interpolación de movimiento

La interpolación de movimiento es una función común y opcional de varios dispositivos de vídeo modernos, como televisores de alta definición y receptores AV , cuyo objetivo es aumentar la velocidad de fotogramas percibida o mitigar el desenfoque de movimiento en la pantalla , un problema común en las pantallas planas LCD .

La frecuencia de actualización de salida de una pantalla , la velocidad de fotogramas de la señal de entrada y la velocidad de fotogramas del contenido original no siempre son equivalentes. En otras palabras, una pantalla capaz de funcionar a una alta velocidad de fotogramas no implica necesariamente que pueda o deba realizar interpolación de movimiento. Por ejemplo, un televisor que funciona a 120  Hz y muestra  contenido a 24 FPS simplemente mostrará cada fotograma de contenido durante cinco de los 120 fotogramas de pantalla por segundo. Esto no afecta a la imagen en comparación con 60  Hz, salvo que elimina la necesidad de conversión 3:2 y, por lo tanto, el efecto judder de la película (ya que 120 es divisible por 24). La eliminación del judder da como resultado un movimiento menos brusco, similar al de un proyector de cine . La interpolación de movimiento puede utilizarse para eliminar el judder, pero solo es necesaria cuando se busca una velocidad de fotogramas que no sea divisible. ^{[ 1 ]}

La velocidad de fotogramas anunciada de una pantalla específica puede referirse tanto al número máximo de fotogramas que se pueden mostrar por segundo como a la frecuencia de actualización de la pantalla , independientemente del contenido. En este último caso, la presencia o intensidad de cualquier opción de interpolación de movimiento puede variar. Además, la capacidad de una pantalla para mostrar contenido a una velocidad de fotogramas específica no significa que sea capaz de reproducir contenido a esa velocidad; los televisores con frecuencias superiores a 60  Hz no aceptan señales de mayor frecuencia de la mayoría de las fuentes, sino que utilizan la capacidad de actualización adicional para eliminar el efecto judder, reducir el efecto fantasma , mostrar estereoscopía o crear fotogramas interpolados.

Por ejemplo, un televisor puede anunciarse como "240  Hz", lo que significaría una de dos cosas:

1. El televisor puede mostrar de forma nativa 240 fotogramas por segundo y realizar una interpolación de movimiento avanzada que inserta entre 2 y 8 fotogramas nuevos entre los existentes (para contenido que se reproduce a 60  FPS y 24  FPS, respectivamente). Para 3D activo , esta velocidad de fotogramas se reduciría a la mitad.
2. El televisor solo es capaz de mostrar de forma nativa 120 fotogramas por segundo, y una interpolación de movimiento básica que inserta entre 1 y 4 fotogramas nuevos entre los existentes. Normalmente, la única diferencia con un  televisor de "120 Hz" en este caso es la adición de una retroiluminación estroboscópica , que parpadea a 240  Hz, una vez después de cada fotograma de 120  Hz. El objetivo de la retroiluminación estroboscópica es aumentar la velocidad de respuesta aparente y, por lo tanto, reducir el desenfoque, lo que resulta en un movimiento más nítido. Sin embargo, esta técnica tiene poco que ver con la velocidad de fotogramas real. Para 3D activo, esta velocidad de fotogramas se reduce a la mitad, y normalmente no se proporciona ninguna función de interpolación de movimiento ni pulldown. 600  Hz es una cifra que se anuncia con frecuencia para los televisores de plasma , y ​​aunque técnicamente es correcta, solo se refiere a un tiempo de respuesta entre fotogramas de 1,6 milisegundos. Esto reduce significativamente el desenfoque y, por lo tanto, mejora la calidad del movimiento, pero no está relacionado con la interpolación ni con la velocidad de fotogramas del contenido. No existen películas de consumo grabadas a 600 fotogramas por segundo, ni procesadores de vídeo en tiempo real capaces de generar 576 fotogramas interpolados por segundo.

Varias aplicaciones de reproducción de vídeo incluyen funciones de interpolación de movimiento.

