Popcorn Hour

VXP – csoda vagy parasztvakítás?

[2012. szeptember 24.]

A Popcorn Hour A-400-ban mutatkozik be a világon először a médiaprocesszorba integrált VXP technológia...

Az, hogy egy videó HD felbontású, még nem jelenti, hogy jó minőségű. Számos példát láthatunk erre, főleg a régi mozifilmek Blu-ray kiadása esetében. Szemcsés, zajos, színtelen kép – csak hogy pár tipikus problémát említsünk. Ha a kiadó nem akar arra költeni, hogy egy öreg mozifilmet digitálisan feljavítson, „restauráljon”, a nézőknek otthon már nem sok lehetőségük van arra, hogy számottevően jobbá tegyék a képet vagy akár a hangot. De nem csak egy régi filmkópia okolható azért, ha nem tökéletes a kép napjaink legmodernebb adathordozóján; származhat a felvétel egy kis felbontású forrásból (főleg a lemezek extrái között lehet ilyen tartalomra bukkani), ha nagy felbontású, akkor is lehet, hogy eredetileg váltott soros (interlace) videó lett átkonvertálva progresszívre, de a H.264 tömörítési algoritmus is szükségszerűen ront a képminőségen, összemosva a részleteket, amely leglátványosabban az úgynevezett blokkosodáson keresztül vehető észre (ha a JPG képeken megjelenő nagy négyzetekre gondol, mindenki érti, miről van szó). A különböző médiaprocesszorok különbözőképpen rekonstruálják kitömörítés után az eredeti képet, különböző minőségben végzik el pl. a felskálázást, ha nem fullHD forrásról van szó. A felskálázásban a Sigma chipek jelentősen erősebbek, mint a konkurencia, de léteznek több ezer dollárért kínált külön felskálázó készülékek, amely alapján sejthetjük, hogy ezen a téren is lehet jobb eredményt elérni, mint ami egy médialejátszótól elvárható. A 3D-s filmek idején azonban már nem csak a felbontás a lényeg, sőt, ennél fontosabb, hogy a két szemünk előtt megjelenő kép csak annyiban különbözzön, amennyiben más szögből látnak a szemeink. Ha a zaj, a tömörítés hibái is másféle elváltozásokat okoznak a két képen (és biztosak lehetünk benne, hogy különbözőképpen jelentkeznek a hibák a két szem előtt), zavarni fogja agyunkat az így létrejövő 3D-s látvány, és kifejezetten fárasztó lesz nézni az ilyen filmet. Tehát csak szükséges, de nem elegendő feltétel a nézhető 3D-s képhez az, hogy az aktív 3D szemüvegek tökéletes időzítéssel és teljesen zárják a fényt, vagy a passzív 3D-s tévék is mielőbb képesek legyenek fullHD-ban megjeleníteni mindkét szem számára a látványt.

Szinte mindegyik új Blu-ray lejátszó vagy képmegjelenítő eszköz (TV, projektor) piacra kerülése során újabb és újabb rövidítésekkel, képjavító algoritmusokkal szembesülünk, a 3 éve szenzációként hirdetett 600 Hz-es tévéket lassan „ciki” megvenni, hiszen idén már 2400 Hz-ről olvashatunk. Ezen megoldások legtöbbje sajnálatos módon azonban nem eredményez jobb képminőséget a Blu-ray filmek lejátszásakor, legfeljebb a kis felbontású tévéadásokon javítanak valamelyest, de sokszor éppen ártanak még azoknak is (tartalomtól függően). Ha belegondolunk pl., hogy a Blu-ray filmek 99%-a 23,967 képkockát tartalmaz másodpercenként, máris érdektelen lesz, mit írtak a tévénk specifikációi közé; biztosak lehetünk benne, hogy a legjobb élményt (zökkenőmentes, folyamatos lejátszást) akkor kapjuk, ha ilyen sebességgel, és nem 50, 60, 600, 2400, stb. képkocka/másodperc sebességgel akarjuk visszajátszani, de még csak nem is 24-gyel – ahogy a Realtek chipes lejátszók teszik –, hanem az eredeti 23,967-tel. Erre minden modern tévé (még akkor is, ha a képernyőn 24 Hz-nek jelzi vissza a 23,967-et) és minden Sigma Designs processzor – azaz minden Popcorn Hour lejátszó – képes.

