Технология D.I.S.T., известная также как DinaPix, является комбинацией целого ряда
алгоритмов цифровой обработки изображения, необходимых для наилучшего воспроизведения видеосигналов любого качества на больших
экранах высокого разрешения. В этом комплексе каждый
алгоритм выполняет свою роль, а в результате зритель получает натуралистичное, живое изображение. Многие из этих технологий, например, DigiPure и системы подавления шумов, JVC разрабатывала на протяжении 90-х годов и применяла
не только в телевизорах, но и в магнитофонах и
DVD; некоторые, например, Color Management, разработаны специально для работы в комплексе D.I.S.T. С момента своего появления технология непрерывно
развивалась.
D.I.S.T. - цифровая технология масштабирования изображения.
Ключевая технология всей системы, по имени которой назван весь комплекс - это цифровая технология
масштабирования изображения (Digital Image Scaling Technology, собственно D.I.S.T.). Эта технология
была разработана к 2002 году с появлением телевизионных трубок высокого разрешения, плазменных и
жидкокристаллических дисплеев. Как известно, вещание телевизионных сигналов в форматах PAL и SECAM производится с качеством 625 телевизионных
линий чересстрочной развертки 50 полукадров в секунду (625i/50), NTSC - 525i/60. Вполне достаточное
качество для просмотра на телевизорах размером до 63 см по диагонали, это качество перестает быть удоплетворительным
при демонстрации даже на телевизоре 72 см разрешением 800 телевизионных линий. Видна "замыленность" изображения из-за недостатка разрешения источника;
в случае вещания PAL или SECAM становится видным раздражающее мерцание картинки в углах экрана.
Для борьбы с мерцанием экрана в PAL на больших телевизорах с конца 90-х производители начали применять кадровую развертку
с удвоенной скоростью - 100Гц. Отчасти такое решение даже усугубило проблему - изображение приобрело цифровые артефакты и стало
неестественным. Шагом вперед была попытка не просто удвоить каждый кадр, а рассчитать промежуточные кадры, исходя из информации,
предоставленной двумя соседними кадрами. Одновременно JVC и Philips пришли к идее сделать кадровую развертку 75Гц и рассчитать не
только дополнительные кадры, но и дополнительные строки изображения. Philips оставил на таких телевизорах
строчную развертку 100-герцового телевизора, JVC же увевеличила строчную развертку в полтора раза (то есть в три раза по сравнению с
50-герцовым телевизором). В результате телевизоры Philips Pixel Plus показывали изображение разрешением 825 телевизионных линий, JVC - 1250 линий.
Первый телевизор JVC с технологией D.I.S.T. HV-32D25EUW был выпущен в 2002 году и получил приз EISA за передовую технологию. Итак, рассмотрим, какие манипуляции
совершает процессор D.I.S.T. с видеосигналом, прежде чем подать его на устройство
отображения.
Подавление шумов в радиотракте
На первом этапе выполняется автоматическое подавление шума входящих сигналов.
Эта компонента включена в технологию D.I.S.T. 5 поколения, с 2005 года. Процесс, в
свою очередь, состоит из нескольких стадий:
На первой, которая называется "адаптивный
контроль качества изображения", в реальном времени определяется уровень шумов в изображении и производится гашение этих шумов, не только для эфирных
сигналов, но и для сигнала с DVD.
Происходит оптимизация частоты кадров в двух и в трех измерениях и гашение шумов в соответствии с качеством входного
сигнала.
Вторая стадия предназначена специально для устранения характерных цифровых шумов видеосигналов, сжатых форматами MPEG.
Применяется новый рассчетный
метод, эффективный для устранения блоков ("квадратиков") изображения и деликатного сглаживания изображения.
На третьем этапе работает лигический уничтожитель
шумов.
Уникальный нелинейный алгоритм, имеющий два отдельных режима для цифрового и аналогового вещания, устраняет характерные виды шумов и москитный шум, который образуется вокруг
граней верхнего частотного диапазона.
На последней стадии идет разделение сигналов яркости и цветности, что позволяет устранить помехи,
возникающие из-за интерференции этих сигналов.
I-P-преобразователь и форматтер.
Основные компоненты D.I.S.T - I-P-преобразователь и форматтер совместно используются для нормировки видеосигнала, в
зависимости от качества и типа источника и устройства отображения. Сначала определяется тип входного сигнала; если сигнал имеет череcстрочную развертку, он
преобразуется в прогрессивный I-P-конвертером..
