2012年12月25日 星期二

何謂幀? frame?

計算照片、字畫等的單位。[1] 一個十秒鐘的畫面 定義成需要由10張圖來構成,那麼其中一張圖就是所謂的frame [2]

一個動態影像是由一連串連續的靜態影像所組成的,其中每一個靜態影像稱為幀(frame),而動態影像中每秒所包含靜態影像的數量則稱為幀(速)率(frame per second, fps)。
一般來說FPS用於描述影片或遊戲每秒播放多少影格,而赫茲則描述顯示器的畫面每秒更新多少次。[3]

而在顯示器上顯示動態影像的方式有兩種:
漸進掃描:或稱為逐行掃描。將每一幀從左至右、由上至下,逐一的將所有的畫素顯示出來。
交錯掃描:或稱為隔行掃描。將一幀圖像的奇數行畫素及偶數行畫素分開,分成為兩個場(field)。輪流掃描奇數行所構成的場及偶數行所構成的場。
因為一個場只有一個幀一半的資訊,因此在裝置處理速度無法即時的處理整個幀的資訊以及傳輸頻寬不夠即時傳輸整個幀的情形下,使用交錯掃描可以節省一半的資訊量且可以為持相同的更新率。在以往陰極射線管顯示器(Cathode Ray Tube, CRT)很難一次掃描整個螢幕,因此無法使用漸進掃描。但是因為螢幕上螢光的餘暉加上視覺暫留效應,使得交錯掃描在陰極射線管顯示器上運作的相當順利。所以廣播電視系統例如NTSC每秒59.94場,PAL則為每秒50場。
現在新式的顯示設備的速度已經夠快可以即時的處理且掃描整個幀,因此都是使用漸進掃描。但是在這些新型的顯示設備上直接播放交錯式影像會產生嚴重的閃爍現象,且因為交錯式訊號兩行只有一行有影像另一行則是全黑的,所以亮度看起來會減少一半。由於有上述這些問題,所有使用漸進掃描的新式顯示設備都需要有去交錯的功能。[4]

延伸閱讀:
Field vs. Frame[5]

圖框(Frame):
一個完全的TV影像,由兩個交錯掃瞄的圖場所構成。NTSC/EIA規格每秒有30張Frame,每個Frame有525掃瞄線。PAL/CCIR規格每秒有25張Frame,每個Frame有625掃瞄線。

圖場(Field):
TV影像的一半,由奇數線或偶數線組成。NTSC/EIA訊號規格是每秒60個262.5掃瞄線的圖場。PAL/CCIR訊號規格是每秒50個312.5掃瞄線的圖場。奇/偶圖場對再合組成Frame。

NTSC(National Television System Committee 美國國家電視系統標準協會):
美規彩色標準視訊信號,主要使用在美國、日本。NTSC每張影像使用525條掃瞄線,每秒30個Frames,每個Frame是由2個圖場以Interlace方式構成。

EIA(Electronics Industries Association 美國電子產業協會)︰
美規黑白標準視訊信號,每個Frame有525條線及2個交錯圖場,每秒有30 Frames。NTSC的黑白版本常以RS-170表示。

PAL(Phase Alternation Line 相位交錯系統):
歐規彩色標準視訊信號,歐洲是先驅使用者,也被使用在世界其他地方。PAL每張影像有625條掃瞄線,每秒有25 Frames,每個Frame是由2個圖場以Interlace方式構成。

CCIR(Consultative Committee of International Radio 國際無線電諮詢委員會)︰
歐規黑白標準視訊信號,每個Frame有625條掃瞄線及2個交錯圖場,每秒有25 Frames,PAL的黑白版本。

References:
[1] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%A7
[2] http://nelsonchunglife.blogspot.tw/2008/04/frame.html
[3] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B8%A7%E7%8E%87
[4] http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8E%BB%E4%BA%A4%E9%8C%AF
[5] http://www.idsvision.com.tw/phpbb2/viewtopic.php?p=647&sid=1feae6efef438c41941170caa5953cb9

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