Πώς λειτουργεί η ανάλυση βίντεο

Όπου το μάτι συναντά την οθόνη ...

Όταν αγοράζετε τηλεόραση, συσκευή αναπαραγωγής Blu-ray Disc, συσκευή αναπαραγωγής DVD ή βιντεοκάμερα, ο πωλητής φαίνεται να υποδηλώνει πάντα την επίλυση του όρου. Είναι γραμμές αυτό και pixels ότι και ούτω καθεξής ... Μετά από λίγο, κανένα από αυτά δεν φαίνεται να έχει νόημα. Εδώ είναι τι πρέπει να ξέρετε.

Τι είναι η ανάλυση βίντεο

Μια εικόνα βίντεο αποτελείται από γραμμές σάρωσης (συσκευές αναλογικής εγγραφής / αναπαραγωγής βίντεο και τηλεοράσεις) ή εικονοστοιχεία (συσκευές ψηφιακής εγγραφής / αναπαραγωγής και LCD, πλάσμα, τηλεοράσεις OLED ). Ο αριθμός γραμμών σάρωσης ή εικονοστοιχείων καθορίζει την καταγεγραμμένη ή εμφανιζόμενη ανάλυση.

Σε αντίθεση με την ταινία, στην οποία εμφανίζεται ταυτόχρονα ολόκληρη η εικόνα σε μια οθόνη, οι εικόνες βίντεο εμφανίζονται διαφορετικά.

Πώς εμφανίζονται οι εικόνες βίντεο

Μια εικόνα τηλεόρασης αποτελείται από σειρές γραμμών ή εικονοστοιχείων σε μια οθόνη που αρχίζει στο επάνω μέρος της οθόνης και μετακινείται προς τα κάτω. Αυτές οι γραμμές ή σειρές μπορούν να εμφανιστούν με δύο τρόπους.

• Ο πρώτος τρόπος προβολής των εικόνων είναι η διαίρεση των γραμμών σε δύο πεδία στα οποία εμφανίζονται πρώτα όλες οι γραμμές με αριθμημένες μονάδες και στη συνέχεια εμφανίζονται όλες οι γραμμές με ζυγές αριθμημένες ή μεταβλητές σάρωσης .
• Η δεύτερη μέθοδος, η οποία χρησιμοποιείται στο περιβάλλον ψηφιακού βίντεο, είναι η προοδευτική σάρωση . Αντί να εμφανίζονται οι γραμμές σε δύο εναλλακτικά πεδία, η προοδευτική σάρωση επιτρέπει την εμφάνιση διαδοχικών γραμμών. Αυτό σημαίνει ότι και οι μονές και οι αριθμημένες γραμμές εμφανίζονται με αριθμητική σειρά.

Οι τηλεοράσεις CRT (τηλεοράσεις που χρησιμοποιούν σωλήνες εικόνων) μπορούν να προβάλλονται για την εμφάνιση αλληλοεπικαλυπτόμενων ή προοδευτικών εικόνων, αλλά οι τηλεοράσεις επίπεδης οθόνης (LCD, Plasma, OLED) μπορούν να προβάλλουν προοδευτικά μόνο τις εικόνες - όταν αντιμετωπίζουν ένα εισερχόμενο σήμα διεμπλοκής εικόνας, Η τηλεόραση θα επεξεργαστεί εκ νέου τις πληροφορίες των μεταφρασμένων βίντεο, ώστε να μπορεί να εμφανίζεται προοδευτικά.

Αναλογικό βίντεο - το σημείο εκκίνησης

Όταν πρόκειται για το πώς βλέπουμε την ανάλυση βίντεο, το αναλογικό βίντεο είναι το σημείο εκκίνησης. Αν και τα περισσότερα από αυτά που παρακολουθούμε στην τηλεόραση προέρχονται από ψηφιακές πηγές, ορισμένες αναλογικές πηγές και τηλεοράσεις εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται.

