Прогрессивная сегментированная рамка
Прогрессивный сегментированный кадр (PsF, sF, SF) — это схема, предназначенная для получения, хранения, изменения и распространения с прогрессивной разверткой видео с использованием чересстрочного оборудования.
При использовании PsF прогрессивный кадр делится на два сегмента : нечетные строки в одном сегменте и четные строки в другом сегменте. Технически сегменты эквивалентны чересстрочным полям , но в отличие от собственного чересстрочного видео между двумя полями, составляющими видеокадр, нет движения: оба поля представляют один и тот же момент времени. Этот метод позволяет обрабатывать прогрессивное изображение с помощью той же электронной схемы, которая используется для хранения, обработки и маршрутизации чересстрочного видео.
Термин «прогрессивный сегментированный кадр» используется преимущественно в отношении видео высокой четкости . В мире видео стандартной четкости , где традиционно используется чересстрочная развертка, она также известна как квазичересстрочная развертка . [1] прогрессивная запись [2] или режим кино . [3] Другие названия PsF, используемые производителями электронного оборудования, включают прогрессивную запись (Sony) , режим прогрессивной развертки (Sony ), режим прогрессивного затвора (Sony), режим покадрового затвора (Sony), кадровый режим (Panasonic и Canon), Digital Cinema (Panasonic). , Pro-Cinema (Panasonic) и режим Кино (Canon).
История
[ редактировать ]PsF был разработан для упрощения преобразования кинематографического контента в различные видеостандарты, а также в качестве средства обмена видео между сетями и вещательными компаниями по всему миру. [4] Первоначальная спецификация PsF, воплощенная в жизнь киноиндустрией в конце 1990-х годов, была ориентирована на контент с частотой 24 кадра/с, в результате чего существующее чересстрочное оборудование пришлось модифицировать для частоты сканирования 48 Гц, чтобы правильно работать с частотой 24 кадра/с. содержание.
Однако не все приветствовали стандарт PsF. Некоторые отраслевые обозреватели утверждали, что встроенная обработка 24p была бы лучшим и более чистым выбором. Чарльз Пойнтон , авторитет в области цифрового телевидения, сделал в своей книге следующее замечание: «Сторонники схемы [PsF] заявляют о совместимости с чересстрочным оборудованием обработки и записи, что, на мой взгляд, является сомнительной целью». [1] Уильям Ф. Шрайбер, бывший директор программы перспективных телевизионных исследований в Массачусетском технологическом институте , подозревал, что продолжающаяся пропаганда чересстрочного оборудования исходит от компаний, производящих бытовую электронику, которые пытались вернуть значительные инвестиции, которые они сделали в устаревшие технологии. [5]
Использование
[ редактировать ]Несмотря на критику, PsF быстро стал стандартом де-факто для высококачественной передачи фильма в видео. Одним из задокументированных примеров использования PsF является перевод в 2003 году фильма « Терминатор 2: Судный день » на DVD , осуществленный компаниями Artisan Entertainment и THX . Исходный фильм с частотой 24 кадра в секунду был преобразован в формат PsF и записан на видеокассеты HD-D5 . Это позволило создать цифровой мастер , который был почти идентичен оригинальному фильму, и сделал возможным цифровой монтаж с исходной частотой кадров. [6] Тот же цифровой мастер, судя по всему, использовался для на диск Blu-ray 2006 года. передачи фильма [7]
PsF был признан Рекомендацией ITU-R BT.709 как законный способ транспортировки прогрессивных кадров в чересстрочной системе. В спецификацию были добавлены скорости 25PsF и 30PsF в дополнение к более известному 24PsF. Также разрешены «дробные» частоты кадров, имеющие указанные выше значения, разделенные на 1,001; результирующие скорости 23,976PsF и 29,97PsF используются в системах с частотой 59,94 Гц. Никаких изменений с систем с частотой 59,94 Гц на 60 Гц (хотя это предусмотрено и ожидается) не произошло, что позволило бы отображать изображение на аналоговых цветных телевизорах и мониторах NTSC после преобразования с понижением частоты и кодирования.
