vbr 2 прохода что это
H 1pass vs 2pass (and more) в черновиках Из песочницы
Допустим, вы решили закодировать своё хоум видео (не от алкоголизма, а в h264). И энкодер просит выбрать количество пассов (pass). Давайте разберёмся, что эти пассы из себя представляют.
Немного о терминологии, необходимой для понимания темы. Пасс — в данном случае «проход». Энкодер спрашивает, за сколько проходов видео будет кодироваться. Битрейт — количество памяти, затраченной для хранения секунды видео. CBR (constant bitrate) — постоянный битрейт. VBR (variable bitrate) — переменный битрейт.
1 pass — видео кодируется на «лету». Быстро и сердито. Плюсы режима: это единственный возможный вариант кодирования live-стриминга. Без затрат времени на дополнительный анализ файла. В этом режиме энкодер тратит одинаковое количество бит на хранение каждой секунды видео.
2 pass — кодирование производится в два этапа. Первый проход — анализирует видео. Миссия первопроходца — оставить заметки в своем бортовом журнале, прикинуть, сколько бит имеет смысл потратить на каждый кадр. Например, для качественного хранения статичного кадра с «Полностью Чёрным Квадратом» Казимира Малевича необходимо меньше бит, чем для пёстрого, динамичного кадра с нового клипа PSY. Целью первопроходимца как раз и является задача обнаружить и порешать. А уже второй проход, следуя подсказкам первого, делает конечный файл. Логично, что этот режим эффективен только при VBR. Время на кодировку видео при этом режиме увеличивается вдвое.
3 and more pass — все то же, что и при двухпроходном режиме, только каждый дополнительный проход производит более тщательный анализ. А последний проход всегда отвечает за производство файла.
Поговаривают, что один проход вытягивает лишь 60% потенциального качества результирующего видео. При двух проходах можно вытянуть 90% потенциального качества, а при трех — 98%. Я лично не придумал как проверить эти цифры. На самом деле, «набитый глаз» без труда заметит превосходство двухпроходного кодирования над однопроходным при аналогичном битрейте.
Цифровое представление аналогового аудиосигнала. Краткий ликбез
Дорогие читатели, меня зовут Феликс Арутюнян. Я студент, профессиональный скрипач. В этой статье хочу поделиться с Вами отрывком из моей презентации, которую я представил в университете музыки и театра Граца по предмету прикладная акустика.
Рассмотрим теоретические аспекты преобразования аналогового (аудио) сигнала в цифровой.
Статья не будет всеохватывающей, но в тексте будут гиперссылки для дальнейшего изучения темы.
Чем отличается цифровой аудиосигнал от аналогового?
Аналоговый (или континуальный) сигнал описывается непрерывной функцией времени, т.е. имеет непрерывную линию с непрерывным множеством возможных значений (рис. 1).
Цифровой сигнал — это сигнал, который можно представить как последовательность определенных цифровых значений. В любой момент времени он может принимать только одно определенное конечное значение (рис. 2).
Аналоговый сигнал в динамическом диапазоне может принимать любые значения. Аналоговый сигнал преобразуется в цифровой с помощью двух процессов — дискретизация и квантование. Очередь процессов не важна.
Дискретизацией называется процесс регистрации (измерения) значения сигнала через определенные промежутки (обычно равные) времени (рис. 3).
Квантование — это процесс разбиения диапазона амплитуды сигнала на определенное количество уровней и округление значений, измеренных во время дискретизации, до ближайшего уровня (рис. 4).
Дискретизация разбивает сигнал по временной составляющей (по вертикали, рис. 5, слева).
Квантование приводит сигнал к заданным значениям, то есть округляет сигнал до ближайших к нему уровней (по горизонтали, рис. 5, справа).
Эти два процесса создают как бы координатную систему, которая позволяет описывать аудиосигнал определенным значением в любой момент времени.
Цифровым называется сигнал, к которому применены дискретизация и квантование. Оцифровка происходит в аналого-цифровом преобразователе (АЦП). Чем больше число уровней квантования и чем выше частота дискретизации, тем точнее цифровой сигнал соответствует аналоговому (рис. 6).
Уровни квантования нумеруются и каждому уровню присваивается двоичный код. (рис. 7)
Количество битов, которые присваиваются каждому уровню квантования называют разрядностью или глубиной квантования (eng. bit depth). Чем выше разрядность, тем больше уровней можно представить двоичным кодом (рис. 8).
Данная формула позволяет вычислить количество уровней квантования:
Если N — количество уровней квантования,
n — разрядность, то
Обычно используют разрядности в 8, 12, 16 и 24 бит. Несложно вычислить, что при n=24 количество уровней N = 16,777,216.
При n = 1 аудиосигнал превратится в азбуку Морзе: либо есть «стук», либо нету. Существует также разрядность 32 бит с плавающей запятой. Обычный компактный Аудио-CD имеет разрядность 16 бит. Чем ниже разрядность, тем больше округляются значения и тем больше ошибка квантования.
Ошибкой квантований называют отклонение квантованного сигнала от аналогового, т.е. разница между входным значением 
и квантованным значением 
(
)
Большие ошибки квантования приводят к сильным искажениям аудиосигнала (шум квантования).
Чем выше разрядность, тем незначительнее ошибки квантования и тем лучше отношение сигнал/шум (Signal-to-noise ratio, SNR), и наоборот: при низкой разрядности вырастает шум (рис. 9).
Разрядность также определяет динамический диапазон сигнала, то есть соотношение максимального и минимального значений. С каждым битом динамический диапазон вырастает примерно на 6dB (Децибел) (6dB это в 2 раза; то есть координатная сетка становиться плотнее, возрастает градация).
Ошибки квантования (округления) из-за недостаточного количество уровней не могут быть исправлены.
50dB SNR
примечание: если аудиофайлы не воспроизводятся онлайн, пожалуйста, скачивайте их.
Теперь о дискретизации.
Как уже говорили ранее, это разбиение сигнала по вертикали и измерение величины значения через определенный промежуток времени. Этот промежуток называется периодом дискретизации или интервалом выборок. Частотой выборок, или частотой дискретизации (всеми известный sample rate) называется величина, обратная периоду дискретизации и измеряется в герцах. Если
T — период дискретизации,
F — частота дискретизации, то 
Чтобы аналоговый сигнал можно было преобразовать обратно из цифрового сигнала (точно реконструировать непрерывную и плавную функцию из дискретных, «точечных» значении), нужно следовать теореме Котельникова (теорема Найквиста — Шеннона).
Теорема Котельникова гласит:
Если аналоговый сигнал имеет финитный (ограниченной по ширине) спектр, то он может быть восстановлен однозначно и без потерь по своим дискретным отсчетам, взятым с частотой, строго большей удвоенной верхней частоты.
Вам знакомо число 44.1kHz? Это один из стандартов частоты дискретизации, и это число выбрали именно потому, что человеческое ухо слышит только сигналы до 20kHz. Число 44.1 более чем в два раза больше чем 20, поэтому все частоты в цифровом сигнале, доступные человеческому уху, могут быть преобразованы в аналоговом виде без искажении.
Но ведь 20*2=40, почему 44.1? Все дело в совместимости с стандартами PAL и NTSC. Но сегодня не будем рассматривать этот момент. Что будет, если не следовать теореме Котельникова?
Когда в аудиосигнале встречается частота, которая выше чем 1/2 частоты дискретизации, тогда возникает алиасинг — эффект, приводящий к наложению, неразличимости различных непрерывных сигналов при их дискретизации.
Как видно из предыдущей картинки, точки дискретизации расположены так далеко друг от друга, что при интерполировании (т.е. преобразовании дискретных точек обратно в аналоговый сигнал) по ошибке восстанавливается совершенно другая частота.
Аудиопример 4: Линейно возрастающая частота от
100 до 8000Hz. Частота дискретизации — 16000Hz. Нет алиасинга.
Аудиопример 5: Тот же файл. Частота дискретизации — 8000Hz. Присутствует алиасинг
Пример:
Имеется аудиоматериал, где пиковая частота — 2500Hz. Значит, частоту дискретизации нужно выбрать как минимум 5000Hz.
Следующая характеристика цифрового аудио это битрейт. Битрейт (bitrate) — это объем данных, передаваемых в единицу времени. Битрейт обычно измеряют в битах в секунду (Bit/s или bps). Битрейт может быть переменным, постоянным или усреднённым.
