解決液晶拖尾 120Hz倍頻插幀技術(shù)分析

并非炒作，100/120Hz刷新頻率技術(shù)分析

    一直以來(lái)，液晶電視最大的不足就是在動(dòng)態(tài)畫面顯示上的拖尾和模糊現(xiàn)象，在顯示高速畫面時(shí)，普遍存在殘影、拖尾現(xiàn)象，所以喜歡收看體育頻道、喜歡看快速刺激大片的朋友都不是很滿意液晶的效果。而為了驅(qū)除這個(gè)詬病，廠家都一直在尋求技術(shù)突破，在想方設(shè)法提升液晶電視的動(dòng)態(tài)顯示效果。我們都知道，動(dòng)態(tài)圖像要好，最常見的處理技術(shù)就是縮短液晶的響應(yīng)時(shí)間，盡量將響應(yīng)時(shí)間提升至4ms、2ms甚至1ms。而近段時(shí)間，100Hz或者120Hz的液晶電視被各大廠家廣泛宣傳，頻頻見于各大媒體，賣場(chǎng)里面我們也可以時(shí)常聽見“刷新頻率高了，動(dòng)態(tài)清晰度也就高了”的推銷說辭。那100/120Hz刷新頻率的液晶電視?究竟是行之有效還是糊弄炒作?我們不妨來(lái)分析一下。

    (一)

    對(duì)于液晶電視拖尾現(xiàn)象，盡管業(yè)內(nèi)一直在不斷改善，但仍然長(zhǎng)期沒有什么質(zhì)的飛躍，根本原因是因?yàn)橐壕У墓ぷ髟�理所致。液晶電視依靠液晶板里的液晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)控制光線的通過形成圖像，而液晶體的轉(zhuǎn)動(dòng)有一個(gè)過程，需要一個(gè)反應(yīng)時(shí)間，所以在表現(xiàn)運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)有滯后的現(xiàn)象，就是我們說的拖尾。故此簡(jiǎn)略分析一下，拖尾現(xiàn)象原因有三：第一，拖尾現(xiàn)象是響應(yīng)時(shí)間不夠短的問題;第二，拖尾現(xiàn)象是人眼本身的問題;第三，拖尾現(xiàn)象是視頻優(yōu)化技術(shù)不過關(guān)的問題。

    國(guó)家廣播電視產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心數(shù)字電視實(shí)驗(yàn)室主任李劍指出，解決液晶電視的拖尾問題有兩個(gè)途徑：一個(gè)就是提高液晶分子的響應(yīng)時(shí)間;另一個(gè)則是電路處理技術(shù)的提升。廠家們現(xiàn)在大力宣傳的100/120Hz刷新頻率的液晶電視就屬于后面一個(gè)思路，支持100Hz或120Hz屏幕刷新頻率，這可大幅改善圖像抖動(dòng)程度，提高圖像穩(wěn)定性，它在提升液晶電視的動(dòng)態(tài)顯示效果方面確實(shí)能起到一定的作用。

120Hz倍頻插幀技術(shù)原理分析

120Hz倍頻插幀技術(shù)

    原來(lái)，100/120Hz刷新頻率確有效果。那刷新頻率?這究竟又是怎樣一個(gè)概念?簡(jiǎn)單地說，刷新頻率就是屏幕每秒鐘畫面被刷新的次數(shù)，也就是每秒能顯示多少幅圖像，刷新頻率的單位是赫茲(Hz)。你也可以換個(gè)角度來(lái)理解，看電影時(shí)我們看到的其實(shí)是一副一副靜止的畫面，根據(jù)人眼睛的視覺停留效應(yīng)，前一副畫面留在大腦中的印象還沒消失，緊接著后一副畫面就跟上來(lái)了，而且兩副畫面間的差別很小，一個(gè)動(dòng)作要用很多副畫面來(lái)顯示，這樣我們就感覺畫面在動(dòng)了，這一副一副的更換畫面，就是在刷新，假設(shè)一個(gè)動(dòng)作由24張畫面完成，我們看上去就有點(diǎn)像動(dòng)畫片，而這個(gè)動(dòng)作增加到48張的話，看上去就自然多了，這就是刷新頻率。一般來(lái)說，刷新頻率越高越好，圖象就越穩(wěn)定，對(duì)眼睛的影響也越小。

120Hz倍頻插幀技術(shù)

