Немного о DVD-rip и о DVD-build

Необходимая отмазка

Зачем и для кого это написано?

1. Какие бывают оригиналы видеопотока и основные способы их смотреть
2. Что есть "правильный" DVD, то есть DVD создающий наименьшие проблемы ВСЕМ желающим его посмотреть и скопировать?
3. Есть определённый материал. Как сделать из него правильный DVD?

Этот текст НЕ заменяет документации на соответствующие форматы и НЕ претендует на полноту и подробность изложения.

С чего всё начинается?

1. FILM - это киноплёнка.
   • с частотой 24 кадра в секунду - для показа в кинотеатрах.
   • с частотой 25 кадров в секунду - киноплёнка, предназначенная для показа на ТВ в PAL/SECAM
   • с частотой 16 кадров в секунду (старые немые фильмы, любительские фильмы на плёнке 16мм)
   • с иной частотой кадров. так, аниме FILM 30fps нами уже встречено.
2. Interlaced Video, чересстрочное. Снятое теле- и видеокамерами с чересстрочной развёрткой.
   • с частотой 30 (29.97) кадров и 60 полей в секунду - NTSC
   • с частотой 25 кадров в секунду и 50 полей в секунду - PAL/SECAM/MESECAM

Терминология

"кадр" для FILM - это то, что изображено на ОДНОМ физическом кадре киноплёнки, или результат оцифровки оного изображения в виде картинки из пикселов, например - 640*400 пикселов размером.

"поле" для FILM - это одна из половинок изображения, образованного четными (0,2,4,6.. - это "верхнее", Top поле) или нечётными (1,3,5,...- это "нижнее", Bottom поле) строками картинки. Для описываемого примера имеет размер 640*200 пикселов.

"поле" для чересстрочного материала - это тот видеопоток, что оказался на чувствительном элементе камеры за время одного прохода сканирования поля зрения камеры сверху вниз. Начала сканирования чётного и нечётного поля смещены по вертикали, и "верхнее" поле считается "чётным", "нижнее" - "нечётным". Информация о чётности полей в видеопотоке содержится в величине смещения начала кадрового синхроимпульса относительно строчных.

"кадр" для чересстрочного материала собирается из полей на вопроизводящем оборудовании или на карте видеозахвата. Далее мы считаем, что такой "кадр" - это два последовательных поля - чётное и нечётное.

Принципиальная разница FILM и Interlaced заключается в том, что:

• в FILM все части картинки, все её "видеостроки" сняты в ОДИН И ТОТ ЖЕ момент времени (точнее, в пределах некоего времени экспозиции кадра), и близко расположенные друг к другу элементы всегда сняты в очень близкие моменты времени. Такой видеопоток мы называем "прогрессивным". Если такой оригнал в дальнейшем преобразуется в чересстрочное состояние, и объект на экране двигается, позиции его изображения в полях, относящихся к одному кадру - НЕ отличаются.
• в Interlaced Video поля сняты с интервалом в 1/60 или 1/50 секунды. Поэтому если мы "сводим" вместе видеостроки двух полей чересстрочного кадра - то РЯДОМ по вертикали оказываются "пикселы", "сфотографированные" НЕ одновременно. Если объект на экране двигается - то позиции его изображения в полях отличаются. Таким образом, в настоящем чересстрочном видеопотоке "полный кадр" всегда "расчёсан" по полям.

Из этого следует, что основная задача риппера:

• в случае, если снятый оригинал был FILM - ВОССТАНОВИТЬ исходную последовательность FILM кадров, в каждом из которых должна содержаться только та информация, которая попала на плёнку одновременно. И обеспечить показ этих FILM кадров с правильной частотой.
• В случае, если оргинал был Interlaced - каким-либо образом сделать так, чтобы в каждом воспроизводимом на экране КОМПА _прогрессивном_ кадре содержалась только та информация, что попала в оригинал одновременно. Если одновременность будет нарушена - появится "расчёска".

1. Идеальное решение - найти НЕпреобразованные прогрессивные кадры
2. Наиболее доступное решение - определить правильную последовательность нужных полей, выкинуть лишнее и собрать прогрессивные кадры из полей.

