視瀕知識系列

[psac]

B 畫格在 MPEG-4 中有四種參考模式，如果是同時參考前後的畫面壓縮，
則記錄的是 和 (前畫面 pixel 值 + 後畫面 pixel 值)/2 的差值，
也就是 和 「前後畫面的平均」的差值。
所以記錄的差值個數和 P 畫格一樣，只有一個，沒有增加。

而因為 B 畫格位於前後畫面的中間，以「前後畫面的平均」，也就是「前後畫面的中間值」
來作為預測數值（預測 B 畫格的 pixel 數值為多少？如果有誤差，再記錄差值），
這樣這個預測數值會比單獨使用前一個畫面來預測，更接近目前真正的 B 畫格的數值，
可想而知，如此所需要記錄的差值就會很小甚至可以根本不用記錄，
所以便可以省下很多的 bits，提高度壓縮率。

例如

亮度變化 ->
I B P
7 8 9

如果 B 只參考前一個畫面壓縮，則需記錄差值 1。
如果以 (I + P)/2 壓縮，則差值為 0，不需記錄差值。
（雖然要記錄兩個向量，不過向量也可以再做進一步預測壓縮，總的來說，
還是會比單獨參考前一個畫面壓縮來得小很多）

如果畫面不是這樣變化怎麼辦？通常來講畫面都會是這樣變化，
如果不是這樣變化我們就不使用 B 畫格
就算變化不是如此規則，換個方式想，B 畫格可以參考的畫面還是比 P 畫格多，
再怎麼找，也還是 B 畫格可以找到誤差更小的方塊來使用的機率大
（因為可以選項、參考的對象較多），所以 B 畫格還是比 P 畫格的壓縮率來得高。
（而且高很多，差距非常大）

除了壓縮率以外，B 畫格對畫質的影響.....
是有的，因為 B 畫格這種參考前後畫面的特性，等於有內插（interpolation）的效果，所以可以減少噪訊。


MPEG-4 中的 B 畫格，也是非常具有威力的，除了以前的三種參考模式，
還有 Direct Mode，連向量的紀錄都省了。
雖然 MPEG-4 之中有 4MV 的功能，可以記錄四個向量，不過編碼器在壓縮的時候會判斷，
到底是使用 4MV 壓出來的結果小，還是使用傳統的方法壓出來的結果小？
如果使用傳統的方法壓出來的結果小，便使用傳統的方法記錄，
如果使用 4MV 壓出來的結果小，才使用 4MV 來記錄。
（ps. 4MV 不會用在 backward 預測）

您可以觀察 VirtualDub 壓縮時畫面上顯示的藍線，您會發現藍線和藍線之間通常會有很短的
藍線插在中間，造成空隙，而且差距很大，這個就是夾在 P 之間的 B 在發揮壓縮威力
如果是用 DivX 5 更明顯，因為 DivX 5 只能夠使用 IBPBPBPB... 這種一個 B 接一個 P 的形式，
所以畫面上的藍線就是「一長一短、一長一短」這樣排列。

..

[psac]

Crop&Resize系列

resize 的錯誤一般看不出來，如同我上面轉貼的那個問答中所講的：
Fortunately, even if you had used wrong methods for scaling/resampling the image, the difference between the correct aspect ratio and a wrong aspect ratio is often small enough to go unnoticed unless you really start looking for it.
大致上的意思：
幸運的，雖然你用了錯誤的 resize 方法，不過這個正確的比例和錯誤的比例之間的差距，
通常是很小的而不會被注意到，除非你開始真的去觀察、注意這個錯誤。

這個錯誤大概會造成 ~2.5% 的比例錯誤。
有人做過實驗，用 DV 去拍圓球，使用錯誤的 resize 法，會讓正圓的球體變成橢圓。
PowerDVD, WinDVD 等這些軟體的 DVD Player 所做的 resize 也都是錯誤的。
（WinDVD 新版的已經瞭解到這個問題，開始改進）
所以大家在電腦上看了那麼久的 DVD，比例都是錯的
不過如上述所講的，幸運的，一般沒有注意的話是看不出來的。
不過一旦發現了以後，就會開始注意到這個錯誤了

為什麼直接 resize 是錯的呢？因為根據 ITU-R BT.601，取樣的時候長寬的取樣比例不是 1:1，
PAR（Pixel Aspect Ratio）不是 square pixel，正方形的 pixel，而是長方形的 pixel。
NTSC 的 PAR 是 10:11，也就是說如果橫軸每隔 1cm 取樣一點，縱軸就是每隔 1.1cm 取樣一點，
取樣的間距是 1:1.1 = 10:11。
橫軸取樣的間距比較短，也就是取樣的次數比較密集，也就是取樣出來的點數會比較多。
假設原始影像是 PAR 1:1 640x480 的圖形，經過 ITU-R BT.601 重新取樣後，
分辦率會變成 PAR 10:11 704x480（高度 480 不變，長度變為原本的 1.1 倍，640*1.1=704，
橫軸的點數變多），而不是 720x480。
所以 NTSC PAR 10:11 720x480 的 DVD 要 resize 到 PAR 1:1 640x480，要左右共砍 16 個點，
變成 704x480 再 resize 到 640x480 才會正確。

不知道這樣解釋容易瞭解嗎？ ^^;
公式是
PAR = DAR * (水準解析度/垂直解析度)

DAR 是 Display Aspect Ratio，譬如說電視是 4:3
NTSC 的 PAR 是 10:11，所以
4/3 = 10/11 * 704/480

要從 704x480 resize 到 640x480/512x384... 才會得到正確的 DAR 4:3 的比例。

而 PAL 的 PAR 則是 59:54
4/3 = 59/54 * 702.91/576

所以要先截邊變成 702.91，再 resize 到 640x480/512x384... 才會得到正確的 DAR 4:3 的比例。

我沒有研究過 PAL 的算法，剛剛用 GKnot 幫忙算了幾組正確的比例（要讓 Aspect Error 這個項目
顯示的百分比為 0%，水準解析度必須能被 32 整除，垂直分辦率必須能被 16 整除），
得到下面的結果（因為無法截邊為 702.91，GKnot 是取整數 702）：
PAL 4:3
720x576 -> 702x576 -> 704x528 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%

注意，雖然此時 GKnot 顯示 W-Zoom（水準放大）為 100%（沒有放大），
但是實際上水準已經由 702 放大到 704，只是放大的幅度太小所以忽略。
我沒有實際壓過，不知道這樣到底好不好。

720x576 -> 702x576 -> 640x480 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 576x432 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 512x384 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 448x336 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 384x288 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 320x240 /Aspect Ratio 1.333(4:3), Aspect Error 0%
.....

如果電影比例小於 4:3，上下會多出黑邊，此時就把黑邊削掉就好，
只要注意高度必須能被 16 整除。


PAL 16:9(anamorphic，原始影片上下無黑邊，變形畫面，完全填滿整個 720x576 的畫面)
720x576 -> 702x576 -> 704x396 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%

注意，雖然此時 GKnot 顯示 W-Zoom（水準放大）為 100%（沒有放大），
但是實際上水準已經由 702 放大到 704，只是放大的幅度太小所以忽略。
注意高度 396 不能被 16 整除，所以 resize 完以後，要上下多補 2 個 pixel 的黑邊，
補成 704x400 再送進去壓縮。
如果電影比例小於 16:9，上下會多出黑邊，此時就把黑邊削掉就好，
只要注意高度必須能被 16 整除。

720x576 -> 702x576 -> 640x360 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%

注意高度 360 不能被 16 整除，所以 resize 完以後，要上下多補 4 個 pixel 的黑邊，
補成 640x368 再送進去壓縮。

720x576 -> 702x576 -> 576x324 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%

324 不能被 16 整除，補為 576x336。

720x576 -> 702x576 -> 512x288 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%
720x576 -> 702x576 -> 480x270 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%
270 ->補為 272

720x576 -> 702x576 -> 448x252 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%
252 -> 256

720x576 -> 702x576 -> 384x216 /Aspect Ratio 1.778(16:9), Aspect Error 0%
216 -> 224
.....

