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Remarques préliminaires

Dans le « monde MPEG », il est d'usage d'exprimer le débit de données vidéo non pas en mégaoctets/s, mais en kilobits/s. Pour éviter de mélanger différentes vitesses, toutes les autres valeurs sont données en kilobits/s.

Les exigences de qualité de chacun sont différentes. Cela se voit bien dans le « monde audio » : des jeunes (d'un certain genre, je n'entrerai pas dans le classement...) écoutent des boombox à 200 $ à un volume fou et « se démarquent », et les audiophiles écoutent un système de composants pour 2000 2 $ et soupir - "celui du haut n'est pas assez transparent." Il en va de même pour la vidéo, donc toutes les évaluations de qualité suivantes reflètent mon opinion personnelle en tant que « théière avancée » et je n'ai pas l'intention d'entrer en conflit avec des « lamers » ou des « professionnels » ! J'ai aussi délibérément simplifié la « théorie » et il n'est pas nécessaire de m'apprendre ce qu'est « réellement » l'encodage MPEG-XNUMX.

Expériences avec les JPEG. Commencer

Les expériences avec des films réels nécessitent beaucoup de temps, de sorte que les modèles principaux sont beaucoup plus rapides et plus faciles à illustrer en utilisant des images fixes comme exemple. Prenez un TIFF "non compressé" de haute qualité, "naturel" (comme un paysage), avec des bords suffisamment nets et des détails fins, d'une taille d'environ 600 x 800 (pour un affichage à l'écran à 100 %). Dans celui-ci, la couleur de chaque point est codée séparément, « honnêtement ». Il s'agit de la qualité (de référence) maximale dans le modèle couleur 24 bits. Mais l'œil humain a quelques particularités et ne perçoit pas toutes les informations, et il est donc possible de supprimer (définitivement !) une partie des données sans perte notable de qualité (format JPEG).

Dans Photoshop ou même dans ACDSee, essayez de compresser l'image avec différents paramètres de « qualité » et trouvez le rapport entre les tailles du fichier original et du JPEG auquel la distorsion est encore presque invisible. Le résultat sera un coefficient compris entre 10 et 25 selon la photo et votre « rigueur ». Avec une compression plus importante, les artefacts sont clairement perceptibles (halos colorés, structure carrée), mais en dynamique cette « honte » bouge aussi... Maintenant, compressez avec un autre programme. Très probablement, il n'y aura pas de différence notable dans la valeur du coefficient de seuil. Maximum - 10-20%. J'ose dire qu'il est impossible (et à l'avenir) d'augmenter ce coefficient de manière significative - les miracles ne se produisent pas, l'information ne disparaît nulle part, on ne peut pas mettre toute la richesse du paysage dans quelques octets... Tous les jouets fractals J'aime être démontré sur des images sources spécialement sélectionnées, et le discours ici concerne une image aléatoire et arbitraire.

Qu'est-ce que cela signifie pour la vidéo ? La résolution du signal vidéo est déterminée par la norme TV, son analogue « informatique » est d'environ 720x576. À partir de là, à 25 images par seconde, nous obtenons environ 250 000 kbit/s (vidéo « non compressée »). Appliquons JPEG à chaque image avec le même coefficient « de sécurité » de 10-25. Nous obtiendrons 10000 25000 à 28000 XNUMX kbps (selon l'original). Comme vous le savez, le format DV est un analogue de la compression JPEG, et son flux est de XNUMX XNUMX (le reconnaissez-vous ? - donc c'est sûr pour n'importe quel original). Ainsi, dans la plupart des cas, une compression supplémentaire image par image du format DV n'est pas pratique, car conduit à des artefacts visibles.

Pourquoi MPEG est plus petit et ce qu'il faut

Il s'avère que 20000 30000-3 4 kbit/s est la limite ? Cela dure 20 à 30 minutes sur un CD-R et 5000 à 8000 minutes sur un disque DVD. À proprement parler, pour toute image arbitraire issue d'images indépendantes les unes des autres - OUI ! Qu'en est-il de l'excellente qualité du DVD (XNUMX XNUMX-XNUMX XNUMX) ? Réponse : Dans les films réels, les images successives sont généralement interdépendantes et le format MPEG en profite. En gros, nous ne compressons pas chaque image avec JPEG, mais la différence entre les images adjacentes. Comme la caméra des films professionnels est toujours sur un trépied ou sur des rails, les changements d'arrière-plan sont souvent insignifiants ou monotones et sont donc facilement compressés. Les scènes dynamiques (explosions, etc.) « prennent » généralement la vitesse des pièces « calmes » en raison de l'utilisation d'un débit binaire variable...

