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投影機(jī)技術(shù)解析:逐行掃描和倍頻掃描

2011年06月08日 08:21   來(lái)源:萬(wàn)維家電網(wǎng)   字體【

【中國(guó)數(shù)字視聽(tīng)網(wǎng)訊】無(wú)論CRT、LCD還是等離子體顯示屏,要想把模擬電視信號(hào)變成圖像顯示出來(lái),不可能是一幅畫(huà)面同時(shí)出現(xiàn),而是一行一行地進(jìn)行電-光的轉(zhuǎn)換,這種轉(zhuǎn)換與拼湊過(guò)程是利用人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象,以此使人感到是一幅完整的圖像。這種以行為單位的拼湊過(guò)程,即通常稱的“行掃描”。行掃描形成單幅畫(huà)面,而多幅畫(huà)面的更換由場(chǎng)完成。當(dāng)這種連續(xù)畫(huà)面更換(即刷新)每秒大于16幅時(shí),人眼看到的將不是快速更換的畫(huà)面,而是連續(xù)的動(dòng)作。

由上述成像原理不難看出,如果拼湊一幅畫(huà)面的行數(shù)越多,此幅圖像的垂直方向表現(xiàn)的內(nèi)容也越細(xì)膩。刷新速度越快,使人感覺(jué)圖像活動(dòng)的過(guò)程連續(xù)性越強(qiáng),光的閃爍感也越小。但是,提高行數(shù)(即行掃描頻率)和刷新速度(即場(chǎng)頻),都必須以提高系統(tǒng)的成本來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此電影機(jī)的設(shè)計(jì)者,使影片每秒通過(guò)鏡頭24張,當(dāng)影片在鏡頭前停留的1/24秒的過(guò)程中,再將鏡頭遮擋一次,巧妙地使人眼仿佛有48張影片的觀看效果,從而感覺(jué)不到明顯的光閃爍。

電視播放的連續(xù)畫(huà)面,即借鑒了電影的遮光過(guò)程,在不提高行/場(chǎng)頻率而重現(xiàn)使人眼可以接收的連續(xù)畫(huà)面,同時(shí)不感到閃爍,將一幅畫(huà)面分成兩來(lái)拼湊。第一次先由奇數(shù)行拼出半幅輪廓不太清晰的畫(huà)面,然后再拼湊偶數(shù)行的另半幅,兩幅畫(huà)面重疊,使視覺(jué)神經(jīng)感覺(jué)到較清晰的一幅畫(huà)面。

利用此隔行掃描的方式,形成每秒50場(chǎng),即25幅畫(huà)面的活動(dòng)圖像。雖然有50次畫(huà)面刷新率,實(shí)際奇數(shù)行和偶數(shù)行為不完整的畫(huà)面,構(gòu)成連續(xù)圖像有跳動(dòng)感是必然的,刷新50次只減小了光的閃爍感,而與移動(dòng)畫(huà)面的連續(xù)性無(wú)關(guān)。

掃描行數(shù)較低,限制了圖像垂直分辨率的提高,以國(guó)內(nèi)PAL制為例,其625行的掃描線除去兩場(chǎng)回掃過(guò)程占用50條,實(shí)際能顯示圖像的只有575行,即為PAL制電視的商高垂辨率。

由此可見(jiàn),提高畫(huà)面清晰度的關(guān)鍵是提高行和場(chǎng)掃描頻率。但是,其結(jié)果勢(shì)必使信號(hào)無(wú)線發(fā)射過(guò)程中占用更寬的頻帶。例如將PAL制每場(chǎng)用逐行方式由575行構(gòu)成完整畫(huà)面刷新50場(chǎng),使掃描行數(shù)由625行提高為1250行,那么目前的1-12頻道就只能容納6個(gè)頻道,且接收發(fā)送設(shè)備均相應(yīng)復(fù)雜化。

這種圖像質(zhì)量與頻寬的折衷方式,即目前的隔行掃描,沿用了半個(gè)世紀(jì),只是為了壓約縮發(fā)射頻寬。

隨著DVD的日益普及,對(duì)圖像的質(zhì)量要求越來(lái)越高,迫使人們開(kāi)辟逐行掃描的顯示方式。在HDTV尚未普及之前,原有的電視機(jī)如何提高畫(huà)質(zhì),是數(shù)字式模擬電視亟待解決的問(wèn)題。為此,70年代歐洲率先推出了倍頻掃描的方案,即目前電視廣告上宣傳的100HZ倍頻掃描系統(tǒng)。