其它還有很多組可以自行利用 GKnot 計算。
（算 16:9(anamorphic) 的時候先把 H-Modul = 16（高度必須能被 16 整除的限制）改成 1，
這樣的彈性比較大，會有比較多組可以選項，等算好 resize 後的大小後，如果高度不能被 16 整除，
再自行考慮要多補，或者是削掉多少黑邊）

[psac]

tmpgenc的手動IVTC一直是個難以掌握的東西，我坦白我一直對這個東西一知半解，今天苦幹了一個晚上，似乎是想通了，現在自我總結一下。。

大家都知道tmpgenc在IVTC的時候會把每個畫格分成a, b兩部分，我以前一直認為是1 frame -> 2 fields，所以總是搞不清楚為什麼有些fields會是interlaced，想了很久，終於發現這些仍然是frames。但是為什麼要拆分成兩個畫面呢？拆分的時候是按照什麼原理呢？

sswroom和silkysama提到過要在10畫格裡挑4畫格來用，先假設這10畫格的來源是原來的5個畫面，正好符合5->4，也就是30->24的處理方法，所以推測應該可以成立。
我們來看看telecine的原理圖（從doom9拿的圖，不是我畫的）：



這個圖在說什麼相信大家都知道了，我用紅色箭頭來表示一下tmpg是怎麼拆分圖片：



tmpg按照field order（這兒是top first），把這些場重新排列成新的畫格：
11，12，22，22，23，33，34，44，44，45。。。
相同數位的代表場一致，沒有拉絲，數位不同代表場有差別，會出現拉絲
按照tmpgenc的說法，1 代表保留此畫格，0 代表不輸出此畫格
所以我們可以得出這樣的pattern

1011010110

就是說10畫格要去掉4畫格
但是這樣還是不對，因為原始畫格數只有5畫格，怎麼會保留了6畫格呢？
我們再看看這串數位
11，12，22，22，23，33，34，44，44，45

紅色部位重複了，22和44都可以去掉一個，那麼現在的pattern是
1010010100

10畫格去掉6畫格，保留4畫格。
原來的那串排列組合按照這個pattern來取捨的話，剩下的就是

11，12，22，22，23，33，34，44，44，45 綠色的部分去掉

11,22,33,44

順利還原
研究這個的原因是因為avex的dvd mv太倒胃口，24p＋30i 剪輯得亂糟糟，逼著我做120fps。
fpschk分析d2v的時候24p部分還算勉強正確，30i 的地方誤刪是肯定的，甚至我用decomb分析後輸出無損avi給fpschk來分析錯誤還是一模一樣。
fpschk+decomb+dec60+avi60，真的不夠完美。

然後只能試大大的tmpgenc方式，24p部分的精確就不用提了，連deinterlace 30i 的時候的完美也不是decomb可以比擬，tmpg實在是超強。。

要是繼續嘗試用tmpg來做120fps的fmp2，別忘了把copy frame也順手做出來，不過象人提到的那種2,3分鍾就做完的境界你暫時是沒有了，5000多個frames，你一個一個慢慢看過來哪個要copy吧
對了可以用鍵盤來快捷操作(我以前純粹用滑鼠, 慢死+累死)

autosetting 後, ctrl + 左右鍵 = 上/下一 被 autosetting 選的畫格, 如果直接 左右鍵 = 直接上下一畫格.

上/下 = deinterlace 的方法, double/odd/even, 選項了其中之一後, ctrl + 上下選項每一類裡的小類, 比如 double adaptation 等等.

這樣就快多了
tmpgenc只接收RGB，VFAPI內部資料傳送是用RGB模式。。
為了對付hybrid才研究的啊。。
dec60和avi60用的是idx文件，這豈不是又回去fpschk+decomb了？

產生TPR後把TPR交給avs來壓縮，你在TMPGEnc做的手工操作等於fpschk+decomb+dec60，然後用TPRRead讀TPR文件得出scripts（類似idx那種說明哪裡應該刪畫格，哪些地方是24p，哪些地方是30i 的文本文件），最後用AVIRead讀入壓縮完的avi，按照這個文本文件來決定哪兒應該插入null畫格，類等於avi60的工作。