Mit der Einführung in die Mitte der 1990er Jahre wurde DVD zum Kern der Heimkino-Revolution. Mit ihrer im Vergleich zu VHS und analogem Fernsehen erheblich verbesserten Bildqualität hat DVD einen großen Fortschritt in der Heimunterhaltung erzielt. Einer der Hauptbeiträge von DVD war der Einsatz der Progressive-Scan-Technik zur Verbesserung der Fernsehqualität.
Interlaced Scan - Die Grundlage traditioneller Videodarstellung
Bevor wir uns mit dem Progressive Scan und seiner Bedeutung für die Verbesserung des Fernsehbildes vertraut machen, ist es wichtig zu verstehen, wie herkömmliche analoge Videobilder auf einem Fernsehbildschirm angezeigt wurden. Analoge Fernsehsignale, z. B. von einem lokalen Sender, einer Kabelfirma oder einem Videorekorder, wurden auf einem Fernsehbildschirm mit einer als Interlaced Scan bekannten Technologie angezeigt. Es wurden zwei Interlaced-Scan-Systeme verwendet: NTSC und KUMPEL.
- NTSC basiert auf einem System aus 525 Zeilen, 60 Halbbildern pro Sekunde bei 60 Hz zur Übertragung und Anzeige von Videobildern. Hierbei handelt es sich um ein Interlaced-System, bei dem jeder Frame in zwei Feldern mit 262 Zeilen abgetastet wird. Dieses wird dann kombiniert, um einen Videoframe mit 525 Scan-Zeilen anzuzeigen. Länder mit einer NTSC-Stiftung sind die USA, Kanada, Mexiko, Teile von Mittel- und Südamerika, Japan, Taiwan und Korea.
- PAL basiert auf einem 625-Zeilen-, 50-Halbbild- / 25-Frame-System und einem 50-Hz-System. Das Signal wird wie NTSC in zwei Felder mit jeweils 312 Zeilen verschachtelt. Außerdem hat PAL eine Bildrate, die der von Filmen ähnelt. PAL hat eine Bildrate von 25 pro Sekunde, während der Filminhalt auf einer Bildrate von 24 Bildern pro Sekunde basiert. Zu den Ländern, die ein PAL-System haben, gehören Großbritannien, Deutschland, Spanien, Portugal, Italien, China, Indien, der größte Teil Afrikas und der Nahe Osten.
Was ist progressiver Scan?
Mit dem Aufkommen von Heim- und Büro-Desktopcomputern wurde entdeckt, dass die Verwendung eines herkömmlichen Fernsehgeräts für die Anzeige von Computerbildern keine guten Ergebnisse lieferte, insbesondere bei Text. Dies war auf den Effekt der Interlaced-Scan-Technologie zurückzuführen. Um eine angenehmere und präzisere Darstellung von Bildern auf einem Computer zu ermöglichen, wurde die Progressive-Scan-Technologie entwickelt.
Der Progressive Scan unterscheidet sich von einem Interlaced-Scan dadurch, dass das Bild auf einem Bildschirm angezeigt wird, indem jede Zeile (oder Pixelreihe) in einer sequentiellen Reihenfolge und nicht in einer anderen Reihenfolge durchsucht wird, wie dies beim Interlaced-Scan der Fall ist. Mit anderen Worten, bei der progressiven Abtastung werden die Bildzeilen (oder Pixelzeilen) in numerischer Reihenfolge (1, 2, 3) von oben nach unten auf dem Bildschirm gescannt und nicht in einer alternativen Reihenfolge (Zeilen oder Zeilen 1, 3, 5 usw. gefolgt von Zeilen oder Zeilen 2,4,6).
Durch schrittweises Scannen des Bildes auf einem Bildschirm in einem Durchlauf, anstatt das Bild durch Kombinieren von zwei Hälften aufzubauen, kann ein weicheres, detaillierteres Bild angezeigt werden, das sich besser für das Anzeigen feiner Details eignet, z. B. Text und Bewegung flackern.
Die Progressive-Scan-Technologie wurde als eine Möglichkeit zur Verbesserung der Anzeige von Bildern auf einem Videobildschirm betrachtet.
Leitungsverdopplung
Mit dem Aufkommen von High-Definition-Plasma-, LCD-Fernsehern und Videoprojektoren mit großem Bildschirm wurde die mit herkömmlichen Fernsehgeräten, Videorecordern und DVD-Quellen erzeugte Auflösung durch die Interlaced-Scan-Methode nicht sehr gut reproduziert.
Um dies zu kompensieren, haben die TV-Hersteller neben dem Progressive Scan auch das Konzept des Line Doubling eingeführt.
Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, wie dies angewendet werden kann, erzeugt ein Fernsehgerät mit Leitungsverdopplungsfunktion "Zeilen zwischen Zeilen", die die Eigenschaften der darüber liegenden Zeile mit der darunter liegenden Zeile kombinieren, um das Bild mit einer höheren Auflösung zu erzeugen. Diese neuen Zeilen werden dann zur ursprünglichen Zeilenstruktur hinzugefügt, und alle Zeilen werden dann schrittweise auf dem Fernsehbildschirm abgetastet.
Der Nachteil bei der Linienverdopplung besteht jedoch darin, dass Bewegungsartefakte entstehen können, da sich die neu erstellten Linien auch mit der Aktion im Bild bewegen müssen. Um die Bilder zu glätten, ist in der Regel eine zusätzliche Videobearbeitung erforderlich.
3: 2-Pulldown - Film auf Video übertragen
Obwohl Progressive Scan und Line Doubling versuchen, die Anzeigefehler von Interlaced-Videobildern zu beheben, gibt es noch ein weiteres Problem, das die korrekte Anzeige von Filmen, die ursprünglich auf Film aufgenommen wurden, auf einem Fernsehgerät nicht richtig darstellt. Bei PAL-basierten Quellgeräten und Fernsehgeräten ist dies kein großes Problem, da die PAL-Bildrate und die Filmbildrate sehr nahe beieinander liegen. Daher ist nur eine minimale Korrektur erforderlich, um den Film auf einem PAL-Fernsehbildschirm genau anzuzeigen. Dies ist jedoch bei NTSC nicht der Fall.
Das Problem bei NTSC ist, dass Filme im Allgemeinen mit 24 Bildern pro Sekunde aufgenommen werden und NTSC-Video mit 30 Bildern pro Sekunde produziert und angezeigt wird.
Das bedeutet, dass bei der Übertragung eines Films auf eine DVD (oder eines Videobandes) in einem NTSC-basierten System die unterschiedlichen Bildraten von Film und Video berücksichtigt werden müssen. Wenn Sie jemals versucht haben, einen 8- oder 16-mm-Heimvideo durch Videoaufzeichnung des Filmbildschirms zu übertragen, während der Film gezeigt wird, werden Sie dieses Problem verstehen. Da die Filmbilder mit 24 Bildern pro Sekunde projiziert werden und der Camcorder 30 Bilder pro Sekunde aufnimmt, zeigen die Filmbilder einen starken Flimmereffekt, wenn Sie Ihr Videoband wiedergeben. Der Grund dafür ist, dass sich die Bilder auf dem Bildschirm langsamer bewegen als die Videoframes in der Kamera. Da die Bewegung der Bilder nicht übereinstimmt, führt dies zu starkem Flimmern, wenn der Film ohne Video übertragen wird Einstellung.
Um Flimmern zu vermeiden, wenn ein Film professionell auf Video übertragen wird (DVD, VHS oder ein anderes Format), wird die Filmbildrate durch eine Formel "gestreckt", die die Filmbildrate besser an die Videobildrate anpasst.
Es bleibt jedoch die Frage, wie dies auf einem Fernsehgerät genau angezeigt werden kann.
Progressive Scan und 3: 2-Pulldown
Um einen Film in seinem genauesten Zustand zu sehen, sollte er mit 24 Bildern pro Sekunde entweder auf einer Projektions- oder einem Fernsehbildschirm angezeigt werden.
Um dies in einem NTSC-basierten System so genau wie möglich zu erreichen, muss die Quelle (z. B. ein DVD-Player) eine 3: 2-Pulldown-Erkennung haben. Der 3: 2-Pulldown-Vorgang, der zum Einlegen des Videos auf DVD verwendet wurde, muss umgekehrt werden. und gibt es im Originalformat mit 24 Bildern pro Sekunde aus, während es weiterhin mit einem Videoanzeigesystem mit 30 Bildern pro Sekunde kompatibel ist.
Dies wird durch einen DVD-Player erreicht, der mit einem speziellen MPEG-Decoder ausgestattet ist, der mit einem sogenannten Deinterlacer kombiniert wird, der das 3: 2-Pulldown-Interlaced-Videosignal von der DVD liest und aus den Videoframes die richtigen Filmbilder extrahiert , scannt diese Frames schrittweise, nimmt eventuelle Artefaktkorrekturen vor und überträgt dieses neue Videosignal dann über eine progressive scanfähige Component-Video- (Y, Pb, Pr) - oder HDMI-Verbindung.
