Що таке прогресивна розгортка відео?

Ефективна обробка відео є одним із ключів до відображення найкращих зображень на телевізорах HD. Прогресивне сканування - це обробка техніка, яка проклала шлях і досі використовується як основа сучасних методів обробки відео для таких форматів, як Blu-ray диски.

Від чересстрокового до прогресивного сканування

З появою настільних комп’ютерів було виявлено, що використання традиційного телевізора для відображення комп’ютерних зображень не дало хороших результатів, особливо з текстом. Це сталося через ефект чересстрокового сканування. Для отримання більш точного способу відображення зображень на моніторі комп’ютера була розроблена технологія прогресивної розгортки.

Що таке чересстрокове сканування?

Традиційне аналогове телевізійне мовлення (разом із старими кабельними/супутниковими пристроями, відеомагнітофонами та DVD) відображаються на екрані телевізора за допомогою технології, відомої як чересстрокове сканування. Використовувалися дві основні системи чересстрокового сканування: NTSC і PAL.

NTSC базується на системі з 525 рядків, 60 полів і 30 кадрів в секунду (fps) при 60 Гц. Кожен кадр розбивається на два поля по 262 рядки. Рядки надсилаються по черзі, а потім відображаються у вигляді чересстрокового зображення. До країн, які використовують NTSC, належать США, Канада, Мексика, деякі частини Центральної та Південної Америки, Японія, Тайвань та Корея.

PAL заснований на системі з 625 рядків, 50 полів і 25 кадрів в секунду при 50 Гц. Як і NTSC, сигнал чересстроюється на два поля, що складаються з 312 рядків кожне. PAL має частоту кадрів ближчу до кадрової частоти фільму (вміст фільму базується на частоті кадрів 24 кадри в секунду). До країн, які використовують систему PAL, належать Великобританія, Німеччина, Іспанія, Португалія, Італія, Китай, Індія, більшість країн Африки та Близького Сходу.

Що таке прогресивне сканування?

Прогресивна розгортка відрізняється від чересстрокової розгортки тим, що зображення відображається на екрані шляхом сканування кожного рядка (або рядка). пікселів) в послідовному порядку зверху вниз. Поступово скануючи зображення на екран за один крок (замість того, щоб створювати зображення шляхом комбінування дві половини), можна відобразити більш плавне, детальне зображення, яке краще підходить для перегляду тексту та рух. Прогресивне сканування також менш чутливе до мерехтіння.

Подвоєння лінії

З появою високої чіткості РК-телевізори і відеопроектори, роздільна здатність, отримана традиційними джерелами телевізора, відеомагнітофона та DVD, не дуже добре відтворювалася методом чересстрокового сканування. Для компенсації, крім прогресивної розгортки, виробники телевізорів також ввели концепцію подвоєння рядків.

Телевізор з подвоєнням рядків створює «лінії між рядками», які поєднують характеристики лінії вгорі та лінії внизу, щоб створити зображення з більш високою роздільною здатністю. Ці нові рядки потім додаються до початкової структури рядків, і всі рядки потім поступово скануються на екрані телевізора.

Недоліком подвоєння рядків є те, що воно може призвести до артефактів руху, оскільки новостворені лінії також повинні рухатися разом із дією на зображенні. Щоб згладити зображення, зазвичай використовується додаткова обробка відео.

Перенесення фільму на відео

Незважаючи на те, що прогресивна розгортка та подвоєння рядків намагаються усунути недоліки відображення чересстрокових відеозображень, існує ще одна проблема, яка перешкоджає точному відображенню фільмів, спочатку знятих на плівку: відеокадр ставка. Для вихідних пристроїв і телевізорів на основі PAL це не є великою проблемою, оскільки частота кадрів PAL (25 кадрів в секунду) і кадр фільму швидкість (24 кадри в секунду) дуже близька, тому для точного показу фільму на телевізорі PAL потрібна мінімальна корекція екран.

Однак це не стосується NTSC, оскільки він створює та відображає відео зі швидкістю 30 кадрів в секунду. Якщо ви спробували перенести 8-міліметровий фільм домашнього фільму, записавши відеоекран за допомогою відеокамери, ви помітите цю проблему. Оскільки рух кадру не збігається, це викликає помітне мерехтіння, коли плівка передається на відео без будь-яких налаштувань.

Коли фільм передається на DVD (або відеокасету) у системі на основі NTSC, різні частоти кадрів фільму та відео повинні бути узгоджені. Щоб усунути мерехтіння, частота кадрів фільму «розтягується» за формулою, яка більш точно відповідає частоті кадрів фільму до частоти кадрів відео.

Прогресивна розгортка та 3:2 Pulldown

Щоб побачити фільм у найточнішому стані, його потрібно відображати зі швидкістю 24 кадри на секунду за допомогою проектора або телевізора, які можуть відображати частоту кадрів у оригінальному вигляді. Щоб зробити це в системі на основі NTSC, джерело має мати виявлення спадного спаду 3:2. Таким чином, він може змінити процес спадного меню 3:2, щоб перенести відео з плівки, щоб його можна було вивести в оригінальному форматі 24 кадри в секунду з прогресивною розгорткою.

Це досягається за допомогою програвача DVD (або Blu-ray/Ultra HD Blu-ray), оснащеного спеціальним типом декодера MPEG у поєднанні з деінтерлейсер, який зчитує чересстроковий відеосигнал 3:2 з DVD і витягує правильні кадри фільму з відео рамки. Потім кадри поступово скануються, виправляються артефакти, а новий відеосигнал надсилається через компонентне відео з підтримкою прогресивної розгортки або Підключення HDMI на сумісний телевізор або відеопроектор.

Якщо ваш DVD-програвач має прогресивну розгортку без виявлення 3:2 спадного зображення, він все одно надсилатиме більш плавне зображення, ніж чересстрокове відео. Програвач зчитує чересстрокове зображення DVD, обробляє прогресивне зображення сигналу і передає його на телевізор або відеопроектор у системі 30 кадрів в секунду.

Що потрібно для доступу до прогресивного сканування

Як вихідний компонент (DVD-програвач, HD-кабель, супутникова приставка, антена тощо), так і телевізор або відеопроектор мають підтримувати прогресивну розгортку. Джерело також повинно мати компонентний відеовихід з прогресивною розгорткою або DVI або HDMI вихід, що дозволяє передавати зображення прогресивної розгортки.

Якщо відео поміщено на DVD у формі чересстрокової розгортки, DVD-програвач може застосувати прогресивну розгортку як один із варіантів відтворення. Композитний і S-Video підключення не передають відеозображення прогресивної розгортки.