Exploració entrellaçada: diferència entre les revisions

[[Fitxer:Interlace zoom.gif|miniatura|En el vídeo entrellaçat, la imatge es forma a base de dues mitges imatges]]

 

Aquest tipus d'exploració s'utilitza en els [[sistema de transmissió|sistemes de transmissió]] de senyals de televisió analògica que, segons el seu nombre de línies i la seva freqüència de imatge, es divideixen en:

*[[PAL]]/[[SECAM]]: 25 imatges/segon i 625 línies/imatge.

*[[NTSC]]: 30 imatges/segon i 525 línies/imatge.

 

L'exploració entrellaçada (2:1), es va implantar en la televisió analògica per a reduir l'amplada de banda, que és de 4.2 MHZ en el sistema de TV [[NTSC]].

 

== Principi i Descripció ==

 

<center><math>f_{llindar} = 37 + 12.6\log_{10}(B)\,\!</math></center>

 

S'ha demostrat que pel nivell de brillantor habitual en pantalles, aquesta freqüència de reproducció oscil·la entre els '''40''' i el '''60''' Hz.

 

=== Descripció ===

L'exploració d'una imatge es realitza de la mateixa manera que es llegeix un llibre, es divideix la imatge en línies horitzontals i es llegeixen de dreta a esquerra i de dalt a baix.

Primer es llegeixen les línies imparelles i després les línies parelles, obtenint així dos camps anomenats '''camp parell''' i '''camp senar'''. La proximitat entre línies consecutives fa que l'ull de l'espectador integri els dos camps com a imatges completes i obtingui la sensació que aquestes es van refrescant al doble de la freqüència real. Amb aquest mètode s'aconsegueix mantenir un cabal d'informació reduït, és a dir, una menor amplada de banda a transmetre, però suficient perquè en recepció tinguem la representació de les imatges sense que aparegui el fenomen de [[flicker|parpelleig]] (''flicker'').

 

[[Fitxer:Entrellaçat_split.jpg|center|miniatura|Fotograma dividit en dos camps]]

Això vol dir que cada&nbsp;''frame'' o fotograma conté dos camps que s'exposen en dues passades de línies d'exploració alterna, on cadascun d'ells té una de cada dues línies horitzontals del fotograma. El fotograma complet sols es veu&nbsp;una vegada han recorregut el seu camí les línies d'exploració del primer camp i posteriorment les del segon.&nbsp;És important destacar que l'entrellaçat és tan sols un tret característic de la captura i reproducció de les imatges, no és un component estructural dels formats d'arxiu ni dels mitjans de reproducció.&nbsp;&nbsp;

Per entendre-ho millor, imaginem-nos que els dos camps inferiors estan integrats en la&nbsp; pantalla d'un televisor per on es passa una pel·lícula.&nbsp;Per cada fotograma de la pel·lícula primer cal que facin el seu recorregut progressiu les línies del Camp 1 i posteriorment les línies del Camp 2.

 

== Detalls tècnics ==

=== Implementació ===

[[Fitxer:Gif_entrellaçat.gif|miniatura|Unió dels dos camps]]

Per tal d'obtenir un correcte entrellaçat dels camps, és necessari fer servir un senyal, que controli amb precisió la desviació del feix en el [[tub de raigs catòdics]]. Aquest tipus de senyals reben el nom de senyals de deflexió.<br>

Els [[senyals de deflexió]] tenen forma de "dent de serra", on el període dels senyals coincideix amb el període de línia per la '''deflexió horitzontal''' i amb el període de camp per la '''deflexió vertical'''.

 

=== Altres conceptes ===

En televisió a més de la definició horitzontal, el temps de línia activa i el nombre de línies horitzontals existeixen altres paràmetres. Aquests són la relació d'aspecte (W/H) i la definició vertical (<math>D_V</math>).<br>

La relació d'aspecte és una ratio adimensional que dóna informació sobre les dimensions reals de la pantalla. W és l'amplada de la pantalla i H l'alçada. S'utilitza per a calcular la definició horitzontal i la definició vertical en funció d'una certa distància a la qual se situa l'observador (normalment sol ser de 6H amb una resolució ocular 1'). Usualment solen ser de 4:3 o bé de 16:9 (visió panoràmica).<br>