2010 vége felé röppentek fel először hírek a tervezett első 3D-s Sigma chipről, az SMP8910-esről. Nem csak a fullHD 3D-s lejátszást ígérte ezzel kapcsolatban a Sigma Designs, de annak a képjavító eljárásnak az integrálását is, melyhez a Gennum cég megvásárlásával jutott hozzá. A Gennum VPX technológiája gyakorlatilag szabvánnyá vált a professzionális digitális videózásban és utómunkálatokban. A stúdióberendezéseken kívül olyan high-end gyártók lejátszóiban, videókonvertereiben használták eddig, mint pl. a Mark Levinson, vagy a Kaleidescape. Valamennyi eszköz a sok százezer, illetve millió forintos árkategóriába tartozik – nem kis részben a VPX-nek köszönhetően. A Kaleidescape pl. 4295 és 2995 dolláros (ma kb. 670 ezer forint) DVD-lejátszókat gyártott a VXP-re támaszkodva 2008-ban, amelyek közel Blu-ray minőséget konvertáltak a DVD-ből!

A Sigma Designs 2008 elején vásárolta fel a Gennum VPX-üzletágát 18 millió dollárért annak reményében, hogy médiaprocesszoraiba integrálva utolérhetetlen képet, és verhetetlen ár-/értékarányt biztosító chipet gyárthat, bár, természetesen, külön termékként, videóprocesszor formájában is szeretett volna profitálni a beruházásból. A tervezetnél később, de végre elkészült az SMP8910/11-es processzorcsalád, amely a világon először a Popcorn Hour A-400-ban lesz kapható november elejétől, ahogy augusztus végén írtunk már erről. Most nézzük meg közelről, mi is az, amitől 2012 kétségtelenül legjobb képminőséget nyújtó médialejátszójának várjuk az A-400-at! Vajon érezhető lesz a javulás, vagy a 100 ezer forintnál olcsóbb árkategóriában ezért továbbra sem várhatunk csodát? A felskálázáson kívül alapvetően 7 területen javítja az MPEG (pl. H.264) kódolással – azaz veszteséggel – tömörített videófájlok megjelenítését a VXP:

2D/3D zajcsökkentés

Az egyik leggyakoribb probléma az analóg forrásból digitalizált álló- és mozgóképek esetében a folyamat során keletkező zaj. Szinte valamennyi modern tévében létezik jobb-rosszabb zajcsökkentő eljárás ezen gond javítására, de általában nem képesek megkülönböztetni a részleteket a zajtól, így elmossák azokat is. A VXP nem a teljes képen végez zajszűrést, hanem adaptív módon: képes megkülönböztetni a különböző területeket, és látja, mi a zaj, és mi a valódi részlete a képnek. Ahogy fentebb már említettük, főleg 3D-s képek esetében van igen nagy jelentősége annak, hogy egyformán zajmentes legyen a két szem elé kerülő két képkocka, különben nem létező 3D-s mélységinformációt közvetíthet a zajos kép, azaz fejfájást, szédülést okoz.

Blokkosodási probléma csökkentése

A legelső JPG kódolás megjelenése óta szinte mindenki találkozott már a fenti képen jól érzékelhető gonddal. Hogy kevesebb információt kelljen tárolni, továbbítani, a tömörítő algoritmus egy-egy képterület pontjainak színinformációiban meglévő nagyon apró eltéréseket eltünteti – mondván, hogy úgyse nagyon tudja szemünk megkülönböztetni azokat –, és hatékonyan tömöríthető homogén felületeket hoz létre helyettük. Sajnos, a nagyobb egyforma felületek eltérő árnyalata jóval szembetűnőbb, így nagy négyzeteket, téglalapokat figyelhetünk meg a túlzottan tömörített felületeken. A VXP felismeri ezeket a nemkívánatosan kialakult blokkokat, és bár ki már nem találhatja, milyen információ volt eredetileg a helyükön, de legalább elmossa azok határait, kevésbé észrevehetővé téve őket.

Moszkító zajcsökkentés

Főleg betűk széleinél vélhetően már valamennyien láthattunk apró „szúnyogokat”, azaz olyan tömörítési hibákat, amely a kontrasztos felületek találkozása körül keletkeztek. Néha igen feltűnőek tudnak lenni – de nem egy VXP-vel feldolgozott képen!

