Internet上的DVD

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/30 02:45:20
『 Internet上的DVD 』 ---- 作者:沈晟

DVD是二十世纪末发展起来的大容量、高清晰度高音质、多功能的影音媒体存储介质。特别是从1999年起,大量的DVD音像制品打入市场,迅速的淘汰了低品质的VCD和LD,成为市场新的主流。但是同时,DVD容量大的特点,也使之至今仍不宜于电脑用户直接保存在硬盘上或直接在网上交流。本文将介绍几种将DVD压缩为同样高品质、却空间占用少、适合个人电脑用户保存、交流的MPEG4\DivX\AVI格式的主流方法。
什么是DVD
DVD的英文全名是Digital Video Disk,直译即“数字视频光盘”,它利用MPEG2的压缩技术来储存影像。也有人称DVD是Digital Versatile Disk,即“数字多用途光盘”,它集计算机技术、光学记录技术和影视技术等为一体,其目的是满足人们对大存储容量、高性能的存储媒体的需求。 DVD的主要特点和优势是:
1、 大容量和快速读取,DVD利用聚焦更集中的红光镭射提高了每单位面积的储存密度,因此可说其储存空间是空前的大,目前容量较高的单张DVD光盘可以存储高达18G的数据。
2、 高分辨率的视频:采用MPEG2标准影像压缩技术的DVD,其分辨率可达720×480,远超过VCD的352×240。MPEG2还具有可弹性调整视频读取率的动态码流控制技术,因此可以在同样的信息储存空间下,保有更高的画面品质。
3、 高保真的音质∶DVD可利用更精确的取样精度——48kHz——转换模拟音频信号,并且将传统的二声道扩充至5.1甚至6.1声道,让人们真正进入多声道的世界。
什么是AVI\DivX\Mpeg4
AVI即 “Audio Video Interleaved”,是微软公司推出的视频文件标准,它应用广泛,可以说是目前视频文件的主流。而DivX便是基于AVI文件标准和MPEG4编码技术的视频编码格式。
更特别的是,DivX可以用不及DVD十分之一的存储空间,来保存接近于DVD画质音质的音像享受。换句话说,DivX提供了一种可能:使我们可以轻松的将一张DVD转换为AVI后保存在1、2张CD-R上,或是在一块60G的硬盘中放入50-100部DVD品质的DivX电影。 Internet更为DivX提供了无限的发展空间。
现在每天在网络上都会有一、二十部最新影片以DivX格式流传。高清晰的影像画面和相对小的文件吸引着成千上万的人。上网者只要足不出户,就可以轻松交换高品质的音视频享受。朋友间种种充满乐趣、轻松惬意的影音交流也更为容易。 当然,如果你也想加入这场互联网影音交响乐,就务必要先学两手自制高品质DivX的技巧,再来参加朋友间的分享和交换。
DVD的CSS加密与解密 并不是所有的DVD内容都可以简单的复制到硬盘上的。绝大多数的正版DVD都采用了数字加密技术,未经正确解密就不能被拷贝复制。DVD影片的数字加密主要是使用 “CSS(Content Scrambling System,数据干扰系统)”加密技术。所谓CSS,简单地说,就是所有存入DVD影片内容的数据都要经过编码程序,而要读取这些影片数据必须先经过解码才能播放。 传统的VCD,是把影音数据放成光盘的MPEGAV这个目录下,如果要保存、转换、播放,直接光盘复制到硬盘不成什么问题。对付DVD这样简单的招数就行不通了,因为DVD影片数据现在被CSS保护,未经过“解码”就不能够被复制。我们要解密读取加密DVD中的数据,就需要利用专用的DeCSS解密软件来将DVD中的数据复制到硬盘。 DeCSS技术最早是由挪威的技术开发组织MoRE(Master of Reverse Engineering)开发出来的。该机构无意中发现美国Xing Tech nologies公司的"XingDVD"软件在其程序中未对解密键进行暗号化处理,并利用这一缺陷开发出上述软件。原本人们普遍认为对DVD解密极难,但一旦发现了第一个解密钥,剩下的就简单多了,这是因为解密高手们能利用原始、有效的密钥作为一个切入点来发现更多有效的解密钥。DeCSS虽小,但却可用来拷贝加密的DVD录像文件,可以拷贝将所有.VOB的扩展的文件,以解密状态存入硬盘。
DVD的文件结构
