内容、设备“断层”加深，Pixelworks如何拯救移动端显示体验？

内容、设备“断层”加深，Pixelworks如何拯救移动端显示体验？

智能手机在我们的生活中占据着越来越重要的地位，而作为智能手机的主要人机交互形式，显示屏幕伴随着智能手机的发展也在不断进化。从最开始的追求大尺寸高分辨率，到屏幕材质从LCD向OLED转变，再到目前各大厂商主推的高刷新率，都正在体现出人们对于显示效果的追求。

如今，在高端智能手机上，屏幕早已不仅仅以尺寸、分辨率等基础参数为重点，手机厂商以及面板供应商也在往更加优越的色域、亮度等细节上寻求突破。不过，对于视频显示而言，目前多数屏幕均存在多个问题。在2021 MWC上海期间的媒体交流会上，Pixelworks全球销售与市场资深副总裁熊挺从目前内容与设备之间的断层问题，以及视频显示的几大要素来讨论了显示领域目前所存在的一些问题以及解决方案。

内容与设备断层

事实上，与发展神速的显示设备相比，内容格式往往大幅落后于设备性能，即视频观看体验不足以体现出设备性能。据了解，目前超过98%的电影都是24fps，超过98%的流视频都是SDR格式。而显示设备上，移动端的手机以及平板电脑早已开始推广90Hz或120Hz高刷新率屏幕，部分手机已经支持HDR视频播放。

另一方面，作为一种艺术创作，影视作品在制作阶段需要考虑到内容中针对不同场景的情绪渲染需求，来进行调色。但当影视作品到达分发平台之后，又会进行二次处理，导致视频色调、细节等缺失。

熊挺认为，要将艺术创作在显示屏上完整地展现出来，需从制作、内容端入手，控制分发端的质量，再在显示端进行还原，这样端到端的解决方法。

成立于1997年的Pixelworks，一直致力于提供领先的视频和显示解决方案，拥有300多项专利。尽管在智能手机领域较为低调，但Pixelworks在投影仪、以及教育领域都有着较高的市占率。而面对数字流媒体以及智能终端设备的发展，Pixelworks在2014年进入到移动端图像和视频处理领域，推出了Iris系列处理器。而目前，Pixelworks已经形成半导体硬件以及软件生态的两部分主要业务，从制作端、分发到显示端形成完整的生态链。

算法与视觉处理器融合的解决方案

近些年，智能手机的创新普遍集中于提升影像系统上，手机厂商着重将投资放在改善拍照效果。而对于智能手机而言，拍出的照片或视频一般都只会在手机上观看，因此本身其屏幕显示效果就非常重要。

但在生产过程中，每一款甚至是同型号的不同批次的屏幕，本身就具有差异。就像在电视卖场中播放同一个视频源，每一台电视显示的颜色都不同，那就意味着最多只有一台显示准确，甚至是所有显示的颜色都不准确。因此，色彩校准是对显示端最基础要求，Pixelworks通过优化算法，将手机屏幕出厂校准时间缩短到15秒/台，Delta-E数值控制在1以内。

除了屏幕校准外，Pixelwork还将几种大屏幕上的技术引入到移动设备上。

MotionEngine：不同于普通的运动补偿技术，Pixelworks推出的MotionEngine能够智能检测并补偿屏幕与内容帧率不适配的问题，从而消除抖动和运动模糊，令画面更加平滑自然。

自动自适应显示：据熊挺介绍，假设在看书的时候，白色的纸张在黄色暖光台灯下，人脑会自动按照常识去调整白平衡，实际上纸张上反射出的光是黄色，但我们依然会认为纸是白色的。而对于屏幕而言，自发光的性质会导致在某些环境光下给人带来不自然的感受。因此Pixelworks利用光线传感器，根据环境光的强度与色温自动调整屏幕亮度以及色温，以在不同环境光下达到最自然的感觉。

画质：如对比度、清晰度增强、缩放以及边缘细节优化等等。使用复杂的图像处理和对比度管理技术，渲染一个清晰、干净的图像，带来更真实的游戏体验中需要的所有细节。

上：iPhone 11 pro  下：采用Pixelworks方案的黑鲨3

全时HDR：在目前超过98%流视频都是SDR格式的情况下，全时HDR技术可将所有内容升级转换HDR，提供更多的动态范围和图像细节。

在如此多的视觉处理技术下，所运用到的各种算法无疑需要大量的算力，如果依靠手机通用GPU进行处理，那么将对手机续航造成很大影响。因此，Pixelworks采用了专用硬件进行视觉处理，已经实现量产的Pixelworks i6处理器，是业界首个具有集成AI处理单元的显示处理器。

得益于AI处理单元，Pixelworks i6可以智能地提升视频和游戏内容的动态范围，同时根据环境光照明条件、内容属性、显示特性和使用模式来优化显示屏的对比度、清晰度、亮度和色温。与此同时，Pixelworks i6功耗相比Pixelworks i3在色彩校正模式下功耗最多可降低40%。

在当下火热的高帧率手游中，Pixelworks的显示处理器同样能够起到重要作用。对于高帧率游戏而言，相比以往普遍30帧的3D手游，随着手机GPU性能的提升，当下市面上的3D大型手游已经能够普遍达到60帧运行的效果，甚至在某些设备上能够达到120帧。但在越来越高的画质以及高帧率下，对于智能手机这种便携设备，对其散热性能以及处理器性能起到了很大挑战。即使是市面上表现最好的智能手机，在室温下连续运行如“原神”等大型3D手游时，都因为处理器温度过热降频而导致严重掉帧，并伴随着手机温度上升，用户体验也严重下降。

面对高帧率手游现状，Pixelworks显示处理器可以通过对游戏画面进行插帧来达到高帧率体验，从而减轻手机GPU压力，降低机身温度并延长续航时间。不过，与视频不同的是，

游戏对于延迟的要求更严苛，并且游戏画面是实时渲染的，并不同于视频可以提前对下一帧画面进行处理。熊挺表示，Pixelworks显示处理器可以从游戏服务器上直接获取数据，经过复杂的算法处理后，达到“预插帧”的效果，消除“后插帧”带来的画面延时影响。

如何提高分发端视频质量？

在视频原片到达内容分发平台时，往往由于存储成本等因素对视频进行处理，因此当用户在观看网络视频时，往往并不是视频原本所呈现的画质。Pixelworks在国内与优酷合作，通过其TrueCut平台将优酷现有的影视内容重制升级为HDR，将原本高动态范围以及更多的画面细节真实呈现与用户的设备上。

总而言之，对于普通用户而言，相比于处理器性能以及屏幕大小等参数，屏幕显示效果确实感知较弱，不利于OEM厂商的营销活动，这也是Pixelworks这样的视频与显示解决方案商一直以来较为低调的原因之一。但随着智能手机行业的发展，OEM厂商以及消费者对于屏幕显示有了更高要求，相信不久的将来，在各方的努力下能够真正实现从内容到显示端到端的高质量显示体验。

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