[-Fx-] 比較 youtube HTML5及Flash的 CPU 使用率

[andrew43 (討厭有好心推文後刪文者)]

== 摘要 ==

Firefox @ OS X 10.10 看 Youtube 影片時，
到底要用 Flash 還是 HTML5（vp9）？
在考慮不同影片、不同播放模式及不同解析度之下，
我比較了 Flash 和 HTML5 的 CPU 使用量。
結果指出，播放尺寸越大時，Flash 播放器的 CPU 使用明顯變小。
另外，HTML5 播放的影片之解析度越高，CPU 使用越大，但 Flash 變化不大。

懶得看下文的朋友請直接看這張圖：
http://i.imgur.com/qfbHr9Z.png
和我相同使用環境的朋友參考看看。


== 前言 ==

我一直有一個疑問：
在我的電腦上看 youtube 影片時，
我應該用哪種播放器？是 HTML5（vp9）還是 Flash（H.264）？

我只使用 Firefox，感覺是 HTML5 依然比 Flash 遲頓。
為了驗證我的感覺是正確的，我比較了 CPU 使用率在二種播放器的差別。
由於不同播放尺寸及不同影片解析度可能會是二個重要的混淆因子，
所以在分析中也納入此二項因素。

== 方法 ==

電腦：
        MacBook Pro (15-inch, Mid 2010)；
        2.4 GHz Intel Core i5；
        8 GB ram；
        1680×1050 screen；
        已開啟自動轉換顯示晶片 NVIDIA GeForce GT 330M 256 MB

作業系統：
        OS X 10.10.2 (14C109)

瀏覽器：
        Firefox 36.0.1 全新 profile 並有以下額外設定（否則不能看 vp9）：
        media.mediasource.youtubeonly;true
        media.mediasource.webm.enabled;true
        media.mediasource.mp4.enabled;true
        media.mediasource.enabled;true

Flash：16.0.0.305

選用三個影片（皆有 480p、720p、1080p 的 Flash 及 vp9）：
        https://www.youtube.com/watch?v=yeaztQK9If0
        https://www.youtube.com/watch?v=M4jqk2LFWvA
        https://www.youtube.com/watch?v=qw6MP5nXUJc

CPU 使用率計算方法：
        開啟單一影片網址後，設定好以下三個因子：
                播放模式（預設、劇院及全螢幕）、
                解析度（480p、720p 及 1080p）、
                播放器（開分頁 https://www.youtube.com/html5 設定）。
        在暫停播放的情況下把指標拉到影片開始時間。
        同時，在 terminal 中下達
                sleep 5 ;\
                top -a -o cpu -l 60 -ncols 3 > test.log ;\
                cat test.log | grep CPU\ usage ; \
                tput bel
        上述指令的作用是在 5 秒後開始記錄 CPU 使用量到 test.log 中，
        每秒記錄一次並持續 60 秒。
        記錄的數值不是當下測量值，而是累積之平均值。
        在按下 enter 後，快速地切換到 youtube 網頁並按下播放。
        在 1 分鐘後，會發出 beep 一聲，並顯示測量結果。
        因為是累積平均測量，所以我會記錄最後一筆結果，
        得到這 1 分鐘的 CPU 平均使用量。

        在同一個解析度、同一個播放模式及同一個播放器的情況下，
        每一個影片測進行上述測量一次。
        換句話說，相同網址之影片皆測量了 9 次
        （3 種播放模式 × 3 種影片解析度）。
        在測量期間，儘可能排除開啟其它軟體。
        測量的順序並不一定，但並沒有完全隨機。

== 結果 ==

請直接看這張圖：
http://i.imgur.com/qfbHr9Z.png

總體比較之下，Flash player 比 HTML5 player 使用更少的 CPU。
當播放尺寸增大，或是影片的解析度增大時，
這種趨勢越來越明顯。
有趣的是，Flash player 在全螢幕模式所使用的 CPU 是最少的。
這應該是 Flash player 利用顯示晶片解碼的關係。

