Filtri i metode filtriranja videa
|
| Osnovne stavri o
filtrima i filtriranju videa |
Preprocessing i postprocessing filtriranje
Preprocessing filtri
Preprocesing
filtriranje je primena bilo kojeg filtra direktno pred enkodiranje.
Video se frejm po frejm propušta kroz filter i tako filtrirani
(izmenjeni) frejmovi se redom predaju enkoderu koji
enkodira novi
video zapis. Cilj preprocessing filtriranja je da se napravi neka
izmena videa koja nam je potrebna. Na primer preprocesing filtrima,
možemo ublažiti šum, doterati boje,
promeniti dimenzije slike, dodati
logo, nalepiti subtitl u sliku, primeniti neki efekat itd.
Post-processing filtri
Postprocessing
filtriranje je primena bilo kojeg filtra pri puštanju
(reprodukciji)
videa. Dekoder čita video zapis i frejm po frejm ga predaje
filtru koji
na određeni način pravi izmene na slici i zatim je
prosledjuje na
prikazivanje na ekran. Svrha postprocessing filtra je da
poboljšaju
prikaz videa ili da dodaju neki efekat, prikažu subtitl iz
posebnog
subtitl fajl itd. Najčešće primenjivani
postprocessing filtri su
deblocking, deringing, prikaz subtitla...
Da li se isti filter može koristiti i u
preprocessingu i postprocessingu?
U
principu koriste se iste metode ali razlika je u tome što su
preprocessing filtrri ugrađeni u programe za video kompresiju
a
postprocessing filtri su ugradjeni u dekodere i plejere.
|
Filtri za poboljšavanje slike
Denoise
Denoise
je filter za ublažavanje šuma i
"prljavštine" sa "prljave" slike.
Denoise filtriranje se obično obavlja u preprocessingu, jer se
ublažavanjem šuma, slika pojednostavljuje i
omekšava pa je enkoderu
lakše da postigne snažniju video kompresiju.
Spatial denoise filtri
To
su denoise filtri koji uklanjaju šum u pojedinačnom
frejmu. Ovi filtri
određuju šta je šum na osnovu neprirodne
razlike u boji pixela koji su
u dodiru. Naime, u prirodi nema suviše naglih promena u
bojama, pa je
na osnovu prevelike razlike u boji moguće utvrditi koja boja
je šum.
Spatial denoise filtri tim pixelima ublažavaju boju i
izjednačavaju je
sa bojom susednih pixela i tako smanjuju nečistoću
slike. Slika ujedno
deluje mekše pa je enkoderu lakše da postigne
snažniju kompresiju.
Temporal denoise filtri
To
su denoise filtri koji uklanjaju nečistote na osnovu
poređenja razlika
među frejmovima koji su u dodiru. Ako je neki pixel izrazito
drugačije
boje nego na prethodnom i sledećem frejmu onda je lako
zaključiti da je
to šum. Temporal filter tada izjednačava boju tog
pixela sa njegovom
bojom na prethodnom i sledećem frejmu. Tako
postiže ublaživanje
šuma i smanjivanje treperanja.
Temporal filtri najviše pomažu kada je u pitanju
video koji je sniman lošom video opremom, pomoću
oštećenih kablova itd.
Deblocking
Deblocking
je najčešće korišćena
vrsta postprocessing filteriranja. Deblocking
filter služi da uklanja blocking sa slike. Blocking je
ružna pojava
kvadratića na slici koja se dešava kod loše
kompresovanog videa.
Deblocking filter je naravno, najznačajniji onda
kada puštate loše kompresovan video. Za novi
H.264 format videa
predviđeno je da se uvek pri reprodukciji obavlja deblocking,
tako da
je deblocking sada obavezno prisutan uvek kod svih savremenih dekodera.
DivX dekoder takođe po defaultu ima uključen
deblocking pa zbog toga
prikaz videa u oficijelnom DivX plejeru obično
izgleda lepše nego u drugim
plejerima.
Deringing
Deringing filter je još jedan od
najčešće korišćenih
postprocessing filtra. Ringing je vrsta
ružnih pojava koji se pojavljuju na slici prilikom
puštanja videa.
Ringing se vidi kao pojava senke ili aure oko bridova objekata na
slici. Najviše se primeti kod videa koji je enkodiran sa
loše podešenim
enkoderom.
|
Resize filteri (resize metode)
Kada
radite resize (menjate dimenzije slike), u programima uvek morate uneti
nove dimenzije tj. novu rezoluciju ali takođe možete
birati kojom metodom će se obaviti resize. U masovnoj upotrebi
su
samo tri metoda: bilinear, bicubic i lanczos.
