Che cos'è l'interlacciamento?

Visualizza te stesso mentre ti prendi una giornata di malattia da scuola o dal lavoro. Nel tuo stupore, accendi l'interruttore per la prima volta da mesi. Avevi dimenticato quanto sia terribile la televisione diurna nel tuo tempo lontano da adulto. Tutti questi giochi e soap opera sembrano terribili, vero?

Dietro ogni deludente speciale televisivo c'è un pilastro storicamente vitale della trasmissione: l'interlacciamento. C'è un motivo per cui i tuoi film preferiti sono molto più eccitanti da guardare.

Che cos'è l'interlacciamento?

Agli albori dei media radiotelevisivi, gli ingegneri avevano un problema nuovo di zecca da risolvere: trovare il modo più economico per consegnare la stessa cosa a un milione di case diverse a livello nazionale.

Il precursore dell'industria, la mostra teatrale, utilizzava immagini fisiche e progressive invece di video interlacciati. Molti riconosceranno queste immagini come una bobina di cellule di pellicola discrete. La spedizione dei media radiotelevisivi tramite lo stesso metodo non era pratica, poiché ciò avrebbe comportato l'invio a ogni famiglia del paese di un pacchetto multimediale identico e fisico. Questo è l'opposto dell'intenzione dei veri media radiotelevisivi, specialmente nel loro contesto originale.

Eliminare parte della maggior parte del segnale di trasmissione alleggerisce il carico. Raddoppia anche la cosiddetta velocità di ripetizione verticale del feed video senza compromettere la risoluzione. In ogni altro caso, coloro che producono il segnale dovrebbero ridurre significativamente la risoluzione della loro offerta o trasmettere un segnale molto più grande e più pesante per cominciare.

Come funziona l'interlacciamento?

Pensaci in questo modo: con il video a visualizzazione progressiva, ogni fotogramma è costituito da esattamente un fotogramma di filmato in termini di lunghezza temporale. Un fotogramma video interlacciato, tuttavia, no. Una cornice interlacciata è invece uguale a due semiquadri; scusateci per le parole tritate, ma la differenza è profonda.

Il primo campo del primo frame corrisponde al secondo campo del frame mostrato in precedenza. Il secondo campo del primo frame va di pari passo con il primo campo del frame che viene subito dopo. Entrambe le coppie di campi equivalgono esattamente al metraggio di un fotogramma originale.

Ciascun fotogramma interlacciato, singolarmente, contiene metà dei due fotogrammi consecutivi che erano nel materiale sorgente progressivo originale. La persistenza della visione unisce visivamente questi due segnali asincroni ai nostri occhi umani, risultando in una qualità del video che ci porta lì usando molto meno larghezza di banda del segnale.

Cosa sono le linee di scansione interlacciate?

La larghezza di banda del segnale è un termine che riguarda strettamente i media mentre vengono veicolati; la dimensione del carico concorre con la larghezza del tunnel che è destinato a percorrere.

Una cinepresa o una che utilizza il nastro magnetico DV produrrà naturalmente un'immagine completa e continua per fotogramma. Per equipaggiare questa immagine per il transito, ogni frame di trasmissione deve essere suddiviso in pezzi più piccoli e più semplici, più facili da convertire in un segnale analogico. L'invio di ogni frame originale e aggregato nella sua interezza sarebbe stato logisticamente impossibile date le circostanze del tempo.

La loro soluzione: linee di scansione orizzontali. Ogni linea di scansione orizzontale dell'immagine è stata inviata a un ricevitore, dove l'immagine sarebbe stata poi ricostruita a terra.

Lo standard NTSC prevede che ogni frame sia suddiviso in 525 linee di scansione orizzontali, di cui 262,5 appartenenti a ciascun campo. L'ordine dei campi determina se il campo pari o il campo dispari arriva per primo. Di solito, il campo pari sarà il primo ad essere generato alla destinazione del segnale. Questo viene fatto in sequenza, dall'alto verso il basso.

Quando si trasmette un segnale video progressivo, accade la stessa cosa. L'unica differenza è che ogni linea di scansione orizzontale è invece parte di un unico campo continuo; questo campo è costituito dall'intera immagine.

Tasso di ripetizione verticale

Una cosa è vera in senso generale: la trasmissione non è economica. La trasmissione di grandi quantità di dati richiede quantità proporzionalmente maggiori di risorse man mano che aumenta sia la quantità di dati da spostare che l'ampiezza fisica dell'ambito di trasmissione. L'interlacciamento è un modo per mitigare questo problema pur consentendo un'immagine di trasmissione abbastanza grande da godere.

