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VHS Video digitalisieren
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ANDREAS 
Moderator


Anmeldungsdatum: 07.05.2001
Beiträge: 1516

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Beitrag Beitrag 0 - Verfasst am: Do Jan 17, 2002 14:29    Titel: Antworten mit Zitat

Eine Überarbeitung dieses Artikels ist im Gange. Es zeigt sich nämlich, daß es noch mehr Lösungsansätze gibt, die auch Qualitativ zu einem besseren Ergebnis führen können. Bis dahin ist der Thread (link unten) und dieser Beitrag als Grundsatzrichtung anzusehen der sich in dem einen oder aderem Punkt noch verändern kann.

Eine neue Zusammenfassung vom 12.02.02 ist hier und der alte Bericht ist aber noch im xSVCD Thread zu lesen.

Nachtrag vom 27.02.2002
Nachtrag vom 11.05.2002


Analoge Videobänder über TV-in, Chinch oder S-Video nach SVCD digitalisieren
Im Forum haben wir dahingehend schon einige Fragen bekommen und versucht die „richtigen“ Antworten heraus zu arbeiten. Es hat sich auch bei diesem Thema wieder gezeigt, daß eine Definition gefunden werden muß was man eigentlich machen möchte. Hier hat jeder seine Vorstellung und damit verbunden gibt es dann leider auch unterschiedliche Einstellungen, wir kennen das ja schon von Tmpeg. Also braucht man eine Definition die recht genau beschreibt welche Ausgangssituation ich habe und wie ich zu einem guten Ergebnis komme. Im Forum haben wir folgendes festgehalten:
Topic Seite 3

  • 1.VHS Band Uralt, stark verrauscht, Bildqualität schlecht und unscharf
  • 2.VHS Band in mittlerer bis guter Qulität, z.B. gekaufte Kassetten
  • 3.VHS Band in sehr guter Qualität, z.B. mit dem Copymaster von DVD auf VHS Band selber kopiert, eigenes analoges/digitales Videomaterial
  • 4.S-VHS Band, z.B. vom Fernsehen aufgenommen, mittlere Qualität
  • 5.S-VHS Band, z.B. eigene Videos von analog/digital Kamera oder DVD nach S-VHS kopierte Filme
  • 6.Direkte Aufnahmen von TV, über TV in oder S-Video in (über Videorecorder)

Damit dürften bestimmt 90% aller Fälle getroffen sein. Das alles sollte mit Tmpeg als Standard SVCD erzeugt werden um eine möglichst große Kompatibilität zu erreichen. Somit ergibt sich die Auflösung 480x576 und eine max. Datenrate von 2788kbps. Um eine saubere interlaced Aufnahme zu bekommen werden wir zusätzlich, und als einzige Ausnahme, noch das 352x576er Format (sog. half DVD oder auch ½ D1 ) benutzen und sind durch half DVD auch gleichzeitig für die spätere Umwandlung zur DVD gewappnet. Die 352x576er Auflösung entspricht nicht dem SVCD Standard.
Der erste Schritt ist die richtige Verbindung der Geräte an die TV oder Capturekarte. Um die beste Überspielqualität zu bekommen sollte von vornherein über die S-Video Buchse gegangen werden, manchmal auch mit SVHS benannt und nicht zu verwechseln mit einem S-VHS Videorecorder !!! Wenn der VHS Videorecorder keinen solchen Ausgang besitzt, gibt es auch Adapter, die von Scart auf S-Video eine Verbindung herstellen. In der letzten Zeit gibt es jedoch Aussagen, daß diese Verbindungen über den Adapter Probleme bereitet. Um dennoch zu Ergebnissen zu kommen empfielt es sich direkt über die Chinchverbindung zu gehen. Dennoch ist eine Verbindung über S-Video vorzuziehen. (Nachtrag vom 11.02.02) Einfache Verbindungen über die Chinch Anschlüsse (gelbe Buchse) oder ein TV Kabel würde ich nicht empfehlen. Gerade Beim Überspielen von VHS-Camcorder Filmen wird die Qualität zusätzlich noch verschlechtert.
Bild S-Video und Ton Buchsen
Haben wir das geschafft kommen wir zum eigentlichen Aufnehmen. TV- als auch Capturekarten haben so gut wie immer ein Programm mit dem es ermöglicht wird einen Stream, woher er auch kommt, aufzunehmen. Manche sind optimiert, andere nicht. Oft fehlen aber Einstellmöglichkeiten um andere Codecs, Formate oder Filter bei der Aufnahme einzusetzen. Wenige Tools haben auch gar keine Möglichkeit Aufnahmen zu erzeugen.
In Ermangelung dieser Möglichkeiten wurde das unabhängige und sehr mächtige Tool Virtual Dub geschaffen das zugleich ein Freeware Tool ist und somit für jeden kostenlos zur Verfügung steht. Mit ihm ist es möglich in fast jedem Codec und jeder Auflösung aufzunehmen. Großer Nachtei ist jedoch, daß das Tool viel Rechenpower braucht um ordentlich zu arbeiten. Genauere Einstellungen über die Funktion von VD sind im Netz vielfältig verfügbar und auch beim EDV-TIPP.de einzusehen.

