Powered by labDV.com

Vidéo entrelacée

Au delà de 288 lignes en PAL (240 en NTSC), le signal vidéo est entrelacé. Lignes paires et impaires sont séparées et mélangées pour produire une vidéo fluide. Les conséquences sont importantes pour la vidéo numérique où l'on observe des images chargées de formes en zigzag. Cette page apporte des éléments pour travailler avec ces images entrelacées.

Pourquoi la vidéo est-elle entrelacée ?

Un film est une séquence d'images (appelées frames) affichées à la fréquence de 24 par seconde. La vidéo PAL est affichée à 25fps (frames per second) et la vidéo NTSC à 30fps.

Les fréquences de 25 et 30 images par seconde sont suffisantes pour la perception de l'oeil humain, mais sur un écran TV l'image scintille (flicker). Les ingénieurs ont trouvé qu'en affichant la même image en deux parties (appelées fields), soit un field pour les lignes impaires (1, 3, 5, 7...) et un field pour les lignes paires (2, 4, 6, 8...) et en doublant la fréquence (60 1/2 fps et 50 1/2 fps) le scintillement disparaît grâce à la rémanence des tubes cathodiques.

Par conséquent le signal vidéo TV est entrelacé : 60 demi-images par seconde en NTSC et 50 demi-images par seconde en PAL.

Pour plus de détail, l'ATSC (Advance Televison Systems Committee) propose une page Basics of Video.

Comment la vidéo est-elle entrelacée ?

L'entrelacement des films (format FILM) est appelé Telecine. Nicky's guide en propose une très bonne description à NTSC, PAL & Interlaced Explained. Pour transformer une vidéo 24fps FILM en 30fps NTSC, le procédé Telecine est appelé 3:2 pull-down et produite une vidéo fluide, les fields de la séquence d'images A B C D sont entrelacés ainsi AA AB BC CC DD. Deux frames parmi cinq sont composées de deux fields provenant de deux images différentes.

Donc si on capture une frame AB, lignes impaires provenant de l'image A et lignes paires de l'image B, les deux images ont un décalage temporel de 1/24ème de seconde. Par conséquent, l'objet en mouvement voit ses lignes impaires et paires décalées et il apparaîtra ainsi :

Et si les plans changent sur une frame AB ou BC, cela ressemble à mon Example 1 :

Je n'ai pas trouvé d'information sur le Telecine PAL, il pourrait résulter en AA AB BC CD DE.

Interlacing could come from CCD camcorder or PCTV frame grabber too, I haven't found any white paper from manufacturers but if you capture a progressive source and get interlaced video, your grabber is interlacing. A progressive scan (from brand new or professional camera) is a non-interlaced frame.

En fait, la nature de l'entrelacement diffère selon la source vidéo : films, capteur CCD des caméscopes ou carte d'acquisition TV (PCTV ou autre frame grabber).

Pertinence des images issues de la vidéo numérique

Voici une table de paramètres vidéo standard :

  NTSC PAL SECAM
images / seconde 29.97 25 25
ms / image 33.37 40 40
lignes / image 525 625 625
aspect ratio 4:3 4:3 4:3
entrelacement 2:1 2:1 2:1
µs / ligne 63.56 64.00 64.00
résolution (vidéo numérique) 640x480 768x576 768x576

plus de lignes produit une vidéo entrelacée

 240 288 288
résolution CIF 320x240 352x288 352x288
CCIR 601 - résolution pour la luminance 720x485 720x576 720x576
CCIR 601 - résolution pour la chrominance 360x485 360x576 360x576
sous-échantillonnage des couleurs 4:2:2 4:2:2 4:2:2

Note: la résolution verticale est inférieure à 525 ou 625 lignes car une partie est utilisée par le blanking (synchronisation). CIF est Common Intermediate Format, non-entrelacée, chaque pixel porte une information de Luminance et Chrominance, ce format est moins exigeant (1/4 de la taille maximale) mais porte une information très riche. Oui, pour NTSC ce n'est pas 30fps mais 29,97 !

Donc la Luminance est codée sur 720x576 pixels (NTSC 720x485) et la Chrominance sur 360x576 (NTSC 360x485) par conséquent chaque ligne porte une information significative et travailler sur la vidéo entrelacée fait du sens (versus CIF).

Comment désentrelacer la vidéo ?

Les logiciels d'édition vidéo et leurs filtres permettent de convertir la vidéo entrelacée en vidéo progressive : telecine 3:2 pull-down, telecine 2:1, field swap (permutation des demi-images), blending (mélange), interpolation.

Filtres pour VirtualDUB :

Filtre Web Entrelacement Commentaire
deinterlace - area based v1.2 - Gunnar Thalin Go To -> divers  
deinterlace - PAL movie v1.1 - Gunnar Thalin Go To ->    
deinterlace (internal)      
deinterlace - Auto PAL movie 2.0 - Simon Walters Go To ->    
field swap (internal)      
smart deinterlace (2.4) - Donald Graft Go To ->    
telecide (1.1 beta 1) - Donald Graft Go To ->    

Mélanger les demi-images (blending fields) est souvent conseillé comme le meilleur choix mais je ne suis pas d'accord car on risque de mélanger des images asynchrones (avec Telecine 3:2 sur changement de plan - comme mon Example 1 ci-dessus avec la frame BC) et on obtient le plus souvent des images floues. L'interpolation est souvent meilleure et conserve la netteté des images. Néanmoins quand la nature de l'entrelacement est vraiment perturbée, le mélange (blending) est la bonne solution (dans la table d'exemples ci-dessous, blend apparaît souvent).

Je suggère de prendre le temps de comprendre la nature de l'entrelacement puis de choisir le filtrage le plus approprié, en particulier avec les films (Telecine), et bien sûr de procéder à quelques tests.

Exemples

Je dispose de quelques sources vidéo connectées à ma carte PCTV: caméscope Hi8, lecteur DVD de salon, magnétoscope VHS, TV Hertzienne française (TF1, France 2 , France 3, M6) et programmes TV satellite (Canalsat) : news, cinéma et sitcoms.

Je vais essayer de maintenir ce tableau au gré de mes expériences (toutes les captures en 768x576 non-compressé) :

Source Standard Program Channel Nature Best Filter Other Filters
Hi8 camcorder 400x400     PAL interlacing smart (phase shift) + area based  
Standalone DVD 720x576 US Movie   Telecine telecide (field swap)  
VCR (VHS) 250x240          
Terrestrial TV 720x576 News France 2 Progressive field swap + area based field swaps only
  720x576 News TF1 Progressive field swap + area based  
  720x576 US News TF1 Progressive field swap + area based  
Satellite TV 720x576 French News Canal + Unknown field swap + smart (blend) field swap + area based
  720x576 French News LCI Unknown field swap + area based (blend) deinterlace (blend)
  720x576 French Sport Canal + Unknown field swap + smart (blend) field swap + area based (blend)
  720x485 US Sport Canal + Progressive field swap + smart field swap + area based
  720x485 US News CNN Telecine telecide (field swap)  
  720x485 US sitcom Comedie Telecine telecide (field swap) field swap + area based
  720x576 French Cinema Cinecinema Telecine telecide (field swap)  

Ce tableau pourra aider à mieux comprendre comment travailler avec la vidéo entrelacée.

Bibliographie

Vidéo analogique et numérique :

Vidéo entrelacée :

De-interlacing filters for VirtualDUB:

Autres logiciels :

Livres :

 

Retour en page VIDEOCD.

Retour en page d'accueil
Version du document: 1.1
Créé le: 11 février 2001
Mise à jour le: 4 mars 2001
Auteur: Léon