第一部分——交错(拉丝)(Interlace)的产生
引用了相当多网友的分析与结论,恕我不能依次注明。分析主要来自“[SilkyBible] 视频知识系列”,就主要概念的主要影响因素进行了一点分析。如果有错误,还请多多帮忙指出,让偶顺便修正修正自己的想法。
======概念部分======
1、什么是电影胶片(胶卷)(Film)?
这里做个描述:在拍电影时,摄象机会象拍照片一样以每秒24张的速度拍在连续的底片上(胶卷),如下图所示。播放时则象播放幻灯片一样,每秒播放24张。常去电影院播放室的应该很熟悉。通常电影屏幕可以达到4000线(水平上4000个点),而DVD才720线,电影的魅力可窥一斑了。当然这4000线的图象与720线的图象是一样的。只不过4000线更精细些罢了。因此通常认为胶片与电影等价也马马乎乎啦。大家明白它们关系源远流长即可。
2、什么是帧(Frame)?
这里再简单说下,如上边的每一张幻灯片,一张幻灯片就是一帧。通常每秒播放17张以上,根据“视觉惰性”,即视觉暂留现象(人眼亮度感觉不会随着物体亮度的消失而立即消失),人眼就认为是连续的。因此,目前常见的PAL制式与NTSC制式的电视分别达到了25张与30张(即FPS——帧速率:Frame Per Second),对大多数人,画面已经是连续的了。
3、什么是场(Field)?
因为CRT电视是不能一下子显示一个完整的帧,必须把帧拆成很多行(比如480行),再一行一行的显示出来。因此,实际的效果是不能满足人眼的视觉连续要求的,所以,继续提高帧速率(就是FPS, 也就是每秒显示更多的Frame)就可以解决。但会导致显示设备的成本增加与技术难度。因此,把帧拆成两半,由奇数扫描线组成的半帧称为奇数场(Odd Field),由偶数扫描线组成的半帧称为偶数场(Even Field)。这样,就提高成了60FPS(场速率:Field Per Second。胶卷虽然是24FPS的帧速率,但转成在电视上播放的DVD后则成为30FPS的帧速率)。要知道,虽然是奇数线组成的半帧,它也是可以完整看到一副图象的哦。只不过可能有些不够精细罢了。但电视为这个做了特别的优化。
4、什么是交错(Interlace)?
关于这个问题分NTSC制式与PAL制式(其实从电视技术上,还有其他的制式,而且PAL制式是NTSC制式的改进,不过实际问题更乱七八糟,大家想了解请自行跑新华书店,参考书籍是广播电视技术类^0^):把胶卷转成母带时(即压制DVD所用的母本),需要进行胶卷过带(Telecine)。NTSC制式采用3:2 Pulldown方式进行胶卷过带,把24FPS转成30FPS(帧速率);PAL制式则采用2:2 Pulldown方式进行胶卷过带。什么是3:2 Pulldown等,请先看下面的图片分析再看下文。至于为什么会有NTSC、PAL之分,这个简单来说是因为交流电对电视信号的干扰的解决所产生的。不再详细进行解说。
NTSC制式进行胶卷过带(Telecine):常见到的一个词 3:2 Pulldown (注:Pulldown是“折叠的”意思)的过程就如下面所示。这个词用于30FPS的NTSC制式的电视(其实NTSC制式的电视是每秒播放60场)。
PAL制式进行胶卷过带(Telecine):PAL制式的电视则是 2:2 Pulldown ,因此很简单,是张张无交错的。(注意,这里是分析,实际中可能会有少量的莫名其妙的大致可以归为人为的交错,不再分析它,必要性不大)。PAL制式实际上是将24FPS(帧速率)加快4%进行播放,成为了25FPS(帧速率)(即24 + 24*4% 约等于25),也就是把48FPS(场速率)提高4%播放(也就是PAL制式的电视是每秒播放50场)。
上传的图像
(HH注: 4帧变5帧的过程, 24*5/4 = 40 FPS)
注意,从母带到压制DVD也要进行变换。
DVD 压缩的时候,母带是胶卷过带(Telecine)后的 30FPS,但是原本的影片是 24FPS 的,这 30FPS 其实是从 24FPS 转出来的,中间有不必要重复的 Field。这些重复的 Field 会造成交错,使得每 5 个 Frame 中就有 2 个 Frame 交错(见图片:每五张烂两张),这些交错的画面要压缩的话不但浪费空间,而且交错画面又极难压缩,会使得压缩的效果很差。
所以先进的 DVD 压缩制程,在压缩时都会使用 IVTC(Inverse Telecine,反胶卷过带),将 30 FPS 转回 24 FPS,这样压缩的画面张数由 30 FPS 减少为 24 FPS,少了 20%,而且画面无交错容易压缩,所以压出来的画质会好很多。
但是 IVTC 检出不一定能做到 100%,遇到无法检出、判断的部分,Encoder 还是会以原本的 30fps 来压缩。所以我们会看到有些 DVD,是 Film(24 FPS)和 NTSC(30 FPS)混合的 DVD,又叫做 Hybird(混合)的 DVD,这个意思就是说,这张 DVD 内的画面,是 24 FPS 无交错 和 30 FPS 有交错两种型态互相混合的。
