Προοδευτική σάρωση - Η θεμελίωση της επεξεργασίας βίντεο
Με την εισαγωγή της στα μέσα της δεκαετίας του 1990, το DVD έγινε ο πυρήνας της επανάστασης του home theatre. Με την εξαιρετικά βελτιωμένη ποιότητα εικόνας σε VHS και αναλογική τηλεόραση, το DVD σημείωσε τεράστια πρόοδο στην οικιακή ψυχαγωγία. Μία από τις βασικές συνεισφορές του DVD ήταν η χρήση της τεχνικής προοδευτικής σάρωσης για τη βελτίωση της ποιότητας της τηλεθέασης.
Interlaced Scan - Το Ίδρυμα της Παραδοσιακής Οθόνης Βίντεο
Πριν βρεθούμε σε ποια προοδευτική σάρωση και τη σημασία της για τη βελτίωση της εμπειρίας τηλεοπτικής προβολής, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζονται οι παραδοσιακές αναλογικές εικόνες βίντεο σε μια οθόνη τηλεόρασης. Αναλογικά σήματα τηλεόρασης , όπως αυτά που προέρχονται από τοπικό σταθμό, εταιρεία καλωδιακής τηλεόρασης ή βίντεο, εμφανίστηκαν σε οθόνη τηλεόρασης χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία γνωστή ως Interlaced Scan. Υπήρχαν δύο βασικά συστήματα αλληλοεπικαλυπτόμενης σάρωσης που χρησιμοποιούνται: NTSC και PAL .
- Το NTSC βασίζεται σε ένα σύστημα 525 γραμμών, 60 πεδίων / 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο στα 60 Hz για τη μετάδοση και την προβολή εικόνων βίντεο. Πρόκειται για ένα σύστημα με σύμπλεγμα στο οποίο κάθε πλαίσιο σαρώνεται σε δύο πεδία 262 γραμμών, τα οποία στη συνέχεια συνδυάζονται για να εμφανίσουν ένα πλαίσιο βίντεο με 525 γραμμές σάρωσης. Χώρες με ένα ίδρυμα NTSC είναι οι ΗΠΑ, ο Καναδάς, το Μεξικό, ορισμένα μέρη της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, η Ιαπωνία, η Ταϊβάν και η Κορέα.
- Το PAL βασίζεται σε μια γραμμή 625 γραμμών, 50 πεδία / 25 καρέ το δευτερόλεπτο, σύστημα 50HZ. Το σήμα παρεμβάλλεται, όπως το NTSC, σε δύο πεδία, αποτελούμενα από 312 γραμμές το καθένα. Επιπλέον, το PAL έχει ρυθμό καρέ πιο κοντά σε εκείνο της ταινίας. Το PAL έχει ρυθμό καρέ ανά 25 δευτερόλεπτα, ενώ η περιεκτικότητα σε φιλμ βασίζεται σε ρυθμό καρέ των 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Οι χώρες που διαθέτουν ίδρυμα συστήματος PAL περιλαμβάνουν το Ηνωμένο Βασίλειο, τη Γερμανία, την Ισπανία, την Πορτογαλία, την Ιταλία, την Κίνα, την Ινδία, το μεγαλύτερο μέρος της Αφρικής και τη Μέση Ανατολή.
Ποια είναι η προοδευτική σάρωση
Με την έλευση επιτραπέζιων υπολογιστών οικιακού και γραφείου ανακαλύφθηκε ότι η χρήση παραδοσιακής τηλεόρασης για την απεικόνιση εικόνων ηλεκτρονικού υπολογιστή δεν απέδωσε καλά αποτελέσματα, ειδικά με το κείμενο. Αυτό οφειλόταν στην επίδραση της τεχνολογίας αλληλεπίδρασης σάρωσης. Προκειμένου να παραχθεί ένας πιο ευχάριστος και ακριβής τρόπος απεικόνισης εικόνων σε υπολογιστή, αναπτύχθηκε τεχνολογία προοδευτικής σάρωσης.
Η προοδευτική σάρωση διαφέρει από μια αλληλεπικαλυπτόμενη σάρωση, καθώς η εικόνα προβάλλεται σε μια οθόνη με σάρωση κάθε γραμμής (ή μιας σειράς εικονοστοιχείων) σε μια διαδοχική σειρά παρά σε μια εναλλακτική σειρά, όπως γίνεται με την αλληλεπικαλυπτόμενη σάρωση. Με άλλα λόγια, σε προοδευτική σάρωση, οι γραμμές εικόνας (ή σειρές εικονοστοιχείων) σαρώνονται με αριθμητική σειρά (1,2,3) κάτω από την οθόνη από πάνω προς τα κάτω, αντί σε εναλλακτική σειρά (γραμμές ή σειρές 1,3, 5, κ.λπ ... ακολουθούμενες από γραμμές ή σειρές 2,4,6).
