Encoders Mpeg1 e XVCD: qualità e compatibilità con i player DVD

Nonostante l' Mpeg1 è stato formalizzato come protocollo quasi una decina di anni fa, grazie alle sue indubbie qualità sta vivendo una seconda giovinezza. Il suo interesse è alla ribalta grazie al fatto che alcuni DVD da tavolo in commercio, oggi riescono senza alcuna difficoltà a decodificare video mpeg1 ad elevato bit rate, memorizzato su CDR: si parla in tal caso di standard XVCD.
La nascita di uno standard è garanzia di longevità: è finalmente possibile produrre video digitale di qualità e conservarlo su CDR, supporto facilmente copiabile e di grande durata: un formato, l'XVCD, che non è legato ad una singola piattaforma HW ma che garantisce larga compatibilità.

 

 

Storia

MPEG (Moving Picture Experts Group, gruppo di esperti nelle immagini in movimento) è nato nel 1988 come un gruppo di lavoro all'interno dell'ISO/IEC con l'intento di definire uno standard di compressione di segnali digitali audio-video. L'MPEG1 è formalmente nato nell' agosto del 1993 con la pubblicazione delle specifiche in 3 documenti (ISO/IEC 11172-1 11172-2 11172-3 Coding of moving pictures and associated audio for digital storage media at up to about 1,5 Mbit/s).

Fondamentalmente si era realizzato una specie di miracolo: con il bit rate del CD Audio (1,5 Mbit/s = 187,5 KByte/s) si era riusciti a codificare audio compresso di qualità CD e ad aggiungere in più del video caratterizzato da una qualità comparabile a quella della videocassetta (migliore per definizione e pulizia di colori, leggermente in difficoltà nelle scene con più movimento). Se oggi dopo 7 anni, che nel settore dell'informatica sono un' eternità, tale risultato ci può apparire quasi banale, in realtà nasconde un progetto di indiscutibile qualità, nato grazie ai migliori cervelli di matematici e ingegneri, MOLTI DEI QUALI ITALIANI. Algoritmi che oggi sono alla base di ogni video digitale, sono nati durante quegli anni: un esempio tra tutti , la 8x8 Discrete Cosine Trasform (DCT), usata oggi nel DVD, DV, Jpeg, M-jpeg,...è stata formalizzata (IEEE Std 1180-1990) il 6 Dicembre 1990.

Gli ingegneri italiani sono stati di fatto  i primi a formalizzare i concetti di ridondanza spaziale e ridondanza temporale  (la base della compressione mpeg 1 e 2), progettando una trasmissione in video digitale compresso per i mondiali di calcio del 1990.

L' MPEG1 è in realtà uno standard implementabile con una infinità di combinazioni e quindi compromessi tra qualità e bit rate: la sua nascita è legata ad una di queste implementazioni, l' ultranoto formato VCD (Video CD).
Tale formato nasce, sotto la spinta della Philips, che promuove la produzione di Film Hollywoodiani in VCD e commercia il famoso player CDi, un clamoroso fiasco commerciale. Il VCD riscuote successo solamente nei paesi asiatici: ancora oggi le vendite superano abbondantemente quelle della videocassetta.
I motivi dell'insuccesso sono tanti; credo che il principale risiede nella fretta della Philips a commercializzare tale formato che se implementato anche un anno dopo avrebbe potuto usufruire di lettori cd a doppia velocità che con 375KByte/s avrebbero garantito una migliore qualità. La bocciatura degli video amatori, amanti della alta tecnologia, che avevano come riferimento l'analogico Laser disk, ha di fatto bloccato il formato.

Ovviamente non tutti i mali vengono per nuocere e, dalle ceneri del VCD è nato il DVD: siamo chiaramente su tutt'altri livelli qualitativi.

L'MPEG2 nasce per migliorare la qualità dell'MPEG1, pur mantenendone il 99% delle caratteristiche. L'idea di un nuovo standard nasce nel 1990, a due anni dalla nascita del gruppo MPEG, e 3 anni prima della formalizzazione dell' MPEG1 (1993). Le specifiche sono state completate nel Novembre 1993, approvate come ISO/IEC 13818-1 ,2,3 e 4 l'11 novembre 1994 : il testo finale è stato pubblicato nel 1995.

Il DVD altro non è che MPEG2 con dei limiti ben formalizzati, come richiesto da uno standard facilmente implementabile su scala planetaria e l'aggiunta di audio AC3 o DTS .

Un articolo sull'mpeg in cui è descritto dettagliatamente come funziona e come utilizzare tmpeg, il sw " vincitore" di questa rassegna, lo trovate qui

Caratteristiche

Prima di elencarne i più famosi encoders MPG1 voglio puntualizzare quali sono le caratteristiche che occorre verificare per un encoder

Considerando il discorso, compatibilità con i dvd player stand alone, occorre verificare la compatibilità con il SW Nero Burning ROM (v 4.0.56 e successive ) software di masterizzazione, certamente il migliore per scrivere VCD fuori standard: tale sw si rifiuta categoricamente di realizzare VCD V2.0 se il file Mpeg non soddisfa alcuni requisiti.

