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madVR(v0.90.21)の scaling algorithms の設定部分について記述します。

※v0.90.24 で、OSDの内容が変わったみたいなので、修正しています。
※scaling algorithmsの各項目は、勝手に解釈していますので、間違っている可能性があります。


このページの追記があります。
scaling algorithms-その2
http://blogs.yahoo.co.jp/tone_123aaa/15024606.html



他の項目は、以下を参照してください。
devices
http://blogs.yahoo.co.jp/tone_123aaa/15010361.html

processing
http://blogs.yahoo.co.jp/tone_123aaa/15014658.html

rendering
http://blogs.yahoo.co.jp/tone_123aaa/15028553.html




scaling algorithms の機能説明

映像は、輝度(luma)と彩度(chroma)で構成されています。

chroma upscaling(彩度拡大)は、YCbCr 4:2:0 のような色差が抑えられている(chroma subsampling)データを RGB変換する前に
YCbCr 4:4:4 にアップスケーリングしてくれる機能のようです。

よって、動画を拡大する・しないに関わらず、色差が抑えられている動画の彩度を上げてくれる機能です。

なお、OSD で「chroma」が2つ表示される場合がありますが、1つは chroma upscaling , もう1つは image doublingdouble chroma resolution(または
quadruple chroma resolution) です。

chroma subsampling については、以下を参照して下さい。
chroma upscaling で super-xbr や NNEDI3 が利用できる理由がわかると思います。
http://blogs.yahoo.co.jp/tone_123aaa/15217292.html


---------------------------------------------------------------------
image downscaling 及び image upscaling は、その名の通り動画をリサイズした時に
luma や chroma のサイズを縮小・拡大してくれる機能です。
(レンジを縮小・拡大するわけではありません。)

image doubling は2倍拡大です。
設定とソース(動画)によっては、image upscaling より優先されます。

2倍超の拡大は、quadruple の設定によって変わりますが、
quadruple の設定に合致すれば、double のアルゴリズムで2倍にしてから quadruple のアルゴリズムで更に2倍します。
つまり、x2x2 で4倍です。
きちんと2倍・4倍とならない場合は、2倍(または4倍)にしてからアップ・ダウンスケーリングします。
3倍の場合、x2x1.5 か x2x2x0.75 となります。

※0.91.2以降は、image doubling と image upscaling は統合され、
 image upscaling のみになっています。
 ただし、考え方は、今までのバージョンと同じです。



scaling algorithms

画面右側に表示される「artifacts」は直訳すると「人工物」ですが、madVR では、ノイズとかアラのようなイメージです。
hide source artifacts: ソースのノイズ・歪を隠します。
aliasing: エイリアシング。線がギザギザになる。シャギーのようなもの。
other artifacts: 他のノイズ・歪。
sharpnessringing(
エッジに沿うように出現する映像処理のオーバーシュート。いわゆるゴーストのこと)も見ながら、どのアルゴリズムにするか選択します。


chroma upscaling

 できれば NNEDI3 64 neurons にします。(最新版は NGU系)
 他のピクセルシェーダーコードに比べて、aliasingが少なく、ringingがない。sharpnessが高いのが理由です。
 実際、動画をキレイに再生してくれます。
 SuperRes filter (スーパーレゾリューションフィルタ。カラーノイズを抑えてくれる?)もできれば ON にします。
 strength の数値は、動画を見ながらの設定になります。

イメージ 1

 後は、ノイズ要素が少ない Jinc + AR(anti-ringing filter)がいいですかね。
 super-xbr はシャープになりますが、ノイズが多い気がします。
 super-xbr +AR の場合は、sharpness: 75 以下にします。


image downscaling

 意外とダウンスケーリングの設定が難しいです。
 
Jinc + AR(anti-ringing filter)に設定できればいいのですが、image doubling との兼ね合いで、
 他のピクセルシェーダーコードにせざるを得ない場合があります。
 SSIM は、sharpness は高いのですが、
aiiasing も大きくなります。
 anti-bloating filter も ON にできるくらいなので、ノイズは多めかな。
イメージ 2

 scale in linear light は、光学スケーリングのシュミレーションで一番近い線形光を使用したらしいです。
 (かなり意味不明な訳です。。。)
 luma scaling の一種でしょうか?
 画質的には少しマイルドになります。


image doubling

 できれば NNEDI3 64 neurons にします。(最新はNGU系。image upscalingと合わせて検討。)
 アップスケールする倍率によって適用するか選択できます。
 image doubling が適用外であれば、image upscaling の設定が適用されます。

 always -if upscaling is needed: アップスケール時に必ず適用します。
 always -2x supersampling: スケールを変えなくても(ソースのサイズそのままでも)必ず適用します。

イメージ 3

 luma と chroma とに分離して処理するNNEDI3 と 分離しないsuper-xbr とでは、処理できる内容が異なります。
 NNEDI3 の場合、luma resolution をONにして、chroma resolution をOFFにできます。
 その場合、
chroma resolution は、image upscaling の設定が適用されます。
 
