OWI

Описание фильтров VirtualDub

Amazonka — Fri, 18 Mar 2011 01:07:55 GMT

Описание фильтров VirtualDub

Если простые действия (выделение куска видео, склеивание, вставка или вырезание потока, рекомпрессия) совершаются при помощи стандартных действий, то любое действие по изменению видеоизображения приводит нас к проблеме использования фильтров.
Под фильтрами понимаются самостоятельные модули, встроенные или подключаемые отдельно, совершающие определенные действия над изображением.
Результат накладывания фильтра можно увидеть в превью (если оно имеется в фильтре), либо видеть результат поочередного действия всех наложенных фильтров в окне предпросмотра (правое окно с изображением в VirtualDub'е).
В данном обзоре приведу названия и краткие описание НЕКОТОРЫХ фильтров VirtualDub. Многие из них находятся в программе, но много ещё можно скачать дополнительно из сети. Чтобы установить подключаемый фильтр, скачайте его с сайта по ссылке, распакуйте содержимое архива в папку plugins в папке, где у Вас установлен VirtualDub. С использованием некоторых из них мы познакомимся поближе в последующих уроках, а сечас лишь описания..

2:1 reduction (high quality)
Уменьшает размер кадра в двое по вертикали и горизонтали используя матрицу 3x3 из перекрывающихся пикселей. Этот фильтр значительно быстрее, чем фильтр Resize. Однако поскольку фильтр использует эквивалент билинейной фильтрации, тогда как фильтр Resize может использовать бикубическую фильтрацию, то для уменьшения потерь качества при изменнения размера рекомендуется применять фильтр Resize.

2:1 reduction
Уменьшает размер кадра в двое по вертикали и горизонтали используя простую матрицу 2x2 из неперекрывающихся пикселей. Этот фильтр значительно быстрее, чем фильтр Resize. Однако поскольку фильтр использует эквивалент билинейной фильтрации, тогда как фильтр Resize может использовать бикубическую фильтрацию, то для уменьшения потерь качества при изменнения размера рекомендуется применять фильтр Resize.

2:1 vertical reduction
Уменьшает размер каждого кадра в двое только по вертикали используя простую матрицу 1х2.

2d cleaner
Заменяет каждый пиксель средним значением цвета в указанном радиусе (от 0 до 10 пикселей). Вычисленное значение не может отличаться от исходного более указанного порога (от 0 до 255).

3x3 average
Заменяет каждый пиксель усреднённым значением цвета своих соседей в матрице 3x3. Так как веса цвета пикселей различные (центрального - 32/256, каждого из окружающих - 28/256), то это не точно среднее число. Этот фильтр хорош для больших изображений (320x240 или больше), которые зашумлены или имеют другие небольшие нежелательные артефакты.

ACDSee Filter
Автоматическое регулирование уровней. Этот фильтр основывается на функции "Авто Уровни" программы ACDsee. Поскольку каждый кадр обрабатывается по отдельности, возможно мигание. Цвета становяться более естествеными, но и мигание более заметно.

AddFrameNumber
Добавляет счётчик кадров и отметку времени в нижнюю часть кадра.

alidator
Добавляет текущую дату и время в левый нижний угол кадра.

AnamorphicResize
Уменьшает вертикальный размер изображения на 25%, используется тот же алгоритм, что и плейеры DVD.

Area Smoother
Заменяет (более или менее) одинаково окрашенные области их средним значением.

Bit Drop
Позволяет побитово управлять цветом.

blur more
Применяет гауссово размытие с удвоенным радиусом. Этот фильтр не для уменьшения шума, поскольку он смазывает изображение слишком сильно.

Border Smear
Смазывает верх и низ изображения. Этот фильтр может быть полезным если Вы захватываете видео для формата VCD. Если обрезать кадр, чтобы удалить брак (получаемый при оцифровке VHS), то необходимо изменить размеры, чтобы получить размер, пригодный для кодера. Изменение размеров может вызывать проблемы, особенно если материал оцифрован с чередованием.

box blur
Выполняет быстрое билинейное, трилинейное или кубическое размытие, в зависимости от количества проходов (одного, двух или трёх - соответственно). Билинейное размытие чрезвычайно быстрое, но низкокачественное размытие, из-за получаемых артефактов (квадратов).

brightness/contrast (UI-enhanced)
Установка яркости и контраста изображения с возможностью предпросмотра. Основной код фильтра написан Avery Lee; UI расширение - Donald Graft.

brightness/contrast
Установка яркости и контраста изображения.

chroma noise reduction (CNR)
Уменьшает шум в сигналах UV не изменяя сигнала Y. Также полезный фильтр. Помогает избавиться от шума в UV (CbCr)-составляющей (Chrominance, Цветовая компонента) видеосигнала. Как известно, вследствие того, что человеческий глаз более чувствителен к яркости элемента изображения, нежели к оттенку, яркостная составляющая занимает на магнитной ленте большее пространство, чем цветовая. Из-за этого цветовая компонента подвержена шумам в гораздо большей степени. Этот фильтр (CNR) призван уменьшить шум в цветовых компонентах, не трогая яркостную, которая, как правило, имеет лучшее качество, нежели две цветовых.

