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文档简介

1、影视技术基础知识大汇总 (6)DVD RW这是由Philips、Sony、惠普等公司宣布的一种相变型可擦写 DVD产品预计将 在20XX年推出。出人意料的是:尽管推出此种标准的公司都是 DVD论坛的成员, 但DVD论坛却宣布不支持这种标准。DVD+R驱动器将具有广泛的兼容性,它将 可以读取DVD- ROM CD CD- R和CD- RV,能够写入CD- R、CD- RV,但不能读 写DVD- RAM碟。碟片容量为每百4. 7G,大约70%勺DVD机和 DVD驱动器将可以 读取这种碟片。DVDb RW碟片可以重复擦写1000次,写入的数据可以保存30年 以上。宣布将生产这种碟片的公司有 MCCV

2、erbatim 、理光和雅马哈等。 Philips 公司宣布将生产一款DVDb RW家用录像机,并预言将在2000年中期推出,但一 般认为它最早也要等到20XX年才会上市。这款录像机的与众不同之处在于它采 用了 DVD- Video格式,因此用它录制的碟片将可以在许多DVD机上播放。其它种类的可记录 DVD其它正在研制中的可记录 DVD包括容量为5至6G的AS- MO以前称为M07和NEC 的容量为5 . 2G的多媒体视频碟(MVDisc以前称为问MMVF,该种碟片的目 标是用于家庭录像。ASM驱动器将可以读取DVD-RO碟,但不能读取DVD- RAM 和第一代的DVDb RVy MVDisc

3、最初宣称它的驱动器能够读取 DVD- ROM但后来 又说不能读取。从可记录DVD当前的情况来看,要想被市场接受,至少必须解决三个问题:一是 当前群雄割据、 互不兼容的情况有待于统一, 二是市场价格有待于降低, 三是版 权保护问题有待解决。最后一个问题若不能得到解决,就不可能与 DVD-Video 兼容,势必对它的发展造成不良影响。2. HD-DVD虽然许多公司都进行了 HD- DVD的技术演示,但这些演示只能说明这些公司在争 夺这项未来技术的领先地位和专利权而已,并不意味着 HD-DV会很快来临。最 乐观的估计是它将于20XX年面市,更大的可能性是要等到 20XX年。HD-DVD需要用新一代的

4、HDTV乍为显示器,它的分辨率将能达到 1280x 720个 像素(当前的 DVD-Video 为 720X 480像素) ,相应的码率将提高到 19Mbp(s DVD Video的标准码率为3. 5 Mbps,碟片的容量也需提高到每层 20GB这种高 密度碟片需要用波长更短的蓝紫色激光才能读取。视频编码方式还未最后确定, 有可能采用逐行扫描的 MPEG-,2 也有可能采用其它编码方式,例如 H. 263。未 来的HD- DVD播放机将支持ATSC及 DVB电视制式,并将可以兼容播放现在的 DVD-Video 影碟。结语系列文章DVD杂谈到此已经连载完毕。回过头来看看这些文章,确实是够 “杂”

5、的。 本想是全部写完并整理好后再发表, 但一是编辑催得急, 不容我如此 从容;二是DVD技术发展太快,几乎每个月都有新东西出来,如果在半年前就写 好稿子,等杂志登出来的时候, 一些内容恐怕就会过时了。 于是只好把这样一个 拼盘奉献给读者,还要敬请大家的原谅。DVD技术仍在不断发展之中,我们自己对 DVD的了解也在不断深入之中。例如在 前面几期的杂谈中我曾说过:逐行扫描DVD虽然很好,但国内现在还买不到行扫 描频率为31. 5KHz的电视机,所以暂时无法使用。但是在 7月份的一次展览会 上发现:最近出现的一种国产的 DPTV电视机已经具有逐行扫描功能,不仅可以 与逐行扫描DVD连接,而且可以把普

