Renderování projektu Sony Vegas do MPEG 2 pro výrobu DVD

První způsob je nejméně výhodný. Jednak vyžaduje velkou diskovou kapacitu pro výsledný AVI soubor a zároveň snižuje výslednou kvalitu videa, protože používá o jednu kompresi videa navíc než zbývající dva postupy. Druhý postup je nejrychlejší a nejpohodlnější. V posledních verzích Sony Vegas je kvalita MainConcept MPEG encoderu na slušné úrovni. Třetí varianta nabízí sice trochu trnitější cestu, ale můžeme zase použít libovolný MPEG encoder, který spolupracuje s použitým frameserverem. V dalším popisu se budeme zabývat právě touto poslední variantou.

A co že to ten frameserver vlastně je? Inu, jak již název říká, jde o server framů, česky doslovně a nemotorně: „obsluhovač snímků“ videa. Z naší střihové aplikace (např. Sony Vegas) renderujeme video a zvuk do zvláštního AVI souboru, kde si uložené snímky (framy) spolu se zvukem (obojí nekomprimované) přebírá frameserver a předává je další aplikaci (v našem případě MPEG encoderu) která data zpracovává do výsledného formátu. Je to vlastně takový datový most (prostředník) mezi aplikacemi a „předávací“ AVI soubor je jen pomocný, nenabývá velkých velikostí jako klasický AVI soubor.

Potřebné programy

Dobrým a bezproblémovým frameserverem pro Sony Vegas (a nejen pro něj) je DebugMode FrameServer (www.debugmode.com) Instalační archiv má označení fssetup_XY.zip, kde XY je označení verze. Spuštěním instalace se nainstaluje speciální video kodek frameserveru. Druhým programem je vlastní MPEG encoder. Osvědčeným a kvalitním je TMPGEnc encoder, který nyní navíc nabízí i MPEG utility pro některé bezeztrátové operace s MPEG soubory. Vzhledem ke své kvalitě a konfiguračním možnostem představuje tento encoder při své sharewarové ceně opravdu mocný nástroj. Lze jej stáhnout ze stránek www.pegasys-inc.com. Instalační archiv má označení TMPGEnc-XY.zip nebo TMPGEnc-XY.exe, kde XY je opět vícečíselné označení verze, např. 2.521.58.169. Program se nemusí instalovat. Soubory i s adresáři lze z archivu rozbalit na disku. Spustitelný archiv po zadání cílového adresáře udělá totéž.

Renderování projektu v Sony Vegas

V dalším si popíšeme postup renderování již sestříhaného projektu Sony Vegas, který chceme exportovat do formátu potřebného pro výrobu DVD disku. Nám již určitě známým způsobem otevřeme v Sony Vegas dialog pro renderování (pro ty kteří ještě trochu tápají připomenu, že dialog vyvoláme z menu File volbou položky Render As …). Typ výstupního souboru zvolíme DebugMode FrameServer (*.avi). Pokud tento typ v seznamu nenajdeme, nemáme nainstalován video kodek DebugMode FrameServeru – viz výše. Jméno souboru a jeho umístění si zapamatujeme, budeme ho v násl. fázi potřebovat. Ostatní volby a nastavení v dialogu jsou již záležitostí našeho projektu v Sony Vegas.

Stisknutím tlačítka Save nebo Uložit vyvoláme konfigurační dialog frameserveru. Pro spojení s encoderem TMPGEnc můžeme nechat vše tak jak je na násl. obrázku a rovnou stisknout tlačítko Next.



Na chvíli (podle délky exportovaného projektu) se zobrazí okno s hlášením o zápisu signpost souboru, což je námi zadaný soubor (v našem příkladě je to abcd.avi). Po dokončení zápisu se objeví další dialog.



Nyní již naše práce se Sony Vegas a frameserverem končí a nastupuje fáze konfigurace MPEG encoderu.

Konfigurace TMPGEnc encoderu

Než se pustíme do práce s encoderem rád bych pro čtenáře méně zdatné ve znalosti MPEG komprese a problematiky DVD disků krátce nastínil pojem datového toku. Ostatní čtenáři mohou tuto část přeskočit a pokračovat na další straně.

