۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i چه تفاوتی با هم دارند؟

دقت تصویر یا رزولوشن یک ویدیو یا نمایشگر را با تعداد پیکسل‌های آن مشخص می‌نمایند. تعداد فریم در ثانیه هم مسأله‌ی مهمی‌ است. هر چه تعداد پیکسل‌های عرض و ارتفاع ویدیو بیشتر باشد کیفیت بالاتری داریم، در این میان دو عبارت آشنای ۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i از جمله اصطلاحاتی هستند که به وفور به‌کار گرفته می‌شوند و هنوز هم تفاوت بین آنها به درستی برای مردم مشخص نیست. هر دو مربوط به یک‌اندازه‌ی تصویر هستند اما تفاوت‌های مهمی‌ با یکدیگر دارند. در این مقاله تعریف دقیق این دو واژه را بررسی کرده و تفاوت‌ها و شباهت‌هایشان را مورد بحث قرار می‌دهیم.

1080p و 1080i چه تفاوتی با هم دارند؟

شاید تفاوت بین ۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i کمی‌گیج‌کننده باشد و هنوز هم بعضی افراد دقیقا تفاوت بین این دو را ندانند، از نظر تعداد پیکسل هر دو ۱۹۲۰×۱۰۸۰ یا به عبارتی ۲۰۷۳۶۰۰ پیکسل دارند. از یک منظر ۱۰۸۰i فراتر از بلو-ری است و ویدیوهای۱۰۸۰p/60 را نیز نمی‌توان از منابعی غیر از PC و برخی دوربین‌های فیلم‌برداری یا عکاسی تهیه نمود، اما قطعاً ۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i به یک معنا نیستند و حتی با داشتن‌ اندازه تصویر یکسان، دارای تفاوت‌هایی می‌باشند. بهتر است بحث را شروع کنیم و بررسی نماییم.

