Descrierea problemelor specifice codarii si decodarii PAL in scopul alegerii celei mai performante metode de decodare PAL care minimizeaza artefactele video specifice acestor procese de conversie.
Mentinerea integritatii semnalului in procesul de decodare PAL este importanta mai ales daca semnalul pe componente rezultat este folosit ulterior in procese de compresie si/sau up-conversie.
Dupa cum este bine stiut, semnalul video analogic PAL (compozit) prezinta artefacte specifice de cross-luminanta si cross-crominanta datorita faptului ca luminanta si crominanta ocupa aceeasi banda de frecventa in jurul subpurtatoarei de 4.43MHz. Datorita acestui fapt, la decodare, o parte din luminanta va fi interpretata ca informatie crominanta si viceversa (o parte din crominanta va fi interpretata ca informatie de luminanta). Daca se face o comparatie intre imaginea corespunzatoare semnalului pe componente si cea a semnalului compozit PAL rezultat din aceesasi sursa, se va observa ca imaginea PAL nu mai arata la fel ca cea pe componente. Deasemeni se pot remarca resturi ale subpurtatoarei de crominanta la imaginea corespunzatoare semnalului PAL.
Aspecte importante privind decodarea PAL
Conversia de la semnal PAL compozit la semnal pe componente se foloseste inca frecvent in lanturile de televiziune. Mentinerea integritatii semnalului in procesul de decodare PAL este importanta mai ales daca semnalul pe componente rezultat este folosit ulterior in procese de compresie si/sau up-conversie.
Etapa esentiala in realizarea unei decodari PAL de calitate este separarea luminantei de crominanta. Alegerea metodei de separare este de maxima importanta. 
Decodarea PAL nu este un proces perfect din urmatoarele motive:
- Semnalul compozit are deja artefacte specifice de cross-luminanta si cross-crominanta dobandite in procesul de codare PAL
- Crominanta si luminanta nu vor putea fi niciodata separate complet odata ce au fost combinate in procesul de codare
Exista cateva metode de separare (a luminantei de crominanta):
- separare “1D” sau filtrare unidimensionala cu filtru opreste banda
- separare “2D” sau bidimensionala cu utilizarea unui filtru pieptene (comb filtering)
- separare “3D” sau tridimensionala atat pe linii cat si pe cadre, care duce la rezultatele cele mai bune
Cu toate ca decodarea este procesul invers codarii PAL, este foarte dificil de separat luminanta de crominanta, in special la imaginile in miscare. In functie de metoda de decodare adoptata, vor exista artefacte specifice in semnalul video pe componente obtinut.
Decodare PAL “1D” (sau decodare unidimensionala cu filtru opreste banda)
A fost utilizata in receptoarele TV color din primele generatii. Rezultatele sunt modeste, astfel incat aceasta tehnica de decodare nu este utilizata in broadcast. 
Un filtru opreste banda rejecteaza subpurtatoarea (de 4.43MHz in PAL) din semnalul de luminanta, dar elimina si o parte din informatia de luminanta. Daca nu este dimensionat corect, filtrul poate cauza oscilatii in regiunea fronturilor crescatoare/descrescatoare ale semnalului video, determinand o redare necorespunzatoare a contururilor si a tranzitiilor bruste ale semnalului de luminanta.
Filtrul opreste banda este centrat in jurul frecventei de 4.43MHz. Acesta va inlatura si componentele de inalta frecventa ale luminantei din jurul acestei frecvente.
Chiar daca aceasta tehnica de decodare nu este folosita in industria de broadcast, metoda filtrarii cu filtru opreste banda este prezenta alaturi de celelalte metode de filtrare in tehnicile de decodare adaptiva “2D” si “3D”, fiind aleasa in urma deciziei luate de algoritmul de decodare.
Decodare PAL “2D” (decodare bidimensionala cu filtru “pieptene”, prelucrare pe frecventa liniilor)
Este cunoscuta sub denumirea generica de decodare cu filtrare adaptiva bidimensionala pe 5 linii si are urmatoarele caracteristici:
- aceasta metoda compara informatia din linia curenta, linia precedenta si linia urmatoare (din acelasi semicadru)
- metoda de comparatie “linie cu linie” ofera o mai buna separare a luminantei de crominanta
- in situatia in care liniile adiacente nu contin informatie asemanatoare, decodorul recurge la alegerea filtrarii cu filtru opreste banda
- imaginile statice sunt usor de filtrat spre deosebire de imaginile in miscare
- algoritmul de decodare trebuie sa fie performant si sa stea cat mai mult in metoda “2D”, alegand cat se poate de rar filtrarea opreste banda
Decodarea cu filtrare adaptiva bidimensionala pe 5 linii genereaza urmatoarele trei tipuri de artefacte obsevabile in imagine:
|
|
|
|
|
Artefacte tip “benzi de crominanta”. In imaginea obtinuta dupa decodare se observa benzi de crominanta care nu existau in semnalul original pe componente |
Artefacte sub forma de puncte in jurul contururilor (poarta denumirea de “dot crawl”). Acest tip de artefact este specific tehnicii de decodare “2D” |
Artefacte de crominanta induse in luminanta. Un element de imagine care contine o retea de linii fine alb-negru de frecventa apropiata de 4.43MHz va fi redat cu artefacte croma suprapuse |
Decodare PAL “3D” sau tridimensionala cu filtre “pieptene” si prelucrare pe linii/cadre (tehnologie proprietara Imagine Communications).
Aceasta tehnica de decodare utilizeaza filtre “pieptene” multiple impreuna cu un algoritm de decizie care face prelucrare la nivel de pixel.
Tehnologia proprietara “3D” utilizeaza urmatoarele tipuri de filtre:
- filtru opreste banda (notch filter)
- filtru adaptiv bidimensional pe 5 linii
- filtru “pieptene” cu prelucrare pe semicadre (field comb filter)
Blocul de decizie “observa” simultan iesirile celor patru filtre si decide care din ele furnizeaza cel mai bun semnal de iesire care se poate obtine.
Blocul de detectie a miscarii compara pixelii identici (spatial, cu luminanta si crominanta in aceeasi faza) pentru a determina daca exista miscare in imagine. Daca se detecteaza miscare, filtrul “pieptene” cu prelucrare pe cadre (frame comb filter) este dezactivat, fiind afectat de miscare.
Timpul de intarziere datorat prelucrarii este acelasi indiferent ce filtru este tranzitat.
Decodarea PAL adaptiva tridimensionala este importanta si necesara mai ales in cazul up-conversiei la formate HD.
