Dekompozíciós szabvány , szkennelési formátum - a televíziós műsorszórási és videórögzítési szabvány jellemzője , amely meghatározza a képsorok számát, a képsebességet ( mezők ) és a pásztázási módot. A televíziós pásztázást nem csak a televízióban használják , hanem más olyan területeken is, amelyek megkövetelik az információk megjelenítését, beleértve a számítógép - monitorokat is . Ezért a dekompozíciós szabványok a számítógépes grafikára és a digitális videó interfészekre vonatkoznak. Az eredményül kapott kép felbontása és a televíziós csatornák által elfoglalt sávszélesség a dekompozíciós szabványtól függ .
A bontási szabványt a sorok száma, a képkockasebesség és a használt szkennelés típusa jellemzi.
A fő bontási szabványoknak a CCIR által 1952 -ben jóváhagyott európai 625/50 [1] , valamint az USA -ban az FCC által 1940 -ben összehívott NTSC-I nemzeti bizottság által 1941 -ben elfogadott amerikai 525/60 szabványt tekintik. [1. megjegyzés] . Az elsőben a kép 625 soron keresztül, 2 félkockában (288 a képkocka aktív részében) 50 Hz-es ismétlési frekvenciával [2] , a másodikban pedig 525 sorral, 60-as frekvenciával kerül továbbításra. mezők másodpercenként. A mai napig létező lebontási szabványok a katódsugárcsövek korszakából származnak, és ezeknek a technológiáknak a jegyét viselik. Tartalmaznak egy üres területet , így az egyes szabványokban szereplő sorok száma meghaladja a kép felépítésében ténylegesen részt vevő sorok számát. A vonalak egy részét a függőleges letapogatás fordított löketében egy vízszintes eltérítő tekercs tétlenül állította elő, és kénytelen volt beépíteni a szabványba, ami tulajdonképpen az egy függőleges letapogatási periódusonkénti vízszintes letapogatási periódusok teljes számát tükrözi. Az Oroszországban a GOST 7845-79 szerint elfogadott európai lebontási szabványban [3] a 625 továbbított vonalból csak 576 aktív, ezért a számítógépes grafikában ez a lebontási szabvány 576i felbontásnak felel meg ( amerikaiban 480i ). alapértelmezett).
Az analóg televíziós rendszerek sorszámát az alapján választottuk ki, hogy váltottsoros letapogatásnál páratlan, progresszív pásztázásnál pedig páros legyen [4] . A vízszintes és függőleges letapogatási rendszerek tervezése a működési frekvenciák többszörös arányát foglalja magában a stabil működés érdekében. Ilyen arányokkal, amelyek a prímszámoknak felelnek meg , a sorfrekvencia a keret szekvenciális szorzásának viszonylag egyszerű láncaival határozható meg. Ez a megközelítés szigorú matematikai összefüggést feltételez a sorok száma és a szabvány képkockasebessége között, ezért a legtöbb szabvány megalkotásakor a 7-nél nem nagyobb egész számok szorzatait használtuk különböző országokban, eltérő energiaipari paraméterekkel .
Az utolsó négy arány az analóg nagyfelbontású televíziózásra vonatkozik, amely egyes országokban a modern digitális HDTV szabványok megjelenése előtt működött [14] . A modern nagyfelbontású digitális televíziós rendszerek, amelyek a korábbi analógokra épülnek, csak 720 és 1080 aktív vonalat vesznek figyelembe. Ezenkívül a numerikus többszörösség növeli a kódolás kényelmét a digitális szabványokban.
A képkockasebesség megválasztásakor a dekompozíciós szabványok kidolgozóit az emberi vizuális elemző fiziológiai jellemzői , valamint a filmezési és vetítési frekvencia globális szabványa vezérelte, ami 24 képkocka/sec [15] . A televíziós rendszerek képfrekvenciáját a lehető legközelebb a filmes szabványokhoz választották a telecine vetítés kényelme érdekében . Ugyanakkor a legtöbb analóg szabvány átlapolása kompromisszumot jelentett a képernyő villogásának láthatósága és a videojel által elfoglalt sávszélesség között. A villogás frekvenciájának megduplázódását a láthatóság fiziológiás küszöbe alatti képkockafrekvenciához képest a páros és páratlan vonalak egymás utáni átvitelével, egy képkocka helyett két mezőben valósították meg [15] . A térfrekvenciát a 625/50 és 525/60 rendszerekben is az elektronsugaras technológia határozza meg. Kényelmesebbnek tartották az ipari váltóáram frekvenciájához közeli frekvenciájú vertikális sweep generátorok tervezését . Ezért az amerikai dekompozíciós szabványban 60 Hz-es félképfrekvencia van, az európaiban pedig - 50. Ugyanakkor mindkét szabvány megközelítőleg azonos videojel sávszélességet biztosít a hasonló vízszintes pásztázási frekvenciák miatt: 15625 Hz, ill. 15734 Hz, illetve [4. megjegyzés] . Az NTSC színes televíziós rendszer megjelenésével az ezzel a rendszerrel együtt használt amerikai dekompozíciós szabvány képsebessége 29,97 képkocka/másodpercre csökkent. Erre az NTSC természetéből adódóan volt szükség, aminek az alvivő frekvenciájának a képkockasebesség többszörösének kell lennie, és nem befolyásolta a 30 képkockásra tervezett fekete-fehér tévékkel való kompatibilitást [16] .
