4K Fine Remaster 引擎

專注於全方位成像技術來達到 真實 4K 畫質

4K Fine Remaster 引擎的 4K 超級解析度技術

電視業中每家公司對 4K 電視的回應目前是個熱門話題,但真正的全尺寸4K 熱潮才剛開始。由於真正的 4K 影像來源尚未完全成熟,因此在可預見的未來,觀眾所觀賞的主要影片來源將是Full-HD 畫質 BD (Blu-ray Disc) 電影、DVD 和網際網路影片。在 4K 螢幕上觀賞這些其他影片來源時,向上轉換技術將是播放過程中不可或缺的環節。換句話說,4K 電視將使影片的播放尺寸與畫質提高。使畫質達到這個地步的過程(稱為「超級解析度」)將對 4K 電視的畫質產生重要影響。
在本文中,我們將就這一點,訪問幫忙為 Panasonic 4K 電視開發 4K Fine Remaster 引擎的工程師。

4K Fine Remaster 引擎
4K Fine Remaster 引擎

您能否談一下 4K Fine Remaster 引擎的開發背景?

Ishikawa: 我們第一次在 4K 相容螢幕上實際看到 4K 影像時,馬上就發現它所呈現的精彩美妙畫面。但我們也知道,一般人在購買 4K 電視後,有時候不免會觀看非 4K 畫質的影像來源。為了解決這個問題,我們必須在電視內將 Blue-ray Disc 電影的 2K 畫質向上轉換到 4K 畫質。因此,為了能夠向潛在客戶推薦 4K 電視的絕美畫面,我們必須完成向上轉換(超級解析度)技術,以便將它提供給客戶。

Panasonic 的 4K 電視向上轉換技術究竟是什麼?

Sakaguchi: 目前有各種不同的超級解析度技術,包括範例型和多影格參考型。我們的 4K 電視是使用範例型。我們是因為這項技術適合家庭使用才優先選擇它。在家觀賞的 4K 影像將有各種來源。在考慮客戶會有的用途後,我們決定使用「範例型」,因為這一型可以輕鬆應付各種來源,包括 Full-HD、SD 影像、網路電影等等。此外,對於已經知道 Blu-ray Disc 上的 Full-HD 影像有多優美的客戶而言,我們想讓他們能夠透過 4K 電視享受更高品質的影像。循著這樣的思路,最符合此目的、最有效率的類型,就是範例型超級解析度技術。

您能否談談 Panasonic 的一些獨特創新之處?

Sakaguchi: 好的。我們使用範例型方法來達到主要目標,也就是將 2K Blu-ray Disc 影像向上轉換到 4K 影像。簡單來說,我們收集了大量資料樣本以用來補足原始影像不完整的部分,接著將這些樣本編到資料庫中,同時更加強這項技術,以便能立即有效地從資料庫中擷取最接近的樣本。這一切全由 4K Fine Remaster 引擎自己完成。我們也不斷一再重新修正最後修飾影像的調整過程,直到滿意最終結果為止。

Takita: 決定範例型方法能否達到絕佳效果的關鍵,是在於資料庫中資料的數量和品質。資料庫中包含越多資料,超級解析度的效果就越好。

但要在電視中建立無限容量的資料庫一定很難。

Yamamoto: 沒錯。在開發家用電視時,一定要考慮到客戶購買電視時可接受的價格範圍限度。另一方面,電視是要讓世界各地的人使用。我們建立的影像庫(資料庫)必須讓世界各地的人不論觀賞何種影像,都能感受到超級解析度效果,而不會有明顯落差。我們當然不願在畫質上妥協。所以我們努力在這兩者間取得平衡。

Takita: 在一開始的資料蒐集階段,我們從全球各地無數個影像來源收集了數以千萬個影像,並利用這些影像編譯出資料庫。決定如何讓該資料庫切合實際需求,是我們一開始的重點。接著,在將電視定位成在家中使用後,我們開始從「大多數的客戶會觀賞什麼樣的影像?」這個角度選擇資料。我們因此使用了統計方法來建立類別。再加上一些篩選條件後,我們得以專注在真正需要的項目上。不過,這個選擇的動作在整個過程中耗費了相當多時間。這是件非常困難的工作。

Sakaguchi: 在那之後,我們開始針對視覺功能,著重在一些可幫助我們檢查成像品質的因素,例如容易在影像中顯得突出的對角線和曲線。在完成該階段之後,接下來我們就靠著身為工程師的直覺,專注於我們的領域。在進行這個將範圍縮小的過程後,我們終於達到原本設定的目標,也就是 100,000 個畫面模式的程度。但我們由於不願在畫質上妥協,甚至還有點貪心,所以最後得到的是 120,000 個畫面模式。

你們還遇到了其他哪些困難?

