Q.Level

[Gleitz]

Hallo miteinander,

ich suche weiterführende Infos zu Q-Level.
Das Q.Level im zusammenhang steht mit der Qualität ist mir schon bewust.

• Aber was sind die Parameter (nicht die Einstellungen im CCE) die ihn beeinflussen?
  
• Was sagt der Q.Level in einem Bitrate-Viewer aus?
  
• Kann man Rückschlüsse aus dem Kurvenverlauf ziehen?
  
• Ich hatte schon eine gewisse Szene bei der ich die Bitrate gesenkt habe und gleichzeitig der Q.Level nach oben ging zum Vergleich mit CBR-Encoding. Wie geht sowas?
  

Der Hintergrund ist folgender:
Ich möchte ein und die selbe Szene mit verschiedenen Q.Level- und Bias-Einstellungen quälen. Jetzt kann sich jeder ausmalen, das wenn ich in 10er-Schritten vorgehe und sich gewisse Einstellungsbereiche, wie z.B. Q.Level zwischen 50 bis 100 als unbrauchbar heraustellen, trotzdem eine Unmenge an encodingarbeit zu bewerkstelligen ist. Ich möchte das ganze abkürzen, in dem ich ein Teil schon mit einem Bitraten-Viewer bewerte und mir dadurch den Gang zum TV-Gerät erspare.
Dazu müsste ich halt erst verstehen, was genau der Q.Level ist und aussagt im Bitraten-Viewer.



Zuletzt bearbeitet von Gleitz am Okt. 27 2002,10:09

[Harald66]

Hi Gleitz,

wo man sich doch überrall trifft auf dieser Welt. ;)

Schau mal in KiKas Gastbeitrag auf www.edv-tipp.de
Da wird einiges imo relativ "verständlich" erklärt.
Prinzipiell besteht ein Zusammenhang zwischen zur Verfügung stehender Bitrate und Stärke der Quantisierung. Je weniger Bitrate vorhanden ist, umso stärker muss eben quantisiert werden. Jedoch gehen die unterschiedlichen Encoder hier auch unterschiedliche Wege.
(Ich hoffe, ich krieg jetzt für meine "simple" und lückenhafte Darstellungsweise keine "vor den Bug geknallt"  ;)



Zuletzt bearbeitet von Harald66 am Okt. 27 2002,12:11
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Gruß
Harald66

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[Gleitz]

Ja, ich kenne den Beitrag von Kiga auf EDV-Tipp. Ich habe nur Probleme ihn richtig inhaltlich zu erfassen.

Also noch mal versuchen mit meinen Worten:
Es werden immer mehrere Pixel (8x8) zu einem Block zusammengefasst. Der Inhalt des Blockes wird in eine horizontale und vertikalen Frequenz wieder gegeben. Die Interferenz der beiden Frequenzen wird Quantisiert.

Quantisieren heißt nur, das die analoge Interferenz digitalisiert wird. Statt eines sauberen Kurvenverlaufs haben wir nur eine Frequenz die treppenstufenartig ist.

Je höher die Bitrate, desto komplexer die treppenstufenartige Interferenz (Quantisierung?), bzw. desto niedriger der Q.Level.

Ergo -> Kenne ich die komplexiblität des Bildes nicht, sagt mir der Q.Level im Bitratenviewer überhaupt nicht aus.

Oder wie in meinem Fall mit ein und der selben Szene kann es ein Indiz sein und mehr nicht. Keine Aussagekraft.

Habe ich das jetzt so richtig gefressen?

@Harald66
Tja, wie du schon gesagt hast. Es gibt nur wenige brauchbares was einem hilft von der Kreisklasse wenigstens in die Amateurliga aufzusteigen. Von der Bundesliga will ich erst einmal nicht träumen (noch nicht )



Zuletzt bearbeitet von Gleitz am Okt. 28 2002,21:43

[Harald66]

Hi Gleitz,

ich muss vorausschicken, dass ich in Physik fast immer eine 5 hatte, also das meiste, was KiKa da schreibt ist für mich um einiges zu hoch

[Gleitz]

Kann es sein das ich den Wald vor lauter Bäumen nicht sehe? Das ich in geistigen Höhen (Tiefen) fliege und mit Begriffen hantiere die mich ablenken?

Schmeiße ich den Begriff Quantisierung über Board und schaue auf die Funktion ist das doch nichts anderes als eine Kompressionsrate. Je höher die Kompression...
Jeder Dau weiß doch was passiert wenn er ein jpg-bild zu hoch komprimiert. Blockbildung und unsaubere, verwaschene Kanten. Der einzige Unterschied ist doch zu jpg das ich bei Mpeg mit einem variablen Kompressionsfilter (Matrix) "spielen" kann. Wenn ich weis was ich anstelle

[Harald66]

Hi Gleitz,

 ;)  
mit meinem Themenbezogenen Halbwissen vermut ich, dass wir uns mittlerweile in "derselben Liga" befinden, wenn ich mal Deine Worte von vorhin nochmal aufgreifen darf.
Soll heissen, das ist auch mein (laienhaftes) Verständniss.

