Računanje Parametara 2. - Kako odrediti
optimalne parametre
|
U prvom delu teksta
o računanju parametara,
objasnili smo vam jedinice i postupak računanja bitratea. U
ovom
tekstu,
video majstor će vam objasniti važnost Qf
("quality factor"), objasniti postupak računanja Qf i
dati preporuke i savete kako da odaberete optimalne parametre.
|
Priprema
Za određivanje
parametara preporučujemo da koristite besplatan
program "Aspect".
Aspect je verovatno najbolji bitrate kalkulator koji za razliku od
mnogih izračunava i Qf tj. broj bits/pixel. Da ne bi morali,
Qf
računati ručno, najpre instalirajte "Aspect" pa zatim
čitajte ovaj
tekst i isprobavajte.
|
Važne činjenice o Qf
("quality factor" ili
"frame quality") tj. broj bita po pixelu
Šta je Qf ?
Qf
(quality factor) ili "frame quality" je gruba ocena
kvaliteta
videa tako što govori koliko bitova je potrošeno na
svaki pixel u jednom
frejmu. Qf se izražava u jedinicama bits/pixel.
Zašto nam je značajan broj
bita po pixelu?
Sam
po sebi ovaj broj ne govori mnogo ali ako taj podatak
kombinujemo
sa sopstvenim iskustvom i preporukama iskusnih tada postaje veoma
značajan. Može izuzetno da pomogne da brzo odredima
najoptimalnije parametre za enkodiranje.
Qf i dvorpolazno enkodiranje
Qf
ima smisla porediti samo kod fajlova koji su enkodirani metodom
dvoprolaznog enkodiranja jer se samo dvoprolaznim enkodiranjem bitovi
rasporede na najoptimalniji način. U narednom tekstu kada
budemo
govorili o
iskustvima sa Qf podrazumevaćemo da je upotrebljeno
dvoprolazno
enkodiranje.
Šta znače optimalni parametri za
enkodiranje?
Optimalni
parametri su oni koji omogućavaju da kao rezultat enkodiranja
dobijete
video koji odgovara onome što sto ste trebali
postići. Zavisno od
namene videa, optimalni parametri mogu se razlikovati.
Optimalni parametri za DVD filmove
Kod
DVD-a nema velikih ograničenja u veličini fajla.
Rezolucija je već
zadata standardom. Uobičajeno se bira
najviši mogući bitrate pri kojem film može
stati na DVD disk. Ipak
pomenućemo da bi MPEG-2 video za DVD uvek trebao imatu Qf
veći od 0,4
bits/pixela a poželjno je da bude bar 0,5 bits/pixela.
Optimalni parametri za "DivX filmove"
Kod
divx filmova cilj je tradicionalno bio da ceo film ne pređe
veličinu od
700 MB kako bi mogao biti snimljen na jedan CD disk. Danas
uobičajeno
koristimo DVD diskove koji su oko šest puta većeg
kapaciteta nego CD pa
ograničenje od 700 MB više nije tako važno.
Često srećemo divx filmove
koji su veličine oko 1 GB pa i više.
Za divx filmove, prosečno
se koristi Qf od 0,2 bits/pixel. Kod skoro svih divx filmova Qf se
kreće od 0,17 do 0,22 bits/pixel. Enkoder se mora jako dobro
podesiti i
mora se izabrati najsnažniji metod enkodiranja da bi se
sačuvao
zadovoljavajući kvalitet pri ovako malom Qf iznosu.
Optimalni parametri za video na web stranicama
Kod
videa za web stranice mora se voditi računa da veliki fajlovi
prouzrokuju veće troškove servera za
skladištenje i za protok podataka.
Zbog toga se kod videa za web mora paziti da fajlovi budu što
manji a
da kvalitet bude tek prihvatljiv. Za web se uobičajeno koriste
male
rezolucije. Najčešće je rezolucija
320x240 a često i 256x192 pa
čak i veoma mala kao na primer 192x144. Bitrate se bira tek
toliki da
Qf pokazuje neku zadovoljavajuću vrednost.