6、通DVD机的隔行扫描信号转换成逐行扫描。 西湖、TCL康佳等厂家都利用这种技术开发了产品,并且即将上市销售(当读 者看到这篇文章的时候,市场上可能已经有DPTV产品出售了)。再如最近Onkyo 推出的一款 Integra Research RDV 1 DVD机,采用了 Apogee Naster 时钟,D /A转换质量非常优良,并采用了矢量线性转换系统,可以彻底解决常规转换方 法的“声音漂移”问题。此外,它的DAC转换精度高达192KH”24Bit,可用于 播放最高精度的DVD-Audi6可以预期:这样一款DVD机将不仅具有优良画质, 而且在音质方面也将达到空前的水平,完全有可能达到或超过高档

7、 CD机的音质, 从而使人们一贯认为影碟机音质不佳的老观点成为过去。此外,还有一种新型的MPEG4编码也在蓄势待发,用这种编码方式制作的影碟, 画面质量与DVD差不多,但压缩比要比问PEG-2高得多,所以只需用一张与 CD 容量相同的碟片就可以存贮 80 分钟的音视频节目。采用这种编码的民用产品虽 然还没有出台, 但国外许多厂商已经在未雨绸缎, 准备开发相应的产品, 笔者也 已经用电脑做了模拟实验,用普通CD- R刻制出了 MPEG4盘片,画面质量还是 比较满意的。关于这些新发展,今后会在适当时机向读者介绍的。另一方面,对于DVD这样一种新东西,人们的认识还存在许多误区。比方说 DVD 影碟的

8、画面分辨率可以达到 500 线,这是人所共知的。 于是就形成了一种流传颇 广的观点:要玩DVD就必须配备分辨率为500线的电视机。从技术角度来看, 这种说法并不错, 许多文章上也是这样说的。 但是笔者最近在商场和展会上对多 种型号的电视机进行了测试,所用的工具是一张很著名的视频测试碟 Video Essentials ,测试结果却使人大失所望:所测试的电视机没有一款能达到 500 线的分辨率。被测对象包括在国内组装的进口品牌、最新的 29寸纯平彩电和采 用数字处理技术的彩电,最差的只有 300线多一点,较好的也只有 400线左右。 其中分辨率最高的一台电视机可以达到 450线,但那台机偏偏是一

9、台来自日本的 二手货,是人家淘汰不要的“洋垃圾”!当然,我所进行的测试都是非正式的, 纯属个人行为。也许还有更好的电视机没有被我遇到。 但这些测试起码可以说明: 在当前价格战的影响下, 市售的绝大部分 (不是全部) 电视机的性能已经远远落 后于国际水平。在这种情况下谈论必须使用500线分辨率的电视机与DVD相配,只能是空谈而已。买不到高分辨率的电视机,还能不能玩DVD两年前,为了抵制DVD曾经有“权 威人士”提出过一种“理论”:国内电视机的分辨率达不到 500线,所以 DVD 不适合中国国情,我们应该发展自己的“超级 VCD。但是两年时间过去了,超 级VCD机已经销售了几千万台,每台机器要比普

10、通 VCD机贵200至300元,却 至今买不到相应的影碟,消费者买回去的机器只能当作普通 VCDS,多花的几百 元钱算是为厂家的利润作了贡献。现在超级VCD的政局已定,厂家们纷纷改弦更 张去生产DVD机,虽然市场上销售的电视机仍然达不到 500线,但在推销宣传中 已经没有人再提这个问题了, 你说怪哉不怪哉?其实诸如此类的名堂还很多, 要 保护自己,最好的办法是自己搞懂DVD到底是怎么回事,这正是我写这组文章的 初衷,但愿它能让读者感到多少有一点参考价值。DVD是一个充满魅力的新世界,它既是普通消费者的宠物,也为发烧友提供了一 片新的用武之地。 让我们走近它, 了解它,驯服它,获得一个更精彩的视

