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本文我们以USB3.2转mipi芯片LT4079为例，为各人介绍视频处置芯片中，FRC？槭鞘裁从么屠昧煊，以方便工程师更快的上手和理解视频处置中的专业？橹澳。
FRC是Frame Rate Conversion的简写，中文为帧率转换，属于视频后处置芯片的主题职能单元，常见于TV主控、显示SoC、视频处置FPGA、HDMI接管器、视频倍频板卡。
通俗诠释，好比源视频帧率低(例如24fps电影、30fps片源),显示面板是高刷新率(60Hz/120Hz/240Hz)。面板必须按面板刷新率输出画面 ；若是直接沉复原帧，画面会有活动抖动、拖影、画面卡顿感。而FRC的算法硬件？槟芄话训椭÷适淙，插值天生高帧率输出，插出中央过渡帧，让活动画面更顺滑。
以LT4079为例，这是一款高机能的USB2.0/USB3.2Gen1转SPI/TTL/MIPI/LVDS/eDP的转换器芯片，旨在将USB源衔接到显示面板。LT4079集成了切合USB2.0/USB3.2Gen1尺度的设备以及SPI/TTL/MIPI/LVDS/eDP视频发射器。此表，还集成了用于帧率节造职能的嵌入式DRAM和高机能操作员显示屏幕（OSD）。同时支持面板触摸数据传输，以实现人机交互，并提供丰硕的通用接口选项，如I2C/UART/PWM/QSPI。该设备可通过集成的微处置器实现自动操作，以执行实季节造工作。此表，还使用QSPI闪存存储固件？赏üㄓ玫呐渲肐2C从机或USB接口进行系统节造。
LT4079只所以可输出高帧率的画面，就是FRC职能？榈拇嬖。
FRC的两种实现方式：
1.沉复帧(单一FRC,也叫3:2 Pull-down)
好比电影24fps转60Hz,单一沉复帧。无活动估算，成本低，仍旧会有抖动，早期电视用。
2.MEMC-FRC(活动赔偿FRC,Motion Estimation MotionCompensation)
· ME活动估计：检测画面物体活动矢量
· MC活动赔偿：凭据活动矢量生玉成新中央插值帧
就是电视宣传的「活动赔偿、MEMC、防抖、插帧」,硬件FRC？榫褪歉烧飧。总结能够理解为信号源输入24/30fps，经过FRC算法天生中央帧，最后输出60/120Hz,使的显示端获得高帧数画面，快活动画面显得更丝滑。
齐全链路：视频输入→图像缓存→ME活动估计→MC活动赔偿→帧插值合成→输出时序沉构
1、视频接管与解时序
FRC芯片接管输入视频流（HDMI/BI1120/MIPI)，解析输入分辨率、帧率(例如24fps电影）。
输入帧是离散的：每41.6ms才来一帧画面。但显示屏要每8.3ms刷新一次(120Hz),直接沉复帧会产生抖动。
芯片把原始帧写入表部DDR缓存，作为后续算法的参考帧。
2、ME活动估计(Motion Estimation)
ME是FRC芯片算力亏损最大的部门。
拿当前帧、前一参考帧做块匹配：把画面切成好多幼块，在前后两帧里搜索统一个物体移动到了哪个地位，输出活动矢量MV（向量：物体往哪个方向、移动几多像素）。
静态画面：活动矢量靠近0，物体不动 ；
高快活动画面：会得到较大的位移矢量。
单一FRC(无MEMC)跳过ME步骤，不推算活动矢量，只做单一帧沉复(3:2 pulldown),成本低，但活动画面仍旧抖。
3、MC活动赔偿(Motion Compensation)
拿到活动矢量MV之后，推算两帧中央时刻物体应该处在什么地位，天生一张全新的插值中央帧。
举例子：
输入24fps，两帧距离功夫T ；输出120Hz，必要在两原始帧中央插入4帧。
MC凭据MV推算物体在0.25T、0.5T、0.75T时刻的画面地位，天生多张中央图像。
不是单一把两张图做半通明混合！单一Alpha混合
4、插值融合与谬误建复
活动估计不是100%美满：物体边缘、遮挡、文字、细线条容易算错MV，出现碎块、扯破。
芯片内部后处置单元做建改：
1.检测哪些区域活动估计不成靠 ；
2.不成靠区域烧毁插值，退回使用原始帧
3.做边缘滑润降噪，抑造插值带来的伪影。
5、时序沉构输出
DDR读出原始帧+天生的插值帧，依照面板指标刷新率(60/120/240Hz)的时序，天生尺度视频时序输出给显示屏。
同时支持反向FRC：高帧率输入降帧率输出，做帧抽取。
两种FRC架构对比
①简易FRC(无MEMC,无ME/MC)
道理：只做帧沉复、下拉变换（3-2 pull-down)，没有天生新图像。
24fps电影转60Hz:第1帧沉复3次，第2帧沉复2次循环输出。
利益：不必要大DDR，芯片成本低 ；
弊端：活动物体仍旧有抖动，没有真正插帧顺滑成效，早期电视使用。
②MEMC-FRC（带活动估计赔偿，真正FRC芯片）
道理：ME活动估计+MC活动赔偿生玉成新中央帧，必要表挂DDR保留多帧参考图像。
市面上独立FRC芯片、电视SoC的插帧？槎际钦飧黾芄。
关键硬件部件(FRC芯片内部)
1.视频输入接口？椋篐DMI接管器/MIPI/BT.1120，采样YUV/RGB图像 ；
2.DMA节造器：把图像搬运到表部DDR;
3.ME活动估计硬件加快器：块匹配推算活动矢量，占芯片大部门逻辑门 ；
4.MC活动赔偿引擎：凭据活动矢量天生插值 ；5.伪影检测、后处置单元：建复插值谬误、降噪 ；
6.时序天生器TGEN
依照指标刷新率输出视频时序 ；
7.表部DDR存储器
缓存至少2～3帧原始参考帧+插值帧，FRC必须依赖帧缓存。
没有DDR就无法实现MEMC-FRC ；简易帧沉复FRC能够不必要大容量缓存。
电视SoC,把24fps电影插成120Hz输出
工业视频板卡、HDMI处置芯片
车载显示：25fps摄像头画面转60Hz屏幕输出
FPGA视频处置IP核，有现成FRC-MEMC IP
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