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文檔簡(jiǎn)介

1、淺析影片轉(zhuǎn)視像幀頻轉(zhuǎn)換 為了更好地理解一些新近的概念,我們得先了解電影片如何轉(zhuǎn)成電視視頻圖象,了解逐行與隔行顯示的本質(zhì)。據(jù)此,下面的描述不是作論文方式的定義與描述,而是作全面的介紹。下面的一些可視動(dòng)畫(huà),盡管其占用文件字節(jié)很大,但卻是說(shuō)明的要點(diǎn)并可供反復(fù)觀看。運(yùn)動(dòng)畫(huà)面并非所有連續(xù)運(yùn)動(dòng)組成,而是由許多靜止畫(huà)面逐次快速顯示。影院內(nèi)放影的電影片,它是按每秒鐘顯示24幅畫(huà)面,NTSC電視系統(tǒng)在這方面就不同于影片,這使得電影片的視像顯示變得復(fù)雜。電視產(chǎn)生圖像畫(huà)面,它是通過(guò)在顯像管上掃描光線,從左到右、從上到下,來(lái)實(shí)現(xiàn)的整屏圖像。我們所稱(chēng)呼的,組成圖像的“幀”,它是由交叉的兩場(chǎng)組成:即第一場(chǎng)由該幀的所有奇數(shù)

2、光線,稱(chēng)奇數(shù)行線組成,從1到達(dá)525,第二場(chǎng)由該幀的所有偶數(shù)光線,稱(chēng)偶數(shù)行線組成,從2到524。結(jié)果使得一幀完整的視像畫(huà)面僅一半在一個(gè)時(shí)間內(nèi)顯示,這種情景在左圖作了個(gè)模擬。掃描第一場(chǎng),顯示畫(huà)面的一半,再掃描第二場(chǎng),才把畫(huà)面的另一半補(bǔ)齊。傳統(tǒng)的說(shuō)法就是把NTSC電視說(shuō)成每秒顯示30幀畫(huà)面,每幀畫(huà)面由隔行的兩場(chǎng)組成,我們?cè)O(shè)法在本專(zhuān)題上把這種含糊說(shuō)法說(shuō)清楚。我們得知道1、場(chǎng)可構(gòu)成一幀畫(huà)面,那么第2和3場(chǎng),第3和4場(chǎng),第4和5場(chǎng),也可同樣可構(gòu)成一個(gè)影像畫(huà)面,因此,我們不用幀來(lái)說(shuō)明隔行電視,而是用場(chǎng),即隔行場(chǎng)來(lái)說(shuō)明,這樣每秒就有60場(chǎng)。隔行掃描顯示的主要缺陷是: ??煽吹矫啃袠?gòu)線,。奇偶場(chǎng)逐次快速交替顯

3、像引起閃爍即場(chǎng)閃,(3)。隔行技術(shù)所帶來(lái)的“羽毛邊”(或稱(chēng)“梳狀”,或稱(chēng)“鋸齒效應(yīng)”)和“行抖”兩個(gè)重大缺陷。若畫(huà)面中有運(yùn)動(dòng)物體或攝像過(guò)程中攝像機(jī)移動(dòng),后兩種情形就會(huì)出現(xiàn)。運(yùn)動(dòng)物體在一場(chǎng)是個(gè)位置,在另一場(chǎng)又是另一個(gè)位置,這就會(huì)產(chǎn)生鋸齒邊緣和行線光差抖閃(行抖)。即使是由電影片轉(zhuǎn)成視像,并且場(chǎng)1和場(chǎng)2是按隔行構(gòu)成同一幀畫(huà)面,也會(huì)看到鋸齒形。因?yàn)槟愕囊曈X(jué)把第1幀畫(huà)面的第2場(chǎng)和第2幀畫(huà)面的第1場(chǎng)構(gòu)成一幅畫(huà)面。右圖的動(dòng)畫(huà)是一個(gè)從左到右移動(dòng)的馬鈴薯,作為隔行顯示運(yùn)動(dòng)物體的一個(gè)例子。場(chǎng)場(chǎng)顯示這個(gè)馬鈴薯,逐次一點(diǎn)點(diǎn)向右移。由于各場(chǎng)是由隔行掃描線組成,垂直方向的鋸齒是存在的,只有當(dāng)馬鈴薯不移動(dòng)后,其組成畫(huà)面的

