關於畫質

[TELENTcc (用心不用去猜)]

先釐清一個觀念
畫質的定義是什麼？
這絕對沒有一個什麼官方強而有力的定義

不過我以下說的畫質，不代表「解析度」
解析度高，不代表畫質好
我採用比較嚴謹的定義：雜訊少，影像顏色分布均勻、正確
也就是單純只看影像好不好看，不管影像大小

影片需要編碼，為什麼需要編碼？
其實編碼是一種壓縮過程，原始的數位影片容量大的驚人
如果不壓縮的話，一部100分鐘的800x600電影，可能需要上千G的儲存空間
所以需要壓縮，以方便媒體的傳遞

而壓縮之後，必然會有失真的問題
所謂失真，最簡單的說法就是畫質變差

ps:為什麼常聽到人家「轉檔之後畫質一定變差」？
   因為轉檔的過程之中會重新壓縮，以A壓縮格式轉B壓縮格式為例
   電腦要知道A格式，要能夠播放，就要能夠為A格式解碼(就需要Codec啦)
   解碼成原始影像資料後電腦才能播放，才能進一步做其他處理
   才能再將影像轉成其他壓縮格式
   所以A轉成B的過程中，至少必須經過一次解碼過程，才能再重新壓縮成B格式
   因為A原本就是壓縮過的，已經失真了(也許肉眼看不出來)
   再解碼，再壓縮一次，又失真一次，所以畫質一定變差

以一段影片來說，用哪種影像格式比較好？
相同影像時間長度，相同影像檔案大小，也就會是相同Bitrate，也相同畫面解析度大小
以各Codec的預設值，轉出來的影像畫質會是：
MPEG4 > 常用網路串流格式 > MPEG2 > MPEG1
(>表示優越於)

其中，MPEG4只是一種概稱，這種技術有許多衍生的格式
有ISO MPEG4(.avi或.wmv)，Microsoft MPEG4(.wmv)，
  DivX(.avi)、Xvid(.avi)、RMVB(.avi)、VP3(.vp3).......族繁不及備載
這些MP4裡面哪一種比較好？其實很難說，因為他們應用的地方有點不同
通常網路上的電影都用DivX或Xvid比較多，大陸的喜歡用RMVB
(有比較多人說Xvid比DivX好，這有爭議)

這邊的常用網路串流格式只是一個概稱，但是包含範圍很大，有部分跟上面的MP4重疊
這裡指的是一般用的串流格式，壓縮率沒以上那些那麼好的
包括：Windows Media Video Codec (.wmv) 、Apple QickTime(.mov)
      Real Media(.rm )  .viv   ........

而MPEG2
在DVD與SVCD上面就是使用MPEG2的編碼方式
DVD與SVCD不同的地方就在於影像大小與Bitrate，其壓縮率是差不多的
因為DVD與SVCD畫面大小不同，所以檔案大小也差很多
所以基本上，DVD與SVCD畫質相同，畫面大小不同

ps:
Bitrate指的是影音檔案播放時 每秒所需要讀取的容量大小，
這跟檔案大小、影像大小與影像品質成正比。                         ※已更正

再來，MPEG1
VCD用的編碼方式就是MPEG1





我是用固定畫面大小，固定檔案大小來討論這些不同壓縮格式的畫質
事實上這樣是不適當的，可是要把這些東西的畫質比出來要這樣才能做比較

原因是因為這些格式原本應用的地方就不相同
例如.wmv與.rm.rmvb，原本就是用來給人作線上即時觀看的
所以目的是求檔案最小，而影像品質「能看就好」
而那些MPEG4格式的.avi檔，主要是要求畫質不能太差，要跟DVD差不多
檔案不能太大，要能夠用網路傳，要能用光碟裝 (不然不能備份 XD)

所以網路上幾乎看不到rm(&rmvb)跟avi大小相同的電影
rm類型的檔案大小都會小很多
(沒有人會把rm檔案做的跟avi電影檔案一樣大.....-.-")

