隔行扫描的交错视频
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解决时间 2021-03-17 11:42
- 提问者网友：凉末
- 2021-03-17 07:42
隔行扫描的交错视频
最佳答案
- 五星知识达人网友：我住北渡口
- 2021-03-17 08:44
文件有自己的结构规范，视频文件中的“帧”是个重要概念。这个概念在电影胶片中非常重要，在模拟视频中概念相对弱化，而在数字视频中又强起来了。
隔行扫描视频文件中的帧就是一张照片。如果转换视频时想提高帧率，就需要加插几张相同的图片。但是这种方法在帧率低的时候有问题，易造成视频不流畅。实际生活中并没有真正超过30fps的视频，而平板电视在低刷新率下也不会像CRT那出现亮度衰减现象，为什么还需要50p跟60p的规格呢，25p和30p不就行了吗？不行。事实上这么做就是为了解决插帧后流畅度下降的问题。电视机并不能以任意刷新率工作，但视频文件的帧率有太多可能，为了保证流畅度，使用高的刷新率就很有用。比如，如果一个24fps视频想要转换成30fps，每4帧必须要加插一个重复帧。假设原视频为
A B C D E F G H I J …
现在就会变成
A B C D (D) E F G H (H) I J K…
每一组的前三帧是加快了速度，而第四帧的播放速又减慢了每帧时间占用很不均匀，流畅度成问题
但是插帧到60fps
A A A B B C C C D D E E E F F G G G H H I I I J J…
相邻两幅画面的时间比是3:2,情况就好多了
时间再倒回到以前。作为观众，会认为电视上播放电影的能力是必须要有的，但NTSC规范是30fps，播放24p的电影时，如果简单插帧，会造成不流畅，而已经成熟电影的24fps规范不可能专门为了电视而修改。所以电视工程师想到了一个折衷的办法。既然已经有了隔行扫描系统，何不好好利用一下？
让电影的第一帧占用3场，也就是在上场、下场都显示出来后再扫描一次上场，以占用时间。很明显，多出来的这一场对第一帧的显像完全不会影响——事实上对第二帧也不会影响。这是由于隔行扫描的特性:在某帧的一个场已经出来的情况下，只要接下来的1/60秒继续把与它互补的场显示出来，人就能看到完整的画面。第一帧是在第一、二、三场时显示的，第二帧则是在第四、五场显示的，满足要求，较好地实现了升帧。
我们用tFn,bFn分别表示原电影中第n帧的上场和下场的，用Gn表示转换后视频的第n帧，那么G1=tF1+bF1
G2=tF1+bF2
G3=tF2+bF3
G4=tF3+bF3
G5=tF4+bF4(这里以上场优先为例)
这种模式，使每相邻的两帧占用的时间比为3:2,类似于上述第二种插帧方案。像这种将24fps的逐行视频转换成30fps的隔行视频的方案叫做3:2pulldown，亦称Film、24p(注意该说法只在做反交错的场合下才是这个意思).
话题再回到帧与交错上来。对于逐行扫描，帧指的是一幅完整画面，而隔行扫描是以场为基础的，帧只是将两个相邻场硬性合成的一个小组，不去管画面是不是完整(只因视频文件的结构是以帧为单位，没有帧就不行)。如上面所示，只有G1和G5是由同一个帧的上下场组合而成的完整画面，G2、G3和G4都是由原属于不同帧的上下场凑合而成，不是完整画面。一个帧的上下场分属于两个画面，这种现象叫做交错，有这种现象的帧称为交错帧，而G1和G5这样的为非交错帧。3:2pulldown的特点就是，连续出现3个交错帧(G2到G4)和2个非交错帧(G5和G6)。对于PAL规范，帧率定义为25fps，由于和24fps相差不大，大多数情况都不插帧，而是进行加速播放。少数PAL规格的视频是每24帧(即每秒)加插一个重复帧。大多数PAL视频都是隔行扫描但无交错。
(这里注意了，隔行扫描和交错的概念要分开，不是所有隔行视频都有交错哦)
交错现象原本是在升高帧率时产生的，但后来又出现了一些种类的隔行制式摄像机，它们以25或30fps拍摄，采样后不将同一帧的上下场配对，而总是将某帧的上场与上一帧或下一帧的下场组合，即
Gm=tFm+bFn
或
Gn=tFn+bFm (其中m=n+1)。
这样产生的视频，每一帧都是交错，称为25i和30i，亦称video型。
交错的视频在隔行扫描电视机上播放都是正常的，但是不能直接在逐行扫描显示设备上放，因为对逐行系统来说，它会按帧序依次播放，其中就包含了让原本不属于同一幅画面的上下场——即所谓的“帧”——共同显示1/30的时间，这样人们就很容易看到奇偶数行画面的明显差异，也就是横纹。正是因为交错视频的存在，隔行扫描才一直没有被废除，如果想使用逐行扫描设备播放隔行视频，就必须先进行反交错处理，用专用播放软件，或者进行一次转换，在转换过程中进行反交错。计算机尚且有这个能力，而DVD机、电视机就难说了，所以还不如保留隔行体系来得容易。倍线DVD机之所以输出1080i信号而非1080p，原因并不是机内带宽不够，而是因为这样的话就要增加一个反交错模块，成本将会产生劣势。
