madVRのNNEDI3をテスト

madVR v0.87.4でNNEDI3をテストした。
テスト時の構成と表記は前記事に準じます。

NNEDI3が選択出来るのはimage doublingとchroma upscalingの項目。
chroma upscalingのNNEDI3は他の手法を選択した時と動作が違うと思われる。
NNEDI3は拡大率2倍か4倍にしか対応してないので、NNEDI3だけで画面解像度に拡大する事は出来ない。
なので多分NNEDI3で2倍にしてimageと解像度を合わせた後はimage upscalingで選択した手法で、画面解像度に拡大しているのではないかと想像する。
まずはchroma upscalingの方をテスト、上記の理由でimage upscalingはlz3+arで統一。

lz3+ar、NNEDI3 neuron16↓
HQV lz3ar-neuron16

lz3+ar、NNEDI3 neuron32↓
HQV lz3ar-neuron32

lz3+ar、NNEDI3 neuron64↓
HQV lz3ar-neuron64

lz3+ar、NNEDI3 neuron128↓
HQV lz3ar-neuron128

lz3+ar、NNEDI3 neuron256↓
HQV lz3ar-neuron256

比較用、lz3+ar、sc60+ar↓
HQV lz4ar-sc60ar

lz3+ar、lz3+ar↓
HQV lz3ar-lz3ar

特筆すべきはリンギングの無さで、それに加えて輪郭も滑らか。
neuron16では少しむらが出るが、neuron64以上では感じられない。
比較用のSoftCubicやLanczosと比べてもはっきりと優位性が判る。
ただし非常に負荷が高い。
Radeon HD7750で試したが、neuron16で1440x1080i→1920x1080pでGPU負荷90%になってしまい、常用不可だった。

次にimage doublingのテスト。
NNEDI3は2倍のみでChromaも有効にしてチェック。
組み合わせるupscalingには、
image:lz3+ar
chroma:NNEDI3
を使用した。

NNEDI3 neuron16(chroma upscalingもneuron16)↓
HQV nned13neuron16 i VE nned13neuron16-sc60ar HQV nnedi13neuron16 lz3ar-neuron16

NNEDI3 neuron32(chroma upscalingもneuron32)↓
HQV nned13neuron32 i VE nned13neuron32-sc60ar HQV nnedi13neuron32 lz3ar-neuron32

NNEDI3 neuron64(chroma upscalingもneuron64)↓
HQV nned13neuron64-sc60ar i VE nned13neuron64-sc60ar HQV nnedi13neuron64 lz3ar-neuron64

NNEDI3 neuron128(chroma upscalingもneuron128)↓
HQV nned13neuron128-sc60ar i VE nned13neuron128-sc60ar HQV nnedi13neuron128 lz3ar-neuron128

NNEDI3 neuron256(chroma upscalingもneuron256)↓
HQV nned13neuron256-sc60ar i VE nned13neuron256-sc60ar HQV nnedi13neuron256 lz3ar-neuron256

比較用にlz4+ar、sc60+ar↓
HQV lz4ar-lz4ar i VE Luma=Lz4+AR Lz4+AR #1 HQV lz4ar-sc60ar

全て同じ位置から切り出したがNNEDI3は映像が左上にずれてる。
左側の画像を見てみると、比較用のLz4よりもNNEDI3の方が数字の輪郭が滑らかに繋がっているのが判る。
chroma upscalingのテストの時よりも判り易い。
neuron値を上げていく程滑らかになっていき、neuron64以上できれいに繋がっている。
真ん中の画像を見るとneuron16と32では濃淡が薄く、鮮鋭度に疑問を感じるが、neuron64以上で問題無し。
縦線が均一では無いのはNNEDI3の仕様か。
このテストからでは鮮鋭度はLanczosより低く、ジャギーやリンギングが出ない事がメリットの手法に見えるが、普通の動画だとNNEDI3 neuron16でもLanczosよりくっきりした映像になる。
NNEDI3がどのような処理なのかネット検索してみたら、フィードバックループの有る適応型の処理っぽい。
となると映像によって印象が異なるのも納得が行く。
テスト映像で出るデメリットよりも、実使用時のメリットの方が大きいと感じるので、使える環境ならNNEDI3は積極的に使った方が良いと思う。
最後に右側の画像だが、chroma upscalingの結果と有意差無し。
改善を感じられないので、負荷が問題になる時はchroma upscalingでだけNNEDI3を使えば良い。

