Overscan - Overscan
Overscan je chování v určitých televizorech, ve kterém je část vstupního obrazu zobrazena mimo viditelné hranice obrazovky. Existuje, protože televizní přijímače s katodovou trubicí (CRT) od třicátých let minulého století do začátku dvacátých let minulého století byly velmi variabilní v tom, jak byl obraz videa umístěn uvnitř okrajů obrazovky. Poté se stalo běžnou praxí mít kolem obrazu videosignály s černými okraji, které měla televize tímto způsobem zahodit.
Původy
Rané analogové televize se na zobrazeném obrázku lišily kvůli problémům s výrobní tolerancí. Byly také efekty z časných omezení návrhu napájecích zdrojů, jejichž stejnosměrné napětí nebylo regulováno tak dobře jako v pozdějších napájecích zdrojích. To by mohlo způsobit změnu velikosti obrazu s normálními změnami střídavého síťového napětí, stejně jako proces nazývaný kvetení, kde se velikost obrazu mírně zvětšila, když byl zobrazen jasnější celkový obraz kvůli zvýšenému proudu elektronového paprsku způsobujícímu anodové napětí CRT upustit. Z tohoto důvodu si TV producenti nemohli být jisti, kde budou viditelné okraje obrazu. Aby kompenzovali, definovali tři oblasti:
- Titulek bezpečný : Oblast viditelná všemi rozumně udržovanými množinami, kde bylo jisté, že text nebude oříznut.
- Akce bezpečná : Větší oblast představující místo, kde by „dokonalá“ sada (s vysokou přesností umožňující menší přeskenování) obraz ořízla.
- Underscan: Celá oblast obrazu k elektronickému okraji signálu s dalšími černými okraji, které nebyly součástí původního obrazu.
- Fullscan: Celá oblast obrazu k elektronickému okraji signálu (s černými okraji obrazu, pokud existují).
- Pozorovatelný fullscan: Oblast obrazu přeskenování, která zruší pouze další černé okraje obrázku (pokud existují).
Značná část lidí by stále viděla část oblasti přeskenování, takže i když by ve scéně nebylo umístěno nic důležitého, muselo by to být také udržováno bez mikrofonů, jevištních rukou a dalších rušivých prvků. Studiové monitory a hledáčky fotoaparátů byly nastaveny tak, aby zobrazovaly tuto oblast, aby se producenti a režiséři mohli ujistit, že je bez nežádoucích prvků. Při použití se tento režim nazývá podskenování .
Navzdory širokému přijetí LCD televizorů, které nevyžadují přeskenování, protože velikost jejich obrazu zůstává stejná bez ohledu na kolísání napětí, mnoho LCD televizorů je ve výchozím nastavení stále povoleno, ale uživatel je může deaktivovat pomocí nabídky na obrazovce.
Moderní video displeje
Dnešní displeje poháněné digitálními signály (například DVI, HDMI a DisplayPort) a založené na novější technologii digitálních plochých panelů s pevnými pixely (například displeje z tekutých krystalů ) mohou bezpečně předpokládat, že jsou všechny pixely viditelné pro diváka. Na digitálních displejích poháněných digitálním signálem proto není nutná žádná úprava, protože všechny pixely v signálu jsou jednoznačně mapovány na fyzické pixely na displeji. Protože overscan snižuje kvalitu obrazu, je pro digitální ploché panely nežádoucí; proto je preferováno mapování pixelů 1: 1 . Při řízení analogovými video signály, jako je VGA , však displeje podléhají časovým změnám a nemohou dosáhnout této úrovně přesnosti.
CRT vytvořené pro zobrazení na počítači jsou nastaveny na podskenování s nastavitelným okrajem, obvykle barevným černým. Některé domácí počítače z osmdesátých let, jako je Apple IIGS, mohly dokonce změnit barvu ohraničení. Okraj v případě potřeby změní velikost a tvar, aby byla zajištěna tolerance nízké přesnosti (ačkoli novější modely umožňují přesnou kalibraci, aby se ohraničení minimalizovalo nebo odstranilo). Počítačové CRT jako takové používají menší fyzickou plochu obrazovky než televizory, aby bylo možné kdykoli zobrazit všechny informace.
Počítačové monitory CRT mají obvykle černý okraj (pokud jej uživatel doladí tak, aby jej minimalizoval)-lze to vidět na časování grafické karty, které má více řádků, než kolik používá stolní počítač. Když je počítač CRT inzerován jako 17palcový (16palcový zobrazitelný), bude mít úhlopříčku palce trubice zakrytou plastovou skříní; tento černý okraj obsadí tento chybějící palec (nebo více), když jsou jeho geometrické kalibrace nastaveny na výchozí hodnoty (LCD s analogovým vstupem musí tuto část signálu záměrně identifikovat a ignorovat ze všech čtyř stran).
