استيفاء الحركة

مقارنة بين فيديو مُبطأ بدون استيفاء بين الإطارات (يسار) ومع استيفاء الحركة (يمين)

يُعدّ استيفاء الحركة ، أو استيفاء الإطارات المعوضة للحركة ( MCFI )، أو توليد الإطارات ، شكلاً من أشكال معالجة الفيديو حيث يتم توليف إطارات الأفلام أو الفيديو أو الرسوم المتحركة الوسيطة بين الإطارات الموجودة عن طريق الاستيفاء ، في محاولة لجعل الرسوم المتحركة أكثر سلاسة، وللتعويض عن ضبابية الحركة في العرض ، ولتأثيرات الحركة البطيئة الزائفة .

في الرسوم المتحركة الحاسوبية، يمكن أن يكون الاستيفاء (الرسومات الحاسوبية) عملية آلية طبيعية تشبه عملية التوسط ، حيث يصور كل إطار كائنات تتحرك بسلاسة بين الإطارات الرئيسية.

تطبيقات الأجهزة

الأجهزة

يُعدّ استكمال الحركة ميزة شائعة واختيارية في العديد من أجهزة الفيديو الحديثة مثل أجهزة التلفزيون عالية الوضوح وأجهزة استقبال الصوت والفيديو ، ويهدف إلى زيادة معدل الإطارات المُدرك أو تخفيف ضبابية الحركة في الشاشة ، وهي مشكلة شائعة في شاشات LCD المسطحة .

الفرق عن معدل الإطارات المعروض

معدل تحديث شاشة العرض ، ومعدل إطارات إشارة الإدخال ، ومعدل إطارات المحتوى الأصلي، ليست جميعها متطابقة. بمعنى آخر، لا يعني كون الشاشة قادرة على معدل إطارات عالٍ أو تعمل به بالضرورة أنها قادرة على أو يجب عليها إجراء استكمال الحركة. على سبيل المثال، سيعرض جهاز تلفزيون يعمل بتردد 120  هرتز ويعرض  محتوى بمعدل 24 إطارًا في الثانية كل إطار من المحتوى لخمسة إطارات من أصل 120 إطارًا في الثانية. لا يؤثر هذا على الصورة مقارنةً بتردد 60  هرتز، باستثناء إلغاء الحاجة إلى تقنية 3:2 pulldown ، وبالتالي التخلص من اهتزاز الصورة (لأن 120 يقبل القسمة على 24). ينتج عن التخلص من الاهتزاز حركة أقل تقطعًا، تُضاهي حركة جهاز عرض سينمائي . يمكن استخدام استكمال الحركة للتخلص من الاهتزاز، ولكنه ضروري فقط عند استهداف معدل إطارات لا يقبل القسمة على 24. [ 1 ]

العلاقة بمعدل عرض الإطارات المعلن عنه

قد يشير معدل الإطارات المعلن عنه لشاشة معينة إما إلى الحد الأقصى لعدد إطارات المحتوى التي يمكن عرضها في الثانية الواحدة، أو إلى عدد مرات تحديث الشاشة بطريقة ما، بغض النظر عن المحتوى. في الحالة الأخيرة، قد يختلف وجود أو قوة أي خيار لتحسين الحركة. إضافةً إلى ذلك، فإن قدرة الشاشة على عرض المحتوى بمعدل إطارات محدد لا تعني بالضرورة قدرتها على استقبال محتوى يعمل بهذا المعدل؛ فالتلفزيونات التي يزيد معدل تحديثها عن 60  هرتز لا تستقبل إشارة بتردد أعلى من معظم المصادر أو أي منها، بل تستخدم قدرة التحديث الإضافية للتخلص من التقطيع، وتقليل التشويش ، وعرض الصور المجسمة ، أو إنشاء إطارات مُحسّنة.

على سبيل المثال، قد يتم الإعلان عن جهاز تلفزيون بأنه "240  هرتز"، وهو ما يعني أحد أمرين:

  1. يستطيع التلفزيون عرض 240 إطارًا في الثانية بشكل أصلي، كما يدعم تقنية استكمال الحركة المتقدمة التي تُضيف ما بين إطارين إلى ثمانية إطارات جديدة بين الإطارات الموجودة (للمحتوى الذي يعمل بمعدل 60  إطارًا في الثانية مقابل 24  إطارًا في الثانية على التوالي). أما في حالة تقنية العرض ثلاثي الأبعاد النشط ، فسيتم تخفيض معدل الإطارات إلى النصف.
  2. لا يستطيع هذا التلفزيون عرض سوى 120 إطارًا في الثانية، مع خاصية استكمال الحركة الأساسية التي تُضيف ما بين إطار واحد وأربعة إطارات جديدة بين الإطارات الموجودة. عادةً ما يكون الفرق الوحيد بينه وبين  تلفزيون "120 هرتز" في هذه الحالة هو إضافة إضاءة خلفية وامضة ، تومض بمعدل 240  هرتز، مرة واحدة بعد كل إطار 120  هرتز. تهدف هذه الإضاءة إلى زيادة سرعة الاستجابة الظاهرية ، وبالتالي تقليل التشويش، مما ينتج عنه حركة أكثر وضوحًا. مع ذلك، لا ترتبط هذه التقنية كثيرًا بمعدل الإطارات الفعلي. في تقنية العرض ثلاثي الأبعاد النشط، ينخفض ​​معدل الإطارات إلى النصف، ولا تتوفر عادةً خاصية استكمال الحركة أو سحب الإطارات.  يُعدّ معدل 600 هرتز رقمًا شائعًا في إعلانات تلفزيونات البلازما ، ورغم صحته من الناحية التقنية، إلا أنه يشير فقط إلى زمن استجابة بين الإطارات يبلغ 1.6 مللي ثانية. هذا يقلل التشويش بشكل ملحوظ، وبالتالي يُحسّن جودة الحركة، ولكنه لا يرتبط باستكمال الحركة أو معدل إطارات المحتوى. لا توجد أفلام استهلاكية مصورة بمعدل 600 إطار في الثانية، ولا توجد معالجات فيديو في الوقت الحقيقي قادرة على توليد 576 إطارًا مستكملًا في الثانية.

تطبيقات البرمجيات

برنامج تشغيل الفيديو

تتضمن العديد من تطبيقات تشغيل الفيديو ميزات استكمال الحركة.

  • يستخدم برنامج WinDVD تقنية TrimensionDNM من شركة Philips لاستكمال الإطارات. [ 2 ]
  • يستخدم برنامج PowerDVD تقنية TrueTheater Motion لاستكمال ملفات DVD والفيديو حتى 72 إطارًا في الثانية. [ 3 ]
  • يستخدم برنامج Splash PRO تقنية Mirillis Motion² لتحسين جودة الفيديو حتى دقة Full HD. [ 4 ]
  • يستخدم برنامج DmitriRender خوارزمية تحويل معدل الإطارات الموجهة لوحدة معالجة الرسومات مع دعم DXVA الأصلي لاستيفاء الإطارات. [ 5 ]
  • HopperRender هو مرشح DirectShow لاستكمال إطارات التدفق البصري باستخدام OpenCL. [ 6 ]
  • محول معدل الإطارات Bluesky هو مرشح DirectShow يمكنه تحويل معدل الإطارات باستخدام AMD Fluid Motion. [ 7 ]
  • يأتي برنامج SVP (مشروع SmoothVideo) مدمجًا بشكل افتراضي مع MPC-HC ؛ ويمكن للنسخة المدفوعة أن تتكامل مع المزيد من المشغلات، بما في ذلك VLC . [ 8 ]

برنامج تحرير الفيديو

تُقدّم بعض برامج تحرير الفيديو والإضافات تأثيرات استكمال الحركة لتحسين جودة الفيديو المُبطأ رقميًا . يُعدّ FFmpeg أداةً مجانيةً غير تفاعلية تُوفّر هذه الميزة. كما يُوفّر برنامج Adobe After Effects هذه الميزة ضمن خاصية "Pixel Motion". وتُنتج شركة Topaz Labs، المتخصصة في برامج الذكاء الاصطناعي، تطبيق Video AI، وهو تطبيق لتحسين جودة الفيديو مع استكمال الحركة. وتتوفر إضافة "Twixtor" لمعظم برامج تحرير الفيديو الرئيسية، وتُقدّم وظائف مماثلة.

الشبكات العصبية

ألعاب الفيديو

صُممت هذه التقنية للتطبيقات التي تتطلب زمن استجابة عالٍ، وخاصة الألعاب، حيث تستخدم بعضها بيانات وصفية إضافية من داخل مسار معالجة الرسومات لتقليل التشوهات أو تحسين الأداء. باستثناء تقنيتي Nvidia وSony، فإن جميعها مستقلة عن نوع الجهاز. [ 9 ]

هناك شكل آخر من أشكال الاستيفاء يشبه مفهوم التداخل .

