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[整理][DVDrip]Crop&Resize原因浅析

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[DVDrip]Crop&Resize原理浅析

SilkyBible对我们动漫系的人来说是个很有贡献的人,很多的DVDriper都得益于他所写的系列教程。不过,SilkyBible写文通常是因为回贴,所以就看起来有些繁杂,所以这里整理精简了一下。加入极少原因补充,因通常涉及到大量电视信号技术,所以只描述一下,我们知道有这码子事,明白到这么做是有理由的就行了。不至于与别人讨论只就数据乱说一把。我这人也是典型的追半个根,寻半个尾的满大街都是的半瓶子醋,就不那么严格了^0^。如果有错误,那可能只是我理解错误。注:这个帖子是个临时,可能看了后会可以更方便看[SilkyBible] Crop&Resize系列了。

1。为什么影视的长宽要保持为16的倍数(在技术发展中,这一条已经有一定的灵活性了。)?
2。为什么要做“Resize”(重置尺寸)?为什么ITU-R BT.601标准会这样规定?
3。为什么要“Crop”(切边)?
4。为什么要加“黑边”
5。为什么Resize时要加滤镜“过滤”高频(画面尺寸重置所带来的一些问题。)?

=======================================================
1。为什么影视的长宽要保持为16的倍数(在技术发展中,这一条已经有一定的灵活性了。)?

在各种编码技术中,编码通常都是把画面分成X*X的小正方块来处理。例如MPEG以16*16的小方块处理。如果待处理影象的尺寸不是16的倍数,那么在编码时,就不太方便。甚至这个缺陷会造成编码瑕龇。对于另外一些编码如XVID虽然可以处理非正常尺寸的影象,但从压制效率上来看,也建议以标准尺寸来做。而在NERO的H264方案中甚至不能处理非标准尺寸画面。


2。为什么要做“Resize”(重置尺寸)?为什么ITU-R BT.601标准会这样规定?

关于第一个小问题,请看下面的图示。



这个是把原始影象加工成DVD的简易说明。从这个图来分析,如果想反过来获得原始图象,该如何做就很明白了。下面的解释是比较通常的,继续讨论它的近似性,请看[SilkyBible] Crop&Resize系列。

根据 ITU-R BT.601(这是一个视频技术规范),做DVD取样的时候长宽的取样比例不是 1:1,
PAR(Pixel Aspect Ratio)(象素纵横比)不是正方形的 pixel,而是长方形的 pixel。
NTSC 的 PAR 是 10:11,也就是说如果横轴每隔 1cm 取样一点,纵轴就是每隔 1.1cm 取样一点,取样的间距是 1:1.1 = 10:11。
横轴取样的间距比较短,也就是取样的次数比较密集,也就是取样出来的点数会比较多。
假设原始影像是 PAR 1:1 640x480 的图形,经过 ITU-R BT.601 重新取样后,分办率会变成 PAR 10:11 704x480(高度 480 不变,长度变为原本的 1.1 倍,640*1.1=704,横轴的点数变多),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 个点,变成 704x480 再 resize 到 640x480 才会正确。(如果有注意到DVD播放机,它们也是有这个切边并重置的动作的)

关于第二个问题“为什么ITU-R BT.601标准会这样规定?”,那就是因为“人眼对水平方向上的细节更敏感一些”。


3。为什么要“Crop”(切边)?

这个问题的答案在第2个问题中已经很明白的回答了。至于切成多少比较好呢?有704、702、711等多种说法,但是,无论哪一种切法,都因为ITU-R BT.601标准而注定是一种近似。所以我的建议是请选取最方便的切法,以及最保留质量的切法,另外,关于可视面积的地方请参考第4个问题的回答。

画面比例在这里并不是需要强调的。因为我们通常是分辨不出的。除非Resize太夸张的错误。而且从目前的经验来看,还是使用 704 比较好,704 这个数字刚好可以被 16 整除,704 这个数字刚好是 VCD 352 的两倍,704 刚好是 VCD 可以存放的静态图片的最大分办率,704 刚好是 ATSC 数字电视的标准分办率...有这么多的 "巧合",所以我们还是选择削边为 704 来处理。DVD2AVI 的作者也是建议,还是以 704 来处理。


4。为什么要加“黑边”?

