Efektívne spracovanie videa je jedným z kľúčov k zobrazeniu najlepších obrázkov na HD televízoroch. Progresívne skenovanie je technika spracovania, ktorá vydláždila cestu a stále sa používa ako základ moderných techník spracovania videa pre formáty, ako sú disky Blu-ray.
Od prekladaného po progresívne skenovanie
S príchodom stolných počítačov sa zistilo, že používanie tradičného televízora na zobrazovanie počítačových obrázkov neprináša dobré výsledky, najmä pokiaľ ide o text. Bolo to kvôli účinkom prekladaného skenovania. S cieľom vytvoriť presnejší spôsob zobrazovania obrázkov na monitore počítača bola vyvinutá technológia progresívneho skenovania.
Čo je prekladané skenovanie?
Tradičné analógové TV vysielanie (spolu so staršími káblovými/satelitnými boxmi, videorekordérmi a DVD) sa zobrazuje na televíznej obrazovke pomocou technológie známej ako prekladané skenovanie. Používali sa dva hlavné systémy prekladaného skenovania: NTSC a PAL.
NTSC je založený na systéme 525 riadkov, 60 polí a 30 snímok za sekundu (fps) pri 60 Hz. Každý rámec je rozdelený do dvoch polí po 262 riadkoch. Riadky sa odosielajú striedavo a potom sa zobrazujú ako prekladaný obraz. Medzi krajiny, ktoré používajú NTSC, patria USA, Kanada, Mexiko, niektoré časti Strednej a Južnej Ameriky, Japonsko, Taiwan a Kórea.
PAL je založený na systéme 625 riadkov, 50 polí a 25 snímok za sekundu pri 50 Hz. Podobne ako NTSC je signál prekladaný do dvoch polí, z ktorých každé pozostáva z 312 riadkov. PAL má snímkovú frekvenciu bližšiu k snímkovej frekvencii filmu (obsah filmu je založený na snímkovej frekvencii 24 snímok za sekundu). Medzi krajiny, ktoré používajú systém PAL, patrí USA. K., Nemecko, Španielsko, Portugalsko, Taliansko, Čína, India, väčšina Afriky a Blízky východ.
Zrátané podčiarknutie
Progresívne skenovanie sa líši od prekladaného skenovania v tom, že obraz sa na obrazovke zobrazuje skenovaním každého riadku (alebo radu pixelov) v sekvenčnom poradí zhora nadol. Postupným skenovaním obrazu na obrazovku jedným pohybom (namiesto vytvárania obrazu kombináciou dvoch polovíc) možno zobraziť hladší a podrobnejší obraz, ktorý je vhodnejší na prezeranie textu a pohybu. Progresívne skenovanie je tiež menej náchylné na blikanie.
Zdvojnásobenie linky
S príchodom LCD televízorov a videoprojektorov s vysokým rozlíšením sa rozlíšenie produkované tradičnými TV, VCR a DVD zdrojmi nereprodukovalo veľmi dobre metódou prekladaného skenovania. Na kompenzáciu zaviedli výrobcovia televízorov okrem progresívneho snímania aj koncept zdvojenia riadkov.
Televízor so zdvojením riadkov vytvára „čiary medzi čiarami“, ktoré kombinujú charakteristiky čiary nad čiarou s čiarou pod ňou, aby sa vytvoril vzhľad obrazu s vyšším rozlíšením. Tieto nové riadky sa potom pridajú k pôvodnej štruktúre riadkov a všetky riadky sa potom postupne skenujú na televíznej obrazovke.
Nevýhodou zdvojenia čiar je, že môže viesť k pohybovým artefaktom, pretože novovytvorené čiary sa tiež musia pohybovať s akciou v obraze. Na vyhladenie obrázkov sa zvyčajne používa dodatočné spracovanie videa.
Prenos filmu do videa
Aj keď sa progresívne snímanie a zdvojenie riadkov pokúšajú vyriešiť chyby zobrazenia prekladaných videoobrazov, stále existuje ďalší problém, ktorý bráni presnému zobrazeniu filmov pôvodne natočených na film: snímková frekvencia videa. Pre zdrojové zariadenia a televízory založené na norme PAL to nie je veľký problém, pretože snímková frekvencia PAL (25 snímok za sekundu) a snímková frekvencia filmu (24 snímok za sekundu) sú veľmi blízko, takže na presné zobrazenie filmu na obrazovke televízora PAL je potrebná minimálna korekcia.
To však nie je prípad NTSC, pretože produkuje a zobrazuje video rýchlosťou 30 snímok za sekundu. Tento problém si všimnete, ak ste sa pokúsili preniesť 8 mm film z domáceho filmu nahratím obrazovky filmu pomocou videokamery. Keďže sa pohyb rámčeka nezhoduje, pri prenose filmu do videa bez akejkoľvek úpravy dochádza k výraznému blikaniu.
Pri prenose filmu na DVD (alebo videokazetu) v systéme založenom na NTSC je potrebné zosúladiť rozdielne frekvencie snímok filmu a videa. Aby sa eliminovalo blikanie, snímková frekvencia filmu je „natiahnutá“vzorcom, ktorý viac zodpovedá snímkovej frekvencii filmu snímkovej frekvencii videa.
Progresívne skenovanie a roztiahnutie 3:2
Aby ste videli film v jeho najpresnejšom stave, mal by sa zobraziť rýchlosťou 24 snímok za sekundu pomocou projektora alebo televízora, ktorý dokáže natívne zobraziť snímkovú frekvenciu. Aby to bolo možné v systéme založenom na NTSC, zdroj musí mať rozbaľovaciu detekciu 3:2. Týmto spôsobom môže obrátiť proces sťahovania 3:2 na prenos videa z filmu tak, aby ho bolo možné preniesť v pôvodnom formáte 24 snímok za sekundu s progresívnym skenovaním.
Toto je dosiahnuté DVD (alebo Blu-ray/Ultra HD Blu-ray) prehrávačom vybaveným špeciálnym typom MPEG dekodéra v kombinácii s deinterlacerom, ktorý číta 3:2 pulldown prekladaný video signál z DVD a extrahuje správne filmové snímky z video snímok. Snímky sa potom postupne skenujú, vykonajú sa korekcie artefaktov a nový video signál sa odošle cez komponentné video alebo HDMI pripojenie s podporou progresívneho snímania do kompatibilného televízora alebo video projektora.
Ak má váš DVD prehrávač progresívne snímanie bez rozbaľovacej detekcie 3:2, bude stále odosielať plynulejší obraz ako prekladané video. Prehrávač načíta prekladaný obraz disku DVD, spracuje progresívny obraz signálu a odošle ho do TV alebo video projektora v rámci systému 30 snímok za sekundu.
Čo potrebujete na prístup k progresívnemu skenovaniu
Zdrojový komponent (DVD prehrávač, HD kábel, satelitný prijímač, anténa atď.), ako aj TV alebo videoprojektor musia byť schopné progresívneho snímania. Zdroj tiež musí mať komponentný video výstup s podporou progresívneho snímania alebo výstup DVI alebo HDMI, ktorý umožňuje prenos obrázkov s progresívnym snímaním.
Ak je video umiestnené na DVD v prekladanej forme, DVD prehrávač môže použiť progresívne snímanie ako jednu z možností prehrávania. Kompozitné a S-Video pripojenia neprenášajú video s progresívnym riadkovaním.
