Чересстрочное видео (также известное как чересстрочная развертка ) — это метод удвоения воспринимаемой частоты кадров видеодисплея без потребления дополнительной полосы пропускания . Чересстрочный сигнал содержит два поля видеокадра, снятых последовательно. Это улучшает восприятие движения для зрителя и уменьшает мерцание , используя характеристики зрительной системы человека. [1]
Это фактически удваивает временное разрешение (также называемое временным разрешением ) по сравнению с нечересстрочной разверткой (для кадровой частоты, равной частоте полей). Чересстрочные сигналы требуют дисплея, который изначально способен отображать отдельные поля в последовательном порядке. ЭЛТ-дисплеи и плазменные дисплеи ALiS созданы для отображения чересстрочных сигналов.
Чересстрочная развертка относится к одному из двух распространенных методов «рисования» видеоизображения на экране электронного дисплея (другой — прогрессивная развертка ) путем сканирования или отображения каждой строки или ряда пикселей. Эта техника использует два поля для создания кадра. Одно поле содержит все нечетные строки изображения; другое содержит все четные строки.
Иногда в чересстрочном видео поле называют кадром, что может привести к путанице. [2]
Например, дисплей телевизора на базе PAL (Phase Alternating Line) сканирует 50 полей каждую секунду (25 нечетных и 25 четных). Два набора из 25 полей работают вместе, чтобы создать полный кадр каждые 1/25 секунды (или 25 кадров в секунду ), но с чересстрочной разверткой создают новый полукадр каждые 1/50 секунды (или 50 полей в секунду). [3] Для отображения чересстрочного видео на дисплеях с прогрессивной разверткой воспроизведение применяет деинтерлейсинг к видеосигналу (что добавляет задержку ввода ).
Европейский вещательный союз выступал против чересстрочного видео в производстве и вещании. До начала 2010-х годов они рекомендовали 720p 50 fps (кадров в секунду) для текущего формата производства и работали с отраслью над введением 1080p 50 в качестве перспективного стандарта производства. 1080p 50 обеспечивает более высокое вертикальное разрешение, лучшее качество при более низких битрейтах и более легкое преобразование в другие форматы, такие как 720p 50 и 1080i 50. [4] [5] Главный аргумент заключается в том, что независимо от того, насколько сложным может быть алгоритм деинтерлейсинга, артефакты в чересстрочном сигнале не могут быть полностью устранены, поскольку некоторая информация теряется между кадрами.
Несмотря на аргументы против этого, [6] [7] организации по стандартам телевидения продолжают поддерживать чересстрочную развертку. Она по-прежнему включена в форматы передачи цифрового видео, такие как DV , DVB и ATSC . Новые стандарты сжатия видео, такие как High Efficiency Video Coding , оптимизированы для видео с прогрессивной разверткой , но иногда поддерживают чересстрочное видео.
Прогрессивная развертка захватывает, передает и отображает изображение по траектории, аналогичной тексту на странице — строка за строкой, сверху вниз. Шаблон чересстрочной развертки в стандартном дисплее ЭЛТ также выполняет такое сканирование, но за два прохода (два поля). Первый проход отображает первую и все нечетные строки, от верхнего левого угла до нижнего правого угла. Второй проход отображает вторую и все четные строки, заполняя пробелы в первом сканировании.
Такое сканирование чередующихся строк называется чересстрочной разверткой . Поле — это изображение, содержащее только половину строк, необходимых для создания полной картинки. Во времена ЭЛТ-дисплеев послесвечение люминофора дисплея способствовало этому эффекту.
Чересстрочная развертка обеспечивает полную вертикальную детализацию с той же полосой пропускания, которая потребовалась бы для полной прогрессивной развертки, но с удвоенной воспринимаемой частотой кадров и частотой обновления . Для предотвращения мерцания все аналоговые системы вещательного телевидения использовали чересстрочную развертку.
