Geïnterlinieerde video

Vertraagde geïnterlinieerde video.

Interlaced video (ook bekend als interlaced scan ) is een techniek om de waargenomen framesnelheid van een videoscherm te verdubbelen zonder extra bandbreedte te verbruiken . Het geïnterlinieerde signaal bevat twee opeenvolgende velden van een videoframe. Dit verbetert de bewegingswaarneming voor de kijker en vermindert flikkeringen door gebruik te maken van het phi-fenomeen .

Dit verdubbelt effectief de tijdresolutie (ook wel temporele resolutie genoemd ) in vergelijking met niet-geïnterlinieerde beelden (voor beeldsnelheden gelijk aan veldsnelheden). Geïnterlinieerde signalen vereisen een display dat native in staat is om de afzonderlijke velden in een opeenvolgende volgorde weer te geven. CRT-displays en ALiS- plasmaschermen zijn gemaakt voor het weergeven van geïnterlinieerde signalen.

Interlaced scan verwijst naar een van de twee veelgebruikte methoden voor het "schilderen" van een videobeeld op een elektronisch weergavescherm (de andere is progressieve scan ) door elke lijn of rij pixels te scannen of weer te geven. Deze techniek gebruikt twee velden om een ​​frame te maken. Een veld bevat alle oneven genummerde regels in de afbeelding; de andere bevat alle even genummerde regels.

Een op Phase Alternating Line (PAL) gebaseerd televisiescherm scant bijvoorbeeld elke seconde 50 velden (25 oneven en 25 even). De twee sets van 25 velden werken samen om elke 1/25 seconde (of 25 frames per seconde ) een volledig frame te maken , maar met interliniëring wordt elke 1/50 seconde (of 50 velden per seconde) een nieuw half frame gemaakt. . ^[1] Om geïnterlinieerde video weer te geven op progressive scan-displays, past het afspelen deïnterliniëring toe op het videosignaal (wat inputvertraging toevoegt ).

De European Broadcasting Union heeft gepleit tegen geïnterlinieerde video in productie en uitzendingen. Ze bevelen 720p 50 fps (frames per seconde) aan voor het huidige productieformaat - en werken samen met de industrie om 1080p 50 te introduceren als een toekomstbestendige productiestandaard. 1080p 50 biedt een hogere verticale resolutie, betere kwaliteit bij lagere bitsnelheden en eenvoudigere conversie naar andere formaten, zoals 720p 50 en 1080i 50. ^{[2] [3]} Het belangrijkste argument is dat hoe complex het de-interliniëringalgoritme ook is, het artefacten in het geïnterlinieerde signaal kunnen niet volledig worden geëlimineerd omdat er tussen de frames wat informatie verloren gaat.

Ondanks argumenten ertegen ^{[4] [5] blijven} televisiestandaardorganisaties interliniëring steunen. Het is nog steeds opgenomen in indelingen voor digitale videotransmissie, zoals DV , DVB en ATSC . Nieuwe videocompressiestandaarden zoals High Efficiency Video Coding zijn geoptimaliseerd voor progressieve scanvideo , maar ondersteunen soms interlaced video.

Beschrijving [ bewerken ]

Met progressieve scan wordt een afbeelding vastgelegd, verzonden en weergegeven in een pad dat lijkt op tekst op een pagina: regel voor regel, van boven naar beneden. Het geïnterlinieerde scanpatroon in een CRT-beeldscherm met standaarddefinitie voltooit ook zo'n scan, maar dan in twee passages (twee velden). De eerste pas geeft de eerste en alle oneven genummerde regels weer, van de linkerbovenhoek naar de rechteronderhoek. De tweede pas toont de tweede en alle even genummerde regels, waarmee de gaten in de eerste scan worden opgevuld.

Deze scan van alternatieve lijnen wordt interliniëring genoemd . Een veld is een afbeelding die slechts de helft van de regels bevat die nodig zijn om een ​​volledige afbeelding te maken. Door te blijven zien, neemt het oog de twee velden als een continu beeld waar. In de dagen van CRT-beeldschermen ondersteunde het nagloeien van de fosfor van het beeldscherm dit effect.

Interliniëring biedt volledige verticale details met dezelfde bandbreedte die nodig zou zijn voor een volledige progressieve scan, maar met tweemaal de waargenomen framesnelheid en vernieuwingsfrequentie . Om flikkeringen te voorkomen, gebruikten alle analoge omroeptelevisiesystemen interliniëring.

Formaat-ID's zoals 576i50 en 720p50 specificeren de framesnelheid voor progressieve scanformaten, maar voor geïnterlinieerde formaten specificeren ze doorgaans de veldsnelheid (die tweemaal de framesnelheid is). Dit kan tot verwarring leiden, omdat industriestandaard SMPTE-tijdcode- indelingen altijd betrekking hebben op framesnelheid en niet op veldsnelheid. Om verwarring te voorkomen, gebruiken SMPTE en EBU altijd de framesnelheid om geïnterlinieerde formaten te specificeren, bijvoorbeeld 480i60 is 480i / 30, 576i50 is 576i / 25 en 1080i50 is 1080i / 25. Deze conventie gaat ervan uit dat een compleet frame in een geïnterlinieerd signaal uit twee opeenvolgende velden bestaat.

