Оверскан - Overscan

Оверскан - это поведение некоторых телевизоров, при котором часть входного изображения отображается за пределами видимых границ экрана. Он существует, потому что электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) телевизионные наборы с 1930-х до начала 2000-х сильно различались в том, как видеоизображение располагалось в границах экрана. Затем стало обычной практикой иметь видеосигналы с черными краями вокруг изображения, которые телевизор должен был отбрасывать таким образом.

Происхождение

Ранние аналоговые телевизоры изменяли отображаемое изображение из-за проблем с производственными допусками. Были также последствия ранних конструктивных ограничений источников питания, чьи Напряжение постоянного тока не регулировался, как в более поздних источниках питания. Это может привести к изменению размера изображения при нормальных изменениях напряжения в сети переменного тока, а также к процессу, называемому размыванием, когда размер изображения немного увеличивается при отображении более яркого общего изображения из-за увеличения тока электронного луча, вызывающего анодное напряжение ЭЛТ. уронить. Из-за этого телевизионные продюсеры не могли быть уверены, где будут видимые края изображения. Для компенсации они определили три области:[1]

  • Безопасный заголовок: Область, видимая всеми поддерживаемыми наборами, где текст нельзя было обрезать.
  • Безопасное действие: Большая область, представляющая, где «идеальный» набор (с высокой точностью, позволяющий уменьшить чрезмерное сканирование) обрезал бы изображение.
  • Underscan: Полная область изображения до электронного края сигнала с дополнительными черными границами, которые не были частью исходного изображения.
  • Полное сканирование: Полная область изображения до электронного края сигнала (с черными границами изображения, если они есть).
  • Наблюдаемое полное сканирование: область изображения за пределами области сканирования, в которой не отображаются только дополнительные черные границы изображения (если они существуют).

Значительное количество людей по-прежнему будет видеть некоторую часть сверхсканированной области, поэтому, хотя там не должно быть ничего важного в сцене, в ней также не должно быть микрофонов, рабочих сцены и других отвлекающих факторов. Студийные мониторы и видоискатели камер были настроены так, чтобы показывать эту область, чтобы продюсеры и режиссеры могли убедиться, что она свободна от нежелательных элементов. При использовании этот режим называется недосказывать.[2]

Несмотря на широкое распространение ЖК-телевизоров, которые не требуют переразвертки, поскольку размер их изображений остается неизменным независимо от колебаний напряжения, многие ЖК-телевизоры по-прежнему поставляются с включенным переразвертыванием по умолчанию, но он может быть отключен пользователем с помощью включения телевизора. экранные меню.[3][4]

Современные видеодисплеи

Эффекты переразвертки на дисплеях с фиксированным пикселем.
(Посмотрите в полный размер, чтобы увидеть точные эффекты.)

Современные дисплеи, управляемые цифровыми сигналами (такими как DVI, HDMI и DisplayPort) и основанные на более новых фиксированных пикселях цифровая плоская панель технологии (например, жидкокристаллические дисплеи ), можно смело предположить, что все пиксели видны зрителю. Таким образом, на цифровых дисплеях, управляемых цифровым сигналом, регулировка не требуется, поскольку все пиксели в сигнале однозначно отображаются на физические пиксели на дисплее. Поскольку переразвертка снижает качество изображения, это нежелательно для цифровых плоских панелей;[5] следовательно, Отображение пикселей 1: 1 является предпочтительным.[6] При управлении аналоговыми видеосигналами, такими как VGA однако дисплеи подвержены изменениям времени и не могут обеспечить такой уровень точности.

ЭЛТ, предназначенные для компьютерных дисплеев, имеют настраиваемую границу с регулируемой рамкой, обычно черного цвета. Некоторые домашние компьютеры 1980-х годов, такие как Apple IIGS можно даже изменить цвет границы. Граница изменит размер и форму, если потребуется, чтобы учесть допуск низкой точности (хотя более поздние модели позволяют точную калибровку, чтобы минимизировать или устранить границу). Таким образом, компьютерные ЭЛТ используют меньшую площадь физического экрана, чем телевизоры, что позволяет отображать всю информацию в любое время.