Με τη σταδιακή σάρωση της εικόνας σε μια οθόνη σε ένα σκούπισμα παρά την οικοδόμηση της εικόνας συνδυάζοντας δύο μισά, μπορεί να εμφανιστεί μια ομαλότερη και λεπτομερέστερη εικόνα που είναι πιο κατάλληλη για την προβολή λεπτών λεπτομερειών, όπως το κείμενο και η κίνηση είναι επίσης λιγότερο επιρρεπή σε παρεμβολή είδος σκολοπάκος.
Βλέποντας αυτή την τεχνολογία ως έναν τρόπο βελτίωσης του τρόπου προβολής των εικόνων σε μια οθόνη βίντεο, η τεχνολογία προοδευτικής σάρωσης εφαρμόστηκε στη συνέχεια στο DVD.
Γραμμή διπλασιασμού
Με την εμφάνιση πλάσματος υψηλής ευκρίνειας υψηλής ευκρίνειας, τηλεοράσεων LCD και βιντεοπροβολέων , η ανάλυση που παράγεται από τις παραδοσιακές πηγές τηλεόρασης, βίντεο και DVD δεν αναπαράχθηκαν πολύ καλά από τη μέθοδο αλληλοεπικαλυπτόμενης σάρωσης.
Για να αντισταθμίσουν, εκτός από την προοδευτική σάρωση, οι κατασκευαστές τηλεοράσεων εισήγαγαν επίσης την έννοια του Doubling Line.
Παρόλο που υπάρχουν πολλοί τρόποι με τους οποίους αυτό μπορεί να εφαρμοστεί, στον πυρήνα της, μια τηλεόραση με δυνατότητα διπλασιασμού γραμμής δημιουργεί "γραμμές μεταξύ γραμμών", οι οποίες συνδυάζουν τα χαρακτηριστικά της παραπάνω γραμμής με την κατωτέρω γραμμή για να δώσουν την εμφάνιση μιας εικόνας υψηλότερης ανάλυσης. Αυτές οι νέες γραμμές προστίθενται στη συνέχεια στην αρχική δομή γραμμής και όλες οι γραμμές στη συνέχεια σαρώνονται προοδευτικά στην οθόνη της τηλεόρασης.
Ωστόσο, το μειονέκτημα με τον διπλασιασμό της γραμμής είναι ότι μπορούν να προκύψουν αντικείμενα κίνησης, καθώς οι νεοσύστατες γραμμές πρέπει επίσης να κινούνται με τη δράση στην εικόνα. Για να εξομαλύνετε τις εικόνες, απαιτείται συνήθως πρόσθετη επεξεργασία βίντεο.
3: 2 Pulldown - Μεταφορά ταινίας σε βίντεο
Παρόλο που η προοδευτική σάρωση και ο διπλασιασμός της γραμμής προσπαθούν να αντιμετωπίσουν τις ατέλειες της εμφάνισης των μεταφρασμένων εικόνων βίντεο, υπάρχει ακόμα ένα άλλο πρόβλημα που εμποδίζει την σωστή προβολή των ταινιών που έχουν τραβηχθεί στην ταινία με σωστή προβολή σε μια τηλεόραση. Για τις συσκευές πηγής PAL και τις τηλεοράσεις, αυτό δεν είναι ένα μεγάλο ζήτημα καθώς ο ρυθμός καρέ PAL και ο ρυθμός καρέ ταινιών είναι πολύ κοντά, οπότε απαιτείται ελάχιστη διόρθωση για την προβολή ταινιών με ακρίβεια σε μια οθόνη τηλεόρασης PAL. Ωστόσο, αυτό δεν συμβαίνει με το NTSC.
