by³oby bardzo widoczne. Aby temu zapobiec

w przypadku dynamicznych obrazów, wpro-

wadza siê inny tryb odtwarzania (rys. 8c),

mianowicie taki sam jak przy prostej techni-

ce 100 Hz. Pó³obrazy nieparzyste (a po

nich parzyste) s¹ ponownie powtarzane

z pamiêci po ich wyœwietleniu.

Technika Digital Scan, wykorzystuj¹ca dwa

tryby wyœwietlania obrazu, pokonuje zarów-

no migotanie du¿ych, jasnych powierzchni

jak i migotanie szczegó³ów obrazu. Pozosta-

je do rozwi¹zania problem zniekszta³ceñ

ruchu poruszaj¹cego siê obiektu. Firma Phi-

lips rozwi¹zuje problem nieregularnoœci ru-

chu na ekranie przez zastosowanie techni-

ki Digital Natural Motion. Technika ta (opisy-

usuwa drgania linii i zaburzeñ wynikaj¹cych

z ruchu obiektu.

Technika Digital Scan

Nastêpnym krokiem w kierunku poprawy

parametrów obrazu jest zastosowanie tech-

niki Digital Scan. Technika ta wi¹¿e siê

z dwiema metodami wyœwietlania obrazów:

jedna metoda wyœwietlania dotyczy wy³¹cz-

nie obrazów statycznych, drug¹ stosuje siê

dla obrazów dynamicznych. W przypadku

obrazów statycznych (rys. 8a) wyœwietla

siê na przemian pó³obrazy z liniami parzy-

stymi i nieparzystymi (pó³obrazy odtwarza-

ne s¹ z pamiêci w kolejnoœci pokazanej na

rysunku). Jak widzimy, transmitowany obraz

linii pojawia siê i znika, ale nie z czêstotliwo-

œci¹ 25 Hz, lecz dwa razy wiêksz¹, czego ju¿

nie zauwa¿a oko. Technika 100 Hz Digital

Scan eliminuje wiêc migotanie linii (szcze-

gó³ów) z czêstotliwoœci¹ 25 Hz. W przy-

padku obrazów ruchomych, dynamicznych,

ten sam sposób wyœwietlania obrazu _ na

przemian pó³obrazy z liniami nieparzystymi

i parzystymi _ prowadzi³by do znacznych

zniekszta³ceñ ruchu (rys. 8b). Poruszaj¹cy

siê obiekt przesuwa³by siê naprzód, potem

by siê cofa³, nastêpnie dalej przesuwa³by siê

naprzód itd. Tego typu zaburzenie ruchu

44

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 6/2002

METODY WYŒWIETLANIA

OBRAZU TELEWIZYJNEGO

(2)

Standard 100 Hz

Umieszczenie dodatkowych interpolowa-

nych obrazów miêdzy obrazami transmito-

wanymi ze studia umo¿liwia uzyskanie zmia-

ny obrazu na ekranie z czêstotliwoœci¹ 100

Hz (rys. 5). Standard 100 Hz ze wzglêdu na

w³aœciwoœci oka eliminuje wadê uk³adu 50

Hz w postaci migotania du¿ych, jasnych

powierzchni. Niestety, prosta technika 100

Hz nie eliminuje (jak to widaæ na rys. 6) wi-

docznych drgañ linii z czêstotliwoœci¹ 25

Hz (przedstawiony pó³obraz Z

p

, a na dal-

szych rysunkach równie¿ Y

n

, odnosz¹ siê

do wczeœniejszych obrazów przechwyty-

wanych przez kamerê, przed wyœwietla-

niem obrazu A). Przy odtwarzaniu ruchu

w przypadku sygna³u ze studia (materia³

wideo na rys. 7a) widzimy, ¿e co druga klat-

ka powtarza to samo po³o¿enie obiektu.

