Выбор телевизора

На этот форум я попал недавно, и вряд ли задержусь здесь надолго, т.к. активных форумных жизней не веду в принципе. Попал случайно, прочитав по наводке своего знакомого несколько ваших постов, тематика которых имеет прямое отношение к моей профессиональной деятельности. А поскольку мы уже пересеклись – вы комментировали мои недавние посты об интерполяции, обязан вам ответить.
После внимательного прочтения избранного из вашего творчества на этом форуме, могу согласиться, что вы человек здесь даже не просто заметный, а, пожалуй, уникальный и по широте охвата необъятного, и по манере изложения. Подозреваю, что вы неслучайно выбрали эту ветку форума, имеющую выраженную техническую, практическую направленность, чтобы нарочито выглядеть здесь фигурой одиозной. На каком-либо другом форуме философско-гуманитарного толка, или на форуме “творцов”, коим вы любите противопоставлять “технарей”, или в среде любителей обсуждения религиозных, вселенских проблем (вы догадываетесь, на что намекаю?), вы бы затерялись среди единомышленников.
Последнее время вы удостаиваетесь от LCD-форумчан язвительных, и даже ругательских, но преимущественно только коротких откликов. Это несправедливо, поэтому позволю себе уделить лично вам больше внимания. Да и не получилось бы ответить и по существу, и коротко. Тем более, что придется вас неоднократно цитировать, а приводя свои доводы, мне придется иногда повторять написанное в моих двух постах ранее.

Цитата1 Garag2012 стр. 1436 ветки форума (ваши комментарии моих постов об интерполяции на стр. 1435 и стр. 1436): “Есть эксперты, есть инженеры. Ваша позиция инженерная. Для вас, например, чем больше, тем лучше - точек должно быть много, частоты обновления панели должны быть высокие и прочая. Звиняйте, дядьку, а я басы тоже люблю, а они ж ты блин - низкочастотные. Или такая фишка. Ваша цель подняться из 48000 в 96000 и еще лучше в 4*48000 Гц частоты дискретизации звука. Так вот нет. Выше не есть лучше” (конец цитаты).

Причем здесь огульно “чем больше, тем лучше”, а тем более, причем высокие частоты обновления панели? Или причем “Ваша цель подняться из 48000 в 96000 и еще лучше в 4*48000 Гц частоты дискретизации звука”? Это ваши собственные выводы-домыслы, которые вы тут же сами и мордуете. И что это за противопоставление инженеров экспертам? Для вашей справки: задача инженера-разработчика вовсе не есть лобовое “чем больше, тем лучше”, а почти всегда прямо противоположная – оптимизация разрабатываемых устройств по требуемому критерию качества при заданных условиях и ограничениях. Например, при условии выполнения требуемых функций минимизировать вес, габариты, стоимость, потребление и т.д. разрабатываемого устройства, а значение какого-то параметра, при этом, одновременно нужно максимизировать. Этому учат в институте, преподают насыщенные математикой спецкурсы оптимизации. А вы: “чем больше…” Нехорошо! Напрашивается второй, негативный подтекст вашей фразы “я пропустил огромный пласт проблем, известных инженерам” (из вашего поста на стр. 1436). А зря, лучше бы не пропускали лекции.

Ставим первый неуд.

Теперь по сути вашей критики моего тезиса и моих доказательств целесообразности интерполяции и воспроизведения контента FHD панелями с “избыточными” пикселами, конкретно, панелями формата UHD.

