VBR, aber richtig!

[Kika]

Die Encodierung in VBR hat viele Vorteile - wenn sie denn richtig durchgeführt wird. Es gibt dabei ein paar Grundregeln, die man beachten sollte:
1. Das Minimum
Es gibt Player, die haben Probleme, wenn die minimale Bitrate zu niedrig ist. Vor allem dann, wenn die maximale und/oder die durchschnittliche im normalen 2x-Bereich liegt oder gar darüber hinaus geht.
Daher sollte man bei SVCD niemals die 1150, den Wert für 1x-Speed unterschreiten.
Ein zu niedriger Minumum-Wert führt auch schnell zu schlechten Ergebnissen in ruhigen und/oder kontrastarmen Szenen.
2. Das Maximum
Auch da gibt es Player-spezifische Unterschiede. Das rein rechnerische Maximum für Audio + Video liegt je nach Stream und Authoring-Tool zwischen 2712 und 2740. Dann gibt es wohl auch Player, die nichts ruckelfrei abspielen, was eine Bitrate von mehr als 2600 kbps hat, obwohl das, laut meinen Informationen, eigentlich das Maximum des Videostreams allein ist.
3. Der Average
Er bestimmt eigentlich nur, wie groß das Ausgangsfile wird. Werden Minimum und Maximum innerhalb vernünftiger Grenzen gewählt, hat der Average so gut wie keinen Einfluss auf die Qualität. Das gilt aber nur für Werte, die auch für SVCD geeignet sind. Dazu kommen wir noch.
4. Die Ausgewogenheit
DAS ist ein echtes Problem, denn dabei kann man vieles falsch machen.
So kann es bei manchen Playern zu Problemen kommen, wenn der Bitratenspielraum zu groß ist. Das liegt zum Teil an den Laufwerken, die dann einfach nicht schnell genug bremsen/beschleunigen und an zu kleinen Lese- und Decodier-Puffern der Player bzw. Laufwerke.
Sichere Werte, die auf allen Playern funktionieren, sind z.B. folgende:
Average: Was immer gewünscht ist.
Minimum: 1150
Maximum: 2600 (Abzüglich der Audiobitrate)
Werte, die eigentlich dem Standard entsprechen, wären dieselben, außer beim Maximum. Will man hier sicher sein, nimmt man als Maximum 2712 (Abzüglich der Audiobitrate)
Schwierig wird es, wenn man den Standard nach oben hin verlässt, gleichzeitig aber noch Bitrate sparen will.
So können Werte wie:
Min= 1150
Max= 4500
Average= 2400
durchaus zu Rucklern führen, müssen aber nicht. Ruckeln tut es dann, wenn die Sprünge einfach zu groß werden. Wie bereits gesagt, ist das zum Teil von den Playern abhängig.
Zu große Schwankungen können unter Umständen sogar die Bildqualität negativ beeinflussen (siehe Minimum).
5. Das Muxen
Auch ein nettes Problem, gerade bei TMPGenc. Die neueren Versionen machen das einwandfrei, solange die maximale Gesamt-Bitrate 2788 nicht überschreitet. Da TMPGenc aber mit fester Muxrate arbeitet, entstehen Buffer-Overflows, sobald die Bitrate höher wird. Einigen Playern ist das völlig egal, anderen nicht. In diesem Fall benötigt man dann einen Muxer, der das korrigiert. Beispielsweise bbMPEG. Aber der verursacht auf einigen Playern ebenfalls Probleme. In diesem Fall solche mit der Synchronität von Audio und Video.
Fazit:
Das Ganze ist nicht gerade banal, und mit dem unbedachten Eintragen irgendwelcher Werte hat man gute Chancen, Videos zu erzeugen, die ruckeln.
Vor allem aber darf man nicht irgendwelche Werte aus irgendwelchen Anleitungen verallgemeinern, vielmehr muss man auch überlegen, WAS man eigentlich will.
Beim Transcoden von DVDs gelten zum Teil ganz andere Regeln als beim Encoden von Urlaubsfilmen, da hier oft der Platzbedarf im Mittelpunkt steht, bei den Urlaubsfilmen aber die Qualität wichtiger ist. (Ich nerve meine Leute nicht mit privaten Videos von mehr als 20 Minuten Länge...)
Warum ich das jetzt poste? Ganz einfach, um die Leute zum Denken anzuregen, bevor irgendwas getan wird, das dann zu Problemen führt.
Aber das Thema ist so komplex, da könnte man durchaus ein kleines Buch zu verfassen.
Gruß,
Kika

[mb1]

