0.4 隔行扫描简介
-
隔行扫描(Interlaced Scan)是一种将图像显示在扫描式的显示设备上的方法,例如阴极射线管(CRT)。
-
隔行扫描设备交替扫描图像的奇场(图像的所有奇数行,1、3、5)和偶场(图像的所有偶数行,2、4、6)。
-
在 PAL 制式和 NTSC 制式中,都是先扫描奇场。
-
下图为隔行扫描电视显示动图:
描述
-
在带宽和扫描速度等条件的限制下,使用逐行扫描(从上到下地扫描每帧图像)往往会引起视觉闪烁。因为扫描设备来不及将所有的扫描线都刷新一遍,当电子枪扫描到屏幕下面时,上面的内容已经衰减了。通常采用一种折衷的办法,即每次只传输和显示一半的扫描线,称之为场。场又分为奇场(包含图像的所有奇数行)和偶场(包含图像的所有偶数行)。由于奇场和偶场之间的来回切换发生得很快,人眼感知到的就是一个完整的图像(视觉暂留效应),而不是两个相似的半张图像。
-
隔行扫描设备一次扫描全屏的一半屏幕(不是上半部或者下半部),效果还不错,但其画面横向上会有像栅栏一样的稀疏感。
-
通常有一种误解是,偶场和奇场是由同一帧分拆得来的。实际上,摄像机采集的方式和隔行扫描显示的方式是完全相同的。当摄像机采集图像时,偶场和奇场不是同时采集的。例如在一个每秒50场的摄像机中,在奇场采集完成并间隔大约1/50秒后,才会采集偶场。所以如果把一个偶场和奇场简单的拼合在一起,水平方向的运动将会造成两场不能完美的拼合。
-
在当代的显示器和电视中,由于非隔行扫描显示的刷新率的提高,使用者已经不会再感觉到闪烁现象,因此,隔行扫描技术逐渐被取代。
-
下图展示了隔行扫描中的奇数线(绿色线),偶数线(红色线)以及行返回消隐周期(虚线):
隔行扫描的优点
- 相比逐行扫描,隔行扫描占用带宽比较小。
- 可以在不消耗额外带宽的情况下将视频显示的感知帧速率加倍。
隔行扫描的缺点
-
带宽优势仅适用于模拟或未压缩的数字视频信号。对于当前被广泛使用的压缩数字视频信号,隔行扫描会带来额外的低效率。
-
由于在任何给定时间都只有 50% 的扫描线可见,奇数线和偶数线之间的过渡通常会导致图像质量较差。
-
每个视频帧是在不同时刻捕获的两个场,如果在捕获每个单独的场时,物体移动得足够快而位于不同的位置,则可能会出现运动伪影。当物体移动的速度大于捕获速度时,伪影现象会更加明显。
-
若在使用逐行扫描的显示器上播放隔行扫描视频,画面中有移动的部分将会产生细小的横向锯齿状线条。若是两个场刚好发生了场景交换,则会出现两个场景同时出现的伪影现象。
-
下图为在去隔行效果较差(或没有)的逐行显示器上播放隔行扫描视频,可以清晰的看见横向锯齿状线条以及伪影: