Различия

Здесь показаны различия между двумя версиями данной страницы.

Ссылка на это сравнение

articles:dvd-aspect [2017/09/05 02:55] (текущий)
Строка 1: Строка 1:
 +====== DVD-aspect ======
 +<​sub>​{{DVD-aspect.odt|Original file}}</​sub>​
 +
 +====== проблемы DVD на широкоформатных экранах ======
 +
 +крис касперски ака мыщхъ, a.k.a nezumi, a.k.a elraton, no-email
 +
 +**большинство лицензионных ****DVD ****не соответствуют критериям качества. записанные с грубыми нарушениями стандарта,​ они порождают многочисленные проблемы при их просмотре,​ особенно на широкоформатных домашних кинотеатрах. часть ошибок может быть устранена путем ремастеринга ****DVD ****на домашнем ПК, часть — лишь ослаблена до некоторой степени,​ чтобы просмотр фильма вызывал удовольствие,​ а не отвращение. сегодня в нашей тестовой лаборатории мы исследуем три популярных фильма на предмет соблюдения важнейшей потребительской характеристики — разрешения.**
 +
 +===== введение или небольшой ликбез для начинающих =====
 +
 +DVD диск может хранить данные в любом виде (например,​ в MPEG4) и с любым разрешением,​ однако,​ стандарт предписывает хранить данные в MPEG2 в одном следующих разрешений,​ приведенных в таблицах 1 и 2.
 +
 +В основном,​ в России встречаются два типа DVD: с видеоматериалом в формате PAL ("​родным"​ разрешением для которого является 720 x 576) и NTSC (с разрешением 720 x 480). На первый взгляд,​ PAL-диски намного предпочтительнее,​ поскольку обладают на 20% большим разрешением по вертикали чем NTSC, однако… все дело в том, достаточно многие DVD выпускаются сначала в NTSC формате (ареал "​обитания"​ которого охватывает Северную Америку и Японию) и переводятся в PAL не с оригинального носителя (кинопленки,​ например),​ а с… NTSC-DVD, особенно это часто случается с "​лицензионными"​ дисками,​ записанными со спутникового телевидения или скопированными с NTSC-дисков,​ купленных в американских магазинах. Естественно,​ в обоих случаях,​ перевод в PAL-формат не приводит к увеличению разрешения,​ а осуществляется путем добавления мерзких черных полос сверху и снизу изображения.
 +
 +Другой немаловажный момент:​ в большинстве случаев нам придется иметь дело с дисками,​ записанными с разрешением 720 x 576 и 720 x 480 пикселей для PAL/NTSC соответственно. Простой подсчет показывает,​ что 720 x 576 соответствует соотношению 5:4 (1,25), а вот 720 x 480 слегка "​закаливает"​ за него (при своем соотношении 1,5) и при попытке вывода изображения 1:1, лица растягиваются по горизонтали. Чтобы этого безобразия не происходило большинство телевизоров имеют соотношение сторон 4:3 (1.33), более или менее корректно отображая как PAL, так и NTSC без особых искажений.
 +
 +А что делать при выводе широкоформатного (16:9) фильма?​! Некоторые (между прочим,​ достаточно многие!) производители не мудрствуя лукаво просто ужимают изображение по вертикали,​ добавляя черные полосы,​ в результате чего на PAL материале мы получаем фактическое разрешение всего лишь в 720 x 405,​ что даже меньше,​ чем "​нормальное"​ NTSC-разрешение!
 +
 +На самом деле "​фирменные"​ DVD //​**всегда**//​ записываются с разрешением 720 x 576/​720 x 480 //​**независимо**//​ от того с каким видеоматериалом (5:4 или 16:9) мы имеем дело. В MPEG2 заголовок записывается аспект (т. е. соотношение сторон) и DVD-проигрыватель масштабирует изображение "на лету"​. В результате,​ мы сохраняем полное разрешение по вертикали и на телевизоре с большим экраном качество ощутимо возрастает. Домашние кинотеатры и LCD мониторы с соотношением сторон 16:9 показывают широкоформатный фильм _без_ черных полос, поскольку на DVD их физически _нет_ и мы наслаждаемся картинкой по полной программе.