Systémy videoher byly navrženy tak, aby udržely důležité herní akce v bezpečné oblasti titulu. Starší systémy to například udělaly s okraji, Super Nintendo Entertainment System okénkovalo obraz s černým okrajem, viditelným na některých televizorech NTSC a na všech televizorech PAL. Novější systémy rámují obsah stejně jako živé akce, přičemž oblast skenování je plná cizích detailů.
V rámci široké rozmanitosti domácích počítačů, které vznikly v 80. a na počátku 90. let 20. století, mělo mnoho strojů, jako je Sinclair ZX Spectrum nebo Commodore 64 (C64), ohraničení kolem obrazovky, které fungovalo jako rámeček pro zobrazovací plochu. Některé další počítače, jako například Commodore Amiga, dovolily změnit časování video signálu tak, aby produkovalo overscan. V případě C64, Amstrad CPC a Atari ST se ukázalo, že je možné odstranit zjevně pevné ohraničení pomocí speciálních kódovacích triků. Tento efekt se v 16bitovém demoscénu Atari nazýval overscan nebo fullscreen a umožnil o něco později vyvinout scrollovací techniku šetřící CPU zvanou sync-scrolling.
Přenos dat
Analogové TV overscan lze také použít pro přenos dat . Nejjednodušší formou jsou skryté titulky a teletext , oba odeslané v intervalu vertikálního zatemňování (VBI). Tímto způsobem jsou také odesíláni elektroničtí programoví průvodci , například TV Guide On Screen . Microsoft HOS používá horizontální overscan místo vertikály k přenosu dat spojených s nízkou rychlostí programu rychlostí 6,4 kbit/s , což je dostatečně pomalé na to, aby bylo možné je zaznamenávat na videorekordér bez poškození dat . V USA , National Datacast použit PBS sítě stanic pro Overscan a jiné datacasting, ale oni se stěhovali na digitální televizní vysílání díky digitální televizní přechod v roce 2009.
Overscan částky
Pro formáty s nízkým rozlišením neexistují žádné tvrdé technické specifikace pro částky přeskenování. Někdo říká, že 5%, někdo říká 10%, a toto číslo lze zdvojnásobit v případě titulu safe, který vyžaduje větší rezervu ve srovnání s action safe. Částky nadměrného skenování jsou specifikovány pro formáty vysokého rozlišení, jak je uvedeno výše.
Různé systémy video a vysílání televize vyžadují různá množství přeskenování. Většina obrázků slouží jako doporučení nebo typická shrnutí, protože povahou overscan je překonat variabilní omezení ve starších technologiích, jako jsou katodové trubice .
Nicméně European Broadcasting Union má doporučení bezpečné oblasti týkající se televizní produkce na 16: 9 širokoúhlým displejem.
Oficiální návrhy BBC ve skutečnosti uvádějí 3,5% / 5% na stranu (viz str. 21, str. 19). Následuje shrnutí:
| Akce bezpečná | Název bezpečný | |||
|---|---|---|---|---|
| Vertikální | Horizontální | Vertikální | Horizontální | |
| 4: 3 | 3,5% | 3,3% | 5,0% | 6,7% |
| 16: 9 | 3,5% | 3,5% | 5,0% | 10,0% |
| 14: 9 (zobrazeno 16: 9) | 3,5% | 10,0% | 5,0% | 15,0% |
| 4: 3 (zobrazeno 16: 9) | 3,5% | 15,0% | 5,0% | 17,5% |
Pokyny pro vývojáře her společnosti Microsoft pro Xbox doporučují použít 85 procent šířky a výšky obrazovky nebo bezpečnou oblast pro název na úrovni 7,5% na stranu.
Terminologie
Titulek bezpečný nebo bezpečný nadpis je oblast, která je dostatečně daleko od okrajů, aby úhledně zobrazovala text bez zkreslení. Pokud umístíte text mimo bezpečnou oblast, nemusí se zobrazit na některých starších CRT televizorech (v nejhorším případě).
Akce bezpečná nebo bezpečná akce je oblast, ve které můžete očekávat, že zákazník akci uvidí. Přenesený obraz se však může rozšířit až k okrajům rámce MPEG 720x576. To představuje požadavek jedinečný pro televizi, kde se očekává, že bude existovat obraz v rozumné kvalitě, kde jej někteří zákazníci neuvidí. Jedná se o stejný koncept, jaký se používá při ořezávání širokoúhlých obrazovek.
TV-trezor je obecný termín pro výše uvedené dva a může znamenat jeden.