  Na slici desno je prikazan primer
uvećavanja slike za 300% sa svakim od popularnih filtera.
Slika označena
sa "none" prikazuje kako bi izgledalo
uvećanje od 300% kada ne bi bio primenjen nikakav resize
filter.
Obratite
pažnju da je sa Bilinear metodom slika najmutnija. Sa bicubic
metodom je
mnogo lepša ali je blago hrapavija od rezultata Lanczos3
metode.
Na
slici levo prikazan je primer smanjenja slike na 50%
od njene originalne veličine.
Obratite pažnju da je kod smanjivanja slika razlika u
rezultatima pojedinih metoda, skoro potpuno neprimetna.
Kada je potreban precizan resize metod a kada
nije?
Neki
resize metodi su manje a neki više precizni.
Precizniji filtri
daju vizuelno lepšu sliku ali takva slika sadrži
više detalja
i teže ju je kompresovati. Detaljnija slika zahteva
veći bitrate.
Manje
precizni filtri daju malo mutniju sliku. Mutnija slika malo
lošije
izgleda ali je jednostavnija i lakše ju je kompresovati pa se
u tom
slučaju može postići snažnija
kompresija.
Pri uvećavanju preciznost je veoma bitna dok je kod
smanjivanja skoro nebitna.
Kao
i kod odabira ostalih parametara i kod resize filtera je
najbolje
prvo sa kratkim isečkom snimka napraviti nekoliko proba i
videti koji vam se rezultat najviše svidja.
Bilinear
Za smanjivanje slike ovaj filter je u većini
slučajeva najbolji izbor.
Pri uvećavanju, ovaj filter najviše zamućuje
sliku pa nije dobar.
Za
kompresiju sa veoma malim bitrateom (na primer kod videa namenjenog za
internet) bilinear metoda pomaže da
postignete što jaču
kompresiju.
U slučajevima videa sa jako mnogo šuma i
prljavštine, ovaj filter ponekad daje najprihvatljiviji
rezultat jer njegovo blago
zamućivanje smekšava nepoželjne pojave sa
slike pa slika može biti
prijatnija za gledanje.
Bicubic
Bicubic
filter je precizniji od bilinear filtra i pruža detaljniju
sliku. Za uvećavanje dimenzija obično daje
lepši rezultat od
bilinear
filtra.
U većini slučajeva ovo je dobar filter
za uvećavanje jer pruža dobar
balans između preciznosti i zamućivanja.
Na
slici smanjenoj sa ovom metodom se obično ne
primećuje razlika u odnosu na bilinear.
Lanczos (Lanczos3)
Lanczos
je je još precizniji od bicubic metode. Sa njim se
obično dobija lepša i oštrija slika.
Ponekad, može dati lošiji rezultat ukoliko
slika sadrži dosta "prljavštine" jer i takve
detalje čini preciznijom.
Ovaj filter je obično najbolji uz kompresiju
sa većim bitrateom (veći kvalitet - slabija
kompresija).
Pri
kompresiji sa veoma malim bitrateom ova metoda može
biti loša jer je
enkoderu teže da postigne snažnu kompresiju
sa detaljnom
slikom. Tada dolazi do nepoželjnih pojava
kao što je na
primer ringing.
Lanczos4
Lanczos4 je još malo precizniji ali
pri malom bitrateu prouzrokuje još malo više
nepoželjnog
ringinga. Retko se koristi.
Postoji li i drugi resize filtri osim
ovih?
Postoji
još nekoliko resize metoda ali se manje koriste i manje su
poznati. Nemojte korsitite
tehnike koje nisu navedene osim ako ne znate šta se sa njima
postiže.
Preporučujemo da za resize uvek izaberete jedan od
četiri gore
nabrojana filtra. |
De-interlace filtri (metode de-interlaceovanja)
Linear blending
Linear
blending je obično najbolji deinterlace filter za
korišćenje u
preprocessingu kada interlaced video želite deinterlaceovati i
enkodirati kao progressive. Ovaj filter ne pravi komplikacije,
obično daje najlepšu sliku i
olakšava posao enkoderu.
