Прогрессивная развертка
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( январь 2013 г. ) |
Прогрессивная развертка (также называемая непострочной разверткой ) — это формат отображения, хранения или передачи движущихся изображений , в котором все строки каждого кадра рисуются последовательно. В этом отличие от чересстрочного видео, используемого в традиционных аналоговых телевизионных системах, где поочередно рисуются только нечетные, а затем четные строки каждого кадра (каждое изображение, называемое видеополем ) , так что используется только половина реальных кадров изображения. для производства видео. [1] Первоначально система была известна как «последовательное сканирование», когда она использовалась в 240-строчных телевизионных передачах Бэрда из Александры Палас , Соединенное Королевство, в 1936 году. Она также использовалась в экспериментальных передачах Бэрда с использованием 30 строк в 1920-х годах. [2] Прогрессивная развертка стала повсеместно использоваться на компьютерных экранах с начала 21 века. [3]
Интерлайн твиттер
Эта грубая анимация сравнивает прогрессивную развертку с чересстрочной разверткой, а также демонстрирует эффект межстрочного твиттера, связанный с чересстрочной разверткой. Слева — два изображения с прогрессивной разверткой. В середине — два чересстрочных изображения, а справа — два изображения с удвоителями строк . Исходные разрешения указаны выше, а разрешения с пространственным сглаживанием — ниже. Чересстрочные изображения используют половину полосы пропускания, чем прогрессивные. Изображения в центральном столбце точно дублируют пиксели изображений слева, но из-за чересстрочной развертки детали дрожат. Настоящее чересстрочное видео размывает такие детали, чтобы предотвратить дрожание, но, как видно на изображениях нижнего ряда, такое смягчение (или сглаживание) достигается за счет четкости изображения. Удвоитель строк, показанный на нижнем правом рисунке, не может восстановить ранее чересстрочное изображение в центре до полного качества прогрессивного изображения, показанного в левом верхнем углу.
Примечание. Поскольку частота обновления была снижена в три раза, а разрешение составляет менее половины разрешения типичного чересстрочного видео, мерцание в смоделированных частях с чересстрочной разверткой, а также видимость черных линий в этих примерах преувеличены. . Кроме того, изображения выше основаны на том, как они будут выглядеть на мониторе, который не поддерживает чересстрочную развертку, например на мониторе ПК или ЖК-телевизоре или плазменном телевизоре, при этом чересстрочные изображения отображаются в том же режиме, что и прогрессивная развертка. изображения.
Использование для хранения или передачи
Прогрессивная развертка используется для сканирования и сохранения киноматериалов на DVD-дисках , например, в 480p 24 или 576p форматах 25. Прогрессивная развертка была включена в Grand Alliance технический стандарт для HDTV в начале 1990-х годов. Было решено, что все фильмы, транслируемые по HDTV, будут транслироваться с прогрессивной разверткой в Соединенных Штатах. [4] Даже если сигнал передается в чересстрочном формате, HDTV преобразует его в прогрессивную развертку. [5]
Использование в телевизорах, видеопроекторах и мониторах.
Прогрессивная развертка используется для большинства с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) компьютерных мониторов , всех компьютерных ЖК-мониторов и большинства телевизоров высокой четкости, поскольку разрешение дисплея по своей природе является прогрессивным. Другие дисплеи типа ЭЛТ, такие как SDTV , должны были использовать чересстрочную развертку для достижения полного вертикального разрешения, но могли отображать прогрессивное видео за счет уменьшения вдвое вертикального разрешения. До того, как HDTV стало обычным явлением, некоторые телевизоры и видеопроекторы производились с одним или несколькими входами с прогрессивной разверткой полного разрешения, что позволяло этим дисплеям использовать преимущества таких форматов, как PALPlus , DVD-плееры с прогрессивной разверткой и некоторые игровые консоли. Телевизоры высокой четкости поддерживают разрешения с прогрессивной разверткой 480p и 720p. Дисплеи 1080p обычно дороже, чем сопоставимые модели HDTV с более низким разрешением. С дебютом UHD в 2010-х годах на потребительском рынке появились телевизоры, также использующие прогрессивное разрешение, но обычно продаваемые по непомерно высоким ценам. [6] ( телевизоры 4k HD ) или все еще находились на стадии прототипа ( телевизоры высокой четкости 8k ). [7] С тех пор цены на потребительские телевизоры высокой четкости 4K снизились и стали более доступными, что увеличило их распространенность среди потребителей. Компьютерные мониторы могут использовать еще большее разрешение экрана .
