Cosa significa deinterlaccio di un segnale video ?

Più sorgenti video, tra cui DVD, TV a definizione standard e 1080i TV ad alta definizione,

trasmettono immagini interlacciate. Invece di trasmettere ogni fotogramma video nella

sua interezza (ciò che è chiamato a scansione progressiva ) si

trasmette solo la metà delle immagini per ogni fotogramma.

La parola 'interlacciato' e 'progressivo' nascono dal vecchio sistema  CRT o Catode ray

tube, che formava l'immagine di ogni fotogramma attraverso la scansione orizzontale

di un fascio di elettroni,  partendo dalla parte superiore dello schermo fino alla

parte inferiore. Ogni linea orizzontale a scansione interlacciata è generata da un 

fascio di elettroni che inizia disegnando tutte le linee dispari per ogni frame,

questo insieme di linee è chiamata il campo dispari. Poi ripartendo dalla parte

superiore dello schermo si

riempiono le informazioni mancanti facendo disegnare al fascio tutte le righe pari, 

i campi pari e dispari  del modulo di un fotogramma a questo punto completano dell'immagine

video.

Fino a poco tempo fa tutti i televisori CRT erano concepiti in questo modo, il segnale trasmesso dalla sorgente interlacciata invia prima linee  dispari  e a seguire  linee pari, questo ha comportato nei vecchi display il tagliato a metà la quantità di informazioni

che dovevano essere inviate in un fotogramma, in altre parole, ha ridotto la larghezza

di banda di trasmissione di un fattore di due.

Oggi, display ad alta definizione utilizzano tecnologie digitali, come ad esempio

DLP, LCD, LCOS (incluse le varianti SXRD e D-ILA), ed i plasma che dominano

il panorama televisivo.  Queste tecnologie formano le immagini con una matrice

di pixel, e ogni fotogramma viene visualizzato nella sua interezza tutto in una volta,

in altre parole, tutti i pixel sono attivati contemporaneamente per formare l'immagine completa, piuttosto che formare la linea di scansione come i CRT.

In effetti, in ultima analisi i display digitali richiedono un segnale progressivo per

funzionare correttamente, quindi se ricevono un segnale interlacciato questo 

deve essere convertito in progressivo prima che possa essere visualizzato nella

matrice di pixel.

Questo processo viene chiamato deinterlacing e esistono varie possibilità di

deinterlaccio per i segnali video :

(non-motion adaptive)

L'approccio più semplice per evitare questi artefatti è quello di ignorare i campi.

Questo viene chiamato  non-motion adaptive. 

Il video-processing ricrea o "interpola" le righe mancanti dalla media pixel dall'alto

e dal basso ma la qualità dell'immagine è compromessa perché la metà dei dettagli

e la risoluzione è stata dimezzata dal processing.

Tecnologie più avanzate sono state adottate da quasi tutti i processori

standard-definition, ma questo approccio di base è ancora talvolta utilizzato

per segnali ad alta definizione a causa della maggiore velocità di calcolo richiesta 

e maggiori requisiti dei processori nel gestire risoluzioni video superiori allo standard-definition.

Con i processori video di alcuni concorrenti vengono infatti elaborate soltanto

540 linee piuttosto che 1080i !

Metodo (frame-based motion adaptive)

Più avanzate tecniche di de-interlacciamento includono il frame-based, motion

(algoritmo adattivo) che per impostazione predefinita utilizza la stessa tecnica

descritta in precedenza tuttavia utilizzando un semplice calcolo di movimento,

il processore video è in grado di determinare quando non si è verificato alcun movimento nell'intero quadro.

Se l'immagine non è in movimento il processore unisce i due campi direttamente, con questo metodo le immagini possono avere la completa risoluzione 1080 linee verticali,

ma non appena c'è un movimento, la metà dei dati viene scartato e la risoluzione

scende a 540 linee.

Le tecniche Frame-based motion-adaptive  sono ormai comuni ma rare ancora nei processori video ad alta definizione a causa della complessità degli algoritmi di

calcolo del rilevamento del movimento.

 

Metodo HQV (pixel-based motion adaptive)

HQV rappresenta la più avanzata tecnica di de-interlacciamento disponibile: questo

ha un vero algoritmo pixel-based motion-adaptive. Con l'elaborazione HQV,

il movimento è identificato a livello di pixel, piuttosto che il livello di linea quindi è matematicamente impossibile avere l'effetto pettine nelle immagini in movimento.

L'algoritmo HQV è attento a scartare solo i pixel che potrebbero causare l'effetto

pettine. Tutto il resto viene visualizzato con piena risoluzione.

Pixel-based motion-adaptive de-interlacing evita artefatti in oggetti in movimento e conserva la piena risoluzione anche nelle porzioni dello schermo statiche, anche

se i pixel adiacenti sono in movimento.

 

"Seconda fase" interpolazione delle diagonali

Per recuperare alcuni dei dettagli persi nelle zone in movimento, l'algoritmo HQV

implementa un filtro multi-direzione diagonale che ricostruisce alcuni dei dati persi

lungo i bordi degli oggetti in movimento filtrando qualsiasi scalettatura.

Questa operazione si chiama "seconda interpolazione "fase diagonale perché è svolta dopo il de-interlacciamento, che è la prima fase di lavorazione.

 

Simone Berti