プログレッシブスキャン - ビデオ処理の基礎
1990年代半ばに登場したDVDは、ホームシアター革命の中核となっています。 VHSやアナログTVより画質が大幅に改善されたDVDは、ホームエンターテインメントにおいて大きな進歩を遂げました。 DVDの主な貢献の1つは、TVの視聴品質を向上させるプログレッシブスキャン技術の採用でした。
インターレーススキャン - 従来のビデオディスプレイの基礎
プログレッシブスキャンがどのようなものなのか、そしてテレビの視聴経験を向上させることの重要性を理解する前に、伝統的なアナログビデオ画像をTV画面に表示する方法を理解することが重要です。 ローカルステーション、ケーブル会社、またはVCRなどのアナログTV信号は 、インターレーススキャンと呼ばれる技術を使用してテレビ画面に表示されました。 NTSCとPALの 2つの主なインターレーススキャンシステムが使用されていました。
- NTSCは、ビデオ画像の伝送および表示のために、60Hzで525ライン、60フィールド/ 30フレーム/秒のシステムに基づいている。 これはインターレース方式で、各フレームは262ラインの2つのフィールドでスキャンされ、525ラインのビデオフレームが表示されます。 NTSC基金を持つ国は、米国、カナダ、メキシコ、中南米、日本、台湾、韓国の一部です。
- PALは、625ライン、50フィールド/ 25フレーム/秒、50Hzシステムに基づいています。 信号は、NTSCのように、それぞれ312本のラインで構成される2つのフィールドにインターレースされます。 さらに、PALはフィルムのフレームレートに近いフレームレートを持っています。 PALのフレームレートは1秒あたり25ですが、フィルムのコンテンツは1秒あたり24フレームのフレームレートに基づいています。 PALシステム基盤を持つ国には、英国、ドイツ、スペイン、ポルトガル、イタリア、中国、インド、アフリカの大部分、中東が含まれます。
プログレッシブスキャンとは
家庭やオフィスのデスクトップコンピュータの登場により、従来のテレビを使用してコンピュータ画像を表示しても、特にテキストでは良好な結果が得られないことが判明しました。 これは、インターレーススキャン技術の影響によるものです。 コンピュータ上に画像をより鮮明に表示する方法を生み出すために、プログレッシブスキャン技術が開発された。
プログレッシブスキャンは、インタレーススキャンと同様に、交互の順序ではなく順次の順序で各行（またはピクセルの行）をスキャンすることにより、画像が画面に表示される点でインターレーススキャンとは異なります。 換言すれば、プログレッシブ走査では、画像ライン（または画素行）は、交互の順序ではなく上から下へ順番に（1,2,3）番号順に（1,2,3）走査され、 5、等...行または行2,4,6が続く）。
2つの半分を組み合わせて画像を構築するのではなく、1回のスイープで画像をスクリーン上に徐々に走査することにより、より滑らかで詳細な画像を表示することができ、フリッカー。
このテクノロジをビデオ画面での画像の表示方法を改善する方法として見ると、プログレッシブスキャンテクノロジが次にDVDに適用されました。
ライン倍増
大画面の高精細プラズマ 、 液晶テレビ、 ビデオプロジェクタの登場により、従来のTV、VCR、DVDソースの解像度は、飛び越し走査方式ではうまく再現されませんでした。
これを補うために、プログレッシブスキャンに加えて、テレビメーカーもLine Doublingのコンセプトを導入しました。
これを適用できる方法はたくさんありますが、ラインダブリング機能を搭載したテレビは、そのラインの特性を下のラインと組み合わせて高解像度の画像を表示する「ライン間ライン」を作り出します。 これらの新しいラインは、元のライン構造に加えられ、その後、すべてのラインは、テレビスクリーン上で徐々に走査される。
しかし、ラインダブリングの欠点は、新たに作成されたラインも画像内のアクションと共に動かなければならないので、モーションアーチファクトが生じることである。 画像を滑らかにするために、通常、追加のビデオ処理が必要です。
3：2プルダウン - ビデオへのフィルムの転送
プログレッシブスキャンとラインダブリングは、インターレースされたビデオ画像の表示欠陥に対処しようと試みるが、フィルム上に最初に撮影された映画の正確な表示がテレビ上で適切に表示されることを妨げるさらに別の問題がある。 PALベースのソースデバイスやテレビでは、PALフレームレートとフィルムフレームレートが非常に近いため、これは大きな問題ではないため、PAL TV画面でフィルムを正確に表示するには最小限の修正が必要です。 しかし、NTSCではそうではありません。
NTSCの問題点は、フィルムは一般に毎秒24フレームで撮影され、NTSCビデオは毎秒30フレームで生成されて表示されるということです。
これは、フィルムがNTSCベースのシステムでDVD（またはビデオテープ）に転送されるとき、フィルムとビデオの異なるフレームレートに対応する必要があることを意味します。 ムービーが表示されているときにムービー画面を録画して8または16mmのホームムービーを転送しようとしたことがある場合は、この問題を理解するでしょう。 ムービーフレームは毎秒24フレームで投影され、ビデオカメラは毎秒30フレームでテーピングされているため、ビデオテープを再生するとフィルム画像に重大なフリッカ効果が表示されます。 その理由は、画面上のフレームがカメラのビデオフレームよりも遅い速度で動き、フレームの動きが一致しないため、フィルムが何もせずにビデオに転送されたときに重大なフリッカ効果が発生するためです調整。
