隔行扫描

2025年3月17日 | 阅读 7 分钟
Interlacing

隔行扫描描述了图像如何在系统的显示单元中创建。隔行扫描显示通过扫描每一行来创建图像,并在下一次扫描中,它会扫描与前一行相反的行。屏幕以相对较低的成本刷新信息。它提供了更快的刷新率。这种方法的唯一问题是屏幕上显示的内容可能会闪烁或出现明显的线条。

我们也有隔行扫描的视频和 GIF。隔行扫描 GIF 通过加载奇数或偶数行来显示。然后加载下一组行。当用户互联网连接缓慢时,它可能看起来模糊。

隔行扫描视频

这是一种将视频帧率加倍的方法。它同时捕获视频帧的两个场。这增加了运动感知,并通过使用 Phi 现象减少了内容的闪烁。使用此方法的优点是用户无需添加额外的带宽来提高帧率。

Phi 现象

它指的是产生运动错觉的现象。这是通过同时点亮两个图像来完成的。

隔行扫描视频的时间分辨率几乎是非隔行扫描视频的两倍。隔行扫描信号需要一个显示器,该显示器可以通过有序地显示各个场来投影内容。CRT 和 ALiS 等离子显示屏是隔行扫描屏幕的实际应用。

隔行扫描是一种在系统显示单元上绘制视频图像的技术。通过逐行显示像素行来表示显示。一个场由奇数行组成,而另一个场由偶数行组成。这两个场用于创建单个图像或视频。

隔行扫描的另一个应用是基于 PAL 的电视。PAL 代表逐行倒相。电视可以在单次扫描中扫描 50 个场线(25 条奇数线和 25 条偶数字场线)。这两组组合在一起,每 1/25 秒形成一个图像帧或视频。这意味着电视每秒创建 25 帧。但是,当您在电视中使用隔行扫描时,它每 1/50 秒会创建一个额外的半帧。它每秒创建 50 个场。如果用户想在显示器上观看隔行扫描视频,播放器必须先对视频或图像进行反隔行处理。

欧洲广播联盟一直反对在制作或广播中使用隔行扫描视频;相反,他们更喜欢 720p 50 帧每秒的视频制作或广播。他们正在开发 1080p 50fps 来引入分辨率作为视频制作的新标准。1080p 50fps 的分辨率更高。用户可以轻松地将视频格式从 1080p 50 fps 更改为 720p 50。它在较低比特率下也能提供更好的视频质量。它也使转换视频格式变得更加容易。

他们反对将隔行扫描用于视频制作的想法,因为无论用于隔行扫描的算法多么复杂,隔行扫描信号中的伪影都无法完全消除。因此,视频帧之间总会有一些损失。

新的视频标准被修改为与逐行扫描视频一起实现,但它们通常支持隔行扫描视频。但是,组织仍然在制作和广播视频时继续使用隔行扫描技术。该技术在视频的 DV 和 DVB 格式中实现。

隔行扫描与逐行扫描

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在隔行扫描中,显示单元用绿色和红色线条表示内容。绿线代表奇数字场线,红线代表偶数字场线。它返回消隐线。

