3:2/2:2 Pull down模式基于逐行扫描技术上进行的c;针对以电影胶片为最初拍摄素材媒介的NTSC视频软件的一种视频信号再生技术。大部分的DVD电影和其他以视频信号媒体记载的电影的播放都是先经过胶片影像到视频信号的转换。原来的使用电影胶片拍摄的过程中拍摄速度是24帧/秒。在电影院播放时按每格放2次的原理实现48帧/秒的速率c;这就是实现2:2Pull Down对应模式。另外c;由于液晶电视常规的屏幕刷新频率为60Hzc;播放DVD的时候按照第一格分两场c;第二格分三场c;第三格分两场c;第四格分三场的顺序转换成60场(30帧)/秒的长度c;但由于采用的是隔行扫描技术c;这60场都是不完整的262.5线的图像c;而且每第2、3个帧都会出现图像重叠混淆的情况c;使图像的细节模糊甚至丢失。并且最终的图像实际清晰度只有262.5线。在采用3:2 Pull Down逐行扫描技术时c;变换后产生的每一个场都是完整的带有483扫描线的图像c;而且每播放的是60场与图像帧一样的完整图像c;没有任何细节被丢失或模糊化c;全程的图像清晰度均为483线。
模拟电视时代的3:2/2:2 Pulldown技术
要想弄清楚24P的问题c;我们还要从模拟电视时代说起。电影每秒钟由24帧图像组成c;在放映的时候c;经过技术处理c;一般显示为48Hz或72Hzc;因此我们能够看到动作连贯的画面。
在模拟电视时代c;电视里看到的电影则有所不同。在美国、日本以及我国的台湾省c;电视是NTSC制式的c;每秒钟扫描频率是60Hzc;而在我国c;电视节目是PAL制式的c;每秒钟的扫描频率为50Hz。这两种标准c;都是隔行扫描的。电影要在电视上播出c;需经过一番比较复杂的技术处理。
以NTSC节目为例c;电影的24幅图像c;要分配成NTSC电视节目的60幅图像c;电影的第一幅图像c;分配到电视节目的1-3幅图像中c;电影的第二幅图像c;分为为电视节目的4、5幅图像c;依此类推c;电影的图像c;按3幅-2幅-3幅-2幅的顺序交替分配到电视节目的60幅图像当中。这就是我们常说的3:2 Pulldown技术。
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对于PAL节目c;处理比较简单c;电影的每幅图像c;在电视节目播出时c;重复显示一次c;24幅电影图像c;在电视机上以每秒钟48幅图像显示出来c;这种技术就成为2:2 Pulldown技术。由于PAL电视节目扫描频率为50Hzc;因此PAL制电视播放的电影c;播放速度要比真正电影胶片快4%c;伴音的音高略高c;但是普通观众难以察觉。
DVD时代的逐行扫描技术
上面提及的3:2/2:2 Pulldown技术c;其实我们忽视了一个环节c;电影转换成电视节目后c;还有一个处理为隔行信号的问题c;也就是说c;模拟电视时代c;我们在电视中看到的电影节目c;都是经过处理过的隔行扫描信号。进入DVD时代c;这种情况发生了改变c;逐行扫描技术出现了。
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center">DVD时代出现逐行扫描
DVD属于10年前的技术c;从DVD本身信号的记录来看c;属于数字技术c;但是从DVD和电视机的连接看c;最初都是AV复合、S端子或色差连接c;仍属于模拟技术范畴。带有HDMI接口的DVDc;也是近年来才出现的c;而且不算很普及c;只有少数高档DVD机才具有。
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支持逐行扫描带HDMI接口的DVD机
随着逐行扫描DVD的出现c;也出现了逐行扫描电视机c;这种电视机在接收逐行扫描的电视信号时c;以NTSC信号为例c;先要将60Hz的隔行电视信号c;还原为电影原始的24幅完整图像c;再按3:2 Pulldown的方法c;分配成60幅逐行扫描图像显示出来。
DVD方面c;最初的DVD也是用上述的方法处理逐行扫描信号的。而实际上c;DVD光盘上记录的电影信号c;可以认为都是24P的。早期的DVD无法直接对24P信号直接处理c;还要经过一系列的数模/模数转换c;或者24P-60i-24P-60P的繁琐过程。后期的DVDc;随着芯片技术的发展c;逐行扫描DVD可以做到24P-60P的最简洁处理。
