# [FFmpeg] AVCHD / Blu-Ray Video 編碼 ## 簡介 AVCHD 與 Blu-Ray Video 視訊編碼均使用 H.264 / MPEG-4 AVC，兩者極為相似，最大不同的是使用的光碟儲存媒體為 DVD。因為 H.264 傭有極高的壓縮率，可以在使用更少的資料量下提供高於 MPEG-2 的畫質，讓我們可以在 DVD 光碟內放入 720p (AVCHD) 高畫質電影。然而，由於 DVD 光碟讀取速度的關係，AVCHD 的峰值位元速率 (MaxBitrate) 不能超過 18 Mbps，所以不建議用 DVD 光碟來存放 1080 i/p AVCHD 視訊。 **目前已知支援 AVCHD 光碟的播放設備** - 藍光播放機 (依說明書而定) - PlayStation 3, 4 與其後繼機種... ## AVCHD / Blu-Ray Video NTSC 標準 | 名稱 | 畫面規格 | 掃瞄方式 | | ----------------- | -------------------------------- | ----------- | | Full HD, HD 1080 | 1920x1080 [PAR 1:1, DAR 16:9] | 60i/50i/24p | | HD 1080 | 1440x1080 [PAR 4:3, DAR 16:9] | 60i/50i/24p | | HD 720 | 1280x720 [PAR 1:1, DAR 16:9] | 60p/50p/24p | | Full D1 NTSC 16:9 | 720x480 [PAR 40:33, DAR 20:11] | 60i/24p | | Full D1 NTSC 4:3 | 720x480 [PAR 10:11, DAR 45:33] | 60i/24p | | Full D1 PAL 16:9 | 720x576 [PAR 16:11, DAR 20:11] | 50i/25p | | Full D1 PAL 4:3 | 720x576 [PAR 12:11, DAR 45:33] | 50i/25p | | D1 NTSC 16:9 | 704x480 [PAR 40:33, DAR 16:9] | 60i/24p | | D1 NTSC 4:3 | 704x480 [PAR 10:11, DAR 4:3] | 60i/24p | | D1 PAL 16:9 | 704x576 [PAR 16:11, DAR 16:9] | 50i/25p | | D1 PAL 4:3 | 704x576 [PAR 12:11, DAR 4:3] | 50i/25p | NTSC 60i = 60000/1001i = 30000/1001 fps NTSC 24p = 24000/1001 fps PAL 50i = 25fps PAL 25p = 25fps > 註: DisplayAspectRatio = Width / Height * PixelAspectRatio ### 影音編碼格式 **AVCHD Audio** - Linear PCM: 1-7.1 channels, 1.5 Mbit/s (2 channels) - Dolby Digital (AC-3): 1-5.1 channels, 64 to 640 kbit/s **Blu-Ray Audio** - Dolby Digital (AC-3) - Dolby Digital Plus (E-AC-3) - DTS - DTS-HD HR Audio - Linear PCM - Dolby TrueHD - DTS-HD Master Audio http://zh.wikipedia.org/wiki/AVCHD ## FFmpeg 參數設定 ### 畫面設定 Letterbox (填充黑邊) 維持顯示比例不失真 - 1920x1080, PAR 1:1 (DAR 16:9) - Full HD / HD 1080 ```powershell -filter:v "scale='w=min(1920,trunc((1080*dar)/2+0.5)*2):h=min(1080,trunc((1920/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=1920:h=1080:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=1/1'" ``` - 1440x1080, PAR 4:3 (DAR 16:9) - HD 1080 ```powershell -filter:v "scale='w=min(1440,trunc((1080*3/4*dar)/2+0.5)*2):h=min(1080,trunc((1440*4/3/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=1440:h=1080:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=4/3'" ``` - 1280x720, PAR 1:1 (DAR 16:9) - HD 720 ```powershell -filter:v "scale='w=min(1280,trunc((720*dar)/2+0.5)*2):h=min(720,trunc((1280/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=1280:h=720:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=1/1'" ``` - 720x480, PAR 40:33 (DAR 20:11) - Full D1 NTSC 16:9 ```powershell -filter:v "scale='w=min(720,trunc((480*33/40*dar)/2+0.5)*2):h=min(480,trunc((720*40/33/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=720:h=480:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=40/33'" ``` - 720x480, PAR 10:11 (DAR 45:33) - Full D1 NTSC 4:3 ```powershell -filter:v "scale='w=min(720,trunc((480*11/10*dar)/2+0.5)*2):h=min(480,trunc((720*10/11/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=720:h=480:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=40/33'" ``` - 704x480, PAR 40:33 (DAR 16:9) - D1 NTSC 16:9 ```powershell -filter:v "scale='w=min(704,trunc((480*33/40*dar)/2+0.5)*2):h=min(480,trunc((704*40/33/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=704:h=480:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=40/33'" ``` - 