Cách hoạt động của độ phân giải video

Nơi mắt gặp màn hình ...

Khi bạn mua TV, đầu đĩa Blu-ray, đầu đĩa DVD hoặc máy quay, nhân viên bán hàng dường như luôn quảng bá độ phân giải của thuật ngữ. Đó là dòng này và điểm ảnh đó và vv ... Sau một thời gian, không ai trong số đó có vẻ hợp lý. Đây là tất cả những gì bạn cần biết.

Độ phân giải video là gì

Một hình ảnh video được tạo thành từ các đường quét (các thiết bị ghi / phát lại video analog và TV) hoặc các điểm ảnh (các thiết bị ghi / phát lại kỹ thuật số và các TV LCD, Plasma, OLED ). Số lượng đường quét hoặc pixel xác định độ phân giải được ghi lại hoặc hiển thị.

Không giống như phim, trong đó toàn bộ hình ảnh được hiển thị trên màn hình cùng một lúc, hình ảnh video được hiển thị khác nhau.

Cách hiển thị hình ảnh video

Hình ảnh TV bao gồm các dòng hoặc hàng pixel trên màn hình bắt đầu ở đầu màn hình và di chuyển xuống dưới cùng. Các dòng hoặc hàng này có thể được hiển thị theo hai cách.

• Cách đầu tiên mà hình ảnh có thể được hiển thị là chia tách các dòng thành hai trường trong đó tất cả các dòng được đánh số lẻ được hiển thị trước và sau đó tất cả các dòng được đánh số chẵn được hiển thị xen kẽ hoặc quét xen kẽ .
• Phương pháp thứ hai, được sử dụng trong môi trường video kỹ thuật số, là quét liên tục . Thay vì hiển thị các dòng trong hai trường thay thế, quét lũy tiến cho phép các dòng hiển thị tuần tự. Điều này có nghĩa là cả hai dòng số lẻ và chẵn được hiển thị theo dãy số.

Có thể tạo TV CRT (TV sử dụng ống hình) để hiển thị hình ảnh được tạo xen kẽ hoặc liên tục, nhưng TV màn hình phẳng (LCD, Plasma, OLED) chỉ có thể hiển thị hình ảnh dần dần - khi phải đối mặt với tín hiệu hình ảnh xen kẽ, bảng phẳng TV sẽ xử lý lại thông tin video xen kẽ để có thể hiển thị dần dần.

Video tương tự - Điểm bắt đầu

Khi nói đến cách chúng ta xem xét độ phân giải video, video tương tự là điểm bắt đầu. Mặc dù hầu hết những gì chúng tôi xem trên TV là từ các nguồn kỹ thuật số, một số nguồn analog và TV vẫn đang được sử dụng.

Trong video tương tự, số lượng đường quét dọc càng lớn, hình ảnh càng chi tiết hơn. Tuy nhiên, số lượng các đường quét dọc được cố định trong một hệ thống. Đây là cách xem xét độ phân giải hoạt động trong các hệ thống video analog NTSC, PAL và SECAM .

• NTSC dựa trên 525 dòng, 60 trường / 30 khung hình / giây, tại hệ thống 60Hz để truyền và hiển thị hình ảnh video. Đây là một hệ thống xen kẽ trong đó mỗi khung được quét trong hai trường của 262 dòng, sau đó được kết hợp để hiển thị một khung hình video với 525 dòng quét. Các nước dựa trên NTSC bao gồm Mỹ, Canada, Mexico, một số khu vực Trung và Nam Mỹ, Nhật Bản, Đài Loan và Hàn Quốc.
• PAL là định dạng được sử dụng rộng rãi nhất bên ngoài các quốc gia dựa trên NTSC để phát sóng truyền hình tương tự và hiển thị video, dựa trên dòng 625, 50 trường / 25 khung hình thứ hai, hệ thống 50HZ. Các tín hiệu được xen kẽ, giống như NTSC thành hai trường, gồm 312 dòng mỗi. Các tính năng phân biệt của PAL là một bức tranh tổng thể tốt hơn NTSC vì số lượng dòng quét tăng lên, và vì màu sắc là một phần của tiêu chuẩn ngay từ đầu Sự thống nhất màu sắc giữa các đài và TV tốt hơn nhiều Các quốc gia sử dụng hệ thống PAL bao gồm Anh, Đức, Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Ý, Trung Quốc, Ấn Độ, phần lớn châu Phi và Trung Đông.