• удвоить частоту кадров, используя поля в качестве кадров, одновременно удвоив или интерполировав недостающие строки в каждом поле-кадре, не смешивая поля-кадры между собой. Даёт наилучший по качеству результат, но увеличивает размер получившегося видеопотока и необходимые мощности декодирования.
• взять top поля как основные и уменьшить размер вдвое, выкинув всё остальное. Тем самым сохранив только четверть информации из потока. Полезно для создания Preview материалов.
• взять top поля как основные и интерполировать недостающие им bottom-строки, забив на bottom-поля. Теряется половина информации о картинке
• взять top поля как основные и интерполировать недостающие им bottom-строки из bottom полей.
• применить кодек, понимающий, что перед ним Interlaced поток, пакующий и воспроизводящий его "как Interlaced". Недостатком этого метода является то, что при показе на экране с распакованным видео НА САМОМ ДЕЛЕ будет происходить одно из описанных выше преобразований. Однако при выводе такого фильма на TV-Out при совпадении стандарта телевизора и оригинала будет достигнут наилучший результат. (при НЕсовпадении - пожалуй, наихудший..%)

Форматы DVD

1. Идеален тот случай, когда оригинал FILM, и на DVD лежат Progressive Frames под 24fps, а в заголовке DVD прописаны таблички показа полей И для NTSC (30fps) И для PAL (25fps, с повтором одного из 24-х кадров). Такой диск и совершенно идеально проигрывается аппаратными проигрывателями, и совершенно нормально играется на компьютере, и рипается без проблем.
2. Оригинал FILM, из которого сделан PAL DVD путём ускорения звуковой дорожки (если оригинал был 24fps, высота звука возрастает почти на полтона). БЕЗ добавления лишних полей или кадров. То есть - лежат на DVD все Progressive Frames оригинала, прописана им тривиальная таблица показа полей, и показываются они с частотой 25fps вместо 24fps.
3. Оригинал FILM 24fps, из которого сделан NTSC DVD с 30 или 29.98fps.

   На таком DVD лежат Progressive Frames, которым задана таблица показа NTSC полей.

   Историческая справка про NTSC

   На самом деле, изменение частоты строк с 15750 на 15734 и частоты кадров с 30 на 29.97 произошло в 1955 году, когда NTSC только придумали. Телевизионный спектр дискретен. Спектральные составляющие состоят из веников. Ось веника - гармоника частоты строк. Расстояние между прутьев веника - частота полей. Ширина прутьев веника - скорость движения объекта по экрану. Чтобы поднесущая цвета не мешала чёрно-белому сигналу, её выбрали равной 227.5 частоты строк. Проблема в том еще, что полоса сигнала в NTSC всего 4.25 Мгц Частота поднесущей звука в NTSC - 4 500 000 Гц. Пришлось изменить частоту строк, чтобы поднесущая звука стала точной гармоникой частоты строк, чтобы хвосты поднесущей цвета попадали и там тоже в дырки.

   В современных же цифровых условиях 29.98 частота вместо 30 при создании DVD воспринимается как подлость, сделанная ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО для того, чтобы НЕВОЗМОЖНО хорошо играть такой DVD И на NTSC И на PAL оборудовании - так как эта разница влияет на уползание звуковой дорожки, имеющей фиксированную частоту дискретизации.

4. Interlaced PAL видеосигнал, помещённый на DVD
5. Interlaced NTSC видеосигнал, помещённый на DVD

Проблемы риппера

Программы Mpeg Mediator 1.4 и FlaskMpeg 0.6+ читают файлы .vob непосредственно и разбирают мпег-поток сами. При наличии в нём FILM кладут на pulldown и читают непосредственно Progressive frames.

Основной же проблемой риппера, как правило, является то, что он получает Interlaced DVD, зная, что оригинал был FILM. И стремится восстановить оригинал.

Автоматически это делает, например, фильтр Decomb для AviSynth, хотя его повышенный интеллект порой делает не совсем то, что хотелось бы - см.здесь.