بررسی ۱۰۸۰i و ۷۲۰p

با توجه به اینکه دنیای تلویزیون در برخی کشورها بر اساس فرکانس ۶۰ هرتز بنا گردیده و نیز با توجه به محدودیت پهنای باندی که در انتقال داده از طریق امواج وجود دارد، دو رزولوشن اصلی HDTV را ۷۲۰p و ۱۰۸۰i تشکیل می‌دهند. به هر حال با استفاده از کُدک MPEG نمی‌توان ویدیوهایی که کیفیت بالاتری را دارا هستند به‌اندازه‌ی کافی فشرده و ارسال نمود.
از رزولوشن ۷۲۰p آغاز می‌کنیم که مفهوم ساده‌تری دارد. ۷۲۰p از نظر تعداد پیکسل در عرض و ارتفاع به‌ ترتیب ۱۲۸۰ و ۷۲۰ پیکسل دارد که روی ۶۰ فریم در ثانیه (۶۰ هرتز) کار می‌کند. این فرمت ویدیویی مورد استفاده‌ی شبکه‌های تلویزیونی مثل ABC،Fox و دیگر شبکه‌های مشابه مثل ESPN است.
برخی کاربران از اینکه رزولوشن این شبکه‌ها ۷۲۰p است، ابراز ناراحتی می‌کنند اما این اظهار نظر به دو دلیل عادلانه نیست. اول اینکه در اواخر دهه‌ی ۹۰ هیچ تلویزیونی با روزلوشن ۱۰۸۰p وجود نداشت. در آن زمان همه می‌دانستیم که با پیشرفت تکنولوژی، تلویزیون‌های ۱۰۸۰p هم روانه‌ی بازار خواهند شد اما سال‌ها طول کشید تا این پیش‌بینی به واقعیت تبدیل شد و امروزه اکثر تلویزیون‌ها دارای رزولوشن ۱۰۸۰p هستند.
نکته‌ی دوم مربوط به رشته‌های ورزشی است. هر دو شبکه‌ی تلویزیونی نام برده شده، بخش ورزشی گسترده‌ای وجود دارد و همین موضوع نقش مهمی‌ در انتخاب رزولوشن ۷۲۰p ایفا کرد چرا که سرعت بالاتر ویدیو برای نمایش حرکات سریع مناسب‌تر است. لذا در این کانال‌ها به جای استفاده از استاندارد ۱۰۸۰i که سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه دارد، از رزولوشن پایین‌تر اما با سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه استفاده شده است.
همانطور که اشاره شد ۱۰۸۰i از نظر تعداد پیکسل ۱۹۲۰ پیکسل در عرض و ۱۰۸۰ پیکسل در ارتفاع دارد و سرعت ویدیو نیز ۳۰ فریم بر ثانیه است. شبکه‌هایی مثل CBS، NBC و بسیاری از شبکه‌های دیگر از این نوع ویدیو استفاده می‌نمایند.
با یک محاسبه‌ی ساده می‌توان نتیجه گرفت که پهنای باند مورد نیاز برای ارسال ویدیوی ۷۲۰p با سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه و ویدیوی ۱۰۸۰i با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه تقریباً برابر است.
شاید می‌پرسید که چطور ممکن است ویدیوهایی با سرعت ۳۰ فریم بر ثانیه را در تلویزیون‌هایی که برای نمایش ۶۰ فریم در ثانیه (۶۰ هرتز) ساخته شده‌اند، نمایش داد؟ امروزه با استفاده از روش‌های پیشرفته‌ی پردازش ویدیویی، سرعت ویدیو چندان مهم نیست اما در سال‌های دهه‌ی ۹۰ وضعیت کمی‌فرق می‌کرد.
ویدیوهای ۱۰۸۰i به صورت مشبک یا Interlaced ارسال و دریافت می‌شوند، حرف i در انتهای عبارت ۱۰۸۰i نیز به همین موضوع اشاره می‌نماید. بنابراین با وجود اینکه سرعت ویدیو ۳۰ فریم در ثانیه است، ۶۰ فیلد وجود دارد. منظور از فیلد در عرصه‌ی ویدیو مجموعه‌ای متشکل از خطوط افقی فرد یا زوج یک فریم می‌باشد. در حقیقت هر فریم تصویر از دو فیلد تشکیل شده و لذا در ویدیوهای ۱۰۸۰i هر کدام از فیلدها رزولوشنی برابر با ۱۹۲۰ در ۵۴۰ پیکسل دارند و نصف یک فریم کامل را تشکیل می‌دهد. با داشتن ۶۰ فیلد، ۳۰ فریم کامل ایجاد می‌شود و تلویزیون‌ها با‌ ترکیب ۶۰ فیلد، ویدیوهای ۱۰۸۰i را نمایش می‌دهند. از همین ویژگی برای نمایش ویدیوها در تلویزیون‌های ۶۰ هرتزی استفاده می‌گردد. البته باید اعمال پردازشی خاصی روی ویدیو صورت بگیرد تا کاربر تصویر را به شکل صحیحی مشاهده نماید.

در واقع Interlace تکنیک مناسبی است برای انتقال تصاویر با کیفیت بدون نیاز به پهنای باند زیاد، چون تصویر در دو مرحله شکل می‌گیرد و در هر مرحله نصف پهنای باند مورد نیاز برای هر فریم استفاده می‌شود. Interlace در ابتدا برای تلویزیون‌های CRT طراحی شد.

پس از حل مشکل پهنای باند و بوجود آمدن تصاویر HD روش Progressive Scan جای Interlace را گرفت.

بررسی ۱۰۸۰p

تلویزیون‌های ۱۰۸۰p امروزی انواع و اقسام ویدیوها را نمایش می‌دهند. در واقع توانایی تبدیل انواع ویدیو با رزولوشن‌ها و سرعت‌های مختلف را به تصویری با ۱۹۲۰×۱۰۸۰ پیکسل را دارند. وقتی چنین فرآیندی روی ویدیوهایی که رزولوشن پایین‌تری دارند، صورت می‌گیرد به آن آپ‌کانورژن می‌گویند.
اگر برای تلویزیون شما ویدیویی با رزولوشن ۱۰۸۰i ارسال گردد، فرآیند دیگری به نام دی‌اینترلیسینگ (deinterlacing) صورت می‌گیرد. در این فرآیند برای ایجاد یک فریم می‌بایست دو فیلد‌ ترکیب گردند. اگر کار به درستی ادامه پیدا کند، نتیجه ایجاد ویدیویی با سرعت ۶۰ فریم بر ثانیه از منبع ۳۰ فریم بر ثانیه‌ای است. اگر دی‌اینترلیسینگ به درستی صورت نگیرد، تلویزیون شما تنها اطلاعات را دو برابر می‌کند و در واقع فیلدها را به درستی‌ترکیب نمی‌کند. این مشکل در بسیاری از تلویزیون‌های ۱۰۸۰p که در ابتدا عرضه می‌شدند، وجود داشت اما امروزه دیگر چنین مشکلی مشاهده نمی‌شود.

