一年一度的通信盛會 MWC 2019 結(jié)束不久，在 5G 試商用的背景下，華為、三星、OPPO、小米、SONY、LG 等手機(jī)廠商陸續(xù)推出的 5G 手機(jī)成為了 MWC 2019 上的亮點(diǎn)。除了 5G，手機(jī)行業(yè)一個不可忽視的趨勢還有 AI 人工智能。特別是在近年來手機(jī)銷售增長放緩、競爭愈加激烈、手機(jī)功能同質(zhì)化的背景下，手機(jī)廠商們紛紛在游戲、屏幕、攝像頭等功能和配置上尋找市場突破口，甚至不惜開啟中高端產(chǎn)品的價格戰(zhàn)。

那么，在 4G 下半場，5G 到來的黎明前，AI 會給手機(jī)市場帶來什么機(jī)會？AI 會給消費(fèi)者帶來什么體驗(yàn)？

AI 相機(jī)是最受關(guān)注的手機(jī) AI 功能

根據(jù)今日頭條發(fā)布的 2018 年手機(jī)行業(yè)營銷白皮書，2018 年手機(jī)功能營銷的競爭點(diǎn)趨于集中，AI 類特性有 8 個、屏幕類 5 個、解鎖方式和配色各 4 個。關(guān)注度最高的 AI 功能集中在拍照、芯片、語音助手三個方面，其中又以攝影類 AI 功能最多。

來源：今日頭條 2018 上半年手機(jī)行業(yè)內(nèi)容營銷白皮書

AI 拍照之所以最受關(guān)注，雷鋒網(wǎng)認(rèn)為，一方面拍照是用戶使用頻率較高的功能，另一方面，以往專業(yè)的攝影器材復(fù)雜的參數(shù)和使用難度也讓攝影門檻始終顯得很高。因此，拍照與 AI 的結(jié)合不僅能降低攝影的門檻，也是吸引消費(fèi)者的一大賣點(diǎn)。

從各手機(jī)廠商的宣傳語也能看出這一點(diǎn)，比如華為的 4000 萬徠卡三攝，AI 攝影大師；OPPO 的 AI 智能拍照，讓美更自然；VIVO 的 AI 智慧拍照，照亮你的美；小米的 AI 雙攝拍照，拍人更美。

當(dāng)然，拍照一直是消費(fèi)者關(guān)注手機(jī)廠商持續(xù)提升的功能，手機(jī)廠商也各出奇招。MWC2019 上 OPPO 發(fā)布了 10 倍混合光學(xué)變焦技術(shù)，諾基亞發(fā)布了 5 攝像頭手機(jī)。不過可以明確的是，手機(jī)拍照的比拼也從像素的比拼轉(zhuǎn)向攝像頭數(shù)量的較量，AI 拍照的比拼也已經(jīng)開始。但市場上的 AI 拍照手機(jī)，無論是從硬件還是軟件看都各有特色，那真 AI 相機(jī)在硬件上是否也可以確定一個標(biāo)準(zhǔn)？

真 AI 相機(jī)的三個標(biāo)準(zhǔn)

圖：相機(jī)的常見標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程（來自網(wǎng)絡(luò)）

想找到 AI 相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，不妨從相機(jī)的常見標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程入手。如圖所示，光線通過鏡頭進(jìn)入到傳感器，再經(jīng)過 ADC 轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號傳輸給 ISP（圖像信號處理器），后續(xù)再通過比較、存儲、分析等一系列軟硬件的處理得到照片。

傳感器像素尺寸大于等于 1.55 微米

大部分人或許對于相機(jī)的作業(yè)流程并不感興趣，但提到拍照，不少人首先想到的是像素數(shù)量，不過可以明確的是現(xiàn)在手機(jī)拍照性能的比拼已不再局限于像素數(shù)量，而是比拼大尺寸傳感器和單像素尺寸。攝影界有一句流傳很廣的話叫 " 底大一級壓死人 "，這里的底就是傳感器。

對手機(jī)而言，大尺寸的傳感器和更大單像素尺寸都非常關(guān)鍵，因?yàn)楦蟪叽绲膱D像傳感器和更大的單像素尺寸能夠獲得更多的光線，提升進(jìn)光量，最終實(shí)現(xiàn)更高的畫質(zhì)。

