Matrix erstellen

[Otoplastix]

Hallo!
Ich hab mit Begeisterung auch bei Euch hier mitgelesen, war auch immer ein guter Tip dabei. Nun hab ich aber auch mal ne Frage: Wie erstellt man eine eigene Matrix. Klar, einfach Werte eingeben, dann hab ich eine ;) aber worauf muss ich achten. Ich denke die Zahlen haben doch auch einen Grund. Und was bedeutet Intra- und Non-Intrablock?
Danke schonmal.
Gruß Grischa

[Kika]

Sicher, die Zahlen haben ihre Bedeutung. Das ist aber alles andere als banal und in einem Forum auch nicht vernünftig zu erklären.
Um zu verstehen, was die Matrix überhaupt tut, muss man wissen, wie MPEG selbst funktioniert, vor allem die DCT (Discrete Cosinus Transformation), das Kernstück des Kompressionsalgorithmus.
Grob erklärt, stehen die Zellen einer Matrix stellvertretend für die Details eines einzelnen Blocks, die bei der DCT wie Frequenzen behandelt werden. Und zwar von links oben nach rechts unten immer höher werdend.
Je höher nun ein Wert innerhalb einer Zelle, desto stärker wird die betreffende Frequenz (Detailstufe) quantisiert (an Null angenähert), oder, anders ausgedrück, weggefiltert. Wichtig ist dabei noch, ob eine Matrix für progressive oder interlaced Video benutzt werden soll, da dabei die Zellen in unterschiedlicher Reihenfolge abgefragt werden (ZigZag- oder Alternate Scan).
Die Intra Matrix wird für die I-Frames benutzt, die Non-Intra für die Blocks, die in die B- und P-Frames übernommen werden.
Gruß,
Kika

[Otoplastix]

Und kann ich mich da irgendwo schlau lesen?? Behandelt der EDV-Tip auch sowas?
Gruß Grischa

[Kika]

Wenn Du Dir das wirklich antun willst, genügt das hier erstmal für den "Einstieg":
http://home.t-online.de/home/Torsten.Jaekel/mpeg.htm
http://www.rcs.ei.tum.de/courses/seminar/realzeit_bv/mpeg/node3.html
http://www.cmlab.csie.ntu.edu.tw/cml/dsp/training/coding/mpeg1/
http://viswiz.gmd.de/DVP/Public/deliv/deliv.211/mpeg/hi_str01.htm
http://rnvs.informatik.tu-chemnitz.de/~jan/MPEG/HTML/mpeg_tech.html

Ich habe Dich gewarnt... ;)

(Edited by Kika at 11. Feb. 2002

[Otoplastix]

Ja und ich hab auch nur wirklich im ersten Link noch ein wenig ernst gelesen.. ;) Und als es englisch wurde hab ichs sein gelassen. Trotzdem danke. Ich teste dann lieber weiter Eure Einstellungen und gucke ob ich da was machen kann.
Gruß Grischa

[Kika]

Momentan habe ich viel um die Ohren, aber ich werde mal irgendwann erklären, wie das mit der DCT und damit auch der Matrix wirklich funktioniert.
Soviel kann ich schon sagen: 99er Matrix: Gut bei scharfem Material, aber schlecht beim Aufnehmen von VHS oder gar von Trickfilmen (egal, woher, also auch von DVD).
Die 48er Interlaced Matrix von mb1: sagenhaft - wenn das Material schön scharf ist, also optimal von DV oder auch DVD, aber auch nicht so der Bringer von analogen Quellen.
Ich bin aber selbst noch nicht ganz so weit, das wirklich exakt und absolut zweifelsfrei belegen zu können, aber ich arbeite dran.
Für die anderen, schon fortgeschrittenen:
Man darf bei der Matrix-Geschichte nicht vergessen, dass die theoretischen Betrachtungen entweder von RGB- oder, und das ist leichter verständlich, von S/W-Bildern ausgehen (Y oder Luma only). In Wirklichkeit haben wir's aber mit YUV-Bildern zu tun (exakter: YUV 4:2:0), und da besteht ein Macroblock eben NICHT nur aus 2x2 Blocks a 8x8 Pixeln, sondern aus 2x2 Blocks a 8x8 für Luma (Y) und zusätzlich 2 Blocks je 8x8 für CB und CR (subsampling), und spätestens an dieser Stelle wird's echt kompliziert.
Soviel habe ich aber schon herausgefunden: 99er Matrices lassen die Y-Koeffizienten ziemlich in Ruhe, die CB- und CR-Koeffizienten leiden aber extrem. Und das um so mehr, je schlechter das ursprüngliche Material war.
Und das bedeutet wiederum, dass erstens die Farben matschig werden, und zweitens extreme Farbblocks entstehen, die zwar nicht so stark auffallen wie echte Blockbildung (die tritt wegen der höheren Auflösung bei Y hauptsächlich bei der Helligkeit auf), aber zu sehr unangenehmen Effekten führen (Stichwort lebende Wände und, bei privaten Aufnahmen, lebende Teppiche). Außerdem kann es dadurch passieren, dass Farbinformationen über eine größere Fläche verteilt werden, was unsaubere Übergänge im Video zur Folge hat und bei scharfen Kanten zu fliegenden Mücken führt.
Na ja, wie auch immer, ich lerne noch und arbeite zwischendurch auch, also habt bitte etwas Geduld.
Gruß,
Kika
(Edited by Kika at 12. Feb. 2002

