Konwersja z DV na DVD
W poniższym artykule postaram się przybliżyć sposób konwersji materiału w formacie DV, czyli w formacie, używanym przez
kamery cyfrowe DV, miniDV oraz Digital8 (gdyż Digital8 jest to właściwie sprzęt zapisujący sygnał DV na kasetach Hi8 / Digital8) 
do formatu DVD. Efektem naszej pracy będzie nagrany dysk DVD, zawierający w pełni funkcjonalne menu, dwu-formatowy film
(4x3 i 16x9), dwie lub trzy ścieżki fonii (AC3 2.0, AC3 5.1, DTS 5.1).
Założenie wstępne:
Mamy już całkowicie przygotowany plik wyjściowy naszego projektu *.avi, uzyskany w procesie wcześniejszego zgrania z kamery,
odpowiednio obrobiony i zmontowany. Plik zawiera ścieżkę audio 16bit stereo, 48kHz. Chcemy nagrać go na płytę DVD (wykonać
authoring DVD).
Czynności, które należy wykonać:
" konwersja *.avi  mpeg2
" konwersja dz
więku PCM 16bit stereo do AC3 2.0, AC3 5.1, DTS 5.1
" authoring DVD
Oczywiście możemy skorzystać z możliwości aplikacji takich jak Adobe Premiere, Ulead, Sony Vegas, itp., które są typowymi
 kombajnami , umożliwiającymi same w sobie eksport projektu do pliku mpeg2, czy generowania fonii AC3, ale jak wszystkie
 kombajny mają swoje wady. Dlatego sugeruję, aby dokonywać w nich tylko procesu bezstratnej obróbki obrazu  cięcia,
wzbogacania o efekty specjalne, napisy i inne, natomiast plik wynikowy transkodować do formatów akceptowalnych przez aplikacje
do authoringu DVD (*.m2v, *.ac3, *.dts) za pomocą samodzielnych, dedykowanych aplikacji, które w wyniku swojej pracy mogą
przy odrobinie wprawy dać znacznie lepsze efekty jakościowe.
Konwersja *.avi  mpeg2.
W procesie obróbki obrazu skupię się na dwóch aplikacjach dających najlepsze efekty jakościowe w konwersji plików *.avi,
mianowicie:
" TMPGEnc Plus 2.5 (wersja pełna $48; dostępna jest też wersja 14-dniowa)
" Canopus Procoder (wersja pełna $499; dostępna jest też wersja demo)
Dodatkowym narzędziem, używanym przeze mnie będzie:
" Nandub 1.0RC2 (freeware - do pobrania z http://sourceforge.net/projects/ndub/)
Plik *.avi zawiera w sobie Audio i Video.
Proponuję osobno obrabiać Video i osobno Audio.
Proces obróbki Audio omówię w osobnym artykule.
Do wydzielenia danych Video użyjemy aplikację Nandub.
Wczytujemy do aplikacji plik *.avi:
File / Open video file..., wskazujemy plik i naciskamy Otwórz.
Następnie w Menu Video zaznaczamy Direct stream copy, w Menu Audio zaznaczamy No audio:
Przechodzimy do Menu File, wskazujemy Save as AVI... F7, podajemy nazwę pliku wyjściowego i naciskamy Zapisz.
Program rozpoczyna pracę:
Możemy zauważyć, że tak jak chcieliśmy audio nie jest zapisywane (Audio data: 0 bytes). Po zakończeniu zapisu samego obrazu
okienko to zwyczajnie zniknie...
Tak przygotowany plik będziemy poddawać dalszej obróbce.
W polu Video Source, przyciskiem Browse wskazujemy plik wejściowy *.avi. Program sam zaproponuje nazwę pliku wyjściowego.
W polu Stream type zaznaczamy ES (Video only) i przyciskamy Settings.
W zakładce Video ustawiamy:
Stream type: MPEG-2 Video
Size: 720 x 576 (PAL)
Aspect ratio: 4:3 Display (16:9 Display)*
*) Zdecydowana większość DVD używa właśnie formatu 4:3 [16:9] Display a nie tak jak by można było oczekiwać 4:3 [16:9] 625
line (PAL). Jedyna różnica jaka będzie jeżeli ustawimy 16:9 [4:3] 625 line (PAL) a nie 4:3 [16:9] Display będzie taka, że obraz
wynikowy będzie miał większe czarne obrzeża, czyli użycie trybu 4:3 [16:9] 625 line (PAL) jako formatu pliku wyjściowego będzie
powodować delikatne zniekształcenie formatu obrazu pliku wynikowego.
