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隔行扫描与逐行扫描视频有什么区别?

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视频显示有两种基本方式:隔行扫描 或 逐行扫描. 逐行扫描,用在计算机显示器和数字电视机上,一次显示图象的所有水平线,作为一帧. 隔行扫描,用在标准NTSC,PAL,SECAM制电视机上,一次只显示一半水平线.(第一个扫描场, 包含所有奇数线,接下来的第二个扫描场,包含所有偶数线). 隔行扫描依赖人眼的视觉暂留特性(这是心理上造成,而不是物理上), 以及电视机显象管上的磷暂留使两个扫描场变得模糊,形成人眼感觉到的一幅图象. 隔行扫描的优点是只要原来的一半数据量就可以获得高刷新速率(50或60 Hz). 缺点是水平分辨率实质上降低一半,因为视频通常经过滤波以避免图象闪烁等其他缺陷.

考虑图象源是如何捕捉有助于理解两者的差别.电影摄象机每秒钟拍摄24帧,而视频摄象机则每隔1/60秒钟扫描一次奇数线和偶数线.(投射电影是不同的,它瞬间显示整个一帧,多数逐行扫描显示器由图象上部扫描到下部,两者的效果是相同的.)

DVD是特别为隔行扫描显示器设计的.全世界十亿台电视机有99.9%是隔行扫描. 然而,许多DVD的内容来自电影,是逐行扫描的.为了让影片能以隔行扫描方式工作,来自每个影片帧的视频被分割成两个视频扫描场;每个扫描场为240线; 并以MPEG-2数据流分别编码.另一个问题是电影是24帧/秒,而电视机如果是NTSC制为30帧(60个扫描场)每秒钟,如果是PAL制或SECAM制,则为25帧(50个扫描场)每秒钟. 对于PAL/SECAM显示,一个简单的解决办法是以25电影帧/秒显示,显示速度上升4%,音频速度也相应提高. 对于NTSC显示,解决方法是将24帧分散在60个扫描场中,即交替显示第一电影帧的2个视频扫描场和第二电影帧的3个视频扫描场.这被称为2-3折叠. 具体顺序如下显示, A-D代表电影帧;A1, A2, B1, 等代表每一电影帧分离成的两个视频扫描场; 1-5代表最终的视频帧.

电影帧: | A | B | C | D |

视频扫描场: |A1 A2|B1 B2|B1 C2|C1 D2|D1 D2|

视频帧: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |

对于MPEG-2编码, 重复的扫描场(B1和D2)实际并不存储两次.相反,设置了一个标记来告诉解码器重复这一扫描场.( C2-C1和D2-D1次序颠倒是因为上下扫描场交替所必须的.) MPEG-2也有标记来指示一个帧是逐行扫描的(即两个扫描场源于同一瞬间). 对于影片, 每一帧的逐行扫描帧这个标志应为true. 参阅3.4更多MPEG-2的细节.

正如你所想到的,会有许多问题产生: 1) 有些电影帧会比其他显示时间更长,引起图象不稳定,或跳动; 2)如果你在第三或第四视频帧处停止视频,并且图象上有运动画面,你会看到两个分离的图象闪烁地混合在一起.许多DVD播放机能避免第二个问题,当然有些播放机允许你在闪烁帧停止(播放机设置菜单里的帧/场静止选项就是指这个).

许多DVD播放机和隔行扫描电视机相连,因此由于影片转制而带来的缺陷是没有任何补救方法的.参阅1.40 关于逐行扫描DVD播放机.


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