videoeditorprogram-stars

ประสบการณ์กว่า 15 ปีในวงการตัดต่อวิดีโอ

Interlacing คืออะไร?

Kristian Ole Rørbye

โดย Kristian Ole Rørbye

อัตรา

Interlacing (การสแกนเส้นสลับ) เป็นเทคนิคที่ใช้ในสัญญาณวิดีโอและการแสดงผลวิดีโอที่ช่วยให้การส่งสัญญาณภาพสามารถทำได้เร็วขึ้นโดยไม่ลดทอนคุณภาพมากนัก เทคนิคนี้ถูกพัฒนาขึ้นในช่วงต้นของการพัฒนาโทรทัศน์เพื่อจัดการกับข้อจำกัดของแบนด์วิดท์และเพื่อปรับปรุงคุณภาพของภาพที่แสดงผลบนหน้าจอของโทรทัศน์ระบบอนาล็อก

หลักการทำงานของ Interlacing

การทำงานของ interlacing เกี่ยวข้องกับการแบ่งเฟรมภาพออกเป็นสองส่วนที่เรียกว่า “ฟิลด์” (Fields) โดยฟิลด์แรกจะประกอบด้วยเส้นแนวนอนคี่ทั้งหมดในเฟรม (Odd Lines) ส่วนฟิลด์ที่สองจะประกอบด้วยเส้นแนวนอนคู่ทั้งหมด (Even Lines) ซึ่งทำให้ทุกฟิลด์เป็นเหมือนภาพครึ่งหนึ่ง เมื่อฟิลด์ทั้งสองถูกแสดงต่อเนื่องกันที่ความเร็วสูงเพียงพอ จะทำให้ตาของผู้ชมเห็นเป็นภาพที่สมบูรณ์ เทคนิคนี้ช่วยลดความต้องการแบนด์วิดท์สำหรับการส่งสัญญาณและการเก็บข้อมูลในขณะที่ยังสามารถรักษาความละเอียดของภาพได้ในระดับหนึ่ง

ประวัติของการใช้งาน Interlacing

Interlacing มีต้นกำเนิดมาจากยุคของโทรทัศน์อนาล็อก โดยในขณะนั้นการส่งสัญญาณภาพที่มีความละเอียดสูงจำเป็นต้องใช้แบนด์วิดท์มาก ซึ่งไม่สอดคล้องกับเทคโนโลยีที่มีอยู่ในเวลานั้น ดังนั้นการใช้การสแกนเส้นสลับจึงเป็นทางออกหนึ่งที่สามารถเพิ่มความชัดเจนของภาพในขณะที่ยังคงรักษาการใช้ทรัพยากรการส่งสัญญาณให้น้อยที่สุด

ในยุคของโทรทัศน์แบบคาโทดเรย์ทูบ (CRT) Interlacing ช่วยให้ภาพที่แสดงออกมามีคุณภาพที่ดีขึ้นและยังช่วยลดการกระพริบของภาพที่เกิดจากการแสดงภาพเฟรมเดียวซ้ำกันหลายครั้งต่อวินาที วิธีนี้ยังช่วยทำให้ภาพดูสมูทขึ้นโดยเฉพาะในการแสดงผลภาพเคลื่อนไหว

Interlacing และ Progressive Scan

ในปัจจุบัน แม้ว่าเทคโนโลยีการแสดงผลจะก้าวหน้ามากขึ้น แต่วิธีการแสดงผลภาพแบบ interlacing ยังถูกใช้ในบางระบบ แต่กลับถูกทดแทนด้วยเทคนิคที่เรียกว่า Progressive Scan (การสแกนแบบเต็มเฟรม) ซึ่งต่างจากการสแกนเส้นสลับตรงที่ progressive scan จะวาดภาพทั้งหมดในหนึ่งเฟรมโดยไม่แบ่งเป็นฟิลด์ ทำให้ภาพมีความละเอียดที่สูงกว่าและไม่มีปัญหาเรื่องการซ้อนทับของภาพจากสองฟิลด์ที่อาจเกิดขึ้นใน interlacing

