像素从“更多”向“更好”的转变:HDR和360°全景视频的兴起

对于TV行业的观察者来说,最近几年来电视技术的发展看起来已经停滞不前了。这是因为视频分辨率的变革,4K已经是主流而且也是未来的发展趋势,相比TV人们更加喜欢平板电脑和智能手机,这些设备可以给用户带来更方便的服务,如观看网上视频和一些便捷的应用。同样的机顶盒的消亡也被人们过分解读,其实机顶盒仍是电视服务一个至关重要的因素,因为与电视机本身相比,机顶盒更新升级的节凑更快一些。

从创新的角度来看,传统的机顶盒升级更新较慢,而“网络盒子”则发展更快一些,例如亚马逊推出的Fire TV和谷歌推出的Nexus播放器(都是基于Imagination PowerVR GPU),然而一些即将兴起的新技术看起来要让传统机顶盒重获新生。

现在,创新不再仅意味着能够提供“更多”的像素,而是更加强调“更好”的像素,通过解码和显示技术从图像采集到传输标准提升各个方面。这就涌现出一些新的特性,如HDR(高动态范围)、宽色域和360°全景视频。正是这些类型的功能推动了硬件的更新升级,因为不仅需要新的标准还需要SoC有更高的性能。

更好的像素——HDR

毫无疑问HDR明显提升了电视视觉的吸引力,不仅体现在4K上还体现在HDTV(高清电视)服务上。很多公司参与HDR的开发,但是主要是两种标准:HDR10和杜比视界。因为授权免费HDR10变得比较流行,被普遍认为是HDR服务的基础。这个标准是由三星和索尼公司开发的,它采用10位颜色深度,对于4K电视和机顶盒超清高级认证要求是最低的。另一方面,杜比视界需要技术授权,以及TV SoC专用硬件。它使用12位色彩扩大动态范围,并且获得了所有主要的好莱坞电影工作室的支持。

无论选择哪种HDR标准,我们都需要渲染HDR视频优化像素级的显示效果,提升用户的使用体验。Imagination推出的PowerVR Series8XE GPU能够提供更高的性能和无缝映射HDR图像,完善了现在数字电视和机顶盒SoC中HDR视频显示效果。而且PowerVR GPU能够利用计算机的性能提升图片显示和动态图片处理,进一步提升了视觉效果,这样就不需要专用的视频处理硬件。事实上我们的用户已经在使用PowerVR GPU开发专用的解码器提供新的视频标准。

与此同时,关于HDR方面的创新仍在继续,一些专业的工作室建议12位的颜色深度已经不够用了,要想转换全部的亮度范围则需要16位的信号,这才被称为“真HDR”,所以我们将看到其进一步的发展,可能在不久的将来新的HDR标准也将出炉。

360°全景

我们注意到很多公司如Facebook、谷歌(YouTube)等都在360°全景视频方面投入了很大投资,看重的是为用户提供更加身临其境的体验。增强现实(AR)和虚拟现实(VR)领域更深入理解到360°全景视频的重要性以及对SoC器件极高的计算能力要求。Imagination公司推出的PowerVR显示技术发挥了非常重要的作用,帮助了很多设备的开发,例如最初的Oculus Rift VR头戴设备、智能眼镜,同时还带来了增强现实体验,例如谷歌眼镜,所以说它仍然是现在AR\VR不断发展过程的重中之重。

VR领域的发展少不了高级的图形显示技术,屏幕技术方面也需要不断提升这样用户就不需要再纠结单个像素的显示效果,那样的话4K甚至是8K显示都是很平常的事情了。当然对于VR头戴设备还需要高性能的显示技术,Imagination公司已经正在积极的发开PowerVR光线跟踪技术,能够提供出色的、写实的图像和低功耗,这对无线虚拟现实体验非常重要。除此之外,多个摄像机的图像采集和拼接也带来了新的挑战,尤其是不同的曝光情况和不同帧的处理方面,怎样同时创建最终完整的视频。

像素从“更多”向“更好”的转变:HDR和360°全景视频的兴起

更有趣的是很多机顶盒厂商正在考虑怎样才能让它们的产品与360°全景视频关联起来,也正在尝试直接集成这项技术到机顶盒设备中。大多数情况,当然也不是全部,借助远程手持设备通过交互技术可以在电视屏幕上回放360°全景视频,但是一些领先的厂商也正在积极的探索怎样将无线VR体验增加到传统广播机顶盒生态系统中来。那么这些产品就会需要更高级的3D显示技术,可能已经超出了现在TV和机顶盒SoC器件的性能范围,因此Imagination PowerVR GPU又一次成为这类高级研究和开发的理想选择。

4K还远远不够

好吧,我承认本篇文章不仅仅讨论了“更好的”像素点的问题,当今提升TV用户体验和无与伦比的画面质量的发展趋势,我们不能忽略8K分辨率。日本的NHK公司已经开始与合作伙伴开发8K摄像机提升传输和显示能力,目前已经超过十年之久了。今年8月份将在日本测试8K的传输能力,预计会在2020年东京奥运会之前提供全面的服务。可以这么说...8K即将到来。

屏幕技术也需要紧跟8K的发展步伐,在IBC2016大会上,LG公司展示了一个8K的显示屏幕,由四个4K的屏幕板组成,而且厚度很薄好像可以卷起来,就像传统的投影机屏幕那样。上面的插图很好的展示了现在的显示技术在最近几年所取得的进展,这让8K显示方案能够在实际场景得以部署。

但是这也是我们不在痴迷TV分辨率的原因,好像开发16K显示没有多大的意义,因为在通常的观看距离,屏幕的尺寸需要足够的大才能够突显出每一个像素点。相反我则提倡采用基于贴图的显示技术,这样显示墙可以通过4K或者8K屏幕来组装实现。每个屏幕的分辨率是一定的,但是通过组合整个分辨率则大大增加了。这都需要SoC器件具备高性能视频和图像技术的能力。

总结

Imagination PowerVR嵌入式GPU支持4K分辨率,现在PowerVR Rogue框架可以毫不费力的扩展到8K分辨率。然而现在电视行业则继续发展新的标准和先进的技术,这都需要更高性能的GPU内核集成到SoC器件中。HDR技术驱动GPU计算能力在处理动态图片和渲染HDR图形方面不断突破。对于身临其境的AR和VR体验,360°全景视频增加了处理的复杂度,同样也会给TV和机顶盒行业带来了影响,因为它们已经成为生态系统的一部分。8K显示技术驱动性能方面的突破,正如你看到的那样,PowerVR在机顶盒和TV行业的发展将更加光明。

英文链接: https://imgtec.com/blog/better-pixels-hdr-360/

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