etikete:

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 Aspect - racunanje Qf (bits/pixel)

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

Za diskutiju i pitanja na ovu temu možete koristiti naš forum
>>Za učestvovanje na forumu registracija nije neohodna<<

Vrati se na početnu stranicu

Povezani tekstovi (relevant content)

Stranice povezane ključnim rečima (etiketama):