Progresīvā skenēšana - video apstrādes pamats
Pateicoties tā ieviešanai 90. gadu vidū, DVD kļuva par mājas kinozāles revolūcijas pamatu. Ar ievērojami uzlabotu attēla kvalitāti, salīdzinot ar VHS un analogo TV, DVD izrādījās milzīgs panākums mājas izklaidei. Viens no DVD galvenajiem ieguldījumiem bija progresīvās skenēšanas tehnikas izmantošana, lai uzlabotu TV skatīšanās kvalitāti.
Interlāzijas skenēšana - Tradicionālā video displeja pamats
Pirms mēs nonākam pie kādas progresīvas skenēšanas un tā nozīme TV skatīšanās pieredzes uzlabošanā, ir svarīgi saprast, kā tradicionālie analogie video attēli tiek parādīti televizora ekrānā. Televizora ekrānā, izmantojot tehnoloģiju, kas pazīstama ar Interlaced Scan, tika parādīti analogo televīzijas signāli , piemēram, vietējās stacijas, kabeļtelevīzijas uzņēmumi vai videomagnetafoni. Tika izmantotas divas galvenās starplaiku skenēšanas sistēmas: NTSC un PAL .
- NTSC ir balstīta uz 525-līniju sistēmu, 60 laukiem / 30 kadriem sekundē 60 Hz, lai pārsūtītu un attēlotu video. Šī ir starplaiku sistēma, kurā katrs kadrs tiek skenēts divos laukos ar 262 līnijām, un pēc tam tiek apvienots, lai parādītu video rāmi ar 525 skenēšanas līnijām. Valstis ar NTSC fondu ir ASV, Kanāda, Meksika, dažas Centrālās un Dienvidamerikas valstis, Japāna, Taivāna un Koreja.
- PAL pamatā ir 625 līnija, 50 lauks / 25 kadri sekundē, 50HZ sistēma. Signāls ir interlaced, piemēram, NTSC, divos laukos, katrs sastāv no 312 rindām. Turklāt PAL režīms ir tuvu filmēšanas ātrumam. PAL režīmā ir 25 kadri sekundē, bet filmas saturs ir balstīts uz kadru ātrumu 24 kadri sekundē. Valstis, kurām ir PAL sistēmas pamats, ir Apvienotā Karaliste, Vācija, Spānija, Portugāle, Itālija, Ķīna, Indija, lielākā daļa Āfrikas valstu un Tuvajos Austrumos.
Kas ir progresīvā skenēšana
Līdz ar mājas un biroja galddatoru parādīšanos tika atklāts, ka, izmantojot tradicionālo televizoru datoru attēlu attēlošanai, nebija labu rezultātu, īpaši ar tekstu. Tas bija saistīts ar starplaiku skenēšanas tehnoloģijas efektu. Lai izveidotu ērtāku un precīzāku attēla parādīšanas veidu datorā, tika izstrādāta progresīvā skenēšanas tehnoloģija.
Progresīvā skenēšana atšķiras no pārlūkošanas skenēšanas, jo attēls tiek parādīts ekrānā, skenējot katru līniju (vai pikseļu rindu) secīgā secībā, nevis alternatīvu secību, kā tas tiek darīts ar pārejošu skenēšanu. Citiem vārdiem sakot, progresīvā skenē attēla līnijas (vai pikseļu rindas) tiek skenētas skaitliskā secībā (1,2,3) ekrāna augšpusē uz leju, nevis alternatīvā secībā (rindas vai rindas 1,3, 5 utt., Kam seko līnijas vai rindas 2,4,6).
Veicot attēla progresīvu skenēšanu uz ekrāna vienā slaucīšanas vietā, nevis veidojot attēlu, apvienojot divas puses, var tikt parādīts vienmērīgāks, detalizētāks attēls, kas ir labāk piemērots, lai skatītu smalkas detaļas, piemēram, teksts un kustība arī ir mazāk pakļauti sajaukšanai mirgošana
Redzot šo tehnoloģiju kā veidu, kā uzlabot to, kā mēs skatām attēlus uz video ekrāna, nākamajam tika izmantota progresīvā skenēšanas tehnoloģija.
Līnijas dubultošanās
Ar plaša ekrāna augstas izšķirtspējas plazmas , LCD televizoru un video projektoru parādīšanos, izmantojot saderīgo skenēšanas metodi, tradicionālo TV, VCR un DVD avotu radītā izšķirtspēja nebija ļoti laba.
