萬(wàn)變不離其宗 液晶電視倍頻插幀應(yīng)用觀察

倍頻插幀的技術(shù)特色

    2008年是舉世矚目的“中國(guó)奧運(yùn)年”，“運(yùn)動(dòng)高清”成為平板電視最時(shí)尚的名詞。國(guó)內(nèi)外平板電視廠商都緊緊扣住這一時(shí)代主旋律，競(jìng)相推出了100/120Hz+MEMC倍頻插幀技術(shù)液晶電視。盡管各有各的稱(chēng)謂，但萬(wàn)變不離其宗，同樣都是改善液晶殘影、拖尾問(wèn)題。

    運(yùn)動(dòng)圖像拖尾現(xiàn)象是液晶電視的先天痼疾，難以徹底有效地消除。盡管一直以來(lái)國(guó)內(nèi)外各大平板電視生產(chǎn)廠家都在積極探索有效解決途徑，先后采取了各種各樣的技術(shù)措施，譬如2004年-2005年致力于縮短黑白響應(yīng)時(shí)間；2005年-2006年轉(zhuǎn)向灰階響應(yīng)時(shí)間“超頻”，用過(guò)驅(qū)動(dòng)技術(shù)將灰階響應(yīng)時(shí)間降至4ms、2ms，甚至1ms；2007年隨之興起100/120Hz技術(shù)+MEMC技術(shù)，有效地改善了實(shí)際動(dòng)態(tài)清晰度，但是依然不能根除液晶電視的拖尾現(xiàn)象。

    所謂100Hz/120Hz技術(shù)，其實(shí)就是就是對(duì)電視圖像信號(hào)進(jìn)行倍頻插幀的一項(xiàng)技術(shù)，即將原50-60Hz場(chǎng)頻改變?yōu)?20Hz。具體措施可以是“插場(chǎng)”技術(shù)方式，也可以以“插頻”的技術(shù)方式實(shí)現(xiàn)。前者是在原圖像的畫(huà)面中插入無(wú)圖像的黑場(chǎng)或灰場(chǎng)，以增加場(chǎng)頻，而后者是依據(jù)畫(huà)面場(chǎng)景內(nèi)容以及前后圖像的相關(guān)性，選取關(guān)聯(lián)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)像素預(yù)估，重新產(chǎn)生一幅亮度、對(duì)比度和連續(xù)性更為精確的智能畫(huà)面，插進(jìn)前后圖像之間，使場(chǎng)頻提高一倍。

    100Hz/120Hz技術(shù)分別對(duì)應(yīng)PAL/NTSC制式場(chǎng)頻。場(chǎng)頻（Vertical Scanning Frequency）又稱(chēng)為“垂直掃描頻率”，是指每秒鐘屏幕刷新的次數(shù)，單位是Hz。目前全球范圍內(nèi)的電視制式主要有PAL、NTSC和SECAM這三大類(lèi)，其中PAL制式是我國(guó)和歐洲的廣播電視標(biāo)準(zhǔn)制式，標(biāo)準(zhǔn)的電視信號(hào)格式是每秒25幀畫(huà)面，每幀畫(huà)面由電視機(jī)按照奇數(shù)行和偶數(shù)行分2場(chǎng)掃描，因此電視機(jī)要在1秒鐘內(nèi)掃描50場(chǎng)圖像，即50Hz。在NTSC制式中，電視信號(hào)則包含了每秒30幀的畫(huà)面，電視機(jī)按照每秒60場(chǎng)，即60Hz的頻率進(jìn)行圖像還原。

    要實(shí)現(xiàn)真正的100/120Hz技術(shù)，需要從軟、硬兩個(gè)指標(biāo)上入手。在100/120Hz技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，曾先后出現(xiàn)過(guò)簡(jiǎn)單倍場(chǎng)、插黑場(chǎng)、插灰場(chǎng)、動(dòng)態(tài)GAMMA等技術(shù)。嚴(yán)格的說(shuō)，這些技術(shù)都不能很好的改善運(yùn)動(dòng)模糊，更未能解決運(yùn)動(dòng)抖動(dòng)問(wèn)題�，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)外不少?gòu)S家應(yīng)用的100/120Hz技術(shù)，同時(shí)配載了120Hz液晶屏，MEMC芯片電路，通過(guò)一系列精確運(yùn)算，智能生成過(guò)度幀，將液晶電視的50Hz刷新率提升至100Hz，或?qū)?0Hz的刷新率提升至120Hz，從而有效地改善了運(yùn)動(dòng)畫(huà)面播放時(shí)的殘影、拖尾，基本上能達(dá)到清晰流暢的播放效果。

倍頻插幀與變頻CRT一碼事嗎？

    說(shuō)起液晶電視的100Hz/120Hz倍頻插幀技術(shù)，大家都會(huì)不約而同地聯(lián)想到CRT時(shí)代的變頻彩電。雖然兩者同樣是提高顯示刷新頻率，但訴求的目的卻大不相同。

