高清數(shù)字電視視頻處理器畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)簡(jiǎn)介
中達(dá)電子視訊研發(fā)中心 魚(yú)明杰
摘要：本文介紹了目前高清數(shù)字電視視頻處理系統(tǒng)的核心器件視頻處理器（Video Processor）
中所采用的主要畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)，并對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。
關(guān)鍵詞：Video Processor Video Enhancement HDTV 數(shù)字電視 畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)
隨著普通顯像管電視利潤(rùn)的繼續(xù)下滑和以平板電視為主的高清數(shù)字電視需求量的迅猛
增長(zhǎng)，整個(gè)電視產(chǎn)業(yè)都將重心逐漸移到了高清數(shù)字電視上。無(wú)論是以液晶電視生產(chǎn)為主的夏普還是以等離子電視見(jiàn)長(zhǎng)的松下都呈現(xiàn)出供不應(yīng)求的局面，數(shù)字電視的銷售額已經(jīng)超過(guò)傳統(tǒng)CRT 電視。但是，數(shù)字高清電視并非像手機(jī)那樣是一個(gè)人人都能分一杯羹的市場(chǎng)，面對(duì)愿意出上萬(wàn)元購(gòu)買(mǎi)電視的消費(fèi)者，產(chǎn)品必須經(jīng)受苛刻的挑剔，而畫(huà)質(zhì)將是決定高清數(shù)字電視產(chǎn)品這個(gè)高端市場(chǎng)成敗的重要因素。
比起傳統(tǒng)電視，家電廠商對(duì)高清數(shù)字電視畫(huà)質(zhì)的重視程度要高出很多，但是最后卻發(fā)現(xiàn)，數(shù)字電視畫(huà)質(zhì)的提升比傳統(tǒng)顯像管電視代價(jià)要大得多。一方面顯示面積的增大導(dǎo)致很多忽略的問(wèn)題變得急待改善，而另一方面顯示機(jī)制的改變又帶來(lái)很多新的問(wèn)題，加之?dāng)?shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈的復(fù)雜性，使得數(shù)字電視畫(huà)質(zhì)提升變成一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要各個(gè)部分的共同努力才能完成，但是其中改動(dòng)最容易，效果也最明顯的就是數(shù)字電視視頻處理系統(tǒng)。這主要得益于超大規(guī)模集成電路制造成本的降低以及數(shù)字視頻信號(hào)處理技術(shù)的成熟，因此各大廠商都在視頻信號(hào)處理系統(tǒng)的畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)上下了很大功夫。因?yàn)閿?shù)字電視是以像素為單位逐行顯示視頻圖像，所以數(shù)字電視視頻信號(hào)處理系統(tǒng)完成的核心工作就是隔行信號(hào)轉(zhuǎn)逐行信號(hào)和視頻的縮放，這兩個(gè)功能通常由一些專用芯片來(lái)完成，稱為視頻處理器。提供此類器件的廠商主要是一些國(guó)外芯片設(shè)計(jì)公司如Genesis、
Pixelworks 和Trident 等，而國(guó)內(nèi)海信的“信芯”算是打破這種技術(shù)壟斷的第一顆國(guó)產(chǎn)芯片。但是，隨著消費(fèi)者對(duì)數(shù)字電視畫(huà)質(zhì)的要求越來(lái)越高，視頻處理器僅僅完成基本工作已經(jīng)難以滿足要求，在Genesis 的新一代處理器Cortez 和Pixelworks 的對(duì)應(yīng)產(chǎn)品PW328 中，除了對(duì)基本功能更好的支持外，更多地加入了對(duì)畫(huà)質(zhì)進(jìn)行增強(qiáng)的技術(shù)，比如Genesis 的True Life和Pixelworks 的Digital Natural Expression（DNX）等等，這些技術(shù)都在畫(huà)質(zhì)哪些方面進(jìn)行了增強(qiáng)呢，以下將對(duì)此做一個(gè)比較詳細(xì)的說(shuō)明。
Others首先，要以逐行顯示屏幕顯示隔行的信號(hào)如PAL、NTSC，處理器的視頻信號(hào)去交錯(cuò)能力必不可少。很多人可能會(huì)覺(jué)得這有何難，把隔行信號(hào)的兩場(chǎng)圖像合并起來(lái)不就行了！是的，這樣做確實(shí)可以，但是隔行信號(hào)的兩場(chǎng)內(nèi)容表現(xiàn)可能是有時(shí)間差的，對(duì)于運(yùn)動(dòng)較為劇烈的視頻信號(hào)，簡(jiǎn)單的合并圖像將產(chǎn)生嚴(yán)重的鋸齒，如圖3 所示，所以這種方法很少采用。大部分軟解壓和低端處理器使用的是倍線方法，即直接將隔行信號(hào)圖像中的每一條線顯示成同樣的兩條線。這種方法能適應(yīng)大部分的視頻，但是對(duì)于圖像中很細(xì)的橫線將產(chǎn)生閃爍。因此，高端的視頻處理器比如Genesis 的FLI2310 和Pixelworks 的PW1235 采用的是基于運(yùn)動(dòng)矢量的自適應(yīng)去交錯(cuò)算法，利用前后若干場(chǎng)圖像內(nèi)容運(yùn)動(dòng)量的大小計(jì)算得到當(dāng)前要顯示的圖像。圖3 直接合并兩場(chǎng)信號(hào)使運(yùn)動(dòng)圖像產(chǎn)生鋸齒
除了將隔行信號(hào)轉(zhuǎn)換為逐行信號(hào)，去交錯(cuò)功能還要完成3:2 幀頻轉(zhuǎn)換（3:2 Pulldown）檢
測(cè)和處理（對(duì)于PAL 則是2:2 Pulldown），這主要是由與DVD 碟片的視頻來(lái)源于電影膠片，而美國(guó)電影的放映速度是每秒24 幀，也就是說(shuō)DVD 存儲(chǔ)的視頻信號(hào)是每秒24 幀的逐行圖像而播放出來(lái)的是每秒60 場(chǎng)的NTSC 隔行信號(hào)。因此，每?jī)蓭娪耙D(zhuǎn)換為五場(chǎng)TV 信號(hào)，為了簡(jiǎn)單，DVD 就直接把其中一幀變?yōu)槿龍?chǎng)另一幀變?yōu)閮蓤?chǎng)，視頻處理器如果能正確的檢測(cè)到這種序列，就可以更準(zhǔn)確地恢復(fù)電影畫(huà)面，從而進(jìn)一步提高畫(huà)面質(zhì)量。