PsF стал средством получения первичного изображения в профессиональных видеокамерах Sony. Он используется в HDCAM и XDCAM видеокамерах , в том числе в камере HDW-F900 CineAlta использовал , которую Джордж Лукас для создания «Звездных войн, Эпизод 2» , а также Александр Сокуров для создания «Русского ковчега» полностью в цифровой сфере.
Похожие технологии
[ редактировать ]Раскрытие 2:2 (телетрансляция)
[ редактировать ]Преобразование 2:2 широко используется в чересстрочных телевизионных системах с частотой 50 Гц для трансляции материала с прогрессивной разверткой, записанного со скоростью 25 кадров в секунду, но редко используется в системах с частотой 60 Гц. Схема раскрывающегося изображения 2:2 изначально была разработана для чересстрочных дисплеев, поэтому мелкие вертикальные детали обычно отфильтровываются, чтобы минимизировать межстрочные помехи . PsF был разработан для передачи прогрессивного контента и поэтому не использует такую фильтрацию.
Режим фильма PALplus (телетрансляция)
[ редактировать ]PALplus использует цифровой поток, встроенный в чересстрочный аналоговый телевизионный сигнал, называемый широкоэкранной сигнализацией , который, среди других данных, описывает, следует ли обрабатывать сигнал как чересстрочный («режим камеры») или прогрессивный («режим фильма»). [3]
Видеорегистраторы
[ редактировать ]PsF используется в некоторых DV , HDV и AVCHD видеокамерах для записи с прогрессивной разверткой со скоростью 25 и 30 кадров/с. Для этого камера получает 30 ( NTSC ) или 25 ( PAL ) независимых изображений в секунду. Эти изображения выводятся в виде чересстрочных полей из 60 (NTSC) или 50 (PAL). В результате получается контент с прогрессивной разверткой, совместимый с традиционными системами чересстрочной развертки.
Вот как компания Sony описала режим прогрессивной записи в руководстве по эксплуатации камкордера Sony DCR-HC96 с частотой 60 Гц («NTSC»):
Примечание о режиме прогрессивной записи
В обычном телевещании экран разделен на два более мелких поля, которые отображаются по очереди, каждые 1/60 секунды. Таким образом, фактическое изображение, отображаемое в одно мгновение, покрывает только половину видимой площади изображения. При прогрессивной записи изображение отображается полностью со всеми пикселями. [2]
В буклете к камкордеру Sony DSR-PD175P с частотой 50 Гц («PAL») режим прогрессивной записи описан следующим образом:
Режим прогрессивной развертки
Изображение 25p, полученное сенсорной системой, записывается как чересстрочный сигнал путем разделения каждого кадра на два поля. Это обеспечивает совместимость с современным оборудованием для редактирования и мониторинга, которое принимает только чересстрочные сигналы, сохраняя при этом качество изображения 25p. [8]
В инструкции по эксплуатации видеокамеры Panasonic PV-GS500 с частотой 60 Гц («NTSC») режим прогрессивной записи описывается следующим образом:
Функция Pro-кинотеатра
Помимо эффектов при использовании функции Wide, изображения также можно записывать со скоростью 30 кадров в секунду со стробоскопическим эффектом. [9]
В технической документации HDV Progressive Primer упоминается режим Progressive Segmented Frame:
Режим прогрессивной развертки
В этом режиме захваченное изображение делится на две половины, затем записывается или выводится как чересстрочный сигнал. Половинки называются сегментами, а не полями, поскольку между ними нет временной разницы. Этот метод также называется записью PsF (прогрессивный сегментированный кадр). Режим прогрессивной развертки подходит для художественных, документальных фильмов и музыкальных клипов, которые должны быть записаны как чересстрочное видео для просмотра на чересстрочных мониторах, но при этом требуется придать их движению «прогрессивный вид». Кроме того, видео, снятое в режиме прогрессивной развертки, при необходимости можно редактировать и выводить как настоящее прогрессивное видео. [10]
Бытовые видеокамеры, а также большинство профессиональных видеокамер не используют PsF для записи видео со скоростью 24 кадра в секунду; вместо этого они либо записывают его в прогрессивной форме, либо применяют преобразование 2:3 .
