小日本TMPGEnc参数详解（转）

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A. video（视频）部分：
本部分设定输出的视频码流的类型和参数，大部分参数在模版中已经固定。
1）基本类型：有mpeg1/mpeg2，mpeg1用于vcd, mpeg2用于svcd/dvd.
+ `% J& K0 G8 p5 i. O2）大小：PAL vcd标准为352x288, pal svcd标准为480x576, pal dvd标准为720x576
3)画面宽高比：一般应该用4:3 625 line PAL, 这是电视机的屏幕比例
4）桢率：pal 的标准为25fps
* `( A6 C4 p0 }* n1 M5) 码率控制：码率控制算法是造成各种编码器编码效率和质量不同的关键因素。
mpeg标准中并没有对次算法
: x9 h+ X$ [" y9 m/ \的具体实现做规定，这通常也是商业版本的知识产权内容。
CBR, 固定码率：保持码率基本维持在平均码率。实现简单，对复杂场景会因码率不足造成马赛克现象，
5 U2 c4 R, M; e  P对于
简单场景则不能充分利用编码空间。(这里讲的复杂场景是指细节/边缘丰富以及快速变化场景）。
VBR, (2-pass VBR), “二次处理VBR”。，
2 i" c% |, W3 U3 g1 p认为其意思是通过对整个视频源进行2次处理使编码效率最高：
第一遍判断何处为复杂场景和简单场景，第二遍根据码率的上下限，把码率重新分配更多给复杂场景。
" }% n; A/ W, o' L, k/ X# J2 W可以在实验中看出， tmpgenc在进行这种编码时进度指示在50%以前是没有预览图象的，
而且桢进度指示为0。所以建议威龙改译为“二次处理”。
这种码流控制方式应该在给定码率下得到最好的质量，但是和具体2 次分配算法关系很大。
7 a" s3 B2 m/ O0 x同时耗时最长。一些其他编码器甚至有3次处理的码率优化。
1 [, Y7 I1 T. nMVBR (手动可变码率），设定最大码率和对不同的帧类型设定不同的信息损失量，实现局部码率优化。
5 a4 N6 |& X% w# U0 {. T; {6 W8 I可以通过手工指定复杂场景为I帧对之进行较精细的编码。参见对于GOP参数设定部分。
CQ-VBR (自动可变码率），设定主观质量值和码率上下限，以主观质量标准对编码器量化环节进行控制，
; d; t% I" v- b% Y. l, y在可 选参数中设定主观质量值以后，编码器就在能达到此质量标准的前提下尽量节省码率。
$ z- H9 M8 p  s8 e关键在于编码器对主观质
0 [6 X* Y7 s" ~; d; u量的评价方法。这是CQ和VBR的综合，也可以看作自动的MVBR。
# x- ]  z/ y+ ]3 p威龙汉化5版 在可选参数中有一行是“不破坏最小码率的状态而填充数据”，
) C, l- e) `. I4 r; y' t4 ^理解是，如果码率过低就填充无意义码（好浪费啊，不过可能是为了兼容性的原因），