Adresse von VD in Netz:

Virtual Dub

Übersicht von Filtern:

Fiter von Donald Graft


Grundsätzlich sollen nun die Filter und deren Reihenfolge erklärt werden, wie sie für einige dieser Fälle (siehe oben) eingesetzt wurden (Erklärung Filter). Die Überlegung ob man die einzelnen Filter in Ihrer Funktion erklären sollte, halte ich für durchaus sinnvoll. Hierdurch kann jeder selbst nachvollziehen wo ich was ändern könnte um dann Verbesserungen zu erreichen bzw. um die letzten Anpassungen auf mein spezielles System vorzunehmen. Wen diese Erklärungen nicht interessieren, der kann gleich zu der Ergebnissen durch rutschen und diese dann einfach übernehmen (Digitale Ergebnisse).
Es hat sich durch viele Versuche gezeigt, das eine recht gute Qualität des Bildmaterials zu erreichen ist. DV oder S-VHS interlaced Videos von Camcordern sind in ihrer Qualität jedoch nicht wirklich zu erreichen. Dafür reichen die Normanforderungen einer SVCD nicht aus. Mit ein paar Tricks kann man jedoch auf rund 80-90% S-VHS Qualität kommen wobei das deinterlacen u.a. eine Rolle spielen kann. Dazu später mehr.
Allgemein ist zu den Aufnahmen zu sagen, das diese immer in der größt möglichen Auflösung erfolgen sollten. Schon alleine durch das Umrechnen von 704x576 auf 480x576 werden Fehler eliminiert, was sich im Regelfall positiv auf das Bild bemerkbar macht.
Für die Versuche wurde mit VD 1.4c aufgenommen und dem Morgen MJpeg Codec mit 85% Qualität. Größe des Bildes war u.a. (704) 720x576. Ich habe auch keine Filter bei der Aufnahme in VD eingesetzt. Erstens haben viele nicht so kräftige Rechner die in Echtzeit Filter erlauben und zum zweiten bekomme man damit von vornherein eine „bessere“ Grundaufnahme, womit dann wiederum die Filter in VD so nicht eingesetzt werden bzw. es werden einfach ein paar Filter weg gelassen.
Die Ergebnisse sind optimiert, haben jedoch immer den Makel, daß dies auf einem bestimmten System (Kamera, TV/Capture Karte, DVD Player und Fernseher) erfolgt ist. Unterschiede zu anderen Systemen kann es immer geben, jedoch sollte mit den Erklärungen ein Anpassen durch Verständnis möglich werden. Weiterhin haben wir kurze Stücke als Beispielstreams zur Verfügung gestellt, die weiter unten genau beschrieben sind. Hiermit kann sich jeder sein eigenes Bild machen, ob es das ist was er möchte oder lieber mit einer xSVCD arbeitet (Artikel von mb1 DV nach xSVCD) bzw. wartet bis die DVD Strecke bezahlbar wird.

Erklärung Filter:
Es gibt Filter in VD die direkt bei der Aufnahme angewandt werden können, als auch Filter, die erst benutzt werden, wenn man im Bearbeitungsmode das Bild verändern möchte (z.B. Resize, deinterlaced etc.). Erstere benötigen viel, viel Rechenpower und sind nur für sehr leistungsstarke Systeme zu empfehlen. Systeme unter 1 GHz werden genug damit zu tun haben in der Größe von 704 oder sogar 720 x 576 aufzunehmen. Mit zusätzlichen Echtzeitfiltern würden solche Systeme nur ungenügende Ergebnisse liefern (ausgelassene Frames). Auch ist es nicht immer zu empfehlen diese Filter direkt einzusetzen, da schon hierdurch Informationen verloren gehen können, Beispiel weiter unten.
Um die Leistung der einzelnen Filter zu zeigen habe ich den Mpeg Stream vom mb1 genommen (Episode eins) den er mal im Netz zur Verfügung gestellt hat. Diesen so aufbereitet, das man vom „Original“ aus die jeweiligen Veränderungen der Filter klar erkennen kann.
Filter die in eine Reihenfolge gebracht werden haben natürlich gegenseitig Einfluß auf die Wirkung und können sich aufheben oder auch verstärken. Im Regelfall ist weniger mehr, gerade bei klaren und rauscharmen Aufnahmen.

Bild: Original
Links oben (Nr.1) kann man schön die Struktur des Ringes erkennen. In der Mitte die Explosion und die dazugehörigen, starken Macroblöcke (Nr.2), weiter links den Rauch (flächige Abbildung mit leichten Macroblockstrukturen) und weg fliegende Einzelteile scharf gezeichnet (Nr.3).

