Problematika konverze M-JPEG AVI do MPEG-1

aneb

Hledám vhodného kandidáta. Zn: rychlost a kvalita podmínkou.

[strana 1] [strana 2] [strana 3]

O co jde?

Proč vůbec převádět filmy uložené ve formátu AVI kodekem Motion-JPEG do formátu MPEG-1? Stačí se podívat v následující tabulce na položku velikost a hned bude jasné proč. Soubor MPEG-1 je totiž oproti M-JPEG AVI 10x menší (co je to M-JPEG, se lze dočíst například zde).

Formát souboru AVI má omezení na maximální velikost 2 GB, což můžou být třeba jen dvě minuty videa (záleží na nastaveném kompresním poměru při snímání). Pokud je video nasnímané do několika AVI souborů, je samozřejmě žádoucí vytvořit jen jeden výsledný MPEG.

Jak to jde?

Převádění videa (renderování) je ale časově velmi náročné. Nejrychlejší program převáděl 3 minutové AVI 16 minut, nejpomalejší pak 86 minut!!! Měřeno na Celeronu 300A přetaktovaném na 450 MHz. Na procesoru Pentium III 450 MHz přetaktovaném na 518 MHz se čas zkrátil přibližně o jednu třetinu.

Jak to pak vypadá?

Kvalita výsledného obrazu se program od programu liší. Nejhůř je na tom Media Studio Pro 5.2, které neumí renderovat snímky o rozměrech 368x280 (umí max. 368x272), takže je výsledek buď zkosený nebo oříznutý. Pokud jde o zvuk, nepozoroval jsem rozdíly, vyjma programu MainActor VE v2.06a, který má zvuk za určitých okolností posazený níž, jako kdyby byl zpomalen. Nepodařilo se mi ale zjistit, co způsobuje, že k tomu dochází. Když jsem experimentoval, tak k tomu samozřejmě nedošlo.

Co po encodéru chtít?

Z výše uvedeného toho vyplývají tyto požadavky:

• výsledný obraz musí být (v rámci možností JPEG) ostrý a nezkreslený
• výsledný zvuk musí být věrný
• program musí renderovat rychle
• program musí umět z několika AVI vyrenderovat jeden MPEG, případně musí striktně dodržet specifikaci formátu souboru, aby bylo možné několik výsledných MPEGů spojit do jednoho finálního souboru

Srovnávací tabulka

V grafu je položka kvalita čistě můj subjektivní názor. Ostatní položky jsou naměřené (tedy pokud jsem si dal tu práci a změřil je). Rychlostí je míněno, jak dlouho oproti době přehrávání (=100%) trvá renderování (200% ~ 2x tak dlouho). Velikost je výsledná velikost MPEGu oproti AVI.

Testovány byly tyto programy:

• MainActor Video Editor v3.02 firmy MainConcept, GbR Moenig/Zabel (Germany)
• DV MPEG 5.01 (konkrétně utilita AVI2MPEG v2.00.06) firmy Darim Vision Co. (South Korea)
• Media Studio Pro 5.2 firmy Ulead Systems, Inc. (USA), GmbH (Germany), Inc. (Taiwan), Inc. (Japan)
• XingMPEG Encoder Version 2.20 firmy Xing Technology Corporation (USA?)
• MegaPEG Encoder 1.28 Build 008 firmy Digigami Inc. (USA?)
• LSX-MPEG Encoder 2.51 build 51 firmy Ligos Corporation (USA)
• AVI2MPG1 v 1.17 autorem je John Schlichther (?)