数字高清时代 24P电影时代早该到来了
高清电影本身可以认为都是1920×1080/24P的。进入高清时代后c;和模拟时代最大的不同还由两个方面c;一方面c;电视机已经进入全高清时代c;具有1920×1080的物理分辨率c;也就是常说的Full HD或1080P电视c;另一方面c;HDMI接口已经普及c;信号传输已经实现全数字化c;进入了真正的数字时代。
最初的HDMI只能输出或输入1080/50i/60i信号c;从技术角度讲c;只要电视机的电路足够好c;其效果和1080P是一样的。再进一步的发展c;HDMI已经能够输出和接收1080P信号了c;其频率包括50和60Hz。
但是我们知道c;电影原始图像只有24Pc;无论输出为50P还是60Pc;都要经过3:2/2:2 Pulldown技术。如果高清播放器材比如蓝光播放机的电路不够好c;即使输出1080P信号c;可能不如电路水平高的1080i信号效果好。如果高清播放设备方面直接输出电影的24P信号c;平板电视直接接收24P信号后由电视机的电路处理并显示出来c;或许更好。
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松下蓝光DVD播放机DMP-BD30c;支持24P信号输出
24P信号输出c;首先出现在蓝光播放机和HD DVD播放机上c;目前已经成为蓝光播放机的基本功能。采用8634以上级别芯片的高清播放机c;也支持24P输出c;随后24P电视也应运而生。
支持24P电影模式播放的液晶电视和等离子电视
对于高清播放设备c;输出24P信号实际对技术的要求更简单c;省略了很多环节。对于平板电视而言c;和1080i信号比c;也省略很多电路c;24P电影模式播放将成为近期中高端平板电视的新看点。除了松下近期发布这几款平板电视新品外c;已经确认具有24P电影模式播放功能的液晶电视还有索尼的W380A系列和V440A系列;LG的50Y系列;飞利浦的7403系列和5403系列。
center"> 当然c;还有很多品牌和型号目前还不能确定是否具有24P电影模式播放功能c;我们希望各厂商能够为我们提供相关信息c;PConline数字家电频道会以最快速度通报给广大网友。
首先要看interlace的信号是怎么得来的c;一种是真正的interlace的信号c;像一般的电视信号c;在录制的时候就是interlace的c;这种信号是不可能完全deinterlace的c;也就是说不可能得到完整的progressive的信号c;因为丢失的信息是不可能完全重建的。另一种是c;film-based的TC得来的信号c;用3:2pulldown/IVTC就可以完全重建progressive的信号。
接下来澄清一个问题:deinterlace 指的是什么?如果是指把interlace的信号还原成progressive的信号c;那么在对待电影的片源来说就应包括IVTC/3:2pulldownc;或者说3:2pulldown是一种deinterlace。一般来说c;如何把interlace的信号转化成progressive的信号呢c;有以下基本方法:
color:#ff0000">line doubling: 每一行都重复一遍c;损失一半的垂直分辨率
bobc;interpolate:插值的方法。没有信号的行用相邻的两行插值得到。适用于一般的电视信号c;比如c;用电视卡在计算机上看电视。
weave:把两祯叠加后输出(一祯的奇数行和下一祯的偶数行叠成完整的一祯c;并没有对每一祯进行处理c;其实等与do-nothingc;即什么也没做。适用于基于电影的DVDc;前提用3:2pulldown/IVTC去掉加入的祯。
针对真正的interlaced的信号还有更高级的方法如:
Motion Adaptiveness:运动图像用bobc;静止图像用weave。
Motion Compensation:在weave用得多c;bob用得少的情况下c;估计物体的移动c;构造每一祯。这个比较复杂c;也比较高级c;一两句说不清楚。
orbitlee提到的各种class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法大多是基本class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法的演变。
