应用于平板电视 HQV技术原理简介

    之前，视频信号格式变换电路主要是这样的：一行信号或一场信号被重复使用，低速写入，高速被读出。不过，由于电视图像是运动图像，而且图像运动的速度和方向是随机的，上述方法被没法对原来的运动图像进行任何处理，因此经过简单视频信号格式变换后的图像质量就显得不够平滑，甚至还会存在帧差效应，并有可能形成图像拖尾，使图像边缘模糊，更会影响重显图像质量。

    而最新研制的视频信号处理集成电路则大多采用快速运动补偿技术和高速运动图像处理技术，这样，它就能对运动图像进行高速存储、插值运算和补偿。而且还可以有效减小运动图像因场差效应造成的边缘锯齿化，使显示图像变得更加自然。

    首先，我们来看插值算法的原理。先用两个场存储器把奇、偶两场信号存储起来，取本场中垂直相邻的像素A 和B ，再加上前一场中与该像素在时间上相邻的像素C，并找出这三个像素的亮度中间值。如果像素A、B、C的亮度值递减，B就可以被认为是亮度的中间值，这个中间值并不是平均值，而是A B C这三个像素中居中的亮度值。

    我们再给出另一组像素A′、B′、C′，新的插入行信号就是采用这一方法生成的。在静态图像中，像素C的值就是中间值。而运动图像中，本场内相邻像素的相关性加大，即像素A 和B 的值比较接近，中间值便不可能是像素C的值，于是就实现了场内的运动图像内插，从而避免出现水平运动图像的锯齿形失真。

    在运动图像的垂直和水平方向使用上述方法，内插像素可以取得较好的效果。但在运动图像的斜线方向，较好的内插图像像素却不容易实现。为此，我们必须寻找新的运动图像插值算法。

    我们可以利用前、后场某插入位置像素的大小和运动矢量，从而计算出新像素的大小。在进行格式变换前，首先要确定输入信号和输出信号的显示格式，并计算出输出像素的显示时钟频率。

    这种视频信号格式变换电路具有独立的水平、垂直图像格式变换功能，每帧图像的线数（垂直方向的像素数）、每秒的图像帧数（刷新频率）和水平方向的像素数之间互不相关，格式变换就显得更为灵活，这也就新的视频信号格式变换。

    视频信号格式变换主要完成以下工作：

    一、垂直方向的格式变换，表示一帧图像垂直方向像素数或有效行数的增减；

    二、水平方向的格式变换，表示一行图像水平方向像素数的增减；

    三、图像帧频（刷新频率）变换，表示每秒重显帧数的增减。

    我们知道，只要输入/输出信号格式不同，我们就必须对其进行格式变换，这样才能满足显示格式要求。而先进的格式变换电路也可以完成去隔行效应，减小行间闪烁。为了正确实现格式变换，我们还得通过锁相环使输出像素显示时钟频率，进而同输入像素数据率同步工作。

    在进行内插图像处理时，我们首先根据连续两帧信号的差值，确定原始图像是静止图像还是运动图像。如果帧差信号为零，就形成了静止图像，我们便能用相邻的奇、偶场信号生成新的逐行信号；

    如果帧差信号不为零，且超过某个阈值，这就形成了运动图像，运动图像采用具有运动补偿的内插法形成新的内插行图像信号。