11、听天地。 (22) 再谈逐行扫描 DVD去年笔者曾在发表了一组系列文章DVD杂谈,其中虽有一小段谈到了逐行扫 描DVD机,不过当时觉得逐行扫描DVD离我们还比较远,所以只是在文中一带而 过,未作进一步的探讨。谁知时隔不到一年,万利达、新科等厂家就纷纷推出了 国产的逐行扫描DVD机,国内各主要电视机厂家也纷纷推出以 DPTV技术为基础 的逐行扫描电视机,价位均在国人可以接受的范围之内此外。随着DVD-RO驱动器价格的大幅度下降。越来过多约人把自己的个人电脑改造成了PC-DV D而当前的电脑显示器几乎全部都是逐行扫描的。逐行扫描DVD已不再是遥不可及,但大多数人对这种新东西还不太了解, 以致有 人

12、以为它好得不得了, 寄于极高的期望; 也有人以为它没什么作用, 有时甚至还 不如隔行扫描的画面好。 其实这些看法都是片面的。 与所有的新产品一样, 逐行 扫描DVD有它独特的优点,但也存在着一定的缺陷。只是很多人并不切实了解它 的真正优点和缺点是什么, 以及造成这些优缺点的根本原因是什么, 所以往往会 把本不属于它的优点归功于它,或者把本不属于它的缺点归罪于它。为此,笔者根据资料和个人体会又写了这篇再谈。试图对逐行扫描DVD乍进一步的探讨。隔行扫描与逐行扫描 让我们先从一些基础知识谈起。为了获得活动的图像, 电影和电视是把若干幅静止的画面快速地连续播放, 我们 就会觉得这些画面上的物体是在连续

13、地运动着。每一幅“静止”的画面称为一“帧(frame) ”。电影的播放速度是24帧/秒、PAL制电视是25帧/秒,NTSC 制电视是 30 帧秒。电视的每帧画面又是由若干条水平方向的扫描线组成的、 PAL制为625行/帧,NTSC制为525行/帧。如果这一帧画面中听有的行是从上 到下一行接一行地连续完成的,或者说扫描顷序是1、2、3525,我们就称这种扫描方式为逐行扫描。 但是实际上, 广播电视的一帧画面需要由两遍扫描来 完成,第一遍只扫描奇数行,即第I、3、5525行。第二遍扫描则只扫描偶 数行,即第2、1、6524行。这种扫描方式就是隔行扫描。一幅只含奇数行或偶数行的画面称为一“场 (fi

14、eId) ”。其中只含奇数行的场称为奇数场或前场 (top fieId) , 只含偶数行的场称为偶数场或后场 (bottom fieId) 。因此, PAL 制电视的实际扫描频率是50场/秒。NTSC制为60场/秒。隔行扫描的两个场 虽然是一先一后地出现在屏幕上。 但由于变换速度很快, 我们会觉得是看到了一 幅完整的画面。隔行扫描的主要缺点是: (1 )光栅结构显得粗疏; (2)垂直分辨率严重受损, 大约 只有水平分辨率的一半左右; (3) 画面有闪坏感; (4) 最重要的是会在画面上造成 梳齿现象 (又称羽状干扰或拉链效应 )和行抖动。只要在拍摄过程中画百上约物体 或镜头移动了,就有可能发生

15、梳齿现象。 造成梳齿现象的原因袭们将在后面讨论。 行抖动则出现在物体或镜头沿垂直方向运动的时候。 最明显的例子是建筑物上白 色的细水平线, 当镜头以一定的速度上下摇动的时候, 一些细水平线就可能在一 场中能看见而在下一场中看不见。也就是说,这条线会有时消失、有时又出现, 看上去就像是行在抖动。 即使没有运动, 只要画百细节约言度小于两行, 就会在 一场中存在而在另一场中不存在。 当两场面面交替出现的时候, 这个细节的影像 就会反复地现和消失,看上去也像是在抖动。 在我们常见的设备设备中,普通广播电视接收机、录像机、大部分视频摄像机、 VCD LD等全都是隔行扫描的,下一代约数字电视机则将是逐行

