Риппинг

Риппинг (от англ. ripping, отрывать) — перенос информации с носителя аудио-видео информации в файл.

Иногда термин употребляется и для обратного действия, чаще назывемого «мастеринг» (например, DVD-мастеринг) или «ремастеринг».

Обычно источником данных для рипа служат Компакт-диск, DVD-диски, видео-кассеты, потоковое аудио-видео вещание (как в цифровом, так и в аналоговом формате). Основной признак рипа — превращение неудобного в хранении и передаче формата в файл, меньше зависящий от устройств воспроизведения и декодирования.

Чаще всего при рипе данные из исходного формата конвертируются в другой, обеспечивающий более высокую степень сжатия (например, audio CD и другие аудио-носители (винил, радио-трансляции) часто конвертируют в MP3, Vorbis, FLAC, WMA; видео (DVD, телепередачи, VHS) сжимают Xvid, DivX, H.264, WMV). Результат сохраняется в виде одного или нескольких файлов-контейнеров (MPEG, Ogg, Ogg Media, MKV, AVI). Или же VHS, телепередачи конвертируют в DVD (например DVD5 (диск 4,7Gb) или DVD9 (диск 8,5Gb) для классических DVD проигрывателей).

Теория

Тезисы о Риппинге

1. У фильма существует оригинал. Киноплёнка (негатив + запись звука), видеозапись, цифровая запись. Что бы мы ни делали и через сколько бы рук ни проходила запись — они все «восходят» к оригиналу.
- 1.1. Все существующие способы преобразований оригинала в ЦИФРОВОЙ «конечный результат» подразумевают потерю информации. Уменьшить потери можно уменьшением количества стадий и увеличением качества каждого из преобразований.
- 1.2. Почти все случаи «цифровой реставрации», которые в качестве «реставрируемого оригинала» берут что-то, отличное от оригинальной киноплёнки или видеозаписи — это, в той или иной степени, рекламный приём. Более того, большинство тех, кто пишет на выпущенных ими тиражах «полная реставрация…» — СОЗНАТЕЛЬНО обманывает потребителя.
- 1.3. Идеальный риппер (что бы он ни делал) должен стремиться к тому, чтобы при имеющихся технических возможностях сохранить максимально близким к оригиналу то, что возможно сохранить. И потерять возможно меньше.

2. Зритель хочет смотреть фильм в комфортных для себя условиях. Для разных зрителей эти условия разные. Соответственно, для разных условий требуются различные «конечные продукты».
- 2.1. Для обладателя классического DVD-плеера (то есть — без проблем проигрывающего MPEG-2, AC3) и обычного (не HDTV) телевизора наиболее комфортным является DVD5 или DVD9, без рекламы, без ограничений на регион, с удобным меню, с картинкой максимального качества, с AC3 5.1 звуком. Пиксел НЕквадратен для оптимального воспроизведения.
- 2.2. Для владельца КПК наиболее комфортным является 320x240 картинка, повёрнутая набок, умещающийся на большинство недорогих флеш-карт и обязательно с квадратными пикселами.
- 2.3. Для человека, смотрящего и слушающего файлы на компьютере общего назначения (PC, Mac), наиболее комфортным является AVI файл + отдельный файл субтитров, или .MKV (формат Матрёшка) файл со встроенными субтитрами. Пикселы квадратные, но это не столь существенно, как для КПК.

3. ЦЕЛИ изготовления рипа могут быть РАЗНЫЕ:
- 3.1. Преобразование к удобному конечному (см. пункт 2) формату.
- 3.2. Распространение по сети для того, чтобы максимальное количество людей могло быть удовлетворено просмотром фильма.
- 3.3. Хранение в составе коллекции того, что при потере оригинального произведения может стать заменой оригиналу.

Чересстрочная и прогрессивная развёртка

Есть 2 основных вида исходного видеопотока (того, который создан при СЪЁМКЕ фильма):

Прогрессивное видео (от англ. Progressive Video). FILM киноплёнка, видеоматериалы, снятые камерами с прогрессивной развёрткой и некоторыми фотоаппаратами.
- с частотой 24 кадра в секунду — для показа в кинотеатрах.
- с частотой 25 кадров в секунду — киноплёнка, предназначенная для показа на ТВ в PAL/SECAM
- с частотой 16 кадров в секунду (старые немые фильмы, любительские фильмы на плёнке 16мм)
- с иной частотой кадров. Так, фильм w:Аниматрица был выпущен в виде DVD с прогрессивной развёрткой FILM 30fps.
Чересстрочное видео (англ. Interlaced Video). Снятое теле- и видеокамерами с чересстрочной развёрткой.
- с частотой 30 (29.97) кадров и 60 полей в секунду — NTSC
- с частотой 25 кадров в секунду и 50 полей в секунду — PAL/SECAM/MESECAM

Терминология

Употребляемые ниже английские и русские термины: «кадр» — англ. frame «поле» — англ. field «чересстрочный» — англ. interlaced «прогрессивный» — англ. progressive «расчёсанный» — кадр, на котором чётко видна гребёнка на контурах движения «двоящийся» — кадр, на котором контуры движущихся объектов сдвоены англ. Telecine — преобразование прогрессивного в чересстрочное Деинтерлейсинг — любое преобразование чересстрочного в прогрессивное Inverse telecine — преобразование чересстрочного в прогрессивное, подразумевающее восстановление исходно существовавшего прогрессивного кадра из полукадров, с выкидыванием дублированной информации.