Ganz wichtig ist auch das Benutzen des für SVCD maximal möglichen VBV-Buffers von 224 KB. In Tmpeg also den standardmäßig eingestellten Wert von 112 KB erhöhen.
Dazu unbedingt den EDV-TIPP über den VBV-Buffer lesen !
Was mir auch noch auffällt, ist das Gleichsetzen von 1.150 kbps Video mit 1x-Speed. Auch in der aktuellen Chip steht das so drin, ist aber falsch.
1x-Speed entspricht ja VCD-Raten, also 1.374 kbps. Dort ist halt Audio fest auf 224 kbps und Video fest auf 1.150 kbps.
Deswegen wird das gerne übernommen.
Habe ich aber 1.150 Video und 128 oder 160 Audio liege ich unter 1x-Speed. Das Laufwerk muß also stärker abbremsen und es kann so trotzdem zu einem Ruckeln kommen, wenn 1x-Speed denn wirklich ein Kriterium für Laufwerke ist.
Wenn man 1x-Speed also als untere Grenze festlegen will (der SVCD-Standard schreibt das nicht als Minimum vor; es ist halt praxisgerecht). So errechnet man die gewünschte Minimalbitrate für Video so:
1.374 kbps minus Audio 1 minus Audio 2 = Video min.
Bei 2 Audiospuren a 160 kbps ergibt sich dann 1.374 - 160 - 160 = 1.054
Bei nur einer Audiospur a 160 kbps muss Video aber schon höher sein: 1.374 - 160 = 1.214 Video min.

[Kika]

@mb1
> Was mir auch noch auffällt, ist das Gleichsetzen von 1.150 kbps Video mit 1x-Speed.
Stimmt, da hast Du natürlich Recht. Wobei nach meiner Erfahrung (noch) keine Probleme auftreten, wenn 1x knapp unterschritten wird.
Praxisgerechter ist allerdings Deine Methode, das gebe ich gerne zu ;)
VBV-Buffer:
Auch richtig, das fehlte in meiner Aufstellung auch.
Na ja, wie ich schon schrieb, ein eigentlich ziemlich komplexes Thema.
Gruß,
Kika

[thedigital]

@Kika:
Heimvideos nich länger als 20min ... Zustimmung. Unter diesem Aspekt und dem Zeitfaktor zur Erstellung, macht es da Sinn, nicht CBR zu nehmen sondern irgendein VBR. Da die Quellen ja immer irgendwie verrauscht sind, habe ich den Eindruck, daß ich mit CBR 4300 für DV-Video und ansonsten den Einstellung aus dem Forum auf der sicheren Seite liege. Dann muxe ich noch mit TMPGEnc 12a, weils mal für den GDV130 bei hohen Raten empfohlen wurde (von Anwender glaub ich ...).
Frage: Lohnt sich der Wechsel zu xxVBR oder gar der Wechsel des Muxers ...
Und tschüss,
Thorsten.

[Kika]

> Frage: Lohnt sich der Wechsel zu xxVBR oder gar der Wechsel des Muxers
Mit xxVBR meinst Du Mehrpass?
Nun, ja, es lohnt sich, wenn eine genau definierte Menge Video auf die CD passen muss. Qualitativ besser wird es dadurch aber nicht, jedenfalls dann nicht, wenn bei 1pass eine vernünftige Einstellung genommen wird.
Zum Muxer: Ich selbst benutzte für alles TMPGEnc 2.02

[thedigital]

MoinMoin Kika,
mit xxVBR meine ich irgendein VBR gegenüber CBR, wenn ich alle Einstellungen wie empfohlen lasse, nur mit 4300CBR das ganze Video überbügel und nicht auf die Gesamtgröße des Files achte.
CBR würde ich lassen wollen, um gar nicht in einen Bufferunderrun zu geraten - egal welcher Muxer.
Und tschüss,
Thorsten

[Svennek]

