|
Цифровое анаморфирование Цифрово́е анаморфи́рование — технология передачи и записи широкоэкранного изображения цифрового телевидения при помощи стандартов разложения, изначально рассчитанных на классическое соотношение сторон экрана 4:3[1]. При этом информационная ёмкость такого кадра используется наиболее эффективно за счёт трансформации соотношения сторон пикселя. Кроме цифрового телевещания стандартной чёткости, технология применяется при мастеринге DVD-дисков и является цифровым аналогом оптического анаморфирования. Подобный принцип применяется в цифровом кинематографе при использовании анаморфотной оптики с цифровой кинокамерой. ТелевидениеСовременное цифровое телевещание стандартной чёткости (SDTV) в большинстве стран использует технологию анаморфирования из-за повсеместного распространения широкоэкранных телевизоров и соглашений о постепенном переходе к вещанию высокой чёткости[2]. Изображение формата 16:9 передается анаморфированным: в общепринятых стандартах разложения 576i и 480i, но с «прямоугольным пикселем». В этих стандартах, предусматривающих соотношение сторон экрана 4:3, количество элементов строки считается равным 720. Это результат международного соглашения, закреплённого в документе, получившем название 601-й рекомендации МККР[3]. С учётом запаса гашения в стандарте 576i изображение занимает 702 пикселя, тогда как в американском 480i на полезное изображение отводится 704. При этом, из-за разного количества строк в разных стандартах, одинаковое число отсчётов в строке привело к небольшому отличию пикселя стандартного кадра 4:3 от квадратной формы[4]. В случае использования анаморфирования строка изображения содержит столько же пикселей, но более вытянутых по горизонтали. Совершенно квадратный пиксель используется только в международных стандартах телевидения высокой чёткости 1920×1080 и 1280×720, однако в цифровых форматах видеозаписи HDV и HDCAM пиксель также имеет прямоугольную форму при пониженной горизонтальной чёткости 1440×1080[5]. Соотношение сторон пикселей разных стандартов с использованием анаморфирования и без него отражено в таблице[6]:
Информация о соотношении сторон пикселя и экрана передаётся вместе с сигналом изображения в виде служебного бита «AR» (англ. Aspect Ratio). Для экрана 16:9 он принимает значение «1», а для обычного экрана 4:3 передаётся «0»[7]. Дополнительная информация о заполнении экрана приёмника передаётся в составе 14-битного кода WSS (англ. Wide Screen Signaling), размещённого в 23-й строке кадрового гасящего импульса при стандартной чёткости, или более современной 4-битной метки AFD (англ. Active Format Description)[8][9][10]. В случае, если изображение не заполняет передаваемый кадр полностью, информация о дополнительных чёрных полях передаётся специальным 5-байтным кодом «Bar Data»[7]. Телевизор автоматически отображает каждый переданный элемент на экране с исходным соотношением сторон на основании полученной информации. Благодаря этому изображение на широкоэкранных телевизорах 16:9 демонстрируется в нормальных пропорциях, заполняя весь экран. Телевизоры со стандартным экраном могут по выбору показывать передачу с пансканированием и потерей краев изображения или с экранным каше без обрезки. В последнем случае используется только часть строк, отображаемых кинескопом. DVD Диски DVD-Video могут использовать такую же технологию цифрового анаморфирования, кодируя изображение с «прямоугольным пикселем», растянутым по горизонтали[11]. За счёт этого горизонтальный масштаб записанного изображения отличается от вертикального. При декодировании видеозаписи изображение отображается в оригинальной пропорции 16:9 в соответствии со значением служебного бита «AR». При такой технологии горизонтальная чёткость получаемого изображения, ниже вертикальной, пропорционально «растягиванию» пикселя. Широкоэкранный телевизор отображает такое видео в нормальных пропорциях во весь экран. На аналоговом видеовыходе плеера формируется изображение, достроенное чёрными каше до кадра 4:3, давая на экране обычного телевизора правильные пропорции кадра. Такая технология даёт возможность более эффективно использовать высоту кадра 4:3 телевидения стандартной чёткости при записи широкоэкранного видео. Без анаморфирования кадр 16:9, передаваемый без