Το πρόβλημα με το NTSC είναι ότι οι ταινίες είναι γενικά shot σε 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο και το βίντεο NTSC παράγεται και εμφανίζεται σε 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Αυτό σημαίνει ότι όταν μια ταινία μεταφέρεται σε DVD (ή βιντεοταινία) σε ένα σύστημα που βασίζεται σε NTSC, πρέπει να αντιμετωπιστούν οι διαφορετικοί ρυθμοί καρέ βίντεο και βίντεο. Αν έχετε προσπαθήσει ποτέ να μεταφέρετε μια οικιακή ταινία 8 ή 16 mm βιντεοσκοπώντας την οθόνη ταινίας καθώς προβάλλεται η ταινία, θα κατανοήσετε αυτό το ζήτημα. Δεδομένου ότι τα πλαίσια ταινιών προβάλλονται σε 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο και η βιντεοκάμερα βιντεοσκοπεί σε 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο, οι εικόνες φιλμ θα εμφανίσουν έντονο τρεμόπαιγμα όταν αναπαράγετε την βιντεοταινία σας. Ο λόγος για αυτό είναι ότι τα πλαίσια στην οθόνη κινούνται με χαμηλότερο ρυθμό από τα πλαίσια βίντεο στη φωτογραφική μηχανή και δεδομένου ότι η κίνηση του πλαισίου δεν ταιριάζει, αυτό προκαλεί το έντονο τρεμόπαιγμα όταν η ταινία μεταφέρεται σε βίντεο χωρίς καμία προσαρμογή.
Για να αποφευχθεί η τρεμόπαιξη, όταν μια ταινία μεταφέρεται επαγγελματικά σε βίντεο (είτε DVD, VHS ή άλλη μορφή), ο ρυθμός καρέ ταινιών "τεντώνεται" από έναν τύπο που ταιριάζει περισσότερο με τον ρυθμό καρέ ταινιών στο ρυθμό καρέ βίντεο.
Ωστόσο, εξακολουθεί να τίθεται το ερώτημα πώς να εμφανίζεται αυτό με ακρίβεια σε μια τηλεόραση.
Προοδευτική σάρωση και παλινδρόμηση 3: 2
Για να δείτε μια ταινία στην πιο σωστή της κατάσταση, θα πρέπει να εμφανίζεται σε 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο είτε σε προβολή είτε σε τηλεοπτική οθόνη.
Για να γίνει αυτό όσο το δυνατόν ακριβέστερα σε ένα σύστημα που βασίζεται σε NTSC, η πηγή, όπως μια συσκευή αναπαραγωγής DVD πρέπει να έχει ανίχνευση κατά 3: 2, αντιστρέφει τη διαδικασία 3: 2 που χρησιμοποιήθηκε για να βάλει το βίντεο σε DVD, και να το εξάγει στην αρχική μορφή των 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο, ενώ είναι ακόμα συμβατό με ένα σύστημα προβολής βίντεο 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο.
Αυτό επιτυγχάνεται με μια συσκευή αναπαραγωγής DVD που είναι εξοπλισμένη με έναν ειδικό τύπο αποκωδικοποιητή MPEG, σε συνδυασμό με αυτό που ονομάζεται αποσυμπιεστής, το οποίο διαβάζει το παρεμβαλλόμενο βίντεο από το παράθυρο 3: 2 από το DVD και εξάγει τα κατάλληλα πλαίσια ταινιών από τα πλαίσια βίντεο , ελέγχει προοδευτικά τα καρέ, κάνει οποιεσδήποτε διορθώσεις αντικειμένου και στη συνέχεια μεταφέρει αυτό το νέο σήμα βίντεο μέσω ενός βίντεο συνιστωσών με προοδευτική σάρωση (Y, Pb, Pr) ή μέσω HDMI .
Εάν η συσκευή αναπαραγωγής DVD έχει προοδευτική σάρωση χωρίς ανίχνευση παλμών 3: 2, θα παράγει ακόμα πιο ομαλή εικόνα από το παραδοσιακό διπλασιασμένο βίντεο, καθώς το πρόγραμμα αναπαραγωγής DVD προοδευτικής σάρωσης θα διαβάσει την αλληλεπικαλυπτόμενη εικόνα του DVD και θα επεξεργαστεί μια προοδευτική εικόνα του σήματος και θα περάσει σε έναν προβολέα τηλεόρασης ή βίντεο.
Ωστόσο, αν η συσκευή αναπαραγωγής DVD έχει την προσθήκη ανίχνευσης παλμών 3: 2, όχι μόνο το βίντεό σας θα εμφανίσει μια ομαλότερη σταδιακά σαρωμένη εικόνα, αλλά θα βιώσετε την ταινία DVD όσο το δυνατόν πιο κοντά σε αυτό που θα δείτε από ένα πραγματικό προβολέα ταινιών, εκτός από το ότι εξακολουθεί να βρίσκεται στον τομέα βίντεο.
Προοδευτική σάρωση και HDTV
Εκτός από το DVD, η προοδευτική σάρωση εφαρμόζεται επίσης σε DTV, HDTV , Blu-ray Disc και τηλεοπτική εκπομπή.
