投影机技术解析：逐行扫描和倍频扫描

吉米

无论CRT、LCD还是等离子体显示屏，要想把模拟电视信号变成图像显示出来，不可能是一幅画面同时出现，而是一行一行地进行电-光的转换，这种转换与拼凑过程是利用人眼的视觉暂留现象，以此使人感到是一幅完整的图像。这种以行为单位的拼凑过程，即通常称的“行扫描”。行扫描形成单幅画面，而多幅画面的更换由场完成。当这种连续画面更换（即刷新）每秒大于16幅时，人眼看到的将不是快速更换的画面，而是连续的动作。

由上述成像原理不难看出，如果拼凑一幅画面的行数越多，此幅图像的垂直方向表现的内容也越细腻。刷新速度越快，使人感觉图像活动的过程连续性越强，光的闪烁感也越小。但是，提高行数（即行扫描频率）和刷新速度（即场频），都必须以提高系统的成本来实现。为此电影机的设计者，使影片每秒通过镜头24张，当影片在镜头前停留的1/24秒的过程中，再将镜头遮挡一次，巧妙地使人眼仿佛有48张影片的观看效果，从而感觉不到明显的光闪烁。

电视播放的连续画面，即借鉴了电影的遮光过程，在不提高行/场频率而重现使人眼可以接收的连续画面，同时不感到闪烁，将一幅画面分成两来拼凑。第一次先由奇数行拼出半幅轮廓不太清晰的画面，然后再拼凑偶数行的另半幅，两幅画面重叠，使视觉神经感觉到较清晰的一幅画面。

利用此隔行扫描的方式，形成每秒50场，即25幅画面的活动图像。虽然有50次画面刷新率，实际奇数行和偶数行为不完整的画面，构成连续图像有跳动感是必然的，刷新50次只减小了光的闪烁感，而与移动画面的连续性无关。

扫描行数较低，限制了图像垂直分辨率的提高，以国内PAL制为例，其625行的扫描线除去两场回扫过程占用50条，实际能显示图像的只有575行，即为PAL制电视的商高垂辨率。

由此可见，提高画面清晰度的关键是提高行和场扫描频率。但是，其结果势必使信号无线发射过程中占用更宽的频带。例如将PAL制每场用逐行方式由575行构成完整画面刷新50场，使扫描行数由625行提高为1250行，那么目前的1-12频道就只能容纳6个频道，且接收发送设备均相应复杂化。

这种图像质量与频宽的折衷方式，即目前的隔行扫描，沿用了半个世纪，只是为了压约缩发射频宽。

随着DVD的日益普及，对图像的质量要求越来越高，迫使人们开辟逐行扫描的显示方式。在HDTV尚未普及之前，原有的电视机如何提高画质，是数字式模拟电视亟待解决的问题。为此，70年代欧洲率先推出了倍频扫描的方案，即目前电视广告上宣传的100HZ倍频扫描系统。

这种倍频方式是利用大规模数字集成电路，先将摸拟信号转换为数字视频信号，在扫描电路中使用存储器将每场数字信号存储一次，读取两次，因而由50场变成100场，有助于消除画面的闪烁感。

但是，此100场画面中有一半画面是重复的，所以称此倍频方式为AA BB制，即无论奇数行还是偶数行组成的一场幸免出现两次，并不能补充移动画面的跳动感的改善。

例如在播送--快速移动物体从屏幕左边移到右边，如果要想使人感到物体是逐步快速移动，应由越多的画面受奖移动才行。

如果演示整个移动过程只有两张画面，那么，就不能构成移动，而是跳动。因为移动图像构成的画面越少，每幅画面内容移动距离过大，必将形成卡通片中人物的动作形象。

AA BB制倍频，只是重复画面，而无中间的移动过程加入，严格地说只是消除光的闪烁感，而无助于移动画面跳动感的改善。对垂直分辩率的提高也是如此，尽管扫描行数增加一倍，但构成图像垂直结构的有效行数仍不变，因为其中有一半行数是简单的重复。

因此，AA BB制只能使光闪烁感明显减弱，以改善画面质量的说法不确切。当然，这种方式是在20年前诞生的，用今日的DVD高画质来要求是不公正的。但不实广告词中称100HZ倍频扫描将隔行变为逐行扫描的说法，有误导之嫌。

当然，彻底解决电视画面清晰度的问题，只有采用逐行扫描的HDTV方案属最佳途径。为了在此过渡时期不使大量隔行扫描视频器材统统报废，目前出现了一种较好的方案——倍线器，即将隔行扫描转化为逐行扫描的转换器。

这种转换器彩数字技术，对隔行扫描图像中前一行和后一行进行取样比较，检出不同部分重新组合，然后将介于两行之间的过渡信息组成新的一行，以在提高扫描行数的同时增加整幅图像的信息量。采用此方式后，电视机行/场频率提高，且移动图像连续性增强，可大幅度提高画面清晰度。

这种称之为倍线技术的方式，可以将目前隔行扫描的电视改为逐行扫描，它不同于普通的单纯记忆、存储形成的100HZ倍频扫描。类似的倍线器已出现在市场上，但售价不菲。可喜的是，目前有的高档电视机身内置这种倍线器。

如松下公司的TC-33TF12型彩电已有此内置功能，可以将普通TV节目、DVD等隔行扫描信号变成逐行扫描显示，提高了分辨率，同时还彻底消除了运动画面的抖动，此倍线器实际已将摸拟电视的扫描系统向HDTV靠拢。

与此同时，索尼公司的DCR-TRV900型DV摄像机也内设逐行扫描功能。因此看来在摸拟电视机中此功能会迅速普及，将会以较低价格出现在市场上。

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