原标题:翟广涛:“一屏多显”上演视觉魔术
当今时代,新的数字技术正以前所未有的快速度融入人类生活。俗话说:耳听为虚,眼见为实,不过,上海交大独创的“一屏多显”新技术却颠覆了这句古训。
通过一个镜片,同一个屏幕上,你所看到的和另一个人所看到的,可能是完全不同的画面,在不改变电视、投影等现有显示设备的情况下,可以实现一个屏幕同时显示多个画面,这就是“一屏多显”技术。这项技术的神奇之处就在于:佩戴观看眼镜的人可以看到特定画面,不戴的人只能看到一个默认画面,而不能看到隐藏画面。
这项成果自在第16届中国国际工业博览会上华丽亮相以来,立即吸引了众多人的目光,令人大呼神奇,“一屏多显”这项新技术,也逐渐走入了人们的视界。
屏幕悄然“加料”,眼见未必为实
翟广涛,“一屏多显”新技术的引领者,上海交通大学电子工程系图像通信与网络工程研究所研究员,在多媒体信号处理、人眼视觉感知领域已躬耕十余年。
2012年翟广涛获得教育部和国务院学位委员会颁发的全国优秀博士学位论文“百篇优博”奖,2014获得国家自然科学基金优秀青年科学基金,并入选第二批国家“万人计划”青年拔尖人才计划。
谈起“一屏多显”,翟广涛很自豪地向记者介绍,这项技术目前不仅在国内,在世界范围内也都处于领先水平,拥有独立知识产权并已申请多项专利。
“这一技术的基本原理,在于利用显示设备高刷新率、高分辨率和高动态范围对人眼的视觉冗余,其核心是人眼视觉特性的把握和运用。”翟广涛说。
人眼视觉系统(HVS)是一个经历百万年进化而来的精密而复杂的机构,如何充分利用人眼的视觉特性,已成为现代数字图像处理技术中首先要考虑的一个基本问题。研究HVS特性在数字图像通信中的应用具有非常重要的应用价值以及广阔的研究前景。
翟广涛说,“一屏多显”技术正是利用了人眼的视觉特性,通过信号处理的方式,使得观看者可以透过不同的观看装置,比如眼镜等,来看到所需的画面,因此,“一屏多显”技术实现了神奇的视觉魔术,给用户带来了全新的观看体验。
从此,人们可以享受家人围坐在一起观看电视的温馨,而同时又能根据自己的喜好选择不同的节目内容。
神奇的“障眼法”,“屏”来保护用户隐私
信息时代的迅速到来使得人们对信息安全的要求与日俱增,现在人们的很多信息都是通过手机、平板等平台来传阅和发送的,其中不少是隐私内容,那么,如何防止别人从旁边偷窥这些信息?
“一屏多显”技术可以有效地保护你在公共区域时的隐私安全,防止“视觉入侵”。
通过翟广涛的演示,记者观察到,用户可以预先在手机或iPad等显示设备上设置默认的显示画面,比如某个网页或者某部电影等,而自己则透过特定眼镜,可以查看自己想看的私密内容,这样,旁观者就完全察觉不出你正在查看私密内容。
有了这样神奇的“障眼法”,人们在地铁、电梯等拥挤环境里查看手机或pad上的邮件、照片等内容时,就可以非常自由地享受自己的私密空间,而不用担心有人打扰了。
翟广涛说,目前,已有的防窥技术,多是采用某种光学技术,将可视区域控制在某个范围内,从而保证只有机主自己看到手机内容,但它不能防止来自身后的窥视,而且,亮度不均及对比度降低容易对眼睛造成损伤,不适合长久使用,而“一屏多显”技术则有效避免了这些困扰。
“一屏多显”技术也可以用在ATM机上来实现密码的安全输入,从而保护用户的财务安全。ATM机的密码输入可以通过触摸屏完成,而“一屏多显”技术能够把密码按键隐藏起来,并且密码按键可以随机变化,旁观者即使可以看到用户正在输入密码,也不可能知道输入的具体内容。这样,就最大程度保证了账户的安全。
科研当接地气,“一屏多显”大有可为
一直以来,翟广涛踏踏实实从事自己的科研工作,在多媒体信号处理、人眼视觉感知领域取得了丰硕的研究成果。
比如,在 “一屏多显”技术产业化道路上,翟广涛团队已开发出多种原型产品,比如2D/3D同时显示功能。
如今,由于3D显示技术本身的局限性,长时间观看3D屏幕会引起观者眩晕等不适感,而利用“一屏多显”技术,用户可以各取所需地选择观看2D或3D内容:人们戴上眼镜时,可以感受3D效果的震撼,而摘掉眼镜,依旧可以看到清晰的2D画面,这样,在影院中,观看者可以根据个人意愿选择观看2D或3D版本。
再如多字幕同时显示功能,电影中可能会出现英语、法语、日语等不同的语言,而观众也可能来自不同的国家,因此需要不同语言的字幕,“一屏多显”技术能够让观众选择是否观看字幕,以及所需字幕的语言种类,观众可以各取所需,能听得懂的人可以享受电影画面不受字幕的影响,听不懂的人,也能够通过字幕更好地观影。
翟广涛说,“一屏多显”技术在用户体验方面,以其独特的科技创意与人性化的功能,可以大幅提升观影体验,带来的是生动、立体的全新体验。
目前,翟广涛团队已经开发了多种“一屏多显”技术原型。比如,可以通过软件和硬件两种方式实现信息安全显示:软件实现方面,只要在个人电脑或手机上安装特定程序,就可以实现画面隐藏的效果;硬件实现方面,目前已经把算法集成到了一个手机大小的盒子里面,并且实现了即插即用的功能,即在不改变原有的主机和显示设备的情况下,实现信息隐藏显示。此外,2D/3D同时显示和多字幕同时显示原型系统也在实验室中搭建完成,有望近期产品化并推向市场。
有人说,现代人的生活都离不开屏幕。在翟广涛看来,“一屏多显”技术不仅可以极大地改变人们的生活,并且有望改变世界,演绎精彩的未来。“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”,翟广涛也将继续在这条道路上积极探索、实践,期待与国内外业界携手向前。(刘霞)