* w( T7 p* `; S' r3 W( _英文版这一句没有翻译，还是日文。
CQ (固定品质），就是比MVBR多了一个主观质量值的设定。
% F8 ?; K# l) u: ~% Z% G% _RT-CBR (实时固定码率）：连GOP层次的码率优化也不做了的CBR,快一点，质量不高
RT-CQ (实时固定品质）：连GOP层次的码率优化也不做了的CQ,快一点，质量不高
) `# W: a. r0 a1 }6）码率：这个码率是指CBR方式下的平均码率
4 o% y5 ]: F, z* A7）VBV缓冲区大小：缓冲区大的话，编码优化会好一些，但是解码的时候也要求大一些的缓冲区。
因此,vcd/svcd标准中参数是固定的，否则可能机器无法播放。
8）Pofile & level(类别与级别）: 这个参数是mpeg1没有的。
在svcd/dvd应用中应该是MP&ML,模版自动选定。
7 Y# E1 L" M6 d/ x& wMP&HL是为HDTV定义的，分辨率可以高达 1920x1100 .
9)制式：好象这个也是mpeg2相关的参数。我们应该用PAL.
/ j; g; `: F' p* R10) 隔行扫描：mpeg1只支持逐行扫描（25 frame/sec)，mpeg2可以选择隔行(50 field/sec)。
$ Y: i# D- N$ _, z2 y; q如果成品在电视上播放，建议选择隔行，使运动平滑。但是隔行的视频在pc上看会有毛刺现象，
在水平运动景象中尤其明显。
# _9 T% B( S& W& I11）播放时实现3:2下拉： 这是在film/NTSC制式转换中需要的，即在编码时维持帧率不变，
不做3:2下拉，而在播放中实现。参见B.advanced部分。感谢威龙指正。
12）YUV格式：给亮度/红色差/蓝色差分配的码位。对于人眼来说，亮度信号
是最敏感的，所以就分配比较多的编码空间以求精细，对于色差则粗糙些。一般就是4:2:0了。
（其实4:2:0方案给蓝色差的码位不是0，不知道为什么这样写）
13）DC分量精度：在mpeg编码中需要对8x8的图象块进行DCT(离散余弦变换），
DC分量的意义基本是代表8x8块中的平均值，一般需要为之分配比较大的编码空间，
! \0 c: U4 I& Y. n9 K2 c% b否则马赛克的边缘效应就比较明显。（8bit就不小啦，图象压缩中是每个bit的油水都要榨干的）
  N1 B6 _+ I/ @5 b) Z14）运动检测精度：mpeg是对I帧进行帧内编码，对P帧进行预测误差编码。就是对于P帧的图块，
, W* |! z" c  j& l+ W/ F% f9 p在I帧中寻找对应的部分，然后对两个图块的差异部分进行编码，可以大大节省码率。
运动检测精度越高，图块搜索匹配的范围越大，编码效率越高，同时编码速度越慢。
) L5 ]# S0 ?$ N0 n7 I5 Y这部分算法同样没有在mpeg标准中定义，各个厂商实现水平相差会很大。
一般来说，在 tmpgenc中设置为普通即可。

