交錯(拉絲)(Interlace) 與 反膠捲過帶



第一部分——交錯(拉絲)(Interlace)的產生

  引用了相當多網友的分析與結論,恕我不能依次註明。分析主要來自“[SilkyBible] 視頻知識系列”,就主要概念的主要影響因素進行了一點分析。如果有錯誤,還請多多幫忙指出,讓偶順便修正修正自己的想法。

======概念部分======

  1、什麼是電影膠片(膠捲)(Film)?
  這裏做個描述:在拍電影時,攝象機會象拍照片一樣以每秒24張的速度拍在連續的底片上(膠捲),如下圖所示。播放時則象播放幻燈片一樣,每秒播放24張。常去電影院播放室的應該很熟悉。通常電影屏幕可以達到4000線(水平上4000個點),而DVD才720線,電影的魅力可窺一斑了。當然這4000線的圖象與720線的圖象是一樣的。只不過4000線更精細些罷了。因此通常認爲膠片與電影等價也馬馬乎乎啦。大家明白它們關係源遠流長即可。

  2、什麼是幀(Frame)?
  這裏再簡單說下,如上邊的每一張幻燈片,一張幻燈片就是一幀。通常每秒播放17張以上,根據“視覺惰性”,即視覺暫留現象(人眼亮度感覺不會隨着物體亮度的消失而立即消失),人眼就認爲是連續的。因此,目前常見的PAL制式與NTSC制式的電視分別達到了25張與30張,對大多數人,畫面已經是連續的了。即所謂的24FPS(幀速率:Frame Per Second)

  3、什麼是場(Field)?
  因爲CRT電視是不能一下子顯示一個完整的幀,必須把幀拆成很多行(比如480行),再一行一行的顯示出來。因此,實際的效果是不能滿足人眼的視覺連續要求的,所以,繼續提高幀速率就可以解決。但會導致顯示設備的成本增加與技術難度。因此,把幀拆成兩半,由奇數掃描線組成的半幀稱爲奇數場(Odd Field),由偶數掃描線組成的半幀稱爲偶數場(Even Field)。這樣,就提高成了48FPS(場速率:Field Per Second)。要知道,雖然是奇數線組成的半幀,它也是可以完整看到一副圖象的哦。只不過可能有些不夠精細罷了。但電視爲這個做了特別的優化。

  4、什麼是交錯(Interlace)?
  關於這個問題分NTSC制式與PAL制式(其實從電視技術上,還有其他的制式,而且PAL制式是NTSC制式的改進,不過實際問題更亂七八糟,大家想了解請自行跑新華書店,參考書籍是廣播電視技術類^0^):把膠捲轉成母帶時(即壓制DVD所用的母本),需要進行膠捲過帶(Telecine)。NTSC制式採用3:2 Pulldown方式進行膠捲過帶,把24FPS轉成30FPS(幀速率);PAL制式則採用2:2 Pulldown方式進行膠捲過帶。什麼是3:2 Pulldown等,請先看下面的圖片分析再看下文。至於爲什麼會有NTSC、PAL之分,這個簡單來說是因爲交流電對電視信號的干擾的解決所產生的。不再詳細進行解說。

  NTSC制式進行膠捲過帶(Telecine):常見到的一個詞 3:2 Pulldown (注:Pulldown是“摺疊的”意思,什麼是3:2 Pulldown膠捲過帶?請先看下圖分析後再來這裏看概念)的過程就如下面所示。這個詞用於30FPS的NTSC制式的電視(其實NTSC制式的電視是每秒播放60場)。

  PAL制式進行膠捲過帶(Telecine):PAL制式的電視則是 2:2 Pulldown ,因此很簡單,是張張無交錯的。(注意,這裏是分析,實際中可能會有少量的莫名其妙的大致可以歸爲人爲的交錯,不再分析它,必要性不大)。PAL制式實際上是將24FPS(幀速率)加快4%進行播放,成爲了25FPS(幀速率),也就是把48FPS(場速率)提高4%播放(也就是PAL制式的電視是每秒播放50場)。