    CRT彩電變頻技術(shù)的目的是消除畫(huà)面閃爍，保護(hù)眼睛。CRT的成象原理是依靠電子束高速撞擊屏幕上的熒光粉形成亮點(diǎn)，各像素單元的熒光粉只在受到電子束的撞擊下才會(huì)發(fā)光，在電子束離開(kāi)后，其亮度便逐漸下降，直到電子束在下一個(gè)周期重新撞擊才再次發(fā)光，所以各像素始終會(huì)有周而復(fù)始的亮－暗－亮的閃爍感。

    由此而應(yīng)用的CRT變頻技術(shù)，通過(guò)把模擬電視信號(hào)數(shù)字化，將整幅畫(huà)面分解為像素暫存起來(lái)，然后通過(guò)數(shù)字圖象處理技術(shù)，對(duì)存儲(chǔ)的畫(huà)面間對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，生成插入畫(huà)面對(duì)活動(dòng)圖象進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，增加每秒鐘顯示的場(chǎng)圖次數(shù)（PAL制1秒鐘內(nèi)掃描50場(chǎng)圖像提升至100場(chǎng)圖、即100Hz，NTSC達(dá)到120Hz），以減弱閃爍感。同時(shí)也可以在每幅畫(huà)面中進(jìn)行像素的插補(bǔ)，使得畫(huà)面更加細(xì)膩。

    液晶電視的100Hz/120Hz技術(shù)主要用以提高刷新頻率，使圖像顯示更流暢自然，消除動(dòng)畫(huà)拖尾。所謂刷新頻率，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是屏幕每秒鐘畫(huà)面被刷新的次數(shù)，也就是每秒能顯示多少幅圖像。譬如電影，一副接一副的畫(huà)面變換，就是刷新，每秒鐘畫(huà)面更新次數(shù)就是刷新頻率。根據(jù)人眼睛的視覺(jué)停留效應(yīng)，當(dāng)畫(huà)面刷新頻率達(dá)到一定次數(shù)，前一副畫(huà)面留在大腦中的印象還沒(méi)消失，后一副畫(huà)面就緊接著上來(lái)了，且兩副畫(huà)面間的差別幾乎感覺(jué)不出來(lái)，就能騙過(guò)人的眼睛，把一副一副連貫的靜止畫(huà)面看成是連續(xù)的動(dòng)作。如果一個(gè)動(dòng)作由24張畫(huà)面完成還不夠流暢、不夠自然的話(huà)，那么把這個(gè)動(dòng)作增加到48張，看上去可能就栩栩如生了。

倍頻+MEMC相得益彰

    在改善液晶電視拖尾現(xiàn)象的技術(shù)中，100/120Hz技術(shù)和MEMC是不可或缺的兩項(xiàng)技術(shù)。因?yàn)楫?dāng)液晶面板的刷新率和液晶電視圖像信號(hào)的幀頻提升到120Hz后，就必須要相應(yīng)提升新插幀影像，而在120Hz刷新率下利用MEMC生成過(guò)度幀是目前較為優(yōu)秀的技術(shù)。

    MEMC俗稱(chēng)運(yùn)動(dòng)預(yù)估及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)，它能夠在原有畫(huà)面顯示的每?jī)蓭��?huà)面中智能生成過(guò)度幀，縮短畫(huà)幀之間的顯示時(shí)間，使液晶電視的響應(yīng)時(shí)間得到雙倍提高，從而消除了快速運(yùn)動(dòng)畫(huà)面的圖像邊緣模糊現(xiàn)象，并有效修正人眼視覺(jué)暫留形成的“錯(cuò)覺(jué)”，提高畫(huà)面的穩(wěn)定性。MEMC也可以用于50Hz隔行到60Hz逐行處理，或用于播放24幀電影模式時(shí)3：2pull-down技術(shù)插幀處理，改善傳統(tǒng)的3：2pull-down在對(duì)快速移動(dòng)的物體時(shí)不可避免產(chǎn)生的換面顫動(dòng)現(xiàn)象。目前市場(chǎng)上采用MEMC的120Hz液晶電視主要有以下幾類(lèi)：一是在播放24幀電影模式時(shí)采用；二是由50Hz隔行轉(zhuǎn)為60Hz逐行時(shí)采用；三120Hz是插頻時(shí)采用。

    目前高檔液晶電視有兩種，一種是4毫秒FULLHD產(chǎn)品，另一種是100/120Hz+MEMC機(jī)型。在年前，市場(chǎng)上的100/120Hz技術(shù)應(yīng)用僅局限于1366×768液晶電視，幾乎還見(jiàn)不到融合100/120Hz技術(shù)的FULLHD機(jī)型。但是在“中國(guó)奧運(yùn)年”的促導(dǎo)下，平板電視廠商都加大了推陳出新的步伐，現(xiàn)在已經(jīng)有多家廠商推出了FULLHD級(jí)100/120Hz技術(shù)產(chǎn)品，應(yīng)該是非常適合觀看奧運(yùn)會(huì)激烈的比賽場(chǎng)面的，但是這類(lèi)產(chǎn)品的價(jià)格一般都比較高。

