[не удалять] Обработка и пересжатие звуковых дорожек [архив №8]

Несколько фактов, хорошо известных, и не очень.
1. Кодек ec3 (ака Dolby Digital Plus) обладает лучшей степень компрессии, и при равных с ac3 битрейтах в теории обеспечивает лучшее качество звукового сигнала
2. Файл ec3 может состоять как из одного (независимого) суб-потока, так из нескольких суб-потоков (независимый + зависимый (ые), все независимые, несколько независимых со своими зависимыми.)
3. Максимальное количество суб-потоков может быть 5. Например 5 независимых потоков (с разными языками диалогов). Или, например, один независимый + 4 от него зависимые.
4. Зачем такое количество зависимых суб-потоков? Что бы обеспечить многоканальность вплоть до схемы 15.1. Один суб-поток не может содержать более 6 каналов (максимальная схема 5.1). Поэтому 4 зависимых суб-потока в сумме могут обеспечить 16 каналов (15.1). Да, возможность кодирования иммерсионного многоканального микса была заложена еще до появления атмос как такового. Однако такая реализация никогда в реальной жизни не встречалась. А с появлением технологий atmos и JOC (joint object coding) в этом просто пропала необходимость.
5. Поэтому мы сталкиваемся с ec3 только с одним или двумя cуб-потоками.
6. Так как существует ограничение в количестве каналов (не более 6) для одного суб-потока, в случае необходимости кодирования 7.1 в ec3 появляется необходимость во втором суб-потоке. Далее по тексту основной независимый суб-поток (5.1) буду называть “ядро (5.1)”, а зависимый от него суб-поток - “расширение (4.0)”.
7. В случае профиля on-line (DME) или standard (DMP) и ядро (5.1) и расширение (4.0) кодируется в ec3. Для профиля blu-ray ядро (5.1) кодируется в ac3, для обеспечения требований стандарта Blu-Ray.
Теперь ближе к нашей дискуссии. Максимальный битрейт суб-потока ec3 (не важно, независимого или зависимого) 1024 kbps (именно так, это четко прописано в ETSI TS 102 366). Т.е. в профиле on-line/ standard и ядро (5.1) и расширение (4.0), каждый, могут иметь максимальный битрейт 1024 kbps, что в сумме для всего ec3 файла составит максимальный битрейт 2048 kbps. Для профиля blu-ray максимальный битрейт может быть не более 1664 kbps (ядро 5.1 ac3 640 kbps + расширение (4.0) ec3 1024 kbps)
Однако, в DME профиль on-line ограничен битрейтом 1024 kbps, а в DMP в профиле standard для 7.1 доступны варианты битрейта выше 2048 kbps, вплоть до 3024 kbps
Варианты битрейта выше 2048, доступные в DMP, вроде бы на первый взгляд противоречат ограничению, указанному в ETSI, не более 1024 kbps для одного или 2048 в сумме для двух (в случае 7.1) суб-потоков. Но дьявол - в деталях. Вернее в ETSI. Согласно ему 3024 kbps – это максимальный допустимый суммарный битрейт файла ec3 для всех суб-потоков (например 3 независимых суб-потока 5.1 с разными языками диалогов, и каждый со своим собственным битрейтом 1008 kbps)
Если вы это все осилили, то перехожу к предположениям и выводу
1) Для профиля blu-ray (как в DME, так и DMP). Есть ядро ac 5.1 640 kbps. Какой битрейт должен быть у расширения ec3(4.0) и суммарный битрейт всего ec3? Исходя из простой логики, мы имеем в расширении 4 канала, и лучший алгоритм сжатия, по идее битрейт точно не должен превышать битрейт ядра (640kbs). Т.е. это 640 и ниже. Как понять, насколько ниже? Снижать целевой битрейт при кодировании, и смотреть, когда расширению не будет хватать собственного битрейта, и оно будет его отнимать у ядра (т.е. мы получим после кодирования битрейт ядра ниже 640 kbps). Ну собственно при кодировании в DME так и получилось:
DME профиль blu-ray
При выборе 1280 kbps:
E-AC3 EX, 7.1 channels, 2:18:43, 1280kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB
(core: AC3 EX, 5.1 channels, 2:18:43, 640kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB)
При понижении до 1024 kbps
E-AC3 EX, 7.1 channels, 2:18:43, 1024kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB
(core: AC3 EX, 5.1 channels, 2:18:43, 576kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB)
Т.е. ниже 1280 kbps не стоит снижаться.
Теперь DME профиль on-line. Ограничен максимальным битрейтом 1024 kbps, его и выбираю
E-AC3 EX, 7.1 channels, 2:18:43, 1024kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB
(core: E-AC3 EX, 5.1 channels, 2:18:43, 573kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB)
Но ядро закодировано кодеком ec3, который (в теории) даст лучшее качество, чем ac3 640.
Понижаем общий битрейт до 960 kbps
E-AC3 EX, 7.1 channels, 2:18:43, 960kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB
(core: E-AC3 EX, 5.1 channels, 2:18:43, 538kbps, 48kHz, dialnorm: -23dB)
Т.е. если не требуется совместимость дорожки со структурой Blu-ray (BDAV или BDMW) я бы лично использовал для ec3 7.1 профиль on-line c битрейтом 1024 kbps. В случае же использования профиля blu-ray – 1280 kbps. Да, я не учитываю битрейт на служебную информацию.
2) А как быть тогда с DMP (профиль standard), который предлагает варианты с битрейтом выше, чем в DME? Мое предположение (не более того), что в соответствии с информацией, изложенной в ETSI (ограничение битрейта одного суб-потока 1024 kbps), выбор вариантов выше 2048 kbps (сумма двух суб-потоков для 7.1), не имеет смысла. Весь остальной битрейт (выше 2048) будет использоваться для кодирования “пустоты” (так как используется CBR), неоправданно раздувая размер конечного файла. Почему так реализовано, я не знаю. Да и в DMP нет возможности кодировать несколько независимых суб-потоков в один (единый) ec3 файл.
Т.е. максимальное качество ec3 7.1 в DMP (в теории) можно получить выбрав профиль standard с битрейтом 2048 kbps. Если нужна совместимость со структурой блю-рей (BDAV) смотри пункт выше (DME)