การประมวลผลวิดีโออย่างมีประสิทธิภาพเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญในการแสดงภาพที่ดีที่สุดบนทีวี HD การสแกนแบบโปรเกรสซีฟเป็นเทคนิคการประมวลผลที่ปูทางและยังคงใช้เป็นพื้นฐานของเทคนิคการประมวลผลวิดีโอสมัยใหม่สำหรับรูปแบบต่างๆ เช่น แผ่น Blu-ray
จาก Interlaced ไปจนถึง Progressive Scanning
กับการถือกำเนิดของคอมพิวเตอร์เดสก์ท็อป พบว่าการใช้ทีวีแบบดั้งเดิมในการแสดงภาพคอมพิวเตอร์ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่ดี โดยเฉพาะกับข้อความ นี่เป็นเพราะผลกระทบของการสแกนแบบอินเทอร์เลซ เพื่อให้ได้วิธีการแสดงภาพที่แม่นยำยิ่งขึ้นบนจอคอมพิวเตอร์ จึงได้มีการพัฒนาเทคโนโลยีการสแกนแบบโปรเกรสซีฟ
อินเทอร์เลซสแกนคืออะไร
การออกอากาศทีวีแบบอะนาล็อกแบบดั้งเดิม (พร้อมกับกล่องเคเบิล/ดาวเทียม วีซีอาร์ และดีวีดีรุ่นเก่า) จะแสดงบนหน้าจอทีวีโดยใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่าการสแกนแบบอินเทอร์เลซ มีการใช้ระบบสแกนอินเทอร์เลซหลักสองระบบ: NTSC และ PAL
NTSC อิงตามระบบ 525 บรรทัด 60 ช่อง และ 30 เฟรมต่อวินาที (fps) ที่ 60Hz แต่ละเฟรมแบ่งออกเป็นสองฟิลด์ 262 บรรทัด เส้นจะถูกส่งสลับกัน แล้วแสดงเป็นภาพแบบอินเทอร์เลซ ประเทศที่ใช้ NTSC ได้แก่ สหรัฐอเมริกา แคนาดา เม็กซิโก บางส่วนของอเมริกากลางและใต้ ญี่ปุ่น ไต้หวัน และเกาหลี
PAL ขึ้นอยู่กับระบบ 625 บรรทัด 50 ช่องและ 25fps ที่ 50Hz เช่นเดียวกับ NTSC สัญญาณจะเชื่อมต่อกันเป็นสองช่องซึ่งประกอบด้วย 312 เส้นแต่ละช่อง PAL มีอัตราเฟรมที่ใกล้เคียงกับฟิล์ม (เนื้อหาฟิล์มอิงตามอัตราเฟรมที่ 24fps) ประเทศที่ใช้ระบบ PAL ได้แก่ U. K. เยอรมนี สเปน โปรตุเกส อิตาลี จีน อินเดีย แอฟริกาส่วนใหญ่ และตะวันออกกลาง
บรรทัดล่าง
Progressive scan แตกต่างจากการสแกนแบบอินเทอร์เลซตรงที่รูปภาพแสดงบนหน้าจอโดยการสแกนแต่ละบรรทัด (หรือแถวของพิกเซล) ตามลำดับจากบนลงล่าง โดยการสแกนภาพลงบนหน้าจอทีละครั้ง (แทนที่จะสร้างภาพโดยการรวมสองส่วนเข้าด้วยกัน) ภาพที่ราบรื่นและมีรายละเอียดมากขึ้นสามารถแสดงได้ซึ่งเหมาะสำหรับการดูข้อความและการเคลื่อนไหวมากกว่า การสแกนแบบโปรเกรสซีฟยังไวต่อการสั่นไหวน้อยกว่าเช่นกัน
เส้นสองเท่า
ด้วยการถือกำเนิดของแอลซีดีทีวีความละเอียดสูงและเครื่องฉายภาพวิดีโอ ความละเอียดที่สร้างโดยแหล่งทีวี วีซีอาร์ และดีวีดีแบบเดิมๆ ไม่ได้ถูกทำซ้ำได้ดีมากโดยวิธีการสแกนแบบอินเทอร์เลซ เพื่อชดเชย นอกเหนือจากการสแกนแบบโปรเกรสซีฟ ผู้ผลิตทีวียังได้แนะนำแนวคิดเรื่องการเพิ่มบรรทัดเป็นสองเท่า
ทีวีที่มีการเพิ่มบรรทัดเป็นสองเท่าจะสร้าง "เส้นแบ่งระหว่างบรรทัด" ซึ่งรวมลักษณะของบรรทัดด้านบนกับบรรทัดด้านล่างเพื่อให้ภาพมีความละเอียดสูงขึ้นบรรทัดใหม่เหล่านี้จะถูกเพิ่มลงในโครงสร้างเส้นเดิม จากนั้นบรรทัดทั้งหมดจะถูกสแกนบนหน้าจอทีวีอย่างค่อยเป็นค่อยไป
ข้อเสียของการเพิ่มเส้นเป็นสองเท่าคือมันสามารถทำให้เกิดการเคลื่อนไหวเนื่องจากเส้นที่สร้างขึ้นใหม่ยังต้องเคลื่อนไหวตามการกระทำในภาพ ในการทำให้ภาพดูเรียบเนียนขึ้น มักจะใช้การประมวลผลวิดีโอเพิ่มเติม