4、最后兩場(chǎng)5和6才不會(huì)出現(xiàn)。用隔行顯示。顯示尺寸越小,這種缺陷就越不明顯。在現(xiàn)實(shí)生活中你想看到這種效果,可挨近隔行電視機(jī)看看,注意看不動(dòng)的物體并等著它的移動(dòng),你就會(huì)看到這種情形。在上面的動(dòng)畫(huà)馬鈴薯是水平方向移動(dòng)的,若垂直方向移動(dòng)就會(huì)出現(xiàn)行抖。磚墻建筑的水平白線條就是一個(gè)很好的例子。當(dāng)攝像機(jī)上下移動(dòng)或磚墻上下擴(kuò)展,在某一移動(dòng)速率下,會(huì)出現(xiàn)一場(chǎng)有水平白線,下一場(chǎng)沒(méi)有,即水平白線消失又出現(xiàn)。這就象夜空中星星的閃爍或就叫“抖閃”。即使圖像沒(méi)有移動(dòng),也有可能看到行抖動(dòng)。如視像畫(huà)面中物體細(xì)節(jié)部分本身的垂直高度不到兩行掃描線的高度,它僅能在一場(chǎng)中出現(xiàn),在播放該靜止畫(huà)面細(xì)節(jié)部分時(shí),行線就會(huì)出現(xiàn)、消失、再出現(xiàn)、再

5、消失,行抖動(dòng)就產(chǎn)生了。為了理解電影片如何轉(zhuǎn)換成視像模式,有必要了解隔行的一些基本知識(shí),你會(huì)看到這是個(gè)重要因素。如:如何把每秒24幀電影片轉(zhuǎn)成每秒60場(chǎng)的視像?簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)計(jì)算可知,每4幀電影畫(huà)面(1/6秒),我們得有10場(chǎng)的視像畫(huà)面(也是1/6秒)。而我們不能僅對(duì)每4幀電影畫(huà)面作加倍處理,否則畫(huà)面就會(huì)出現(xiàn)間歇性的拖帶。相應(yīng)地,用所知的3-2疊次法可以把4幀電影畫(huà)面轉(zhuǎn)成10場(chǎng)視像畫(huà)面,各幀電影畫(huà)面交替形成了3場(chǎng)和2場(chǎng)視像畫(huà)面,因此定義為3-2模式。如下是涉及把4幀電影畫(huà)面按3-2疊次法來(lái)轉(zhuǎn)換的流程圖:按隔行形式顯示注意只要一場(chǎng)跟在另一場(chǎng),而這一場(chǎng)是從不同幀電影畫(huà)面中產(chǎn)生的,就有可能看到異常現(xiàn)象,如羽

6、狀邊。構(gòu)成視像畫(huà)面(前場(chǎng)來(lái)自一個(gè)電影幀畫(huà)面,后場(chǎng)來(lái)自下一個(gè)電影幀畫(huà)面)的兩幀電影畫(huà)面,只要有存在任何差異,如亮度或色度,或特別是運(yùn)動(dòng)畫(huà)面,像這樣把兩場(chǎng)合并在屏幕上,就一定會(huì)產(chǎn)生某一缺陷。實(shí)際上即使包含10場(chǎng)隔行畫(huà)面的這種微小的動(dòng)畫(huà)合成也能看到如近觀千年獵鷹所出現(xiàn)的一些異常缺陷。這就是現(xiàn)實(shí)生活。只要你在普通隔行顯示下觀看影片,就沒(méi)有更多的要說(shuō)了。你所看到的現(xiàn)象就是如上說(shuō)明的隔行顯示的情況。但是如果你有幸使用逐行電視,就可看看下面情況。逐行顯示器,如高性能的顯像管、LCD、DLP投影器和新的HDTV預(yù)置的電視,顯示逐行掃描圖像,它與隔行正相反。要顯示逐行圖像,顯像管得工作在更高的掃描頻率下,NTS

7、C制式是倍頻。由于掃描速度快一倍,原掃描一場(chǎng)隔行畫(huà)面的時(shí)間就可掃描整個(gè)一幀逐行畫(huà)面,從上面我們知道隔行顯示實(shí)際上每秒顯示60場(chǎng)畫(huà)面,但對(duì)逐行,每“場(chǎng)”現(xiàn)實(shí)際是一個(gè)完整畫(huà)面,包含所有的奇偶掃描線,從上到下。因此,我們現(xiàn)在稱(chēng)它為幀,它每秒顯示60幀,(當(dāng)然,若是通過(guò)電影片轉(zhuǎn)換成的,則只有24幀是單一獨(dú)立的。)逐行顯示的優(yōu)點(diǎn)是不場(chǎng)閃了,行掃描線更看不到了(可讓你更挨近電視觀看),只要圖像源原本是逐行的(電影片或逐行視像攝影機(jī)),它們就不會(huì)出現(xiàn)如上所述的隔行顯示的一些缺陷。通常用于恢復(fù)逐行圖像的術(shù)語(yǔ)叫去隔行,你也可能聽(tīng)到叫再交織。去隔行(或再交織)是把每對(duì)隔行場(chǎng)畫(huà)面再織成一幀逐行畫(huà)面(要1/60秒的時(shí)

