Der er generelt to typer af scanningsmetoder, der anvendes i tv-udsendelser. De er progressive og interlaced scanninger, der anvendes til visning af video. Fjernsyn producerer bevægelige billeder, der udsendes fra et studie til en antenne. Dette var almindeligt i tv’s gyldne tidsalder, men i dag er kabel- og OTT-streaming mere udbredt. Broadcast-tv er stadig bredt tilgængeligt og gratis (med sponsorerede reklamer).
Disse scanningsmetoder bruges til at bestemme teknikken til overførsel af videobilleder. Disse henviser til transmissionen af signaler, der repræsenterer linjer af opløsning til en tv-skærmvisning. Traditionelt blev der her anvendt CRT (Cathode Ray Tube), men nu er LCD (Liquid Crystal Display) mere udbredt. Signalerne overfører mønstre for, hvordan CRT’en skriver linjer på tv-skærmen. Linjerne repræsenterer videoen og skrives mange gange i sekundet hen over skærmen i den proces, der kaldes scanning.
Scanningshastigheden er den gentagelse af, hvor mange gange horisontale linjer, også kaldet felter, skrives til skærmen for at vise videoen. Den anvender den samme frekvens som elnettet på 50 eller 60 felter pr. sekund eller Hz. Der sendes mellem 25 og 30 billeder pr. sekund (fps). I Nordamerika bruger det monokrome (sort/hvid) system 525 scanningslinjer, der sendes med en hastighed på 30 Hz, hvilket giver en horisontal sweep-frekvens på 15 750 Hz (525 × 30). Farvefjernsynssystemet anvender også 525 scanningslinjer, men gennemløbsfrekvensen er justeret til 15,734 Hz. Dette blev gjort for at begge systemer kunne forblive kompatible med hinanden i mange år fremover.
Interlaced Scans
Interlaced scans transmitterer rammen som ulige (1,3,5 …) og lige (2,4,6 …) nummererede linjer i 1/60 af et sekund (i forhold til 60 Hz). Processen gentages igen og igen, og hver serie af linjer, der vises, er det, der kaldes et felt. Der transmitteres faktisk kun halvdelen af rammen ad gangen, men det sker så hurtigt (1/60 sekund), at det ikke er mærkbart for det menneskelige øje. Det sker hurtigt nok til, at seerne kan se hele rammen, men der kan være en vis flimren.
Ulemperne ved interlaced scanning er, at bevægelsen inden for rammen kan forårsage bevægelsesartefakter. Dette sker, når bevægelsen er så hurtig, at den forårsager mærkbare forskelle i felternes positioner. Et eksempel på dette er, når man optager sportsbegivenheder med virkelig hurtig bevægelse, kan der genereres mange artefakter. Seerne kan også bemærke flimmer på skærmen på en interlaced-skærm, f.eks. når man ser tv fra en satellitudsendelse. Dette skaber en kamningseffekt (takkede kanter), hvilket virkelig kan påvirke billedkvaliteten på skærmen. Det betyder, at billederne ikke er helt synkrone med den faktiske bevægelse. Interlacing kan være så slemt, men mange systemer bruger deinterlacing-teknikker til at minimere dette problem. Det fjerner kamningseffekten ved at sløre bevægelsen. Deinterlacing-processen er ikke perfekt, og det afhænger af, hvor godt systemet er designet på skærmen eller behandlingsenheden (f.eks. kabelboks).
En hovedårsag til at bruge interlaced scanning er at spare båndbredde. Ved kun at sende halvdelen af billedet ad gangen sparer man den mængde båndbredde, der er nødvendig for at overføre oplysninger på netværket. Du bruger faktisk ikke mindre båndbredde i sig selv. Hvis din transmissionskanal er på 8 MHz, reduceres den ikke til en lavere værdi, du vil stadig have 8 MHz. Tænk i stedet på det sådan her – fordobling af billedfrekvensen på en video uden at forbruge ekstra båndbredde.
Problemet med at kræve mere båndbredde er, at jo større båndbredde, jo dyrere og mere komplekst bliver det at producere og udsende indhold. Et eksempel er med interlacing på et PAL-system (Phase Alternating Line), der kræver 50 felter pr. sekund (25 ulige linjer, 25 lige linjer). Ved interlaced sendes en halv frame hvert 1/50 af et sekund med mindre båndbreddekrav. Hvis hele rammen blev sendt, kunne det kræve yderligere 8 MHz, hvilket øger behovet for mere båndbredde.
