المسح التدريجي - أساس معالجة الفيديو
مع تقديمها في منتصف التسعينات ، أصبح DVD جوهر ثورة المسرح المنزلي. وبفضل جودة الصورة المحسنة بشكل كبير عبر VHS والتلفزيون التناظري ، شهد DVD تقدمًا كبيرًا في مجال الترفيه المنزلي. واحدة من المساهمات الرئيسية من DVD كان توظيف تقنية المسح التدريجي لتحسين جودة مشاهدة التلفزيون.
المسح المتشابك - تأسيس عرض الفيديو التقليدي
قبل أن نصل إلى ما هو المسح التدريجي وأهميته في تحسين تجربة مشاهدة التلفزيون ، من المهم أن نفهم طريقة عرض صور الفيديو التناظرية التقليدية على شاشة التلفزيون. تم عرض إشارات تلفزيونية تماثلية ، مثل إشارات من محطة محلية أو شركة كبلية أو VCR على شاشة تلفزيون باستخدام تقنية تعرف باسم Interlaced Scan. كان هناك اثنين من أنظمة المسح الضوئي المتداخلة الرئيسية قيد الاستخدام: NTSC و PAL .
- يعتمد NTSC على نظام من 525 سطرًا ، 60 حقلًا / 30 إطارًا في الثانية عند 60 هرتز لنقل وعرض صور الفيديو. هذا هو نظام متشابك يتم فيه فحص كل إطار في مجالين من 262 سطرًا ، ثم يتم دمجهما لعرض إطار فيديو مع 525 خط مسح ضوئي. الدول التي تمتلك مؤسسة NTSC هي الولايات المتحدة ، وكندا ، والمكسيك ، وبعض أجزاء أمريكا الوسطى والجنوبية ، واليابان ، وتايوان ، وكوريا.
- يعتمد PAL على خط 625 ، 50 حقل / 25 إطارًا في الثانية ، نظام 50 هرتز. تتشابك الإشارة ، مثل NTSC ، في حقلين ، يتألف كل منهما من 312 سطرًا. بالإضافة إلى ذلك ، PAL لديه معدل إطارات أقرب إلى ذلك من الفيلم. لدى PAL معدل إطارات يبلغ 25 في الثانية ، بينما يستند محتوى الفيلم إلى معدل إطارات يبلغ 24 إطارًا في الثانية. تشمل البلدان التي تمتلك نظامًا لـ PAL المملكة المتحدة وألمانيا وإسبانيا والبرتغال وإيطاليا والصين والهند ومعظم أفريقيا والشرق الأوسط.
ما هو المسح التدريجي هو
مع ظهور أجهزة الكمبيوتر المكتبية المنزلية والمكتبية ، تم اكتشاف أن استخدام التلفزيون التقليدي لعرض صور الكمبيوتر لم يسفر عن نتائج جيدة ، خاصة مع النص. كان هذا بسبب تأثير تقنية المسح المتداخلة. من أجل إنتاج طريقة أكثر إرضاء ودقة لعرض الصور على الكمبيوتر ، تم تطوير تقنية المسح التدريجي.
يختلف المسح التدريجي عن المسح المتداخل في أن الصورة يتم عرضها على الشاشة عن طريق مسح كل سطر (أو صف من البيكسل) بترتيب تسلسلي بدلاً من ترتيب بديل ، كما هو الحال مع المسح المتداخل. بمعنى آخر ، في المسح التدريجي ، يتم مسح خطوط الصور (أو صفوف البكسل) بترتيب رقمي (1،2،3) أسفل الشاشة من أعلى إلى أسفل ، بدلاً من ترتيب بديل (خطوط أو صفوف 1 ، 3 ، 5 ، الخ ... متبوعًا بخطوط أو صفوف 2،4،6).
من خلال المسح التدريجي للصورة على شاشة في عملية مسح واحدة بدلاً من بناء الصورة عن طريق دمج نصفين ، يمكن عرض صورة أكثر سلاسة وتفصيلاً ومناسبة بشكل أفضل لعرض التفاصيل الدقيقة ، مثل النص والحركة أيضًا أقل عرضة للتداخل رمش.
عند رؤية هذه التقنية كطريقة لتحسين طريقة عرض الصور على شاشة الفيديو ، تم تطبيق تقنية المسح التدريجي على قرص DVD.
مضاعفة خط
ومع ظهور البلازما الكبيرة الشاشات عالية الوضوح ، وأجهزة التلفاز الكريستالية ، وأجهزة عرض الفيديو ، فإن الدقة التي أنتجها التلفزيون التقليدي ، وأجهزة الفيديو ، وأقراص DVD لم تكن مستنسخة بشكل جيد من خلال طريقة المسح المتداخلة.
لتعويض ، بالإضافة إلى المسح التدريجي ، قدم صناع التلفزيون أيضا مفهوم مضاعفة الخط.