视频或图像逐行捕获、传输或显示。这是从图像的顶部到底部完成的。在逐行扫描中,图像以与文档页面上的文本相同的路径捕获、传输和显示。

在 CRT 显示器中,隔行扫描完成两次扫描。第一次表示奇数行。它们从左上角到右下角显示。第二次扫描以相同的顺序表示偶数行。从而完成相同的扫描。

交替扫描线的技术称为隔行扫描,场是仅由奇数行或偶数行组成的图像,它们组合起来完成画面。

它利用眼睛的视觉暂留,让观看者相信组合图像是连续的。当 CRT 显示器仍在使用时,显示器中使用的磷光体有助于隔行扫描。

在这两种技术中,返回的图像都具有完整的垂直细节,并且带宽相同。但是,与逐行扫描相比,隔行扫描的帧率和刷新率是两倍。隔行扫描消除了闪烁,因此在模拟电视中使用。

使用隔行扫描的优点

  1. 模拟电视的一个重要特点是它具有特定的带宽,带宽以兆赫兹计算。随着设备带宽的增加,视频或图像的制作和广播变得更加困难和昂贵。设备包括相机、存储广播以及电缆或卫星、互联网或任何其他用户显示单元用于传输视频或图像的接收系统。
  2. 如果设备带宽固定,则隔行扫描提供的视频信号的帧率和刷新率是具有相同行数的逐行扫描的两倍。
  3. 隔行扫描视频的时间分辨率几乎是非隔行扫描视频的两倍。隔行扫描信号需要一个显示器,该显示器可以通过有序地显示各个场来投影内容。CRT 和 ALiS 等离子显示屏是隔行扫描屏幕的实际应用。
  4. 例如,有两个屏幕,规格分别为 1080i @ 60 半帧/秒和 1080p @ 30 全帧/秒。
    那么,刷新率较高的屏幕将为用户提供更好的运动物体画面质量。这是因为物体在刷新率较高的屏幕上的位置会更频繁地更新。但如果物体是静止的,人眼会从几个相似的半帧中获取信息来构建图像,其分辨率与通过逐行全帧构建的相同。
  5. 上述技术仅在源素材刷新率较高时才有效。当时的电影以 24 fps 录制。这就是为什么隔行扫描视频对显示质量影响不大的原因。如果视频具有固定的带宽且刷新率很高,则隔行扫描视频的空间分辨率将高于逐行扫描视频。
  6. 低运动场景的空间分辨率在隔行扫描视频中将是逐行扫描视频的两倍。这意味着隔行扫描视频的清晰度将优于逐行扫描视频。例如,刷新率为 60 Hz 的 1920X1080 像素分辨率的隔行扫描视频,其带宽与刷新率为 60 Hz 的 1280×720 像素逐行扫描 HDTV 视频相当。
  7. 在所有当前的电视标准中,数字视频或压缩隔行扫描视频引起了几个问题。EBU 进行了一系列测试,并证明即使视频帧率是逐行扫描视频的两倍,使用隔行扫描而不是逐行扫描视频所节省的带宽也非常小。
  8. 与视频带宽相关的优势仅适用于模拟或未压缩的数字视频信号。1080p50 信号视频的比特率将与 1080i50 视频相似。1080p50 视频需要更少的带宽即可感知,并且优于 1080i/25 等效视频。
  9. 用户可以使用隔行扫描来利用 3D 电视的编程。这可以特别用于带有彩色滤光眼镜的 CRT 显示器。它为每只眼睛传输变色键控图像。此方法无需对当前系统设备进行任何更改。用户也可以使用快门眼镜而不是彩色滤光眼镜。快门眼镜可以实现比彩色滤光眼镜更高的同步速率。
  10. 如果逐行扫描显示器启用了用户编程。显示器中的每个场线都必须被对齐、加倍并表示在不同的帧中。如果用户尝试对图像或视频进行反隔行处理,所有效果都将变得无用。
  11. 如果用户想使用彩色滤光眼镜,则图像必须被缓冲,或者如果图像或视频是带有交替的变色键控线的逐行扫描,则可以查看。用户必须使用上述方法才能在逐行显示器中有效使用快门眼镜。

使用隔行扫描的问题

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  1. 如果用户想在没有进行反隔行处理或反隔行处理效果不佳的情况下,使用逐行显示器观看隔行扫描视频。在这种情况下,用户可以在帧之间的时刻使用梳状伪影。
  2. 在移动的汽车轮胎的图像中,隔行梳状伪影可以减少 X 轴上偶数场和奇数场之间的重新对齐。如果场向右移动 16 像素,这将减少保险杠上的梳状伪影和轮胎的轮廓。但是在汽车的轮毂盖上,仍然会有一些明显的梳状伪影,因为它在场之间旋转。
  3. 使用隔行扫描视频的目的是以相同的隔行格式记录、存储、共享和显示。在隔行扫描视频中,视频帧被分成两个单独的场,它们在不同的时间实例中记录。
  4. 如果视频中记录的物体以一定的速度移动。隔行扫描视频帧会显示某些运动伪影。这些伪影被称为隔行扫描效果或梳状伪影。当隔行扫描视频播放速度较慢时,可以看到这些伪影。