[轉帖] TMPGEnc參數設定詳解

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A. video（視頻）部分：
本部分設定輸出的視頻碼流的類型和參數，大部分參數在模版中已經固定。
1）基本類型：有mpeg1/mpeg2，mpeg1用於vcd, mpeg2用於svcd/dvd.
2）大小：PAL vcd標準爲352x288, pal svcd標準爲480x576, pal dvd標準爲720x576
3)畫面寬高比：一般應該用4:3 625 line PAL, 這是電視機的螢幕比例
4）楨率：pal 的標準爲25fps
5) 碼率控制：碼率控制演算法是造成各種編碼器編碼效率和質量不同的關鍵因素。mpeg標準中並沒有對次演算法
的具體實現做規定，這通常也是商業版本的知識産權內容。
CBR, 固定碼率：保持碼率基本維持在平均碼率。實現簡單，對複雜場景會因碼率不足造成馬賽克現象，對於
簡單場景則不能充分利用編碼空間。(老枯這裏講的複雜場景是指細節/邊緣豐富以及快速變化場景）。
VBR, (2-pass VBR), “二次處理VBR”。，老枯認爲其意思是通過對整個視頻源進行2次處理使編碼效率最高：
第一遍判斷何處爲複雜場景和簡單場景，第二遍根據碼率的上下限，把碼率重新分配更多給複雜場景。可以在實
驗中看出， tmpgenc在進行這種編碼時進度指示在50%以前是沒有預覽圖像的，而且楨進度指示爲0。所以老枯建
議威龍改譯爲“二次處理”。這種碼流控制方式應該在給定碼率下得到最好的質量，但是和具體2 次分配演算法關
系很大。同時耗時最長。一些其他編碼器甚至有3次處理的碼率優化。
MVBR (手動可變碼率），設定最大碼率和對不同的幀類型設定不同的資訊損失量，實現局部碼率優化。可以通
過手工指定複雜場景爲I幀對之進行較精細的編碼。參見對於GOP參數設定部分。
CQ-VBR (自動可變碼率），設定主觀質量值和碼率上下限，以主觀質量標準對編碼器量化環節進行控制，在可
選參數中設定主觀質量值以後，編碼器就在能達到此質量標準的前提下儘量節省碼率。關鍵在於編碼器對主觀質
量的評價方法。這是CQ和VBR的綜合，也可以看作自動的MVBR。
威龍漢化5版 在可選參數中有一行是“不破壞最小碼率的狀態而填充資料”，老枯的理解是，如果碼率過低就填
充無意義碼（好浪費啊，不過可能是爲了相容性的原因），英文版這一句沒有翻譯，還是日文。