Voordelen van interliniëring [ bewerken ]

Een van de belangrijkste factoren bij analoge televisie is de signaalbandbreedte, gemeten in megahertz. Hoe groter de bandbreedte, hoe duurder en complexer de hele productie- en uitzendketen. Dit omvat camera's, opslagsystemen, omroepsystemen - en ontvangstsystemen: terrestrische, kabel-, satelliet-, internet- en eindgebruikersdisplays ( tv's en computermonitors ).

Voor een vaste bandbreedte levert interliniëring een videosignaal met tweemaal de verversingssnelheid van het scherm voor een bepaald aantal lijnen (versus progressieve scanvideo met een vergelijkbare framesnelheid - bijvoorbeeld 1080i met 60 halve frames per seconde, versus 1080p met 30 volledige frames per seconde). De hogere verversingsfrequentie verbetert het uiterlijk van een bewegend object, omdat het zijn positie op het scherm vaker bijwerkt, en wanneer een object stilstaat, combineert het menselijk zicht informatie van meerdere vergelijkbare halve frames om dezelfde waargenomen resolutie te produceren als die wordt geboden. door een progressief volledig frame. Deze techniek is echter alleen nuttig als bronmateriaal beschikbaar is met hogere verversingsfrequenties. Bioscoopfilms worden doorgaans opgenomen met 24 fps en profiteren daarom niet van interliniëring, een oplossing die de maximale videobandbreedte reduceert tot 5 MHz zonder de effectieve beeldscansnelheid van 60 Hz te verminderen.

Gegeven een vaste bandbreedte en een hoge verversingssnelheid, kan geïnterlinieerde video ook een hogere ruimtelijke resolutie bieden dan progressieve scan. Een interlaced HDTV met een resolutie van 1920 x 1080 pixels met een veldsnelheid van 60 Hz (bekend als 1080i60 of 1080i / 30) heeft bijvoorbeeld een bandbreedte die vergelijkbaar is met HDTV met progressieve scan van 1280 x 720 pixels met een framesnelheid van 60 Hz (720p60 of 720p / 60) , maar bereikt ongeveer tweemaal de ruimtelijke resolutie voor scènes met weinig beweging.

De voordelen van bandbreedte zijn echter alleen van toepassing op een analoog of niet-gecomprimeerd digitaal videosignaal. Met digitale videocompressie, zoals gebruikt in alle huidige digitale tv-standaarden, introduceert interliniëring extra inefficiënties. ^[7] EBU heeft tests uitgevoerd die aantonen dat de bandbreedtebesparing van geïnterlinieerde video ten opzichte van progressieve video minimaal is, zelfs met tweemaal de framesnelheid. Dat wil zeggen, het 1080p50-signaal produceert ongeveer dezelfde bitsnelheid als het 1080i50-signaal (ook bekend als 1080i / 25), ^[3] en 1080p50 vereist eigenlijk minder bandbreedte om subjectief beter te worden ervaren dan het 1080i / 25 (1080i50) -equivalent bij het coderen van een 'sport- typ "scene. ^[8]

De VHS, en de meeste andere analoge video-opnamemethoden die een roterende trommel gebruiken om video op tape op te nemen, profiteren van interliniëring. Op de VHS draait de trommel een volledige omwenteling per frame en draagt ​​twee beeldkoppen, die elk het bandoppervlak één keer per omwenteling vegen. Als het apparaat gemaakt zou zijn om progressief gescande video op te nemen, zou de omschakeling van de koppen in het midden van het beeld vallen en verschijnen als een horizontale band. Door interliniëring kunnen de omschakelingen aan de boven- en onderkant van het beeld plaatsvinden, gebieden die in een standaard tv-toestel onzichtbaar zijn voor de kijker. Het apparaat kan ook compacter worden gemaakt dan wanneer elke sweep een volledig frame zou opnemen, omdat hiervoor een trommel met dubbele diameter nodig zou zijn die met de helft van de hoeksnelheid draait en langere, ondieperere sweeps op de band moet maken om het verdubbelde aantal lijnen per sweep te compenseren. Echter,wanneer een stilstaand beeld wordt geproduceerd van een geïnterlinieerde videobandopname, wordt op de meeste oudere apparaten van consumentenkwaliteit de band gestopt en zouden beide koppen gewoon herhaaldelijk dehetzelfde veld van de afbeelding, waardoor de verticale resolutie in wezen wordt gehalveerd totdat het afspelen wordt voortgezet. De andere optie is om een ​​volledig frame (beide velden) vast te leggen door op de pauzeknop te drukken net voordat de band daadwerkelijk wordt gestopt, en deze vervolgens herhaaldelijk te reproduceren vanuit een framebuffer. De laatste methode kan een scherper beeld opleveren, maar een zekere mate van deïnterliniëring is meestal vereist om een ​​opmerkelijk visueel voordeel te behalen. Hoewel de eerste methode horizontale artefacten naar de boven- en onderkant van het beeld zal produceren doordat de koppen niet precies hetzelfde pad langs het bandoppervlak kunnen afleggen als bij het opnemen op een bewegende band, zou deze foutieve uitlijning in feite erger zijn bij progressieve opname.

