IVTC技术原理

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作者:沈晟    来源:shooter.com.cn    DVDrip制作    2004-8-31 18:40:14

IVTC(Inverse Telecine)是什么。简单的说,IVTC就是将DVD或VCD纪录的29.976fps(NTSC)或25fps(PAL)的隔行信号还原为胶片的23.976fps的逐行信号。IVTC可以有效的消除影片的“拉丝(Interlace)”现象,还可以平滑的减少每杪内的桢数,以获得画面质量与码流的最佳比例。

帧=Frame
场=Field
fps=Frame Per Second
Film=电影胶片

首先,国外确实不会遇到很多Rip模拟翻录DVD的情况,所以显然关于这个讨论没有直接借鉴已有成果的途径。再次我想从头开始,从DVD的制作过程开始,阐述我的想法,与各位商榷。

由于电影胶片的记录方式是24(23.976)帧/秒,而美国的电源、电视制式都是60Hz的。因此制作DVD时,电影胶片的信息必须经过PullDown为30(29.976)帧/秒,并以隔行方式一帧分割为两场,以60场/秒的方式配合电视制式。基本过程如下:

假设电影为 : A B C D —— 4帧,历时1/6秒

在转换为电视的场应为: A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2 —— 10场,历时10/60秒=1/6秒

当然,DVD中的信息将在电视上显示,因此其记录的方式是基于场的。不过正规制作的Film->DVD会在原本23.976的MPEG2视频码流中加入一些flags(标志),以标志特殊场的方式制定某些场按特定顺序重复,以使23.976fps的Film以60场/秒的方式显示出来。

而以DVD2AVI为代表的IVTC软件,就是利用这种加入在MPEG2码流中的flags快速的还原60场的MPEG2为23.976fps的原始Film信息。

但是模拟翻录DVD,显然将会丢失这些以0/1方式记录在DVD光盘中MPEG2码流中的flags标志。所以在用DVD2AVI这类软件打开模拟翻录的D版DVD中的MPEG2码流时,不会识别为Film,并判断此片不需要IVTC!

但是实际上这样的D版DVD是否还需要IVTC呢?——进入正题了

由刚才对于DVD制作过程的描述,我们可以发现,播放一张正版DVD(就拿刚才假设历时为1/6秒的Film->DVD为例),其出现在Video-OUT模拟视频线(任以一种)的场应该是以类似这样的顺序排列的:A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2

那么即使是模拟翻录,录制下来的视频信号也是以:A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2 的顺序存在的,而其与源DVD的区别是:

1。以29.976fps记录

2。没有MPEG2码流中flags以供还原为Film

3。起点有可能出错,例如变为 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2

4。由于播放机与录机之间的时基误差(电源、晶振)可能会lost或rapeat的错误,例如:A1 A2 B1 B1 B1 C2 C1 D2 D1 D2

但是,不论有什么场的差距,模拟翻录DVD不会自己生出新的画面,所有画面仍然是源于最初的film中的A B C D。也正因为如此,IVTC将模拟翻录的DVD还原为23.976的Film仍然是可能的,其方法就是使用Tmpg。

Tmpg不是利用MPEG2中的flags来做IVTC,而是交错比较各帧和场后,经过比较、判断场与场之间的差距(拉丝-Flick),判断决定还原那些特定的场。因此使用Tmpg,即使MPEG2中没有flags,或者flags错误,只要来源是Film,就可以很好的还原其为23.976的画面。

好处:29.976的画面中仍会有交错的场出现,例如 B1 C2 。如果是大运动画面,B1 C2这一帧就会出现拉丝、横纹。如果制作时使用DeInterlace(Blend),则会模糊物体的边缘部分,显然会不如源Film的画面清晰亮丽。

可能的问题1:模拟翻录时的实际过程比较复杂,但基于场序的传输是基本。如果在模拟翻录时,曾经用一些画面优化设备(例如运动补偿,也就是模拟的DeInterlace)变动过画面,那么使用IVTC也难以还原出清晰亮丽的Film画面

可能的问题2:用Tmpg打开模拟翻录的DVD时,无论FieldOrder选择A或B,用DeInterlace(even-odd)来观察到“倒退的帧”,出现会变少(目前观察到的案例不多)。—— 这可能是反驳本文的要点。

关于“倒退的帧”。为什么会出现倒退的帧呢?如前所述,一张Film->DVD的MPEG2应该以正阳的顺序记录场:A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2

如果假设FieldOrder=A时为:A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2

DeInterlace(even-odd)时顺序出现:A1 A1 | A2 A2 | B1 B1 | B2 B2 | B1 B1 | C2 C2 | C1 C1 | D2 D2 | D1 D1 | D2 D2

那么FieldOrder=B时则为:A2 A1 B2 B1 C2 B1 D2 C1 D2 D1

DeInterlace(even-odd)时顺序出现的是:A2 A2 | A1 A1 | B2 B2 | B1 B1 | C2 C2 | B1 B1 | D2 D2 | C1 C1 | D2 D2 | D1 D1 —— 因此有了“倒退的帧”

作者:沈晟    来源:shooter.com.cn
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