Videotoisto Nexus 7 tableteilla: Android 4.4 KitKat selvästi edellistä versiota heikompi - Android 4.3 Jelly Bean ja 4.4 Kitkat käyttöjärjestelmien videotoiston suorituskyvyn vertailu Nexus 7 tabletilla Videotoiston laatu on yksi tärkeistä nykyisten mobiili- ja multimedialaitteiden ominaisuuksista. Laitteita käytetään videoiden katseluun useista eri lähteistä kuten Netflix, Viaplay, HBO tai YouTube. Käyttäjät ovat vaativia laitteiden videotoiston suorituskyvyn suhteen ja videoiden puuttuvat ruudut, pysähtely tai nykiminen aiheuttavat ärtymystä ja tyytymättömyyttä laitteen toimintaan. Useimpien videoiden toistonopeus on 24-30 fps, mutta 60 fps nopeus on jo tablettien perusvaatimus ja yleistymässä käytössä, ja mm. Samsung Galaxy S4 ja Apple iphone 5S kuvaavat videota jo 120fps nopeudella. Lisäksi GoPron ja muiden action-kameroiden tuottama HFR (high frame rate ) sisältö ja peleistä kaapattujen videoleikkeiden katsominen on yleistymässä. Video Playback Performance Measurements with OptoFidelity Video Multimeter Videotoiston mittaukset Nexus 7 tableteille toteutettiin käyttämällä OptoFidelity Multimeteriä. OptoFidelity Video Multimeter on mittausratkaisu mobiililaitteiden, tablettien ja muiden multimedialaitteiden videotoiston todellisen ja objektiivisen suorituskyvyn mittaukseen. OptoFidelity Multimeterin avulla saadaan luotettavia ja toistettavia testituloksia nopeasti tavallisen USB-liitännän kautta. Laitteen avulla voi määrittää mm. videon todellisen toistonopeuden, puuttuvien ruutujen määrän tai näytön todellisen minimi-, maksimi- ja keskiarvokuvataajuuden. Video Multimeter sisältää OptoFidelityn testivideoiden luomiseen tarkoitetun ohjelmiston, jolla voi luoda tarvittavan pituisia testivideoita ja tallentaa ne haluamassasi muodossa Esimerkkivideo OptoFidelity videon suorituskyvyn mittauksesta YouTubessa: http://www.youtube.com/watch?v=enniq8fcod8 Kuva 1: Testissä käytetty OptoFidelity Video Multimeter OptoFidelity Oy sales@optofidelity.com www.optofidelity.com
Videotoiston mittaukset toteutettiin Nexus 7 tabletin vuosien 2012 ja 2013 versioilla sekä vanhalla Android 4.3 (Jelly Bean) että uudella Android 4.4 KitKat käyttöjärjestelmällä. Käyttöjärjestelmä päivitettiin molempiin laitteisiin OTA-päivityksenä (Over The Air) käyttämällä WiFi-yhteyttä. Testissä mitattiin HD-videon (24fps) toistoa YouTubesta sekä laitteeseen tallennetun paikallisen videon toistoa seuraavilla kuvan kuvan laaduilla ja nopeuksilla. Testivideot luotiin käyttämällä OptoFidelityn Test Video Generatoria. Videon tarkkuus, nopeus Videon tarkkuus, nopeus Videon tarkkuus, nopeus Videon tarkkuus, nopeus Jokainen videon toiston mittaus toistettiin useita kertoja ja näistä määritettiin keskiarvo kokonaistuloksia varten. Tulokset pisteytettiin antamalla virhepisteitä, joten kokonaistuloksissa pienempi luku on parempi tarkoittaen vähemmän virhepisteitä. Kykenemättömyys toistaa videoita alkuunkaan määriteltiin suoraan 500 virhepisteeksi. Testissä mitattiin kolmea videotoiston ominaisuutta. Ensimmäinen mitattava asia oli hajonta (Deviation), jokaa näkyy käyttäjälle videon nykimisenä. Tavoitearvo hajonnalle on 0 msec. Deviation huomioitiin testissä kertoimella 3 ((esim ±15 msec tuottaa 45 virhepistettä). Jos arvo on mittausten mukaan ±10 msec tai isompi, käyttäjä havaitsee tämän jo selkeästi häiritsevänä videon nykimisenä. Toinen mitattu arvo oli koko videoklipin yli laskettu toistonopeus eli. Tavoitearvo vaihtelee videon ilmoitetun nopeuden (24, 30 ja 60 fps) mukaan. Prosentuaalinen