ARM บริษัทเบื้องหลังนวัตกรรมด้านหน่วยประมวลผลอุปกรณ์พกพาอย่าง iPhone, iPad, Samsung , SONY และอื่นๆ อีกมากเผยข้อมูลว่ากำลังพัฒนาตัวถอดรหัสสัญญาณ ISP – Image Signal Processors รุ่นแรกอยู่
ISP – Image Signal Processors คือ ?
การประมวลผลภาพดิจิทัล เกี่ยวข้องกับการแปลงข้อมูลรูปที่เป็นสัญญาณแอนะล็อกให้อยู่ในรูปของสัญญาณดิจิทัล เพื่อใช้ในการประมวลผลผ่านทางคอมพิวเตอร์ได้ และ ยังนำมาใช้ในการลดปัญหาของภาพเช่น ลดสัญญาณรบกวนภายในภาพเป็นต้น
ในการแปลงภาพให้เป็นสัญญาณดิจิทัลนั้น ระบบจะนำรูปที่รับเข้ามาไปคำนวณ โดยกระบวนการ Sampling และ Quantization และส่งข้อมูลออกมาในรูปแบบดิจิทัล คอมพิวเตอร์จะเก็บข้อมูลภาพลงหน่วยความจำ โดยการจองหน่วยความจำภายในเครื่องในรูปแบบของอาร์เรย์ โดยค่าในแต่ละช่องของ อาร์เรย์แสดงถึงคุณสมบัติต่างๆของรูปที่จุด พิกเซล นั้นๆ และตำแหน่งของช่อง อาร์เรย์ก็เป็นตัวกำหนดตำแหน่งของจุด พิกเซล ภายในภาพด้วย
ซึ่งตัวถอดรหัสสัญญาณนี้เป็นผลงานจากแผนกที่ตั้งขึ้นใหม่เมื่อปีที่แล้วอย่าง Imaging and Vision Group เป้าหมายคือทำให้กล้องของอุปกรณ์พกพาอย่างเช่นมือถือมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่าเดิมอย่างก้าวกระโดดมหาศาล
ARM ได้พัฒนาชิปดังกล่าวขึ้นและใส่ลงไปในตัวประมวลผลกราฟฟิครุ่น Mali-C71 (C มาจาก Camera) โดยเป้าหมายกลุ่มแรกที่จะนำไปใช้ก็คือกลุ่มอุตสาหกรรมยานยนตร์ โดยทาง ARM เองบอกว่าตัวถอดรหัสสัญญาณของตนนั้นดีที่สุดในอุตสาหกรรมไอทีเลยทีเดียว แม้ว่าจะมี Apple และ Google เป็นผู้นำวงการนี้อยู่ก็ตาม
ISP ทำอะไรบ้าง?
มือถือทุกตัวที่มีกล้องจะมี ISP อยู่ โดยมันจะทำหน้าที่แปลงข้อมูลอนาล็อกไปเป็นดิจิตอล ภาพที่ได้จากกล้องจะถูกส่งไปประมวลผลที่ภาคถอดรหัสสัญญาณ (ISP) จากนั้นก็แปลงให้กลายเป็นสัญญาณดิจิตอลที่มือถือเข้าใจ และอาจจะแปลงให้อยู่ในรูปแบบที่ใช้งานต่อได้ เช่นแปลงเป็นไฟล์ RAW หรือ JPG
นอกจากถ่ายรูปแล้ว ISP อาจจะถูกใช้งานเพื่อส่งข้อมูลไปยังระบบเรียนรู้ด้วยตัวเอง เช่นมองไปยังวัตถุแล้วตอบได้ว่ามันคืออะไร แต่นั่นจะเป็นการทำงานอีกประเภทหนึ่งของ ISP
สรุปสั้นๆ ว่ากล้องทุกตัวจะใช้เลนส์โฟกัสแสงให้ไปตกลงบนเซนเซอร์ จากนั้น ISP จะแปลงสัญญาณแสงเป็นดิจิตอล และส่งไปยังมือถือเพื่อเราจะเลือกต่อว่าจะเก็บรูปไว้ หรือแบ่งปันลงเครือข่ายสังคมออนไลน์ให้คนอื่นเห็น
สิ่งที่น่าเสียดายในปัจจุบันก็คือแแม้ว่าจะมีผู้ผลิตชิปจำนวนมากมาย แต่ภาคถอดรหัสสัญญาณต่างล้วนมีคุณภาพแย่ทั้งสิ้น หลายๆ คนอาจจะเห็นมือถือจีนที่โฆษณาว่าใช้เซนเซอร์ของ SONY (บอกแม้กระทั่งรหัสรุ่นเซนเซอร์ เช่น SONY IMX398) แต่กลับได้ภาพที่ไม่ดีเหมือนกับรุ่นอื่นๆ ทั้งที่ใช้ตัวเดียวกัน นั่นก็เป็นเพราะว่าบริษัทเหล่านี้ไม่มีข้อมูลและนวัตกรรมทางด้านการถอดรหัสมากเท่ากับคู่แข่งรายใหญ่อย่าง Apple หรือ Samsung นั่นเอง
ARM เองตั้งเป้าว่า ISP ของตัวเองจะเข้ามาแก้ปัญหาดังกล่าวในวงการมือถือ (และรถยนต์) แม้ว่าจะใส่รุ่นต้นแบบมาใน GPU รหัส Mali-C71 แต่ก็ไม่ได้แปลว่าทาง ARM จะบังคับว่าถ้าต้องการใช้จะต้องใช้หน่วยประมวลผลกราฟฟิคดังกล่าวเท่านั้น เนื่องจากวงการหน่วยประมวลผลนั้นบริษัทลูกค้ามักจะกำหนดว่าต้องการหน่วยประมวลผลหลัก และกราฟฟิคอะไรบ้าง ดังนั้นทาง ARM จะแยกชิปออกมาบนแผงวงจร ไม่ว่าจะซื้อชิปจากผู้ผลิตรายใดก็จะเลือกใช้ ISP ของ ARM ได้
จากภาพกระบวนการทำงานเราจะเห็นว่าในการถ่ายรูปหนึ่งภาพ ISP จะทำการประมวลผลทั้งหมด 15 ขั้นตอนด้วยกัน มีตั้งแต่ลดนอยส์ที่เกิดขึ้นในภาพ แก้ไขพิกเซลที่หายไป ลดโมเสค ปรับโทน ปรับสมดุลแสง ปรับสี Color Space และ Gamma Correction, และอื่นๆ อีกมากมายกว่าจะได้ภาพสักหนึ่งภาพ โดยทาง ARM ระบุว่าลูกค้าที่ใช้ ISP ของ ARM สามารถนำไปปรับแต่งต่อยอดได้ แต่อย่างน้อยหลังจากนี้มือถือทุกรุ่นจะมี ISP ที่ดีกว่ารุ่นที่ดีที่สุดในปัจจุบัน ทำให้อย่างน้อยมือถือราคาถูกก็จะสามารถถ่ายภาพที่ดีได้ด้วยเช่นกัน
ที่มา – The Verge
