高清數字電視視頻處理器畫質增強技術簡介
中達電子視訊研發中心 魚明杰
摘要：本文介紹了目前高清數字電視視頻處理系統的核心器件視頻處理器（Video Processor）
中所采用的主要畫質增強技術，并對這些技術進行了簡要的分析。
關鍵詞：Video Processor Video Enhancement HDTV 數字電視 畫質增強
隨著普通顯像管電視利潤的繼續下滑和以平板電視為主的高清數字電視需求量的迅猛
增長，整個電視產業都將重心逐漸移到了高清數字電視上。無論是以液晶電視生產為主的夏普還是以等離子電視見長的松下都呈現出供不應求的局面，數字電視的銷售額已經超過傳統CRT 電視。但是，數字高清電視并非像手機那樣是一個人人都能分一杯羹的市場，面對愿意出上萬元購買電視的消費者，產品必須經受苛刻的挑剔，而畫質將是決定高清數字電視產品這個高端市場成敗的重要因素。
比起傳統電視，家電廠商對高清數字電視畫質的重視程度要高出很多，但是最后卻發現，數字電視畫質的提升比傳統顯像管電視代價要大得多。一方面顯示面積的增大導致很多忽略的問題變得急待改善，而另一方面顯示機制的改變又帶來很多新的問題，加之數字電視產業鏈的復雜性，使得數字電視畫質提升變成一項系統工程，需要各個部分的共同努力才能完成，但是其中改動最容易，效果也最明顯的就是數字電視視頻處理系統。這主要得益于超大規模集成電路制造成本的降低以及數字視頻信號處理技術的成熟，因此各大廠商都在視頻信號處理系統的畫質增強上下了很大功夫。因為數字電視是以像素為單位逐行顯示視頻圖像，所以數字電視視頻信號處理系統完成的核心工作就是隔行信號轉逐行信號和視頻的縮放，這兩個功能通常由一些專用芯片來完成，稱為視頻處理器。提供此類器件的廠商主要是一些國外芯片設計公司如Genesis、
Pixelworks 和Trident 等，而國內海信的“信芯”算是打破這種技術壟斷的第一顆國產芯片。但是，隨著消費者對數字電視畫質的要求越來越高，視頻處理器僅僅完成基本工作已經難以滿足要求，在Genesis 的新一代處理器Cortez 和Pixelworks 的對應產品PW328 中，除了對基本功能更好的支持外，更多地加入了對畫質進行增強的技術，比如Genesis 的True Life和Pixelworks 的Digital Natural Expression（DNX）等等，這些技術都在畫質哪些方面進行了增強呢，以下將對此做一個比較詳細的說明。
Others首先，要以逐行顯示屏幕顯示隔行的信號如PAL、NTSC，處理器的視頻信號去交錯能力必不可少。很多人可能會覺得這有何難，把隔行信號的兩場圖像合并起來不就行了！是的，這樣做確實可以，但是隔行信號的兩場內容表現可能是有時間差的，對于運動較為劇烈的視頻信號，簡單的合并圖像將產生嚴重的鋸齒，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，即直接將隔行信號圖像中的每一條線顯示成同樣的兩條線。這種方法能適應大部分的視頻，但是對于圖像中很細的橫線將產生閃爍。因此，高端的視頻處理器比如Genesis 的FLI2310 和Pixelworks 的PW1235 采用的是基于運動矢量的自適應去交錯算法，利用前后若干場圖像內容運動量的大小計算得到當前要顯示的圖像。圖3 直接合并兩場信號使運動圖像產生鋸齒
除了將隔行信號轉換為逐行信號，去交錯功能還要完成3:2 幀頻轉換（3:2 Pulldown）檢
測和處理（對于PAL 則是2:2 Pulldown），這主要是由與DVD 碟片的視頻來源于電影膠片，而美國電影的放映速度是每秒24 幀，也就是說DVD 存儲的視頻信號是每秒24 幀的逐行圖像而播放出來的是每秒60 場的NTSC 隔行信號。因此，每兩幀電影要轉換為五場TV 信號，為了簡單，DVD 就直接把其中一幀變為三場另一幀變為兩場，視頻處理器如果能正確的檢測到這種序列，就可以更準確地恢復電影畫面，從而進一步提高畫面質量。