Nero si rifiuta infatti di masterizzare file mpeg1 che pur avendo le classiche caratteristiche (352*288 25fps audio 224Kbit/s ) sono stati multiplexati in maniera non coerente con lo standard: di fatto non accetta file prodotti da alcuni encoder (es. lsx encoder con bit rate >1700 kbit/s): vedremo poi come superare tale problema (tramite Tmpeg).

Formato

L'interesse principale, è quello di valutare la possibilità di ottenere un video 352*288 25fps di qualità comparabile al video non compresso, compatibile con i alcuni dvd player da tavolo e visionabile facilmente con il Pc. Facendo una innumerevole serie di test (con video non compresso in Cg, con digitalizzazioni DVD con la Marvel e con materiale VHS) sono arrivato alla conclusione che superare bit rate video di 2000-2100Kbit/s non produce nessun vantaggio apprezzabile di qualità (occorre addirittura ingrandire i fermo immagini per notare le differenze): al contrario encoders di scarsa qualità anche con bitrate elevatissimi non producono nessun miglioramento apprezzabile. Con un simile bit rate è possibile memorizzare su un CDR 74 , 42minuti con bit rate 2100 o 45minuti con bit rate 2000 . Da notare che un tipico episodio di un telefilm Tv (es X-file, Star trek) dura attorno ai 42-43 minuti.

Per l'audio i parametri da utilizzare sono i classici Data Rate : 224 kbits/sec Sampling Frequency : 44100 Hz Channel : Stereo .

Pertanto il test è stato fatto con il seguente formato MPEG1:

Video

Data Rate 2100 kbits/s Image Size 352 X 288 pixel Frame Rate 25 frame/s

Audio
Mpeg1 layer II

Data Rate 224 kbits/sec Sampling Freq. 44100 Hz Channel Stereo
MPEG1 Parameters GOP Sequence IBBPBBPBBPBBI (12,12,3) VBV Buffer Size 100 KBytes  

 

Da osservare come per il GOP Sequence spesso viene settato come standard il IBBPBBPBBPBBPBBI... 15,15,3. Nonostante non si producono grosse variazioni, è preferibile settare il (12, 12, 3) che migliora la qualità delle immagini più in movimento: in tutti i casi gli encoders migliori piazzano gli I frame automaticamente nei cambi scena.

Per i "non addetti" ai lavori i frame I (intra frame) coincidono con lo standard jpeg delle immagini fisse: blanda compressione del singolo frame indipendentemente dai frame successivi o precedenti: non è sfruttata la ridondanza temporale.

I frame P (Predictive frame) codificano la differenza tra il frame attuale e uno dei frame I o P del passato; ciò avviene tra blocchi 8x8 pixel (macroblocchi), cercando nel passato il blocco 8x8 pixel più simile.Si parla in tal caso di compensazione del moto. Iframe B (Bidirectionally-predictive frame) , caratterizzati dalla maggiore compressione, sono strutturati come i P solo che i blocchi 8x8 più simili sono cercati nei frame I e P precedenti o seguenti.

Normalmente i frame P occupano un terzo dello spazio degli I , mente i B anche un quinto.

Da notare come ciascun encoder ha la possibilità di settare il tempo di ricerca dei macroblocchi (con dizioni tipo performance mode, motion algorithm, quality...) : è sempre preferibile lasciare il settaggio standard (es. normal, Qual=16 nel lsx plug-in,...). Infatti in numerosi test fatti si evince come sopratutto con bit rate video elevati, e non solo, aumentando il tempo di ricerca, la qualità non migliora se non impercettibilmente (in qualche scena particolarmente veloce, con il fermo immagine si riesce a vedere qualche miglioramento) a discapito di tempi di conversione molto maggiori. Ovviamente, non è possibile generalizzare e di caso in caso tramite dei test, è possibile  valutare se gli incrementi o decrementi di tempo nella codifica sono compensati da variazioni evidenti di qualità

Encoders

  1. - Lsx Mpeg Encoder v3.0
  2. - Lsx Mpeg Encoder plug-in per Premiere 5.0
  3. - Panasonic Mpeg1 encoder stand-alone v 2.3
  4. - Panasonic Mpeg1 encoder stand-alone v 2.51
  5. - Panasonic Mpeg1 encoder plug-in v2.1 per Premiere 5.0
  6. - Panasonic Mpeg1 encoder plug-in v2.51 per Premiere 5.0
  7. - Darim Dvmpeg v5.01
  8. - Xing Mpeg Encoder v2.20
  9. - Vitec Mpeg Maker 2 V2.0
  10. - TMPGenc v ß11f (freeware)
  11. - TMPGenc v ß12 (freeware)
  12. - TMPGenc v ß12a (freeware)
  13. - Bbmpeg v1.23 (freeware) stand alone e plugin per Premiere.
  14. - Media Technologies Mpeg soft engine v2.04
  15. - Euris Mpeg Power Pro 2.0h
  16. - Pixel Tools Mpeg Repair v1.58b
  17. - eRoom System  Rainbow Mpeg encoder 1.1
  18. - Herosoft2000 Avi to Mpeg 1.0
  19. - Wis Mpeg 2i v1.1

 

La prima cosa da chiarire è che i due encoder Panasonic stand-alone v2.3 e plugin v2.1, anche se hanno una numerazione diversa hanno lo stesso engine di decodifica : a parità di parametri producono esattamente lo stesso file: il plug in impiega circa 2% di tempo in più (un minuto e 10 sec circa per ogni ora) cosa sicuramente dovuta all'interfaccia con Premiere (è un incremento assolutamente trascurabile considerando la comodità di Premiere . Nel commento dei risultati mi riferirò ad un unico prodotto. La versione stand alone  2.5 in realtà non aggiunge quasi nulla di nuovo (controllo sui colori, possibilità di usare in input file mpeg, previsualizzazione...): si nota come qualità solo un leggerissimo miglioramento nella resa cromatica e colori leggermente più vivaci, a discapito di un minimo rallentamento (2%). 