Wenn Ihr DVD-Player einen Progressive-Scan ohne 3: 2-Pulldown-Erkennung hat, erzeugt er dennoch ein glatteres Bild als herkömmliches Interlaced-Video, da der Progressive Scan-DVD-Player das Interlaced-Bild der DVD liest und ein Progressive-Bild des Signals verarbeitet und durchläuft das auf einem Fernseh- oder Videoprojektor.
Wenn der DVD-Player jedoch zusätzlich mit der 3: 2-Pulldown-Erkennung ausgestattet ist, wird Ihr Video nicht nur ein glatteres, progressiv gescanntes Bild darstellen, sondern Sie werden feststellen, dass der DVD-Film so nah wie möglich an das ist, was Sie von einem DVD-Player sehen würden eigentlicher Filmprojektor, außer dass er noch im Videobereich ist.
Progressive Scan und HDTV
Progressive Scan wird neben DVD auch auf DTV, HDTV, Blu-ray Disc und TV-Sendungen angewendet.
Zum Beispiel wird Standard Definition DTV in 480p (die gleichen Eigenschaften wie Progressive Scan DVD - 480 Zeilen oder Pixelzeilen progressiv gescannt) gesendet, und HDTV wird entweder mit 720p (720p Zeilen oder Pixelzeilen progressiv abgetastet) oder 1080i (1.080 Zeilen oder Pixel) gesendet Zeilen, die abwechselnd gescannte Felder sind, die jeweils aus 540 Zeilen bestehen). Um diese Signale zu empfangen, benötigen Sie ein HDTV-Gerät mit einem integrierten HDTV-Tuner oder einem externen HD-Tuner, einem HD-Kabel oder einer Satellitenbox.
Was Sie benötigen, um auf den Progressive Scan zuzugreifen
Um auf den Progressive Scan zugreifen zu können, müssen sowohl die Quellkomponente (z. B. ein DVD-Player, ein HD-Kabel oder eine Satellitenbox) als auch das Fernsehgerät, das Videodisplay oder der Videoprojektor Progressive Scan-fähig sein (die alle 2009 oder später erworben wurden) ) und das Quellgerät (DVD- / Blu-ray-Disc-Player, Kabel- / Satelliten-Box) muss über einen Progressive Scan-fähigen Komponentenvideoausgang oder einen DVI- (Digital Video Interface) oder HDMI-Ausgang (High Definition Multimedia Interface) verfügen Dies ermöglicht die Übertragung von Standard- und High-Definition-Progressive-Scan-Bildern auf ein ähnlich ausgestattetes Fernsehgerät.
Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass Standard-Composite- und S-Video-Verbindungen keine progressiven Videobilder übertragen. Wenn Sie einen Progressive Scan-Ausgang an einen TV-Eingang mit nicht progressivem Scan anschließen, erhalten Sie kein Bild (dies gilt nur für die meisten CRT-Fernseher - alle LCD-, Plasma- und OLED-Fernseher sind Progressive Scan-kompatibel).
Um den progressiven Scan mit einem umgekehrten 3: 2-Pulldown anzuzeigen, muss entweder der DVD-Player oder das Fernsehgerät eine 3: 2-Pulldown-Erkennung haben (kein Problem bei 2009 oder später gekauften Produkten). Die Präferenz wäre für den DVD-Player, der über die 3: 2-Pulldown-Erkennung verfügt und tatsächlich die Reverse-Pulldown-Funktion ausführt, mit einem Progressive Scan-fähigen Fernseher, der das Bild als vom DVD-Player eingespeist anzeigt. Sowohl ein Progressive-Scan-DVD-Player als auch ein Progressive-Scan-fähiger (HDTV-) Fernseher bieten Menüoptionen, die Sie beim Einrichten eines Progressive-Scan-fähigen DVD-Players sowie eines Fernseh- oder Videoprojektors unterstützen.
Die Quintessenz
Progressive Scan ist eine der technischen Grundlagen, um das Fernseh- und Heimkinoerlebnis zu verbessern. Seit seiner Einführung haben sich die Dinge weiterentwickelt. DVD koexistiert jetzt mit Blu-ray, und HDTV wechselt zu 4K Ultra HD TV. Damit ist Progressive Scan nicht nur ein Teil der Anzeige von Bildern auf einem Bildschirm, sondern auch eine zusätzliche Grundlage für weitere Videoverarbeitungstechniken. wie Video-Upscaling.
