Video xen kẽ

Quét liên tục chụp, truyền và hiển thị hình ảnh theo đường dẫn tương tự như văn bản trên trang — từng dòng, từ trên xuống dưới. Mẫu quét xen kẽ trong màn hình CRT độ nét tiêu chuẩn cũng hoàn thành quá trình quét như vậy, nhưng trong hai lần chuyển (hai trường). Vượt qua đầu tiên hiển thị các dòng đầu tiên và tất cả các số lẻ, từ góc trên cùng bên trái đến góc dưới cùng bên phải. Đường chuyền thứ hai hiển thị đường thứ hai và tất cả các dòng được đánh số chẵn, điền vào khoảng trống trong lần quét đầu tiên.

Quá trình quét các dòng thay thế này được gọi là xen kẽ . Một lĩnh vực là một hình ảnh mà chỉ chứa một nửa số dòng cần thiết để tạo ra một bức tranh hoàn chỉnh. Sự liên tục của tầm nhìn làm cho mắt cảm nhận hai trường như một hình ảnh liên tục. Trong những ngày của màn hình CRT, ánh sáng rực rỡ của phốt pho của màn hình đã hỗ trợ hiệu ứng này.

Việc xen kẽ cung cấp đầy đủ chi tiết theo chiều dọc với cùng một băng thông cần thiết để quét toàn bộ liên tục, nhưng với tốc độ khung hình và tốc độ làm mới gấp đôi . Để tránh hiện tượng nhấp nháy, tất cả các hệ thống truyền hình quảng bá tương tự đều sử dụng phương pháp xen kẽ.

Các định dạng định dạng như 576i50 và 720p50 chỉ định tốc độ khung hình cho các định dạng quét liên tục, nhưng đối với các định dạng xen kẽ, chúng thường chỉ định tốc độ trường (gấp đôi tốc độ khung hình). Điều này có thể dẫn đến nhầm lẫn, vì các định dạng mã thời gian SMPTE tiêu chuẩn của ngành luôn xử lý tỷ lệ khung hình, không phải tỷ lệ trường. Để tránh nhầm lẫn, SMPTE và EBU luôn sử dụng tốc độ khung hình để chỉ định các định dạng xen kẽ, ví dụ: 480i60 là 480i / 30, 576i50 là 576i / 25 và 1080i50 là 1080i / 25. Quy ước này giả định rằng một khung hoàn chỉnh trong một tín hiệu xen kẽ bao gồm hai trường theo thứ tự.

Ảnh chụp màn hình từ HandBrake , thể hiện sự khác biệt giữa hình ảnh không xen kẽ và xen kẽ. ^[6]

Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong truyền hình tương tự là băng thông tín hiệu, được đo bằng megahertz. Băng thông càng lớn, toàn bộ chuỗi sản xuất và phát sóng càng đắt tiền và phức tạp. Điều này bao gồm máy ảnh, hệ thống lưu trữ, hệ thống phát sóng — và hệ thống tiếp nhận: màn hình mặt đất, cáp, vệ tinh, Internet và người dùng cuối ( TV và màn hình máy tính ).

Đối với băng thông cố định, interlace cung cấp tín hiệu video với tốc độ làm mới màn hình gấp đôi cho số dòng nhất định (so với video quét liên tục ở tốc độ khung hình tương tự — ví dụ: 1080i ở 60 nửa khung hình / giây, so với 1080p ở 30 khung hình đầy đủ môi giây). Tốc độ làm mới cao hơn giúp cải thiện sự xuất hiện của một đối tượng đang chuyển động, bởi vì nó cập nhật vị trí của nó trên màn hình thường xuyên hơn và khi một đối tượng đứng yên, thị giác của con người kết hợp thông tin từ nhiều nửa khung hình tương tự để tạo ra cùng độ phân giải được cảm nhận như được cung cấp bởi một khung đầy đủ tiến bộ. Tuy nhiên, kỹ thuật này chỉ hữu ích nếu tài liệu nguồn có sẵn với tốc độ làm mới cao hơn. Phim điện ảnh thường được quay ở tốc độ 24 khung hình / giây và do đó không được hưởng lợi từ việc xen kẽ, một giải pháp giúp giảm băng thông video tối đa xuống 5MHz mà không làm giảm tốc độ quét hình ảnh hiệu quả là 60 Hz.

Với băng thông cố định và tốc độ làm mới cao, video xen kẽ cũng có thể cung cấp độ phân giải không gian cao hơn so với quét liên tục. Ví dụ: HDTV xen kẽ độ phân giải 1920 × 1080 pixel với tốc độ trường 60 Hz (được gọi là 1080i60 hoặc 1080i / 30) có băng thông tương tự như HDTV quét liên tục 1280 × 720 pixel với tốc độ khung hình 60 Hz (720p60 hoặc 720p / 60) , nhưng đạt được độ phân giải không gian xấp xỉ gấp đôi cho các cảnh chuyển động thấp.