Στο αναλογικό βίντεο, όσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των κάθετων γραμμών σάρωσης, τόσο πιο λεπτομερής είναι η εικόνα. Ωστόσο, ο αριθμός των κάθετων γραμμών σάρωσης είναι σταθερός σε ένα σύστημα. Ας δούμε πώς λειτουργεί η ανάλυση στα συστήματα βίντεο NTSC, PAL και SECAM .

• Το NTSC βασίζεται σε 525 γραμμές, 60 πεδία / 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο, στο σύστημα 60Hz για μετάδοση και απεικόνιση 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. Οι χώρες που βασίζονται στο NTSC περιλαμβάνουν τις ΗΠΑ, τον Καναδά, το Μεξικό, ορισμένα μέρη της Κεντρικής και Νότιας Αμερικής, την Ιαπωνία, την Ταϊβάν και την Κορέα.
• Το PAL, το οποίο ήταν το πιο διαδεδομένο σχήμα εκτός των χωρών με βάση το NTSC για την αναλογική τηλεοπτική εκπομπή και την οπτική απεικόνιση, βασίζεται σε μια σειρά 625 γραμμών, 50 πεδίων / 25 καρέ το δευτερόλεπτο, σύστημα 50HZ. Το σήμα είναι παρεμφερές, όπως το NTSC σε δύο πεδία, που αποτελείται από 312 σειρές το καθένα. Τα διακριτικά χαρακτηριστικά του PAL είναι μια καλύτερη συνολική εικόνα από το NTSC λόγω της αυξημένης ποσότητας γραμμών σάρωσης και επειδή το χρώμα ήταν μέρος του προτύπου από την αρχή οι χώρες που χρησιμοποιούν το σύστημα 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.

• Το SECAM είναι το "παράλογο" των αναλογικών προτύπων βίντεο. Όπως το PAL, είναι ένα σύμπλεγμα 625 γραμμών, 50 πεδίων / 25 καρέ ανά δευτερόλεπτο, αλλά το έγχρωμο στοιχείο υλοποιείται διαφορετικά από το PAL ή το NTSC. Οι χώρες που έχουν χρησιμοποιήσει το σύστημα SECAM περιλαμβάνουν τη Γαλλία, τη Ρωσία, την Ανατολική Ευρώπη και ορισμένα μέρη της Μέσης Ανατολής.

Ο αριθμός γραμμών σάρωσης ή κατακόρυφη ανάλυση NTSC / PAL / SECAM είναι σταθερός δεδομένου ότι όλος ο αναλογικός εξοπλισμός εγγραφής και προβολής βίντεο συμμορφώνεται με τα παραπάνω πρότυπα. Ωστόσο, εκτός από τις κάθετες γραμμές σάρωσης, η ποσότητα των κουκκίδων που εμφανίζονται σε κάθε γραμμή στην οθόνη συμβάλλει σε έναν παράγοντα γνωστό ως οριζόντια ανάλυση, ο οποίος μπορεί να ποικίλει ανάλογα με την ικανότητα μιας συσκευής εγγραφής / αναπαραγωγής βίντεο να καταγράφει τις τελείες και την ικανότητα μιας οθόνης βίντεο για την εμφάνιση κουκκίδων σε μια οθόνη.

Χρησιμοποιώντας το NTSC ως παράδειγμα, υπάρχουν συνολικά 525 γραμμές σάρωσης (κατακόρυφη ανάλυση), αλλά μόνο 485 γραμμές σάρωσης χρησιμοποιούνται για να περιλάβουν τις βασικές λεπτομέρειες της εικόνας (οι υπόλοιπες γραμμές κωδικοποιούνται με άλλες πληροφορίες, όπως κλειστός υπότιτλος και άλλες τεχνικές πληροφορίες ). Οι περισσότερες αναλογικές τηλεοράσεις με τουλάχιστον σύνθετες εισόδους AV μπορούν να εμφανίσουν έως 450 γραμμές οριζόντιας ανάλυσης, με οθόνες ανώτερου σημείου ικανές να έχουν πολύ περισσότερα.