以上からベスト設定を決めるとすると、

chroma upscalingはNNEDI3 neuron64。
image doublingでdoubleにチェック(Chromaはチェックしない)、neuron64。
image doublingでquadrupleにチェック(Chromaはチェックしない)、neuron64。
only if scaling factor is 2.0x(or bigger)、only if scaling factor is 4.0x(or bigger)にチェック。
image upscalingはlz3+arまたはlz4+ar。
image upscalingは好みで微調整すればいい。

となる。
neuron256では無くneuron64を指定しているのは64~256の間で大きな差は無いから。
処理能力に余裕があれば値を上げてもよいが、そんな事にはならないだろう。
image doublingのChromaにチェックしないのも負荷の観点から。
only if scaling factor is 2.0x(or bigger)、only if scaling factor is 4.0x(or bigger)を指定しているのも、同じ理由、それ以外の設定だと縮小処理が入るが、縮小も負荷が掛かる。
もっと負荷を下げたい場合は、quadrupleのneuron値を32にする。
次にneuron値を全体に下げる。
となる。
基本的にはRadeon HD7850以上のVGAカードじゃないと常用は無理のようだ。

負荷の下げ方についてはmadVRの作者のmadsh氏の説明が参考になる。
http://forum.doom9.org/showpost.php?p=1664822&postcount=22117


総評、DVD解像度からHD解像度でのテストだったが、madshi氏がNNEDI3を実装したのは多分2K→4K解像度へのアップスケーリングを見据えての物だと思う。
今出来る一番の高画質はBlu-rayを高性能なアップスケーリングで4Kにする事だ。
等倍拡大ならNNEDI3のみで処理出来る。
しかし悩ましい事にNNEDI3で2K→4K出来るVGAカードは多分無いだろう(設定を大分妥協すれば出来るかも)。
最高画質に要求されるマシンパワーが最新ゲーム並というのは凄い話だ。
だからこそ挑み甲斐があり、HTPCをやる意味があるという事か。


おまけ:
・debandについて
 →アニメをあまり見ないのでテストしてません。
 バンディングが目につく映像に遭遇した時にテストする予定。

・誤差拡散法について
 →trade quality for performanceのuse random dithering instead of OpenCL error diffusionの項目、テストしてません。
 誤差拡散法は収束しないとか、関連の無い画素に歪みを与えてしまうという点で、問題のある手法と考えてるので否定的です。

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No title

いつも参考にさせていただいています。

downscalingには、触れられていませんが、どれがよいのでしょうか?downscalingで、DXVA2を使用すると、画質が悪くなるという書き込みを目にしたのですが、ご存知でしょうか。

Re: No title

はじめまして。
downscalingにはエイリアシング(折り返し雑音)の問題があります。
音声のダウンサンプリングではそれを取り除く為に前置フィルターを掛けるのが一般的なのですが、動画のダウンスケーリングではそういう事をやってないのではないかと思います。
だからmadshi氏はdownscalingの推奨手法をCatmul-Rom+ar+llにしているのでしょう。
前置フィルターを掛けているのであればLanczosかJincを推奨にしてると思います。
つまり拡大よりも難しい問題があるし、実際にどうしてるのか判らないので、私は縮小は使わない方が良いと考えてますし、説明が面倒なので触れないようにしています。

もしdownscalingを使いたいのであれば、madshi氏推奨か、upscalingと同じ手法かで、見て好ましい方で良いかと思います。
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