Jedním z důležitých parametrů MPEG komprese je datový tok (bitrate), který uvádí jak rychle jsou data při přehrávání z MPEG souboru čtena. Jednotkou jsou kilobity za sekundu (kbps nebo kb/s). Pozor! Nezaměňovat s Kilobajty za sekundu (KB/s)! Čím je datový tok větší, tím je kvalita reprodukce vyšší, ale MPEG soubor zase větší. Jelikož jsme při výrobě našeho DVD disku limitováni kapacitou použitého média musíme zpravidla přistoupit na nějaký kompromis, který ale vůbec nemusí znamenat nějakou výraznou újmu kvality. Kapacita dnešních jednovrstvých DVD médií je cca 4.38 GB a dvouvrstvých bez fousu necelých 8 GB. Celý obsah DVD disku je tvořen videodaty, audiodaty a také zpravidla nějakým menu, titulkami a dalšími částmi. Pokud budeme pro začátek vyrábět úplně nejjednodušší DVD disk bez menu typu „zasuň a modli se“ dělí se takřka celá dosažitelná kapacita média jen mezi video a zvuk.

Co se týče komprese zvuku, zde je situace poměrně jednoduchá. Audio stopu můžeme buď ponechat nekomprimovanou jen v PCM formátu nebo použít buď MPEG kompresi nebo lépe kompresi Dolby Digital. Pro PCM formát je při vzorkovací frekvenci 48 kHz (standard pro DVD) datový tok 1536 kb/s (192 KB/s). Při kompresi si můžeme dat. tok zvolit. Běžně tok bývá 224 kb/s (28 KB/s) nebo 384 kb/s (48 KB/s), ale lze zvolit i tok nižší nebo vyšší. Velikost místa potřebnou pro audio stopu snadno vypočteme, pokud zvolený dat. tok vynásobíme délkou (v sekundách) našeho zdrojového video záznamu. Znovu připomínám - neplést kilobity za sekundu (kb/s) s Kilobajty za sekundu (KB/s)! Takřka celý zbytek volné kapacity media je pro video a můžeme tedy spočítat datový tok jaký nám tato kapacita nabízí. Cílem je co nejvíce kapacity vyšetřit pro video, kde se vliv komprese projevuje více než u zvuku (pokud neděláme nějaké DVD pro vyloženého audiofila s psím sluchem). Nyní vydělíme zbylou kapacitu v KB délkou zdrojového video záznamu v sekundách a získáme tok v KB/s. Vynásobením 8 získáme kýžený tok v kb/s.

Příklad: Naše zdrojové video má délku 90 minut (5400 sekund) a chceme jej vypálit na jednovrstvé DVD médium, které má jak již bylo řečeno kapacitu 4.38 GB (4485 MB). Zvuk plánujeme zkomprimovat s dat. tokem 224 kb/s (28 KB/s). Výsledná velikost zvukové stopy našeho filmečku bude 28*5400 = 151200 KB, tedy 148 MB. Pro video pak zbude 4485-148 = 4337 MB (4441088 KB). Datový tok pro video pak vychází 4441088/5400 = 822 KB/s a vynásobením 8 představuje tok 6576 kb/s, což zaručuje ještě slušnou kvalitu obrazu. Tento příklad uvažuje celou kapacitu média. Dobré je však ponechat menší rezervu (100 až 300 MB) pro případ, že by encoder překročil přesně požadovaný dat. tok a také proto, že ve struktuře DVD disku vznikne několik dalších malých „režijních“ souborů.

Pokud bude náš zdrojový videozáznam kratší, vyjde pak datový tok videa vyšší a kvalita obrazu bude také o něco lepší. Velikost datového toku videa však nelze zvyšovat donekonečna, protože pro DVD video disky je stanoven max. dat. tok na 9800 kb/s (součet toků obrazu i zvuku dohromady). Při obrácené situaci, kdy bude naše dílko delší se už věc trochu komplikuje, protože musíme datový tok snižovat a kvalitu tím zhoršovat. V závislosti na kvalitě zdrojového videa jsou ještě přijatelné dat. toky cca 5000 kb/s, ale je to věc celkem individuální a závislá i na kvalitě samotného encoderu. Až dosud popisovaný způsob MPEG komprese má datový tok v čase stejný a je označován zkratkou CBR. Problém nutného nízkého datového toku lze vyřešit použitím proměnného dat. toku, označovaným zkratkou VBR. Scény s velkým pohybem nebo celkově velkou změnou budou encodovány vyšším dat. tokem a scény statické nebo s minimálním pohybem zase dat. tokem nižším. Průměrný dat. tok celého videa tak může zůstat poměrně nízký a náš film se na požadované médium vejde. Toť v kostce asi vše o datových tocích MPEG komprese.