Riguardo il Panasonic Mpeg1 encoder plug-in v2.5 per Premiere 5.0, questo è afflitto da un incredibile Bug che.......mi ha visto direttamente protagonista: vi rimando a  Il Bug dell'Mpeg Panasonic plug_in 2.5......e il mio intervento per vedere come superarlo. Da osservare come nonostante la mia segnalazione e il riconoscimento dell'errore da parte della Panasonic, è stata rilasciata la 2.51 CHE CONTIENE IL MEDESIMO BUG ! ! ! Assurdo ! ! !

Riguardo il BBmpeg (che funziona esattamente nella stessa maniera come plug-in e come stand alone, dalla versione 2.3 utilizza come default il parametro Variable Vector Lenght nella stima del moto: di fatto tale parametro rende la codifica più veloce nelle scene statiche e più lenta in quelle con parecchio movimento: nel calcolo dei tempi ho eliminato tale caratteristica avendo un risultato indice di scene di media complessità.

Al contrario LSX Mpeg usa due engine diversi tra la versione stand-alone e quella plug in con risultati ben diversi nonostante i due prodotti sono usciti in contemporanea.
Di tali encoders tutti tranne il Panasonic, il Rainbow Mpeg encoder 1.1, e l'Herosoft2000 Avi to Mpeg possono produrre anche video Mpeg2.

Qualità e tempo di codifica

I test sono stati fatti testando in quasi un anno i diversi encoders valutando tra l'altro il miglioramento delle prestazioni al succedersi delle versioni più recenti. Se l'Xing e il Darim sono rimasti da un anno bloccati alle attuali versioni, Lsx Encoder stand alone è passato dalla v2.0 alla 3.0 con un leggero miglioramento delle caratteristiche, mentre il Panasonic è riuscito a diminuire leggermente i tempi di conversione e a risolvere alcune instabilità nel passaggio dalla 2.0 alla 2.3 senza apportare grosse differenze con la 2.5e 2.51. Bbmpeg ha da poco aggiunto la compatibilità Mpeg1, anche se il suo progetto è bloccato dal momento in cui il programmatore sta ora lavorando per il programma commerciale Main Actor: in tutti i casi il codice è liberamente prelevabile e la "comunità di programmatori" sta cercando di migliorarlo ulteriormente. 
TMPGenc che è disponibile dal 10 settembre nella versione ß12a, da un paio di mesi a questa parte ha sbaragliato la concorrenza e personalmente lo considero insuperabile: senza anticiparvi nulla basta sapere che è Freeware, produce il miglior Mpeg1, ha la possibilità di modificare una infinità di parametri e come se non bastasse riesce a rendere compatibile con l'opzione VCD di Nero Burn tutti gli Mpeg prodotti dagli altri sw, grazie alle sue capacità di multiplexing, demultiplexing, join, merge; inoltre è parecchio veloce (e con l'opzione low e lowest  quality anche se in leggera difficoltà nelle scene dinamiche offre velocità molto elevata. Ottima senza riserve anche la codifica in MPEG2.

La configurazione del mio computer con cui sono stati fatti i test è la seguente: PII 400 Mhz, 128 Mb ram, SK madre Asus P2b (chipset Intel 440 Bx), lettore dvd Creative 5X, Matrox Marvel g200, Desktop Theater 5.1 Dtta2500 , Sb live!, Monitor 19 pollici ViewSonic ps790, Masterizzatore Yamaha 4X4X16.

Alcune premesse:

  1. - Nella compressione Mpeg , operazione tipicamente svolta dalla CPU indipendentemente dal resto delle periferiche, vi è una proporzionalità quasi diretta tra tempo e frequenza: in pratica un PIII a 800 Mhz codifica un video nella metà del tempo rispetto ad un PIII a 400 Mhz.
  2. - Le schede madri e i loro chipset influenzano i tempi di codifica, a parità di processore, nell'ordine del 10%: il record negativo va ai sistemi Celeron in cui il chipset Intel440 Bx rispetto al Via Ap133 riesce nei casi più estremi a dare vantaggi del 20%. Considerando come siano diversi i tempi a secondo del Sw usato, tali variazioni non sono molto rilevanti.
  3. - I PIII rispetto ai PII a parità di frequenza produrrebbero vantaggi del 10 -20% grazie al set di istruzioni SSE se utilizzato: l'unico sw che lo sfrutta è il TMPGenc.
  4. - I PII rispetto ai Celeron a parità di frequenza producono vantaggi pressoché nulli.
  5. - Gli Athlon rispetto ai PIII a parità di frequenza producono vantaggi nell'ordine del 10 %.
  6. - Una conferma di tali confronti la potete trovare ad esempio su PC Professionale Maggio 2000 nella scheda comparativa tra le schede madri in cui è stato utilizzato l' LSX Encoder 3.0.