Tuy nhiên, lợi ích về băng thông chỉ áp dụng cho tín hiệu video kỹ thuật số tương tự hoặc không nén . Với tính năng nén video kỹ thuật số, như được sử dụng trong tất cả các tiêu chuẩn truyền hình kỹ thuật số hiện tại, việc xen kẽ làm tăng thêm tính kém hiệu quả. ^[7] EBU đã thực hiện các thử nghiệm cho thấy rằng mức tiết kiệm băng thông của video xen kẽ so với video liên tục là tối thiểu, ngay cả với tốc độ khung hình gấp đôi. Tức là, tín hiệu 1080p50 tạo ra tốc độ bit gần giống với tín hiệu 1080i50 (hay còn gọi là 1080i / 25), ^[3] và 1080p50 thực sự yêu cầu ít băng thông hơn để được coi là tốt hơn một cách chủ quan so với tương đương 1080i / 25 (1080i50) khi mã hóa "sports- loại "cảnh. ^{[số 8]}

Các VHS , và hầu hết các phương pháp quay video tương tự khác mà sử dụng một trống quay video ghi lại trên băng, hưởng lợi từ xen kẽ. Trên VHS, trống quay một vòng hoàn toàn trên mỗi khung hình và mang hai đầu hình ảnh, mỗi đầu quét bề mặt băng một lần cho mỗi vòng quay. Nếu thiết bị được tạo ra để quay video được quét liên tục, bộ chuyển đổi các đầu sẽ nằm ở giữa hình ảnh và xuất hiện dưới dạng một dải ngang. Việc xen kẽ cho phép các chuyển đổi diễn ra ở đầu và cuối hình ảnh, những khu vực mà người xem không nhìn thấy được trong TV tiêu chuẩn. Thiết bị cũng có thể được chế tạo nhỏ gọn hơn nếu mỗi lần quét ghi lại một khung hình đầy đủ, vì điều này sẽ yêu cầu trống có đường kính đôi quay với vận tốc góc bằng một nửa và làm cho các lần quét nông hơn, dài hơn trên băng để bù lại số dòng gấp đôi trên mỗi lần quét. Tuy nhiên, khi hình ảnh tĩnh được tạo ra từ bản ghi băng video xen kẽ, trên hầu hết các đơn vị tiêu dùng cũ hơn, băng sẽ bị dừng và cả hai đầu sẽ chỉ đọc lặp lại cùng một trường của hình ảnh, về cơ bản giảm một nửa độ phân giải dọc cho đến khi tiếp tục phát lại. Tùy chọn khác là chụp toàn bộ khung hình (cả hai trường) khi nhấn nút tạm dừng ngay trước khi thực sự dừng băng, sau đó tái tạo lặp lại từ bộ đệm khung hình. Phương pháp thứ hai có thể tạo ra hình ảnh sắc nét hơn nhưng chủ yếu cần phải khử xen kẽ ở một mức độ nào đó để thu được lợi ích hình ảnh đáng chú ý. Trong khi phương pháp trước đây sẽ tạo ra các hiện vật nằm ngang về phía trên và dưới của bức tranh do các đầu không thể đi ngang chính xác theo cùng một đường dọc theo bề mặt băng như khi ghi trên băng chuyển động, sự sai lệch này thực sự sẽ tồi tệ hơn khi ghi liên tục.

Tính năng xen kẽ có thể được khai thác để sản xuất chương trình TV 3D, đặc biệt là với màn hình CRT và đặc biệt là đối với kính lọc màu bằng cách truyền hình ảnh được khóa màu cho mỗi mắt trong các trường xen kẽ. Điều này không yêu cầu thay đổi đáng kể đối với thiết bị hiện có. Kính màn trập cũng có thể được sử dụng, rõ ràng là với yêu cầu đạt được sự đồng bộ. Nếu màn hình quét liên tục được sử dụng để xem chương trình như vậy, bất kỳ nỗ lực nào để hủy xen kẽ hình ảnh sẽ khiến hiệu ứng trở nên vô ích. Đối với kính lọc màu, hình ảnh phải được đệm và hiển thị như thể nó đang tăng dần với các đường có phím màu xen kẽ, hoặc mỗi trường phải được nhân đôi dòng và hiển thị dưới dạng các khung rời rạc. Quy trình thứ hai là cách duy nhất để phù hợp với kính màn trập trên màn hình tiến bộ.

Khi ai đó xem video xen kẽ trên một màn hình tiến bộ có khả năng khử xen kẽ kém, họ có thể thấy "sự đan xen" chuyển động giữa hai trường của một khung hình.

Hình ảnh của một chiếc lốp xe ô tô đang chuyển động, sự xen kẽ được giảm bớt bằng cách sắp xếp lại trường chẵn và lẻ trên trục X. Trường còn lại đã được di chuyển sang phải 16 pixel, làm giảm sự chải kỹ trên cản và đường viền lốp, nhưng nắp trung tâm đã xoay giữa các trường có sự chải kỹ đáng chú ý.