倍頻插幀技術(shù)并非萬(wàn)能

    100/120Hz+MEMC技術(shù)，的確能對(duì)液晶電視的某些運(yùn)動(dòng)畫(huà)面進(jìn)行改善，比如快速移動(dòng)的物體、移動(dòng)的字幕等畫(huà)面，看上沒(méi)有重影，顯得很清晰。但是液晶電視的運(yùn)動(dòng)圖像拖尾現(xiàn)象，是液晶的工作原理所致，目前倍頻插幀技術(shù)還不能徹底消除液晶電視的這一先天痼疾。

    液晶成像的基本技術(shù)原理是依靠液晶板里的液晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)控制光線的通過(guò)形成圖像，而液晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)有一個(gè)過(guò)程，需要一個(gè)反應(yīng)時(shí)間，所以在表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)畫(huà)面時(shí)有滯后的現(xiàn)象。從液晶技術(shù)原理看，解決這一問(wèn)題主要有兩個(gè)途徑：一是盡量提高液晶分子的響應(yīng)時(shí)間；另一個(gè)就是通過(guò)電視機(jī)內(nèi)部電路處理技術(shù)的改進(jìn)，在一定程度上減輕拖尾的現(xiàn)象。從目前的技術(shù)條件看來(lái)，提高液晶分子的響應(yīng)時(shí)間是一個(gè)非常棘手的問(wèn)題，哪怕縮短1毫秒，也極不容易做到。而100/120Hz+MEMC插幀倍頻技術(shù)，則屬后一個(gè)改進(jìn)技術(shù)思路，比較容易實(shí)現(xiàn)。

    100/120Hz+MEMC技術(shù)原理就是采用動(dòng)態(tài)映像系統(tǒng)，在傳統(tǒng)的兩幀圖像之間加插一幀運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀，將普通平板的50Hz/60Hz刷新率提高到100Hz/120Hz，同時(shí)有120Hz液晶面板的支持，的確能有效提高液晶分子的響應(yīng)時(shí)間，使運(yùn)動(dòng)畫(huà)面更加清晰流暢，影像總體表現(xiàn)好于4毫秒響應(yīng)效果。

    雖然這類(lèi)技術(shù)可將動(dòng)畫(huà)拖尾降至人眼難以感知的程度，但實(shí)際上是依然不能徹底消除拖尾現(xiàn)象。同時(shí)還有眾多影響液晶電視動(dòng)態(tài)畫(huà)面播放效果的因素，比如對(duì)比度的作用，在顯示過(guò)暗的畫(huà)面時(shí)，若對(duì)比度不足，圖像清晰度和層次感就很差，丟失細(xì)節(jié)，色彩也不鮮明，看上去往往是黑乎乎的一片。如果畫(huà)面過(guò)亮，圖像質(zhì)地也會(huì)缺失。

120Hz技術(shù)電視值不值得買(mǎi)？

    目前幾乎所有的彩電廠商都非�？粗�100/120Hz+MEMC技術(shù)，并且競(jìng)相將這種技術(shù)運(yùn)用于新推出的液晶電視�，F(xiàn)在消費(fèi)者隨意走進(jìn)一家家電大賣(mài)場(chǎng)，瀏覽液晶電視，幾乎都會(huì)聽(tīng)到這樣的導(dǎo)購(gòu)宣傳詞：“由于應(yīng)用了倍頻插幀技術(shù)，雙倍提高了液晶電視的刷新頻率，所以就徹底消除了畫(huà)面拖尾現(xiàn)象”。如此神奇的技術(shù)，當(dāng)然是消費(fèi)者的不二之選。

    但實(shí)際上，液晶電視畫(huà)質(zhì)的優(yōu)劣，關(guān)鍵取決于軟硬件技術(shù)綜合素質(zhì)。譬如液晶面板的技術(shù)含量、內(nèi)部電路與圖像處理芯片的技術(shù)含量等。雖然從理論來(lái)說(shuō)，100/120Hz+MEMC技術(shù)的確是無(wú)懈可擊，但是這絕不是液晶電視畫(huà)質(zhì)最重要的決定因素，并且此類(lèi)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式各有巧妙不同，如果有優(yōu)異的液晶面板和可靠的電路與圖像芯片支持，100/120Hz技術(shù)+MEMC的改善效果肯定要好。

    但有的液晶電視的100/120Hz技術(shù)應(yīng)用因沒(méi)有足夠的硬件技術(shù)保障，最終改善效果一般都不大明顯。所以，值不值得購(gòu)買(mǎi)，最為重要的看是否貨真價(jià)實(shí)。