704x480, PAR 10:11 (DAR 4:3) - D1 NTSC 4:3 ```powershell -filter:v "scale='w=min(704,trunc((480*11/10*dar)/2+0.5)*2):h=min(480,trunc((704*10/11/dar)/2+0.5)*2)',pad='w=704:h=480:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=40/33'" ``` ### 影格率設定 - NTSC 24p: ```powershell -vsync cfr -r 24000/1001 ``` - NTSC 60i (TFF): ```powershell -vsync cfr -r 30000/1001 -flags +ilme+ildct -top 1 ``` - PAL 25p: ```powershell -vsync cfr -r 25 ``` - PAL 50i (BFF): ```powershell -vsync cfr -r 25 -flags +ilme+ildct -top 0 ``` ### 影像編碼設定 - Blu-ray Video ```powershell -c:v libx264 -level 41 -bluray-compat 1 -flags -cgop -slices 4 -bufsize 30000k -maxrate 30000k ``` - AVCHD Video ```powershell -c:v libx264 -level 41 -bluray-compat 1 -flags -cgop -slices 4 -bufsize 14000k -maxrate 14000k ``` 可以用更高的 maxrate/bufsize 只要總位元速率 (視訊+音訊) 不超過 DVD 最大讀取速度 (18Mbps) 即可 - 色域規格: ```powershell -x264opts colorprim=bt709:transfer=bt709:colormatrix=bt709 ``` - 色域規格 (用於 SD 以下): ```powershell -x264opts colorprim=smpte170m:transfer=smpte170m:colormatrix=smpte170m ``` ### 聲道縮混 - 立體聲: `-ac 2` - 5.1 聲道: `-ac 6` 如果需要混合聲道，建議使用 6 或 2 ### 音訊編碼格式 - Linear PCM 16-bit: `-c:a pcm_s16le` - Dolby Digital (AC-3): `-c:a ac3` - Dolby Digital Plus (E-AC-3): `-c:a eac3` - DTS: `-c:a dts -strict -2` ### 檔案格式 -f 參數用於指定輸出檔案格式(影音容器)，可省略，FFmpeg 會依輸出副檔名判斷 ## 實際轉換檔案 `-b:a 位元率` 控制輸出音訊位元率，單位為 位元/秒。 `-b:v 位元率` 控制輸出視訊位元率，單位為 位元/秒。 AVCHD: 1280x720p, 23.976 (24000/1001) fps, PAR 1:1 (DAR 16:9) Step 1. 音訊編碼： ```powershell ffmpeg -i input.mkv -vn -async 1 -ac 2 -c:a ac3 -b:a 192k audio.ac3 ``` Step 2. 第一階段視訊編碼： ```powershell ffmpeg -i input.mkv -an -pass 1 -passlogfile xxx.log -pix_fmt yuv420p -fastfirstpass 0 -vsync cfr -r 24000/1001 -filter:v "scale='w=min(1280,trunc((720*dar+0.5)/2)*2):h=min(720,trunc((1280/dar+0.5)/2)*2)',pad='w=1280:h=720:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=1/1'" -c:v libx264 -b:v 4000k -profile:v high -preset veryslow -level 41 -bluray-compat 1 -flags -cgop -slices 4 -bufsize 14000k -maxrate 14000k -x264opts "colorprim=bt709:transfer=bt709:colormatrix=bt709" -f null - ``` Step 3. 第二階段視訊編碼： ```powershell ffmpeg -i input.mkv -an -pass 2 -passlogfile xxx.log -pix_fmt yuv420p -vsync cfr -r 24000/1001 -filter:v "scale='w=min(1280,trunc((720*dar+0.5)/2)*2):h=min(720,trunc((1280/dar+0.5)/2)*2)',pad='w=1280:h=720:x=(ow-iw)/2:y=(oh-ih)/2',setsar='sar=1/1'" -c:v libx264 -b:v 4000k -profile:v high -preset veryslow -level 41 -bluray-compat 1 -flags -cgop -slices 4 -bufsize 14000k -maxrate 14000k -x264opts "colorprim=bt709:transfer=bt709:colormatrix=bt709" video.m2ts ``` Step 4. 最後使用 tsMuxer 封裝輸出: http://www.mobile01.com/topicdetail.php?f=510&t=3784550 ## 檔案大小預估 光碟容量 (位元組): - DVD-R SL: 4,707,319,808 bytes - DVD+R SL: 4,700,372,992 bytes - DVD-R DL: 8,543,666,176 bytes - DVD+R DL: 8,547,991,552 bytes 由於必須精準控制輸出大小，所以 Bitrate 控制模式用 2 pass 例如: 來源 90 分鐘 (5400 秒) 轉 AVCHD 燒錄在 DVD-R 光碟容量換算成位元 4,700,372,992 bytes = ( 4,700,372,992 * 8 ) bits = 37,602,983,936 bits 假設音訊 Bitrate 設為 640 Kbps 則音訊檔案大小為 AudioSize = 640 Kbps * 5,400 sec = 640000 bits/sec * 5,400 sec = 3456,000,000 bits 預留 10 MB (83,886,080 bits) 則視訊可用容量為 VideoSize = 37,602,983,936 - 3456,000,000 - 83,886,080 = 34,063,097,856 bits 則視訊可用 Bitrate 為 VideoBitrate = 34,063,097,856 bits / 5,400 sec ~= 6307981 bps ~= 6307 Kbps 視訊 Bitrate 必須小於或等於 6307 Kbps ###### tags: `ffmpeg`