обрезки, занимает лишь часть активных строк изображения: 432 из 576 в стандарте разложения 576i и ещё меньше в стандарте 480i. Особенно эффективно сжатие пикселя при записи фильмов широкоэкранных форматов с леттербоксингом. В отличие от пансканирования, это даёт не обрезанное изображение таких фильмов, но использует лишь небольшую часть вертикального пространства телекадра. В телевидении стандартной четкости с ограниченной разрешающей способностью это приводит к потере качества и детализации. Особенно это заметно при использовании американского стандарта разложения 480i, в котором широкоэкранный фильм с соотношением сторон 2,35:1 занимает не более 270 строк. При цифровом анаморфировании высота телевизионного поля используется полностью, повышая качество видеокопии. Причём фильмы с соотношением сторон, большим, чем 16:9, все равно отображаются на широкоэкранном телевизоре с чёрными полями. Однако в видеозаписи эти поля занимают значительно меньшую высоту кадра, увеличивая вертикальное разрешение конечного изображения при неизменном горизонтальном. Стандартного обозначения анаморфированной видеозаписи не существует, потому что различные релизеры обозначают такие диски по-своему. В России большинство таких DVD имеют обозначение «16:9» (на рисунке). Диски без анаморфирования обозначаются «4:3» и в случае, если содержат широкоэкранный фильм, на экране телевизора с экраном 16:9 он будет отображаться в режиме «почтовой марки». Blu-ray и HD DVDЭти типы видеодисков используют стандарты разложения телевидения высокой четкости, изначально рассчитанные на соотношение сторон экрана 16:9 при квадратном пикселе. Поэтому цифровое анаморфирование изображения на таких дисках не требуется. Однако в случае использования обычных стандартов разложения, также поддерживаемых Blu-ray-дисками, может быть использовано цифровое анаморфирование, аналогичное DVD. Цифровой кинематографВ современном кинопроизводстве анаморфирование пикселя используется при изготовлении цифровых копий широкоэкранных фильмов формата Scope, снятых анаморфотными киносъёмочными объективами. Использование такой оптики, создающей специфический оптический рисунок, привносит характер изображения, который у зрителей ассоциируется с «голливудским» видением[12]. Поэтому некоторые операторы-постановщики используют такую оптику в качестве изобразительного приёма. Кроме того, это позволяет полноценно использовать вертикальное пространство матрицы цифровой кинокамеры с соотношением сторон кадра 1,33:1[13]. При этом анаморфированное (сжатое по горизонтали) изображение, даваемое съёмочным объективом, заполняет всю площадь матрицы, максимально используя её разрешающую способность. При дальнейшей обработке полученного цифрового изображения производится его цифровая трансформация в формат 2,39:1 за счёт растягивания пикселей: эта возможность предусматривается в программном обеспечении для монтажа цифрового кино и видеоредакторах. В целом такой процесс является цифровым аналогом киноплёночных форматов «Синемаскоп» или «Панавижн» с той разницей, что вместо оптической трансформации анаморфотным объективом кинопроектора изображение принимает нормальные пропорции уже в процессе цифрового монтажа в расчёте на сферическую оптику цифровых кинопроекторов. В случае вывода такого фильма на киноплёнку исходные пропорции изображения сохраняются, поскольку совпадают с форматом анаморфированных фильмокопий. Широкоэкранный цифровой кинофильм также может быть снят традиционным сферическим объективом меньшего фокусного расстояния с последующей обрезкой изображения по вертикали. Такая же технология используется в плёночном формате «Супер-35», предназначенном для широкоэкранных фильмов. Недостатком съёмки с анаморфированием является большая стоимость аренды съёмочной оптики и её громоздкость. Светосила анаморфотных объективов ниже сферических, что требует более интенсивного освещения снимаемой сцены. В некоторых случаях качество изображения, даваемого сферической оптикой, недостижимо для анаморфотной. Поэтому большая часть фильмов формата Scope в настоящее время снимается аксиально-симметричными объективами без анаморфирования[14]. См. такжеПримечания
Источники
Литература
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Portal di Ensiklopedia Dunia