Preporučeni Qf varira
zavisno od formata koji se koristi. Pomenućemo
da video na web
stranicama obično koristi Qf od 0,2
bits/pixel kao i DivX filmovi.
Kada je potreban veći a kada
može manji Qf?
Veći Qf je potreban za video koji se
teže kompresuje
Video kod
kojeg je slika prljava (ima šuma i
nečistoća), mnogo pokreta, česta
promena kamere, mnogo boja i šarenila se teže
kompresuje. U takvim
slučaejivima enkoder ima mnogo više posla i
teže pronalazi način da
napravi zapis koji će dobro sačuvati detalje. Enkoder
tada teško može
da uštedi bitove pa mu je potrebno više bits/pixela
na raspolaganju.
Znači za video koji se teže kompresuje potreban je
veći Qf.
Manji Qf može za video koji se
lakše kompresuje
Video kod
kojeg je čistija slika, manje pokreta, manje detalja,
manje boja
(šarenila) se lakše kompresuje. Drugim
rečima kod takvog videa enkoder
lakše pronalazi način da uštedi bitove i
tako postiže snažniju
kompresiju. Pošto enkoder u takvim slučajevima
može da se snađe
i sa manje bitova na raspolaganju, to znači da
možete koristiti
manji Qf.
Kolika može biti razlika u potrebnom Qf
za video koji se lakše kompresuje i video koji se
teže kompresuje?
Razlika
može biti takva da video koji je teži za
kompresovanje može zahtevati do 50% više bits/pixela
a u nekim
slučajevima čak i više.
Naravno ako se primeti odgovarajuće filtriranje za
ublažavanje šuma i
drugo pojednostavljivanje slike potreba za većim Qf se
smanjuje.
primer
Za jednostavan crtani film sa veoma čistom slikom, sa dobro
podešenim DivX Pro codecom, može biti dovoljan Qf od
0,16 bits/pixel
Za
akcioni film sa mnogo pokreta i šarenila u scenama i
prljavom
slikom (mnogo šuma), sa jednako podešenim DivX Pro
codecom, može biti
potreban Qf od čak 0,28 bits/pixel.
Veći Qf je potreban za slabiju kompresiju
Uz
slabiji metod video kompresije, potreban je veći Qf jer
enkoder tada
mora imati na raspolaganju više bitova da bi mogao
sačuvati kvalitet
slike.
Manji Qf može za snažniju kompresiju
Kod snažnije
video kompresije, enkoder koristi pametnije načine da
sačuva kvalitet i
sa manjim brojem potrošenih bitova. Zato uz snažniji
metod video
kompresije možete koristiti manji Qf. |
Postupak računanja Qf (frame quality) za
neki video
Da bismo izračunali Qf (quality factor) potrebni su
nam sledeći podaci:
- Bitrate
- Framerate (broj frejmovaa u sekundi)
- Rezolucija (width x heigth)
Postupak računanja je jednostavan. Potrebna su samo tri koraka:
1) izračunajte broj bitova po frejmu
2) Izračunajte broj pixela po frejmu
3) Qf = broj bitova po frejmu / broj pixela po frejmu
Primer izračunavanja Qf za
tipičan "DivX film"
Za ovaj primer uzećemo parametre jednog
tipičnog divx filma:
Bitrate: 830 kbps
Framerate (broj frejmova u sekundi): 25 fps
Rezolucija: 640 x 272
1) Izračunajte broj bitova po frejmu
Bitrate u kilobitima u sekundi podelite sa brojem frejmova u sekundi.
bitrate (kbps) / framerate (fps)
830 / 25 = 33,2 kbit
Dobili smo da na svaki frejm dolazi 32,2 kilobita.