8、間)并且至少要顯示兩次以添補(bǔ)第二場(chǎng)的時(shí)間空間。要求在屏幕上每秒顯示60幀是基于人類(lèi)的特征,它的專(zhuān)利叫避閃頻點(diǎn),指到底我們每秒要看多少幀畫(huà)面,才能讓我們的視覺(jué)把它熔成一幅不閃的畫(huà)面。對(duì)每個(gè)產(chǎn)生3場(chǎng)的那幀電影畫(huà)面,其第3場(chǎng)是第1場(chǎng)的拷貝,甚至無(wú)需存在DVD中(假若MPEG-2壓縮設(shè)置無(wú)誤)。不是對(duì)這些拷貝場(chǎng)進(jìn)行編碼,而是用DVD標(biāo)識(shí)“首場(chǎng)重復(fù)”和“頂場(chǎng)為先”引導(dǎo)MPEG解碼器如何工作。具有逐行輸出的放像機(jī)得把來(lái)自于各幀電影畫(huà)面的每?jī)蓤?chǎng)組成成一幀完整的逐行畫(huà)面,它看起來(lái)就像原來(lái)的電影畫(huà)面,現(xiàn)在你得考慮DVD每秒只有24幀畫(huà)面,但逐行顯示每秒得有60完整畫(huà)面。為了空插這些畫(huà)面,DVD放像機(jī)按1,1,1

9、,2,2,3,3,3,4,4,次序來(lái)顯示各幀電影畫(huà)面。按3:2模式逐次顯示這種形式顯示動(dòng)畫(huà)與電影模式很相近了。但它有“頓顫”的趨向,因?yàn)槊扛粢粠碾娪爱?huà)面顯示時(shí)間要比其前一幀要長(zhǎng)1/60秒。我們所做的10幅逐行顯示畫(huà)面的這種小合成就可以看到這種“頓顫”。以后,放像機(jī)和顯示器都得提升掃描頻率,從每秒60場(chǎng)到每秒72場(chǎng),那么每場(chǎng)只占用1/72秒,可讓放像機(jī)每幀電影畫(huà)面顯示3幀(24*3=72),可消除幀移動(dòng)產(chǎn)生的頓顫、進(jìn)而克服避閃頻點(diǎn)的問(wèn)題(每秒60場(chǎng)在很好的視覺(jué)環(huán)境下僅剛剛夠)。畫(huà)面看上去按勞1,1,1,2,2,2,3,3,3,4,4,4,次序。每秒72幀僅對(duì)電影片形式的視像碟使用,它是24的整

10、數(shù)倍,而對(duì)每秒30幀的視像碟,處理效果就不好了。如上的處理實(shí)際上只是針對(duì)逐行視像源, 因?yàn)?場(chǎng)隔行組成的一幀畫(huà)面是從一幀電影畫(huà)面轉(zhuǎn)換來(lái)的,所以它相當(dāng)簡(jiǎn)單。要把國(guó)家的NTSC隔行視像源轉(zhuǎn)成逐行就要復(fù)雜的多,這些視像源,每場(chǎng)在時(shí)間上都是獨(dú)立的畫(huà)像,要轉(zhuǎn)成可接受的逐行畫(huà)面,就得采用運(yùn)動(dòng)適應(yīng)和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法去克服隔行視像源本身內(nèi)在的一些問(wèn)題。沒(méi)有更好的方法,上面兩種要實(shí)現(xiàn)是非常昂貴的。一旦我們?cè)u(píng)審了更多的投影機(jī)和高清電視后,我們?cè)僬覚C(jī)會(huì)說(shuō)明。為什么逐行放像機(jī)更好?在逐行DVD放像廣告滿天飛的情況下,許多人以為買(mǎi)來(lái)逐行掃描放像機(jī)帶回家里,插上電源,畫(huà)面就不一樣了,就象看全新的電影片。在此我們要告訴你并非如

11、此。假如你不知要注意些什么,逐行與隔行就沒(méi)什么差別。不是說(shuō)沒(méi)什么改進(jìn),而是這種改進(jìn)不是大多數(shù)觀眾所能注意到。一旦你明白這些改進(jìn)并懂得要看些什么,我們想大多數(shù)人會(huì)被其吸引,并且不再想觀看隔行的DVD機(jī)了。你所看到的變化幅度也取決于你以前看的是什么。假若你原看的是普通隔行電視,現(xiàn)轉(zhuǎn)去看480P的逐行掃描圖像,你應(yīng)該會(huì)看出,圖像平滑多了,更像影片了,可見(jiàn)的行構(gòu)線更看不清了,垂直可見(jiàn)清晰度也提高了,這種差異事實(shí)上是很明顯的。但是如果你的電視、像大多數(shù)高端電視,有內(nèi)置逐行器(常常叫倍行器),那么電視機(jī)就已經(jīng)把你的隔行信號(hào)轉(zhuǎn)成480P逐行,因此,平滑度,行構(gòu)線不明化特征都有了。那么逐行DVD放像機(jī)能做什么