通常 RC1 八大电影公司出的 DVD IVTC 率都很高,几乎都高达 99% 以上,但是其它的公司出的 DVD 就不一定有这么高的比例。IVTC 100% 的 DVD 代表这张 DVD 内完全以 24 FPS 压缩,那么在 30 FPS /60 field/sNTSC 制的电视机上要播放时,要怎么播放呢?这些 DVD 在压缩的时候,Encoder 会写入一个 Flag(旗标)的信息,叫做 Repeat First Field,简写为 RFF。根据这个 RFF,DVD 机播放的时候,就会知道哪些 Field 要重复输出,利用重复输出这些 Field,DVD 机就会再播放的时候,做上面提过的 3:2 pulldown 的动作,在播放的同时,将 24 FPS 转为 30 FPS 输出,这样就能在电视上正常收看了。
PAL 制则不一样,胶卷过带时是采用 2:2 pulldown,也就是仍然输出原本无交错的 Frame,但是将播放速度加快 4%,声音也一起加快 4%,提升为 25fps,所以理论上来说,PAL 很好处理,因为画面根本无交错,所以直接压缩即可。不过我在这里看到有朋友提到,PAL 的 DVD 还是有些是交错的,这点我就不明白是为什么了,可能是制作过程上有问题吧。(譬如说用 DV 去拍的影片,DV 大部分是交错式拍摄,张张都交错,是补不回来的)
综上,去交错的原则只有两个:
1、如果原来是胶片(FILM),也就是经过了Telecine(胶卷过带)而形成了交错的话,去除交错的办法就是IVTC(反胶卷过带),以还原得到原始无交错的帧。
例如在A1A2、A1B2、B1C2、C1C2、D1D2这个序列中,如果A1B2由于某种原因没有了,我们可以手工拷贝B1C2作为A1B2,以还原24FPS序列。所谓的手工IVTC,就是通过种种操作得到正确的原本序列。总之,片源DVD中的FILM的含量越高,我们做手工IVTC的地方越小。例如,EVA的D9版本的FILM的含量达到了99%,我们所要做的只是根据旗标RFF来做IVTC而已,简单到在DVD2AVI这个软件中只需要选择“Forced Film”这个选项即可。另外,通常来说,PAL本身是无交错的,因此也不需要用IVTC。
2、如果原来就是张张交错,比如说用 DV 去拍的影片,DV 大部分是交错式拍摄(我的猜想是按场拍摄,结果就成了场场不同,也就成了张张交错,懒的查资料了,仅供参考),张张都交错,是补不回来的。去除交错的办法就是Deinterlace(De-interlace,反交错),而使用IVTC是错误的。
Deinterlace的情况是最复杂的,所有不能使用IVTC的地方都是它的天下。使用了IVTC后仍有交错的更是它的地盘。例如TV版EVA第9集中有段背景是24FPS、前景是30FPS的字幕,这里就是典型的IVTC后背景正常而前景字幕仍有交错。所以要再进行Deinterlace,或者一开始就使用“偶数场自适应”、“奇数场自适应”、 “帧率加倍自适应” 或者把单场补成帧作成60P等等办法来进行Deinterlace。也因此从原理上决定了Deinterlace只能尽可能无限接近完美。
第二部分——常见的7种交错与解决办法(摘录节选自dgwxx的一篇文)
——NTSC制式——
1、Film型
这种Film型的影片绝大多数出现在一区的电影里面。其特征就是每三帧没有交错的画面和两帧有交错的画面交替出现,DVD中包含完善的RFF或者TFF旗标。这种影片的处理非常简单,只要在DVD2AVI里面选择Forced Film即可输出完美的24p图像。日本动画也有少部分是Film的,比如《GUNDAM X DVDBOX》。标准的IVTC。
2、30p型(注:P指的是逐行(Progressive))
这种类型多出现在日本动画OVA中。特征是30fps,没有任何交错。这种影片更好处理,所需要的就是——什么都不需要处理。这种类型的代表有《超时空要塞ZERO》、《幻想传说 The Animation》、《红莲忍者》(H)等等。
3、30i型(注:I指的是交错(Interlace))
这种类型的影片,常出现在NTSC摄像机拍摄的影片中。比如演唱会、电视节目等等。只能做Deinterlace。
4、混合类型影片(30P+24P)
这种状况经常出现在动画中。通常是动画片头/片尾是30fps,每帧都没有交错;内容则是 3:2 Pulldown 类型的内容。更有些极端的片子,无论是片头片尾还是内容,全部是30P和24P无规律交叉出现。通常手绘部分为24P的3:2 Pulldown,电脑制作部分为30P。
对于30P+24P混合的影片,通常处理方法为制作120fps的AVI或者制作MKV格式(MKV支持VFR(可变帧速率)。制作120FPS的AVI的办法是分段处理。所以如果比较极端,就会比较麻烦,最好还是作成VFR的。
