پردازش فیلم موثر یکی از کلیدهای نمایش بهترین تصاویر در تلویزیون های HD است. اسکن پیشرونده یک تکنیک پردازشی است که راه را هموار کرد و هنوز هم به عنوان پایه تکنیک های مدرن پردازش ویدیو برای فرمت هایی مانند دیسک های Blu-ray استفاده می شود.
از Interlaced تا Progressive Scanning
با ظهور رایانه‌های رومیزی، مشخص شد که استفاده از تلویزیون سنتی برای نمایش تصاویر رایانه‌ای، به‌ویژه در مورد متن، نتایج خوبی به همراه ندارد. این به دلیل اثرات اسکن در هم تنیده بود. به منظور تولید روش دقیق تری برای نمایش تصاویر بر روی مانیتور کامپیوتر، فناوری اسکن پیشرونده توسعه داده شد.
Scan Interlaced چیست؟
پخش‌های تلویزیونی آنالوگ سنتی (همراه با جعبه‌های کابلی/ماهواره‌ای قدیمی، دستگاه‌های ویدئویی و دی‌وی‌دی) با استفاده از فناوری معروف به اسکن درهم بر روی صفحه تلویزیون نمایش داده می‌شوند. دو سیستم اسکن به هم پیوسته اصلی در حال استفاده بودند: NTSC و PAL.
NTSC بر اساس سیستمی از 525 خط، 60 فیلد و 30 فریم در ثانیه (fps) در 60 هرتز است. هر فریم به دو فیلد 262 خطی تقسیم می شود. خطوط به طور متناوب ارسال می شوند و سپس به عنوان یک تصویر در هم تنیده نمایش داده می شوند. کشورهایی که از NTSC استفاده می‌کنند شامل ایالات متحده، کانادا، مکزیک، برخی از بخش‌های آمریکای مرکزی و جنوبی، ژاپن، تایوان و کره هستند.
PAL بر اساس سیستمی از 625 خط، 50 فیلد و 25 فریم در ثانیه در 50 هرتز است. مانند NTSC، سیگنال در دو فیلد متشکل از 312 خط در هم آمیخته می شود. PAL دارای نرخ فریم نزدیک‌تر به فیلم است (محتوای فیلم بر اساس نرخ فریم 24 فریم بر ثانیه است). کشورهایی که از سیستم PAL استفاده می کنند شامل U. K.، آلمان، اسپانیا، پرتغال، ایتالیا، چین، هند، بیشتر آفریقا، و خاورمیانه.
خط پایین
اسکن پیشرونده با اسکن درهم متمایز است زیرا با اسکن هر خط (یا ردیف پیکسل ها) به ترتیب متوالی از بالا به پایین، تصویر روی صفحه نمایش داده می شود. با اسکن تدریجی تصویر بر روی یک صفحه در یک حرکت (به جای ساختن تصویر با ترکیب دو نیمه)، می توان تصویری صاف تر و دقیق تر را نمایش داد که برای مشاهده متن و حرکت مناسب تر است. اسکن پیشرونده نیز کمتر در معرض سوسو زدن است.
دوبرابر خط
با ظهور تلویزیون‌های LCD با وضوح بالا و ویدئو پروژکتورها، وضوح تولید شده توسط تلویزیون‌های سنتی، VCR و منابع DVD به خوبی با روش اسکن درهم بازتولید نشد. برای جبران، علاوه بر اسکن پیشرونده، سازندگان تلویزیون مفهوم دو برابر کردن خطوط را نیز معرفی کردند.
یک تلویزیون با دوبرابر کردن خطوط، "خطوط بین خطوط" را ایجاد می کند، که ویژگی های خط بالا را با خط زیر ترکیب می کند تا ظاهر تصویری با وضوح بالاتر ایجاد کند.سپس این خطوط جدید به ساختار خط اصلی اضافه می‌شوند و تمام خطوط به تدریج روی صفحه تلویزیون اسکن می‌شوند.
ایراد دوبرابر کردن خط این است که می تواند منجر به مصنوعات حرکتی شود زیرا خطوط جدید ایجاد شده نیز باید با عمل در تصویر حرکت کنند. برای صاف کردن تصاویر، معمولاً از پردازش ویدیوی اضافی استفاده می‌شود.