先让我们简单的了解一下DVD的文件结构,以便于正确复制所需要的数据。 DVD盘上影音文件由浏览数据(Navigation Data,即处理回放数据)和演播数据(Presentation Data,即音频、视频、子图等数据)两种数据文件构成。播放软件或播放器可以按照浏览数据中的控制信息,按一定顺序控制播放演播数据中的音频、视频和子图等内容。 用电脑打开一张DVD,可以看到“VIDEO_TS”目录下有*.ifo文件、*.bup文件和*.VOB文件。其中*.ifo文件就是浏览数据,*.bup文件是*.ifo文件的备份,*.VOB文件就是演播数据。*.ifo文件中包含有关键信息——程序链PGC,程序链PGC会指向VOBS中的单元(Cells),并定义回放这些单元的顺序。
如果要将DVD压缩为AVI,不仅要复制DVD中包含正片的VOB序列,而且还常常要注意根据特定的程序链PGC,以程序链PGC所指定的次序重组VOBS中的单元(Cells),以便获得正确的正片,并避免不必要的垃圾片断出现在压缩后的成品中。一些DeCSS软件可以在解密的同时完成这个工作,下面就介绍其中比较有代表性的几种。 DeCSS软件 目前的DVD解密软件除了早期大名鼎鼎的DeCSS1.21b,比较流行的就是SmartRipper、DVD Decrypter和CladDVD。


其中值得推荐的是SmartRipper,因为SmartRipper特有简洁直观的“Movie模式”,可以准确地按照*.ifo文件中程序链PGC顺序将影片复制到硬盘,而不会受到难以处理的多角度信息、垃圾数据或者错乱单元(Cells)的影响,最为适合用于DVD正片的解密制作。
SmartRipper http://www.riphelp.com/downloads/smart-ripper.html
DVD Decrypter http://lightninguk.dns2go.com/
CladDVD http://clonead.cjb.net/
不能忘记的ASPI ASPI全称就是Advanced SCSI Programming Interface高级SCSI编程接口,大多数CD/DVD-ROM(如刻录软件、工具)软件都使用ASPI接口与驱动器通信。目前大多数DeCSS软件都需要ASPI接口的支持,而操作系统中常常并不包含。可到http://www.adaptec.com 下载最新的ASPI驱动包,安装升级后即可。

选择安装编码解码平台 压缩AVI,当然要先选择合适的编码平台(Codec)。主流的DivX编码平台,现在分为两个版本。其一是传统的DivX3.11,使用范围最广,估计全球用户已经超过千万人,兼容性、稳定性也很好。另一个是DivX4或以上版本,实际上新的这一套DivX版本是由DivXNetworks公司开发,与原DivX3.11的作者根本不是同一个人,程序本身的设计思路也不同。不过,Divx4可以与DivX3.11在系统中并存,也可用于解码播放Divx3.11编码的影片。 从编码质量来看,DivX3.11与DivX4均发挥到极限时,还是很难分出高下优劣的。从播放质量的角度来观察,则DivX4拥有Postprocessing画面优化技术,可以减少压缩影片中的色斑现象,高出DivX3.11一筹。仔细比较后,考虑用DivX3.11编码,兼容性稳定性都更好,而再用DivX4进行播放,可以同时发挥两种平台的优势,最值得推荐。 当然世界上也并不是只有DivX而已,目前还有在开发中新兴编码平台例如:XVID、ON2 VP31,以及DivXNetworks公司正在开发中的DivX5.0等等,都在努力赶超旧版的DivX3.11编码平台。
DivX3.11 http://divx.ctw.cc/
DivX4\DivX5 http://www.divx.com
XVID http://www.xvid.org/
VP3 http://www.vp3.com/vp3/vfw/index.shtml
扩展功能的VFAPI
VFAPI 是由Tmpgenc的作者堀 浩行开发的一套视频文件通用接口程序。支持VFAPI接口的视频编辑软件就可以相互调用各软件自己的特殊功能。这种利用各自长处,取长补短的做法,对于高质量压缩DVD非常有帮助。
有了VFAPI,就可以使最优秀的软件协作起来,而期间不必浪费时间在生成庞大的临时文件身上。使用VFAPI的时间越长,你就会越喜欢这款独具特质的精品软件。 首先,可以运行VFAPI Codec包中的vifpset.bat,或是在vifp.inf上点右键安装VFAPI接口平台。之后,为了使软件之间可以互相协作,还需要注册软件各自的vfp接口文件。