這種倍頻方式是利用大規(guī)模數(shù)字集成電路,先將摸擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字視頻信號(hào),在掃描電路中使用存儲(chǔ)器將每場(chǎng)數(shù)字信號(hào)存儲(chǔ)一次,讀取兩次,因而由50場(chǎng)變成100場(chǎng),有助于消除畫(huà)面的閃爍感。

但是,此100場(chǎng)畫(huà)面中有一半畫(huà)面是重復(fù)的,所以稱此倍頻方式為AA BB制,即無(wú)論奇數(shù)行還是偶數(shù)行組成的一場(chǎng)幸免出現(xiàn)兩次,并不能補(bǔ)充移動(dòng)畫(huà)面的跳動(dòng)感的改善。

例如在播送--快速移動(dòng)物體從屏幕左邊移到右邊,如果要想使人感到物體是逐步快速移動(dòng),應(yīng)由越多的畫(huà)面受獎(jiǎng)移動(dòng)才行。

如果演示整個(gè)移動(dòng)過(guò)程只有兩張畫(huà)面,那么,就不能構(gòu)成移動(dòng),而是跳動(dòng)。因?yàn)橐苿?dòng)圖像構(gòu)成的畫(huà)面越少,每幅畫(huà)面內(nèi)容移動(dòng)距離過(guò)大,必將形成卡通片中人物的動(dòng)作形象。

AA BB制倍頻,只是重復(fù)畫(huà)面,而無(wú)中間的移動(dòng)過(guò)程加入,嚴(yán)格地說(shuō)只是消除光的閃爍感,而無(wú)助于移動(dòng)畫(huà)面跳動(dòng)感的改善。對(duì)垂直分辯率的提高也是如此,盡管掃描行數(shù)增加一倍,但構(gòu)成圖像垂直結(jié)構(gòu)的有效行數(shù)仍不變,因?yàn)槠渲杏幸话胄袛?shù)是簡(jiǎn)單的重復(fù)。

因此,AA BB制只能使光閃爍感明顯減弱,以改善畫(huà)面質(zhì)量的說(shuō)法不確切。當(dāng)然,這種方式是在20年前誕生的,用今日的DVD高畫(huà)質(zhì)來(lái)要求是不公正的。但不實(shí)廣告詞中稱100HZ倍頻掃描將隔行變?yōu)橹鹦袙呙璧恼f(shuō)法,有誤導(dǎo)之嫌。

當(dāng)然,徹底解決電視畫(huà)面清晰度的問(wèn)題,只有采用逐行掃描的HDTV方案屬最佳途徑。為了在此過(guò)渡時(shí)期不使大量隔行掃描視頻器材統(tǒng)統(tǒng)報(bào)廢,目前出現(xiàn)了一種較好的方案——倍線器,即將隔行掃描轉(zhuǎn)化為逐行掃描的轉(zhuǎn)換器。

這種轉(zhuǎn)換器彩數(shù)字技術(shù),對(duì)隔行掃描圖像中前一行和后一行進(jìn)行取樣比較,檢出不同部分重新組合,然后將介于兩行之間的過(guò)渡信息組成新的一行,以在提高掃描行數(shù)的同時(shí)增加整幅圖像的信息量。采用此方式后,電視機(jī)行/場(chǎng)頻率提高,且移動(dòng)圖像連續(xù)性增強(qiáng),可大幅度提高畫(huà)面清晰度。

這種稱之為倍線技術(shù)的方式,可以將目前隔行掃描的電視改為逐行掃描,它不同于普通的單純記憶、存儲(chǔ)形成的100HZ倍頻掃描。類似的倍線器已出現(xiàn)在市場(chǎng)上,但售價(jià)不菲。可喜的是,目前有的高檔電視機(jī)身內(nèi)置這種倍線器。

如松下公司的TC-33TF12型彩電已有此內(nèi)置功能,可以將普通TV節(jié)目、DVD等隔行掃描信號(hào)變成逐行掃描顯示,提高了分辨率,同時(shí)還徹底消除了運(yùn)動(dòng)畫(huà)面的抖動(dòng),此倍線器實(shí)際已將摸擬電視的掃描系統(tǒng)向HDTV靠攏。

與此同時(shí),索尼公司的DCR-TRV900型DV攝像機(jī)也內(nèi)設(shè)逐行掃描功能。因此看來(lái)在摸擬電視機(jī)中此功能會(huì)迅速普及,將會(huì)以較低價(jià)格出現(xiàn)在市場(chǎng)上。

(編輯:盈旭)

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