Weave
Weave
je deinterlaced metod koji u stvari ne radi ništa. Prikazuje
odjednom i
top (gronji/neparni) i bottom (donji/parni) field. Weave stvara frame
zbrajanjem dva fielda ali pri tome ne vrši nikakvo
filtriranje.
Jednostavno neparne linije ostaju neparne i ne menjaju se,
parne
linije ostaju parne i ne menjaju se. Ono što je
različito u odnosu na
pravi interlaced prikaz je to što se fieldovi ne prikazuju u
različitim
vremenskim trenucima jedan po jedan nego po dva odjednom.
Kod weave metoda uglavnom se kod pokrenih delova slike pojavljuju
vodoravne linije nalik na češalj.
Bob
Prikazuje svaki field kao frejm
tako što udvostručuje framerate (broj prikazanih
frejmova u sekundi).
Pri tome se ne primenjuje nikakvo napredno filtriranje nego se field
jednostavno razvuče preko cele površine slike.
Pošto field-ovi inače
imaju dvostruko manji broj vodoravnih linija, pri ovakvom
"razvlačenju"
dobija se slika sa dvostruko manjim brojem pixela po visini. Naravno
zbog tga se gubi oštrina.
Jednostavno
rečeneo, pošto je framerate udvostručen,
prikaz pokreta je prirodniji i
mekši ali je slika mutnija zbog prepolovljenog broja linija u
svakom
frejmu.
Ponekad ga zovu "Progressive scan" mada je to tehnički
netačno, zbog nekih razliika.
Postoje li druge de-interlace metode osim ovih?
Postoji
još nekoliko poznatih de-interlace metoda, ali nema potrebe da
ih
objašnjavamo. Objasnili smo one koje su najzanimljivie jer sa
njima
možete postići sve što vam može
zatrebati.
Prepolovljavanje rezolucije kao De-interlace metod
Ako
se vertikalna rezolucija (visina slike) umanji za tačno 50%
tada se
field (poluslika) 1 i field 2 praktično stapaju u jedan frejm.
To
ujedno znači da je obavljen i deinterlace pa nije potrebno
koristiti
još i poseban deinterlace filter. Nedostatak ove metode je
što
prepolovljavanjem rezolucije, gubite i oko 50%
oštrine slike.
Prednost
je što na ovaj način možete obaviti
de-interlace čak i u programima
koji nemaju ugrađene de-interlace filtre.
Na primer, ako je video
pomoću TV kartice snimljen u rezoluciji 384x576 tada ga pri
enkodiranju
možete resajzovati na 384x288 i tretirati ga kao Progressive.
Na
konačnom rezultatu neće biti znakova inerlaced videa.
Kako smanjivanje rezolucije utiče na
interlaced video?
U
principu što više smanjite rezoluciju to su
znakovi interlaced
videa manje vidljivi. Kada smanjujete rezoluciju za otprilike
polovinu ili za još više tada se skoro ne
mogu primetiti nikakvi
ostaci interlaced videa. Znači kod velikog smanjivanja slike
(na primer
kada pripremate video za mobilne telefone), de-interlace filtriranje
verovatno nije
potrebno.
|
Filtri za primenu efekata i ostalo
Grain, Film effect (filmski grain)
Kod nekih dekodera ovaj filter se zove Grain, kod nekih, film grain.
kod DivX dekodera ovaj filter se naziva Film effect.
Grain su zrnca koja dodaju osećaj prirodne hrapavosti
slike. Kreatori nekih
videa
su preterali sa filtriranjem ili sa kompresijom pa slika deluje
prejednostavno i nerealno čisto. U takvim situacijama, Grain
filter može pomoći da film dobije
realističniji prikaz i da deluje oštrije.
Ovaj
filter najviše pomaže kod mutnih snimaka. Kada
gledamo mutnu sliku naše
oko stalno pokušava da sliku nekako izoštri a
pošto je nemoguće, oči se
brzo zamore. Kada se filmu doda grain, zrnca deluju oštro i
naše oči
više ne pokušavaju da izoštre i gledanje
postaje prijatnije.
Filtri za prikaz subtitla
Ovi
filtri su obično ugrađeni u plejere i nemaju poseban
naziv. Oni služe
da učitaju subtitl iz posebnog subtitl fajla i
prikažu ga preko slike
na ekranu. Obično se ovi filtri mogu podesiti tako da
izaberete položaj subtitla na ekranu, željeni
font, veličinu slova, boju slova, debljinu obruba itd. |
| video
majstor, 25.9.2009 |
