Overscan — это поведение некоторых телевизоров, при котором часть входного изображения обрезается видимыми границами экрана. Он существует потому, что телевизоры с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) с 1930-х по начало 2000-х годов сильно различались в том, как видеоизображение располагалось внутри границ экрана. Затем стало обычной практикой иметь видеосигналы с черными краями вокруг изображения, которые телевизор должен был таким образом отбрасывать.
Ранние аналоговые телевизоры различались по отображаемому изображению из-за проблем с производственными допусками. Также были последствия ранних конструктивных ограничений источников питания, напряжение постоянного тока которых не регулировалось, как и в более поздних источниках питания. Это может привести к изменению размера изображения при нормальных изменениях сетевого напряжения переменного тока, а также к процессу, называемому «блумингом», при котором размер изображения немного увеличивается, когда отображается более яркое общее изображение, из-за увеличения тока электронного луча, вызывающего анодное напряжение ЭЛТ. уронить. Из-за этого телевизионные продюсеры не могли быть уверены, где будут находиться видимые края изображения. Чтобы компенсировать это, они определили три области: [1]
Значительное количество людей по-прежнему будет видеть часть области за пределами сканирования, поэтому, хотя там не будет размещаться ничего важного в сцене, ее также необходимо держать подальше от микрофонов, рабочих на сцене и других отвлекающих факторов. Студийные мониторы и видоискатели камер были настроены так, чтобы показывать эту область, чтобы продюсеры и режиссеры могли убедиться, что там нет нежелательных элементов. При использовании этот режим называется underscan . [2]
Несмотря на широкое распространение ЖК-телевизоров, которые не требуют расширенной развертки, поскольку размер их изображений остается неизменным независимо от изменений напряжения, многие ЖК-телевизоры по-прежнему имеют расширенную развертку, включенную по умолчанию, но пользователь может отключить ее с помощью включения телевизора. экранные меню. [3] [4]
Современные дисплеи, управляемые цифровыми сигналами (такими как DVI, HDMI и DisplayPort) и основанные на новой технологии цифровых плоских панелей с фиксированным пикселем (например, жидкокристаллические дисплеи ), могут с уверенностью предполагать, что все пиксели видны зрителю. Поэтому на цифровых дисплеях, управляемых цифровым сигналом, регулировка не требуется, поскольку все пиксели сигнала однозначно сопоставляются с физическими пикселями на дисплее. Поскольку переразвертка снижает качество изображения, она нежелательна для цифровых плоских панелей; [5] поэтому предпочтительным является отображение пикселей 1:1 . [6] Однако при управлении аналоговыми видеосигналами, такими как VGA , дисплеи подвержены изменениям синхронизации и не могут достичь такого уровня точности.
ЭЛТ, предназначенные для компьютерных дисплеев, настроены на нижнее сканирование с регулируемой рамкой, обычно окрашенной в черный цвет. Некоторые домашние компьютеры 1980-х годов, такие как Apple IIGS, могли даже менять цвет границы. Граница изменит размер и форму, если потребуется, чтобы обеспечить допуск низкой точности (хотя более поздние модели допускают точную калибровку, чтобы минимизировать или устранить границу). Таким образом, компьютерные ЭЛТ используют меньшую физическую площадь экрана, чем телевизоры, что позволяет постоянно отображать всю информацию.
Компьютерные ЭЛТ-мониторы обычно имеют черную рамку (если только они не настроены пользователем для минимизации ее размера) — это можно увидеть по таймингам видеокарты, которые имеют больше строк, чем используются настольными компьютерами. Когда компьютерная ЭЛТ рекламируется как 17-дюймовая (видимая область экрана — 16 дюймов), диагональ трубки на дюйм будет закрыта пластиковым корпусом; эта черная рамка будет занимать этот недостающий дюйм (или больше), когда для его калибровки геометрии установлены значения по умолчанию (ЖК-дисплеи с аналоговым входом должны намеренно идентифицировать и игнорировать эту часть сигнала со всех четырех сторон). [ нужна цитата ]
Системы видеоигр были разработаны таким образом, чтобы важные игровые действия оставались в безопасной зоне. Например, старые системы делали это с помощью границ. Super Nintendo Entertainment System помещала изображение в окно с черной рамкой, видимой на некоторых телевизорах NTSC и всех телевизорах PAL. В новых системах контент кадрируется так же, как живое действие, при этом область развертки заполняется посторонними деталями. [7]
Среди широкого разнообразия домашних компьютеров, возникших в 1980-х и начале 1990-х годов, многие машины, такие как ZX Spectrum или Commodore 64 , имели границы вокруг экрана, которые служили рамкой для области дисплея. Некоторые другие компьютеры, такие как Amiga, позволяли изменять синхронизацию видеосигнала для создания переразвертки. В случае с C64, Amstrad CPC , [8] и Atari ST оказалось возможным удалить явно фиксированные границы с помощью специальных приемов кодирования. Этот эффект назывался overscan или полноэкранным режимом в 16-битной демосцене Atari и чуть позже позволил разработать метод прокрутки, экономящий ресурсы процессора , названный синхронной прокруткой.
Аналоговое ТВ-изображение также может использоваться для передачи данных . Самая простая форма этого — субтитры и телетекст , отправляемые в интервале вертикального гашения (VBI). Электронные программы передач , такие как TV Guide On Screen , также отправляются таким же образом. HOS от Microsoft использует горизонтальную развертку вместо вертикальной для передачи связанных с программой данных на низкой скорости со скоростью 6,4 кбит/с , что достаточно медленно для записи на видеомагнитофон без повреждения данных . [9] В США компания National Datacast использовала сетевые станции PBS для расширенного сканирования и другой передачи данных, но они перешли на цифровое телевидение из-за перехода на цифровое телевидение в 2009 году.