• SECAM là "outlaw" của các chuẩn video analog. Giống như PAL, nó là một dòng 625, 50 trường / 25 khung hình mỗi giây xen kẽ hệ thống, nhưng thành phần màu sắc được thực hiện khác với PAL hoặc NTSC. Các quốc gia đã sử dụng hệ thống SECAM bao gồm Pháp, Nga, Đông Âu và một số vùng ở Trung Đông.

Số lượng các dòng quét, hoặc độ phân giải dọc , của NTSC / PAL / SECAM, là hằng số trong đó tất cả các thiết bị ghi và hiển thị video analog đều tuân theo các tiêu chuẩn trên. Tuy nhiên, ngoài các đường quét dọc, lượng chấm được hiển thị trong mỗi dòng trên màn hình đóng góp vào một yếu tố được gọi là độ phân giải ngang có thể thay đổi tùy theo khả năng của thiết bị ghi / phát lại video ghi lại các dấu chấm và khả năng của một màn hình video để hiển thị các dấu chấm trên màn hình.

Sử dụng NTSC làm ví dụ, có 525 dòng quét (độ phân giải dọc), nhưng chỉ có 485 đường quét được sử dụng để bao gồm các chi tiết cơ bản trong ảnh (các dòng còn lại được mã hóa với thông tin khác, chẳng hạn như phụ đề chi tiết và thông tin kỹ thuật khác ). Hầu hết các TV analog có ít nhất đầu vào AV composite có thể hiển thị tới 450 dòng độ phân giải ngang, với màn hình cao cấp có khả năng hơn nhiều.

Sau đây là danh sách các nguồn video analog và thông số kỹ thuật độ phân giải ngang gần đúng của chúng. Một số biến thể được liệt kê là do phạm vi chất lượng của các thương hiệu và mô hình sản phẩm khác nhau sử dụng từng định dạng.

• VHS / VHS-C - 220 đến 240 dòng
• BETA - 250 dòng
• 8mm - 250 đến 280 dòng
• SuperBETA - 270 đến 280 dòng
• Phát sóng truyền hình Analog - 330 dòng
• Truyền hình cáp Analog - 330 dòng
• Cáp kỹ thuật số tiêu chuẩn - Lên đến 480 dòng (aks 480i) thông qua đầu ra video analog. 720x480 pixel (480i hoặc 480p) qua đầu ra video HDMI (kỹ thuật số).
• S-VHS / S-VHSC - 400 dòng
• DVD-R / -RW / + R / + RW - 250 đến 400 + dòng (Phụ thuộc vào chế độ ghi và nén được sử dụng).
• Laserdisc - 400 đến 425 dòng
• Hi8 - 380 đến 440 dòng
• Kỹ thuật số 8 - 400 đến 500 dòng
• miniDV - 400 đến 520 dòng
• microMV - 500 dòng
• ED BETA - 500 dòng
• Thương mại DVD - 480 dòng (aka 480i) thông qua đầu ra video analog. 720x480 pixel (480i hoặc 480p) qua đầu ra video HDMI (kỹ thuật số).

Như bạn có thể thấy, có sự khác biệt về độ phân giải mà các định dạng video khác nhau phù hợp. VHS ở phía dưới cùng, trong khi miniDV và DVD (khi sử dụng đầu ra video analog) đại diện cho các độ phân giải video analog cao nhất thường được sử dụng.

Tuy nhiên, một yếu tố khác phải được xem xét là độ phân giải được thể hiện như thế nào đối với Digital và HDTV.

Cũng giống như trong video analog, cả thành phần dọc và chiều ngang đều có độ phân giải video kỹ thuật số. Tuy nhiên, tổng độ phân giải hình ảnh được hiển thị trong DTV và HDTV được gọi là số lượng pixel trên màn hình chứ không phải là dòng. Mỗi pixel bao gồm một pixel phụ màu đỏ, xanh lục và xanh lam.

Tiêu chuẩn độ phân giải truyền hình kỹ thuật số

Trong các tiêu chuẩn truyền hình kỹ thuật số hiện tại, có tổng số 18 định dạng phân giải video được FCC phê chuẩn để sử dụng trong hệ thống phát sóng truyền hình của Hoa Kỳ (cũng được sử dụng trong nhiều kênh truyền hình cáp / vệ tinh cụ thể). May mắn thay, đối với người tiêu dùng, chỉ có ba mà thường được sử dụng bởi các đài truyền hình, nhưng tất cả các HDTV tuners là tương thích với tất cả 18 định dạng.