16、扫描的。当前的 电脑显示器几乎全部都是逐行扫描的。应该特别强调的是:DVD本质上是隔行扫描的。在制定DVD规范的时候是按照隔 行扫描的要求而设计的。DVD影碟上的视频图像是以隔行扫描的格式存贮的,这 一点必须牢牢记住,否则我们后面将要讨论的有关逐行扫描 DVD的种种缺陷就无 从谈起。?逐行扫描DVD机是为了克服隔行扫描的缺点而研制的,它的任务是把影碟上的 隔行扫描画面恢复成逐行扫描。 从表面上看, 似乎只要把两个隔行扫描的场简单 地组合在一起就可以构或一个逐行扫描的帧,但事实上并非如此简单。 两种不同的节目源DVD影碟上的视频图像有两类来源。一类是用视频摄像机拍摄的,另一种是用电 影胶片拍摄的

17、。 为了叙述方便, 本文把前一类称为视频节目源, 后一类称为电影 节目源。视频节目源是用隔行扫描方式拍摄的,前场与后场的拍摄时间相差160 秒(对NTS(制而言,下同)。拍摄静止画面时,这个时间差并不会造成什么问题。但在 拍摄运动物体或镜头移动的时候, 由于存在时间差, 同一物体在两个场中的位置 就会不同。 把这样的两个场编织在一起, 两个场中物体影像并不能镶嵌得天衣无 缝,而是略有错位, 错位的大小取决于物体的运动速度或镜头约移动速度。 这就 是导致隔行扫描方式下出观梳齿现象的原因。 不仅在隔行方式下会出现梳齿, 即 使用逐行扫描DVD机播放此类图像,如果所用的播放机不能对图像进行特殊处 理

18、,也同样会出现梳齿, 而且会表现得更严重。 图 1 是两幅带有明显梳齿现象的 逐行扫描画面, 是笔者用电脑“抓”下来的, 片源是一张在国内售价达 500元的 原版DVD测试碟Video Essentials。左图画面中的人正在运动,注意人物轮 廓的梳齿状水平纹条。右图是在行驶的汽车上拍摄的,虽然景物本身是静止的, 但由于镜头移动了, 所以也造成了梳齿。 由于汽车的形式速度很快, 路过的几根 很光滑的柱子的边缘变成了参差不齐的梳齿状。电影节目源则与此不同。虽然电影画面在灌入DVD影碟前也需要被转换成隔行扫 描的视频面面, 但由于胶片上的每一格画面都是静止的, 只要用于拼合的两个隔 行的场是来自同

19、一幅胶片, 重新拼合后仍然可以恢复成严丝合缝的完整画面, 不 会有梳齿。 换句话说, 无论存贮格式是隔行还是逐行, 电影节目源的本性都是逐 行扫括的。 除了用胶片拍摄的图像外, 用逐行扫描的摄像机拍摄的节目和用电脑 制作的动画的本性也是逐行的。 本文在说到“电影节目源”时, 也包括了这些节 目。电影节目源约隔行逐行转换过程相对比较简单,在播放符合规范的电影 DVD影碟时,大多数逐行扫描DVD机都能获得较好的效果,不同机型之间的差距 并不很大。但所谓“差距不大”还是要有前提的,那就是所播放的DVD影碟必须完全符合标 准。要保证恢复出正确的逐行扫描画面, 必须保证所用的两个场是来自同一帧胶 片。但

20、是DVD影碟上贮存的数据是一场接一场的紧密排列着,必须用特殊的数字 标志来指示出哪两个场是来自同一帧胶片。 所谓数字标志,实际上就是一组数字, 用于表示某种特定的含义, 例如用“ 0”代表“否”, 用“1”代表“是”。 这些 标志将与画面的数据混合在一起,灌注在DVD影碟上,读出的时候又将随着 MPEG 数据流一起发送给视频解码器。 解码器和隔行逐行转换器会根据这些标志的指 示把场组合成帧, 确保不会发生错位。 如果编码的时候没有加入标志, 或者所加 的标志有错误,就有可能造成前一帧的后场与后一帧的前场相组合的错误搭配。 搭配错误时就有可能造成校齿状的画面。然而在DVD规范中,这些标志只是“可

