[原创] 智能手机的下一波革命——显示
2019-08-28
14:00:12
来源: 半导体行业观察
自iPhone于2007年面世以来，智能手机产业在过去的十多年里获得了飞速发展。
包括CPU处理频率、内存和闪存容量、解锁方式和显示质量都有了翻天覆地的变化。
即使有了巨大的提高，但包括上游和终端厂商还在持续推动智能手机升级。
其实单从性能上看，现在的智能手机硬件拥有足够的能力。
无论是处理器、内存或者闪存，应付手机上的所有应用基本上都是绰绰有余。
但如果你问智能手机上还有什么需要升级？
笔者认为显示会是很重要的一环。
虽然智能手机屏幕的分辨率和显示质量随着屏幕的迭代升级，有了很大的提高，但其实现在的屏幕显示仍然有巨大的成长空间。
不断提升的视频质量和显示的矛盾
随着设备的升级，现在的视频质量有了显著的提升。
但由于设备硬件的限制，智能手机的显示与内容的差距越拉越大。
能够在所有类型的内容中获得始终如一的高质量视觉体验已经遇到了挑战。
在2019 MWC上海期间，领先的视频和显示方案提供商Pixelworks的CTO 张洪敏博士告诉半导体行业观察记者：
“现在的内容和显示差距越来越明显，这给消费者带来了极不好的体验。
以移动游戏为例，大多数移动游戏内容限制为60fps，但由于GPU的限制，帧渲染器通常会降低至30fps以下以防GPU出现过热。
视频制作还是以每秒24或30帧的格式继续录制。
因此，当在90和120 Hz显示屏的最新智能手机上观看时，会出现闪烁和抖动并影响游戏质量和视频。
”
“尤其是现在AMOLED显示屏的出现、HDR标准的流行，更是在重现内容的同时，加深了这样的抖动。
因为移动越快、屏幕越亮，抖动也越明显。
5G的到来进一步放大了这种缺陷。
”张博士进一步指出。
他表示，在4G到来之后，视频消费已经有了巨大的提升，现在进入5G时代，移动设备，尤其是智能手机端的视频消费更将迎来爆发性的增长。
据思科的数据统计显示，2017年，全球仅有23%的视频消费是来自智能手机，这个数字到2022年将会提升到50%，其中长视频的消费占比更是提升到62%。
与此同时，各大流媒体供应商也在升级他们的装备，拍摄更好的内容。
消费者对显示质量的要求在逐渐提升，但在以上三种因素的混合影响下，视频显示碰到了难以跨越的瓶颈，为此提升显示质量成为各大厂商不得不关注的一个重要话题。
用一个全新的方案来解决问题
在过往，如果你提出这个问题，上游供应商只会通过提升应用处理器的主频、提升GPU的性能来解决。
但这对于两个硬件来说，并不十分适合。
为此，拥有超过二十年显示和视频处理经验的Pixelworks推出了一个全新的方案来解决这个问题，首先出场的就是他们的Iris处理器芯片。
Pixelworks公司营销副总裁Peter Carson告诉半导体行业观察记者，这个系列被设计放置在应用处理器和显示面板之间的芯片。
借助这系列芯片，开发者就能为消费者提供更为完美的体验。
张博士也进一步指出，特别是搭配了MotionEngineTM技术的Iris处理器，更是能够通过使用运动预计算法插入因显示质量跟不上而导致视频缺失的帧、消除抖动和运动模糊和内容自适应的帧率配适屏幕规格等方式来提升视频质量、降低系统总功耗。
“因为这个独立芯片的引入，减少了在视频处理器上的负载，从而让其保持稳定的处理器性能，进而降低手机温度提高体验。
”他补充说。
其实这只是Pixelwoks Iris处理器特点的一部分。
以Iris 5为例，作为第五代Iris芯片，它不但能够支持HDR10+，通过分析视频信息，动态支持HDR色调映射，并按场景加以调整，以获得最佳的黑度和高亮效果；
实时SDR到HDR转换将SDR视频和游戏转换为HDR效果，使显示内容具有更丰富的细节和色调也是Iris 5让人印象深刻的另一个方面；
多功能自适应显示可在所有照明条件下提供最佳观看效果，具有日光视图(DLV)、夜晚、色温、及阅读模式，减少眼疲劳。
除了Iris芯片外，Pixelworks同步还面向高通平台推出了软件系列产品Soft Iris，让开发者在不需要修改硬件的前提下，帮助提升智能设备的显示质量。
据了解，这款基于高通骁龙855处理器推出的产品能为设备制造商提供全面的显示校准解决方案，支持所有标准和定制HDR和SDR色彩空间的色调映射，包括sRGB，DCI-P3和BT.2020。
此外，可自适应环境光和色温并能根据各种移动使用场景进行自定义调整。
因为不用改硬件就能明显提升显示水平，Soft Iris无疑是当前市场上存量手机的一个好的选择。
但如上所述，这个软件产品目前只针对一款芯片优化，然而市场上的手机用了多个供应商多款型号的芯片。
在问到对于他们的支持的时候，张洪敏博士告诉半导体行业观察记者：
“这一切都在评估之中”。
“Iris方案不但能以不同的方式为移动设备的显示提供支持。
在价格上，也有当下方案所不具备的优势”，Peter Carson强调。
他进一步指出，现在的智能手机有三分之一的BOM成本专用于核心视觉功能，如果统计视觉投入占智能手机的成本，这个数字高达66%。
换句话说，高端智能手机约70-90美元的物料成本都被花在提升视觉显示方面，但即使花了那么多钱，却没有得到最好的效果。
但如果使用Iris芯片，显示系统的总成本可接降低10美金，并在效果方面较前者有极大的飞跃。
此外，针对游戏方面，为了降低延迟，Pixelworks推出了运动处理SDK，并基于AI的智能运动预判，做准确的运动预测，低延迟地提供帧率和快速触摸/动作响应，能给客户获取更好的体验。
在将这套方案应用到VR之后，更是能有效地提高设备的帧率和分辨率，能在低成本设备上使用6自由度的3D 360 度VR，运动的光子延迟也能做到小于20毫秒。
为了提升显示质量，Pixelworks更是从视频源头上入手，帮助消费者和内容提供者解决这些问题。
据张博士的介绍，他们现在新推出的TrueCutTM平台能在拍摄图片/视频处理的时候为客户提供软硬件全方位的支持。
进一步提升消费者的体验。
这将帮助内容制作商打造出高质量的视频，进而在设备上获得更好的效果。
*免责声明：本文由作者原创。文章内容系作者个人观点，半导体行业观察转载仅为了传达一种不同的观点，不代表半导体行业观察对该观点赞同或支持，如果有任何异议，欢迎联系半导体行业观察。
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