一般来说,有三种方法注册VFAPI的接口文件 .vfp,可以任选一种,使相应软件可以互相识别。
1. 将接口文件(.vfp) 复制到相应软件的工作目录,并运行相应软件注册。例如,将DVD2AVI.vfp复制到DVD2AVI.exe所在的目录,而后运行DVD2AVI即可将DVD2AVI.vfp注册,并使得其他VFAPI兼容软件可以读取DVD2AVI生成的.d2v工程文件。
2. 将接口文件.vfp 复制到Tmpgenc的工作目录,并运行Tmpgenc,Tmpgenc便会代为注册这些.vfp。如果进入Tmpgenc的[Option]菜单下的[Environmental setting] - [VFAPI plug-in]控制版,还可以检查已经注册的接口文件种类,并排列各解码驱动的优先权。

3. 运行REGEDIT修改注册表“HKEY_CURRENT_USER\Software\VFPlugin” 项下的键值,建立相应的键值指向相应的.vfp接口文件。 注册好相应的VFAPI的接口文件.vfp之后,各软件就可以通过读取各自保存设置的工程文件,来实现相互利用高级功能的目的。而对于尚不完全支持VFAPI接口的软件来说,则可以利用VFAPI 转换器(VFAPI Converter)来将VFAPI兼容软件生成的工程文件瞬间转换成可以被普通软件识别的AVI格式文件。

无论是保存工程文件,或是通过VFAPI 转换器(VFAPI Converter)转换出来avi文件,由于只是保存了各软件的一些视频处理设置,因此生成只需几秒钟,也几乎不占用空间。只要源文件还保留在原处,就只需要调用VFAPI即可直接利用上一级软件的的编辑结果。VFAPI增强了软件间的协作,扩展了文件的兼容性,是一个进行高效率视频制作的必备工具。在压缩DVD的过程中,我们将要利用VFAPI,同时将DVD2AVI的MPEG2高质量解码优势、Tmpgenc完美的IVTC功能,与NanDUB的优秀压缩编码能力结合到一起,制作出完美的DivX-AVI。
VFAPI官方网站 http://www.tmpgenc.com/hori/
DVD2AVI
DVD2AVI在AVI制作方面并不是十分令人满意的, DVD2AVI是一个优秀的MPEG2解码软件。特有的IEEE-1180解码可以获得最高的质量;在保存工程文件的同时,还可以帮助用户解析AC3等DVD音轨;再利用VFAPI文件接口,可以使VOB等DVD文件为其它软件识别操作。 在视频 [Video]菜单下的[iDCT]中选择IEEE-1180,可以获得最好的解码质量。

在音频[Audio]菜单中可以选择指定的AC3音轨。在 [Dobly Digtal]项下选择[DeMUX]模式,就可以在保存工程文件的同时输出指定的AC3音轨文件了。 最后选择“保存工程项目”[Save Project],即可得到.d2v工程文件和.ac3文件,等待由其它软件继续压缩处理。
DVD2AVI http://arbor.ee.ntu.edu.tw/~jackei/dvd2avi/
音频压缩
压缩Dobly Digtal(AC3)文件,推荐使用AZID先转换为WAV,再用LAME压缩为VBR形式的高质量MP3,或者使用OggEnc将之压缩为新一代的Ogg音频文件。之后,在考虑将压缩后的音频文件与视频部分合并,制作出终极的AVI。 AZID是由Midas编写的AC3解码软件,其特点是在将5.1多声道的AC3音频合并为两声道的PCM-WAV之后,仍可以保留原附加声道中的声音信号,并且兼容Dobly Pro Logic仿真4声道解码,能让制作出来AVI具有最接近原DVD的Hi-Vi享受。
AZID是一个命令行软件,可以在98\Me下的MSDOS模式下运行,或者2k\XP下运行CMD进入命令行模式调用。需要注意的几个常用的主要命令参数可以参考下表: -a1 可以自动探测AC3的音量极限,并选择合适的输出音量。推荐使用。 -c normal AC3“动态范围解码(dynamic range compression)”模式,可以控制音效的震撼程度。建议为 normal。 -l -3db 控制超重低音声道合并时的量化值,建议为-3db,以避免输出过于强烈的低音音频。 因此,使用AZID时推荐的使用参数和格式是: azid –a1 -c normal -l -3db input.ac3 output.wav