  注意,從母帶到壓制DVD也要進行變換。=====開始文字拷貝=====

  DVD 壓縮的時候,母帶是膠捲過帶(Telecine)後的 30FPS,但是原本的影片是 24FPS 的,這 30FPS 其實是從 24FPS 轉出來的,中間有不必要重複的 Field。這些重複的 Field 會造成交錯,使得每 5 個 Frame 中就有 2 個 Frame 交錯(見圖片:每五張爛兩張),這些交錯的畫面要壓縮的話不但浪費空間,而且交錯畫面又極難壓縮,會使得壓縮的效果很差。

  所以先進的 DVD 壓縮製程,在壓縮時都會使用 IVTC(Inverse Telecine,反膠捲過帶),將 30 FPS 轉回 24 FPS,這樣壓縮的畫面張數由 30 FPS 減少爲 24 FPS,少了 20%,而且畫面無交錯容易壓縮,所以壓出來的畫質會好很多。

  但是 IVTC 檢出不一定能做到 100%,遇到無法檢出、判斷的部分,Encoder 還是會以原本的 30fps 來壓縮。所以我們會看到有些 DVD,是 Film(24 FPS)和 NTSC(30 FPS)混合的 DVD,又叫做 Hybird(混合)的 DVD,這個意思就是說,這張 DVD 內的畫面,是 24 FPS 無交錯 和 30 FPS 有交錯兩種型態互相混合的。

  通常 RC1 八大電影公司出的 DVD IVTC 率都很高,幾乎都高達 99% 以上,但是其它的公司出的 DVD 就不一定有這麼高的比例。IVTC 100% 的 DVD 代表這張 DVD 內完全以 24 FPS 壓縮,那麼在 30 FPS /60 field/s NTSC 制的電視機上要播放時,要怎麼播放呢?這些 DVD 在壓縮的時候,Encoder 會寫入一個 Flag(旗標)的信息,叫做 Repeat First Field,簡寫爲 RFF。根據這個 RFF,DVD 機播放的時候,就會知道哪些 Field 要重複輸出,利用重複輸出這些 Field,DVD 機就會再播放的時候,做上面提過的 3:2 pulldown 的動作,在播放的同時,將 24 FPS 轉爲 30 FPS 輸出,這樣就能在電視上正常收看了。

  PAL 制則不一樣,膠捲過帶時是採用 2:2 pulldown,也就是仍然輸出原本無交錯的 Frame,但始將播放速度加快 4%,聲音也一起加快 4%,提升爲 25fps,所以理論上來說,PAL 很好處理,因爲畫面根本無交錯,所以直接壓縮即可。不過我在這裏看到有朋友提到,PAL 的 DVD 還是有些是交錯的,這點我就不明白是爲什麼了,可能是製作過程上有問題吧。(譬如說用 DV 去拍的影片,DV 大部分是交錯式拍攝,張張都交錯,是補不回來的)

=====結束文字拷貝=====

  綜上,去交錯的原則只有兩個:

  1、如果原來是膠片(FILM),也就是經過了Telecine(膠捲過帶)而形成了交錯的話,去除交錯的辦法就是IVTC(反膠捲過帶),以還原得到原始無交錯的幀。

  例如在A1A2、A1B2、B1C2、C1C2、D1D2這個序列中,如果A1B2由於某種原因沒有了,我們可以手工拷貝B1C2作爲A1B2,以還原24FPS序列。如果多了個B1C2,我們可以手工刪除這個重複的C2以還原24FPS序列。所謂的手工IVTC,就是通過種種操作得到正確的原本序列。總之,片源DVD中的FILM的含量越高,我們做手工IVTC的地方越小。例如,EVA的D9版本的FILM的含量達到了99%,我們所要做的只是根據旗標RFF來做IVTC而已,簡單到在DVD2AVI這個軟件中只需要選擇“Forced Film”這個選項即可。另外,通常來說,PAL本身是無交錯的,因此也不需要用IVTC。