Компьютерные ЭЛТ-мониторы обычно имеют черную рамку (если пользователь не настроил их так, чтобы минимизировать ее) - это можно увидеть по таймингу видеокарты, у которых больше строк, чем используется на рабочем столе. Когда компьютерный ЭЛТ рекламируется как 17-дюймовый (видимая область 16 дюймов), он будет иметь диагональный дюйм трубки, закрытый пластиковым корпусом; эта черная граница будет занимать этот недостающий дюйм (или более), если для его геометрической калибровки заданы значения по умолчанию (ЖК-дисплеи с аналоговым входом должны намеренно определять и игнорировать эту часть сигнала со всех четырех сторон).[нужна цитата ]

Видео игра системы были разработаны для того, чтобы важные игровые действия оставались в безопасной зоне игры. Старые системы делали это с границами, например, Система развлечений Super Nintendo окно в коробке изображение с черной рамкой, видимое на некоторых телевизорах NTSC и всех телевизорах PAL. В новых системах контент кадрируется так же, как и в реальном времени, при этом область за пределами экрана заполняется посторонними деталями.[7]

Среди множества домашних компьютеров, появившихся в 1980-х и начале 1990-х годов, многие машины, такие как Sinclair ZX Spectrum или же Коммодор 64 (C64) имел границы вокруг экрана, которые работали как рамка для области отображения. Некоторые другие компьютеры, такие как Коммодор Amiga позволил изменить синхронизацию видеосигнала для получения переразвертки. В случае C64, Амстрад КТК[8] и Atari ST оказалось возможным удалить явно фиксированные границы с помощью специальных приемов кодирования. Этот эффект был назван нерабочим или полноэкранным в 16 бит Atari демосцена и позволил разработать ЦПУ -сохраняющая техника прокрутки, названная чуть позже синхронной прокруткой.

Преобразование данных

Переразвертка аналогового ТВ также может использоваться для передача данных. Самая простая форма этого - скрытые субтитры и телетекст, оба отправили в интервал вертикального гашения (VBI). Электронные программы передач, Такие как Телегид на экране, также отправляются таким же образом. Microsoft HOS использует горизонтальную развертку вместо вертикальной для передачи с низкой скоростью данные, связанные с программой в 6,4 кбит / с, который достаточно медленный, чтобы его можно было записать на Видеомагнитофон без повреждение данных.[9] в НАС., National Datacast использовал PBS сеть станции для оверскана и другой передачи данных, но они мигрировал к цифровое ТВ из-за переход на цифровое телевидение в 2009.

Суммы за пределами диапазона

Иллюстрация областей Action Safe и Title Safe для соотношений сторон 4: 3 и 16: 9 согласно BBC.

Для форматов с низким разрешением не существует жесткой технической спецификации количества разверток за пределами диапазона. Некоторые говорят 5%, некоторые - 10%, и цифру можно удвоить для защиты титула, для которой требуется больше маржи по сравнению с безопасностью действий. Величины переразвертки указаны для форматов высокой четкости, как указано выше.

Разное видео и системы телевещания требуют разной степени переразвертки. Большинство цифр служат в качестве рекомендаций или типичных сводок, поскольку характер переразвертки заключается в преодолении переменных ограничений в более старых технологиях, таких как электронно-лучевые трубки.

Тем не менее Европейский вещательный союз содержит рекомендации по безопасным зонам в отношении телевизионного производства для широкоэкранного формата 16: 9.[10]

Официальные предложения BBC[11] фактически говорят 3,5% / 5% на каждую сторону (см. стр. 21, стр. 19). Ниже приводится резюме:

Безопасное действиеБезопасный заголовок
ВертикальныйПо горизонталиВертикальныйПо горизонтали
4:33.5%3.3%5.0%6.7%
16:93.5%3.5%5.0%10.0%
14: 9 (отображается 16: 9)3.5%10.0%5.0%15.0%
4: 3 (отображается 16: 9)3.5%15.0%5.0%17.5%

В руководстве Microsoft для разработчиков игр для Xbox рекомендуется использовать 85 процентов ширины и высоты экрана,[7] или безопасная зона заголовка 7,5% с каждой стороны.