21、选用的(option) ”,并不是必须使用的。 我们在前面已经说过:DVD的初始设计是面向隔行扫描的,而在隔行方式下,是 否使用这些标志不会对面质造成任何不良影响, 影碟的制作者也住注会忽视这个 问题,甚至有些编码器本身就在这方面设计得比较马虎, 结果使得没有标志或标 志错误的影碟比比皆是。 很准精确统计错误影碟的比例到底有多少, 但是从笔者 遇到的情况来看, 并不是个别现象, 而是远比我们所想象的要多得多。 即使是原 版进口碟, 有错误的也很多, 尤其是早期生产的影碟更为严重。 国内制作的正版 碟几乎全部都是标志不正确或根本没有标志。反而是从一些用DeCSS制作的所谓“直灌版”和所谓Z版(即

22、国外报废的洋垃圾碟,从中挑出尚可播放的出售)中可 以挑出一些标志完全正确的影碟,但这种碟是不应该提倡的。 从原则上说,没有标志或标志错误的影碟和用视频源制作的影碟是不适于用逐行 扫描DV机播放的。但有问题的影碟实在太多了,逐行扫描DVCB要想生存发展, 就不能一味要求影碟的规范化, 而必须从自身想办法解决这些问题。 也就是在隔 行逐行过程中采取特殊的算法, 以纠正影碟的错误。 不同的算法将使效果有较大 的差异。在当前情况下,如果用完全符合标准的优良影碟来评测逐行扫描 DVD 机,然后赞扬一番逐行扫描的画面是如何如何的好, 或者只注意某款机色调偏暖、 某款机色调偏冷之类的细微末节, 并不能说明任

23、何问题。 反之,如果选择一些具 有编码错误的影碟 (但画质仍应是好的 )来进行测试,才真正有功于对比出各种被 测机的性能差别。 在继续讨论其它问题之前,我们还需要再了解一些基础知识。从胶片到视频的转换 电影胶片的放映速度是 24帧秒,而隔行视频所要求的扫描频率是 60 场秒。 如果只是简单地按照 1对 2的比例把电影的帧转换成视频的场,显然是不行的。 通过简单的数学运算可以知道: 每 1帧胶片画面 (占用 16秒)应该被转换成 10 个视频场 ( 同样占用 l 6 秒) 。但也不能简单地把某一帧胶片重复两次,以免影 响运动的流畅性。在实际转换时使用了一种名为“3 -2 下拉(3- 2 pull

24、down) ”的 方法。即每 4帧胶片的第 1帧转换成三个视频场, 第 2帧转换成两个视频场、 第 3 帧又转换成三个场、第 4 帧转换成两个场。转换成三个场的帧实际上也只有两 个场,多出来的一个场是靠重复其中的一个场而得到的。其放映节奏是3-2-3- 2,所以称为3-2下拉。第3、4两帧并非只是简单地重复第1、2帧 的过程,因为转换结果不仅要满足场数的要求。 还必须保证奇数场与偶数场交替 出现,不能在奇数场后面再接一个奇数场, 或在偶数场后面再接一个偶数场。 第 1 帧转换后所得到的三个场的出现顺序是 1、 2、 1,也就是把第 1 场(奇数场)重 复一遍。接下去的第 2帧如果按照正常顺序,

25、 应该失播放第 1 场。但前一帧是以 奇数场结束的, 如果第 2帧仍以奇数场开始, 就会使两个奇数场“撞车”。 所以 第 2 帧的两个场的领序颠倒过来。 改为 2、 1。接下去的第 3帧的顺序如果与第 l 恢的播故顺序相同,又会使奇数场撞车,因此第 3帧的场序被改为 2、 1、 2,最 后的第 4帧的场序恢复成正常的 1、 2。下一组约第一帧又成为 1、 2、 1,如此继 续下去,获满足了场频的要求,又能保证奇数场与偶数场交替出现。见图 2。同理,逐行扫描DVD机把两个原始场(不包括3-2下拉所产生的重复场)合并成一 帧之后,每秒只有 24、而显示设备却需要 60 帧秒的刷新频率,因此每板画面