 +
 +А теперь представим,​ что произойдет,​ если подать на вход широкоформатного телевизора/​монитора видеофильм,​ записанный на DVD с разрешением 720 x 405. Мы увидим широкие черные полосы вместе с узкой "​прослойкой"​ актуального изображения между ними. Вообще-то,​ умные DVD-плееры в такой ситуации могут растянуть изображение,​ избавившись от черных полос, но… из 405 точек по вертикали,​ получить исходные 576без потери качества,​ увы, невозможно.
 +
 +Но это еще что!!! Некоторые "​умельцы"​ ухитряются добавить черные полосы и по бокам, в результате чего для сохранения оригинального аспекта изображение не так сильно ужимается по вертикали,​ ну а потеря горизонтального разрешения менее критична.
 +
 +Представляет огромный интерес взглянуть на популярные DVD-диски и посмотреть,​ удалось ли их производителям освоить MPEG2 формат или нет.
 +
 +|разрешение|формат сжатия|кодовое название|поддержка 16:9 Anamorphic|
 +|720 x 576|MPEG2|Full-D1|+|
 +|704 x 576|MPEG2|—|—|
 +|352 x 576|MPEG2|Half-D1 (CVD-стандарт)|—|
 +|352 x 288|MPEG2|—|—|
 +|352 x 288|MPEG1|VCD-старндарт|—|
 +
 +Таблица 1 ряд стандартных разрешений для формата PAL
 +
 +|разрешение|формат сжатия|кодовое название|поддержка 16:9 Anamorphic|
 +|720 x 480|MPEG2|Full-D1|+|
 +|704 x 480|MPEG2|––|––|
 +|352 x 480|MPEG2|Half-D1 (CVD-стандарт)|—|
 +|352 x 240|MPEG2|––|––|
 +|352 x 240|MPEG1|VCD-стандарт|—|
 +
 +Таблица 2 ряд стандартных разрешений для формата NTSC
 +
 +===== как мы будем действовать =====
 +
 +Для беспристрастного анализа DVD-дисков нам понадобится определенный инструментарий. Собственно говоря,​ подойдет _любое_ программное обеспечение,​ умеющее работать с DVD, например,​ знаменитый Gordian Knot, распространяемый на бесплатной основе:​ http://​gknot.doom9.org/​. Сначала установите Gordian Knot Codec Pack, содержащий набор всевозможных кодеков,​ а затем Gordian Knot Rip Pack. После этого можно приступать к работе,​ предварительно изучив руководство,​ которое можно найти там же на www.doom9.org.
 +
 +Хорошо подходит для этой цели и популярный видео-редактор нелинейного монтажа AviDemux (http://​fixounet.free.fr/​avidemux/​),​ обладающий интуитивно понятным интерфейсом,​ поддерживающий огромное количество выходных/​выходных форматов,​ портированный на Linux, Windows, Mac OS и при всем этом — абсолютно бесплатный.
 +
 +ОК, определившись с инструментарием,​ приступаем к тестированию в котором будет участвовать три DVD-диска:​ Shrek-II, Hannibal Rising и Hostel.
 +
 +===== Shrek-II =====
 +
 +Очаровательный мультик от Dream Works Pictures (2004 года),​ выпущенный ООО "​Арена"​ на DVD‑9 в формате PAL с логотипом "​коллекционное издание"​. При открытии DVD в программе **GDIndex** (входит в состав Gordian Knot), мы видим, что: а) это действительно PAL с разрешением 720 x 576 и соотношением сторон 16:9, что указывает на широкоформатный видеоматериал,​ однако,​ "​визуально"​ (в GDIndex'​е) он гораздо ближе к 5:4, что подтверждет "​яйцеобразная"​ луна. На самом деле, именно так все и должно быть!!!
