关于去隔行的一些概念

1、什么是场

在介绍Deinterlacer去隔行处理的方法之前，我们有必要提一下关于交错场和去隔行处理的基本知识。

那么什么是场呢，场存在于隔行扫描记录的视频中，隔行扫描视频的每帧画面均包含两个场，每一个场又分别含有该帧画面的奇数行扫描线或偶数行扫描线信息，故分别叫奇数场或偶数场，也称上场或下场。

我们在实际拍摄时，若使用隔行扫描的格式作记录的话，比如标清中的PAL制，NTSC制，高清中50i,60i等,它们在信号记录时，总是会先扫描记录下场（偶数场）信号，再扫描记录上场（奇数场）信号；或者相反。如果先记录下场的，我们就说是下场优先（偶数场优先），反之叫上场优先（奇数场优先）。这样就导致了上场与下场的图像实际上是有一定时间位移之差的，所以这两场的图像在空间上是不能完全重合的，尤其在拍摄活动画面时，活动主体的位置往往会形成梳状条纹，如图所示。

图1-隔行扫描视频的1帧画面由不同时刻取样的上场和下场画面组成

图2-隔行扫描视频在画面中运动的部分出现梳状交错现象（放大示意图）

2、为什么要去隔行处理

在对影像做后期处理时，比如抠像等，若直接处理隔行扫描素材会产生边缘锯齿现象，导致画质下降。还有在隔行扫描数字格式转胶片和构建相对完美的逐行扫描视频时，每一格（帧）都需要无交错的高质量的画面，所以也需要对隔行片源视频进行去隔行处理。

图3-隔行扫描图像的奇偶场合并产生梳状条纹示意图

3、常见的去隔行处理方法和原理

去隔行处理就是通过一定手段，让原本因隔行扫描形成的交错帧显得不再交错，注意是“显得不再交错”而不是“还原”，因为理论上讲是无法复原为100%完整画面的，如此一来，其实去隔行的目的就是最大限度地去交错，所以两个概念也往往混称。

一般情况下，我们常见的去隔行处理方法有以下几种

（1）奇偶场直接合并

当画面中没有运动的时候，奇数场和偶数场的采样信息依然能直接合并为完整的一帧画面，如图所示。当然，这种情况少之又少，绝大多数情况下，画面中总是会有运动（否则就是照片了），所以这种模式几乎不会采用，不过它给我们提供了某种启示，在随后的运动遮罩合并模式中得到体现。

（2）场复制合并

最简单的一种解决方法就是仅保留单场，抛弃另一场，然后把该单场中的行进行复制组合为新的另一场，最后再合并为一帧。

图5-场复制模式减少梳状也带来锯齿

这样方法虽然大大减少梳状条纹的程度，但同时也会带来明显的锯齿现象,且画面的有效清晰度大大下降，因仅用了一半行数的画面信息。

（3）内插补点（大多数情况适用）

为了改善场复制模式带来的锯齿程度，同时得到相对快捷的处理速度，许多应用软件都使用内插补点的方法作为标准的去交错模式。

这种方法首先依然保留单场信息，然后丢弃另一场，接着通过内插补点的方法创建新的扫描线。与场复制不同的时，它更加智能，会经过计算保留场相邻的行间的信息来创建另一场。

图6-内插补点方式消除梳状也较少锯齿

如此处理，大大减少了场复制模式带来的锯齿现象，图像质量大幅提升。不过画面的有效信息依然被抽去了一半。

（4）场融合

为了增加画面的有效信息，可以把内插补点的方法加以延伸，就是分别把原画面的奇数场使用内插补点得到新画面，再把原偶数场使用内场补点得到另一个新画面，然后再把两个新得到画面各取一半合并起来，就便是所谓的场融合方法，也叫奇偶平均合并方法。

图7-场融合方式保留全部信息但也带来重影现象

这种混合奇偶两个图场的方法，可以大大降低突兀的锯齿现象，是去交错的有效方法之一，而且画面的有效信息扩大为全帧画面信息。不过副作用是画面会因为两中间帧混合导致画面模糊，运动剧烈的画面还会有重影现象。

在分析完了常见的几种去交错的方法与原理后，我们现在来看看FieldsKit Deinterlacer是如何应用和发展它们的。