Dann warten wir mal ab, ob uns ein Profi wieder total verwirren kann? Bestimmt!

[fz1]

Da du den Dingen auf den Grund gehen willst, werde ich dir mal ein paar Hinweise geben. Ich sehe, du hast die DCT Transformation und Quantisierung nicht verstanden. Zugegeben, ist auch nicht leicht zu verstehen.
Wenn du Englisch kannst, dann gib mal in Google den Suchbegriff "Guide to MPEG Fundamentals" ein. Dann bekommst du die beste Darstellung der MPEG-Problematik, die ich kenne, auf der Seite von Tektronix. Kann man dort auch als PDF runterladen.

So, nun fleißig lesen und lernen...

Zu den CCE Parametern Bitrate und Q-Parameter:
Schau mal in das Handbuch des CCE 266.010... Im Anhang A findest du eine umfassende bebilderte Darstellung der wechselseitigen Wirkung von Bitrate und Q-Parameter.

Zum Verständnis der DCT-Blöcke:
Die 64 8x8 MUSTER in der DCT Matrix sind konstant! Nach der DCT (Digital Cosinus Transformation) enthält ein 8x8 Block die 64 KOEFFIZIENTEN für jedes Muster. Diese Muster werden bei der Dekodierung GEWICHTET überlagert und führen wieder zum originalen 8x8 Pixelblock. That's all
Durch Überlagerung dieser digitalen Frequenzmuster lassen sich alle beliebigen 8x8 Pixelblocks erzeugen.

Die Quantisierungsmatrix
Führt eine Wichtung der Koeffizienten in der DCT Matrix ein.
Hat was mit Rauschen und Filterung zu tun.

Quantisierung (mal einfach):
Die Größe der Koeffizienten - die Länge und die Anzahl (<>0) - hängt vom Bildinhalt ab. Will man die Bitrate halten, müssen Bits der Koeffizienten weggelassen werden - also skalieren - das ist die QUANTISIERUNG Q.
Ein Beispiel: Wenn man eine Zahl mit fester Wortlänge im Speicher durch 4 teilt, wird sie um 2 binäre Stellen nach rechts verschoben - gekürzt. Multipliziert man später wieder mit 4, werden die beiden Stellen mit Nullen aufgefüllt. 2 Stellen Genauigkeit sind also weg -> 4er Stufen. Der große Effekt dabei ist aber, dass kleine Werte (betrifft die hohen Frequenzanteile) zu Null gerundet werden, was die Kompression stark erhöht. Hohe Quantisierung heißt starke Kürzung und höhere Bitrate, dafür aber größere Stufen -> feine Details gehen verloren.
Dieser Q Faktor wird zu jedem Makroblock (16x16 - wieder was Neues ) berechnet und im MPEG Stream gespeichert. Er wird bei der Dekodierung wieder benötigt, um den Wertebereich für die Koeffizienten zurückzugewinnen.

Der angezeigte Q Factor in den Advanced VBR Settings beim CCE ist die QUANTISIERUNG. Das Q in den Video Settings bei One-Pass VBR ist größer und nur proportional zur Quantisierung. Im CCE Handbuch findet man Hinweise zur Vorgabe von Q tabelliert.
Bei TMPGEnc ist Q ein Qualitätsfaktor, und nicht die Quantisierung! Hohes Q = hohe Qualität, also umgekehrt proportional zur Quantisierung.



Zuletzt bearbeitet von fz1 am Okt. 30 2002,10:51

[Harald66]

Hi fz1,

um ehrlich zu sein, kann ich zwischen Deiner "einfachen" Erklärung und dem was Gleitz oben geschrieben hat, keinen wirklichen inhaltlichen Unterschied feststellen. Klar ist die Vorgehensweise bei MPG anders als die von JPG, aber das war ja , so wie ich es verstanden habe, auch nur ein erklärendes Beispiel.
Es geht ja hier nicht um die Einstellungen der Encoder, sondern um die im BRV angezeigte Quantisierung des Zielstreams und den damit verbundenen Unterschieden.

Und Quintessenz war ja, um das gleiche Bild darzustellen hat der Encoder 2 verschiedene Möglichkeiten:
a. niedrige Quantisierung, was eine hohe Bitrate zur Folge hat
b. hohe Quantisierung, die auch mit weniger Bitrate auskommt

Und das war ja auch Gleitz grundlegendes anliegen, inwieweit man von der Bitratenverteilung und Quantisierung eines Streams auf die Fähigkeiten des Encoders schliessen kann. Und dazu ist es imo notwendig, die o.a. Wechselwirkung zu verstehen.