Interlacing kan misbruikt worden om 3D-tv-programma's te produceren, in het bijzonder met een CRT-scherm en in het bijzonder voor kleurgefilterd bril door het verzenden van de carrosseriekleur gespoten beeld voor elk oog in de afwisselende velden. Dit vereist geen ingrijpende wijzigingen aan bestaande apparatuur. Sluiter brilkan ook worden toegepast, uiteraard met de vereiste om synchronisatie te bereiken. Als een progressive scan-display wordt gebruikt om dergelijke programmering te bekijken, zal elke poging om het beeld te deïnterliniëren het effect onbruikbaar maken. Voor kleurgefilterde brillen moet het beeld worden gebufferd en weergegeven alsof het progressief is met afwisselende lijnen met kleurcodering, of elk veld moet lijn-verdubbeld worden en weergegeven als discrete frames. De laatste procedure is de enige manier om een ​​shutterbril op een progressief scherm aan te passen.

Interliniëringproblemen [ bewerken ]

Geïnterlinieerde video is ontworpen om te worden vastgelegd, opgeslagen, verzonden en weergegeven in hetzelfde geïnterlinieerde formaat. Omdat elk geïnterlinieerd videoframe bestaat uit twee velden die op verschillende momenten in de tijd zijn vastgelegd, kunnen geïnterlinieerde videoframes bewegingsartefacten vertonen die bekend staan ​​als interliniëringeffecten of kammen , als opgenomen objecten snel genoeg bewegen om op verschillende posities te staan ​​wanneer elk afzonderlijk veld wordt vastgelegd. Deze artefacten zijn mogelijk beter zichtbaar wanneer geïnterlinieerde video langzamer wordt weergegeven dan werd vastgelegd, of in stilstaande beelden.

Hoewel er eenvoudige methoden zijn om enigszins bevredigende progressieve frames te produceren van het geïnterlinieerde beeld, bijvoorbeeld door de lijnen van het ene veld te verdubbelen en het andere weg te laten (halvering van de verticale resolutie), of door anti-aliasing van de afbeeldingin de verticale as om een ​​deel van het kammen te verbergen, zijn er soms methoden om resultaten te produceren die veel beter zijn dan deze. Als er alleen zijwaartse (X-as) beweging is tussen de twee velden en deze beweging is gelijkmatig over het volledige frame, is het mogelijk om de scanlijnen uit te lijnen en de linker- en rechteruiteinden bij te snijden die het framegebied overschrijden om een ​​visueel bevredigend beeld te produceren. Een kleine beweging van de Y-as kan op dezelfde manier worden gecorrigeerd door de scanlijnen in een andere volgorde uit te lijnen en het overschot aan de boven- en onderkant bij te snijden. Vaak is het midden van de afbeelding het meest noodzakelijke gebied om te controleren, en of er alleen X- of Y-asuitlijningscorrectie is, of beide worden toegepast, de meeste artefacten zullen optreden richting de randen van de afbeelding. Maar zelfs deze eenvoudige procedures vereisen het volgen van bewegingen tussen de velden en een draaiend of kantelbaar object,of een die in de Z-as beweegt (weg van of naar de camera toe) zal nog steeds kammen produceren, mogelijk zelfs erger dan wanneer de velden op een eenvoudigere methode zouden worden samengevoegd. Sommige deïnterliniëringprocessen kunnen elk frame afzonderlijk analyseren en de beste methode bepalen. De beste en enige perfecte conversie in deze gevallen is om elk frame als een afzonderlijke afbeelding te behandelen, maar dat is misschien niet altijd mogelijk. Voor framerate-conversies en zoomen zou het meestal ideaal zijn om elk veld te lijn-verdubbelen om een ​​dubbele snelheid van progressieve frames te produceren, de frames opnieuw te samplen naar de gewenste resolutie en vervolgens de stream opnieuw te scannen met de gewenste snelheid, hetzij in progressieve of geïnterlinieerde modus. .Sommige deïnterliniëringprocessen kunnen elk frame afzonderlijk analyseren en de beste methode bepalen. De beste en enige perfecte conversie in deze gevallen is om elk frame als een afzonderlijke afbeelding te behandelen, maar dat is misschien niet altijd mogelijk. Voor framerate-conversies en zoomen zou het meestal ideaal zijn om elk veld te lijn-verdubbelen om een ​​dubbele snelheid van progressieve frames te produceren, de frames opnieuw te samplen naar de gewenste resolutie en vervolgens de stream opnieuw te scannen met de gewenste snelheid, hetzij in progressieve of geïnterlinieerde modus. .Sommige deïnterliniëringprocessen kunnen elk frame afzonderlijk analyseren en de beste methode bepalen. De beste en enige perfecte conversie in deze gevallen is om elk frame als een afzonderlijke afbeelding te behandelen, maar dat is misschien niet altijd mogelijk. Voor framerate-conversies en zoomen zou het meestal ideaal zijn om elk veld te lijn-verdubbelen om een ​​dubbele snelheid van progressieve frames te produceren, de frames opnieuw te samplen naar de gewenste resolutie en vervolgens de stream opnieuw te scannen met de gewenste snelheid, hetzij in progressieve of geïnterlinieerde modus. .bemonster de frames opnieuw naar de gewenste resolutie en scan de stream vervolgens opnieuw met de gewenste snelheid, hetzij in progressieve of geïnterlinieerde modus.bemonster de frames opnieuw naar de gewenste resolutie en scan de stream vervolgens opnieuw met de gewenste snelheid, hetzij in progressieve of geïnterlinieerde modus.

