我第一次聽(tīng)到三星（Samsung）在其8K電視上大談人工智能升級(jí)時(shí)，我以為這是一種由來(lái)已久的營(yíng)銷(xiāo)做法，就是把一個(gè)新的時(shí)髦詞砸到一些老技術(shù)上，然后宣稱它超級(jí)炫。

但事實(shí)可能并非如此。雖然添加人工智能不會(huì)讓你的電視突然變得更智能，或者（到目前為止）更有感知能力，但人工智能增強(qiáng)的視頻在理論上是有好處的。實(shí)際改善程度如何還有待觀察——我們迄今為止還沒(méi)有對(duì)任何具有這一功能的電視機(jī)進(jìn)行過(guò)評(píng)估。但可能性是耐人尋味的。

科技公司以各種方式雇傭人工智能——從面部識(shí)別到像Alexa和Siri這樣的數(shù)字助手，再到幫助推進(jìn)教育和醫(yī)療。使用它來(lái)提高圖像質(zhì)量——特別是將目前常見(jiàn)的低分辨率視頻轉(zhuǎn)換成更高的4K和8K分辨率——是一種新技術(shù)，也是三星的一大重點(diǎn)。該公司今年將在8K和4K QLED電視中增加人工智能技術(shù)。

關(guān)注升級(jí)技術(shù)的一個(gè)重要原因是，高分辨率視頻，尤其是8K，還需要幾年的時(shí)間。在美國(guó)，4K電視還沒(méi)有普及。在它們變得更加普遍之前，你仍然會(huì)在你閃亮的新4K或8K電視上觀看大量1080p和低分辨率的電視節(jié)目。改進(jìn)的升級(jí)可以使這些資源看起來(lái)更好，特別是在更大的屏幕上。

三星電視的主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手LG也在“人工智能”上加大了投入。它在2019年的電視上使用了這個(gè)詞，以實(shí)現(xiàn)谷歌助手和智能家居集成等便利功能，并增強(qiáng)了圖像質(zhì)量。另一方面，索尼并不把它的圖像處理稱為“人工智能”，但它的功能在某種程度上類(lèi)似于三星的人工智能升級(jí)。

那么，三星的技術(shù)是如何運(yùn)作的呢？為什么它比標(biāo)準(zhǔn)的營(yíng)銷(xiāo)用語(yǔ)更吸引人呢？讓我們從頭開(kāi)始。

所有的現(xiàn)代電視都有固定的像素，或者說(shuō)是獨(dú)立的圖像元素——這些小塊融合在一起形成圖像。這是他們的分辨率，通常被稱為1080p，超高清4K，或現(xiàn)在的8K。你現(xiàn)在的電視，如果是幾年前的，可能是1080p。這意味著它有1920像素寬，和1080像素垂直。超高清4K電視的垂直和水平分辨率都是這個(gè)數(shù)字的兩倍，8K是兩倍。

正如你所看到的，與幾乎所有廣播和有線電視一樣，非4K電視的像素遠(yuǎn)低于4K電視。在?？怂梗‵ox）和美國(guó)廣播公司（ABC）等720p電視的情況下，4K電視的像素只有1 / 9。如果在4K電視上不進(jìn)行縮放或升級(jí)，它只是屏幕中央的一個(gè)小圖像，周?chē)h(huán)繞著巨大的黑條。

要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)充滿屏幕的圖像，電視必須有每一個(gè)像素的數(shù)據(jù)。如果你用1080p的藍(lán)光來(lái)發(fā)送1080p的電視，沒(méi)有問(wèn)題。藍(lán)光的像素和電視一樣多。

挑戰(zhàn)在于，不是所有內(nèi)容的分辨率都和電視一樣。當(dāng)你在1080p電視上播放分辨率為720x480的DVD時(shí)，電視必須創(chuàng)建全新的像素來(lái)填充屏幕。播放1080p視頻的4K電視也是如此。由于4K電視的水平分辨率和垂直分辨率是普通電視的兩倍，因此需要四倍的像素才能產(chǎn)生圖像。

如果沒(méi)有上轉(zhuǎn)換，4K電視上的1080p會(huì)有很大的黑色空間。

這個(gè)創(chuàng)建新像素的過(guò)程稱為上轉(zhuǎn)換、上縮放，或者只是縮放。它們的意思都是一樣的，本質(zhì)上是“放大”一個(gè)低分辨率的圖像，這樣它就可以填滿一個(gè)更大的高分辨率屏幕。