Lai kompensētu, papildus progresīvai skenēšanai TV veidotāji ieviesa arī Line Doubling koncepciju.
Lai gan to var izmantot daudzos veidos, pēc būtības televizors ar līnijas divkāršošanas spēju rada "līnijas starp līnijām", kas apvieno iepriekšējās līnijas raksturlielumus ar zemāk esošo līniju, lai iegūtu augstākas izšķirtspējas attēlu. Tad šīs jaunās līnijas tiek pievienotas sākotnējai līnijas struktūrai, un visas līnijas tiek pakāpeniski skenētas televizora ekrānā.
Tomēr trūkums ar līnijas divkāršošanu ir tāds, ka kustības artefakti var radīt, jo jaunizveidotās līnijas arī jāpārvieto ar darbību attēlā. Lai izlīdzinātu attēlus, parasti ir nepieciešama papildu video apstrāde.
3: 2 Pulldown - Filmas pārsūtīšana uz video
Kaut arī progresīvā skenēšana un līnijas dublēšana mēģina novērst interlaced video attēlu attēlošanas kļūdas, joprojām pastāv vēl viena problēma, kas neļauj precīzi attēlot filmas, kas sākotnēji tika uzņemtas filmā, lai tās pareizi varētu skatīt televizorā. Attiecībā uz PAL bāzes avotu ierīcēm un televizoriem tas nav liels jautājums, jo PAL kadru ātrums un filmas kadru ātrums ir ļoti tuvu, tādēļ PAL TV ekrānā precīzi jānosaka minimāla korekcija. Tomēr tas neattiecas uz NTSC.
Ar NTSC problēma ir tā, ka filmas parasti fotografē ar 24 kadriem sekundē, un NTSC video tiek veidots un parādīts ar 30 kadriem sekundē.
Tas nozīmē, ka tad, kad filma tiek pārsūtīta uz DVD (vai videolentes) NTSC balstītajā sistēmā, ir jārisina filmu un video atšķirīgie kadru ātrumi. Ja kādreiz esat mēģinājis pārsūtīt 8 vai 16 mm mājas filmu, videoklipu uzņemšana filmas ekrānā, kad tiek parādīta filma, jūs izprotiet šo problēmu. Tā kā filmu kadrus projicē ar 24 kadriem sekundē, un videokamera pieskaras ar 30 kadriem sekundē, filmas attēli parādīs smagu mirgojošu efektu, kad atskaņosiet videolentes atpakaļ. Iemesls tam ir tas, ka ekrānā esošie kadri pārvietojas lēnāk nekā video kameras kamera, un, tā kā kadra kustība nesakrīt, tas rada smagu mirgošanas efektu, kad filma tiek pārsūtīta uz video bez jebkādas korekcija.
Lai novērstu mirgošanu, kad filma tiek profesionāli pārsūtīta uz videoklipu (vai nu DVD, VHS vai citā formātā), filmas kadru ātrums tiek "izstiepts" ar formulu, kas ciešāk atbilst filmas kadru ātrumam video kadru ātrumam.
Tomēr paliek jautājums par to, kā pareizi to attēlot televizorā.
Progresīvā skenēšana un 3: 2 izslēgšana
Lai skatītu filmu visprecīzākajā stāvoklī, tas jāparāda 24 kadri sekundē vai nu projicēšanas, vai televizora ekrānā.
Lai to izdarītu pēc iespējas precīzāk, izmantojot NTSC balstītu sistēmu, avotam, piemēram, DVD atskaņotājam, jābūt 3: 2 nolaižamajam noteikšanas režīmam, atgriežot 3: 2 nolaižamo procesu, kas tika izmantots video ievietošanai DVD, un izejas to sākotnējā 24 kadru sekundē formātā, tomēr tā ir saderīga ar 30 kadru sekundē esošo video displeju sistēmu ..
To pabeidz DVD atskaņotājs, kurš ir aprīkots ar īpašu MPEG dekodera tipu, kopā ar to, kas tiek saukts par deinterlacer, kas no DVD diska nolasa 3: 2 nolaižamo starplaiku video signālu un izņem atbilstošus filmas kadrus no video kadriem , pakāpeniski skenē šos kadrus, veic visus artefakta labojumus un pēc tam nodod šo jauno video signālu, izmantojot progresīvās skenēšanas komponentu video (Y, Pb, Pr) vai HDMI savienojumu .