Идентификаторы формата, такие как 576i50 и 720p50, указывают частоту кадров для форматов прогрессивной развертки, но для чересстрочных форматов они обычно указывают частоту полей (которая в два раза больше частоты кадров). Это может привести к путанице, поскольку стандартные форматы временного кода SMPTE всегда имеют дело с частотой кадров, а не с частотой полей. Чтобы избежать путаницы, SMPTE и EBU всегда используют частоту кадров для указания чересстрочных форматов, например, 480i60 — это 480i/30, 576i50 — это 576i/25, а 1080i50 — это 1080i/25. Это соглашение предполагает, что один полный кадр в чересстрочном сигнале состоит из двух последовательных полей.
Одним из важнейших факторов в аналоговом телевидении является полоса пропускания сигнала, измеряемая в мегагерцах. Чем больше полоса пропускания, тем дороже и сложнее вся цепочка производства и вещания. Сюда входят камеры, системы хранения, системы вещания и системы приема: наземные, кабельные, спутниковые, интернет и дисплеи конечного пользователя ( телевизоры и компьютерные мониторы ).
Для фиксированной полосы пропускания чересстрочная развертка обеспечивает видеосигнал с удвоенной частотой обновления дисплея для заданного количества строк (по сравнению с видео с прогрессивной разверткой при аналогичной частоте кадров — например, 1080i при 60 полукадрах в секунду, по сравнению с 1080p при 30 полных кадрах в секунду). Более высокая частота обновления улучшает внешний вид объекта в движении, поскольку он чаще обновляет свое положение на дисплее, а когда объект неподвижен, человеческое зрение объединяет информацию из нескольких похожих полукадров, чтобы создать то же воспринимаемое разрешение, что и при прогрессивном полном кадре. Однако этот метод полезен только в том случае, если исходный материал доступен с более высокой частотой обновления. Кинофильмы обычно записываются со скоростью 24 кадра в секунду и, следовательно, не получают выгоды от чересстрочной развертки, решения, которое снижает максимальную полосу пропускания видео до 5 МГц без снижения эффективной частоты сканирования изображения 60 Гц.
При фиксированной полосе пропускания и высокой частоте обновления чересстрочное видео также может обеспечить более высокое пространственное разрешение, чем прогрессивная развертка. Например, чересстрочное разрешение HDTV 1920×1080 пикселей с частотой полей 60 Гц (известное как 1080i60 или 1080i/30) имеет такую же полосу пропускания, как и прогрессивная развертка HDTV 1280×720 пикселей с частотой кадров 60 Гц (720p60 или 720p/60), но достигает примерно в два раза большего пространственного разрешения для сцен с низким движением.
Однако преимущества полосы пропускания применяются только к аналоговому или несжатому цифровому видеосигналу. При цифровом сжатии видео, используемом во всех современных стандартах цифрового телевидения, чересстрочная развертка вносит дополнительную неэффективность. [9] EBU провел тесты, которые показали, что экономия полосы пропускания чересстрочного видео по сравнению с прогрессивным видео минимальна, даже при удвоенной частоте кадров. То есть, сигнал 1080p50 выдает примерно тот же битрейт, что и сигнал 1080i50 (он же 1080i/25), [5] и 1080p50 на самом деле требует меньшей полосы пропускания, чтобы субъективно восприниматься как лучший, чем его эквивалент 1080i/25 (1080i50) при кодировании сцены «спортивного типа». [10]
Чересстрочная развертка может быть использована для создания 3D-телепрограмм, особенно с ЭЛТ-дисплеем и особенно для очков с цветной фильтрацией, путем передачи цветного ключевого изображения для каждого глаза в чередующихся полях. Это не требует значительных изменений в существующем оборудовании. Также могут быть приняты очки с затвором , очевидно, с требованием достижения синхронизации. Если для просмотра таких программ используется дисплей с прогрессивной разверткой, любая попытка деинтерлейсинга изображения сделает эффект бесполезным. Для очков с цветной фильтрацией изображение должно быть либо буферизовано и показано как прогрессивное с чередующимися строками с цветной фильтрацией, либо каждое поле должно быть удвоено по строке и отображено в виде отдельных кадров. Последняя процедура является единственным способом для очков с затвором на прогрессивном дисплее.
