为视频选择哪种尺寸调整算法?


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我正在使用VirtualDub使用这些设置进行编码。 调整大小算法

但是,我以1920x1080录制我的内容,并将其大小调整为1280x720。现在的问题是:在决定质量与文件大小的平衡时,应该选择哪种算法?

我总是和Lanczos一起去,因为那是预先配置的。这些描述对我的问题没有任何帮助。

Answers:


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TL; DR

向下采样时:使用Lanczos或样条线过滤。

采样时:使用Bicubic或Lanczos过滤。

这些是基于我多年来阅读的材料以及我在行业中使用的材料。根据内容类型和应用领域,建议可能会有所不同。

为什么这有关系?

可以说,缩小视频的大小时调整大小滤镜没有太大关系。更重要的是,它们在升迁时会对质量产生影响,因为您需要首先生成没有数据的数据。

这些过滤器都仅对文件大小产生很小的影响。因此,您不必担心那里的巨大差异。

事实是,与对视频进行编码时一样,结果在很大程度上取决于源素材。您不能总是预测结果,而只是看到最适合您的结果。

不同的算法

例如,这是双三次插值双线性插值

     在此处输入图片说明

看到三次三次插值可以使边缘更平滑吗?这是一个非常笼统的陈述……但是您可以在此处找到图像缩放算法的概述。

  • 双线性插值使用像素的2x2环境,然后获取这些像素的平均值以插值新值。它不是最佳算法,但速度很快。

  • 双三次插值使用像素的4x4环境,将最里面的像素权重更高,然后取平均值以插值新值。就我而言,它是最受欢迎的。

  • 区域平均使用源像素和目标像素的映射,根据覆盖的目标像素的比例对源像素进行平均。根据此页面,在下采样时应该会产生更好的结果。

  • 样条正弦插值使用高阶多项式,因此比双三次插值更难计算。我认为处理时间的整体增加不值得使用它们。

  • Lanczos重采样还涉及一个Sinc滤波器。它在计算上更加昂贵,但通常被描述为非常高质量,并且可以用于上采样和下采样。

  • hqx以及 2xSaI过滤器用于像素缩放(例如游戏模拟器)。我认为没有充分的理由在视频中使用它们。

杰夫·阿特伍德的比较

事实证明Jeff Atwood 对图像插值算法进行了比较。他的经验法则是使用双三次插值进行下采样,而使用双线性插值进行上采样。也就是说,这不是视频编码通常不建议的内容-一些评论者对Atwood在该领域的专业知识提出了疑问。

但是,他还提到...

缩小图像是完全安全和合理的操作。您只是通过丢弃信息来降低精度和分辨率。使图像尽可能小,并具有完全的保真度-在允许的像素数范围内。无论选择哪种算法,您都将获得良好的结果。(好吧,除非您选择简单的像素调整大小或最近邻算法。)

其他例子

这是图像插值算法的更多示例,包括我上面提到的算法

我还从视频编码场景中找到了文档(场景规则),这些文档明确禁止双三次过滤以进行下采样。相反,他们支持Lanczos,Spline或“ Blackman”重采样。


我以前总是使用“精确双三次A = 100”。重新安装更新后的程序时,默认是Lanczos,很多人都喜欢它。我把它留了很长一段时间。最终,我四处观看后来编码的Lanczos内容,并认为这不好,在下一组编码中,我将其转换为双三次。我也在努力进行压缩,我想如果我不尝试减少总数据量那么大的话Lanczos可能会更好。
Psycogeek

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FWIW我不会认为Jeff Atwood是图像处理方面的专家,并且在那篇文章中,他不研究双线性,最近邻或双三次(一种特殊的变体)以外的方法。当放大是一个不好的建议时,大多数人都会同意他的建议使用双线性。
thomasrutter 2015年

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@thomasrutter谢谢。我同意你的看法,当我写这篇文章时,我可能对图像处理的了解不如现在。我想我将删除对该文章的引用并找到其他来源。
slhck

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我找到了一个很好的图像,它记录了其中的一些内容。

在此处输入图片说明

全尺寸版本在这里

通常,在将较大的图像制成较小的图像时,您需要适度的锐化效果;在将较小的图像制成较大的图像时,希望具有适度的模糊效果。MadVR过滤器设置默认为Lanczos进行升频,默认为bicubic进行降频。


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您正在将3x3原始像素转换为2x2目标像素。

如果要保持锐利的线条,请选择Lanczos或使用更多周围像素而不模糊锐利的线条(例如毛发或反射)的东西。

否则,面积平均等(也可以是双线性/三线性)就足够了。

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