Настройки фильтра CNR
Опции:
* Noise reduction - Вы можете изменять форму кривой (широкая или узкая), а также менять ее размеры по горизонтали и вертикали. Каждая кривая задает фильтру, как комбинировать текущий и предыдущий кадр в зависимости от вариаций яркостной и цветовых компонент.
* Картинка под номером 1:Изменение d(Y) = Y(текущий кадр) - Y(предыдущий кадр) яркостной компоненты (Y) отложено на оси X (в Коэффициент q(Y) - на оси Y (также в %).
* Картинка под номером 2:Изменение d(U) = U(текущий кадр) - U(предыдущий кадр) цветовой компоненты 1 (U) отложено на оси X (в Коэффициент q(U) - на оси Y (также в %).
* Картинка под номером 3:Изменение d(V) = V(текущий кадр) - V(предыдущий кадр) цветовой компоненты 2 (V) отложено на оси X (в Коэффициент q(V) - на оси Y (также в %).
* Фильтр смешивает кадры по следующим формулам:
U(новый кадр) = q(Y) * q(U) * U(предыдущий кадр) + (1 - q(Y)) * (1 - q(U)) * U(текущий кадр)
V(новый кадр) = q(Y) * q(V) * V(предыдущий кадр) + (1 - q(Y)) * (1 - q(V)) * V(текущий кадр)
Яркостная составляющая (Y) не подвергается изменению во время работы фильтра.

Для того, чтобы фильтр правильно определил измение сцены, коэффициенты q(Y), q(U) и q(V) должны быть малы, в то время как коэффициенты d(Y), d(U), и d(V) - велики. И наоборот, если мы хотим добиться того, чтобы фильтр убрал как можно больше шума, нам следует выставить q(Y), q(U), et q(V) большими, а d(Y), d(U), and d(V) - малыми. Произведения q(Y) * q(U) и q(Y) * q(V), на мой взгляд, должны быть равными.
Грубо говоря, высокие кривые убирают больше шума, узкие кривые лучше определяют изменение сцены.
* Chroma shift correction - иногда существует горизонтальный сдвиг между компонентами яркости и цвета. Храктерный признак - цвета сдвигаются влево и появляется бордовое окаймление справа снизу у кадра. Фильтр позволяет скорректировать этот сдвиг, задав значение обратного сдвига. Значение следует подбирать экспериментально.

Плюсы: Хороший, подчас незаменимый фильтр. На не сильно зашумленном видео достаточно его и DNR.
Минусы: Подтормаживает, но не сильно.

colorize v1.1
Переводит видео в указаный монохромный (не полутоновый) цвет.

coring v1.0
Устанавливает пиксели в чёрный (или зелёный) цвет, если исходный цвет пикселя меньше указанного уровня.

decimate v1.1
Этот фильтр обычно применяется после фильтра Telecide (или любого другого выдающего поток прогрессивных фреймов) и создаёт файл с продублированными кадрами подлежащими удалению.

deinterlace - area based v1.2
Удаляет чередующиеся линии только там где они заметны. Каждый кадр обрабатывается индивидуально. Когда фильтр обнаруживает чередующиеся линии, он удаляет их используя или смешивание или интерполяцию в зависимости от установок.

deinterlace - PAL movie v1.1
Исправляет чередование в видео, но при этом показывает чередующиеся строки.

deinterlace
Удаляет чередование строк из видео.

deinterlacer - Auto PAL movie v2.0
- Корректно переводит видео в PAL.

DeLogo
Удаляет полупрозрачные и непрозрачные статические логотипы (надписи).

DiGiStudio video stabilizer
Цифровой стабилизатор видео. Внедряет свой лейбл в видео, пока не зарегистрируете.

emboss
Краевое преобразование изображения создающее эффект 3D. В Adobe Photoshop этот эффект называется "рельеф". Операция выполняется над каждым из трёх каналов по отдельности, поэтому возможно появление незначительных отличий. Если это Вас не устраивает, то сначала примените фильтр greyscale.

field bob
Компенсирует вертикальные колебания изображения.

field shift
Удваивает высоту и сдвигает каждый второй фрейм вниз на одну линию.

field swap
Обмен соседних линий в изображение (добавить/убрать чередование строк).

fill
Заполняет прямоугольник на изображении указанным цветом.

flip horizontally
Меняет левую сторону на правую-зеркальное изображение.

flip vertically
Меняет верх с низом.

general convolution 3d
Применяет матрицы сверток 5х5 к 3 последовательным кадрам. Если изображение дрожит, то этот фильтр позволяет стабилизировать картинку.

hue/saturation/intensity
Коррекция цвета, насыщения и интенсивности.

invert
Инвертирует цвета изображения подобно негативу.

levels
Позволяет управлять входным и выходным уровнями яркости изображения. Когда изображение слабоконтрастно, перемещайте верхние левый и правый указатели так, чтобы сузить входной дипазон. Всё что останеться слева от черной стрелки станет чёрным; то что справа от белой стрелки станет белым. Серая стрелка в середине регулирует гамму, указывая на 50% в выходном дипазоне. Для того, чтобы использовать этот фильтр, желательно получить гистограмму образца видео. А затем переместить входные границы внутрь так, чтобы темные части изображения стали черными, а яркие - белыми.

Liquid
Создаёт эффект переливающейся жидкости.

logo v1.3
Внедряет статичный или анимированный логотип.

logoway
Удаление логотипов из видео.

Motion blur
Размывает движения. Переместившиеся объекты исчезают не сразу.

Null transform.
Дословно: нулевая трансформация, т.е. сам по себе этот фильтр ничего не делает. Обычно он выбирается для подрезания неровных краев (подробнее описан в уроке №7).

pan v1.0
Этот фильтр позволяет просматривать часть видео потока через окно меньшего (указанного) размера. При этом имеется возможность перемещения выбранного окна в пределах исходного кадра.

Picfix
Стабилизирует изображение для лучшего сжатия. Для работы переименовать dll в vdf.

red/green/blue adjustment
Позволяет изменять уровни RGB в видео потоке. Имеется возможность предпросмотра.