Ακολουθεί μια λίστα αναλογικών πηγών βίντεο και οι κατά προσέγγιση οριζόντιες προδιαγραφές ψήφου. Ορισμένες παραλλαγές που παρατίθενται οφείλονται στο εύρος ποιότητας των διαφόρων σημάτων και μοντέλων προϊόντων που χρησιμοποιούν κάθε μορφή.

• VHS / VHS-C - 220 έως 240 γραμμές
• BETA - 250 γραμμές
• 8 χιλιοστά - 250 έως 280 γραμμές
• SuperBETA - 270 έως 280 γραμμές
• Αναλογική τηλεοπτική εκπομπή - 330 γραμμές
• Αναλογική καλωδιακή τηλεόραση - 330 γραμμές
• Βασικό ψηφιακό καλώδιο - Μέχρι 480 γραμμές (aks 480i) μέσω αναλογικής εξόδου βίντεο. 720x480 pixels (480i ή 480p) μέσω εξόδου βίντεο (ψηφιακή) HDMI .
• S-VHS / S-VHSC - 400 γραμμές
• DVD-R / -RW / + R / + RW - Γραμμές 250 έως 400+ (Εξαρτάται από τη λειτουργία εγγραφής και τη συμπίεση που χρησιμοποιείται).
• Laserdisc - 400 έως 425 γραμμές
• Hi8 - 380 έως 440 γραμμές
• Ψηφιακές 8 - 400 έως 500 γραμμές
• miniDV - 400 έως 520 γραμμών
• microMV - 500 γραμμές
• ED BETA - 500 γραμμές
• Επαγγελματικές DVD -480 γραμμές (aka 480i) μέσω αναλογικής εξόδου βίντεο. 720x480 pixels (480i ή 480p) μέσω εξόδου βίντεο (ψηφιακή) HDMI.

Όπως μπορείτε να δείτε, υπάρχει μεγάλη διαφορά στην ανάλυση που συμφωνούν με τις διαφορετικές μορφές βίντεο. Το VHS βρίσκεται στο κάτω μέρος, ενώ τα miniDV και DVD (όταν χρησιμοποιείτε αναλογική έξοδο βίντεο) αντιπροσωπεύουν τα υψηλότερα αναλογικά ψηφίσματα βίντεο που έχουν χρησιμοποιηθεί συνήθως.

Ωστόσο, ένας άλλος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι ο τρόπος με τον οποίο δηλώνεται η ανάλυση ψηφιακής και HDTV.

Ακριβώς όπως και στο αναλογικό βίντεο υπάρχει και μια κατακόρυφη και οριζόντια συνιστώσα στην ψηφιακή ανάλυση βίντεο. Ωστόσο, η συνολική ανάλυση εικόνας που εμφανίζεται σε DTV και HDTV αναφέρεται με βάση τον αριθμό των εικονοστοιχείων στην οθόνη και όχι τις γραμμές. Κάθε εικονοστοιχείο αποτελείται από ένα κόκκινο, πράσινο και μπλε υποεικονοστοιχείο.

Πρότυπα ανάλυσης ψηφιακής τηλεόρασης

Στα τρέχοντα πρότυπα ψηφιακής τηλεόρασης , υπάρχουν συνολικά 18 μορφές ανάλυσης βίντεο που έχουν εγκριθεί από την FCC για χρήση στο τηλεοπτικό σύστημα των Η.Π.Α. (χρησιμοποιείται επίσης σε πολλά κανάλια ειδικά για καλωδιακά ή δορυφορικά κανάλια). Ευτυχώς, για τον καταναλωτή, υπάρχουν μόνο τρεις που χρησιμοποιούνται συνήθως από τηλεοπτικούς φορείς, αλλά όλοι οι δέκτες HDTV είναι συμβατοί με όλες τις 18 μορφές.

