Ефективната видео обработка е един от ключовете за показване на най-добрите изображения на HD телевизори. Прогресивното сканиране е техника за обработка, която проправи пътя и все още се използва като основа на съвременните техники за обработка на видео за формати като Blu-ray дискове.
От презредово към прогресивно сканиране
С появата на настолните компютри беше открито, че използването на традиционен телевизор за показване на компютърни изображения не дава добри резултати, особено с текст. Това се дължи на ефектите на презредово сканиране. За да се създаде по-прецизен начин за показване на изображения на компютърен монитор, беше разработена технология за прогресивно сканиране.
Какво е презредово сканиране?
Традиционните аналогови телевизионни предавания (заедно с по-стари кабелни/сателитни приемници, видеорекордери и DVD) се показват на телевизионен екран с помощта на технология, известна като презредово сканиране. Използваха се две основни системи за сканиране с презредова линия: NTSC и PAL.
NTSC се основава на система от 525 реда, 60 полета и 30 кадъра в секунда (fps) при 60Hz. Всеки кадър е разделен на две полета от 262 реда. Редовете се изпращат последователно и след това се показват като преплетено изображение. Държавите, които използват NTSC, включват САЩ, Канада, Мексико, някои части на Централна и Южна Америка, Япония, Тайван и Корея.
PAL се основава на система от 625 реда, 50 полета и 25 кадъра в секунда при 50 Hz. Подобно на NTSC, сигналът се преплита в две полета, съставени от 312 реда всяко. PAL има скорост на кадрите, по-близка до тази на филма (съдържанието на филма се базира на честота на кадрите от 24 кадъра в секунда). Държавите, които използват системата PAL, включват САЩ. K., Германия, Испания, Португалия, Италия, Китай, Индия, по-голямата част от Африка и Близкия изток.
Долен ред
Прогресивното сканиране се различава от презредовото сканиране по това, че изображението се показва на екрана чрез сканиране на всеки ред (или ред от пиксели) в последователен ред отгоре надолу. Чрез прогресивно сканиране на изображението върху екран с едно движение (вместо изграждане на изображението чрез комбиниране на две половини), може да се покаже по-гладко, по-подробно изображение, което е по-подходящо за гледане на текст и движение. Прогресивното сканиране също е по-малко податливо на трептене.
Удвояване на линии
С появата на LCD телевизори с висока разделителна способност и видео проектори, разделителната способност, произведена от традиционните телевизори, видеорекордери и DVD източници, не се възпроизвежда много добре чрез метода на презредово сканиране. За да компенсират, в допълнение към прогресивното сканиране, производителите на телевизори въведоха и концепцията за удвояване на линиите.
Телевизор с удвояване на линиите създава „линии между редовете“, които съчетават характеристиките на реда отгоре с реда отдолу, за да придадат вид на изображение с по-висока разделителна способност. След това тези нови редове се добавят към оригиналната структура на редовете и всички редове се сканират постепенно на телевизионния екран.
Недостатъкът на удвояването на линии е, че може да доведе до артефакти на движение, тъй като новосъздадените линии също трябва да се движат с действието в изображението. За изглаждане на изображенията обикновено се използва допълнителна видео обработка.
Прехвърляне на филм към видео
Въпреки че прогресивното сканиране и удвояването на линиите се опитват да се справят с недостатъците на дисплея на презредовите видео изображения, все още има друг проблем, който предотвратява точното показване на филми, първоначално заснети на филм: кадрова честота на видео. За PAL-базирани устройства източник и телевизори, това не е голям проблем, тъй като кадровата честота на PAL (25 кадъра в секунда) и кадровата честота на филма (24 кадъра в секунда) са много близки, така че е необходима минимална корекция за точно показване на филм на екран на телевизор PAL.
Случаят с NTSC обаче не е такъв, тъй като той произвежда и показва видео при 30 кадъра в секунда. Ако сте опитали да прехвърлите 8 мм домашен филм, като заснемете филмовия екран с помощта на видеокамера, ще забележите този проблем. Тъй като движението на рамката не съвпада, това води до забележимо трептене, когато филмът се прехвърли към видео без никаква настройка.
Когато филм се прехвърля на DVD (или видеокасета) в NTSC-базирана система, различните кадрови честоти на филма и видеото трябва да бъдат съгласувани. За да се елиминира трептенето, кадровата честота на филма се „разтяга“по формула, която съответства по-точно на кадровата честота на филма и видео кадровата честота.
Прогресивно сканиране и 3:2 падане
За да видите филм в най-точното му състояние, той трябва да се показва с 24 кадъра в секунда с помощта на проектор или телевизор, който може да показва скоростта на кадрите естествено. За да направите това в система, базирана на NTSC, източникът трябва да има 3:2 разпознаване на падащо изображение. По този начин той може да обърне процеса на падане 3:2, за да прехвърли видеото от филм, така че да може да бъде изведено в оригиналния му формат от 24 кадъра в секунда с прогресивно сканиране.
Това се постига от DVD (или Blu-ray/Ultra HD Blu-ray) плейър, оборудван със специален тип MPEG декодер, комбиниран с деинтерлейсер, който чете 3:2 изтеглящ се презредов видео сигнал извън DVD и извлича правилните филмови кадри от видео кадрите. След това кадрите се сканират прогресивно, правят се корекции на артефактите и новият видео сигнал се изпраща чрез компонентно видео с активирано прогресивно сканиране или HDMI връзка към съвместим телевизор или видео проектор.
Ако вашият DVD плейър има прогресивно сканиране без откриване на падащо съотношение 3:2, той пак ще изпрати по-гладко изображение от презредово видео. Плейърът ще прочете преплетеното изображение на DVD, ще обработи прогресивно изображение на сигнала и ще го предаде на телевизор или видео проектор в рамките на 30fps система.
Какво ви е необходимо за достъп до прогресивно сканиране
Както компонентът източник (DVD плейър, HD кабел, сателитна кутия, антена и т.н.), така и телевизорът или видеопроекторът трябва да са с възможност за прогресивно сканиране. Източникът също трябва да има компонентен видео изход с активирано прогресивно сканиране или DVI или HDMI изход, който позволява прехвърлянето на изображения с прогресивно сканиране.
Ако видео е поставено на DVD в преплетена форма, прогресивното сканиране може да се приложи от DVD плейъра като една от опциите за възпроизвеждане. Композитните и S-Video връзки не прехвърлят видео изображения с прогресивно сканиране.