Video xen kẽ được thiết kế để ghi lại, lưu trữ, truyền và hiển thị ở cùng một định dạng xen kẽ. Bởi vì mỗi khung video xen kẽ là hai trường được ghi lại tại các thời điểm khác nhau trong thời gian, các khung video xen kẽ có thể thể hiện các hiện vật chuyển động được gọi là hiệu ứng xen kẽ hoặc lược , nếu các đối tượng được ghi di chuyển đủ nhanh để ở các vị trí khác nhau khi từng trường riêng lẻ được chụp. Những hiện vật này có thể hiển thị rõ ràng hơn khi video xen kẽ được hiển thị ở tốc độ chậm hơn so với tốc độ được quay hoặc trong khung hình tĩnh.

Mặc dù có những phương pháp đơn giản để tạo ra các khung hình tiến bộ tương đối hài lòng từ hình ảnh xen kẽ, ví dụ: bằng cách nhân đôi các dòng của một trường và bỏ qua trường kia (giảm một nửa độ phân giải dọc) hoặc khử răng cưa hình ảnh theo trục dọc để ẩn một số chải kỹ, đôi khi có những phương pháp tạo ra kết quả vượt trội hơn nhiều so với những phương pháp này. Nếu chỉ có chuyển động sang ngang (trục X) giữa hai trường và chuyển động này đều trong toàn bộ khung hình, thì có thể căn chỉnh các đường quét và cắt các đầu bên trái và bên phải vượt quá diện tích khung hình để tạo ra hình ảnh ưng ý về mặt thị giác. Chuyển động trục Y nhỏ có thể được sửa chữa tương tự bằng cách căn chỉnh các đường quét theo một trình tự khác và cắt phần thừa ở trên cùng và dưới cùng. Thường thì giữa bức tranh là khu vực cần thiết nhất để kiểm tra và cho dù chỉ áp dụng hiệu chỉnh căn chỉnh trục X hoặc Y, hay cả hai đều được áp dụng, thì hầu hết các hiện vật đều sẽ xảy ra ở các cạnh của bức tranh. Tuy nhiên, ngay cả những quy trình đơn giản này cũng yêu cầu theo dõi chuyển động giữa các trường và một đối tượng xoay hoặc nghiêng hoặc một đối tượng di chuyển theo trục Z (ra xa hoặc về phía máy ảnh) vẫn sẽ tạo ra hiện tượng chải kỹ, thậm chí có thể trông tệ hơn nếu các trường đó đã tham gia bằng một phương pháp đơn giản hơn. Một số quy trình khử xen kẽ có thể phân tích từng khung hình riêng lẻ và quyết định phương pháp tốt nhất. Việc chuyển đổi hoàn hảo và tốt nhất trong những trường hợp này là coi mỗi khung hình là một hình ảnh riêng biệt, nhưng điều đó có thể không phải lúc nào cũng khả thi. Đối với chuyển đổi tốc độ khung hình và thu phóng, hầu hết sẽ là lý tưởng để tăng gấp đôi từng trường để tạo ra tỷ lệ khung hình lũy tiến gấp đôi, lấy mẫu lại các khung hình về độ phân giải mong muốn và sau đó quét lại luồng ở tốc độ mong muốn, ở chế độ lũy tiến hoặc xen kẽ .

Twitter ngắt dòng

Interlace giới thiệu một vấn đề tiềm ẩn được gọi là interline twitter , một dạng moiré . Hiệu ứng răng cưa này chỉ hiển thị trong một số trường hợp nhất định — khi chủ thể chứa chi tiết dọc đạt đến độ phân giải ngang của định dạng video. Ví dụ, một chiếc áo khoác sọc mịn trên một tờ báo tin tức có thể tạo ra hiệu ứng lung linh. Điều này đang chập chờn . Các chuyên gia truyền hình tránh mặc quần áo có họa tiết sọc nhỏ vì lý do này. Máy quay video chuyên nghiệp hoặc hệ thống hình ảnh do máy tính tạo ra áp dụng bộ lọc thông thấp cho độ phân giải dọc của tín hiệu để ngăn chặn hiện tượng twitter xen giữa.

Twitter xen kẽ là lý do chính khiến việc xen kẽ ít phù hợp hơn với màn hình máy tính. Mỗi dòng quét trên màn hình máy tính có độ phân giải cao thường hiển thị các điểm ảnh rời rạc, mỗi điểm ảnh không kéo dài dòng quét ở trên hoặc dưới. Khi tốc độ khung hình xen kẽ tổng thể là 60 khung hình / giây, một pixel (hoặc nghiêm trọng hơn đối với hệ thống cửa sổ hoặc văn bản được gạch chân, một đường ngang) chỉ kéo dài một đường quét theo chiều cao sẽ hiển thị trong 1/60 giây được mong đợi của màn hình hiển thị liên tục 60 Hz - nhưng sau đó là bóng tối 1/60 giây (trong khi quét trường đối diện), giảm tốc độ làm mới trên mỗi dòng / mỗi pixel xuống 30 khung hình / giây với hiện tượng nhấp nháy khá rõ ràng.