Interline twitter [ bewerken ]

Interlace introduceert een mogelijk probleem genaamd interline twitter , een vorm van moiré . Dit aliasing- effect treedt alleen op onder bepaalde omstandigheden - wanneer het onderwerp verticale details bevat die de horizontale resolutie van het videoformaat benaderen. Een fijn gestreept jasje aan een nieuwsanker kan bijvoorbeeld een glinsterend effect hebben. Dit is twitteren . Om deze reden vermijden televisieprofessionals het dragen van kleding met fijne streeppatronen. Professionele videocamera's of computergegenereerde beeldsystemen passen een laagdoorlaatfilter toe op de verticale resolutie van het signaal om interline twitter te voorkomen.

Interline twitter is de belangrijkste reden dat interliniëring minder geschikt is voor computerschermen. Elke scanlijn op een computermonitor met hoge resolutie geeft typisch discrete pixels weer, die elk niet de scanlijn erboven of eronder beslaan. Wanneer de totale geïnterlinieerde framerate 60 frames per seconde is, is een pixel (of kritischer voor bijv. Venstersystemen of onderstreepte tekst, een horizontale lijn) die slechts één scanlijn in hoogte beslaat zichtbaar gedurende de 1/60 seconde die zou worden verwacht van een 60 Hz progressief scherm - maar wordt dan gevolgd door 1/60 seconde van duisternis (terwijl het tegenoverliggende veld wordt gescand), waardoor de verversingssnelheid per regel / per pixel wordt verlaagd tot 30 frames per seconde met een duidelijke flikkering.

Om dit te voorkomen, vertonen standaard geïnterlinieerde televisietoestellen doorgaans geen scherpe details. Wanneer computergraphics op een standaardtelevisietoestel verschijnen, wordt het scherm behandeld alsof het de helft van de resolutie is van wat het werkelijk is (of zelfs lager), of wordt het weergegeven met volledige resolutie en vervolgens onderworpen aan een laagdoorlaatfilter in de verticale richting. richting (bijv. een type 'bewegingsonscherpte' met een afstand van 1 pixel, waarbij elke lijn 50% wordt gemengd met de volgende, waarbij een graad van de volledige positieresolutie behouden blijft en de voor de hand liggende 'blokkerigheid' van eenvoudige lijnverdubbeling wordt voorkomen, terwijl minder dan wat de eenvoudigere aanpak zou opleveren). Als er tekst wordt weergegeven, is deze groot genoeg zodat eventuele horizontale lijnen ten minste twee scanlijnen hoog zijn. De meeste lettertypenwant televisieprogramma's hebben brede, vette streken, en bevatten geen gedetailleerde serifs die het twitteren beter zichtbaar zouden maken; Bovendien passen moderne karaktergeneratoren een mate van anti-aliasing toe die een soortgelijk lijn-overspannend effect heeft als het eerder genoemde full-frame laagdoorlaatfilter.

Deïnterliniëring [ bewerken ]

ALiS-plasmapanelen en de oude CRT's kunnen geïnterlinieerde video rechtstreeks weergeven, maar moderne computervideo-displays en televisietoestellen zijn meestal gebaseerd op LCD-technologie, die meestal gebruikmaakt van progressief scannen.

Het weergeven van geïnterlinieerde video op een beeldscherm met progressieve scan vereist een proces dat deïnterliniëring wordt genoemd . Dit is een onvolmaakte techniek en verlaagt over het algemeen de resolutie en veroorzaakt verschillende artefacten, vooral in gebieden met bewegende objecten. Voor het leveren van de beste beeldkwaliteit voor geïnterlinieerde videosignalen zijn dure en complexe apparaten en algoritmen nodig. Voor televisieschermen zijn deïnterliniëringsystemen geïntegreerd in tv-toestellen met progressieve scan die geïnterlinieerde signalen accepteren, zoals SDTV-uitzendingen.

De meeste moderne computermonitors ondersteunen geen geïnterlinieerde video, afgezien van enkele oudere modi met gemiddelde resolutie(en mogelijk 1080i als aanvulling op 1080p), en ondersteuning voor video met standaarddefinitie (480 / 576i of 240 / 288p) is bijzonder zeldzaam gezien de veel lagere lijnscanfrequentie vergeleken met de typische "VGA" -of hogere analoge computervideo modi. Het afspelen van geïnterlinieerde video vanaf een dvd, digitaal bestand of analoge opnamekaart op een computerscherm vereist in plaats daarvan een vorm van deïnterliniëring in de spelersoftware en / of grafische hardware, die vaak zeer eenvoudige methoden gebruikt om de-interliniëring te verwijderen. Dit betekent dat geïnterlinieerde video vaak zichtbare artefacten heeft op computersystemen. Computersystemen kunnen worden gebruikt om geïnterlinieerde video te bewerken, maar de ongelijkheid tussen computervideoweergavesystemen en geïnterlinieerde televisiesignaalformaten betekent dat de video-inhoud die wordt bewerkt niet correct kan worden bekeken zonder afzonderlijke videoweergaveapparatuur.

