摘要
本白皮书将论述TI的SmoothPicture技术。在DLP技术背投显示系统中，晶格数字微镜器件(DMD)连接一个光学激发器来生成平滑胶片质量的图像，同时显示输入图像的完整分辨率。
介绍
在过去5年，DLP技术在背投电视市场取得了长足进步。
第一代DLP TV采用HD1 1280×720像素DMD，证明了在背投电视中采用DMD的可行性。这第一批DLP电视具有出色的图像质量，尽管价格较高。第二代HD2芯片组于2002年推出，它全面改善了图像质量，并缩减了系统成本，使DLP高清电视加入到了市场主流中。
TI第三代芯片组的目标是继续达到更高的图像质量和分辨率，并同步降低系统成本。其第三代芯片和SmoothPicture技术的研发使这些目标成为现实。
菱形DMD阵列
在前两代DMD芯片上，TI采用正交像素阵列来产生1280×720的图像。正交阵列采用1:1的图形像素和微镜显示比率。这意味着每个微镜被专用于显示器件上的一个图形像素(如图1)
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图1：HD2+、HD2和HD1 MDM所采用的正交像素布局图。 |
为了实现更高的分辨率且同步降低系统成本，TI开发出了创新的DMD。该DMD采用菱形像素排列方式(当中的微镜相对于正交DMD中的而言被旋转了45度)，如图2。
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图2：在新型HD3和xHD3 DMD中采用的菱形像素排列方式。 |
两款DMD分别对应1280×720p和1920×1080p高分辨率电视标准。在1080p器件中，新型DMD菱形像素排列方式支持1920×1080分辨率，有960个特定的纵对和540个特定的横对(1对包含1黑1白)。这使得显示1920×1080分辨率的图像只需要正交阵列中1半的像素，对角像素有一些损失。通过采用该菱形结构，1080p DMD芯片的尺寸接近HD2 720p芯片的尺寸，能显示更多垂直和水平信息，更具成本效率。
SmoothPicture技术
虽然菱形DMD阵列有效地改善了系统成本，但在显示屏幕上所有原始图像像素上却是不足的。原始图像必须经过过滤，生成只有原始一半像素的图，以被显示在DMD上。TI的SmoothPicture技术结合菱形DMD阵列，其固有的高速微镜开关速度和光学激励器可生成能显示全像素图像(在屏幕上包含所有原始图形像素)的系统。带SmoothPicture的激励器光学水平转移DMD图像，与DMD上两个分离数据子帧的显示相协调(见图3)。采用高速开关DMD，包含图像中所有原始像素数据的两个子帧能够在16毫秒的扫描时间内被显示。
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图3：SmoothPicture光路图 |
参考图4，每个输入视频帧被分成2个分离子帧，一个子帧包含所有的奇数像素，另一个包含所有的偶数像素。16毫秒的扫描时间被再分为2个8毫秒的子扫描时间。在第一个子扫描时间中，奇数子帧数据被显示。在第二个子扫描时间开始时，激励器水平移动DMD图像1/2像素，然后偶数子帧数据被显示。这样，屏幕上的图像就包含了原始帧中的所有像素，并在60HZ视频扫描时间内构建成。
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图4：将偏置菱形DMD移动1/2个像素后的结果 |
要注意的是，虽然只采用了一个菱形DMD阵列，水平转移方法再现了HD图像帧的原始正交<