ちらつきをなくすために、フィルムがプロフェッショナルなビデオ（DVD、VHS、または他のフォーマットのいずれか）に転送されると、フィルムのフレームレートは、フィルムのフレームレートとビデオフレームレートをより厳密に一致させる式によって「引き延ばされます」。
しかし、これをテレビに正確に表示する方法については疑問が残る。
プログレッシブスキャンと3：2プルダウン
最も正確な状態のフィルムを見るためには、プロジェクションまたはTVスクリーンのいずれかに24フレーム/秒で表示する必要があります。
これをNTSCベースのシステムでできるだけ正確に行うには、DVDプレーヤーなどのソースで3：2プルダウン検出が必要で、DVDにビデオを置くために使用された3：2プルダウンプロセスを逆にする必要があります。 30フレーム/秒のビデオ表示システムと互換性を維持しながら、元の24フレーム/秒のフォーマットで出力することができます。
これは、DVDから3：2プルダウンインタレースビデオ信号を読み取り、ビデオフレームから適切なフィルムフレームを抽出するデインターレーサと呼ばれるものと組み合わされた特殊タイプのMPEGデコーダを備えたDVDプレーヤによって達成されるプログレッシブスキャン可能なコンポーネントビデオ（Y、Pb、Pr）またはHDMI接続を介してこの新しいビデオ信号を転送します 。
DVDプレーヤーが3：2プルダウン検出なしでプログレッシブスキャンを行っている場合、プログレッシブスキャンDVDプレーヤーがDVDのインターレース画像を読み取り、信号のプログレッシブ画像を処理して通過するため、伝統的なインターレースビデオより滑らかな画像を生成しますそれはテレビやビデオプロジェクタに送られます。
ただし、DVDプレーヤーに3：2プルダウン検出機能が追加されている場合、ビデオのスムーズなスキャン画像が表示されるだけでなく、可能な限り近い状態でDVD映画が再生されます。実際のフィルムプロジェクターは、それがまだビデオドメイン内にあることを除いて。
プログレッシブスキャンとHDTV
DVDに加えて、プログレッシブスキャンは、 DTV、HDTV 、Blu-ray Disc、およびテレビ放送にも適用されます。
たとえば、標準解像度DTVは480p（プログレッシブスキャンDVD - 480ラインまたはプログレッシブスキャンされたピクセル行と同じ特性）でブロードキャストされ、HDTVは720p（720pラインまたはプログレッシブスキャンされたピクセル行）または1080i（1,080ラインまたはピクセル行は交互にスキャンされ、それぞれ540行で構成されます） 。 これらの信号を受信するには、内蔵HDTVチューナーまたは外付けHDチューナー、HDケーブル、または衛星ボックスのいずれかを備えたHDTVが必要です。
プログレッシブスキャンにアクセスするために必要なもの
プログレッシブスキャンにアクセスするには、DVDプレーヤー、HDケーブル、サテライトボックスなどのソースコンポーネントとTV、ビデオディスプレイ、またはビデオプロジェクタの両方がプログレッシブスキャン対応である必要があります）、およびソースデバイス（DVD / Blu-rayディスクプレーヤー、ケーブル/サテライトボックス）は、プログレッシブスキャン対応のコンポーネントビデオ出力、またはDVI（デジタルビデオインタフェース）またはHDMI（高精細マルチメディアインタフェース）出力で、標準装備の高精細プログレッシブスキャン画像を同様に装備されたテレビに転送することができます。
標準的なコンポジットおよびSビデオ接続はプログレッシブスキャンビデオイメージを転送しないことを指摘することが重要です。 また、プログレッシブスキャン出力を非プログレッシブスキャンTV入力に接続すると、画像が表示されません（これは実際にはほとんどのCRTテレビにのみ適用されます - すべてのLCD、プラズマ、およびOLED TVはプログレッシブスキャン対応です）。
逆3：2プルダウンでプログレッシブスキャンを表示するには、DVDプレーヤーまたはテレビのいずれかに3：2プルダウン検出機能が必要です（2009年以降に購入したものでは問題ありません）。 DVDプレーヤが3：2プルダウン検出を行い、実際に逆プルダウン機能を実行し、DVDプレーヤから供給された画像を表示するプログレッシブスキャン対応TVが好ましい。 プログレッシブスキャンDVDプレーヤーとプログレッシブスキャン対応（HDTV）テレビの両方にメニューオプションがあり、プログレッシブスキャン対応DVDプレーヤーとテレビまたはビデオプロジェクターの設定を支援します。
ボトムライン
プログレッシブスキャンは、テレビやホームシアターの視聴経験を向上させるための技術基盤の1つです。 最初に実装されて以来、物事は進化しました。 DVDはBlu-rayと共存し、HDTVは4K Ultra HD TVに移行しており、そのプログレッシブスキャンは画像が画面に表示される方法の一部になるだけでなく、さらなるビデオ処理技術の基礎を提供し、 ビデオアップスケーリングのようなものです。