Random Noise Remover (RNR)
Фильтр RNR предназначен для очистки видео без его размытия от случайных помех, появляющихся только в одном кадре. Фильтр наилучшим образом подходит для удаления "искровых" телевизионных помех (цветные искорки и полоски на изображении при плохом сигнале), а также дефектов кинопленки в виде точек и пятен. Данный фильтр не убирает равномерное зашумление и помехи длительностью более одного кадра.
Недостатки:
Фильтр дает артефакты на сценах с быстрым движением и на эффектах типа "вспышек". Чем меньше значение параметра Radius, тем больше появляется артефактов от ложных срабатываний фильтра. При необходимости применения фильтра на таких сюжетах нужно установить Radius на максимум. В таких случаях можно также воспользоваться возможностью задания диапазона работы фильтра. При больших значениях параметра Radius - фильтр работает медленно

Resize
Позволяет изменять размер выходного видео потока.
Есть шесть дополнительных значений:
* 1.Nearest neighbor - выбирает ближайший пиксель в исходном изображение. Это - самый быстрый способ, но и самый плохой по качеству.
* 2.Bilinear- использует линейную аппроксимацию в обоих направлениях,второй по скорости способ, и даёт очень хорошие результаты.
* 3.Bicubic - наилучший выбор для увеличения изображения, получается немного более острее изображение и кривых вместо трапеций при больших изменениях масштаба.
* 4.Precise bilinear - фильтрации использует полную билинейную фильтрацию зерна, а не 2x2. Этот фильтр более предпочтителен по выходному качеству, чем "2:1 reduction", но медленнее.
* 5.Precise bicubic - фильтрация использует полную бикубическую фильтрацию зерна, а не 4x4. Он работает аналогично точной билинейной, но бикубическое зерно создаёт более чёткое изображение.
* 6.Lanczos3 - Убирает "изломы" на прямых. Предпочтителен.

Rotate
Поворачивает изображение на 90, 180, или 270 градусов. Используйте этот фильтр, если Вам нужно повернуть видео.

Rotate2
Этот фильтр представляет более широкие возможности поворота картинки, здесь угол поворота, вы вписываете сами.

Sharpen
Увеличивает контраст между соседними пикселями. Не рекомендуется применять на защумлённом изображении.

Smart sharp - Более продвинутый, по сравнению с предыдущим, фильтр. Позваляет улучшить резкость изображения имеет Previw.

smart bob v1.1
Этот фильтр действует аналогично фильтру Smart Deinterlacer, за исключением того что он создаёт выходной файл с удвоенной частотой. Например, если на входе - 30 кадров с чередованием в секунду, то на выходе будет 60 прогрессивных кадров в секунду.

smart resize v1.1
Изменяет размеры изображения (основан на встроенном фильтре Avery Lee). Калькулятора размеров придумал Jon C. Hodgson. Аналогичен встроенному фильтру, однако позволяет задавать изменение размеров кадра не только в пикселях, но и в процентах.

smart smoother v2.0
Разглаживает/смазывает сохраняя структуру. Этот фильтр выполняет сглаживание (смазывание). Этот фильтр хорош для удаления шума из видео. Позволяет "размыть" шумы, сделав изображение чистым, но сохранив при этом достаточное количество деталей. При этом, используя этот фильтр, можно получать при желании различные эффекты вроде изображения на терминале слежения и пр. Фильтр работает с областью ромбической, а не круглой формы, что позволяет избежать размытия границ.
Плюсы: Хорошо обрабатывает очень шумное видео с большим разрешением (если затем Вы делаете ресайз). Великолепен для обработки мультфильмов. При небольших значениях хорош для любительского видео. С его помощью можно получать разнообразные эффекты.
Минусы: Версия 1.х отличалась очень плохой оптимизацией по скорости. Версия 2.х более быстрая и все же...

Smoother
Удаляет высоко-частотные шумы из изображения. Этот фильтр особенно ценный для работы с видео VHS поскольку он может удалять шум не влияя на острые края.

spatial smoother v1.0
Ещё один фильтр устраняющий шум. Это - фильтр, действует только в тех пикселях чей цвет близок друг к другу.

static noise reduction v1.2
Сводит шум в изображении поддерживая контраст.

subtitler
Добавляет субтитры к видео

temporal cleaner
Уменьшает шум не добавляя призраков от движения. Очень полезный фильтр. Помогает избавиться от случайного мусора, имеющегося в одном кадре, но отсутствуещего в другом. Также позволяет "держать" (lock) пиксели, которые от кадра к кадру отличаются ненамного, одинаковыми, что хорошо оптимизирует поток для последующего сжатия в любой из MPEG'ов.

Опции:
* Percent threshold for scene change - пороговое значение для фильтра, служит для определения новой сцены: какое количество пикселей в следующем кадре (в процентах) должно отличаться от предыдущего, для того чтобы фильтр счет, что поменялась сцена. При смене сцены обнуляются "locked" пиксели. В зависимости от видео следует устанавливать от 20 до 32.
* Process in YUV colorspace - более медленный, зато более качественный режим, позволяющий отдельно обрабатывать яркостную и цветовые составляющие. В RGB-моде обрабатываются только яркостные компоненты R, G и B составляющих. Рекомендую ставить эту галочку.
* Threshold for blending - пороговое значение для фильтра, максимальная разница для пикселей в соседних кадрах, чтобы быть смешанными. Рекомендуемые значения: для Luminance - от 6 до 12, для Chrominance - от 10 до 24. Рекомендую также держать значение для Chrominance примерно в 2 раза большее, чем для Luminance.
* Threshold for pixel lock - пороговое значение для точки, чтобы быть "закрепленной", т.е. в последующих кадрах она будет иметь то же значение, как и в текущем. Не слудует устанавливать больше 8 (а лучше 3-6) для Luminance, и больше 16 (5 - 12 оптимум) для Chrominance.
* Show motion area - для тестовых целей, показывает только те точки, которые будут обработаны в данном кадре.
* Enable luminance locking mode - разрешает смешивание для цветовой компоненты, когда яркостная компонента попадает в пороговое значение для "закрепления", а цветовая - нет. Использование этой опции зависит от конкретного видеопотока - проверяйте визуально, полезна она или нет для каждого проекта.