Για παράδειγμα, ο συνήθης ορισμός DTV μεταδίδεται σε 480p (τα ίδια χαρακτηριστικά με τις γραμμές προοδευτικής σάρωσης DVD-480 ή σειρές εικονοστοιχείων που έχουν σαρωθεί σταδιακά) και η τηλεόραση HDTV εκπέμπεται είτε σε 720p γραμμές (σειρές 720p είτε σειρές εικονοστοιχείων που έχουν σαρώσει προοδευτικά) ή 1080i σειρές που είναι εναλλάξ σαρωμένα πεδία που αποτελούνται από 540 γραμμές το καθένα) . Για να λάβετε αυτά τα σήματα, χρειάζεστε μια HDTV με ενσωματωμένο δέκτη HDTV ή εξωτερικό δέκτη HD, καλώδιο HD ή δορυφορικό κουτί.
Τι χρειάζεστε για να αποκτήσετε πρόσβαση στην προοδευτική σάρωση
Προκειμένου να αποκτήσετε πρόσβαση σε προοδευτική σάρωση, τόσο το στοιχείο προέλευσης, όπως ένα DVD player, καλώδιο HD ή δορυφορικό κουτί, και η τηλεόραση, η οθόνη βίντεο ή ο βιντεοπροβολέας πρέπει να είναι προοδευτική σάρωση (τα οποία όλοι έχουν αγοράσει το 2009 ή αργότερα ) και η συσκευή προέλευσης (συσκευή αναπαραγωγής δίσκων DVD / Blu-ray, καλώδιο / δορυφορικό κιβώτιο) πρέπει να διαθέτει έξοδο εξόδου βίντεο συνιστωσών με προοδευτική σάρωση ή μια διασύνδεση πολυμέσων υψηλής ευκρίνειας DVI ή HDMI ) που επιτρέπει τη μεταφορά τυπικών εικόνων και εικόνων προοδευτικής σάρωσης υψηλής ευκρίνειας σε μια τηλεόραση με παρόμοια εξοπλισμό.
Είναι σημαντικό να επισημάνετε ότι οι τυπικές συνδέσεις Composite και S-Video δεν μεταφέρουν εικόνες προοδευτικής σάρωσης βίντεο. Επίσης, αν συνδέσετε μια έξοδο προοδευτικής σάρωσης σε μια είσοδο TV χωρίς προοδευτική σάρωση, δεν θα λάβετε μια εικόνα (αυτό ισχύει μόνο για τις περισσότερες τηλεοράσεις CRT - όλες οι τηλεοράσεις LCD, Plasma και OLED είναι συμβατές με προοδευτική σάρωση).
Προκειμένου να προβάλλετε προοδευτική σάρωση με αντίστροφη περιστροφή 3: 2, είτε η συσκευή αναπαραγωγής DVD είτε η τηλεόραση πρέπει να έχει ανίχνευση κατά 3: 2 (δεν αποτελεί πρόβλημα με τίποτα που αγοράσατε το 2009 ή αργότερα). Η προτίμηση θα ήταν για το DVD player να έχει την ανίχνευση κατά 3: 2 πανοραμική λήψη και στην πραγματικότητα να εκτελέσει την αντίστροφη λειτουργία παλάμης, με τηλεόραση με δυνατότητα προοδευτικής σάρωσης που εμφανίζει την εικόνα όπως τροφοδοτείται από το DVD player. Υπάρχουν επιλογές μενού τόσο σε συσκευή αναπαραγωγής DVD προοδευτικής σάρωσης όσο και σε τηλεόραση με δυνατότητα προοδευτικής σάρωσης (HDTV), η οποία θα σας βοηθήσει να ρυθμίσετε μια συσκευή αναπαραγωγής DVD με δυνατότητα προοδευτικής σάρωσης και μια τηλεόραση ή βιντεοπροβολέα.
Η κατώτατη γραμμή
Η προοδευτική σάρωση είναι ένα από τα τεχνικά θεμέλια της βελτίωσης της εμπειρίας τηλεόρασης και θέασης στο σπίτι. Από την πρώτη εφαρμογή της, τα πράγματα έχουν εξελιχθεί. Το DVD συνυπάρχει πλέον με το Blu-ray και η τηλεόραση HDTV μεταβαίνει στην τηλεόραση 4K Ultra HD και με αυτή την προοδευτική σάρωση δεν έχει γίνει μόνο μέρος του τρόπου με τον οποίο εμφανίζονται οι εικόνες σε μια οθόνη, αλλά επίσης παρέχει μια πρόσθετη βάση για περαιτέρω τεχνικές επεξεργασίας βίντεο, όπως η αναβάθμιση βίντεο .