CQ (固定品質），就是比MVBR多了一個主觀質量值的設定。老枯不明白到底是怎麽控制的。
RT-CBR (即時固定碼率）：連GOP層次的碼率優化也不做了的CBR,快一點，質量不高
RT-CQ (即時固定品質）：連GOP層次的碼率優化也不做了的CQ,快一點，質量不高
6）碼率：這個碼率是指CBR方式下的平均碼率
7）VBV緩衝區大小：緩衝區大的話，編碼優化會好一些，但是解碼的時候也要求大一些的緩衝區。因此，
vcd/svcd標準中參數是固定的，否則可能機器無法播放。
8）Pofile & level(類別與級別）: 這個參數是mpeg1沒有的。在svcd/dvd應用中應該是MP&ML,模版自
動選定。
MP&HL是爲HDTV定義的，解析度可以高達 19??x11?? .
9)制式：好象這個也是mpeg2相關的參數。我們應該用PAL.
10) 隔行掃描：mpeg1只支援逐行掃描（25 frame/sec)，mpeg2可以選擇隔行(50 field/sec)。如果成品在電視
上播放，老枯建議選擇隔行，使運動平滑。但是隔行的視頻在pc上看會有毛刺現象，在水平運動景象中尤其明顯。
11）播放時實現3:2下拉： 這是在film/NTSC制式轉換中需要的，即在編碼時維持幀率不變，不做3:2下拉，而
在播放中實現。參見B.advanced部分。感謝威龍指正。
12）YUV格式：給亮度/紅色差/藍色差分配的碼位。對於人眼來說，亮度信號
是最敏感的，所以就分配比較多的編碼空間以求精細，對於色差則粗糙些。一般就是4:2:0了。（其實4:2:0方案
給藍色差的碼位不是0，老枯不知道爲什麽這樣寫）
13）DC分量精度：在mpeg編碼中需要對8x8的圖像塊進行DCT(離散余弦變換），DC分量的意義基本是代表8x8塊
中的平均值，一般需要爲之分配比較大的編碼空間，否則馬賽克的邊緣效應就比較明顯。（8bit就不小啦，圖像
壓縮中是每個bit的油水都要榨幹的）
14）運動檢測精度：mpeg是對I幀進行幀內編碼，對P幀進行預測誤差編碼。就是對於P幀的圖塊，在I幀中尋找
對應的部分，然後對兩個圖塊的差異部分進行編碼，可以大大節省碼率。運動檢測精度越高，圖塊搜索匹配的範
圍越大，編碼效率越高，同時編碼速度越慢。這部分演算法同樣沒有在mpeg標準中定義，各個廠商實現水平相差會
很大。一般來說，在 tmpgenc中設置爲普通即可。
B. Advanced (影像源）部分：
本部分設置視頻源相關的參數，以及在編碼之前對視頻源進行的預處理。
1）視頻源類型：隔行掃描/逐行掃描。這個參數在打開視頻原始檔案的時候會對之自動判斷設置。 tmpgenc12版不
能自動識別type
1 DV，在12a版本中已經解決。參看老枯的編碼測試頁。
2）場順序：這是整個 tmpgenc甚至整個桌面視頻領域中最混亂的一部分。 tmpgenc12a好象也不能根據視頻源自
動設置這個參數。老枯在這個問題上搞了很久，才算明白了一點。這個參數是至關重要的，設置反了會造成生成
圖像的明顯閃動，打個比方，一個物體的運動位置次序本來是1-2-3-4-5-6-7。。。，設置反了以後就成了2-1-4
-3-6-5-8。。。對於類比視頻源，其場序是由捕捉卡類型決定的，
對於dv,則定義爲
field order A。講到這裏還沒有什麽麻煩，但麻煩的是雖然場序只有2種，對於他們的叫法卻有3種:
field order A/B (在ulead軟體中的叫法）, even/odd line first （ tmpgenc的叫法）,
field top/bottom first（bitrate viewer叫法），這3種叫法之間的對應關係是最讓人頭疼的。在英文版的
tmpgenc12a中，缺省的設置爲“even line first (field A)”，，但在威龍漢化中缺省設置爲“奇數場->偶
數場”，老枯曾就此請教威龍，威龍講這是日文版的原意，注意不要在字面上混淆了。總之，3種叫法的關係是這
樣的：field A = even line first(奇數場->偶數場) = field bottom first。 最可靠的方法，是用不同的
設置對高速運動場景各生成一段隔行掃描的視頻，並在電視上觀察，應該能夠看到差別。
3）視頻源的寬高比： tmpgenc可以自動識別設置，一般應該爲4:3
625line PAL.
4) 畫面顯示比例和位置：
一般選用“全畫面顯示並寬高比不變”，所謂“全畫面顯示並寬高比不變2”選項可能是會造成部分畫面不可見，
老枯沒有嘗試過這一種。在4:3視頻源中可能沒有差別，但對於16:9寬屏影像在 4:3螢幕上輸出而言，“全畫面顯
示並寬高比不變”是在上下留出空白，“全畫面顯示並寬高比不變2”會截掉左右兩端畫面。。。沒有這樣試過，
僅爲老枯猜測，不正確的地方請朋友們指正。
5）濾鏡選項組：
這一組設置可以對視頻源進行預處理以提高影像質量。一般來說，老枯都是在非編軟體中實現這些功能的。另外，
對濾鏡的使用要適度，因爲客觀上任何濾鏡的使用都是引入了資訊損失，這是對低品質視頻源提高主觀質量的代價。
影像源範圍：選取部分影像源進行壓縮
24fps化：24fps是電影標準，一般不選
消除鬼影：鬼影是影像的重影，視頻源不好的時候會出現。老枯在dv中沒有遇到過。
消除噪音：在低光條件下的拍攝中影響中回出現明顯的顆粒雜訊，利用此濾鏡可以消除。不過副作用是平滑了圖像，
比如人的面部會象橡皮娃娃一樣，光滑但沒有質感。
銳化邊緣：可以對橫向/縱向邊緣分別設置參數，做增強處理
簡單色彩矯正：調整亮度，對比度，gamma，色度等
高級色彩矯正：可以按照不同的色彩空間RGB/YUV等進行色彩矯正
消除交錯信號（de-interlace)：把隔行掃描的視頻源轉換成逐行掃描的視頻，如果對輸出的視頻設置爲隔行掃描（如
在打算電視上播放的svcd/dvd)，則不要選用。老枯認爲在做vcd（逐行掃描mpeg1)時候也未必需要選用，要看視
頻源的大小決定。比如老枯用dv 576線，在做vcd時候只需要288線，簡單捨棄一個場就可以，不需要deinterlace.
相反，如果視頻源是352x288的隔行掃描視頻，則需要做de-interlace.
裁減畫面：由於電視機播放視頻的時候對邊緣四周的部分做捨棄，所以可以利用這一點隻對可見部分進行編碼，這樣
可以加快編碼速度，並且因爲節省的碼率可以利用在未裁剪區域從而提高畫面質量。一般來說對上下左右各裁剪5%
是安全的。
3:2下拉：因film 24fps和 NTSC 30fps幀率不同，在制式轉換中所需要做的調整。一般不用。
幀率不變：沒什麽好講的
聲音處理：可以增大/減小音量，並做聲音的淡入/淡出。
C. GOP結構
GOP = group of picture. 在mpeg中一個GOP就是一組時間上連續的畫面。mpeg中的畫面分爲3種：I,P,B.
I是內部編碼幀，編碼方式基本上就是jpeg的格式。P是前向預測幀，編碼方式是使用運動檢測誤差編碼，參看A部
分對運動檢測的說明；B是雙向內插幀，根據前後I/P幀進行插值運算，對插值誤差進行編碼。
建議一般不要修改GOP結構，以取得壓縮比例和圖像質量之間的最好平衡。極端的例子是只用I幀，圖像質量會有
保證，但碼流會很大。
1）輸出編輯用的碼流：這個選項會把GOP最後的B幀取消。因爲B幀是雙向內插的，其編碼/解碼不僅需要以前的I/P,
也需要以後的I/P幀。取消最後的B幀，可以去除GOP之間的依賴性，從而便於編輯。