26、 不是只显示一次,而是按照 3-2 的节奏。第 1 帧显示三遍,第 2帧显示两遍,第 3帧三遍,第1帧两遍。见图 3。其中的第一步是在制作过程中由编码器完成的, 而后面的几步则是在播放时由用户端的逐行扫描 DVD机完成的。从图 3 还可以看出两个问题。 第一个问题是如果存在锯齿现象, 在逐行扫描方式 下会表现得比隔行扫描更明显。 这是因为如果合成的帧中有梳齿, 它将在屏幕上 重复出现 2 至 3 遍,而隔行扫描的梳齿只出现一遍。第二个问题是由于两个相邻的帧所占用的时间总是有160 秒的差别,会使画面的运动存在一定程度的颤抖感。 当前的电视机无法解决这个问题, 下一代数字电 视机和DVD机将支持

27、72帧/秒的刷新频率,正好是电影胶片的 24帧/秒的3 倍,播放时可以将每个较片恢转换成三个完整的视频帧, 每帧画面所占用的时间 都是相同的,画面的运动将像电影一样平滑。这种 72帧/秒的刷新频率只适合 于用电影狡片制作的节目,不适用于原始刷新频率为 30 帧/秒的电视节目。国 产的DPTV电视机已经可以支持72帧/秒的刷新频率(因此有些厂家称它为“变 频彩电”或“胶片彩电”),可惜能支持72帧/秒的DVD机尚未问世,所以暂时 还是英雄无用武之地。用电影源制作的DVD影碟有多种存贮方式,既可以把 3-2下拉所产生的10个场 依次存放在碟片上,也可以只存贮 8个场(1 、3两帧的重复场不存贮,解

28、码时再 恢复出来 )。后者可以节省存贮空间,但必须加入各种标志,否则播放时会出现 混乱。前者在隔行方式下不需要标志, 在逐行方式下就需要有数字标志, 或要求 逐行扫描DVD机有特殊的识别能力,否则就会造成节奏紊乱。MPE数据流中的数字标志 前面说到,对于隔行扫描,数字标志是可有可无的;而对于逐行扫描,数字标志 的正确性就变得非常重要。第一个数字标志名为“画面结构 (picture- structure) ”,每个画面 (帧或场)含 有一个这样的标志,用于指示该幅面面的结构。当面面是一个 720 x 480像素的 完整帧时,该标志将被设置成“帧 (frame) ”,而当面面是一个 720 x 2

29、40 像素 的隔行场时,该标志将是“前场(top field) ”或“后场(bottom field) ”。第 二个标志名为“逐行帧 (progressive frame) ”,解码器读到这个标志就会知道 该视频场是来自同一胶片帧。另外两种标志用于保持 3-2 下拉的节奏,一个称为“重复第一场(repeat-first- fleld) ”,另一个称为“前场优先 (top-fleld- first) ”。如果MPEG数据流中的某一帧的“重复第一场”标志被设置为“是”的时候,意味着 这一帧应该被转换成三个场, 设置成“否”的时候, 表示这一帧应被转换成两个 场。“前场优先”标志来指示该帧的两场中的

30、哪一场应该先被显示。该标志为 “是”,表示应该先输出前场,再输出后场;当该标志为“否”时,则表示应该 先输出后场,再输出前场。在实际应用中,这些标志的搭配组合形式相当烦琐, 在此就不详细论述了。如果影碟的内容来自电影胶片, 而且所有的标志都设置得报正确, 那么任何一台 逐行扫描DVD机都应该可以正常工作,获得很好的逐行画面。遗憾的是DVD规范 并不强制使用这些标志, 而是可由制作者自行决定是否采用。 在隔行方式下, 即 使没有这些标志, 或者标志的数值是错误的, 都不会影响重放效果, 所以很多制 作者往往会忽视它们。 而在逐行方式下, 缺少标志或标志错误却会使画质明显下 降。隔行逐行转换的两种