وبالرغم من وجود العديد من الطرق ، يمكن تطبيق هذا ، في جوهره ، يقوم التلفزيون ذو القدرة على مضاعفة الخط بإنشاء "خطوط بين السطور" ، والتي تجمع بين خصائص الخط أعلاه مع الخط أدناه من أجل إعطاء مظهر صورة ذات دقة أعلى. ثم يتم إضافة هذه الخطوط الجديدة إلى هيكل الخط الأصلي ، ثم يتم مسح جميع الخطوط تدريجيا على شاشة التلفزيون.
ومع ذلك ، فإن العائق مع مضاعفة الخط هو أن التحف الفنية يمكن أن تنجم ، كما يجب أن تتحرك الخطوط المنشأة حديثًا مع الإجراء في الصورة. لتخفيف الصور ، عادةً ما يتطلب الأمر معالجة فيديو إضافية.
3: 2 المنسدلة - نقل الفيلم إلى الفيديو
على الرغم من محاولة المسح التدريجي ومضاعفة الخط لمعالجة عيوب عرض صور الفيديو المتداخلة ، لا تزال هناك مشكلة أخرى تمنع العرض الدقيق للأفلام التي تم تصويرها أصلاً على الفيلم لعرضها بشكل صحيح على التلفزيون. بالنسبة لأجهزة المصدر والتلفزيونات القائمة على PAL ، هذه ليست مشكلة كبيرة حيث أن معدل إطارات PAL ومعدل إطارات الأفلام قريبان جدًا ، لذا يلزم إجراء تصحيح بسيط لعرض الفيلم بدقة على شاشة PAL TV. ومع ذلك ، هذا ليس هو الحال مع NTSC.
المشكلة مع NTSC هي أن الأفلام يتم تصويرها بشكل عام بمعدل 24 إطارًا في الثانية ويتم إنتاج فيديو NTSC وعرضه بمعدل 30 إطارًا في الثانية.
وهذا يعني أنه عند نقل فيلم إلى قرص DVD (أو شريط فيديو) في نظام يستند إلى NTSC ، يجب معالجة معدلات الإطارات المختلفة للفيلم والفيديو. إذا كنت قد حاولت من أي وقت مضى نقل فيلم منزلي يبلغ طوله 8 أو 16 ملم عن طريق تصوير شاشة الفيلم أثناء عرض الفيلم ، فستفهم هذه المشكلة. نظرًا لأن إطارات الأفلام يتم عرضها بمعدل 24 إطارًا في الثانية ، ويتم تسجيل كاميرا الفيديو بمعدل 30 إطارًا في الثانية ، فإن صور الأفلام ستظهر تأثيرًا قويًا عند تشغيل شريط الفيديو الخاص بك مرة أخرى. والسبب في ذلك هو أن الإطارات على الشاشة تتحرك بمعدل أبطأ من إطارات الفيديو في الكاميرا ، وبما أن حركة الإطار لا تتطابق ، فإن ذلك ينتج عنه تأثير وميض شديد عندما يتم نقل الفيلم إلى الفيديو دون أي تعديل.
من أجل القضاء على وميض ، عندما يتم نقل فيلم مهنيا إلى الفيديو (سواء DVD ، VHS ، أو صيغة أخرى) ، فإن معدل إطار الفيلم "ممتد" بواسطة صيغة تطابق بشكل أكثر دقة معدل إطارات الفيلم إلى معدل إطارات الفيديو.
ومع ذلك ، يبقى السؤال حول كيفية عرض هذا بدقة على جهاز تلفزيون.
المسح التدريجي و 3: 2 المنسدلة
من أجل رؤية فيلم في حالته الأكثر تصحيحًا ، يجب عرضه في 24 إطارًا في الثانية على شاشة العرض أو التلفزيون.
من أجل القيام بذلك بأكبر قدر ممكن من الدقة في نظام يعمل بنظام NTSC ، يحتاج المصدر ، مثل مشغل DVD ، إلى كشف 3: 2 المنسدل ، عكس عملية الانسحاب 3: 2 التي تم استخدامها لوضع الفيديو على قرص DVD ، وإخراجه في شكله الأصلي 24 لقطة في الثانية ، في حين لا يزال متوافقًا مع نظام عرض فيديو يبلغ 30 إطارًا في الثانية.
يتم إنجاز هذا بواسطة مشغل DVD مجهز بنوع خاص من برنامج فك تشفير MPEG ، مع ما يشار إليه باسم deinterlacer الذي يقرأ إشارة الفيديو المتداخلة المنسدلة 3: 2 من قرص DVD ويستخرج إطارات الفيلم المناسبة من إطارات الفيديو يفحص هذه الإطارات بشكل تدريجي ويصنع أي تصحيحات من عناصر ، ثم ينقل إشارة الفيديو الجديدة هذه من خلال فيديو مكون تفاعلي ممكن التمكين (Y أو Pb أو Pr) أو اتصال HDMI .