Để tránh điều này, các máy thu hình xen kẽ tiêu chuẩn thường không hiển thị chi tiết sắc nét. Khi đồ họa máy tính xuất hiện trên TV tiêu chuẩn, màn hình được xử lý như thể nó có độ phân giải chỉ bằng một nửa so với thực tế (hoặc thậm chí thấp hơn), hoặc được hiển thị ở độ phân giải đầy đủ và sau đó chịu bộ lọc thông thấp theo chiều dọc hướng (ví dụ: loại "chuyển động mờ" với khoảng cách 1 pixel, kết hợp mỗi dòng 50% với dòng tiếp theo, duy trì một mức độ phân giải vị trí đầy đủ và ngăn chặn hiện tượng "tắc nghẽn" rõ ràng của đường đơn giản tăng gấp đôi trong khi thực sự giảm nhấp nháy xuống ít hơn những gì mà cách tiếp cận đơn giản hơn sẽ đạt được). Nếu văn bản được hiển thị, nó đủ lớn để bất kỳ dòng ngang nào có chiều cao ít nhất hai dòng quét. Hầu hết các phông chữ cho chương trình truyền hình đều có các nét rộng, mập và không bao gồm các đoạn serifs chi tiết nhỏ có thể làm cho các phần chỉnh sửa rõ ràng hơn; Ngoài ra, các trình tạo ký tự hiện đại áp dụng một mức độ khử răng cưa có hiệu ứng kéo dài dòng tương tự như bộ lọc thông thấp toàn khung đã nói ở trên.

Tấm nền plasma ALiS và CRT cũ có thể hiển thị trực tiếp video xen kẽ, nhưng màn hình máy tính và TV hiện đại chủ yếu dựa trên công nghệ LCD, chủ yếu sử dụng tính năng quét tiến bộ.

Việc hiển thị video xen kẽ trên màn hình quét liên tục yêu cầu một quy trình được gọi là khử xen kẽ . Đây là một kỹ thuật không hoàn hảo và thường làm giảm độ phân giải và gây ra nhiều hiện tượng khác nhau — đặc biệt là ở những khu vực có vật thể chuyển động. Cung cấp chất lượng hình ảnh tốt nhất cho các tín hiệu video xen kẽ đòi hỏi các thiết bị và thuật toán phức tạp và đắt tiền. Đối với màn hình TV, hệ thống khử xen kẽ được tích hợp vào TV quét liên tục chấp nhận tín hiệu xen kẽ, chẳng hạn như tín hiệu SDTV phát sóng.

Hầu hết các màn hình máy tính hiện đại không hỗ trợ video xen kẽ, bên cạnh một số chế độ có độ phân giải trung bình kế thừa (và có thể là 1080i hỗ trợ cho 1080p) và hỗ trợ cho video độ phân giải tiêu chuẩn (480 / 576i hoặc 240 / 288p) đặc biệt hiếm tần số quét dòng thấp hơn so với chế độ video máy tính tương tự "VGA" điển hình hoặc cao hơn. Thay vào đó, việc phát lại video xen kẽ từ đĩa DVD, tệp kỹ thuật số hoặc thẻ ghi analog trên màn hình máy tính yêu cầu một số hình thức khử xen kẽ trong phần mềm trình phát và / hoặc phần cứng đồ họa, thường sử dụng các phương pháp rất đơn giản để khử xen kẽ. Điều này có nghĩa là video xen kẽ thường có các hiện vật có thể nhìn thấy trên hệ thống máy tính. Hệ thống máy tính có thể được sử dụng để chỉnh sửa video xen kẽ, nhưng sự khác biệt giữa hệ thống hiển thị video máy tính và các định dạng tín hiệu truyền hình xen kẽ có nghĩa là nội dung video đang được chỉnh sửa không thể xem đúng cách nếu không có phần cứng hiển thị video riêng biệt.

Các TV sản xuất hiện tại sử dụng một hệ thống ngoại suy thông minh thông tin bổ sung sẽ có trong một tín hiệu liên tục hoàn toàn từ một bản gốc xen kẽ. Về lý thuyết: đây chỉ đơn giản là vấn đề áp dụng các thuật toán thích hợp cho tín hiệu xen kẽ, vì tất cả thông tin phải có trong tín hiệu đó. Trong thực tế, các kết quả hiện đang thay đổi và phụ thuộc vào chất lượng của tín hiệu đầu vào và lượng công suất xử lý được áp dụng cho chuyển đổi. Trở ngại lớn nhất, hiện tại, là các tín hiệu đan xen chất lượng thấp hơn (nói chung là video phát sóng), vì chúng không nhất quán từ trường này sang trường khác. Mặt khác, các tín hiệu xen kẽ tốc độ bit cao như từ máy quay HD hoạt động ở chế độ tốc độ bit cao nhất hoạt động tốt.

Các thuật toán khử xen kẽ tạm thời lưu trữ một số khung hình ảnh xen kẽ và sau đó ngoại suy dữ liệu khung hình phụ để tạo ra hình ảnh mượt mà, không bị nhấp nháy. Việc lưu trữ và xử lý khung hình này dẫn đến độ trễ hiển thị nhẹ , có thể thấy ở các phòng trưng bày kinh doanh với số lượng lớn các mẫu khác nhau được trưng bày. Không giống như tín hiệu NTSC chưa được xử lý cũ, các màn hình không phải tất cả đều theo chuyển động đồng bộ hoàn hảo. Một số kiểu máy có vẻ cập nhật nhanh hơn hoặc chậm hơn một chút so với những kiểu máy khác. Tương tự, âm thanh có thể có hiệu ứng tiếng vọng do các độ trễ xử lý khác nhau.