Плюсы: Хорошо "чистит" видеопоток без размытия, не позволяя образовываться фантомному мусору. Организация фильтра позволяет многоразовое использование его в одном и том жже проекте, например, до и после ресайза или до и после деинтерлейсинга.

Temporal smoother
Этот фильтр является адаптивным преобразователем шума. Размывает картинку по времени. Фильтр чем-то похож на "Motion blur", но эффект несколько другой.

Threshold
Все пиксели темнее заданного уровня становятся чёрными, остальные - белыми (оттенки серого отсутствуют полностью). Лучшие результаты получаются при значениях 10-12. Неплохо оптимизирует поток для последующего сжатия в MPEG-4, одновременно очищая его от случайного мусора. Применять после деинтерлейсинга.

TV
Корректирует или маскирует шум от видео источников ТВ, особенно VHS. Не ожидайте чуда от этого фильтра. Он сглаживает chrominance изображения не изменяя luminance.

VHS
Несколько фильтров для коррекции VHS изображения.

Video DeNoise v1.2
Фильтр для очистки видео от шума при работе с редактором VirtualDub. Анализирует каждый кадр независимо от других, благодаря чему не вносит дополнительные искажения по сравнению с динамическими фильтрами (практически не происходит потери четкости по сравнению с операцией blur), а в совокупности с высокой точностью определения шумов данный фильтр, вероятно, является лидером среди подобных фильтров для VirtualDub. Особенно удобен при кодировании в MPEG4 или DivX, поскольку даже после удаления незначительного шума размер кодируемого файла уменьшается.

zoom v1.1
Изменение масштаба изображения.

Скачать набор фильтров VirtualDub

Ссылка на источник материала.

Как правильно настроить кодек XviD

Amazonka — Tue, 01 Mar 2011 14:56:29 GMT

Quote

Тема будет полезна, для тех кто занимается кодированием видео.

*******

Рассмотрим кодек XviD, который претендует на звание "ISO совместимого". Это значит, что он должен проигрываться стационарными плеерами, поддерживающими MPEG4 стандарт. На практике, это до сих пор не так.

Есть 4 реальных конкурента на рынке сильного сжатия видеоматериалов: Divx, XviD, WMV_VCM и VP6, лидером и них является Xvid кодек. Между собой совместимы только DivX и Xvid (как последователи стандарта MPEG4). Я не выделил бы ни один кодек в качестве однозначного лидера. У каждого из этих кодеков есть свои изъяны.

Например, XviD искажает цвета и не очень хорошо работает с материалами, где есть постепенные нарастания и снижения яркости, но у него высокая чёткость на динамических сценах. DivX - менее чёткий, по сравнению с Xvid (опять же, при определённых условиях, это можно назвать плюсом). К WMV_VCM пожалуй меньше всего нарицаний, но он менее четок на динамических сценах, по сравнению с XviD.

Теперь приступим непосредственно к виновнику. Вы можете спросить - а чем собственно Xvid, мне больше нравится? Отвечу - он мне больше подходит по причине качественной работы с динамическими сценами. Мне очень часто приходится заниматься сжатием "домашнего видео", а оно, как известно, не блещет качеством съёмки. Всё это снимается без штатива, естественно, картинка ходит ходуном. При этих условиях, только Xvid после сжатия, сохраняет максимальную деталировку.

Кодек XviD постоянно обновляется. Это результат того, что его код является открытым и любой, кому это интересно, может принять участие в доработке программы. Первоначальный код переписывался 3 раза полностью. Последние версии (альфа и бета) уже совместимы с кодом ISO MPEG4. Это значит, что фильмы, сжатые при помощи кодека XviD, будут нормально просматриваться декодером DivX. По моему мнению, декодер DivX более качественный, чем собственный декодер XviD.

*******

Начнём. Для сборки фильма я использую программу VirtualDub. Это очень простая программа. Захват в ней я описал, а обычная работа с VirtualDub описана во многих статьях и повторятся я не буду. После запуска VirtualDub и открытия в нём вашего видео вы должны будете произвести настройку фильтров. Когда этот этап пройден, вам нужно сжать исходный материал кодеком с сильным сжатием для дальнейшего хранения и просмотра. На данный момент существует версия XviD version 1.2.2, которую можно скачать с сайта. Я опишу работу с этой версией.

После того, как вы произвели настройку фильтров, нужно настроить кодек. Для запуска настройки кодека XviD, нужно произвести последовательность

действий, отображенную на рисунке.

После запуска конфигурации кодека, вы увидите окно настройки кодека:

Если у вас раньше была установлена другая версия кодека XviD, то после запуска окна настройки кодека нужно обязательно установить кодек по-умолчанию. Для этого нужно нажать на кнопку Load Defaults. В случае каких-то проблем при кодировании, так же может потребоваться установка кодека в дефолтное состояние.

Здесь сделаны стандартные предустановки, которые должны быть совместимы с аппаратными проигрывателями. На самом деле, использование этой вкладки под большим вопросом. Во-первых, на данный момент аппаратные MPEG4 проигрыватели не получили достаточно широкого распространения. Это является дополнительной функцией DVD проигрывателей, но далеко не все проигрыватели это могут делать. Многое зависит от прошивки. Так что, для аппаратных проигрывателей это на вряд ли пригодится. Во-вторых, здесь только готовые пред установки для разрешения, битрейта и других параметров. Но если вы пытаетесь сжать готовый фильм, то для него потребуется своё разрешение и битрейт. В связи с этим, эта функция почти не применима.