B. Advanced (影象源）部分：
本部分设置视频源相关的参数，以及在编码之前对视频源进行的预处理。
1）视频源类型：隔行扫描/逐行扫描。这个参数在打开视频源文件的时候会对之自动判断设置。
7 r6 m3 V8 h4 B1 l( y- Btmpgenc12版不能自动识别type1 DV，在12a版本中已经解决。参看的编码测试页。
2）场顺序：这是整个 tmpgenc甚至整个桌面视频领域中最混乱的一部分。
6 _4 B5 L" [7 T* h, {tmpgenc12a好象也不能根据视频源自动设置这个参数.
在这个问题上搞了很久，才算明白了一点。这个参数是至关重要的，设置反了会造成生成
) x" E4 V' a$ W8 @  Q3 W5 c图象的明显闪动，打个比方，一个物体的运动位置次序本来是1-2-3-4-5-6-7。。。，
设置反了以后就成了2-1-4-3-6-5-8。。。对于模拟视频源，其场序是由捕捉卡类型决定的，
( t& U- I2 p3 L, ?2 r对于dv,则定义为field order A。讲到这里还没有什么麻烦，但麻烦的是虽然场序只有2种，
* e5 G) ?" U, f8 M7 h9 p对于他们的叫法却有3种:
field order A/B (在ulead软件中的叫法）,
7 P. q$ v- A% ^- H+ @/ Heven/odd line first （ tmpgenc的叫法）,
field top/bottom first（bitrate viewer叫法），这3种叫法之间的对应关系是最让人头疼的。
5 M' [( k6 ~% V& I# w在英文版的 tmpgenc12a中，缺省的设置为“even line first (field A)”，，
' Z3 S. G2 l$ O0 p但在威龙汉化中缺省设置为“奇数场->偶数场”，曾就此请教威龙，威龙讲这是日文版的原意,
1 a+ G6 G# p, T# R8 S' }. m注意不要在字面上混淆了.
总之，3种叫法的关系是这样的：
$ V* a/ l6 y1 a' h4 Lfield A = even line first(奇数场->偶数场) = field bottom first。 最可靠的方法，是用不同的
设置对高速运动场景各生成一段隔行扫描的视频，并在电视上观察，应该能够看到差别。
/ z3 h  v2 p( a) C' l, Z3）视频源的宽高比： tmpgenc可以自动识别设置，一般应该为4:3
625line PAL.
4 V% v- W) M0 D& G4) 画面显示比例和位置：
一般选用“全画面显示并宽高比不变”，
9 I$ o3 `: v# l' y所谓“全画面显示并宽高比不变2”选项可能是会造成部分画面不可见，没有尝试过这一种。
1 H3 c1 U  X1 r* a' n$ t在4:3视频源中可能没有差别，但对于16:9宽屏影象在 4:3屏幕上输出而言，
“全画面显示并宽高比不变”是在上下留出空白，
“全画面显示并宽高比不变2”会截掉左右两端画面。。。没有这样试过，
; Q8 D- M  g8 M# _' h9 F仅为猜测，不正确的地方请朋友们指正。
5）滤镜选项组：
) C2 h$ s9 [: f. n# u这一组设置可以对视频源进行预处理以提高影象质量。
/ C( g0 s! \* o6 i% F4 D' ?一般来说，都是在非编软件中实现这些功能的。
另外，对滤镜的使用要适度，因为客观上任何滤镜的使用都是引入了信息损失，
2 d1 g6 K: n- U2 Y) _7 u9 C2 X$ N, h这是对低品质视频源提高主观质量的代价。
! M2 e. l8 T( O4 [影象源范围：选取部分影象源进行压缩
24fps化：24fps是电影标准，一般不选
消除鬼影：鬼影是影象的重影，视频源不好的时候会出现。在dv中没有遇到过。
消除噪音：在低光条件下的拍摄中影响中回出现明显的颗粒噪声，利用此滤镜可以消除。
- c" B0 O  K0 \( H& Q不过副作用是平滑了图象，
比如人的面部会象橡皮娃娃一样，光滑但没有质感。
6 T* o7 o1 o" T% c( @锐化边缘：可以对横向/纵向边缘分别设置参数，做增强处理
简单色彩矫正：调整亮度，对比度，gamma，色度等
高级色彩矫正：可以按照不同的色彩空间RGB/YUV等进行色彩矫正
9 J9 ?* S4 R8 F3 ~# T' t& C7 H消除交错信号（de-interlace)：把隔行扫描的视频源转换成逐行扫描的视频，
, N- g7 z; S9 a, S如果对输出的视频设置为隔行扫描（如在打算电视上播放的svcd/dvd)，则不要选用。
认为在做vcd（逐行扫描mpeg1)时候也未必需要选用，要看视频源的大小决定。
比如用dv 576线，在做vcd时候只需要288线，简单舍弃一个场就可以，不需要deinterlace.
" N" X: j1 I# }/ x5 Z相反，如果视频源是352x288的隔行扫描视频，则需要做de-interlace.
6 s2 d, F' z# K7 c裁减画面：由于电视机播放视频的时候对边缘四周的部分做舍弃，
所以可以利用这一点只对可见部分进行编码，这样可以加快编码速度，
; u( S6 j) R! S并且因为节省的码率可以利用在未裁剪区域从而提高画面质量。一般来说对上下左右各裁剪5%是安全的。
6 }8 f7 V! ?  S8 f$ w3 Y, ?3:2下拉：因film 24fps和 NTSC 30fps帧率不同，在制式转换中所需要做的调整。一般不用。
帧率不变：没什么好讲的
! J1 _3 ]; r& `7 Z( o7 N" y声音处理：可以增大/减小音量，并做声音的淡入/淡出。