Большинство видеоформатов, включая профессиональные, используют субдискретизацию цветности для уменьшения количества информации о цветности в видео, используя преимущества более низкой остроты зрительной системы человека для определения цветовых различий, чем для яркости. [11] Такое уменьшение улучшает сжатие видеосигнала, что всегда желательно из-за ограничений хранения и передачи. Чтобы обеспечить совместимость с чересстрочными системами, информация о цветности в видео PsF иногда записывается в чересстрочном формате, несмотря на то, что контент является прогрессивным. Это может привести к чересстрочных артефактов . появлению на цветных объектах [12]
Варианты
[ редактировать ]- 24PsF (48sF, 1080sf24, 1920×1080/24/1:1SF) — оригинальный формат PsF, который используется в профессиональном оборудовании для перевода фильма в видео, мастеринга высокой четкости и обмена видео между сетями. Возможно, это будет первый универсальный видеостандарт, выходящий за пределы континентальных границ, ранее отведенных для кино. [13]
- 25PsF (1080sf25, 1920×1080/25/1:1SF) используется в системах с частотой 50 Гц для производства видеоматериалов, предназначенных для распространения по телевидению.
- Форматы 29,97PsF (1080sf29, 1920×1080/29,97/1:1SF) иногда используются в системах с частотой 60 Гц для ситкомов и музыкальных шоу. [14] [15] Форматы 29,97PsF и 30PsF (30p, 1080sf30, 1920×1080/30/1:1SF) набирают популярность в качестве формата приема для доставки веб-видео, поскольку большинство веб-сайтов видеохостинга не могут передавать потоковое видео со скоростью выше 30 кадров/ с.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Пойнтон, Чарльз (2003). Чарльз Пойнтон, Цифровое видео и телевидение высокой четкости: алгоритмы и интерфейсы . Морган Кауфманн. ISBN 9781558607927 .
- ^ Jump up to: а б «Руководство по эксплуатации DCR-HC36/HC46/HC96» (PDF) . Корпорация Сони. 2006 год . Проверено 11 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б Хосгуд, Стивен (1995). «Все, что вы хотели знать о PALplus, но боялись спросить» . Все, что вы хотели знать о PALplus, но боялись спросить . Архивировано из оригинала 7 августа 2012 г.
- ^ Мендрала, Джим (5 декабря 1998 г.). «Обсуждение кадра 24p и нового формата кадра 48sF» . Домашняя страница Джеймса А. Мендралы .
- ^ «История и политика ДТВ» (PDF) .
- ^ «Терминатор 2: Экстремальное издание» . Архивировано из оригинала 31 мая 2008 г.
- ^ Брэке, Питер М. (27 июня 2006 г.). «Терминатор 2: Судный день (Blu-ray)» . Дайджест Hi-Def . Архивировано из оригинала 18 октября 2007 г.
- ^ «DSR-PD175P: 1/3-дюймовая 3-дюймовая профессиональная DVCAM-камера Exmor CMOS» .
- ^ «Panasonic PV-GS500: инструкция по эксплуатации» (PDF) .
- ^ HDV Progressive Primer (PDF) . Сони. п. 11.
- ^
С. Винклер, Си Джей ван ден Бранден Ламбрехт и М. Кунт (2001). «Видение и видео: модели и приложения» . В Кристиан Дж. ван ден Бранден Ламбрехт (ред.). Модели зрения и приложения для обработки изображений и видео . Спрингер. п. 209. ИСБН 978-0-7923-7422-0 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Адам Уилт (12 января 2009 г.). «Обзор: видеокамера Canon Vixia HF11 AVCHD» . Коалиция ПроВидео.
- ^ Видеманн, Стив (2005). «24/P HDTV: Падение кинопроизводства» . Карьера в кинопроизводстве .
- ^ « Композиция «Beside You in Time» группы Nine Inch Nails была закодирована как чересстрочная» . Март 2005 года.
- ^ Диринг, Крис (ноябрь 2008 г.). «Обзор Blu-ray-плеера Sony BDP-S350» . Домашний кинотеатр . Архивировано из оригинала 19 февраля 2009 г.