Чересстрочное видео предназначено для захвата, хранения, передачи и отображения в одном и том же чересстрочном формате. Поскольку каждый чересстрочный видеокадр представляет собой два поля, захваченных в разные моменты времени, чересстрочные видеокадры могут демонстрировать артефакты движения, известные как эффекты чересстрочной развертки или расчесывания , если записанные объекты движутся достаточно быстро, чтобы находиться в разных положениях при захвате каждого отдельного поля. Эти артефакты могут быть более заметны, когда чересстрочное видео отображается на более медленной скорости, чем оно было захвачено, или в виде неподвижных кадров.
Хотя существуют простые методы получения достаточно удовлетворительных прогрессивных кадров из чересстрочного изображения, например, путем удвоения строк одного поля и пропуска другого (уменьшение вертикального разрешения вдвое) или сглаживания изображения по вертикальной оси для скрытия части гребенчатости, иногда существуют методы получения результатов, намного превосходящих эти. Если между двумя полями есть только боковое (ось X) движение, и это движение равномерно по всему кадру, можно выровнять строки сканирования и обрезать левый и правый концы, которые выходят за область кадра, чтобы получить визуально удовлетворительное изображение. Незначительное движение по оси Y можно исправить аналогичным образом, выровняв строки сканирования в другой последовательности и обрезав излишки сверху и снизу. Часто середина изображения является наиболее необходимой областью для проверки, и независимо от того, применяется ли коррекция выравнивания только по оси X или Y, или обе, большинство артефактов будут возникать по краям изображения. Однако даже эти простые процедуры требуют отслеживания движения между полями, а вращающийся или наклоняющийся объект или тот, который движется по оси Z (от камеры или к ней), все равно будет создавать гребенку, возможно, даже выглядящую хуже, чем если бы поля были объединены более простым способом. Некоторые процессы деинтерлейсинга могут анализировать каждый кадр по отдельности и выбирать лучший метод. Лучшим и единственным идеальным преобразованием в этих случаях является обработка каждого кадра как отдельного изображения, но это не всегда возможно. Для преобразования частоты кадров и масштабирования в основном было бы идеальным удвоить каждое поле, чтобы получить двойную частоту прогрессивных кадров, передискретизировать кадры до нужного разрешения, а затем повторно сканировать поток с нужной частотой, либо в прогрессивном, либо в чересстрочном режиме.
Чересстрочная развертка вносит потенциальную проблему, называемую межстрочным твиттером , формой муара . Этот эффект наложения спектров проявляется только при определенных обстоятельствах — когда объект содержит вертикальные детали, приближающиеся к горизонтальному разрешению видеоформата. Например, тонкополосая куртка на ведущем новостей может создавать мерцающий эффект. Это твиттеринг . По этой причине специалисты по телевидению избегают носить одежду с тонкими полосатыми узорами. Профессиональные видеокамеры или системы компьютерной обработки изображений применяют фильтр нижних частот к вертикальному разрешению сигнала, чтобы предотвратить межстрочный твиттер.
Interline twitter — основная причина того, что чересстрочная развертка менее подходит для компьютерных дисплеев. Каждая строка развертки на компьютерном мониторе с высоким разрешением обычно отображает дискретные пиксели, каждый из которых не охватывает строку развертки выше или ниже. Когда общая частота кадров чересстрочной развертки составляет 60 кадров в секунду, пиксель (или, что более критично, например, для оконных систем или подчеркнутого текста, горизонтальная линия), охватывающий только одну строку развертки по высоте, виден в течение 1/60 секунды, что можно было бы ожидать от прогрессивного дисплея с частотой 60 Гц, — но затем за ним следует 1/60 секунды темноты (пока сканируется противоположное поле), что снижает частоту обновления построчно/попиксельно до 30 кадров в секунду с довольно очевидным мерцанием.
