自iPhone于2007年面世以來,智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)在過去的十多年里獲得了飛速發(fā)展。包括CPU處理頻率、內(nèi)存和閃存容量、解鎖方式和顯示質(zhì)量都有了翻天覆地的變化。即使有了巨大的提高,但包括上游和終端廠商還在持續(xù)推動(dòng)智能手機(jī)升級(jí)。其實(shí)單從性能上看,現(xiàn)在的智能手機(jī)硬件擁有足夠的能力。無論是處理器、內(nèi)存或者閃存,應(yīng)付手機(jī)上的所有應(yīng)用基本上都是綽綽有余。但如果你問智能手機(jī)上還有什么需要升級(jí)?筆者認(rèn)為顯示會(huì)是很重要的一環(huán)。雖然智能手機(jī)屏幕的分辨率和顯示質(zhì)量隨著屏幕的迭代升級(jí),有了很大的提高,但其實(shí)現(xiàn)在的屏幕顯示仍然有巨大的成長(zhǎng)空間。
隨著設(shè)備的升級(jí),現(xiàn)在的視頻質(zhì)量有了顯著的提升。但由于設(shè)備硬件的限制,智能手機(jī)的顯示與內(nèi)容的差距越拉越大。能夠在所有類型的內(nèi)容中獲得始終如一的高質(zhì)量視覺體驗(yàn)已經(jīng)遇到了挑戰(zhàn)。在2019 MWC上海期間,領(lǐng)先的視頻和顯示方案提供商Pixelworks的CTO 張洪敏博士告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者:“現(xiàn)在的內(nèi)容和顯示差距越來越明顯,這給消費(fèi)者帶來了極不好的體驗(yàn)。以移動(dòng)游戲?yàn)槔?,大多?shù)移動(dòng)游戲內(nèi)容限制為60fps,但由于GPU的限制,幀渲染器通常會(huì)降低至30fps以下以防GPU出現(xiàn)過熱。視頻制作還是以每秒24或30幀的格式繼續(xù)錄制。 因此,當(dāng)在90和120 Hz顯示屏的最新智能手機(jī)上觀看時(shí),會(huì)出現(xiàn)閃爍和抖動(dòng)并影響游戲質(zhì)量和視頻。”“尤其是現(xiàn)在AMOLED顯示屏的出現(xiàn)、HDR標(biāo)準(zhǔn)的流行,更是在重現(xiàn)內(nèi)容的同時(shí),加深了這樣的抖動(dòng)。因?yàn)橐苿?dòng)越快、屏幕越亮,抖動(dòng)也越明顯。5G的到來進(jìn)一步放大了這種缺陷?!睆埐┦窟M(jìn)一步指出。他表示,在4G到來之后,視頻消費(fèi)已經(jīng)有了巨大的提升,現(xiàn)在進(jìn)入5G時(shí)代,移動(dòng)設(shè)備,尤其是智能手機(jī)端的視頻消費(fèi)更將迎來爆發(fā)性的增長(zhǎng)。據(jù)思科的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,2017年,全球僅有23%的視頻消費(fèi)是來自智能手機(jī),這個(gè)數(shù)字到2022年將會(huì)提升到50%,其中長(zhǎng)視頻的消費(fèi)占比更是提升到62%。與此同時(shí),各大流媒體供應(yīng)商也在升級(jí)他們的裝備,拍攝更好的內(nèi)容。消費(fèi)者對(duì)顯示質(zhì)量的要求在逐漸提升,但在以上三種因素的混合影響下,視頻顯示碰到了難以跨越的瓶頸,為此提升顯示質(zhì)量成為各大廠商不得不關(guān)注的一個(gè)重要話題。在過往,如果你提出這個(gè)問題,上游供應(yīng)商只會(huì)通過提升應(yīng)用處理器的主頻、提升GPU的性能來解決。但這對(duì)于兩個(gè)硬件來說,并不十分適合。為此,擁有超過二十年顯示和視頻處理經(jīng)驗(yàn)的Pixelworks推出了一個(gè)全新的方案來解決這個(gè)問題,首先出場(chǎng)的就是他們的Iris處理器芯片。Pixelworks公司營(yíng)銷副總裁Peter Carson告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者,這個(gè)系列被設(shè)計(jì)放置在應(yīng)用處理器和顯示面板之間的芯片。借助這系列芯片,開發(fā)者就能為消費(fèi)者提供更為完美的體驗(yàn)。