Tv-toestellen van de huidige fabricage maken gebruik van een systeem voor het intelligent extrapoleren van de extra informatie die aanwezig zou zijn in een progressief signaal, volledig van een geïnterlinieerd origineel. In theorie: dit zou gewoon een probleem moeten zijn bij het toepassen van de juiste algoritmen op het geïnterlinieerde signaal, aangezien alle informatie in dat signaal aanwezig zou moeten zijn. In de praktijk zijn de resultaten momenteel variabel en hangen ze af van de kwaliteit van het ingangssignaal en de hoeveelheid verwerkingskracht die aan de conversie wordt toegevoerd. De grootste belemmering op dit moment zijn artefacten in de interlaced signalen van lagere kwaliteit (meestal uitgezonden video), aangezien deze niet consistent zijn van veld tot veld. Aan de andere kant werken interlaced signalen met een hoge bitsnelheid, zoals van HD-camcorders die in hun hoogste bitsnelheidsmodus werken, goed.

De-interliniëring-algoritmen slaan tijdelijk een paar frames van geïnterlinieerde afbeeldingen op en extrapoleren vervolgens extra framegegevens om een ​​vloeiend, trillingsvrij beeld te maken. Deze frameopslag en -verwerking resulteert in een lichte vertoningsvertraging die zichtbaar is in zakelijke showrooms met een groot aantal verschillende modellen tentoongesteld. In tegenstelling tot het oude onbewerkte NTSC-signaal volgen de schermen niet allemaal de beweging perfect synchroon. Sommige modellen lijken iets sneller of langzamer te updaten dan andere. Evenzo kan de audio een echo-effect hebben vanwege verschillende verwerkingsvertragingen.

Geschiedenis [ bewerken ]

Toen filmfilm werd ontwikkeld, moest het filmscherm met een hoge snelheid worden verlicht om zichtbare flikkeringen te voorkomen . De exacte snelheid die nodig is, varieert per helderheid - 50 Hz is (nauwelijks) acceptabel voor kleine displays met lage helderheid in slecht verlichte kamers, terwijl 80 Hz of meer nodig kan zijn voor heldere displays die zich uitstrekken tot in het perifere zicht. De filmoplossing was om elk filmframe drie keer te projecteren met een sluiter met drie lamellen: een filmopname met 16 frames per seconde verlichtte het scherm 48 keer per seconde. Later, toen geluidsfilm beschikbaar kwam, zorgde de hogere projectiesnelheid van 24 beelden per seconde ervoor dat een sluiter met twee lamellen 48 keer per seconde belichting produceerde - maar alleen in projectoren die niet in staat waren om op lagere snelheid te projecteren.

Deze oplossing kon niet worden gebruikt voor televisie. Om een ​​volledig videoframe op te slaan en tweemaal weer te geven, is een framebuffer - elektronisch geheugen ( RAM ) - nodig die voldoende is om een ​​videoframe op te slaan. Deze methode werd pas eind jaren tachtig haalbaar. Bovendien, om interferentiepatronen op het scherm veroorzaakt door studioverlichting en de beperkingen van vacuümbuis- technologie te vermijden, moesten CRT's voor tv worden gescand op AC- lijnfrequentie. (Dit was 60 Hz in de VS, 50 Hz in Europa.)

Op het gebied van mechanische televisie , Léon Theremin aangetoond dat het concept van de interlacing. Hij had een spiegeltrommel-gebaseerde televisie ontwikkeld, beginnend met een resolutie van 16 lijnen in 1925, vervolgens 32 lijnen en uiteindelijk 64 met behulp van interliniëring in 1926. Als onderdeel van zijn proefschrift, op 7 mei 1926, zond en projecteerde hij bijna gelijktijdig bewegende beelden op een anderhalve meter vierkant scherm. ^[9]

In 1930 formuleerde en patenteerde de Duitse Telefunken- ingenieur Fritz Schröter voor het eerst het concept om een ​​enkel videoframe op te splitsen in geïnterlinieerde lijnen. ^[10] In de VS patenteerde RCA- ingenieur Randall C. Ballard hetzelfde idee in 1932. ^{[11] [12] De} commerciële implementatie begon in 1934 toen de schermen van de kathodestraalbuis helderder werden, waardoor het niveau van flikkering door progressieve (sequentiële) scannen. ^[13]

In 1936, toen het VK analoge standaarden vaststelde, kon de vroege op thermionische klep gebaseerde CRT-aandrijfelektronica slechts ongeveer 200 lijnen in 1/50 seconde scannen (dwz een herhalingssnelheid van ongeveer 10 kHz voor de zaagtandvormige horizontale afbuiggolfvorm). Door interliniëring te gebruiken, kunnen een paar velden van 202,5 ​​lijnen over elkaar heen worden gelegd om een ​​scherper kader van 405 lijnen te krijgen (waarbij ongeveer 377 wordt gebruikt voor het daadwerkelijke beeld, en toch minder zichtbaar binnen de schermrand; in modern taalgebruik zou de standaard "377i" zijn. ). De verticale scanfrequentie bleef 50 Hz, maar de zichtbare details waren merkbaar verbeterd. Als gevolg hiervan verdrong dit systeem het mechanische progressieve scansysteem van John Logie Baird met 240 lijnen, dat destijds ook werd uitgeprobeerd.

