DOCS/tech/encoding-guide.txt

   1 Topics:
   2
   3
   4 I. Preparing to encode
   5    1. Identifying source material and framerate
   6    2. Selecting the quality you want
   7    3. Constraints for efficient encoding
   8    4. Cropping and scaling
   9    5. Choosing resolution and bitrate
  10
  11 II. Containers and codecs
  12    1. Where the movie will be played
  13    2. Constraints of DVD, SVCD, and VCD
  14    3. Limitations of AVI container
  15
  16 III. Basic MEncoder usage
  17    1. Selecting codecs & format
  18    2. Selecting input file or device
  19    3. Loading video filters
  20    4. Notes on A/V sync
  21
  22 IV. Encoding procedures
  23    1. Encoding progressive video
  24    2. Two-pass encoding
  25    3. Encoding interlaced video
  26    4. Deinterlacing
  27    5. Inverse telecine
  28    6. Capturing TV input
  29    7. Dealing with mixed-source content
  30    8. Low-quality & damaged sources
  31
  32 V. Optimizing encoding quality
  33    1. Noise removal
  34    2. Pure quality-gain options
  35    3. Questionable-gain options
  36    4. Advanced MPEG-4 features
  37
  38
  39
  40
  41 II. Containers and codecs
  42
  43 II.1. Where the movie will be played
  44
  45 Perhaps the most important factor to choosing the format in which you
  46 will encode your movie is where you want to be able to play it.
  47 Usually this involves a tradeoff between quality and features, since
  48 the formats supported by the widest variety of players are also the
  49 worst in regards to compression.
  50
  51 If you want to be able to play your encode on standalone/set-top
  52 players, your primary choices are DVD, VCD, and SVCD. There are also
  53 extensions such as KVCD and XVCD which violate the standards but work
  54 on many players and deliver higher quality. Modern players are
  55 beginning to support MPEG-4 ("DivX") movies in AVI and perhaps other
  56 containers as well, but these are often buggy and require you to
  57 restrict your encodes to certain subsets of the full MPEG-4
  58 functionality.
  59
  60 If you wish to be able to share your movies with Windows or Macintosh
  61 users, without them having to install additional software, your
  62 choices are very limited. The ancient MPEG-1 format with MP2 or PCM
  63 audio is probably the only choice that is universally supported.
  64 Interoperability with Windows/Mac also comes into play when deciding
  65 how to encode and whether to scale to preserve aspect, since popular
  66 media player applications for these systems do not honor the aspect
  67 ratio encoding stored in MPEG-4 avi files.
  68
  69
  70
  71 IV.2. Two-pass encoding
  72
  73 The complexity (and thus the number of bits) required to compress the
  74 frames of a movie can vary greatly from one scene to another. Modern
  75 video encoders can adjust to these needs as they go and vary the
  76 bitrate. However, they cannot exceed the requested average bitrate for
  77 long stretches of time, because they do not know the bitrate needs of
  78 future scenes.
  79
  80 Two-pass encoding solves this problem by encoding the movie twice.
  81 During the first pass, statistics are generated regarding the number
  82 of bits used by each frame and the quantization level (quality) at
  83 which it was encoded. Then, when the second pass begins, the encoder
  84 reads these statistics and redistributes the bits from frames where
  85 they are in excess to frames that are suffering from low quality.
  86
  87 In order for the process to work properly, the encoder should be given
  88 exactly the same sequence of frames during both passes. This means
  89 that the same filters must be used, the same encoder parameters must
  90 be used (with the possible exception of bitrate), and the same frame
  91 drops and duplications (if any) must take place.
  92
  93 In theory it's possible to use -oac pcm or -oac copy during the first
  94 pass to avoid spending time encoding the audio. However, this can
  95 result in slight variations in which frames get dropped or duplicated,
  96 so it may be preferable to encode the audio during the first pass as
  97 well as the second. This also allows you to examine the final audio
  98 bitrate and filesize, and to adjust the audio or video bitrate
  99 slightly between passes if you don't meet your target size.
 100
 101 Here is an example:
 102
 103   Encoding from an existing AVI file
 104   500 kbit/sec MPEG-4 video
 105   96 kbit/sec average-bitrate MP3 audio
 106
 107   mencoder bar.avi -vf scale=448:336 -mc 0 -oac mp3lame -lameopts \
 108   abr:br=96 -ovc lavc -lavcopts vcodec=mpeg4:vbitrate=500:vpass=1
 109
 110   mencoder bar.avi -vf scale=448:336 -mc 0 -oac mp3lame -lameopts \
 111   abr:br=96 -ovc lavc -lavcopts vcodec=mpeg4:vbitrate=500:vpass=2
 112
 113 If you do not want to overwrite the output from the first pass when
 114 you begin the second, you can use the -o option to choose a different
 115 output filename. Note the addition of the vpass option in this
 116 example. If vpass is not specified, single-pass encoding is performed.
 117 If vpass=1, a log file is written with statistics from the first pass.
 118 If vpass=2, the log file is read and the second pass is encoded based
 119 on those statistics. If you are short on disk space or don't want the
 120 extra disk wear from writing the file twice, you can use -o /dev/null
 121 during the first pass. However, sometimes it is beneficial to watch
 122 the first-pass file before beginning the second pass to make sure
 123 nothing went wrong in the encoding.
 124
 125 Next, an example using Xvid instead of libavcodec:
 126
 127   Encoding from an existing AVI file
 128   500 kbit/sec MPEG-4 video
 129   Copying the existing audio stream unmodified
 130
 131   mencoder foo.avi -vf scale=320:240 -mc 0 -oac copy -ovc xvid \
 132   -xvidencopts bitrate=400:pass=1
 133
 134   mencoder foo.avi -vf scale=320:240 -mc 0 -oac copy -ovc xvid \
 135   -xvidencopts bitrate=400:pass=2
 136
 137 The options used are slightly different, but the process is otherwise
 138 the same.