Progressive scan เหมาะสมกว่าสำหรับการแสดงผลวิดีโอความละเอียดสูง เช่น วิดีโอในรูปแบบ HD และ 4K ซึ่งการใช้ interlacing อาจทำให้คุณภาพของภาพลดลงและเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า “Interlacing Artifacts” ซึ่งจะทำให้ภาพดูไม่เรียบและมีเส้นขอบที่เห็นได้ชัดเจนในฉากที่มีการเคลื่อนไหวรวดเร็ว

ปัญหาที่เกิดจาก Interlacing

แม้ว่า interlacing จะช่วยประหยัดแบนด์วิดท์และลดการกระพริบของภาพ แต่ก็มีปัญหาหลายอย่างที่เกี่ยวข้องกับการใช้เทคนิคนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำการแสดงผลวิดีโอในอุปกรณ์ที่ไม่รองรับ interlacing อย่างเช่นจอภาพสมัยใหม่ที่ใช้เทคโนโลยี LCD หรือ OLED ซึ่งทำให้เกิดปัญหาที่เรียกว่า “Combing” หรือการเกิดแถบเส้นในภาพเมื่อมีการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว การแก้ไขปัญหานี้จำเป็นต้องใช้เทคนิคการประมวลผลภาพที่เรียกว่า Deinterlacing (การแปลงสัญญาณสลับเส้น) เพื่อรวมฟิลด์สองฟิลด์ให้กลายเป็นภาพที่สมบูรณ์และลดการเกิด artifact ที่มองเห็นได้

การใช้งาน Interlacing ในปัจจุบัน

แม้ว่าการสแกนเส้นสลับจะไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไปในเทคโนโลยีการแสดงผลสมัยใหม่ แต่ก็ยังมีการใช้งานอยู่ในบางอุตสาหกรรม เช่น การออกอากาศสัญญาณโทรทัศน์ในบางประเทศที่ยังใช้ระบบอนาล็อกหรือมาตรฐานการออกอากาศเก่า การบันทึกวิดีโอบางรูปแบบก็ยังอาจใช้การสแกนเส้นสลับเนื่องจากข้อได้เปรียบด้านแบนด์วิดท์

อย่างไรก็ตาม วิดีโอที่ใช้ interlacing มักจะถูกแปลงเป็น progressive scan ในขั้นตอนการแสดงผลเพื่อให้สอดคล้องกับเทคโนโลยีจอภาพสมัยใหม่ ดังนั้นถึงแม้ว่า interlacing จะยังคงมีอยู่ แต่เทคโนโลยีและวิธีการทำงานของมันกำลังลดบทบาทลงเรื่อย ๆ

ข้อดีและข้อเสียของ Interlacing

ข้อดี:

  • ประหยัดแบนด์วิดท์เมื่อเทียบกับการสแกนแบบเต็มเฟรม
  • ลดการกระพริบของภาพในโทรทัศน์อนาล็อก
  • ให้ภาพที่ดูสมูทมากขึ้นเมื่อเทียบกับเฟรมเรตต่ำ

ข้อเสีย:

  • คุณภาพของภาพลดลงเมื่อแสดงผลบนจอภาพสมัยใหม่
  • เกิดการซ้อนทับของฟิลด์ในภาพเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว
  • จำเป็นต้องใช้การประมวลผลเพิ่มเติม (deinterlacing) เมื่อแสดงผลบนจอที่ไม่รองรับ interlacing

การสแกนเส้นสลับ (Interlacing) ถือเป็นเทคนิคที่มีความสำคัญในประวัติศาสตร์ของการพัฒนาเทคโนโลยีการออกอากาศและการแสดงผลภาพ แต่ด้วยเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าขึ้นเรื่อย ๆ การใช้ interlacing ค่อย ๆ ลดลง ขณะที่วิธีการแบบ progressive scan กำลังเข้ามาแทนที่ในอุตสาหกรรมสื่อและการแสดงผลวิดีโอ