Prima di esporre i risultati occorre dire che se sul tempo di codifica basta cronometrare e valutare i risultati, per il discorso qualità la cosa non è banale: per una valutazione "scientifica" ci sono gli indici PQR (Picture Quality Rating) che sfruttano un sw che analizza il video compresso, lo confronta con quello originario pesando le differenze con un algoritmo che sfrutta dei coefficienti che sono legati alla capacità di un "osservatore standard" di osservare gli artefatti. Per far ciò ci sono dei pacchetti HW-SW come il PQA-200 Pycture Quality Analyzer che ovviamente non possiedo.
Volendo fare delle valutazioni soggettive si può procedere o facendo visionare lo stesso video compresso con i diversi encoder a più persone ( è un test che spero di fare con alcuni miei amici tra breve) oppure si deve analizzare personalmente tali video; è ciò che ho fatto.
Il vantaggio è che, con l'esperienza accumulata, so dove osservare: l'analisi la si deve fare sia su scene statiche che in movimento e occorre analizzare fattori tipo corrispondenza cromatica, pulizia dei colori, dettagli ad " alta frequenza" e creazione di Macroblocchi visibili: il rischio è venir condizionati da simpatie o da parametri tipo costo del programma o tempo di codifica. Le conclusioni che riporto sono pertanto mie particolari impressioni.

Il numero che compre nella casella "Tempo" indica il tempo di codifica che occorre con il mio sistema PII 400 rispetto alla durata del filmato originario: ad esempio 2 ===> un filmato di 1 minuto è decodificato in 2 minuti. Maggiore è il numero più lento è l 'encoder.
Segue l'indicazione
FPS (n. di fotogrammi codificati al secondo): ovviamente FPS=25/Tempo
Nella casella
Qualità compare un voto in decimi.

 

Encoder

Tempo FPS Qualità
Xing Mpeg Encoder v2.20 2.4 10.4 6
Lsx Mpeg Encoder plug-in 2.8 8.9 5
Darim Dvmpeg v5.01 3.0 8.3 5
Lsx Mpeg Encoder v3.0 3.4 7.4 7.5
Vitec Mpeg Maker 2 V2.0 4.1 6.1 5
TMPGenc v  ß11f (freeware)  -normal quality 
                                              -low quality
5.2
3.7
4.8
6.8
9.5
8
TMPGenc v  ß12 (freeware)   -normal quality 
                                              -low quality
4.9
3.2
5.1
7.8
9.5
8
TMPGenc v  ß12a (freeware)  -hightest quality 
                                              -high quality
                                              -
normal quality 
                                              -low quality
                                              -lowest quality
19
7.1
4.1
3.2
3.1
1.3
3.5
6.1
7.8
8.1
10 
9.8
9.5
8
8
Panasonic Mpeg1 enc. stand-alone v 2.3 e plug-in v2.1 5.6 4.5 9
Panasonic Mpeg1 enc. stand-alone  v 2.51  5.7 4.4 9
Bbmpeg v1.23 stand-alone e plug-in (freeware) 8.5 2.9 8
Media Technologies Mpeg soft engine v2.04 37.5
9.7
0.7
2.6
8.5
Euris Mpeg Power Pro 2.0h 6.1 4.1 8
Pixel Tools Mpeg Repair v1.58b (solo video) 6.2 4.0 8
eRoom System  Rainbow Mpeg encoder 1.1 4.1 6.1 4
Herosoft2000 Avi to Mpeg 1.0 12.5 2 4.5
Wis Mpeg 2i v1.1 7.2 3.5 5

 

 

Encoder

Tempo Qualità

Commento

Xing Mpeg Encoder v2.20 2.4 6 La sua elevata velocià si scontra con una resa cromatica scadente: sono frequentissime delle fasce verticali o blocchetti di colore nella gamma dei colori attorno al rosso, i colori sono sempre poco naturali e il video è sempre più scuro dell'originale (non può essere corretto non essendo un plugin per Premiere)
Lsx Mpeg Encoder plug-in 2.8 5 Vince la palma del peggiore: orribile resa cromatica correggibile in parte con i filtri di Premiere, blocchi presenti ovunque nelle scene in movimento. Ottima solo la velocità. Aumentando nei settaggi il parametro qualità sino al valore massimo (rispetto a 16 di default) si passa come tempo da 2.8 a 4.7 con solo una leggera diminuzione dei blocchi: la resa cromatica non migliora.
Darim Dvmpeg v5.01 3.0 5 E' di fatto inutilizzabile a causa di un evidente incapacità di rendere i colori uniformi (è visibile una specie di rete 8x8 pixel) e dalla continua presenza di grana .
Lsx Mpeg Encoder v3.0 3.4 7.5 Ottimo per velocità e nella resa di scene statiche: in quelle con più movimento spesso compaiono blocchi 16x16 visibili sopratutto con il fermo immagine. L'analisi dei vettori di movimento indicano non a caso la loro scarsissima ampiezza (incapacità dell'encoder nel trovare macroblocchi simili da cui calcolare le differenze)
Vitec Mpeg Maker 2 V2.0 4.1 5 La scarsa qualità del video va a braccetto con la lentezza (considerando i risultati): il video appare costellato da blocchetti e grana; poco più che discreti i colori.
TMPGenc v ß12a (freeware) 19
7.1