Чтобы избежать этого, стандартные телевизоры с чересстрочной разверткой обычно не отображают четкие детали. Когда компьютерная графика появляется на стандартном телевизоре, экран либо обрабатывается так, как будто он имеет разрешение в два раза меньше, чем на самом деле (или даже ниже), либо отображается с полным разрешением, а затем подвергается фильтру нижних частот в вертикальном направлении (например, типа «размытие движения» с расстоянием в 1 пиксель, который смешивает каждую строку на 50% со следующей, сохраняя степень полного позиционного разрешения и предотвращая очевидную «блочность» простого удвоения строк, при этом фактически уменьшая мерцание до уровня, меньшего, чем тот, которого можно было бы достичь при более простом подходе). Если отображается текст, он достаточно большой, чтобы любые горизонтальные строки были высотой не менее двух строк сканирования. Большинство шрифтов для телевизионных программ имеют широкие, толстые штрихи и не включают засечки с мелкими деталями , которые сделали бы твитирование более заметным; кроме того, современные генераторы символов применяют степень сглаживания, которая имеет эффект охвата строк, аналогичный вышеупомянутому полнокадровому фильтру нижних частот.
Плазменные панели ALiS и старые ЭЛТ-мониторы могут напрямую отображать чересстрочное видео, но современные компьютерные видеодисплеи и телевизоры в основном основаны на ЖК-технологии, которая в основном использует прогрессивную развертку.
Для отображения чересстрочного видео на дисплее с прогрессивной разверткой требуется процесс, называемый деинтерлейсингом . Это может быть несовершенной техникой, особенно если частота кадров не удваивается в деинтерлейсинговом выходе. Обеспечение наилучшего качества изображения для чересстрочных видеосигналов без удвоения частоты кадров требует дорогостоящих и сложных устройств и алгоритмов и может вызывать различные артефакты. Для телевизионных дисплеев системы деинтерлейсинга интегрируются в телевизоры с прогрессивной разверткой, которые принимают чересстрочный сигнал, такой как вещательный сигнал SDTV.
Большинство современных компьютерных мониторов не поддерживают чересстрочное видео, за исключением некоторых устаревших режимов среднего разрешения (и, возможно, 1080i в качестве дополнения к 1080p), а поддержка видео стандартной четкости (480/576i или 240/288p) встречается особенно редко, учитывая его гораздо более низкую частоту строчной развертки по сравнению с типичными аналоговыми компьютерными видеорежимами "VGA" или выше. Воспроизведение чересстрочного видео с DVD, цифрового файла или аналоговой карты захвата на дисплее компьютера вместо этого требует некоторой формы деинтерлейсинга в программном обеспечении проигрывателя и/или графическом оборудовании, которое часто использует очень простые методы для деинтерлейсинга. Это означает, что чересстрочное видео часто имеет видимые артефакты на компьютерных системах. Компьютерные системы могут использоваться для редактирования чересстрочного видео, но несоответствие между компьютерными системами отображения видео и форматами чересстрочного телевизионного сигнала означает, что редактируемый видеоконтент не может быть просмотрен должным образом без отдельного оборудования отображения видео.
Современные телевизоры используют систему интеллектуальной экстраполяции дополнительной информации, которая будет присутствовать в прогрессивном сигнале полностью из чересстрочного оригинала. Теоретически: это должно быть просто проблемой применения соответствующих алгоритмов к чересстрочному сигналу, поскольку вся информация должна присутствовать в этом сигнале. На практике результаты в настоящее время изменчивы и зависят от качества входного сигнала и количества вычислительной мощности, применяемой для преобразования. Наибольшим препятствием в настоящее время являются артефакты в чересстрочных сигналах низкого качества (обычно вещательное видео), поскольку они не являются постоянными от поля к полю. С другой стороны, чересстрочные сигналы с высокой скоростью передачи данных, такие как от HD-видеокамер, работающих в режиме самой высокой скорости передачи данных, работают хорошо.