Вторая вкладка (находящаяся под кнопкой ...) изображена на рисунке:

Сверху на этой вкладке есть возможность выбора предустановок, про которые я уже написал.
Опция "Quantization type" даёт возможность выбора типа матрицы квантизеров. Не вдаваясь в подробности что это такое (Что такое матрицы распределения квантов, если время будет расскажу в отдельной теме) просто скажу, что даёт этот выбор. Мы можем сделать выбор из 3 пункта.

"H.263" - это стандартная матрица квантизеров для MPEG4. Это даёт менее чёткую картинку, чем MPEG матрица и рекомендуется делать для битрейтов ниже 900 kbps. Вторым пунктом стоит "MPEG". Этот выбор даст более чёткую картинку и соответственно, требует битрейтов больших, чем 900 kbps. "MPEG-Custom" даёт возможность задавать самому матрицу квантизеров (при этом достигается просто очень хороший результат, практически без артифактов). Я бы не рекомендовал вам пробовать это делать вручную и тем более не зная что это такое.

Опция "Adaptive Quantization" включает возможность маскировки ярких и тёмных мест при сжатии. Раньше эта опция называлась "lumi masking". Эта опция нужна для того, что бы увеличить коэффициент сжатия исходного материала. Теоретически, человеческий глаз не заметит такого преобразования. Но на практике, при включении этой опции происходят искажения. В кодере XviD этот алгоритм реализован недостаточно качественно.

Опция "Interlacing" включает работу кодека с чересстрочным видео. При включении этой опции кодек начинает сжимать не кадры, а поля. Эта опция пригодится только в том случае, если вы производите сжатие без деинтерлейса. Я не вижу практического применения такому сжатию, но кто знает, может вам пригодится.

Опция "Quarter pixel" включает разрешение с точностью до четверти пикселя. Это повышает чёткость особенно на низких разрешениях, но вместе с этим, добавляет шум на изображение. Естественно, просто так это не происходит. Включение Quarterpel повышает загрузку процессора и увеличивает поток, используемый для этого.

Опция "Global Motion Compensation" предназначена для компенсации движения. Она начинает функционировать, когда идёт панорамирование, наезд или отъезд на объект, а так же при вращении.

А вот про опцию "Reduced resolution" ничего не известно. И вообще, не понятно, делает ли она что-нибудь ...

Далее, опция BVOPs включает использование B-frames. Само по себе использование B-frames должно повысить качество кодируемого материала.
Объясню, что такое B-frames.
При сжатии видео используется 3 типа кадров: I,P и B - frames. I-frames - это кадры без сжатия. Вернее, сжатие производится с очень небольшими коэффициентами компрессии. I-frames так же называются ключевыми кадрами. При просмотре сжатого фильма, вся навигация по фильму производится через ключевые кадры. После I-frames следует последовательность P-frames например так: IPPPPPPPPPPPPPPPPIPPPPPPP и так далее. P-frames имеет гораздо больший коэффициент сжатия. Для того, что бы повысить коэффициент сжатия, были введены B-frames. Они ставятся между двумя менее сжатыми кадрами (I,P-frames). Последовательность получается такой: IPBPBPBPBPBPBPIPBPBPBP: Коэффициент сжатия B-frames больше, чем коэффициент сжатия P-frames. Это достигается тем, что он сравнивается с 2 окружающими кадрами, а в B-frames записывается, чем он отличается от них. Но вместе с этим, это накладывает определённые ограничения. Например, видеопоследовательность не может заканчиваться B-frames. Начинаться же видеоряд должен обязательно с I-frames. В нём содержится вся информация об изображении. В P-frames и B-frames содержится информация не удалённая кодеком во время сжатия, что так же накладывает определённые трудности при монтаже сжатого материала. Итак, разобрались, с B-frames мы можем сильнее сжать видео. Вы спросите, а причём здесь качество? Всё просто. Сильнее сжали, а размеры видео файла у нас те же самые. Этот "освободившийся" поток перераспределяется на все кадры. Конечно, качество на B-frames ниже, чем у P-frames. Если поставить "Max consecutive BVOPs"=1, то они появляются 12 раз в секунду (последовательно с более качественными P-frames) и картинка, в целом, остаётся достаточно качественной.

Разобрались, включение B-frames (BVOPs) повышает качество.

Посмотрим теперь на опцию "Max consecutive BVOPs". Здесь нужно ставить максимальное количество идущих подряд B-frames. Если поставить 0, то мы попросту отключим использование B-frames. Если поставить больше 1, то качество картинки (на мой взгляд) падает. Плюс, я встречал появление необоснованных артефактов. Я рекомендую ставить 1.

Опция "Quantizer ratio (%)" означает, во сколько раз будет повышен квантизер для B-frames. Теперь объясню, что такое "квантизер".

Квантизер может быть назван так же DRF - Detail Removal Factor. По-русски, степень потери детализации изображения. Минимально возможный квантизер - 2 (это то же самое, что 1).

Максимальный квантизер, ограничивается кодеком. Причём, чем больше квантизер, тем больше потерь в детализации будет происходить. Изначально, если кодек не ограничивать в размерах получаемого файла, он будет стремится держать квантизеры как более низкими. Но при этом размер получаемого файла будет получаться большим. Теперь, если ограничить размер получаемого AVI файла, кодек начнёт повышать эти квантизеры до тех пор, пока не попадёт в заданный размер. Причём, он устанавливает для каждого кадра свои кантизеры, в зависимости от сложности кадра.

