Преобразование 3:2

В США и других странах, где телевидение использует вертикальную развёртку 59,94 Гц, видео транслируется с частотой 29,97 кадра/с. Для точной передачи движения плёнки на видеосигнал телесин должен использовать технику, называемую преобразование 2:3 (или вариант, называемый 3:2 pull down), чтобы преобразовать 24 кадра/с в 29,97 кадра/с^[2].

Термин «pull down» происходит от механического процесса «протяжки» (физического перемещения) плёнки вниз внутри транспортного механизма для продвижения её от одного кадра к другому с повторяющейся скоростью (номинально 24 кадра/с). Это достигается в два этапа.

Первый этап — замедление движения плёнки на 1/1000 до 23,976 кадра/с (или 24 кадра за 1,001 секунды). Эта разница в скорости незаметна для зрителя. Для двухчасового фильма время воспроизведения увеличивается на 7,2 секунды.

Второй этап — распределение киношных кадров по видеополям. При 23,976 кадра/с на каждые пять кадров 29,97 Гц видео приходится четыре кадра плёнки:

${\displaystyle {\frac {23.976}{29.97}}={\frac {4}{5}}}$

Эти четыре кадра необходимо «растянуть» до пяти кадров, используя чересстрочный характер видео. Поскольку чересстрочный видеокадр состоит из двух неполных полей (одно для нечётных строк изображения, другое — для чётных), концептуально четыре кадра должны быть использованы в десяти полях (чтобы получить пять кадров).

Термин «2:3» происходит от схемы формирования полей в новых видеокадрах. Схема 2-3 — это сокращение от фактической схемы 2-3-2-3, что означает, что первый кадр плёнки используется в 2 полях, второй — в 3 полях, третий — в 2 полях, а четвёртый — в 3 полях, что в сумме даёт 10 полей или 5 видеокадров^[3]. Если четыре кадра плёнки обозначить как A, B, C и D, то пять полученных видеокадров будут: A1-A2, B1-B2, B1-C2, C1-D2 и D1-D2. То есть кадр A используется 2 раза (в обоих полях первого видеокадра); кадр B — 3 раза (в обоих полях второго видеокадра и в нечётном поле третьего видеокадра); кадр C — 2 раза (в чётном поле третьего видеокадра и в нечётном поле четвёртого видеокадра); кадр D — 3 раза (в чётном поле четвёртого видеокадра и в обоих полях пятого видеокадра). Цикл 2-3-2-3 полностью повторяется после экспонирования четырёх кадров плёнки.

Альтернативная схема «3:2» — это сокращение от фактической схемы 3-2-3-2, что означает, что первый кадр плёнки используется в 3 полях, второй — в 2 полях, третий — в 3 полях, а четвёртый — в 2 полях, что в сумме даёт 10 полей или 5 видеокадров^[2].

Если четыре кадра плёнки обозначить как A, B, C и D, то пять полученных видеокадров будут: A1-A2, A1-B2, B1-C2, C1-C2 и D1-D2. То есть кадр A используется 3 раза (в обоих полях первого видеокадра и в нечётном поле второго видеокадра); кадр B — 2 раза (в чётном поле второго видеокадра и в нечётном поле третьего видеокадра); кадр C — 3 раза (в чётном поле третьего видеокадра и в обоих полях четвёртого видеокадра); кадр D — 2 раза (в обоих полях пятого видеокадра). Цикл 3-2-3-2 полностью повторяется после экспонирования четырёх кадров плёнки.

На практике между схемами 2-3 и 3-2 нет разницы. Цикл, начинающийся с кадра B, даёт схему 3:2: B1-B2-B1-C2-C1-D2-D1-D2-A1-A2 (или 3-2-3-2). На самом деле обозначение «3-2» вводит в заблуждение, поскольку по стандартам SMPTE для каждой четырёхкадровой последовательности первый кадр сканируется дважды, а не трижды^[4].

Описанный выше метод — это «классическое» преобразование 2:3 (цикл 2-3-2-3), который использовался до появления кадровых буферов, позволявших хранить более одного кадра. Его недостаток — появление двух «грязных» кадров (смесь из двух разных кадров плёнки, например: B1-C2 и C1-D2) в каждых пяти видеокадрах.

Предпочтительный способ выполнения преобразования 2:3 — это схема 3-3-2-2 (то есть 3:3:2:2, 2:3:3:2 или 2:2:3:3), при которой появляется только один «грязный» кадр из каждых пяти. Она даёт последовательность A1-A2, A1-B2, B1-B2, C1-C2 и D1-D2, где только второй кадр (A1-B2) является «грязным».

Хотя этот метод вызывает немного больше джаддера, он облегчает апконвертацию (грязный кадр можно отбросить без потери информации) и обеспечивает лучшее сжатие при кодировании. Следует отметить, что на чересстрочных дисплеях, таких как ЭЛТ, отображаются только поля — нет кадров, а значит, нет и грязных кадров. Грязные кадры могут появляться при других способах отображения чересстрочного видео^[5].