Прогрессивный сегментированный кадр (PsF, sF, SF) — это схема, предназначенная для получения, хранения, изменения и распространения видео с прогрессивной разверткой с использованием чересстрочного оборудования.
С помощью PsF прогрессивный кадр делится на два сегмента , с нечетными строками в одном сегменте и четными строками в другом сегменте. Технически сегменты эквивалентны чересстрочным полям , но в отличие от собственного чересстрочного видео, между двумя полями, составляющими видеокадр, нет движения: оба поля представляют один и тот же момент времени. Эта техника позволяет обрабатывать прогрессивное изображение с помощью той же электронной схемы, которая используется для хранения, обработки и маршрутизации чересстрочного видео.
Термин прогрессивный сегментированный кадр используется преимущественно в отношении видео высокой четкости . В мире видео стандартной четкости , которое традиционно использовало чересстрочную развертку, он также известен как квази-черешневый [1] прогрессивная запись [2] или режим фильма [3] . Другие названия PsF, используемые производителями электронного оборудования, включают прогрессивную запись (Sony), режим прогрессивной развертки (Sony), режим прогрессивного затвора (Sony), режим кадрового затвора (Sony), режим кадра (Panasonic и Canon), цифровое кино (Panasonic), профессиональный кинотеатр (Panasonic) и режим кино (Canon).
PsF был разработан для упрощения преобразования кинематографического контента в различные видеостандарты, а также в качестве средства обмена видео между сетями и вещателями по всему миру. [4] Первоначальная спецификация PsF, появившаяся в киноиндустрии в конце 1990-х годов, была ориентирована на контент с частотой 24 кадра/с, в результате чего существующее чересстрочное оборудование пришлось модифицировать для частоты сканирования 48 Гц, чтобы оно могло правильно работать с контентом с частотой 24 кадра/с.
Однако не все приветствовали стандарт PsF. Некоторые отраслевые обозреватели утверждали, что собственная обработка 24p была бы лучшим и более чистым выбором. Чарльз Пойнтон , авторитет в области цифрового телевидения, сделал следующее замечание в своей книге: «Сторонники схемы [PsF] заявляют о совместимости с чересстрочной обработкой и записывающим оборудованием, что, на мой взгляд, является сомнительной целью». [1] Уильям Ф. Шрайбер, бывший директор Программы передовых исследований телевидения в Массачусетском технологическом институте , подозревал, что продолжающаяся пропаганда чересстрочного оборудования исходит от компаний-производителей бытовой электроники, которые пытались вернуть существенные инвестиции, сделанные ими в устаревшие технологии. [5]
Несмотря на критику, PsF быстро стал фактическим стандартом для высококачественной передачи фильмов на видео. Одним из задокументированных примеров использования PsF является передача фильма « Терминатор 2: Судный день » на DVD в 2003 году , выполненная Artisan Entertainment и THX . Оригинальный фильм со скоростью 24 кадра/с был преобразован в формат PsF и записан на видеокассеты HD-D5 . Это позволило создать цифровой мастер , который был почти идентичен оригинальному фильму, и сделало возможным цифровое редактирование с исходной частотой кадров. [6] Тот же цифровой мастер, по-видимому, использовался для передачи фильма на Blu-ray Disc 2006 года. [7]
PsF был признан Рекомендацией ITU-R BT.709 как законный способ передачи прогрессивных кадров в чересстрочной системе. Скорости 25PsF и 30PsF были добавлены в спецификацию в дополнение к более устоявшейся 24PsF. Также разрешены «дробные» частоты кадров, имеющие вышеуказанные значения, деленные на 1,001; полученные скорости 23,976PsF и 29,97PsF используются в системах 59,94 Гц. Никаких изменений с систем 59,94 Гц на 60 Гц (хотя это предусмотрено и ожидается) не произошло, что позволило отображать на аналоговых цветных телевизорах и мониторах NTSC после преобразования с понижением частоты и кодирования.
PsF стал средством первоначального получения изображения в профессиональных видеокамерах Sony. Он используется в видеокамерах HDCAM и XDCAM , включая камеру HDW-F900 CineAlta , которую Джордж Лукас использовал для создания «Звездных войн, Эпизод 2» , а Александр Сокуров — для создания «Русского ковчега» полностью в цифровом формате.