Vanaf de jaren 40 konden de VS en de rest van Europa dankzij technologische verbeteringen systemen gebruiken die steeds hogere lijnscanfrequenties en meer radiosignaalbandbreedte gebruikten om hogere lijntellingen te produceren bij dezelfde framesnelheid, waardoor een betere beeldkwaliteit werd bereikt. De basisprincipes van geïnterlinieerd scannen vormden echter de kern van al deze systemen. De VS hebben het 525-lijnsysteem overgenomen, later de composietkleurenstandaard bekend als NTSC , Europa heeft de 625-lijn overgenomensysteem, en het VK schakelde over van zijn eigenzinnige 405-lijnsysteem naar (het veel meer Amerikaanse) 625 om te voorkomen dat een (geheel) unieke methode van kleurentelevisie moest worden ontwikkeld. Frankrijk schakelde over van zijn soortgelijk unieke 819-lijnen monochroom-systeem naar de meer Europese norm van 625. Europa in het algemeen, inclusief het VK, nam vervolgens de PAL- kleurcoderingsstandaard over, die in wezen gebaseerd was op NTSC, maar de kleurdraaggolffase bij elke lijn omkeerde (en frame) om de tintvervormende faseverschuivingen die de NTSC-uitzendingen achterna zaten, te annuleren. Frankrijk heeft in plaats daarvan zijn eigen unieke, op twee FM-carrier gebaseerde SECAM aangenomensysteem, dat verbeterde kwaliteit bood ten koste van grotere elektronische complexiteit, en ook werd gebruikt door enkele andere landen, met name Rusland en zijn satellietstaten. Hoewel de kleurnormen vaak worden gebruikt als synoniemen voor de onderliggende videostandaard - NTSC voor 525i / 60, PAL / SECAM voor 625i / 50 - zijn er verschillende gevallen van omkeringen of andere wijzigingen; bijv. PAL-kleur wordt gebruikt op andere "NTSC" (dat wil zeggen, 525i / 60) uitzendingen in Brazilië, evenals vice versa elders, samen met gevallen waarin de PAL-bandbreedte wordt samengedrukt tot 3,58 MHz om te passen in de uitzendgolfbandtoewijzing van NTSC, of NTSC wordt uitgebreid om de 4,43 MHz van PAL op te nemen.

Interliniëring was alomtegenwoordig in beeldschermen tot de jaren zeventig, toen de behoeften van computermonitors resulteerden in de herintroductie van progressive scan, ook op gewone tv's of eenvoudige monitoren op basis van hetzelfde circuit; de meeste op CRT gebaseerde beeldschermen zijn volledig in staat om zowel progressief als interliniëring weer te geven, ongeacht het oorspronkelijke beoogde gebruik, zolang de horizontale en verticale frequenties overeenkomen, aangezien het technische verschil eenvoudig is dat de verticale synchronisatiecyclus halverwege een scanlijn wordt gestart / beëindigd. om het andere frame (interlace), of altijd synchroniseren aan het begin / einde van een regel (progressief). Interlace wordt nog steeds gebruikt voor de meeste standaarddefinitie-tv's en de 1080i HDTV- uitzendstandaard, maar niet voor LCD , microspiegel (DLP ), of de meeste plasmaschermen ; deze beeldschermen gebruiken geen rasterscan om een ​​afbeelding te maken (hun panelen kunnen nog steeds worden bijgewerkt van links naar rechts, van boven naar beneden scannen, maar altijd op een progressieve manier, en niet noodzakelijkerwijs met dezelfde snelheid als het ingangssignaal), en kunnen dus niet profiteren van interliniëring (waar oudere LCD's een "dual scan" -systeem gebruiken om een ​​hogere resolutie te bieden met langzamere updatetechnologie, is het paneel in plaats daarvan verdeeld in twee aangrenzende helften die tegelijkertijd worden bijgewerkt ): in de praktijk, ze moeten worden aangestuurd met een progressief scansignaal. De deïnterliniëringschakelingen om een ​​progressieve scan te krijgen van een normaal geïnterlinieerd televisiesignaal, kunnen de kosten van een televisietoestel dat dergelijke beeldschermen gebruikt, verhogen. Momenteel domineren progressieve beeldschermen de HDTV-markt.