Не существует жестких технических спецификаций для размеров переразвертки для форматов низкой четкости. Некоторые говорят, что 5%, некоторые говорят, что 10%, и эта цифра может быть удвоена для безопасного титула, который требует большей маржи по сравнению с безопасным действием. Величины переразвертки указаны для форматов высокой четкости, как указано выше.
Различные системы видео и вещательного телевидения требуют разной степени развертки. Большинство рисунков служат рекомендациями или типичными резюме, поскольку суть сверхсканирования заключается в преодолении переменных ограничений в старых технологиях, таких как электронно-лучевые трубки .
Однако Европейский вещательный союз имеет рекомендации по безопасным зонам в отношении телевизионного производства для широкоэкранного формата 16:9. [10]
В официальных предложениях BBC [11] на самом деле говорится 3,5% / 5% на каждую сторону (см. стр. 21, стр. 19). Ниже приводится краткое изложение:
В рекомендациях Microsoft для разработчиков игр для Xbox рекомендуется использовать 85 процентов ширины и высоты экрана [7] или безопасную для заголовка область размером 7,5 % с каждой стороны.
Безопасный заголовок или безопасный заголовок — это область, которая находится достаточно далеко от краев, чтобы текст отображался аккуратно и без искажений. Если вы разместите текст за пределами безопасной области, он может не отображаться на некоторых старых ЭЛТ-телевизорах (в худшем случае).
Безопасное действие или безопасное действие — это область, в которой вы можете ожидать, что клиент увидит действие. Однако передаваемое изображение может простираться до краев кадра MPEG 720x576. Это представляет собой уникальное требование для телевидения, где ожидается, что изображение приемлемого качества будет существовать там, где некоторые клиенты его не увидят. Это та же концепция, которая используется при широкоэкранном кадрировании.
ТВ-безопасность — это общий термин для двух вышеупомянутых терминов, который может означать любой из них.
Выборка (оцифровка) видео стандартной четкости определена в Рек. 601 в 1982 году. В этом стандарте существующие аналоговые видеосигналы дискретизируются с частотой 13,5 МГц. Таким образом, количество активных видеопикселей в строке равно частоте дискретизации, умноженной на длительность активной строки (часть каждой аналоговой видеостроки, содержащая активное видео, то есть не содержащая синхроимпульсов, гашения и т. д.). ).
Чтобы разместить оба формата в пределах одной и той же длины строки и избежать обрезки частей активного изображения, если синхронизация аналогового видео соответствовала допускам, установленным в соответствующих стандартах, или превышала их, общая длина цифровой строки составляла 720 пикселей. выбран. Следовательно, изображение будет иметь тонкие черные полосы с каждой стороны.
704 является ближайшим значением mod(16) к фактической длине аналоговой линии и позволяет избежать черных полос с каждой стороны. Использование 704 может быть дополнительно оправдано следующим образом:
«Стандартные» данные о соотношении сторон пикселей , которые можно найти в видеоредакторах, некоторых стандартах ITU, MPEG и т. д., обычно основаны на аппроксимации вышеизложенного и подделаны, чтобы позволить 704 или 720 пикселей приравниваться к полному изображению 4x3 или 16x9 по прихоти. автора. [15]
Хотя совместимое со стандартами программное обеспечение для обработки видео никогда не должно заполнять активным изображением все 720 пикселей (только центральные 704 пикселя должны содержать фактическое изображение, а остальные 8 пикселей по бокам изображения должны представлять собой вертикальные черные полосы), недавний контент, созданный в цифровом формате, не должен (например, DVD с недавними фильмами) часто игнорирует это правило. Из-за этого трудно определить, представляют ли эти пиксели размер шире, чем 4x3 или 16x9 (как они были бы, если следовать Рекомендации 601), или представляют собой именно 4x3 или 16x9 (как они были бы, если бы они были созданы с использованием одного из поддельных пиксельных аспектов, на которые ссылается 720). соотношения).
Разница между 702/704 и 720 пикселей на строку называется номинальным аналоговым гашением .
В радиовещании описания аналоговых систем включают строки, не используемые для видимого изображения, тогда как цифровые системы только «нумеруют» и кодируют сигналы, содержащие что-то, что можно увидеть.
Таким образом, области кадра 625 ( PAL ) и 525 ( NTSC ) содержат еще больше развертки, что можно увидеть, когда теряется вертикальная фиксация и изображение скатывается. [ нужна цитата ]
Часть этого интервала, доступная в аналоге, известная как интервал вертикального гашения , может использоваться для более старых форм аналоговой передачи данных , таких как службы телетекста (например , Ceefax и субтитров в Великобритании). Эквивалентная служба цифрового телевидения не использует этот метод и вместо этого часто использует MHEG . [ нужна цитата ]
525-строчная система изначально содержала 486 строк изображения, а не 480. Цифровые основы большинства систем хранения и передачи с начала 1990-х годов означали, что аналоговый NTSC должен был иметь только 480 строк изображения [ нужна ссылка ] – см. SDTV , EDTV и DVD-Video . Как это влияет на интерпретацию «соотношения 4:3» как равного 704x480 или 704x486, неясно, но стандарт VGA 640x480 оказал большое влияние. [ нужна цитата ]
