视频帧速率与屏幕刷新率

了解视频帧率和屏幕刷新率

现在购买电视机肯定不像以前那么容易。 随着高清电视逐行扫描1080p4K超高清 ,帧速率和屏幕刷新率等各种术语的出现,消费者正在被技术术语所困扰,这些技术术语很难分辨。 在这些术语中,两个最难理解的是帧速率和刷新速率。

什么帧

在视频(包括模拟和高清)中,就像在电影中一样,图像显示为帧。 但是,在电视屏幕上显示帧的方式有所不同。 就传统的视频内容而言,在基于NTSC的国家中,每秒显示30个独立帧(每1/30秒显示一个完整帧),而在基于PAL的国家,每秒显示25个独立帧(1完整的帧每25秒显示一次)。 这些帧可以使用隔行扫描方法或逐行扫描方法显示。

但是,由于电影是以每秒24帧的速度拍摄的(每24秒显示一个完整帧),为了在典型的电视屏幕上显示胶片,原始24帧必须通过称为3的过程转换为30帧:2下拉。

刷新率意味着什么

随着今天的电视显示技术,如LCD,等离子和DLP,以及基于光盘的格式,如蓝光光盘 (以及现在停产的HD-DVD),另一个因素已经开始起作用,影响了视频内容显示在屏幕上:刷新率。 刷新频率表示实际的电视,视频显示或投影屏幕图像每秒完全重构的次数。 这个想法是,屏幕每秒刷新的次数越多,图像在运动渲染和闪烁减少方面越平滑。

换句话说,图像看起来越好,屏幕可以更新自己。 以“Hz”(赫兹)为单位测量电视机和其他类型视频显示的刷新率。 例如,具有60Hz刷新率的电视机代表每秒60次的屏幕图像的完整重建。 结果,这也意味着每个视频帧(在30帧每秒信号中)每60秒重复两次。 通过查看数学,可以很容易地找出其他帧率与其他刷新率的关系。

帧率与刷新率

造成混淆的原因是每秒显示多少个独立和谨慎的帧的概念,而不是每秒钟以1/24,1/25或1/30秒重复该帧的次数以匹配该帧的刷新率电视显示。

电视具有自己的屏幕刷新功能。 电视机的屏幕刷新率通常列在用户手册或制造商的产品网页上。

目前电视机最常见的刷新频率是基于NTSC系统的60 Hz和基于PAL的系统的50 Hz。 然而,随着一些蓝光光盘和HD-DVD播放机的推出,实际上可以输出每秒24帧的视频信号,而不是传统的每秒30帧的视频信号,一些电视显示器制造商正在实施新的刷新率以正确的数学比例容纳这些信号。

如果您的电视刷新频率为120 Hz,1080p / 24兼容(屏幕1920像素vs屏幕下方1080像素,每秒24帧)。 电视每秒钟结束显示24个独立的帧,但根据电视的刷新率重复每帧。 在120Hz的情况下,每个帧将在每24秒内显示5次。

换句话说,即使刷新率更高,每秒仍然只显示24个单独的帧,但可能需要多次显示,具体取决于刷新率。

注意:上面的解释是纯粹的帧速率。 如果电视也必须每秒24帧到每秒30帧,反之亦然,那么你还必须处理3:2或2:3下拉,这增加了更多的数学运算。 信号到达电视机之前,还可以通过DVD或Blu-ray Disc播放机或其他信号源设备执行3:2下拉。

电视如何处理1080p / 24

如果电视机只能兼容1080p / 60或1080p / 30,则不会接受1080p / 24输入。 目前,只有蓝光光盘和HD-DVD光盘是1080p / 24素材的主要来源。 但是,大多数蓝光光盘和HD-DVD播放机会将输出信号转换为1080p / 60或1080i / 30,以便信息如果与1080p / 24不兼容,可以通过电视适当地处理屏幕显示。

注意:虽然仅限1080p / 60的电视机无法显示1080p / 24 - 1080p / 24电视机可以通过视频处理显示1080p / 60。

整个事情归结为单独的帧与重复帧的概念。 在帧速率与刷新速率计算的情况下,由于重复帧中的信息是相同的,所以重复的帧不被视为单独的帧。 当你移动到一个有不同信息的框架时,你会把它视为一个新的框架。

背光扫描

但是,除了屏幕刷新率之外,一些电视制造商使用的另一种技术可以增强运动响应并减少运动模糊,这被称为背光扫描。 换句话说,假设一台电视机的屏幕刷新率为120Hz。 它可能还包含背光,以每秒钟120赫兹的速度快速闪烁(在屏幕刷新率重复帧之间)。 这种技术通过有效地欺骗系统来提供具有240Hz屏幕刷新率的效果。

在使用此技术的电视机上,如果不喜欢背光扫描技术的效果,则可以将其与屏幕刷新率设置分开启用或禁用。 另外,虽然一些电视制造商实施逆光扫描,但有些不采用逆向扫描,或者只是在某些型号中使用,而不是其他型号。

运动或帧插值

用于代替背光扫描或与背光扫描结合使用的另一种方法称为运动或帧插值。 这种方法可能需要在两个现有显示帧之间插入黑色帧,或者电视中的视频处理器将前一个和后一个显示帧的元素组合起来。 无论哪种情况,其目的都是将显示的帧混合在一起,以使感知的快速运动更加平滑。

肥皂剧效果

尽管所有这些帧频,刷新率,背光扫描和运动/帧插值技巧都旨在为消费者提供更好的观看体验,但并不总是如此。 一方面,运动滞后的问题被消除或消除,但是所有这些处理的结果可能是所谓的“肥皂剧效应”。 这种效果的视觉效果是,基于电影的内容看起来像是在视频上拍摄的,这给电影带来了恐怖,录像带或舞台制作的外观,如肥皂剧,现场直播或带状电视直播。 如果您发现这种效应困扰您,幸运的是,大多数电视制造商提供的设置可以调整或关闭增加的刷新或背光扫描功能的数量。

营销游戏

为了营销使用更快刷新速率的电视机,或刷新速率与背光扫描或运动/帧插值相结合,制造商已经创建了自己的流行语,用更少的非技术性术语来吸引消费者。

例如,LG使用标签TruMotion,Panasonic使用智能帧创建,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。

等离子电视是不同的

需要指出的另一个重要问题是,增强刷新率,背光扫描和运动/帧插值主要适用于LCD和LED / LCD电视。 等离子电视以不同的方式处理运动处理,并采用一种称为“子场驱动”的技术。 有关更多细节,请阅读我们的文章什么是分场驱动器在等离子电视上

总决赛

随着当今高清电视应用更复杂的技术,消费者必须掌握重要和不重要的知识。 对于高清电视,屏幕刷新率的概念确实很重要,但不要陷入数字的困扰之中,并且要注意可能出现的视觉副作用。

需要考虑的重要因素是刷新率的提高和/或背光扫描的附加实现如何改善或不能改善您为消费者感知的屏幕图像质量。 当你为下一台电视机进行比较时,让自己的眼睛成为你的向导。