前幾年，手機(jī)使用的傳感器相差不大，那時有不少廠商通過多重拍攝、場景自動識別等方式，以算法和軟件的思路來加強(qiáng)成像質(zhì)量。隨著索尼傳感器的更新，硬件的提升帶來成像素質(zhì)的明顯提升，也給了手機(jī)廠商更多的選擇。

一款大像素傳感器對手機(jī)成像至關(guān)重要，為獨(dú)立相機(jī)、鏡頭和搭載相機(jī)配件的移動設(shè)備提供圖像質(zhì)量評估的網(wǎng)站 DxOMark 的數(shù)據(jù)就是一個很好的說明。根據(jù) DxOMark 的最新數(shù)據(jù)，手機(jī)相機(jī)評分排名前三的是華為 Mate 20 Pro、華為 P20 Pro、三星 Galaxy S10+，其中華為的兩款新旗艦都使用華為和索尼等聯(lián)合連發(fā)的 IMX 600 傳感器，傳感器尺寸達(dá)到了 1/1.7 英寸，是松下 CM1 之后最大的手機(jī) CMOS，單個像素尺寸在 1000 萬模式達(dá)到 2μm（微米）。

蘋果一直以軟硬一體見長，并且曾一度是手機(jī)拍照的標(biāo)桿，據(jù)悉，iPhone XS Max 的主攝像頭傳感器尺寸為 1/2.55 英寸，單像素尺寸為 1.4 微米，2 月中旬 iPhoneXS Max 在 DxOMark 的評分中排名第三，但三星 Galaxy S10+ 以及小米 9 的發(fā)布后，iPhoneXS Max 排名下滑至第五。

其中，Galaxy S10+ 的主攝像頭傳感器單像素尺寸也是 1.4 微米的傳感器，相比三星前代旗艦手機(jī)取得更好成績的可能與其更好的調(diào)教密切相關(guān)，不過也位居華為 Mate 20 Pro、華為 P20 Pro 之后，這從一定程度上證明了傳感器大尺寸和大單像素尺寸在提升拍照性能中發(fā)揮的作用。

更值得注意的是，目前 DxOMark 評分排名第四的小米 9，4800 萬像素的主攝像頭是索尼 IMX586 傳感器，單像素尺寸為 1.6 微米。另外，排名第九的華為 P20 采用的 IMX380 單個像素尺寸達(dá)到 1.55 微米。除此之外，向魅族 15 周年致敬的作品魅族 15 也使用了 IMX380，使用眾多新技術(shù)的榮耀 V20 選擇了 IMX586。

來源：DxOMark，3 月數(shù)據(jù)

因此， 1.4 微米已經(jīng)成為主流，而 AI 相機(jī)還在飛速發(fā)展，基本可以明確真 AI 相機(jī)傳感器的尺寸至少要 1/2.3 以上，單個像素尺寸超過 1.55 微米，才能與 AI 打配合，完美呈現(xiàn)出真 AI 相機(jī)的畫質(zhì)和功效。

多核 ISP

回到相機(jī)常見標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，傳感器采集了信號和轉(zhuǎn)換之后會傳輸給 ISP 處理。ISP ( Image Signal Processor ) 可以對圖像進(jìn)行降噪、色彩補(bǔ)償、效果優(yōu)化等。也就是說，ISP 就是把前端圖像傳感器輸出的信號做后期處理，將電流信號重新排列組合，輸出一張更為優(yōu)質(zhì)的照片。

ISP 一般會集成在手機(jī) SoC 中，芯片級 ISP 具備性能穩(wěn)定、功耗可以得到良好的控制的優(yōu)點(diǎn)。前面已經(jīng)明確，更大尺寸和更大單像素尺寸傳感器已經(jīng)成為趨勢，這就需要 ISP 具備更強(qiáng)的處理能力。與此同時，手機(jī)的抓拍、夜拍、高清甚至 4K 攝像成為主流功能，同樣對 ISP 體術(shù)了更要要求。

AI 技術(shù)的加入，可以讓 ISP 性能提升更加明顯，不僅可以大幅度提升手機(jī)相機(jī)的響應(yīng)速度，還能夠?qū)崿F(xiàn)人臉識別與自動場景的識別等復(fù)雜功能。除了加入 AI 技術(shù)，雙核甚至三核 ISP 也是真 AI 相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)之一。