Steven Don, dynamic noise reduktion (MMX)
Wie der Name schon sagt versucht dieser Filter das unvermeidliche Rauschen bei Aufnahmen zu vermindern bzw. zu unterdrücken und dies ohne einen Blurfilter (Weichzeichnung) zu benutzen. Rauschen ist nichts anderes als ein konfuses, in der Höhe begrenztes Verändern von bestimmten Frequenzen um einen Mittelwert herum, wobei diese dann als Peak zu betrachten sind. Auf einer gleichmäßigen Wand ist dadurch eine unruhige, eben rauschige Struktur sichtbar (von Pixel zu Pixel gibt es Unterschiede in Farbe, Helligkeit etc). Der Filter versucht nun diese Pixel, die man auch als Frequenzen beschreiben kann, abzuschneiden bzw. herauszufiltern. Je höher also der Wert ist, um so mehr dämpft der Filter diese Frequenzen (schneidet früher ab) und somit werden die Wände wieder ruhiger da es weniger stark veränderte Pixel gibt.
Das eigentliche Problem besteht nun darin wirklich vorhandene Strukturen zu erkennen, Lichtkannten, unterschiedliche Farben, Farbnuancen, Risse etc. Nicht immer ist ein vermeintliches Rauschen auch ein Rauschen, es kann sich ja auch um eine leichte Bewegung des Camcorders handeln der gerade einen Sand- oder Kieselstrand aufnimmt oder es regnet beim Filmen. Hier einen Mittelwert zu finden ist schwierig und sollte je nach Aufnahme an einer „kritischen“ Stelle kurz begutachtet werden. Je rauscharmer das Original schlußendlich aufgezeichnet und auf die Festplatte gebracht wurde, je weniger oder gar nicht brauche ich diesen Filter anzuwenden. Bei analog Camcorder Aufnahmen hat sich ein Filter von etwa 6 bis 10 als brauchbar erwiesen, bei alten, schlechten VHS Kassetten kann man durchaus auf 20 oder höher gehen.
Einen Rauschfilter mit der gleichen Funktion kann man in VD auch als Echtzeitfilter einstellen, der eine recht schöne und gleichmäßige Rauschunterdrückung hervor bringt. Leider schluckt er auch einige Einzelheiten, was jedoch bei alten VHS Aufnahmen eher unwichtig ist. Hier bewirkt dieser Filter wahre Wunder. Man kann sich somit im Nachhinein diesen Filter sparen, was wiederum der Rechenzeit zugute kommt.
Bei guten Hi8 (Analogcam, Basis S-VHS) sollte dieser Echtzeitfilter nicht eingesetzt werden, sondern später bei der Begutachtung des Filmes. Bei Versuchen habe ich mir der Echtzeit Rauschunterdrückung immer den Regen/Regentropfen oder feine Strukturen weggefiltert.

Gilles Mouchard, chroma noise reduktion
Ein sehr interessanter Noise Filter, mit dem man ziemlich gut das Rauschen steuern kann. Er betrachtet nicht nur die Helligkeitsschwankungen (luminance), sondern man kann auch gezielt in die Farben eingreifen. Er entschärft die typischen Farbstreifen bei VHS, S-VHS bzw. analog Camcorder Aufnahmen. Versuche laufen noch, welche Einstellungen was bewirken. Zur Zeit stellen die Standardeinstellungen eine gute Alternative dar.

VD-Filter blur
Auch gaussian Blur oder einfach Blur, Abkürzung für Gaußscher Weichzeichner. Dies ist ein Weichzeichnungsfilter der Aufgrund eines vom Anwender festgelegten Radius eine Unschärfe errechnet. Der Filter Blur von VD läßt uns in dieser Ausführung keinen Spielraum etwas einzustellen, aber mit dem Zusatzfilter box blur sind genau diese Möglichkeiten vorhanden. Der VD Filter Blur zeichnet in einem Radius von einem Pixel unscharf und ist für die meisten Fälle mehr als ausreichend.
Dieser Filter ist ein sehr hilfreiches Werkzeug, wenn es darum geht alte und verrauschte VHS Videokassetten zu bearbeiten. Er nimmt das Bild, verwischt Strukturen und gleicht sie an.

Bild: Blur Filter
Damit verschwinden annähernd die häßlichen, horizontalen Rauschlinien wie sie auf den VHS Kassetten vorkommen. Nachteil ist natürlich ein Weichzeichnen, der für gute Aufnahmen in dieser Form zu viel sein kann. Man sieht das schön im Bild „Blur Filter“. Hier kann man Detailstrukturen bei Nr.1 so gut wie nicht mehr erkennen. Im Bereich Nr.2 werden die Macroblockstrukturen fast vollständig verwischt und bei Nr.3 sieht man, daß der Rauch eine „Masse“ bildet und die weg fliegenden Teile verwaschen und ohne klaren Rand erscheinen.
Die Definition, das der Filter im Radius von einem Pixel sucht und weichzeichnet, findet sich somit in der Struktur des Bildes wieder.
Weiterhin ist der Weichzeichnungseffekt so groß, daß eventuelle Kammstrukturen von interlaced Material fast 100%ig verloren gehen. Daher ist nach diesem Filter quasi ein „progressives“ Bild entstanden. Eine recht ähnliche Bearbeitung des Bildes macht die Blend together Einstellung des deinterlaced Filters.