張博士也進(jìn)一步指出,特別是搭配了MotionEngineTM技術(shù)的Iris處理器,更是能夠通過使用運(yùn)動(dòng)預(yù)計(jì)算法插入因顯示質(zhì)量跟不上而導(dǎo)致視頻缺失的幀、消除抖動(dòng)和運(yùn)動(dòng)模糊和內(nèi)容自適應(yīng)的幀率配適屏幕規(guī)格等方式來提升視頻質(zhì)量、降低系統(tǒng)總功耗?!耙?yàn)檫@個(gè)獨(dú)立芯片的引入,減少了在視頻處理器上的負(fù)載,從而讓其保持穩(wěn)定的處理器性能,進(jìn)而降低手機(jī)溫度提高體驗(yàn)?!彼a(bǔ)充說。其實(shí)這只是Pixelwoks Iris處理器特點(diǎn)的一部分。以Iris 5為例,作為第五代Iris芯片,它不但能夠支持HDR10+,通過分析視頻信息,動(dòng)態(tài)支持HDR色調(diào)映射,并按場(chǎng)景加以調(diào)整,以獲得最佳的黑度和高亮效果;實(shí)時(shí)SDR到HDR轉(zhuǎn)換將SDR視頻和游戲轉(zhuǎn)換為HDR效果,使顯示內(nèi)容具有更豐富的細(xì)節(jié)和色調(diào)也是Iris 5讓人印象深刻的另一個(gè)方面;多功能自適應(yīng)顯示可在所有照明條件下提供最佳觀看效果,具有日光視圖(DLV)、夜晚、色溫、及閱讀模式,減少眼疲勞。除了Iris芯片外,Pixelworks同步還面向高通平臺(tái)推出了軟件系列產(chǎn)品Soft Iris,讓開發(fā)者在不需要修改硬件的前提下,幫助提升智能設(shè)備的顯示質(zhì)量。據(jù)了解,這款基于高通驍龍855處理器推出的產(chǎn)品能為設(shè)備制造商提供全面的顯示校準(zhǔn)解決方案,支持所有標(biāo)準(zhǔn)和定制HDR和SDR色彩空間的色調(diào)映射,包括sRGB,DCI-P3和BT.2020。 此外,可自適應(yīng)環(huán)境光和色溫并能根據(jù)各種移動(dòng)使用場(chǎng)景進(jìn)行自定義調(diào)整。因?yàn)椴挥酶挠布湍苊黠@提升顯示水平,Soft Iris無疑是當(dāng)前市場(chǎng)上存量手機(jī)的一個(gè)好的選擇。但如上所述,這個(gè)軟件產(chǎn)品目前只針對(duì)一款芯片優(yōu)化,然而市場(chǎng)上的手機(jī)用了多個(gè)供應(yīng)商多款型號(hào)的芯片。在問到對(duì)于他們的支持的時(shí)候,張洪敏博士告訴半導(dǎo)體行業(yè)觀察記者:“這一切都在評(píng)估之中”。“Iris方案不但能以不同的方式為移動(dòng)設(shè)備的顯示提供支持。在價(jià)格上,也有當(dāng)下方案所不具備的優(yōu)勢(shì)”,Peter Carson強(qiáng)調(diào)。他進(jìn)一步指出,現(xiàn)在的智能手機(jī)有三分之一的BOM成本專用于核心視覺功能,如果統(tǒng)計(jì)視覺投入占智能手機(jī)的成本,這個(gè)數(shù)字高達(dá)66%。換句話說,高端智能手機(jī)約70-90美元的物料成本都被花在提升視覺顯示方面,但即使花了那么多錢,卻沒有得到最好的效果。但如果使用Iris芯片,顯示系統(tǒng)的總成本可接降低10美金,并在效果方面較前者有極大的飛躍。此外,針對(duì)游戲方面,為了降低延遲,Pixelworks推出了運(yùn)動(dòng)處理SDK,并基于AI的智能運(yùn)動(dòng)預(yù)判,做準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè),低延遲地提供幀率和快速觸摸/動(dòng)作響應(yīng),能給客戶獲取更好的體驗(yàn)。在將這套方案應(yīng)用到VR之后,更是能有效地提高設(shè)備的幀率和分辨率,能在低成本設(shè)備上使用6自由度的3D 360 度VR,運(yùn)動(dòng)的光子延遲也能做到小于20毫秒。為了提升顯示質(zhì)量,Pixelworks更是從視頻源頭上入手,幫助消費(fèi)者和內(nèi)容提供者解決這些問題。據(jù)張博士的介紹,他們現(xiàn)在新推出的TrueCutTM平臺(tái)能在拍攝圖片/視頻處理的時(shí)候?yàn)榭蛻籼峁┸浻布轿坏闹С帧_M(jìn)一步提升消費(fèi)者的體驗(yàn)。這將幫助內(nèi)容制作商打造出高質(zhì)量的視頻,進(jìn)而在設(shè)備上獲得更好的效果。而這所有的這一切,都在穩(wěn)步推進(jìn)中。