 +
 +Производитель диска использовал разрешение DVD-диска на полную катушку,​ переложив заботу по масштабированию изображения на видеоплеер. В результате,​ мы сохранили полное разрешение изображения по вертикали,​ попутно избавившись от черных полос при выводе фильма на широкоформатный телевизор/​монитор. Ну… практически избавились.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_0.png?​553}}
 +
 +Рисунок 1 DVD диск с фильмом Shrek-II, открытый в программе DGIndex, сообщающий тип видеоматериала (PAL), соотношение сторон (16:9), а так же полное разрешение (720x576), включающее в себя наряду с полезным изображением мерзкие горизонтальные черные полосы и одну узкую вертикальную полосу по правому краю окна
 +
 +Даже при беглом взгляде на изображение обнаруживаются две черных полоски по горизонтали,​ и она узкая (широкой всего в два пикселя) полоса по правому краю, произвольным образом меняющая свой цвет с бардового на зеленый и обратно.
 +
 +После обрезки всего лишнего в Gordian Knot'​е (вкладка "​Resolution"​ в главном окне программы) мы получаем _фактическое_ разрешение 718 x 552,​ что близко к соотношению 4:3 (718/​552 == 1,​3),​ то есть изображение оптимизировано для просмотра на обыкновенных телевизорах. А как же быть обладателям домашних широкоформатных кинотеатров?​! А никак!!! Стандарт MPEG2 требует,​ чтобы и ширина,​ и высота изображения делились на 16 без остатка,​ чего в случае разрешения 718 x 552 явно не наблюдается. Можно, конечно,​ после обрезки черных полос растянуть изображение до 720 x 576,​ но качество от этого только упадет,​ поскольку resize-фильтры вносят существенные искажения.
 +
 +Тем не менее, качество данного фильма находится на вполне пристойном уровне.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_1.png?​552}}
 +
 +Рисунок 2 после обрезки черных полос разрешение уменьшается с 720 x 576 до 718 x 552,​ свидетельствуя о том, что фильм ориентирован для просмотра на домашних телевизорах
 +
 +===== Hannibal Rising =====
 +
 +Психологический триллер 2007 года от Metro-Goldwyn-Mayer,​ выпущенный ООО "​Диск ПРО"​ на DVD-9 в формате PAL, что GDIndex благополучно подтверждает,​ указывания на широкоформатный (16:9) видеоматериал,​ записанный в стандартном для PAL'а разрешении:​ 720 x576, но непристойное широкие черные полосы по всем четырем сторонам изображения нас убивают просто наповал.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_2.png?​553}}
 +
 +Рисунок 3 DVD диск с фильмом Hannibal Rising, открытый в программе DGIndex, сообщающий тип видеоматериала (PAL), соотношение сторон (16:9), а так же полное разрешение (720x576), включающее в себя наряду с полезным изображением мерзкие вертикальные (!) и горизонтальные черные полосы
 +
 +После обрезки всего лишнего (а это без малого по 78 пикселей с каждой стороны по вертикали и по 12 пикселей с каждой стороны по горизонтали),​ мы получаем… 696 x 420 пикселей _эффективного_ разрешения,​ что не дотягивает даже до NTSC, но зато 696/​420 ~ 16:​9,​ то есть производитель диска "​жестко"​ прошил аспект внутрь DVD, чудовищно проиграв при этом в разрешении и уже на обыкновенном телевизоре отчетливо видно, что качество не дотягивает даже до DVD-5, а на широкоформатном домашнем кинотеатре смотреть такое "​чудо"​ без содрогания вообще невозможно!