C. GOP结构
GOP = group of picture. 在mpeg中一个GOP就是一组时间上连续的画面。
7 O" t; |2 K; T$ empeg中的画面分为3种：I,P,B.I是内部编码帧，编码方式基本上就是jpeg的格式。
P是前向预测帧，编码方式是使用运动检测误差编码，参看A部分对运动检测的说明；
# {+ l% O/ [2 C4 ~" ~# UB是双向内插帧，根据前后I/P帧进行插值运算，对插值误差进行编码。
建议一般不要修改GOP结构，以取得压缩比例和图象质量之间的最好平衡。
5 P+ g# P# y* r9 t极端的例子是只用I帧，图象质量会有保证，但码流会很大。
1）输出编辑用的码流：这个选项会把GOP最后的B帧取消。因为B帧是双向内插的，
其编码/解码不仅需要以前的I/P, 也需要以后的I/P帧。
* f/ }6 G$ L! W5 f* N, J取消最后的B帧，可以去除GOP之间的依赖性，从而便于编辑。
5 G' P$ R6 G5 m, u, j1 \2）检测场景变化：对于快速变化的场景，强行设置为I帧，以保证画面质量
; p0 y8 c$ c. w- f; S$ ]5 h2 u3）手工强制设定帧类型：手工设定需要精细编码的画面帧为I帧。
' i1 L9 ?7 b$ e结合MVBR码流控制可以全面控制码流分配。
3 r; H  S6 K" A, N
7 J" M" o/ \! @' YD.量化矩阵
; w4 c/ r. _( R2 U. n; umpeg中的量化是对8x8 YUV 信号图块进行DCT变换之后的系数的量化。
% ~# I6 x/ e0 x" r! B  t* |通过对高频分量使用比较大的量化阶从而达
, q  P2 t- v9 E9 o8 \到减小高频分量的编码空间，达到压缩的目的。代价就是丧失图像细节，边缘模糊等。
1）帧内编码量化矩阵：这是指对I帧使用的帧内编码量化矩阵
" b0 R2 ?( E# C  h1 T2）帧间编码量化矩阵：是指对非I帧的帧间预测误差编码所用的量化矩阵。威龙汉化版中叫外部矩阵。
3）矩阵模版的选择：建议对一般的视频选用mpeg标准，可以看到，其帧间编码矩阵统一为16，
这是因为帧间误差已经抵消了低频分量，高频分量丰富，所以和帧内编码矩阵有所不同。
对于计算机动画尤其是2维线条为主的动画，
* H  ?6 ]; F$ Z; |' L- |' |建议选用CG模版，，可以看到因为CG本身高频信号丰富，其帧内编码矩阵也统一为32。
另外，有朋友尝试减小量化矩阵的各个数值，认为这样做的意义不大。
因为量化矩阵并不是量化的唯一因素， 事实上的量化程度要根据码流控制部分的反馈信息而自适应调整。
7 ?$ |% B; k6 d! A这样，即使量化阶减小，在码率有限的前提下，
量化系数还是会加大的。。
( x: s, Q' A% ], G: V7 a& a/ g4）YUV输出为YCrCb: YCrCb色彩空间分配给Y亮度信号的编码空间更大，如果视频源是YCrCb格式的话，
这个选项 可以增加画面质量。。不过一般都是采用YUV(CCIR601),
; l/ |; z: `/ g/ U如dv,所以不要选择这个选项，否则白白浪费码率。
5）浮点离散余弦变换：整点运算的速度比浮点要快很多，但精度不如浮点。
! @6 [7 a: r" J猜测这里的浮点其实只是把DCT变换的系数从8bit增大为16bit的精度，
+ U9 |% q$ X4 s6 o并不需要浮点运算器单元参与变换，否则速度是不可忍耐的。
  U% h& g$ `; m6）不对静止部分做半像素的运动检测：由于视频源是隔行的，对于精细的静止边缘线条（1个像素宽度）
9 U% X2 ~* W1 P5 C+ h! A% X; `4 }2 F比如静止字幕会出现一个场中出现，另一个场中不出现的闪动。选中这个选项会消除闪动。。
不过觉得好像这个和量化矩阵无关。
" _4 I) P9 j. q$ Q9 _7）柔化马赛克：没什么好说的。就是在8x8图块的边缘做一些特别处理。
能用足够的码率或者码率控制手段解决马赛克最好,
因为这里的柔化虽然只对边缘进行低频滤波，毕竟还是会对画面造成影响模糊化。

5 k0 a: F- d" r9 RE. 音频：
/ o. F: M7 n! Y1 T1 r0 U这部分大多不需要改动vcd/svcd模版。也没有大的影响。不多讨论。
* l3 `+ w( [% [$ G3 j
% a7 j$ S, N: Y+ N7 OF. 系统：
mpeg的系统是指视频+音频。vcd/svcd/dvd模版中已经设定好。（

[ 本帖最后由 goodskycn 于 2011-7-27 19:05 编辑 ]

明亮星

好教程，谢谢。

zhl96320

不错的教程，收藏了。感谢分享！