  2、如果原來就是張張交錯,比如說用 DV 去拍的影片,DV 大部分是交錯式拍攝(我的猜想是按場拍攝,結果就成了場場不同,也就成了張張交錯,懶的查資料了,僅供參考),張張都交錯,是補不回來的。去除交錯的辦法就是Deinterlace(De-interlace,反交錯),而使用IVTC是錯誤的。

  Deinterlace的情況是最複雜的,所有不能使用IVTC的地方都是它的天下。使用了IVTC後仍有交錯的更是它的地盤。例如TV版EVA第9集中有段背景是24FPS、前景是30FPS的字幕,這裏就是典型的IVTC後背景正常而前景字幕仍有交錯。所以要再進行Deinterlace,或者一開始就使用“偶數場自適應”、“奇數場自適應”、 “幀率加倍自適應” 或者把單場補成幀作成60P等等辦法來進行Deinterlace。也因此從原理上決定了Deinterlace只能儘可能無限接近完美。

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第二部分——常見的7種交錯與解決辦法(摘錄)

  ——NTSC制式——

  1、Film型

    這種Film型的影片絕大多數出現在一區的電影裏面。其特徵就是每三幀沒有交錯的畫面和兩幀有交錯的畫面交替出現,DVD中包含完善的RFF或者TFF旗標。這種影片的處理非常簡單,只要在DVD2AVI裏面選擇Forced Film即可輸出完美的24p圖像。日本動畫也有少部分是Film的,比如《GUNDAM X DVDBOX》。標準的IVTC。

  2、30p型(注:P指的是逐行(Progressive))

    這種類型多出現在日本動畫OVA中。特徵是30fps,沒有任何交錯。這種影片更好處理,所需要的就是——什麼都不需要處理。這種類型的代表有《超時空要塞ZERO》、《幻想傳說 The Animation》、《紅蓮忍者》(H)等等。

  3、30i型(注:I指的是交錯(Interlace))

    這種類型的影片,常出現在NTSC攝像機拍攝的影片中。比如演唱會、電視節目等等。只能做Deinterlace。

  4、混合類型影片(30P+24P)

  這種狀況經常出現在動畫中。通常是動畫片頭/片尾是30fps,每幀都沒有交錯;內容則是 3:2 Pulldown 類型的內容。更有些極端的片子,無論是片頭片尾還是內容,全部是30P和24P無規律交叉出現。通常手繪部分爲24P的3:2 Pulldown,電腦製作部分爲30P。

  對於30P+24P混合的影片,通常處理方法爲製作120fps的AVI或者製作MKV格式(MKV支持VFR(可變幀速率)。製作120FPS的AVI的辦法是分段處理。所以如果比較極端,就會比較麻煩,最好還是作成VFR的。

  這種類型的代表做很多,聽說最近播出的《AIR》就是,通常是動畫片頭/片尾是30fps,每幀都沒有交錯;內容則是3:2 Pulldown類型的內容。而比較極端的例子,就有《HELLSING》,整片24P和30P無規律交錯出現,處理起來極爲麻煩。

  5、30P中間夾雜少數類交錯現象

  這種狀況通常出現在純電腦製作的OVA動畫中,比如《幻想傳說 The Animation》就是。整個片子總體來說是30P的。但是在片頭部分出現場景漸變(漸變前場景爲2D,漸變後的場景爲電腦製作的3D)的時候,會出現某些類似於交錯的狀況。如果出現的比較集中,可以用trim截取分段處理,如果不太顧及效果,也可以整片Deinterlace。如果比較瘋狂地追求效果,可以用TMPEGENC來一幀一幀地挑出來做。

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  6、Hybird Frame型

  一個Frame之中,部分交錯,部分沒交錯。例如有些影片的字幕、工作人員名單是telecine之後才overlay上去的,造成背景畫面沒交錯,前景字幕卻是交錯的。或者是畫面中有“畫中畫”,本片或“畫中畫”中一個交錯一個不交錯……出現這種狀況的幀,需要做Deinterlace。