所以他們本質上是不能做比較的，因為應用的地方不同

而MPEG1跟MPEG2就很好比
因為應用的地方都相同
毫無疑問，
MPEG2能有較大的畫面，較好的畫質，檔案大小卻跟MPEG1差不多(以SVCD與VCD而言)




而因為他們壓縮效率的不同，所以通常使用的人會將他們設定成不同的畫面大小
假如是相同壓縮格式，畫面越大，需要的儲存空間就越大
可是如果壓縮率好很多，就可以用相同的儲存空間放畫面更大的電影，而畫質差不多

所以
相同畫面大小轉檔時，畫質會如何，就像上面所說的


但是別以為電影原本的畫質差，用比較好的編碼格式重新轉檔一次，畫質就會變好
再重複一次先前所解釋
因為原本畫質差，解碼後成為原始影像，顯示在螢幕上，畫質還是差
用這差勁的畫質的原始影像(未編碼，因為已解碼)不管壓成什麼格式，畫質不可能變好
(頂多是變模糊，讓你看不到雜訊，也看不到細節)



再順便說說解析度的問題
有人會拿解析度低的影片，用其他格式轉成解析度高的檔案
以為這樣畫質會變好
舉例來說，有人拿VCD轉成DVD，以為這樣畫質會變好
其實畫質不會變好，只是解析度變大
但是這樣子的解析度其實不太正確，因為也只是從原本比較低的解析度轉換來的
就像拿小照片去照相館放大一樣，變大了而已，而且也會變模糊
再用一次電腦轉檔的過程解釋這個東西，以NTSC的VCD轉成DVD為例
VCD的畫面大小是352x240，DVD的畫面大小是720x480(寬螢幕)
(為什麼原本DVD的畫質比VCD好很多,因為他們都是從解析度更高畫質更好的母片轉來的)

VCD要轉成DVD，電腦內部的處理過程大致上是這樣的
VCD要先經過MPEG1的轉瑪器，轉成電腦可以直接處理與輸出的原始影像格式
才能在電腦上看，或是做其他處理
所以經過解碼之後，要轉成解析度高的DVD，必須再經過放大，把352x240轉成720x480
小解析度要怎麼轉成大解析度？要經過運算，通常是先將352x240的像素點平均放到
720x480的的格子裡面(想像一下電螢幕腦上是由許多小格子組成的)
然後會有些空格填不到，這時候電腦就會算近似值，模擬未知的像素
所以放大後會變模糊就是因為這個
然後，原始影像放大了，再經過壓縮成MPEG2的DVD格式
這時候，原本畫質就不完美(因為壓縮過，有失真)的VCD，解碼後
經過放大，模糊了。再經過重新壓縮，失真了
所以畫質必然不會變好，會產生比原來更嚴重的色差與模糊

所以建議大家不要做這種「把低解析度影像格式編碼轉成高解析度影像格式」的無聊舉動
因為你用電腦看影片時，只要按下全螢幕或是兩倍螢幕的功能，電腦就會自動幫你放大
這樣就不會有多餘的失真

而如果你是要用電視看
Player也會自動幫你把影像轉成電視的大小讓你看
不用多此一舉自己轉
因為到時候你的DVDPlayer還要先想辦法把影像解析度縮小再輸出到電視上


不過，如果把高解析度影像轉成低解析度影像就不會有模糊的問題
畫質也不會變差太多(還是會變差)，因為有足夠的畫素讓電腦去做處理

至於轉檔的畫質，會變成多差，就要看自己轉檔時的設定了
有時那個差異根本看不出來





祝大家影音編碼順順利利


註：本文只討論影像編碼，所有的專有名詞都只討論影像編碼的部分，不包括聲音編碼



文章有任何問題或是可以做補充的歡迎直接改(互相漏氣求進步嘛)
歡迎任意轉載與修改
(文章是我寫的，要怎麼改，無所謂，不過請不要改了之後又說改的部分是我寫的)


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※ 編輯: TELENTcc        來自: 219.68.38.219        (01/11 16:13)
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