• WinDVD utiliza TrimensionDNM de Philips para la interpolación de fotogramas. ^{[ 2 ]}
• PowerDVD utiliza TrueTheater Motion para la interpolación de archivos de DVD y vídeo hasta 72 fotogramas/s. ^{[ 3 ]}
• Splash PRO utiliza la tecnología Mirillis Motion² para la interpolación de vídeo hasta Full HD. ^{[ 4 ]}
• DmitriRender utiliza un algoritmo de conversión de velocidad de fotogramas orientado a la GPU con soporte nativo DXVA para la interpolación de fotogramas. ^{[ 5 ]}
• HopperRender es un filtro DirectShow interpolador de fotogramas de flujo óptico que utiliza OpenCL. ^{[ 6 ]}
• Bluesky Frame Rate Converter es un filtro DirectShow que puede convertir la velocidad de fotogramas usando AMD Fluid Motion. ^{[ 7 ]}
• SVP (SmoothVideo Project) viene integrado de forma predeterminada con MPC-HC ; la versión de pago puede integrarse con más reproductores, incluido VLC . ^{[ 8 ]}

Algunos programas y complementos de edición de vídeo ofrecen efectos de interpolación de movimiento para mejorar vídeos ralentizados digitalmente . FFmpeg es una herramienta gratuita no interactiva con esta funcionalidad. Adobe After Effects la incluye en una función llamada "Pixel Motion". La empresa de software de IA Topaz Labs produce Video AI, una aplicación de escalado de vídeo con interpolación de movimiento. El complemento de efectos "Twixtor" está disponible para la mayoría de los principales programas de edición de vídeo y ofrece una funcionalidad similar.

• Interpolación de fotogramas de vídeo con detección de profundidad
• Canalizar la atención es todo lo que necesitas.
• Estimación de flujo intermedio en tiempo real
• Red de refinamiento de características intermedias

Diseñados para aplicaciones sensibles a la latencia, especialmente juegos, algunos utilizan metadatos adicionales de las profundidades del pipeline gráfico para reducir los artefactos o acelerar el rendimiento. Excepto los de Nvidia y Sony, todos son independientes del hardware. ^{[ 9 ]}

• Generación de fotogramas DLSS de Nvidia
• Movimiento fluido de Nvidia
• Generación de tramas FSR de AMD
• Imágenes de movimiento fluido de AMD
• Generación de tramas XeSS de Intel
• PlayStation Spectral Super Resolution de Sony

Otra forma de interpolación es similar al concepto de interpolación intermedia .

Especialmente en las implementaciones de TV más económicas, las anomalías visuales en la imagen son más pronunciadas. David Carnoy de CNET las describe como un "pequeño desgarro o fallo" en la imagen, que aparece durante una fracción de segundo. Añade que el efecto es más notorio cuando la tecnología se activa repentinamente durante un paneo rápido de la cámara. Los fabricantes de televisores y pantallas se refieren a este fenómeno como un tipo de artefacto digital . Debido a la mejora de la tecnología asociada con el tiempo, dichos artefactos aparecen menos evidentes en los televisores de consumo de gama alta y más recientes, aunque nunca se eliminarán por completo: "los artefactos ocurren con mayor frecuencia cuando el espacio entre fotogramas es mayor". ^{[ 1 ]}

El retardo de entrada para la interpolación de movimiento de propósito general suele ser de ~10 ms , aunque algunas implementaciones superan los 80 ms, lo que en los televisores (excepto en algunos modelos de Samsung ) se agrava aún más por la necesidad de desactivar el modo juego , lo que impone decenas o cientos de ms de retardo adicional. ^{[ 10 ]} Todo esto se suma al ya deficiente retardo inherente a la mayoría de los televisores modernos, incluso cuando están configurados de forma óptima, en comparación con los CRT o los monitores para juegos. Para la interpolación de juegos dedicada, como DLSS4 MFG, el retardo es de 6 a 9 ms dependiendo del multiplicador, muy inferior al retardo adicional de una velocidad de fotogramas de renderizado interno más lenta. ^{[ 11 ]} Las técnicas prototipo, similares a las ya implementadas en algunas reproyecciones asíncronas para realidad virtual , podrían reducir la sobrecarga muy por debajo de 1 ms, incluso al generar miles de fotogramas. ^{[ 12 ]}    

Cierta oposición a la interpolación de movimiento ha surgido no por artefactos, sino por una aversión a la fluidez en sí misma en algunos o todos los contenidos, ya sean sintéticos o nativos. ^{[ 13 ]} Debido a que los programas de televisión más baratos, como las telenovelas, tendían a grabarse a 60  Hz, mientras que las obras más prestigiosas, como las películas de cine, tendían a filmarse a 24  FPS, la alta velocidad de fotogramas tiene un "efecto telenovela" para los críticos.