Следующая формула позволяет вычислить битрейт (действительна только для несжатых потоков данных):
Битрейт = Частота дискретизации * Разрядность * Количество каналов
Например, битрейт Audio-CD можно рассчитать так:
44100 (частота дискретизации) * 16 (разрядность) * 2 (количество каналов, stereo)= 1411200 bps = 1411.2 kbit/s
При постоянном битрейте (constant bitrate, CBR) передача объема потока данных в единицу времени не изменяется на протяжении всей передачи. Главное преимущество — возможность довольно точно предсказать размер конечного файла. Из минусов — не оптимальное соотношение размер/качество, так как «плотность» аудиоматериала в течении музыкального произведения динамично изменяется.
При кодировании переменным битрейтом (VBR), кодек выбирает битрейт исходя из задаваемого желаемого качества. Как видно из названия, битрейт варьируется в течение кодируемого аудиофайла. Данный метод даёт наилучшее соотношение качество/размер выходного файла. Из минусов: точный размер конечного файла очень плохо предсказуем.
Усреднённый битрейт (ABR) является частным случаем VBR и занимает промежуточное место между постоянным и переменным битрейтом. Конкретный битрейт задаётся пользователем. Программа все же варьирует его в определенном диапазоне, но не выходит за заданную среднюю величину.
При заданном битрейте качество VBR обычно выше чем ABR. Качество ABR в свою очередь выше чем CBR: VBR > ABR > CBR.
ABR подходит для пользователей, которым нужны преимущества кодирования VBR, но с относительно предсказуемым размером файла. Для ABR обычно требуется кодирование в 2 прохода, так как на первом проходе кодек не знает какие части аудиоматериала должны кодироваться с максимальным битрейтом.
Существуют 3 метода хранения цифрового аудиоматериала:
Несжатый (RAW) формат данных
Другой формат хранения несжатого аудиопотока это WAV. В отличие от RAW, WAV содержит заголовок файла.
Аудиоформаты с сжатием без потерь
Принцип сжатия схож с архиваторами (Winrar, Winzip и т.д.). Данные могут быть сжаты и снова распакованы любое количество раз без потери информации.
Как доказать, что при сжатии без потерь, информация действительно остаётся не тронутой? Это можно доказать методом деструктивной интерференции. Берем две аудиодорожки. В первой дорожке импортируем оригинальный, несжатый wav файл. Во второй дорожке импортируем тот же аудиофайл, сжатый без потерь. Инвертируем фазу одного из дорожек (зеркальное отображение). При проигрывании одновременно обеих дорожек выходной сигнал будет тишиной.
Это доказывает, что оба файла содержат абсолютно идентичные информации (рис. 11).
Кодеки сжатия без потерь: flac, WavPack, Monkey’s Audio…
При сжатии с потерями
акцент делается не на избежание потерь информации, а на спекуляцию с субъективными восприятиями (Психоакустика). Например, ухо взрослого человек обычно не воспринимает частоты выше 16kHz. Используя этот факт, кодек сжатия с потерями может просто жестко срезать все частоты выше 16kHz, так как «все равно никто не услышит разницу».
Другой пример — эффект маскировки. Слабые амплитуды, которые перекрываются сильными амплитудами, могут быть воспроизведены с меньшим качеством. При громких низких частотах тихие средние частоты не улавливаются ухом. Например, если присутствует звук в 1kHz с уровнем громкости в 80dB, то 2kHz-звук с громкостью 40dB больше не слышим.
Этим и пользуется кодек: 2kHz-звук можно убрать.
Кодеки сжатия с потерям: mp3, aac, ogg, wma, Musepack…
Что такое битрейт? Какая разница между CBR и VBR?
Битрейт — основополагающий параметр сжатия видео. Он выражает общую степень сжатия потока и тем самым определяет размер требуемого канала передачи данных. Чем выше битрейт, тем больше деталей видеоизображения удается сохранить, и тем реалистичнее выглядит видео. При выборе битрейта всегда приходится находить баланс между качеством кодирования и размером канала.
Существует два основных подхода к распределению битов в потоке: постоянный (constant bitrate — CBR) и переменный (variable bitrate — VBR) битрейты. Под постоянным и переменным битрейтом инженеры могут подразумевать две разные вещи. При вещании имеется в виду постоянное или переменное количество бит, которое передается за 1 секунду. При кодировании — постоянное и переменное наполнение и опустошение буфера с одной или разной скоростью.