注意这个图示,我们换一种思路来还原画面比例:通过上下加黑边补足横轴多采集的16象素所对应的纵轴象素,再Resize也可以得到正确的比例。很多人对于这个很感兴趣。因为保留了所有原始细节。

但是,这里多说一下。
A、 事实上 DVD 的画面也是经过切过的,原始电影胶片上的画面更多,胶片转到 DVD 上时切掉的东西更多,如果要追求完整画面,恐怕得拿原始胶片来转才可以 :P 所以可见画面的多寡不是重点,画面的比例是否正确,反而是更值得注意的焦点。
B、 如果添加黑边,那么补多少才正确,很显然16象素纵轴对应的不是整数。所以第一个问题就是画面尺寸比例近似问题。当然,会有人说,切到704本身也是近似的。好,这个先略过。
C、 如果保留成720*(480+16*10/11),那么重置尺寸到640*480再全屏后的可视面积会减小。在通常的4:3的电视或者显示器上水平方向如果全屏到640,那么,竖直方向肯定会小于480。
D、 因为纵横轴全部变形,产生的质量下降会更多。详细解释请稍后看第5个问题“高频相关”的解释。

总上:4:3屏幕比例时,最好直接切边重置尺寸,16:9会比较适合这种办法。反正本来在4:3屏幕上放就是上下黑边。不过,随着,16:9的宽屏电视与显示器的出现,恐怕也要注意了。


5。为什么Resize要加滤镜“过滤”高频(画面尺寸重置所带来的一些问题。)?

关于这个问题请先参看下面的几幅图片。先给个结论:如果没有特别需要,请直接做成原始大小。





我们缩小画面的时候,譬如说由 256x256 变成 128x128,我们知道「分辨率」变小了,原本 256x256 画面有很密集,变化很快,空间频率很高的成分,在新的 128x128 这样少数的 pixel 上表现不出来,「分辨」不出来。学术的讲法就是,取样间距变宽,取样点不足,取样频率不够,无法记录取样频率一半以上的高频。这些高频的成分在缩小后的图形会变成以低频的形式出现,造成画面上出现许多原来没有的图形,这个瑕疵我们称为 aliasing,好像有翻译翻为「假频」。

第1个是原图。第2个图是一个有比较明显瑕疵的算法结果,多了好多没有的圈,产生的原因是如上段分析。第3个则是换用一个比较精细的算法后的结果。第4个则是相当完美的一个了(不过滤得越干净,通常也代表画面越模糊)。

看过上边的几个图,应该明白处于放大或者缩小时,所补充出来的象素需要重新计算它的像素值。如何计算,这个算法就需要个方面的考虑。这个 pre-filter(也就是一个 low pass filter)的设计有两个困难。不同种类的 filter 滤除高频的特性不一样,有的会造成画面模糊。如果 filter 的 tap 数越高(计算的像素个数越多),计算越精确,品质当然越好。但是 tap 数太高,会造成另一种瑕疵叫做 ringing effect,所以这个 filter tap 数不能太高。但是如果 tap 数太低,无法良好的滤除高频,又会发生 aliasing 的瑕疵。所以这是一个两难,必须视缩小率来调整最恰当的设计。

常见的有以下几种方法:
1. Nearest neighbor: 最近邻居法,就是很简单的直接拿最靠近的邻居(像素)数值来使用。
2. bilinear: 使用周围 2x2,4 个邻居做垂直、水平的线性内插。
3. bicubic: 使用周围 4x4,16 个邻居来做内插,内插的算式比较复杂,按距离的远近有不同的权重。

另外推荐一个 resize 的王者,叫做 lanczos3。这个 resize 法是一种 decimation filter,本身具有 low pass 的效果,也就是使用 lanczos windowed 的 FIR Low Pass Filter,它的 tap 数会根据缩小率自动变化,在清晰度和 ringing effect/aliasing 等瑕疵之间取得最佳的平衡点。所以 lanczos3 等于自己是一个完美的 low pass filter :p 根据大家的实验,lanczos3 可以保留最多的细节,而又不会造成太大的压缩困难,所以建议如果码率够的话,用 lanczos3 可以得到最佳的结果。相关讨论,可以看日本的网站或 Doom9。
另外,lanczos3 处理放大,效果也很不错。放大缩小都行,所以说它是 resize 的王者 :p