Interlace en computers [ bewerken ]

In de jaren zeventig begonnen computers en videogamesystemen voor thuis televisietoestellen te gebruiken als weergaveapparatuur. Op dat moment was een NTSC- signaal van 480 lijnen veel groter dan de grafische mogelijkheden van goedkope computers, dus deze systemen gebruikten een vereenvoudigd videosignaal dat ervoor zorgde dat elk videoveld direct bovenop het vorige scande, in plaats van elke lijn tussen twee lijnen. van het vorige veld, samen met een relatief laag aantal horizontale pixels. Dit markeerde de terugkeer van progressief scannen dat sinds de jaren twintig niet meer is gezien. Omdat elk veld op zichzelf een compleet frame werd, zou moderne terminologie dit 240p op NTSC-sets en 288p op PAL noemen. Terwijl consumentenapparaten dergelijke signalen mochten produceren, verbood uitzendregels tv-stations om video op deze manier uit te zenden. Computermonitorstandaarden zoals de TTL-RGB-modus die beschikbaar is op de CGA en bijvoorbeeld BBC Micro waren verdere vereenvoudigingen van NTSC, die de beeldkwaliteit verbeterden door kleurmodulatie weg te laten en een directere verbinding tussen het grafische systeem van de computer en de CRT mogelijk maakte.

Halverwege de jaren tachtig waren computers deze videosystemen ontgroeid en hadden ze betere beeldschermen nodig. De meeste thuiscomputers en gewone kantoorcomputers leden onder het gebruik van de oude scanmethode, waarbij de hoogste schermresolutie ongeveer 640x200 was (of soms 640x256 in 625-lijnen / 50 Hz-regio's), wat resulteerde in een ernstig vervormde hoge smalle pixelvorm , waardoor de weergave van tekst met een hoge resolutie naast realistische geproportioneerde afbeeldingen was moeilijk (logische "vierkante pixel" -modi waren mogelijk, maar alleen bij lage resoluties van 320x200 of minder). Oplossingen van verschillende bedrijven liepen sterk uiteen. Omdat pc-monitorsignalen niet hoefden te worden uitgezonden, konden ze veel meer verbruiken dan de 6, 7 en 8 MHz bandbreedte waartoe NTSC- en PAL-signalen beperkt waren. IBM's monochrome beeldschermadapteren verbeterde grafische adapter evenals de Hercules grafische kaart en de originele Macintosh- computer genereerden videosignalen van 342 tot 350p, bij 50 tot 60 Hz, met ongeveer 16 MHz bandbreedte, enkele verbeterde pc-klonen zoals de AT&T 6300 (ook bekend als Olivetti M24) evenals computers die zijn gemaakt voor de Japanse thuismarkt, behaalden 400p in plaats daarvan op ongeveer 24 MHz, en de Atari ST duwde dat naar 71 Hz met een bandbreedte van 32 MHz - die allemaal een speciale hoge frequentie vereisten (en meestal single-mode, dus geen 'video') - compatibele) monitoren vanwege hun hogere lijnsnelheden. De Commodore Amiga creëerde in plaats daarvan een echte interlaced 480i60 / 576i50 RGBsignaal met uitgezonden videosnelheden (en met een bandbreedte van 7 of 14 MHz), geschikt voor NTSC / PAL-codering (waar het soepel werd gedecimeerd tot 3,5 ~ 4,5 MHz). Deze mogelijkheid (plus ingebouwde genlocking ) zorgde ervoor dat de Amiga het videoproductieveld domineerde tot halverwege de jaren negentig, maar de geïnterlinieerde weergavemodus veroorzaakte flikkerproblemen voor meer traditionele pc-toepassingen waar details van één pixel vereist zijn, met 'flicker-fixer "randapparatuur met scan-verdubbeling plus RGB-monitoren met hoge frequentie (of Commodore's eigen gespecialiseerde scan-conversie A2024-monitor) zijn populaire, zij het dure, aankopen onder ervaren gebruikers. In 1987 werd VGA geïntroduceerd , waarop pc's al snel werden gestandaardiseerd, evenals Apple's Macintosh II reeks die weergaven met een vergelijkbare, daarna superieure resolutie en kleurdiepte bood, met rivaliteit tussen de twee standaarden (en later quasi-standaarden voor pc zoals XGA en SVGA), waardoor de kwaliteit van de weergave voor zowel professionele als thuisgebruikers snel werd verhoogd.