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接下来可以使用Lame来将音频信息压缩成高保真高压缩比的MP3(VBR),或者使用Vorbis开发的新一代音频编码技术Ogg来压缩音频。目前Ogg仍在测试期中,尚未发布正式版本,所以只介绍目前的主流——Lame的使用。
Lame同样也是一个命令行为基础的编码软件。主要参数如下: -V 4 -V后面的数字是控制压缩保真度的参数。默认值是4。值为0时保真度最高,生成文件体积也最大;值为9时保真度较低,生成文件体积也最小。 -abr 160 3.90之后的版本起,Lame开始支持通过 -abr 参数控制输出文件的平均码流,来生成符合文件大小要求的VBR MP3。 因此,使用LAME时可以参考下面的格式:
Lame -V 0 input.wav output.mp3 Lame - abr 128 input.wav output.mp3
Lame还提供有非常多的功能参数,可以通过输入命令 Lame -? 看到。
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当然AZID与LAME也另有GUI图形界面或外壳程序,例如BeSweet或WinLame等可供选择,只是受篇幅所限,便不再这里一一介绍了。 最新版的AZID可以在 http://www.doom9.org/ 下载到。
LAME http://www.mp3dev.org
IVTC
IVTC(Inverse Telecine)是什么?简单的说,IVTC就是将DVD纪录的29.976fps(NTSC)隔行信号还原为原胶片的23.976fps的逐行信号。IVTC不仅可以有效的消除影片的“拉丝(Interlace)”现象;还可以获得较De-Interlace更为锐利清晰的输出画面;更能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,可以说是一举三得的重要操作。 用Tmpgenc打开由DVD2AVI建立的.d2v工程文件后,可以先后调入(点Load按钮)DVD.mcf和unlock.mcf,以获得正确的输出。再点击Setting按钮进入控制面版。 在IVTC前,需要确定正确的“场序(Field Order)”才能正确的进行IVTC。可以按以下步骤操作:

1. 先在“高级(Advanced)”面版中的“场序(Field Order)”项下,选择任意一个场序。
2. 双击下侧的“去场(Deinterlace)”,并进入设置页面。
3. 选择“Even-Odd field (filed)”,并“启动滤镜(Enable Filter)”。
4. 这时拖动影片至一个运动场景,按住右“→”方向键进行逐帧播放。
5. 如果第一步中输入的场序是错的,此时就会发现画面会不时地倒退,需要回到第一步更改“场序(Field Order)”。如果播放正常,则第一步中输入的场序是对的。
6. 点击 Cancle 推出(注意:不要选中Deinterlace的选项)
其后,继续作IVTC:
1. 在“高级(Advanced)”面版中,双击“Inverse Telecine”。
2. 进入IVTC设置界面后,点击“自动检测(Auto-Setting)”。
3. 选择24fps、Flicker priority。Deinterlace也可以省略。
4. 点击“Start”开始IVTC运算。
5. 可能需要颇长的一段时间进行IVTC计算。之后点击“OK”,结束IVTC设定。
6. 回到Tmpgenc面板:[File] – [Save Project] 保存工程项目文件。
最后,使用VFAPI 转换器(VFAPI Converter)将Tmpgenc生成的.tpr工程项目文件转换为NanDUB可以识别的AVI格式以便进行编辑、压缩。
Tmpgenc http://www.tmpgenc.net/
画面变形处理
前期处理完毕之后,就可以将所有的文件交由NanDUB作最后的剪辑、压缩了。NanDUB是著名AVI编辑软件VirtualDUB的改造变种软件,强化了针对DivX3.11的内核操控,扩展了S.B.C.(Smart Bitrate Control 动态码流控制)的技术功能,是Internet上普遍使用的制作模式,也是本文重点介绍的推荐软件。 在使用NanDUB打开VFAPI 转换器制作的AVI源文件后,第一件要做事就是确定DivX-AVI的分辨率。