Ishikawa: 由於我們決定在 4K 電視客戶全新領域的挑戰,我們所面對的一切對我們而言都是第一次。事實上,我們的引擎開發工作也早在 4K 面板存在前就開始了。在最初的階段,我們是在 32 吋面板上對 1/4 大小的影像進行檢測。這些影像會當成替代品,是因為它們的大小正好是 65 吋 4K 電視的 1/4。等到有實際面板可用時,開發工作早就開始了。這就是為何我們會對其出色的對比度和影像畫質如此驚豔的原因。不過我們真的沒有時間好好坐下來享受這些感覺。為了配合面板的效能,引擎中還有一些地方需要處理,所以我們又繼續埋頭填補這些落差。

你們在建立 4K Fine Remaster 引擎時,使用了哪些類型的影像來檢驗畫質?

Yamamoto: 我們選擇了一些評估影像來檢查調整前到調整後的變化,但我們經常觀看 Blu-ray Disc 上熱門好萊塢電影的特定場景,以檢查超級解析度的效果。為了確保以正確的方向調整資料庫影像,我們一再重複觀看相同的場景以做為評估依據。我們也比較了相同的場景,那時是整個團隊一起加入檢查。在這些影片當中,有些影片的特定場景很難優美呈現,所以我們再三觀看相同的場景,一直到最後的開發階段。

要看相同的場景這麼多次一定很辛苦。

Ishikawa: 是的,沒錯。為了了解調整前到調整後的變化,我們必須一直重複看相同的場景,次數幾乎多到數不完。有些人是在對電影其他部分一無所知、且完全沒聽過聲音部分的情況下觀看。總之,我們並沒有時間來好好放鬆享受電影。整個團隊必須專心達成目標,也就是透過不斷的調整,打造出理想的 4K 畫質。因此,我們最後得到連工程師都滿意的畫面品質,因為連工程師都不禁發出讚嘆。現在回想起來,那真是段充實的時光。喔!我還還請他們讓我使用一些我最喜歡的超級跑車畫面來做品質檢查。(笑聲)身為工程師,我的主要目標是讓各種不同的場景和來源都能以最佳畫質呈現,但我得承認,能用我最喜歡的超級跑車畫面來做檢查是件非常愉快的事。比起在一般電視上,加速和轉彎都顯得更扣人心弦。我希望每個心中愛看那一類畫面的人,都能來試試我們的 4K 電視!

你們會推薦客戶用所購買的 Panasonic 4K 電視觀賞什麼樣的影片?

Sakaguchi: 我個人喜歡有很多電腦特效的科幻電影,所以我推薦購買的人觀賞有電腦特效的 Blu-ray Disc 影片,因為其中的畫質會提高到超級解析度等級。這就是我推薦購買的人去看的影片。

Takita: 我絕對要推薦購買的人觀賞一些現在在日本和國外都很流行的動畫。

Yamamoto: 我推薦購買的人觀賞全球建築與自然景觀的影片,例如那些常見的遊記影片。我希望他們能體驗 4K 電視在無論是近看或遠看都出色的畫質和逼真效果。

Ishikawa: 當然,我們的原則是要讓每種畫面都呈現絕美的畫質,但我覺得購買的人最能從最新、最優美的 Blu-ray Disc 影片體驗 4K 悸動人心的畫面。

所以我們可以說,多年累積的豐富產品知識、技術專業能力,以及每位成員的熱情,都是 Panasonic 所自豪的 4K 電視能夠誕生的原因。

Ishikawa: 沒錯,就是這樣。我們全都盡了全力來打造稱為 FRE(Fine Remaster 引擎)的電視引擎。但事實上,我們能達成目標,背後並不全然是我們團隊的功勞,而是還有其他許多人的功勞。
我們仰賴零件開發者、購買我們元件的人以及架設大量生產線的成員所具備的可觀知識。
他們每一個都受到 Panasonic 的創新製造精神所引導,並奉獻他們的心力來幫助我們達成目標。我認為這項新產品能夠誕生,是因為有 Panasonic 龐大的知識庫,以及同時針對消費者與專業產品在各個領域進行廣泛基本調查的關係。
我衷心希望每位消費者都能體驗這項新產品的神奇 4K 畫質。這項產品所展現扣人心弦、令人讚嘆的優美畫質,將能讓所有年齡層的觀眾都看得開心。

聽到你們每一個人的回答,讓我真的感受到你們開發 4K 電視的決心,以及你們對這期待已久、令人引以為豪的結果多麼有信心。 非常感謝你們今天撥冗接受採訪。
Yuichi Ishikawa

Yuichi Ishikawa
負責人

首席工程師
於 1991 年進入 Panasonic 現在的電視開發部。
開發電視的影像處理演算法與電路。

Junya Yamamoto

Junya Yamamoto
架構設計

工程師
於 2008 年進入 Panasonic 現在的電視開發部。
開發電視的影像處理演算法與電路。

Kenji Takita

Kenji Takita
基本演算法開發

總工程師、博士
於 2004 年進入現在的 Panasonic 總公司研發部。
於 2012 年轉到電視開發部。
開發影音裝置的影像處理演算法。

Satoshi Sakaguchi

Satoshi Sakaguchi
資料庫/影像庫開發


總工程師
於 2002 年進入現在的 Panasonic 總公司研發部。
於 2012 年轉到電視開發部。
開發影音裝置的影像處理演算法。