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Vídeo entrelazado

Ilustración de un patrón de escaneo entrelazado
Animación de una pantalla de televisión entrelazada, que muestra campos pares e impares que se escanean en secuencia para mostrar un fotograma completo.

El vídeo entrelazado (también conocido como escaneo entrelazado ) es una técnica para duplicar la velocidad de fotogramas percibida de una pantalla de vídeo sin consumir ancho de banda adicional . La señal entrelazada contiene dos campos de un cuadro de vídeo capturados consecutivamente. Esto mejora la percepción del movimiento por parte del espectador y reduce el parpadeo aprovechando el fenómeno phi . [ cita necesaria ]

Esto efectivamente duplica la resolución de tiempo (también llamada resolución temporal ) en comparación con el metraje no entrelazado (para velocidades de fotogramas iguales a las velocidades de campo). Las señales entrelazadas requieren una pantalla que sea capaz de mostrar de forma nativa los campos individuales en orden secuencial. Las pantallas CRT y las pantallas de plasma ALiS están diseñadas para mostrar señales entrelazadas.

El escaneo entrelazado se refiere a uno de los dos métodos comunes para "pintar" una imagen de video en una pantalla electrónica (el otro es el escaneo progresivo ) escaneando o mostrando cada línea o fila de píxeles. Esta técnica utiliza dos campos para crear un marco. Un campo contiene todas las líneas impares de la imagen; el otro contiene todas las líneas pares.

La pantalla de un televisor basada en líneas alternas de fase (PAL) , por ejemplo, escanea 50 campos por segundo (25 pares y 25 impares). Los dos conjuntos de 25 campos trabajan juntos para crear un fotograma completo cada 1/25 de segundo (o 25 fotogramas por segundo ), pero con el entrelazado se crea un nuevo medio fotograma cada 1/50 de segundo (o 50 campos por segundo). . [1] Para mostrar video entrelazado en pantallas de escaneo progresivo, la reproducción aplica desentrelazado a la señal de video (lo que agrega retraso de entrada ).

La Unión Europea de Radiodifusión se ha opuesto al vídeo entrelazado en la producción y radiodifusión. Recomiendan 720p 50 fps (cuadros por segundo) para el formato de producción actual y están trabajando con la industria para introducir 1080p 50 como un estándar de producción preparado para el futuro. 1080p 50 ofrece una resolución vertical más alta, mejor calidad a velocidades de bits más bajas y una conversión más sencilla a otros formatos, como 720p 50 y 1080i 50. [2] [3] El argumento principal es que no importa cuán complejo pueda ser el algoritmo de desentrelazado, el Los artefactos en la señal entrelazada no se pueden eliminar por completo porque parte de la información se pierde entre cuadros.

A pesar de los argumentos en contra, [4] [5] las organizaciones de estándares de televisión continúan apoyando el entrelazado. Todavía se incluye en formatos de transmisión de vídeo digital como DV , DVB y ATSC . Los nuevos estándares de compresión de video, como la codificación de video de alta eficiencia , están optimizados para video de escaneo progresivo , pero a veces admiten video entrelazado.

Descripción

Escaneo entrelazado: visualización de fotogramas pares e impares y retornos de línea
Escaneo entrelazado: visualización de líneas de escaneo pares (verdes) e impares (rojas) y períodos de borrado de retorno de línea (punteados)

El escaneo progresivo captura, transmite y muestra una imagen en un recorrido similar al texto de una página: línea por línea, de arriba a abajo. El patrón de escaneo entrelazado en una pantalla CRT de definición estándar también completa dicho escaneo, pero en dos pasadas (dos campos). La primera pasada muestra la primera y todas las líneas impares, desde la esquina superior izquierda hasta la esquina inferior derecha. La segunda pasada muestra la segunda y todas las líneas pares, llenando los espacios en blanco en el primer escaneo.

Este escaneo de líneas alternas se llama entrelazado . Un campo es una imagen que contiene solo la mitad de las líneas necesarias para crear una imagen completa. La persistencia de la visión hace que el ojo perciba los dos campos como una imagen continua. En la época de las pantallas CRT, el resplandor del fósforo de la pantalla ayudaba a este efecto.