Недостаток прогрессивной развертки заключается в том, что она требует более высокой пропускной способности, чем чересстрочное видео, имеющее тот же размер кадра и частоту вертикального обновления . По этой причине для трансляции не используется формат 1080p. [8] [ устаревший источник ] Объяснения того, почему изначально использовалась чересстрочная развертка, см. в разделе чересстрочное видео . Подробное объяснение основных принципов, а также преимуществ и недостатков преобразования чересстрочного видео в прогрессивный формат см. в разделе «Деинтерлейсинг» .
Преимущества
Основное преимущество прогрессивной развертки заключается в том, что движение кажется более плавным и реалистичным. [9] Отсутствуют визуальные артефакты, связанные с чересстрочным видео с одинаковой скоростью передачи данных, например, в межстрочном твиттере. В кадрах нет артефактов чересстрочной развертки, и их можно захватить для использования в качестве фотографий. При использовании прогрессивной развертки нет необходимости вводить намеренное размытие (иногда называемое сглаживанием) для уменьшения межстрочного трения и напряжения глаз.
В случае большинства носителей, таких как DVD-фильмы и видеоигры, видео размывается во время самого процесса создания, чтобы заглушить межстрочный твиттер при воспроизведении на чересстрочных дисплеях. Как следствие, восстановление резкости исходного видео невозможно при постепенном просмотре видео. Интуитивное для пользователя решение этой проблемы — когда аппаратное обеспечение дисплея и видеоигры оснащены опциями размытия видео по желанию или сохранения его исходной резкости. Это позволяет зрителю добиться желаемой резкости изображения как на чересстрочном, так и на прогрессивном дисплеях.
Прогрессивная развертка также обеспечивает более четкие и быстрые результаты при масштабировании до более высоких разрешений, чем эквивалентное чересстрочное видео, например преобразование с повышением частоты 480p для отображения на HDTV 1080p. Телевизоры высокой четкости, не основанные на технологии ЭЛТ , не могут отображать чересстрочное видео в исходном виде, поэтому чересстрочного видео необходимо выполнить деинтерлейсинг перед масштабированием и отображением . Деинтерлейсинг может привести к заметным визуальным артефактам и/или задержке ввода между источником видео и устройством отображения.
См. также
- 1440p
- Деинтерлейсинг
- Высокоэффективное видеокодирование
- Прогрессивный сегментированный кадр : схема, предназначенная для получения, хранения, изменения и распространения видео с прогрессивной разверткой с использованием чересстрочного оборудования и носителей.
Ссылки
- ^ «Переплетение» . Видеогид Люка. Архивировано из оригинала 22 февраля 2014 г. Проверено 12 февраля 2014 г.
- ^ Бернс, Р.В. Джон Логи Бэрд, пионер телевидения , Herts: Институт инженеров-электриков, 2000. 316.
- ^ Пойнтон, Чарльз А. (2003). Цифровое видео и HDTV: алгоритмы и интерфейсы . Морган Кауфманн. п. 56. ИСБН 1558607927 . Проверено 27 января 2013 г.
- ^ Абрамсон, Альберт; Кристофер Х. Стерлинг (2007). История телевидения, 1942–2000 гг . МакФарланд. п. 245. ИСБН 978-0786432431 . Проверено 27 января 2013 г.
- ^ Херли, Дэнни Бриер (2008). Домашний кинотеатр для чайников . Джон Уайли и сыновья. п. 200. ИСБН 978-0470444375 . Проверено 27 января 2013 г.
- ^ Страница Википедии с разрешением 4K , содержащая таблицу устройств с дисплеем 4K и соответствующих цен. Проверено 29 мая 2013 г.
- ^ Выпуск телевизора Sharp 8k , представленный на выставке CES 2013, телевизор Sharp 8k UHD. Проверено 29 мая 2013 г.
- ^ Зеттл, Герберт (2011). Справочник по телевизионному производству . Cengage Обучение. п. 94. ИСБН 978-0495898849 . Проверено 27 января 2013 г.
- ^ Эндрюс, Дейл (2011). Digital Overdrive: Коммуникационные и мультимедийные технологии 2011 . Цифровой овердрайв. п. 24. ISBN 978-1897507018 . Проверено 27 января 2013 г.