home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #16 / NN_1992_16.iso / spool / comp / compress / 2857 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-07-28  |  3.9 KB

  1. Xref: sparky comp.compression:2857 rec.video.production:1187 rec.video:9719
  2. Path: sparky!uunet!zephyr.ens.tek.com!tvnews!taupe.tv.tek.com!dmc
  3. From: dmc@taupe.tv.tek.com (Donald M. Craig)
  4. Newsgroups: comp.compression,rec.video.production,rec.video
  5. Subject: Re: Compression artifacts in NBC Olympic coverage
  6. Keywords: Standards Conversion, Olympics
  7. Message-ID: <1992Jul29.013955.13742@tvnews.tv.tek.com>
  8. Date: 29 Jul 92 01:39:55 GMT
  9. References: <MONTA.92Jul26181344@image.mit.edu> <4929@gold.gvg.tek.com> <3716@vidiot.UUCP>
  10. Sender: news@tvnews.tv.tek.com (news user)
  11. Reply-To: dmc@tv.tv.tek.com
  12. Followup-To: rec.video.production
  13. Organization: Tektronix TV Products
  14. Lines: 59
  15.  
  16. We've been monitoring the Olympic feeds here in our lab, and
  17. the artifacts being discussed are the results of PAL->NTSC
  18. standards conversion.  The cameras at many venues are indeed
  19. using fast shutter speeds, but that only reduces the amount
  20. of blurring in each individual field of video.  We have seen
  21. two kinds of standards conversion algorithms, the expensive
  22. and the inexpensive.
  23.  
  24. PAL, the European television standard, has a 50Hz. field (picture)
  25. rate, while NTSC, the North American standard, has a 60Hz rate.
  26. There are 5 PAL video fields (pictures) for every 6 NTSC ones,
  27. and the problem faced by a PAL->NTSC converter is to create
  28. a new NTSC field that lies between a pair of existing PAL ones.
  29. After an NTSC field and a PAL field line up, the next NTSC
  30. field is 5/6ths of the way towards the next PAL field.  The
  31. NTSC one after that is 4/6ths of the way towards the next PAL
  32. field, the one after that 3/6ths of the way, the one after that
  33. 2/6ths of the way, the one after that 1/6th of the way,
  34. and the one after that lines up with the corresponding PAL
  35. field again.  An expensive standards converter performs motion
  36. estimation on small blocks of pixels from one PAL field to the next.
  37. It then assumes linear motion from one field to the next,
  38. interpolates e.g., 5/6ths of the way along for the first NTSC
  39. field after a PAL/NTSC lineup, and generates the new NTSC field
  40. pixels accordingly.  Subsequent fields would interpolate 4/6ths,
  41. 3/6ths, 2/6ths, and then 1/6th  of the way along each newly
  42. calculated motion vector.  Each motion vector is calculated for
  43. each small block of pixels in a field.  This process works quite
  44. well, although accelerated motion won't be quite right, and that's
  45. the major problem we are seeing.  For the coverage we analyzed
  46. (women's diving) that used the expensive converter, it took 3
  47. output fields for it to stabilize after a cut, during which time
  48. the output was fiction.  It also made the most marvellous Leroy
  49. Nieman (sp?) paintings out of the vertically panned backgrounds,
  50. and for one glorious field chopped the hands from Inga Afonina's
  51. arms and glued them to her knees. There was probably also
  52. something wrong with the stupid thing, since linear horizontal
  53. left to right wipes, as John Abt pointed out, acquired extra
  54. `ghosts' on the right hand side, that disappeared every 6 fields.
  55.  
  56. An inexpensive standards converter doesn't do any motion estimation
  57. on small blocks of pixels.  It doesn't do any motion analysis
  58. at all.  It simply mixes two adjacent PAL fields together in
  59. the ratios 17%/83% for the first NTSC field after a match,
  60. 33%/67% for the second, 50%/50% for the third, 67%/33% for
  61. the fourth, and 83%/17% for the fifth.  So if, for example,
  62. you watch a vertical pole against the sky while the camera pans
  63. horizontally past it, every 6 NTSC fields you see one pole, and for
  64. the 5 fields in between you see two poles, one getting lighter while
  65. the other gets darker.  Some (but not all) of the gymnastics coverage
  66. was uplinked with this type of conversion.
  67.  
  68. The above discussion omits the other PAL->NTSC conversion problem,
  69. which is converting PAL's 625 line frames to NTSC's 525 lines.
  70. That's a much easier problem to solve adequately.  It also slightly
  71. simplifies the actual frame rate differences and omits entirely the
  72. color encoding differences.
  73.  
  74. Don Craig    Tektronix Television Systems Group
  75.