當心畫面顯示差 廠商該注意的幀到幀抖動問題- Frame to Frame Jitter

Allion Labs/Henry Hung

 

抖動 (Jitter)是什麼？畫面抖動的原因為何？

抖動 (Jitter)，是指周期訊號的事件與理想時間的差異，簡單來說，抖動就是電子訊號的傳遞時間的誤差。顯示設備在訊號傳遞過程中產生嚴重的Jitter現象，會使顯示圖像的像素發生非預期的變化而產生失真，此失真可能產生畫面抖動、解析度下降、亮度下降或是顏色失準等問題產生。

到底是什麼原因造成訊號的傳遞上出現了問題？顯示器的類型及應用有許多種，綜合不同顯示設備可能會發生的因素，百佳泰將在本文中分享，以下列舉幾個項目：

1. 類比數位及數位類比轉換器發生採樣、還原誤差
2. 外部的電磁干擾防護不足
3. 導線長度的增加或過長
4. 連接線的接頭品質不佳
5. 不精確的控制設備

 

Jitter發生時的異常現象

瞭解了Jitter發生的可能原因之後，我們來看看當市場上的顯示設備發生Jitter問題時，會產生什麼消費者不能接受的異常狀況？：

1. 將機上盒或是影像設備輸入到顯示設備，類比/數位訊號轉換成數位/類比訊號時，影像發生了解析度下降或畫面雜訊變多等情況。
2. 戶外的商用電視很容易因外部的磁場受到干擾，若使用場域有強大的磁場如高壓電線太近或是其他因素，將造成肉眼可見的水波狀扭曲。
3. 在佈線時，因連接線過長的原故，以致於電視畫面閃爍或是螢幕不出畫面等情形。
4. 品質不良的連接線接頭，因長時間使用或多次的插拔之後，發生訊號無法正常傳輸，有時正常、有時沒畫面的狀況。
5. 投影設備在用手機做無線投影時，與手機的相容性不好，在溝通訊號時發生Jitter，很容易發生投影失敗或是影像卡頓等。

 

Jitter是電子產品特別需要避免的現象，從上面的案例來看，過多的Jitter可能會因為不同產品的機制，而衍伸出各種情況。有了初步理解之後，我們再來針對顯示器的Jitter狀況來加以討論。

顯示設備因Jitter而造成的失真影響如抖動、游動及漂移，請見下圖是一張靜止的風景圖。

我們都知道一張畫面的呈現是由像素構成，如果將圖片中的山峰部分放大，可以發現，是由無數個不同顏色的像素來繪製出山項及山坡的形狀。

不管是靜態的圖片、動態的影片或遊戲畫面，你所見到的畫面都是要透過持續不斷的畫面更新，就像是翻紙動畫的概念一樣，每幀(frame)就是一張紙。

每一幀再由許多像素來構成，每一像素的更新是由幀到幀(frame to frame)的不停的更新下去，例如60Hz的螢幕，1個像素在1秒內會被更新60次，經過10秒的話則會被更新600次，只要不停止顯示，就會持續更新下去。

以一張靜態的圖片來看，正常來說每一次的畫面更新，每個像素應該是穩定且不斷顯示同一顏色，畫面才會一直維持正常。

但是，如果因顯示器遇到過多的Jitter現象之後，像素的顏色更新無法穩定的顯示同一顏色，會出現顏色差異。

當過多的像素不能如預期的穩定的呈現，使用者就很容易發現畫面上的不正常，這就是為什麼影像或是影片會出現扭曲、變暗、破圖等不可預期的現象。

 

Frame to Frame Jitter (幀到幀抖動) 量測服務

根據以上的特性，百佳泰通過高精度的拍攝器材，利用不同的幀數進行像素構成比較，提供可量化的Frame to Frame Jitter (幀到幀抖動)的量測服務，並能應用於不同的產品及使用場域下。

我們以多年的經驗，提供客戶方便可靠的一站式檢測服務，並能根據不同的產品類型及應用，提供專屬的測試方案及顧問建議，讓您在服務全階段都能得到無微不至的體驗，若您有興趣了解更多，或有相關諮詢需求，歡迎與百佳泰聯繫。