以聯(lián)發(fā)科 Helio P90 為代表，Helio P90 具備三核 ISP，并首創(chuàng)支持 3 個 ISP 同時開啟，實(shí)現(xiàn)最高 4800 萬像素廣角 +1600 萬像素超廣角 +800 萬像素變焦三顆攝像頭的搭配配置，并進(jìn)行三焦段光學(xué)變焦的無縫切換。

據(jù)雷鋒網(wǎng)了解，Helio P90 搭載的 Imagiq 圖像信號處理器是聯(lián)發(fā)科技自研的 ISP 技術(shù)，2018 年 2 月發(fā)布的 Helio P60 就已經(jīng)采用了三核 ISP，通過硬件偵測人臉、進(jìn)行更復(fù)雜的降噪處理、全像素多核對焦、實(shí)時提供景深信息等。

聯(lián)發(fā)科技 Imagiq 技術(shù)

Helio P90 的 ISP 性能更強(qiáng)，處理圖像的能力也就更強(qiáng)，意味著 Helio P90 能夠還原更真實(shí)的色彩、更豐富的細(xì)節(jié)、更出色的亮度，帶來更快的自動對焦以及更清晰的圖像。據(jù)悉，借助多項(xiàng)技術(shù)的堆疊，Helio P90 大幅提升了夜間降噪的技術(shù)，可以使信噪比提升 25%，大大增強(qiáng)了出片質(zhì)量。

AI 性能跑分 ≥21000 分

更好的圖像傳感器和更強(qiáng)的 ISP 可以提供質(zhì)量更高的圖像，這是 AI 相機(jī)不可或缺的部分，既然是 AI 相機(jī)，強(qiáng)大的 AI 性能才是體現(xiàn)相機(jī) AI 特性更關(guān)鍵的部分。要理解 AI 與相機(jī)的結(jié)合，可借用夜拍的例子。比如用搭載 Helio P90 的手機(jī)在夜間進(jìn)行拍照時，AI 會預(yù)先分析背景的物體和光線，顯示鎖定拍照主體來保證整體效果，緊接著開啟 AI 對畫面噪點(diǎn)和明暗度的調(diào)整，按下快門時，系統(tǒng)實(shí)際上已經(jīng)預(yù)先完成了大量的畫面計算和噪點(diǎn)分析，并進(jìn)行智能化像素補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)了 AI 降噪。

與此類似，手機(jī)的 AI 美顏、AI 雙攝、AI 人像模式等都需要借助 AI 來實(shí)現(xiàn)。那么，多強(qiáng)的性能的 SoC 才能達(dá)到真 AI 相機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)？參考目前手機(jī)行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)同的是來自于有著 " 歐陸第一名校 " 之稱的蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETHZ）的 AI-Benchmark 榜單，該榜通過核心的 8 項(xiàng)測試來評估眾多神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及 AI 運(yùn)算能力的表現(xiàn)。

數(shù)據(jù)來源：AI-Benchmark

AI-Benchmark 的最新數(shù)據(jù)顯示，排名前三的平臺分別是驍龍 855、Helio P90、麒麟 980，跑分分別為 27356、25654、21526，這三款處理器也是高通、聯(lián)發(fā)科、華為最新且強(qiáng)調(diào) AI 性能的手機(jī) SoC。

根據(jù)官方的說法，麒麟 980 的 NPU 比上代麒麟 970 NPU 快 2.2 倍，驍龍 855 的 AI 性能是前代驍龍 854 的 3 倍。更值得注意的是，Helio P90 搭載的是經(jīng)過升級的 APU 2.0，相比搭載 APU1.0 的 Helio P70 和 Helio P60 AI 性能提升達(dá) 4 倍，AI 算力最高可達(dá)到 1127 GMACs（2.25 TOPs）。

每一款手機(jī) AI 處理器都在提升，由此帶來的是競爭更加激烈的手機(jī) AI 性能競爭。因此，AI 性能跑分大于等于 21000 分可以視為 AI 相機(jī)的第三個標(biāo)準(zhǔn)。

還需指出的是，除了硬件的標(biāo)準(zhǔn)，軟件和算法也是真 AI 相機(jī)的重要組成部分。

真 AI 相機(jī)到底帶來了什么不同？

那真 AI 如何轉(zhuǎn)換為可感知的體驗(yàn)，讓 AI 相機(jī)帶來不一樣的拍照體驗(yàn)？聯(lián)發(fā)科 Helio P90 AI 跑分大于等于 21000 分，集成三核自研 ISP，且支持單像素尺寸大于等于 1.5 微米的傳感器，無疑是真 AI 相機(jī)，因此我們通過 Helio P90 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的多種 AI 拍照功能來感受真 AI 相機(jī)帶來的更好體驗(yàn)。

