Was ist Interlacing?

Stellen Sie sich vor, wie Sie einen Krankheitstag von der Schule oder der Arbeit nehmen. In Ihrer Betäubung legen Sie zum ersten Mal seit Monaten den Schalter um. Sie hatten vergessen, wie schrecklich das Fernsehen tagsüber ist, wenn Sie als Erwachsener weg sind. All diese Spieleshows und Seifenopern sehen irgendwie schrecklich aus, nicht wahr?

Hinter jedem enttäuschenden TV-Special steht eine historisch wichtige Säule des Rundfunks: Interlacing. Es gibt einen Grund, warum es so viel aufregender ist, Ihre Lieblingsfilme zu sehen.

Was ist Interlacing?

In den Anfängen der Rundfunkmedien mussten Ingenieure ein ganz neues Problem lösen: den wirtschaftlichsten Weg zu finden, um dieselbe Sache landesweit an eine Million verschiedene Haushalte zu liefern.

Der Vorläufer der Branche, die Theaterausstellung, verwendete physische, progressive Bilder anstelle von Interlaced-Video. Viele werden diese Bilder als eine Rolle diskreter Filmzellen erkennen. Der Versand von Rundfunkmedien auf dem gleichen Weg war nicht praktikabel, da dazu jede Familie im Land ein identisches physisches Medienpaket hätte schicken müssen. Dies ist das Gegenteil der Absicht echter Rundfunkmedien, insbesondere in ihrem ursprünglichen Kontext.

Das Abtrennen eines Teils des Großteils des Sendesignals erleichtert die Belastung. Es verdoppelt auch die sogenannte vertikale Wiederholungsrate des Video-Feeds, ohne die Auflösung zu beeinträchtigen. In jedem anderen Fall müssten diejenigen, die das Signal produzieren, entweder die Auflösung ihres Angebots erheblich reduzieren oder zunächst ein viel größeres und schwereres Signal ausstrahlen.

Wie funktioniert Interlacing?

Stellen Sie sich das so vor: Bei progressiv angezeigten Videos besteht jeder Frame in Bezug auf die zeitliche Länge aus genau einem Frame Filmmaterial. Ein Interlaced-Videoframe jedoch nicht. Ein Zeilensprung-Bild entspricht stattdessen zwei Halbbildern; Verzeihen Sie uns, wenn wir Worte faulenzen, aber der Unterschied ist tiefgreifend.

Das erste Halbbild des ersten Rahmens stimmt mit dem zweiten Halbbild des zuvor gezeigten Rahmens überein. Das zweite Halbbild des ersten Vollbildes geht mit dem ersten Halbbild des unmittelbar darauf folgenden Vollbildes einher. Beide Halbbildpaare ergeben genau das Filmmaterial eines Original-Frames.

Jeder Interlaced-Frame enthält einzeln die Hälfte der beiden aufeinanderfolgenden Frames, die im ursprünglichen, progressiven Quellmaterial enthalten waren. Die Persistenz des Sehvermögens verbindet diese beiden asynchronen Signale visuell mit unserem menschlichen Auge, was zu einer Videoqualität führt, die uns dorthin führt, während wir viel weniger Signalbandbreite benötigen.

Was sind verschachtelte Scanlinien?

Signalbandbreite ist ein Begriff, der sich ausschließlich mit Medien befasst, während sie übertragen werden; Die Größe der Ladung steht im Einklang mit der Breite des Tunnels, durch den sie fahren soll.

Eine Filmkamera oder eine Kamera, die magnetisches DV-Band verwendet, erzeugt natürlich ein vollständiges und kontinuierliches Bild pro Bild. Um dieses Bild für die Übertragung auszustatten, muss jeder Senderahmen in kleinere und einfachere Teile zerlegt werden, die sich leichter in ein analoges Signal umwandeln lassen. Das Versenden jedes originalen, aggregierten Frames in seiner Gesamtheit wäre unter den damaligen Umständen logistisch unmöglich gewesen.

Ihre Lösung: horizontale Scanlinien. Jede horizontale Abtastzeile des Bildes wurde an einen Empfänger gesendet, wo das Bild dann am Boden rekonstruiert wurde.

Der NTSC-Standard fordert, dass jedes Vollbild in 525 horizontale Abtastzeilen aufgeteilt wird, wobei 262,5 zu jedem Halbbild gehören. Die Halbbildreihenfolge bestimmt, ob das gerade Halbbild oder das ungerade Halbbild zuerst ankommt. Normalerweise wird das geradzahlige Feld als erstes am Ziel des Signals erzeugt. Dies geschieht sequentiell von oben nach unten.

Bei der Übertragung eines progressiven Videosignals geschieht dasselbe. Der einzige Unterschied besteht darin, dass jede horizontale Abtastzeile stattdessen Teil von nur einem einzigen, kontinuierlichen Halbbild ist; Dieses Feld besteht aus der Gesamtheit des Bildes.

Vertikale Wiederholungsrate

Ganz allgemein gilt: Die Übertragung ist nicht billig. Die Übertragung großer Datenmengen erfordert proportional größere Ressourcenmengen, da sowohl die zu verschiebende Datenmenge wächst als auch die physische Breite Ihres Übertragungsbereichs größer wird. Interlacing ist eine Möglichkeit, dieses Problem zu mildern und gleichzeitig ein Sendebild zu ermöglichen, das groß genug ist, um es zu genießen.

Der Flimmereffekt hat Ingenieure seit der Gründung der Branche geplagt. Viele Faktoren tragen zu diesem Aspekt des Zuschauererlebnisses bei, darunter Dinge wie die effektive Bildrate des Videos und sogar die Umgebungslichtbedingungen im Raum, während der Zuschauer konsumiert.