El entrelazado proporciona detalles verticales completos con el mismo ancho de banda que se necesitaría para un escaneo progresivo completo, pero con el doble de la frecuencia de cuadros y la frecuencia de actualización percibidas . Para evitar el parpadeo, todos los sistemas de televisión analógica utilizaban entrelazado.

Los identificadores de formato como 576i50 y 720p50 especifican la velocidad de fotogramas para los formatos de escaneo progresivo, pero para los formatos entrelazados normalmente especifican la velocidad de campo (que es el doble de la velocidad de fotogramas). Esto puede generar confusión, porque los formatos de código de tiempo SMPTE estándar de la industria siempre tratan con la velocidad de fotogramas, no con la velocidad de campo. Para evitar confusiones, SMPTE y EBU siempre utilizan la velocidad de fotogramas para especificar formatos entrelazados, por ejemplo, 480i60 es 480i/30, 576i50 es 576i/25 y 1080i50 es 1080i/25. Esta convención supone que una trama completa en una señal entrelazada consta de dos campos en secuencia.

Beneficios del entrelazado

Un GIF de HandBrake que demuestra la diferencia entre imágenes desentrelazadas y entrelazadas [6]

Uno de los factores más importantes en la televisión analógica es el ancho de banda de la señal, medido en megahercios. Cuanto mayor sea el ancho de banda, más costosa y compleja será toda la cadena de producción y radiodifusión. Esto incluye cámaras, sistemas de almacenamiento, sistemas de transmisión y sistemas de recepción: terrestre, por cable, satelital, Internet y pantallas para el usuario final ( televisores y monitores de computadora ).

Para un ancho de banda fijo, el entrelazado proporciona una señal de video con el doble de frecuencia de actualización de pantalla para un número de líneas determinado (en comparación con el video de escaneo progresivo a una velocidad de fotogramas similar, por ejemplo, 1080i a 60 medios fotogramas por segundo, frente a 1080p a 30 fotogramas completos). por segundo). La frecuencia de actualización más alta mejora la apariencia de un objeto en movimiento, porque actualiza su posición en la pantalla con más frecuencia, y cuando un objeto está estacionario, la visión humana combina información de múltiples medios fotogramas similares para producir la misma resolución percibida que la proporcionada. por un full frame progresivo. Sin embargo, esta técnica sólo es útil si el material fuente está disponible en frecuencias de actualización más altas. Las películas de cine normalmente se graban a 24 fps y, por lo tanto, no se benefician del entrelazado, una solución que reduce el ancho de banda de vídeo máximo a 5 MHz sin reducir la velocidad efectiva de escaneo de imágenes de 60 Hz.

Dado un ancho de banda fijo y una alta frecuencia de actualización, el vídeo entrelazado también puede proporcionar una resolución espacial más alta que el escaneo progresivo. Por ejemplo, un HDTV entrelazado con resolución de 1920×1080 píxeles y una velocidad de campo de 60 Hz (conocido como 1080i60 o 1080i/30) tiene un ancho de banda similar al HDTV de escaneo progresivo de 1280×720 píxeles con una velocidad de fotogramas de 60 Hz (720p60 o 720p/60). , pero logra aproximadamente el doble de resolución espacial para escenas de bajo movimiento.

Sin embargo, los beneficios del ancho de banda sólo se aplican a una señal de vídeo analógica o digital sin comprimir . Con la compresión de vídeo digital, como se utiliza en todos los estándares actuales de televisión digital, el entrelazado introduce ineficiencias adicionales. [7] La ​​EBU ha realizado pruebas que muestran que el ahorro de ancho de banda del vídeo entrelazado frente al vídeo progresivo es mínimo, incluso con el doble de velocidad de fotogramas. Es decir, la señal 1080p50 produce aproximadamente la misma velocidad de bits que la señal 1080i50 (también conocida como 1080i/25), [3] y 1080p50 en realidad requiere menos ancho de banda para ser percibido como subjetivamente mejor que su equivalente 1080i/25 (1080i50) cuando se codifica un formato "deportivo". "tipo" escena. [8]

El entrelazado se puede aprovechar para producir programación de televisión en 3D, especialmente con una pantalla CRT y especialmente para gafas con filtro de color , transmitiendo la imagen codificada en color para cada ojo en los campos alternos. Esto no requiere modificaciones significativas en el equipo existente. También se pueden adoptar gafas de obturación , obviamente con el requisito de lograr la sincronización. Si se utiliza una pantalla de exploración progresiva para ver dicha programación, cualquier intento de desentrelazar la imagen hará que el efecto sea inútil. Para gafas con filtro de color, la imagen debe almacenarse en una zona intermedia y mostrarse como si fuera progresiva con líneas de colores alternados, o cada campo debe duplicarse en línea y mostrarse como marcos discretos. Este último procedimiento es la única manera de adaptar gafas con obturador en una pantalla progresiva.

