Что такое построчная развертка
VIDEO-SAM.RU
Все о работе с видео
Учебные курсы
Подпишитесь на бесплатную почтовую рассылку по созданию видео.
В любой момент вы cможете отказаться от подписки, если она вас не устроит.
Популярные статьи
Свежие статьи
Телевизионные поля
Проблемы телевизионных полей касаются устройств с электронно-лучевой трубкой, например, мониторов и телевизоров.
Названия полей показывают, с какой именно строки начинает строиться каждый кадр изображения. И хотя полей (полукадров) всего два, названий для них существует несколько, что вносит определенную путаницу.
первое (верхнее, first, upper, odd, top)
второе (нижнее, second, lower, even, bottom)
Изображение на экране телевизора и монитора формируется построчно. Делается это электронной пушкой, испускающей поток электронов, которые бомбардируют покрытый люминофором экран и заставляют ячейки экрана некоторое время после попадания светиться нужным цветом.
Чтобы человеческий глаз видел цельное изображение, а не ряд вспыхивающих картинок, нужно, чтобы частота смены картинок была не меньше 50 раз в секунду, т.е. частота пробегания луча равна 50 Гц. Это касается систем PAL и SECAM (о стандартах видео). В системе NTSC частота составляет 60 Гц.
На самом деле на экраны наших телевизоров подается только 25 кадров в секунду, однако, никакого дискомфорта мы не испытываем, потому что существует два вида телевизионных разверток (способов пробегания лучом экрана).
Если поставить частоту монитора меньше 60 Гц мерцание становится сильно заметным, и глаза быстро устают. Пока луч дойдет до нижней части экрана, верхняя часть теряет яркость и вся картинка начнёт мерцать.
Именно по этой причине в компьютерных мониторах используются высокие значения кадровой развёртки (от 85 до 150 Гц и больше).
При наложении этих двух полукадров друг на друга и получается полный кадр. По сравнению с построчной развёрткой, здесь экран засвечивается за секунду дважды, что значительно сглаживает мерцание картинки в целом.
Другими словами, при чересстрочной развёртке можно понизить частоту кадров в 2 раза без особого ущерба для комфорта восприятия.
Вопрос в том, какое поле является доминирующим: первое (верхнее) или второе (нижнее).
Чересстрочная развертка сложнее и труднее в обработке, чем прогрессивная, возникают проблемы при конвертировании с одного поля в другое. Но тем не менее, именно с ней работают все телевизоры.
Такая система уменьшает диапазон частот, занимаемый данным TV-каналом в два раза, а, значит, увеличивает число каналов в диапазоне эфирных частот телевизионного вещания.
Когда телевидение полностью перейдет с аналогового сигнала на цифровой, о полях можно будет забыть, но пока приходится их учитывать. Если этого не сделать, и поля перепутаются, то при просмотре наблюдается так называемая «гребенка» (мелкие полосочки):
Если на телевизионный экран пустить прогрессивную развертку (без полукадров), то зритель увидит неприятный строб, особенно на динамичных сценах.
Доминирующие поля
Пока не существовало формата DV (середина 90-х годов), практически все платы нелинейного монтажа работали в формате MJPEG и имели первое поле в качестве доминирующего.
В снимаемом видео поля генерируются самими видеокамерами независимо от оператора, а вот в компьютерную графику их придётся внедрять нам самим. И необходимо следить, чтобы в процессе работы поля никуда не делись.
Каков порядок полей дает ваша видеокамера можно проверить, например, программой для конвертации Canopus ProCoder. Открываем отснятое видео и смотрим вкладку Interlasing. Почти наверняка у вас будет отмечено доминирующим Lower/Bottom поле, что характерно для DV формата.
На всех этапах работы над видео нужно отслеживать наличие полей. Все компоненты, входящие в будущий фильм должны содержать поля. Если на каком-то этапе работы вы их потеряете, полноценно восстановить поля невозможно.
Для этого достаточно во всех программах применять одну и ту же очередность полей.
Во всех монтажных программах и конвертерах при выводе видео обращайте внимание на вкладку Interlacing, определяющую доминирующее поле.
Если вы делаете фильм стандарта PAL, выбирайте при выводе доминирующим нижнее поле (second, lower, even, bottom).
Еще раз повторюсь, что для современного HD-видео, рассчитанного на ЖК-телевизоры и плазмы, порядок полей не имеет значения, поскольку используется прогрессивная развертка.