通过以上分析,明白为什么质量会下降了吧。幸亏我们Resize都会或多或少带个某软件默认的filter。比如“lanczos3”。所以,没特别需要的话建议是统统作成原始大小,播放时放大或者缩小画面都交给显卡去做。

僧:风吹树动
佛:心动树动
切,把佛拖出去斩了

竹与笛:http://www.dizyh.cn/

中国不能用《帽儿山的鬼子兵》这个动漫恶搞日本,否则就是“无耻”、“弱智”、“对不起抗战”、“污蔑智商”。
以上这些帽子通通属于恶搞小日本的愤青;
中国应该拍二战战败的小日本“蝗军高大威猛,战无不胜”的高大全形象。
中国恶搞小日本有些东西可以拿来恶搞,将另一些东西拿出来搞笑却未必可取。
例如不可以恶搞那个“桃太郎”不是日本人,但可以说其实他是中国派过去拯救日本于鬼世界的英雄。
例如中国不可以恶搞“日本人的身高真的很矮。”但可以说其实他们通通应该是10米高的巨人。
例如中国不可以恶搞《源氏物语》其实是中国的一个和尚写的,但可以说其实《源氏物语》后来被“紫式部”这个“人妖”抄袭。

另外呢——

小日本有必要把“三国群雄”全部恶搞成Q版女。
小日本有责任把《红楼梦》恶搞成妓院风云。等等等等……
小日本恶搞中国,那是对中国的赞美。是地球的礼赞,是宇宙的荣幸。

这些都是神论呀!神论!还是扯淡级的!我要说“小日本、网奸、网特、媚日分子,你们其实可以无耻到更高的境界呀!”^0^

“民主法西斯主义!民主法西斯主义!民主法西斯主义!布什立功了,布什立功了!他伟大而前瞻地提出了‘伊斯兰法西斯主义’概念,不给希望地球和平的国家和组织以任何藉口!伟大的美利坚合从国的领导人,他继承了‘做我帮凶者、给我石油就是民主;不从我者,违抗美国就是无赖邪恶轴心国’的美国的光荣的民主法西斯主义传统,成为了民主法西斯主义概念诞生的伟大素材!”

“希特勒、东条英机、墨索里尼、小泉纯一郎在这一刻灵魂附体,布什他代表了人类恐怖主义和地球恐怖主义悠久的历史和传统,这一刻他不是一个人在战斗!他不是一个!”

“这个胜利属于美国,属于布什,属于希特勒,属于墨索里尼,属于东条英机,属于查了多年没见查出伊拉克有大规模杀伤性武器的国际原子能机构,属于所有热爱玩民主法西斯的人!属于宇宙恐怖主义的胜利!”


东京大三光得选楼最多的地段,使最糙的炸弹,用国产轰炸机!弹头上捆一哈日族,染金毛特猥琐那种,一起飞甭管有事没事都让丫嚷嚷:“下回再不当汉奸!”一口地道的东京腔,倍儿带劲!周围战友不是炸议会就是炸内阁,你要炸一民房,都不意思跟人打招呼!你说这样下来一天得死多少小日本儿?我觉得怎么着也得两百万吧?两百万?那是郊区!四百万起!您得理解日本军国主义的冥顽不化!愿意死两百万小日本儿的日本,根本不在乎多死两百万!咱们的口号是:不求精确,但求精光!
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只看该作者 5楼 发表于: 2005-06-23
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最初由 大虾 发布
|||||||||||SilkyBible是net1999总结的Silky的经典言论的系列的名字……Bible是圣经的意思:D
Silky才是他的名字~


昏倒,闹大笑话啦~~~:p

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“希特勒、东条英机、墨索里尼、小泉纯一郎在这一刻灵魂附体,布什他代表了人类恐怖主义和地球恐怖主义悠久的历史和传统,这一刻他不是一个人在战斗!他不是一个!”