Frame rate: 25 fps (PAL)
Profile & Level: Main Profile & Main Level (MP@ML)
Video format: PAL
Encode mode: Interlace*
*) Zdecydowana większość kamer (w praktyce można założyć, że prawie wszystkie) zapisuje obraz z przeplotem (Interlace). Tylko
niektóre wyrafinowane i drogie modele typu high  end pracują w trybie bez przeplotu.
YUV format: 4:2:0
DC component precision: 9 bits (wybór z zakresu od 8 do 10 bits)
Motion serach precision:*
*) Motion serach precision: z dostępnych opcji możemy się posłużyć Lowest quality (very fast), Low quality (fast)  dwa tryby
bardzo szybkie i o raczej kiepskiej jakości, Motion estimate setach (Fast) dającą bardzo dobre rezultaty poszukiwania ruchu i
zarazem rozsądny czas działania kodera lub Normal, High quality (slow), Highest quality (very slow)  oczywiście najlepsze
rezultaty w teorii daje opcja Highest quality (very slow), oczywiście kosztem zdecydowanego wzrostu czasu kodowania. W praktyce
możemy korzystać z opcji Motion estimate setach (Fast). W przypadku odbiorników TV różnice pomiędzy poszczególnymi trybami
są niezauważalne. Niektóre widać jedynie na dobrej klasy monitorach komputerowych i tylko w niektórych konkretnych
przypadkach (kompresja mgły, ognia, itp.).
Rate control mode:*
*) Sugeruję wybór tylko spośród 2 trybów:
- Constant quality (CQ) - rekomendowany
- 2 pass VBR (VBR)
Dlaczego wskazuję na tryb Constant quality (CQ)? Jest to tryb kodowania wykorzystywany w komercyjnych produkcjach DVD.
Oczywiście zalecany jest on w przypadku, kiedy nie musimy się troszczyć o rozmiar pliku wyjściowego. Jak to wygląda w praktyce?
Pokuszę się o kilka obliczeń:
Czas trwania standardowej taśmy do kamery miniDV / Digital8 w trybie SP (ang. Single Play) to 60min.
Korzystając z trybu CBR (ang. Constant Bit Rate  Stała przepływność danych strumienia mpeg2) i ustawiając CBR = 8Mb/s czyli
tak jak dla trybu High Quality DVD, plik wyjściowy będzie liczył:
Rozmiar pliku = 3600s (1 godzina) * 8,000,000bitów/s = 28,800,000,000 bitów
1 bajt = 8 bitów, więc dzielimy wynik 28,800,000,000 / 8 otrzymując: 3,600,000,000 bajtów
Pojemność płyty DVD-R to 4,700,000,000 bajtów.
Wynika z powyższego, że mamy 1,100,000,000 bajtów (trochę ponad 1GB) na dodatkowe dane, takie jak ścieżka audio, czy dane
związane z authoringiem  przy zastosowaniu kodowania CBR, na którego przykładzie wykonaliśmy obliczenia. Kodowanie
Constant Quality (CQ) to algorytm VBR (ang. Variable Bit Rate  o zmiennej prędkości strumienia danych mpeg2), więc w praktyce
przestrzeń na dodatkowe dane się powiększa&
Jeżeli natomiast musimy bardziej kontrolować rozmiar pliku wyjściowego i dopasować najlepszą jakość pod konkretną ilość miejsca
to sugeruję tryb 2 pass VBR (VBR). Przy AVBR (ang. Average Variable Bit Rate  średniej zmiennej prędkości bitowej, na poziomie
4Mb/s  specyfikacja DVD o standardowej jakości, spokojnie zmieścimy na płytę DVD około 2h materiału.
W praktyce bardzo trudno jest wyliczyć tak prędkość strumienia danych mpeg2 aby dokładnie wpasować się w ilość miejsca na
płycie DVD. Mamy wiele dodatkowych zmiennych, które musimy wziąć pod uwagę  rozmiar ścieżki (ścieżek) audio, rozmiar
wynikowych plików VOB, rozmiar Menu płyty DVD. Nie oznacza to oczywiście, że się tego nie da zrobić, ale proces ten jest bardzo
czasochłonny i w zasadzie wymaga co najmniej 2 podejść do obróbki całego materiału. Nie będę go tutaj opisywał. Zalecam
ogólną ostrożność i takie dobieranie parametrów, szczególnie przy projektach o czasie trwania powyżej 1h aby nie przekroczyć
pojemności płyty DVD.
Jeżeli nasz materiał nie przekracza 1h to zupełnie nie mamy się czym przejmować.