31、模式如前所述,DVD影碟上的内容有两类:来自电影源的图像和来自视频源的图像。 当需要把隔行画面转换成逐行画面时,这两类节目所要求的处理方式是不一样 的,因此隔行逐行转换器应该有两种工作模式:电影模式和电视模式。一、电影模式为了能在播放用影片源制作的 DVD影碟时能获得完美的逐行扫描的图像,播放机 必须能识别出哪两个场是真正来自同一个胶片帧的,并且把这两个场交织在一 起,才能恢复出一个和原始胶片一样的帧。 从理论上说, 播放机只要利用碟片上 的标志就能够识别出碟片上的内容是否来自电影胶片, 并据此来决定把哪两个场 编织在一起。 但正如前面所说: 这些标志并非总是正确的。 所以必须能够用其它 方法

32、来判别。具体过程是首先用 MPEG-2解码器将碟片上的数据转换成隔行的数 字信号,然后把数字视频信号送到隔行逐行转换芯片。 性能较好的转换芯片会 对数字视频信号进行持续的检测, 以判别它的原始画面是不是来自电影胶片。 判 别依据是来自影片源的图像都应该符合 3-2 节奏,其中第一场与第三场应该是完 全一样的。 一旦发现在一个连续 5 场的序列中, 第一场与第三场的内容是完全一 样的,就可以判定它是来自影片源的信号, 并将隔行一逐行转换器自动切换成电 影模式。而性能较差的逐行一隔行转换其则只能完全依赖于MPEG数据流中的标志,甚至采用计数法, 只要遇到两个场就把它们硬性组合在一起, 而不管这两个

33、 场是否真正来自同一胶片帧。这种简陋的处理方法将不可避免地导致梳齿画面。能否在没有标志的情况下自动识别电影源, 是高档逐行扫描DVD机与简易机型的 一个重要分野。在电影模式下, 第1场和第 2场将被编织在一起, 变成一个完整的逐行帧并重复 输出三次, 然后丢弃第 3 场,把第 4场和第 5 场编织成一个逐行帧并重复输出两 次。然后再对以下 5 场信号重复同样的过程,这样就可以在每秒内输出60 个完整的逐行帧(见图3)。这样获得的面面将比隔行扫描好得多:垂直分辨率大大提 高,光栅结构变得细腻,而且没有梳齿现象和行抖动。二、电视模式如果解码器探察到的数字视频信号不是 3-2 节奏的胶片面面, 就会

34、认为影碟上的 节目是用逐行扫描方式拍摄的, 不能像对待电影源那样简单地把两个场拼合在一 起。此时转抉器将自动切换成电视模式。 电视模式不仅适用于视频源的影碟, 也 适用于不规范的电影碟。 它的隔行逐行变换算法比电影模式复杂得多, 效果也 差得多。下面介绍几种常见的算法:1单场插值法 (Bob) 这种算法所产生的“帧”并不是真正把两个场组合在一起而形成的, 而是把每个 场当作一个帧,所缺少的一半扫描线是用相邻的上下两行的数据进行插值运算, 然后产生出一个新的行补充进去。 用这种方法得到的画面并不是真正的逐行扫描 画面,在最坏的情况下,画面会出现明显的颗粒。即使在较好的情况下,分辨率 也达不到逐行

35、扫描的水准,会使画面的细节丢失、边界模糊。此外,当镜头移动 时,细水平线可能出现抖动, 正如隔行扫描时的情况一样。 这是由于很细的水平 线有可能只出现在一场中, 当奇数场和偶数场交替出现的时候, 这条线就会反复 出现和消失, 看起来就是在抖动或闪烁。 这是一种最简陋的算法, 也是效果最差 的方法,只有老式的或简易的“倍线器”仍将其作为唯一的处理方法。 然而其它 的转换器在没有其它办法的情况下也会被迫采取这种方法。Bob算法的唯一优点是不会在画面上造成梳齿。2编织法 (Weave)这种算法是把两个连续的隔行场编织在一起, 构成一个逐行的帧。 其处理方法类 似于电影模式, 但由于所处理的是电视类画