CBR показывает стабильный уровень битрейта независимо от сцены, не создает резких перепадов нагрузок. CBR не оптимален со стороны качества, потому что поток не изменяется в зависимости от динамики и сложности видео.
Позволяет в сложных местах повышать битрейт и снижать степень сжатия, чтобы получать более качественное изображение. Переменный битрейт регулируется в зависимости от скорости изменения картинки. Например, битрейт статичного видеофрагмента (заката) будет значительно ниже, чем битрейт движения (автомобильной погони).
Больше полезной информации о видео технологиях вы можете найти здесь.
Уроки видеомонтажа для начинающих
Так о чём будет курс молодого бойца, или уроки видеомонтажа для начинающих?
В любой сфере деятельности найти настоящего профессионала очень сложно. Наша цель — стать таковыми, чтобы ни у одного заказчика после просмотра вашего фильма не осталось ни грамма сомнения, что вы — лучший!
Обычно все видеокурсы записываются так. (В данном случае мы будем говорить о Премьере (Adobe Premiere Pro)). Берётся очередной официальный учебный курс и пересказывается своими словами, записывая все действия и пояснения в программе Camtasia Studio. Конечно, это нагляднее, чем читать книгу, не понимая многих «умных» слов.
Но в книге не напишут, как обойти многочисленные проблемы, возникающие особенно при монтаже сложных фильмов; где взять и как пользоваться различными дополнениями (плагинами и футажами); о взаимоотношениях с заказчиками; о том, как сделать хороший фильм, который понравится всем. В официальных курсах сплошная теория с практическими примерами, которые вряд ли пригодятся вашим фильмам. Без теории мы тоже не сможем обойтись, но будем опираться, в основном, на практику и мой опыт в уроках видеомонтажа для начинающих.
Некоторые думают, что делать хорошие дорогие фильмы могут только избранные. Что сделать такую заставку, с которой начинаются все мои уроки, очень сложно. Эти люди ошибаются. Я покажу и вы поймёте, насколько всё легко и просто. Но одного Премьера будет недостаточно. Премьер — монтажная программа, в которой собирается из частей будущий фильм, которые (титры, слайдшоу, заставки, эффекты) делаются в сторонних программах или с помощью плагинов. (Что такое плагины? Грубо говоря, плагины это модули, которые встраиваются в программу и делают то, на что не способна сама программа. Например, программы переходов). Об этой важной части работы обязательно расскажу. Но бОльшую часть времени вы проведёте в Премьере.
Я не собираюсь «лить воду» в своих уроках и разбирать Premiere по косточкам. В нём много лишнего, которое может не пригодится никогда. Так зачем на это тратить своё драгоценное время? Например, действие, которое можно сделать разными способами. Зачем знать их все, когда можно пользоваться одним самым удобным. Или многочисленные палитры (панели). Надо знать досконально основные, а остальные иметь ввиду.
В уроках видеомонтажа для начинающих мы поборем страх перед Премьером, поймём, что это обычная программа, изучив которую, сможем с лёгкостью делать любые монтажи, не задумываясь, справится ли с поставленной задачей Premiere или нет. Конечно справится!
Для чего нужны Scratch Disks?
Что такое битрейт?
BitRate Settings находится в окне Export Settings во вкладке Video в Премьере.
Что такое CBR (Constant BitRate)? Это постоянная скорость передачи данных. То есть, программа кодирует видео с одинаковым битрейтом. Размер файла будет больше, чем при переменном битрейте (VBR).
Что такое VBR (Variable BitRate)? Это переменная (непостоянная) скорость передачи данных.
Давайте выберем переменный битрейт, два прохода (VBR 2 pass). При первом проходе программа анализирует видео и решает, какой битрейт будет в том или ином месте.
Высокий битрейт будет, если на видео происходит быстрая смена кадров или мы снимаем быстрые движения, например, игру в футбол или волейбол. При этом битрейт будет высоким, чтобы сохранить хорошее качество видео, но и размер файла в этом месте будет бОльшим.
