逐行掃描 - 你需要知道什麼

逐行掃描 - 視頻處理的基礎

隨著二十世紀九十年代中期的推出,DVD成為家庭影院革命的核心。 隨著VHS和模擬電視的圖像質量大幅提升,DVD標誌著家庭娛樂領域的巨大進步。 DVD的主要貢獻之一是採用逐行掃描技術來提高電視觀看質量。

隔行掃描 - 傳統視頻顯示的基礎

在深入了解逐行掃描及其在改善電視觀看體驗中的重要性之前,了解傳統模擬視頻圖像在電視屏幕上的顯示方式非常重要。 模擬電視信號 (如來自本地電台,有線電視公司或VCR的信號)使用稱為隔行掃描的技術顯示在電視屏幕上。 有兩種主要的隔行掃描系統正在使用: NTSCPAL

什麼是漸進掃描

隨著家庭和辦公室台式電腦的出現,人們發現使用傳統電視顯示計算機圖像並不會產生好的結果,尤其是對於文本。 這是由於隔行掃描技術的影響。 為了在計算機上產生更令人愉快和精確的圖像顯示方式,開發了逐行掃描技術。

逐行掃描與隔行掃描的不同之處在於,通過按順序掃描每行(或像素行)而不是以交替順序掃描圖像,就像隔行掃描一樣。 換句話說,在逐行掃描中,圖像行(或像素行)按照數字順序(1,2,3)從頂部到底部向下掃描,而不是以交替順序(行或行1,3, 5等等,接著是行或行2,4,6)。

通過在一次掃描中逐漸將圖像掃描到屏幕上而不是通過組合兩半來構建圖像,可以顯示更平滑,更詳細的圖像,該圖像更適合於查看細節,諸如文本和運動也不易受隔行閃爍。

將此技術視為改善我們在視頻屏幕上查看圖像的方式的一種方法,逐行掃描技術隨後應用於DVD。

線倍增

隨著大屏幕高清等離子液晶電視和視頻投影儀的出現 ,傳統電視,錄像機和DVD光源所產生的分辨率並沒有通過隔行掃描方法得到很好的再現。

為了彌補,除了逐行掃描,電視製造商還引入了線條加倍的概念。

雖然有很多方法可以應用,但其核心是具有線倍增能力的電視會創建“線條之間的線條”,它將上面的線條的特徵與下面的線條結合起來,以便呈現更高分辨率的圖像。 然後將這些新行添加到原始行結構中,然後逐行掃描電視屏幕上的所有行。

然而,線條加倍的缺點是會產生運動偽影,因為新創建的線條也必須隨圖像中的動作一起移動。 為了平滑圖像,通常需要額外的視頻處理。

3:2下拉 - 將電影轉換為視頻

儘管逐行掃描和行倍增嘗試解決了隔行掃描視頻圖像的顯示缺陷,但仍然存在另一個問題,即無法準確顯示原始拍攝在電影上的電影,以便在電視機上正確觀看。 對於基於PAL的信號源設備和電視機來說,這並不是一個大問題,因為PAL幀速率和電影幀速率非常接近,因此在PAL電視屏幕上準確顯示電影需要進行最小限度的校正。 但是,NTSC並非如此。

NTSC的問題在於電影通常以每秒24幀的速度拍攝,NTSC視頻以每秒30幀的速度產生並顯示。

這意味著當電影在基於NTSC的系統中傳輸到DVD(或錄像帶)時,必須解決不同的電影和視頻幀速率。 如果您曾經試圖在電影出現時通過拍攝電影屏幕來傳輸8或16mm家庭電影,您將會理解這個問題。 由於電影幀以每秒24幀的速度投影,並且攝像機以每秒30幀的速度拍攝,因此當您播放錄像帶時,電影圖像將顯示出嚴重的閃爍效果。 原因是屏幕上的幀以比相機中的視頻幀慢的速度移動,並且由於幀移動不匹配,當電影被轉換為視頻時,這會產生嚴重的閃爍效應調整。