<math>D_V</math>, anàlogament a <math>D_H</math>, és el nombre de cicles verticals que caben en una pantalla per unitat d'alçada i es mesura en cph (cicles per high). La definició vertical per a un sistema ideal hauria de ser de <math>N_V</math>/2 (és a dir, podria representar el nombre màxim de cicles verticals, sabent que el cicle mínim necessita dues línies per a representar-se). A la pràctica això no és així; s'ha de considerar el [[factor de Kell]] calculat com el nombre real de línies horitzontals representades (<math>N_L</math>) dividit entre la meitat del nombre de línies actives (<math>N_{AL}</math>). Per tant:

<center><math>D_V = k \frac{N_V}{2} </math></center>

 

== Aplicació als sistemes de transmissió de TV ==

 

== Inconvenients ==

El vídeo entrellaçat està dissenyat per ser enregistrat, transmès i mostrat en el mateix format, és a dir, entrellaçat. Donat que cada [[frame]] de l'entrellaçat està compost per dos camps capturats en diferents instants de temps, es pot donar el cas que allò que estem enregistrant es mogui prou ràpid per a aparèixer en diferents posicions quan cadascun dels camps és capturat; això causarà un desfasament de moviment. Aquesta alteració es podrà apreciar més fàcilment quan aturem la imatge o bé quan la freqüència a la qual es reprodueix és molt menor que la freqüència a la qual s'ha enregistrat.

 

 

Pel que fa als efectes no desitjats, podem trobar 4 casos diferents:

* El primer inconvenient és que en les transicions verticals s'aprecia un lleuger parpelleig, aquest efecte es coneix com a vibració interlínia (''interline Twitter''), que consisteix en el fet que en els extrems horitzontals s'aprecia un efecte de parpelleig de freqüència meitat del quadre.

[[Fitxer:Interlaced video frame (car wheel).jpg|miniatura|Efecte "pinta"]]

* Un altre efecte, és el d'arrossegament de línia (''Line Crawl''). Aquest ve donat per la diferència de temps en l'enregistrament de les imatges en diferents instants de temps, la qual cosa pot donar la sensació que els contorns s'estan desplaçant en sentit vertical, quan realment la imatge roman estàtica.

* El principal inconvenient és la pèrdua de [[definició espacial|resolució vertical]] respecte la que s'obté amb el mateix nombre de línies si s'utilitza l'[[exploració progressiva]]. Aquest fet va ser experimentalment provat per [[factor de Kell|Kell]].

* L'efecte pinta es dóna perquè els camps entrellaçats estan poc correlacionats, és a dir, l'entrellaçat no és correcte. El que passa en aquest cas és que veiem la diferència entre els dos camps al contorn de la figura.

 

 

== Avantatges ==

La implementació del model entrellaçat va venir motivada per la necessitat de transmetre imatges amb resultat òptim i respectant les restriccions d'amplada de banda.

Calia doncs complir una premissa complicada: enviar suficient informació per emetre amb una cadència d'imatges que no fes visible el parpelleig i evitar que l'amplada de banda s'excedís (problema que s'accentuava amb l'aparició de les imatges en color). L'entrellaçat fou una gran solució com a resposta a aquestes limitacions.

 

== Present i futur ==

Actualment, el problema del parpelleig s'ha solucionat d'una manera diferent, s'utilitzen memòries que emmagatzemen la imatge completa i posteriorment, la repeteixen els cops necessaris, aconseguint un major refresc de la imatge.

 

Dues tècniques que es fan servir dins l'àmbit domèstic són:

# ''' Repetir''' dues vegades cada camp però continuar efectuant l'exploració entrellaçada, per tant, en un sistema com el PAL on es reprodueixen 50 camps per segon, s'arriben a obtenir 100 camps per segon.

# '''Emmagatzemar''' la imatge sencera per representar-la posteriorment sense efectuar exploració entrellaçada, és a dir, emmagatzemem els dos camps entrellaçats i els ajuntem per representar-los dues vegades, per tant, obtenim 50 imatges per segon.

 

D'aquesta forma ens beneficiarem dels avantatges del [[Exploració progressiva|sistema progressiu]] que a grans trets serien:

* Qualitat cinematogràfica sense parpelleig (flickering).

* Compressió més eficient.