所以c;对于film-based 的经TC得来的DVD mpeg2 来说c;deinterlace不是问题c;DVD有专门的标示用来做3:2pulldownc;然后把对应祯叠加得到progressive 24fps的信号c;按比例输出到60、72、85hz的显示器上。这其中还有winDVD借用的philips的技术:Trimension™ DNM (Digital Natural Motion) c;充分利用刷新频率c;将24祯再变换成60祯(不是简单的重复)而是构造新的祯。
对于HDTVc;即便是电影c;我也不知道是TC的还是真正的interlaced的(一直找不到有关电视台播出的HDTV电影的资料c;这是非常关键的一点c;直接关系到deinterlace)c;如果是TC的那么按照DVD一样处理就行了c;有区别的地方是HDTV是流媒体c;是否能像DVD那样找出对应祯进行3:2pulldown(我记得以前看到过有关文章)。如果是truly interlacedc;比如c;各大电视台的黄金时间节目如CSI(1080i)等c;即录制的时候就是1080i的c;那么c;deinterlace的class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法就很重要了c;在没有好的class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法之前c;一般来讲会用bobc;画质可能会不如720p。在decoder设置上c;truly interlaced 电视信号是不宜用weave的。对于720p的信号c;decoder是不应该去处理的c;不存在选用bob或weave的问题。这其实还牵扯到另一个问题c;1080i和720p哪个更清晰的问题。我个人认为c;TC的1080i的信号经过IVTC和deinterlace肯定比720p的要好c;不存在什么每祯540线的问题;而对于实时转播的电视信号来说c;则1080i静态占优c;720p动态占优。
综上所述c;我不认为讨论基于电影(film-based)的用TC生成的NTSC信号的deinterlace有任何意义c;任何一种decoder都应该能胜任c;至少对DVD来讲。我们没有必要去告诉decoder用weave或bobc;decoder应有class="tags" href="/tags/SuanFa.html" title=算法>算法自动识别的c;除非对于HDTV的mpeg2不适用。不同的是其他性能c;比如它们的容错性c;即在信号有损失的情况下如何进行这个过程c;或者在没有标示的情况下找对应祯的能力。从实验角度来说c;如果是人工生成的标准信号c;应该是没有区别的。对于truely interlaced的NTSC信号c;我们也没啥可做的c;用bob就好了。反过来说c;如果你用weave出现拉丝c;那说明你的片源是trully interlace的c;或者c;可能是ivtc做得不好c;没有去掉TC加入的祯c;那么decoder就不支持代标示的HDTV的IVTCc;也就是说HDTV的IVTC要靠decoder自己去判断哪些是人为加入的祯。
另外c;仅作参考c;根据avsforum的fans的经验和鉴别c;Dscaler5和最新的nvidia的decoder对于DVD的mpeg2效果最好。对于后期处理c;希望大家能好好利用ffdshow。还是那句话c;显示设备是大家因该考虑和投资的主要考虑对象c;对于没有好的显示设备来说c;HDTV的意义并不很大c;尤其是花很长时间下载c;就更不划算了c;好好优化DVD是正经c;比如c;如何把720x480的信号最优化地upscale到1280x720的显示设备上。等到大家都有好的显示设备时c;hd-DVD也应该批量化了c;到时候花钱买D版就是了。我不太清楚HDTV在现有的软硬件基础上有什么可优化的c;请懂得人另开版面讨论c;相信会有意思的多。还有就是有个会员提到的买椟还珠的问题c;内容比形式更重要
IVTC
帧=Frame / 场=Field / fps=Frame Per Second / Film=电影胶片
电影原本是 24fps 的c;在胶卷过带(Telecine)的时候c;NTSC 制会经过 3:2 pulldown 转为 30fps。