[bergH]

tach auch !

[Svennek]

Kika's letzter Post ist einer derjenigen, weshalb ich dieses Board so schätze. Nun weiß ich wenigstens den Grund, _warum_ "Der sechste Sinn" so elend kodiert, wenn man die 99er Matrix verwendet. Es wird zwar nicht viel besser, wenn man die 78er verwendet (48er noch nicht versucht), aber ein Blick aufs Ausgangsmaterial spricht Bände. Die DVD ist imho grottenschlecht kodiert. Deshalb liefert die 99er Matrix, die ich sonst recht gern verwende, kein sauberes Ergebnis (Bitrate etc laß ich jetzt mal außen vor).
Bin gespannt auf Kika's weitere Ausführungen.
Gruß,
Sven

[Kika]

@BergH
Gandalfs Vergleich mit der Unschärferelation ist gar nicht so weit hergeholt. Das gilt nicht nur für Bitratenverteilung oder DCT, sondern auch für die Bewegungserkennung. Ich nenne das immer "Schiffeversenken unter verschärften Bedingungen", denn genau so funktioniert die auch ;)
Na ja, wie auch immer, wenn ich das mit der DCT endgültig mal geregelt bekomme, bin ich endlich mit der Theorie durch, dann geht's an die Streams selbst. Zum Glück gibt's aber auf diesem Gebiet schon wahre Wissengiganten (Gandalf z.B.), sollte einfacher werden.
@Svennek
Danke für die Blumen. Aber bitte nicht vergessen, dass das, was ich schrieb, noch nicht abschließend gesichert ist. Bei der Intra-Matrix kann ich die Theorie inzwischen in die Praxis umsetzen, klappt immer. Die Non-Intra wehrt sich noch etwas, irgendwo ist da noch der Wurm drin. Und erst, wenn ich den gefunden habe, mache ich da einen Artikel, Guide oder was auch immer draus.
@All
Es gibt ja die beiden verschiedenen 99er Matrices:
1. Mehrere Spalten vertikal auf 99 gesetzt
2. Mehrere Werte diagonal auf 99 gesetzt
Wo ist der Unterschied? Zumindest das ist mal einfach.
Bei 1 wird bei den vertikalen Frequenzen ein ganzer Frequenzbereich weggeschnitten. Dadurch wird die effektive HORIZONTALE Auflösung des Videos geringer, außerdem gibt es eine gewisse Filterwirkung und etliche der Zellen enthalten anschließend 0, was leichter zu komprimieren ist.
Bei 2 werden von verschiedenen Frequenzbereichen Teilbereiche abgeschnitten, horizontal wie vertikal. Auch hierbei sinkt die effektive Auflösung, allerdings ist die Filterwirkung viel geringer. Warauf es bei der diagonalen Matrix aber ankommt ist, dass die Zellen in einer Reihenfolge, die der Abtastung beim ZigZag-Scan entsprechen, auf Null gesetzt werden. Bei der anschließenden RLE-Kodierung stehen so etliche Nullen direkt nacheinander, was dann eine bessere Komprimierung ergibt.
Das Geheimnis von mb1's Interlaced Matrix liegt nun darin, dass die Zellenwerte entsprechend der Reihenfolge beim Alternate Scan gesetzt wurden. Außerdem ist die Quantisierung niedriger, was durch höhere Detailschärfe ein besseres Bild ergibt, aber auch höhere Bitraten benötigt.
Gruß,
Kika