Problémy s analogovým a digitálním rozlišením
720 vs. 702 nebo 704
Vzorkování (digitalizace) videa se standardním rozlišením bylo definováno v Rec. 601 v roce 1982. V tomto standardu jsou stávající analogové video signály vzorkovány na 13,5 MHz. Počet aktivních obrazových pixelů na řádek se tedy rovná vzorkovací frekvenci vynásobené dobou trvání aktivní linky (část každé analogové video linky, která obsahuje aktivní video, to znamená, že neobsahuje synchronizační impulsy, zatemnění atd. ).
- U 625řádkového videa s frekvencí 50 Hz (obvykle, i když se nesprávně nazývá „PAL“), je aktivní délka řádku 52 μs, což dává 702 pixelů na řádek.
- U 525řádkového videa s frekvencí 60 Hz (obvykle a správně se nazývá „NTSC“) je aktivní délka řádku 52,856 μs, což dává ≈713,5 pixelů na řádek.
Aby se přizpůsobily oba formáty ve stejné délce řádku a aby se zabránilo odříznutí částí aktivního obrazu, pokud bylo načasování analogového videa na nebo za tolerancemi stanovenými v příslušných normách, byla celková délka digitálního řádku 720 pixelů zvolen. Proto bude mít obrázek po každé straně tenké černé pruhy.
704 je nejbližší hodnota mod (16) skutečné délky analogových linek a vyhýbá se černým pruhům na každé straně. Použití 704 lze dále odůvodnit následovně:
- 625řádkové analogové video obsahuje 575 aktivních video řádků (včetně dvou polovičních řádků). Když jsou poloviční čáry zaokrouhleny nahoru na celé řádky pro snadnější digitální reprezentaci, dává to 576 řádků, což je také nejbližší hodnota mod (16) k 575. Aby byl zachován stejný poměr stran obrazu, počet aktivních pixelů by mohl být zvýšen na 703,2, které lze zaokrouhlit nahoru na 704.
- 525řádkové analogové video obsahuje 485 aktivních video řádků (to zahrnuje dvě poloviční řádky, ačkoli typicky je přítomno pouze 483 obrazových řádků, protože data skrytých titulků zabírají první řádek „aktivního obrazu“ v každém poli). Nejbližší hodnota mod (16) je 480. Aby byl zachován stejný poměr stran obrazu, mohl by být počet aktivních pixelů snížen na 706,2, což může být zaokrouhleno dolů na 704 pro mod (16).
Údaje o „standardním“ poměru stran pixelu, které se nacházejí ve video editorech, určitých standardech ITU, MPEG atd., Jsou obvykle založeny na sbližování výše uvedeného, takže je dovoleno buď 704 nebo 720 pixelů odpovídat plnému obrazu 4x3 nebo 16x9 podle potřeby. autora.
Ačkoli software pro zpracování videa kompatibilní se standardy by nikdy neměl zaplnit všech 720 pixelů aktivním obrazem (pouze střed 704 pixelů musí obsahovat skutečný obrázek a zbývajících 8 pixelů po stranách obrazu by mělo tvořit svislé černé pruhy), nedávný digitálně generovaný obsah (např. DVD nedávných filmů) často toto pravidlo ignoruje. Z tohoto důvodu je obtížné určit, zda tyto pixely představují širší než 4x3 nebo 16x9 (jak by to dělaly, pokud by následovaly Rec.601), nebo představovaly přesně 4x3 nebo 16x9 (jak by to dělaly, pokud by byly vytvořeny pomocí jednoho z fudged 720-referencovaných pixelů poměry).
Rozdíl mezi 702/704 a 720 pixely/řádek se označuje jako nominální analogové zatemnění .
625/525 nebo 576/480
Ve vysílání zahrnují popisy analogových systémů řádky, které nejsou použity pro viditelný obraz, zatímco digitální systémy pouze „číslují“ a kódují signály, které obsahují něco, co je vidět.
Oblasti rámce 625 ( PAL ) a 525 ( NTSC ) proto obsahují ještě více překrytí, což je vidět, když dojde ke ztrátě svislého držení a rolování obrazu.
Část tohoto intervalu dostupného v analogu, známého jako interval svislého zatemnění , lze použít pro starší formy analogového přenosu dat, jako jsou služby teletextu (jako Ceefax a titulkování ve Velké Británii). Ekvivalentní služba v digitální televizi tuto metodu nepoužívá a místo toho často používá MHEG .
480 proti 486
Systém 525 řádků původně obsahoval 486 řádků obrazu, nikoli 480. Digitální základy většiny úložných a přenosových systémů od počátku 90. let znamenaly, že se od analogového NTSC očekávalo pouze 480 řádků obrazu-viz SDTV , EDTV a DVD -Video . Jak to ovlivňuje interpretaci „poměru 4: 3“ jako 704x480 nebo 704x486, není jasné, ale VGA standard 640x480 měl velký dopad.