Ustawienia (sugerowane) dla Constant Quality (CQ):
dla 2 pass VBR (VBR):
W zakładce Advanced ustawiamy:
Video source type: Interlace
Fideld order: Bottom field first (field B)
Source aspect ratio: 4:3Display / 16:9 Display
Video arrange Method: Full screen (keep aspect ratio)
Poniżej mamy do dyspozycji listę dostępnych filtrów, klikając poszczególne filtry dwa razy otwierają się okna z listą parametrów i
podglądem działania filtrów. Część z nich dedykowana jest dla systemu NTSC  Inverse telecine, 3:2 pulldown, Do not frame rate
conversion. Nie zalecam także korzystania z Deinterlace (None).
W zasadzie w obrębie naszych zainteresowań mogą się znale%3ńć: Ghost reduction (Redukcja odbić, tzw. duchów), Noise reduction
(Redukcja szumu), Sharpen edge (Wyostrzanie krawędzi), Simple color correction i Custom color correction  Korekcja kolorów.
Jeżeli plik z
ródłowy jest dobrej jakości, stosowanie tych filtrów nie jest potrzebne. Oczywiście eksperymenty są mile widziane, ale
pamiętajmy, że przy braku wprawy bardzo łatwo możemy tymi filtrami zrobić więcej szkody niż pożytku.
W zakładce GOP structure ustawiamy:
Są to standardowe ustawienia dla systemu PAL. Nie zmieniamy ich, chyba, że jesteśmy absolutnie pewni tego co robimy.
Niektóre przewodniki sugerują zaznaczenie Output bitstream for edit (Closed GOP). Jest to jedynie potrzebne wtedy, jeżeli
zamierzamy wykonać authoring płyty DVD zawierający ujęcia z różnych kątów kamery (ang. multiangle). W każdym innym
przypadku możemy nie korzystać z tej opcji.
Zakładkę Quantize matrix zostawiamy jak jest.
Naciskamy OK przechodząc do głównego okna TMPGEnc.
Zapisujemy projekt:
i naciskamy Start w głównym oknie aplikacji aby rozpocząć proces konwersji.
Jeżeli obraz w oknie podglądu będzie wyglądał podobnie jak na rysunku poniżej:
nie należy się tym niepokoić - to jest normalny stan dla z
ródeł z przeplotem i nie ma żadnego wpływu na jakość obrazu pliku
wynikowego mpeg2.
Jeżeli będziemy poddawali procesowi kodowania duży plik, lub kilka plików na raz, proponuję skorzystać z opcji Batch encode:
Przyciskiem Add dodajemy pliki do listy. Po wczytaniu wszystkich plików naciskamy Run. Dodatkowo zyskujemy możliwość
zamknięcia komputera po zakończeniu pracy programu.
Po zakończeniu pracy, TMPGEnc wyświetla podsumowanie, a my mamy gotowe pliki mpeg2 (*.m2v) do authoringu.
Aby podsumowanie to było czytelne dodam następujące dane:
Plik: projekt4na3_no_audio.avi trwał 18min 17sek
Plik: projekt16na9_no_audio.avi trwał 17min 03sek
W obu przypadkach pliki były konwertowane na maksymalnych ustawieniach jakościowych Highest quality (very slow).
Uruchamiamy aplikację.
Przyciskiem Add wskazujemy na plik z
ródłowy i wczytujemy go do aplikacji:
DV Format: Atodetect
Interlacing: Lower/Bottom Fidel First
Aspect Ratio: 4x3 (16x9)
Następnie naciskamy Target (cel  parametry pliku docelowego) i przyciskamy Add, pojawi się okno wyboru:
Wskazujemy MPEG2  DVD  PAL i naciskamy OK.
Base Name: Nazwa pliku wyjściowego
Path: Wskazujemy ścieżkę pliku wyjściowego
Format: DVD(MPEG2)
Video Standard: PAL
Strean Type: MPEG2 Video + Wave File*
*) Procoder wytworzy dodatkowo pusty plik audio *.wav, należy go skasować.
Interlacing: Lower/Bottom Fidel First
Aspect Ratio: Video: [4:3], Pixel [16:15] (lub 16:9)
Speed/Quality Mode:*
*) podobnie jak TMPGEnc, Procoder dysponuje możliwością wyboru jakości poszukiwania ruchu. Mamy do dyspozycji 4 nastawy:
High-Speed (bardzo szybka, w praktyce obróbka trwa nawet krócej niż czas trwania materiału wejściowego  i o raczej kiepskiej
jakości), następnie dwie nastawy High i Highest-Quality dające dobre efekty ale już znacznie dłużej trwa kodowanie i Mastering-
Quality dająca bardzo dobre efekty, ale czas kodowania wzrasta znacznie. W praktyce sugeruję wybór pomiędzy Highest-Quality a
Mastering-Quality.
CBR/VBR Type:*
*) mamy do wyboru 3 nastawy: CBR, 1PASS_VBR, 2PASS_VBR. Tutaj wybór nie pozostawia dylematu, właściwie w praktyce
możemy wybrać tylko 2PASS_VBR.
