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　経験上、白黒映画は難物だと思っている。
　正確な理由は解らないがなかなか縮まず、ブロッ クノイズ に不満を感じる事が多い。トラウマであり悩みの種であり動画エンコ最大のテキである。

◆白黒映画の特徴

　 白黒映画では輝度情報の重要度が飛躍的に高い。いや当たり前だけど。
　Xvidでグレイスケールにすると色味が変わるので多少は彩度 情報が入っているようだが、これはTV局が見やすさの為に付加しているか、フィルム自体の色だろう。見た目の印象ではグレイスケールより青みががっているが、いずれ にせよ彩度情報は一律な着色と思われる。

◆chroma_qp_offsetオプション

　 ならばこのオプションが使えるのではないかと思った（らけった版ffmpegにも-chromaoffset <int>と いうコマンドがある）。

chroma_qp_offset=<-12-12>
彩 度情報と輝度情報に異なる量子化値（quantizer）を使う。実用範囲は-2から2。 (default: 0).

　x264cli では--chroma-qp-offset。 以 下のような解説がある。

zero1(svn408)
Usage: --chroma-qp-offset <integer> (default=0) [-12 - 12]
彩度情報 と輝度情報に異なる量子化値を使う。
これはちょっと面白い。というのは人間の目は彩度変化よりも輝度変化 に敏感だという視覚認識のしくみを逆手にとるものだからだ。反面、彩度情報はYV12（＊DVDやテレビが使うYUV4:2:0＊） ではもともと間引かれているので、僅かな輝度画質向上の為に、大量の彩度画質を犠牲にする事になる。

覚 書（要約）
色部分 (chroma U・V)を輝度部分(LUMA)とQの差を発生させて、エンコする事ができる。基本的には、差を用意したいのであ れば、マトリクス側で行えば用が足りる。マトリクスをLUMA・CHROMA間で差を用意していないのであれば、このオプションを使ってもいいかもしれな い。

　覚書氏の言う通り、輝度・彩度の差分はマトリクス側で用意するほうが緻密なQP指定が出来るが難易度が幾何 級数的になる。これで済むなら済ませたい。

◆実験

　素材は白黒映画か ら切り出した1分程のクリップ。
　一律に着色してあるのはおそらく青だから、YUVのうち重要 なのはまずY（輝度）、次にU（青と 輝度の差分）のPSNRという事になると思う。V（赤と 輝度の差分）はさほど重要ではなかろう。

x264 [info]: SSIM Mean Y:0.9919717
x264 [info]: PSNR Mean Y:48.027 U:54.472 V:54.422 Avg:49.309 Global:49.226 kb/s:1034.58

　Y は輝度、Meanは英辞郎によると平均らしい。SSIMは輝度平均しか出ていない事になる。
　PSNRのAvgとGlobalの違い が解らないが、一般的にはGlobalで比較している例が多い。ここでは白黒の画質向上が主眼なのでYUVも個別に表にしてみた。

デフォルト値

一般的な推奨範囲

デフォルトより良い

デフォルトより悪い

指定値	結果					デフォルトとの差
	SSIM	PSNR				SSIM	PSNR
		GLOBAL	Y	U	V		GLOBAL	Y	U	V
-12	0.9905248	48.379	47.009	55.414	55.908	-0.0014469	-0.847	-1.018	0.942	1.486
-11	0.9907165	48.491	47.141	55.277	55.752	-0.0012552	-0.735	-0.886	0.805	1.330
-10	0.9908894	48.598	47.261	55.150	55.591	-0.0010823	-0.628	-0.766	0.678	1.169
-9	0.9910530	48.691	47.370	54.989	55.418	-0.0009187	-0.535	-0.657	0.517	0.996
-8	0.9912060	48.777	47.481	54.845	55.245	-0.0007657	-0.449	-0.546	0.373	0.823
-7	0.9913417	48.857	47.581	54.743	55.112	-0.0006300	-0.369	-0.446	0.271	0.690
-6	0.9914600	48.920	47.661	54.659	54.979	-0.0005117	-0.306	-0.366	0.187	0.557
-5	0.9915625	48.977	47.734	54.578	54.855	-0.0004092	-0.249	-0.293	0.106	0.433
-4	0.9916610	49.034	47.802	54.504	54.717	-0.0003107	-0.192	-0.225	0.032	0.295
-3	0.9917591	49.093	47.871	54.456	54.620	-0.0002126	-0.133	-0.156	-0.016	0.198
-2	0.9918430	49.148	47.935	54.458	54.562	-0.0001287	-0.078	-0.092	-0.014	0.140
-1	0.9919108	49.194	47.985	54.482	54.517	-0.0000609	-0.032	-0.042	0.010	0.095
0	0.9919717	49.226	48.027	54.472	54.422	0	0	0	0	0
1	0.9920258	49.250	48.064	54.413	54.297	0.0000541	0.024	0.037	-0.059	-0.125
2	0.9920623	49.260	48.092	54.259	54.168	0.0000906	0.034	0.065	-0.213	-0.254
3	0.9921145	49.284	48.130	54.155	54.087	0.0001428	0.058	0.103	-0.317	-0.335
4	0.9921621	49.310	48.167	54.118	54.025	0.0001904	0.084	0.140	-0.354	-0.397
5	0.9921896	49.326	48.190	54.103	53.960	0.0002179	0.100	0.163	-0.369	-0.462
6	0.9922173	49.344	48.211	54.157	53.923	0.0002456	0.118	0.184	-0.315	-0.499
7	0.9922283	49.350	48.220	54.181	53.840	0.0002566	0.124	0.193	-0.291	-0.582
8	0.9922403	49.349	48.229	54.134	53.765	0.0002686	0.123	0.202	-0.338	-0.657
9	0.9922678	49.353	48.242	54.093	53.680	0.0002961	0.127	0.215	-0.379	-0.742
10	0.9922851	49.352	48.250	54.046	53.578	0.0003134	0.126	0.223	-0.426	-0.844
11	0.9923036	49.347	48.260	53.947	53.482	0.0003319	0.121	0.233	-0.525	-0.940
12	0.9923160	49.352	48.266	54.002	53.433	0.0003443	0.126	0.239	-0.470	-0.989