有許多方法可以做到這一點(diǎn)，但最簡(jiǎn)單的理解就是創(chuàng)建額外的，相同的像素從每個(gè)原始的。對(duì)于1080p到4K的上轉(zhuǎn)換，你需要每個(gè)原始的4像素。

在最簡(jiǎn)單的縮放形式中，原始像素被復(fù)制以適應(yīng)更高的分辨率。比如，新的4K信號(hào)有4個(gè)像素，而高清版只有1個(gè)像素。更高級(jí)的縮放版本更多地確定新的像素應(yīng)該是什么。

隨著處理器速度的提高，擴(kuò)展技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，電視公司也在尋找其他方法來(lái)提高圖像質(zhì)量。處理器不是簡(jiǎn)單地進(jìn)行1 - 4像素的轉(zhuǎn)換，而是通過(guò)查看相鄰像素來(lái)確定新像素的外觀。這允許更銳利，更明確的邊緣。更銳利、更清晰的邊緣在眼睛里看起來(lái)就像更多的細(xì)節(jié)?；蛘邠Q句話說(shuō)，你的DVD看起來(lái)不像以前或更便宜的縮放方法那么軟。

快進(jìn)幾年和處理器研究不僅在每一幀相鄰的像素，但在多個(gè)幀尋找運(yùn)動(dòng)，噪音和許多其他因素來(lái)創(chuàng)建一個(gè)圖像盡可能多的細(xì)節(jié)，同時(shí)保持視頻噪聲和其他工件至少照片。這是一種過(guò)于簡(jiǎn)化的說(shuō)法，但我們將更詳細(xì)地討論為什么4K電視可能是您所需的唯一4K轉(zhuǎn)換器。

事實(shí)證明，確定合適的銳度、降噪和其他因素是人工智能可以做得更好的工作。

CNET的David Katzmaier在一臺(tái)8K的三星電視上閱讀了這些小字。

通常，設(shè)計(jì)電視的工程師們會(huì)使用他們自己的秘密武器，從他們公司最新的視頻處理器中獲得最佳圖像。他們將決定什么組合的銳度增強(qiáng)，噪聲減少，等等，將與最廣泛的內(nèi)容看起來(lái)最好。

一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論他們想出什么，都必須是一種“一刀切”的模式，因?yàn)樗仨毧雌饋?lái)“不錯(cuò)”，適合所有的內(nèi)容。即使稍微不同的設(shè)置可能看起來(lái)不錯(cuò)的一些圖像，但更糟糕的是與其他。也許體育運(yùn)動(dòng)的邊緣修復(fù)得更好，但是電影看起來(lái)就不自然了?；蛘唠娪霸跍p少噪音后看起來(lái)會(huì)更好，但是直播電視會(huì)看起來(lái)更柔和。這些特定的設(shè)置稱為過(guò)濾器。

雖然在一臺(tái)電視上可能會(huì)有幾個(gè)不同的過(guò)濾器，但要找到一個(gè)合適的過(guò)濾器需要用戶做太多的手腳。你能想象有10個(gè)不同的過(guò)濾器，需要弄清楚是否運(yùn)動(dòng)no?；蜻\(yùn)動(dòng)號(hào)碼在最新的斯諾克錦標(biāo)賽中，8分是更好的表現(xiàn)？沒(méi)人會(huì)這么做。

三星人工智能升級(jí)過(guò)程中的各種步驟。

進(jìn)入人工智能。三星的人工智能升級(jí)有兩個(gè)方面。第一個(gè)是機(jī)器學(xué)習(xí)。視頻內(nèi)容——很多很多的視頻內(nèi)容——被電腦分析。這樣就創(chuàng)建了新的過(guò)濾器。可能有一個(gè)足球過(guò)濾器，一個(gè)賽車(chē)，一個(gè)電視真人秀，一個(gè)動(dòng)作電影，一個(gè)戲劇等等。甚至可能有不同的1080p運(yùn)動(dòng)和4K運(yùn)動(dòng)的過(guò)濾器。三星聲稱他們可以有“超過(guò)100個(gè)”不同的過(guò)濾器。

這些過(guò)濾器將存儲(chǔ)在每個(gè)電視。這就引出了第二部分。當(dāng)你在看什么東西時(shí)，電視會(huì)分析圖像并確定你在看什么。然后它會(huì)自動(dòng)應(yīng)用它認(rèn)為看起來(lái)最好的過(guò)濾器。如果這些工程師（和他們的計(jì)算機(jī)同事）想出了一個(gè)更好的過(guò)濾器，他們甚至可以通過(guò)軟件更新將其發(fā)送到電視上。

對(duì)于上面的視頻，你可以半信半疑，因?yàn)檫@是三星對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的營(yíng)銷(xiāo)策略。不過(guò)，它確實(shí)讓你大致了解了這項(xiàng)技術(shù)的潛力。

理論上，一個(gè)特定的過(guò)濾器會(huì)比一個(gè)普通的過(guò)濾器創(chuàng)建一個(gè)更好看的圖像。更好的多少？嗯，可能不是很多。確切地說(shuō)，這是不可能的，但在同一品牌的高端電視中，人工智能升級(jí)版的電視在某些內(nèi)容上可能更好看一些。不過(guò)，這種比較是不可能的，因?yàn)檫@兩款電視的處理器可能完全不同。

三星當(dāng)然不是唯一一家這樣做的公司，盡管他們似乎是第一家以這種特殊方式將這些技術(shù)結(jié)合在一起的公司。例如，LG和索尼都有各自相似的方法。

LG的AI ThinQ是多種“人工智能”技術(shù)的總稱，其中包括語(yǔ)音識(shí)別和語(yǔ)音控制助手，這不是我們?cè)谶@里討論的內(nèi)容。LG還使用人工智能來(lái)提高圖像質(zhì)量，盡管方式與三星略有不同。LG表示，一種“深度學(xué)習(xí)算法”研究了100多萬(wàn)份內(nèi)容。這讓電視分析你正在看什么，并為特定的內(nèi)容選擇最佳的整體設(shè)置。他們稱之為深度學(xué)習(xí)圖片。

這似乎是舊方法和三星人工智能方法的一種混合，因?yàn)樗褂萌斯ぶ悄軄?lái)確定工程師們?cè)陔娨暽蠈?shí)現(xiàn)的最佳效果。不過(guò)，LG的版本還將包括考慮室內(nèi)環(huán)境光（“AI亮度”）等方面，與大多數(shù)智能手機(jī)類(lèi)似。雖然不完全是我們?cè)谶@里討論的，電視也將根據(jù)內(nèi)容分析和調(diào)整音頻。所以本質(zhì)上它有點(diǎn)像更先進(jìn)、更智能的“自動(dòng)”圖像和聲音模式。

索尼沒(méi)有把它的處理稱為“人工智能”，但它的4K X-Reality Pro與三星的人工智能升級(jí)類(lèi)似，利用一個(gè)廣泛的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)通知它的圖像校正。索尼的術(shù)語(yǔ)是“雙數(shù)據(jù)庫(kù)處理”。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于確定圖像的哪些部分需要降噪，另一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)用于確定哪些部分需要細(xì)節(jié)增強(qiáng)。

視頻圖像被分析和比較，正如索尼所說(shuō)，一個(gè)“進(jìn)化”的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)，以確定如何最好地應(yīng)用噪聲減少和細(xì)節(jié)增強(qiáng)。

隨著圖像處理變得更好、更快、更便宜，期望從其他公司看到更多這種“智能”圖像處理。電視制造商不可能知道每個(gè)人將在電視上展示的所有東西，但他們可以設(shè)計(jì)一個(gè)足夠智能的處理器來(lái)確定你正在看什么，并確保電視能最好地展示它。這本身并不新鮮，但電視在這方面做得有多好仍在不斷改善。

視頻縮放已經(jīng)有很長(zhǎng)的路要走，但它不能代替真實(shí)的東西。然而，在我們等待更多4K和8K視頻的時(shí)候，值得注意的是，如果你從高質(zhì)量的內(nèi)容入手，電視會(huì)變得多么“容易”。

HD-to-8K轉(zhuǎn)換需要類(lèi)似于DVD-to-HD轉(zhuǎn)換的像素創(chuàng)建級(jí)別。但如果你從高清內(nèi)容開(kāi)始，再加上現(xiàn)代的處理能力，一臺(tái)8K的電視在沒(méi)有8K內(nèi)容的情況下可能會(huì)比沒(méi)有高清內(nèi)容的早期高清電視更好看。

展望未來(lái)，預(yù)計(jì)會(huì)有更多的公司采用人工智能升級(jí)的某些版本或變體。這是提高圖像質(zhì)量的漫長(zhǎng)馬拉松中的又一小步。這里有一點(diǎn)縮放的改進(jìn)，那里有一點(diǎn)高動(dòng)態(tài)范圍，突然之間電視看起來(lái)比幾年前好多了。這就是進(jìn)步。