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Existem geralmente dois tipos de métodos de digitalização utilizados na radiodifusão televisiva. São escaneamentos progressivos e entrelaçados usados para exibir vídeo. As televisões produzem imagens em movimento que são transmitidas de um estúdio para uma antena. Isto era comum durante a era dourada da televisão, mas hoje em dia a transmissão por cabo e OTT são mais prevalecentes. A transmissão de televisão ainda é amplamente disponível e gratuita (com publicidade patrocinada).
Estes métodos de digitalização são usados para determinar a técnica de transmissão de quadros de vídeo. Estes métodos referem-se à transmissão de sinais que representam linhas de resolução para um ecrã de televisão. Tradicionalmente, isto usava o CRT (Cathode Ray Tube), mas agora o LCD (Liquid Crystal Display) é mais comum. Os sinais transmitem padrões de como o CRT escreve linhas no ecrã de televisão. As linhas representam o vídeo, e são escritas muitas vezes por segundo através do ecrã no processo chamado scan.
A taxa de scan é a repetição de quantas vezes as linhas horizontais são escritas no ecrã para exibir o vídeo. Ele usa a mesma freqüência da rede elétrica a 50 ou 60 campos por segundo ou Hz. Entre 25 a 30 quadros por segundo (fps) são enviados. Na América do Norte, o sistema monocromático (preto e branco) usa 525 linhas de varredura que são transmitidas a uma taxa de 30 Hz, para uma freqüência de varredura horizontal de 15.750 Hz (525 × 30). O sistema de televisão em cores, também usa 525 linhas de varredura, mas a freqüência de varredura é ajustada para 15.734 Hz. Isto foi feito para que ambos os sistemas permaneçam compatíveis entre si durante anos.
Varredura entrelaçada
Varredura entrelaçada transmite o quadro como linhas ímpares (1,3,5 …) e pares (2,4,6 …) para 1/60 de segundo (em referência a 60 Hz). O processo é repetido uma e outra vez e cada série de linhas apresentadas é o que se chama o campo. Apenas metade do quadro é realmente transmitida de cada vez, mas acontece tão rapidamente (1/60 de segundo) que não é perceptível ao olho humano. Acontece suficientemente rápido para que os espectadores vejam o frame completo, mas pode haver alguma cintilação.
Os contras da digitalização entrelaçada são o movimento dentro do quadro pode causar artefatos de movimento. Isto acontece quando o movimento é realmente rápido que causa diferenças perceptíveis nas posições dos campos. Um exemplo disso é quando você filma eventos esportivos com movimento realmente rápido, muitos artefatos podem ser gerados. Os telespectadores também podem notar cintilação na tela de uma tela entrelaçada, como quando se assiste à transmissão de TV por satélite. Isto cria um efeito de penteado (bordas recortadas), que pode realmente afetar a qualidade da imagem na tela. Isto significa que os quadros não estão totalmente em sincronia com o movimento real. O entrelaçamento pode ser tão ruim, mas muitos sistemas usam técnicas de desentrelaçamento para minimizar este problema. Ele remove o efeito de pentear, desfocando o movimento. O processo de desentrelaçamento não é perfeito e depende de quão bem o sistema foi projetado no display ou unidade de processamento (por exemplo, caixa de cabos).
Uma das principais razões para usar o escaneamento entrelaçado é para conservar a largura de banda. Ao enviar apenas metade do frame de cada vez, poupa a quantidade de largura de banda necessária para a transmissão de informação na rede. Você não está realmente usando menos largura de banda em si. Se o seu canal de transmissão é de 8 MHz, ele não reduz para um valor inferior, você ainda terá 8 MHz. Em vez disso, pense assim – duplicando a taxa de quadros de um vídeo sem consumir largura de banda extra.
O problema de requerer mais largura de banda é que quanto maior a largura de banda, torna-se mais cara e complexa a produção e transmissão de conteúdo. Um exemplo é com o entrelaçamento em um sistema PAL (Phase Alternating Line) que requer 50 campos por segundo (25 linhas ímpares, 25 linhas pares). Quando entrelaçado, meio frame é enviado a cada 1/50 de segundo com menos requisitos de largura de banda. Se o frame completo fosse enviado, poderia requerer mais 8 MHz, aumentando assim a necessidade de mais largura de banda.
Progressive Scans
Em uma varredura progressiva, o frame inteiro é transmitido de uma só vez. Todas as linhas no frame são desenhadas de uma só vez para preencher a tela. As varreduras progressivas são mais ideais para transmissão digital do que as técnicas mais antigas de varredura entrelaçada. Tornou-se um padrão técnico para uso com telas de TV HD (Alta Definição) no início dos anos 90.
Ao transmitir o quadro completo de uma só vez, reduz a cintilação e os artefatos. O vídeo vai parecer mais suave, mais realista e de alta qualidade. Isto permite capturar imagens estáticas do vídeo sem artefatos perceptíveis na imagem. Isto é ótimo para vídeo super slo-motion que realmente capta os detalhes. Também não há necessidade de usar o embaçamento intencional (anti-aliasing) para minimizar problemas como pentear. Isto é bom para os espectadores, pois menos cintilação significa menos tensão ocular. Os espectadores podem assistir por horas muito mais longas sem apanhar a fadiga ocular.
O vídeo progressivo é mais caro, mas desejado entre cineastas independentes. Isto é porque tem o aspecto de um filme. A técnica de digitalização resulta nas imagens mais claras sem se preocupar com demasiados artefactos. Ela também permite uma melhor visualização de vídeo em movimento rápido, como em seqüências de ação em filmes e esportes.
Deinterlaçamento
Varredura entrelaçada foi originalmente usada em transmissões analógicas SD (Definição Padrão) tradicionais, uma vez que era mais eficiente na transmissão de vídeo. No entanto, não é suave, apesar de ser confiável. Na maioria das vezes, os sinais OTA ainda usam técnicas de entrelaçamento para TV. Isso requer o uso de desentrelaçamento para converter para varredura progressiva quando o sinal é enviado para o monitor.
Deinterlaçamento converte o vídeo entrelaçado em uma forma não entrelaçada ou progressiva. Os aparelhos de TV e monitores de computador suportam varredura progressiva, de modo que eles exibem uma saída de vídeo ou digital muito melhor. Isto foi incorporado na maioria dos modernos leitores de DVD, leitores Blu-ray, LCD/LED HDTV, projectores digitais, set-top boxes de TV, equipamento de transmissão profissional e leitores de vídeo de computador com diferentes níveis de qualidade (não são todos iguais).
Synopsis
A gravação, reprodução e transmissão de vídeo utiliza técnicas progressivas ou entrelaçadas. O entrelaçado tem suas raízes na indústria de radiodifusão e ainda é amplamente utilizado por causa de sua eficiência e confiabilidade. Progressivo é ideal para a exibição de maior qualidade para uma saída de vídeo mais suave.
Os nossos olhos não estão realmente atentos às transições que ocorrem na nossa TV. Em monitores padrão usando o escaneamento entrelaçado deve ser bom, mas a cintilação e os artefatos são perceptíveis. Piora nas telas progressivas como monitores de computador, por isso requer desentrelaçamento primeiro antes de poder ser exibido. A vantagem geral do progressivo é a qualidade da imagem quando se trata de reprodução de vídeo. No entanto, telas entrelaçadas ainda são adequadas para reprodução de vídeo a um custo mais baixo.
Ao gravar vídeos entrelaçados, os problemas conhecidos são com artefatos de movimento. Isso requer mais pós edição do conteúdo, o que consome mais tempo e custos. É por isso que os editores precisam desentrelaçar o vídeo. Ele também é necessário porque a maioria dos monitores modernos usam varredura progressiva.
Ao escolher monitores como uma TV, você verá o marketing como 720i, 1080p, 2160p, etc. A letra “i” denota entrelaçado enquanto “p” denota progressivo. A tendência para a exibição progressiva é agora mais prevalecente devido ao conteúdo de vídeo sob demanda OTT e mídia digital (por exemplo, DVD, Blu-ray, etc.). Os sinais de vídeo digital estão mais sintonizados com os métodos de varredura progressiva. Se você comparar uma varredura progressiva e uma imagem entrelaçada a 60 Hz, a imagem da varredura progressiva parece muito mais suave. Enquanto os sinais de vídeo entrelaçados ainda são usados na transmissão, as telas progressivas que têm recursos de desentrelaçamento são a melhor escolha para a saída de vídeo.