Snímek	Komentář
	AVI nasnímaný AV Masterem 2000. Snímek má rozměry 368x280. Všimněte si, že hrany objektů nejsou "zubaté" a obrázek je ostrý (v rámci možností). Za prozkoumání stojí též logo ČT 2 (viz srovnávací tabulka níže). položka hodnota kvalita         100% rychlost         realtime velikost         100%
	Snímek (352x288) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem MainActor VE. Všimněte si, že obrázek byl zkosen, že hrany nejsou téměř nikde "zubaté", že obrázek není příliš rozmazaný a že je "světlejší". Logo ČT 2 není oproti originálu pozorovatelně zdeformované. položka hodnota kvalita         90% rychlost         1866% velikost         9%
	Snímek (352x288) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem XingMPEG Encoder za použití profilu VideoCD. Všimněte si, že obrázek byl zkosen, že hrany jsou "zubaté" a že obrázek není příliš rozmazaný. Logo ČT 2 není oproti originálu pozorovatelně zdeformované, detaily ale vzaly za své. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (352x288) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem AVI2MPG1 za použití přepínače VideoCD. Všimněte si, že obrázek byl špatně zkosen (černé linky nahoře a dole), že hrany jsou "zubaté" a že obrázek není příliš rozmazaný. Logo ČT 2 není oproti originálu pozorovatelně zdeformované, detaily ale vzaly za své. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (368x280) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem LSX-MPEG Encoder. Všimněte si, že obrázek nebyl zkosen, že hrany jsou "zubaté" a že obrázek je rozmazaný. Logo ČT 2 není oproti originálu výrazně zdeformované, detaily ale vzaly za své. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (368x280) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem MegaPEG za použití profilu VideoCD. Všimněte si, že obrázek nebyl zkosen, že některé hrany jsou "zubaté" a že obrázek je příliš rozmazaný. Logo ČT 2 jakož i všechny ostatní detaily jsou oproti originálu viditelně zdecimované. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (368x280) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem DV MPEG za použití Video CD template. Všimněte si, že obrázek nebyl zkosen, že některé hrany jsou "zubaté" a že obrázek je příliš rozmazaný. Logo ČT 2 jakož i všechny ostatní detaily jsou oproti originálu viditelně zdecimované. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         533% velikost         10%
	Snímek (368x272) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem Media Studio Pro za použití parametrů Crop to a Keep original size, čímž bylo dosaženo odstranění posledních 8 řádek snímku (program neumí 368x280). Všimněte si, že obrázek nebyl zkosen (protože posledních 8 řádek bylo vynecháno), že některé hrany jsou "zubaté" a že obrázek je příliš rozmazaný a celkově nezřetelný. Logo ČT 2 jakož i všechny ostatní detaily jsou oproti originálu značně zdecimované. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         2866% velikost         8%
	Snímek (368x272) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem Media Studio Pro. Všimněte si, že obrázek je značně zkosen, že hrany jsou "zubaté" a že obrázek je příliš rozmazaný a celkově nezřetelný. Logo ČT 2 jakož i všechny ostatní detaily jsou oproti originálu značně zdecimované. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (192x140) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem Media Studio Pro. Snímek má poloviční rozměry (je zmenšen na čtvrtinu) a je překvapivě "ostrý" a není zubatý. Logo ČT 2 je i přesto pozorovatelně rozplizlé. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno
	Snímek (352x288) z MPEG-1 souboru, který byl vyrenderován programem DV MPEG za použití Video CD template a Resize to. Všimněte si, že obrázek je zkosen, že některé hrany jsou "zubaté" a že obrázek je příliš rozmazaný a celkově nezřetelný. Logo ČT 2 je oproti originálu rozplizlé a všechny detaily značně zdecimované. položka hodnota kvalita         ?% rychlost         neměřeno velikost         neměřeno

Logo ČT 2 (zvětšeno 400%)

Původní AVI
MainActor VE	XingMPEG Encoder	AVI2MPG1
LSX-MPEG Encoder	MegaPEG	DVMPEG VideoCD template
Media Studio Pro vynechány poslední řádky	Media Studio Pro řádky zhuštěny	Media Studio Pro default (800%)
DVMPEG resized

Poznámka: výše uvedené obrázky jsou GIFy. Správně by to měly být bitmapy nebo JPEGy s minimální kompresí, ale BMP byly příliš veliké a JPEGy přece jen degradovaly původní snímky (díky ztrátové kompresi uplatněné na ztrátovou kompresi). Takže jsem obrázky převedl z TrueColor na 256 barev (s chybovou difůzí) a udělal z nich GIFy. Od původních jsou k nerozeznání.

Pokračování na straně 2.