Donald Graft, smart smoother
Donald Graft hat viele leistungsstarke VD Filter kreiert, bei dem selbst gestandene Programme an ihre Leistungsgrenze kommen. Viele Filter sind bei Ihm auf der Hompage ( http://sauron.mordor.net/dgraft/index.html ) zu ziehen und in VD einzubinden. Auch ist eine gute Erklärung auf seiner HP zu den einzelnen Filtern vorhanden.
Der smart smoother ist eine Variante des Blur Filters. Mit ihm ist es jedoch möglich eine feinere Abstufung der Wirkung und des Radius vorzunehmen. Man kann deutlich in Bild smart smooth 5/100 sehen, das der Effekt verheerend sein kann.

Bild: smart smooth 5/100
Hierbei ist der erste Wert der Radius in der der Filter mit seinem zweiten Wert, der Stärke des Effekts, wirkt. Wird der Filter jedoch richtig dosiert, siehe Bild smart smooth 3/30, dann ist das Bild sehr homogen. Im Bereich Nr.1 sind die Strukturen durchaus noch ausreichend zu erkennen. In der Feuerwalze Nr.2 haben die Macorblöcke ihre innere Struktur etwas vereinheitlicht und im Bereich Nr.3 ist der Rauch kaum noch mit Macroblöcken durchzuogen, sondern er nähert sich einer recht gleichmäßigen Fläche an. Dennoch sind scharfe Umrandungen der weg fliegenden Teile zu sehen.

Bild: smart smooth 3/30
Wenn man bedenkt, daß jede einzelne, sichtbare Struktur Datenrate kostet, kann man sich ausmalen, daß gerade diese winzigen Korrekturen viel bringen, zumal sie am Fernseher in dieser Klarheit nicht vom Original zu unterscheiden sind. Auch kann man hierdurch das Ausgangsmaterial für die Mpeg Umwandlung optimal vorbereiten. Der Filter macht sich hauptsächlich für sehr gute Vorlagen, DV oder S-VHS Cam, bezahlt um nicht zu viele Bildinformationen im Vorfeld zu verlieren. Ein Highlight ist die Möglichkeit, diesen Filter auf eine interlace Struktur anzuwenden. Hierzu muß im Filter unten der Haken gesetzt werden.

Jim Casaburi, temporal cleaner und 2Dcleaner
Auf seiner Seite ( http://home.earthlink.net/~casaburi/download/#2dcleaner ) sind u.a. diese Filter zu beziehen. Ich konnte keine Filtereinstellungen finden, die mich zu diesem Zeitpunkt wirklich glücklich gemacht hätten. Bei diesen Filtern muß noch ein bischen probiert werden, was ja whisper im Tiefgang ergründen wollte

Nachtrag 27.02.2002
2d cleaner optimiert,
Der 2d cleaner optimiert, ein interessanter Filter. In diese Fußstapfen treten u.a. temporal cleaner und der temporal smoother. Beim 2d cleaner wird versucht scharfe Kannten zu erkennen und die Flächen zu glätten. Der Vorteil gegenüber dem smart smoother besteht somit in der Erkennung der Kannten. Das Glätten erfolgt hierbei über bluring und ist von den x und y Werten abhängig. Je höher der Wert in x und y ist, desto stärker ist das Bluring. Ich benutze hier momentan die Werte 1, 1 oder max. 2,2. Alles andere ist viel zu stark. Threshold ist wiederum die Stärke der Erkennung was ist eine Kannte und was nicht. Hier mal mit dem Haken bei „show sharp edges“ einen Test machen und auf das jeweilige Material einstellen. Habe hier für S-VHS Cam 5 bis 11 benutzt. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem smart smoother ist die wesentlich größerer Umrechnungsgeschwindigkeit.

Sharpen
Zum Schärfen ist allgemein zu sagen, daß die menschliche Wahrnehmung mehr auf Kontraste und Schärfe reagiert, als auf gleichmäßige Flächen. Hierdurch kann man ein Bild merklich aufwerten. Jedoch ist Vorsicht angebracht, da bei überzogener Schärfe das Bild ins Gegenteil rutschen kann. Unruhige, flimmernde und rauschige Bilder die zusätzlich bei der späteren Mpeg Konvertierung zu Verblockungen führen. Eine allgemeine Regel kann hier nicht gebracht werden, jedoch haben logischer weise rauscharme und scharfe Bilder von vornherein die besten Voraussetzungen. Setzt für eine Kameraaufnahme ausreichend Licht voraus und genügend Zeit, damit die Kamera fokussieren kann. Die Versuche haben gezeigt, daß man mit dem einfachsten Schärfefilter sharpen, durchaus zu ansehnlichen Resultaten kommt. Hier benutze ich eine Spannweite von 12 (S-VHS/DV Cam) bis 22 für alte VHS Kassetten.
Schärfen an sich ist nichts anderes als den Kontrast und Farbe zu erhöhen und eventuelle Kannten bzw. Strukturen voneinander abzuheben. Dies kann mit verschiedenen Mitteln erreicht werden, das Resultat ist in jedem Fall gleich. Die Funktion „sharpen“ in VD benutzt einen sehr einfachen Algorithmus der das GANZE Bild beeinflußt. Man sieht das sehr deutlich auf Flächen, denn diese werden bei einer überzogenen Schärfe unruhig und fangen an zu rauschen (dieses Rauschen wird auch als Schärferauschen bezeichnet). Hierbei wird nichts anderes gemacht, als eine Differenz zwischen den einzelnen Pixeln gesucht, bei gefundenen Kannten eine höhere Farb- und Helligkeitsdifferenz, um somit den Eindruck von mehr Schärfe zu erzeugen. Sollte es sich um flächige Bildelemente handeln, so wird oft nur durch eine Reduzierung der Farbtiefe ein Schärfeeffekt erreicht. Der Filter xsharpen von Donald Graft hat als Grundfunktion auch nur die Sharpenfunktion, jedoch kann die Wirkung aber zusätzlich eingestellt werden, ähnlich wie es bei smart smooth der Fall ist.
Der Filter unsharp mask beinhaltet zusätzlich die Funktion des Differenzieren durch einen Pixelradius. Im Regelfall wird um eine Kannte eine definierte Pixelreihe in einem hellen oder dunklen Ton gezogen, um zum nächsten Bildelement einen Kontrast hervorzurufen. Unsharp mask ist somit der beste Filter weil er versucht die Flächen nicht zu beeinflussen. Leider braucht dieser Filter von den Schärfefiltern die meiste Rechenzeit bzw. Rechenleistung.