Я полагал, что, обращаясь к искушенному человеку, (к каковым, судя по вашим текстам, вы себя, безусловно, относите) нет необходимости и даже неэтично повествовать, а тем более, повторять известные истины из области его компетенции.
Всё же вынужден кое-что повторить. Извините, делаю это даже не для вас (вы уже имели возможность, но не стали даже вникать в суть, с порога начав уже давно известный нам всем рефрен не по данной теме), а для тех, кому, возможно, тема интересна, и он обращает внимание на наш с вами ринг. Спор то, как-никак, принципиальный, интересующий форумчан: может или нет контент FHD быть заметно лучше при воспроизведении его на экране UHD, по сравнению с исходным, существующим и, казалось бы, отличным (в лучших моделях), “родным” FHD телевизором? У ряда телезрителей, а также у вас, Garag2012 (см. ваш пост на стр.1435), на этот вопрос готов уверенно отрицательный ответ со следующим обоснованием: поскольку в процессе преобразования необходимо применение дополнительной интерполяции, а это “не есть хорошо”, то, безусловно, лучше без неё, “пиксел в пиксел”, т.е FHD-FHD ! Конечно, куда интереснее было бы узнать, если всё же ответ окажется положительным, то когда это будет реализовано в телевизорах и, желательно, конкретно в каких, а не просто получить ответ о потенциальной возможности. Но лично я могу дать и обосновать лишь теоретическую оценку. По-моему, если она подтвердится, то с большой вероятностью можно ожидать, что и на практике лучшее качество FHD контента вскоре будет обязательно повсеместно реализовано именно в UHD телевизорах. Ведь подавляющим объёмом уже наработанного, и во многом уникального контента является, не UHD, а FHD контент, и смотреть его каждому хотелось бы в наилучшем качестве.

Итак, для получения малых искажений в конечном продукте – воспроизводимом панелью кадре видеоизображения (в каждом отдельном кадре, из которых после всех пространственно – временных обработок и состоит любой подаваемый на панель видеоряд) необходимо, во-первых, с минимальной потерей информации оцифровать исходное изображение, обеспечив затем передачу сигнала, носителя этого изображения. Во-вторых, необходимо обеспечить восстановление, т.е. конечное преобразование “сигнал-свет” телевизором без внесения специфических искажений воспроизведения.
Требования, предъявляемые к оцифровке при формировании FHD контента, как правило, удовлетворительно выполняются. Собственно, видео и телеаппаратура при переходе на ТВЧ разрабатывалась и оптимизировалась, в основном, под формат FHD. Поэтому, давайте сосредоточимся исключительно на втором, очень важном завершающем процессе восстановления (реконструкции изображения) в любом телевизоре или мониторе компьютера.
При подаче цифрового сигнала с тактовой частотой, равной частоте оцифровки исходного изображения, на LCD панель, исполняющую роль восстанавливающего фильтра с прямоугольной формой двумерной импульсной характеристикой (это пиксел), восстановленное изображение поражается специфическими муаровыми помехами, искажениями наклонных линий и контуров. В зависимости от насыщенности изображения тонкоструктурными элементами и вида этих элементов, степень поражений может быть различной, вплоть до полной деградации, даже при изначально качественной оцифровке и всех дальнейших преобразованиях сигнала. Это, как известно, объясняется протяженной, медленно спадающей огибающей пространственного спектра прямоугольной оконной функции, далекой от требования ограниченного спектра восстанавливающей функции. Устранить эти искажения наложения спектров, реализовать при воспроизведении качество изображения, содержащееся в FHD контенте, можно только более точной дискретной аппроксимацией требуемого гипотетического двумерного непрерывного восстанавливающего (реконструкционного) фильтра. Для этого и потребуется пространственная интерполяция и применение дискретной панели, имеющей избыточное количество пикселов.
Эти самоочевидные рассуждения, тривиальные для любого радиоинженера, можно легко подтвердить соответствующими математическими выкладками. Однако, с учетом тематики форума, нагляднее всего предоставить для сравнения непосредственно результаты обработок серии изображений (естественно, если принимается предложенная методика сравнения, и после конструктивной критики сняты все проблемные вопросы по корректности эксперимента). Ни конструктивной критики, ни доказательных опровержений пока я так и не услышал, зато прочёл следующее, как всегда, безапелляционное:

Цитата2 Garag2012 стр. 1435: “Интерполяция в некоторых случаях может быть лучше оригинала, но в большинстве случаев нет - категорически нет. Даже с чисто технической точки зрения. Если рассматривать интерполяцию с точки зрения сохранения средств художественной выразительности, то здесь идет их прямой пересинтез с серьезным искажением интонационных составляющих различной природы” (конец цитаты).

Масса слов ни о чём, цветастая обёртка, но нет главного – понимания основ.