12、用?一開(kāi)始就采用逐行會(huì)更好。換句話說(shuō),在DVD放像機(jī)上就采用逐行器就要比在電視機(jī)上采用要好。大多數(shù)高端電視有內(nèi)置運(yùn)動(dòng)適應(yīng)逐行器,不帶電影模式,所以這些機(jī)子不能從電影視像源中形成完美的逐行影視畫(huà)面。(電視的內(nèi)置逐行器,專(zhuān)用于視像源,如新聞廣播),但是幾乎所有的逐行DVD放像機(jī)都有帶電影模式的逐行器,當(dāng)然也包括我們對(duì)其評(píng)審的這些機(jī)子。(記住,電影源是每秒24幀,視像源是每秒30幀)。當(dāng)你觀看電影源的DVD片時(shí),其效果很好,細(xì)微的水平線或接近水平線的細(xì)小物體畫(huà)面,其行抖小得多了,在攝像機(jī)縮放和框移時(shí),其清晰度也不會(huì)下降,對(duì)高細(xì)節(jié)的畫(huà)面,其圖像噪聲也少。要看這種效果,可看背景中的一些細(xì)線條,尤其是在攝

13、像機(jī)慢速移動(dòng)時(shí)。有了好的電影模式逐行,一旦你看出這些細(xì)節(jié)部份有多清晰和銳化,你就不會(huì)再想回去看那隔行的電視了。假如你沒(méi)真正看出什么差別,那么也許你的電視機(jī)本身就有比大多數(shù)好的逐行器,它也有電影模式。于是在你的DVD放像切換逐行與隔行輸出,你看到很小的差別,也許就沒(méi)有差別。電視內(nèi)的逐行器可能正好與你DVD機(jī)內(nèi)的逐行器一樣好。然而,即使是這種情況,逐行放像機(jī)還是有一個(gè)優(yōu)點(diǎn):更高的清晰度。當(dāng)電視機(jī)處理逐行模擬信號(hào)時(shí),它得把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字,送入逐行芯片,然后再轉(zhuǎn)回模擬信號(hào),以供給顯像管。這個(gè)過(guò)程必然會(huì)使清晰度降低。降低可能不多,你會(huì)感到你能接受。有個(gè)好主意就是弄張Avia DVD碟放放,注意其清晰度

14、,看到底下降多少,大約丟失10條行線算好,10條算一般,20條或以上算差。有了逐行的DVD放像機(jī),你該可以獲得所有540電視線。但如果你的電視有電影模式的逐行器,并且你感到能忍受一些清晰度的損失,那么你自己可以省點(diǎn)錢(qián)去買(mǎi)個(gè)好的隔行放像機(jī)。有時(shí)你會(huì)碰到一些普通民眾在談?wù)撍麄兊闹鹦蟹畔駲C(jī)的色飽和度和黑度有多好。這是瞎談。逐行放像機(jī)并沒(méi)有他們以為的那樣去提高黑電平或色飽和度??雌饋?lái)不同的原因是逐行放像機(jī)采用的黑電平標(biāo)準(zhǔn)常常與隔行放像機(jī)采用的標(biāo)準(zhǔn)不同。它是因技術(shù)上的需要而引起標(biāo)準(zhǔn)的沖突。當(dāng)黑電平下降時(shí),屏幕上色飽和度就必然上升,因?yàn)榘咨煞莸脧纳食扇酥腥コ?。逐行放像機(jī)是如何工作的?信息是如何存在碟片

15、中?一開(kāi)始就明白DVDs碟片是為隔行顯示而設(shè)計(jì)的,這點(diǎn)是重要的。一直有荒唐的說(shuō)法認(rèn)為DVD碟片本身就是逐行的,所有的DVD放像機(jī)要播放逐行信號(hào)只是從碟片中抓起逐行幀畫(huà)面進(jìn)而顯示它們。事實(shí)上不完全是這樣。首先,一開(kāi)始大量DVD碟片的內(nèi)容都不是逐行的,用攝像機(jī)拍攝的視像,包括很多歌劇,一大堆的附加文檔材料和許多電視小品,它們本身就是隔行的。只有一開(kāi)始從電影上拍照下來(lái)的,或用逐行電視攝像機(jī)拍錄的,或從計(jì)算機(jī)里制作的那些內(nèi)容才是原始逐行的。但是即使這樣的內(nèi)容,也無(wú)需按逐行形式存入DVD碟片中。DVD碟片是基于MPEG-2格式編碼的,這種編碼要么用于逐行時(shí)序,要么用于隔行時(shí)序。但是不曾有人在DVD碟片上

16、用逐行時(shí)序編碼,因?yàn)榉畔駲C(jī)是專(zhuān)為隔行輸出而設(shè)計(jì)的。有趣的是,從不按逐行時(shí)序存儲(chǔ)畫(huà)面(如電影和視像),但不影響采用各個(gè)逐行幀畫(huà)面。這聽(tīng)起來(lái)像是語(yǔ)義上差別,實(shí)際上并不是。如果時(shí)序是逐行的,就要用到所有的各種規(guī)則以確保圖像材料從進(jìn)入到輸出仍是逐行的。而如果時(shí)序是隔行的,那么規(guī)則少些,也不要求使用逐行畫(huà)面,你可以把隔行畫(huà)面和逐行幀畫(huà)面混配在一起,放入你喜歡的剪集,只要每秒MPEG-2數(shù)據(jù)流包含60場(chǎng),不多也不少。(PAL制式DVD碟片是每秒50場(chǎng)),當(dāng)采用到逐行幀畫(huà)面,那純粹是為了提高壓縮效率,但考慮到MPEG解碼器,視像還是做成隔行的。在隔行時(shí)序里,解碼器要么保持各場(chǎng)分離,要么把它們合成一幀,這取決

