Są generalnie dwa rodzaje metod skanowania używanych w transmisji telewizyjnej. Są to skanowanie progresywne i skanowanie z przeplotem używane do wyświetlania wideo. Telewizory produkują ruchome obrazy, które są nadawane ze studia do anteny. Było to powszechne w złotym wieku telewizji, ale obecnie kabel i OTT streaming są bardziej powszechne. Telewizja nadawana jest nadal szeroko dostępna i bezpłatna (ze sponsorowanymi reklamami).
Te metody skanowania są używane do określania techniki przesyłania klatek wideo. Odnoszą się one do transmisji sygnałów, które reprezentują linie rozdzielczości do wyświetlacza ekranu telewizyjnego. Tradycyjnie to używane CRT (Cathode Ray Tube), ale teraz LCD (Liquid Crystal Display) są bardziej powszechne. Sygnały przekazują wzorce, jak CRT pisze linie na ekranie telewizora. Linie reprezentują wideo, i są pisane wiele razy na sekundę na całym ekranie w procesie zwanym scanning.
Szybkość skanowania jest powtórzenie, ile razy poziome linie aka pola są zapisywane na ekranie, aby wyświetlić wideo. Używa tej samej częstotliwości co sieć energetyczna przy 50 lub 60 polach na sekundę lub Hz. Przesyłanych jest od 25 do 30 klatek na sekundę (fps). W Ameryce Północnej, system monochromatyczny (czarno-biały) wykorzystuje 525 linii skanujących, które są przesyłane z częstotliwością 30 Hz, dla poziomej częstotliwości przemiatania 15,750 Hz (525 × 30). System telewizji kolorowej, również wykorzystuje 525 linii skanujących, ale częstotliwość przemiatania jest dostosowana do 15,734 Hz. Zostało to zrobione w celu dla obu systemów, aby pozostać kompatybilne ze sobą na years to come.
Interlaced Scans
Interlaced skanuje przekazuje ramkę jako nieparzyste (1,3,5 …) i parzyste (2,4,6 …) numerowane linie na 1/60 sekundy (w odniesieniu do 60 Hz). Proces ten jest powtarzany w kółko, a każda seria wyświetlanych linii jest tym, co nazywa się polem. Tylko połowa ramki jest faktycznie przekazywana w czasie, ale dzieje się to tak szybko (1/60 sekundy), że nie jest to zauważalne dla ludzkiego oka. Dzieje się to wystarczająco szybko, aby widzowie widzieli całą ramkę, ale może występować migotanie.
Wadą skanowania z przeplotem jest to, że ruch w ramce może powodować artefakty ruchu. Dzieje się tak, gdy ruch jest naprawdę szybki, że powoduje zauważalne różnice w pozycjach pól. Przykładem tego jest, gdy strzelać wydarzenia sportowe z naprawdę szybkim ruchem, wiele artefaktów mogą być generowane. Widzowie mogą również zauważyć migotanie na ekranie wyświetlacza z przeplotem, jak podczas oglądania telewizji z przekazu satelitarnego. Powoduje to efekt grzebienia (postrzępione krawędzie), który może naprawdę wpłynąć na jakość obrazu na ekranie. Oznacza to, że klatki nie są całkowicie zsynchronizowane z rzeczywistym ruchem. Przeplot może być tak zły, ale wiele systemów wykorzystuje techniki usuwania przeplotu, aby zminimalizować ten problem. Usuwa ona efekt czesania poprzez rozmycie ruchu. Proces usuwania przeplotu nie jest doskonały i zależy od tego, jak dobrze system został zaprojektowany na wyświetlaczu lub jednostce przetwarzającej (np. dekoder telewizji kablowej).
Głównym powodem stosowania skanowania z przeplotem jest oszczędność pasma. Wysyłając tylko połowę klatki na raz, oszczędza się ilość pasma potrzebnego do przesyłania informacji w sieci. W rzeczywistości nie używasz mniejszej szerokości pasma per se. Jeśli Twój kanał transmisyjny ma 8 MHz, nie zmniejsza się on do niższej wartości, nadal będziesz miał 8 MHz. Zamiast tego pomyśl o tym w ten sposób – podwojenie liczby klatek na sekundę w filmie bez zużywania dodatkowej przepustowości.
Problem z wymaganiem większej przepustowości polega na tym, że im większa przepustowość, tym droższa i bardziej złożona staje się produkcja i nadawanie treści. Przykładem jest przeplot w systemie PAL (Phase Alternating Line) wymaga 50 pól na sekundę (25 linii nieparzystych, 25 linii parzystych). W przypadku przeplotu pół ramki jest wysyłane co 1/50 sekundy, co wiąże się z mniejszym zapotrzebowaniem na pasmo. Gdyby wysyłana była pełna ramka, mogłoby to wymagać kolejnych 8 MHz, zwiększając tym samym zapotrzebowanie na większą szerokość pasma.