Невозможно, да и не нужно быть “лучше оригинала” и приплетать сюда “художественную выразительность”, “пересинтез” и “интонационные составляющие”, здесь только физика и математика, только вопросы адекватной, с минимизацией искажений, реконструкции сигналов, не более того. Да и упомянутые вами по ходу текста “творцы” (непонятно чего) недоумевают, какое же они имеют отношение к синтезу тестовых изображений и к интерполяции, о которой они “слыхом не слыхивали” и не желают.

Вы хоть понимаете, что выступая противником целесообразности повышения явно недостаточной точности восстанавливающей функции, что имеет место при воспроизведении в режиме “пиксел в пиксел” (посмотрите в моем посте на стр.1435 на изображение синусоидальной миры, полностью пораженной муаром), а повышение точности аппроксимации и достигается в итоге при увеличении количества пикселов панели и уменьшения размеров пиксела, вы, сами того не замечая, тупо “посягаете на святое” - на теорему отсчетов? Конкретнее, вы понимаете, что ставите под сомнение саму фундаментальную формулировку необходимых требований к фильтру реконструкции непрерывного сигнала из дискретного, ведь, по существу, восстановление непрерывного сигнала из оцифрованного и является интерполяцией?

Ну, за это, конечно, ставим кол!

Сравнивая своими глазами предоставленные тестовые изображения мир, без лишних слов и влияния чужих оценок, без влияния возможных артефактов в конкретном телевизоре, ухудшающих чистоту эксперимента, каждый может непосредственно и самостоятельно сделать выводы. Разумеется, пока можно увидеть только одно синтезированное изображение конкретной синусоидальной миры, но аналогичные фрагменты встречаются и в реальных изображениях. Поэтому корректность эксперимента не нарушена, хотя он пока и не завершен. Специализированные тестовые изображения создаются и повсеместно используются в телевидении и на передающей, и на приёмной стороне именно для выявления и контроля в стандартизованных условиях специфических искажений, менее заметных на обычных изображениях реального мира. Поэтому ваша “критика” применения тестовых изображений синусоидальных мир для контроля муаровых искажений является вовсе не критикой, а неуместным ложным утверждением о “тупом обмане, который следует из абсолютного непонимания того, какие приемы используют творцы” (в кавычках цитата из того же вашего поста на стр.1435). Так же неправомерны и ваши утверждения о якобы моей подгонке интерполяции под конкретное изображение миры: в процессе интерполяции для всех синтезированных тестовых и для реальных изображений применялась одна и та же программная реализация линейной пространственной фильтрации.

Ставим второй неуд.