Алгоритмы деинтерлейсинга временно сохраняют несколько кадров чересстрочных изображений, а затем экстраполируют дополнительные данные кадров, чтобы сделать гладкое изображение без мерцания. Такое хранение и обработка кадров приводит к небольшой задержке отображения , которая видна в бизнес-салонах с большим количеством различных моделей на дисплее. В отличие от старого необработанного сигнала NTSC, экраны не все следуют движению в идеальной синхронности. Некоторые модели, по-видимому, обновляются немного быстрее или медленнее, чем другие. Аналогично, звук может иметь эффект эха из-за различных задержек обработки.
Когда была разработана кинопленка, экран должен был освещаться с высокой частотой, чтобы предотвратить видимое мерцание . Точная необходимая частота зависит от яркости — 50 Гц (едва) приемлемы для небольших дисплеев с низкой яркостью в тускло освещенных помещениях, в то время как 80 Гц или более могут быть необходимы для ярких дисплеев, которые простираются на периферийное зрение. Решение для кинофильма состояло в том, чтобы проецировать каждый кадр фильма три раза с помощью трехлопастного затвора: фильм, снятый со скоростью 16 кадров в секунду, освещал экран 48 раз в секунду. Позже, когда стало доступно звуковое кино, более высокая скорость проецирования 24 кадра в секунду позволила двухлопастному затвору производить освещение 48 раз в секунду — но только в проекторах, неспособных проецировать с более низкой скоростью.
Это решение не могло быть использовано для телевидения. Для хранения полного видеокадра и его отображения дважды требуется кадровый буфер — электронная память ( RAM ) — достаточный для хранения видеокадра. Этот метод не был реализован до конца 1980-х годов и с появлением цифровой технологии. Кроме того, для избежания помех на экране , вызванных студийным освещением и ограничениями технологии вакуумных трубок, требовалось, чтобы ЭЛТ для телевидения сканировались на частоте линии переменного тока . (Это было 60 Гц в США, 50 Гц в Европе.)
С 1914 года было предложено несколько различных патентов на чересстрочную развертку в контексте передачи неподвижных или движущихся изображений, но немногие из них были осуществимы. [11] [12] [13] В 1926 году Улисес Арманд Санабриа продемонстрировал телевидение 200 000 человек, посетивших Чикагскую всемирную радиовыставку. Система Санабрии была механически развёрнута с использованием «тройного чересстрочного» диска Нипкова с тремя смещенными спиралями и, таким образом, представляла собой схему 3:1, а не обычную схему 2:1. Она работала с 45-строчными изображениями по 15 кадров в секунду. При 15 кадрах в секунду и чересстрочной развёртке 3:1 частота полей составляла 45 полей в секунду, что давало (на тот момент) очень устойчивое изображение. Он не подавал заявку на патент на чересстрочную развёртку до мая 1931 года. [13]
В 1930 году немецкий инженер Telefunken Фриц Шрётер впервые сформулировал и запатентовал концепцию разбиения одного кадра изображения на последовательные перемежающиеся строки, основанную на его более ранних экспериментах с фототелеграфией. [11] [14] В США инженер RCA Рэндалл К. Баллард запатентовал ту же идею в 1932 году, первоначально с целью переформатирования звукового фильма для телевидения, а не для передачи живых изображений. [11] [15] [16] Коммерческое внедрение началось в 1934 году, когда экраны электронно-лучевых трубок стали ярче, увеличив уровень мерцания, вызванного прогрессивной (последовательной) разверткой. [12]
В 1936 году, когда Великобритания устанавливала аналоговые стандарты, ранняя электроника привода ЭЛТ на основе термоэлектронных ламп могла сканировать только около 200 строк за 1/50 секунды (т. е. частота повторения пилообразной горизонтальной формы сигнала составляла приблизительно 10 кГц). Используя чересстрочную развертку, пара полей из 202,5 строк могла быть наложена друг на друга, чтобы стать более четким кадром из 405 строк (при этом около 377 использовались для фактического изображения, и еще меньше были видны в пределах рамки экрана; на современном языке стандарт был бы «377i»). Частота вертикальной развертки оставалась 50 Гц, но видимые детали были заметно улучшены. В результате эта система вытеснила механическую прогрессивную систему сканирования Джона Логи Бэрда на 240 строк, которая также проходила испытания в то время.