Ich würde gerne nochmal diesen Thread hochholen, um mir über einige Basics klar zu werden.
Was mir klar ist: Maximume & average bitrate. Die maximale wird durch den Player, auf dem die CD später spielen soll, gesetzt. Nehmen wir also grundsätzlich mal den Standard. Die average bitrate wird durch die resultierende Dateigröße bestimmt - im Prinzip also, wieviele CDs ich dem Film opfern will - mindestens aber 1x Geschwindigkeit.
Was mir nicht klar ist: Wie setze ich die minimum Bitrate in einem vernünftigen Rahmen? Oder anders gefragt, aber mit dem gleichen Hintergedanken: Über welchen Zeitraum mittelt ein Encoder die Bitrate? Wenn in schnellen Szenen die Bitrate hochschnellt, muß sie an anderer Stelle wieder abgesenkt werden, um auf die avg zu kommen. Aber wo? Innerhalb einer GOP? Wohl kaum. In einem gewissen Zeitraum von 5, 10 oder <hiereinsetzen> Sekunden?
Gedanke: Im Prinzip müßte ich einen Ausschnitt bei einer langsamen Szene mit x kbps vorkoden, um zu sehen, wie gut wenig bewegte Szenen encoden. Wenn schlechte Quali, dann höhergehen und umgekehrt. Auf der anderen Seite könnte ich dann _alle_ langsamen Szenen einmal durchcoden, da jede Szene ja auch unterschiedlich komprimiert. Wenn ich als unterste Bitrate 1x Geschwindigkeit angeben würde, hieße das ja, ich würde dem Encoder die Freiheit lassen, selbst zu entscheiden, welche Bitrate er braucht. Aber .. wie entscheidet er das und würde mir das genügen? Im Moment begnüge ich mich mit der (selbstkreierten) Faustregel Min = avg - (max - avg). Das ist aber mehr ein Schuß ins Blaue und trifft bei hohen avg's wohl kaum des Pudel's Kern.
Pooh, also wenn da mal jemand Licht in mein Dunkel bringen könnte .. Vielen Dank!

[Kika]

Als Faustregel würde ich eher das hier empfehlen:
Min=Avg-(Max-Avg)
Wobei Min= mindestens 1374-Audio sein sollte.
Bei Mehrpass-VBR analysiert der Encoder zunächst den Film, um festzustellen, wo er niedrige und wo er hohe Bitraten braucht. Beim Encoden versucht er dann, das einzuhalten, was Du bei den Bitraten vorgegeben hast.
Wie das jetzt im Einzelnen vorgeht, das ist ziemlich komplex.
> Über welchen Zeitraum mittelt ein Encoder die Bitrate? Wenn in schnellen Szenen die Bitrate hochschnellt, muß sie an anderer Stelle wieder abgesenkt werden, um auf die avg zu kommen. Aber wo? Innerhalb einer GOP? Wohl kaum.
Auch da. Es gibt ja die Möglichkeit, die Größe der I-Frames zu reduzieren, wenn innerhalb einer GOP viele Bildänderungen vorkommen. Das macht durchaus auch Sinn. Denn sonst hätte er zwar einen prima I-Frame erzeugt, da der aber nur 1/25stel Sekunde zu sehen ist, ist es besser, den I-Frame zu verschlechtern, um dafür der gesamten GOP mehr Qualität geben zu können. Zu stark darf das aber auch nicht getan werden, da alle übrigen Bilder einer GOP in ihrer Qualität vom I-Frame abhängen.
Das Bitratenverteilen wird auf allen Ebenen durchgeführt: Bild für Bild, GOP für GOP, Szene für Szene.

[Svennek]

Vielen Dank, Kika.
Trotz des "eher" in deiner Antwort auf die Faustregel sieht selbige ziemlich genauso aus wie meine, mit Ausnahme des 1374-Zusatzes. Ich denke, das meintest Du damit? Falls ja, dann war ich mir dessen bewußt - das war es, was ich mit 1x Geschwindigkeit meinte *rumdrucks*

[Kika]

> Sorry wenn ich da nachhake, aber das ist für mich ein sehr interessanter Punkt.
Das kann ich verstehen, denn die Beantwortung klärt gleichzeitig auch, was es mit noch mehr Passes auf sich hat.
Allerdings umfasst eine Erklärung dieser Vorgänge ALLES, was mit der MPEG-Komprimierung zu tun hat, was in vernünftiger Zeit (und Platz) nicht zu erkären ist.
Das mit den Schwellenwerten ist nicht einfach. Die wichtigste Schwelle sind die angegebenen Bitraten. Nach denen muss die zur Verfügung stehende Average-Bitrate möglichst gut verteilt werden. Als Anhaltspunkte dafür dienen dem Encoder die Quantisierungslevel, die er aufwenden muss um bei Bild(GOP) XYZ die geforderte Average-Bitrate zu erreichen.
Ist der Level sehr niedrig, bedeutet das, dass weniger Bitrate nötig ist, ist er sehr hoch, muss viel Bitrate aufgewendet werden. Diese Informationen errechnet er im ersten Pass, woraus sich eine Verlaufskurve nötiger oder erwünschter Quantisierungslevel ergibt. Anhand dieser Kurve und der üblichen Mechanismen bei VBR und MPEG generell wird dann im zweiten Durchgang encodet.
Bei mehr Passes wird die im ersten Durchgang errechnete Quantisierungskurve nochmals analysiert und verfeinert, was eine bessere Bitratenverteilung und somit ein besseres Bild ergibt.
Mehr kann ich dazu jetzt auch nicht sagen.
Gruß,
Kika

[Svennek]

Das reicht mir aber schon zum Verständnis, hab 1000 Dank.