Skanowanie progresywne
W skanowaniu progresywnym cała ramka jest przesyłana jednocześnie. Wszystkie linie w ramce są rysowane na raz, aby wypełnić ekran. Skany progresywne są bardziej idealne do transmisji cyfrowej w porównaniu do starszych technik skanowania z przeplotem. Stał się on standardem technicznym do użytku z wyświetlaczami HD (High Definition) TV na początku lat 90-tych.
Przez transmisję pełnej klatki na raz, zmniejsza migotanie i artefakty. Wideo będzie wydawać się gładsze, bardziej realistyczne i wysokiej jakości. Pozwala to na przechwytywanie zdjęć z wideo bez zauważalnych artefaktów w obrazie. Jest to świetne rozwiązanie dla super slo-motion video, które naprawdę wychwytuje szczegóły. Nie ma również potrzeby stosowania celowego rozmycia (antyaliasingu) w celu zminimalizowania problemów takich jak grzebienie. Jest to korzystne dla widzów, ponieważ mniejsze migotanie oznacza mniejsze zmęczenie oczu. Widzowie mogą oglądać filmy przez znacznie dłuższy czas bez zmęczenia oczu.
Progresywne wideo jest droższe, ale pożądane wśród niezależnych filmowców. To dlatego, że ma wygląd jak ten z filmu. Technika skanowania daje w rezultacie najczystsze obrazy bez obawy o zbyt wiele artefaktów. Pozwala również na lepsze oglądanie szybkiego ruchu wideo, jak w sekwencjach akcji w filmach i sport.
Deinterlacing
Skanowanie z przeplotem było pierwotnie używane w tradycyjnych analogowych transmisjach SD (Standard Definition), ponieważ było bardziej wydajne w przekazywaniu wideo. Jednak to nie jest gładka, mimo że jest niezawodny. W przeważającej części, sygnały OTA nadal używać technik z przeplotem dla telewizji. Wymaga to użycia deinterlacing do konwersji do skanowania progresywnego, gdy sygnał jest wysyłany do display.
Deinterlacing konwertuje przeplotu wideo do non-interlaced lub postaci progresywnej. Odbiorniki telewizyjne i monitory komputerowe obsługują skanowanie progresywne, więc wyświetlają znacznie lepsze wideo lub wyjście cyfrowe. Zostało to wbudowane w większość nowoczesnych odtwarzaczy DVD, odtwarzaczy Blu-ray, LCD/LED HDTV, projektorów cyfrowych, dekoderów telewizyjnych, profesjonalnego sprzętu nadawczego i komputerowych odtwarzaczy wideo o różnych poziomach jakości (nie wszystkie są takie same).
Synopsis
Rejestracja, odtwarzanie i transmisja wideo wykorzystywały techniki progresywne lub z przeplotem. Przeplot ma swoje korzenie w przemyśle nadawczym i jest nadal szeroko stosowany ze względu na swoją wydajność i niezawodność. Technika progresywna jest idealna dla wyświetlaczy o wyższej jakości w celu uzyskania gładszego wyjścia wideo.
Nasze oczy nie są tak naprawdę świadome przejść, które mają miejsce w naszym telewizorze. Na standardowych wyświetlaczach wykorzystujących skanowanie z przeplotem powinno być dobrze, ale migotanie i artefakty są zauważalne. Na ekranach progresywnych, takich jak monitory komputerowe, jest jeszcze gorzej, dlatego przed wyświetleniem obrazu należy najpierw usunąć przeplot. Ogólną zaletą progresywnego jest jakość obrazu, jeśli chodzi o odtwarzanie wideo. Jednak wyświetlacze z przeplotem są nadal odpowiednie do odtwarzania wideo przy niższych kosztach.
Podczas kręcenia filmów z przeplotem, znane problemy są z artefaktami ruchu. Wymaga to więcej post edycji treści, która zajmuje więcej czasu i kosztów. Dlatego właśnie edytorzy muszą usuwać przeplot. Jest to również wymagane, ponieważ większość nowoczesnych wyświetlaczy używa progresywnego skanowania.
Przy wyborze wyświetlaczy, takich jak telewizor, zobaczysz marketing jako 720i, 1080p, 2160p, itp. Litera „i” oznacza przeplot, podczas gdy „p” oznacza skanowanie progresywne. Trend w kierunku wyświetlaczy progresywnych jest obecnie bardziej rozpowszechniony ze względu na strumieniowe przesyłanie treści wideo na żądanie OTT oraz media cyfrowe (np. DVD, Blu-ray itp.). Cyfrowe sygnały wideo są bardziej przystosowane do progresywnych metod skanowania. Jeśli porównać obraz ze skanowaniem progresywnym i obraz z przeplotem przy 60 Hz, obraz ze skanowaniem progresywnym wydaje się znacznie gładszy. Chociaż sygnały wideo z przeplotem są nadal używane w nadawaniu, wyświetlacze progresywne, które mają funkcje usuwania przeplotu, są lepszym wyborem dla wyjścia wideo.