Split united interlaced video (.dv4) to frames and compose interlaced video x264,x265(hvec)

Є  відеофайлу з відео реєстратора  (AVtech DVR). Вихідне ім'я у нього .dv4 (Bosch Security Systems CCTV Video File) для його програвання є рідний програвач VideoPlayer.exe.
Задача зробити програвання відео з DVR відеореєстратора формату .dv4, засобами opensource.

За аналізом MedioInfo, це відео формату AVC (x264), прогресивний:

Загальна інформація
Повна назва                              : video.dv4
Формат                                   : AVC
Формат/Відомості                         : Advanced Video Codec
Розмір файлу                             : 55.6 МіБ
FileExtension_Invalid                    : avc h264 264

Відео
Формат                                   : AVC
Формат/Відомості                         : Advanced Video Codec
Профіль формату                          : Baseline@L3
Налаштування формату                     : 1 Ref Frames
Налаштування формату, CABAC              : Ні
Налаштування формату, RefFrames          : 1 кадр
Ширина кадру                             : 720 пікс.
Висота кадру                             : 576 пікс.
Співвідношення сторін екрану             : 5:4
Простір кольору                          : YUV
Субдискретизація хроматичності           : 4:2:0
Бітова глибина                           : 8 біт
Тип сканування                           : Прогресивний

Тому для програвання підходить програвач  ffplay з пакунку ffmpeg.

ffplay -i video.dv4

Але так як ресторатор записує відео у черезрядковому форматі (interlaced), то відео записано об'єднаному форматі по вертикалі, де перше поле (А) зверху, друге поле (В) знизу.

Оригінальне відео

Тому для програвання  треба дещо обробити  зображення, розділити на поля, і об'єднати знову але у традиційному відеоформаті interlaced з послідовними кадрами .

Алгоритм розподілу кадрів

Для виконання алгоритму використовуємо фільтри ffmpeg: split, crop, scale, framepack.

ffplay -i video.dv4  -vf "split [maint][mainb];[maint] crop=iw:ih/2:0:0 [ftop];[mainb] crop=iw:ih/2:0:ih/2 [fbot]; [ftop]scale=iw:ih[f1]; [fbot]scale=iw:ih[f2]; [f1][f2]framepack=lines"

Якщо треба вивести зображення з фільтром  deinterlace - yadif:

ffplay -i video.dv4  -vf "split [maint][mainb];[maint] crop=iw:ih/2:0:0 [ftop];[mainb] crop=iw:ih/2:0:ih/2 [fbot]; [ftop]scale=iw:ih[f1]; [fbot]scale=iw:ih[f2]; [f1][f2]framepack=lines,yadif" 

Результат програвання об'єднаних полів

За бажанням можна зберегти файл для подальшого зберігання у рідному х264 форматі interleave.
Розмір файлу video.dv4 56М

ffmpeg -i video.dv4  -vf "split [maint][mainb];[maint]crop=iw:ih/2:0:0[ftop];[mainb]crop=iw:ih/2:0:ih/2[fbot];ftop]scale=iw:ih[f1];[fbot]scale=iw:ih[f2];[f1][f2]framepack=lines" -flags +ildct -c:v libx265 out-264.mp4

Розмір файлу out-264.mp4 39М

Загальна інформація
Повна назва                              : out-264.mp4
Формат                                   : MPEG-4
Профіль формату                          : Base Media
Ідентифікатор кодеку                     : isom (isom/iso2/avc1/mp41)
Розмір файлу                             : 39.2 МіБ
Тривалість                               : 1 хв. 8 сек.
Загальний бітрейт                        : 4 832 Кбіт/сек
Програма кодування                       : Lavf58.27.102

Відео
Ідентифікатор                            : 1
Формат                                   : AVC
Формат/Відомості                         : Advanced Video Codec
Профіль формату                          : High@L3
Налаштування формату                     : CABAC / 4 Ref Frames
Налаштування формату, CABAC              : Так
Налаштування формату, RefFrames          : 4 кадр(-и,-ів)
Ідентифікатор кодеку                     : avc1
Ідентифікатор кодеку/Відомості           : Advanced Video Coding
Тривалість                               : 1 хв. 8 сек.
Бітрейт                                  : 4 830 Кбіт/сек
Ширина кадру                             : 720 пікс.
Висота кадру                             : 576 пікс.
Співвідношення сторін екрану             : 5:4
Режим частоти кадрів                     : Постійний
Частота кадрів                           : 25.000 кадр/сек
Стандарт                                 : PAL
Простір кольору                          : YUV
Субдискретизація хроматичності           : 4:2:0
Бітова глибина                           : 8 біт
Тип сканування                           : MBAFF
Послідовність сканування                 : Непарні - перші
Біт/(Пікселі*Кадри)                      : 0.466
Розмір потоку                            : 39.2 МіБ (100%)
Бібліотека кодування                     : x264 core 157 r2970 5493be8
Налаштування бібліот. кодування          : cabac=1 / ref=3 / deblock=1:0:0 / analyse=0x3:0x113 / me=hex / subme=7 / psy=1 / psy_rd=1.00:0.00 / mixed_ref=1 / me_range=16 / chroma_me=1 / trellis=1 / 8x8dct=1 / cqm=0 / deadzone=21,11 / fast_pskip=1 / chroma_qp_offset=-2 / threads=12 / lookahead_threads=2 / sliced_threads=0 / nr=0 / decimate=1 / interlaced=tff / bluray_compat=0 / constrained_intra=0 / bframes=3 / b_pyramid=2 / b_adapt=1 / b_bias=0 / direct=1 / weightb=1 / open_gop=0 / weightp=0 / keyint=250 / keyint_min=25 / scenecut=40 / intra_refresh=0 / rc_lookahead=40 / rc=crf / mbtree=1 / crf=23.0 / qcomp=0.60 / qpmin=0 / qpmax=69 / qpstep=4 / ip_ratio=1.40 / aq=1:1.00
Codec configuration box                  : avcC