2:2 pulldown широко используется в 50 Гц чересстрочных телевизионных системах для трансляции прогрессивного материала, записанного со скоростью 25 кадров/с, но редко используется в 60 Гц системах. Схема 2:2 pulldown изначально была разработана для чересстрочных дисплеев, поэтому мелкие вертикальные детали обычно отфильтровываются, чтобы минимизировать межстрочный твиттер . PsF был разработан для передачи прогрессивного контента и поэтому не использует такую фильтрацию.
PALplus использует цифровой поток, встроенный в чересстрочный аналоговый телевизионный сигнал, называемый широкоэкранным сигналом , который, среди прочих данных, описывает, следует ли обрабатывать сигнал как чересстрочный («режим камеры») или прогрессивный («режим фильма»). [3]
PsF используется в некоторых камкордерах DV , HDV и AVCHD для записи с прогрессивной разверткой 25 кадров/с и 30 кадров/с. Для достижения этого камера получает 30 ( NTSC ) или 25 ( PAL ) независимых изображений в секунду. Эти изображения выводятся как 60 (NTSC) или 50 (PAL) чересстрочных полей. Результатом является контент с прогрессивной разверткой, совместимый с традиционными системами чересстрочной развертки.
Вот как Sony описала режим прогрессивной записи в руководстве по эксплуатации камкордера Sony DCR-HC96 с частотой развертки 60 Гц («NTSC»):
Примечание о прогрессивном режиме записи
В обычной телевизионной трансляции экран делится на 2 более тонких поля, которые отображаются по очереди, каждые 1/60 секунды. Таким образом, фактическое изображение, отображаемое в одно мгновение, покрывает только половину видимой области изображения. При прогрессивной записи изображение отображается полностью со всеми пикселями. [2]
В буклете к камкордеру Sony DSR-PD175P с частотой развертки 50 Гц («PAL») режим прогрессивной записи описывается следующим образом:
Режим прогрессивной развертки
Изображение 25p, захваченное системой датчиков, записывается как чересстрочный сигнал путем деления каждого кадра на два поля. Это обеспечивает совместимость с текущим оборудованием для редактирования и мониторинга, которое принимает только чересстрочные сигналы, при сохранении качества изображения 25p. [8]
В инструкции по эксплуатации камкордера Panasonic PV-GS500 с частотой развертки 60 Гц («NTSC») режим прогрессивной записи описывается следующим образом:
Функция Pro-Cinema
В дополнение к эффектам при использовании функции Wide, изображения также могут быть записаны со скоростью 30 кадров в секунду с эффектом стробоскопа. [9]
В техническом документе HDV Progressive Primer упоминается режим прогрессивного сегментированного кадра:
Режим прогрессивной развертки
В этом режиме захваченное изображение делится на две половины, затем записывается или выводится как чересстрочный сигнал. Половины называются сегментами, а не полями, потому что между ними нет временной разницы. Этот метод также называется записью PsF (Progressive segmented Frame). Режим прогрессивной развертки подходит для художественных фильмов, документальных фильмов, музыкальных клипов, которые должны быть записаны как чересстрочное видео для просмотра на чересстрочных мониторах, но хотят придать «прогрессивный вид» их движению. Кроме того, видео, снятое в режиме прогрессивной развертки, можно редактировать и выводить как настоящее прогрессивное видео, если это необходимо. [10]
Бытовые видеокамеры, а также большинство профессиональных видеокамер не используют PsF для записи видео со скоростью 24 кадра/с; вместо этого они либо записывают его изначально в прогрессивной форме, либо применяют преобразование 2:3 .
Большинство видеоформатов, включая профессиональные, используют цветовую субдискретизацию для уменьшения количества цветной информации в видео, используя преимущество более низкой остроты зрения человека для цветовых различий, чем для яркости. [11] Такое уменьшение улучшает сжатие видеосигнала, что всегда желательно из-за ограничений хранения и передачи. Для обеспечения совместимости с чересстрочными системами цветная информация в видео PsF иногда записывается в чересстрочном формате, несмотря на то, что контент является прогрессивным. Это может привести к появлению чересстрочных артефактов , заметных на цветных объектах. [12]
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )