未來大屏液晶趨勢(shì)，100/120Hz技術(shù)發(fā)展觀察

面板與視頻處理都要達(dá)到100/120Hz

    100/120Hz是LCD TV最新的技術(shù)，今年一線大廠包括Sony, Sharp, Samsung, LG, JVC與Hitachi等電視廠商分別對(duì)自己的最高端機(jī)種配備這項(xiàng)功能，今年六月的臺(tái)北顯示器展(Display 2007)，各家面板廠商也都以120Hz展示自己的技術(shù)能力。究竟100/120Hz是否為必須規(guī)格呢，消費(fèi)者是否看的出來？而現(xiàn)有的數(shù)字內(nèi)容是否真能因?yàn)?00/120Hz顯示器達(dá)到很好效果呢？

    100/120Hz TV需要兩個(gè)部分都達(dá)到，100/120Hz液晶面板，與100/120Hz信號(hào)處理能力，二者缺一不可。如果只有100/120Hz面板，而信號(hào)處理能力僅達(dá)50/60Hz，則電視節(jié)目看起來可能像是2倍的快速播放，如同我們?cè)谀壳癗TSC/PAL電視欣賞黑白電影，會(huì)感覺到電影中的人物移動(dòng)的比正常速度還快。

    另一個(gè)可能是信號(hào)以50/60Hz輸出后，面板以每個(gè)Frame播放兩次來處理，則此與采用60Hz面板顯示效果相當(dāng)，甚至造成更多閃爍。相反的，如果面板只能顯示50/60Hz，即使信號(hào)處理能力可達(dá)到100/120Hz，但要傳送到面板前仍需要，轉(zhuǎn)為50/60Hz，面板才能顯示。

從黑插入到ME/MC

    早期120Hz面板推出時(shí)，主要藉由在60fps內(nèi)容中，在每個(gè)frame插入一個(gè)黑色畫面，藉此可降低人眼所看到的殘影，不過插入黑畫面會(huì)造成亮度減少，所以后來又改將黑畫面改為灰畫面。

真正100/120Hz，需采用ME/MC(motion estimation/compensation)方式來達(dá)到畫面流暢，也就是通過補(bǔ)償與預(yù)測(cè)，使60fps內(nèi)容成為120fps內(nèi)容。

目前100/120Hz LCD TV只有一線大廠推出，但1080p LCD TV則除了Sony, Sharp、Samsung等外，二線品牌包括Olevia、Westinghouse等也同樣推出。由此可知1080p勢(shì)必比100/120Hz將更早成為L(zhǎng)CD TV主流規(guī)格。

主流1080i只提供每秒25/30frame

主流1080i只提供每秒25/30 frame

    以目前廣播信號(hào)而言，DVB-T或ATSC的HD信號(hào)，主流的1080i廣播信號(hào)，實(shí)際frame rate只有25/30Hz(50/60 field/second)。信號(hào)處理器將50/60個(gè)field de-interlaced成50/60個(gè)frame后，再以一般50/60Hz TV顯示。同樣情形若是交由100/120Hz TV顯示，則再將50/60 frame再變成100/120 frame/second，再由顯示器顯示。如此等于原本30 frame source變成4x的120 frame，換句話說，也就是每1個(gè)frame需演算出3個(gè)虛擬frame，是否畫面可真實(shí)呈現(xiàn)？

    另外一種內(nèi)容是藍(lán)光光盤，相較于廣播電視，藍(lán)光光盤除了提供720p與1080i外，還提供1080p信號(hào)，也就是可達(dá)到60 frame的內(nèi)容。1080p內(nèi)容再通過信號(hào)ME/MC處理，即可讓視頻呈現(xiàn)120Hz format。

    不過由于一般電影仍是以24 frame制作，以配合全世界電影院播放格式，目前美國(guó)四大廣播網(wǎng)的HDTV電視影集，雖主要用以廣播，但仍是以電影24 frame拍攝，再制作成1080i或720p信號(hào)。因此藍(lán)光儲(chǔ)存媒體1080p格式也是由24 frame的電影格式轉(zhuǎn)成。而且為了兼容一般電視格式，藍(lán)光光盤仍改變成一般電視50/60Hz廣播信號(hào)格式。