“这个胜利属于美国,属于布什,属于希特勒,属于墨索里尼,属于东条英机,属于查了多年没见查出伊拉克有大规模杀伤性武器的国际原子能机构,属于所有热爱玩民主法西斯的人!属于宇宙恐怖主义的胜利!”


东京大三光得选楼最多的地段,使最糙的炸弹,用国产轰炸机!弹头上捆一哈日族,染金毛特猥琐那种,一起飞甭管有事没事都让丫嚷嚷:“下回再不当汉奸!”一口地道的东京腔,倍儿带劲!周围战友不是炸议会就是炸内阁,你要炸一民房,都不意思跟人打招呼!你说这样下来一天得死多少小日本儿?我觉得怎么着也得两百万吧?两百万?那是郊区!四百万起!您得理解日本军国主义的冥顽不化!愿意死两百万小日本儿的日本,根本不在乎多死两百万!咱们的口号是:不求精确,但求精光!
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只看该作者 4楼 发表于: 2005-06-23
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Silky才是他的名字~

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只看该作者 3楼 发表于: 2005-06-23
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最初由 adamhj 发布
求教,tap是什么意思?我一直没搞懂


我手上的资料是这个:

从技术文档看,这是可编程五行动态自适应梳状滤波器(Programmable 5 Tap adaptive comb filter),这属于2D梳状滤波的高阶形态,包括三个垂直信号行相关性判断的五行梳状滤波器是针对PAL制式专门研发的梳状滤波电路,能把前端产生的多余信号准确梳理干净,并准确还原高频亮度信号以提高清晰度。大家注意,其中N制滤波比起PAL要简单些,不需五行梳状滤波就能达到良好效果。

明白它是什么东西了吧。

其实我自己是就S的内容分析理解成“target”暂用。这些东西还是留给专业电视技术人员搞吧。我们自己了解它的大致意思就行了。

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例如中国不可以恶搞《源氏物语》其实是中国的一个和尚写的,但可以说其实《源氏物语》后来被“紫式部”这个“人妖”抄袭。

另外呢——

小日本有必要把“三国群雄”全部恶搞成Q版女。
小日本有责任把《红楼梦》恶搞成妓院风云。等等等等……
小日本恶搞中国,那是对中国的赞美。是地球的礼赞,是宇宙的荣幸。

这些都是神论呀!神论!还是扯淡级的!我要说“小日本、网奸、网特、媚日分子,你们其实可以无耻到更高的境界呀!”^0^

“民主法西斯主义!民主法西斯主义!民主法西斯主义!布什立功了,布什立功了!他伟大而前瞻地提出了‘伊斯兰法西斯主义’概念,不给希望地球和平的国家和组织以任何藉口!伟大的美利坚合从国的领导人,他继承了‘做我帮凶者、给我石油就是民主;不从我者,违抗美国就是无赖邪恶轴心国’的美国的光荣的民主法西斯主义传统,成为了民主法西斯主义概念诞生的伟大素材!”

“希特勒、东条英机、墨索里尼、小泉纯一郎在这一刻灵魂附体,布什他代表了人类恐怖主义和地球恐怖主义悠久的历史和传统,这一刻他不是一个人在战斗!他不是一个!”

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只看该作者 2楼 发表于: 2005-06-22
幸好后面有补充说明
要不是,我又要大汗了

尽量保持原始的画面比例比保持MODE16/8等更重要,但切边也是要切的,保留更多的非黑边画面,并非像S大说的那么不重要

到底,还是要看所使用的FLITER的支持
幸好不用AVS,少了不少这方面的麻烦
AVIUTL的FLITER,基本大多数是可以像lanczos3那样"强"来的

联通超值LAN 4M,上下同时500K,超值~~

不能忘记的友情提示:
内嵌字幕版的所谓DVDRIP,视同TVRIP/VHSRIP/YSYSRIP)


终极奥义:一骑当千,砍尽
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只看该作者 1楼 发表于: 2005-06-22
求教,tap是什么意思?我一直没搞懂

不学无术中..

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