Resizen
Angel hat auf seiner Seite ( http://www.uni-kassel.de/~eckhardm/Frame9HQwip.htm ) ja schon einiges dazu erkundet. Darum möchte ich eigentlich nur auf diese Seite verweisen, damit man sich das Themengebiet mal durchliest. Auch möchte ich hier nicht auf das Errechnen der Seitenverhältnisse, also von wo nach wo und wie man dazu kommt, eingehen. Beschrieben werden soll nur kurz der Resizing Filter und welche Einstellungen zu machen sind.
Ich benutze den smart resize 1.1 Filter von Donald Graft. Dieser hat ein zusätzliches, nützliches Feature er kann resizen und läst das Bild interlaced. Wenn diese Funktion nicht gebraucht wird, kann der Haken vom Interlace weg genommen werden und ein normales resizen wird ermöglicht. Es ist auch möglich auf verschiedene Arten zu resizen, was durchaus sinnvoll ist. Ich für meinen Teil benutze meist bilinear. Das Bild wird gefälliger und störende Effekte wie Rauschen an scharfen Kannten bei Analogaufnahmen wird nicht verstärkt. Auch hier streiten sich die Geister, sollte jeder mal selber ausprobieren. Den Haken bei Interlace nur dann setzen, wenn man zum Schluß wieder ein Interlace AVI haben möchte.

Deinterlacen
Dieses Thema ist auch bei uns im Forum schon heiß diskutiert worden. Mb1 hat auf seiner Seite ja verschiedene Programme und einige Methoden vorgestellt. Prinzipiell möchte ich nur mal die Auswirkungen auf das Bild an sich aufzeigen und welche Resultate zu erwarten sind. Weiterhin gibt es bei den Teststreams auch drei Files die genau diese Eigenarten eines solchen Bildes zum originalen interlaced Bild darstellen. Unter VD kann es jedoch noch zu einem Phänomen kommen, das weder mit der Fieldreihenfolge noch mit dem Progressivflimmern etwas zu tun hat, sondern auf einen Umrechnungsfehler bei falschem Croppen.
Nun, deinterlacen bedeutet ja nichts anderes, als daß ich zwei Halbbilder zu einem zusammen fügen möchte bzw. ich möchte ein progressives Filmbild, 25fps PAL bekommen. Es gibt verschiedene Arten wovon ich allerdings nur die zwei beschreiben möchte, die das beste Ergebnis bringen. Weiterhin ist die Eigenart eines solchen Filmes wiederum das sogenannte progressive Bildflimmern. Dies ist sehr gut auf den Kinofilm-DVDs zu erkennen und nicht zu verwechseln mit einer falschen Fieldorder bei interlace Filmen. Dieses Flimmern ist so ohne weiteres nicht zu beheben, denn es entsteht durch das Fehlen von Informationen (Bewegungsinformationen) in der Bildreihenfolge.
Motion-adaptive deinterlacing
Hierbei wird das Bild analysiert und in zwei verschiedene Bereiche aufgeteilt. Erstens entstehen Bereiche die keine oder nur eine nicht wahrnehmbare langsame Bewegung enthalten. Hier wird das erste und zweite Halbbild zusammen gespielt und es treten äußerst geringe bis keine Informationsverluste auf (Schärfe, Bildinformationen). Zweitens werden Bildbereiche ermittelt, die eine Bewegung erkennen lassen, also somit eine eindeutige Kammstruktur aufweisen.  In diesen Bereichen werden mit dem BOB-Deinterlaced Verfahren die fehlenden Bildinformationen errechnet. Das BOB deinterlacen vergleicht gerade und ungerade Felder und interpoliert den fehlenden Bereich linear aus den darüber und darunter liegenden Zeilen (Lineinterpolation). Die Schwierigkeit besteht nun darin zu erkennen ab wann ein solches Bild bewegt ist und Kammstrukturen hat, wann das Bild still steht und wann ist es nur ein einfaches Rauschen.
Motion-compensating deinterlacing
Auch hier wird das Bild analysiert und in diese zwei Bereiche aufgeteilt. Der Unterschied liegt in der Umwandlung der Bewegungsfelder. Verschiedene Bewegungen, schnell und langsam, wenig bewegt und viel bewegt, können für eine optimale Darstellung verschieden interpoliert werden (bob, weave und vertikal). Der wichtigste Unterschied zum Motion-adaptiv Verfahren ist die Erkennung von Bewegungsvektoren trotz Kammeffekt. Wenn diese Erkannt werden, kann aus dieser Funktion das wahrscheinliche Bild berechnet und mit den optimalen Algorithmen „richtig“ dargestellt werden. In Echtzeit gibt es nur sehr wenige und sehr teure Deinterlacer (mehrere Zehntausend Euro) die das können.
Donald Graft, smart deinterlacer
Dieser Deinterlacer arbeitet nach dem motion adaptiv Verfahren und bringt von allen Deinterlacern das beste Bild. Voraussetzung ist ein im Vorfeld gut bearbeitetes Bild, in dem es nicht zu stark rauscht. Vorsicht ist jedoch geboten um bei der Vorarbeit nicht zu viele Einzelheiten zu löschen. Zu den Einstellungen kann man sagen, daß es meist günstig ist Field und Frame zu selektieren. Mit der Einstellung des Wertes „motion threshold“ wird die Empfindlichkeit der erkannten Kammeffekte bestimmt. Ob diese Auswahl richtig ist, kann man sich sehr gut mit der Probeeinstellung „show motion areas only“ ansehen. Die erkannten Bereiche werden gezeigt, die dann beim Umrechnen deinterlaced werden. In einigen Fällen ist es notwendig, besonders bei Analog-Cam Aufnahmen, den Haken bei „motion map denoiseing“ zu setzen. Hiermit wird vermieden, das Rauschen als Kammeffekt erkannt wird. Im Bild smart deinterlace sieht man mal die Grundeinstellungen, von denen man ausgehen kann.