Preračunajte taj iznos u bitove tako što
ćete taj broj pomnožiti sa hiljadu.
33,2 x 1000 = 33200 bit
Dakle dobili smo da je na svaki frejm utrošeno 33200 bitova.
2) Izračunajte broj pixela svakog frejma
(width x heigth)
To ćete jednostavno izračunati tako što
ćete pomnožiti šiinu slike (width) sa
visinom (heigth):
width x heigth
640 x 272 = 174080 pixel
Dakle, svaki frejm se sastoji od 174080 pixela.
3) Podelite broj bitova po frejmu sa brojem
pixela po frejmu
broj bitova po frejmu / broj pixela po frejmu
Qf = 33200 bit / 174080 pixel = 0,1907 bits/pixel
Dakle
dobili smo da je faktor kvaliteta frejma 0,19 bits/pixel što
znači da
je na svaki pojedini pixel u svakom frejmu videa utrošeno u
proseku
0,19 bita. To je tipičan frame quality za "divx filmove".
Znači da je
pronađen dobar omjer rezolucije i bitratea. Ako je dobro
podešen
enkoder će postići dobar kvalitet slike sa ovim
parametrima.
Provera
Za
svaki slučaj proverićemo u bitrate kalkulatoru
"Aspect" da li
smo dobro
izračunali:
Kalkulator
"Apsect" je sa našim parametrima (830 kbps, 25 fps i
640x272)
takođe došao do rezultata 0,191 bits /pixel
što potvrđuje da smo tačno
izračunali. |
Kojim parametrima se utiče na Qf
Qf
zavisi od tri broja, bitratea, frameratea i broja pixela u
frejmu (tj. rezolucije). Menjanjem svakog od ta tri parametra
menjate i Qf.
Objasnićemo uticaj svakog od ova tri parametra:
Bitrate - broj bitova po frejmu
Što
je veći bitrate to je više bitova
raspoloživo pa je i Qf veći. Dakle
najdirektniji način da povećamo Qf je da
povećamo bitrate.
Framerate - broj frejmova u sekundi
Veći
broj frejmova u sekundi smanjuje Qf jer se bitovi moraju rasporediti na
veći broj slika pa svaka slika dobija manje bitova. Teoretski,
veći
framerate smanjuje Qf a manji framerate povećava Qf. Medjutim
u praksi
stvari su drugačije jer promana frameratea može
doneti probleme.
Promena frameratea ugrožava kvalitet slke i glatkoću
kretanja. Takođe standardima je obično
određen framerate kakav mora biti i ne smete koristiti
drugačiji. Zbog
toga
nemojte menjati framerate osim ako se baš mora.
NAPOMENA: da bi
video delovao "živo" u ljudskim očima framerate mora
biti minimalno 24
slike u sekundi (24fps). Manji framerate koristi se samo kod videa za
mobilne telefone, jer oni (za sada) nisu u stanju prikazati
kvalitetniji video.
Broj pixela po frejmu (rezolucija =
širina x visina slike)
Kada
smo već odredili bitrate i znamo framerate tada Qf zavisi samo
još od
rezolucije. Veća rezolucija (veća širina i
visina slike), znači da se
bitovi moraju rasporediti na veći broj pixela pa će
na svaki pixel doći
manje bitova. Znači povećanje rezolucije smanjuje Qf.
Manja rezolucija
znači da će svaki pixel moći dobiti
veći iznos bitova pa je Qf veći.
Kako da postignemo da Qf iznosi onoliko bita po
pixelu koliko želimo?
Dakle, pošto nije preporučljivo menjati framerate,
preostaje nam da Qf regulišemo samo
promenama bitratea i rezolucije.
Menjanje Qf kada je bitrate već
određen
Ako smo već
odredili ciljani
bitrate preostaje nam još samo da uvećamo ili
smanjimo rezoluciju kako
bismo dobili Qf koliki želimo.