Выбор монитора
Мониторы входят в состав любой компьютерной системы, являясь наиболее редко обновляемой ее частью. В большинстве случаев смена монитора происходит раз в 3-5 лет. Часто основным критерием при выборе монитора является объем рекламы производителя, поскольку существенная категория пользователей недостаточно хорошо разбирается в спецификациях современных мониторов. Ниже приводятся наиболее важные из них.
Частоты регенерации и разрешающая способность
Теневая маска и апертурная решетка
Что такое шаг точки и как он влияет на изображение
Чем меньше шаг точки или шаг полосы, тем более качественное изображение позволяет достичь монитор. Из-за очевидных различий между шагом точки и шагом полосы их нельзя точно сравнивать друг с другом. Определенный шаг апертурной решетки соответствует шагу точки, размер которой немного больше. Например, шаг апертурной решетки 0.25 мм соответствует шагу точки 0.27 мм.
Безопасность эксплуатации монитора
Чересстрочная и построчная развертка
Наиболее распространенным видом антибликовой обработки экрана является покрытие его поверхности соединениями на основе диоксида кремния. Шершавое под микроскопом, антибликовое покрытие отражает лучи света под разными углами. При покупке монитора следует учитывать тот факт, что качественное антибликовое покрытие не должно оказывать влияния на яркость и четкость изображения.
Что означает наличие прогрессивной развертки в телевизоре
Покупателям при выборе телевизора рекомендуют обращать внимание на технические спецификации моделей. В описании нередко можно встретить термин «прогрессивная развертка», не совсем понятный рядовому пользователю. Что такое развертка телевизора, какой она бывает, и что лучше выбрать — расскажем далее.
Виды развертки
Технологию, по которой ТВ-сигнал переносится на экран телевизора, принято называть разверткой. Это похоже на написание текста: изображение вырисовывается строчками, путем перемещения электронного луча по горизонтали слева направо, спускаясь сверху вниз. В зависимости от метода формирования картинки на экране различают чересстрочную и прогрессивную разновидности развертки.
Чересстрочная
Чересстрочный метод разворачивания изображения был придуман в то время, когда возможности техники не позволяли за короткий временной промежуток сформировать весь кадр построчно. Технология строится на последовательном выводе изображения на экран двумя «полукадрами»: нечетных и четных строк пикселей.
Главный минус технологии — низкое качество изображения, создающее дискомфорт при просмотре. У современных ТВ-панелей этот тип строчной развертки применяется на моделях бюджетного класса в сочетании с функцией деинтерлейсинг, посредством которой имитируется полнота видеоряда. Качество формирования картинки зависит от мощности деинтерлейсинг-системы, но какова бы та не была, подвижные сцены при воспроизведении размываются в 80% случаев.
Прогрессивная или построчная
Прогрессивная развертка в телевизоре стала применяться гораздо позже, когда появилась техническая возможность разворачивать кадр целиком: все четные и нечетные линии последовательно друг за другом.
Считается, что эта технология воспроизводит изображение реалистичнее, что создает атмосферу комфорта при просмотре. Отсюда и название кадровой развертки — прогрессивная. Обозначается числовом выражением, соответствующим количеству строк с буквой «p» рядом (от английского слова progress): 1080p, например.
Преимущества прогрессивной развертки
Усовершенствованная схема формирования изображения стала возможна благодаря техническому развитию. У построчной технологии в сравнении с предыдущим вариантом есть ряд весомых преимуществ.
Что такое стандарт разложения
Стандарт разложения (иначе формат развертки) характеризует уровень качества ТВ-сигнала/видеозаписи. Термин определяет количество строк изображения, метод разворачивания и частоту смены кадров. Так, для кинескопных телевизоров существовало два основных стандарта: 625 строчек с частотой 50 Гц и 525 строк/60 Гц. Сегодня эти цифры неактуальны, и большинство ЖК телевизоров поддерживают прогрессивную развертку с количеством строчек 720/1080 или чересстрочную на 1080 строк. Кроме того, современные стандарты включают в себя также разрешение экрана, соотношение его сторон.
Современное телевидение продолжает развиваться. В прошлое уходят стандарты телевещания аналоговых форматов NTSC/PAL/SECAM. Развивается пришедшее на смену цифровое вещание и телевидение высокой четкости, появились и продолжаются появляться новые стандарты качества трансляций и видезаписей: SD, HD, FullHD, HDR и другие.
Производители ТВ-панелей работают над улучшением воспроизведения изображений различных форматов развертки. Топовые телевизоры Самунг, LG, Филипс и некоторых других марок поддерживают стандарты разложения видео сверхвысокого формата четкости 4K: 2160p. На подходе техника стандарта 4320p.