4.1

3.2
3.1
10
9.8

9.5

8
8
E' il migliore per qualità, impercettibilmente al di sopra del Panasonic come qualità ma il 27% più veloce: ottima la pulizia dei colori, blocchi praticamente inesistenti, tempi di codifica tra i migliori in assoluto; con l'opzione di defoult normal quality paga un po' in velocità ma non è possibile pretendere qualità senza impiegare tempo. 
Rimane ancora elevata la qualità con l'opzione low quality e lowest quality ; con tempi di codifica molto rapidi (sarebbe assurdo pretendere di più) si ottengono risultati inferiori solo nelle scene particolarmente dinamiche a causa del minor tempo impiegato nella ricerca dei blocchi da cui calcolare la compensazione di moto.Osservo che a partire dalla versione ß12a è stata inserita la opzione di qualità lowest che è di fatto identica alla low quality delle versioni precedenti; è stata inserita la low quality che è una via di mezzo tra lowest e normal.

Il giudizio sale ancora considerando che è un freeware, che è di fatto ancora una Beta (comunque non si è mai piantato !!!) e pertanto può migliorare le prestazioni. E' uno dei pochi encoders che è ottimizzato per le istruzioni SSE e 3d Now di Pentium III e Athlon. Inoltre possiede una infinità di parametri:
  • - capacità di selezionare la porzione del file da codificare visualizzando il filmato
  • - riduzione rumore video con 4 parametri + preview
  • - miglioramento dei contorni + preview
  • - controllo dei colori con più di un decina di parametri, visualizzazione dei diagrammi colore, preview
  • - deinterallaciamento con 8 opzioni + preview
  • - cropping + preview
  • - scelta delle matrici di quantizzazione
  • - scelta degli I frame manuale o automatica: quella manuale la si fa interattivamente vedendo il filmato.
    - perfetta codifica in mpeg2
    - codifica con bit rate variabile anche per l'mpeg1.

Alcuni consigli:

  • - per modificare i filtri occorre un doppio click sul loro nome (banale ma non immediato)
  • - non tutti i parametri vengono memorizzati nell'opzione Save setting ed in particolare tutti i settaggi delle elaborazioni video presenti in mpeg configuration/ advanced
  • - conviene mettere l'opzione detect scene changes per la ricerca automatica degli I frame : non aumenta il tempo di codifica ma migliora il video nei cambi di scena. Da osservare che insieme con il Panasonic è l'unico sw che ricerca gli I frame, modificando l'ordine del GOP. Il TMPGenc lo fa in maniera migliore come si può constatare con sw di analisi (es il freeware mpeg stat che puoi scaricare liberamente). Da osservare che tale parametro non è memorizzato con Save setting

Come se non bastasse all'interno del programma è possibile fare il Demultiplexing, multiplexing di due o più file audio e video in un unico mpeg, Join e Cut con cui è possibile sommare (Join) due o più mpeg o porzioni di questi in un solo file, con la previsualizzazione dei punti di taglio o prelevare solo delle porzioni (Cut) di file.

Il Join Cut nasconde una caratteristica incredibile: la possibilità di far riconoscere a Nero Burning Rom come VCD compatibile, qualsiasi file Mpeg avente le tipiche caratteristiche del VCD (Video 352*288*25fps, Audio mpeg2 44.1Khz 224 Kbit/s) ma con bit rate maggiore dei canonici 1123 Kbit/s: si possono realizzare XVCD partendo da uno qualsiasi degli encoder visti. Vedi a riguardo il paragrafo compatibilità.
Per far ciò basta basta selezionare l'opzione Mpeg Tools- Join/Cut, settare il formato mpeg1 Video CD, selezionare il file da convertire (add), il nome del file da creare e cliccare OK: la conversione avviene in pochissimi secondi, ovviamente non ricodificando il file mpg. Il file prodotto verrà così accettato da Nero, che non risponderà più con l'odiatissimo " il file XXX.mpg non è valido...."

Mi fermo qui ricordando che tale sw è compatibile con l'MPEG2 , permette finezze quali codifica con bit rate variabile con algoritmi di codifica a due passate o possibilità di fissare con risoluzione del singolo frame bitrate, GOP, fattore di qualità, tipo di frame (I P Q)....

Occorre inoltre fare attenzione ai settaggi riguardo il formato video (16/9, 4/3...): vi rimando all'articolo  I formati video: 4/3,anamorfico 16/9 ,1.33:1, letterbox 1.85:1, widescreen 2.35:1,......Teoria, formule, codifica con Tmpeg, FlaskMpeg, e Panasonic.Il vero aspect ratio dei DVD in commercio in cui è spiegato come tmpeg affronta la cosa (nel capitolo L'aspect-ratio negli mpeg-encoder).

L'unico difetto è l'attuale mancanza di un manuale anche se l'autore ha annunciato un Help forse già nella prossima versione.. 
Una ottima alternativa è l'articolo, da me scritto, che in maniera molto approfondita analizza in parallelo il funzionamento dell'mpeg e  tutti i parametri disponibili in tmpeg: l'unico "difetto" è la sua lunghezza 500K di HTML con tabelle,esempi, schemi.... 

