Reducing the Quality Loss experienced on Videos when applying Bicubic Interpolation when Upscaling?

VMAF Quality Loss when applying bicubic interpolation to a video when upscaling with ffmpeg

First of all, I’m a bit of a beginner to this specific topic therefore any advice would be greatly appreciated!

For a project that I’ve currently been working on, I’ve been essentially trying to simulate the requirement to downscale/upscale resolution when transmitting video files using ffmpeg. During this process, I have found that whenever I’ve needed to upscale resolution on a transcoded file via bicubic interpolation, the resultant video will have lost more VMAF quality (around 10-20 points to be precise) than would be expected.

My questions are as follows: Can this problem be prevented/mitigated at all, and if so how would I do so? If not, are there any ways to potentially get around this or better ways to retain the inherent VMAF quality of the underlying transcoded video file when upscaling to client side?

I have tried to distil the problem down into a simplified format by isolating the specific effect of bicubic interpolation on a video that doesn’t change it’s resolution (i.e stays at 1080p). I’ve also attached a little visual diagram to hopefully better represent what I’m describing.enter image description here

For example, I might start with an original 1080p ‘.mov’ file on which I’ll perform two initial transcodes: 1 to create a Reference (1Mbit/s, 1080p) file for VMAF calculation, and another to create a demo Transcode file with the same exact specifications (1Mbits, 1080p again) for which I intend to upscale. I then “upscale” my demo Transcode file using bicubic interpolation to 1080p which I’ll call Upscaled demo Transcode (I get that not changing the resolution is not technically upscaling). Finally, I calculate VMAF between my Reference and Upscaled demo Transcode, such that these two files are literally the same other than applying bicubic interpolation to the latter:

ffmpeg -y -i **ORIGINAL.mov** -vf "fps=25, scale=1920:1080, format=yuv420p, yadif" -c:v vp8 -b:v 1M **REFERENCE_file.mkv**

ffmpeg -y -i ORIGINAL.mov -vf "fps=25, scale=1920:1080, format=yuv420p, yadif" -c:v vp8 -b:v 1M  **DEMO_TRANSCODE.mkv**
                
ffmpeg -i DEMO_TRANSCODE.mkv -vf "fps=25, scale=1920:1080:*flags=bicubic*, format=yuv420p" -c:v vp8 -b:v 1M **UPSCALED_DEMO_TRANSCODE.mkv**

(VMAF) ffmpeg -i **UPSCALED_DEMO_TRANSCODE.mkv** -i **REFERENCE_file.mkv** -filter_complex libvmaf -f null - 

You would expect VMAF to be output ~95-97 but instead inexplicably I’m getting values of anywhere from ~70-85 (presumably dependant on video length/content).

While I’ve purposely kept 1080p the same here, in reality I would usually downscale to a lower res such as (240p, 480p, 720p etc) in the first transcode and then upscale back to 1080p for the second but I’ve purposely used this example to better illustrate the effect I’m describing.

New contributor

Solomon Williams is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật