Vince Tabora
Dec 22, 2019 – 6 min read
テレビ放送で用いられる走査方式には一般に2種類ある。 映像を表示するために使われるプログレッシブ走査とインターレース走査である。 テレビは、スタジオからアンテナに向けて放送される動画像を生成します。 テレビの黄金期には一般的だったが、現在はケーブルやOTTストリーミングが主流になっている。 放送テレビは今でも広く視聴可能で、無料（スポンサー広告付き）です。
これらの走査方式は、ビデオフレームを伝送するための技術を決定するために使用されます。 これらは、テレビ画面のディスプレイへの解像度のラインを表す信号の伝送を指します。 従来はCRT（Cathode Ray Tube）が使用されていましたが、現在はLCD（Liquid Crystal Display）が一般的です。 信号は、CRTがテレビ画面に線を書き込むパターンを伝送する。
走査速度は、ビデオを表示するために水平線（フィールド）を画面に何回書き込むかの繰り返しである。 これは電力網の周波数と同じで、1秒間に50または60フィールド（Hz）を使用します。 25〜30フレーム/秒（fps）で送られる。 北米では、モノクロ（白黒）システムは525本の走査線を使用し、30Hzのレートで送信され、15,750Hz（525×30）の水平掃引周波数となる。 カラーテレビは、525本の走査線を使用するが、掃引周波数が15,734Hzに調整される。
インターレーススキャン
インターレーススキャンは、フレームを奇数（1、3、5・・・）と偶数（2、4、6・・・）のラインで60分の1秒（60Hz基準）で伝送する。 これを何度も繰り返し、表示される各ラインの連なりがフィールドと呼ばれるものです。 実際には一度に半分のフレームしか伝送されないが、人間の目には気づかないほどの速さ（1/60秒）で行われる。
インターレーススキャニングの短所は、フレーム内の動きによってモーションアーチファクトが発生することです。 これは、動きが非常に速く、フィールドの位置に顕著な違いが生じる場合に起こります。 この例として、スポーツイベントで本当に速い動きを撮影する場合、多くのアーチファクトが発生する可能性があります。 また、衛星放送のテレビを見るときのように、インターレースディスプレイの画面上でちらつきが見られることもあります。 これはコーミング効果（エッジのギザギザ）を生み出し、画面上の画質に大きな影響を与える可能性があります。 これは、フレームが実際の動きと完全に同期していないことを意味します。 インターレースは非常に悪いことがありますが、多くのシステムではこの問題を最小限に抑えるためにインターレース解除の技術を使用しています。 これは、動きをぼかすことによって、櫛形効果を削除します。 インターレース解除プロセスは完璧ではなく、システムがディスプレイや処理ユニット（ケーブル ボックスなど）でどのように設計されているかに依存します。
インターレース スキャンを使用する主な理由は、帯域幅を節約するためです。 一度に半分のフレームだけを送信することにより、ネットワーク上の情報送信に必要な帯域幅を節約することができます。 実際には、それ自体で使用する帯域幅が少なくなるわけではありません。 伝送路が8MHzであれば、それ以下の値に減ることはなく、8MHzのままです。 代わりに、このように考えてください。余分な帯域幅を消費せずにビデオのフレームレートを 2 倍にする。
より多くの帯域幅を必要とする問題は、帯域幅が大きくなると、コンテンツを制作して放送するのがより高価で複雑になることです。 たとえば、PAL (Phase Alternating Line) システムのインターレースでは、1 秒間に 50 フィールド (奇数ライン 25、偶数ライン 25) を必要とします。 インターレースでは、1/50秒ごとにハーフフレームが送信され、必要な帯域幅が少なくなります。
プログレッシブスキャン
プログレッシブスキャンでは、フレーム全体が一度に送信されます。 フレーム内のすべての線が一度に描画され、画面いっぱいに表示されます。 プログレッシブスキャンは、古いインターレーススキャン技術に比べ、デジタル伝送に理想的です。
フレーム全体を一度に送信することにより、ちらつきやアーチファクトを低減します。
（*SNRは信号の量に対するノイズの量で単位はdB[デシベル]で表されます。 これにより、画像に目立ったアーチファクトを発生させることなく、動画から静止画をキャプチャすることができます。 これは、細部までしっかりととらえたスーパースローモーションビデオに最適です。 また、コーミングなどの問題を最小化するために意図的にぼかし（アンチエイリアス）を使用する必要がありません。 ちらつきが少ないということは、目の疲れが少ないということなので、視聴者にとっても良いことです。
プログレッシブビデオはより高価ですが、独立系映画制作者の間で望まれているものです。 そのため、このようなことが起こるのです。 また、「EZ Smart Response」（エックス・アパート・アプリケーション）は、「EZ Smart Response」（エックス・アパート・アプリケーション）の略称です。 また、映画やスポーツのアクション・シーンのような速い動きのある映像をよりよく見ることができます。
インターレース解除
インターレース走査は、もともと従来のアナログSD (Standard Definition) 放送で、映像送信の効率が良かったので使われていました。 しかし、信頼性が高い反面、滑らかさに欠けます。 現在もOTA放送では、インターレース方式を採用している場合がほとんどです。 このため、信号がディスプレイに送信されるときに、プログレッシブ走査に変換するためにインターレース解除を使用する必要があります。 テレビとコンピュータのモニタはプログレッシブ走査をサポートしているので、はるかに優れたビデオまたはデジタル出力が表示されます。
概要
ビデオの記録、再生、送信には、プログレッシブまたはインターレース技術が使用されていました。 インターレースは放送業界にルーツがあり、その効率性と信頼性から今でも広く使用されています。
我々の目はテレビの中で起こっているトランジションをあまり意識していないのですが、インターレースの場合はそのようなことはありません。 インターレース走査を使用する標準的なディスプレイでは、問題ないはずですが、ちらつきやアーチファクトが目立ちます。 コンピュータのモニターのようなプログレッシブ画面ではさらに悪化するので、表示する前にまずインターレース解除が必要です。 プログレッシブの総合的な利点は、ビデオ再生時の画質である。 しかし、インターレースディスプレイは、低コストでビデオ再生に適しています。
インターレースビデオを撮影する場合、既知の問題はモーションアーチファクトです。 そのため、コンテンツの後処理をより多く行う必要があり、より多くの時間とコストがかかります。 これが、エディターがビデオのインターレース解除を必要とする理由です。 また、最近のほとんどのディスプレイはプログレッシブ走査を使用しているため、インターレース解除が必要です。
テレビなどのディスプレイを選択する場合、720i、1080p、2160p などと表記されているのを見かけます。 i」はインターレース、「p」はプログレッシブを表します。 現在では、OTTストリーミングビデオオンデマンドコンテンツやデジタルメディア（DVD、Blu-rayなど）の普及により、プログレッシブ表示への移行が進んでいる。 デジタル映像信号は、プログレッシブ走査方式と相性が良いのです。 60Hzのプログレッシブ走査とインターレース画像を比較すると、プログレッシブ走査画像の方がより滑らかに見える。 インターレース方式のビデオ信号は今でも放送で使われていますが、インターレース解除機能を持つプログレッシブ方式のディスプレイは、ビデオ出力に適しています
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