Οι τρεις μορφές ανάλυσης που χρησιμοποιούνται στην ψηφιακή και την HDTV είναι:

• 480p - Εκπροσωπείται από 720 pixels που τρέχουν στην οθόνη και 480 pixels τρέχουν από πάνω προς τα κάτω. Κάθε σειρά εικονοστοιχείων εμφανίζεται προοδευτικά. Ο συνολικός αριθμός pixel που εμφανίζεται στην οθόνη είναι 345.600.
• 720p - Εκπροσωπείται από 1280 pixels που τρέχουν στην οθόνη και 720 pixels που τρέχουν από πάνω προς τα κάτω. Κάθε σειρά εικονοστοιχείων εμφανίζεται προοδευτικά. Ο συνολικός αριθμός pixel που εμφανίζεται στην οθόνη είναι 921.600.
• 1080i - Εκπροσωπείται από 1.920 pixels που τρέχουν σε όλη την οθόνη και 1.080 pixels που τρέχουν από πάνω προς τα κάτω. Κάθε σειρά εικονοστοιχείων εμφανίζεται με παρεμβαλλόμενο τρόπο (όλες οι γραμμές με περίεργες αριθμήσεις, ακολουθούμενες από όλες τις ακόμη και αριθμημένες σειρές). Ο συνολικός αριθμός εικονοστοιχείων που εμφανίζονται στην οθόνη είναι 2.073.600 (τα μισά εικονοστοιχεία εμφανίζονται κάθε φορά).

1080p

Αν και δεν χρησιμοποιούνται στην τηλεοπτική μετάδοση (μέχρι τώρα), η μορφή δίσκου Blu-ray , streaming και ορισμένες καλωδιακές / δορυφορικές υπηρεσίες είναι σε θέση να παρέχουν περιεχόμενο σε ανάλυση 1080p

Το 1080p αντιπροσωπεύει 1.920 pixels που τρέχουν σε όλη την οθόνη και 1.080 pixels που τρέχουν από πάνω προς τα κάτω. Κάθε σειρά οριζόντιων εικονοστοιχείων προβάλλεται προοδευτικά. Αυτό σημαίνει ότι όλα τα 2,073,600 pixels εμφανίζονται σε μία ενέργεια. Αυτό είναι παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο εμφανίζεται το 720p αλλά με αυξημένο αριθμό pixel απέναντι και κάτω από την οθόνη και αν και η ανάλυση είναι ίδια με την τιμή 1080i, δεν εμφανίζονται ταυτόχρονα όλα τα εικονοστοιχεία .

HDTV vs EDTV

Παρόλο που ενδέχεται να εισάγετε μια εικόνα συγκεκριμένης ανάλυσης στην τηλεόρασή σας HDTV, η τηλεόρασή σας ενδέχεται να μην έχει τη δυνατότητα αναπαραγωγής όλων των πληροφοριών. Σε αυτή την περίπτωση, το σήμα συχνά επανεπεξεργάζεται (κλιμακώνεται) για να είναι σύμφωνο με τον αριθμό και το μέγεθος των εικονοστοιχείων στη φυσική οθόνη.

Για παράδειγμα, μια εικόνα με ανάλυση 1920x1080 pixels μπορεί να κλιμακωθεί για να χωρέσει 1366x768, 1280x720, 1024x768, 852x480 ή άλλο διαθέσιμο πεδίο pixel ανά ικανότητα επεξεργασίας της τηλεόρασης. Η σχετική απώλεια λεπτομερειών που βιώνει ο θεατής εξαρτάται από παράγοντες όπως το μέγεθος της οθόνης και η απόσταση προβολής από την οθόνη.

