響應時間和保持型的驅動方式是影響液晶顯示器件運動圖像質量的兩大主要因素，隨著科學的發展和新技術的不斷引進，液晶的響應時間已經可以下降到2ms甚至更小，其對運動模糊的影響已經微乎其微,減少運動模糊的重點轉移到了減少保持時間上來。應用倍頻技術（120Hz）以將保持時間降低為原來的一半，相應的運動模糊寬度也隨之減小為原來的一半，如圖1所示。目前已經有采用240Hz的倍頻技術。在倍頻技術的發展過程中，先后出現過簡單倍場、插黑場、插灰場等技術，但效果都不理想。運動估計和運動補償（ME/MC）技術的引進則有效改善了拖尾、殘影，提高了運動圖像質量。
圖160Hz與120Hz技術的運動模糊比較
由于沒有直接可用的120Hz視頻信號，我們需要根據現有的60Hz視頻信號，通過插幀的方法得到120Hz視頻信號，如圖2所示。首先監測圖像序列中物體運動的軌跡，從而得到代表物體運動方向的運動矢量，因此運動估計是運動插幀的前提和關鍵。
圖2運動插幀原理
運動估計的方法有很多，可以分為兩大類：基于像素的直接估計法和基于圖像特性的間接估計法。直接估計法又包括塊匹配法（BMA）、頻域相位相關法、像素遞歸算法（PRA）、MAP/MRF型“倍葉斯”評價法。其中，直接估計法中的塊匹配法算法原理簡單，應用。本文針對塊匹配法算法方法進行分析研究。
1、塊匹配方法
塊匹配的基本思想是將目標圖像分割成固定大小的塊，然后在參考圖像中尋找匹配的塊。塊匹配方法假設分割塊中所有像素具有相同的運動趨勢，這種假設有其局限性，但大大減少了匹配過程中的運算量。
1.1、塊匹配原理
應用塊匹配算法，首先要有搜索*匹配的標準，這里稱之為價值函數：均方誤差（MSE）、誤差和（SAD）、平均誤差（MAD）、方差和（SSE）、變化誤差和（SATD）都可以作為價值函數。其中常用的是均方誤差（MSE）和平均誤差（MAD），如方程（1）和（2）。其中N為塊邊長像素數（為方便搜索塊一般劃分為正方形），Cij和Rij分別為當前宏塊和參考宏塊相應像素的灰度。
具體步驟首先要將當前和參考幀圖像分塊，選取的參考幀為當前幀的前一幀，一般宏塊為16×16像素大小，然后確定搜索范圍大小，一般為以宏塊為中心的30×30像素區域，zui后在參考圖像相應搜索區域中尋找價值函數zui小的宏塊，運動矢量從參考宏塊位置指向當前宏塊位置，如圖3所示。
圖3塊匹配原理
1.2、幾種塊匹配方法
基于1.1節介紹的基本原理，塊匹配方法根據搜索原理的不同又有不同的算法，主要有如下幾種，如圖3所示。為方便說明，圖中所有宏塊由中心點代表。
全搜索法（ES）：從原點出發，按順時針方向由近及遠，逐個宏塊計算價值函數值，直到遍歷搜索范圍內所有的點。比較所有點的價值函數，找到zui小值。這是zui簡單、zui原始的塊匹配算法，可靠，且能夠得到全局*的結果，通常是其它算法性能比較的標準。但它的計算量的確很大，耗費大量的時間和資源，所以有必要進一步研究其它快速算法。
三步法（TSS）（圖3（a））：*步，從原點開始，選取zui大搜索長度的一半為步長，在周圍距離步長的8個點處進行塊匹配計算并比較。
第二步，將步長減半，中心點移到上一步的價值函數zui小點，重新在周圍距離步長的8個點處進行塊匹配計算并比較。第三步，在中心及周圍8個點處找出價值函數zui小點，若步長為1，該點價值函數zui小，搜索結束，否則重復第二步。這種算法采用由粗到細的搜索模式，是zui早的快速算法之一，減少了算法的復雜度和運算量。但是整個過程采用了統一的搜索模式，使得*步的步長過大，容易引起誤導，從而對小運動效率較低。
新三步法（NTSS）（圖3（b））：對三步法的改進，先以步長為4對周圍的八個點搜索，再以步長為1對另外八個點進行搜索。若初始點價值函數值zui小，則搜索結束，如果價值函數值zui低點是步長為1的八個搜索點之一，則把初始點定為這一點再次搜索。如果價值函數值zui低點為步長為4的八個搜索點之一，則和三步法搜索方法相同。這種算法是對三步法的改進，可以進一步減少計算量。但是每次檢查時，檢查的次數比較多，誤差出現的可能性也就比較大。
四步法（4SS）（圖3（c））：*步，以搜索區域原點為中心選定5×5的搜索窗，然后在9個檢測點處進行匹配計算，如果價值函數zui小點位于中心點，則跳到第四步；否則進行第二步。第二步，窗口保持為5×5，但搜索模式取決于上一步的價值函數zui小點位置:a）上一步價值函數zui小點位于窗的四個角上，則另外再搜索5個檢測點。b）上一步價值函數zui小點位于窗的四邊中點處，則只需再搜索3個檢測點，這一次價值函數zui小點在窗口中心，則跳到第四步；否則進行第三步。第三步，搜索模式同第二步，但zui終要進行第四步。第四步，將窗口縮小為3×3，這時檢查出的價值函數zui小點為整個區域的zui小點。這種算法的計算復雜度比TSS低，搜索幅度比較平滑，不至于出現方向上的誤導，獲得了較好的搜索效果。但是搜索速度并不一定快，對圖像的依賴性比較強。
簡單算法（SES）（圖3（d））：這種方法將區域劃分為四個區間，利用三點價值函數的比較，選擇整個區域價值函數zui小點所在的區域中點。如圖，IfMAD（A）≥MAD（B）andMAD（A）≥MAD（C）選擇D，IfMAD（A）≥MAD（B）andMAD（A）≤MAD（C）選擇E,F，IfMAD（A）＜MAD（B）andMAD（A）＜MAD（C）選擇F,G,H，IfMAD（A）＜MAD（B）andMAD（A）≥MAD（C）選擇H,I。下一步重復同樣的步驟，知道找到*匹配點。