Adaptív (alkalmazkodó) váltottsoros letapogatás megszüntetése mozgás és kontúr esetében

A váltottsoros letapogatású videók (pl. a műholdas, kábeles fullHD – 1080i – adások esetében a kisebb sávszélesség miatt) gyakorlatilag két félképből állnak, melyek vízszintes felbontása csak fele a szokásos 1080-an (egy félkép a páratlan, a következő pedig a páros sorokat tartalmazza csak), és megjelenítéskor két egymás utáni félkép lesz összefésülve, hogy megkapjuk az 1080 soros felbontást. Ha ilyen forrásból később progresszív képkockákat készítenek, tipikus probléma az átlós vonalak széleinél látható lépcsőzetesség, amely az eredetileg kisebb felbontásra vezethető vissza. A VXP képes megkeresni ezeket a hibákat, és jelentősen csökkenteni őket.

Részletkiemelés

Valamennyi képmegjelenítő egyik fontos feladata, hogy mind a sötét, mind a világos területeken képes legyen megfelelő mennyiségű árnyalat előállítására, hogy az apró különbségek (részletek) is megmaradjanak. Számos megoldás létezik a kép élességének javítására is, ahol szintén cél, hogy a részletek jobban láthatóvá váljanak. A VXP itt is adaptív módon működik, ott élesít csak, ahol tényleg szükség van rá, nem okoz ezáltal torzulásokat azon területeken, ahol egyébként minden rendben van.

Adaptív kontrasztjavítás

A kép azon területein, ahol a részletek a kontrasztkülönbségek csökkenése miatt tűnnek el, szintén segítségünkre lesz a VXP. Jó példa erre a fenti jégpálya felülete, ahol a korcsolyák által okozott karcolások a jobb oldalon – a VXP segítsége nélkül – gyakorlatilag már láthatatlanok. A képkockák fényerősségének analizálásával azonban meghatározható, a kép mely részein van szükség a kontraszt javítására.

Adaptív képinterferenca-detektálás

Egy képen lévő ismétlődő objektum és a képfelbontás szerencsétlen találkozása, vagy pl. a 24 képkocka/másodperces mozifilmek PAL/NTSC sebességre konvertálása közben előállított plusz képkockák, egyéb vágási problémák interferenciát okozhatnak – amit a fenti kép remekül demonstrál. A VXP algoritmusa képes észlelni és megszüntetni az ilyen nem kívánatos „mintázatokat”.

Összefoglalva tehát az alábbiakat várhajuk majd a Popcorn Hour A-400-ban hamarosan bemutatkozó VXP-től:

  • Jobban tömörített filmekből (pl. online internetes tartalmak, mint a YouTube), Blu-ray rippekből is élvezhetőbb képreprodukció.
  • Kevésbé fárasztó 3D-s mozizás a jelenlegi megjelenítők mellett is.
  • DVD-ből, 720p-s filmekből is a fullHD-val összetéveszthető felkonvertálás.
  • Nyugodtabb, kevésbé zajos, élesebb és részletgazdagabb kép valamennyi meglévő tartalmunk lejátszása esetében.

Ha a VXP eredményével kapcsolatos kérdést az ezen cikk címéhez hasonló szélsőséges módon tesszük fel, akkor egyértelműen a „csoda” a helyes válasz. Mindazonáltal természetesen nagyban függ a képminőség látható javulása a forrásanyagtól (rossz minőségűn könnyebb azonnal szembetűnő javulást elérni) és a megjelenítőtől (milyen precízen adja vissza a színeket a tévé, milyen messziről nézzük, milyen a felbontása, a kontrasztaránya, stb.) is. Ha egy alsó kategóriás LCD, vagy plazmatévé a házimozink képmegjelenítő eszköze, akkor elsősorban a kisfelbontású (SD), régebbi MPEG kódolású (pl. DivX) vagy nagyon erősen tömörített (pl. 8 GB alatti fullHD MKV-k) H.264-es filmeknél profitálhatunk majd a VXP technológiából. Ha komoly, esetleg több millió forintos projektorral, plazmatévével mozizunk, akkor már szinte bármilyen tartalomnál láthatóvá válik a VXP jótékony hatása – legalább a tömörítés hibáinak kompenzálása terén. Ha pedig 3D-s megjelenítővel térbeli filmeket nézünk, garantáltan kevésbé fárasztó, és tökéletes 3D élményben lesz részünk. Olyanban, amit eddig csak egy több százezres külső videóprocesszor, high-end eszközök segítségével lehetett elérni.

Forrás, eredeti méretű képek a Sigma Designs oldalán: link...