Ba định dạng độ phân giải được sử dụng trong kỹ thuật số và HDTV là:

• 480p - Được đại diện bởi 720 pixel chạy trên màn hình và 480 pixel chạy từ trên xuống dưới. Mỗi hàng pixel được hiển thị dần dần. Tổng số điểm ảnh hiển thị trên màn hình là 345,600.
• 720p - Được đại diện bởi 1280 pixel chạy trên màn hình và 720 pixel chạy từ trên xuống dưới. Mỗi hàng pixel được hiển thị dần dần. Tổng số điểm ảnh hiển thị trên màn hình là 921.600.
• 1080i - Đại diện bởi 1.920 pixel chạy trên màn hình và 1.080 pixel chạy từ trên xuống dưới. Mỗi hàng pixel được hiển thị theo kiểu xen kẽ (tất cả các hàng được đánh số lẻ, theo sau là tất cả các hàng được đánh số chẵn). Tổng số điểm ảnh hiển thị trên màn hình là 2.073.600 (một nửa số điểm ảnh được hiển thị tại một thời điểm).

1080p

Mặc dù không được sử dụng trong phát sóng truyền hình (đến thời điểm này), định dạng đĩa Blu-ray , phát trực tuyến và một số dịch vụ cáp / vệ tinh có thể phân phối nội dung ở độ phân giải 1080p

1080p đại diện cho 1.920 pixel chạy trên màn hình và 1.080 pixel chạy từ trên xuống dưới, Mỗi hàng pixel ngang hiển thị dần dần. Điều này có nghĩa là tất cả 2.073.600 pixel được hiển thị trong một hành động. Điều này tương tự như cách hiển thị 720p nhưng với số pixel tăng lên trên và xuống màn hình và mặc dù độ phân giải giống 1080i, nhưng không phải tất cả các pixel đều được hiển thị cùng một lúc .

HDTV vs EDTV

Mặc dù bạn có thể nhập hình ảnh có độ phân giải cụ thể vào HDTV, TV của bạn có thể không có khả năng tái tạo tất cả thông tin. Trong trường hợp này, tín hiệu thường được xử lý lại (thu nhỏ) để phù hợp với số lượng và kích thước của các điểm ảnh trên màn hình vật lý.

Ví dụ: một hình ảnh có độ phân giải 1920x1080 pixel có thể được thu nhỏ để vừa với 1366x768, 1280x720, 1024x768, 852x480 hoặc một trường pixel có sẵn khác cho mỗi khả năng xử lý của TV. Sự mất mát tương đối chi tiết thực sự của người xem sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như kích thước màn hình và khoảng cách xem từ màn hình.

Khi mua TV, không chỉ quan trọng để đảm bảo rằng bạn có thể nhập 480p, 720p, 1080i hoặc các độ phân giải video khác mà bạn có thể có quyền truy cập, nhưng bạn cũng phải xem xét trường pixel của TV (và cho dù chuyển đổi lên / xuống Được sử dụng).

Để đi sâu vào chi tiết hơn, một TV phải chuyển đổi tín hiệu HDTV (chẳng hạn như 720p, 1080i hoặc 1080p) sang trường pixel là 852x480 (480p) chẳng hạn, được gọi là EDTV và không phải HDTV. EDTV là viết tắt của Enhanced Definition Television.

Yêu cầu độ phân giải cho hiển thị hình ảnh True HD

Nếu TV có độ phân giải màn hình gốc ít nhất 720p, TV đủ điều kiện làm HDTV. Hầu hết các TV LCD và Plasma được sử dụng, ví dụ, có độ phân giải màn hình gốc là 1080p (Full HD) . Vì vậy, khi phải đối mặt với tín hiệu đầu vào 480i / p, 720p hoặc 1080i, TV sẽ mở rộng tín hiệu thành 1080p để hiển thị trên màn hình.