Начиная с 1940-х годов, усовершенствования в технологиях позволили США и остальной Европе принять системы, использующие все более высокие частоты строчной развертки и большую полосу пропускания радиосигнала для получения большего количества строк при той же частоте кадров, тем самым достигая лучшего качества изображения. Однако основы чересстрочной развертки были в основе всех этих систем. США приняли систему из 525 строк , позже включив в нее композитный цветовой стандарт, известный как NTSC , Европа приняла систему из 625 строк , а Великобритания перешла от своей идиосинкразической системы из 405 строк к (гораздо более похожей на американскую) системе из 625, чтобы избежать необходимости разрабатывать (совершенно) уникальный метод цветного телевидения. Франция перешла от своей аналогично уникальной монохромной системы из 819 строк к более европейскому стандарту 625. Европа в целом, включая Великобританию, затем приняла стандарт кодирования цвета PAL , который был по сути основан на NTSC, но инвертировал фазу несущей цвета с каждой строкой (и кадром), чтобы отменить искажающие оттенки фазовые сдвиги, которые преследовали вещание NTSC. Вместо этого Франция приняла свою собственную уникальную систему SECAM на основе двух несущих FM , которая предлагала улучшенное качество за счет большей электронной сложности и также использовалась некоторыми другими странами, в частности Россией и ее сателлитными государствами. Хотя стандарты цвета часто используются как синонимы для базового видеостандарта - NTSC для 525i/60, PAL/SECAM для 625i/50 - есть несколько случаев инверсий или других модификаций; Например, цвет PAL используется в вещании в формате «NTSC» (то есть 525i/60) в Бразилии , а также наоборот в других местах, наряду со случаями сжатия полосы пропускания PAL до 3,58 МГц, чтобы соответствовать распределению диапазона вещательных волн NTSC, или расширения NTSC для занятия 4,43 МГц PAL.
Чересстрочная развертка была повсеместной в дисплеях до 1970-х годов, когда потребности компьютерных мониторов привели к повторному внедрению прогрессивной развертки, в том числе на обычных телевизорах или простых мониторах, основанных на той же схеме; большинство дисплеев на основе ЭЛТ полностью способны отображать как прогрессивную, так и чересстрочную развертку независимо от их первоначального предполагаемого использования, при условии совпадения горизонтальной и вертикальной частот, поскольку техническая разница заключается просто в том, чтобы либо начинать/заканчивать цикл вертикальной синхронизации на полпути вдоль строки сканирования каждый второй кадр (чересстрочная развертка), либо всегда синхронизироваться прямо в начале/конце строки (прогрессивная развертка). Чересстрочная развертка по-прежнему используется для большинства телевизоров стандартной четкости и стандарта вещания HDTV 1080i , но не для ЖК-дисплеев , микрозеркал ( DLP ) или большинства плазменных дисплеев ; Эти дисплеи не используют растровую развертку для создания изображения (их панели по-прежнему могут обновляться слева направо, сверху вниз, но всегда прогрессивно и не обязательно с той же скоростью, что и входной сигнал), и поэтому не могут извлечь выгоду из чересстрочной развертки (где старые ЖК-дисплеи используют систему «двойного сканирования» для обеспечения более высокого разрешения с более медленной технологией обновления, вместо этого панель делится на две смежные половины, которые обновляются одновременно ): на практике они должны управляться сигналом прогрессивной развертки. Схема деинтерлейсинга для получения прогрессивной развертки из обычного чересстрочного вещательного телевизионного сигнала может увеличить стоимость телевизора, использующего такие дисплеи. В настоящее время прогрессивные дисплеи доминируют на рынке HDTV.