 

== Entrellaçat i pantalles ==

En la '''pantalla de televisió''' l'efecte de parpelleig és suportable, tot i que es percep en determinades condicions. Fa pocs anys que existeixen altres televisors amb una freqüència de quadre més alta. Donat que l'emisora continua enviant el mateix, el que es fa és repetir-ho dos cops en la meitat de temps, per la qual cosa ara el parpelleig resulta quasi indetectable.

 

 

== Entrellaçat i ordinadors ==

A la dècada dels 70, es va començar a utilitzar els sistemes de TV per a ordinadors i videojocs com a monitors. Fins al moment el senyal [[NTSC]] de 480 línies cobria molt més enllà de les capacitats gràfiques dels ordinadors, de manera que aquests sistemes varen començar a utilitzar un senyal de vídeo més senzill: escanejar progressivament. Per tant, això va implicar una redefinició en els senyals que per al cas de NTSC va ser 240p i per al [[PAL]] de 288p. Mentre per als equips domèstics es podia generar aquest tipus de senyals, els organismes reguladors van prohibir la difusió en aquest tipus de format. Els monitors estàndards com els CGA eren simplificacions del NTSC, el qual millorava la imatge ometent la modulació del color i permetent més connexions directes entre els sistemes gràfics i el tub de raigs catòdics ([[CRT]] en anglès).<br>

 

 

A finals dels 80 i principis dels 90, els fabricants de monitors i de targetes gràfiques van innovar amb un sistema que de nou utilitzava el sistema d'exploració entrellaçada. Aquests monitors funcionaven amb freqüències més altes, cosa que alleugeria el flickering. En el seu moment foren impopulars; mentre els problemes de parpelleig no eren tan evidents al principi, el cansament de la vista i la falta d'atenció es van convertir en un problema greu. Els fabricants immediatament van desistir amb l'entrellaçat i la resta dels anys van haver de donar garantia que els seus monitors eren "sense-entrellaçat". Aquest motiu és pel qual la indústria dels fabricants d'ordinadors està en contra de l'exploració entrellaçada a la televisió d'alta definició [[HDTV]] i pressiona per l'estàndard de 720p. També la indústria està pressionant per a sistemes més enllà del 720p; en concret per als països amb NTSC el model 1080/60p i per als països amb PAL el de 1080/50p.<br>

== Referències ==

{{Referències }}

 

== Bibliografía ==

*{{ref-llibre|autor=Jorge Carrasco González|títol=Cine y televisión digital. Manual técnico|url=https://books.google.es/books?id=JEg4OfqRoagC&printsec=frontcover&dq=Cine+y+televisi%C3%B3n+digital.+Manual+t%C3%A9cnico.&hl=ca&sa=X&ved=0ahUKEwjGl5CwzZ3lAhVR5uAKHYUSBp4Q6AEIKDAA#v=onepage&q=Cine%20y%20televisi%C3%B3n%20digital.%20Manual%20t%C3%A9cnico.&f=false|data= 9 juny 2010|editorial=Edicions Universitat Barcelona|isbn=978-84-475-3457-9}}

*{{ref-llibre|cognom=Konigsberg|nom=Ira|enllaçautor=Ira Konigsberg|títol=Diccionario técnico Akal de cine|editorial=Akal|lloc=Madrid|any=2004|isbn=9788446019022}}

*[[Exploració progressiva]]

*[[Quadre (vídeo)]]

*[[Fotogrames per segon]]

*[[Camp (vídeo)]]

== Enllaços externs ==

{{Commonscat}}

*[http://books.google.cat/books?id=97nhIilhu8oC&pg=PA169&dq=se%C3%B1ales+de+deflexi%C3%B3n&client=firefox-a LLibre ''Sistemas audiovisuales I. Televisión analógica y digital'', de F. Tarrés]

* [http://cintliluna.blogspot.com/2007/11/1.html http://cintliluna.blogspot.com/2007/11/1.html]

* [http://www.fuac.edu.co/autonoma/pregrado/ingenieria/ingelec/proyectosgrado/compresvideo/video_analogo.htm http://www.fuac.edu.co/autonoma/pregrado/ingenieria/ingelec/proyectosgrado/compresvideo/video_analogo.htm]

 

[[Categoria:Tecnologia de vídeo i cine]]