一直以來,顯示設備科技的發展都是促進影音市場發展的主要動力。這與人們不斷追求更加清晰、更大視野以及更逼真的影像不無關系?;仡櫧衲耆虻母鞔笙M電子與影音科技展會,眾多的顯示技術紛紛取得了突破,包括裸眼3D技術突破了尺寸與視點上的限制,帶來了眾多極具實用性的產品;激光光源也開始進入顯示設備應用之中,搭配LED的混合激光光源擁有廣闊的應用前景;主動式與偏振3D眼鏡技術已經全面覆蓋主流平板電視與家庭影院投影機;4K2K的平板電視與家庭影院投影機也逐步走向家用市場等等。
  不過,如果僅是顯示設備獲得技術突破,信號源方面沒能及時跟上的話,恐怕只是空話,特別是目前4K2K與3D的節目源還遠遠不能滿足市場的需求。于是,兩者相應的視頻處理技術就應運而生——4K2K升頻與2D轉3D處理。4K2K升頻技術能夠將目前主流的1920×1080物理分辨率的信號源升頻至4K2K的超高清精度,而2D轉3D技術則可以將任何2D平面影像轉換為3D立體影像。實際上,這兩種技術在商業領域已經得到廣泛應用,技術上已經相當成熟。因此,在最新推出的不少矚目新機上,都分別內置了這兩種處理功能,解決了在信號源方面的兼容問題。以下將由筆者為大家不完全地解讀這兩項全新的技術與產品,讓大家搶先一步走進即將到來的最新顯示技術領域。

  由最新面世的4K2K平板電視與家庭影院投影機代表,認識4K2K升頻處理技術 轉自老蝸牛家庭影院博客

  相信影音愛好者們都會知道1920×1080是目前主流全高清顯示設備的物理分辨率,而最近在各大展會上展示的4K2K平板電視的物理分辨率則是它的兩倍,達到3840×2160。不過這里有個例外,Sony(索尼)帶來的VPL-VW1000ES家庭影院投影機則為4096×2160。其實兩者都屬于4K2K的范疇,不同之處在于前者為家用標準,后者為DCI數字電影院標準。當播放目前主流的2.35:1規格的電影大片時,兩者并無明顯差別。值得注意的是,這里所提及的4K2K升頻處理技術,實際上是指將1920×1080級別的全高清信號源通過先進的預插值技術轉換為3840×2160級別的影像。不少經歷過480p升頻至1080p的用戶可能會懷疑這種非原生的4K2K畫面能否達到可用的范疇,畢竟由標清倍線至全高清的畫面與原生的全高清畫面相差甚遠。其實,4K2K升頻技術的誕生,并非讓全高清信號源輸出的畫面在4K2K顯示設備上能夠達到原生4K2K信號源般清晰與細膩,而是提升全高清信號源在4K2K設備上的顯示效果,全面超越在1080p設備上的效果。

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  搭載先進的LSI圖像處理芯片,Sony VPL-VW1000ES成為首款民用級別的4K2K投影機 轉自laowoniu.com

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Sony VPL-VW1000ES在CEATEC 2011展會上亮相,期待早日能進入中國市場 http://www.jokopic.com/play-hometheater/4897.html

  最近有不少全新的家庭影院投影機在市場上推出,其中以Sony(索尼)帶來的全球首款民用級別4K2K投影機VPL-VW1000ES最為突出。其實索尼早在2004年就研發出1.55英寸4K2K級別的SXRD芯片,隨后應用在商業級別的投影機之中。今年,通過技術上的設計改造,索尼研發出全新0.74英寸4K2K級別的SXRD芯片,像素之間的精度達到驚人的4μm,使得投影機的整體尺寸得以縮減至普通家庭影院投影機的級別,從而促進了VPL-VW1000ES投影機的誕生。
  VPL-VW1000ES擁有2000流明的輸出量度以及最高1000000:1的動態對比度,同時也帶來主動式3D技術,可以實現3D超高清投影的功能。最為重要的是,與夏普一樣,索尼也將先進的4K2K升頻功能帶給VPL-VW1000ES。VPL-VW1000ES內部有專門針對超高清影像進行各種處理的LSI視頻處理芯片,能夠將1080p全高清影像升頻至4K2K的影像精度,讓VPL-VW1000ES的能力得以最大的提升。