17、那種最適合壓縮。在MPEG-2流(稱(chēng)“圖片結(jié)構(gòu)”)存儲(chǔ)的每幅圖像上都有一個(gè)標(biāo)識(shí),圖片結(jié)構(gòu)要么是含整個(gè)720*480像素的幀,要么是含單個(gè)720*240像素的“頂場(chǎng)”或“低場(chǎng)”。(我們以后學(xué)習(xí)頂場(chǎng)和底場(chǎng)的知識(shí))并且允許、但不再是要求設(shè)置一個(gè)“逐行幀”標(biāo)識(shí)以指示解碼器,該幀中的各場(chǎng)是來(lái)自于同一電影幀畫(huà)面,這樣可讓暫時(shí)和慢速移動(dòng)模式做得更好,可讓16*9圖像向下轉(zhuǎn)成4*3顯示做得更好。但是這也純粹是個(gè)選項(xiàng),不管圖像數(shù)據(jù)是按場(chǎng)結(jié)構(gòu)組成還是按幀結(jié)構(gòu)組成,也不管有沒(méi)有標(biāo)識(shí),顯示的內(nèi)容都會(huì)好。事實(shí)上,允許編碼器把來(lái)自不同幀電影畫(huà)面的各場(chǎng)合成在一起,甚至對(duì)本身是隔行的視像也這么做,這常常是為了取得更好的壓縮。

18、在這種情況下,不能以為編碼器就設(shè)了逐行標(biāo)識(shí),再者,即使真設(shè)了,按隔行顯示,在正常重放下也沒(méi)有差別。由于DVD碟片就為隔行顯示而做的,其凌亂的標(biāo)識(shí)比你想象的要普遍。我們要告訴你們的是,DVD碟片制作廠在制作DVD碟時(shí)就一直不注意它們應(yīng)該注意的事情,以致播放這些碟片時(shí),逐行DVD放像機(jī)目前就有難度把良好的逐行信號(hào)傳給電視。該醒悟了,逐行放像機(jī)和電視都出現(xiàn)了,現(xiàn)在做什么?仍然不斷地制作DVD電影碟嗎?碟片中的標(biāo)識(shí)以及各幀的結(jié)構(gòu),純粹作為提示。隔行視像可按幀存在碟中,而逐行幀也可以分成畫(huà)面。逐行幀標(biāo)識(shí)或有或無(wú),它對(duì)隔行播放不會(huì)造成差別,但就我們所看到,它對(duì)逐行播放就會(huì)造成很大差異。3-2下拉法如上面帕

19、萊恩所說(shuō),當(dāng)電影轉(zhuǎn)視像時(shí),每秒24幀的電影畫(huà)面,得轉(zhuǎn)成每秒60場(chǎng)(30幀)的視像畫(huà)面。實(shí)現(xiàn)的方法就是第一幀電影畫(huà)面按3場(chǎng)視像畫(huà)面顯示,第二幀按2場(chǎng)畫(huà)面顯示。然后第3幀又按3場(chǎng)顯示,以此類(lèi)推。這個(gè)3,2,3,2,3,2,時(shí)序或稱(chēng)“節(jié)奏”就是所說(shuō)3-2下拉法。(有時(shí)寫(xiě)成3/2或是3:2,但這看起來(lái)像個(gè)比率,所以我們?cè)摳矚g寫(xiě)成“3-2”)在MPEG-2中有兩個(gè)額外的標(biāo)識(shí)可用,它更易制作3-2下拉法的碟片,這兩個(gè)標(biāo)識(shí)叫“重復(fù)首場(chǎng)”和“頂場(chǎng)為先”。MPEG流中的幀可讓其“重復(fù)首場(chǎng)”標(biāo)識(shí)設(shè)為“真”,它就讓解碼器從該幀產(chǎn)生3場(chǎng),而不是2場(chǎng)。解碼器播放第一場(chǎng),再播第2場(chǎng),然后回去再播第1場(chǎng),這樣就構(gòu)成了3-