  這種類型的代表做是《銀河英雄傳 外傳》系列的片頭。在該動畫中,片頭部分包含很多“畫中畫”,其中畫中畫中的圖像是交錯的,而前景卻是非交錯的,很令人頭痛。國內的銀河英雄傳再製作委員會製作的DVDRIP版《銀河英雄傳 外傳》便存在這個問題。

  7、其他奇形怪狀的亂七八糟類型

  各種各樣的片子,其混合格式實在不少,其中尤其以日本動畫老片DVD爲甚。不過最近幾年的情況好了很多,很多新的動畫DVD都是比較標準的3:2Pulldown,只是有時候旗標不是那麼規範就是了。

  老片有時候會出現24P+30I、24P+48I、xxx+xxx、DVDmastering,剪接的時候少掉一張,圖場顛倒,enocder的IVTC錯誤,造成frame畫面補不回無交錯的狀態等等等等……這些片子很難處理,建議放棄。如果你想磨練自己的技術,呵呵,祝你成功啦。

  至於PAL制式,因爲情況比較少,而且可以參考NTSC制式的分析,就不列出來了。

  公佈一個最強的,也是最變態的去除交錯的辦法,就是把有交錯的地方輸出成圖片序列,然後對圖片一張張手工修改,最後再合成視頻片段。HOHO,偶是做不到這點啦~~~~~

  最後,看了這麼多交錯的情況,很是需要一個強大的處理軟件來幫忙的。這裏有人使用AVS的濾鏡來做,但通常來說,不夠直觀,也不夠方便。因此我並不推薦。下文將討論我們應該如何簡單化去除交錯這個問題。

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 第三部分——幾種主要的交錯情況的相關解決分析,具體操作見下面的TMPGEnc應用簡介

  看了上邊的那麼多的交錯情況,似乎很頭痛了吧?對於IVTC的方法來說,如果你看到這裏應該很明白它的難度是比較低,而且應該差不多應該已經很瞭解如何使用了。而對於非IVTC交錯解除方式的情況總是用個Deinterlace一步帶過,呵呵,現在就來對Deinterlace交錯解除方式做比較具體的使用分析。對了先看個奇偶場是什麼東西吧。

  這個是一個由奇偶線組成的圖形,其中白色的偶數線是透明的。

  這個是一張原始交錯幀。

  這個是遮住偶數線的圖象。奇數場


  這個是遮住奇數線的圖象。偶數場

  1、 DV式的交錯拍攝造成的張張交錯(例如30i,即幀速率爲30,張張交錯)。高質量的Deinterlace辦法:

  做成60P(就是做成60FPS幀速率的逐行(Progressive))。也就是把每一個場都做成一個幀,這樣就成了60P,畫質最好的辦法是保留成高度爲240行(因爲原幀是480行,每場自然是240行了),把寬度縮小一半,這樣的結果就是畫面大小變成了原來的1/4,不過,對於電視播放反而不用進行插行與縮小,因爲電視對這樣的鋸齒感有優化處理的;不想改變畫面大小的話,則可用單場來做Deinterlace插行補足480行,也可用“幀率加倍自適應”的辦法,通常來說“幀率加倍自適應”的畫面會更精細些。至於反交錯濾鏡是如何插行,簡單的來說是複製其上邊一行。詳細分析請自行看“[SilkyBible] 視頻知識系列”。對比效果見下。

  從分析來看,似乎所有的交錯都可以用這種辦法解決。而且對於那種24FPS與30FPS片段混合的也不用做什麼分段處理了,再複雜都無所謂,直接60P就得了,120FPS也可以省了^0^。哈哈,話是這樣說,但從畫質上,120FPS的畫面本質與60P的畫面本質可是完全不同的哦。

