在高清顯示器上優(yōu)化標(biāo)清視頻

圖10：對移動圖像進行梳狀濾波會產(chǎn)生明顯的偽像。

由于移動檢測比較復(fù)雜，采用的方法必須能分析當(dāng)前和存儲幀的每個活動像素，以便確定使用哪種方法來分離信息。

3D梳狀濾波技術(shù)梳理靜止像素，2D梳狀濾波技術(shù)處理無復(fù)雜運動的區(qū)域，而陷波濾波器進行復(fù)雜運動區(qū)域的處理。3D梳狀解碼器的主要挑戰(zhàn)并非3D梳理過程本身，而是3D梳狀濾波器、2D梳狀濾波器和陷波濾波器之間復(fù)雜的運動檢測和自適應(yīng)切換。

當(dāng)梳狀濾波器無法勝任

自適應(yīng)3D梳狀濾波器依賴解碼器來正確檢測圖像移動。否則，梳狀濾波器就不能正確處理像素數(shù)據(jù)，造成運動偽像(圖11)。圖11a中鳥的翅膀向下。圖11b中翅膀已經(jīng)向上舞動，而圖11c中翅膀再次向下。這是鳥舞動翅膀的正常順序。

圖11：自適應(yīng)3D梳狀濾波器依賴解碼器來正確檢測圖像移動。這是鳥舞動翅膀的正常順序-向下(a)，向上(b)，再向下(c)。

許多3D梳狀解碼器檢查幀1和幀3，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幀1和幀3相同，便誤認(rèn)為沒有產(chǎn)生圖像移動。因此決定用3D梳狀解碼器來處理數(shù)據(jù)(圖12)。

圖12：利用3D梳狀解碼器，無效檢測引起明顯的網(wǎng)格偽像(a)。圖像移動校正后，無網(wǎng)格偽像生成(b)。

與之相反，配有3D梳狀濾波器的高性能視頻解碼器利用很多幀存儲器來更準(zhǔn)確地檢測所有幀之間的運動。使用大量的幀很有必要，有助于解碼器準(zhǔn)確判斷何時何地采用3D梳狀濾波器。

實現(xiàn)更多的功能

3D梳狀濾波器要正常工作，內(nèi)存緩沖區(qū)需存儲視頻像素數(shù)據(jù)幀以便分析和處理。ADI公司的12位標(biāo)清/高清電視視頻解碼器ADV7802之類解碼器，配有3D梳狀濾波器和圖形數(shù)字轉(zhuǎn)換器，通過處理其它非3D梳狀濾波器任務(wù)，如先進的時序降噪，最大限度地利用內(nèi)存空間。

通過配備3D梳狀濾波器，ADV7802采用多種技術(shù)將當(dāng)前幀的像素數(shù)據(jù)與之前存儲的數(shù)據(jù)進行比較，從而過濾并消除圖像噪聲。

外部存儲器也可以實現(xiàn)先進的時基校正?；趲臅r基校正確保解碼器總是輸出固定時鐘、固定的每行采樣數(shù)、不變的每幀行數(shù)，以及正確的場序。

雖然電視應(yīng)用通常不需要外部存儲器，但是越來越多的制造商將更多的接收器和電子控制設(shè)備轉(zhuǎn)移到單獨的遠(yuǎn)程遙控盒中，以盡可能減小顯示面板的厚度。不過這類設(shè)計也限制了需要直接與電視機相連的電纜數(shù)，這可能會造成布線困難(圖13)。

圖13：薄型顯示器面板將接收器和電子控制設(shè)備轉(zhuǎn)移到獨立單元。

遠(yuǎn)程遙控盒通過HDMI(高清多媒體接口)或類似鏈接接入顯示器。當(dāng)該鏈接工作時，電視需要穩(wěn)定的像素和時鐘數(shù)據(jù)。由于時基校正允許視頻解碼器和鏈路的發(fā)射器件直接連接，因此解碼器甚至能為非標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備提供可靠的時序和像素數(shù)據(jù)。

除了亮度和色度分離，復(fù)合視頻處理的很多其他方面也直接影響畫面質(zhì)量。ADC輸入端的性能對顯示器接收的整體視頻質(zhì)量起著決定性的作用。

專業(yè)品質(zhì)的視頻解碼器(如ADV7802)利用12位ADC實現(xiàn)了優(yōu)于62dB的信噪比。值得注意的是，對于注重性能的應(yīng)用，差分相移和增益可分別超過0.45 °和0.45%。成本敏感應(yīng)用則可以采用配置9位ADC的視頻解碼器，如ADI公司的ADV7180。

解碼器還必須能夠處理非標(biāo)準(zhǔn)和微弱的廣播信號源。電視用戶和制造商仍舊高度重視這些要求。剛購買新型高端大屏幕等離子或液晶電視的消費者可能還會將其連接到使用了12年的錄像機和模擬射頻電纜系統(tǒng)上。

以往消費者將錄像機與舊顯像管電視機連接，如今他們期待高清電視能帶來至少與舊顯像管電視機一樣好的性能水平。也就是說，錄像機的視頻應(yīng)該穩(wěn)定，即使在“特技”模式下(即暫停、快進，或后退時)也能繼續(xù)保持鎖定。

微弱的射頻信號也應(yīng)該與顏色鎖定保持同步，即使輸入信號降至25dBμV以下。要解決低電平射頻信號和視頻信號與舊的非標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)帶來的問題，解碼器設(shè)計者面臨諸多挑戰(zhàn)。

確定解碼器的質(zhì)量水平基準(zhǔn)時，采用何種算法需要慎重考慮。許多制造商都紛紛推銷自己能夠成功地處理這些信號源。例如ADI公司的視頻解碼器集成了同步檢測和提取、重采樣和先進的后端FIFO管理等技術(shù)。

諸如ADV7802中的智能濾波算法則采用鎖相回路(PLL)模塊，以及水平同步(HSYNC)和垂直同步(VSYNC)處理器模塊，確保正確提取同步信息。該濾波器確保解碼器能夠識別其查找同步信息的時期。同步鎖相回路模塊和處理器模塊則確保所檢測的同步信息正確排列。