測試三： 比較 Multi-pass 的結果，目標將檔案壓縮至 14,000,000 bytes
DivX 5.0.5 使用 B-frame，quantizer 2。
XviD 04-25 使用 B-frame 個數 2，ratio 200，offset 0，quantizer 2。
XviD 另外再壓一個 VHQ mode: 4 - Wide Search 的版本。
固定 quantizer 模式下，提升 VHQ mode 會減小壓出來的檔案大小，不過 PSNR 會下降。
在極低流量時使用 VHQ mode: 2~4 可以提升整體品質。

DivX 5.0.5 0-pass: 29,198,336 bytes -> 14,000,000 (47.9%)
XviD VHQ-1 1-pass: 27,917,414 bytes -> 14,000,000 (50.1%)
XviD VHQ-4 1-pass: 26,745,202 bytes -> 14,000,000 (52.3%)

影片的解析度 640x480，23.976fps，長度一分半鐘，最終檔案大小定為 14000 KB，每個 Pixel 平均分到 0.172 個 bits，已經在 Gordian Knot 這個軟體建議的品質以下。
而且這部影片並不好壓縮，當流量低於一定水準以下，畫面會劣化非常快。
很想看看壓出來會是什麼樣子 :P


DivX 5.0.5 的設定：
Multipass, nth pass
Max bitrate: 12800kbps
Encoding bitrate: 1280kbps
Bitrate modulation: 0 (Constant quality)
其他設定同測試二

DivX 5 的 B-frame 預設值 quantizer 是 I/P Frame 的兩倍，這個檔案壓出來 P-frame 大都接近 4，B-frame 的 quantizer 則大都為 8。

XviD 的設定：
============== 無關主題，順便一提 開始 ==============>

我們知道 XviD 的 2-pass 是它的最大弱點。目前 2-pass 的演算法很混亂，而且當初設計時也沒有考慮到後來加入的新功能 B-frame，同時：
1. XviD 的 2-pass 演算法 1st-pass 的時候用 quantizer 2 壓一遍，2nd-pass 根據 1st-pass 壓出來的 frame size 做調整。
以 linear-scaling 為例，假如目標檔案大小是 1st-pass 壓出來的檔案大小的一半，則每個新的 frame size 就是原 size 的一半。
假設 frame size 和 quantizer 之間有一線性關係，2nd-pass 提高每個 frame 的 quantizer 壓縮，使壓出來的 frame size 接近我們所預期的目標大小。
我們設定一個位元儲存槽的大小，如果壓出來的 frame 超過預期大小（overflow），可以先借用位元儲存槽內的位元來用。
如果壓出來的 frame 小於預期大小（underflow），則多的位元就可以還給位元儲存槽。
位元儲存槽會在一段時間內調節（payback），最後壓出來的檔案大小會接近設定的目標大小。

然而這樣的假設是錯的，
1) frame size 和 quantizer 之間沒有一線性關係
2) 2nd-pass 的參考畫面和 1st-pass 不同，1st-pass 的參考畫面是前一張用 quantizer 2 壓縮的畫面，畫質很好。
而 2nd-pass 的參考畫面是前一張提高 quantizer 壓縮的畫面，畫質不像 1st-pass 時那麼好。
2nd-pass 參考這張畫面壓縮，壓縮的困難程度比 1st-pass 高，要符合預期的檔案大小，quantizer 可能必須非常高。
這種 scaling 方法沒有考慮到實際壓縮時，畫面的複雜程度，而僅以第一次壓縮時 quantizer 2 的狀況
來做調整，可能會發生落差太大的情況，會造成某些非預期的壓縮瑕疵。

2. linear-scaling，將所有 frame size 依相同比例下降，卻沒有考慮到各個畫面的複雜程度不同，有的畫面減小太多流量，會造成 distortion 太嚴重，壓縮瑕疵會非常明顯。
用 linear-scaling quantizer 的震盪幅度太大，無法維持一恆定品質。

3. B-frame 的 quantizer 根據前後 I/P Frame 的 quantizer 調整，如果前後 I/P Frame 的 quantizer 太高（例如壓縮的困難程度超過預期，但是 Encoder 為了要符合設定的 frame size，會突然用很高的 quantizer 壓縮），這時 B-frame 的 quantizer 會拉得更高，畫面會出現非常明顯的壓縮瑕疵。

4. 連續太多個 B-frame，如果 B-frame 的 quantizer 又很高的話，會出現很明顯的壓縮瑕疵。

5. 為了避免上述的瑕疵，將 B-frame 的 quantizer 調低的話，B-frame 的壓縮率會下降，整體的品質也會下降。

所以.....

XviD 開發中的 dev-api-4 有新的 RC 演算法，比以前的演算法好很多，沒有上述的問題，也不會再出現一堆莫名其妙的瑕疵，據測試，PSNR 比現在的版本提高 2dB，非常恐怖。
在 dev-api-4 完成之前，現階段用 XviD 的 2-pass 要得到好的結果，沒有辦法，必須視情況自己手動調整。
1. 如果 1st-pass 壓出來的檔案大小 對 目標的檔案大小 的差距不大，則用 linear-scaling 可以得到很好的效果。

2. 如果差距接近一半，可能需視情況手動調整、限制 I/P Frame 的 quantizer。

3. 如果差距極大，可能需視情況使用 Curve Compression。

<============== 無關主題，順便一提 結束 ==============

B-frame 的 ratio 設為 200，offset 設為 0，這樣 B-frame 的 quantizer 會是前後畫面 quantizer 平均的兩倍，如果前後都是 quantizer 4，B-frame 的 quantizer 就是 8。
靜態場景 XviD 會連續插入 B-frame，連續多個 B-frame 如果又是高 quantizer，視覺上會有明顯瑕疵（例如畫面好像在浮動或是流動的現象）。
為了避免這個問題，減少 B-frame 個數為 2 個。
為了提高 B-frame 的壓縮率，有效利用 B-frame，我們將 B-frame 的 quantizer 設為兩倍，但是如果遇到前後 I/P Frame 的 quantizer 很高的話，B-frame 的 quantizer 會更高，而且以倍數成長，畫質會慘不忍睹。
考慮我們所壓的檔案大小和 1st-pass 比，壓縮比是 50.1%，I/P Frame 的 quantizer 應該可以維持在 6 以下，所以我強制限制 I/P Frame 的 quantizer 範圍為 2~4，這樣 B-frame 的 quantizer 最高只能到 8，避免 B-frame 壓出瑕疵。

其他設定皆使用 linear-scaling 的設置
I-frame Boost %, High bitrate scenes%, Low bitrate scenes% 都設為 0
below i-frame distance...: 10
I-frame bitrate reduction %: 20
Bitrate payback delay: 240
Payback proportionally
其他同測試二