| 適應性每圖元反交錯處理
數位顯示器,例如HDTV、DVI顯示器和CRT監視器,最終都需要逐行掃描的信號才能正確顯示。如果接收到的是隔行掃描的信號,在顯示之前必須先轉換成逐行掃描的信號。
隔行掃描的視頻圖像由場組成。每場包含一幀畫面中的一半數量的掃描線。一場畫面由原始畫面的偶數或奇數掃描行構成。在隔行顯候,螢幕從上至下刷新兩次,第二次的掃描線是穿插在第一次的每行之間。數位顯示器使用的是逐行掃描,意味著它們在一次刷新的時候就掃描完所有行,這樣每場就需要相對於隔行掃描兩倍的資料量。因此,在數位顯示器上顯示之前,隔行掃描的視頻資料格式必須轉換成逐行掃描的信號。這種把輸入的隔行信號轉換為輸出的逐行信號的處理過程叫做反交錯處理。
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| 隔行格式對比隔行逆轉 |
有兩種能夠將隔行信號轉換為逐行信號顯示在數位顯示器上的方法,分別為“Bob”和“Weave”。
“Bob”(場內插值)是一種完全丟棄一個場中隔行視頻資料的方法。所有奇數場或者所有偶數場被丟棄。利用剩下來的場,在現有掃描線間隙中採用插補的方式得到完整的非隔行幀供逐行掃描顯示器顯示。這種方法不考慮丟棄的那些場的信號。
“Weave”(合併)是一種結合隔行掃描圖像中的奇數場和偶數場來生成完整的非隔行幀供逐行掃描顯示器顯示的方法。
每種方法執行起來都很簡單,在現階段也在視頻行業內廣泛使用中。但是這些方法得到的都只是糟糕的視覺效果。
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| Bob和Weave |
“Bob”適合處理運動圖像,不適合處理靜態圖像。例如:如果隔行視頻是480i(NTSC制式),那麼Bob方法將使用240條奇數場或偶數場的掃描線通過插值來生成非隔行的480線的幀供逐行掃描監視器來顯示。結果是垂直解析度只有一半了。儘管這種方法可以工作的很好,但是它會導致圖像在垂直方向上的模糊和細節損失。這種缺陷會在現場視頻中的文本和固定物件/標誌上非常明顯。某些圖像可能看起來會上下跳躍。這種缺陷可能在幀率的轉換中變得更糟糕,例如從60Hz轉換到72Hz。
“Weave”對於靜態圖像的顯示非常完美,因為它使用了所有資訊來生成盡可能好的圖像。它在靜態圖像時工作地很好,但是動態畫面時會產生惱人的梳狀羽化模糊。快速的視頻和文本滾動會讓人無法忍受。所謂羽化,就是移動物體的垂直邊緣看起來像羽毛那樣。當圖像移動時,任何嘗試去交織場都會導致嚴重的運動模糊。因為記錄的時候就是採用隔行的方式進行,由非同一時間的兩場信號來組成一個完整的幀。一個時間點的一幀記錄為奇數場,一秒的1/60時間之後記錄為偶數場(NTSC制式)。在這個時間段內一輛速度60英里/小時汽車將會移動大約1.5英尺,所以奇偶場的垂直邊緣將會分離這樣的距離出來。簡單地合成場而導致的這種錯誤叫做“梳狀模糊”或“羽化模糊”缺陷。
解決這個問題的簡單方法就是在“bob”和“weave”這兩種方法中切換,根據兩場來判斷是否是運動畫面。基於場間比較,使用簡單的運動計算,這個技術可以判斷當圖像運動時採用“bob”的處理方法,當圖像靜止時採用“weave”處理方法。聽起來這是解決“bob”和“weave”問題的好辦法,可是很遺憾,大部分的幀都是包含動態和靜態圖像的混合畫面,因此無論選擇哪種方法,畫面中未經最佳化的部分都會產生缺陷。
最先被應用到DeltaChrome圖像處理器而後又在Chrome S20系列圖像處理器上得到進一步改進的S3 Graphics' Chromotion技術提供了精確的最佳化掃描處理判斷,和更高級的反交錯處理。
因為大部分圖像都包含靜態和動態部分,所以Chromotion的適應性每圖元反交錯處理技術是通過精確到圖元的運動檢測來最佳化判斷是否採用“bob”或“weave” 基於圖元的處理。這種高級演算法通過關注上一場、下一場和當前場中的的圖元,計算出是否存在運動畫面。因此它會生成當前幀中適當的對應圖元。因為這種高級演算法是基於圖元而不是基於場來判斷的,所以它能去除運動物體中的視覺缺陷,並保留全圖元的非移動部分畫面。結果就能得到高品質的清晰畫面,即使是在HDTV逐行掃描顯示器上。
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