Progressive scanninger
I en progressiv scanning transmitteres hele rammen på én gang. Alle linjerne i rammen tegnes på én gang for at fylde skærmen ud. Progressive scanninger er mere ideelle til digital transmission sammenlignet med ældre interlaced scanningsteknikker. Den blev en teknisk standard til brug med HD-tv-skærme (High Definition) i begyndelsen af 1990’erne.
Da den sender hele rammen på én gang, reducerer den flimmer og artefakter. Videoen fremstår glattere, mere realistisk og af høj kvalitet. Dette gør det muligt at optage stillbilleder fra video uden mærkbare artefakter i billedet. Dette er fantastisk til super slo-motion video, der virkelig fanger detaljerne. Der er heller ikke behov for at bruge tilsigtet sløring (anti-aliasing) for at minimere problemer som f.eks. kamning. Dette er godt for seerne, da mindre flimmer betyder mindre anstrengelse for øjnene. Seerne kan se i meget længere tid uden at få øjentræthed.
Progressive video er dyrere, men ønskes blandt uafhængige filmskabere. Det skyldes, at det har det samme udseende som film. Scanningsteknikken resulterer i de klareste billeder uden at bekymre sig om for mange artefakter. Den giver også mulighed for bedre visning af video med hurtige bevægelser som i actionsekvenser i film og sport.
Deinterlacing
Interlaced scanning blev oprindeligt brugt i traditionelle analoge SD-udsendelser (Standard Definition), da den var mere effektiv til at overføre video. Den er dog ikke jævn, selv om den er pålidelig. For det meste bruger OTA-signaler stadig interlaced-teknikker til tv. Dette kræver brug af deinterlacing for at konvertere til progressiv scanning, når signalet sendes til skærmen.
Deinterlacing konverterer den interlaced video til en ikke-interlaced eller progressiv form. Tv-apparater og computerskærme understøtter progressiv scanning, så de viser meget bedre video eller digitalt output. Dette er blevet indbygget i de fleste moderne dvd-afspillere, Blu-ray-afspillere, LCD/LED HDTV, digitale projektorer, tv-set-top-bokse, professionelt radio- og tv-udstyr og computervideo-afspillere med varierende kvalitetsniveauer (de er ikke alle ens).
Synopsis
Der blev ved optagelse, afspilning og transmission af video anvendt enten progressive eller interlaced teknikker. Interlaced har sine rødder i radio- og tv-branchen og er stadig meget anvendt på grund af sin effektivitet og pålidelighed. Progressiv er ideel til skærme af højere kvalitet for en glattere videooutput.
Vores øjne er ikke rigtig opmærksomme på de overgange, der finder sted i vores tv. På standardskærme, der anvender interlaced scanning, burde det være fint, men flimmer og artefakter er mærkbare. Det bliver værre på progressive skærme som computerskærme, så det kræver først deinterlacing, før det kan vises. Den overordnede fordel ved progressiv er billedkvaliteten, når det drejer sig om videoafspilning. Interlaced-skærme er dog stadig egnede til videoafspilning til en lavere pris.
Når man optager interlaced-video, er der kendte problemer med bevægelsesartefakter. Dette kræver mere efterredigering af indholdet, hvilket kræver mere tid og flere omkostninger. Det er derfor, at redaktører har brug for at deinterlace video. Det er også nødvendigt, fordi de fleste moderne skærme bruger progressiv scanning.
Når du vælger skærme som f.eks. et tv, vil du se markedsføringen som 720i, 1080p, 2160p osv. Bogstavet “i” betegner interlaced, mens “p” betegner progressiv. Tendensen til progressive skærme er mere fremherskende nu på grund af OTT-streaming af video-on-demand-indhold og digitale medier (f.eks. DVD, Blu-ray osv.). ). Digitale videosignaler er mere tilpasset progressive scanningsmetoder. Hvis du sammenligner et billede med progressiv scanning og et interlaced-billede ved 60 Hz, fremstår billedet med progressiv scanning meget mere jævnt. Selv om interlaced videosignaler stadig bruges i udsendelser, er progressive skærme med deinterlacing-funktioner det bedre valg til videooutput.