I3研究所開發(fā)的圖像處理LSI“ICC”
“如果能準(zhǔn)確表現(xiàn)光的反射，影像就會(huì)具有景深和質(zhì)感。這樣，擁有高亮度和4K×2K顯示分辨率的50英寸以上大型顯示器便有望實(shí)現(xiàn)與人在觀看實(shí)物時(shí)相同的感覺”。日本I3研究所代表董事社長近藤哲二郎就2011年5月12日發(fā)布的圖像處理LSI“ICC（integrated cognitive creation）”的開發(fā)理由這樣表示。

在全高清（1920×1080像素）的下一步——4K×2K（3840×2160像素）以后的顯示器中，“臨場感”這一主觀標(biāo)準(zhǔn)將成為競爭的重點(diǎn)之一。達(dá)到4K×2K以后，產(chǎn)品將同時(shí)確立用戶宛如進(jìn)入影像中的大屏幕以及看不見像素顆粒的精細(xì)度。面向這一時(shí)代，在二維顯示下也能表現(xiàn)出與現(xiàn)實(shí)相似的景深和質(zhì)感的技術(shù)正在開發(fā)之中注1）。

注1）NHK與夏普2011年5月19日公開了7680×4320像素的85英寸“超高清”（SHV）液晶顯示器?！癝HV顯示器可實(shí)現(xiàn)宛如身臨其境般的臨場感”（夏普研究開發(fā)本部長、知識(shí)產(chǎn)權(quán)本部長兼常務(wù)執(zhí)行董事水島繁光）。

根據(jù)主觀標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理

ICC是一種由全高清影像信號(hào)生成4K×2K影像信號(hào)的圖像處理LSI。曾在索尼參與開發(fā)數(shù)字電視圖像處理LSI“DRC（digitalreality creation）”的近藤和多位技術(shù)人員轉(zhuǎn)職至I3研究所，進(jìn)行了此次開發(fā)注2）。

注2）I3研究所是2009年8月開始業(yè)務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)的研究開發(fā)企業(yè)。由索尼原CEO出井伸之擔(dān)任代表董事的Quantum Leaps出資19.32％，索尼和夏普分別出資16.8％。

ICC在幀內(nèi)（空間軸）和幀間（時(shí)間軸）中觀察輸入影像信號(hào)的變化，根據(jù)該變化實(shí)施數(shù)字信號(hào)處理，從而產(chǎn)生4倍像素組成的影像信號(hào)。并不是只生成插補(bǔ)輸入影像信號(hào)的像素，而是在改變原有像素信息的同時(shí)獲得多像素影像信號(hào)，這點(diǎn)與DRC相同。

但兩者的處理內(nèi)容不同?！搬槍?duì)圖像的數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)是一個(gè)成熟的技術(shù)領(lǐng)域。此次ICC所使用的信號(hào)處理技術(shù)與現(xiàn)有DRC沒有明顯差異。但重新制作了生成何種影像信號(hào)等標(biāo)準(zhǔn)”（近藤）。DRC以與攝像頭拍攝時(shí)的實(shí)際影像信號(hào)的相似程度為標(biāo)準(zhǔn)來決定處理內(nèi)容。而此次的ICC是根據(jù)“人能否感受到與現(xiàn)實(shí)相同的景深感和質(zhì)感”這一主觀標(biāo)準(zhǔn)來決定處理內(nèi)容（圖1）。

圖1：為獲得與觀看實(shí)物時(shí)相同的感受而補(bǔ)充信號(hào)
ICC為獲得與人在觀看現(xiàn)實(shí)景色時(shí)相同的感受而進(jìn)行信號(hào)處理，從而生成4K×2K影像信號(hào)。根據(jù)全高清影像生成4K×2K影像時(shí)，現(xiàn)有上變頻器是以盡量接近拍攝的4K×2K影像為目標(biāo)進(jìn)行信號(hào)處理。


比起使用I3研究所公開的“數(shù)百萬日元的普通商用上變頻器”（I3研究所）將全高清轉(zhuǎn)換為4K×2K的影像，使用ICC轉(zhuǎn)換的影像可再現(xiàn)重疊的每個(gè)物體的景深感和質(zhì)感等（圖2）。即使與使用4K×2K攝像頭拍攝的影像相比，將壓縮為全高清的影像通過ICC進(jìn)行轉(zhuǎn)換后，其畫質(zhì)也具有接近實(shí)物的景深和清晰度注3）。

注3）I3研究所的近藤指出，“攝像頭不會(huì)考慮對(duì)象物體是在面前還是在遠(yuǎn)處，而是平均分配像素。因此，無論拍攝的影像如何強(qiáng)調(diào)中間的頻率成分，也不會(huì)感受到景深”。

圖2：為表現(xiàn)出事物的景深感和質(zhì)感進(jìn)行處理
利用ICC與商用上變頻器把全高清（1920×1080像素）影像轉(zhuǎn)換成4K×2K（3840×2160像素）影像的效果比較。均是利用數(shù)碼相機(jī)拍攝影像在4K×2K液晶面板上顯示時(shí)的狀態(tài)。（攝影：I3研究所）


整體觀察影像信號(hào)的變化

ICC的特點(diǎn)在于，“既能從局部又可從整體觀察”（近藤）影像信號(hào)的變化。DRC只能觀察到與相鄰像素的不同這種局部變化并產(chǎn)生像素。而此次的ICC可從整體觀察影像信號(hào)的變化，推測影像內(nèi)的物體“是在面前還是在遠(yuǎn)處”或“形狀是粗還是細(xì)”等。并根據(jù)上述信息，改變向各領(lǐng)域施加的信號(hào)處理內(nèi)容。

ICC與DRC相同，采用了可動(dòng)態(tài)重建電路的設(shè)計(jì)。但為了更加細(xì)致地切換電路而進(jìn)行了改進(jìn)。DRC只為切換到“從SD影像到HD影像”等轉(zhuǎn)換模式而重建電路，而ICC可隨時(shí)重建電路并生成4K×2K影像。電路規(guī)模“與目前高價(jià)位電視機(jī)所采用的圖像處理LSI相似，不過稍小一些”（近藤）。（記者：竹居 智久）