تأثيرات جانبية

القطع الأثرية البصرية

تظهر التشوهات البصرية في الصورة بشكل أوضح، خاصةً في أجهزة التلفزيون منخفضة التكلفة. وقد وصفها ديفيد كارنوي من موقع CNET بأنها "تمزق أو خلل بسيط" في الصورة، يظهر لجزء من الثانية. وأضاف أن هذا التأثير يكون أكثر وضوحًا عندما تعمل التقنية فجأة أثناء تحريك الكاميرا بسرعة. ويشير مصنّعو أجهزة التلفزيون والشاشات إلى هذه الظاهرة على أنها نوع من التشوهات الرقمية . وبفضل تحسين التقنيات المستخدمة مع مرور الوقت، أصبحت هذه التشوهات أقل وضوحًا في أجهزة التلفزيون الاستهلاكية الحديثة والمتطورة، إلا أنها لن تختفي تمامًا، "إذ تزداد احتمالية ظهورها كلما زادت الفجوة بين الإطارات". [ 1 ]

كمون

يبلغ تأخير الإدخال في عمليات استكمال الحركة العامة عادةً حوالي 10 مللي ثانية ، مع أن بعض التطبيقات تتجاوز 80 مللي ثانية، وهو ما يتفاقم في أجهزة التلفاز (باستثناء بعض أجهزة سامسونج ) بسبب الحاجة إلى تعطيل وضع الألعاب ، مما يُضيف عشرات إلى مئات الميلي ثانية من التأخير. [ 10 ] كل هذا يُضاف إلى التأخير المرتفع أصلاً في معظم أجهزة التلفاز الحديثة حتى مع أفضل إعداداتها، مقارنةً بشاشات CRT أو شاشات الألعاب. أما بالنسبة لاستكمال الحركة المخصص للألعاب مثل DLSS4 MFG، فيتراوح التأخير بين 6 و9 مللي ثانية حسب المُضاعِف، وهو ضئيل للغاية مقارنةً بالتأخير الناتج عن انخفاض معدل عرض الإطارات الداخلي. [ 11 ] يمكن لتقنيات النماذج الأولية، المشابهة لتلك المُستخدمة في بعض عمليات إعادة الإسقاط غير المتزامنة للواقع الافتراضي ، أن تُقلل الحمل الزائد إلى أقل من 1 مللي ثانية، حتى عند توليد آلاف الإطارات. [ 12 ]    

تأثير المسلسلات التلفزيونية

لم ينشأ بعض الاعتراض على تقنية استكمال الحركة بسبب عيوب في الصورة، بل بسبب النفور من سلاسة الحركة نفسها في بعض أو كل المحتوى، سواء كان مُصنّعًا أو أصليًا. [ 13 ] ولأن البرامج التلفزيونية الأقل تكلفة، مثل المسلسلات الدرامية، كانت تُصوّر عادةً بمعدل 60  هرتز، بينما كانت الأعمال الأكثر شهرة، مثل الأفلام السينمائية، تُصوّر عادةً بمعدل 24  إطارًا في الثانية، فإن معدل الإطارات العالي يُعطي النقاد انطباعًا مشابهًا لمسلسلات الدراما التلفزيونية.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 كارنوي، ديفيد (25 أكتوبر 2007). "ستة أشياء يجب أن تعرفها عن  أجهزة تلفزيون LCD بتردد 120 هرتز" . CNET.com . تم الاطلاع عليه في 2 فبراير 2008 .
  2. "عروض وتخفيضات الجمعة السوداء على أفضل منتجات كوريل" . Corel.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2016 .
  3. "تحسين الفيديو - تقنية TrueTheater" . سايبرلينك . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2009 .
  4. "صورة 2" . Mirillis.com . 1 يوليو 2010. تم الاطلاع عليه في 30 نوفمبر 2016 .
  5. "الصفحة الرئيسية" . DmitriRender.ru . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2016 .
  6. "HopperRender" . github.com . تم الاطلاع عليه في 27 مارس 2024 .
  7. "محول معدل الإطارات من بلو سكاي" . bluesky-soft.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 نوفمبر 2016 .
  8. "SVP - تحسين الحركة بمعدل 60 إطارًا في الثانية / 120 إطارًا في الثانية لأنظمة ويندوز وماك أو إس في mpv وVLC وPlex" . SVP-team.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 6 فبراير 2018 .
  9. "مسرد المصطلحات: ترقية الدقة العالية" . PCGamingWiki . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2025 .
  10. دي جيوفاني، نيكولاس (31 أغسطس 2021) [2015]. "اختبارات حركة التلفزيون لدينا: استكمال الحركة" . RTINGS . تم الاسترجاع في 1 مايو 2025 .
  11. شييسر، تيم (28 يناير 2025). "مراجعة لجيل DLSS 4 متعدد الإطارات من إنفيديا" . تيك سبوت . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2025 .
  12. إرهارد، ويليام سوكول؛ ريجون، مارك (3 يوليو 2023). "أساسيات توليد الإطارات: الاستيفاء، والاستقراء، وإعادة الإسقاط" . Blur Busters . تم الاسترجاع في 1 مايو 2025 .
  13. بيزاكو، مايكل؛ مالكولم، ديريك (20 يناير 2025) [21 سبتمبر 2019]. "ما هو تأثير المسلسلات التلفزيونية؟ كيف توقف خاصية تنعيم الحركة على جهاز التلفزيون؟" . ديجيتال تريندز . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2025 .