Menjanje Qf kada je rezolucija već
određena
Kada
vam je rezolucija već zadana i ne možete je menjati
onda vam preostaje
da Qf regulišete samo menjanjem bitratea. Jednostavno je.
Povećajte
bitrate da biste povećali Qf. Smanjite bitrate da biste
smanjili Qf.
Šta ako i uz
razuman Qf dobijamo video lošeg kvaliteta?
Tada
je nešto durgo u pitanju. Ili koristite loš enkoder,
ili ste loše
podesili enkoder, ili je ulazni video prljave slike i sa puno pokreta
pa zahteva veći Qf.
Rešenje je nešto od sledećeg:
- koristite bolji enkoder
- podesite postojeći enkoder na snažniji metod
kompresije
- bolje podesite ostale opcije enkodera
- radite dvoprolazno enkodiranje ako slučajno niste
- primenite preprocesing filtriranje za otklanjanje šuma
ukoliko je video prljave slike
- A možda je taj video jednostavno takav da
je neophodan veći Qf da
biste zadržali kvalitet. U ovom slučaju morate
povećati bitrate ili
smanjiti rezoluciju.
|
Primeri često korišćenih
parametara za DivX video
Evo nekoliko primera dobro određenih parametara za DivX video:
| Opis |
Rezolucija |
Bitrate |
Framerate |
Qf |
Za konvertovanje
snimaka sa TV kartica
(aspect ratio 4:3) u DivX format bez gubitka kvaliteta
PAR = Square Pixels |
640x480 |
1950
kbps |
25
fps |
0,253 |
Za konvertovanja
TV serija sa epizodama od 30
minuta. Kada želite da na 1 CD stane dve epizode (svaka
epizoda 350 megabjta).
Aspect Ratio = 4:3
PAR = Square Pixels |
640x480 |
1480
kbps |
25
fps |
0,19 |
Za konvertovanja
TV serija sa epizodama od 45
minuta. Kada želite da na 1 DVD stane 10 epizoda (svaka
epizoda 430 megabajta).
Aspect Ratio = 4:3
PAR = Square Pixels |
576x432 |
1200
kbps |
25
fps |
0,19 |
Za konvertovanja
TV serija sa epizodama od 45
minuta. Kada želite da na 1 DVD stane 10 epizoda (svaka
epizoda 430 megabajta).
Aspect Ratio = 16:9
PAR = Square Pixels |
624x352 |
1200
kbps |
25
fps |
0,21 |
Za konvertovanja
TV serija sa epizodama od 60
minuta. Kada želite da na 1 DVD stane 8 epizoda (svaka epizoda
520 megabajta).
Aspect Ratio = 4:3
PAR = Square Pixels |
560x416 |
1100
kbps |
25
fps |
0,18 |
Za konvertovanja
TV serija sa epizodama od 60
minuta. Kada želite da na 1 DVD stane 8 epizoda (svaka epizoda
520 megabajta).
Aspect Ratio = 16:9
PAR = Square Pixels |
624x352 |
1100
kbps |
25
fps |
0,20 |
za divx film
Aspect Ratio = 4:3
PAR = Square Pixels |
512x384 |
960
kbps |
25
fps |
0,19 |
za divx film
Aspect Ratio = 16:9
PAR = Square Pixels |
544x304 |
830
kbps |
25
fps |
0,20 |
Za divx film
Aspect Ratio =1,85:1
PAR = Square Pixels |
560x304 |
830
kbps |
25
fps |
0,195 |
za divx film
Aspect Ratio =1,85:1
PAR = Square Pixels |
512x272 |
800
kbps |
30
fps |
0,19 |
za divx film
Aspect Ratio =1,35:1
PAR = Square Pixels |
640x272 |
830
kbps |
25
fps |
0,19 |
Proverite svaki od primera iz tabele u kalkulatoru "Aspect" da se i
sami izvežbate u načinu računanja.
|
| video majstor, 3.2.2009 |
