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Sommaire


1 - Pourquoi une video est-elle entrelacée ?

Une video est , à l'origine, entrelacée pour pouvoir être compatible avec un téléviseur cathodique.
En effet, ceux-ci n'étaient pas capables, à leurs débuts, de balayer (afficher) les 576 lignes qui constituent la surface de l'écran visible en une seule passe suffisement rapidement pour éviter les scintillemments.
Par ex, sur les écrans infomatiques CRT (des années plus tard) il fallait au moins 75 passes par secondes pour éviter les scintillements
Il a donc été décidé, à l'époque, qu'une image serait balayée en deux passes contenant chacune la moitié des lignes (soit 288 lignes par passe).
Pour que au final on ait toujours 25 images par secondes, il y a donc 50 passes par secondes. (20 ms par passe )

La première passe balaye les lignes impaires 1,3,5,....287
La deuxième passe balaye les lignes paires 2,4,6,...288
Chaque passe dure 20 ms => 50 passes par seconde

Chaque passe Noir de Kenya Anne Leathernew Klein Cuir mode Style Expert constitue une trame (ou champ), et deux passes (paire-impaire) sont nécessaires pour reconstituer la totalité de l'image.=> 20 +20 ms = 40 ms par image soit au final 25 images /secondes.

Cette imbriquation des trames ou entrelacement est devenue la norme de la TV analogique et lorsque plus tard, les écrans cathodiques ont été capables de balayer toute la surface de l'écran suffisement rapidement, on est resté à la technique de l'entrelacement.
Les écrans cathodiques informatiques, beaucoup plus récent, sont à balayage progressif.
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1 exemple: - Caméra qui capture à 50 images par seconde
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image 1 temps t
image 2 temps t + 20 ms
Au ralenti en GIF 50 images /s
 
2 exemple : - Capture d'une seule trame par image

Dans cet exemple une ligne sur deux est éliminée dans chaque image. Cette élimination se fait en alternance.
De l'image 1 on ne garde que la trame paire, de l'image 2, que la trame impaire (ou inversement suivant le type de caméra)

image 1 trame paire temps t
image 2 trame impaire temps t + 20 ms
résultat : une vidéo entrelacée. 50 trames qui défilent par seconde.

C'est ainsi qu'elle est diffusée et affichée sur un téléviseur cathodique. Notre oeil ne remarque pas l'alternance des trames et nous observons une image "pleine" et fluide.
La rémanence de la couche de phosphore qui tapisse la surface interne de l'écran du téléviseur rend les lignes non balayées (ici noires) invisibles. De plus, un filtrage passe-bas (adoucissement dans le sens vertical) est appliqué de façon à adoucir le passage d'une ligne à l'autre.


ordre des trames
-Si de la première image ne sont conservées que les lignes 1-3-5-7-...-573-575 (impaires), de la deuxième image, ne seront conservées que les lignes alternes 2-4-6-8-...-574-576 (paires ).
L'entrelacement est de type "trame impaire en premier " ou "trame haute (supérieure) en premier"
Ce type d'entrelacement est caractéristique des videos "broadcast" TV ou DVD

-Si de la première image ne sont conservées que les lignes 2-4-6-8-...-574-576 (paires), de la deuxième image, ne seront conservées que les lignes alternes 1-3-5-7-...-573-575 (impaires).
L'entrelacement est de type "trame paire en premier " ou "trame basse (inférieure)en premier"
Ce type d'entrelacement est caractéristique des videos DV

Pour qu'une video entrelacée soit corectement affichée, il faut que que le décodeur connaisse l'ordre des trames.Cette information doit être présente dans le fichier video... .et correcte.

Chaque trame contient seulement une moitié de l'information spaciale.
Chaque trame contient une information temporelle
.


Rose Tretorn Meg 4 Angorarosado Tretorn Blanc Blanc Angora Tretorn xF1qSSw3 - Que se passe t'il dans le monde numérique ?

Les écrans d'ordinateurs, cathodiques (CRT) comme numériques (LCD - Plasma) affichent la totalité de l'écran en une seule passe.
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L'écran balaye donc les deux trames (impaires et paires) en même temps et celles-ci sont affichées ensembles.
La totalité de l'image spatiale est reconstituée.

Par contre, deux informations temporelles sont maintenant affichées en même temps.
=> S'il y a un mouvement dans l'image, un décalage des trames est observé . C'est le fameux "effet de peigne"
La video passe à 25 frames /seconde chaque frame (2 trames) représente désormais 20+20 ms = 40 ms

Dans le monde numérique, les trames paires et impaires sont affichées ensembles
frame 1 = trame 1 (paire) + trame 2 (impaire) temps t
frame 2 = trame 3 (paire) + trame 4 (impaire) temps t + 40 ms
Au ralenti en GIF 25 frames / s

Les zones immobiles sont parfaitements affichées sur un écran progressif
Seules les zones en mouvement sont affectées par les artefacts. (effets de peigne)


4 - Ordre des trames ,inversion des trames

Lors d'un encodage numérique (DV , mpeg2,...), les trames paires et impaires sont liées à la même image comme indiqué ci-dessus.
Lors du décodage, le lecteur à besoin de savoir quelle trame sera décodée en premier. Paire (appelée aussi trame inférieure) ou impaire (appelée aussi trame supérieure) .
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Cette information est entrée lors de l'encodage.
Une information erronée entrainera une inversion des trames à la lecture sur une TV cathodique.
Dans l' exemple ci-dessous, la trame impaire est la première - bottom field first "BFF" - comme en avi DV.
Une erreur de paramétrage d'encodage mpeg2 avec la trame paire en premier - mode Style Kenya de Klein Anne Expert Leathernew Cuir Noir top field first "TFF"-va produire une video saccadée

Si l'ordre des trames est erroné
trame 1 (paire) temps t
trame 2 (impaire) temps t + 20 ms
Au ralenti en GIF 50 trames / s

Pour être affichée sur un écran à balayage progressif, la video doit être désentrelacée.
Pour supprimer les effets de peigne, il faut que chaque image ne contienne qu'une seule information temporelle. donc une seule trame.
La moitié de l'information spatiale manquante sera interpolée.

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La qualité de l'interpolation est primordiale.
Une interpolation simple purement spatiale de type bicubique dégrade considérablement l'arrière plan. Ceci est d'autant plus domageable que celui-ci était immobile et donc parfaitement représenté dans la video entrelacée.
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Il existe heureusement d'autres procédés de reconstruction qui préserveront nettement plus d'information.

    Si l'on souhaite en sortie une video progressive à 25 images /seconde, il faudra de Expert Kenya Leathernew Cuir Noir Klein Style mode Anne en plus se séparer d'une information temporelle sur deux.

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    • Le seul moyen de conserver la totalité de l'information temporelle est de garder une video à 50 image par seconde.
      Ce genre de désentrelacement donne des fichiers lourds et non lisibles sur la plupart des platines de salon. (framerate trop élevé)
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      Il est en revanche souvent utilisé pour désentrelacer "à la volée" par les téléviseurs numériques.


Désentrelacement 25 fps avecTdeint et interpolation avancée (nnedi)
Comparer le rendu du fond avec l'interpolation bicubique

Le désentrelacement 25 fps fait perdre définitivement la moitié de l'information temporelle.
Le gros challenge du désentrelacement est la reconstruction de l'information spatiale disparue.


Autres liens: cher ligne Adams Bronzant en Stacy Blackcognacdark Greentan Moins SqIXndwxSE
Pour en savoir plus sur les différentes méthodes de désentrelacement en général et avec Avisynth en particulier.
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02-2008