    目前，液晶電視的100/120Hz刷新頻率的技術(shù)筆者暫時(shí)統(tǒng)一稱為插幀倍頻技術(shù)，其原理就是采用動(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，將普通平板電視的60Hz刷新率提升至120Hz。這樣，運(yùn)動(dòng)畫面更加清晰流暢，優(yōu)于4毫秒響應(yīng)效果，從而達(dá)到清除上一幀圖像的殘影、提高動(dòng)態(tài)清晰度的效果，將影像拖尾降至人眼難以感知的程度。盡管說現(xiàn)階段，多個(gè)廠家的多款產(chǎn)品采用類似這種技術(shù)的名稱都不一樣，但是都是通過倍幀加速、分幀消影、精幀還原一系列精確運(yùn)算，將液晶電視顯示信號(hào)從原來(lái)每秒60幀提升到現(xiàn)在的每秒120幀、240段，有效地解決了液晶電視播放運(yùn)動(dòng)畫面時(shí)出現(xiàn)的殘影、拖尾等問題，使液晶電視運(yùn)動(dòng)畫面更穩(wěn)、更快、更清晰。當(dāng)然，不同廠家在技術(shù)上還是有差別的。有的廠家在兩幀之間插入的是全黑幀，有的廠家則是插入經(jīng)過計(jì)算生成的新的一幀。一般來(lái)說，后者與前者相比，除了能夠達(dá)到清除上一幀圖像的殘影之外，還能夠讓物體運(yùn)動(dòng)的軌跡更連續(xù)，因此，實(shí)際觀看的感覺拖尾現(xiàn)象明顯減輕，動(dòng)態(tài)清晰度大幅度提高

    另外，除了電路的改善，120HZ技術(shù)必須建立在專用的屏幕(120HZ專用屏)基礎(chǔ)上才能發(fā)揮作用，所謂120HZ專用屏，就是指黑-灰轉(zhuǎn)換速度非�？斓钠痢，F(xiàn)在的屏主要是50/60HZ，就如同普通的CRT電視機(jī)，120HZ屏就如同100HZ機(jī)器，需要屏、電路同時(shí)支持�，F(xiàn)時(shí)，120HZ專用屏基本還不是FULLHD的，已應(yīng)用于量產(chǎn)的主要是一系列WXGA解析度(1366x768)電視面板，包括32英寸、37英寸及42英寸。那大家就會(huì)明白為什么東芝目前的只有32寸和42寸上采用頻插幀技術(shù)，而47寸卻沒有的主要原因了。

主要廠家120Hz倍頻插幀技術(shù)一覽

(三)

    (1)東芝“極光瞬影”技術(shù)

東芝“極光瞬影”技術(shù)

東芝“極光瞬影”技術(shù)

    東芝在2006年11月29日于國(guó)內(nèi)發(fā)布RegzaWL68C系列的時(shí)候，已經(jīng)推出了結(jié)合PAL100Hz高刷新頻率的“極光瞬影”技術(shù)，其就是在原始信號(hào)源的50幀圖像之間，插入經(jīng)過計(jì)算生成的新的一幀，將原本中國(guó)PAL制式50Hz屏幕刷新率提高一倍達(dá)到100Hz，從而將影像拖影降至肉眼難以感知的程度，比較好地改善了動(dòng)態(tài)畫面質(zhì)量，即使激烈的動(dòng)態(tài)畫面也能清晰表現(xiàn)。PAL100Hz技術(shù)針對(duì)中國(guó)50Hz的信號(hào)源研發(fā)而成，同時(shí)在NTSC支持下也可以自動(dòng)提供60Hz倍頻到120Hz的功能。

    而在2007年01月09日，在CES展會(huì)前的發(fā)布會(huì)上，東芝又展示了新款Regza“睿智”液晶電視，其主要是對(duì)“極光瞬映”進(jìn)行了改進(jìn)。在NTSC制式下，通過120Hz刷新率的“極光瞬映”技術(shù)結(jié)合“ClearFrame”黑屏插入技術(shù)，在相鄰兩幀畫面之間通過插入黑色畫面從而消除液晶固有的拖影現(xiàn)象。由于頻繁的黑屏插入容易帶來(lái)閃爍感和屏幕亮度的顯著降低，因此RegzaLX177系列的“ClearFrame”技術(shù)在啟用黑屏插入的同時(shí)會(huì)對(duì)畫面內(nèi)容進(jìn)行分析，通過反轉(zhuǎn)Gamma曲線(InverseGamma)確保關(guān)鍵過渡畫面不會(huì)丟失，在改善響應(yīng)速度的同時(shí)能夠避免亮度的顯著降低。

索尼Motion flow120Hz幀插入技術(shù)

(2)索尼Motionflow120Hz幀插入技術(shù)