Imaginons à quoi ressemble un cadre de différence pour un objet en mouvement sur un arrière-plan fixe (à l'aide d'un trépied). Évidemment, tout l’arrière-plan est un plan monochromatique (noir dans le modèle RVB), et seule une petite partie du cadre (l’« objet ») a une couleur contrastant avec l’arrière-plan. Revenons à l'expérimentation des fichiers JPEG dans Photoshop. Choisissez vous-même une image similaire et essayez-la - les résultats sont impressionnants... J'ai donc choisi une image de Berlin (un fragment d'une photographie de l'album "Europe-98") - un fond uni (ciel) et un petit contraste objet. Dimensions 720x546. Cela ressemble à ceci :

Ensuite, je l'ai compressé au format JPEG pour que les artefacts commencent à apparaître. Il s'est avéré que c'était 12K. Après cela, le même type d'opération a été effectué trois fois : un filtre « ajouter du bruit » a été appliqué à l'image originale (non compressée) (avec différentes valeurs de bruit) puis elle a été compressée en JPEG pour qu'elle s'avère être 12K. Fragments de ce qui s'est passé :

Vous pouvez clairement voir quels artefacts « sauvages » apparaissent dans une image bruyante après compression. Pas très bon en fragments, mais sur une image entière (ou mieux encore, plusieurs) on voit que même un bruit de 20 unités sur une image non compressée n'est pratiquement pas gênant. Il est en quelque sorte filtré par les yeux eux-mêmes et nous imaginons toujours clairement quel type d'objet il y a (la même chose se produit lorsque nous regardons une vieille cassette VHS ou écoutons une cassette sur un magnétophone). Au contraire, les artefacts de compression, les rayures rugueuses et les carrés sont gênants et l’œil « ne veut pas s’y habituer ». Pour éviter que les artefacts ne se développent avec le bruit, il est nécessaire de récolter non pas avec la même taille, mais avec la même « qualité ». Ensuite, les dimensions augmentent sensiblement avec l'augmentation du bruit. Dans cet exemple, avec le même paramètre « qualité », le résultat était approximativement la plage de tailles suivante : 12:24:36:48.

Qu'est-ce que cela signifie pour la vidéo ? La seule chose est que la valeur du débit en elle-même n'est pas une garantie de haute qualité, cela dépend beaucoup de la qualité du matériel source. Par exemple, si le matériel source contient du bruit, alors afin d'éviter les artefacts, vous devez augmenter le débit plusieurs fois...

Dans des conditions idéales pour la production professionnelle de DVD, MPEG-2 donne un gain (par rapport au JPEG) d'environ 4 à 5 fois (appelons cela « l'additif MPEG »). Formulons encore une fois ces conditions idéales sous forme de tableau :

J'admets l'idée qu'une nouvelle amélioration des algorithmes augmentera « l'ajout MPEG » d'une fois et demie, mais probablement pas plus. À propos, le MPEG4, contrairement au battage médiatique, n'est pas bien meilleur que le MPEG2 - de 10 % à des débits élevés. Et franchement, personne ne qualifierait les fameux compacts dotés de DivX de véritable qualité DVD.

Et que se passe-t-il en pratique ?

La pratique montre que la vidéo « domestique » sur les caméras amateurs (en raison du non-respect des conditions ci-dessus, principalement en raison du bruit et des secousses) est environ deux fois plus mauvaise que la vidéo professionnelle, c'est-à-dire à qualité égale, il devrait occuper deux fois le volume.

Les données obtenues peuvent être facilement présentées sous forme de tableau.

Conclusion et conseils

1. Si un mélodrame de marque tient une heure sur un CD-R, cela ne signifie pas que vous pouvez bourrer vos photos panoramiques de paysages et d'architecture avec de petits détails, filmées à la main avec un appareil photo bon marché et tremblant depuis la fenêtre d'un bus... Plus précisément. , vous pouvez, mais seulement soit 10 minutes, soit la pire qualité.
2. MPEG n'est pas un support de stockage. Au mieux, il s'agit d'un support de démonstration définitif (DVD). Il est peu probable qu'il soit possible de le remonter sans subir de nouvelles pertes. Pour stocker les originaux, les cassettes vidéo numériques (miniDV, D8) sont meilleures et plus simples, et souvent même moins chères.
3. MPEG4/DivX n'est pas une panacée et ne convient que pour des scènes très « fluides » (gros plans de « bébés lents », etc.). Il n'apporte pas de différence révolutionnaire avec le MPEG2. Petite amélioration quantitative...
4. ...et donc, si vos chefs-d'œuvre sont courts (10-15 minutes), et que vous avez toujours hâte de les enregistrer sur des blancs, ne lésinez pas sur les blancs (crachez sur DivX), mais pressez-les immédiatement en MPEG2 avec un débit de 6000-8000 (y compris le format .n. "compatible DVD"). Plus tard, lorsque vous achèterez un DVD-RW, vous pourrez facilement créer un disque DVD à part entière basé sur ces clips sans les réencoder et, par conséquent, sans perdre davantage en qualité.
5. D’ailleurs, le DVD-R n’est plus un luxe. Un appareil coûte moins de 100 $, un bon flan coûte moins de 2 $, un « juste » vierge coûte moins de 1 $.
6. La meilleure façon de compresser MPEG2 est CanopusPr°Coder.
7. Si vous envisagez de prendre vos propres photos en MPEG, il est utile de rappeler plus souvent le tableau des « conditions idéales » - achetez et apprenez à utiliser un trépied et/ou un trépied monté sur l'épaule, ne faites pas de « sauts » brusques avec l'appareil photo, ne vous laissez pas emporter par une longue mise au point à main levée, faites attention à l'éclairage, etc. P...

Auteur : Afanasenkov M.A ; Publication : pctuner.ru

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