Nyní spustíme TMPGEnc encoder TMPGEnc.exe.


V dolní části okna v položce Video source „nasměrujeme“ vstup TMPGEnc-u na náš soubor, který jsme v předchozí fázi zadávali v dialogu renderování Sony Vegas. Tímto krokem je pomocí frameserveru zajištěno spojení mezi Sony Vegas a TMPGEnc-em. Pokud je vše v pořádku, měl by se v náhledovém okně TMPGEnc-u objevit první snímek (frame) našeho exportovaného videa. Položka Audio source by měla odkazovat na stejný soubor jako Video source. Frameserver umí předávat vedle videodat také audiodata. V položce Output file name zadáme umístění výstupního MPEG souboru. Nutno počítat s potřebným místem pro výstupní soubory, ale o tom již ale bylo pojednáno výše v úvodu této kapitoly. V sekci Stream type zvolíme možnost ES (Video+Audio) abychom měli samostatný soubor pro video a audio. Tímto máme základní nastavení za sebou a nyní se pustíme do samotné konfigurace encoderu. Stiskem tlačítka Setting vyvoláme konfigurační dialog s několika kartami.

V dalším popisu se nebudu detailně zabývat všemi volbami a nastaveními, ale jen těmi, které budeme vždy nastavovat znovu. Ostatní lze ponechat v nastavení v jakém bude uvedeno na obrázcích. Popis konfigurace TMPGEnc encoderu je např. zde. Popisuje sice trochu starší verzi encoderu, ale změn zase není příliš. Dalším dobrým zdrojem v tištěné podobě je např. kniha Petra Beránka Digitální video v praxi, druhé a rozšířené vydání. V dalším budu uvažovat příklad prokládaného videozáznamu (s prvním horním půlsnímkem) v normě PAL a poměrem stran 4:3.



Položka Aspect ratio udává poměr stran obrazu. Abychom neměli výsledný obraz deformovaný, měli bychom dodržet stejný poměr stran jako v našem projektu v Sony Vegas. Pro dat. tok - Bitrate samotného videa nejprve zvolíme jeho typ. Pokud je kvalita zdrojového videozáznamu dobrá a možný dosažitelný dat. tok vychází vyšší (více jak cca 6000 až 7000 kb/s) zvolíme kompresi CBR. Pokud ale musíme dat. tok snížit, zvolíme raději VBR metodu. Nejspolehlivější, ale časově náročnou, je dvouprůchodová metoda 2-pass VBR. Encoder si nejprve projde celý videozáznam a vyhodnotí pohyby a změny ve scénách. Při druhém průchodu už jednot. scénám nastavuje dat. tok tak, aby byla kvalita co nejvyšší a zároveň aby byl průměrný dat. tok celého videa na hodnotě, kterou jsme zadali.

Tlačítkem Setting vyvoláme dialog pro nastavení dat. toku. Položka Average bitrate představuje požadovaný průměrný dat. tok celého videa. Nastavení Maximum bitrate a Minimum bitrate jsou mantinely mezi kterými může dat. tok oscilovat. Nezapomeňte, že u DVD disků je maximum dat. toku videa a zvuku dohromady 9800 kb/s. Naopak nastavovat příliš nízký minimální dat. tok také není dobré, kvalita statických scén tím může utrpět. Pro jistotu zaškrtneme ještě volbu Enable padding not to be lower than minimum bitrate abychom zabránili poklesu bitrate pod nastavený minimální dat. tok. Ostatní nastavení lze ponechat jak je uvedeno na obrázku.