«кадр» для FILM — это то, что изображено на ОДНОМ физическом кадре киноплёнки, или результат оцифровки оного изображения в виде картинки из пикселов, например — 640*400 пикселов размером.

«поле» для FILM — это одна из половинок изображения, образованного четными (0,2,4,6.. — это «верхнее», англ. Top поле) или нечётными (1,3,5,…- это «нижнее», англ. Bottom поле) строками картинки. Для описываемого примера поля имеют размер 640*200 пикселов.

«поле» для чересстрочного материала — это тот видеопоток, что оказался на чувствительном элементе камеры за время одного прохода сканирования поля зрения камеры по вертикали (сверху вниз). Начала сканирования чётного и нечётного поля смещены по вертикали, и «верхнее» поле считается «чётным», «нижнее» — «нечётным». Информация о чётности полей в видеопотоке содержится в величине смещения начала кадрового синхроимпульса относительно строчных.

«кадр» для чересстрочного материала собирается из полей на вопроизводящем оборудовании или на карте видеозахвата. Далее мы считаем, что такой «кадр» — это два последовательных поля — чётное и нечётное.

Принципиальная разница FILM и Interlaced заключается в том, что:

в FILM все части картинки, все её «видеостроки» сняты в ОДИН И ТОТ ЖЕ момент времени (точнее, в пределах некоего времени экспозиции кадра), и близко расположенные друг к другу элементы всегда сняты в очень близкие моменты времени. Такой видеопоток мы называем «прогрессивным». Если такой оригнал в дальнейшем преобразуется в чересстрочное состояние, и объект на экране двигается, позиции его изображения в полях, относящихся к одному кадру — НЕ отличаются.
в чересстрочном видео поля сняты в РАЗНЫЕ моменты времени, разделённые интервалом в 1/60 или 1/50 секунды. Поэтому если мы «сводим» вместе видеостроки двух полей чересстрочного кадра — то РЯДОМ по вертикали оказываются «пикселы», «сфотографированные» НЕ одновременно. Если объект на экране двигается — то позиции его изображения в полях отличаются. Таким образом, в настоящем чересстрочном видеопотоке «полный кадр» всегда «расчёсан» по полям.

На компьютере, в DivX/Mpeg4 потоке кадры пакуются и показываются как прогрессивные. Хотя некоторые версии кодеков считают, что умеют определять «чересстрочность» кадра и паковать поля отдельно. К сожалению, большинство таких кодеков обладает ИЗБЫТОЧНЫМ интеллектом и порождает больше проблем, чем решений.

Из этого следует, что основная задача риппера:

в случае, если снятый оригинал был FILM — ВОССТАНОВИТЬ исходную последовательность FILM кадров, в каждом из которых должна содержаться только та информация, которая попала на плёнку одновременно. И обеспечить показ этих FILM кадров с правильной частотой.
В случае, если оргинал был чересстрочным — каким-либо образом сделать так, чтобы в каждом воспроизводимом на экране компьютера прогрессивном кадре содержалась только та информация, что попала в оригинал одновременно. Если одновременность будет нарушена — появится «расчёска».

Наилучшие решения для FILM оригинала при обработке сделанного из него потока:

Идеальное решение — найти НЕпреобразованные прогрессивные кадры в потоке.
Наиболее доступное решение — определить правильную последовательность нужных полей, выкинуть лишнее и собрать прогрессивные кадры из полей.

Решения для Interlaced Video (наилучшего всё равно нет):

Результат применения фильтра Bob() пакета AVISYNTH: удвоить частоту кадров, используя поля в качестве кадров, одновременно удвоив или интерполировав недостающие строки в каждом поле-кадре, не смешивая поля-кадры между собой. Даёт наилучший по качеству результат, но увеличивает размер получившегося видеопотока и необходимые мощности декодирования. Этот алгоритм называется Bob-Deinterlacing.
Выкинуть половину полей, взять top поля как основные и преобразовать размер. Тем самым сохранив только четверть информации из потока. Полезно для создания Preview материалов.
взять top поля как основные и интерполировать недостающие им bottom-строки, выкинув настоящие bottom-поля. Теряется половина информации о картинке, «восстановленная» же интерполяцией часть картинки далеко не всегда соответствует тому, что получилось бы на киноплёнке.
взять top поля как основные и интерполировать недостающие им bottom-строки из bottom полей.
применить кодек, понимающий, что перед ним Interlaced поток, пакующий и воспроизводящий его «как Interlaced». Недостатком этого метода является то, что при показе на экране с распакованным видео НА САМОМ ДЕЛЕ будет происходить одно из описанных выше преобразований. Однако при выводе такого фильма на TV-Out при совпадении стандарта телевизора и оригинала будет достигнут наилучший результат. (а при НЕсовпадении — наихудший)

НАИХУДШЕЕ, что можно сделать с чересстрочным видеопотоком при риппинге — это применить к нему «фильтр Deinterlace» в режиме «blend» — при этом образуются сдвоенные контуры, и это действие ГУБИТ всякую возможность восстановить картинку в более приличное состояние.

Об уровнях сжатия MPEG4 потоков

quantizer

Типы кадров

bitrate