Stupisce come tale programma continua a migliorare i tempi di codifica che nel caso del mio sistema PII 400 nel passaggio dalla b11f, b12, b12a sono migliorati secondo i valori di tempo 5.2, 4.9, 4.1 pari ad un miglioramento del 27% : il tutto nel breve arco di tempo che va dall'11 luglio al 10 settembre. E' naturale il paragone con i sw commerciali, che delle volte fanno pagare fior di quattrini per aggiornamenti praticamente trascurabili (e magari inserimenti di bug come nel caso del Panasonic plug in 2.51) .

 Panasonic Mpeg1 enc. stand-alone v2.3 e plug-in v2.1 5.6 9 E' il migliore per qualità, impercettibilmente al di sotto del TMPEGenc: ottima la pulizia dei colori, blocchi praticamente inesistenti, esistenza del plug-in per Premiere. Migliorabile solo nella velocità, anche se per garantire elevata qualità non è possibile fare molto di meglio: considerando come nel passaggio dalla v2.0 alla v2.3 si è avuto un miglioramento di prestazioni del 10% e che TMPGenc codifica con un tempo 5.2 rispetto a 5.8 la speranza di una nuove versioni leggermente più veloce non è del tutto utopica.
Panasonic Mpeg1 enc. stand-alone v2.5 5.7 9 Pochissime le novità della nuova versione (controllo sui colori, possibilità di usare in input file mpeg, previsualizzazione...): si nota come qualità solo un leggerissimo miglioramento nella resa cromatica e colori leggermente più vivaci, a discapito di un minimo rallentamento (2%). 
Panasonic Mpeg1 enc. Plug-in v2.5 5.7 9 Per utilizzarlo senza il fastidioso bug occorre prima di tutto disinstallare tutti gli encoder Panasonic, poi installare prima il plug_in v2.1 e poi la versione stand-alone 2.5, senza installare il plug-in 2.5.Ovviamente la qualità è la medesima dello stand alone 2.5.
Bbmpeg v1.23 stand-alone e plug-in (freeware) 8.5 8 Buono il video anche se  al di sotto dei due "vincitori": è visibile in certe occasioni una certa grana (rumore video). Certamente migliorabile la velocità.
Utilissima la possibilità di prelevare i sorgenti in C: si spera che qualcuno continui a migliorare il codice poiché l'autore ha abbandonato lo sviluppo freeware volendo inserire il Sw all'interno delle nuovi versioni del pacchetto commerciale Main Actor.

Poiché dalla versione 2.3 l'encoder ha per default il parametro Variable Vector Lenght nella stima del moto ( tale parametro rende la codifica più veloce nelle scene statiche e più lenta in quelle con parecchio movimento), nel calcolo dei tempi ho eliminato tale caratteristica avendo un risultato indice di scene di media complessità di moto.

Media Technologies Mpeg soft engine v2.04 37.5
9.7
8 Buono il video,paragonabile ai migliori: ad una ottima resa cromatica si affianca qualche difficoltà nelle scene meno statiche.
Improponibili i tempi di codifica. Il primo caso (37.5) deriva dalla codifica di materiale m-jpeg: la lentezza deriva dall'utilizzo di una libreria proprietaria di decodifica m-jpeg; non si capisce perché non viene sfruttato il codec originario ( della Marvel) visto che è quello che fanno TUTTI gli altri software.
Il secondo tempo (9.7) deriva dalla codifica di materiale non compresso: rimane comunque pur sempre il sw più lento . Valutando i risultati, nel caso di materiale m-jpeg appare come 3/4 del tempo è impiegato per la decodifica m-jpeg.
Euris Mpeg Power Pro 2.0h 6.1 8 Buono il video in difficoltà solo nelle scene con maggior movimento: ottima la resa cromatica, tra le migliori.
Pixel Tools Mpeg Repair v1.58b (solo video) 6.2 8 Il sw oltre ad essere un encoder mpeg1 e 2 è un incredibile tool didattico: è possibile visualizzare per ogni frame i diversi parametri relativi a ciascun blocco 8X8 (quantizzazione, livello di alte freq video, tipo di blocco IBoP,direzione della predizione...): purtroppo non converte il video che deve essere convertito e multiplexato con un altro sw.  Buono il video anche se in leggera difficoltà  nelle scene con alte frequenze video (dettagli fini) che in piccola parte fanno tremare i blocchi 8X8 (caratteristica che non appare nel panasonic e nel tmpeg): ottima la resa cromatica. Il tempo indicato è relativo all'opzioni di codifica più rapide: in caso si settano parametri che privilegiano la qualità i tempi di codifica aumentano enormemente, senza evidenti vantaggi.
eRoom System  Rainbow Mpeg encoder 1.1 4.1 4 Indecente la qualità video e audio: sembra un esperimento mal riuscito. Il video al max è codificato con bit rate di 1615 Kbit/s .
Herosoft2000 Avi to Mpeg 1.0 12.5 4.5 Cosa si fa pur di inserire un encoder in un pacchetto software: è uno dei sw fornito con il player dvd della Herosoft. Data la lentezza sembra scritto in Basic !!!! La qualità è scadentissima, il mezzo punto in più deriva solo dal fatto che tale qualità indecente la si ottiene con un bit rate video di 1370 Kbit/s (il max consentito) rispetto al 1615 del Rainb. Encoder.
Wis Mpeg 2i 7.2 5 Imbarazzante è l'unico commento che mi viene da fare: oltre ad essere parecchio lento questo encoder produce un video per nulla nitido ma con un filtraggio di fondo che causa immagini tanto morbide da sembrare sfuocate.

