万变不离其宗 液晶电视倍频插帧应用观察

倍频插帧的技术特色

    2008年是举世瞩目的“中国奥运年”，“运动高清”成为平板电视最时尚的名词。国内外平板电视厂商都紧紧扣住这一时代主旋律，竞相推出了100/120Hz+MEMC倍频插帧技术液晶电视。尽管各有各的称谓，但万变不离其宗，同样都是改善液晶残影、拖尾问题。

    运动图像拖尾现象是液晶电视的先天痼疾，难以彻底有效地消除。尽管一直以来国内外各大平板电视生产厂家都在积极探索有效解决途径，先后采取了各种各样的技术措施，譬如2004年-2005年致力于缩短黑白响应时间；2005年-2006年转向灰阶响应时间“超频”，用过驱动技术将灰阶响应时间降至4ms、2ms，甚至1ms；2007年随之兴起100/120Hz技术+MEMC技术，有效地改善了实际动态清晰度，但是依然不能根除液晶电视的拖尾现象。

    所谓100Hz/120Hz技术，其实就是就是对电视图像信号进行倍频插帧的一项技术，即将原50-60Hz场频改变为120Hz。具体措施可以是“插场”技术方式，也可以以“插频”的技术方式实现。前者是在原图像的画面中插入无图像的黑场或灰场，以增加场频，而后者是依据画面场景内容以及前后图像的相关性，选取关联点进行动态点对点像素预估，重新产生一幅亮度、对比度和连续性更为精确的智能画面，插进前后图像之间，使场频提高一倍。

    100Hz/120Hz技术分别对应PAL/NTSC制式场频。场频（Vertical Scanning Frequency）又称为“垂直扫描频率”，是指每秒钟屏幕刷新的次数，单位是Hz。目前全球范围内的电视制式主要有PAL、NTSC和SECAM这三大类，其中PAL制式是我国和欧洲的广播电视标准制式，标准的电视信号格式是每秒25帧画面，每帧画面由电视机按照奇数行和偶数行分2场扫描，因此电视机要在1秒钟内扫描50场图像，即50Hz。在NTSC制式中，电视信号则包含了每秒30帧的画面，电视机按照每秒60场，即60Hz的频率进行图像还原。

    要实现真正的100/120Hz技术，需要从软、硬两个指标上入手。在100/120Hz技术发展过程中，曾先后出现过简单倍场、插黑场、插灰场、动态GAMMA等技术。严格的说，这些技术都不能很好的改善运动模糊，更未能解决运动抖动问题。现在国内外不少厂家应用的100/120Hz技术，同时配载了120Hz液晶屏，MEMC芯片电路，通过一系列精确运算，智能生成过度帧，将液晶电视的50Hz刷新率提升至100Hz，或将60Hz的刷新率提升至120Hz，从而有效地改善了运动画面播放时的残影、拖尾，基本上能达到清晰流畅的播放效果。

倍频插帧与变频CRT一码事吗？

    说起液晶电视的100Hz/120Hz倍频插帧技术，大家都会不约而同地联想到CRT时代的变频彩电。虽然两者同样是提高显示刷新频率，但诉求的目的却大不相同。

    CRT彩电变频技术的目的是消除画面闪烁，保护眼睛。CRT的成象原理是依靠电子束高速撞击屏幕上的荧光粉形成亮点，各像素单元的荧光粉只在受到电子束的撞击下才会发光，在电子束离开后，其亮度便逐渐下降，直到电子束在下一个周期重新撞击才再次发光，所以各像素始终会有周而复始的亮－暗－亮的闪烁感。

    由此而应用的CRT变频技术，通过把模拟电视信号数字化，将整幅画面分解为像素暂存起来，然后通过数字图象处理技术，对存储的画面间对应的像素进行插补运算，生成插入画面对活动图象进行运动补偿，增加每秒钟显示的场图次数（PAL制1秒钟内扫描50场图像提升至100场图、即100Hz，NTSC达到120Hz），以减弱闪烁感。同时也可以在每幅画面中进行像素的插补，使得画面更加细腻。

    液晶电视的100Hz/120Hz技术主要用以提高刷新频率，使图像显示更流畅自然，消除动画拖尾。所谓刷新频率，简单地说就是屏幕每秒钟画面被刷新的次数，也就是每秒能显示多少幅图像。譬如电影，一副接一副的画面变换，就是刷新，每秒钟画面更新次数就是刷新频率。根据人眼睛的视觉停留效应，当画面刷新频率达到一定次数，前一副画面留在大脑中的印象还没消失，后一副画面就紧接着上来了，且两副画面间的差别几乎感觉不出来，就能骗过人的眼睛，把一副一副连贯的静止画面看成是连续的动作。如果一个动作由24张画面完成还不够流畅、不够自然的话，那么把这个动作增加到48张，看上去可能就栩栩如生了。

