使用FPGA实现高清晰视频去隔行功能

　　■ 带有扫描线复制功能的单场插值法

　　■ 带有扫描线插值功能的单场插值法

　　■ 场合并

　　■ 运动自适应
 

　　支持扫描线复制算法的去隔行器MegaCore 功能实现的单场插值去隔行法在逻辑上最简单，也最便宜。简单的重复当前场每一行两次就可以产生输出帧。如果采用的输出帧速率与输入帧速率相同，由于只使用了当前场，因此，可以丢掉一半的输入场。

　　对于支持扫描线插值算法的去隔行器MegaCore 功能实现的单场插值去隔行法，其逻辑成本稍高于扫描线复制单场插值去隔行法，但是质量明显要好很多。前后扫描线的线性插值填充当前场丢失扫描线，从而建立输出帧。在F1 场的顶部或者F0 场的底部，只有一条扫描线，这条线被复制。如果采用的输出帧速率与输入帧速率相同，由于只使用了当前场，因此，可以丢掉一半的输入场。

　　场合并去隔行法采用前一场中的扫描线填充当前场中所有丢失扫描线，从而建立输出帧。该方法对图像的静态部分会产生较好的结果，但是对运动图像会带来假象。然而，场合并算法需要外部存储器，因此，必须选用双缓冲或者三缓冲。这要比单场插值算法占用更多的逻辑单元和外部RAM 带宽。当一对隔行场来自最初的逐行帧时，场合并算法结果会非常好。场合并去隔行方法简单的将帧合在一起，结果与最初的一样。

　　去隔行器MegaCore 功能提供简单的运动自适应算法。这在逻辑占用和外部存储器带宽要求上最复杂也是最昂贵的算法。该算法针对图像的运动部分进行单场插值去隔行处理，对静态区域使用场合并去隔行法，从而避免了单场插值和场合并算法的缺点。在前面的章节中对该算法进行了解释。

　　此外，去隔行器MegaCore 功能还可以在外部RAM 中提供双缓冲或者三缓冲。运动自适应和场合并方法需要采用缓冲，单场插值方法可以选择使用缓冲。可以将去隔行器配置为为每一输入场产生一个输出帧，或者为每一输入帧产生一个输出帧( 两场构成一对)。

　　场格式转换节奏探测

　　隔行视频要比只传送奇偶场复杂得多。运动摄影图像是逐行的，基于24 fps，而NTSC 格式是每秒60 场。这意味着将运动摄影图像转换为隔行视频会产生更复杂的场格式转换节奏问题。将运动摄影图像转换为隔行视频时，每一逐行帧被转换成两场， 24 fps 被转换为每秒48 场。为能够将48场提高到所需要的60 场，采用了3:2 下拉技术，即，“场格式转换节奏”，它从一个影片帧中产生3 场，从另一影片帧中产生2 场，如图7 所示。