Bild: smart deinterlacer
Da der smart deinterlacer offensichtlich nach dem motion adaptiv Verfahren arbeitet, setzt er in dieser Konfiguration das BOB Verfahren ein. Dies kann man sehr schön in der Vergrößerung des Bildes sehen. Wenn das Bild zu unruhig ist kann zusätzlich noch das Blend verfahren eingesetzt werden (Haken bei „Blend instead of...“ Pfeil Nr1). Dies ermöglicht ein etwas weicheres deinterlacen. Das cubische Verfahren eignet sich m.E. nur für sehr saubere, rauschfreie Filme, z.B. DV Videomaterial, die eine ausreichend große Auflösung haben. S-VHS ist in Summe zu unruhig.

Digitale Ergebnisse
In welcher Reihenfolge sollten die Filter eingesetzt werden? Aus der digitalen Fotobearbeitung kann man Anlehnungen zum bewegten Bild herstellen. Allgemein ist zu sagen:
1.Endrauschen, wie auch immer (endrauschen z.B. bei zu dunklen Aufnahmen)
2.Event. Weichzeichnen
3.Kontraste und Helligkeit anpassen
4.Farben anpassen
5.Ausschneiden und richtige Größe errechnen
6.Schärfen
Mehr ist im Regelfall nicht nötig. Es besteht natürlich die Möglichkeit verschiedene Filter weg zu lassen bzw. die Filter zu vertauschen, je nach Voraussetzung des Filmes. Eins nicht vergessen. Auch nach einem Verkleinern des Bildes sollte man bedingt nachschärfen. Es ist ein allgemeiner Aberglaube, das eine Bildverkleinerung einen Schärfegewinn bringt. Im Gegenteil, ein eingesetzter Schärferegler macht ja an den Objektkannten etwas. Wenn es sich um einen Pixelradius (unsharp mask) handelt wird dieser beim verkleinern/vergrößern natürlich auch weg-/umgerechnet. Somit ist ein maßvolles Schärfen im Nachhinein häufig angebracht. Verkleinern bringt nur eine gewisse Rauschminimierung, z.B. an den Kannten.
Umgesetzt auf unseren Film heißt das, je weniger Filter ich einsetze desto weniger Zeit benötige ich zum Umwandeln und meist werden die Bilder auch besser. Wer sagt, daß Tmpeg langsam ist, der wird bei einigen VD Filtern noch sein „blaues Wunder“ erleben. Für S-VHS Cam nach SVCD deinterlaced und einigen wirklich guten Filtern komme ich auf 4 bis 5 Bilder pro Sekunde bei einem 1,33GHz Athlon !!! Das Ergebnis kann sich jedoch sehen lassen aber die Zeit zum Umwandeln ist schon erschreckend.
Zur Zeit werden zwei Bereiche mit Demofilmchen geuppt:
VHS Video sehr schlechter Film (alte Kassette ca.6Jahre, Antennenempfang, oft abgespielt)
S-VHS Video Camcorder Aufnahmen (Hi8)