poikkeama tästä tavoitteesta suuntaan tai toiseen huomioitiin sellaisenaan (esim. 10 % poikkeama tarkoittaa 10 virhepistettä). Kolmas mitattava asia oli puuttuvien ruutujen (dropped frames) määrä. Nämä tulokset huomioitiin sellaisenaa eli esim. 5 %:n dropped frames tuotti 5 virhepistettä. Iso dropped frames arvo näkyy käyttäjälle videon nykimisenä ja pysähtelynä. Kokonaispisteet määräytyivät edellä mainittujen mittaustulosten virhepisteiden summasta. Paras mahdollinen tulos on 0. Muut kategoriat virhepisteiden perusteella ovat: Tulos alle 10 virhepistettä erittäin hyvä Tulos välillä 10-20 hyvä Tulos välillä 20-50 tyydyttävä Tulos yli 50 huono Tulokset Tulokset olivat mielenkiintoista. Uusi käyttöjärjestelmä suoriutui videon toistosta kaikilla mittareilla heikommin kuin vanha. Parhaiten videon toistosta suoriutui vuoden 2012 Nexus 7 vanhemmalla 4.3 käyttöjärjestelmällä. Toiseksi tuli vuoden 2013 Nexus 7 vanhalla 4.3
käyttöjärjestelmällä. Käytännössä käyttöjärjestelmän päivitys molemmissa Nexus versioissa heikensi tuloksia dramaattisesti huonompaan suuntaan. Puuttuvia frameja ja videon nykimistä (deviation) alkoi esiintyä perusvideolla jo normaalikäytössä ( videon nopeuksilla 24/30 fps). 10 8 6 4 2 Overall Score, 24/30 fps. Smaller score is better Nexus 7 (2012), 4.3 Nexus 7 (2012), 4.4 Nexus 7 (2013), 4.3 Nexus 7 (2013), 4.4 Kuva 2: Kokonaistulokset toistonopeuksilla 24/30 fps. Parhaat pisteet sai vuoden 2012 Nexus7 vanhalla käyttöjärjestelmällä. Mielenkiintoinen tulos suurempia toistonopeuksia laitteelta vaativan käyttäjän näkökulmasta on, että KitKat 4.4 -päivityksen jälkeen videon toisto ei enää toiminut kummallakaan testivideolla ( tai ) vuoden 2013 Nexus 7 mallissa. Vanhempi käyttöjärjestelmä toisti 60 fps:n nopeuden ja 720 p tarkkuuden tyydyttävästi. Tämän nopeuden toisto on tosin molemmilla laitteilla ja versioilla kokonaisuutena heikkoa. 30 Overall Score, 24/30/60 fps. Smaller score is better 20 10 Nexus 7 (2012), 4.3 Nexus 7 (2012), 4.4 Nexus 7 (2013), 4.3 Nexus 7 (2013), 4.4 Kuva 3: Kokonaistulokset kaikki nopeudet huomioiden. Nexus 7 Android 4.4 järjestelmälle ei pystynyt toistamaan ollenkaan tai videotarkkuutta, jonka nopeus oli
6 Nexus 7 (2012), Android 4.3 5 4 3 2 1 Kuva 4: Testivoittaja Nexus 7 (2012) tulokset vanhalla käyttöjärjestelmällä 6 Nexus 7 (2013), Android 4.3 5 4 3 2 1 Kuva 5: Testitulokset Nexus 7 (2013) Android 4.3 järjestelmällä.
6 5 4 3 2 1 Nexus 7 (2012), Android 4.4 Kuva 6: Testitulokset Nexus 7 (2012) Android 4.4 järjestelmällä. 6 Nexus 7 (2013), Android 4.4 5 4 3 2 1 Kuva 7: Testissä heikoiten pärjäsi Nexus 7 (2013) Android 4.4 Kitkat järjestelmällä. Laite uudella käyttöjärjestelmällä ei pystynyt toistamaan ollenkaan tai videotarkkuutta, jonka nopeus oli. Johtopäätökset Videon toistoa arvioitaessa vanhempi Android-käyttöjärjestelmäversio (4.3) suoriutuu videon toistosta paremmin kuin uusi (4.4) huolimatta Nexus 7 versiosta. Lisäksi jatkuvasti yleistyvämpiä 60 fps nopeuksia toistettavien videoiden katselussa päivityksellä on selkeä vaikutus katsojan havaitsemaan laatuun. Tämä on käyttäjän hyvä tiedostaa ennen uuden järjestelmäversion asennusta.
Tuloksien perusteella on perusteltua kysyä, miten on mahdollista että uuden softaversion päivitys heikentää suhteellisesti mitattuja tuloksia näin selkeästi huonompaan suuntaan. Samoin ihmetyttää, miksi samaa käyttöjärjestelmäversiota käytettäessä uusi Nexuslaiteversio nopeammalla prosessorilla on mittaustulosten valossa heikompi videontoistossa.