В опции Quantizer ratio (%) мы указываем, во сколько раз увеличится квантизер и соответственно, во сколько раз ухудшится детализация на B-frames. Квантизер B-frames считается по следующей формуле: [(Quantizer of previous P-frame+Quantizer of following P-frame)*(B-frame quantizer ratio)/200+(B-frame offset/100)]. Исходя из формулы, квантизер B-frames зависит от значений квантизеров окружающих его P-frames, значения Quantizer ratio (%) (множитель) и Quantizer offset (смещение). Снижать этот параметр не рекомендую (теряется смысл B-frames). Повышать вы можете на своё усмотрение, это повысит сжатие B-frames (соответственно, снизит качество этих кадров) и повысит качество I и P-frames.

Опция "Quantizer offset" показывает, сколько нужно прибавить к квантизеру B-frames относительно расчётной величины после Quantizer ratio (%). Изменять этот параметр не стоит. Если включить опцию "Packed bitstream", то производится упаковка P-frames и B-frames в одном потоке. Это даёт возможность декодировать B-frames без задержек. При 2 проходном кодировании и включении этой опции кодер работает не правильно. Если у вас достаточно мощный процессор, нет никакого смысла включать эту опцию.

Перейдя на вторую вкладку, мы увидим информационную панель. Вся беда в том, что она показывает информацию только если был использован какой-нибудь профиль.

Encoding type помечена опция, управляющая типом работы кодека.

В выпадающем меню вы можете выбрать 3 типа работы кодека. Для каждого типа есть свои настройки, которые находятся под кнопкой, обозначенной многоточием.

1 тип - "Single Pass". Это однопроходный режим работы с постоянным битрейтом. Битрейт задаётся в следующим окошке. При вызове настроек однопроходного режима, появится окно:

В этом окне есть всего 3 параметра.
"Reaction Delay Factor" служит для задания времени задержки реакции кодера на изменение качественных параметров видеосигнала.
"Averaging period" этот параметр определяет скорость реакции на изменение качественных параметров видеосигнала.
"Smoother"параметр, определяющий количество кадров, в течении которых возможно понижение качества картинки для выдерживания заданного битрейта.

2 тип - Twopass - 1 st pass. Это первый проход двухпроходного режима. О нём говорить особо нечего, заглянем только в его настройки:

В окошке "Stats filename" стоит название файла, в который будет записываться статистика от первого прохода о фильме.

"Discrad first pass" если убрать галочку с этого пункта, то во время первого прохода будет не только производится сбор статистики, так же будет производится сохранение сжатого материала. Если вы используете двух проходный режим, то нет никакого смысла это делать. Единственное, для чего может это понадобится - что бы сделать видео с переменным битрейтом за 1 проход. Но размер при этом будет абсолютно не управляем., он получится на усмотрение кодека.

Теперь расскажу, о двухпроходном режиме и переменном битрейте. Для этого нужно немного рассмотреть теорию работы кодека. Кодеки MPEG4 разработаны таким образом, что они видят не картинку целиком, а только объекты и изменение картинки от кадра к кадру. Из этого можно сделать вывод, что шумное видео сложнее сжимать, чем чистое и статичные картины так же проще сжимаются, чем динамичные (именно эту информацию и собирает кодек во время первого прохода). Допустим, у вас есть какой-то ролик или фильм. В любом видео, не бывает, что бы было абсолютно монотонное движение и неизменное количество объектов. Получается, что для каждого кадра нужно выделять разное количество памяти. Для того, что бы выделять каждому кадру своё количество битрейта, был введён переменный битрейт. То есть, во время первого прохода кодек собирает информацию о количестве движения и объектов, производит запись её в файл. Во время второго прохода, кодек начинает обрабатывать фильм снова. Только он уже производит сжатие исходного материала, пользуясь статистикой от первого прохода. При этом, для каждого кадра выделяется нужный ему битрейт. Таким образом происходит повышение качества кодируемого материала.

3 тип - Twopass - 2 st pass. Это второй проход двухпроходного режима. Заглянем в его настройки:

Рассмотрю настройки сверху.
"Stats filename" здесь указывается файл, в котором находится статистика от первого прохода. Вы спросите, зачем это надо? Дело в том, что уже появились программы, позволяющие править этот файл. Если вы создали (исправили) свой собственный файл статистики, то можно указать его здесь и кодирование будет происходить по этим данным.
"I-frame boost %" эта функция делает увеличение потока на I-frames. Указывается в процентном соотношении. То есть, если указать 10, то на I-frames пойдёт на 10 процентов больше битрейт, относительно расчётного значения (расчёт изначально производит кодер, а мы можем к этому ещё добавить).
"I-frames closer than: frames" здесь указывается расстояние между соседними I-frames, меньше которого считается, что ключевые кадры следуют друг за другом. Если какие-то I-frames попадают в этот предел, то производится уменьшение потока, расходуемого на них. При установке этого параметра в 1, производится отключение этой функции. Оптимальным значением я считаю 2.
":are reduced by %" эта функция уменьшает битрейт первых I-frames в ряде идущих подряд I-frames. Последний I-frames идёт с нормальным коэффициентом сжатия.
"Max overflow improvement" этот параметр определяет, на сколько можно поднимать битрейт, относительно среднего битрейта, на непродолжительных участках (там, где это требуется). Слишком большое значение замедляет работу кодера.
"Max overflow degradation %" этот параметр определяет, на сколько можно снижать битрейт, относительно среднего битрейта, на непродолжительных участках (там, где это требуется). Слишком большое значение замедляет работу кодера.

Для того, что бы произвести сжатие в два прохода, вам потребуется воспользоваться возможностями программы VirtualDub.