Низкий битрейт будет, если мы снимаем со штатива неподвижные предметы, например гору, по которой медленно плывут облака и не видим никаких резких движений. Для достижения высокого качества видео высокий битрейт здесь не нужен. Вес в мегабайтах части файла в этом месте будет минимальным, что позволит сократить общий объём файла.
Это то, что делает Adobe Encoder при первом проходе.
При втором проходе Энкодер занимается только кодированием.
Если мы выбираем VBR 1 pass, то программа за один проход анализирует и сразу кодирует видео. При этом времени на просчёт тратится в два раза меньше, чем при VRB 2 pass, но качество может быть хуже.
Вывод такой. Если у нас есть время и нам нужно лучшее качество при минимальном размере файла, то выбираем VBR 2 pass. Если качество нужно хорошее, а времени мало, то выбираем VBR 1 pass. Если времени мало, размер файла нас не интересует и в фильме нет большого количества резких движений, то выбираем CBR.
VJ Софт
Двухпроходное сжатие кодеком
Двухпроходный режим, как ясно из названия, состоит из двух проходов. При первом проходе кодер анализирует информацию о сложности сжатия (сжимаемость, compressability) видеоряда и записывает её в специального вида файл (log file). На втором проходе кодер сжимает видеозапись, используя полученную при первом проходе информацию для перераспределения битов между различными сценами и кадрами. После первого прохода создаётся только файл с анализом видеоряда — и никакого видео. Однако, для того чтобы обойти ограничение системы Video for Windows, программа по работе с видео вынуждена создавать видео файл: он остаётся пустым и не содержит какой-либо видеозаписи. Готовая видеозапись получается только после второго прохода.
Очень важно, чтобы при обоих проходах кодер работал с абсолютно одинаковым видеорядом: двухпроходный алгоритм основан на таком требовании. Таким образом все настройки по обработке видеоряда должны быть абсолютно одинаковыми для первого и второго проходов: точно те же эффекты, фильтры с точно теми же настройками, одинаковые части видео должны быть вырезаны. В некоторых случаях получить второй раз точно такой же видеоряд невозможно: например при записи с ТВ приёмника или при захвате аналогового видео (вам не удастся синхронизировать процесс захвата с точностью до кадра) — в таком случае нужно использовать однопроходный режим. В случае, если необходимый видеоряд получить очень сложно (например вы хотите сжать полученную в результате обработки видеозапись, процесс обработки которой занимает несколько суток), вы можете вместо первого прохода использовать однопроходный режим с постоянным качеством и с записью анализа видеоряда (см. предыдущий раздел) – тогда второй проход нужно будет выполнить используя не исходный, а полученный на первом проходе файл.
Двухпроходный режим— самый эффективный для создания высококачественных архивных видеозаписей. С одной стороны, он позволяет контролировать размер сжатого видео, что удобно при записи на архивные носители (CD или DVD). Для расчёта целевого битрейта, исходя из ёмкости носителя, длины фильма и наличия звуковой дорожки (или нескольких дорожек), удобно использовать утилиты-калькуляторы (bitrate calculators). С другой стороны этот режим обеспечивает максимально возможное качество изображения для заданной ширины потока данных: благодаря предварительному анализу видеоряда кодер может распределять биты между разными сценами и кадрами эффективнее, чем в случае однопроходного алгоритма. Для включения этого режима в кодере DivX нужно выбрать Multipass, 1st pass для первого прохода или Multipass, nth pass для второго прохода, и ввести необходимое значение средней ширины потока данных в поле Encoding bitrate (в кбит/сек) или рассчитать необходимое значение при помощи калькулятора (кнопка Bitrate Calculator). Вы можете выбрать имя файла для анализа видеоряда, нажав кнопку Select. Для включения первого прохода этого режима в кодере XviD для нужно выбрать режим Twopass — 1st pass, в дополнительных настройках (more) выключить Full quality first pass и включить Discard first pass. Вы можете выбрать имя файла, в который будет записана информация об анализе видеоряда при помощи кнопки «…». Для включения второго прохода этого режима в кодере XviD для нужно выбрать режим Twopass — 2nd pass, в поле Target bitrate ввести необходимое значение средней ширины потока данных (в кбит/сек) или рассчитать необходимое значение при помощи калькулятора (кнопка Calc). Вы можете выбрать файл с анализом видеоряда при помощи кнопки «…» в окне дополнительных настроек (кнопка more).