 

Da segnalare la possibilità di rendere gli encoder , tra cui Tmpeg, compatibili con Premiere 5.X e flaskmpeg: vi rimando all'articolo relativo. Avisynth v0.3: l'incredibile sw che trasforma tutti gli mpeg encoder stand alone in Plug-in per Premiere e Flaskmpeg

 

Compatibilità

Come già detto nel paragrafo formato lo scopo primario è quello di realizzare video CD con elevata qualità e compatibilità con alcuni modelli di DVD da tavolo: fare cioè un XVCD.
Per quanto riguarda il formato VCD 2.0 che nel caso di video Pal prevede

Video MPEG1 Data Rate 1123 kbits/s (1150000bit/s) Image Size 352 X 288 pixel Frame Rate 25 frame/s
Audio MPEG layerII Data Rate 224 kbits/sec Sampling Freq. 44100 Hz Channel Stereo

ha una qualità scadente nelle scene non statiche: in quei casi i blocchi 8x8 e 16x16 sono evidentissimi : basta dare una occhiata ai (pochi) VCD commercializzati per rendersene conto (vedi ad esempio il film Star Trek Generazioni in tutte le scene di azione).

Se il discorso qualità non interessa ma al contrario si vogliono inserire 74 minuti di video,il formato VCD 2.0 standard va bene: allora basta scegliere le opzioni presettate PAL VCD presenti in tutti gli encoder e tramite Nero Burning ROM (v 4.0.56 e successive ) masterizzare il CD. Qualsiasi DVD da tavolo compatibile con i CD-R non avrà difficoltà a visualizzare tali filmati.

Volendo realizzare un VCD ma con bit rate>1123 kbits/s (1150000bit/s) si parla in tal caso di XVCD o impropriamente HIVCD: da non confondere con il SVCD che è un MPEG2 con risoluzioni 480x576 o 704x576 e bitrate <=2600Kbit/s.

CREAZIONE DEL DISCO

Volendo usare il Panasonic Empeg encoder il mio consiglio è quello di immettere i seguenti parametri

Output Format : MPEG1 System
Duration : From 1 to XXXXX
Total Data Rate : 2324 kbits/sec
--- Video Settings ---
Data Rate : 2100 kbits/sec
Image Size : 352 pixel X 288 pixel
Frame Rate : 25 frame/sec
--- Audio Settings ---
Data Rate : 224 kbits/sec
Sampling Frequency : 44100 Hz
Channel : Stereo
--- MPEG1 Parameters ---
Quantizer Matrix : Natural Image
GOP Sequence : IBBPBBPBBPBBI...
12, 12, 3
VBV Buffer Size : 100 KBytes (Manual)
Motion Compensation : Half Pel
Pel Aspect : PAL/4:3
Forced Intra Frame : No
--- Image Filter ---
Noise Reduction : None
Video Filter : None
Color Tone Correction : PC

Il file può essere utilizzato da Nero Burning ROM (v 4.0.56 e successive ) in cui si è posta la compatibilità VCD2.0. Da osservare che occorre scegliere nei parametri del Panasonic come output il formato MPEG1 System e non VCD Pal stream: in caso contrario Nero non riconosce come buono il video.

Con tale settaggio è possibile immettere su un CDR un video di 42 minuti. Aumentando il bit rate video non si ottiene nessun miglioramento evidente: al contrario se si scende a 1900-2000Kbit/s è possibile con una piccolissima perdita di qualità inserire 48 (1900Kb/s) o 45 minuti (2000Kb/s) di video.

Tale VCD, con il Panasonic e con il settaggio di 2100 kbits/sec per il video, ho personalmente verificato che viene riconosciuto e correttamente visualizzato da:

I file AvseqXX.dat della directory MpegAV sono visibili con il Media Player di Windows.
Per quanto riguarda il Sw Cinemaster con tutti i suoi molteplici player
(GATEWAY ,ELSA, QUADRANT, ATI & G400 DVD Max) per avere la compatibilità occorre convertire i filempeg con il sw TMPGenc .

Per quanto riguarda gli altri DVD da tavolo trovate una tabella aggiornata nella pagina Formati digitali e compatibilità con i player DVD

Un sito dove è possibile avere informazioni sulle compatibilità DVD player e XVCD è :
 http://www.vcdhelp.com/dvdplayers.htm  . Non è indicato molto sui procedimenti utilizzati (encoders, sw masterizzazione...) ma è un ottimo  punto di partenza.

Volendo usare il TMPGenc encoder consiglio i seguenti parametri che potete scaricare (template.zip )  e usare nel programma con Load Mpeg Settings : li ho nominati XVCD 16 9 BENNY 2100.mcf e XVCD 4 3 BENNY 2100.mcf, rispettivamente per video anamorfico o meno.