Теперь мы дошли до компрессии по криволинейному алгоритму (Curve compression) . Эта функция есть только у кодека Xvid. Я бы не назвал это большим преимуществом кодека Xvid, но в определённых обстоятельствах это может добавить немного качества.
"High bitrate scenes %" здесь можно указать, сколько процентов битрейта может забрать кодек со сцен с высокими битрейтами и перераспределить на средне и низкобитрейтные сцены.
"Low bitrate scenes %" этот параметр указывает, сколько процентов битрейта нужно добавить сценам с низкими битрейтами. Этот битрейт будет забран со сцен со средним и высоким битрейтом.
"Overflow control strength %" этот параметр указывает, на сколько кодек может выходить за расчётные значения в каждом кадре (без разницы, уменьшение или увеличение). При установке этого параметра в 0, кодек начинает работать по-умолчанию (как заложено в алгоритме кодека).

При работе с компрессией по криволинейному алгоритму, перед тем, как им воспользоваться нужно произвести сжатие без него. Если вы видите, что видео получилось недостаточно качественнее, посмотрев видео можно проанализировать, в каких местах плохо отработал кодек. С динамикой, как правило, проблем не бывает. Динамика - это высокобитрейтные сцены. Так же, к высокобитрейтным относится зашумлённое видео или видео с множеством мелких предметов. Так вот, если при просмотре оказалось, что динамика смотрится хорошо, а статика не очень, можно немного снять битрейт с динамичных и среднебитрейтных сцен, для этого нужно поставить какой-то процент в "Low bitrate scenes %". Если среднебитрейтные (движение есть, но его не много) сцены смотрятся то же не очень хорошо, то битрейт можно снять только с высокобитрейтных сцен. Для этого нужно проставить какое-то значение в опции "High bitrate scenes %". Как я уже сказал, эти параметры нужно подбирать экспериментально.

Здесь мы можем задать размер файла, который мы хотим получить (при этом кнопка будет подсвечена надписью "Target size (kbytes)"). Только учтите, что у вас ещё есть звук, на который то же надо оставить место. Если вы хотите сделать фильм на один CD диск, то для подсчёта размера видео лучше всего воспользоваться каким-либо калькулятором, который учтёт размер звука в итоговом файле. В том случае, если кнопка подсвечена надписью "Target bitrate (kbps)", то задаваться будет средний битрейт, с которым будет кодироваться фильм. Для того, что бы переключить из одного режима в другой, нужно нажать на эту кнопку. Битрейт можно изменять слайдером и вводом цифр вручную, а вот размер файла можно задавать только вводом вручную, в килобайтах.

Для того, что бы вызвать дополнительные настройки кодека, нужно нажать на кнопку More.

При этом вы увидите окно:

Посмотрим на настройки:
"Motion search precision" прямой перевод - точность поиска движения. Чем выше этот параметр, тем более качественно будут выглядеть движения. Авторы рекомендуют ставить не менее 5, в идеале 6. Но учтите, чем выше этот параметр, тем медленнее будет работать кодек.
"VHQ mode" эта функция позволяет оптимизировать режим макроблоков, вместо усреднения. Чем выше это значение, тем медленнее будет работать кодек. Качество вместе с этим повышается значительно (не сравнить с использованием B-frames). Нельзя использовать совместно VHQ mode и GMC (Global Motion Compensation).
"Use chroma motion" эта функция включает поиск движения по цветовой информации. Этот способ на много более точен, чем стандартный способ. Включение этого метода замедляет работу кодера.
"Frame drop ratito" количество пропускаемых кадров. Эта функция будет работать в том случае, если кодек считает, что для кодирования не хватает битрейта. В этом случае кодер начнёт выкидывать кадры. При выставлении в 0 не пропускается ни одного кадра, при выставлении в 100 пропускается столько кадров, сколько нужно кодеру для нормальной работы. Для получения качественного видео я не рекомендую использовать значения отличные от нуля.
"Maximum I-frame interval" максимальное количество кадров, которое может быть между ключевыми (I-frames). На качество кодирования это особо не сказывается, а вот на поиске фрагмента очень сильно. Объясню почему. При просмотре фильма, когда мы хотим переместится в какое-то произвольное место, мы передвигаем ползунок поиска. Если в том месте, куда мы попали, стоит ключевой кадр, то воспроизведение пойдёт сразу. А вот если ключевого (I-frame) нет, то мы будем слышать звук, а видео увидим только когда положение просмотра дойдёт до ключевого кадра. Я ставлю этот параметр в значение 100. При этом, гарантировано мы будем ждать появления картинки не более 4 секунд.
"Use cartoon mode" эта функция введена для работы кодера с мультипликацией. Я не знаю, чем отличаются алгоритмы работы в этом режиме.

Перейдём на следующую вкладку"Quantization".

Что такое квантизеры я уже объяснял выше. В этом меню можно расставить, в каких интервалах будут работать квантизеры отдельно для I,P и B-frames. По большому счёту, не вижу смысла менять эти значения. Кодер XviD распоряжается квантизерами достаточно хорошо. Но скажу, что это значит ещё раз.
"Min ..-frame quantizer" - минимально возможный квантизер для .. типа фреймов. Чем ниже это значение, тем более чёткая картинка будет получаться (при условии, что битрейт будет достаточно высоким для достижения этого квантизера). Для I-frame это будет самое низкое значение, для P-frame - повыше, а для B-frame самое высокое. Но лучше не трогать значения по-умолчанию.
"Max ..-frame quantizer" - максимально возможный квантизер для .. типа фреймов. Высокое значение этого параметра снижает детализацию картинки. Для I-frame это будет самое низкое значение, для P-frame - повыше, а для B-frame самое высокое. Но лучше не трогать значения по-умолчанию.
"Trellis quantization" на данный момент, эта функция работает только с матрицей квантования H.263. За счёт небольшого изменения математического алгоритма работы должно происходить улучшение качества. Эта функция экспериментальная. При включении этой опции я не заметил большой разницы от материалов, сжатых без неё. Разница была как на качелях, то в её пользу, то наоборот. Если учесть, что это использует нестандартные функции, то включать "Trellis quantization" наверное не стоит.