	Yのみだから彩度劣化で 上がるのは当たり前。
	僅かな輝度画質向上の為に 大量の彩度画質が犠牲に な っている。 まさにそーしたいわ けだか ら、狙いとしちゃおっけー
	指定値プラスの領域では、 おおむねVの劣化度は、 U よりも高い。これも狙いと しちゃおっけー。 重要度はY>U>V。 輝 度ゲインとUロスは 6-8あたりがバランス良さ そう。

　しかし主観的には画質の違いは非常に僅かだった。傾向としては、 chroma_qp_offsetを変えると画質が向上する部分と悪化する部分がある。

• 下 げた場合（-12）：明るい部分は画質向上、暗い部分は画質低 下。
• 上げた場合（+12）：明るい部分は画質低下（地味に荒れる）、暗い部分は画質向上（ブロックノイズは出 るが地味に スムースになる）。

　おそらく白黒映画の彩度信号UVは、 明るい部分の階調表現に貢献しているのだろう。また存在する以上、動き予測の手がか り（chroma_me）などにも使われる。そういう傾向が飲み込めれば使えないものでもあるまい。

　 グラフを元に0と7を見比べてみたところ、7では極めて地味に「闇階調のフレーム単位でぱたぱたと動くブロックノイズ」が緩和していた。
　6 -7の傾向が白黒映画全般に使えるとは限らないし、カスタム量子化マトリクスにも及ばない筈だが、ratetolやqp_stepなどの設定もアニメっぽ く（白黒はカラーよりフレーム間の輝度変化が激しいハズだ）してやれば、結構イイ線いくかもしれない。

---

設 定

===MENCODER_PASS1===
$ mencoder mono_0.mpeg -nosound -ovc x264 -x264encopts bitrate=1024:bframes=3:b_adapt:weight_b:b_pyramid:keyint=240:keyint_min=24:scenecut=65:qp_min=10:qp_max=51:qp_step=4:chroma_qp_offset=0:qcomp=0.6:ratetol=4:deblock:deblock=0,0:cqm=jvt:cabac:direct_pred=auto:nofast_pskip:nodct_decimate:nointerlaced:noglobal_header:psnr:ssim:pass=1:threads=2:8x8dct:turbo=1 -passlogfile mono_0.264.log -vf pullup,softskip,pp=l5,crop=720:480:0:0,scale=640:480:::4,hqdn3d=4:3:6,harddup -sws 9 -zoom -ofps 24000/1001 -of rawvideo -o /dev/null
===MENCODER_PASS2===
$ mencoder mono_0.mpeg -nosound -ovc x264 -x264encopts bitrate=1024:bframes=3:b_adapt:weight_b:b_pyramid:keyint=240:keyint_min=24:scenecut=65:qp_min=10:qp_max=51:qp_step=4:chroma_qp_offset=0:qcomp=0.6:ratetol=4:deblock:deblock=0,0:cqm=jvt:cabac:direct_pred=auto:nofast_pskip:nodct_decimate:nointerlaced:noglobal_header:psnr:ssim:pass=2:threads=16:me=umh:me_range=32:subq=7:frameref=4:mixed_refs:8x8dct:partitions=all:trellis=2:brdo:bime -passlogfile mono_0.264.log -vf pullup,softskip,pp=l5,crop=720:480:0:0,scale=640:480:::4,hqdn3d=4:3:6,harddup -sws 9 -zoom -ofps 24000/1001 -of rawvideo -o mono_0.264

ageha 内関連記事

• 闇階調のブロックノイズ（白黒映画）その2
• 2. Ratecontrol options（tag:x264(r600)コマンド対応）

外 部リンク

• chroma_qp_offset=<-12-12>（ MPlayer and MEncoder on MacOSX）
• YUVフォーマット及び YUV<->RGB変換（京都大学博士、川嶋 宏彰 助手のページ）
• 基 本的な原理としては、U=B-Y, V=R-Yと いう理解で良いらしい。
• Y：RGB全てに関係
• U：GBに関係
• V： RGに関係
• 色空間（Wikipedia）

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