انتقال فیلم به ویدیو
اگرچه اسکن پیشرونده و دوبرابر کردن خط تلاش برای رفع ایرادات نمایش تصاویر درهم تنیده شده است، هنوز مشکل دیگری وجود دارد که از نمایش دقیق فیلم هایی که در ابتدا روی فیلم گرفته شده اند جلوگیری می کند: نرخ فریم ویدیو. برای دستگاه‌ها و تلویزیون‌های منبع مبتنی بر PAL، این مشکل بزرگی نیست زیرا نرخ فریم PAL (25 فریم در ثانیه) و نرخ فریم فیلم (24 فریم در ثانیه) بسیار نزدیک هستند، بنابراین برای نمایش دقیق فیلم روی صفحه تلویزیون PAL حداقل اصلاح لازم است.
با این حال، این مورد در مورد NTSC نیست زیرا ویدئو را با سرعت 30 فریم در ثانیه تولید و نمایش می دهد. اگر سعی کرده اید یک فیلم خانگی 8 میلی متری را با فیلمبرداری از صفحه فیلم با استفاده از دوربین فیلمبرداری انتقال دهید، متوجه این مشکل خواهید شد.از آنجایی که حرکت فریم مطابقت ندارد، هنگامی که فیلم بدون هیچ گونه تنظیمی به ویدیو منتقل می شود، سوسو زدن قابل توجهی ایجاد می کند.
هنگامی که فیلمی در یک سیستم مبتنی بر NTSC به DVD (یا نوار ویدئویی) منتقل می‌شود، نرخ فریم‌های متفاوت فیلم و ویدیو باید با هم تطبیق داده شوند. برای از بین بردن سوسو زدن، نرخ فریم فیلم با فرمولی "کشیده" می شود که بیشتر با نرخ فریم فیلم مطابقت دارد.
Scan Progressive and 3:2 Pulldown
برای اینکه یک فیلم را در دقیق ترین حالت آن ببینید، باید با استفاده از پروژکتور یا تلویزیونی که می تواند نرخ فریم را به صورت بومی نمایش دهد، با سرعت 24 فریم در ثانیه نمایش داده شود. برای انجام این کار در یک سیستم مبتنی بر NTSC، منبع باید دارای تشخیص pulldown 3:2 باشد. به این ترتیب، می‌تواند روند کشویی 3:2 را برای انتقال ویدیو از فیلم معکوس کند تا بتوان آن را با فرمت اصلی 24 فریم در ثانیه با اسکن پیشرونده خروجی داد.
این کار توسط یک پخش کننده DVD (یا Blu-ray/Ultra HD Blu-ray) مجهز به نوع خاصی از رمزگشای MPEG، همراه با یک deinterlacer که سیگنال ویدئویی درهم آمیخته 3:2 را از دستگاه می خواند انجام می شود. DVD و فریم های فیلم مناسب را از فریم های ویدئو استخراج می کند.سپس فریم‌ها به تدریج اسکن می‌شوند، تصحیحات مصنوع انجام می‌شود، و سیگنال ویدیویی جدید از طریق یک ویدیوی مؤلفه‌ای با قابلیت اسکن پیشرونده یا اتصال HDMI به تلویزیون یا ویدئو پروژکتور سازگار ارسال می‌شود.
اگر دی وی دی پلیر شما اسکن پیشرونده و بدون تشخیص کشویی 3:2 داشته باشد، همچنان تصویر صاف تری نسبت به ویدئوی درهم می فرستد. پخش کننده تصویر درهم آمیخته دی وی دی را می خواند، تصویر پیش رونده سیگنال را پردازش می کند و آن را در یک سیستم 30 فریم بر ثانیه به تلویزیون یا ویدئو پروژکتور ارسال می کند.
آنچه برای دسترسی به اسکن پیشرفته نیاز دارید
هم جزء منبع (پخش کننده دی وی دی، کابل HD، جعبه ماهواره، آنتن، و غیره) و تلویزیون یا ویدئو پروژکتور باید دارای قابلیت اسکن پیشرونده باشند. منبع همچنین باید دارای یک خروجی ویدئوی کامپوننت با قابلیت اسکن پیشرونده یا خروجی DVI یا HDMI باشد که امکان انتقال تصاویر اسکن پیشرونده را فراهم کند.
اگر ویدیویی به صورت درهم بر روی یک DVD قرار داده شود، اسکن پیشرونده می تواند توسط پخش کننده DVD به عنوان یکی از گزینه های پخش آن اعمال شود. اتصالات کامپوزیت و S-Video تصاویر ویدئویی اسکن پیشرونده را انتقال نمی‌دهند.