Κατά την αγορά μιας τηλεόρασης, δεν είναι μόνο σημαντικό να βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να εισάγετε 480p, 720p, 1080i ή άλλες αναλύσεις βίντεο που ενδέχεται να έχετε πρόσβαση, αλλά πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη το πεδίο pixel της τηλεόρασης (και αν η μετατροπή προς τα πάνω / κάτω χρησιμοποιείται).

Για να προχωρήσουμε σε περισσότερες λεπτομέρειες, μια τηλεόραση που έχει για downconvert ένα σήμα HDTV (όπως 720p, 1080i, ή 1080p) σε ένα πεδίο pixel των 852x480 (480p) για παράδειγμα, αναφέρονται ως EDTV και όχι HDTVs. Το EDTV σημαίνει τηλεόραση με βελτιωμένη ευκρίνεια.

Απαιτήσεις ανάλυσης για True Image HD

Εάν μια τηλεόραση έχει εγγενή ανάλυση οθόνης τουλάχιστον 720p, θεωρείται HDTV. Οι περισσότερες τηλεοράσεις LCD και Plasma που χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, έχουν εγγενή ανάλυση οθόνης 1080p (Full HD) . Έτσι, όταν συναντάμε ένα σήμα εισόδου 480i / p, 720p, ή 1080i, η τηλεόραση θα αναβαθμίσει το σήμα σε 1080p για να την εμφανίσει στην οθόνη.

Αναβάθμιση και DVD

Παρόλο που το τυπικό DVD δεν είναι μορφή υψηλής ανάλυσης, οι περισσότεροι παίκτες DVD έχουν τη δυνατότητα να εκπέμπουν σήμα βίντεο σε 720p, 1080i ή 1080p μέσω αναβάθμισης . Αυτό επιτρέπει στην έξοδο βίντεο της συσκευής αναπαραγωγής DVD να ταιριάζει περισσότερο με τις δυνατότητες μιας τηλεόρασης υψηλής ευκρίνειας, με περισσότερες πληροφορίες για την εικόνα. Ωστόσο, λάβετε υπόψη ότι το αποτέλεσμα της αναβάθμισης δεν είναι το ίδιο με την εγγενή ανάλυση 720p, 1080i ή 1080p, είναι μια μαθηματική προσέγγιση.

Η αναβάθμιση βίντεο λειτουργεί καλύτερα σε οθόνες σταθερών εικονοστοιχείων, όπως LCD ή Plasma, η αναβάθμιση μπορεί να οδηγήσει σε σφοδρές εικόνες στα σετ προβολής που βασίζονται σε CRT και CRT με βάση τη σάρωση γραμμής.

Πάνω από 1080p

Μέχρι το 2012 η ανάλυση βίντεο 1080p ήταν η υψηλότερη διαθέσιμη για χρήση σε τηλεοράσεις και εξακολουθεί να προσφέρει εξαιρετική ποιότητα για τους περισσότερους τηλεθεατές. Ωστόσο, με τη ζήτηση για όλο και μεγαλύτερα μεγέθη οθόνης, τέθηκε σε εφαρμογή ανάλυση 4K (3480 x 2160 pixel ή 2160p) για να παράγει ακόμα πιο λεπτομερή εικόνα, ειδικά σε συνδυασμό με άλλες τεχνολογίες, όπως η ενίσχυση της φωτεινότητας HDR και η ευρεία γκάμα χρωμάτων ). Επίσης, ακριβώς όπως η αναβάθμιση χρησιμοποιείται για την αύξηση της ορατής λεπτομέρειας για πηγές χαμηλότερης ανάλυσης σε τηλεοράσεις υψηλής ευκρίνειας, μια τηλεόραση 4K Ultra HD μπορεί να αναβαθμίσει τις πηγές σημάτων έτσι ώστε να φαίνεται καλύτερα στην οθόνη της.