我们在网上看到一般DivX-AVI都是640x272,640x352,或512x384,这是推荐的对应2.35:1,1.85:1,1.33:1的影片的分辨率。 通常情况下,画面变形处理是一定要做的。一方面是把画面减小,提高分配给每个画素的码率,改进画质;另一个原因是,DVD在存储时的使用的分辨率都是720x480,在使用DVD播放机播放时,DVD盘内的参数会告诉播放机应该如何变形,而做DivX-AVI如果不对原DVD画面进行变形处理的话,就会在PC上看到非正常比例的画面。
通常我们可以到DVD网站,例如:http://www.imdb.com 或http://www.dvdempire.com/,查到影片的正确比例。而后计算出相应在PC显示器上最合适的分辨率,可以参考下表:
影片比例 推荐值 参考值
4:3 (1.33:1) 宽(width):512;高(height):384 宽(width):640;高(height):480
16:9(1.85:1) 宽(width):640;高(height):352 宽(width):720;高(height):384
2.35:1 宽(width):640;高(height):272 宽(width):720;高(height):304
确定正确的目标分辨率后,只要在“视频(Video)”菜单中,加入“变形(Resize)”滤镜(Filter),并输入相应的数值即可。为获得最好的画质,还可以选择“Precise bicubic”最清晰的变形算法。 DVD的画面中多数还会有些黑边或遮幅,要去掉这些黑边就需要“切边(Cropping)”。在滤镜(Filter)控制面板中,选中“Resize”滤镜后点击“Corpping...”按钮,就可以进入设定画面,并可以很直观的修改Y1和Y2等数值,把黑边与遮幅都去除干净。 在变形并切去黑边后,就可以清楚的在预览窗口处看到正确比例的影片画面了。一般情况下,这时候就已经可以开始压缩了。
去场
对于部分以摄像机为像源而不是胶片的DVD(例如一些现场演唱会,或者低成本小电影)来说,就不需要做用于胶片DVD还原的IVTC,而是需要去场(Deinterlace),否则在影片中的物体边缘就会有锯齿状的波纹。 我们可以在NanDUB中预览影片,如果拖动时间控制滑块时可以看到画面边缘有拉丝或者是锯齿现象,那么就是需要去场(Deinterlace)了。去场(Deinterlace)方法很简单,在NanDUB的滤镜(Filter)控制面板中,加入“去场(Deinterlace)”滤镜,模式选“Blend(Best)”就可以了。 压缩 NanDUB压缩时的SBC Option选项包含有20多个子项目,颇为繁复,一般使用者倒也不必逐个了解每一个选项的功用,只要依照下表,在结合自己的实际需要略微调整即可。
项目 推荐参数 Bitrate
码流:控制生成文件大小的关键 500-1200
Keyframe interval 10 - 12
Minimum allowable bitrate 50 - 350
Internal SCD 99 - 100
Space KFs 24
Error & Quality Control AntiFreeze
symertric 20 - 30%
asymertric Low:15 High:25-30
Luma Correction 不使用
High-pass 250-300
Low-pass 2000-3000
Bitrate redistribution proportional Smoother 3 - 7%
Span 默认值
Sensitivity 默认值
Fast/Low
Motion sliders 默认值
Crispness modulation 20-30
Enable Bits Reservoir modulation 不使用
Payback Delay 45 - 120
Corrections on low-bitrate conditions 不使用
Gauge min:30 start:35 Max:80
KF Boost 5% Freeze 默认值
DRF Min:2 Max:5 – 8
Keyframe Min:2 Max:6 – 12