    以歐規(guī)廣播的50Hz而言，處理方法是直接將每秒鐘24轉(zhuǎn)換成48 field 播放，也就是每個(gè)電影的film，轉(zhuǎn)換成為2個(gè)field，不需進(jìn)行特別影像處理。播放速度會(huì)因此增加4%。加快4%播放除造成對(duì)象移動(dòng)速度加快外，聲音也會(huì)提高半個(gè)音階。對(duì)象加快被認(rèn)為不會(huì)被觀眾察覺，而聲音提高可被聽出，但透過軟件可解決。這個(gè)方法從過去一直被沿用，包括通過廣播電視播放的電影，或DVD影片，都是先轉(zhuǎn)成48 field。因此在歐洲使用100Hz LCD TV，則最容易的方法就是將de-interlaced后的每秒50 frame信號(hào)進(jìn)行ME/MC。不過電影內(nèi)容仍由24 frame變成96 frame，同樣是一個(gè)frame演算出3個(gè)虛擬frame。

    若是以美規(guī)視頻標(biāo)準(zhǔn)來看，由于refresh rate為60Hz，因此double frame rate面板在美規(guī)系統(tǒng)將使用120Hz，原則上電影的24 frame/s與120Hz呈現(xiàn)5倍的關(guān)系，也就是每張電影的film轉(zhuǎn)換要演算出4個(gè)新的frame，則120Hz才能真正達(dá)到所謂流暢的畫面。不過，值得注意的是，為了兼容于現(xiàn)有多數(shù)的60Hz 電視機(jī)，電影要透過3:2 pull down來轉(zhuǎn)換為60Hz refresh rate，也就是電影的每4張film要轉(zhuǎn)換成5個(gè)frame(10個(gè)field)(check是否直接轉(zhuǎn)為10個(gè)frame而不再進(jìn)行deinterlacing)，其中單數(shù)的film將轉(zhuǎn)換成2個(gè)field，而雙數(shù)film將轉(zhuǎn)換成3個(gè)field�？偤偷玫�60個(gè)field，再將之以de-interlace為60個(gè)frame。因此在60Hz TV情形下，每秒的第1~2個(gè)frame，其實(shí)是呈現(xiàn)相同的影像，每秒的第3~5 frame，也是相同影像。

    在此情形下，以120Hz LCD TV播放美規(guī)Blu-ray或HD DVD，在經(jīng)過3:2 pull down后，ME/MC可能不起作用，因?yàn)檗D(zhuǎn)換后的60Hz，其第一個(gè)到第二個(gè)frame是顯示相同影像。除非信號(hào)處理器再將60Hz轉(zhuǎn)回原始24 frame，但這就代表每個(gè)frame再補(bǔ)償4個(gè)frame。

    兼容性影響技術(shù)發(fā)展

    有一種說法，最先進(jìn)的航天飛機(jī)推進(jìn)器寬度，是由兩匹馬的屁股大小所決定，其原因在于馬的屁股決定了羅馬時(shí)代的輪軌，而這又決定了日后火車鐵軌的寬度，鐵軌寬度限制了火車隧道的寬度，隧道的寬度又限制了由火車?yán)瓌?dòng)的航天飛機(jī)推進(jìn)器。新興的數(shù)字顯示器產(chǎn)業(yè)LCD TV出現(xiàn)不到10年，雖然技術(shù)不斷精進(jìn)，不過仍要顧慮到兼容性，與前端歷史源由所產(chǎn)生的拍攝格式配合。

    電影發(fā)明百年，而每秒24 frame標(biāo)準(zhǔn)已采用數(shù)十年，歷經(jīng)電視、計(jì)算機(jī)、internet的出現(xiàn)，電影產(chǎn)業(yè)依舊屹立，足見24 frame標(biāo)準(zhǔn)仍有其價(jià)值，且日后也將繼續(xù)沿用，并影響著TV顯示技術(shù)的發(fā)展