Pokud nechceme dlouho čekat při dvouprůchodovém VBR, můžeme použít jinou metodu VBR. Problém však nastává s odhadem výsledné velikosti souboru, protože nemáme možnost zadat požadovaný průměrný dat. tok, ale jen jeho minimální a maximální velikost. Pomoc sice nabízejí všeliké programy - „kalkulačky velikosti souboru“, ale přesnost jejich odhadu někdy spadá do podobné kategorie jako třeba dlouhodobá předpověď počasí. Jistější bude zkomprimovat 1 – 5 minut dlouhé části videozáznamu s reprezentativním zastoupením scén s pohybem i statických a z velikosti tohoto kousku odhadnout velikost celého souboru. Pro jednoprůchodový VBR zvolte Manual VBR, který dává nejlepší výsledky. Nastavení je obdobné jako u 2 pass VBR metody. Parametry ve spodní polovině dialogu opět můžeme nechat v nastavení dle násl. obrázku.



Nyní zpět ke kartě Video. Nastavením Encode mode volíme mezi prokládaným režimem – Interlace nebo neprokládaným režimem – Non-interlace. Záznam z TV karet a videokamer bývá prokládaný. Toto nastavení by mělo být stejné jako v našem projektu v Sony Vegas. Ostatní možnosti se týkají TV normy NTSC. Zbývající parametry v kartě Video můžeme nechat tak, jak jsou uvedeny na obrázku výše.

Na kartě Advanced nastavíme parametry zdrojového videa. V položce Video source type nastavíme stejný údaj jako na kartě Video. Filed order nastavuje pořadí půlsnímků (field-ů) prokládaného videa. Záznamy z DV kamer mají jako první spodní půlsnímek – Bottom field first (field B). TV karty mají naopak první horní půlsnímek – Top field first (field A). Nutno podotknout, že u některých kodeků lze pořadí půlsnímků nastavit. Source aspect ratio udává poměr stran zdrojového videa a nastavení by mělo být stejné jako na kartě Video. Všechny tři výše uvedené parametry z karty Advanced by měly být nastaveny ve shodě s naším projektem v Sony Vegas. Obzvláště citelná bývá při přehrávání na TV záměna pořadí půlsnímků, kdy jsou obrysy pohybujících se částí obrazu zubaté a obraz se v těchto místech jakoby klepe. Nedodržení poměru stran obrazu zase vede k ořezům obrazu nebo doplňovaní černých pruhů. Pokud na prokládané zdrojové video použijeme neprokládané encodování, bude obraz v pohyblivých částech rozmazaný a nepřirozený.

Ostatní parametry v kartě Advanced necháme podle násl. obrázku.



Na další kartě GOP structure a Quantize matrix můžeme nechat vše tak jak je na násl. obrázcích.




Na poslední kartě Audio zvolíme typ audio streamu. Na výběr máme buď nekomprimovaný PCM formát nebo MPEG. Záleží zda budeme zvuk na DVD komprimovat (prakticky vždy) nebo jej ponecháme nekomprimovaný (nezbude pak moc místa pro video). Pokud se tedy rozhodneme zvuk zkomprimovat a náš autorizační program pro výrobu DVD disků neumí PCM formát sám komprimovat nebo nedává dobré výsledky, provedeme kompresi již v této fázi. Nastavíme stream typu MPEG-1 Audio Layer II a nastavíme požadovaný dat. tok v položce Bitrate. Běžně se používají hodnoty 224 kb/s a 384 kb/s, které dávají dobrý výsledek. Vše ostatní můžeme ponechat v nastavení jaké je uvedeno na násl. obrázku. Setkal jsem se s DVD autorizačním programem, který vyžadoval zaškrtnutí položky Error protection, kterou jinak není potřeba zaškrtávat. Pro případ, že kompresi zvuku necháme až na DVD autorizačním programu nebo jej nebudeme komprimovat vůbec nastavíme typ streamu na Linear PCM a zbytek nastavíme stejně jako v případě MPEG komprese. Ostatní volby a nastavení karty Audio můžeme ponechat tak, jak uvedeno na násl. obrázku.

Nyní již máme vše nakonfigurováno. Tlačítkem OK se vrátíme do základního okna TMPGEnc-u kde stiskem tlačítka Start spustíme encodování. U dvouprůchodové VBR metody encodování se nejprve uprostřed náhledového okna objeví nápis Analyzing. Po zanalyzování celého filmu se TMPGEnc zase vrátí na začátek a probíhá druhý a finální průchod, kdy se již vytváří cílový MPEG soubor. Tímto je výroba video a audio souborů pro nejjednodušší DVD disk hotova a můžeme přejít k finální fázi výroby DVD disku v některém z authoringových programů.