36、面, 所以只有当这两个场都是静止画 面时,效果尚属可以。 如果存在较大的位移, 由于算法中没有包含对运动物体的 处理,所以必然会出现明显的梳齿现象。 在隔行扫描时也会出现梳齿, 但在 weave 方式下,梳齿非但没有得到改善,有时反而会显得更加严重。图4是同一幅画面用 Weave法和Bob法处理后的效果对比。由于该画面没有快速 运动的物体,所以weave法的效果是比较好的,而Bob法则较差。注意人物前面 的栏杆,在Weave画面中,它的边缘基本上是平滑的,而在Bob画面中却变成了 串珠状,而且人物的清晰度也下降了。3运动自适应型隔行远行转换 这类算法的基本要点是对画面中的运动区域和静止区域采取

37、不同的处理方法。 首 先将两个场的数据进行对比、找出其中相同的区域 (静止部分)和不同区域 (运动 部分)。静止区域按照 Weasve算法将来自两个场的数据编织在一起, 而对运动区 域就只用其中一场的数据并同插补算法(Bob)来形成逐行扫描的图像。这种方法 的优点是不会损害静止部分的分辨率, 而观众最关注的正是静止部分。 运动部分 则可以避免梳齿现象, 付出的代价是这些部分的分辨率降低。 这种方法可以明显 改善画质,较好的隔行逐行转换器大多会采用某种运动自适应算法。4运动补偿型隔行逐行转换这是一种十分复杂的转换方式, 只有权其昂贵的设备才会采用。 转换过程包括对 图像进行精密的分析, 找出其中

38、的运动区域, 然后移动运动物体在画面中的位置, 以补偿两场时间差造成的位移,最后再把两个场编织在一起形成一个完整的帧。 由于处理过程非常复杂,造成价格极其昂贵,迄今为止还没有任何逐行扫描 DVD 机采用此种技术。有些电视机和DVDT告中自称具有运动补偿功能,但从其整机 价格就可以看出,所用的方法不可能是真正的运动补偿法。5“柔化”型的隔行逐行转换这种方法常见于电脑DVD电脑DVD往往是用软件进行图像处理,限于 CPU勺处 理能力,无法在进行MPEG-2解码的同时再做运动自适应处理,所以只能采用最 简单的方法进行处理, 以获得尽可能好的效果。 最常见的方法是在垂直方向上稍 作柔化处理, 然后再编

39、织:其结果是两个错位的物体影像看起来更像是叠影而不 是梳状交错。 这种处理方法会造成垂直分辨率的下降, 并在物体移动或镜头摇动 时出现转瞬即逝的古怪抖动。图 5 是柔化处理前后的效果对比, 未柔化的画面有明显的水平条纹, 轮廓的边缘 有梳齿,经过柔化后看不到梳齿了, 但画中的人物显得很模糊, 并给人以“叠影” 的感觉。柔化是一种折衷的处理方法。 比较轻微的柔化可以减少清晰度的损失, 但其掩盖 梳齿的能力将下降。 反之, 较强的柔化能够更好地掩盖画面上的梳齿, 却会使画 面清晰度的损失增大。不同约设计者会根据自己的理解而采取不同的柔化程度, 谁也不知道何种程度才是最合适的。 过度的柔化往往会令人无法容忍, 因为柔化 处理不是仅仅针对有梳齿的画面,即使没有梳齿的静止画面也会因柔化而降级, 似乎很不合算。柔化过度的一个典型例子是 Creative 公司早期生产的 XDR2 解压卡(实质上是专供电脑使用的DVD解码器),由于采用了深度的柔化,其画面 请晰度非常差,甚至比 VCD好不了多少。这种最初卖1200元的卡现在已经一路 跌到 230 元,仍然很少有人买。DVD影碟的常见问题不规范的影碟会给隔行逐行转换造成很大的困难, 但在当前情况下又无

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