Format Mpeg1

Resolution
352X288 pixel
Frame Rate 25 frame/s Rate adjustment Fixed (CBR)
Bit Rate 2100 Kbit/s

VBV buffer size  
100 
oppure
0 (selezione automatica)

Motion Search Precision
normal
  • Gop I frame 1

  • Gop P frame 3

  • Gop B frame 2

  • Seq. H.every 1 GOP

  • Detect Scene Changes ON

  • Stream Mpeg layer II

  • Channel Stereo

  • Data Rate 224 kbits/sec

  • Sampling Freq. 44100 Hz

System stream setting
Mpeg1 Video CD
     


il file così codificato sarà compatibile con Nero Burning ROM e con i DVD player visti: in più si guadagna la compatibilità con il sw Cinemaster per Pc (che tra l'altro è quello che garantisce la migliore decodifica sw per PC).

Inoltre la capacità del Tmpeg di inserire il "sequence header " ogni GOP, impossibile per il Panasonic, migliora la compatibilità con alcuni DVD player da tavolo (es i Philips che senza tale opzione non permettono l'avanti/dietro veloce.

Per tutti gli altri encoders (Lsx Mpeg Encoder v3.0, Lsx Mpeg Encoder plug-in per Premiere 5.0, Darim Dvmpeg v5.01, Vitec Mpeg Maker 2 V2.0,Xing Mpeg Encoder v2.20, Bbmpeg v1.21 (freeware) stand alone e plugin per Premiere,Mpeg soft engine v2.04...etc. etc. ) occorre codificare con i parametri visti

Video MPEG1 Data Rate 2100Kbits/s Image Size 352 X 288 pixel Frame Rate 25 frame/s
Audio Data Rate 224 kbits/sec Sampling Freq. 44100 Hz Channel Stereo

il file così codificato non sarà compatibile con Nero Burning ROM: per avere la compatibilità occorre utilizzare il sw TMPGenc come già visto: basta caricare il sw, selezionare l'opzione Mpeg Tools- Join/Cut, settare il formato mpeg1 Video CD, selezionare il file da convertire (add), il nome del file da creare e cliccare OK: la conversione avviene in pochissimi secondi, ovviamente non ricodificando il file mpg ma modificando il multiplexing. Il file prodotto verrà così accettato da Nero, che non risponderà piu' con l'odiatissimo " il file XXX.mpg non è valido....". Ovviamente essendo solo una modifica dello Stream audio-video, la qualità rimane quella del sw di codifica.

Il file CD risultante sarà compatibile con quanto prima indicato, Cinemaster compreso.

 

iLink: dove scaricare

Iniziamo con i freeware.

BBmpeg v1.23

http://members.home.net/beyeler/bbmpeg.html

TMPGenc  ß0.12a

Il TMPEG, già in lingua inglese, con alcuni template (DVD PAL, XVCD...) da me realizzati, lo potete scaricare nel mio sito TMPEG_b12.zip (963K); i soli template li trovate TEMPLATE.ZIP (4K).

Per eseguire il programma basta copiare tutto in una directory ed eseguire il file TMPGEncVFP_Install.bat per installare i plug-in.


http://www2.jamsoft.com/tmpgenc/ (si trovano le ultime versioni e le traduzioni dei menù in inglese)

http://www.yks.ne.jp/~hori/TMPGEnc.html (la pagina originale in giapponese del programma) 

Essendo il programma in giapponese occorre aggiornare i menù eseguendo il programma relativo:  si deve inoltre eseguire il file TMPGEncVFP_Install.bat .Nelle future versioni l'inglese sarà supportato direttamente dal programma

Seguono i prodotti commerciali

Xing Mpeg Encoder v2.20

http://www.xingtech.com

Lsx Mpeg Encoder

http://www.ligos.com
Panasonic Mpeg1 Encoder http://www.pwi.co.jp/products/mpeg
Darim Dvmpeg v5.01 http://www.darvision.com
Vitec Mpeg Maker 2 V2.0

http://www.vitecmm.com

Media Techn. Mpeg soft engine v2.04

http://www.nanocosmos.de/apps/MPEG-SoftEngine

Pixel Tools Mpeg Repair v1.58b

www.mpegrepair.com

 eRoom System  Rainbow Mpeg encoder 1.1

http://www.eroom.to

 Herosoft2000 Avi to Mpeg 1.0

http://www.herosoft.com/cn/default.asp

Per quanto riguarda i siti illegali, ricordo che copiare e utilizzare, anche ad uso personale, software di cui non si possiede licenza, è un reato come previsto dal Decreto Legislativo 518/92 sulla tutela legale del Sw; la responsabilità da civile diventa penale per chi istalla, utilizza, duplica i software a scopo di lucro.
Detto questo, mi permetto solo di osservare che per usi commerciali ci si può tranquillamente affidare al freeware TMPGenc: i link sono i "soliti" che trovate nella pagina
digital video

Se sei interessato ad approfondire l'argomento MPEG ecco alcuni link

Al termine del lungo articolo non mi rimane che aspettare le vostre repliche: per qualsiasi commento e parere potete contattarmi al mio indirizzo di posta elettronica
benedettodue@tiscalinet.it . Grazie in anticipo !

20 Giugno 2000 

-ultimo aggiornamento 15 ottobre 2000

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