Το περιεχόμενο 4K διατίθεται προς το παρόν από το Blu-ray Disc Ultra HD και επιλέγει υπηρεσίες συνεχούς ροής, όπως Netflix , Vudu και Amazon.

Φυσικά, όπως και εκατομμύρια καταναλωτές συνηθίζουν να χρησιμοποιούν τηλεοράσεις 4K Ultra HD, η ανάλυση 8K (7840 x 4320 pixels - 4320p) βρίσκεται σε εξέλιξη.

Ανάλυση ενάντια στο μέγεθος οθόνης

Ένα πράγμα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι ότι με τις ψηφιακές και HD επίπεδες τηλεοράσεις ο αριθμός των pixel για μια συγκεκριμένη ανάλυση οθόνης δεν αλλάζει καθώς αλλάζει το μέγεθος της οθόνης. Με άλλα λόγια, μια τηλεόραση 1080p 32 ιντσών έχει τον ίδιο αριθμό pixel στην οθόνη ως τηλεόραση 1080p 55 ιντσών. Υπάρχουν πάντα 1.920 pixels που τρέχουν στην οθόνη οριζόντια, ανά σειρά, και 1.080 pixels που τρέχουν πάνω και κάτω από την οθόνη κάθετα, ανά στήλη. Αυτό σημαίνει ότι τα εικονοστοιχεία στην τηλεόραση των 55 ιντσών 1080p θα είναι μεγαλύτερα από τα εικονοκύτταρα σε τηλεόραση 1080p 32 ιντσών, προκειμένου να γεμίσει η επιφάνεια της οθόνης. Αυτό σημαίνει ότι καθώς το μέγεθος της οθόνης αλλάζει, ο αριθμός των εικονοστοιχείων ανά ίντσα αλλάζει.

Η κατώτατη γραμμή

Αν εξακολουθείτε να έχετε λίγη σύγχυση σχετικά με την ανάλυση βίντεο, δεν είστε μόνοι σας. Θυμηθείτε ότι η ανάλυση βίντεο μπορεί να δηλωθεί είτε σε γραμμές ή σε εικονοστοιχεία και ο αριθμός γραμμών ή εικονοστοιχείων καθορίζει την ανάλυση της πηγής ή της τηλεόρασης. Ωστόσο, μην πάρετε πάρα πολύ παγιδευμένοι σε όλους τους αριθμούς ψήφισμα βίντεο. Κοιτάξτε με αυτό τον τρόπο, το VHS φαίνεται υπέροχο σε μια τηλεόραση 13 ιντσών, αλλά "crappy" σε μια μεγάλη οθόνη.

Επιπλέον, η ανάλυση δεν είναι το μόνο πράγμα που συμβάλλει στην καλή εικόνα της τηλεόρασης. Πρόσθετοι παράγοντες, όπως η ακρίβεια των χρωμάτων και ο τρόπος με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το χρώμα , τον λόγο αντίθεσης, τη φωτεινότητα, τη μέγιστη γωνία θέασης, τη διείσδυση ή την προοδευτική εικόνα, και ακόμη και ο φωτισμός χώρου συμβάλλουν στην ποιότητα της εικόνας που βλέπετε στην οθόνη.

Μπορείτε να έχετε μια πολύ λεπτομερή εικόνα, αλλά αν οι άλλοι παράγοντες που αναφέρονται δεν εφαρμόζονται καλά, έχετε μια κακή τηλεόραση. Ακόμη και με τεχνολογίες, όπως η αναβάθμιση, οι καλύτερες τηλεοράσεις δεν μπορούν να κάνουν μια φτωχή πηγή εισόδου να δείχνει καλή. Στην πραγματικότητα, οι συνήθεις εκπομπές τηλεοπτικών και αναλογικών πηγών βίντεο (με τη χαμηλή ανάλυση τους) μερικές φορές φαίνονται χειρότερες σε μια τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας απ 'ότι σε ένα καλό, βασικό, αναλογικό σύνολο.