Különféle dekompozíciós szabványokban váltott soros és progresszív letapogatás egyaránt használható. Az első televíziós rendszerek, különösen a mechanikusok, progresszív pásztázást alkalmaztak. Az interlacing először a korai amerikai 343/60 rendszerben jelent meg, és azóta az összes műsorszóró rendszer szabványává vált. A korlátozott csatornán történő átvitel nyilvánvaló előnyei mellett azonban a váltott soros pásztázásnak számos végzetes hátránya van, amelyek rontják a képminőséget és rontják a látást. A nagyfelbontású televíziós rendszerek megjelenése és a HDTV továbbfejlesztése sok esetben lehetővé tette a váltott soros pásztázás elhagyását egy fejlettebb progresszív megoldás helyett. Ez utóbbi használata a továbbított információ mennyiségének megduplázódásához vezet, és nem mindig elfogadható műsorszórás számára. Ezzel szemben a számítógépes videointerfészek csak progresszív letapogatást használnak a számítógép hosszan tartó használata során fellépő fáradtság csökkentése érdekében .
| Alapértelmezett | Bevezetés éve | Sorok száma |
Képkockasebesség , Hz |
Videó sávszélesség , MHz |
Videó moduláció | Audiovivő moduláció _ |
Hagyományos színrendszer |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| A | 1936 | 405 | 25 | 3 | pozitív | amplitúdó | f/w |
| B | 1950 | 625 | 25 | 5 | negatív | frekvencia | PAL / SECAM |
| C | 1953 | 625 | 25 | 5 | pozitív | amplitúdó | f/w |
| D | 1948 | 625 | 25 | 6 | negatív | frekvencia | PAL / SECAM |
| E | 1949 | 819 | 25 | tíz | pozitív | amplitúdó | f/w |
| F | 819 | 25 | 5 | pozitív | amplitúdó | f/w | |
| G | 625 | 25 | 5 | negatív | frekvencia | PAL / SECAM | |
| H | 625 | 25 | 5 | negatív | frekvencia | HAVER | |
| én | 1962 | 625 | 25 | 5.5 | negatív | frekvencia | HAVER |
| J | 1953 | 525 | 30 (29,97) | 4.2 | negatív | frekvencia | NTSC |
| K | 625 | 25 | 6 | negatív | frekvencia | PAL / SECAM | |
| K' | 625 | 25 | 6 | negatív | frekvencia | SECAM | |
| L | 1970-es évek | 625 | 25 | 6 | pozitív | amplitúdó | SECAM |
| M | 1941 | 525 | 30 (29,97) | 4.2 | negatív | frekvencia | NTSC , PAL (Brazília) |
| N | 1951 | 625 | 25 | 4.2 | negatív | frekvencia | HAVER |
Egyes szabványok, amelyek a jelenlegiekkel egyidőben jelentek meg, nem tudták felvenni a versenyt a leggyakoribbakkal, és megszűntek létezni. Így az Egyesült Királyságban 1936 és 1985 között a BBC-1 szabványt használták 405 soros felbontással és 50 mező/másodperc frekvenciájú átlapolással [1] . Miután az Egyesült Királyság 1964 - ben elfogadta a 625 vonalas modern páneurópai szabványt, a két rendszer párhuzamosan létezett Nagy-Britanniában, Írországban és néhány kábelhálózatban Hongkongban , amíg a régi szabványra kiadott televíziók élettartama ki nem merült. Franciaországban 1949 óta a váltottsoros pásztázáshoz 819 sorra alkalmaztak egy dekompozíciós szabványt , azonos képkockasebesség mellett [12] . Az aktív vonalak száma 737 volt, így a mai 737i elnevezés is előfordul néha. Ezt a szabványt 1984 - ig használta a fekete-fehér televíziózásban Franciaországban a TF-1 csatorna és Monacóban , és ez volt a világ első nagyfelbontású szabványa. Jelenleg az említett szabványokat nem alkalmazzák a páneurópai szabványokkal való összeférhetetlenség miatt. Ráadásul a francia szabvány sorszáma nem rendelkezik a képkockasebesség egyetlen többszörösével, ami csökkenti a rendszer stabilitását.