首先是 AI 抓拍，通過 AI 噪點(diǎn)訓(xùn)練、14-bit 高動態(tài)范圍 ISP 和 AI 多幀降噪處理，Helio P90 的真 AI 相機(jī)抓拍時能優(yōu)化去噪算法和參數(shù)，在縮短曝光時間達(dá)到 3 毫秒水準(zhǔn)的同時，最大限度保留了畫質(zhì)的純凈，不會出現(xiàn)相片殘影、噪點(diǎn)密布的情況。

接下來是 AI 夜拍，針對不同的攝像頭傳感器在低光下的成像特征和噪聲分布進(jìn)行優(yōu)化，并結(jié)合 ISP 特性優(yōu)化去噪算法和參數(shù)，再進(jìn)行多幀對齊的智能合成算法，生成高亮度、低噪點(diǎn)、真色彩、保留最佳細(xì)節(jié)的結(jié)果圖，最終畫質(zhì)上達(dá)到類似傳統(tǒng)相機(jī) ISO 降 2-3 檔的效果。

還有 AI 視頻景深，依托強(qiáng)大的 AI 算力，結(jié)合 AI 算法，真 AI 相機(jī)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 1080P 分辨率下 30FPS 的 AI 視頻實(shí)時景深功能。

AI 焦點(diǎn)直播則可以在直播過程中憑借 AI 邊緣計算，調(diào)動底層硬件并結(jié)合算法，從而達(dá)到在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的條件下，實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)區(qū)域編碼，優(yōu)化直播主體特征，呈現(xiàn)更清晰的細(xì)節(jié)，雷鋒網(wǎng)了解到聯(lián)發(fā)科正與一些視頻平臺協(xié)商合作。

AI 人像留色通過 AI 加速、浮點(diǎn)定點(diǎn)運(yùn)算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時人像留色。

AI 美體通過硬件與 AI 算法深度的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)減肥、長腿、提臀、收腰等多種功能實(shí)時美體。

AI 人臉偵測通過快速偵測反應(yīng)，準(zhǔn)確判斷位置、角度、性別等信息。根據(jù) Helio P90 發(fā)布會上演示的視頻，在對一位戴圣誕帽的男性進(jìn)行識別時，A12 Bionic 用了 198ns、麒麟 980 用了 924ns、Helio P90 只用了 132ns，并且 Helio P90 還實(shí)現(xiàn)了性別的檢測。

AI 人體姿態(tài)識別追蹤是強(qiáng)勁的 AI 算力結(jié)合算法，精準(zhǔn)識別多人快速移動姿態(tài)，可結(jié)合 AR 場景，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的人機(jī)互動應(yīng)用，我們知道 VR/AR 也是未來的技術(shù)發(fā)展方向。

還有 AI 識物，真 AI 相機(jī)可以對多件物體同時進(jìn)行快速、精準(zhǔn)的識別與追蹤。

雷鋒網(wǎng)小結(jié)

手機(jī)競爭更加激烈的背景下，手機(jī)廠商期待 5G、折疊屏、AI 成為吸引消費(fèi)者新的功能點(diǎn)，對于普通消費(fèi)者而言，MWC 上在玻璃盒子里展示的折疊屏手機(jī)顯然離成熟還有很長的路要走，而 5G 的商用也要等到明年。因此，在 4G 下半場，AI 可以被視為手機(jī)市場的 " 救命稻草 "。隨著 AI 手機(jī)逐步推向市場，AI 攝影成為了最受關(guān)注的手機(jī) AI 功能也是剛需，AI 相機(jī)行業(yè)門檻也急需確立。

圖像傳感器像素 ≥1.5μm，AI 性能跑分 ≥21000 分，多核 ISP 是聯(lián)發(fā)科給出的真 AI 相機(jī)的三大技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？梢钥吹?，符合上述三個標(biāo)準(zhǔn)的 Helio P90 帶來的 AI 拍照應(yīng)用不僅能提升用戶體驗(yàn)，解決目前手機(jī)拍照的用戶痛點(diǎn)，更能為用戶帶來更多的拍照樂趣。

【來源：雷鋒網(wǎng)】