Интерлейсинг и как с ним бороться

Интерлейсинг - это одна из сложностей, с которой сталкиваются все, кто делает видео или кино в домашних условиях. Многие, так и не разобравшись в проблеме, оставляют её нерешённой, в результате чего при просмотре на компьютере их ролики выглядят так:

В особо запущенных случаях после монтажа и кодирования видео может превратиться даже в нечто подобное:

Между тем бороться с интерлейсингом можно, это довольно просто — однако не всегда нужно. Попробуем разобраться, что к чему, и сделаем всё так, чтобы качество фильма не пострадало.

Что такое интерлейсинг?

Сначала определим противоположность интерлейсинга - прогрессивное видео. Такое видео устроено так, как все мы представляем с раннего детства: последовательность из 25 кадров-фотографий превращается в одну секунду «движущейся картинки».

Интерлейсинг (или черезстрочная развёртка) - это хитрый приём, благодаря которому видео-изображение передаётся с частотой не 25 кадров в секунду, а 50, причём каждый кадр по-вертикали в два раза меньше самого видео. Чтобы получить исходный размер кадра по-вертикали, чётный и нечётный кадр «складываются» через строчку сверху вниз. Таким образом, если просматривать интерлейсное видео на компьютере без дополнительной обработки, мы будем видеть два соседних кадра как один — получится точно такой же эффект, как на верхней картинке в начале этой статьи.

Даже если схема работы интерлейсинга пока до конца не понятна, важно знать, что в интерлейсном формате работает всё телевидение в России. В таком же формате работает и ваша видеокамера (иначе она бы стоила несколько тысяч долларов, и вы бы вряд ли стали читать этот материал). Компьютерные видеокарты и мониторы, наоборот, работают только в прогрессивном режиме, из-за чего на них и возникают «полоски».

Чтобы понять, для чего нужен интерлейсинг, проведём небольшой экскурс в историю.

Откуда пошёл интерлейсинг?

Интерлейсинг берёт своё начало во времена появления первых телевизоров с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ). Он был нужен для того, чтобы телевизоры показывали качественную картинку, а мерцание экрана было не заметно. Несмотря на то, что сегодняшние электронно-лучевые трубки вполне способны отображать прогрессивную картинку (пример: ЭЛТ-мониторы для компьютеров), всё равно все телевизоры с электронно-лучевой трубкой, а также большинство бытовых проигрывателей DVD и игровые приставки работают с интерлейсингом.

Необходимость использования интерлейсинга была вызвана особенностью работы электронно-лучевых трубок. Изображение в них формируется с помощью луча, который «пробегает» по внутренней поверхности экрана, заставляя светиться его точки, которые складываются в картинку. На заре развития ЭЛТ было физически невозможно заставить светиться одновременно все точки на экране - когда луч «добегал» до нижней его части, верхняя уже практически угасала. Увидеть похожий эффект сегодня можно, сняв ЭЛТ-телевизор на видеокамеру: по его экрану сверху вниз будут идти <слепые> полоски. Чтобы избежать этого, потребовалось «рисовать» лучом по экрану быстрее, чем 25 раз за одну секунду. Скорость увеличили вдвое. Сначала один кадр просто «рисовался» дважды, а потом, для улучшения качества видео, добавили «лишних» кадров, и картинка стала выводится на экраны телевизоров с частотой в 50 полукадров (т.е. в два раза меньших по вертикальному разрешению) в секунду. Полные кадры с частотой 50 в секунду не используются из-за того, что такие объёмы информации было бы невозможно передавать в аналоговом формате.

Вынужденное введение интерлейсинга принесло и пользу. Поскольку частота кадров возросла, видео на экранах телевизоров стало выглядеть плавнее. Наверняка геймерам знакома гонка за частотой кадров в играх - именно такой позитивный эффект даёт интерлейсинг телепередачам и поныне.

Важно заметить, что даже формат телевидения высокого разрешения Full HD 1080i работает с интерлейсингом. Почему? Потому что никто бы не купил телевизор, изображение на котором «тормозит» по сравнению с тем, к которому он привыкал на протяжении всей его жизни. А создать доступную по цене технику, которая могла бы снимать и воспроизводить 50 кадров в секунду в разрешении 1920x1080, пока невозможно. Современные LCD-панели и плазменные телевизоры могут воспроизводить прогрессивную картинку, однако большая часть населения, по крайней в ближайшие несколько лет, не будет в массовом порядке менять свои телевизоры на новые.

Таким образом, мы подошли к первому важному выводу материала: для проигрывания на любой бытовой технике видео с интерлейсингом подходит лучше, чем без него. Это обязательно нужно учитывать при работе над фильмом.