چرا ۱۰۸۰i برای حرکات سریع مثل ورزش‌ها مناسب نیست؟

اما یک مسئله دیگر! مثال ویدیوهای ورزشی را در نظر بگیرید: ABC و Fox در انتخاب رزولوشن ۷۲۰p هوشمندانه عمل نمودند. همان‌طور که قبلاً اشاره شد، مشکل فقط مربوط به محدودیت‌های فنی یا ارزانی نبود. علت این انتخاب این بود که در مورد ویدئوهای ورزشی، ویدیوهای ۱۰۸۰i کیفیت پایین‌تری نسبت به ویدیوهای ۷۲۰p دارند، در ویدیوی ۷۲۰p، دوربین در یک ثانیه ۶۰ تصویر کامل گرفته و ذخیره می‌کند اما در ویدیوی ۱۰۸۰i در هر ثانیه یک فیلد یا نیمی‌ از تصویر کامل گرفته می‌شود. اگر موضوع ویدیو عمومی باشد مشکلی نیست، تلویزیون‌ها به‌ ترکیب فیلدها پرداخته و ویدیو را نمایش می‌دادند. اما فرض کنید یک بازیکن با سرعت زیاد می‌دود. در یک لحظه دوربین یک فیلد از او ثبت کرده و در یک‌شصتم ثانیه بعد، فیلد دیگری را ثبت می‌نماید، این دو فیلد را به‌ ترتیب A و B می‌نامیم. با توجه به سرعت بالای ورزشکار، تفاوت بین دو فیلد زیاد است. حالا اگر تلویزیون دو فیلد را در یک فریم نمایش دهد به نظر می‌رسد که ویدیو دنده دنده شده و مخصوصاً لبه‌ی اجسام شبیه شانه به نظر می‌رسد.
بهتر است با تصویر موضوع را بررسی کنیم. به دو تصویر زیر که فیلی را در دو فریم متوالی نشان می‌دهد نگاه کنید و تفاوت‌ها را بررسی کنید. در تصویر بعدی‌ترکیبی از دو فیلد فرضی نمایش داده شده است.

1080p و 1080i

1080p و 1080i

توجه نمایید که تصاویر فوق تنها برای درک مفهوم ‌دی‌اینترلیسینگ ارائه گردیده و در عمل فیل کوچک ما این قدر سریع حرکت نمی‌کند که در دو فریم متوالی، تفاوتی در این حد ایجاد گردد.
تلویزیون‌ها باید تفاوت بین فیلدها را بررسی نموده و تغییرات را تشخیص دهند. پس از آن می‌بایست تصویر را طوری دستکاری کنند که مشکلی در ویدیو دیده نشود. البته توجه کنید که با دستکاری ویدیو، رزولوشن موثر آن کاهش می‌یابد. اما در نهایت باید گفت: تلویزیون‌های امروزی تنها به میانگین‌گیری ساده بین فیلدها نمی‌پردازند و دی‌اینترلیسینگ را به نحو احسن انجام می‌دهند.
حالا مزیت ویدیوهای ۱۰۸۰p مشخص می‌گردد. یک ویدیوی ۱۰۸۰p که سرعت آن ۶۰ فریم بر ثانیه است، از ۶۰ فریم کامل تشکیل شده که حرکات را با دقت بیشتری نسبت به ویدیوی ۱۰۸۰i نمایش می‌دهد. با این وجود بیشتر افراد تفاوتی بین این دو نوع ویدیو را حس نمی‌کنند. در واقع اعمالی مثل بهبود کیفیت لبه‌ها یا کاهش و حذف اشکالات ویدیو در بهبود کیفیت ویدیو نقش مهم‌تری نسبت به دی‌اینترلیسینگ دارد.
در نهایت ذکر این نکته هم مهم بوده که در مورد فیلم‌ها یا ویدیوهایی که حرکت سریع در آن کمتر دیده می‌شود، استفاده از ۱۰۸۰p باز هم کم‌اهمیت‌تر می‌گردد و پهنای باند کمتری که ۱۰۸۰i نیاز دارد بیشتر جلب توجه می‌کند.
در مجموع میتوان گفت، در ۱۰۸۰i یا بطور کل روش اینترلیس، هر فریم از تصویر به دو قسمت تقسیم شده و ارسال می‌گردد یعنی پهنای باند مورد نیاز برای هر فریم از تصویر نصف می‌شود اما رزولوشن حفظ می‌گردد، سپس هر دو فریم دریافت شده با یکدیگر ترکیب شده و یک فریم کامل را شکل می‌دهند. در این روش پهنای باند مورد نیاز نصف ۱۰۸۰p و معادل ۷۲۰p است.