    對(duì)于120Hz倍頻插幀技術(shù)，索尼稱之為Motionflow。它同樣是通過將每秒鐘圖像刷新的頻率加倍，在正常畫面中間插入過渡幀來(lái)減弱液晶分子的穩(wěn)態(tài)(Hold-type)效應(yīng)，從而使回放動(dòng)態(tài)畫面更為清晰流暢。

索尼Motionflow 120Hz幀插入技術(shù)

    雖然同樣是120Hz刷新率，但索尼BRAVIA的Motionflow在技術(shù)方面又有獨(dú)到之處。除了支持60Hz的數(shù)字信號(hào)格式外，還支持24p的電影格式，通過對(duì)相鄰兩幀圖像運(yùn)動(dòng)方向的判斷，插值運(yùn)算來(lái)生成過渡幀插入從而消除液晶電視在顯示動(dòng)態(tài)畫面時(shí)容易出現(xiàn)的拖影，確保更加流暢的動(dòng)態(tài)效果。在24p的電影播放中，正常的兩幀畫面之間最多可插入4個(gè)過渡幀。

索尼Motionflow 120Hz幀插入技術(shù)

    目前索尼只將120Hz刷新率應(yīng)用在了1366×768的高清規(guī)格產(chǎn)品中，2007年3月28日推出的J5000系列就全面采用了120Hz刷新率。J5000系列的過渡幀插入功能劃分了3個(gè)檔位，按照不同的頻率插入過渡幀，檔位越高，插入過渡幀的間隔就越短，最高為1:1，即在每?jī)蓭�畫面之間插入一個(gè)過渡幀，這對(duì)于電視的運(yùn)算能力是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。當(dāng)然，由于過渡幀的插入導(dǎo)致用戶實(shí)際看到的畫面比正常情況下要多，并且過渡幀的運(yùn)算需要耗費(fèi)時(shí)間，有可能導(dǎo)致在某些情況下出現(xiàn)音畫不同步的現(xiàn)象，因此索尼在J5000系列內(nèi)置的游戲模式中就關(guān)閉了幀插入的功能。

康佳“幀像240”技術(shù)

(3)

康佳“幀像240”技術(shù)

    康佳“幀像240”技術(shù)的基本原理是在刷新頻率為120HZ的屏幕基礎(chǔ)上，搭載以180兆雙倍速處理IC和海量DDR內(nèi)存為基礎(chǔ)的第七代芯片平臺(tái)，通過倍幀加速、分幀消影、精幀還原一系列優(yōu)化運(yùn)算，將液晶電視顯示信號(hào)從原來(lái)每秒60幀提升到120幀、240段，可有效提高畫面穩(wěn)定性，縮短響應(yīng)時(shí)間，解決了液晶電視普遍存在的閃爍、拖尾問題，從而得到更穩(wěn)定、更流暢、更逼真的畫質(zhì)效果。代表機(jī)型為20A系列。

廈華 微晶120Hz技術(shù)

(4)廈華微晶120Hz技術(shù)

廈華微晶120Hz技術(shù)

    廈華的微晶120Hz技術(shù)也在傳統(tǒng)的兩幀圖像之間加插一幀運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀，將普通平板電視的60Hz刷新率提升至120Hz，運(yùn)動(dòng)畫面徹底清晰流暢。而且廈華還采用特有的微晶雙核六色處理系統(tǒng)，在三原色的基礎(chǔ)上，運(yùn)用三補(bǔ)色進(jìn)行加強(qiáng)補(bǔ)償，達(dá)到紅、綠、藍(lán)、青、黃、紫共六色顯像，畫面飽和度與鮮艷度大大增強(qiáng)，一切影像比較活靈活現(xiàn)。代表機(jī)型是R35系列的藍(lán)海系列。

TCL 120Hz倍頻技術(shù)

(5)TCL120Hz倍頻技術(shù)

TCL120Hz倍頻技術(shù)

    TCL直接稱為120Hz倍頻技術(shù)，通過芯片的ME/MC(運(yùn)動(dòng)預(yù)算及運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償)技術(shù)，將液晶面板的場(chǎng)頻由60Hz提升為120Hz，代表型號(hào)是L42H61D。能比較有效解決圖像快速運(yùn)動(dòng)過程中的拖尾和模糊，增強(qiáng)圖像的清晰度和對(duì)比度。另外，創(chuàng)維也采用了ME/MC算法進(jìn)行插幀，實(shí)現(xiàn)了120Hz倍頻掃描。

    當(dāng)然，除了以上品牌，還有三星、LG等品牌也在就推出了這類產(chǎn)品，在這里就不一一介紹了。