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所采用的0.74英寸4K2K級別的SXRD芯片,像素之間的間隔為4μm,徹底解決了投影畫面出現的晶格問題 轉自老蝸牛家庭影院博客

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在超解像處理的步驟中,采用高性能的LSI視頻處理芯片,能夠根據不同的輸入信號源進行判斷與升頻,保證影像的高品質 微信號:hdavcomcn


  強勁的ICC圖像處理芯片,Sharp最新4K2K新作成為焦點 微信號:hdavcomcn

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在CEATEC 2011展會上,Sharp以全高清的信號源分別搭配ICC圖像處理芯片的4K2K電視與1080p電視進行對比,據日本相關媒體報道,前者在畫質上要明顯出色許多

  在眾多的4K2K平板電視新品之中,Sharp(夏普)所帶來的60英寸4K2K液晶電視擁有出色的倍線升頻能力,讓人非常感興趣。在CEATEC Japan 2011展會上,夏普還特意將其與全高清的機型進行現場畫質對比,而畫質確實有了明顯的提升。究其原因,主要是機身內置的ICC(Integrated Cognitive Creation)圖像處理器具有優秀的圖像再生能力,就如同魔術師般為1080p的影像添加神奇的一筆,升頻至4K2K的高素質輸出。ICC圖像處理器是夏普與日本I-cubed研究所共同研發而成。ICC圖像處理的原理是通過人類本身認識的情景空間還原影像中失去的像素,擁有非常高的智能再生能力,這點是以往1080p倍線處理芯片所不具備的,被夏普稱之為“光創造技術”。具體來說,ICC處理器會分析畫面中不同像素的色彩與亮度變化,判斷出缺少像素的色彩與亮度,根據精準的算法,創造出全新的像素,從而構成全新的4K2K精度的影像。中國家庭影院網歡迎您!www.jokopic.com
  作為液晶面板的龍頭企業,夏普率先將4K2K的超高清電視從商業領域帶入消費電子市場,同時也充分考慮到目前大部分信號源仍停留在全高清階段,需要搭配先進的4K2K升頻處理器才能突出4K2K電視在畫面精度方面的優勢。

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由Sharp與I-cubed共同研發的ICC圖像處理器,被指擁有“光創造技術”

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在日本高清地面波電視已是非常普及,上圖為以往商業類4K2K電視,因沒有配置4K2K的升頻處理器而顯得畫面粗糙?,F在夏普利用ICC視頻處理器,對1080的高清信號進行倍線升頻處理,大幅度提升了畫面的質量

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I-cubed研究所除了研發出優秀的ICC圖像處理器之外,其內部的相關技術人員以往也在索尼開發過經典的DRC數字影像再生技術

 

  東芝帶來已初具實用意義的55英寸裸眼3D電視,同時擁有4K2K升頻與2D/3D切換功能

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Toshiba(東芝)在今年的各大展會上又帶來一款實用性更強的55英寸裸眼3D電視,雖然技術上依然為9點視角,卻能實現2D/3D影像的實時切換以及配備了4K2K倍線升頻的能力

  東芝在3D裸眼電視上的發展已經獲取相當不俗的進展,最新帶來的一款55英寸裸眼3D電視55X3,最為突出的部分就是同時具備2D/3D影像切換,在2D影像的時候能夠實現3840×2160的影像分辨率,在3D模式下也能帶來1280×720的高清影像。原理上是通過在液晶面板與柱狀透鏡之間加入一層偏振光層,通過改變輸出光的偏振方式來實現。

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2D/3D影像的切換方式是通過改變輸出光的偏振方式來實現

  在2D影像處理方面,55X3采用獨有的超解像技術,支持兩個階段的升頻處理。其中的第一階段,對于DVD信號(720×480)以及高清地面波信號(1440×1080),利用各種再生技術對圖像進行處理轉化為1920×1080全高清信號。第二階段,利用更高級別的影像再生插值技術將其倍線升頻至3840×2160的超高清輸出影像。

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通過兩個階段的影像再生處理,能夠將480p的信號轉換為4K2K的輸出影像

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在CEATEC 2011上東芝展示了打開超解像處理與關閉超解像處理的畫面對比


  越趨成熟的2D轉3D原理探究

  目前大部分最新推出的家庭影院投影機與平板電視都配備了3D顯示的能力,然而設備本身3D處理能力的優劣與否并非衡量3D投影機性能的唯一標準。由于現階段能夠獲取的3D信號源僅限于少數的藍光3D碟片,而2D高清節目源仍然是主流,因此,不少3D顯示設備都配備了2D轉3D的功能,如Sony(索尼)的VW系列、Vivitek(麗訊)的D5系列、Panasonic(松下)在北美發行的AE7000等等。

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Panasonic(松下)在北美發行的AE7000帶有2D轉3D的處理功能

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Vivitek(麗訊)是最早將2D轉3D處理的功能加入投影機之中的廠家

  面對越來越成熟的2D轉3D處理能力,不少朋友都會感到茫然,究竟平面影像是怎樣轉化成立體影像的呢?要回答這個問題,就要先解釋原生3D影像是怎樣誕生的。原生3D影像主要有兩種實現方式:1. 主動式視覺方式,2. 被動式視覺方式。
主動式視覺方式是一種直接的實現方法,通過先進的三維立體掃描儀去獲取場景中每一個物理的像素點,包括三維場景中重要的深度消息。這種方法十分有效,不過僅是其中的一臺三維掃描儀價格就高達上百萬美元,再加上掃描的過程耗時過長,同時也要求物體是處于靜止狀態,因此實用性不高。
  被動式視覺方式主要是指使用多臺攝像設備對場景的信息進行收集,但不能像主動式視覺方式那樣主動獲取三維場景中的深度信息。目前大部分3D電影拍攝都是采用這種方式,通過兩個攝像頭模擬人眼,這就比較方便地得到場景與人眼觀看比較匹配的立體信息出來。但是這種方式有不少缺點,例如兩個鏡頭之間的距離不可以調整,攝像機所使用的鏡頭不具備深度功能,需要進行后期制作。為了解決這些問題,就有了多幕采集以及光場采集方式的出現。多幕采集由數量龐大的攝像機組成,光場采集則是在一個環形的采集系統中鋪上一圈的攝像機,加上不同的光照,在采集過程中實現不同的光照,然后用多鏡頭多角度的方式采集。這兩種方式均能比雙鏡頭的被動式視覺方式獲取更多的場景信息,能夠為3D電影的后期制作提供更多的信息,以創造更加真實的3D影像。

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這是3D顯示設備中2D圖片與影像實現三維立體的基本處理方式,主要是通過影像分析或動態預測,在平面圖像中加入各種三維信息,例如深度信息等,然后由不同的3D顯示方式表達出來中國家庭影院網歡迎您!www.jokopic.com

  而在顯示設備之中的2D轉3D的影像處理,實際上類似于3D電影中的后期制作,但并不相同。這種轉換過程只是挖掘2D視頻中所隱含的立體信息,但是其本身并不具備任何3D信息,只能從內容、圖像構成方面去再造3D信息,然后與當時場景中的三維空間坐標以及相應的關系相結合。

\熱門視頻處理技術探索之4K2K升頻與2D轉3D處理(圖19)
顯示設備所配備的2D轉3D影像處理的方式實際上是一種影像再生的過程,能夠帶來一定程度的三維立體效果,卻無法實現最逼真的影像

  簡單的來說,就是通過高速處理器對平面影像進行細致的分析,判斷當時的情景狀況,利用光影、相對位置、人物比例等因素再造影像以達到三維影像的立體感。但是必須強調這是一種創造出來的立體影像,并非原生立體影像,必然存在各種各樣的視覺問題。目前各大品牌都擁有自家的2D轉3D處理技術,對于三維影像再生采用不同的方式,最終構成的畫面也大相徑庭。其實,對于2D轉3D的效果優異程度,往往并非從效果逼真的角度出發,而是強調在特定場景帶來最突出的立體影像,以凸顯電影最煽情的一幕。這也是大多數3D電影制作所強調的重點。不知道大家在使用3D顯示設備的時候,有沒有嘗試過機身中自帶的三維立體景深調節功能?從原理上說,它并不能帶來更真實的立體畫面,卻能夠帶來更加夸張的影像,從而進一步表達導演在影片中的意圖。

  總結:4K2K倍線升頻以及2D轉3D處理技術確實是目前顯示設備發展的熱點話題,不少的影音愛好者與讀者對這兩方面都十分感興趣并提出了不少相關的問題,為此筆者特意邀請了THX Video培訓講師Gregg Loewen先生為大家解答,敬請留意本期的影音問答欄目。