В 1970-х годах компьютеры и домашние игровые видеосистемы начали использовать телевизоры в качестве устройств отображения. На тот момент 480-строчный сигнал NTSC был далеко за пределами графических возможностей недорогих компьютеров, поэтому эти системы использовали упрощенный видеосигнал, который заставлял каждое видеополе сканироваться непосредственно поверх предыдущего, а не каждую строку между двумя строками предыдущего поля, наряду с относительно низким количеством горизонтальных пикселей. Это ознаменовало возвращение прогрессивной развертки, невиданной с 1920-х годов. Поскольку каждое поле становилось полным кадром само по себе, современная терминология назвала бы это 240p на телевизорах NTSC и 288p на PAL . В то время как потребительским устройствам было разрешено создавать такие сигналы, правила вещания запрещали телевизионным станциям передавать видео таким образом. Стандарты компьютерных мониторов, такие как режим TTL-RGB, доступный на CGA и, например, BBC Micro, были дальнейшими упрощениями NTSC, что улучшило качество изображения за счет исключения модуляции цвета и обеспечения более прямого соединения между графической системой компьютера и ЭЛТ.
К середине 1980-х годов компьютеры переросли эти видеосистемы и нуждались в более совершенных дисплеях. Большинство домашних и базовых офисных компьютеров страдали от использования старого метода сканирования, при этом наивысшее разрешение дисплея составляло около 640x200 (или иногда 640x256 в областях 625 строк/50 Гц), что приводило к сильно искаженной форме пикселя высокой узкой высоты , что затрудняло отображение текста высокого разрешения вместе с реалистичными пропорциональными изображениями (логические режимы «квадратных пикселей» были возможны, но только при низком разрешении 320x200 или меньше). Решения от разных компаний сильно различались. Поскольку сигналы монитора ПК не требовали трансляции, они могли потреблять гораздо больше, чем 6, 7 и 8 МГц полосы пропускания, которыми были ограничены сигналы NTSC и PAL. Монохромный дисплейный адаптер и усовершенствованный графический адаптер IBM , а также графическая карта Hercules и оригинальный компьютер Macintosh генерировали видеосигналы 342–350p, при частоте 50–60 Гц и полосе пропускания приблизительно 16 МГц; некоторые усовершенствованные клоны ПК , такие как AT&T 6300 (он же Olivetti M24 ), а также компьютеры, предназначенные для внутреннего рынка Японии, вместо этого поддерживали 400p на частоте около 24 МГц, а Atari ST увеличивал частоту до 71 Гц при полосе пропускания 32 МГц — все это требовало специальных высокочастотных (и обычно одномодовых, т. е. несовместимых с «видео») мониторов из-за их повышенной скорости передачи данных. Вместо этого Commodore Amiga создавал настоящий чересстрочный сигнал 480i60/576i50 RGB на частотах вещательного видео (и с полосой пропускания 7 или 14 МГц), подходящий для кодирования NTSC/PAL (где он плавно децимировался до 3,5~4,5 МГц). Эта способность (плюс встроенная синхронизация ) привела к тому, что Amiga доминировала в области видеопроизводства до середины 1990-х годов, но чересстрочный режим отображения вызывал проблемы с мерцанием для более традиционных приложений ПК, где требовалась однопиксельная детализация, с периферийными устройствами «flicker-fixer» scan-doubler и высокочастотными RGB-мониторами (или собственным специализированным монитором Commodore scan-conversion A2024), которые были популярными, хотя и дорогими, покупками среди продвинутых пользователей. В 1987 году появился стандарт VGA , на основе которого вскоре были стандартизированы ПК, а также линейка компьютеров Macintosh II от Apple , предлагавшая дисплеи с аналогичным, а затем и превосходящим его разрешением и глубиной цвета. Соперничество между двумя стандартами (а позднее и квазистандартами ПК, такими как XGA и SVGA) быстро повысило качество отображения, доступного как профессиональным, так и домашним пользователям.
