Efektivní zpracování videa je jedním z klíčů k zobrazení nejlepších snímků na televizorech HD. Progresivní skenování je technika zpracování, která vydláždila cestu a stále se používá jako základ moderních technik zpracování videa pro formáty, jako jsou disky Blu-ray.
Od prokládaného k progresivnímu skenování
S příchodem stolních počítačů bylo zjištěno, že používání tradičního televizoru pro zobrazování počítačových obrázků nepřináší dobré výsledky, zejména s textem. To bylo způsobeno účinky prokládaného skenování. Aby bylo možné vytvořit přesnější způsob zobrazování obrázků na monitoru počítače, byla vyvinuta technologie progresivního skenování.
Co je prokládané skenování?
Tradiční analogové televizní vysílání (spolu se staršími kabelovými/satelitními boxy, videorekordéry a DVD) se zobrazuje na televizní obrazovce pomocí technologie známé jako prokládané skenování. Používaly se dva hlavní systémy prokládaného skenování: NTSC a PAL.
NTSC je založeno na systému 525 řádků, 60 polí a 30 snímků za sekundu (fps) při 60 Hz. Každý snímek je rozdělen do dvou polí po 262 řádcích. Řádky jsou odesílány střídavě a poté zobrazeny jako prokládaný obraz. Mezi země, které používají NTSC, patří USA, Kanada, Mexiko, některé části Střední a Jižní Ameriky, Japonsko, Tchaj-wan a Korea.
PAL je založen na systému 625 řádků, 50 polí a 25 snímků za sekundu při 50 Hz. Stejně jako NTSC je signál prokládán do dvou polí složených z 312 řádků. PAL má snímkovou frekvenci blíže snímkovací frekvenci filmu (obsah filmu je založen na snímkové frekvenci 24 snímků za sekundu). Mezi země, které používají systém PAL, patří USA. K., Německo, Španělsko, Portugalsko, Itálie, Čína, Indie, většina Afriky a Střední východ.
Sečteno podtrženo
Progresivní skenování se liší od prokládaného skenování v tom, že obraz se na obrazovce zobrazuje skenováním každého řádku (nebo řady pixelů) v sekvenčním pořadí shora dolů. Postupným skenováním obrazu na obrazovku jedním pohybem (namísto vytváření obrazu kombinací dvou polovin) lze zobrazit hladší a podrobnější obraz, který se lépe hodí pro prohlížení textu a pohybu. Progresivní skenování je také méně náchylné k blikání.
Zdvojnásobení řádku
S příchodem LCD televizorů a videoprojektorů s vysokým rozlišením nebylo rozlišení produkované tradičními TV, videorekordéry a DVD zdroji velmi dobře reprodukováno metodou prokládaného skenování. Pro kompenzaci zavedli tvůrci televizorů kromě progresivního skenování také koncept zdvojení řádku.
Televizor se zdvojením řádků vytváří „čáry mezi řádky“, které kombinují charakteristiky řádků nad řádkem s řádkem pod ním, aby získaly dojem obrazu s vyšším rozlišením. Tyto nové řádky jsou poté přidány do původní řádkové struktury a všechny řádky jsou poté postupně skenovány na televizní obrazovce.
Nevýhoda zdvojení čar je, že může vést k pohybovým artefaktům, protože nově vytvořené čáry se také musí pohybovat s akcí v obraze. K vyhlazení obrázků se obvykle používá dodatečné zpracování videa.
Přenos filmu do videa
Přestože se progresivní skenování a zdvojování řádků pokoušejí vyřešit vady zobrazení prokládaných videoobrazů, stále existuje další problém, který brání přesnému zobrazení filmů původně natočených na film: snímková frekvence videa. U zdrojových zařízení a televizorů založených na PAL to není velký problém, protože snímková frekvence PAL (25 snímků za sekundu) a snímková frekvence filmu (24 snímků za sekundu) jsou velmi blízko, takže pro přesné zobrazení filmu na obrazovce televizoru PAL je potřeba minimální korekce.
To však není případ NTSC, protože produkuje a zobrazuje video rychlostí 30 snímků za sekundu. Pokud jste se pokusili přenést 8mm film z domácího filmu natáčením filmové obrazovky pomocí videokamery, všimnete si tohoto problému. Vzhledem k tomu, že se pohyb snímku neshoduje, dochází k znatelnému blikání, když je film přenesen na video bez jakýchkoli úprav.
Když je film přenesen na DVD (nebo videokazetu) v systému založeném na NTSC, musí být sladěny různé snímkové frekvence filmu a videa. Aby se eliminovalo blikání, je snímková frekvence filmu „roztažena“vzorcem, který přesněji odpovídá snímkové frekvenci filmu snímkové frekvenci videa.
Progresivní skenování a stahování 3:2
Abyste viděli film v co nejpřesnějším stavu, měl by být zobrazen rychlostí 24 snímků za sekundu pomocí projektoru nebo televizoru, který dokáže nativně zobrazit snímkovou frekvenci. Chcete-li to provést v systému založeném na NTSC, zdroj musí mít detekci rozbalení 3:2. Tímto způsobem může obrátit proces stahování 3:2 a přenést video z filmu tak, aby jej bylo možné odeslat v původním formátu 24 snímků za sekundu s progresivním skenováním.
Toho je dosaženo pomocí DVD (nebo Blu-ray/Ultra HD Blu-ray) přehrávače vybaveného speciálním typem dekodéru MPEG v kombinaci s deinterlacerem, který čte 3:2 pulldown prokládaný video signál z DVD a extrahuje správné filmové snímky z video snímků. Snímky jsou poté progresivně skenovány, jsou provedeny korekce artefaktů a nový videosignál je odeslán prostřednictvím komponentního videa nebo HDMI připojení s podporou progresivního skenování do kompatibilního televizoru nebo videoprojektoru.
Pokud má váš DVD přehrávač progresivní skenování bez detekce 3:2 pulldown, bude stále odesílat plynulejší obraz než prokládané video. Přehrávač načte prokládaný obraz disku DVD, zpracuje progresivní obraz signálu a předá jej televizoru nebo video projektoru v systému 30 snímků za sekundu.
Co potřebujete pro přístup k progresivnímu skenování
Jak zdrojový komponent (DVD přehrávač, HD kabel, satelitní přijímač, anténa atd.), tak TV nebo videoprojektor musí umožňovat progresivní skenování. Zdroj také musí mít komponentní video výstup s podporou progresivního skenování nebo výstup DVI nebo HDMI, který umožňuje přenos obrazů s progresivním skenováním.
Pokud je video umístěno na DVD v prokládané formě, může být progresivní skenování použito přehrávačem DVD jako jedna z možností přehrávání. Kompozitní připojení a připojení S-Video nepřenášejí obraz s progresivním skenováním.