--------------------------------------------------------------------
 2倍以上のアップスケーリングでは、double 処理してから quadruple 処理、
 または image upscaling 処理を行います。

 上図の設定で、3倍以上のアップスケールになった場合は、
 
image > NNEDI64 > NNEDI64 ( < ダウンスケーリング) になります。

 
もし、quadruple を super-xbr にすれば、
 luma resolution は
 
luma > NNEDI64 > super-xbr ( < ダウンスケーリング)
 chroma resolution は
 chroma > super-xbr
 になります。
 このような chroma resolution upscaling はできないので、 OSDの表示が間違っている可能性があります。(chroma resolution の double/
quadruple処理が無効になっている可能性もあります。)
 どちらにしても、double と
quadruple のアルゴリズムは同じにした方が良いでしょう。
 
 2倍超・3倍未満の場合は、double 処理してから image upscaling 処理になります。
 image upscaling が Jinc + AR の場合、
 image > NNEDI64 > Jinc AR
 となります。
 ※image は、
luma・chroma resolution 両方。ということです。
 ※シネマサイズなどは、水平・垂直によってアップスケールの内容が異なることがあります。
  その場合OSDは、image x・image y などと表示されます。

 8倍の octuple luma/chroma resolution は試したことがないので、どういうふうに動作するのかわかりません。


image upscaling

 できれば、まずは、Jinc + AR に設定します。
 ただし、image doubling の設定次第で、この設定は使われません。
 image doubling で、luma・chroma resolution を double・
quadruple 共に
 
always -if upscaling is needed にすれば、image upscaling は適用されません。

イメージ 4

 scale in sigmoidal light は、アップスケール時に問題があった linear light の改良版です。
 動画を見て効果があればONにします。


upscaling refinement

 アップスケール時に行うエッジ・シャープ処理。
 内容は、processing の image enhancements と同じ。
 SuperRes(スーパーレゾリューション)の設定は、chroma upscaling と同じです。
 下の図は、すべてチェックを入れていますが、基本的にすべてチェックOFFで良いと思います。

イメージ 5

 refine the image after every 〜2x upscaling step
 
refine the image only once after upscaling is complete
 の違いは、2倍以上のアップスケール時にアップスケール処理が2回以上行われますが、
 アップスケール毎に適用するか、アップスケールがすべて終わった後に1回だけ適用するか、の違いです。

 after every 〜2x upscaling step: すべての2倍までのアップスケールのステップの後で






NNEDI 3 を使用してクラッシュする場合の対処方法:
 chroma Upscaling または image doubling で NNEDI 3 に設定すると
 再生できない場合は、以下のレジストリを削除してみてください。

 HKEY_CURRENT_USER\SOFTWARE\madshi\madVR\OpenCL\
 これ以降

 念の為にレジストリを削除する前に、この部分のバックアップを取ったほうが良いでしょう。

イメージ 6

 なお、この部分は削除しても、NNEDI 3 を使用して再生すると、自動的に再作成されます。






madVR フローチャート



上記を見ると、

RGB変換前にchroma upscalingで演算しているのは確実ですが、YCbCr 4:4:4 にアップスケーリングしているかどうかは定かではありません。

ただし、ソース(動画)が
YCbCr 4:4:4 の場合、 chroma upscaling は適用されないようです。


image doubling では、NNEDI3 だけが違うような処理になっています。

image doubling のNNEDI3 時に RGBから
YCbCr 4:4:4 に変換後 image doubling の処理して、再度RGB変換を行っているようです。
ソースがYCbCr 4:4:4 の場合、chroma upscaling 適用外でもあることから、chroma upscaling で YCbCr 4:4:4 相当のアップスケーリングをされていると考えられます。

super-xbr/NEDI では、luma(Y) と chroma(CbCr)に分離して処理していません。
YCbCr変換後、doublingしてRGB再変換しているかどうかは わかりません。
(luma と chroma に分離して処理をしていないことから、RGBで処理している可能性が高いと思います。)


なお、RGB←→YCbCr変換のカラーマトリックスは、BT.601 または BT.709 になります。
ソース(動画)の縦解像度が720以上が BT.709、720未満がBT.601 になるようです。
OSD で確認することが出来ます。





madVR フローチャートから判断すると、デコーダーは LAV Video Decorder が前提のようです。
ただし、MPC-BEの内部デコーダーを使用しても LAV Video Decorder と変わらないように見えます。
ffdshow video decorder を使用すると、若干、色鮮やかさが無くなるように見えました。

まぁ 敢えて 外部フィルタ(外部デコーダー)を使用することはないでしょう。
(MPC-HC は 内部デコーダーも LAV Video Decorder です。)



SVP使用の場合は、基本的に、
LAV Video Decorder 使用が前提です。




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