Далее изображение интерполируется в форматтере в соответствии с тем числом точек,
которое обеспечивает устройство отображения - панель или ЭЛТ. Дополнительные точки
рассчитываются в режиме 3D - исходя из соседних точек по горизонтали, вертикали
и во времени.
Новая версия форматтера 2005 года определяет угол диагональных линий и эффективно
устраняет зазубрины этих линий, видимые на движущемся изображении. Более мощный
процессор обработки позволяет не только довести уровень рассчитываемого выходного
изображения до качества HDTV (1080x1920), но и одновременно производить в 3 раза
более точную интерполяцию, чем ранее, более точно определять движение.
Super DigiPure
Схема Super Digipure используется совместно с D.I.S.T. и регулирует детали контура изображения так, чтобы улучшить соответствие
контура изображению. Обработка, получившая название "коррекция изображения внутри заданной области и дополнение остальной частью
изображения" ("in-band shoot/supplementary shootless") позволяет точно отрегулировать изображение, ослабляя или подчеркивая
контуры изображения; при этом используется алгоритм, который обнаруживает движение в кадре и вносит независимые регулировки
по вертикали, горизонтали и диагонали. В результате неподвижные изображения становятся четкими и резкими, на экране отчетливо
виден даже мелкий шрифт, хорошо различимы быстрые движения, характерные для спортивных программ, медленно движущиеся изображения
не кажутся чрезмерно резкими и выглядят естественно.
Динамическое управление изображением
На основе информации гистограммы, которая усредняется по всем кадрам в пределах секунды (50-60 кадров), схема динамического управления изображением
в реальном времени выполняет для каждого кадра сложные вычисления, используя множество параметров обработки изображения, и обеспечивает оптимальную
яркость, разрешение и цветовую насыщенность. При дальнейшей оптимизации качества изображения эта схема используется совместно со схемой управления
цветовой насыщенностью с целью улучшения контрастности и придания изображению объемности.
Схема включена в технологию D.I.S.T. 4 поколения, с 2004 года.
Работая совместно со схемой динамического управления изображением, схема управления цветовой насыщенностью
в реальном времени управляет яркостью изображения, делая контрастность изображения более естественной и добавляя
им дополнительную глубину и эффект присутствия (для светлых сцен).
Color Management - управление цветом
Схема управления цветом разработана для воспроизведения цветов как можно ближе к цвету оригинального предмета.
Схема управления цветом находит определенные точки спектра цветов и регулирует оттенок по этим точкам для более
естественного вида красного, голубого, зеленого и желтого. Анализируется направление цветового рассеивания
внутри цветового вектора, выделяются участки изображения с телесными оттенками, которые без коррекции выглядят
на светлом фоне неестественно и корректирует их цветовую гамму. Одновременно регулируется яркость и контрастность изображения.
Схема включена в технологию D.I.S.T. 2 поколения, с 2003 года. Color Management
применяется также и в рамках еще более продвинутых технологий JVC, применяемых
при предварительной обработке изображений в
проекторах D-ILA.
Динамическое управление уровнем черного
Схема служит для увеличения контрастности и светлых, и темных сцен в соответствии с чувствительностью глаз при
восприятии окружающего света. За счет управления уровнем черного увеличивается общее разрешение изображения,
его контрастность значительно возрастает.
Увеличение скорости кадрирования Clear Motion Drive
В отличие от кинескопных телевизоров, изображение в которых формировалось построчно, современные жидкокристаллические телевизоры и
проекторы формируют картинку целым кадром; по этой причине применение 100 Гц технологии для устранения мерцания не требуется -
ведь мерцания нет. Тем не менее, из-за большого размера и высокого разрешения изображения, из-за наличия задержки срабатывания точек матрицы и, особенно важно, из-за
активно применяемых для вещания и для записи видео алгоритмов сжатия иногда могут быть заметны эффекты "следа" или "рывков" картинки, более заметных
при движении камеры.
Технология Clear Motion Drive предназначена для устранения подобных эффектов и просчитывает дополнительный промежуточный кадр,
компенсируя движение не только по вертикали или горизонтали, но и по диагонали. С 2010 года режим Clear Motion Drive для проекторов способен
просчитывать на выбор один или два дополнительных кадра, и может при желании быть отключен.