Problemas de entrelazado

Cuando alguien mira un vídeo entrelazado en un monitor progresivo con un desentrelazado deficiente (o nulo), puede ver un "peinado" en movimiento entre dos campos de un fotograma.
Imagen de un neumático de automóvil en movimiento, peinado entrelazado reducido realineando los campos pares e impares en el eje X. El otro campo se ha movido 16 píxeles hacia la derecha, reduciendo el peinado en el parachoques y el contorno del neumático, pero el tapacubos que ha girado entre los campos tiene un peinado notable.

El vídeo entrelazado está diseñado para capturarse, almacenarse, transmitirse y mostrarse en el mismo formato entrelazado. Debido a que cada cuadro de video entrelazado son dos campos capturados en diferentes momentos en el tiempo, los cuadros de video entrelazados pueden exhibir artefactos de movimiento conocidos como efectos de entrelazado o combinación , si los objetos grabados se mueven lo suficientemente rápido como para estar en diferentes posiciones cuando se captura cada campo individual. Estos artefactos pueden ser más visibles cuando el vídeo entrelazado se muestra a una velocidad más lenta que la capturada o en fotogramas fijos.

Si bien existen métodos sencillos para producir fotogramas progresivos algo satisfactorios a partir de la imagen entrelazada, por ejemplo duplicando las líneas de un campo y omitiendo el otro (reduciendo a la mitad la resolución vertical), o suavizando la imagen en el eje vertical para ocultar algunos de los Peinando, a veces existen métodos para producir resultados muy superiores a estos. Si solo hay movimiento lateral (eje X) entre los dos campos y este movimiento es uniforme en todo el fotograma, es posible alinear las líneas de escaneo y recortar los extremos izquierdo y derecho que exceden el área del fotograma para producir una imagen visualmente satisfactoria. El movimiento menor del eje Y se puede corregir de manera similar alineando las líneas de escaneo en una secuencia diferente y recortando el exceso en la parte superior e inferior. A menudo, el centro de la imagen es el área más necesaria para comprobar, y ya sea que solo se aplique la corrección de alineación del eje X o Y, o ambas, la mayoría de los artefactos ocurrirán hacia los bordes de la imagen. Sin embargo, incluso estos procedimientos simples requieren seguimiento de movimiento entre los campos, y un objeto giratorio o inclinado, o uno que se mueve en el eje Z (alejándose o acercándose a la cámara) seguirá produciendo peinado, posiblemente incluso luciendo peor que si los campos estuvieran unido en un método más simple. Algunos procesos de desentrelazado pueden analizar cada cuadro individualmente y decidir el mejor método. La mejor y única conversión perfecta en estos casos es tratar cada cuadro como una imagen separada, pero eso no siempre es posible. Para conversiones de velocidad de fotogramas y zoom, sería ideal duplicar cada campo para producir una velocidad doble de fotogramas progresivos, volver a muestrear los fotogramas a la resolución deseada y luego volver a escanear la transmisión a la velocidad deseada, ya sea en modo progresivo o entrelazado. .

Twitter interlínea

Interlace introduce un problema potencial llamado twitter interlínea , una forma de muaré . Este efecto de alias solo aparece en determinadas circunstancias: cuando el sujeto contiene detalles verticales que se aproximan a la resolución horizontal del formato de vídeo. Por ejemplo, una chaqueta de rayas finas en un presentador de noticias puede producir un efecto brillante. Esto es twitter . Los profesionales de la televisión evitan por este motivo llevar prendas con estampados de rayas finas. Las cámaras de video profesionales o los sistemas de imágenes generados por computadora aplican un filtro de paso bajo a la resolución vertical de la señal para evitar el twitter entre líneas.