倍频+MEMC相得益彰

    在改善液晶电视拖尾现象的技术中，100/120Hz技术和MEMC是不可或缺的两项技术。因为当液晶面板的刷新率和液晶电视图像信号的帧频提升到120Hz后，就必须要相应提升新插帧影像，而在120Hz刷新率下利用MEMC生成过度帧是目前较为优秀的技术。

    MEMC俗称运动预估及运动补偿技术，它能够在原有画面显示的每两帧画面中智能生成过度帧，缩短画帧之间的显示时间，使液晶电视的响应时间得到双倍提高，从而消除了快速运动画面的图像边缘模糊现象，并有效修正人眼视觉暂留形成的“错觉”，提高画面的稳定性。MEMC也可以用于50Hz隔行到60Hz逐行处理，或用于播放24帧电影模式时3：2pull-down技术插帧处理，改善传统的3：2pull-down在对快速移动的物体时不可避免产生的换面颤动现象。目前市场上采用MEMC的120Hz液晶电视主要有以下几类：一是在播放24帧电影模式时采用；二是由50Hz隔行转为60Hz逐行时采用；三120Hz是插频时采用。

    目前高档液晶电视有两种，一种是4毫秒FULLHD产品，另一种是100/120Hz+MEMC机型。在年前，市场上的100/120Hz技术应用仅局限于1366×768液晶电视，几乎还见不到融合100/120Hz技术的FULLHD机型。但是在“中国奥运年”的促导下，平板电视厂商都加大了推陈出新的步伐，现在已经有多家厂商推出了FULLHD级100/120Hz技术产品，应该是非常适合观看奥运会激烈的比赛场面的，但是这类产品的价格一般都比较高。

倍频插帧技术并非万能

    100/120Hz+MEMC技术，的确能对液晶电视的某些运动画面进行改善，比如快速移动的物体、移动的字幕等画面，看上没有重影，显得很清晰。但是液晶电视的运动图像拖尾现象，是液晶的工作原理所致，目前倍频插帧技术还不能彻底消除液晶电视的这一先天痼疾。

    液晶成像的基本技术原理是依靠液晶板里的液晶体的转动控制光线的通过形成图像，而液晶体的转动有一个过程，需要一个反应时间，所以在表现运动画面时有滞后的现象。从液晶技术原理看，解决这一问题主要有两个途径：一是尽量提高液晶分子的响应时间；另一个就是通过电视机内部电路处理技术的改进，在一定程度上减轻拖尾的现象。从目前的技术条件看来，提高液晶分子的响应时间是一个非常棘手的问题，哪怕缩短1毫秒，也极不容易做到。而100/120Hz+MEMC插帧倍频技术，则属后一个改进技术思路，比较容易实现。

    100/120Hz+MEMC技术原理就是采用动态映像系统，在传统的两帧图像之间加插一帧运动补偿帧，将普通平板的50Hz/60Hz刷新率提高到100Hz/120Hz，同时有120Hz液晶面板的支持，的确能有效提高液晶分子的响应时间，使运动画面更加清晰流畅，影像总体表现好于4毫秒响应效果。

    虽然这类技术可将动画拖尾降至人眼难以感知的程度，但实际上是依然不能彻底消除拖尾现象。同时还有众多影响液晶电视动态画面播放效果的因素，比如对比度的作用，在显示过暗的画面时，若对比度不足，图像清晰度和层次感就很差，丢失细节，色彩也不鲜明，看上去往往是黑乎乎的一片。如果画面过亮，图像质地也会缺失。

120Hz技术电视值不值得买？

    目前几乎所有的彩电厂商都非常看重100/120Hz+MEMC技术，并且竞相将这种技术运用于新推出的液晶电视。现在消费者随意走进一家家电大卖场，浏览液晶电视，几乎都会听到这样的导购宣传词：“由于应用了倍频插帧技术，双倍提高了液晶电视的刷新频率，所以就彻底消除了画面拖尾现象”。如此神奇的技术，当然是消费者的不二之选。

    但实际上，液晶电视画质的优劣，关键取决于软硬件技术综合素质。譬如液晶面板的技术含量、内部电路与图像处理芯片的技术含量等。虽然从理论来说，100/120Hz+MEMC技术的确是无懈可击，但是这绝不是液晶电视画质最重要的决定因素，并且此类技术的实现方式各有巧妙不同，如果有优异的液晶面板和可靠的电路与图像芯片支持，100/120Hz技术+MEMC的改善效果肯定要好。

    但有的液晶电视的100/120Hz技术应用因没有足够的硬件技术保障，最终改善效果一般都不大明显。所以，值不值得购买，最为重要的看是否货真价实。