20、2下拉法中的3場(chǎng)部分。下一幀一般是把“重復(fù)首場(chǎng)”設(shè)成“假”,這樣解碼器就產(chǎn)生2場(chǎng)。因?yàn)楦鲌?chǎng)播放是在奇偶場(chǎng)(頂?shù)讏?chǎng))交替進(jìn)行,“頂場(chǎng)為先”標(biāo)識(shí)是讓解碼器知道幀中兩場(chǎng)的哪一場(chǎng)該先送出。頂場(chǎng)是奇數(shù)掃描線1,3,5,而“底”場(chǎng)是偶數(shù)掃描線2,4,6,對(duì)3場(chǎng)的幀畫(huà)面,若頂場(chǎng)排先,則解碼器輸出,頂、底、頂。再接下去一場(chǎng)就該是底場(chǎng),所以下一幀的頂場(chǎng)為先標(biāo)識(shí)就得設(shè)為“假”。再者,沒(méi)有任何要求得遵從3-2時(shí)序,注意到這點(diǎn)是重要的。DVD解碼器不關(guān)心這點(diǎn),它僅遵行碟片上的標(biāo)識(shí)。只要每秒有60場(chǎng)視像畫(huà)面,一切都好辦。下面是一些例子,說(shuō)明約定的標(biāo)識(shí)時(shí)序是什么樣,想象我們有4幀電影畫(huà)面的這樣一個(gè)時(shí)序,要把它轉(zhuǎn)成視像模式

21、并存在MPEG流中我們需要把那4幀轉(zhuǎn)成10場(chǎng)(3+2+3+2)首先,也是最常用的方式,是使用4幅MPEG圖像和所有的標(biāo)識(shí)MPEG圖像電影“幀”畫(huà)面圖像結(jié)構(gòu)逐行畫(huà)面首場(chǎng)重復(fù)頂場(chǎng)為先11幀真真真22幀真假假33幀真真假44幀真假真但是,像如下用10幅MPEG圖像對(duì)這同樣4幀時(shí)序來(lái)進(jìn)行編碼更好接受:MPEG圖像電影“幀”畫(huà)面圖像結(jié)構(gòu)逐行畫(huà)面首場(chǎng)重復(fù)頂場(chǎng)為先11頂場(chǎng)假假假21底場(chǎng)假假假31頂場(chǎng)假假假42底場(chǎng)假假假52頂場(chǎng)假假假63底場(chǎng)假假假73頂場(chǎng)假假假83底場(chǎng)假假假94頂場(chǎng)假假假104底場(chǎng)假假假或者用5幅MPEG圖像(第2和3幅MPEG圖像內(nèi)含的場(chǎng)來(lái)自?xún)蓭煌娪爱?huà)面):MPEG圖像電影“幀”畫(huà)面圖

22、像結(jié)構(gòu)逐行畫(huà)面首場(chǎng)重復(fù)頂場(chǎng)為先11幀假假真21 & 2幀假假真32 & 3幀假假真43幀假假真54幀假假真這些都是真實(shí)的例子,實(shí)際用在DVD碟片上,其它還有幾十種變體方式,每種方式,即使是實(shí)際存在碟片上的圖像數(shù)量和標(biāo)識(shí)有不用,解碼器輸出是完全相同的場(chǎng)時(shí)序。對(duì)第一種方式,壓力因子最佳,這也是最流行采用的唯一原因。(當(dāng)然這種方式無(wú)法使DVD放像機(jī)工作得更好)電影模式逐行處理為了從DVD電影碟片中重現(xiàn)完美的逐行圖像,放像機(jī)需從MPEG流中識(shí)別出相應(yīng)的場(chǎng),而這些場(chǎng)是組成各幀電影畫(huà)面的。理論上,逐行幀畫(huà)面標(biāo)識(shí)應(yīng)告之放像機(jī),碟片的幀畫(huà)面是源于電影片的,并要組合在一起,但是正如我們所提到的,

23、標(biāo)識(shí)并不總是設(shè)置對(duì)的。所以大多數(shù)放像機(jī)做的是采用標(biāo)準(zhǔn)的MPEG-2解碼器去產(chǎn)生一個(gè)數(shù)字隔行視像,然后把這視像送到一個(gè)逐行芯片上,該芯片通過(guò)查找重復(fù)的場(chǎng)不斷判斷視像是否源于電影片。在標(biāo)準(zhǔn)的3-2時(shí)序中,第1場(chǎng)和第3場(chǎng)是相同的。假若逐行芯片查找5場(chǎng)時(shí)序的恒定流,第1場(chǎng)和第3場(chǎng)相同,則它就轉(zhuǎn)向電影模式的逐行處理。一旦處在電影模式,逐行器就僅把第1、第2場(chǎng)合并以形成一幅逐行畫(huà)面,進(jìn)而作為3幀輸出該逐行畫(huà)面,然后把第4、5場(chǎng)合成另一幅畫(huà)面,進(jìn)而作為2幀輸出該逐行畫(huà)面。然后對(duì)下5場(chǎng)重復(fù)這個(gè)過(guò)程。放像機(jī)還是按3-2模式輸出各幀,但不再是每秒產(chǎn)生60場(chǎng),而是產(chǎn)生60幀逐行。一旦芯片處在電影模式,逐行處理的算法

