未来大屏液晶趋势，100/120Hz技术发展观察

xiaotuzi

100/120Hz是LCD TV最新的技术，今年一线大厂包括Sony, Sharp, Samsung, LG,JVC与Hitachi等电视厂商分别对自己的最高端机种配备这项功能，今年六月的台北显示器展(Display2007)，各家面板厂商也都以120Hz展示自己的技术能力。究竟100/120Hz是否为必须规格呢，消费者是否看的出来？而现有的数字内容是否真能因为100/120Hz显示器达到很好效果呢？
面板与视频处理都要达到100/120Hz
100/120HzTV需要两个部分都达到，100/120Hz液晶面板，与100/120Hz信号处理能力，二者缺一不可。如果只有100/120Hz面板，而信号处理能力仅达50/60Hz，则电视节目看起来可能像是2倍的快速播放，如同我们在目前NTSC/PAL电视欣赏黑白电影，会感觉到电影中的人物移动的比正常速度还快。
另一个可能是信号以50/60Hz输出后，面板以每个Frame播放两次来处理，则此与采用60Hz面板显示效果相当，甚至造成更多闪烁。相反的，如果面板只能显示50/60Hz，即使信号处理能力可达到100/120Hz，但要传送到面板前仍需要，转为50/60Hz，面板才能显示。
从黑插入到ME/MC
早期120Hz面板推出时，主要藉由在60fps内容中，在每个frame插入一个黑色画面，藉此可降低人眼所看到的残影，不过插入黑画面会造成亮度减少，所以后来又改将黑画面改为灰画面。
真正100/120Hz，需采用ME/MC(motion estimation/compensation)方式来达到画面流畅，也就是通过补偿与预测，使60fps内容成为120fps内容。
目前100/120Hz LCD TV只有一线大厂推出，但1080p LCD TV则除了Sony,Sharp、Samsung等外，二线品牌包括Olevia、Westinghouse等也同样推出。由此可知1080p势必比100/120Hz将更早成为LCD TV主流规格。
主流1080i只提供每秒25/30 frame
以目前广播信号而言，DVB-T或ATSC的HD信号，主流的1080i广播信号，实际framerate只有25/30Hz(50/60 field/second)。信号处理器将50/60个fieldde-interlaced成50/60个frame后，再以一般50/60Hz TV显示。同样情形若是交由100/120HzTV显示，则再将50/60 frame再变成100/120 frame/second，再由显示器显示。如此等于原本30 framesource变成4x的120 frame，换句话说，也就是每1个frame需演算出3个虚拟frame，是否画面可真实呈现？
另外一种内容是蓝光光盘，相较于广播电视，蓝光光盘除了提供720p与1080i外，还提供1080p信号，也就是可达到60 frame的内容。1080p内容再通过信号ME/MC处理，即可让视频呈现120Hz format。
不过由于一般电影仍是以24frame制作，以配合全世界电影院播放格式，目前美国四大广播网的HDTV电视影集，虽主要用以广播，但仍是以电影24frame拍摄，再制作成1080i或720p信号。因此蓝光储存媒体1080p格式也是由24frame的电影格式转成。而且为了兼容一般电视格式，蓝光光盘仍改变成一般电视50/60Hz广播信号格式。
以欧规广播的50Hz而言，处理方法是直接将每秒钟24转换成48 field播放，也就是每个电影的film，转换成为2个field，不需进行特别影像处理。播放速度会因此增加4%。加快4%播放除造成对象移动速度加快外，声音也会提高半个音阶。对象加快被认为不会被观众察觉，而声音提高可被听出，但透过软件可解决。这个方法从过去一直被沿用，包括通过广播电视播放的电影，或DVD影片，都是先转成48 field。因此在欧洲使用100Hz LCD TV，则最容易的方法就是将de-interlaced后的每秒50frame信号进行ME/MC。不过电影内容仍由24 frame变成96 frame，同样是一个frame演算出3个虚拟frame。
若是以美规视频标准来看，由于refresh rate为60Hz，因此double framerate面板在美规系统将使用120Hz，原则上电影的24frame/s与120Hz呈现5倍的关系，也就是每张电影的film转换要演算出4个新的frame，则120Hz才能真正达到所谓流畅的画面。不过，值得注意的是，为了兼容于现有多数的60Hz 电视机，电影要透过3:2 pull down来转换为60Hz refreshrate，也就是电影的每4张film要转换成5个frame(10个field)(check是否直接转为10个frame而不再进行deinterlacing)，其中单数的film将转换成2个field，而双数film将转换成3个field。总和得到60个field，再将之以de-interlace为60个frame。因此在60Hz TV情形下，每秒的第1~2个frame，其实是呈现相同的影像，每秒的第3~5frame，也是相同影像。
在此情形下，以120Hz LCD TV播放美规Blu-ray或HD DVD，在经过3:2 pulldown后，ME/MC可能不起作用，因为转换后的60Hz，其第一个到第二个frame是显示相同影像。除非信号处理器再将60Hz转回原始24frame，但这就代表每个frame再补偿4个frame。

                               
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兼容性影响技术发展
有一种说法，最先进的航天飞机推进器宽度，是由两匹马的屁股大小所决定，其原因在于马的屁股决定了罗马时代的轮轨，而这又决定了日后火车铁轨的宽度，铁轨宽度限制了火车隧道的宽度，隧道的宽度又限制了由火车拉动的航天飞机推进器。新兴的数字显示器产业LCDTV出现不到10年，虽然技术不断精进，不过仍要顾虑到兼容性，与前端历史源由所产生的拍摄格式配合。
电影发明百年，而每秒24 frame标准已采用数十年，历经电视、计算机、internet的出现，电影产业依旧屹立，足见24 frame标准仍有其价值，且日后也将继续沿用，并影响着TV显示技术的发展。

顺其自然

大人，此事必有蹊跷！

pengjiangui

顺其自然 发表于 2014-4-1 12:32
大人，此事必有蹊跷！

何出此言？