Khi phim chuyển động được phát triển, màn hình phim phải được chiếu sáng với tốc độ cao để tránh hiện tượng nhấp nháy có thể nhìn thấy . Tốc độ chính xác cần thiết thay đổi theo độ sáng - 50 Hz (hầu như không) chấp nhận được đối với màn hình nhỏ, độ sáng thấp trong phòng thiếu sáng, trong khi 80 Hz trở lên có thể cần thiết đối với màn hình sáng mở rộng ra tầm nhìn ngoại vi. Giải pháp cho phim là chiếu mỗi khung hình của phim ba lần bằng cách sử dụng cửa trập ba cánh: phim quay ở tốc độ 16 khung hình / giây chiếu sáng màn hình 48 lần mỗi giây. Sau đó, khi phim âm thanh có sẵn, tốc độ chiếu cao hơn 24 khung hình / giây cho phép màn trập hai cánh tạo ra ánh sáng 48 lần mỗi giây — nhưng chỉ trong các máy chiếu không có khả năng chiếu ở tốc độ thấp hơn.

Giải pháp này không thể được sử dụng cho truyền hình. Để lưu một khung video đầy đủ và hiển thị hai lần, cần có bộ đệm khung — bộ nhớ điện tử ( RAM ) —đủ để lưu một khung video. Phương pháp này đã không trở nên khả thi cho đến cuối những năm 1980. Ngoài ra, việc tránh các kiểu nhiễu trên màn hình do ánh sáng studio gây ra và các giới hạn của công nghệ ống chân không yêu cầu CRT cho TV phải được quét ở tần số dòng AC . (Đây là 60 Hz ở Mỹ, 50 Hz ở Châu Âu.)

Trong lĩnh vực truyền hình cơ học , Léon Theremin đã chứng minh khái niệm về sự xen kẽ. Ông đã phát triển một chiếc tivi dựa trên trống gương, bắt đầu với độ phân giải 16 dòng vào năm 1925, sau đó là 32 dòng và cuối cùng là 64 dòng sử dụng xen kẽ vào năm 1926. Là một phần trong luận án của mình, vào ngày 7 tháng 5 năm 1926, ông truyền điện và chiếu gần đồng thời hình ảnh chuyển động trên một màn hình vuông rộng 5 foot vuông. ^[9]

Năm 1930, kỹ sư người Đức của Telefunken, Fritz Schröter, lần đầu tiên xây dựng và cấp bằng sáng chế cho khái niệm chia một khung hình video thành các đường xen kẽ. ^[10] Tại Hoa Kỳ, kỹ sư RCA Randall C. Ballard đã cấp bằng sáng chế cho ý tưởng tương tự vào năm 1932. ^{[11] [12]} Việc triển khai thương mại bắt đầu vào năm 1934 khi màn hình ống tia âm cực trở nên sáng hơn, làm tăng mức độ nhấp nháy do lũy tiến (tuần tự). quét. ^[13]

Vào năm 1936, khi Vương quốc Anh đang thiết lập các tiêu chuẩn tương tự, thiết bị điện tử truyền động CRT dựa trên van nhiệt sớm chỉ có thể quét khoảng 200 dòng trong 1/50 giây (tức là tốc độ lặp lại xấp xỉ 10kHz đối với dạng sóng lệch ngang răng cưa). Sử dụng xen kẽ, một cặp trường 202,5 ​​dòng có thể được chồng lên để trở thành khung dòng 405 sắc nét hơn (với khoảng 377 được sử dụng cho hình ảnh thực tế và ít hiển thị hơn trong khung viền màn hình; theo cách nói hiện đại, tiêu chuẩn sẽ là "377i" ). Tần số quét dọc vẫn là 50 Hz, nhưng độ chi tiết có thể nhìn thấy đã được cải thiện đáng kể. Kết quả là, hệ thống này đã thay thế hệ thống quét lũy tiến cơ học 240 dòng của John Logie Baird cũng đang được thử nghiệm vào thời điểm đó.