Twitter interlínea es la razón principal por la que el entrelazado es menos adecuado para pantallas de computadora. Cada línea de exploración en un monitor de computadora de alta resolución generalmente muestra píxeles discretos, cada uno de los cuales no abarca la línea de exploración superior o inferior. Cuando la velocidad de fotogramas entrelazada general es de 60 fotogramas por segundo, un píxel (o más importante, por ejemplo, para sistemas de ventanas o texto subrayado, una línea horizontal) que abarca sólo una línea de exploración en altura es visible durante el 1/60 de segundo que se esperaría. de una pantalla progresiva de 60 Hz, pero luego es seguido por 1/60 de segundo de oscuridad (mientras se escanea el campo opuesto), lo que reduce la frecuencia de actualización por línea/por píxel a 30 cuadros por segundo con un parpadeo bastante obvio.

Para evitar esto, los televisores entrelazados estándar normalmente no muestran detalles nítidos. Cuando aparecen gráficos por computadora en un televisor estándar, la pantalla se trata como si tuviera la mitad de resolución de lo que realmente es (o incluso menos), o se representa a resolución completa y luego se somete a un filtro de paso bajo en la vertical. dirección (por ejemplo, un tipo de "desenfoque de movimiento" con una distancia de 1 píxel, que fusiona cada línea al 50% con la siguiente, manteniendo cierto grado de resolución posicional completa y evitando el obvio "bloqueo" de la duplicación de líneas simples, al mismo tiempo que reduce el parpadeo a menos de lo que se lograría con el enfoque más simple). Si se muestra texto, es lo suficientemente grande como para que las líneas horizontales tengan al menos dos líneas de escaneo de altura. La mayoría de las fuentes para programación de televisión tienen trazos anchos y gruesos y no incluyen serifas con detalles finos que harían más visible el gorjeo; Además, los generadores de caracteres modernos aplican un grado de anti-aliasing que tiene un efecto de cruce de líneas similar al filtro de paso bajo de fotograma completo antes mencionado.

Desentrelazado

Los paneles de plasma ALiS y los antiguos CRT pueden mostrar vídeo entrelazado directamente, pero las pantallas de vídeo de computadora y los televisores modernos se basan principalmente en tecnología LCD, que utiliza principalmente escaneo progresivo.

Mostrar vídeo entrelazado en una pantalla de escaneo progresivo requiere un proceso llamado desentrelazado . Esta es una técnica imperfecta y generalmente reduce la resolución y provoca diversos artefactos, especialmente en áreas con objetos en movimiento. Proporcionar la mejor calidad de imagen para señales de vídeo entrelazadas requiere algoritmos y dispositivos costosos y complejos. Para pantallas de televisión, los sistemas de desentrelazado están integrados en televisores de escaneo progresivo que aceptan señales entrelazadas, como la señal de transmisión SDTV.

La mayoría de los monitores de computadora modernos no admiten video entrelazado, además de algunos modos heredados de resolución media (y posiblemente 1080i como complemento de 1080p), y el soporte para video de definición estándar (480/576i o 240/288p) es particularmente raro dado su gran tamaño. frecuencia de escaneo de línea más baja frente a los modos de video de computadora analógicos típicos "VGA" o más altos. En cambio, reproducir vídeo entrelazado desde un DVD, un archivo digital o una tarjeta de captura analógica en la pantalla de una computadora requiere algún tipo de desentrelazado en el software del reproductor y/o el hardware de gráficos, que a menudo utiliza métodos muy simples para desentrelazar. Esto significa que el vídeo entrelazado suele tener artefactos visibles en los sistemas informáticos. Se pueden utilizar sistemas informáticos para editar vídeo entrelazado, pero la disparidad entre los sistemas de visualización de vídeo informático y los formatos de señal de televisión entrelazada significa que el contenido de vídeo que se está editando no se puede ver correctamente sin un hardware de visualización de vídeo independiente.

Los televisores de fabricación actual emplean un sistema de extrapolación inteligente de la información adicional que estaría presente en una señal progresiva enteramente a partir de un original entrelazado. En teoría: esto debería ser simplemente un problema de aplicar los algoritmos apropiados a la señal entrelazada, ya que toda la información debería estar presente en esa señal. En la práctica, los resultados actualmente son variables y dependen de la calidad de la señal de entrada y de la cantidad de potencia de procesamiento aplicada a la conversión. El mayor impedimento, en la actualidad, son los artefactos en las señales entrelazadas de menor calidad (generalmente video transmitido), ya que no son consistentes de un campo a otro. Por otro lado, las señales entrelazadas de alta velocidad de bits, como las de las videocámaras HD que funcionan en su modo de velocidad de bits más alta, funcionan bien.

