翟廣濤:“一屏多顯”上演視覺魔術
- 發佈時間:2016-03-04 04:31:34 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
當今時代,新的數字技術正以前所未有的快速度融入人類生活。俗話説:耳聽為虛,眼見為實,不過,上海交大獨創的“一屏多顯”新技術卻顛覆了這句古訓。
通過一個鏡片,同一個螢幕上,你所看到的和另一個人所看到的,可能是完全不同的畫面,在不改變電視、投影等現有顯示設備的情況下,可以實現一個螢幕同時顯示多個畫面,這就是“一屏多顯”技術。這項技術的神奇之處就在於:佩戴觀看眼鏡的人可以看到特定畫面,不戴的人只能看到一個默認畫面,而不能看到隱藏畫面。
這項成果自在第16屆中國國際工業博覽會上華麗亮相以來,立即吸引了眾多人的目光,令人大呼神奇,“一屏多顯”這項新技術,也逐漸走入了人們的視界。
螢幕悄然“加料”,眼見未必為實
翟廣濤,“一屏多顯”新技術的引領者,上海交通大學電子工程系圖像通信與網路工程研究所研究員,在多媒體信號處理、人眼視覺感知領域已躬耕十餘年。
2012年翟廣濤獲得教育部和國務院學位委員會頒發的全國優秀博士學位論文“百篇優博”獎,2014獲得國家自然科學基金優秀青年科學基金,併入選第二批國家“萬人計劃”青年拔尖人才計劃。
談起“一屏多顯”,翟廣濤很自豪地向記者介紹,這項技術目前不僅在國內,在世界範圍內也都處於領先水準,擁有獨立智慧財産權並已申請多項專利。
“這一技術的基本原理,在於利用顯示設備高刷新率、高解析度和高動態範圍對人眼的視覺冗余,其核心是人眼視覺特性的把握和運用。”翟廣濤説。
人眼視覺系統(HVS)是一個經歷百萬年進化而來的精密而複雜的機構,如何充分利用人眼的視覺特性,已成為現代數字圖像處理技術中首先要考慮的一個基本問題。研究HVS特性在數字圖像通信中的應用具有非常重要的應用價值以及廣闊的研究前景。
翟廣濤説,“一屏多顯”技術正是利用了人眼的視覺特性,通過信號處理的方式,使得觀看者可以透過不同的觀看裝置,比如眼鏡等,來看到所需的畫面,因此,“一屏多顯”技術實現了神奇的視覺魔術,給用戶帶來了全新的觀看體驗。
從此,人們可以享受家人圍坐在一起觀看電視的溫馨,而同時又能根據自己的喜好選擇不同的節目內容。
神奇的“障眼法”,“屏”來保護用戶隱私
資訊時代的迅速到來使得人們對資訊安全的要求與日俱增,現在人們的很多資訊都是通過手機、平板等平臺來傳閱和發送的,其中不少是隱私內容,那麼,如何防止別人從旁邊偷窺這些資訊?
“一屏多顯”技術可以有效地保護你在公共區域時的隱私安全,防止“視覺入侵”。
通過翟廣濤的演示,記者觀察到,用戶可以預先在手機或iPad等顯示設備上設置默認的顯示畫面,比如某個網頁或者某部電影等,而自己則透過特定眼鏡,可以查看自己想看的私密內容,這樣,旁觀者就完全察覺不出你正在查看私密內容。
有了這樣神奇的“障眼法”,人們在地鐵、電梯等擁擠環境裏查看手機或pad上的郵件、照片等內容時,就可以非常自由地享受自己的私密空間,而不用擔心有人打擾了。
翟廣濤説,目前,已有的防窺技術,多是採用某種光學技術,將可視區域控制在某個範圍內,從而保證只有機主自己看到手機內容,但它不能防止來自身後的窺視,而且,亮度不均及對比度降低容易對眼睛造成損傷,不適合長久使用,而“一屏多顯”技術則有效避免了這些困擾。
“一屏多顯”技術也可以用在ATM機上來實現密碼的安全輸入,從而保護用戶的財務安全。ATM機的密碼輸入可以通過觸摸屏完成,而“一屏多顯”技術能夠把密碼按鍵隱藏起來,並且密碼按鍵可以隨機變化,旁觀者即使可以看到用戶正在輸入密碼,也不可能知道輸入的具體內容。這樣,就最大程度保證了賬戶的安全。
科研當接地氣,“一屏多顯”大有可為
一直以來,翟廣濤踏踏實實從事自己的科研工作,在多媒體信號處理、人眼視覺感知領域取得了豐碩的研究成果。
比如,在 “一屏多顯”技術産業化道路上,翟廣濤團隊已開發出多種原型産品,比如2D/3D同時顯示功能。
如今,由於3D顯示技術本身的局限性,長時間觀看3D螢幕會引起觀者眩暈等不適感,而利用“一屏多顯”技術,用戶可以各取所需地選擇觀看2D或3D內容:人們戴上眼鏡時,可以感受3D效果的震撼,而摘掉眼鏡,依舊可以看到清晰的2D畫面,這樣,在影院中,觀看者可以根據個人意願選擇觀看2D或3D版本。
再如多字幕同時顯示功能,電影中可能會出現英語、法語、日語等不同的語言,而觀眾也可能來自不同的國家,因此需要不同語言的字幕,“一屏多顯”技術能夠讓觀眾選擇是否觀看字幕,以及所需字幕的語言種類,觀眾可以各取所需,能聽得懂的人可以享受電影畫面不受字幕的影響,聽不懂的人,也能夠通過字幕更好地觀影。
翟廣濤説,“一屏多顯”技術在用戶體驗方面,以其獨特的科技創意與人性化的功能,可以大幅提升觀影體驗,帶來的是生動、立體的全新體驗。
目前,翟廣濤團隊已經開發了多種“一屏多顯”技術原型。比如,可以通過軟體和硬體兩種方式實現資訊安全顯示:軟體實現方面,只要在個人電腦或手機上安裝特定程式,就可以實現畫面隱藏的效果;硬體實現方面,目前已經把演算法整合到了一個手機大小的盒子裏面,並且實現了即插即用的功能,即在不改變原有的主機和顯示設備的情況下,實現資訊隱藏顯示。此外,2D/3D同時顯示和多字幕同時顯示原型系統也在實驗室中搭建完成,有望近期産品化並推向市場。
有人説,現代人的生活都離不開螢幕。在翟廣濤看來,“一屏多顯”技術不僅可以極大地改變人們的生活,並且有望改變世界,演繹精彩的未來。“路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索”,翟廣濤也將繼續在這條道路上積極探索、實踐,期待與國內外業界攜手向前。