紫光展銳首顆AI+8K超高清智能顯示芯片平臺(tái)M6780隱藏技能揭秘

上一期，我們揭秘了讓畫質(zhì)更加炫彩的AI-PQ技術(shù)。面對(duì)分辨率較低的老電影，光有高飽和度的色彩是不夠的，如何能夠提高視頻影像的分辨率，使畫質(zhì)更加清晰，實(shí)現(xiàn)老片新看？

本期帶大家揭曉紫光展銳首顆AI+8K超高清智能顯示芯片平臺(tái)M6780的第二項(xiàng)隱藏技能——AI-SR超分辨率技術(shù)。

在圖像、視頻的顯示過(guò)程中，視頻源的輸入尺寸取決于視頻資源的實(shí)際尺寸，如果視頻資源較為老舊，其分辨率普遍低于播放設(shè)備的顯示分辨率，例如在8K電視（7680×4320）的應(yīng)用場(chǎng)景中，會(huì)出現(xiàn)部分特殊片源甚至為SD標(biāo)清格式（640×480）的情況。同時(shí)，視頻資源的尺寸往往不一，而播放設(shè)備的顯示分辨率相對(duì)固定，為了適配這種差異，需要?jiǎng)討B(tài)地將輸入圖像的尺寸調(diào)整為與顯示設(shè)備相同的固定尺寸。

為了解決上述問(wèn)題，圖像放大算法（也稱之為超分辨率，即Super Resolution, 簡(jiǎn)稱S-R）因此而產(chǎn)生。這是一種為了解決原始圖像尺寸小于目標(biāo)圖像尺寸，而將原始圖像尺寸進(jìn)行放大的圖像處理方法。為了兼顧算法效果和實(shí)現(xiàn)難度，目前圖形處理領(lǐng)域使用最廣的是雙三次插值算法。

與傳統(tǒng)方法不同，AI-SR（AI-超分）技術(shù)是一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的圖像超分方法。AI-SR神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型通過(guò)深度學(xué)習(xí)的數(shù)百萬(wàn)次訓(xùn)練，模擬視頻創(chuàng)作者對(duì)畫面內(nèi)容的理解，并通過(guò)全面分析畫面細(xì)節(jié)信息，適當(dāng)補(bǔ)充視頻放大所需的細(xì)節(jié)紋理，從而實(shí)現(xiàn)將低分辨率畫面還原為細(xì)致的高清圖像。相比傳統(tǒng)的縮放算法，它不僅避免了模糊和鋸齒等問(wèn)題，而且在大屏場(chǎng)景下表現(xiàn)更佳，能夠向用戶呈現(xiàn)更多畫面細(xì)節(jié)。

例如，在計(jì)算未知像素的數(shù)值時(shí)，bicubic插值僅參考周圍16個(gè)鄰臨像素的圖像信息，而采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的AI-SR網(wǎng)絡(luò)可以分析數(shù)百個(gè)鄰域像素組成的感受野（Receptual Field）區(qū)域的圖像信息，因此后者在還原高分圖像的像素值時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。具體表現(xiàn)在圖像的插值效果上：AI-SR可以降低雙三次插值方式導(dǎo)致的圖像鋸齒、模糊等明顯的圖像缺陷，能夠得到圖像質(zhì)量遠(yuǎn)超雙三次插值的高分圖像。

搭載具有AI-SR技術(shù)SoC芯片的顯示產(chǎn)品，將呈現(xiàn)更好的畫面細(xì)節(jié)和顯示質(zhì)量，采用AI-SR技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖像、視頻的超分辨率，使得視頻畫面在放大之后，依然具有清晰連貫的線條以及豐富的細(xì)節(jié)表現(xiàn)，為用戶帶來(lái)超高清的視覺體驗(yàn)。

紫光展銳攜首款8K超高清智能顯示芯片平臺(tái)M6780中集成了具有上述技術(shù)能力的AI-SR功能，可以實(shí)現(xiàn)支持8K的顯示分辨率，其AI-SR的放大能力最高可達(dá)12倍，最高等效算力可達(dá)20 Tops，為電視、投影以及商業(yè)顯示等領(lǐng)域的用戶提供更好的畫質(zhì)，以及更優(yōu)的觀看體驗(yàn)。

由于芯片中的AI-SR功能為純硬件IP方案，且無(wú)需額外的CPU、GPU或NPU算力，在視頻播放時(shí)能不間斷地為顯示端提供超高清的視頻畫面。最終經(jīng)AI-SR處理的畫面內(nèi)容可以做到0.1 ms以下的輸出延時(shí)，足以保證視頻畫面的實(shí)時(shí)性和流暢性。

作為世界領(lǐng)先的平臺(tái)型芯片設(shè)計(jì)企業(yè)，紫光展銳堅(jiān)持以技術(shù)創(chuàng)新為核心，全力提升產(chǎn)品、技術(shù)能力，強(qiáng)化公司核心競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)公司跨越式發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)和社會(huì)創(chuàng)造價(jià)值，用科技之光照亮幸福生活。

審核編輯：劉清