原创 当心画面显示差 厂商该注意的帧到帧抖动问题- Frame to Frame Jitter

Allion Labs/Henry Hung

抖动 (Jitter)，是指周期讯号的时间与理想时间的差异，简单来说，抖动就是电子讯号的传递时间的误差。显示设备在讯号传递过程中产生严重的Jitter现象，会使显示图像的像素发生非预期的变化而产生失真，此失真可能产生画面抖动、分辨率下降、亮度下降或是颜色失准等问题产生。

到底是什么原因造成讯号的传递上出现了问题？显示器的类型及应用有许多种，综合不同显示设备可能会发生的因素，百佳泰将在本文中分享，以下列举几个项目：

1. 模拟数字及数字模拟转换器发生采样、还原误差
2. 外部的电磁干扰防护不足
3. 导线长度的增加或过长
4. 连接线的接头质量不佳
5. 不精确的控制设备

了解了Jitter发生的可能原因之后，我们来看看当市场上的显示设备发生Jitter问题时，会产生什么消费者不能接受的异常状况：

1. 将机顶盒或是影像设备输入到显示设备，模拟/数字讯号转换成数字/模拟讯号时，影像发生了分辨率下降或画面噪声变多等情况。
2. 户外的商用电视很容易因外部的磁场受到干扰，若使用场域有强大的磁场如高压电线太近或是其他因素，将造成肉眼可见的水波状扭曲。
3. 在布线时，因连接线过长的原故，以致于电视画面闪烁或是屏幕不出画面等情形。
4. 质量不良的连接线接头，因长时间使用或多次的插拔之后，发生讯号无法正常传输，有时正常、有时没画面的状况。
5. 投影设备在用手机做无线投影时，与手机的兼容性不好，在沟通讯号时发生Jitter，很容易发生投影失败或是影像卡顿等。

Jitter是电子产品特别需要避免的现象，从上面的案例来看，过多的Jitter可能会因为不同产品的机制，而衍伸各种情况。

有了初步理解之后，我们再来针对显示器的Jitter的状况加以讨论。
显示设备因Jitter而造成的失真影响如抖动、游动及漂移，请见下图是一张静止的风景图。

我们都知道一张画面的呈现是由像素构成，如果将图片中的山峰部分放大，可以发现，是由无数个不同颜色的像素来绘制出山项及山坡的形状。

不管是静态的图片、动态的影片或游戏画面，你所见到的画面都是要透过持续不断的画面刷新，就像是翻纸动画的概念一样，每帧(frame)就是一张纸。

每一帧再由许多像素来构成，每一像素的刷新是由帧到帧(frame to frame)的不停的刷新下去，例如60Hz的屏幕，1个像素在1秒内会被刷新60次，经过10秒的话则会被刷新600次，只要不停止显示，就会持续刷新下去。

以一张静态的图片来看，正常来说每一次的画面刷新，每个像素应该是稳定且不断显示同一颜色，画面才会一直维持正常。

但是，如果因显示器遇到过多的Jitter现象之后，像素的颜色刷新无法稳定的显示同一颜色，会出现颜色差异。

当过多的像素不能如预期的稳定的呈现，使用者就很容易发现画面上的不正常，这就是为什么影像或是影片会出现扭曲、变暗、破图等不可预期的现象。

根据以上的特性，百佳泰通过高精度的拍摄器材，利用不同的帧数进行像素构成比较，提供可量化的Frame to Frame Jitter (帧到帧抖动)的量测，并能应用于不同的产品及使用场域下。