此外在第一次使用NanDUB之前还需要特别注意修改一下NanDUB的“Option”菜单下,“Perference”中,SBC面板内的“Crosspoint”的值。这个值与生成文件的大小有些关系,推荐设为280左右。
再加入音频,点击“音频(Audio)”菜单下的“(VBR)MP3 Audio...”项,加入前面由Lame压缩生成的MP3文件。确认“音频(Audio)”是“直接复制(Direct Stream Copy)”;“视频(Video)”菜单下是“Full Processing Mode”的压缩模式。再到“文件(File)”菜单中按下“Two Pass...”选项,NanDUB就会开始编码压缩。 为了获得最佳的质量-空间占用比,NanDUB会自动先后进行两次运算再生成最终的文件。这个过程不会太快,通常需要10个小时以上,需要耐心等待。
NanDUB http://www.nandub.org/

扩展应用与技术展望
本文只是介绍了最基本的主流DivX制作方法。除了本文提到的软件外,在前期制作中,除了DVD2AVI+Tmpgenc+VFAPI这种模式之外,也有使用Avisynth+Mpeg2dec这样方法。在编码技术这个分支里,辅助NanDUB进行S.B.C.编码控制的Gordian Knot也值得注意。当然,如果不喜欢使用DivX3.11+S.B.C.的方式,使用VirtualDUB来配合其他编码平台也是常常用到的选择。
除了编码软件外,多数情况下还需要用到一些DVD字幕提取、制作、播放的软件:例如Vobsub和Subrip。Vobsub可以用于提取制作各语种DVD字幕,并提供在播放DivX-AVI等媒体文件时显示任意语言字幕的功能。Subrip则只适合英文字幕的OCR制作。
在音频技术方面,因MP3技术持有者开始考虑收费而促成的Ogg格式被世人看好。在DivX-AVI中加入Ogg也有可能成为下一个浪潮。同时,随着宽带的普及,将原汁原味的5.1声道AC3音频加入DivX-AVI,虽然会多占用一点空间或者CD-R,但也渐渐受到欢迎。
在编码平台方面,2002年则被预期会是MPEG4编码竞争进入白热化阶段的一年。尽管DivX 3.11以其优秀的质量和完全免费的政策受到最广泛的使用。但是由DXN开发的另一代的DivX4和DivX5也已经正式推向市场进入实际销售的阶段。另有一批不满DXN剽窃原本免费使用的DivX品牌的技术开发人士另行开发了一套新的编码系统——XVID,也被一些评论人士看作是视频领域未来的OGG。还有VP3、3ivx等等一批开发组织都紧锣密鼓的开发着自主技术的视频编码解码系统,想必今年也都会有更为成熟的成品提供下载。 在制作交流方面,不仅各个组织以每日10-20部左右的速度,毫不重复地在网上发行最高质量的DivX新片(正式在网上发行的DivX影片都可以从ISONEWS网站查询到)。更加之去年起渐渐风行开来的p2p(peer-to-peer)软件和服务器,为Internet上个人间交换影音文件大开方便之门。比较杰出的,例如由原Napster的开发者们建立的 eDonkey 系统,在这个系统上随时都可以找到上千部在网友间交流的各类影片。
硬件方面,尽管关于DivX播放机的传言一直都没有间断过,但是鉴于目前视频音频编码解码平台的复杂性,短期前景并不乐观。不过,为自己的PC搭配一块优秀的、带有TV输出的显卡,或者是多声道带有数字输出的高品质声卡,确实已经成为点击率越来越高的话题。看电影,当然不应该局限在小小的VGA显示器和破破烂烂的所谓“多媒体音箱”。享受数码生活,做IT时代的新新人类,是现代人的时尚选择。
Gordian Knot http://gknot.doom9.org/
VirtualDUB http://www.virtualdub.org/
Vobsub http://vobsub.edensrising.com/
Subrip http://www.subrip.fr.st/
Ogg http://www.vorbis.com
AviSynth http://www.math.berkeley.edu/~benrg/avisynth.html
ISONEWS http://www.isonews.com/releases.php3?section=divx
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