24、就極其簡(jiǎn)單,并且再造的整幅電影畫(huà)面沒(méi)有丟失或妥協(xié)退讓處理。在電影模式下,人們所遇到常見(jiàn)的、最?lèi)廊说募夹g(shù)缺陷就是:逐行器會(huì)隨意地把原本不在一起的兩場(chǎng)合成一起,這通常是由于3-2時(shí)序被打亂了,而逐行器無(wú)法快速跟上。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí),畫(huà)面的奇數(shù)行來(lái)自一個(gè)時(shí)間,而偶數(shù)行卻來(lái)自另一不同的時(shí)間。一旦畫(huà)面有東西在移動(dòng)時(shí),這個(gè)東西看上去邊緣就有往外伸的尖線,象梳子的尖頭。這種效果通常叫鋸齒現(xiàn)象,有時(shí)也叫做羽毛現(xiàn)象或拉鏈現(xiàn)象。想看看什么樣,點(diǎn)擊這里就有一幅畫(huà)。視像模式逐行處理有時(shí)時(shí)序沒(méi)能恒定,出于多方面原因(詳見(jiàn)后敘),3-2時(shí)序不時(shí)被打斷,或也許視像就不是源于電影片。文檔、歌劇和為電視而制作的材料常常是用視頻

25、攝像機(jī)拍攝的,就沒(méi)有好辦法產(chǎn)生完好的逐行幀畫(huà)面。視頻攝像機(jī)每秒抓60場(chǎng),每場(chǎng)在時(shí)間上是分開(kāi)的,因此移動(dòng)物體在各場(chǎng)是處于不同的位置。不管什么情況,若逐行器沒(méi)有看到3-2電影時(shí)序,它就轉(zhuǎn)視像模式進(jìn)行逐行處理。這里它的算法就要難多了。有兩個(gè)方法非常簡(jiǎn)單,但都不是很好,還有一系列越來(lái)越復(fù)雜的算法,我們把這些方法分成五大類(lèi),大致按其難度順序介紹如下:?jiǎn)螆?chǎng)插值法(或“鮑”)它僅涉及采用單個(gè)場(chǎng)并把它插成整幀。場(chǎng)中上下行通過(guò)插值出新行線以填補(bǔ)對(duì)應(yīng)掃描線間的空缺。做得不好,屏幕看上去成塊狀和像素堆積。即使做得好,圖像看上去很軟、模糊,因?yàn)闊o(wú)法避免圖像清晰度會(huì)丟失。此外,攝像機(jī)移動(dòng)時(shí),景物水平細(xì)線趨于“抖閃”,這

26、些細(xì)線僅落在幀中的一個(gè)場(chǎng)上,而放像機(jī)是奇偶場(chǎng)交替播放,因此細(xì)線會(huì)時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。這是最基本的逐行算法。當(dāng)別的方法不行時(shí),幾乎所有的逐行器都退回采用該算法。點(diǎn)擊這里可以看看單場(chǎng)插值法對(duì)圖像的影響。場(chǎng)合并法(或場(chǎng)編織法)該法是把每?jī)蓚€(gè)連續(xù)場(chǎng)溶合在一起形成一幀,若兩場(chǎng)畫(huà)面中沒(méi)有圖像移動(dòng)或移動(dòng)很小,這種方法做出的效果就很好,電影的單獨(dú)幀畫(huà)面就是這種情況。若場(chǎng)間有移動(dòng),圖像就會(huì)出現(xiàn)鋸齒,它很討厭。因此很少逐行器首選這個(gè)方法。垂直濾波法這是大多數(shù)軟件PC DVD放像機(jī)采用的方法。因?yàn)橥ǔ\浖獯a器沒(méi)有足夠的能量去同時(shí)做適應(yīng)式的逐行處理和MPEG-2解碼處理,所以放像機(jī)用簡(jiǎn)捷的方法去得到合理的結(jié)果。最普通的,它們

27、是把作為MPEG幀存在一起的各對(duì)場(chǎng)織合在一起,然后在垂直方向把圖像輕微淡化,所以產(chǎn)生的鋸齒看起來(lái)更像重影而非鋸齒。這使垂直方面清晰度丟失,移動(dòng)和框移時(shí)出現(xiàn)奇怪的抖動(dòng)。一旦你注意到,它就復(fù)得很難看,看看下面這些圖片會(huì)知道這個(gè)方法處理的效果。運(yùn)動(dòng)適應(yīng)逐行處理法這是一系列整個(gè)類(lèi)別的算法,算法在不同逐行處理方式之間切換,它取決于屏幕畫(huà)像區(qū)域是動(dòng)還是靜,若區(qū)域是靜的算法是用兩場(chǎng)的圖像數(shù)據(jù)并把他們織在一起,但對(duì)于運(yùn)動(dòng)區(qū)域,算法僅僅是用當(dāng)前場(chǎng)的折值(鮑)。這保留了屏幕靜止區(qū)的清晰度,同時(shí)以損失清晰度為代價(jià)減少了屏幕運(yùn)動(dòng)區(qū)的鋸齒。對(duì)靜止區(qū)觀眾是最可能注意到清晰度的。做得好,看上去效果很好。大多好的逐行器采用某