A televíziós jelek nagy távolságra történő továbbításának nehézségei, valamint a vízszintes és függőleges pásztázási generátorok bonyolultsága értelmetlenné tette a különböző felbontású videojelek reprodukálására alkalmas, több szabványos eszközök gyártását. A digitális kimeneti eszközök megjelenése előtt minden televízió csak egy felbontási szabványt támogatott, és ahhoz, hogy egy másik szabványnak megfelelő videojelet lássunk, ugyanolyan szabványú monitorra volt szükség. Ellenkező esetben a képernyőn a kép helyett villódzó csíkok jelentek meg. A televíziós stúdiók, TV-jelet újrasugározva, vagy külföldi szabványú videófelvételt vásárolva, eredetileg optikai konverziót alkalmazva sajátjukra fordították, ami jelentősen rontotta a képminőséget [18] [19] . A kvarc késleltetési vonalakon vagy ferrit memórián alapuló elektronikus interpolációs technológiák megjelenése lehetővé tette az átalakítás minőségének javítását, mivel nem volt szükség az optikai kép újrafelvételére [18] . Mindenesetre csak a helyi műsorszórási szabványnak megfelelő videojel kerülhetett adásba.
Nem kevésbé komoly problémák voltak a különböző dekompatibilitási szabványok kompatibilitásával kapcsolatban az analóg mágneses videofelvételeknél . A rögzítési módtól függetlenül – keresztvonal vagy ferde vonal – minden televíziós mezőt a mágneses fejek számának többszöröse rögzít . A legelterjedtebb háztartási VHS és Betamax formátumokban a videofej dob félfordulatánként egy mezőt rögzítettek egy fejjel. Ennek eredményeként 50 sávon egy másodperces videót rögzítenek az európai szabvány szerinti felbontásról, amelyeket a fejek "rajzolnak" egy mágnesszalagra a dob 25 fordulatáig. Egy azonos hosszúságú amerikai szabványú videojelhez 60 azonos szélességű sáv szükséges. Ezért a mágnesszalag mozgatásának sebessége azonos formátumú, de különböző szabványokhoz tervezett videomagnókban eltérő volt. Például a VHS videóformátumban a szabványos szalagsebesség 25 fps-nél 2,339 cm/s, 30 fps-nél pedig 3,335 cm/s. Ennek következménye a BVG eltérő forgási sebessége volt a különböző bomlási szabványokhoz. Ez utóbbi szükséges a "lineáris korrelációs elvnek" való megfeleléshez, amely magában foglalja a szomszédos videosávok vízszintes szinkronimpulzusainak fázisbeli elrendezését [20] .
Ennek eredményeként a legtöbb videomagnó-modell két változatban készült, egy adott régióra tervezve, és teljesen inkompatibilis. Ugyanaz a videokazetta, ha különböző szabványokkal rögzítették, különböző időkre elég volt. A VHS kazetták az „Európai” készülékeknél „E-180”, az „amerikai” „T-120” jelöléssel lettek ellátva, amelyek 3, illetve 2 órányi videót tartalmaznak egy körülbelül azonos hosszúságú kazettán. Annak ellenére, hogy az azonos formátumú „üres” kazetták teljesen felcserélhetők, bármilyen eszközzel rögzíthetők, az egyik dekompozíciós szabványhoz tervezett videomagnóval készített videofelvételt nem lehetett lejátszani ugyanazzal a másik szabványhoz tervezett videomagnóval. Ugyanez vonatkozik minden professzionális videórögzítőre: például a Betakam formátumban a mágnesszalag sebessége az európai dekompozíciós szabvány mellett 10,15 cm/s, míg az amerikainál 11,86 [21] . A szalagútvonalak mechanikai különbségei lehetetlenné tették a több szabványos videomagnók létrehozását, bár az 1980 -as évek elejére a legtöbb eszköz könnyedén támogatott bármilyen színes televíziós rendszert . Ez nem vonatkozott a dekompozíciós szabványokra, és a kompatibilitási problémák a digitális videorögzítés megjelenéséig megoldatlanok maradtak [21] . A digitális szabványokon alapuló és a mágneses rögzítés szegmentálásától mentes optikai videolemezek bármilyen formátumú eszközzel lejátszhatók, függetlenül a rögzített kép felbontásának szabványától.