L'effetto sfarfallio ha afflitto gli ingegneri sin dall'inizio del settore. Molti fattori contribuiscono a questo aspetto dell'esperienza dello spettatore, inclusi fattori come la frequenza fotogrammi effettiva del video e persino le condizioni di luce ambientale nella stanza mentre lo spettatore consuma.

La qualità del segnale video è, ovviamente, quella in cui l'una dall'altra fa la differenza. Un segnale video senza sfarfallio di solito richiede da quaranta a sessanta lampi di luce su un'ampia area al secondo. Questi lampi luminosi di ampia area si verificano ogni volta che un nuovo fotogramma sostituisce quello che lo ha preceduto sullo schermo.

Il tasso di ripetizione verticale descrive quanti di questi cambiamenti stridenti si verificano in un certo periodo di tempo. Questi cambiamenti sono responsabili dell'attivazione del fenomeno phi biofisico su cui si basa il video interlacciato.

Come accennato in precedenza, l'inizio primordiale della televisione è stato limitato dalla tecnologia dell'epoca. Per rimanere al di sotto del limite di ciò che potrebbe realisticamente essere trasmesso in queste condizioni rudimentali, gli ingegneri televisivi necessario per escogitare un modo per aggiornare l'immagine più frequentemente senza aumentare il numero di fotogrammi inviati su a distanza.

Campi al secondo vs. Fotogrammi al secondo

Ogni segnale di campo alternato si sovrappone a quello che lo segue. Vengono visualizzati in tandem ma rimangono totalmente separati in senso tecnico, invece di due segnali prima resi insieme e poi visualizzati per vedere. I nostri occhi percepiscono questi flash aggiuntivi di ampia area, tuttavia, anche quando la velocità di presentazione rimane la stessa.

I responsabili di questo movimento hanno capito che erano necessarie almeno quattrocento linee di scansione di risoluzione per fotogramma per ottenere un feed video leggibile. In Nord America, NTSC è l'unico tipo di segnale video analogico che la nostra infrastruttura supporterà su vasta scala. Ciò è dovuto al modo in cui viene prodotta l'elettricità (a una velocità di 60 hz) rispetto alla maggior parte del resto del mondo (a una velocità di 50 hz).

Fisicamente, la velocità di trasmissione dei dati è direttamente correlata alla velocità con cui viene consumata la potenza utilizzata per trasmetterli. È qui che sia NTSC che PAL derivano i loro frame rate caratteristici.

Con questa inevitabilità in mente, un segnale americano interlacciato trasmesso a 60hz finirà con un frame rate effettivo di circa 29,97 fotogrammi al secondo dopo essere stato ricevuto. Un segnale PAL interlacciato, invece, sarà percepito dallo spettatore a 25fps.

La differenza tra campi al secondo e fotogrammi al secondo ha molto a che fare con il modo in cui questi lampi di luce aggiuntivi di ampia area si distinguono dalle divisioni temporali "reali" che separano ciascun fotogramma video al momento dell'acquisizione. Di conseguenza, l'occhio è maggiormente coinvolto da un feed video che sembra essere molto più dinamico di quanto non sia in realtà.

Mentre la vera "risoluzione" di ogni fotogramma mostrato sullo schermo è esattamente la metà dell'immagine originale, questa perdita non avrà un impatto eccessivo sul pubblico nelle giuste circostanze. Grazie alla persistenza della visione, lo spettacolo va avanti senza perdere un colpo.

Sfide comuni associate al video interlacciato

Le linee di scansione sono un prezioso segno distintivo delle videocamere DV della vecchia scuola e del materiale d'archivio degli albori dei mezzi di trasmissione di massa. Questi artefatti si verificano quando il metraggio interlacciato è stato manipolato dopo essere stato distribuito in syndication o in metraggio che si è degradato naturalmente in una certa misura. La stessa cosa può accadere quando si esegue il rendering di video digitalmente con determinate forme di compressione.

Ciò può provocare spiacevoli "tremiti", che fanno sì che gli elementi sullo schermo rimangano "intrappolati" visivamente tra due posizioni adiacenti. L'effetto sarà di solito molto più evidente quando il video viene valutato dal fotogramma. Gli oggetti che si muovono rapidamente attraverso l'inquadratura sono più inclini a finire con artefatti come questo. Ciò è particolarmente vero se l'oggetto in movimento è in contrasto con lo sfondo dietro di esso.

La ricostituzione del video interlacciato per ripristinarlo al suo stato precedentemente progressivo può causare questi artefatti. Uno dei motivi potrebbe essere che i mezzi di reversione non corrispondevano al protocollo dell'ordine di campo del segnale originale.

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Così raramente nella vita ci viene dato il permesso di capitalizzare su scorciatoie come questa. Le numerose applicazioni moderne dell'interlacciamento sono una testimonianza della capacità di resistenza di una deviazione del pensiero davvero laterale in qualsiasi settore.

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