我也做了一個 general mixed model，但結果就不細說了。
大概的結論如下：

1. 播放器與播放尺寸存在交互作用。
   尺寸越大時，Flash 播放器的 CPU 使用明顯變小。
   HTML5 也有相似現象，但並不明顯。

2. 播放器與影片解析度存在交互作用。
   HTML5 播放的影片之解析度越高，使用越多的 CPU，但 Flash 變化不大。

3. 即使存在上述二個交互作用，但能解釋最多變異的因子就是
   「播放器」這個主效應，也就是 Flash 還是 HTML5。

== 結論 ==

以 CPU 使用率低為目標來看，
我應該繼續用 Flash 看 Youtube 影片，沒有疑問。

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http://apansharing.blogspot.com/

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 125.230.82.213
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Browsers/M.1425685059.A.708.html
※ 編輯: andrew43 (125.230.82.213), 03/07/2015 07:39:46
※ andrew43:轉錄至看板 MAC                                         03/07 07:40
推 kaoh08: 真詳細！可以幫測其他家瀏覽器嗎？
→ andrew43: 我本來想多測 google chrome，發現flash已經被封印了。
推 hohiyan: 推 box plot.全螢幕時消耗較少是因為不用處理其它軟體？
→ andrew43: 應該不是，因為沒觀察到其他process不使用CPU的現象，且
→ andrew43: 我實驗時已盡可能減少啟動的應用喔程式了。
推 kira925: 可以測Opera...Opera還可以切換XD
→ raiechun: flash player 播放 h.264 視訊時能使用硬體解碼，而 HTM
→ raiechun: L5 播放 VP9 視訊時沒有使用，支援 VP9 硬體解碼的顯示
→ raiechun: 卡目前還沒有，所以目前 HTML5 消耗較多運算是正常的，
→ andrew43: 謝謝。我也是這麼猜，但沒想到這麼明顯。
→ andrew43: Opera，我就讓它繼續當孤兒吧。
推 albertkingdo: 希望有不同作業系統比較
→ raiechun: 第二，h.264 和 VP9 兩者的解碼速度是不同的，這樣比較
→ raiechun: 沒有參考價值
→ andrew43: 當然有。我的目的是youtube用哪個player佔用CPU少。
→ andrew43: vp9比較複雜，但不是我關心的，看youtube順一點才是。
→ andrew43: windows下，我猜應該有不少人測過了。我也不用windows。
→ SicInfit: 可是瑞凡，連 Opera 都支援 H.264；硬體加速擺著不用拿
→ SicInfit:  Firefox+VP9 來比，當然不見得比 Flash 吃香。
→ andrew43: Firefox @ OS X 也支持 H.264，但youtube優先給vp9。
→ andrew43: 但我沒去config裡調，說不定有只給html5(h.264)的方法。
→ SicInfit: Firefox 在 OS X 上的 energy inefficiency 跟 Chrome
→ SicInfit:  有得比，有空的話拿 Safari 再測一次，我想也許會有不
→ SicInfit: 同的結果
→ andrew43: 謝謝。我也想多比個energy。還不知道怎麼爬energy資料。
推 killua12703: 我用Fx Beta，37.0也回不去flash
推 kizajan: 拿h.264跟vp9是要比什麼...
推 kizajan: 同樣html5 vp9的cpu使用率平均高過h.264至少2~3倍
→ kizajan: 用h.264同樣可以看的東西 你偏偏要用vp9去軟解...
→ kizajan: 我的測試環境是38.0a2 和36.0.1應是差不多的
→ andrew43: 我不知如何讓YouTube優先給HTML5（h.264)。請問怎麼做？
推 kizajan: 你media.mediasource.webm.enabled設true 它當然用vp9啊
推 kizajan: chrome使用者找方法要關掉vp9...而你卻反其道而行...
推 kizajan: 推文內說沒參考價值是對的 ( ′-`)y-～
推 kizajan: 你用不同的播放器各自用不同的codec 卻要比較兩播放器間
→ kizajan: 的優劣...