Los algoritmos de desentrelazado almacenan temporalmente algunos fotogramas de imágenes entrelazadas y luego extrapolan datos de fotogramas adicionales para crear una imagen suave y sin parpadeos. Este almacenamiento y procesamiento de marcos da como resultado un ligero retraso en la visualización que es visible en salas de exposición comerciales con una gran cantidad de modelos diferentes en exhibición. A diferencia de la antigua señal NTSC sin procesar, no todas las pantallas siguen el movimiento en perfecta sincronía. Algunos modelos parecen actualizarse ligeramente más rápido o más lento que otros. De manera similar, el audio puede tener un efecto de eco debido a diferentes retrasos en el procesamiento.

Historia

Cuando se revelaron películas cinematográficas, la pantalla de cine tenía que iluminarse a un ritmo elevado para evitar el parpadeo visible . La frecuencia exacta necesaria varía según el brillo: 50 Hz es (apenas) aceptable para pantallas pequeñas y de bajo brillo en habitaciones con poca luz, mientras que 80 Hz o más pueden ser necesarios para pantallas brillantes que se extienden hasta la visión periférica. La solución cinematográfica fue proyectar cada fotograma de la película tres veces utilizando un obturador de tres hojas: una película filmada a 16 fotogramas por segundo iluminaba la pantalla 48 veces por segundo. Más tarde, cuando la película sonora estuvo disponible, la mayor velocidad de proyección de 24 fotogramas por segundo permitió que un obturador de dos hojas produjera una iluminación de 48 veces por segundo, pero sólo en proyectores incapaces de proyectar a esa velocidad más baja.

Esta solución no podría utilizarse para la televisión. Para almacenar un fotograma de vídeo completo y mostrarlo dos veces se requiere un búfer de fotogramas (memoria electrónica ( RAM )) suficiente para almacenar un fotograma de vídeo. Este método no fue factible hasta finales de la década de 1980 y con la tecnología digital. Además, para evitar los patrones de interferencia en pantalla causados ​​por la iluminación del estudio y los límites de la tecnología de los tubos de vacío , era necesario escanear los CRT para TV a una frecuencia de línea de CA. (Esto era 60 Hz en los EE. UU., 50 Hz en Europa).

Desde 1914 se han propuesto varias patentes de entrelazado diferentes en el contexto de la transmisión de imágenes fijas o en movimiento, pero pocas de ellas eran viables. [9] [10] [11] En 1926, Ulises Armand Sanabria hizo una demostración de televisión ante 200.000 personas que asistían a la Feria Mundial de Radio de Chicago. El sistema de Sanabria se escaneó mecánicamente utilizando un disco Nipkow de "triple entrelazado" con tres espirales desplazadas y, por lo tanto, era un esquema 3:1 en lugar del habitual 2:1. Funcionó con imágenes de 45 líneas a 15 fotogramas por segundo transmitidas. Con 15 fotogramas por segundo y un entrelazado 3:1, la velocidad de campo fue de 45 campos por segundo, lo que produjo (por el momento) una imagen muy estable. No solicitó una patente para su escaneo entrelazado hasta mayo de 1931. [11]

En 1930, el ingeniero alemán de Telefunken, Fritz Schröter, formuló y patentó por primera vez el concepto de dividir un único cuadro de imagen en sucesivas líneas entrelazadas, basándose en sus experimentos anteriores con fototelegrafía. [9] [12] En los EE.UU., el ingeniero de RCA Randall C. Ballard patentó la misma idea en 1932, inicialmente con el propósito de reformatear películas sonoras para televisión en lugar de para la transmisión de imágenes en vivo. [9] [13] [14] La implementación comercial comenzó en 1934 cuando las pantallas de tubos de rayos catódicos se volvieron más brillantes, aumentando el nivel de parpadeo causado por el escaneo progresivo (secuencial). [10]

En 1936, cuando el Reino Unido estaba estableciendo estándares analógicos, los primeros dispositivos electrónicos de accionamiento CRT basados ​​en válvulas termoiónicas sólo podían escanear alrededor de 200 líneas en 1/50 de segundo (es decir, aproximadamente una frecuencia de repetición de 10 kHz para la forma de onda de desviación horizontal en diente de sierra). Usando entrelazado, se podrían superponer un par de campos de 202,5 ​​líneas para convertirse en un marco de 405 líneas más nítido (con alrededor de 377 utilizadas para la imagen real, y aún menos visibles dentro del marco de la pantalla; en el lenguaje moderno, el estándar sería "377i" ). La frecuencia de escaneo vertical se mantuvo en 50 Hz, pero los detalles visibles mejoraron notablemente. Como resultado, este sistema sustituyó al sistema de escaneo progresivo mecánico de 240 líneas de John Logie Baird que también se estaba probando en ese momento.