Терминология

Безопасный заголовок или же безопасный заголовок - это область, расположенная достаточно далеко от краев для аккуратного отображения текста без искажений. Если вы разместите текст за пределами безопасной области, он может не отображаться на некоторых старых телевизорах с ЭЛТ (в худшем случае).

Безопасный в действии или же безопасное действие это область, в которой вы можете ожидать, что покупатель увидит действие. Однако передаваемое изображение может доходить до краев кадра MPEG 720x576. Это представляет собой требование, уникальное для телевидения, где ожидается наличие изображения приемлемого качества там, где некоторые клиенты его не увидят. Это та же концепция, что и при широкоэкранном кадрировании.

ТВ-сейф является общим термином для двух вышеуказанных и может означать любой из них.

Проблемы с разрешением от аналогового к цифровому

720 против 702 или 704

Выборка (оцифровка) видео стандартной четкости была определена в Рек. 601 в 1982 году. В этом стандарте существующие аналоговые видеосигналы дискретизируются с частотой 13,5 МГц. Таким образом, количество активный видео пикселей на строку равно частоте дискретизации, умноженной на длительность активной строки (часть каждой аналоговой видеостроки, которая содержит активное видео, то есть не содержит импульсов синхронизации, гашения и т. д.).

  • Для видео с 625 строками 50 Гц (обычно, хотя и неправильно называемого "PAL"), длительность активной строки составляет 52 мкс,[12] что дает 702 пикселя на строку.
  • Для 525-строчного видео с частотой 60 Гц (обычно и правильно называемого «NTSC») длительность активной строки составляет 52,856 мкс,[13] что дает ≈713,5 пикселей на строку.

Чтобы разместить оба формата в пределах одной и той же длины строки и избежать обрезания частей активного изображения, если синхронизация аналогового видео была в пределах или за пределами допусков, установленных в соответствующих стандартах, общая длина цифровой строки составляла 720 пикселей. выбрал. Следовательно, изображение будет иметь тонкие черные полосы с каждой стороны.

704 - это ближайшее значение mod (16) к фактической длине аналоговой линии, и оно позволяет избежать появления черных полос на каждой стороне. Использование 704 может быть дополнительно оправдано следующим образом:

  • 625-строчное аналоговое видео содержит 575 активных видеостроч[14] (это включает две половинные линии). Когда половинные линии округляются до целых строк для упрощения цифрового представления, получается 576 строк, что также является ближайшим значением mod (16) к 575. Для сохранения того же соотношения сторон изображения количество активных пикселей может быть увеличено. до 703,2, которое можно округлить до 704.
  • 525-строчное аналоговое видео содержит 485 активных видеостроч[13] (это включает две половинные строки, хотя обычно присутствует только 483 строки изображения из-за Субтитры данные занимают первую строку «активного изображения» в каждом поле). Ближайшее значение mod (16) - 480. Чтобы сохранить то же соотношение сторон изображения, количество активных пикселей можно уменьшить до 706,2, которые можно округлить до 704 для мода (16).

Стандарт" соотношение сторон пикселя данные, содержащиеся в видеоредакторах, определенных стандартах ITU, MPEG и т. д., обычно основаны на приближении вышеизложенного, подделаны, чтобы позволить 704 или 720 пикселям уравняться с полным изображением 4x3 или 16x9 по прихоти автора.[15]

Хотя соответствующее стандартам программное обеспечение для обработки видео никогда не должно заполнять все 720 пикселей активным изображением (только центральные 704 пикселя должны содержать фактическое изображение, а оставшиеся 8 пикселей по бокам изображения должны составлять вертикальные черные полосы), недавно созданный цифровой контент (например, DVD с недавними фильмами) часто игнорируют это правило. Это затрудняет определение того, представляют ли эти пиксели шире, чем 4x3 или 16x9 (как они будут делать, если следовать Рекомендации 601), или представляют точно 4x3 или 16x9 (как они были бы, если бы они были созданы с использованием одного из фальсифицированных пикселей с разрешением 720 пикселей) соотношения).