Upscaling và DVD

Mặc dù DVD chuẩn không phải là định dạng có độ phân giải cao, hầu hết các đầu DVD đều có khả năng xuất tín hiệu video ở 720p, 1080i hoặc 1080p thông qua upscaling . Điều này cho phép đầu ra video của đầu phát DVD tương thích chặt chẽ hơn với khả năng của HDTV, với nhiều chi tiết hình ảnh được cảm nhận hơn. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng kết quả của upscaling không giống với độ phân giải 720p, 1080i hoặc 1080p gốc, đó là phép tính xấp xỉ toán học.

Video upscaling hoạt động tốt nhất trên màn hình pixel cố định, chẳng hạn như màn hình LCD hoặc Plasma, việc nâng cấp có thể dẫn đến hình ảnh khắc nghiệt trên các bộ chiếu CRT và CRT dựa trên dòng quét.

Ngoài 1080p

Cho đến khi độ phân giải video 1080p năm 2012 cao nhất có sẵn để sử dụng trong TV và vẫn mang lại chất lượng tuyệt vời cho hầu hết người xem truyền hình. Tuy nhiên, với nhu cầu về kích thước màn hình lớn hơn, độ phân giải 4K (3480 x 2160 pixel hoặc 2160p) được giới thiệu để mang lại hình ảnh tinh tế hơn, đặc biệt kết hợp với các công nghệ khác như tăng cường độ sáng HDR và WCG (gam màu rộng) ). Ngoài ra, cũng giống như upscaling được sử dụng để tăng chi tiết hiển thị cho các nguồn có độ phân giải thấp trên HDTV, TV 4K Ultra HD có thể nâng cao nguồn tín hiệu sao cho có vẻ tốt hơn trên màn hình.

Nội dung 4K hiện có sẵn từ Đĩa Blu-ray Ultra HD và chọn các dịch vụ phát trực tuyến, chẳng hạn như Netflix , Vudu và Amazon.

Tất nhiên, cũng giống như hàng triệu người tiêu dùng đang dần quen với TV 4K Ultra HD, độ phân giải 8K (7840 x 4320 pixel - 4320p) đang diễn ra.

Độ phân giải so với kích thước màn hình

Một điều cần lưu ý là với TV màn hình phẳng kỹ thuật số và HD số lượng pixel cho độ phân giải màn hình cụ thể không thay đổi khi kích thước màn hình thay đổi. Nói cách khác, TV 1080p 32 inch có cùng số điểm ảnh trên màn hình như TV 1080p 55 inch. Luôn có 1,920 pixel chạy ngang màn hình theo chiều ngang, mỗi hàng và 1.080 pixel chạy lên và xuống màn hình theo chiều dọc, mỗi cột. Điều này có nghĩa là các pixel trên TV 55 inch 1080p sẽ lớn hơn các pixel trên TV 1080p 32 inch để lấp đầy bề mặt màn hình. Điều này có nghĩa là khi kích thước màn hình thay đổi, số lượng pixel trên mỗi inch thay đổi.

Điểm mấu chốt

Nếu bạn vẫn còn một chút bối rối về độ phân giải video, bạn không đơn độc. Hãy nhớ rằng, độ phân giải video có thể được biểu thị bằng dòng hoặc pixel và số lượng dòng hoặc pixel xác định độ phân giải của nguồn hoặc TV. Tuy nhiên, đừng quá bị cuốn vào tất cả các số độ phân giải video. Nhìn vào nó theo cách này, VHS trông tuyệt vời trên TV 13 inch, nhưng "crappy" trên màn hình lớn.

Ngoài ra, độ phân giải không phải là thứ duy nhất góp phần vào hình ảnh TV tốt. Các yếu tố bổ sung, chẳng hạn như độ chính xác màu và cách chúng tôi nhận biết màu sắc , độ tương phản, độ sáng, góc nhìn tối đa, cho dù hình ảnh xen kẽ hoặc tiến bộ và thậm chí cả ánh sáng trong phòng đều góp phần vào chất lượng hình ảnh bạn thấy trên màn hình.

Bạn có thể có một hình ảnh rất chi tiết, nhưng nếu các yếu tố khác được đề cập không được triển khai tốt, bạn có một TV tệ hại. Ngay cả với công nghệ, chẳng hạn như upscaling, TV tốt nhất không thể làm cho một nguồn đầu vào nghèo nhìn tốt. Trong thực tế, truyền hình phát sóng thông thường và các nguồn video analog (với độ phân giải thấp của họ) đôi khi trông tồi tệ hơn trên một HDTV hơn là trên một bộ tiêu chuẩn, tốt, tương tự.