28、一形式的運(yùn)動(dòng)適應(yīng)算法。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償桿值處理這是一個(gè)通常僅在非常非常昂貴的逐行處理解決方案中才能找到的方法。我們?cè)诖颂岬剿菫榱怂惴w類(lèi)的完整性。它涉及做精細(xì)的圖像分析以識(shí)別圖像運(yùn)動(dòng)區(qū),然后把兩場(chǎng)中相同的圖像織合在一起,對(duì)個(gè)別區(qū)域就轉(zhuǎn)向補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)。它要有大量的處理能力,據(jù)我們所知道還沒(méi)應(yīng)用在任何DVD放像機(jī)上。真正的逐行是什么意思?差不多每個(gè)DVD放像機(jī)廠家都以這樣或那樣的方式聲稱(chēng),它們的放像機(jī)是市場(chǎng)上唯一真正的逐行放像機(jī),還聲稱(chēng)其它的解決方案是采用某種原始的倍線器。這是荒唐的,沒(méi)有很好的說(shuō)到點(diǎn),可能除了一些我們沒(méi)作評(píng)審的非常低廉的逐行放像機(jī),所有的逐行放像機(jī)都能輸出整個(gè)電影畫(huà)面,沒(méi)有作妥協(xié)處理,還是

29、用逐行器按數(shù)字方式再造畫(huà)面,最后的結(jié)果是相同的。放像機(jī)之間的不同在于視頻圖像的處理表現(xiàn),在于對(duì)不按“標(biāo)準(zhǔn)”方式編碼的圖像材料的處理能力。逐行放像機(jī)與外置逐行器大多數(shù)逐行放像機(jī)與外置逐行器都含有相同的逐行處理芯片,如Crystal Image Focus Enhancement Quadscan和Silicon Image Iscan。逐行放像機(jī)優(yōu)于外置逐行器的主要優(yōu)點(diǎn)在于:在逐行放像機(jī)里,逐行處理是針對(duì)數(shù)字視頻信號(hào),采用直接從MPEG解碼器出來(lái)的數(shù)字視頻信號(hào),無(wú)需界入任何模擬轉(zhuǎn)換。外置解碼器必須利用從放像機(jī)出來(lái)的模擬信號(hào),再把它轉(zhuǎn)回?cái)?shù)字信號(hào)供應(yīng)逐行處理芯片,然后再轉(zhuǎn)成模擬信號(hào)供給顯示,這個(gè)附加

30、的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換必然會(huì)減低顯示清晰度和增加視頻噪音。但是其它情況都相同,逐行DVD放像機(jī)總是要比通過(guò)連接到具有相同芯片的外置逐行器的隔行DVD放像機(jī)產(chǎn)生更好的480P圖像。如果顯示設(shè)備要求有一個(gè)外置格式轉(zhuǎn)換器使顯示質(zhì)量最優(yōu),因?yàn)樗鼘?duì)480P信號(hào)不能顯示良好的圖像,那么采用逐行處理DVD放像機(jī)就沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì)。只要外置格式轉(zhuǎn)換器中的逐行處理芯片與DVD放像機(jī)中的有相似的質(zhì)量,那么最終視頻圖像質(zhì)量在本質(zhì)上應(yīng)是相同的,不管送入格式轉(zhuǎn)換器的信號(hào)是480P還是480。此外,大多數(shù)的外置格式轉(zhuǎn)換器不能接受480P輸入,這種外置就沒(méi)有意義了。最好的是要么把格式轉(zhuǎn)換處理內(nèi)置到放像機(jī)上,要么在放像機(jī)上加一個(gè)數(shù)字輸

31、出,我們?cè)u(píng)審一臺(tái)外掛產(chǎn)品,它把格式轉(zhuǎn)換和逐行處理加到隔行放像機(jī)上,盡然對(duì)那特定產(chǎn)品有些爭(zhēng)議,但想法是合理的。幾種常見(jiàn)去隔行芯片之比較1Genesis gmVLX1A-X & gmAFMC這是目前日本PDVD中最常見(jiàn)的芯片。如索尼DVD-S9000ES(售價(jià)2000美元)、東芝SD6200、9200用了這組芯片,松下H1000用了主芯片。gmVLX1A-X是負(fù)責(zé)去隔行的主芯片,能處理電影模式、攝像模式和圖像模式(簡(jiǎn)單的行復(fù)制法)。該芯片不具備碟片片源模式判斷功能,選用Genesis芯片的廠家一般也選用它的第二個(gè)芯片gmAFMC來(lái)判斷碟片的片源究竟是那種模式。該輔助芯片分析來(lái)自主芯片的數(shù)據(jù)判斷碟片模式然后將結(jié)果傳回主芯片,以幫助主芯正確切換到合適的處理方法。但并非所有廠家都選用輔助芯片,有的廠家用自己的方案來(lái)判斷碟片的模式。該芯片組合有一

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