視頻幀速率與屏幕刷新率

了解視頻幀率和屏幕刷新率

現在購買電視機肯定不像以前那麼容易。 隨著高清電視逐行掃描1080p4K超高清 ,幀速率和屏幕刷新率等各種術語的出現,消費者正在被技術術語所困擾,這些技術術語很難分辨。 在這些術語中,兩個最難理解的是幀速率和刷新速率。

什麼幀

在視頻(包括模擬和高清)中,就像在電影中一樣,圖像顯示為幀。 但是,在電視屏幕上顯示幀的方式有所不同。 就傳統的視頻內容而言,在基於NTSC的國家中,每秒顯示30個獨立幀(每1/30秒顯示一個完整幀),而在基於PAL的國家,每秒顯示25個獨立幀(1完整的幀每25秒顯示一次)。 這些幀可以使用隔行掃描方法或逐行掃描方法顯示。

但是,由於電影是以每秒24幀的速度拍攝的(每24秒顯示一個完整幀),為了在典型的電視屏幕上顯示膠片,原始24幀必須通過稱為3的過程轉換為30幀:2下拉。

刷新率意味著什麼

隨著今天的電視顯示技術,如LCD,等離子和DLP,以及基於光盤的格式,如藍光光盤 (以及現在停產的HD-DVD),另一個因素已經開始起作用,影響了視頻內容顯示在屏幕上:刷新率。 刷新頻率表示實際的電視,視頻顯示或投影屏幕圖像每秒完全重構的次數。 這個想法是,屏幕每秒刷新的次數越多,圖像在運動渲染和閃爍減少方面越平滑。

換句話說,圖像看起來越好,屏幕可以更新自己。 以“Hz”(赫茲)為單位測量電視機和其他類型視頻顯示的刷新率。 例如,具有60Hz刷新率的電視機代表每秒60次的屏幕圖像的完整重建。 結果,這也意味著每個視頻幀(在30幀每秒信號中)每60秒重複兩次。 通過查看數學,可以很容易地找出其他幀率與其他刷新率的關係。

幀率與刷新率

造成混淆的原因是每秒顯示多少個獨立和謹慎的幀的概念,而不是每秒鐘以1/24,1/25或1/30秒重複該幀的次數以匹配該幀的刷新率電視顯示。

電視具有自己的屏幕刷新功能。 電視機的屏幕刷新率通常列在用戶手冊或製造商的產品網頁上。

目前電視機最常見的刷新頻率是基於NTSC系統的60 Hz和基於PAL的系統的50 Hz。 然而,隨著一些藍光光盤和HD-DVD播放機的推出,實際上可以輸出每秒24幀的視頻信號,而不是傳統的每秒30幀的視頻信號,一些電視顯示器製造商正在實施新的刷新率以正確的數學比例容納這些信號。

如果您的電視刷新頻率為120 Hz,1080p / 24兼容(屏幕1920像素vs屏幕下方1080像素,每秒24幀)。 電視每秒鐘結束顯示24個獨立的幀,但根據電視的刷新率重複每幀。 在120Hz的情況下,每個幀將在每24秒內顯示5次。

換句話說,即使刷新率更高,每秒仍然只顯示24個單獨的幀,但可能需要多次顯示,具體取決於刷新率。

注意:上面的解釋是純粹的幀速率。 如果電視也必須每秒24幀到每秒30幀,反之亦然,那麼你還必須處理3:2或2:3下拉,這增加了更多的數學運算。 信號到達電視機之前,還可以通過DVD或Blu-ray Disc播放機或其他信號源設備執行3:2下拉。

電視如何處理1080p / 24

如果電視機只能兼容1080p / 60或1080p / 30,則不會接受1080p / 24輸入。 目前,只有藍光光盤和HD-DVD光盤是1080p / 24素材的主要來源。 但是,大多數藍光光盤和HD-DVD播放機會將輸出信號轉換為1080p / 60或1080i / 30,以便信息如果與1080p / 24不兼容,可以通過電視適當地處理屏幕顯示。

注意:雖然僅限1080p / 60的電視機無法顯示1080p / 24 - 1080p / 24電視機可以通過視頻處理顯示1080p / 60。

整個事情歸結為單獨的幀與重複幀的概念。 在幀速率與刷新速率計算的情況下,由於重複幀中的信息是相同的,所以重複的幀不被視為單獨的幀。 當你移動到一個有不同信息的框架時,你會把它視為一個新的框架。

背光掃描

但是,除了屏幕刷新率之外,一些電視製造商使用的另一種技術可以增強運動響應並減少運動模糊,這被稱為背光掃描。 換句話說,假設一台電視機的屏幕刷新率為120赫茲。 它可能還包含背光,以每秒鐘120赫茲的速度快速閃爍(在屏幕刷新率重複幀之間)。 這種技術通過有效地欺騙系統來提供具有240Hz屏幕刷新率的效果。

在使用此技術的電視機上,如果不喜歡背光掃描技術的效果,則可以將其與屏幕刷新率設置分開啟用或禁用。 另外,雖然一些電視製造商實施逆光掃描,但有些不採用逆向掃描,或者只是在某些型號中使用,而不是其他型號。

運動或幀插值

用於代替背光掃描或與背光掃描結合使用的另一種方法稱為運動或幀插值。 這種方法可能需要在兩個現有顯示幀之間插入黑色幀,或者電視中的視頻處理器將前一個和後一個顯示幀的元素組合起來。 無論哪種情況,其目的都是將顯示的幀混合在一起,以使感知的快速運動更加平滑。

肥皂劇效果

儘管所有這些幀頻,刷新率,背光掃描和運動/幀插值技巧都旨在為消費者提供更好的觀看體驗,但並不總是如此。 一方面,運動滯後的問題被消除或消除,但是所有這些處理的結果可能是所謂的“肥皂劇效應”。 這種效果的視覺效果是,基於電影的內容看起來像是在視頻上拍攝的,這給電影帶來了恐怖,錄像帶或舞台製作的外觀,如肥皂劇,現場直播或帶狀電視直播。 如果您發現這種效應困擾您,幸運的是,大多數電視製造商提供的設置可以調整或關閉增加的刷新或背光掃描功能的數量。

營銷遊戲

為了營銷使用更快刷新速率的電視機,或刷新速率與背光掃描或運動/幀插值相結合,製造商已經創建了自己的流行語,用更少的非技術性術語來吸引消費者。

例如,LG使用標籤TruMotion,Panasonic使用智能幀創建,三星使用Auto Motion Plus或Clear Motion Rate(CMR),Sharp使用AquoMotion,Sony使用MotionFlow,Toshiba使用ClearScan,Vizio使用SmoothMotion。

等離子電視是不同的

需要指出的另一個重要問題是,增強刷新率,背光掃描和運動/幀插值主要適用於LCD和LED / LCD電視。 等離子電視以不同的方式處理運動處理,並採用一種稱為“子場驅動”的技術。 有關更多細節,請閱讀我們的文章什麼是分場驅動器在等離子電視上

總決賽

隨著當今高清電視應用更複雜的技術,消費者必須掌握重要和不重要的知識。 對於高清電視,屏幕刷新率的概念確實很重要,但不要陷入數字的困擾之中,並且要注意可能出現的視覺副作用。

需要考慮的重要因素是刷新率的提高和/或背光掃描的附加實現如何改善或不能改善您為消費者感知的屏幕圖像質量。 當你為下一台電視機進行比較時,讓自己的眼睛成為你的嚮導。