Érdekesség, hogy a VHS és az S-VHS az egyetlen olyan formátum, amelynek mechanikája megegyezik a 25 és 30 képkocka/mp-es szabványokkal is, vagyis a megfelelő felvétel lejátszásához elegendő a BVG szalagsebességét és sebességét módosítani. A több szabványos (525/30 és 625/25) VHS videomagnók Európában nem voltak ritkák, az Egyesült Államokban viszont teljesen ismeretlenek. .
A bontási szabványok kompatibilitási szabványait nélkülöző, fogyasztói digitális videorögzítők és videolemezek megjelenése megkövetelte a televíziók sokoldalúságát, amelyeken a rögzített filmeket nézik. Minden modern TV-t és monitort több szabvány szerint gyártanak, azaz automatikusan felismerik a bemeneti videojel-bontási szabványt, és átváltanak az ennek a szabványnak megfelelő üzemmódba [22] . Bármilyen felbontású analóg és digitális televíziós műsorok nézésére alkalmasak. Mindeddig azonban egy adott területen csak a vonatkozó törvények és rendeletek által elfogadott dekompozíciós szabvány szerint lehet sugározni [3] . Ezért minden olyan videojelet, amely nem felel meg az elfogadott dekompozíciós szabványnak, szükségszerűen erre a szabványra kell konvertálni, mielőtt az adásba kerül [17] .
A mai digitális korban az analóg televíziózás sugárzási szabványait és videó hullámformáját változatlanok tartják, hogy a CRT-t használó tévék is fogadhassák a képeket. Valójában a bővítési szabvány a sorok és mezők számán kívül előírja az ilyen tévék pásztázási generátorai által igényelt szinkronimpulzusok és kioltó impulzusok számát és alakját is. A HDTV nagyfelbontású televíziózásban elfogadott legújabb lebontási szabványok csak digitális képátvitelt biztosítanak, de továbbra is biztosítják a jel egy részét elfoglaló oltási és szinkronimpulzusok továbbítását. Ezt a részt digitális kiürítési területnek nevezik. A két fő HDTV szabvány 720 és 1080 sort tartalmaz 50 és 60 Hz-es félképfrekvenciával [13] . Ezen kívül vannak váltottsoros és progresszív (progresszív) letapogatási lehetőségek.
Nagy felbontású és ultranagy felbontású digitális televíziózási szabványok| Bomlási szabvány | Letapogatás | Felbontás, pixel |
Képarány | Képkockasebesség, Hz | Alkalmazás | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| keret | pixel | |||||
| 720p | haladó | 1280x720 | 16:9 | 1:1 | 24, 50, 59,94 | HDTV , BD , HD DVD , HDV |
| 960x720 | 16:9 | 1,33:1 | 23,976, 24,25, 29,97, 30, 50, 59,94, 60 | DVCPROHD | ||
| 4:3 | 1:1 | 25, 29,97 | DVCPRO HD | |||
| 1080i | átlapolt | 1920×1080 | 16:9 | 1:1 | 23,976, 24,25, 29,97, 30,50, 59,94, 60 | HDTV , BD , HD DVD , HDV |
| 1440×1080 | 16:9 | 1,33:1 | 25, 29,97 | HDCAM , HDV , DVCPROHD | ||
| 4:3 | 1:1 | 25, 29,97 | HDV | |||
| 1280×1080 | 16:9 | 1,5:1 | 29.97 | DVCPRO HD | ||
| 1080p | haladó | 1920×1080 | 16:9 | 1:1 | 23,976, 24,25, 29,97, 30,50, 59,94, 60 | HDTV, BD, HD DVD, HDV |
| 1440×1080 | 4:3 | 1,33:1 | 24 (23,975), 25, 29,97 | HDCAM, HDV | ||
| 2160p | haladó | 3840×2160 | 16:9 | 1:1 | 23,976, 24, 25, 29,97, 30, 50, 59,94, 60, 120 | HDTV 1 |
| 4320p | haladó | 7680×4320 | 16:9 | 1:1 | 23,976, 24, 25, 29,97, 30, 50, 59,94, 60, 120 | UHDTV2 , Super Hi Vision |
A digitális televíziózás és videó bontási szabványainak jelölésére egy rövid jelölést használnak, amely jelzi a jelben lévő sorok számát, a pásztázási módot ("p" vagy "i"), és néha a képkockasebességet egy perjellel . Például az 1080i/25 azt jelenti, hogy a kép 1080 aktív sorba van átlapolva 50 Hz-es térfrekvenciával és 25 Hz-es vagy 720p/50-es képsebességgel, ami azt jelenti, hogy a kép 720 aktív sorba van átlapolva 50-es képsebességgel. Hz.