隔行扫描视频文件中的帧就是一张照片。如果转换视频时想提高帧率，就需要加插几张相同的图片。但是这种方法在帧率低的时候有问题，易造成视频不流畅。实际生活中并没有真正超过30fps的视频，而平板电视在低刷新率下也不会像CRT那出现亮度衰减现象，为什么还需要50p跟60p的规格呢，25p和30p不就行了吗？不行。事实上这么做就是为了解决插帧后流畅度下降的问题。电视机并不能以任意刷新率工作，但视频文件的帧率有太多可能，为了保证流畅度，使用高的刷新率就很有用。比如，如果一个24fps视频想要转换成30fps，每4帧必须要加插一个重复帧。假设原视频为
A B C D E F G H I J …
现在就会变成
A B C D (D) E F G H (H) I J K…
每一组的前三帧是加快了速度，而第四帧的播放速又减慢了每帧时间占用很不均匀，流畅度成问题
但是插帧到60fps
A A A B B C C C D D E E E F F G G G H H I I I J J…
相邻两幅画面的时间比是3:2,情况就好多了
时间再倒回到以前。作为观众，会认为电视上播放电影的能力是必须要有的，但NTSC规范是30fps，播放24p的电影时，如果简单插帧，会造成不流畅，而已经成熟电影的24fps规范不可能专门为了电视而修改。所以电视工程师想到了一个折衷的办法。既然已经有了隔行扫描系统，何不好好利用一下？
让电影的第一帧占用3场，也就是在上场、下场都显示出来后再扫描一次上场，以占用时间。很明显，多出来的这一场对第一帧的显像完全不会影响——事实上对第二帧也不会影响。这是由于隔行扫描的特性:在某帧的一个场已经出来的情况下，只要接下来的1/60秒继续把与它互补的场显示出来，人就能看到完整的画面。第一帧是在第一、二、三场时显示的，第二帧则是在第四、五场显示的，满足要求，较好地实现了升帧。
我们用tFn,bFn分别表示原电影中第n帧的上场和下场的，用Gn表示转换后视频的第n帧，那么G1=tF1+bF1
G2=tF1+bF2
G3=tF2+bF3
G4=tF3+bF3
G5=tF4+bF4(这里以上场优先为例)
这种模式，使每相邻的两帧占用的时间比为3:2,类似于上述第二种插帧方案。像这种将24fps的逐行视频转换成30fps的隔行视频的方案叫做3:2pulldown，亦称Film、24p(注意该说法只在做反交错的场合下才是这个意思).
话题再回到帧与交错上来。对于逐行扫描，帧指的是一幅完整画面，而隔行扫描是以场为基础的，帧只是将两个相邻场硬性合成的一个小组，不去管画面是不是完整(只因视频文件的结构是以帧为单位，没有帧就不行)。如上面所示，只有G1和G5是由同一个帧的上下场组合而成的完整画面，G2、G3和G4都是由原属于不同帧的上下场凑合而成，不是完整画面。一个帧的上下场分属于两个画面，这种现象叫做交错，有这种现象的帧称为交错帧，而G1和G5这样的为非交错帧。3:2pulldown的特点就是，连续出现3个交错帧(G2到G4)和2个非交错帧(G5和G6)。对于PAL规范，帧率定义为25fps，由于和24fps相差不大，大多数情况都不插帧，而是进行加速播放。少数PAL规格的视频是每24帧(即每秒)加插一个重复帧。大多数PAL视频都是隔行扫描但无交错。
(这里注意了，隔行扫描和交错的概念要分开，不是所有隔行视频都有交错哦)
交错现象原本是在升高帧率时产生的，但后来又出现了一些种类的隔行制式摄像机，它们以25或30fps拍摄，采样后不将同一帧的上下场配对，而总是将某帧的上场与上一帧或下一帧的下场组合，即
Gm=tFm+bFn
或
Gn=tFn+bFm (其中m=n+1)。
这样产生的视频，每一帧都是交错，称为25i和30i，亦称video型。
交错的视频在隔行扫描电视机上播放都是正常的，但是不能直接在逐行扫描显示设备上放，因为对逐行系统来说，它会按帧序依次播放，其中就包含了让原本不属于同一幅画面的上下场——即所谓的“帧”——共同显示1/30的时间，这样人们就很容易看到奇偶数行画面的明显差异，也就是横纹。正是因为交错视频的存在，隔行扫描才一直没有被废除，如果想使用逐行扫描设备播放隔行视频，就必须先进行反交错处理，用专用播放软件，或者进行一次转换，在转换过程中进行反交错。计算机尚且有这个能力，而DVD机、电视机就难说了，所以还不如保留隔行体系来得容易。倍线DVD机之所以输出1080i信号而非1080p，原因并不是机内带宽不够，而是因为这样的话就要增加一个反交错模块，成本将会产生劣势。
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