Ja jūsu DVD atskaņotājam ir pakāpeniska skenēšana bez 3: 2 izkliedēšanas noteikšanas, tas joprojām radīs vienmērīgāku attēlu nekā tradicionāls interlaced video, jo progresīvā skenēšanas DVD atskaņotājs nolasīs DVD pārklājumu un apstrādās progresīvu signālu un izietu uz televizoru vai videoprojektoru.
Tomēr, ja DVD atskaņotājam ir pievienota 3: 2 nolaišanās iespēja, ne tikai jūsu videomateriāls parādīs vienmērīgāku pakāpeniski skenētu attēlu, bet DVD filmu jūs redzēsit pēc iespējas tuvāk tam, ko jūs varētu redzēt nāk no faktiskais filmas projektors, izņemot to, ka tas joprojām ir video domēnā.
Progresīvā skenēšana un HDTV
Papildus DVD atskaņojumam tiek izmantota progresīvā skenēšana arī DTV, HDTV , Blu-ray disku un TV pārraidei.
Piemēram, standarta izšķirtspējas DTV tiek pārraidīts ar 480p (tādas pašas īpašības kā progresīvās skenēšanas DVD - 480 līnijas vai pikseļu rindas pakāpeniski skenē), un HDTV tiek pārraidīts vai nu 720p (pakāpeniski skenēts 720p vai 60x pikselu rindas), vai 1080i (1080 līnijas vai pikseļi rindas, kas ir pārmaiņus skenēti lauki, kas sastāv no 540 rindām katrā) . Lai saņemtu šos signālus, jums ir nepieciešams HDTV ar iebūvētu HDTV uztvērēju vai ārēju HD uztvērēju, HD kabeli vai satelīta kārbu.
Kas jums nepieciešams, lai piekļūtu pakāpeniskajai skenēšanai
Lai piekļūtu progresīvai skenēšanai, gan avota komponentei, piemēram, DVD atskaņotājam, HD kabeli vai satelīta kastītei, gan televizoram, video displejam vai videoprojektoram ir jābūt pakāpeniskai skenēšanai (tās visas ir, ja tās iegādājas 2009 vai jaunāku ) un avota ierīcei (DVD / Blu-ray disku atskaņotājam, Cable / Satellite Box) ir jābūt ar progresīvu skenēšanas komponentu video izvadu vai DVI (digitālā video interfeisa) vai HDMI (augstas izšķirtspējas multivides saskarne ), kas ļauj standarta un augstas izšķirtspējas progresīvās skenēšanas attēlus pārsūtīt uz līdzīgi aprīkotu televizoru.
Ir svarīgi norādīt, ka standarta kompozīta un S-Video savienojumi nenodod progresīvos skenēšanas video attēlus. Arī tad, ja jūs pievienojat progresīvās skenēšanas izeju uz neprogresīvu skenēšanas TV ievadi, jūs nesaņemat attēlu (tas patiešām attiecas tikai uz lielāko daļu CRT televizoru - visi LCD, plazmas un OLED televizori ir saderīgi ar pakāpenisku skenēšanu).
Lai skatītu pakāpenisku skenēšanu ar 3: 2 nobīdīšanu otrādi, vai nu DVD atskaņotājam vai televizoram ir jābūt 3: 2 nolaižamajai noteikšanai (nav problēmu ar neko nopirktu 2009 vai jaunāku). Priekšroka būtu, ja DVD atskaņotājam ir 3: 2 nolaižamā atklāšana un faktiski tiek veikta reversā izgaismojuma funkcija, progresīvi skenējot televizoru, kurā attēlots attēls, kas tiek atskaņots no DVD atskaņotāja. Gan progresīvā skenēšanas DVD atskaņotājā, gan progresīvās skenēšanas (HDTV) televizorā ir izvēlnes iespējas, kas palīdzēs jums izveidot pakāpenisku skenēšanas DVD atskaņotāju un televizoru vai videoprojektoru.
Bottom Line
Progresīvā skenēšana ir viens no tehniskajiem pamatiem, lai uzlabotu TV un mājas kinozāles skatīšanās pieredzi. Kopš tā ieviešanas viss ir attīstījies. DVD tagad līdzās Blu-ray , un HDTV pāriet uz 4K Ultra HD TV un ar šo progresīvo skenēšanu ne tikai kļūst par daļu no tā, kā attēli tiek parādīti ekrānā, bet arī ir papildu pamats tālākām video apstrādes metodēm, piemēram, videoklipu uzlabošana .