 +
 +{{dvd-aspect_Image_3.png?​553}}
 +
 +Рисунок 4 после обрезки черных полос разрешение уменьшается с 720 x 576 до 696 x 420,​ косвенным образом свидетельствуя в пользу того, что создатель диска не знал как задать аспект в MPEG2 файле, либо же попросту не располагал видеоматериалом соответствующего разрешения
 +
 +===== Hostel =====
 +
 +Фильм ужасов 2006 года от Квентина Тарантино (того, что снял Kill Bill), выпущенный ООО "​Киномания"​ в NTSC-формате с логотипом "​коллекционное издание"​ со стандартным для NTSC разрешением 720x480, однако,​ широкие черные полосы ужимают и без того невысокое NTSC разрешение до размеров почтовой марки.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_4.png?​553}}
 +
 +Рисунок 5 DVD диск с фильмом Hostal, открытый в программе DGIndex, сообщающий тип видеоматериала (NTSC), соотношение сторон (16:9), полное разрешение (720x480), включающее в себя не только полезное изображение,​ но и широкие горизонтальные полосы
 +
 +Обрезав по 58 пикселей с каждой стороны по вертикали и по 2 пикселя с каждой стороны по горизонтали мы получаем…. нет, ну это уже вообще смешно сказать:​ 716 x 364 пикселей разрешения,​ соответствующих соотношению сторон в 1,97:1, что близко к соотношению 1.85:1, характерном для видеофильмов,​ демонстрируемых в кинотеатрах (что наводит на мысль о способе "​лицензирования"​ фильма,​ а точнее об источение его получения),​ но все-таки 1,97:1 довольно далеко отстоит от 1.85:1. Почему?​! Чтобы ответить на этот вопрос,​ нам придется углубится в тонкости MPEG4 формата,​ ставшим стандартом де-факто для обмена файлов по сети.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_5.png?​552}}
 +
 +Рисунок 6 после обрезки черных полос разрешение уменьшается с 720 x 480 до 716 x 364,​ при котором о DVD-качестве просто смешно говорить
 +
 +===== как распознать MPEG2, полученный из MPEG4? =====
 +
 +Многие DVD-диски в качестве исходного видеоматериала используют сильно пожатый MPEG4, конвертируя его обратно в MPEG2 для получения DVD-совместимого диска. _Доказать_ это очень просто. Цветовая схема, используемая в MPEG2, кодирует два соседних горизонтальных пикселя _одним_ цветом,​ за счет чего цветовое разрешение сокращается вдвое, увеличивая степень сжатия и не сильно сказываясь на качестве,​ поскольку человеческий глаз имеет достаточно низкое цветовое разрешение,​ зато чувствителен к яркости.
 +
 +Разработчики MPEG4 пошли еще дальше и стали кодировать одним цветом матрицу из четырех пикселей,​ усредняя цвета смежных вертикальных и горизонтальных пикселей что, кстати говоря,​ породило проблему сжатия черезстрочечного видео, но об этом мы поговорим в следующий раз, а пока рассмотрим все три фильма под большим увеличением.
 +
 +Начнем,​ естественно со Shreak'​а (см. рис. 7):​
 +
 +{{dvd-aspect_Image_6.png?​553}}
 +
 +Рисунок 7 контрастная граница черных полос диска со Shek'​ом свидетельствует в пользу того, что он был скопирован с оригинального MPEG2 диска
 +
 +Резкая граница черной полосы указывает на то, что данный диск был записан с оригинального MPEG2 носителя и не подвергался сжатию в MPEG4, то есть с некоторой степенью достоверности его можно считать _действительно_ лицензионным DVD или качественной пираткой.
 +
 +А вот теперь посмотрим на Hannibal Rising (см. рис. 8). Что мы видим?​! Черная полоса не имеет резкой границы,​ а образует своеобразную "​гамму",​ вызванную тем что MPEG4 усредняет цветовую составляющую соседних вертикальных и горизонтальных линий. Получить такой эффект на MPEG2 довольно затруднительно,​ следовательно,​ мы имеем дело с MPEG4-источником,​ а, поскольку,​ по официальным каналам видео-продукция в MPEG4 не распространяется,​ данный диск был получен каким-то очень интересным путем, я даже не берусь судить каким. Кстати говоря,​ на MPEG4 избежать эффекта "​гаммы"​ очень просто. Достаточно,​ чтобы ширина черных полос была кратна 16 пикселям — т.е. размеру макро-блока,​ на которые MPEG4 разбивает сжимаемое изображение и границы которых никогда не "​замыливаются"​.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_7.png?​553}}
 +
 +Рисунок 8 цветовая гамма диска Hannibal Rising убедительно доказывает,​ что в качестве источника выступал видеоматериал в формате MPEG4
 +
 +Аналогичная ситуация наблюдается и с фильмом "​Hostel"​ (см. рис. 9) — вместо резкой границы мы имеем плавную цветовую гамму. Стоит ли после этого удивляется низкому разрешению и какому-то странному соотношению сторон?​! При просмотре на телевизоре с большим экраном,​ подобная "​гамма"​ создает неприятный эффект "​трехмерной выпуклости изображения"​ и способна испортить все впечатление от фильма,​ который,​ между прочим,​ стоит 20$, т. е. ровно столько же, сколько хороший лицензионный DVD, только вместо "​DVD-качества"​ мы получаем многократно пережатый MPEG4, сграбленный неизвестно с какого источника.