Từ những năm 1940 trở đi, những cải tiến trong công nghệ cho phép Hoa Kỳ và phần còn lại của Châu Âu áp dụng các hệ thống sử dụng tần số quét dòng cao hơn dần dần và băng thông tín hiệu vô tuyến nhiều hơn để tạo ra số lượng dòng cao hơn ở cùng tốc độ khung hình, do đó đạt được chất lượng hình ảnh tốt hơn. Tuy nhiên, các nguyên tắc cơ bản của quét xen kẽ là trọng tâm của tất cả các hệ thống này. Hoa Kỳ đã áp dụng hệ thống đường 525 , sau đó kết hợp tiêu chuẩn màu tổng hợp được gọi là NTSC , Châu Âu đã áp dụng hệ thống đường 625 và Vương quốc Anh chuyển từ hệ thống đường 405 đặc trưng của mình sang (giống Hoa Kỳ hơn nhiều) 625 để tránh phải phát triển một (hoàn toàn) phương pháp duy nhất của TV màu. Pháp đã chuyển từ hệ thống đơn sắc dòng 819 độc đáo tương tự của mình sang tiêu chuẩn châu Âu hơn là 625. Châu Âu nói chung, bao gồm cả Vương quốc Anh, sau đó đã áp dụng tiêu chuẩn mã hóa màu PAL , về cơ bản dựa trên NTSC, nhưng đảo ngược pha sóng mang màu với mỗi dòng (và khung hình) để loại bỏ các dịch chuyển pha làm sai lệch màu sắc đã gây ảnh hưởng đến các chương trình phát sóng NTSC. Thay vào đó, Pháp đã áp dụng hệ thống SECAM dựa trên sóng mang FM kép độc đáo của riêng mình, hệ thống này cung cấp chất lượng được cải thiện với chi phí phức tạp hơn về điện tử và cũng được một số quốc gia khác, đặc biệt là Nga và các quốc gia vệ tinh của nước này sử dụng. Mặc dù các tiêu chuẩn màu thường được sử dụng làm từ đồng nghĩa với tiêu chuẩn video cơ bản - NTSC cho 525i / 60, PAL / SECAM cho 625i / 50 - có một số trường hợp đảo ngược hoặc sửa đổi khác; ví dụ: màu PAL được sử dụng trên các chương trình phát sóng "NTSC" (tức là 525i / 60) ở Brazil, cũng như ngược lại ở những nơi khác, cùng với các trường hợp băng thông PAL bị ép xuống 3,58MHz để phù hợp với phân bổ băng tần phát sóng của NTSC, hoặc NTSC đang được mở rộng để chiếm 4,43MHz của PAL.

Việc xen kẽ đã phổ biến trong các màn hình cho đến những năm 1970, khi nhu cầu của màn hình máy tính dẫn đến sự ra đời của chế độ quét liên tục, bao gồm cả trên TV thông thường hoặc màn hình đơn giản dựa trên cùng một mạch; hầu hết các màn hình dựa trên CRT hoàn toàn có khả năng hiển thị cả tiến và xen kẽ bất kể mục đích sử dụng ban đầu của chúng là gì, miễn là tần số ngang và dọc phù hợp, vì sự khác biệt kỹ thuật chỉ đơn giản là bắt đầu / kết thúc chu kỳ đồng bộ dọc nửa chừng dọc theo đường quét mọi khung hình khác (xen kẽ), hoặc luôn đồng bộ hóa ngay ở đầu / cuối dòng (lũy tiến). Interlace vẫn được sử dụng cho hầu hết các TV độ nét tiêu chuẩn và tiêu chuẩn phát sóng HDTV 1080i , nhưng không dành cho màn hình LCD , micromirror ( DLP ) hoặc hầu hết các màn hình plasma ; những màn hình này không sử dụng quét raster để tạo hình ảnh (các bảng của chúng vẫn có thể được cập nhật theo kiểu quét từ trái sang phải, từ trên xuống dưới, nhưng luôn theo kiểu tiến bộ và không nhất thiết phải ở cùng một tốc độ như tín hiệu đầu vào), và do đó không thể được hưởng lợi từ việc xen kẽ (trong đó các màn hình LCD cũ sử dụng hệ thống "quét kép" để cung cấp độ phân giải cao hơn với công nghệ cập nhật chậm hơn, bảng điều khiển được chia thành hai nửa liền kề được cập nhật đồng thời ): chúng phải được điều khiển với một tín hiệu quét liên tục. Các Deinterlacing mạch để có được quét liên tục từ một tín hiệu truyền hình phát sóng interlaced bình thường có thể thêm vào chi phí của một bộ truyền hình sử dụng màn hình như vậy. Hiện tại, màn hình lũy tiến thống trị thị trường HDTV.

Xen kẽ và máy tính

Vào những năm 1970, máy tính và hệ thống trò chơi điện tử gia đình bắt đầu sử dụng TV làm thiết bị hiển thị. Tại thời điểm đó, tín hiệu NTSC 480 dòng đã vượt xa khả năng đồ họa của các máy tính giá rẻ, vì vậy các hệ thống này sử dụng tín hiệu video đơn giản hóa để mỗi trường video quét trực tiếp trên đầu trường trước đó, thay vì từng dòng giữa hai dòng của trường trước đó, cùng với số pixel ngang tương đối thấp. Điều này đánh dấu sự trở lại của tính năng quét tiến bộ chưa từng thấy kể từ những năm 1920. Vì mỗi trường tự trở thành một khung hoàn chỉnh, thuật ngữ hiện đại sẽ gọi đây là 240p trên bộ NTSC và 288p trên PAL . Trong khi các thiết bị tiêu dùng được phép tạo ra các tín hiệu như vậy, các quy định về phát sóng đã cấm các đài truyền hình truyền video như thế này. Các tiêu chuẩn màn hình máy tính như chế độ TTL-RGB có sẵn trên CGA và ví dụ như BBC Micro đã được đơn giản hóa hơn nữa cho NTSC, giúp cải thiện chất lượng hình ảnh bằng cách bỏ qua điều chế màu sắc và cho phép kết nối trực tiếp hơn giữa hệ thống đồ họa của máy tính và CRT.

