索尼也不惧！东芝优异图像引擎全揭秘

      英文中“power”一词，翻译成中文，有着“力量、强力”的含义。对于在某方面比较强的事物而言，这个词汇可以很好的比喻其力量和实力。

    东芝一直把自己的电视图像引擎，叫做“meta brain”数字新头脑。“头脑”本不分贵贱、却有强弱之别，因此给最强者以“power”之名，实属名正言顺、天经地义之快事。

meta brain+电路部分

    在东芝之前的图像引擎中，拥有“meta brain pro 超强数字新头脑”、“ meta brain+数字新头脑”、“meta brain 100+极光瞬应数字新头脑”等等分类，而这次推出的“power meta brain”，作为东芝的较高级技术，拥有最强悍的性能和最高的画质处理水平，性能远超以往任何一种引擎。因此，“power”之名实属名副其实。

power meta brain电路部分看起来就非常复杂

    “power meta brain”之所以如此强大，不仅在于设置了高素质的运算系统，以及传输速度更高的总线系统，引擎的CPU主频和内存容量均采用了规格不凡，目的是为了适应高画质运算过程中产生的海量数据，达到非常好的的输出质量。

    而在本篇文章中，我们将对这款代表了东芝最强实力的图像引擎一一解析，如有抛砖引玉之效，笔者亦感足矣。

    如果用“璞玉”来形容电视需要回放的各种原始信号，那么“玉不琢，不成器”就是形容图像引擎对原始信号雕琢、提升的过程。只有经过了图像引擎的处理，我们才能看到最终清晰而充满质感的画面，璞玉才能变成光彩夺目的美玉。

    东芝的power meta brain强力数字新头脑，对输入的图像信号要进行长达13道的优化程序，以保证最终的输出效果。例如“动态降噪”、“暗场背光自动控制”、“亮度直方图分布智能评估”、“皮肤GAMMA值校正”、“色彩过渡延伸”、“动态清晰度增强”、“边缘柔化抗锯齿”等程序，都直接影响到画面质感的表现。

    通过这13道图像处理步骤，处理后的图像在表现各种物体时的质感大大提升，普通液晶电视回放图像时稀缺的层次感、真实感显著增强。下面就是对画面质感改进最显著的几种优化程序：

肤色质感重现

    首先，power meta brain引擎会扫面画面中的图像信息，生成准确的亮度分布直方图，再通过对最亮部进行精确的分区检测，运算出需要进行亮度、色度补偿的范围和空间。

  
修正前                                修正后

    通过对人物肤色部位出现的暗淡、发黑问题的修饰，使得最终皮肤的质感得到极大提升。

中间辉度质感表现

    这项技术同样会对图像中的明暗部分进行分区扫描和检测，并且对于大面积的高亮部分的中间值作一定的增益补偿，使得场景不再过分突兀和刺眼，同时暗色场景部分并不做特殊处理，目的是为了保持精细的色彩过渡和良好的画面对比度。

  
修正前                         修正后

    例如通过这种技术处理后的蓝天画面，用户会感觉色彩过渡更加细腻，色彩的通透感也会得到增强。

白皙质感表现

    对于表现雪景一类的画面时，液晶电视过高的亮度输出往往会导致画面层次感和细节的大量流失。

  
修正前                         修正后

    power meta brain引擎在遇到这种画面的时候，会适当的改变最亮部分的亮度增益，而普通部分的亮度保持相对不变，通过对比度的调整，让画面的细节和层次感能够惟妙惟肖的还原出来。

黑色质感表现

    液晶电视在表现黑色系方面有着与生俱来的弱点。power meta brain引擎会分析画面中的明暗部分面积，生成亮度输入输出补偿曲线，依次消减暗部的亮度并且提升亮部的亮度。

  
修正前                           修正后

    对于电影场景中常见的暗色画面中黑色的表现力改善效果明显。画面中繁华的都市夜景和耀眼的灯光互不影响，演绎的非常传神。

逆光画面质感表现

    在回放逆光拍摄的影像时，其中会常见大面积的明亮背景,power metal brain引擎会自动提高暗部分的亮度增益，使得画面保持足够的对比度，防止在高光图像中常见的“图像无层次”问题。

暗部质感表现

    power meta brain会对图像中最暗的画面的灰度效果进行一定的纠正，在显示人物黑色头发的部分，整个亮度增益会被精确控制，还原出头发原本艳丽的层次感和质感，不再仅仅是一个失真的平面效果。

基于全高清的120Hz扫描终于回归

    120Hz扫描技术目前平板电视上较常使用的一种动态清晰度改善技术。power meta brain通过对原图像中运动像素的智能分析，在相邻两帧间插入新生成的中间帧来实现影像的平滑移动。减少液晶面板较长响应时间带来的图像拖尾、虚化等问题。

    作为电视强者的东芝，在去年120Hz技术还没有广泛普及的时候就率先推出过搭载120Hz/100Hz（根据信号源制式有所不同）扫描技术的电视。由于中间帧的内容需要图像引擎实时生成，基于全高清格式的120Hz技术对图像引擎的运算能力、内存容量的要求要远远超过以往，因此，东芝这次基于全高清的120Hz扫描技术虽然有些姗姗来迟，却非常关键。