Infotext zu den Demostreams:
Datenstamm VHS_01 beinhaltet einen sehr schlechten Film, der auf einer sehr alten Kassette über Antenne aufgenommen wurde und schon einige Jahre auf dem Buckel hat. Maßgabe war einen möglichst guten Film heraus zu bekommen, somit wird „keine“ Rücksicht auf die Datenrate genommen.
Ist der Rechner schnell genug, können in VD folgende Filter schon bei der Aufnahme aktiviert werden:
[*]Rauschunterdrückung
[*]Clippen in das richtige Format
[*]Filter Bob
Mehr ist für die meisten eh nicht möglich. Mit Tmpeg wurde dann, und mit Rücksicht auf die Rechenzeit, mit CQ_VBR und der Tmpeg Version 2.01 gearbeitet. Qualität ist max 2525 kbps und min 1300 kbps bei 80% Qualität bei Audio 192 kbps.
Allgemein ist festzustellen, das es bei einem solch schlechten Material keinen Unterschied macht ob das Original interlaced oder progressiv war, das aufs Band gespielt wurde.
VHS_01:
stellt das Original dar. Es ist interlaced und nur mit Tmpeg umgerechnet, ohne Filter oder sonst was. Nur das Format ist natürlich auf die SVCD Auflösung angepaßt (480x576 und das sichtbare Bild ist 448x448 somit ~16:9). Man sieht ziemlich gut, wie das Original aussieht. Das Original ist eher noch ein Tick schlechter. Damit kann man sehr gut die Unterschiede zu den anderen Streams betrachten, die dahinter aufgeführt sind und einen repräsentativen Querschnitt darstellen.
VHS_01_blur:
[*]Dynamic noise reduktion Wert 10
[*]Blur
[*]SharpenWert 20
[*]Resize 448 auf 448, bilineare interpolation
In Tmepg wurde ohne Filter, nur mit clip frame, gearbeitet. Einstellungen auf progressiv/non-interlaced, Matrix 2x 99er progressiv und soften block noise mit 6 und 12.

VHS_01_smdeinter:
[*]Dynamic noise reduktionWert 10
[*]Smart deinterlaced, siehe Bild 1
[*]SharpenWert 17
[*]Resize 448 auf 448, bilineare interpolation
Tmpeg wie unter VHS_01_blur.

VHS_01_interl_smsmo:
[*]DeinterlacedWert unfold
[*]Dynamic noise reduktion 10
[*]Smart smoother, Wert 3/35
[*]SharpenWert 17
[*]DeinterlaceWert fold
[*]Smart resize, Haken bei interlaced und Werte auf 448x448, bilineare interpolation
Tmpeg auf interlaced stellen, clip frame wie gehabt. Soften block noise auf 15 und 10.

Bei S-VHS_01 wurde von der Hi8 Cam direkt in den PC Bildmaterial gespielt. Es sollte zum Schluß eine für meinen PC (Athlon 1,33GHz) verträgliche Rechenzeit herauskommen, nicht unter 4 fps (10 min Film hat dann rund 60min PC-Rechenzeit, ist natürlich eine subjektive Grenze).
Mit der Thematik selbstgedrehtes Video auf Standard SVCD sind wir nun bei einem Thema angelangt, das ja bekanntlich die Geister in zwei Lager fallen läßt. Mit einer Standard SVCD kann man keine hohen Auflösungen und ein tolles Videobild im Interlaced Mode bekommen. Deinterlacen (progressives Bild) verändert eindeutig das Bild, so daß die Bewegungen unharmonischer werden, jedoch wird der allgemeine Eindruck der Bildes (bei langsamen Bewegungen) deutlich besser.
Ich habe sehr viel probiert und muß leider feststellen, das daß deinterlaced Bild über die Summe der Vor- und Nachteile durchaus Vorzüge hat. Einzelheiten bekomme ich genau so scharf hin wie das originale interlaced Bild, dazu später mehr, nur sind die Bewegungen so ein Thema.
Die Problematik der Bewegung ergibt sich ja aus dem Umstand, das der Film nicht mehr aus 50 Bildern (Halbbildern) besteht, sondern nur noch aus der Hälfte, 25fps PAL. Hier kommt dann das progressiv Flimmern zum Vorschein, daß in bestimmten Situationen auffällt. Man muß es ganz klar sehen. Im Kino sieht ein Film NICHT anders aus. Auch hier sieht man dieses Flimmern !!! Trotzdem sollte darüber keine neue Diskussion angezettelt werden. Es steht ja jedem frei, sich für die eine oder andere Variante des Videos zu entscheiden oder eine xSVCD wie auch immer zu erstellen.
Der große Vorteil eines deintelacten Bildes ist die „progressivität“. Hierdurch kommt ein Verblocken so gut wie nicht mehr vor, auch kann die Auflösung höher gewählt werden. In Summe wird jedoch nicht die Qualität einer S-VHS Überspielung erreicht. Dazu gibt das System Standard SVCD nicht genug her. Bei guten Aufnahmesituationen kommt man auf etwa 80 bis 90% S-VHS Video.

