家庭影院投影機“插幀”技術漫談

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家庭影院安裝完畢，你準備開始感受前所未有的電影體驗，打開家庭影院投影機，欣賞你最喜歡的經典老片，《Casablanca》（《北非諜影》），按下了播放鍵，華納兄弟的logo出現在屏幕上，地球緩慢的轉動。地中海的地圖以驚人的銳利細節呈現在你眼前。然而接下來--令人意想不到的事情發生了。在電影的兩分零三秒，攝像機在地平線上停留了片刻，然后緩慢的向下搖到街景上。畫面變得完全如同精神錯亂一般，磕磕碰碰，像一個發狂的瘋子一樣顫動，建筑物好像在一場奇異的地震中掙扎，觀看這種東西讓人痛苦，你開始懷疑地不停眨著眼睛，是家庭影院投影機的問題嗎，怎么會出現這樣的畫面效果？

要解釋這個線下，我們還是首先要了解下電影相關的背景知識。剛剛經歷的東西被稱之為motion judder（動作顫動），一種極度惱人的瑕疵。它源自電影以24幀每秒（fps）的速度攝制這樣一個事實。24p采樣率在1926年被作為一個事實標準而采用。正如我們所看到的，對于清楚地解析搖鏡頭動作而言，這個速率太慢了。因此當電影鏡頭以一個不恰當的速度進行搖攝時，你就會看到動作顫動。

        事實上，陳舊的24幀每秒的采樣率才是本質的問題。這不是秘密。專業電影攝影技師深刻的了解24fps捕獲率的缺陷。為了使顫動效應最小化，他們想盡一切辦法控制攝影機，因為導演們如同我們一樣不喜歡顫動。一種普遍的技術是將攝影機設置于軌道上，使其按照與運動物體相同的速度移動，從而使物體始終保持在圖像幀的固定位置。如果該物體不在屏幕上越過，它就不會產生顫動。然而，如果背景在往物體相反的方向移動，則背景會產生顫動。

        那么，有沒有任何能夠擺脫顫動的辦法？

        絕對是有的。一種解決方案被稱為frame interpolation（幀插值）。但在我們開始這個話題之前，讓我們明確問題的根本：在搖鏡頭場景中，畫面產生顫動的原因在于標準的24幀每秒的采樣率不夠快，無法完全解析動作。如果我們以60 fps拍攝電影并且進行60p的重播，顫動瑕疵很可能不復存在。

假如電影以一個快得多的采樣率進行攝制，看起來會是什么樣？幀插值就是通過家庭影院投影機（或者視頻處理器）逼近上述情況的一種處理過程。它所做的事情是：緩存兩幀以上的連續圖像幀，計算兩幀之間的動作變化。接著使用這個信息創造出中間幀，作為各個真實幀之間的動作序列的部分步進。

而家庭影院投影機的”插幀“技術，是區別家庭影院投影機性能的一向重要指標，家用機的性能分類可以粗略的以以下標準劃分：1 商用作為家用機來用（720p）、2 商用機改家用機（1080p）、3 家用（1080p）、4 家用機帶鏡頭平移、5 帶插幀功能、6 家用4K機，擁有了“插幀”技術的家庭影院投影機意味著進入高端家用投影機的行列之中。

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