A partir de la década de 1940, las mejoras en la tecnología permitieron a los EE. UU. y al resto de Europa adoptar sistemas que utilizaban frecuencias de escaneo de líneas cada vez más altas y más ancho de banda de señal de radio para producir un mayor número de líneas a la misma velocidad de fotogramas, logrando así una mejor calidad de imagen. Sin embargo, los fundamentos del escaneo entrelazado estaban en el corazón de todos estos sistemas. Estados Unidos adoptó el sistema de 525 líneas , incorporando más tarde el estándar de color compuesto conocido como NTSC , Europa adoptó el sistema de 625 líneas y el Reino Unido cambió su idiosincrásico sistema de 405 líneas al (mucho más parecido a los EE. UU.) 625 para evitar tener que desarrollar un método (totalmente) único de televisión en color. Francia pasó de su sistema monocromático de 819 líneas, igualmente exclusivo, al estándar más europeo de 625. Europa en general, incluido el Reino Unido, adoptó el estándar de codificación de colores PAL , que se basaba esencialmente en NTSC, pero invertía la fase de la portadora de color con cada línea. (y el marco) para cancelar los cambios de fase que distorsionan el tono y que afectaban a las transmisiones NTSC. En cambio, Francia adoptó su propio sistema SECAM único, basado en dos portadoras de FM , que ofrecía una calidad mejorada a costa de una mayor complejidad electrónica, y también fue utilizado por algunos otros países, en particular Rusia y sus estados satélites. Aunque los estándares de color se utilizan a menudo como sinónimos del estándar de vídeo subyacente (NTSC para 525i/60, PAL/SECAM para 625i/50), existen varios casos de inversiones u otras modificaciones; por ejemplo, el color PAL se utiliza en transmisiones que de otro modo serían "NTSC" (es decir, 525i/60) en Brasil , así como viceversa en otros lugares, junto con casos en los que el ancho de banda PAL se reduce a 3,58 MHz para adaptarse a la asignación de banda de onda de transmisión de NTSC. o NTSC ampliado para ocupar los 4,43 MHz de PAL.

El entrelazado fue omnipresente en las pantallas hasta la década de 1970, cuando las necesidades de los monitores de computadora dieron como resultado la reintroducción del escaneo progresivo, incluso en televisores normales o monitores simples basados ​​en el mismo circuito; la mayoría de las pantallas basadas en CRT son totalmente capaces de mostrar tanto progresivo como entrelazado independientemente de su uso original, siempre que las frecuencias horizontales y verticales coincidan, ya que la diferencia técnica es simplemente la de iniciar/finalizar el ciclo de sincronización vertical a mitad de camino a lo largo de una línea de exploración. cada dos fotogramas (entrelazado), o sincronizando siempre justo al principio/final de una línea (progresivo). Interlace todavía se utiliza para la mayoría de los televisores de definición estándar y el estándar de transmisión HDTV 1080i , pero no para LCD , microespejo ( DLP ) o la mayoría de las pantallas de plasma ; Estas pantallas no utilizan un escaneo rasterizado para crear una imagen (sus paneles aún pueden actualizarse en un escaneo de izquierda a derecha y de arriba a abajo, pero siempre de manera progresiva y no necesariamente al mismo ritmo que la señal de entrada) y, por lo tanto, no pueden beneficiarse del entrelazado (donde las pantallas LCD más antiguas utilizan un sistema de "escaneo dual" para proporcionar una resolución más alta con una tecnología de actualización más lenta, el panel se divide en dos mitades adyacentes que se actualizan simultáneamente ): en la práctica, deben ser conducidos con una señal de escaneo progresivo. El circuito de desentrelazado para obtener una exploración progresiva a partir de una señal de televisión entrelazada normal puede aumentar el coste de un televisor que utilice tales pantallas. Actualmente, las pantallas progresivas dominan el mercado de HDTV.

