紫光展锐M6780丨用MEMC捕捉每帧精彩

紫光展锐 2024-02-05 17:16:30

在之前的系列专栏里,我们揭秘了紫光展锐首颗AI+8K超高清智能显示芯片平台M6780的AI-PQ、AI-SR以及Local Dimming技术。今天,揭秘M6780让急速动态画面清晰无拖影的绝招——MEMC(运动估计与运动补偿技术)。

刷新率是电视画质评估维度中影响观影体验的重要方面。每秒屏幕显示的帧数越多,所显示的动作就会越流畅丝滑。为了更流畅观看视频和比赛,电视面板的刷新率已经从60Hz提升到120Hz甚至更高。但目前绝大多数节目片源的刷新率还停留在30Hz甚至24Hz。

片源和电视面板的帧率不匹配,就需要进行插帧——将较低的插帧率防至更高的帧率去显示。一种曾经常用的方式是插“黑帧”,即在显示完一帧图像后,再显示一帧纯黑色图像,利用人眼的视觉惰性掩盖图像的滞留残像,达到消除拖影的目的。但劣势也很明显,就是会带来屏幕闪烁以及亮度降低的。

另一种是插重复帧,但这种做法只能提升原画面的帧数,画面并不会因此而变得流畅顺滑,反而让画面出现严重的卡顿和抖动,严重影响观影体验。

为解决片源帧率低于显示帧率的问题,业内通常使用视频帧率的上转换技术(Frame Rate Up-conversion,FRUC)将视频图像由低帧率向高帧率的转换。这项技术利用了运动估计和运动补偿(Motion Estimation & Motion Compensation, MEMC)来获取平滑流畅的高帧率视频。原理是通过对前后相邻两帧图像进行智能分析,由算法自动生成一个全新的、介于原始两帧图像之间的帧。这样不仅能让画面更加平滑,同时也能有效减少画面拖尾、消除低帧率带来的图像抖动、运动模糊和运动脱位等现象。因此MEMC是目前高端高清电视必备的画质增强技术。

紫光展锐M6780配备了基于MEMC技术的帧率上转换功能,该项技术利用片源的原始帧,估算出中间运动帧信息,使用插帧技术补充原始片源缺失的中间帧,从和获得连续平滑变化的图像序列,令视频观感更加平滑。

M6780芯片平台MEMC模块中包含片源检测、台标检测、运动估计、遮挡检测、场景检测、运动补偿等多项功能:

• 片源检测可以测量片源帧率,剔除无效的重复帧,防止其影响后面的运动估计和补偿;

• 台标检测,顾名思义是对画面中固定不动的OSD内容做识别和保护,防止破碎问题的发生;

• 运动估计将计算两个原始帧之间的运动信息,找出图像中每个块的运动向量;

• 遮挡检测用于处理运动画面中前后景的遮挡问题,防止在运动补偿时出现空洞,并保护运动物体的边缘不出现破损;

• 遮挡检测用于处理运动画面中前后景的遮挡问题,防止在运动补偿时出现空洞,并保护运动物体的边缘不出现破损;

• 场景检测可以防止因为场景切换导致的运动估计失效问题,即防止画面突然切换后,运动估计错误,使用错误运动信息进行补偿产生的画面破损现象;

• 运动补偿模块会根据两帧之间的运动向量和原始图像数据,插值生成出中间运动画面,补充缺失的中间帧,从而达到平滑视频播放的效果。

紫光展锐M6780芯片平台内置MEMC,可以支持最低24Hz视频转换到4K120Hz或8K60Hz,并能够有效减少画面卡顿、抖动和模糊,提升观影感受。

作为世界领先的平台型芯片设计企业,紫光展锐坚持以技术创新为核心,全力提升产品、技术能力,强化公司核心竞争力,推动公司跨越式发展,为产业和社会创造价值,用科技之光照亮幸福生活。

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