Або до іншого формату x265 (hevc):

ffmpeg -i video.dv4  -vf "split [maint][mainb];[maint]crop=iw:ih/2:0:0[ftop];[mainb]crop=iw:ih/2:0:ih/2[fbot];[ftop]scale=iw:ih[f1];[fbot]scale=iw:ih[f2];[f1][f2]framepack=lines" -c:v libx265 -x265-params interlace=tff  out-265.mp4

Розмір файлу out-265.mp4 8.5М

Загальна інформація
Повна назва                              : out-265.mp4
Формат                                   : MPEG-4
Профіль формату                          : Base Media
Ідентифікатор кодеку                     : isom (isom/iso2/mp41)
Розмір файлу                             : 8.26 МіБ
Тривалість                               : 1 хв. 8 сек.
Загальний бітрейт                        : 1 017 Кбіт/сек
Програма кодування                       : Lavf58.27.102

Відео
Ідентифікатор                            : 1
Формат                                   : HEVC
Формат/Відомості                         : High Efficiency Video Coding
Профіль формату                          : Main@L3@Main
Ідентифікатор кодеку                     : hev1
Ідентифікатор кодеку/Відомості           : High Efficiency Video Coding
Тривалість                               : 1 хв. 8 сек.
Бітрейт                                  : 1 015 Кбіт/сек
Ширина кадру                             : 720 пікс.
Висота кадру                             : 576 пікс.
Співвідношення сторін екрану             : 5:4
Режим частоти кадрів                     : Постійний
Частота кадрів                           : 25.000 кадр/сек
Стандарт                                 : PAL
Простір кольору                          : YUV
Субдискретизація хроматичності           : 4:2:0
Бітова глибина                           : 8 біт
Тип сканування                           : Прогресивний
Біт/(Пікселі*Кадри)                      : 0.098
Розмір потоку                            : 8.24 МіБ (100%)
Бібліотека кодування                     : x265 3.0_Au+18-768ab38fd5fd:[Windows][GCC 8.3.1][64 bit] 8bit+10bit
Налаштування бібліот. кодування          : cpuid=1049071 / frame-threads=3 / numa-pools=8 / wpp / no-pmode / no-pme / no-psnr / no-ssim / log-level=2 / input-csp=1 / input-res=720x576 / interlace=1 / total-frames=0 / level-idc=0 / high-tier=1 / uhd-bd=0 / ref=3 / no-allow-non-conformance / no-repeat-headers / annexb / no-aud / no-hrd / info / hash=0 / no-temporal-layers / open-gop / min-keyint=25 / keyint=250 / gop-lookahead=0 / bframes=4 / b-adapt=2 / b-pyramid / bframe-bias=0 / rc-lookahead=20 / lookahead-slices=0 / scenecut=40 / radl=0 / no-splice / no-intra-refresh / ctu=64 / min-cu-size=8 / no-rect / no-amp / max-tu-size=32 / tu-inter-depth=1 / tu-intra-depth=1 / limit-tu=0 / rdoq-level=0 / dynamic-rd=0.00 / no-ssim-rd / signhide / no-tskip / nr-intra=0 / nr-inter=0 / no-constrained-intra / strong-intra-smoothing / max-merge=2 / limit-refs=3 / no-limit-modes / me=1 / subme=2 / merange=57 / temporal-mvp / weightp / no-weightb / no-analyze-src-pics / deblock=0:0 / sao / no-sao-non-deblock / rd=3 / no-early-skip / rskip / no-fast-intra / no-tskip-fast / no-cu-lossless / no-b-intra / no-splitrd-skip / rdpenalty=0 / psy-rd=2.00 / psy-rdoq=0.00 / no-rd-refine / no-lossless / cbqpoffs=0 / crqpoffs=0 / rc=crf / crf=28.0 / qcomp=0.60 / qpstep=4 / stats-write=0 / stats-read=0 / ipratio=1.40 / pbratio=1.30 / aq-mode=2 / aq-strength=1.00 / cutree / zone-count=0 / no-strict-cbr / qg-size=32 / no-rc-grain / qpmax=69 / qpmin=0 / no-const-vbv / sar=0 / overscan=0 / videoformat=5 / range=0 / colorprim=2 / transfer=2 / colormatrix=2 / chromaloc=0 / display-window=0 / max-cll=0,0 / min-luma=0 / max-luma=255 / log2-max-poc-lsb=8 / vui-timing-info / vui-hrd-info / slices=1 / no-opt-qp-pps / no-opt-ref-list-length-pps / no-multi-pass-opt-rps / scenecut-bias=0.05 / no-opt-cu-delta-qp / no-aq-motion / no-hdr / no-hdr-opt / no-dhdr10-opt / no-idr-recovery-sei / analysis-reuse-level=5 / scale-factor=0 / refine-intra=0 / refine-inter=0 / refine-mv=0 / refine-ctu-distortion=0 / no-limit-sao / ctu-info=0 / no-lowpass-dct / refine-analysis-type=31 / copy-pic=1 / max-ausize-factor=1.0 / no-dynamic-refine / no-single-sei / no-hevc-aq / no-svt / qp-adaptation-range=1.00
Codec configuration box                  : hvcC