[Svennek]

@Kika: war auf viele Teilnehmer gemünzt, aber im Prinzip hier speziell auf Deinen Post richtig.
Was ich jetzt nur nicht verstehe:
1. Kann sein, daß ich einen Post/eine Anleitung verpaßt habe, aber ist mb1's interlaced Matrix äquivalent zu dem von Dir beschriebenen Typ 2?
2. Bei deiner Typ-Unterscheidung der 99er Matrizen: mein Fazit wäre, daß vom generellen Standpunkt her die zweite Matrix zu bevorzugen ist. Ist das korrekt?
Gruß,
Sven

[Kika]

Zu 1:
Nein, das ist 'ne ganz andere Sache. Die 99er Matrices dienen dazu, Bitrate zu sparen, sie verschlechtern aber generell die Bildqualität, sorgen im Gegenzug aber für weniger Verblockung.
Die interlaced Matrix ist aber auf optimale Bildqualität ausgelegt, ohne jede Rücksicht auf Bitraten, die müssen dann eben recht hoch sein.
Zu 2:
Dein Fazit, ist das nun korrekt? Jein. Beide sorgen dafür, dass das Bild unschärfer wird. Variante 1 macht das mit einem kompletten Frequenzbereich, was im Prinzip besser ist, aber eben der Scan-Order nicht entspricht.
Variante 2 macht das über mehrere Frequenzen hinweg, was schlechter ist, aber der Scan-Order entspricht.
Von der Bildqualität her ist 1 besser, beim Bitratensparen 2. Wobei die Qualitätsunterschiede aber mit bloßem Auge praktisch nicht zu sehen sind.
Na ja, es hindert ja einen niemand daran, beide Varianten miteinander zu kombinieren.
Beispielsweise die letzte Spalte komplett auf 99 und zusätzlich von rechts unten 4 nach links und von dort aus nach rechts diagonal ebenfalls alles auf 99.

[Svennek]

Ok, vielen Dank.
"Und so ging er von dannen um noch einmal ein paar Matrizen durchzuprobieren" ... bis die Jahre ;-)
Gruß,
Sven

[thedigital]

@Svennek:
Bitrate kommt von Bit raten ... ;-))
Und tschüss,
Thorsten.

[Helmut]

Bitrate kommt von Bit raten ....
Neee ... vom "Bit" trinken ... wenn Du genug getrunken hast (hohe "Bit" Rate ) dann siehste weder Artefakte noch Unschärfen auf der SVCD - ja selbst ne VCD sieht wie ne DVD aus ;-))

[Svennek]

Also Bit hab ich genug im Kühler ... aber jedesmal voll sein, wenn ich kodiere? Ja neee ...

[Kika]

Wie war das noch? Mit 32 Bit geht alles besser? ;)
... irgendwie merkt man, was heute für ein Tag ist...

[bergH]

tach auch !
Wie war das mit den 32 Bit und meinem Gedächtnis :
Hier eine der besten Definitionen von Bitraten :
Chris.Jan
schon länger dabei
Registriert seit: 15-12-2000
Wohnort: Mönchengladbach
Beiträge: 246
"Bit"burger raten
Du schaust Dir die lustigen Vögel in der Kneipe an, und ratest wieviel Bit die wohl getrunken haben.
Je mehr DU an der richtigen Anzahl vorbei liegst, um so mehr Strafpunkte gibts. Bei 20 Strafpunkten wirst Du dann zum lesen und auswendiglernen des ganzen Boardes gezwungen.
Vielleicht stellst Du dann nicht mehr solche Fragen.
Deine Behauptung, Dir alles durchgelesen zu haben aus einem anderen Thread nehm ich Dir nicht ab.
Hab ich jetzt Hot irgendwas vorweggenommen ?

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93'er Yamaha FZR1000 als Superbikeumbau mit 136PS, Stahlflex, Scottoiler, Z4-180er Schluppen, Kellermänner