Прогрессивная развертка (также называемая непострочной разверткой ) — это формат отображения, хранения или передачи движущихся изображений , в котором все строки каждого кадра рисуются последовательно. В этом отличие от чересстрочного видео, используемого в традиционных аналоговых телевизионных системах, где поочередно рисуются только нечетные, а затем четные строки каждого кадра (каждое изображение, называемое видеополем ) , так что используется только половина реальных кадров изображения. для производства видео. [1] Первоначально система была известна как «последовательное сканирование», когда она использовалась в 240-строчных телевизионных передачах Бэрда из Александры Палас , Соединенное Королевство, в 1936 году. Она также использовалась в экспериментальных передачах Бэрда с использованием 30 строк в 1920-х годах. [2] Прогрессивная развертка стала повсеместно использоваться на компьютерных экранах с начала 21 века. [3]
Эта грубая анимация сравнивает прогрессивную развертку с чересстрочной разверткой, а также демонстрирует эффект межстрочного твиттера , связанный с чересстрочной разверткой. Слева — два изображения с прогрессивной разверткой. В середине — два чересстрочных изображения, а справа — два изображения с удвоителями строк . Исходные разрешения указаны выше, а разрешения с пространственным сглаживанием — ниже. Чересстрочные изображения используют половину полосы пропускания, чем прогрессивные. Изображения в центральном столбце точно дублируют пиксели изображений слева, но из-за чересстрочной развертки детали дрожат. Настоящее чересстрочное видео размывает такие детали, чтобы предотвратить дрожание, но, как видно на изображениях нижнего ряда, такое смягчение (или сглаживание) достигается за счет четкости изображения. Удвоитель строк, показанный на нижнем правом рисунке, не может восстановить ранее чересстрочное изображение в центре до полного качества прогрессивного изображения, показанного в левом верхнем углу.
Примечание. Поскольку частота обновления была снижена в три раза, а разрешение составляет менее половины разрешения типичного чересстрочного видео, мерцание в смоделированных частях с чересстрочной разверткой, а также видимость черных линий в этих примерах преувеличены. . Кроме того, приведенные выше изображения основаны на том, как они будут выглядеть на мониторе, который не поддерживает чересстрочную развертку, например на мониторе ПК или ЖК-телевизоре или плазменном телевизоре, при этом чересстрочные изображения отображаются в том же режиме, что и прогрессивная развертка. изображений.
Прогрессивная развертка используется для сканирования и сохранения киноматериалов на DVD-дисках , например, в форматах 480p 24 или 576p 25. Прогрессивная развертка была включена в технический стандарт Grand Alliance для HDTV в начале 1990-х годов. Было решено, что все фильмы, транслируемые по HDTV, будут транслироваться в США с прогрессивной разверткой. [4] Даже если сигнал передается с чересстрочной разверткой, телевизор высокой четкости преобразует его в прогрессивную развертку. [5]
Прогрессивная развертка используется для большинства компьютерных мониторов с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) , всех компьютерных ЖК-мониторов и большинства телевизоров высокой четкости , поскольку разрешение дисплея по своей природе является прогрессивным. Другие дисплеи типа ЭЛТ, такие как SDTV , должны были использовать чересстрочную развертку для достижения полного вертикального разрешения, но могли отображать прогрессивное видео за счет уменьшения вдвое вертикального разрешения. До того, как HDTV стало обычным явлением, некоторые телевизоры и видеопроекторы производились с одним или несколькими входами с прогрессивной разверткой полного разрешения, что позволяло этим дисплеям использовать преимущества таких форматов, как PALPlus , DVD-плееры с прогрессивной разверткой и некоторые игровые приставки. Телевизоры высокой четкости поддерживают разрешения с прогрессивной разверткой 480p и 720p. Дисплеи 1080p обычно дороже, чем сопоставимые модели HDTV с более низким разрешением. При дебюте телевизоров UHD появились на потребительском рынке в 2010-х годах, также использовали прогрессивное разрешение, но обычно продавались по непомерно высоким ценам [6] ( телевизоры высокой четкости 4k ) или все еще находились на стадии прототипа ( телевизоры высокой четкости 8k ). [7] Цены на потребительские телевизоры высокой четкости 4K с тех пор снизились и стали более доступными, что увеличило их распространенность среди потребителей. Компьютерные мониторы могут использовать еще большее разрешение экрана .
Недостаток прогрессивной развертки заключается в том, что она требует более высокой пропускной способности, чем чересстрочное видео, имеющее тот же размер кадра и частоту вертикального обновления . По этой причине для трансляции не используется формат 1080p. [8] [ устаревший источник ] Объяснения того, почему изначально использовалась чересстрочная развертка, см. в чересстрочном видео . Подробное объяснение основных принципов, а также преимуществ и недостатков преобразования чересстрочного видео в прогрессивный формат см. в разделе « Деинтерлейсинг» .
Основное преимущество прогрессивной развертки заключается в том, что движение кажется более плавным и реалистичным. [9] Отсутствуют визуальные артефакты, связанные с чересстрочным видео с одинаковой скоростью передачи данных, например, с интерстрочным твиттером. В кадрах нет артефактов чересстрочной развертки, и их можно захватить для использования в качестве фотографий. При использовании прогрессивной развертки нет необходимости вводить намеренное размытие (иногда называемое сглаживанием) для уменьшения межстрочного трения и напряжения глаз.
В случае большинства носителей, таких как DVD-фильмы и видеоигры, видео размывается во время самого процесса создания, чтобы заглушить межстрочный твиттер при воспроизведении на чересстрочных дисплеях. Как следствие, восстановление резкости исходного видео невозможно при постепенном просмотре видео. Интуитивное для пользователя решение этой проблемы — когда аппаратное обеспечение дисплея и видеоигры оснащены опциями размытия видео по желанию или сохранения его исходной резкости. Это позволяет зрителю добиться желаемой резкости изображения как на чересстрочном, так и на прогрессивном дисплеях. Примером видеоигр с этой функцией является серия Super Smash Bros., начиная с Melee , где существует опция «Deflicker». В идеале его следует включать при воспроизведении на чересстрочном дисплее, чтобы уменьшить межстрочное твиттер, и выключать при воспроизведении на прогрессивном дисплее для максимальной четкости изображения.
Прогрессивная развертка также обеспечивает более четкие и быстрые результаты при масштабировании до более высоких разрешений, чем эквивалентное чересстрочное видео, например преобразование с повышением частоты 480p для отображения на HDTV 1080p . Телевизоры высокой четкости, не основанные на технологии ЭЛТ , не могут отображать чересстрочное видео в исходном виде, поэтому перед масштабированием и отображением чересстрочного видео необходимо выполнить деинтерлейсинг . Деинтерлейсинг может привести к заметным визуальным артефактам и/или задержке ввода между источником видео и устройством отображения.