إذا كان مشغل DVD الخاص بك يحتوي على مسح تدريجي بدون كشف منسدل 3: 2 ، فسيظل ينتج صورة أكثر سلاسة من الفيديو المتداخل التقليدي ، حيث سيقرأ مشغل DVD المسح المتطور الصورة المتداخلة لأقراص DVD ويعالج صورة تقدمية للإشارة وتمرير هذا إلى جهاز تلفزيون أو جهاز عرض فيديو.
ومع ذلك ، إذا كان مشغل DVD يحتوي على إضافة الكشف المنسدل 3: 2 ، فلن يقوم الفيديو فقط بعرض صورة أكثر سلاسة من الصورة المسحوبة تدريجيًا ، ولكنك ستختبر فيلم DVD في أقرب حالة ممكنة إلى ما ستشاهده قادمًا من جهاز عرض الفيلم الفعلي ، إلا أنه لا يزال في مجال الفيديو.
المسح التدريجي و HDTV
بالإضافة إلى قرص DVD ، يتم تطبيق المسح التدريجي على DTV و HDTV و Blu-ray Disc والبث التلفزيوني أيضًا.
على سبيل المثال ، يتم بث الوضوح القياسي DTV في 480p (نفس خصائص المسح الضوئي التدريجي DVD-480 أو الصفوف البيكسلية التي تم فحصها تدريجيًا) ويتم بث HDTV إما في 720p (خطوط 720p أو بيكسل تم مسحها تدريجيًا) أو 1080i (1080 خط أو بكسل الصفوف التي يتم مسحها بالتناوب الحقول التي تتكون من خطوط 540 لكل منهما) . من أجل الحصول على هذه الإشارات ، تحتاج إلى تلفزيون عالي الدقة مع موالف HDTV مدمج أو موالف HD خارجي أو كابل HD أو مربع القمر الصناعي.
ما تحتاج إلى الوصول إلى المسح التدريجي
من أجل الوصول إلى المسح التدريجي ، يجب أن يكون كل من المكون المصدر ، مثل مشغل DVD ، أو كابل HD ، أو صندوق القمر الصناعي ، والتلفزيون ، وشاشة الفيديو ، أو جهاز عرض الفيديو ، قادرًا على إجراء مسح تدريجي (كل ذلك إذا تم شراؤه عام 2009 أو في وقت لاحق ) ، والجهاز المصدر (مشغل أقراص DVD / Blu-ray ، صندوق الكابل / القمر الصناعي) ، يحتاج إلى إخراج فيديو مكون المسح الضوئي تمكين تمكين ، أو DVI (واجهة الفيديو الرقمية) أو HDMI (واجهة الوسائط المتعددة عالية الوضوح) ) الإخراج الذي يسمح بنقل صور المسح الضوئي القياسية عالية الوضوح إلى تلفزيون مجهز بشكل مماثل.
من المهم الإشارة إلى أن التوصيلات القياسية المركبة و S-Video لا تنقل صور فيديو المسح التدريجي. كذلك ، إذا قمت بالربط بإخراج المسح التدريجي إلى إدخال تلفزيوني مسح ضوئي غير متدرج ، فلن تحصل على صورة (هذا ينطبق فقط على معظم أجهزة تلفزيون CRT - جميع أجهزة تلفزيون LCD ، والبلازما ، و OLED متوافقة مع المسح التدريجي).
من أجل عرض المسح التدريجي مع عكس 3: 2 المنسدلة ، يحتاج مشغل DVD أو التليفزيون إلى 3: 2 للكشف عن المنسدلة (وليس مشكلة مع أي شيء تم شراؤه عام 2009 أو ما بعده). سيكون التفضيل هو أن مشغل DVD لديه كشف 3: 2 المنسدل وينفذ فعليًا وظيفة السحب العكسي ، مع جهاز تلفزيوني قادر على المسح التدريجي يعرض الصورة كما تم تغذيتها من مشغل DVD. هناك خيارات قائمة في كل من مشغّل أقراص DVD للمسح الضوئي المتسلسل وجهاز تلفاز قادر على المسح التدريجي (HDTV) يساعدك على إعداد مشغّل DVD قادر على المسح التدريجي وقادر بالتلفزيون أو جهاز عرض الفيديو.
الخط السفلي
المسح التدريجي هو واحد من الأسس التقنية لتحسين تجربة مشاهدة التلفزيون والمسرح المنزلي. منذ أن تم تنفيذها لأول مرة ، تطورت الأشياء. تتعايش أقراص DVD الآن مع Blu-ray ، وينتقل التلفزيون عالي الوضوح إلى 4K Ultra HD TV ، ومع هذا المسح التدريجي لم يصبح فقط جزءًا من كيفية عرض الصور على الشاشة ، ولكنه قدم أيضًا أساسًا إضافيًا لمزيد من تقنيات معالجة الفيديو ، مثل رفع مستوى الفيديو .