Aber vielleicht steh ich wirklich total auf der Leitung und versteh nix, dann würde ich mich über jeden Versuch der Aufklärung freuen
_________________
Gruß
Harald66

.:: Klick me ::.

[fz1]

?? Nix verstanden? Dann nochmal lesen.
Gleitz liegt mit den Begriffen wie Interferenzen, Frequenzen, Quantisierung leider völlig daneben!

Ich wollte nur die Grundlagen für eigene zielorientierte Tests verständlich machen und habe bewusst die Kompression in der ZEITACHSE - Differenzbilder (P, B) und GOP, Makroblock und Motionkompensation - nicht behandelt. Das ist der große Unterschied zu JPEG.

Der Q-Faktor im Bitratenviewer ist die Quantisierung bezogen auf GOP. Und was Quantisierung ist, habe ich ausführlich erklärt.

MPEG-Encoder analysieren die Komplexität der Bilder unterschiedlich, d. h. heißt, sie verteilen Bits, Q-  und Filterparameter nach eigenen Regeln, die ein best gehütetes Geheimnis der Programmierer sind. Diesen Spielraum bietet MPEG. Schließlich will jeder die beste Qualität erzielen. Das Ergebnis beurteilt aber das AUGE.
Also selbst kurze 3-min Testclips machen und beobachten! Da jeder anderes Ausgangsmaterial hat und mal VCD, SVCD, DVD kodiert, kommt man nicht darum herum.

Im CCE hast du bei Multipass VBR den Knopf Bit allocation.... Was dahinter steckt, ist einer der besten Bitratenviewer - und -planer! Grafisch gut gemacht. Auch den Q-Faktor kann man ablesen. Die Beschreibung findet man im CCE Handbuch.

Richtig ist, dass ein höherer Q-Faktor die Kompression erhöht und damit Details verschwinden. Ob das Ergebnis z. B. bei Q=4 aber zufriedenstellend ist, hängt vom Ausgangssmaterial ab! (interlaced, non-interlaced, Action, Trickfilm, Auflösung usw.)

Viel Spaß beim Testen. :)



Zuletzt bearbeitet von fz1 am Okt. 30 2002,14:12

[Harald66]

Hi,

habs jetzt noch ein paar mal gelesen ;)
Der Unterschied zu JPG war ja imo auch schon vorher klar, da es sich ja um bewegte Bilder (Stichpunkt Motion) mit unterschiedlicher Datenverteilung (Stichpunkt GOP) handelt.

[Kika]

@fz1

[Gleitz]

@fz1

Ich möchte mich bei dir bedanken für die ausführliche Antwort. Nicht jeder macht sich soviel Mühe. Ich werde mir deine Quellenangabe auf jedenfall zu gemühte ziehen.
Mein Englisch war zwar nie hervorragend und nach einigen Jahren aus der Schule ist es auch nicht besser geworden, aber mein Langenscheidt T1 wird schon helfen die schlimmsten Hürden zu umschiffen 

@Kiga

Dein Gastbeitrag auf EDV-Tipp ist auf jedenfall bekannt, nur die Masse der User ist damit überfordert, da du auf einen gewissen Grad an Vorkenntnissen aufbaust der bei vielen nicht (mehr) da ist oder der geübte Umgang und somit das Verständnis für deine Ausführungen fehlen. Aber irgendwo muss man ja ansetzen bevor man mit "Es war einmal..." oder mit Adam und Eva beginnt.
Was auch sehr erschwerend ist beim Onlinelesen ist die Formatierung. Es sind zum Teil große Textpassagen ohne Orientierungspunkte für das Auge. Man verliert schnell den Faden beim lesen und weis nicht mehr wo man ist, bzw. man konzentiert sich zu stark auf das lesen selber, das der Inhalt nicht mehr transportiert wird.
Hilfreich wäre entweder ein splitten über mehrere Seiten, Trennlinien und der gleichen.
Ich habe mir jetzt mal die Mühe gemacht und deinen Beitrag ausgedruckt und mit dem Stift gelesen. Ich komme so jetzt schon viel besser mit deinem Beitrag zurecht.

@ all
So, ich klinke mich jetzt erst mal bei dieser Diskussion aus und versuche mein Gehirn weiter mit Input zu füttern und möchte mich vorerst nochmal für eure Mühe bedanken. Wenn noch was sein sollte, dann kann ich hoffentlich gezielter nachfragen.

BTW. Eine kleine Andohung noch am Rande. Ich arbeite mich jetzt Punkt für Punkt durch und frage jedesmal hier nach, ob ich es richtig verstanden habe.
Vielleicht bauen wir damit somit einen Art Refernz-Thread auf für solche DAU´s wie mich.



Zuletzt bearbeitet von Gleitz am Okt. 30 2002,23:46