    除了针对普通电视模式的120Hz扫描技术，power meta brain的实力还体现在对电影格式的支持上，并且比其他平板厂商的电影模式更加精确和先进。

 “5-5下拉”，电影模式也有120Hz

    电影格式中普遍采用了每秒24帧画面的图像格式，这种模式如果放到现在的平板电视上来显示，由于刷新率不匹配等问题，很容易让用户产生不舒服的视觉体验。

    在以往的平板电视中，大都采用了1秒60次的刷新率，这就使得24帧中每一帧的显示时间能一致，其中A帧的时间总是要稍长于B帧的显示时间，才能满足一秒种24帧的显示速度（见图中间部分）。

    Power meta brain引擎提升了对面板的驱动能力，达到了每秒120次的刷新率。在该模式下，原始的每一帧图像可以轮流显示5次，每次1/120秒，即“5-5下拉”模式。由于每帧画面的显示时间变为一致，并且刷新率提高了一倍，整体的流畅程度和无耀眼感会大大提高。

    对于直接影响到用户观感的色彩还原效果，power meta brain引擎的能力再次得到了增强，通过五大专门的色彩处理流程，鲜艳、生动的色彩呼之欲出。

新色彩专业管理

    对于输入信号中的色彩信息，power meta brain引擎会按照4096级的色彩饱和度，2048级的色相和亮度阶梯进行细致管理。高精度的色彩控制力还原出真实且层次分明的色彩，并且为广色域面板的支持预留了足够空间。

全过程14bit高精度数字处理

    在早期的meta brain数字脑引擎中，东芝在数据的运算过程中统一采用了10bit的量化精度。而在power meta brain引擎中，东芝采用了对电路运算能力要求更高，但效果更加精确的14bit量化精度。

    以色阶为例，10bit的量化精度可以产生2的10次方1024个色阶，而采用14bit量化后，可以生成的色阶数量变成2的14次方即16384个，整整提高了16倍，画面中的色彩过度更加柔和和顺滑。

专业Matrix灰阶算法

    除了对色彩的14bit高精度处理，power meta brain引擎对面板灰度色阶的支持力达到了4096级，而这正得益于专业的Matrix灰阶算法。相对于以前的1024级的灰阶输出能力，整整提升了4倍的性能表现，因此通过强大的灰阶表现力，任何细致的光影变化重现变成可能。

动态GAMMA值调整

    power meta brain引擎对输入的视频信号要进行严格的亮度直方图检测，得益于强大的CPU运算能力，任何不符合图像GAMMA特性的像素亮度都会被检测为异常，并且得到实时的校正，保证了最终画面中色彩输出的高度一致性，被弱化的画面层次感也会得到增强。

“暗场精灵”背光动态控制

    液晶面板本身并不发光，所以必须使用额外的背光源。背光源发出的光线经液晶面板，才能透射出最终的光，形成图像。

    power meta brain引擎通过对信号中亮、暗部图像分布区域的分析，直接控制相应区域背光源的输出功率，让暗部有更少的光透射出面板，而亮度有更多的光透射出面板，使得暗色更纯，亮色更透，层次极其分明。

丰富的画面降噪程序

    影响画面清晰度的一个非常重要因素就是噪点。图像中噪点的产生原因非常复杂，信号在传输、模-数转换、输出过程中很容易产生各种失真，并受到外界复杂电磁环境的干扰，从而影响到最后的图像质量。只有经过多道合理的降噪程序，才能得到干净而通透的画面。

亮场景降噪

    power meta brain引擎会根据图像的亮度分布生成亮度直方图，对图像亮度变化剧烈的交界部分进行减锐化处理，并且抑制普通图像部分的噪音，提高画面的清晰度。

暗场景降噪

    对于图像中出现大面积暗部时的噪点，也进行相应的减锐化处理过程，减少原始图像在拍摄时产生的噪点，提高黑色部分的清晰度。

动态降噪

    对于夜景中容易产生的随机干扰噪音，power meta brain引擎会把最容易产生噪音的暗部对比度适当降低，而相比之下不容易产生噪音的位置做一定的增强，从而输出更有透明感的画面。

新MPEG降噪

    对于运动画面中出现的马赛克效应，power meta brain引擎会调低文字边缘的噪音现象，提高画面的清晰度。

综 述

    power meta brain强力数字新头脑的发明，再次巩固了东芝在平板电视图像处理领域的领先优势，即便是面对索尼最优异的BRAVIA PRO引擎、又或者是飞利浦的“锐腾核芯”，power meta brain在它们面前依然显得独特而又强劲，性能毫不逊色。

    此外，东芝通过power meta brain强力数字新头脑和之前的一系列数字新头脑引擎形成的完整高、中、低端搭配，成就了一个在技术、竞争上攻守兼备的强力武器，为今后旗下全系列平板电视的发展打下了一块坚实的后盾。