Vào giữa những năm 1980, máy tính đã phát triển vượt trội hơn các hệ thống video này và cần có màn hình tốt hơn. Hầu hết các máy tính gia đình và văn phòng cơ bản đều bị ảnh hưởng bởi việc sử dụng phương pháp quét cũ, với độ phân giải hiển thị cao nhất là khoảng 640x200 (hoặc đôi khi là 640x256 ở các vùng 625 dòng / 50 Hz), dẫn đến hình dạng pixel hẹp cao bị biến dạng nghiêm trọng , làm cho khó hiển thị văn bản có độ phân giải cao cùng với hình ảnh có tỷ lệ thực tế (chế độ "pixel vuông" hợp lý có thể thực hiện được nhưng chỉ ở độ phân giải thấp từ 320x200 trở xuống). Các giải pháp từ các công ty khác nhau rất đa dạng. Bởi vì tín hiệu màn hình PC không cần phải được phát đi, chúng có thể tiêu thụ nhiều hơn băng thông 6, 7 và 8 MHz mà tín hiệu NTSC và PAL bị giới hạn. Bộ điều hợp màn hình đơn sắc và Bộ điều hợp đồ họa nâng cao của IBM cũng như Card đồ họa Hercules và máy tính Macintosh ban đầu tạo ra tín hiệu video 342 đến 350p, ở 50 đến 60 Hz, với băng thông xấp xỉ 16MHz, một số bản sao PC nâng cao như AT&T 6300 ( hay còn gọi là Olivetti M24) cũng như các máy tính được sản xuất cho thị trường gia đình Nhật Bản quản lý 400p thay vì xung quanh 24MHz và Atari ST đã đẩy điều đó lên 71Hz với băng thông 32MHz - tất cả đều yêu cầu tần số cao chuyên dụng (và thường là chế độ đơn, tức là không màn hình "tương thích với video") do tốc độ đường truyền của chúng tăng lên. Các Commodore Amiga thay vì tạo ra một interlaced 480i60 / 576i50 đúng RGB tín hiệu với tốc độ phát sóng video (và với một 7 hoặc 14MHz băng thông), thích hợp cho mã hóa NTSC / PAL (nơi nó được trơn tru tàn đến 3,5 ~ 4.5MHz). Khả năng này (cộng với tính năng genlocking được tích hợp sẵn ) đã dẫn đến việc Amiga thống trị lĩnh vực sản xuất video cho đến giữa những năm 1990, nhưng chế độ hiển thị xen kẽ gây ra sự cố nhấp nháy cho các ứng dụng PC truyền thống hơn yêu cầu chi tiết pixel đơn, với "flicker-fixer "các thiết bị ngoại vi quét-nghi ngờ cộng với màn hình RGB tần số cao (hoặc màn hình A2024 chuyển đổi quét chuyên dụng của Commodore) đang được những người dùng thành thạo, nếu đắt tiền mua. Năm 1987 chứng kiến ​​sự ra đời của VGA , trên đó PC sớm được tiêu chuẩn hóa, cũng như phạm vi Macintosh II của Apple cung cấp màn hình có độ phân giải và độ sâu màu tương tự, sau đó vượt trội hơn, với sự cạnh tranh giữa hai tiêu chuẩn (và các tiêu chuẩn PC sau này như XGA và SVGA) nhanh chóng nâng cao chất lượng hiển thị cho cả người dùng chuyên nghiệp và gia đình.

