完美的照片、精美的視頻、場景識別等多場景的應用之下,除了核心硬件產品的助力外,算法也是實現(xiàn)完美效果的一個功臣。
“我們的產品遇到一點問題,想找一家算法企業(yè)”這是觀察君早前曾拜訪一家非一線攝像頭模組企業(yè)時,對方談到的話語。
事實上,這只是算法的冰山一角,因為模組廠在配合測試時均需要用到算法,而回歸至終端市場,其實終端廠商不光拼硬件也拼算法,由此可見,品牌端對算法的看重程度。
日前,觀察君從供應鏈處獲悉,單攝時代,手機在拍照方面以單純的提高圖像分辨率為主,但是在多攝時代,攝像頭變的越來越聰明,它在夜拍降噪、快速對焦、光學變焦、景深應用等方面均展示了良好的效果和發(fā)展前景,也促進了智能手機攝像頭市場的發(fā)展。
當然,攝像頭越來越聰明的背后是硬件擁抱AI下的產物,換句話來說,硬件和算法的加持是實現(xiàn)以上效果的根本來源,而根據(jù)市場人士反饋,在智能交互時代下,算法將成為光學突圍賽中重要的一環(huán)。
不過,未來AI算法企業(yè)的發(fā)展趨勢究竟如何呢?對此,觀察君特意向多位業(yè)界人士請教,有業(yè)內人士直言,AI算法公司可以在既有硬件能力的基礎上,突破硬件成像能力的限制,提升成像質量,擴展成像效果,并且能夠保持較低功耗的前提下,滿足性能與用戶體驗的要求,極大的豐富智能設備的攝像功能,而其最終目標就是從單點優(yōu)化實現(xiàn)全局優(yōu)化,從而為消費者提供更好的手機拍攝體驗。
終端差異化下的思考:硬件擁抱AI成突圍重要利器
隨著智能手機競爭的日趨激烈,尤其是安卓機,在配置越來越趨于同質化的情況下,廠商開始走差異化路線,而屏幕、攝像頭成為差異化主要實現(xiàn)路徑。
在攝像頭這一領域,實現(xiàn)差異化的路徑就是創(chuàng)新。回顧過去手機攝像頭行業(yè)的發(fā)展,主要經(jīng)歷了初步應用、創(chuàng)新功能引入、高像素時代、高清視頻時代、多攝時代以及深度攝像頭時代七個階段,體現(xiàn)了智能手機攝像頭性能與功能上的不斷升級與創(chuàng)新。
不過,隨著摩爾定律逐漸失效,研制下一代制程工藝芯片的耗時越來越長、研發(fā)成本呈指數(shù)級增長,與攝像頭相關的硬件逐步遇到了發(fā)展的瓶頸,在這種情況下,通過計算視覺算法和輔助軟件來加強硬件的處理能力,突破性能瓶頸,優(yōu)化攝像頭的整體成像效果,成為各大手機品牌廠商提升影像系統(tǒng)性能的主要發(fā)展思路。
細細觀察可以發(fā)現(xiàn),在手機新品發(fā)布會上,AI算法已成為主角之一。在多攝、深度相機等硬件的普及下,手機攝影功能可獲取的圖像信息更為豐富,暗光拍攝、逆光拍照、HDR等被AI算法加強的功能成為各大手機廠商新的競爭點,同時AI算法也為智能手機帶來更多人臉互動、體感交互的可能。根據(jù)《2020中國人工智能手機白皮書》(簡稱“白皮書”)數(shù)據(jù)顯示,截至2019年AI拍攝算法在國內不同價位安卓手機中覆蓋率達到91.6%。
對此,有業(yè)內資深人士與觀察君溝通時直言:“終端不僅比拼硬件,也拼算法,因為對圖像來說,算法是彌補硬件本身局限的重要利器。”換句話來說,硬件設備決定了攝像頭性能的下限,而算法和軟件決定了攝像頭能力的上限。
“終端廠商十分注重算法,可以看到如今在安卓陣營幾乎每款機型均有AI算法的加持,蘋果今年更是發(fā)布了D TOF的攝像頭,其實就是為了實現(xiàn)交互,而交互必須用到算法,換句話來說,不僅現(xiàn)在,未來算法也會成為各大終端品牌廠商們競爭的剛需產品。”另外一位攝像頭模組業(yè)內人士頗有深意的談到。以曠視為例,《白皮書》顯示國內主要廠商發(fā)布的高端安卓手機系列中,約有75%應用曠視AI算法,包括與曠視合作AI算法。
不過,作為差異化競爭中突圍的重要利器,AI算法自身的特性非常鮮明:不同的手機應用場景,需要不同的算法。上述攝像頭模組廠商業(yè)內人士與觀察君溝通時直言,“不論是蘋果、華為、小米、OPPO亦或者是vivo,由于消費群體對影像效果的追求不同,對算法的調教亦不同。”
手機影像系統(tǒng)發(fā)展趨勢:單點優(yōu)化到全局優(yōu)化
算法的重要性,可從終端直接反映出。那么未來手機影像系統(tǒng)的發(fā)展趨勢又如何呢?攝像頭模組廠商一位人士直言,趨勢將會是單點優(yōu)化到全局優(yōu)化。
手機供應鏈玩家都在尋找突破手機拍攝整體效果的路徑。曠視從自身AI技術創(chuàng)新實力和實踐經(jīng)驗出發(fā),率先提出AI重新定義光感知系統(tǒng)這一理念。
那么,光感知系統(tǒng)究竟又為何物呢?
據(jù)統(tǒng)計,人類感官收到外部世界的總信息中,至少有90%是通過視覺系統(tǒng)借助光來獲得的。不過,光不是單獨表現(xiàn)的,它需要用一定的載體來實現(xiàn)它的各種特性;而感和知的部分是各類傳感器,通俗理解相當于人的眼睛和大腦。
傳統(tǒng)的光學感知系統(tǒng)是各系統(tǒng)間的信息只通過“小水管”連接,其利用攝像頭模組、鏡頭、光源和光源控制系統(tǒng)采集目標物體數(shù)據(jù),借助控制系統(tǒng)、視覺軟件和數(shù)據(jù)算法庫進行圖像分析和處理,軟硬件系統(tǒng)相輔相成,為下游賦予視覺能力,不過由于各系統(tǒng)獨立優(yōu)化,所以協(xié)調功能受限。
在觀察君看來,傳統(tǒng)的光學系統(tǒng)屬于單點優(yōu)化,而AI的加入,使得傳統(tǒng)的光學系統(tǒng)距離全局優(yōu)化越來越近。
具體來講,AI的加入使得物體在光、感、知的過程中,通過神經(jīng)網(wǎng)絡連接各個系統(tǒng),實現(xiàn)光、感、知系統(tǒng)上更多信息的雙向交流。從本質上來說,光感知系統(tǒng)是一個整體,他們一定是協(xié)調工作的,邏輯上是通過擴大整體信息管道的通量,讓不同硬件設備之間形成更有效的全局優(yōu)化,使整個系統(tǒng)的效果更往上走一個臺階。
以超畫質技術為例,曠視促成了計算機視覺AI技術與傳統(tǒng)攝影技術的神奇聯(lián)姻,其不僅實現(xiàn)了畫面細節(jié)增強、動態(tài)范圍提升、降噪效果升級等全局優(yōu)化,還特別新增了閉眼融合修復、天空噪聲優(yōu)化、揮手鬼影優(yōu)化等全新功能。
市場的反映,便是最佳的證明。根據(jù)《白皮書》的數(shù)據(jù)顯示,在DXO手機拍攝測評TOP15的手機中,有10部是國產手機,在這10部國產手機中,應用或與曠視合作開發(fā)基礎畫質相關算法占比超過70%。
光、感、知在整個光學市場均受用,其中包括攝像頭市場、指紋識別市場。在屏下指紋識別這一過程中,全局優(yōu)化在整個過程中會告知各環(huán)節(jié),適用的參數(shù)信息,解決各種特定應用場景的復雜問題,并提出切實可行的解決方案。
光感知系統(tǒng)是手機高價值構成部分,占比接近50%,且不斷迭代升級,其儼然已成為手機廠商競爭焦點以及突破手機市場瓶頸期的增量因素。