 +
 +{{dvd-aspect_Image_8.png?​553}}
 +
 +Рисунок 9 цветовая гамма диска Hostel убедительно доказывает,​ что в качестве источника выступал видеоматериал в формате MPEG4
 +
 +===== исправление ошибок в условиях домашней лаборатории =====
 +
 +Потерянное разрешение (и качество DVD, полученного из MPEG4) обратно уже не вернуть,​ но вот от черных полос избавиться можно. Их с удовольствием обрежет любой видео-редактор,​ только необходимо следить,​ чтобы размеры получившегося изображения были кратны 16 пикселям по вертикали и горизонтами,​ в противном случае,​ некоторые DVD-плееры откажутся воспроизводить такой файл или станут отображать его неправильно. Компьютерные плееры (и, в частности,​ знаменитый кодек FFDShow) в этом отношении намного более демократичны и за соотношением сторон можно в принципе и не следить,​ регулируя аспект уже в самом плеере (как легко заметить,​ после обрезания черных полос аспект заметно отличается от 16:9). Но это не самое страшное. Хуже всего, что после обрезания файл придется повторно сжимать,​ пусть даже обратно в MPEG2, однако,​ процедура распаковки/​упаковки качеству только вредит и потому у многих пользователей возникает вопрос:​ а можно ли обрезать черные полосы _без) переупаковки MPEG2-файла?​
 +
 +Большинство "​специалистов"​ считают,​ что нет, однако,​ они очень сильно заблуждаются. Фактически MPEG2-поток состоит из последовательности макро-блоков размером 16 x 16 пикселей,​ что позволяет нам изымать блоки, принадлежащие черным полосам без переупаковки всего файла (это умеют делать многие видео-редакторы,​ поддерживающие опцию Fast-Recompression,​ например,​ тот же AviDemux). Естественно,​ если ширина черных полос не кратна 16 пикселям,​ придется отрезать "​рабочую"​ часть изображения,​ что не есть хорошо,​ однако… периферийные области кадров редко содержат критичные для понимания фильма элементы,​ в то время как повторный пережим _всего_ файла усиливает MPEG2-артефакты,​ резко снижая общее качество,​ а, значит,​ и впечатление от просмотра.
 +
 +===== >>>​ сводная таблица качества тестируемых DVD =====
 +
 +|фильм|материал-источник|качество|
 +|Shrek-II|MPEG2|отличное|
 +|Hannibal Rising|MPEG4|посредственное|
 +|Hostel|MPEG4|отвратительное|
 +
 +===== заключение =====
 +
 +Возникает резонный вопрос — для чего возиться с обрезкой и осваивать нелинейный видео-монтаж,​ когда можно просто купить готовый DVD, воткнуть его в плеер и наслаждаться жизнью?​ Увы! Количество _качественных_ DVD исчисляется единицами и если на обыкновенном телевизоре разница между "​правильным"​ и "​неправильным"​ диском несущественна,​ то при просмотре на широкоформатном домашнем кинотеатре — она просто колоссальна,​ но чтобы увидеть это — необходимо приобрести по крайней мере несколько качественных DVD, ведь помимо черных полос (на которые можно просто не обращать внимания) существуют и другие,​ гораздо более серьезные проблемы,​ но о них мы поговорим в следующих раз.
 +
 +