Vào cuối những năm 1980 và đầu những năm 1990, các nhà sản xuất màn hình và cạc đồ họa đã giới thiệu các tiêu chuẩn độ phân giải cao mới hơn một lần nữa bao gồm các tiêu chuẩn xen kẽ. Các màn hình này chạy ở tần số quét cao hơn, thường cho phép tốc độ trường 75 đến 90 Hz (tức là tốc độ khung hình 37 đến 45Hz) và có xu hướng sử dụng phốt pho bền lâu hơn trong CRT của chúng, tất cả đều nhằm mục đích giảm bớt các vấn đề nhấp nháy và lung linh. Những màn hình như vậy thường không được ưa chuộng, bên ngoài các ứng dụng có độ phân giải siêu cao như CAD và DTP đòi hỏi càng nhiều pixel càng tốt, xen kẽ là một điều xấu cần thiết và tốt hơn là cố gắng sử dụng các ứng dụng quét tương đương lũy ​​tiến. Mặc dù hiện tượng nhấp nháy thường không rõ ràng ngay lập tức trên các màn hình này, nhưng mỏi mắt và thiếu tập trung đã trở thành một vấn đề nghiêm trọng và sự đánh đổi để có ánh sáng rực rỡ lâu hơn là độ sáng giảm và phản ứng kém với hình ảnh chuyển động, để lại những vệt màu có thể nhìn thấy và thường bị lệch. . Những vệt màu này là một phiền toái nhỏ đối với màn hình đơn sắc và màn hình cập nhật thường chậm hơn được sử dụng cho mục đích thiết kế hoặc truy vấn cơ sở dữ liệu, nhưng rắc rối hơn nhiều đối với màn hình màu và chuyển động nhanh hơn vốn có trong hệ điều hành dựa trên cửa sổ ngày càng phổ biến, như cũng như cuộn toàn màn hình trong trình xử lý văn bản, bảng tính WYSIWYG và tất nhiên cho các trò chơi hành động cao. Ngoài ra, các đường ngang thông thường, mỏng thường gặp ở các GUI đời đầu, kết hợp với độ sâu màu thấp có nghĩa là các thành phần cửa sổ thường có độ tương phản cao (thực sự, thường là đen trắng rõ ràng), khiến ánh sáng lung linh rõ ràng hơn so với video có tỷ lệ trường ảnh thấp hơn. các ứng dụng. Khi tiến bộ công nghệ nhanh chóng làm cho nó trở nên thực tế và giá cả phải chăng, chỉ một thập kỷ sau khi bản nâng cấp xen kẽ độ phân giải cực cao đầu tiên xuất hiện cho IBM PC, để cung cấp đồng hồ pixel đủ cao và tốc độ quét ngang cho các chế độ quét liên tục hi-rez trong chuyên nghiệp đầu tiên và sau đó là màn hình dành cho người tiêu dùng, phương pháp này đã sớm bị bỏ rơi. Trong phần còn lại của những năm 1990, màn hình và card đồ họa thay vào đó đã phát huy tốt độ phân giải cao nhất đã nêu của chúng là "không xen kẽ", ngay cả khi tốc độ khung hình tổng thể hầu như không cao hơn bất kỳ mức nào đối với các chế độ xen kẽ (ví dụ: SVGA ở 56p so với 43i đến 47i), và thường bao gồm chế độ cao nhất về mặt kỹ thuật vượt quá độ phân giải thực tế của CRT (số bộ ba phosphor màu), có nghĩa là không có thêm độ rõ nét của hình ảnh thông qua việc xen kẽ và / hoặc tăng băng thông tín hiệu hơn nữa. Kinh nghiệm này là lý do tại sao ngành công nghiệp PC ngày nay vẫn chống lại sự xen kẽ trong HDTV và vận động cho tiêu chuẩn 720p và tiếp tục thúc đẩy việc áp dụng 1080p (ở 60 Hz cho các quốc gia kế thừa NTSC và 50 Hz cho PAL); tuy nhiên, 1080i vẫn là độ phân giải phát sóng HD phổ biến nhất, nếu chỉ vì lý do tương thích ngược với phần cứng HDTV cũ hơn không thể hỗ trợ 1080p - và đôi khi không phải là 720p - mà không cần thêm bộ chia tỷ lệ bên ngoài, tương tự như cách thức và lý do tại sao hầu hết SD-focus phát sóng kỹ thuật số vẫn dựa trên tiêu chuẩn MPEG2 lỗi thời được nhúng vào ví dụ như DVB-T .

• Trường (video) : Trong video xen kẽ, một trong nhiều hình ảnh tĩnh được hiển thị liên tiếp để tạo ảo giác chuyển động trên màn hình.
• 480i : video xen kẽ độ nét tiêu chuẩn thường được sử dụng ở các quốc gia NTSC theo truyền thống (Bắc và một phần Nam Mỹ, Nhật Bản)
• 576i : video xen kẽ độ nét tiêu chuẩn thường được sử dụng ở các quốc gia PAL và SECAM theo truyền thống
• 1080i : truyền hình độ nét cao (HDTV) phát kỹ thuật số ở tiêu chuẩn tỷ lệ khung hình 16: 9 (màn hình rộng)
• Quét tiến triển : ngược lại với xen kẽ; hình ảnh được hiển thị từng dòng một.
• Khử xen kẽ: chuyển đổi tín hiệu video xen kẽ thành tín hiệu không xen kẽ
• Khung phân đoạn liên tục : một lược đồ được thiết kế để thu thập, lưu trữ, sửa đổi và phân phối video quét liên tục bằng cách sử dụng thiết bị và phương tiện xen kẽ
• Telecine : một phương pháp chuyển đổi tốc độ khung hình phim sang tốc độ khung hình truyền hình bằng cách sử dụng xen kẽ
• Tiêu chuẩn Liên bang 1037C : xác định chức năng quét xen kẽ
• Di chuyển các định dạng hình ảnh
• Wobulation : một biến thể của xen kẽ được sử dụng trong màn hình DLP
• Rách màn hình

• Các lĩnh vực: Tại sao Video lại Khác biệt Quan trọng với Đồ họa - Một bài báo mô tả video số hóa dựa trên trường, xen kẽ, và mối quan hệ của nó với đồ họa máy tính dựa trên khung hình với nhiều hình ảnh minh họa
• Video Kỹ thuật số và Thứ tự Trường - Một bài báo giải thích bằng sơ đồ cách phát sinh thứ tự trường của PAL và NTSC cũng như cách PAL và NTSC được số hóa
• 100FPS.COM * - Video xen kẽ / Deinterlacing
• Quét xen kẽ / liên tục - Máy tính so với Video
• Lý thuyết lấy mẫu và tổng hợp video xen kẽ
• Xen kẽ so với tiến bộ