Немного позднее предоставлю для сравнения результаты обработки и других синтезированных подмножеств из класса тонкоструктурных элементов, а также, разумеется, обработку и реальных изображений. Как и ожидалось, на любых изображениях ухудшения четкости или других видимых ухудшений после обработки не замечается нигде, причем, в первую очередь, речь идет именно о визуальном качестве, а не только о метрологических параметрах сравниваемых изображений. Тонкоструктурные же элементы - наклонные фронты, линии, групповые структуры - воспроизводятся практически без искажений, органически присущих воспроизведению “пиксел в пиксел”, т.е. воспроизведению FHD-FHD.
И если сегодня ряд телевизоров UHD показывают FHD контент хуже, чем “родные” для него FHD телевизоры, причины кроются не в интерполяции как таковой, а в каких-то нестыковках, недоработках, наконец, в качестве самой интерполяции – да мало ли где можно напортачить и не замечать до поры до времени, особенно когда речь идет о тонкостях качества, а не о грубых, легко обнаруживаемых просчётах.
Об интерполяции я знаю не понаслышке, и пишу о ней здесь с одной конкретной целью – наглядно показать преимущество панелей UHD с “избыточным” количеством пикселов, при воспроизведении FHD контента. Пишу с целью доказательно обосновать, что если сегодня на рынке телевизоров UHD эти преимущества не всегда очевидны, а бывает и наоборот, то ситуация уже меняется в лучшую сторону, это уже можно наблюдать на экранах ряда моделей поколения 7 и выше. Есть все предпосылки считать, что скоро преимущества “избыточного” количества пикселов в панелях телевизоров станет очевидным при любом контенте, включая UHD контент. Вы же, Garag2012, вследствие своих заблуждений в понимании фундаментальной роли интерполяции в процессах конечной реконструкции сигналов и изображений из дискретных сигналов, упорно пытаетесь гнобить (словесно и бездоказательно) саму идею потенциальной возможности уменьшения искажений изображений при воспроизведении контента FHD телевизорами с экраном UHD.
Теперь насчет вашего паясничания по поводу фразы об инвариантности обработок. Естественно, рассматриваемая мной внутрикадровая обработка - пространственная интерполяция - инвариантна к предыдущим временным обработкам, т.е. независима от них. Как, впрочем, все предыдущие обработки инвариантны, т.е. независимы от данной интерполяции, производимой на конечном этапе. Есть возражение против этого очевидного утверждения, приведенного только для того, чтобы снять возможные подозрения об отрицательном влиянии пространственной интерполяции на работу всех предыдущих обработок в тракте телевизора, включая, разумеется, и межкадровые (т.е. временные обработки)? На них эта интерполяция “влияет никак”! И это ещё один довод в пользу моего утверждения, что, если изображение на экране UHD выглядит хуже, чем на экране FHD, причина этого кроется не в обсуждаемой пространственной интерполяции, если, конечно, она выполняется корректно. Вот каков смысл моей компактной фразы об инвариантности рассматриваемой внутрикадровой пространственной интерполяции к временным обработкам, а, следовательно, к движению в кадре. Тем не менее, смысла этого выражения вы не поняли (а может, вообще не читали его в контексте?), несмотря на его очевидность, и начали стебаться, называя выражение шедевром словоблудия. А если бы поняли, не стали бы тут же приплетать следующее не по теме: “Интерполятор - тяжеловесный фильтр. Его работа основана на анализе многих кадров, включая будущие, для чего нужна задержка” (в кавычках из того же вашего поста). Ещё раз, ну никак не влияет обсуждаемая в моих постах внутрикадровая интерполяция на работу предыдущих межкадровых интерполяторов и наоборот. И неуместен, не по обсуждаемой теме этот ваш примитивный ликбез о временных фильтрах и их “тяжеловесности”. Так кто же из нас прав, а кто, не пытаясь даже следить за смыслом читаемого чужого текста, занимается словоблудием? И кто “ни разу не в теме того, о чем так пространно на квазитехническом языке разглагольствует”? (в кавычках ваш текст).

Ставим третий неуд.

Есть ли у вас конкретные мотивированные возражения по какому-либо моменту моих доказательств? Причем, обязательно, не только на словах, иначе это не доказательства.
Только, пожалуйста, попрошу без привычных для вас бросков в сторону с пространными экскурсами не по обсуждаемой теме, без повторяющихся намеков на некие мистически запредельные, недавно открытые свойства теоремы отсчетов, без обилия эстетских и псевдофилософских аллегорий, без высокомерного, менторского тона гуру и прочего жуткого спама, мешающего выделить “сухой остаток “в ваших рассуждениях. Возможно, он в них и будет присутствовать, посмотрим, шанс есть.
И ещё, если позволите, совет:
1. Перед отправкой поста внимательно прочтите еще раз текст своего оппонента;
2. Сравните его с текстом своих комментариев.
3. Безжалостно вычеркните всё, даже любимое, не относящееся непосредственно к данному посту. Уверяю, выиграют все стороны.
Кстати, почему из поста в пост вы постоянно цитируете самого себя, как мантру многократно заклиная те самые интригующие намеки на сверхъестественные, пока необъяснимые наукой свойства теоремы отсчетов?