為了消除閃爍,當電影專業轉移到視頻(不論是DVD,VHS還是其他格式)時,電影幀速率通過更接近於電影幀速率與視頻幀速率匹配的公式來“拉伸”。

但是,問題仍然是如何在電視上準確顯示。

逐行掃描和3:2下拉

為了以最正確的狀態觀看電影,應該在投影或電視屏幕上以每秒24幀的速度顯示。

為了在基於NTSC的系統中盡可能準確地完成此操作,DVD播放器等來源需要進行3:2下拉檢測,反轉用於將視頻放入DVD的3:2下拉過程,並以原始24幀每秒格式輸出,同時仍與每秒30幀的視頻顯示系統兼容。

這是通過配備有特殊類型的MPEG解碼器的DVD播放器與稱為去隔行器的DVD播放器實現的,所述去隔行器從DVD讀取3:2下拉隔行視頻信號並從視頻幀中提取適當的電影幀逐步掃描這些幀,進行任何偽像校正,然後通過逐行掃描分量視頻(Y,Pb,Pr)HDMI連接傳輸此新視頻信號。

如果您的DVD播放機在不進行3:2下拉檢測的情況下進行逐行掃描,由於逐行掃描DVD播放機將讀取DVD的隔行掃描圖像並處理信號的逐行圖像並通過,因此它仍然會產生比傳統隔行掃描視頻更平滑的圖像到電視機或視頻投影機。

但是,如果DVD播放機增加了3:2下拉檢測功能,您的視頻不僅會顯示更平滑的逐行掃描圖像,而且您還將體驗DVD影片盡可能接近您看到的來自實際的電影放映機,除了它仍然在視頻領域。

逐行掃描和HDTV

除了DVD之外,逐行掃描也適用於DTV,HDTV ,藍光光盤和電視廣播。

例如,標準清晰度DTV以480p(與逐行掃描DVD相同的特性 - 逐行掃描的480行或像素行)播放,HDTV以720p(720p行或逐行掃描的像素行)或1080i(1080行或像素交替掃描場的行由540行組成) 。 為了接收這些信號,您需要一台配有內置HDTV調諧器或外置HD調諧器,HD Cable或Satellite盒的HDTV。

您需要訪問逐行掃描

為了訪問逐行掃描,DVD播放器,HD電纜或衛星電視盒,以及電視機,視頻顯示器或視頻投影機等源組件都需要具備逐行掃描功能(如果購買2009或更高版本)和源設備(DVD /藍光光盤播放器,有線/衛星盒)需要具有逐行掃描分量視頻輸出或DVI(數字視頻接口)HDMI(高清多媒體接口) )輸出,允許將標準和高清晰度逐行掃描圖像傳送到類似配備的電視機。

需要指出的是,標準複合視頻和S-Video連接不會傳輸逐行掃描視頻圖像。 此外,如果將逐行掃描輸出連接到非逐行掃描電視輸入,則無法獲得圖像(這僅適用於大多數CRT電視 - 所有LCD,等離子和OLED電視均為逐行掃描兼容)。

為了以反向3:2下拉查看逐行掃描,DVD播放器或電視機需要3:2下拉檢測(對2009年或以後購買的任何東西都不存在問題)。 首選的方式是DVD播放機具有3:2下拉檢測功能,並實際執行反向下拉功能,使用具有逐行掃描功能的電視機可顯示DVD播放機饋送的圖像。 在逐行掃描DVD播放器和逐行掃描(HDTV)電視中都有菜單選項,可幫助您設置可逐行掃描的DVD播放器和電視或視頻投影儀。

底線

逐行掃描是改善電視和家庭影院觀看體驗的技術基礎之一。 自第一次實施以來,事情已經演變。 DVD現在與藍光共存,高清電視正在向4K超高清電視轉變,而逐行掃描不僅成為圖像在屏幕上顯示的一部分,而且為進一步的視頻處理技術提供了額外的基礎,如視頻升級