Построчная развертка
Ви́део (от лат. video — смотрю, вижу) — под этим термином понимают широкий спектр технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального и аудиовизуального материала на мониторах. Когда в быту говорят «видео» — то обычно имеют в виду видеоматериал, телесигнал или кинофильм, записанный на физическом носителе (видеокассете, видеодиске и т. п.).
Содержание
Характеристики видеосигнала
Количество кадров в секунду
Количество (частота) кадров в секунду — это число неподвижных изображений, сменяющих друг друга при показе 1 секунды видеоматериала и создающих эффект движения объектов на экране. Чем больше частота кадров в секунду, тем более плавным и естественным будет казаться движение. Минимальный показатель, при котором движение будет восприниматься однородным — примерно 10 кадров в секунду (это значение индивидуально для каждого человека). В традиционном плёночном кинематографе используется частота 24 кадра в секунду. Системы телевидения SÉCAM используют 25 кадров в секунду (англ. 25 fps или 25 Герц), а система человеческим мозгом, в среднем составляет 39—42 Герца [1] и индивидуальна для каждого человека. Некоторые современные профессиональные камеры могут снимать с частотой до 120 кадров в секунду. А специальные камеры для сверхбыстрой съёмки снимают с частотой до 1000 кадров в секунду и выше, что необходимо, например, для детального изучения траектории полёта пули или структуры взрыва.
Чересстрочная развёртка
Развёртка видеоматериала может быть прогресси́вной (построчной) или чересстро́чной. При прогрессивной развёртке все горизонтальные линии (строки) изображения отображаются поочередно одна за другой. А вот при чересстрочной развёртке показываются попеременено то все чётные, то все нечётные строки (называемые также полями кадра). Чересстрочную развёртку часто называют на английский манер интерле́йс (англ. interlace ) или интерле́йсинг. Чересстрочная развёртка была изобретена для показа изображения на кинескопах и используется сейчас для передачи видео по «узким» каналам, не позволяющим передавать изображение во всём качестве. Системы SÉCAM и HDTV предусматривают прогрессивную развёртку. Хотя появились технологии, позволяющие имитировать прогрессивную развёртку при показе материала с интерлейсом. Чересстрочную развёртку обычно обозначают символом «i» после указания вертикального разрешения, например 720×576i×50.
Для подавления неприятных эффектов, возникающих при просмотре чересстрочного видео на построчном экране, применяются специальные математические методы, именуемые деинтерлейсингом.
Разрешение
По аналогии с разрешением компьютерных мониторов, любой видеосигнал также имеет разрешение (англ. resolution ), горизонтальное и вертикальное, измеряемое в пикселях. Обычное аналоговое телевизионное разрешение составляет 720×576 пикселей для стандартов SÉCAM, при частоте кадров 50 Герц (одно поле, 2×25); и 720×480 пикселей для англ. high-definition ) цифрового телевидения HDTV предполагает разрешения до 1920×1080 при частоте мелькания 60 Герц с прогрессивной развёрткой. То есть 1920 пикселей на линию, 1080 линий.
Разрешение в случае трёхмерного видео измеряется в вокселях — элементах изображения, представляющих точки (кубики) в трёхмерном пространстве. Например, для простого трёхмерного видео сейчас используется в основном разрешение 512×512×512, демонстрационные примеры такого видео доступны сегодня даже на PDA.
Соотношение сторон экрана
Соотношение ширины и высоты кадра (англ. aspect ratio ) — важнейший параметр в любом видеоматериале. Ещё с 1910 года кинофильмы имели соотношение сторон экрана 4:3 (4 единицы в ширину к 3 единицам в высоту; иногда ещё записывается как 1,33:1 или просто 1,33). Считалось что, с учетом наличия у человека двух глаз, зрителю удобнее смотреть фильм на экране такой формы. Когда появилось телевидение, то оно переняло это соотношение и почти все аналоговые телесистемы (и, следовательно, телевизоры) имели соотношение сторон экрана 4:3. Компьютерные мониторы также унаследовали телевизионный стандарт сторон. Хотя ещё в 1950-х годах это представление о 4:3 в корне изменилось. Дело в том, что поле зрения человека имеет соотношение отнюдь не 4:3. Ведь у человека 2 глаза, расположенных на одной горизонтальной линии — следовательно, поле зрения человека приближается к соотношению 2:1. Чтобы приблизить форму кадра к естественному полю зрения человека (и, следовательно, усилить восприятие фильма), был введён стандарт 16:9 (1,78), почти соответствующий так называемому «Золотому сечению». Цифровое телевидение в основном тоже ориентируется на соотношение 16:9. К концу XX века, после ряда дополнительных исследований в этой области, стали появляться даже и более радикальные соотношения сторон кадра: 1,85, 2,20 и вплоть до 2,35 (почти 21:9). Всё это, по словам создателей, призвано глубже погрузить зрителя в атмосферу просматриваемого видеоматериала. Есть и альтернативные объяснения переходу на широкий формат: возможность проката в залах, изначально не приспособленных для кино, стремление к ухудшению качества пиратских видеокопий и телевизионных копий.