→ andrew43: 謝謝，下次試試。
推 mayuyu: @andrew43: 把media.mediasource.webm.enabled
→ mayuyu: 改為false這樣試試看 Fx36.0.1 + OS X 10.10.2
→ mayuyu: 可以播放DASH MP4
推 mayuyu: 另外HTML5解VP9現階段會消耗比Flash更多的記憶體和CPU
→ mayuyu: 除非有特別的需求否則現階段用Flash播放Youtube比較好
→ andrew43: 但我也好奇YouTube裡vp9和h264的差異。這是我一開始的
→ andrew43: 目的。沒測也不知差多少。
→ andrew43: 謝謝樓上，下次試試。
推 mayuyu: 主要是現在瀏覽器的VP9解碼寫得很差
→ mayuyu: 用chrome播放4K的VP9影片 CPU使用率大約是FFVP9的2.5倍
→ mayuyu: FFVP9以前只有64bit的版本有SIMD最佳化 所以32bit的解碼器
→ mayuyu: 效率一樣很差 但是去年底FFVP9將32bit也SIMD化
→ mayuyu: 同時指令集從AVX2轉為SSE3/SSE2 所以即使在舊的CPU上
→ mayuyu: 也能得到加速 但是瀏覽器google自己的這一塊完全沒有改善
→ mayuyu: 所以播放VP9才會消耗比Flash播放H.264更多的資源
→ mayuyu: 如果VP9最佳化 其實播放效率會比H.264更高
→ mayuyu: 也就是其實VP9解碼速度本來應該比H.264更快 是編碼速度慢
→ mayuyu: 但是解碼少了傳統的B-Frame其實速度應該更快
→ mayuyu: 只是因為瀏覽器的解碼寫得不好 所以才會變得比H.264慢
→ andrew43: 請問FF是指firefox還是ffmpeg？或是使用同解碼器？
推 mayuyu: FFVP9指的是ffmpeg Fireofx的VP9解碼是自己寫的
→ mayuyu: 因為還沒全部完成 所以我沒測試解碼效率如何
→ mayuyu: 我測試的是chrome和FFVP9(ffmpeg)的比較
推 mayuyu: 還有因為壓縮設定的關係 目前youtube上VP9的壓縮畫質
→ mayuyu: 並沒有比H.264版本好 本來應該畫質比較是
→ mayuyu: H.265 > VP9 > H.264 > VP8 但是在youtube上並不會有明顯
→ andrew43: 我的經驗是編vp9是完全不能忍受的慢。XD
推 mayuyu: 關掉一些壓縮選項會快一點 但是畫質就會變得和H.264
→ mayuyu: 一樣甚至更差 這點H.265也是一樣 等等看將來
→ mayuyu: Intel QuickSync真的硬體支援VP9壓縮 而不是驅動支援
推 kaoh08: chrome有辦法強制使用h.264嗎？
→ sziwu1100: 不喜歡用flash,連2倍快轉功能都有問題
→ andrew43: 我成功試出html5(h264)，測了一二次，並沒有像flash一樣
→ andrew43: 的結果。大概沒有用到硬解。繼續使用flash。
推 hiroki03: Chrome可以裝套件強制使用H.264阿,CPU使用率比起VP9降低
→ hiroki03: 不少,道理就跟前面的推文一樣 只是有沒有支援硬解的差別
→ hiroki03: 其實Chrome和Opera用HTML5(VP9)軟解下,CPU的使用率也是
→ hiroki03: 在2X%左右阿,跟Firefox差不多
→ hiroki03: 其實我不太懂原PO特意去開VP9來測試是為了什麼?
→ hiroki03: 因為目前FX 36.0.1本身VP9是預設關閉的
→ hiroki03: 你沒特意去開HTML5(VP9)的話其實就是跑HTML5的H.264
→ hiroki03: 目前Fifefox用HTML5(H.264)在升36版後覺得算堪用了吧
→ hiroki03: 比起之前35版好很多了  35版快轉到常常沒反應...
→ hiroki03: 36版HTML5(H.264)1080P全螢幕模式 使用率也是跟Flash全
→ hiroki03: 螢幕模式差不多,兩者CPU使用率約都介於5%~10%
→ Wcw5504: Chrome要強制播h.264就裝h264ify
→ andrew43: 36版在我的電腦似乎沒用到硬多。37版如果還能用flash再
→ andrew43: 來測一次。
→ andrew43:           沒用到硬解
推 kaoh08: 請問目前有沒有硬體能達成4k硬解？？？？？？？？？？？
推 kizajan: 當然有啊...
→ kizajan: 隨便google 4k硬解就能找到答案了
推 kjhfm: FF38.0a2開啟VP9會明顯LAG 聲音再跑 畫面停止出現圈圈在轉
→ kjhfm: 把webm選項改掉後換成h.264就非常順暢了