  而且,從實際例子來看,還會有這種情況,即一個場中也有兩個似乎是交錯的圖象。這個其實不是交錯,是動漫製作者爲了在電視播放中提高動作的連貫性而特意混合的,其中按播放時間下一個圖象是特意虛化的。看這個例子。

  而且,從另外的角度來看,本來24FPS的做成了60FPS,一方面會文件大小有些變大,另外播放時也會增加播放的硬件要求。從畫質上來看,也是不正確的處理。而且例如上邊的那個好似交錯的混合場,其實在計算機中也沒必要保留。所以,只有實在沒辦法了,才需要做這種60P。

  順便說一句,因爲是單場,畫面從分析上應該會在播放時上下跳動,高度錯一個象素嘛,不過,不用擔心,基本上現在的濾鏡做這種處理時會考慮到這一點而自動調整的。
   
  2、在TMPGEnc中進行反交錯時,當自動選擇時無論如何都會出現有一個交錯的幀會被選中、但明明這個交錯幀前後都有完好的幀的情況。這裏一般是TMPGEnc爲了保持影音同步造成的。高質量的Deinterlace辦法:

  這裏我們就可以用“拷貝幀”的辦法把這幀前面或者後面的完好幀拷過來來代替它,以保持影音同步。另外,這裏爲了儘可能不出現暇齜,需要儘可能在一個場景動作中完成。例如下面這個例子,因爲奇偶場都是這種不是交錯的混合場,但是TMPGEnc爲了保持影音同步非要選擇這一幀,這樣就無法完美的在計算機上進行播放,所以爲了畫面的純淨,就可以用“拷貝幀”來用前面好的一幀代替它。

  “拷貝幀”:複製當前幀的前一幀(被設定爲輸出的)並替換掉當前幀的過程與結果就是拷貝幀。它有2種用武之地:第1個是用前後好幀代替壞幀以保證影音同步,並保持畫質完美;第2個是例如TV版EVA第25集的那個長達1分鐘的定格,用拷貝幀除了可以保證該畫面唯絲不動外,還可以減小文件的大小(不過,個人認爲,第2種用法性價比不高,不值得提倡)。

  3、一個Frame之中,部分交錯,部分沒交錯。例如有些影片的字幕、工作人員名單是telecine之後才overlay上去的,造成背景畫面沒交錯,前景字幕卻是交錯的。或者是畫面中有“畫中畫”,本片或“畫中畫”中一個交錯一個不交錯……出現這種狀況的幀,做Deinterlace的辦法是:

  比如TV版EVA第9集IVTC後的畫面字幕倒記時部分仍存在交錯幀現象,把這些交錯幀拿來做Deinterlace,可以用TMPEGENC手工挑出來這些幀,用“幀率加倍自適應”做自適應Deinterlace(用單場Deinterlace太可惜了,因爲畫面只有一部分是交錯的,哈哈,但即使是“幀率加倍自適應”,畫面質量仍會受到影響,建議只要做到不被觀衆輕易分辨出就行了)。下面詳細說明下爲什麼IVTC後仍有這種交錯的產生根源。

  好了,以上3個是比較典型的處理,其他類型的都可以借鑑並混合運用解決交錯問題。具體操作要點請接着看。注意,採用TMPEGENC而不用AVIUTL進行Deinterlace的原因是爲了儘可能講清楚爲什麼這樣Deinterlace。


第四部分——TMPGEnc PLUS 2.58.44.152簡體版的手動簡介


第五部分——AVS的反思

  AVS是作爲中間人的角色出現的。它本來的用意是通過它,讓各個軟件的處理結果可以通用。其後因爲它的實用性導致更多插件的作者爲其寫了大量極其優異的插件。就目前來看,通過這些插件基本上可以完成我們所要求的一切。

============== 舉個少少有點誇張的例子 =================
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\DGDecode.dll”)
video = MPEG2Source(“vol6_2.d2v”)
audio = WavSource(“vol6new.wav”)
#audio = DelayAudio(audio, -0.67)

LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\IT.dll”)
video = IT(video, fps=24, ref=”TOP”, blend = true)

