什麼是逐行掃描? 它與交錯掃描有什麼區別?

有效率的影像處理,是在 HD 電視上顯示最佳影像的關鍵之一。逐行式掃描是一種處理科技,不僅為現代影像處理科技的基礎(例如藍光光碟)做好準備,同時也是一種仍在使用中的技術。

從交錯式掃描到逐行式掃描

隨著桌機電腦的到來,大家發現到使用傳統的電視來顯示電腦影像,尤其是在顯示文字上,結果不是很理想,這是因為交錯式掃描的影響所致。為了要在電腦螢幕上有更精確的圖像顯示,於是便誕生了逐行式掃描技術。

 

什麼是交錯式掃描?

傳統數位電視廣播(以及更舊的電纜/衛星盒、VCR、DVD)是透過使用交錯式掃描來顯示在電視螢幕上。現在有兩種主要的交錯式掃描系統:NTSC 及 PAL。

NTSC 是以60赫茲525掃描線、60場及每秒30幀數的系統為基礎。每個幀幅都會切成兩個262掃描線的兩個場。

這些掃描線會將錯地被送出,然後顯示為交錯式的圖像。使用 NTSC 的國家包括美國、加拿大、墨西哥、部份中美及南美國家、日本、台灣及韓國。

PAL 是以50赫茲625掃描線、50場及每秒25幀數的系統為基礎。就像 NTSC 一樣,訊號是交錯式地由312掃描線的2個場組成。PAL 有著接近膠片電影的幀率(電影幀率基本是 24 fps)。

使用 PAL 系統的國家包括英國、德國、西班牙、葡萄牙、義大利、中國、印度、非洲大部份國家,以及中東國家。

 

什麼是逐行式掃描?

逐行式掃描跟交錯式掃描的不同,在於圖像是按照順序掃描每一條線(或像素列),從上至下顯示在螢幕上。逐行式掃描會在一輪掃描把圖像投至螢幕上(而不是透過組合兩次圖像),因此圖像會有更多細節顯示出來,也較適合看文字和動態表現。逐行式掃描也比較不受閃爍影響。

 

倍線器

隨著高畫質 LCD 電視及投影機的到來,傳統電視、VCR 及 DVD 來源所產生的解析度,無法透過交錯式掃描法來產出好的圖像。為了填補這個差距,除了採用逐行式掃描之外,電視製造商也引進了倍線器的概念。

有倍線器的電視會產生「線間的線」,會將上方線與下方線的特徵做結合,來給圖像更高解析度的外觀。這些新的線便會被加在原本的線結構上,所有的線就會被逐行式掃描到電視螢幕上。

倍線器的缺點是它可能導致動態殘影,因為新產生的線也會和圖像的動作一起移動。要讓整個圖像變平順,通常會使用額外的影像處理。

 

將膠卷轉換成影像

雖然逐行式掃描及倍線器試圖將交錯式影片圖像顯示的缺點改善,仍然還有另一個會阻止膠卷電影的顯示正確性:影像幀率。

對 PAL 來源的裝置和電視來說,因為 PAL 的幀率(25fps)及膠卷幀率(24fps)非常接近,所以只需要最小量的更正就可以在 PAL 電視螢幕上正確地顯示膠卷影片。

不過,這在 NTSC 上就不是這樣了,因為它產生顯示的影片是 30 fps。如果你曾經試過將錄影機的 8 mm 家用膠卷錄影轉換到電影螢幕上,你就會發現這個問題。因為幀幅的動態並不一致,在膠卷轉成影像時如果沒有任何調整,就會產生明顯可見的閃爍現象。

當膠卷在 NTSC 系統被轉成 DVD(或錄影帶)的時候,膠卷和影像的幀率差必須要整合調整。為了消除閃爍,膠卷幀率會透過能更將膠卷幀率與影像幀率更接近的公式被「延伸」。

 

逐行式掃描及3:2 Pulldown

為了要能看到膠卷最準確的狀態,應該要以每秒24幀數來顯示,而投影機或電視得要可以支援這個功能。要在 NTSC 系統下做到這個,來源必須要有 3:2 pulldown 偵測。

在這個方式下,它可以反轉 3:2 pulldown 過程,來將膠卷轉換成影片,最後以原本的 24 fps 格式逐行式掃描輸出。

這可以透過附有特殊類型 MPEG 解碼器的 DVD(或藍光/超高畫質藍光)播放器,與可讀取 3:2 pulldown 交錯式影像訊號,並解碼出正確膠卷幀率的去交錯器完成。

幀數接著會逐行式掃描,殘像也被校正過,然後新的影像訊號便會透過可逐行掃描的內容影像或 HDMI 連接,輸出到相容的電視或投影機上。

如果你的 DVD 播放器有逐行式掃描,而沒有 3:2 pulldown 偵測,它仍會傳送比交錯式影像更平順的影像。播放器會讀取 DVD 的交錯圖像,處理訊號中的逐行式圖像,並使用 30 fps 系統傳輸到電視或投影機上。

 

達到逐行式掃描所需要的條件

不論是來源內容(DVD 播放器、HD 連接線、衛星盒、天線等等)或是電視/投影機,都必須相容於逐行式掃描。來源也需要是可逐行式掃描的影像輸出,或者可以傳輸逐行式掃描影像的 DVI 或 HDMI 輸出。

如果影像是以交錯式掃描形式存放在 DVD 上,逐行式掃描可以透過 DVD 播放器應用當作一個播放選項。AV 端子及 S 端子連接無法傳輸逐行式掃描影像。

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