В опции"Other Options", в вкладке Comon находится отладочная информация кодека.

При выборе параметров оптимизации для конкретного процессора ("Performance optimizations") можно сделать 2 выбора:
"Automatically detect optimizations" - включает автоматический выбор оптимизации под ваш процессор.
"Force optimizations" - ручное выставление параметров оптимизации.
"OutputDebugString debug level" требуются для отладки кодека и при сжатии они абсолютно не нужны.

Вкладка "Encoder"

Следующая доступная функция "FourCC used". Объясню, что это такое. При сжатии, в заголовке AVI файла прописывается метка, каким кодеком это было сжато. При воспроизведении проигрыватель считывает эту метку и запускает соответствующий декодер. Для MPEG4 совместимых кодеков возможна замена декодера. Так, сжимать виде мне больше нравится при помощи кодера XviD, а просматривать при помощи декодера DivX (этот декодер имеет меньше проблем с разными проигрывателями и картинка после него имеет меньше артефактов). Для того, что бы изменить FourCC метку, нужно сделать выбор в выпадающем меню. Если здесь выбрать DX50, то для воспроизведения запустится декодер DivX5. Именно это я вам и рекомендую сделать.
Далее "Print debug info on each frame" как и "OutputDebugString debug level" которые требуются для отладки кодека и при сжатии они абсолютно не нужны.

И последний пункт в этой закладке "Display encoding status". Эта опция включает информационную панель во время сжатия.

На этой панели будет отображена информация о кавнтизерах, которые были использованы при сжатии, диапазоне квантизеров для каждого типа кадров, средний битрейт и много другой информации о кодировании.

Теперь последний пункт "Zone Options"

Сверху здесь указывается, с какого кадра начнётся действие этого раздела. Его действие идёт до следующего раздела, а если следующего раздела нет, то действие идёт до конца фильма. Номер кадра вводится вручную. Посмотреть, с какого кадра вам нужно делать раздел очень просто. Для этого в VirtualDub нужно перейти на нужный кадр (двигая слайдер мышью, а для точного позиционирования стрелками право-лево). Внизу отображается номер кадра, на котором вы остановились.

Вы можете просто выделить его и скопировать в буфер. После вставления этого номера в окошко "Start frame #" можно продолжать настройки для этого раздела. Всё, что вы настроите ниже, будет применено только для этого раздела.

Далее, в настройках интервалов, можно указать коэффициент битрейта или квантизер, с которым будет производится сжатие.

При выборе параметра "Weight" в окошке нужно указать коэффициент умножения битрейта (ставится вручную или ползунком). Если поставить 0,5, то битрейт снизится в 2 раза относительно расчётного значения. При выставлении в 1 с битрейтом ничего не произойдёт.

Если выбрать "Quantizer", то в окне нужно указать квантизер, с которым будет производиться сжатие. Это не очень удобно. Я пользуюсь снижением битрейта. Пожалуй, этот пункт можно использовать для того, что бы получить на каком-то промежутке предсказуемое качество. Для этого мы задаём на этом промежутке какой-то квантизер (например 10 - это довольно высокий квантизер, при котором практически все детали будут сохранены).
"Begin with keyframe"если вы поставите галочку в этом пункте, то первый кадр этого раздела будет сделан как I-frame (ключевой кадр). Это бывает очень удобно, когда вы хотите пометить начало какого-то момента.
"Greyscale encoding" включение этой функции переводит изображение в чёрно-белое.
"Chroma optimizer enabiend" эта функция усредняет цвета на ярких/тёмных местах. Это приводит к более качественным краям. Я бы рекомендовал использовать этот режим только для мультфильмов.

Теперь немного расскажу, как можно просматривать фильмы, сжатые при помощи кодека XviD.. В связи с тем, что кодек переписывался несколько раз, материалы, закодированные разными версиями кодека Xvid, не совместимы между собой. Это касается и декодеров. Если декодер написан для версии XviD, несоответствующей версии кодера, которым сжат фильм, то при проигрывании мы получим артефакты. Во многих проигрывателях есть собственные декодеры XviD, они очень часто работают не правильно. Самый лучший вариант - отключить все внутренние декодеры и заставить проигрыватель пользоваться системными декодерами. Так же, выпускаются различные декодеры, поддерживающие XviD и другие форматы. Примером такого декодера может служить FFDSHOW. Пользоваться такими вещами для просмотра я бы так же не вам рекомендовал. Многие проблемы при просмотре возникают именно из-за таких декодеров. Бывают случаи, когда попадается фильм сжатый очень ранними версиями XviD. В этом случае, для того, что бы просмотреть этот фильм нужно будет поставить старую версию XviD, что безусловно, очень не удобно. К сожалению, другого решения этой проблемы нет. Последние версии XviD уже совместимы со стандартными декодерами MPEG4. То есть, если в сжатом файле выставить метку FourCC в значение DX50, то для проигрывания этого видео запустится декодер DivX5.

Итак, я рассказал про все настройки кодека XviD, что должно значительно облегчить вам жизнь при настройке этого кодека и последующем кодировании.

Основа темы была взята с одного сайта и была создана для кодека 1.10 Beta тему переделал для 1.2.2, надеюсь всё здесь изложено понятно.
Автор темы:9 CaraTT

Ссылка на источник материала