Разница между 702/704 и 720 пикселями на строку обозначается как номинальное аналоговое гашение.

625/525 или 576/480

В вещание, описание аналоговой системы включает строки не используется для видимого изображения, тогда как цифровые системы только «нумеруют» и кодируют сигналы, которые содержат что-то, что можно увидеть.

625 (PAL) и 525 (NTSC), поэтому области кадра содержат еще больше переразвертки, что можно увидеть, когда потеряна вертикальная фиксация и изображение катится.[нужна цитата ]

Часть этого интервала доступна в аналоговом виде, известном как интервал вертикального гашения, может использоваться для более старых форм аналога передача данных Такие как Телетекст услуги (например, Ceefax и субтитры в Великобритании). Аналогичная служба цифрового телевидения не использует этот метод, а вместо этого часто использует MHEG.[нужна цитата ]

480 и 483

Система с 525 строками изначально содержала 483 строки изображения, а не 480. Цифровые основы большинства систем хранения и передачи с начала 1990-х годов означали, что аналоговый NTSC, как ожидалось, будет иметь только 480 строк изображения.[нужна цитата ] - видеть SDTV, EDTV, и DVD-видео. Как это влияет на интерпретацию «соотношения 4: 3» как равного 704x480 или 704x486, неясно, но стандарт VGA 640x480 оказал большое влияние.[нужна цитата ]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Биггс, Билли. «Оверскан и эфирное телевидение». Получено 2012-02-09.
  2. ^ «Недостаточная / дополнительная развертка и индикатор безопасной зоны». www.seriousmagic.com. Архивировано из оригинал на 2008-06-14. Получено 2012-05-01.
  3. ^ https://www.engadget.com/amp/2010-05-27-hd-101-overscan-and-why-all-tvs-do-it.html
  4. ^ https://www.cnet.com/news/overscan-youre-not-seeing-the-whole-picture-on-your-tv/
  5. ^ "'Лицензионное соглашение HD ready 1080p '" (PDF). www.digitaleurope.org. Архивировано из оригинал (PDF) на 2011-07-25. Получено 2012-05-01.
  6. ^ Дравбо, Бен (27.05.2010). «HD 101: Overscan и почему все телевизоры это делают». engadget.com. Получено 2012-05-01.
  7. ^ а б «GDC 2004: разработка межплатформенного пользовательского интерфейса». Гамасутра. 2004 г.. Получено 2012-02-09.
  8. ^ «Программирование: Оверскан». CPCWiki. 2007 г.. Получено 2015-10-07.
  9. ^ «Интеллектуальная собственность и лицензирование Microsoft». Microsoft.com. 2011-10-27. Получено 2012-01-04.
  10. ^ «Безопасные зоны для телепродукции формата 16: 9» (PDF). EBU - Рекомендация R95. Сентябрь 2008 г.. Получено 2012-05-01.
  11. ^ «Технические стандарты BBC для доставки сетевого телевидения» (PDF). BBC. Ноябрь 2009 г. Архивировано с оригинал (PDF) 31 марта 2010 г.. Получено 2012-05-01.
  12. ^ brweb (1 мая 2000 г.). «ITU-R BT.470-6». Itu.int. Получено 2012-01-04.
  13. ^ а б SMPTE 170M
  14. ^ МСЭ-R BT.470-6
  15. ^ facialz (9 марта 2008 г.). "Таблица PAL PAR - конвертация DVD". Форум Doom9. п. 2. Получено 2012-05-01.