Количество цветов и цветовое разрешение
Количество цветов и цветовое разрешение видеосигнала описывается цветовыми моделями. Для стандарта YUV, для SÉCAM модель YDbDr, для YIQ, в компьютерной технике применяется в основном HSV, а в печатной технике глаз может воспринять, по разным подсчётам, от 5 до 10 миллионов оттенков цветов. Количество цветов в видеоматериале определяется числом бит, отведённым для кодирования цвета каждого пикселя (англ. bits per pixel, bpp ). 1 бит позволяет закодировать 2 цвета (обычно чёрный и белый), 2 бита — 4 цвета, 3 бита — 8 цветов, …, 8 бит — 256 цветов (2 8 = 256), 16 бит — 65 536 цветов (2 16 ), 24 бита — 16 777 216 цветов (2 24 ). В компьютерной технике имеется стандарт и 32 бита на пиксель (αRGB), но этот дополнительный α-байт (8 бит) используется для кодирования коэффициента прозрачности пикселя (α), а не для передачи цвета (RGB). При обработке пикселя видеоадаптером, RGB-значение будет изменено в зависимости от значения α-байта и цвета подлежащего пикселя (который станет «виден» через «прозрачный» пиксель), а затем α-байт будет отброшен, и на монитор пойдёт только цветовой сигнал RGB.
Битрейт или ширина видеопотока (для цифрового видео)
Ширина (иначе говорят скорость) видеопотока или битре́йт (англ. bit rate ) — это количество обрабатываемых бит видеоинформации за секунду времени (обозначается «бит/с» — бит в секунду, или чаще «Мбит/с» — мегабит в секунду; в английском обозначении «bit/s» и «Mbit/s» соответственно). Чем выше ширина видеопотока, тем в общем лучше качество видео. Например, для формата VideoCD ширина видеопотока составляет всего примерно 1 Мбит/с, а для цифрового телевидения HDTV использует ширину видеопотока около 10 Мбит/с. При помощи скорости видеопотока также очень удобно оценивать качество видео при его передаче через Интернет.
Различают два вида управления шириной потока в видеокодеке — постоянный битрейт (англ. constant bit rate, CBR ) и переменный битрейт (англ. variable bit rate, VBR ). Концепция VBR, ныне очень популярная, призвана максимально сохранить качество видео, уменьшая при этом суммарный объём передаваемого видеопотока. При этом на быстрых сценах движения, ширина видеопотока возрастает, а на медленных сценах, где картинка меняется медленно, ширина потока падает. Это очень удобно для буферизованных видеотрансляций и передачи сохранённого видеоматериала по компьютерным сетям. Но для безбуферных систем реального времени и для прямого эфира (например, для телеконференций) это не подходит — в этих случаях необходимо использовать постоянную скорость видеопотока.
Качество видео
Качество видео измеряется с помощью формальных метрик, таких, как PSNR или SSIM, или с использованием субьективного сравнения с привлечением экспертов.
Субьективное качество видео измеряется по следующей методике:
Несколько методов субьективной оценки описаны в рекомендациях ITU-T BT.500. Один из широко используемых методов оценки — это DSIS (англ. Double Stimulus Impairment Scale ), при котором экспертам сначала показывают исходный видеоматериал, а затем обработанный. Затем эксперты оценивают качество обработки, варьируя свои оценки от «обработка незаметна» и «обработка улучшает видеоизображение» до «обработанный видеоматериал сильно раздражает».
Стереоскопическое видео
Стереоскопическое видео или просто стереовидео (англ. stereoscopic video или 3D video) было очень популярно в конце XX века, и сейчас регулярно возникают волны интереса к нему. По всему миру есть кинотеатры, которые при помощи той или иной технологии воспроизводят стереоскопическое видео. Для стереовидео нужно два видеоканала, часто называемых слоями: один для левого глаза, другой для правого. Таким образом у зрителя возникает чувство объёмности, трёхмерности видеоматериала, повышается реалистичность ощущения просмотра. Примерно такой же по качеству, но более слабый эффект даёт просмотр видео в пластиковых очках, где одна линза красная, а другая голубая или зелёная. Новые технологии, представленные в 2006 году, в частности HD DVD и диски Blu-Ray, позволяют переносить больше стереовидеоматериала и призваны сделать и домашнее стереоскопическое видео более доступным.
Также в гостинице «Москва» уже после ВОВ существовал небольшой стерео-кинотеатр, в котором для достижения объема использовался стеклянный экран с очень большим количеством слоёв. Смотреть можно было без дополнительный оптических приборов своими глазами. После перестройки уникальный экран был вывезен в Одессу и пропал.
Форматы видео
Видеоматериалы могут быть аналоговыми или цифровыми.
Примечания
См. также
Методы сжатия
| Информация | Собственная · Взаимная · Энтропия · Условная энтропия · Сложность · Избыточность |
|---|---|
| Единицы измерения | Бит · Нат · Ниббл · Хартли · Формула Хартли |
| Энтропийное сжатие | Алгоритм Хаффмана · Адаптивный алгоритм Хаффмана · Арифметическое кодирование (Алгоритм Шеннона — Фано · Интервальное) · Коды Голомба · Дельта · Универсальный код (Элиаса · Фибоначчи) |
|---|---|
| Словарные методы | RLE · · LZ ( · LZSS · LZW · LZWL · · · LZX · LZRW · LZJB · LZT) |
| Прочее | RLE · CTW · BWT · PPM · DMC |
| Теория | Свёртка · PCM · Алиасинг · Дискретизация · Теорема Котельникова |
|---|---|
| Методы | LPC (LAR · LSP) · WLPC · CELP · ACELP · A-закон · μ-закон · MDCT · Преобразование Фурье · Психоакустическая модель |
| Прочее | Dynamic range compression · Сжатие речи · Полосное кодирование |
| Термины | Цветовое пространство · Пиксел · Chroma subsampling · Артефакты сжатия |
|---|---|
| Методы | RLE · DPCM · Фрактальный · Wavelet · EZW · SPIHT · LP · ДКП · ПКЛ |
| Прочее | Битрейт · Test images · PSNR · Квантование |
| Термины | Характеристики видео · Кадр · Типы кадров · Качество видео |
|---|---|
| Методы | Компенсация движения · ДКП · Квантование |
| Прочее | Видеокодек · Rate distortion theory (CBR · ABR · VBR) |
Полезное
Смотреть что такое «Построчная развертка» в других словарях:
построчная развертка — Развертка, при которой все строки телевизионного растра образуются последовательно за один период кадровой развертки. [ГОСТ 21879 88] построчная развертка Термин, означающий построчную развертку у мониторов, при которой рисующий изображение… … Справочник технического переводчика
Построчная развертка — 16. Построчная развертка Развертка, при которой все строки телевизионного растра образуются последовательно за один период кадровой развертки Источник: ГОСТ 21879 88: Телевидение вещательное. Термины и определения оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Построчная развертка — 1. Развертка, при которой все строки телевизионного растра образуются последовательно за один период кадровой развертки Употребляется в документе: Приложение № 1 ГОСТ 21879 88 Телевидение вещательное. Термины и определения … Телекоммуникационный словарь
последовательная развертка — построчная развертка — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы построчная развертка EN progressive scanning … Справочник технического переводчика
ГОСТ 21879-88: Телевидение вещательное. Термины и определения — Терминология ГОСТ 21879 88: Телевидение вещательное. Термины и определения оригинал документа: 150. 2 T импульс Телевизионный измерительный сигнал, имеющий форму синусквадратичной функции за один ее период между нулевыми значениями и длительность … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Электронно-лучевая трубка — Принципиальная схема одного из видов ЭЛТ Электронно лучевая трубка[1] (ЭЛТ), кинескоп электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. В строгом смысле, электронно лучевыми трубкам … Википедия
Кинескоп — О телепрограмме см. Кинескоп (телепередача). П … Википедия
ЭЛТ — Принципиальная схема одного из видов ЭЛТ Электронно лучевая трубка[1] (ЭЛТ), кинескоп электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. В строгом смысле, электронно лучевыми трубками называют[2] ряд электронно лучевых… … Википедия
ЭЛТ монитор — Принципиальная схема одного из видов ЭЛТ Электронно лучевая трубка[1] (ЭЛТ), кинескоп электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. В строгом смысле, электронно лучевыми трубками называют[2] ряд электронно лучевых… … Википедия
ЭЛТ-монитор — Принципиальная схема одного из видов ЭЛТ Электронно лучевая трубка[1] (ЭЛТ), кинескоп электровакуумный прибор, преобразующий электрические сигналы в световые. В строгом смысле, электронно лучевыми трубками называют[2] ряд электронно лучевых… … Википедия