В конце 1980-х и начале 1990-х годов производители мониторов и графических карт представили новые стандарты высокого разрешения, которые снова включали чересстрочную развертку. Эти мониторы работали на более высоких частотах сканирования, обычно допуская частоту полей от 75 до 90 Гц (т. е. частоту кадров от 37,5 до 45 Гц), и имели тенденцию использовать в своих ЭЛТ-мониторах люминофоры с более длительным послесвечением, все это было призвано облегчить проблемы мерцания и мерцания. Такие мониторы оказались в целом непопулярными, за исключением специализированных приложений сверхвысокого разрешения, таких как САПР и DTPчто требовало как можно большего количества пикселей, причем чересстрочная развертка была необходимым злом и лучше, чем попытка использовать эквиваленты с прогрессивной разверткой. Хотя мерцание часто не было сразу заметно на этих дисплеях, напряжение глаз и отсутствие фокусировки, тем не менее, стали серьезной проблемой, а компромиссом для более длительного послесвечения стали снижение яркости и плохая реакция на движущиеся изображения, оставляющие видимые и часто нецветные следы. Эти цветные следы были небольшим раздражением для монохромных дисплеев и, как правило, медленно обновляющихся экранов, используемых для целей проектирования или запросов к базам данных, но гораздо более неприятными для цветных дисплеев и более быстрых движений, присущих все более популярным оконным операционным системам, а также полноэкранной прокрутке в текстовых процессорах WYSIWYG, электронных таблицах и, конечно, для игр с высоким уровнем действия. Кроме того, регулярные тонкие горизонтальные линии, характерные для ранних графических интерфейсов, в сочетании с низкой глубиной цвета, что означало, что элементы окна были, как правило, высококонтрастными (действительно, часто абсолютно черно-белыми), делали мерцание еще более очевидным, чем в других видеоприложениях с более низкой частотой полей. Поскольку быстрый технологический прогресс сделал его практичным и доступным, всего через десять лет после того, как появились первые чересстрочные обновления сверхвысокого разрешения для IBM PC, чтобы обеспечить достаточно высокую частоту пикселей и горизонтальную скорость сканирования для режимов прогрессивной развертки высокого разрешения в первых профессиональных, а затем и потребительских дисплеях, эта практика вскоре была оставлена. В оставшуюся часть 1990-х годов мониторы и графические карты вместо этого активно использовали свои самые высокие заявленные разрешения как «нечересстрочные», даже когда общая частота кадров была едва ли выше, чем для чересстрочных режимов (например, SVGA при 56p по сравнению с 43i до 47i), и обычно включали верхний режим, технически превышающий фактическое разрешение ЭЛТ (количество цветовых люминофорных триад), что означало, что не было никакой дополнительной четкости изображения, которая могла бы быть получена посредством чересстрочной развертки и/или дальнейшего увеличения полосы пропускания сигнала. Этот опыт является причиной того, что индустрия ПК сегодня остается против чересстрочной развертки в HDTV и лоббировала стандарт 720p, и продолжает настаивать на принятии 1080p (при 60 Гц для стран, где раньше использовался NTSC, и 50 Гц для PAL); Тем не менее, 1080i остается наиболее распространенным разрешением HD-вещания, хотя бы по причинам обратной совместимости со старым оборудованием HDTV, которое не может поддерживать 1080p (а иногда даже 720p) без добавления внешнего масштабирующего устройства, аналогично тому, как и почему большинство цифровых вещателей, ориентированных на SD, по-прежнему полагаются на устаревший стандарт MPEG2, встроенный, например, в DVB-T .
Было показано, что эффективность кодирования 1080p/50 очень похожа (симуляции) или даже лучше (субъективные тесты), чем 1080i/25, несмотря на то, что необходимо кодировать в два раза больше пикселей. Это связано с более высокой эффективностью сжатия и лучшим отслеживанием движения прогрессивно сканируемых видеосигналов по сравнению с чересстрочной разверткой.
