Частота кадрів і частота оновлення в чому різниця, статті, epiphan systems

Частота кадрів і частота оновлення: в чому різниця?

Зрозуміло, чому виникає плутанина: і частота оновлення, і частота кадрів показують кількість змінюваних кадрів за одиницю часу (загальноприйнята одиниця виміру - кадри в секунду). Наприклад, сигнал з частотою оновлення 60 Гц і сигнал з частотою кадрів 60 fps складаються з 60 зображень, які змінили один одного за 1 секунду. І, тим не менш, це не одне і те ж!

Частота оновлення: з чого все почалося.

Для кращого розуміння різниці між цими двома термінами, ми повинні звернутися до поняття «частота оновлення», яке спочатку було нерозривно пов'язано з електронно-променевою трубкою (ЕПТ) телевізійного або комп'ютерного монітора. ЕПТ-монітор являє собою скляну вакуумну трубку, тобто порожнину, всередині якої повністю вилучений повітря. З фронтального боку внутрішня частина скла трубки покрита люмінофором. Люмінофор - це речовина, яка випромінює світло при бомбардуванні його зарядженими частинками. Для створення зображення в ЕПТ-моніторі використовується електронна гармата, яка випускає потік електронів крізь металеву маску або решітку на внутрішню поверхню скляного екрана монітора, покриту різнобарвними люмінофорними точками.

Частота кадрів і частота оновлення в чому різниця, статті, epiphan systems
Електронний промінь проходить послідовно по всіх точках екрану зліва направо і зверху вниз, формуючи зображення, або кадр. Кількість можливих змін зображення в секунду називається частотою оновлення і вимірюється в Герцах (Гц).

Спустившись до нижньої кромки екрану, електронний промінь швидко повертається в лівий верхній кут, щоб почати промальовування нового кадру зображення. Пауза між оновленнями називається «інтервал гасіння». У справних моніторах зворотний хід променя непомітний. Але іноді можна бачити, що монітор «мерехтить». В цьому винна низька частота оновлення, зазвичай менше 80 Гц.

Рідкокристалічний дисплей (РК) працює за принципом відмінному від ЕЛТ-монітора. У ЖК-дисплея немає паузи після кожного оновлення кадру, так як він просто змінює структуру рідкокристалічного речовини для відображення кожної наступної картинки, і його яскравість залишається постійною незалежно від частоти оновлення вхідного сигналу.

Поняття «частота оновлення» зіграло важливу роль у формуванні сучасного процесу кодування цифрового сигналу. Але, перш ніж перейти до цього моменту, ми хотіли б докладніше розповісти, чим відрізняються частота кадрів кодованого сигналу і частота оновлення необробленого сигналу.

Частота кадрів: перевага в кодуванні.

Розглянемо процес кодування сигналу без стиснення. Наприклад, для необробленого сигналу з параметрами 1080 p і 60 fps загальний бітрейт буде наступним: Дозвіл по вертикалі × дозвіл по горизонталі × кадри в секунду × число бітів на піксель = 1920 × 1080 × 60 × 24 = 2,985,984,000 бітів в секунду

... або приблизно 356 Мбайт / сек.

Після того як процес кодування завершено, стає видно, що отримані дані значно скорочують необхідний обсяг вільного місця на жорсткому диску і дозволяють задіяти меншу пропускну здатність мережі при передачі через інтернет.

Більше кадрів - не означає краще!

Найпростіше це пояснити на прикладі фільмів. Стандартна частота кадрів становить всього 24 fps, і більшість фільмів стандарту Blu-ray (сучасний стандарт найвищої якості для домашніх кінотеатрів) також використовує цю частоту. Цікаво, що в даний час кіноіндустрія як раз тестує можливості використання більш високої частоти кадрів. Фільм «Хоббіт: Несподівана подорож» режисера Пітера Джексона став першим фільмом, в якому використовується частота 48 fps, що викликало досить неоднозначні відгуки критиків і глядачів.

Частота кадрів і частота оновлення в чому різниця, статті, epiphan systems

Підбиваючи підсумки.