#校正顏色與亮度(線條)偏移
#如果要精確控制,需要對漏色段進行大體分割,對有漏色的才校正,然後合併
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\ChromaShift.dll”)
video = ChromaShift(video,C = -2)

#LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\De.dll”)
#DeDot(20,20,15,5)

video = Crop(video, 8, 0, 702, 480)
video = Lanczos4Resize(video, 640, 480)

op = Trim(video, 0, 2157)
main = Trim(video, 2158, 29604)
ed = Trim(video, 29605, 0)

LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\UnDot.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\Deen.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\eDeen.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\UnFilter.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\Convolution3dYV12.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\FluxSmooth.dll”)
LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\aWarpSharp.dll”)

#處理OP部分,輕度柔化
op = deen(op,”a2d”,1,10,12)
op = aWarpSharp(op, 10.0,  2,  0.3, 1)

#處理正片部分,柔滑+銳化
main = deen(main,”a2d”,1,10,15)
main = aWarpSharp(main, 10.0,  2,  0.3, 1)

#處理片尾部分,中度柔化降噪
ed = Convolution3d(ed,preset=”animeHQ”)
ed = edeen(ed,5,10,15,2,3,true)
ed = aWarpSharp(ed, 10.0,  2,  0.3, 1)

video = op ++ main ++ ed
video = AudioDub(video, audio)

LoadPlugin(“F:\Program Files\VideoTools\AviSynth 2.5\plugins\VSFilter.dll”)
video = UnDot(video)
video = TextSub(video, “[FREEWIND][LOVE_HINA][DVDRIP][06].tc.ssa”)
return video
======== 結束 ==================================

  這個例子看起來夠複雜、功能也夠強大吧?然而真的需要這樣做嗎?我的看法是從學習上固然是一種值得學習的精神,但是從實踐中與時間上以及AVS的本質作用來看,這是一種本末倒置。

  AVS作爲中間人,不應該承擔這麼多的處理任務。因爲其中間人的本質性,以及它並不支持實時處理。因此,不應該再使用它來處理。我們只要借用它的中間人功能即可。我們需要的是它來搭橋。

  看下面這個例子:
==== AviUtl.avs ======================
LoadVFAPIplugin(“D:\aviutl99\aviutl.vfp”,”AviUtlSource”)
AviUtlSource(“op.aup”)
FlipVertical()
==========================

  只需要三行,就可以處理開頭所舉的那個有點嚇人的例子的全部功能,例如反交錯、Crop&Resize、顏色補償、亮度調節、噪音去除。而在AviUtl做這些處理,只需要用鼠標點那麼幾下即可。效果則是實時顯示出來。而且我們還可以把這個文件再丟給TMPGEnc進行其他的修正。詳細使用請看最後的AviUtl使用簡介。所以,一句話,只要你高小畢業通過,上邊那個AVS或許頭痛,但搞定AviUtl還是小意思地^0^

[NextPage]

第六部分——AVIUTL的使用

  以上介紹了AVIUTL的主要選項,接着就可以另存AVI文件了,在那個對話框中可以選擇編碼格式。忘了一點,這個動漫片段中間有段30FPS的字幕,大家用分段處理吧。瞧瞧AVIUTL的分段功能是如何的強大。不過,我的看法是那段5秒左右的版權字幕實在意義不大,可以統一到24FPS。關於AVIUTL就介紹到這裏,它的強大與便捷還請大家繼續自行摸索,另外AVIUTL也象AVS一樣有太多的插件。功能自然也是五花八門。不過,就它本身的已經幾乎滿足大家的需要了。

  結束語:恭喜你終於看完了全文,估計作個一般的DVDriper已經沒什麼問題了吧?小弟也就這水平,寫下這個只是等着更多人蔘與到DVDriper的大家庭中來,偶就可以在某個旮旯看着更多精彩的動漫DVDrip偷笑了,啊哈哈哈哈……


http://mkv.cn/178/generation-termination-cross-dvdrip-half-production


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