也就是原本 1 2 3 4 四个 Framec;拆成 1o 1e 2o 2e 3o 3e 4o 4ec;每个 Frame 拆成奇数扫瞄线组成的奇数图场(Odd Field)和偶数扫瞄线组成的偶数图场(Even Field)。重新组合如下(以 Odd Field First 的顺序)
每两个 Field 再重新组合成一个 Framec;就变成 [A][C][D][E] 五张 Frame。这样由原本的 4 张变成 5 张c;4*6 = 24 => 5*6 = 30c;就能从 24fps 转为 30fps。
在电视上看c;电视因为是交错显示c;所以看不到交错线。但是在计算机上看c;计算机屏幕是循序显示c;所以中间的 2o 3e -3o 4e 这两张 Frame 中的 Field 分别来自不同的 Framec;一起显示的话就会看到交错的现象。
但是 IVTC 检出不一定能做到 100%c;遇到无法检出、判断的部分c;Encoder 还是会以原本的 30fps 来压缩。所以我们会看到有些 DVDc;是 Film(24fps)和 NTSC(30fps)混合的 DVDc;又叫做 Hybird(混合)的 DVDc;这个意思就是说c;这张 DVD 内的画面c;是 24fps 无交错c;和 30fps 有交错两种型态互相混合的。
PAL 制则不一样c;胶卷过带时是采用 2:2 pulldownc;也就是仍然输出原本无交错的 Framec;但始将播放速度加快 4%c;声音也一起加快 4%c;提升为 25fpsc;所以理论上来说c;PAL 很好处理c;因为画面根本无交错c;所以直接压缩即可。不过我在这里看到有朋友提到c;PAL 的 DVD 还是有些是交错的c;这点我就不明白是为什么了c;可能是制作过程上有问题吧。(譬如说用 DV 去拍的影片c;DV 大部分是交错式拍摄c;张张都交错c;是补不回来的)
DVD2AVI 的 Force Film 和 TMPGEnc 的 IVTCc;两者的作法和使用的时机都不同c;使用者要自己判断该用哪一种方法。如果有人拿 Film 率很低的片子用「Force Film」输出c;得到惨不忍睹的结果c;然后怪 DVD2AVI 的 "IVTC" 烂c;那真是冤枉了 DVD2AVI 的作者。这些观念在作者的网页上都讲得很清楚。
节录当中的一段:
Forced FILM is based on RFF detection and frame decimation/duplication.
NTSC or PAL + Forced FILM ON -> garbage
FILM + Forced FILM ON -> synchronous 23.976 fps flawless FILM (class="tags" href="/tags/EQUALS.html" title=equals>equals to IVTC)
作者说c;Force Film 是根据 RFF 旗标侦测和删除重复的 Frame。
NTSC(30fps)或者是 PAL 的讯源c;如果开了 Force Filmc;得到的东西会是 garbagec;垃圾。
如果片源是翻录的DVDc;MPEG2码流中没有 RFF 旗标以供还原为Film c;用DeInterlace也只是模糊物体的边缘部分c;是否有完美的办法呢?
而以DVD2AVI为代表的IVTC软件c;就是利用这种加入在MPEG2码流中的flags快速的还原60场的MPEG2为23.976fps的原始Film信息。
如果假设FieldOrder=A时为:A1 A2 B1 B2 B1 C2 C1 D2 D1 D2
DeInterlace(even-odd)时顺序出现:A1 A1 | A2 A2 | B1 B1 | B2 B2 | B1 B1 | C2 C2 | C1 C1 | D2 D2 | D1 D1 | D2 D2
那么FieldOrder=B时则为:A2 A1 B2 B1 C2 B1 D2 C1 D2 D1
DeInterlace(even-odd)时顺序出现的是:A2 A2 | A1 A1 | B2 B2 | B1 B1 | C2 C2 | B1 B1 | D2 D2 | C1 C1 | D2 D2 | D1 D1 —— 因此有了“倒退的帧”