Цитата3 Garage2012, страница форума 1407: “Парадокс данной ситуации в том, что эта самая теорема продолжает работать в тех режимах, на которые никто не рассчитывал. Есть чудный научный сборник с описанием нестандартных применений теоремы отсчетов. Что с ней только не вытворяют. Работает зараза” (конец цитаты).
Цитата4 Garage2012. Стр. 1408: “Базовые условия теоремы отсчетов нарушаются в любых формах, насколько фантазии хватает, а она продолжает работать. Часть из этой чудаковатой лабуды используется в ТВ панелях.” (конец цитаты).
Цитата5 Garage2012. стр. 1415: “Я писал выше, что теорема отсчетов работает даже тогда, когда условия этой теоремы нарушаются. В современных ТВ панелях теорема отсчетов используется в формах, выходящих за пределы стандартной формулировки. Оценивайте изображение и оставьте в покое свои стандартные знания.” (конец цитаты).
Цитата6 Garage2012. стр. 1436: “Научная основа найдена не была. Я писал о том, что теорема отсчетов работает далеко за границами условий этой теоремы. Нарушаем любые условия - "теорема" продолжает работать. Также я писал и о том, что современные ТВ панели УЖЕ используют такие режимы работы теоремы отсчетов, которые выходят за границы примитивных пониманий об оцифровке и обратно. Научной и инженерной базы нет, а оно уже работает” (конец цитаты).

Достаточно? А то можно продолжить. А может всё-таки хватит интриговать? Может вы что-то недопоняли и пересказываете народу свою ложную интерпретацию?
И может все-таки пришло время перестать скрывать и, наконец, назвать источник – тот самый чудный научный сборник, где обсуждаются упоминаемые вами в который раз якобы запредельные свойства теоремы отсчетов?
Открою вам страшную тайну: теорема отсчетов нарушается абсолютно всегда, хотя бы потому, что все сигналы реального мира ограничены по времени и в пространстве, а значит, строго говоря, и временные, и пространственные их спектры бесконечны, даже несмотря на наличие неидеальных антиалиасинговых фильтров перед АЦП. Но от этого теорема отсчетов, описывающая идеализированный гипотетический случай, не становится бесполезной или неконструктивной для практики.
Следовательно, можно говорить только о минимизации потерь информации или о минимизации искажений в процессах оцифровки и восстановления. В зависимости от решаемых задач и критериев качества, этим проблемам посвящены тысячи научных трудов ученых и инженеров. На научном уровне в течение многих десятилетий исследованы и непрерывно продолжают рассматриваться и анализироваться различные нестандартные ситуации, встречающиеся при оцифровке и восстановлении: неравномерная дискретизация, дискретизация случайными и псевдослучайными сигналами, дискретизация детерминированными сигналами специальной формы, дискретизация стохастических сигналов, субдискретизация радиосигналов, верхняя частота которых на порядки превышает частоту дискретизации и многие-многие другие мыслимые теоретические и практические проблемы. Такие вот “примитивные понимания об оцифровке и обратно”, как вы уничижительно написали. Наверное, (пока только с ваших слов), свою скромную лепту в общее дело внесли и авторы инкогнито цитируемого вами научного сборника, но обнаружить его не удалось – слишком мало полезной информации для его идентификации.

Так что, уважаемый Garag2012, вопреки вашему утверждению, имеются и научный, и инженерный фундаменты оцифровки и восстановления, и в целом, фундамент цифровой обработки сигналов и изображений, поэтому то “оно и работает”. И в этом фундаменте нет никакой мистики, никакого языческого поклонения и трепета перед необъяснимыми сакральными тайнами Великой и Ужасной Теоремы Отсчетов. Только физика и математика. И все понятно и объяснимо.

Ставим четвертый неуд за плохое знание истории и основ радиотехники и теории обработки изображений (и помним, что ещё есть один кол). Экзамен провален с треском.

Со своей стороны, в качестве утешения, могу совершенно безвозмездно (т.е. даром) дать вам название одного из источников, где толково рассмотрены лишь некоторые из необозримого множества научных проблем и инженерных задач по обсуждаемой тематике.

Ж.Макс. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях, в 2-х томах. Том 1, перевод с французского. - Москва, изд. Мир, 1983 год.

Ожидаю взаимности, т.е. названия или ссылки на “чудный научный сборник”, а также, если пожелаете продолжить дискуссию конкретно, на эту тему, ожидаю конструктивной критики и доказательных опровержений. Иначе отвечать вам лично не вижу смысла. Но право критики, естественно, за мной остаётся.