2）檢測場景變化：對於快速變化的場景，強行設置爲I幀，以保證畫面質量

3）手工強制設定幀類型：手工設定需要精細編碼的畫面幀爲I幀。結合MVBR碼流控制可以全面控制碼流分配。

D。量化矩陣

mpeg中的量化是對8x8 YUV 信號圖塊進行DCT變換之後的係數的量化。通過對高頻分量使用比較大的量化階從而達
到減小高頻分量的編碼空間，達到壓縮的目的。代價就是喪失圖像細節，邊緣模糊等。

1)幀內編碼量化矩陣：這是指對I幀使用的幀內編碼量化矩陣

2)幀間編碼量化矩陣：是指對非I幀的幀間預測誤差編碼所用的量化矩陣。威龍漢化版中叫外部矩陣。

3)矩陣模版的選擇：建議對一般的視頻選用mpeg標準，可以看到，其幀間編碼矩陣統一爲16，這是因爲幀間誤差
已經抵消了低頻分量，高頻分量豐富，所以和幀內編碼矩陣有所不同。對於電腦動畫尤其是2維線條爲主的動畫，
建議選用CG模版，，可以看到因爲CG本身高頻信號豐富，其幀內編碼矩陣也統一爲32。

另外，有朋友嘗試減小量化矩陣的各個數值，老枯認爲這樣做的意義不大。因爲量化矩陣並不是量化的唯一因素，
事實上的量化程度要根據碼流控制部分的反饋資訊而自適應調整。這樣，即使量化階減小，在碼率有限的前提下，
量化係數還是會加大的。。

4)YUV輸出爲YCrCb: YCrCb色彩空間分配給Y亮度信號的編碼空間更大，如果視頻源是YCrCb格式的話，這個選項
可以增加畫面質量。。不過一般都是採用YUV(CCIR601),如dv,所以不要選擇這個選項，否則白白浪費碼率。

5)浮點離散余弦變換：整點運算的速度比浮點要快很多，但精度不如浮點。老枯猜測這裏的浮點其實只
是把DCT變換的係數從8bit增大爲16bit的精度，並不需要浮點運算器單元參與變換，否則速度是不可忍耐的。

6)不對靜止部分做半圖元的運動檢測：由於視頻源是隔行的，對於精細的靜止邊緣線條（1個圖元寬度）
比如靜止字幕會出現一個場中出現，另一個場中不出現的閃動。選中這個選項會消除閃動。。
不過老枯覺得好像這個和量化矩陣無關。

7)柔化馬賽克：沒什麽好說的。就是在8x8圖塊的邊緣做一些特別處理。能用足夠的碼率或者碼率控制手段解決
馬賽克最好，因爲這裏的柔化雖然只對邊緣進行低頻濾波，畢竟還是會對畫面造成影響模糊化。
E. 音頻：
這部分大多不需要改動vcd/svcd模版。也沒有大的影響。不多討論。
F. 系統：
mpeg的系統是指視頻+音頻。vcd/svcd/dvd模版中已經設定好。