100-герцовые телевизоры: как это работает

Телевизоры. 100-герцовая технология.

Фирмы Philips и Siemens широко известны для большинства из нас. А известность они приобрели, в том числе и потому, что стали разработчиками принципа «100-герцовой» технологии. Для тех, кому сразу понять какие-то технические термины трудно, объясняем, в чем суть технологии: каждый кадр изображения воспроизводится на экране телевизора по 2 раза. Соответственно, частота смены кадров тоже изменяется. Она повышается в два раза. И налицо эффект, когда телевизионное изображение исключает мерцание почти полностью. Ну, а что нам, потребителям, от этого? Можете смотреть телевизор, сколько угодно, и нисколько не утомитесь от этого. Тому есть простое объяснение: значительно уменьшилась нагрузка на зрение.Удвоению частоты кадров мы должны быть обязаны специальному блоку преобразования частоты видеосигнала.

Причем в цифровой форме. Опять-таки, если обращаться к людям не столь сведущим в технике, то нужно объяснить сказанное в доступной форме. То есть аналоговый сигнал с помощью аналогоцифрового преобразователя переводят в цифровую форму. Специалисты предпочитают говорить «оцифровывают». И в результате в микросхемах памяти это запоминается. Затем никакого труда не представляет все это дважды считать, преобразовать в аналоговую форму и выдать на экран телевизора. Причем схемы разверток современных телевизоров успевают подавать картинку на экране в два раза чаще. Только потому, что у 100-герцовых телевизоров есть цифровая память видеосигнала, у него есть такие функции, которых нет у других телевизоров. Таковыми являются: «стоп-кадр», «стробирование», «мультикадр» и «мультиэкран», цифровой «Zoom» и прочие.

Поскольку в памяти есть сигналы нескольких полукадров, то это делает возможным выполнять дополнительную цифровую обработку этих сигналов. А это существенно влияет на качество изображения. Для убедительности приведем пример. Цифровая система шумоподавления Digital Noise Reduction находит помехи и шумы, а потом избавляется от них. Изображение в цвете эфирных передач, а также от видеомагнитофонов существенно улучшается. Так достигается высокая четкость изображения, резкие цветовые переходы и безупречно ровный и однородный цветовой фон. Особенно там, где «картинка» насыщена цветами.

На этом все достоинства 100-герцовых телевизоров не заканчиваются. Поскольку новые технологии интенсивно развиваются, то VGA-вход для подключения к телевизору компьютера сулит большие перспективы. А пока достаточно поставить специальную плату сопряжения. В некоторых моделях они уже есть. И в итоге телевизор станет компьютерным монитором, у которого, конечно, размер экрана значительно больше компьютерного.

Понять, насколько эта функция может быть полезной, несложно. Достаточно вашему сыну поиграть на таком подключении в «стрелялку», чтобы понять, насколько это хорошо. Впрочем, и вы сами можете воспроизвести на экране любой CD-ROM с красочными картинками, если «стрелялка» выглядит неубедительно.

Алгоритм преобразования видеосигнала может быть разный. Этим и объясняется разные варианты 100-герцовых технологий. В телевизорах широко известной фирмы Philips, к примеру, применяются две разновидности, и обе современные. Чаще все-таки используют алгоритм «100 Hz Digital Scan». А в «навороченных» моделях применяется алгоритм «100 Hz Natural Motion».

В чем принципиальная разница между ними? В первом случае процедура повтора кадров, которые запомнились, не допускает, чтобы по горизонтали линии на изображении дрожали. Такое дрожание отчетливо видно на экранах аналоговых телевизоров. Причина в характере растра. Полный кадр раскладывается на два полукадра из четных и нечетных строк растра. Горизонтальные линии воспроизводятся лишь в одном полукадре. Они периодически появляются и исчезают на экране, и потому изображение дрожит.

Фирма Philips вновь отличилась. Она первая предложила очень простой, но весьма надежный способ избавиться от такого дрожания. Она разработала технологию «100 Hz Digital Scan». В результате четные и нечетные полукадры воспроизводятся по очереди с удвоенной частотой. Очень простое решение проблемы, и в результате дефекта изображения нет. Качество существенно улучшается. Изобретение оказалось настолько удачным, что другие фирмы-производители его используют почти во всех 100-герцовых телевизорах.

Итак, алгоритм полностью подавляет мерцания и демонстрирует высокое качество неподвижных элементов изображения. И все-таки когда воспроизводятся быстродвижущиеся объекты, то «картинка» получается смазанной. В таких случаях появляются тени. Вот так получается и «шлейф» от движущегося предмета.

Причина известна. Когда воспроизводятся затемненные полукадры, то движущийся предмет перемещается по экрану. И когда объект переходит с четного полукадра к нечетному, то на экране можно увидеть его «скачок», то есть местоположение движущегося предмета меняется. И когда смотришь на экран, то видишь, как все фазы движения прерываются.

Фирма Philips разработала специальный модифицированный алгоритм – Natural Motion Digital Scan». По этой технологии в 100-герцовых телевизорах нового поколения внедрили цифровой блок обработки видеосигнала. А в нем – дополнительный элемент. Это так называемый «детектор движения». Именно он выделяет движущие объекты относительно недвижущегося фона. Именно он определяет для них векторы движения. Эти вычисления позволяют произвести коррекцию местоположения того объекта, который движется, на изображении запомненных полуполей. И получается так, что фазы движения воспроизводятся естественно.

Для таких телевизоров необходимы специальные быстродействующие цифровые процессоры и большие массивы видеопамяти. Этим и объясняется высокая стоимость таких телевизоров. Впрочем, не только Philips, но и другие фирмы-производители выпускают 100-герцовые телевизоры.