Entrelazado y computadoras

En la década de 1970, las computadoras y los sistemas de videojuegos domésticos comenzaron a utilizar televisores como dispositivos de visualización. En ese momento, una señal NTSC de 480 líneas estaba mucho más allá de las capacidades gráficas de las computadoras de bajo costo, por lo que estos sistemas usaban una señal de video simplificada que hacía que cada campo de video escaneara directamente encima del anterior, en lugar de cada línea entre dos líneas. del campo anterior, junto con recuentos de píxeles horizontales relativamente bajos. Esto marcó el regreso del escaneo progresivo que no se había visto desde la década de 1920. Dado que cada campo se convirtió en un cuadro completo por sí solo, la terminología moderna lo llamaría 240p en equipos NTSC y 288p en PAL . Si bien a los dispositivos de consumo se les permitía crear tales señales, las regulaciones de transmisión prohibían a las estaciones de televisión transmitir videos como este. Los estándares de monitores de computadora, como el modo TTL-RGB disponible en CGA y, por ejemplo , BBC Micro , fueron simplificaciones adicionales de NTSC, que mejoraron la calidad de la imagen al omitir la modulación del color y permitir una conexión más directa entre el sistema de gráficos de la computadora y el CRT.

A mediados de la década de 1980, las computadoras habían superado estos sistemas de video y necesitaban mejores pantallas. La mayoría de las computadoras domésticas y de oficina básicas sufrieron el uso del antiguo método de escaneo, con la resolución de pantalla más alta de alrededor de 640x200 (o a veces 640x256 en regiones de 625 líneas/50 Hz), lo que resultaba en una forma de píxel alto y estrecho severamente distorsionada , lo que hacía que el La visualización de texto de alta resolución junto con imágenes de proporciones realistas era difícil (los modos lógicos de "píxeles cuadrados" eran posibles, pero sólo con resoluciones bajas de 320x200 o menos). Las soluciones de varias empresas variaron ampliamente. Como no era necesario transmitir las señales de los monitores de PC, podían consumir mucho más que los 6, 7 y 8 MHz de ancho de banda a los que estaban confinadas las señales NTSC y PAL. El adaptador de pantalla monocromática y el adaptador de gráficos mejorado de IBM , así como la tarjeta gráfica Hercules y la computadora Macintosh original generaron señales de video de 342 a 350p, de 50 a 60 Hz, con aproximadamente 16 MHz de ancho de banda, algunos clones de PC mejorados como el AT&T 6300. (también conocido como Olivetti M24), así como las computadoras fabricadas para el mercado interno japonés, lograron 400p en lugar de alrededor de 24 MHz, y el Atari ST llevó eso a 71 Hz con un ancho de banda de 32 MHz, todo lo cual requería alta frecuencia dedicada (y generalmente una sola frecuencia). (es decir, no son compatibles con "vídeo") debido a su mayor velocidad de línea. En cambio, el Commodore Amiga creó una verdadera señal RGB 480i60/576i50 entrelazada a velocidades de transmisión de video (y con un ancho de banda de 7 o 14 MHz), adecuada para codificación NTSC/PAL (donde fue diezmada suavemente a 3,5 ~ 4,5 MHz). Esta capacidad (más el genlocking incorporado ) dio como resultado que Amiga dominara el campo de la producción de video hasta mediados de la década de 1990, pero el modo de visualización entrelazada causó problemas de parpadeo en aplicaciones de PC más tradicionales donde se requiere detalle de un solo píxel, con "flicker-fixer". "Los periféricos duplicadores de escaneo más monitores RGB de alta frecuencia (o el monitor A2024 especializado en conversión de escaneo de Commodore) son compras populares, aunque costosas, entre los usuarios avanzados. 1987 vio la introducción de VGA , en el que pronto se estandarizaron las PC, así como la gama Macintosh II de Apple , que ofrecía pantallas de resolución y profundidad de color similares, luego superiores, con rivalidad entre los dos estándares (y más tarde cuasi-estándares de PC como XGA y SVGA) impulsando rápidamente la calidad de visualización disponible para usuarios profesionales y domésticos.