กำลังถ่ายโอนภาพยนตร์ไปยังวิดีโอ
แม้ว่าการสแกนแบบโปรเกรสซีฟและการเพิ่มบรรทัดสองเท่าจะพยายามแก้ไขข้อบกพร่องในการแสดงผลของภาพวิดีโอแบบอินเทอร์เลซ แต่ก็ยังมีปัญหาอีกประการที่ทำให้ไม่สามารถแสดงภาพยนตร์ที่ถ่ายทำครั้งแรกบนฟิล์มได้อย่างถูกต้อง: อัตราเฟรมของวิดีโอ สำหรับอุปกรณ์ต้นทางและทีวีที่ใช้ PAL นี่ไม่ใช่ปัญหาใหญ่เนื่องจากอัตราเฟรม PAL (25fps) และอัตราเฟรมภาพยนตร์ (24fps) ใกล้เคียงกันมาก การแก้ไขเพียงเล็กน้อยจึงจำเป็นสำหรับการแสดงภาพยนตร์อย่างแม่นยำบนหน้าจอทีวี PAL
อย่างไรก็ตาม นั่นไม่ใช่กรณีของ NTSC เนื่องจากสร้างและแสดงวิดีโอที่ 30fps หากคุณได้ลองถ่ายโอนภาพยนตร์โฮมฟิลม์ขนาด 8 มม. โดยการอัดวิดีโอหน้าจอภาพยนตร์โดยใช้กล้องถ่ายวิดีโอ คุณจะสังเกตเห็นปัญหานี้เนื่องจากการเคลื่อนไหวของเฟรมไม่ตรงกัน จึงทำให้เกิดการสั่นไหวที่เห็นได้ชัดเจนเมื่อโอนฟิล์มไปยังวิดีโอโดยไม่มีการปรับแต่งใดๆ
เมื่อถ่ายโอนภาพยนตร์ไปยังดีวีดี (หรือวิดีโอเทป) ในระบบที่ใช้ NTSC อัตราเฟรมที่แตกต่างกันของภาพยนตร์และวิดีโอจะต้องได้รับการกระทบยอด เพื่อขจัดการสั่นไหว อัตราเฟรมของฟิล์มจะ "ยืด" โดยสูตรที่ตรงกับอัตราเฟรมของฟิล์มกับอัตราเฟรมของวิดีโออย่างใกล้ชิดมากขึ้น
Progressive Scan และ 3:2 Pulldown
หากต้องการดูภาพยนตร์ในสถานะที่แม่นยำที่สุด ควรแสดงภาพยนตร์ที่ 24 เฟรมต่อวินาทีโดยใช้โปรเจ็กเตอร์หรือทีวีที่สามารถแสดงอัตราเฟรมได้ ในการดำเนินการนี้ในระบบที่ใช้ NTSC แหล่งที่มาต้องมีการตรวจจับแบบดึงลง 3:2 ด้วยวิธีนี้ มันสามารถย้อนกลับกระบวนการดึงลง 3:2 เพื่อถ่ายโอนวิดีโอจากฟิล์ม เพื่อให้สามารถส่งออกในรูปแบบ 24fps ดั้งเดิมด้วยการสแกนแบบโปรเกรสซีฟ
ทำได้โดยเครื่องเล่น DVD (หรือ Blu-ray/Ultra HD Blu-ray) ที่ติดตั้งตัวถอดรหัส MPEG ชนิดพิเศษ รวมกับ deinterlacer ที่อ่านสัญญาณวิดีโอแบบอินเทอร์เลซแบบดึงลง 3:2 จาก DVD และแยกเฟรมฟิล์มที่เหมาะสมออกจากเฟรมวิดีโอจากนั้นเฟรมจะถูกสแกนแบบค่อยเป็นค่อยไป แก้ไขสิ่งแปลกปลอม และสัญญาณวิดีโอใหม่จะถูกส่งผ่านวิดีโอคอมโพเนนต์ที่เปิดใช้งานการสแกนแบบโปรเกรสซีฟหรือการเชื่อมต่อ HDMI กับทีวีหรือโปรเจ็กเตอร์วิดีโอที่เข้ากันได้
หากเครื่องเล่นดีวีดีของคุณมีการสแกนแบบโปรเกรสซีฟโดยไม่มีการตรวจจับการดึงลง 3:2 เครื่องจะยังคงส่งภาพที่นุ่มนวลกว่าวิดีโอแบบอินเทอร์เลซ เครื่องเล่นจะอ่านภาพที่อินเทอร์เลซของดีวีดี ประมวลผลภาพแบบโปรเกรสซีฟของสัญญาณ และส่งผ่านไปยังทีวีหรือโปรเจ็กเตอร์วิดีโอภายในระบบ 30fps
สิ่งที่คุณต้องการเพื่อเข้าถึง Progressive Scan
ทั้งส่วนประกอบต้นทาง (เครื่องเล่นดีวีดี, เคเบิล HD, กล่องดาวเทียม, เสาอากาศ ฯลฯ) และทีวีหรือโปรเจ็กเตอร์วิดีโอจะต้องสามารถสแกนแบบโปรเกรสซีฟได้ แหล่งที่มายังต้องมีเอาต์พุตวิดีโอคอมโพเนนต์ที่เปิดใช้งานการสแกนแบบโปรเกรสซีฟ หรือเอาต์พุต DVI หรือ HDMI ที่อนุญาตให้ถ่ายโอนภาพสแกนแบบโปรเกรสซีฟได้
หากวางวิดีโอลงบนดีวีดีในรูปแบบอินเทอร์เลซ เครื่องเล่นดีวีดีสามารถใช้โปรเกรสซีฟสแกนเป็นหนึ่งในตัวเลือกการเล่น การเชื่อมต่อแบบคอมโพสิตและ S-Video ไม่ถ่ายโอนภาพวิดีโอสแกนแบบโปรเกรสซีฟ