Confronto prestazionale dei codificatori video VVC e AV1 usando un sistema HPC = Performance comparison of VVC and AV1 video encoders using an HPC system

Lo scopo di questa tesi è la valutazione e il confronto delle prestazioni dei più moderni e sofisticati codificatori video (AV1 e VVC) per una realtà, come quella odierna ad elevato grado di richiesta di qualità e quantità, che si trova a dover fronteggiare le problematiche che ne derivano. Per raggiungere il mio scopo, ho analizzato il comportamento dei suddetti codificatori (comprimendo sequenze video di diversa tipologia) variandone di volta in volta la configurazione e valutandone il comportamento. In generale, eseguire questo tipo di codifiche significa dover comprimere la stessa sequenza video più volte per ognuno dei formati di compressione che si vuole esaminare e questo richiede un’elevata capacità di calcolo. Per sopperire a questo problema ho utilizzato l’HPC (High Performance Computing) del Politecnico di Torino, ovvero un cluster di nodi elaborazione in grado di eseguire un elevato numero di elaborazioni video in parallelo, riducendo così il tempo necessario per l’esecuzione di questi esperimenti. Questo tipo di elaboratori fornisce grande capacità di calcolo, ma, allo stesso tempo, richiede anche un attento lavoro di sviluppo di script di supporto da parte di chi li utilizza, che deve esserne in grado di sfruttarne appieno l’architettura nel modo più efficiente possibile. Al fine di eseguire in maniera automatizzata gli esperimenti della tesi, ho sviluppato degli script in grado di allocare le risorse necessarie nell’HPC, avviare le codifiche video sfruttando i codificatori scelti e successivamente raccoglierne i risultati, utilizzando metriche oggettive come VMAF e PSNR per la valutazione della qualità dei video compressi.