Eind jaren tachtig en begin jaren negentig introduceerden fabrikanten van beeldschermen en grafische kaarten nieuwere normen voor hoge resolutie, waaronder wederom interlace. Deze monitoren werkten met hogere scanfrequenties, die doorgaans een veldsnelheid van 75 tot 90 Hz mogelijk maakten (dwz een framesnelheid van 37 tot 45 Hz), en hadden de neiging om fosforen met een langere persistentie in hun CRT's te gebruiken, die allemaal bedoeld waren om flikker- en flikkeringsproblemen te verminderen. Dergelijke monitoren bleken over het algemeen niet populair, buiten gespecialiseerde toepassingen met ultrahoge resolutie zoals CAD en DTPwaarvoor zoveel mogelijk pixels nodig waren, waarbij interliniëring een noodzakelijk kwaad was en beter dan het proberen om de progressieve scan-equivalenten te gebruiken. Hoewel flikkering vaak niet meteen duidelijk was op deze schermen, werden vermoeide ogen en gebrek aan focus niettemin een serieus probleem, en de wisselwerking voor een langere nagloeiing was een verminderde helderheid en een slechte reactie op bewegende beelden, waardoor zichtbare en vaak niet-gekleurde sporen achterbleven. . Deze gekleurde sporen waren een kleine ergernis voor monochrome beeldschermen en de over het algemeen langzamere schermen die werden gebruikt voor ontwerp- of databasequerydoeleinden, maar veel lastiger voor kleurendisplays en de snellere bewegingen die inherent zijn aan de steeds populairder wordende op vensters gebaseerde besturingssystemen, zoals evenals scrollen op volledig scherm in WYSIWYG-tekstverwerkers, spreadsheets en natuurlijk voor games met veel actie. Bovendien,de regelmatige, dunne horizontale lijnen die gebruikelijk waren bij vroege GUI's, gecombineerd met een lage kleurdiepte, wat betekende dat vensterelementen over het algemeen een hoog contrast hadden (inderdaad, vaak grimmig zwart-wit), maakten de glans nog duidelijker dan bij videotoepassingen met een lagere beeldsnelheid. Omdat snelle technologische vooruitgang het praktisch en betaalbaar maakte, amper tien jaar nadat de eerste interlaced upgrades met ultrahoge resolutie verschenen voor de IBM-pc, om voldoende hoge pixelklokken en horizontale scansnelheden te bieden voor hi-rez progressive-scan-modi in de eerste professionele en vervolgens displays van consumentenkwaliteit, werd de praktijk al snel verlaten. Gedurende de rest van de jaren negentig speelden monitoren en grafische kaarten in plaats daarvan geweldig met hun hoogste resoluties, zijnde "non-interlaced",zelfs als de algehele framerate nauwelijks hoger was dan die voor de geïnterlinieerde modi (bijv.SVGA op 56p versus 43i tot 47i), en meestal met een topmodus die technisch gezien de werkelijke resolutie van de CRT overtreft (aantal kleur-fosfor-drieklanken) die betekende dat er geen extra beeldhelderheid kon worden verkregen door interliniëring en / of het nog verder vergroten van de signaalbandbreedte. Deze ervaring is de reden waarom de pc-industrie vandaag nog steeds tegen interlace in HDTV is en lobbyt voor de 720p-standaard, en blijft aandringen op de acceptatie van 1080p (bij 60 Hz voor NTSC-landen en 50 Hz voor PAL); 1080i blijft echter de meest voorkomende HD-uitzendresolutie, al was het maar om redenen van achterwaartse compatibiliteit met oudere HDTV-hardware die 1080p niet kan ondersteunen - en soms zelfs geen 720p - zonder de toevoeging van een externe scaler,vergelijkbaar met hoe en waarom de meeste SD-gerichte digitale uitzendingen nog steeds afhankelijk zijn van het anders achterhaaldeMPEG2- standaard ingebed in bijv. DVB-T .

Zie ook [ bewerken ]

• Veld (video) : in geïnterlinieerde video wordt een van de vele stilstaande beelden opeenvolgend weergegeven om de illusie van beweging op het scherm te creëren.
• 480i : standard-definition interlaced video meestal gebruikt in traditionele NTSC landen (Noord en delen van Zuid-Amerika, Japan)
• 576i : standard-definition interlaced video meestal gebruikt in traditioneel PAL en SECAM landen
• 1080i : high-definition televisie (HDTV) digitaal uitgezonden in een beeldverhouding van 16: 9 (breedbeeld)
• Progressive scan : het tegenovergestelde van interliniëring; het beeld wordt regel voor regel weergegeven.
• Deïnterliniëring : het omzetten van een geïnterlinieerd videosignaal in een niet-geïnterlinieerd videosignaal
• Progressief gesegmenteerd frame : een schema dat is ontworpen om progressieve scanvideo te verwerven, op te slaan, te wijzigen en te distribueren met behulp van geïnterlinieerde apparatuur en media
• Telecine : een methode voor het omzetten van filmframesnelheden naar televisieframesnelheden met behulp van interliniëring
• Federal Standard 1037C : definieert geïnterlinieerd scannen
• Bewegende afbeeldingsformaten
• Wobulatie : een variatie op interliniëring die wordt gebruikt in DLP-beeldschermen
• Scherm scheuren

Referenties [ bewerken ]

Externe links [ bewerken ]

Zoek geïnterlinieerde video op in Wiktionary, het gratis woordenboek.

• Fields: Waarom video cruciaal verschilt van grafische afbeeldingen - Een artikel dat veldgebaseerde, geïnterlinieerde, gedigitaliseerde video beschrijft en de relatie met frame-gebaseerde computergraphics met veel illustraties
• Digitale video en veldvolgorde - Een artikel waarin met diagrammen wordt uitgelegd hoe de veldvolgorde van PAL en NTSC is ontstaan ​​en hoe PAL en NTSC worden gedigitaliseerd
• 100FPS.COM * - Video- interliniëring / de-interliniëring
• Interliniëring / progressief scannen - computer versus video
• Bemonsteringstheorie en synthese van geïnterlinieerde video
• Interlaced versus progressief