Aufgenommen habe ich mal Sportaufnahmen von den Winterspielen über TV. Der Field bob eignet sich dafür hervorragend. Das interlaced Flimmern ist zwar noch sichtbar, jedoch werden die Bewegungen sehr harmonisch und weich. Das kommt natürlich permanenten Bewegungen entgegen. Beim deinterlacen machen
ja die langsamen und schnellen Bewegungen kein Problem, sondern die mittleren Bewegungsgeschwindigkeiten. Hierbei ist die Differenz der Folgebilder gerade so, das ein Flimmern trotz verwischen wahrzunehmen ist. Allgemein gesehen bleibt der Film in jeder Situation recht harmonisch.

Nachtrag vom 27.02.2002
Bei meinen S-VHS Cam Aufnahmen sieht das schon anders aus. Ich möchte möglichst die gleiche Qualität an Schärfe und Bildinhalt erhalten. Hier wird es schwierig. Diese Anforderungen widersprechen sich ja eigentlich wenn ich beim Standard bleiben möchte. Bei der DVD ist das was anders. Auf der einen Seite will ich Schärfe auf der anderen Seite wenig Flimmern bei Bewegungen. Mit dem field bob Filter sind recht ruhige Bewegungen zu erziehlen, jedoch ist das Bild SICHBAR unschärfer. Beim smart deinterlacer habe ich mit den normalen Einstellungen mehr Bewegungsflimmern aber in nicht bewegten Bereichen eine hohe Schärfe. Man bräuchte somit beides. Hier hat sich der smart deinterlacer mit dem Haken bei Blend als recht gut erwiesen. Es zeichnet in Bewegungsbereichen sehr schön weich und ansonsten hat man die hohe Schärfe. Wem das zu viel Bewegungsunschärfe ist, der kann auch den Haken bei Blend weg nehmen. Es flimmert dann eben ein bischen stärker (geschmackssache). Somit kann man sagen, das man bei S-VHS Cam Aufnahmen  mit dem smart deinterlacer zu besseren Ergebnissen kommt als mit dem field bob Filter.

S-VHS_01_orig:
Das originale Videobild als DVD stream abgebildet. Umgerechnet mit Tmpeg auf 720 x 576.
S-VHS_01_blur:
[*]Dynamic noise reduktion 6
[*]blur
[*]Sharpen Wert 16
[*]Smart resize und Werte auf 448x448, bilineare interpolation
Tmpeg auf progressiv stellen, clip frame wie gehabt. Soften block noise auf 5 und 10.

S-VHS_01_smdeinter:
[*]Dynamic noise reduktion 8
[*]Smart smoother, Wert 3/35
[*]Smart deinterlace, siehe Bild
[*]Sharpen Wert 14
[*]Smart resize und Werte auf 448x448, bilineare interpolation
Beim Smart Deinterlacer sollten die Einstellungen aus dem Filterbereich (siehe oben) bekannt sein.
Tmpeg auf progressiv stellen, clip frame wie gehabt. Soften block noise auf 5 und 10.



Nachtrag vom 27.02.2002
S-VHS_01_optim:
[*]null transform ( Bild Clippen)
[*]chroma noise reduktion 1.1 (Standard Werte)
[*]Dynamic noise reduktion (4 bis 8, meist 6)
[*]Smart deinterlace (wie beschrieben, event. MIT Blend)
[*]2d cleaner 0.9 (threshold 5 bis 11, x=1 oder 2, y=1 oder 2)
[*]Smart resize und Werte auf 448x448, bilineare interpolation
[*]Unsharp mask (3,25,0 bis 3,30,0)


Beim Deinterlacer hat sich mit meiner Kombination, Kamera und DVD Player, das beste Bild ergeben. Es sollten für die eigenen Versuche unter VD das rechte, umgerechnete Bild die Bildeigenschaften beim Probeabspielen auf 2x vergrößert werden (optische Kontrollfunktion). Hierbei kann man sehr schön Rausch- und Farbverhalten beobachten. Gleichzeitig sieht man, wie stark es noch an Kannten rauscht und flimmert oder ob die Flächen schon zu stark zugematscht sind. Mit dieser Einstellung ist mein PC (Athlon 1,33GHz) auf 4 bis 5 fps zurück gegangen.

S-VHS_01_interl:
[*]deinterlaceunfold
[*]chroma noise reduktion, Werte default
[*]noise reduktion 6
[*]resize
[*]sharpen 14
[*]deinterlacefold
Mit Tmpeg wurde nun auf die Auflösung 352 x 576 gegangen. Trotzdem man diese geringen Werte hat kommt es fast noch zu Verblockungen.

Beiträge im Forum:

http://www.dvd-svcd-forum.de/phorum....18;st=0

[URL=http://www.dvd-svcd-forum.de/forum/ikonboard.cgi?http://www.dvd-svcd-forum.de/phorum/viewtopic.php?t=5459
(Edit Link aktuell 20.11.2002)
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