这种类型的代表做很多,听说最近播出的《AIR》就是,通常是动画片头/片尾是30fps,每帧都没有交错;内容则是3:2 Pulldown类型的内容。而比较极端的例子,就有《HELLSING》,整片24P和30P无规律交错出现,处理起来极为麻烦。
5、30P中间夹杂少数类交错现象
这种状况通常出现在纯电脑制作的OVA动画中,比如《幻想传说 The Animation》就是。整个片子总体来说是30P的。但是在片头部分出现场景渐变(渐变前场景为2D,渐变后的场景为电脑制作的3D)的时候,会出现某些类似于交错的状况。如果出现的比较集中,可以用trim截取分段处理,如果不太顾及效果,也可以整片Deinterlace。如果比较疯狂地追求效果,可以用TMPEGENC来一帧一帧地挑出来做。
6、Hybird Frame型
一个Frame之中,部分交错,部分没交错。例如有些影片的字幕、工作人员名单是telecine之后才overlay上去的,造成背景画面没交错,前景字幕却是交错的。或者是画面中有“画中画”,本片或“画中画”中一个交错一个不交错……出现这种状况的帧,需要做Deinterlace。
这种类型的代表做是《银河英雄传 外传》系列的片头。在该动画中,片头部分包含很多“画中画”,其中画中画中的图像是交错的,而前景却是非交错的,很令人头痛。国内的银河英雄传再制作委员会制作的DVDRIP版《银河英雄传 外传》便存在这个问题。
7、其他奇形怪状的乱七八糟类型
各种各样的片子,其混合格式实在不少,其中尤其以日本动画老片DVD为甚。不过最近几年的情况好了很多,很多新的动画DVD都是比较标准的3:2Pulldown,只是有时候旗标不是那么规范就是了。
老片有时候会出现24P+30I、24P+48I、xxx+xxx、DVDmastering,剪接的时候少掉一张,图场颠倒,enocder的IVTC错误,造成frame画面补不回无交错的状态等等等等……这些片子很难处理,建议放弃。如果你想磨练自己的技术,呵呵,祝你成功啦。
至于PAL制式,因为情况比较少,而且可以参考NTSC制式的分析,就不列出来了。
公布一个最强的,也是最变态的去除交错的办法,就是把有交错的地方输出成图片序列,然后对图片一张张手工修改,最后再合成视频片段。HOHO,偶是做不到这点啦~~~~~
最后,看了这么多交错的情况,很是需要一个强大的处理软件来帮忙的。这里有人使用AVS的滤镜来做,但通常来说,不够直观,也不够方便。因此我并不推荐。下文将讨论我们应该如何简单化去除交错这个问题。
第三部分——几种主要的交错情况的相关解决分析,具体操作见下面的TMPGEnc应用简介 o"A1^cIG>
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看了上边的那么多的交错情况,似乎很头痛了吧?对于IVTC的方法来说,如果你看到这里应该很明白它的难度是比较低,而且应该差不多应该已经很了解如何使用了。而对于非IVTC交错解除方式的情况总是用个Deinterlace一步带过,呵呵,现在就来对Deinterlace交错解除方式做比较具体的使用分析。对了先看个奇偶场是什么东西吧。 KKU#;6%1
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这个是一个由奇偶线组成的图形,其中白色的偶数线是透明的。 J*sBV-2W
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这个是一张原始交错帧。 T'dTYz6~p
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这个是遮住偶数线的图象。奇数场 2) % (jq
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这个是遮住奇数线的图象。偶数场 [1]-h97yS(,N
7#:" ^2.
1、DV式的交错拍摄造成的张张交错(例如30i,即帧速率为30,张张交错)。高质量的Deinterlace办法: 5}#~43skjf
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做成60P(就是做成60FPS帧速率的逐行(Progressive))。也就是把每一个场都做成一个帧,这样就成了60P,画质最好的办法是保留成高度为240行(因为原帧是480行,每场自然是240行了),把宽度缩小一半,这样的结果就是画面大小变成了原来的1/4,不过,对于电视播放反而不用进行插行与缩小,因为电视对这样的锯齿感有优化处理的;不想改变画面大小的话,则可用单场来做Deinterlace插行补足480行,也可用“帧率加倍自适应”的办法,通常来说“帧率加倍自适应”的画面会更精细些。至于反交错滤镜是如何插行,简单的来说是复制其上边一行。详细分析请自行看“[SilkyBible]视频知识系列”。对比效果见下。 9 K4oj/
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