Ruchomy przedmiot na przemian porusza

siê i zatrzymuje. W przypadku materia³u fil-

mowego (rys. 7b) sytuacja jest jeszcze gor-

sza. Obiekt najpierw porusza siê, a przez

trzy kolejne obrazy pozostaje na tym sa-

mym miejscu (mo¿na to opisaæ jak cykl:

ruch, zatrzymanie, zatrzymanie, zatrzyma-

nie, ruch, zatrzymanie, itd.).

Podsumowuj¹c mo¿na stwierdziæ, ¿e prosta

technika 100 Hz eliminuje migotanie du-

¿ych, jasnych powierzchni, natomiast nie

Rys. 5. Technika uzyskiwania obrazu 100 Hz

Rys. 6. Pojedyncza linia widziana przez kamerê

i odwzorowywana na ekranie telewizora (100 Hz)

Rys. 7. Przedstawienie na ekranie telewizora (100 Hz)

obiektu w ruchu zarejestrowanego przez kamerê

a) – materia³ wideo ze studia, b) – europejski materia³ fir-

mowy _ 25 Hz

Rys. 8. Wykorzystanie techniki Digital Scan

a) – do odwzorowania jednej linii na ekranie telewizo-

ra (100 Hz) dla obrazów statycznych, b) – zobrazowa-

nie poruszaj¹cego siê obiektu na ekranie telewizora

(100 Hz) dla obrazów statycznych, c) – dla obrazów za-

wieraj¹cych obiekty ruchome

a)

a)

b)

b)

c)

wana w ReAV 4/1997) polega na obliczaniu

trajektorii ruchu obiektu i interpolowaniu na

tej podstawie pó³obrazów wstawianych miê-

dzy pó³obrazy 50 Hz transmitowane ze stu-

dia (rys. 9). W przypadku materia³u wideo ze

studia, 2 obrazy na 4 s¹ interpolowane (rys.

10a), dla materia³u filmowego 3 obrazy spo-

œród 4 s¹ interpolowane (10b). W przypad-

ku obrazów statycznych stosowana jest

omówiona technika Digital Scan.

Podsumowanie

System odchylania 50 Hz ma wady, do

których niejednokrotnie siê przyzwyczaili-

œmy. Dalszym krokiem, czêœciowo eliminu-

j¹cym wady wyœwietlania obrazu, by³o wpro-

wadzenie dwukrotnie wiêkszej czêstotliwo-

œci odchylania (100 Hz). Dopiero jednak

zastosowanie techniki Digital Natural Motion

razem z elementami Digital Scan umo¿liwi-

³o wyeliminowanie zarówno migotania du-

¿ych, jasnych powierzchni jak i migotania li-

nii. Ruch obiektu na ekranie sta³ siê p³ynny,

pozbawiony nierównomiernoœci wynikaj¹-

45

PORADY

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 6/2002

Rys. 9. Interpolacja obrazu ruchomego obiektu

w technice Digital Natural Motion

Rys. 10. Technika Digital Natural Motion zastosowa-

na do materia³u

a) – wideo nagrywanego w studiu. Dwa na cztery obra-

zy 100 Hz s¹ interpolowane, b) – trzy na cztery obrazy

100 Hz s¹ interpolowane, obrazy Z i B s¹ interpolowane

z s¹siednich, np. obrazy B z A i C

a)

b)

cych z niedoskona³oœci techniki 50 Hz i wad

prostego systemu odchylania 100 Hz. Pra-

ce nad udoskonaleniem techniki telewizyj-

nej przynosz¹ coraz to nowsze ciekawe

rozwi¹zania co dowodzi, ¿e warto prowadziæ

dalsze badania nad technik¹ wyœwietlania

obrazu, wbrew przekonaniom, ¿e na tym

polu nie pozosta³o ju¿ nic do zrobienia.

n

Opracowano na podstawie materia³ów firmy Philips.

Konrad Piotrowski, Janusz Samu³a