Die Qualität des Videosignals macht natürlich den größten Unterschied. Ein flimmerfreies Videosignal erfordert normalerweise zwischen 40 und 60 großflächige Lichtblitze pro Sekunde. Diese großflächigen Lichtblitze treten jedes Mal auf, wenn ein neues Bild das vorherige auf dem Bildschirm ersetzt.

Die vertikale Wiederholungsrate beschreibt, wie viele dieser erschütternden Veränderungen über einen bestimmten Zeitraum auftreten. Diese Veränderungen sind für das Auslösen des biophysikalischen Phi-Phänomens verantwortlich, auf dem Interlaced-Video beruht.

Wie bereits erwähnt, wurden die Ursprünge des Fernsehens durch die Technologie der Zeit eingeschränkt. Um unterhalb der Grenze dessen zu bleiben, was unter diesen rudimentären Bedingungen realistisch ausgestrahlt werden könnte, haben die Fernsehingenieure erforderlich, um eine Möglichkeit zu finden, das Bild häufiger zu aktualisieren, ohne die Anzahl der über a. gesendeten Frames zu erhöhen Distanz.

Felder pro Sekunde vs. Bilder pro Sekunde

Jedes Wechselfeldsignal kaskadiert durch das ihm folgende. Sie werden im Tandem angezeigt, bleiben aber im technischen Sinne völlig getrennt, anstatt zwei Signale, die zuerst zusammen gerendert und dann zu sehen sind. Unsere Augen nehmen diese zusätzlichen großflächigen Blitze jedoch auch bei gleichbleibender Darstellungsrate wahr.

Diejenigen, die diese Bewegung leiteten, verstanden, dass mindestens vierhundert Abtastzeilen Auflösung pro Bild erforderlich waren, um am Ende einen lesbaren Video-Feed zu erhalten. In Nordamerika, NTSC ist die einzige Art von analogem Videosignal die unsere Infrastruktur in vollem Umfang unterstützen wird. Dies liegt an der Art und Weise, wie Strom (mit einer Geschwindigkeit von 60 Hz) erzeugt wird, im Gegensatz zu den meisten anderen Ländern der Welt (mit einer Geschwindigkeit von 50 Hz).

Physikalisch bezieht sich die Datenübertragungsrate direkt auf die Rate, mit der der Strom verbraucht wird, um sie zu übertragen. Hier leiten sowohl NTSC als auch PAL ihre charakteristischen Bildraten ab.

Angesichts dieser Unvermeidlichkeit wird ein amerikanisches Zeilensprungsignal, das mit 60 Hz gesendet wird, nach dem Empfang eine effektive Bildrate von ungefähr 29,97 Bildern pro Sekunde haben. Andererseits wird ein Interlaced-PAL-Signal vom Betrachter mit 25 fps wahrgenommen.

Der Unterschied zwischen Felder pro Sekunde und Bilder pro Sekunde hat viel damit zu tun, wie sich diese zusätzlichen großflächigen Lichtblitze von den „echten“ Zeiteinteilungen unterscheiden, die jedes Videobild zum Zeitpunkt der Aufnahme trennen. Infolgedessen wird das Auge von einem Video-Feed intensiver erfasst, das viel dynamischer erscheint, als es tatsächlich ist.

Während die wahre „Auflösung“ jedes auf dem Bildschirm gezeigten Frames genau die Hälfte des Originalbilds beträgt, wird dieser Verlust das Publikum unter den richtigen Umständen nicht übermäßig beeinträchtigen. Dank der Beharrlichkeit der Vision geht die Show weiter, ohne einen Takt zu überspringen.

Häufige Herausforderungen im Zusammenhang mit Interlaced-Video

Scanlinien sind ein geschätztes Markenzeichen von DV-Camcordern der alten Schule und Archivmaterial aus den frühen Tagen der Massenübertragungsmedien. Diese Artefakte treten auf, wenn Interlaced-Material manipuliert wurde, nachdem es syndiziert wurde, oder in Material, das sich in gewissem Maße auf natürliche Weise verschlechtert hat. Das gleiche kann beim digitalen Rendern von Videos unter bestimmten Kompressionsformen passieren.

Dies kann zu einem unangenehmen „Schütteln“ führen, was dazu führt, dass Bildschirmelemente visuell zwischen zwei benachbarten Positionen „eingesperrt“ bleiben. Der Effekt wird normalerweise viel deutlicher, wenn das Video nach dem Frame bewertet wird. Objekte, die sich schnell über den Rahmen bewegen, sind am anfälligsten für solche Artefakte. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das bewegte Objekt im Kontrast zum Hintergrund dahinter steht.

Die Wiederherstellung von Interlaced-Video, um es in seinen früheren progressiven Zustand wiederherzustellen, kann zu diesen Artefakten führen. Ein Grund dafür kann sein, dass die Mittel der Reversion nicht mit dem Protokoll der Halbbildreihenfolge des ursprünglichen Signals übereinstimmten.

Wenn das Schneiden von Ecken direkt ins Buch geschrieben wird

Interlacing ist eine dieser inspirierenden Geschichten über den Sieg der Sterblichen über die Tyrannei der eisernen Herrschaft der Natur. Wenn die Gesetze der Physik Ihnen sagen, dass Sie es ruhig angehen sollen, braucht es eine ganz besondere Art von Changemaker, um ihre Show sowieso einfach durch die Pipeline zu schieben. Und, Junge, hallo, haben sie das jemals getan.

So selten im Leben erhalten wir die Erlaubnis, solche Abkürzungen zu nutzen. Die vielen modernen Anwendungen von Interlacing zeugen von der Ausdauer einer wahrhaft seitlichen Denkweise in jeder Branche.

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