Video Bitrate(kbps):*
*) odpowiada AVBR w TMPGEnc, minimalnie sugeruję tutaj wartość 6000
Max Bitrate(kbps): 8000
Zakładkę Audio-Basic zostawiamy jak jest, nie będziemy z niej korzystać.
Następnie naciskamy przycisk Advanced:
Otworzy nam się okno z ustawieniami zaawansowanymi, ważne dla nas są tylko Video-Advanced:
Use Closed GOP: odpowiada Output bitstream for edit (Closed GOP) TMPGEnc
Picture Structure: Always Frame Structure
DC Precision: 9 (bits)
Następnie korzystając z przycisku Save Preset możemy zapisać nasze ustawienia predefiniowane.
Możemy również przejść na zakładkę Video Filter:
Naciskając Add wywołamy okienko z dostępnymi filtrami, klikając raz na nazwę filtru w dolnej części okna wyświetli się prosty opis
filtru. Klikając dwa razy dodajemy filtr. Wtedy w okienku z napisem No parameters wyświetlą się dostępne parametry filtru. Wpływ
parametrów filtru na jakość obrazu wynikowego możemy śledzić w okienkach podglądu:
Standardowo, przy założeniu dobrej jakości pliku wejściowego z filtrów tych nie ma potrzeby korzystać.
Filtr usuwamy z listy przyciskiem Remove.
Mając sparametryzowany koder zapisujemy projekt:
i przechodzimy do zakładki Convert:
Zaznaczamy podgląd Preview i naciskamy Convert, program zaczyna pracę:
W Otput List mamy dwa pliki wyjściowe  jeden jest pustym plikiem audio.
Lewe okienko pokazuje czas trwania operacji dla pliku wejściowego w formacie 4x3, prawe w formacie 16x9. Kodowane były te
same pliki wejściowe co TMPGEnc.
W programie Procoder, aby zautomatyzować proces kodowania możemy utworzyć, tzw. Droplet. Umożliwia on zapisanie zestawu
specyficznych parametrów do osobnej mini aplikacji, która może kodować indywidualne pliki. Wystarczy po prostu przeciągnąć plik
lub zestaw plików na Droplet aby zacząć kodować pliki wg zapisanych w Droplecie parametrów. Możemy również uruchomić taki
Droplet, który uruchamia aplikację Procoder z pustą listą plików wejściowych. Możemy wtedy otworzyć plik z
ródłowy i kodować go
wg parametrów zapisanych w Droplecie.
W celu utworzenia Dropletu należy najpierw skonfigurować projekt ze zpersonalizowanymi ustawieniami i zapisać go pod jakąś
nazwą.
Po kolei:
Z Menu Tools wybieramy Create Droplet, pjawi się okienko Create Droplet.
Wskazujemy folder, gdzie ma być zapisany, podajemy nazwę, naciskamy OK.
Na następne okienko reagujemy naciśnięciem Yes. (program się upewnia czy chcemy wykreować Droplet),
i w miejscu przez nas wskazanym zapisuje się nasz zestaw ustawień.
Zyskujemy tym funkcjonalność podobną do Batch encode TMPGEnc. Podobną, gdyż przy kodowaniu serii plików, cała seria będzie
konwertowana z użyciem tych samych ustawień.
Oba zastosowane programy są wysokiej jakości koderami mpeg2.
Krótkie zestawienie zalet i wad programów bazujące na naszym projekcie:
" Procoder na podobnych ustawieniach jakościowych jest szybszy od TMPGEnc o około 25% do 40%,
" TMPGEnc dysponuje trybem Constant Quality (CQ VBR), Procoder nie,
" opcje Batch Encode są o wiele bardziej elastyczne w TMPGEnc niż w Procoder,
" rozmiar plików wyjściowych *.m2v produkowanych przez oba programy jest w zasadzie identyczna (TMPGEnc generuje pliki
nieznacznie mniejsze o rząd wielkości pojedynczych setek kbajtów),
" jakość produkowanych plików mpeg2 niezależnie od trybów (CQ, 2PASS-VBR) na ekranie TV jest nie do odróżnienia, w
przypadku CQ TMPGEnc widać praktycznie niezauważalne niewprawnym okiem różnice tylko na dobrej klasie monitorze
komputerowym i objawiają się w pewnych bardzo specyficznych warunkach (scenach),
" cena Procodera jest 10 razy większa niż TMPGEnc.
Reasumując, za Procoderem przemawia jego szybkość działania, za TMPGEnc tryb CQ i cena.
Wyprodukowane pliki *.m2v, jeden w formacie 4x3, jeden w formacie 16x9 zachowujemy jako pliki wejściowe, które
będą używane w procesie authoringu DVD.