A finales de los 80 y principios de los 90, los fabricantes de monitores y tarjetas gráficas introdujeron nuevos estándares de alta resolución que una vez más incluían el entrelazado. Estos monitores funcionaban a frecuencias de escaneo más altas, lo que normalmente permitía una frecuencia de campo de 75 a 90 Hz (es decir, una frecuencia de cuadro de 37,5 a 45 Hz) y tendían a utilizar fósforos de mayor persistencia en sus CRT, todo lo cual tenía como objetivo aliviar los problemas de parpadeo y brillo. . Estos monitores resultaron generalmente impopulares, fuera de las aplicaciones especializadas de ultra alta resolución como CAD y DTP.que exigía tantos píxeles como fuera posible, siendo el entrelazado un mal necesario y mejor que intentar utilizar los equivalentes de escaneo progresivo. Si bien el parpadeo a menudo no era evidente de inmediato en estas pantallas, la fatiga visual y la falta de enfoque se convirtieron en un problema grave, y la compensación por un brillo más prolongado fue un brillo reducido y una respuesta deficiente a las imágenes en movimiento, dejando rastros visibles y a menudo descoloridos detrás. . Estos rastros de colores eran una molestia menor para las pantallas monocromáticas y las pantallas de actualización generalmente más lentas utilizadas con fines de diseño o consulta de bases de datos, pero mucho más problemáticas para las pantallas en color y los movimientos más rápidos inherentes a los cada vez más populares sistemas operativos basados ​​en ventanas, como así como el desplazamiento en pantalla completa en procesadores de texto WYSIWYG, hojas de cálculo y, por supuesto, en juegos de alta acción. Además, las líneas horizontales delgadas y regulares comunes a las primeras GUI, combinadas con una baja profundidad de color que significaba que los elementos de la ventana eran generalmente de alto contraste (de hecho, frecuentemente en blanco y negro), hacían que el brillo fuera aún más obvio que con videos de menor velocidad de campo. aplicaciones. A medida que los rápidos avances tecnológicos lo hicieron práctico y asequible, apenas una década después de que aparecieran las primeras actualizaciones entrelazadas de resolución ultraalta para la PC IBM, proporcionar relojes de píxeles y velocidades de escaneo horizontal suficientemente altos para modos de escaneo progresivo de alta resolución en los primeros profesionales. y luego las pantallas de consumo, la práctica pronto se abandonó. Durante el resto de la década de 1990, los monitores y las tarjetas gráficas hicieron gran hincapié en que sus resoluciones máximas declaradas fueran "no entrelazadas", incluso cuando la velocidad de fotogramas general era apenas superior a la de los modos entrelazados (por ejemplo, SVGA a 56p). versus 43i a 47i), y generalmente incluye un modo superior que técnicamente excede la resolución real del CRT (número de tríadas de color-fósforo), lo que significaba que no se podía obtener claridad de imagen adicional entrelazando y/o aumentando aún más el ancho de banda de la señal. Esta experiencia es la razón por la que hoy en día la industria de las PC sigue estando en contra del entrelazado en HDTV, y presionó a favor del estándar 720p, y continúa presionando para la adopción de 1080p (a 60 Hz para los países tradicionales de NTSC y 50 Hz para PAL); sin embargo, 1080i sigue siendo la resolución de transmisión HD más común, aunque solo sea por razones de compatibilidad con hardware HDTV más antiguo que no puede soportar 1080p (y a veces ni siquiera 720p) sin la adición de un escalador externo, similar a cómo y por qué la mayoría de los dispositivos enfocados en SD. La radiodifusión digital todavía depende del estándar MPEG2, que de otro modo sería obsoleto , integrado, por ejemplo, en DVB-T .

Ver también

Referencias

  1. ^ "Entrelazado". Guía en vídeo de Luke. Archivado desde el original el 5 de abril de 2014 . Consultado el 5 de abril de 2014 .
  2. ^ "EBU R115-2005: FUTUROS SISTEMAS DE TELEVISIÓN DE ALTA DEFINICIÓN" (PDF) . UER. Mayo de 2005. Archivado (PDF) desde el original el 26 de marzo de 2009 . Consultado el 24 de mayo de 2009 .
  3. ^ ab "Diez cosas que debes saber sobre... 1080p/50" (PDF) . UER. Septiembre de 2009 . Consultado el 26 de junio de 2010 .
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