فیلم‌ها و بررسی سرعت ۲۴ فریم بر ثانیه

امروزه بیشتر فیلم‌ها با سرعت ۲۴ فریم بر ثانیه منتشر می‌گردند. در آینده هم احتمالاً همین سرعت پرکاربردتر از باقی سرعت‌ها خواهد بود. مطمئناً کارگردانان بزرگی مثل جیمز کامرون، پیتر جکسون و حتی راجر ایبرت دوست دارند فیلم‌هایی با سرعت بالاتر تهیه نمایند اما این رقابت کلی نیست و در مورد بهترین‌ها مصداق دارد. مردم از دیدن فیلم‌هایی با سرعت ۲۴ فریم بر ثانیه، همان حس دنیای واقعی را دارند و چندان به جادوی فیلم‌هایی که سرعت بالاتری دارند، علاقه نشان نمی‌دهند و در نهایت تغییر دادن نظر مردم به سادگی تغییر تنظیمات دوربین فیلم‌برداری نیست! به همین علت است که تقریباً تمام فیلم‌های بلوری بازار به صورت ۱۰۸۰p/24 یا در واقع فیلم با رزولوشن ۱۹۲۰×۱۰۸۰ پیکسل و با سرعت ۲۴ فریم بر ثانیه عرضه شده‌اند.
از نظر پهنای باند مشخص است که چنین ویدیوهایی نسبت به رزولوشن مورد استفاده از شبکه‌های تلویزیونی که از ۱۰۸۰i استفاده می‌کنند، کیفیت پایین‌تری دارند اما در عمل با توجه به فاکتورهایی مثل کاهش اشکالات ویدیو و غیره، کیفیت نمایش تصاویر بهتر است.
نکته‌ی دیگر این است که بلوری هنوز هم قابلیت نمایش ویدیوهایی ۱۰۸۰p/60 را ندارد و تنها به ۱۰۸۰i محدود می‌شود. ممکن است از طریق PC و دوربین‌های فیلم‌برداری یا عکاسی جدید بتوان ویدیوهایی با کیفیت ۱۰۸۰p/60 تهیه کرد اما در نهایت نمی‌توان آن را برای تماشا کردن روی بلوری رایت کرد.
یک سوال دیگر! چطور ویدیوهایی با سرعت ۲۴ فریم بر ثانیه در تلویزیون‌های ۶۰ هرتزی نمایش داده می‌شوند؟ پاسخ دنباله‌ی ۲:۳ فریم‌ها است که به آن “۳:۲” هم می‌گویند. فرض کنید ۵ فریم متوالی ویدیو با نام‌های A ،B ،C ،D ،E را داریم، تلویزیون فریم‌ها را به صورت زیر نمایش می‌دهد:

AA BBB CC DDD EE

در واقع فریم اول را دو بار تکرار می‌کند، دومی‌ را سه بار، سومی را دوبار و به همین‌ ترتیب ادامه می‌دهد، در نهایت ۵ فریم مذکور به ۱۲ فریم تبدیل شده‌اند. با کاربرد این روش لرزشی عجیب در ویدیو حس می‌کنیم مخصوصاً اگر حرکت دوربین به صورت افقی باشد، در واقع به نظر می‌رسد که دوربین لرزش دارد.
یکی از مزایای تلویزیون‌هایی که فرکانس ۱۲۰ یا ۲۴۰ هرتز دارند، همین جا روشن می‌شود. در واقع در تلویزیون‌های ۱۲۰ هرتزی، هر فریم ۵ بار نمایش داده می‌شود و در مورد تلویزیون‌های ۲۴۰ هرتزی نیز هر فریم ۱۰ بار، لذا لرزشی که در اثر تکرار نامساوی فریم‌های مختلف پیش می‌آمد، دیگر قابل مشاهده نیست. البته متأسفانه تمام تلویزیون‌های ۱۲۰ و ۲۴۰ هرتزی هم چنین قابلیتی ندارند. بعضی تلویزیون‌های پلاسما نیز مجهز به این قابلیت هستند، اما تصویری لرزان با فرکانس ۴۸ هرتز ارائه می‌کنند. البته در مدل‌های درجه یکی که فرکانس ۹۶ هرتز دارند وضعیت بهتر است.
تلویزیون‌های فرکانس بالا برای نمایش ویدیوهایی که سرعت پایین دارند، فریم‌های اضافی ایجاد نموده و بین فریم‌های اصلی نمایش می‌دهند. در نتیجه حرکات بسیار روان به نظر می‌رسد. افراد مختلف ممکن است دو نظر در مورد این شیوه‌ی نمایش داشته باشند، عده‌ای موافق هستند و عده‌ای از آن راضی نیستند. در واقع پدیده‌ای که آن را اصطلاحاً افکت نمایش احساسی بی‌ارزش (Soap Opera) می‌گویند، از نظر بعضی افراد بسیار ناراحت‌کننده است.

در مورد بازی‌ها چه رزولوشن‌هایی به کار می‌رود؟

بیشتر بازی‌ها با رزولوشنی که سازنده اعلام می‌نماید، عرضه نمی‌شوند. بیشترشان با رزولوشن پایین‌تری رندر شده و به رزولوشن بالاتر تبدیل می‌شوند. ممکن است کنسول بازی Xbox 360 یا PS3 را به تلویزیون  متصل کنیم و به نظر برسد که کنسول بازی را با رزولوشن ۱۰۸۰p اجرا می‌کند، اما در حقیقت این‌طور نیست. دقت واقعی همان رزولوشنی است که بازی توسط کنسول رندر می‌شود. مثلاً بازی مسابقات اتوموبیل‌رانی Gran Turismo 5 را در نظر بگیرید، این بازی با رزولوشن ۱۲۸۰ در ۱۰۸۰ پیکسل رندر می‌گردد، دقتی که ۵۰ درصد بیشتر از رزولوشن ۷۲۰p اما باز هم کمتر از ۱۰۸۰p است.
آپ‌کانورژن رزولوشن را افزایش می‌دهد اما کیفیت ویدیو یا بازی را افزایش نمی‌دهد. اگر از بازی‌خورهایی هستید که به پی‌سی علاقه‌مندند، می‌توانید کیفیت ۱۰۸۰p/60 را تجربه کنید چرا که در کامپیوترها بازی با همان رزولوشنی رندر و اجرا می‌شود که کارت گرافیک به صورت خروجی برای نمایشگر ارسال می‌نماید.

در پایان می‌توان گفت، رزولوشن ویدیوهای ۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i یکسان است ولی سرعت ویدیو متفاوت است و ضمناً دومی‌ به صورت درآمیخته (Interlaced) می‌باشد. به جز بازی‌های کامپیوتری نمی‌توان ویدیوهای ۱۰۸۰p را در بازار تهیه کرد. تمام فیلم‌ها و ویدیوها یا به صورت ۱۰۸۰i هستند و یا فیلم‌هایی با رزولوشن ۱۰۸۰p/24 می‌باشند. در کنسول‌های بازی هم آپ‌کانورژن صورت می‌گیرد و معمولا کیفیت واقعی تصاویر ۱۰۸۰p نیست، نکته‌ی دیگر این است که ویدیوهای ۱۰۸۰p و ۱۰۸۰i از نظر کیفیت تفاوت زیادی ندارند و اگر ۱۰۸۰p را تجربه نکنید، چیز زیادی را از دست نداده‌اید.

منبع مطلب: زومیت، cnet تاریخ انتشار: ۷ آذر ۱۳۹۱

نام (لازم)

پست الکترونیک (لازم)