三星的人工智能升级真的能让电视图像更好吗?

当我第一次听到三星(Samsung)在其8K电视上大谈人工智能升级时，我以为这是一种由来已久的营销做法，就是把一个新的时髦词砸到一些老技术上，然后宣称它超级炫。

但事实可能并非如此。虽然添加人工智能不会让你的电视突然变得更智能，或者(到目前为止)更有感知能力，但人工智能增强的视频在理论上是有好处的。实际改善程度如何还有待观察——我们迄今为止还没有对任何具有这一功能的电视机进行过评估。但可能性是耐人寻味的。

科技公司以各种方式雇佣人工智能——从面部识别到像Alexa和Siri这样的数字助手，再到帮助推进教育和医疗。使用它来提高图像质量——特别是将目前常见的低分辨率视频转换成更高的4K和8K分辨率——是一种新技术，也是三星的一大重点。该公司今年将在8K和4K QLED电视中增加人工智能技术。

关注升级技术的一个重要原因是，高分辨率视频，尤其是8K，还需要几年的时间。在美国，4K电视还没有普及。在它们变得更加普遍之前，你仍然会在你闪亮的新4K或8K电视上观看大量1080p和低分辨率的电视节目。改进的升级可以使这些资源看起来更好，特别是在更大的屏幕上。

三星电视的主要竞争对手LG也在“人工智能”上加大了投入。它在2019年的电视上使用了这个词，以实现谷歌助手和智能家居集成等便利功能，并增强了图像质量。另一方面，索尼并不把它的图像处理称为“人工智能”，但它的功能在某种程度上类似于三星的人工智能升级。

那么，三星的技术是如何运作的呢?为什么它比标准的营销用语更吸引人呢?让我们从头开始。

所有的现代电视都有固定的像素，或者说是独立的图像元素——这些小块融合在一起形成图像。这是他们的分辨率，通常被称为1080p，超高清4K，或现在的8K。你现在的电视，如果是几年前的，可能是1080p。这意味着它有1920像素宽，和1080像素垂直。超高清4K电视的垂直和水平分辨率都是这个数字的两倍，8K是两倍。

正如你所看到的，与几乎所有广播和有线电视一样，非4K电视的像素远低于4K电视。在福克斯(Fox)和美国广播公司(ABC)等720p电视的情况下，4K电视的像素只有1 / 9。如果在4K电视上不进行缩放或升级，它只是屏幕中央的一个小图像，周围环绕着巨大的黑条。

要创建一个充满屏幕的图像，电视必须有每一个像素的数据。如果你用1080p的蓝光来发送1080p的电视，没有问题。蓝光的像素和电视一样多。

挑战在于，不是所有内容的分辨率都和电视一样。当你在1080p电视上播放分辨率为720x480的DVD时，电视必须创建全新的像素来填充屏幕。播放1080p视频的4K电视也是如此。由于4K电视的水平分辨率和垂直分辨率是普通电视的两倍，因此需要四倍的像素才能产生图像。

如果没有上转换，4K电视上的1080p会有很大的黑色空间。

这个创建新像素的过程称为上转换、上缩放，或者只是缩放。它们的意思都是一样的，本质上是“放大”一个低分辨率的图像，这样它就可以填满一个更大的高分辨率屏幕。

有许多方法可以做到这一点，但最简单的理解就是创建额外的，相同的像素从每个原始的。对于1080p到4K的上转换，你需要每个原始的4像素。

在最简单的缩放形式中，原始像素被复制以适应更高的分辨率。比如，新的4K信号有4个像素，而高清版只有1个像素。更高级的缩放版本更多地确定新的像素应该是什么。

随着处理器速度的提高，扩展技术也越来越先进，电视公司也在寻找其他方法来提高图像质量。处理器不是简单地进行1 - 4像素的转换，而是通过查看相邻像素来确定新像素的外观。这允许更锐利，更明确的边缘。更锐利、更清晰的边缘在眼睛里看起来就像更多的细节。或者换句话说，你的DVD看起来不像以前或更便宜的缩放方法那么软。

快进几年和处理器研究不仅在每一帧相邻的像素,但在多个帧寻找运动,噪音和许多其他因素来创建一个图像尽可能多的细节,同时保持视频噪声和其他工件至少照片。这是一种过于简化的说法，但我们将更详细地讨论为什么4K电视可能是您所需的唯一4K转换器。

事实证明，确定合适的锐度、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在一台8K的三星电视上阅读了这些小字。

通常，设计电视的工程师们会使用他们自己的秘密武器，从他们公司最新的视频处理器中获得最佳图像。他们将决定什么组合的锐度增强，噪声减少，等等，将与最广泛的内容看起来最好。

一般来说，无论他们想出什么，都必须是一种“一刀切”的模式，因为它必须看起来“不错”，适合所有的内容。即使稍微不同的设置可能看起来不错的一些图像，但更糟糕的是与其他。也许体育运动的边缘修复得更好，但是电影看起来就不自然了。或者电影在减少噪音后看起来会更好，但是直播电视会看起来更柔和。这些特定的设置称为过滤器。

虽然在一台电视上可能会有几个不同的过滤器，但要找到一个合适的过滤器需要用户做太多的手脚。你能想象有10个不同的过滤器，需要弄清楚是否运动no。或运动号码在最新的斯诺克锦标赛中，8分是更好的表现?没人会这么做。

三星人工智能升级过程中的各种步骤。

进入人工智能。三星的人工智能升级有两个方面。第一个是机器学习。视频内容——很多很多的视频内容——被电脑分析。这样就创建了新的过滤器。可能有一个足球过滤器，一个赛车，一个电视真人秀，一个动作电影，一个戏剧等等。甚至可能有不同的1080p运动和4K运动的过滤器。三星声称他们可以有“超过100个”不同的过滤器。

这些过滤器将存储在每个电视。这就引出了第二部分。当你在看什么东西时，电视会分析图像并确定你在看什么。然后它会自动应用它认为看起来最好的过滤器。如果这些工程师(和他们的计算机同事)想出了一个更好的过滤器，他们甚至可以通过软件更新将其发送到电视上。

对于上面的视频，你可以半信半疑，因为这是三星对这项技术的营销策略。不过，它确实让你大致了解了这项技术的潜力。

理论上，一个特定的过滤器会比一个普通的过滤器创建一个更好看的图像。更好的多少?嗯，可能不是很多。确切地说，这是不可能的，但在同一品牌的高端电视中，人工智能升级版的电视在某些内容上可能更好看一些。不过，这种比较是不可能的，因为这两款电视的处理器可能完全不同。

三星当然不是唯一一家这样做的公司，尽管他们似乎是第一家以这种特殊方式将这些技术结合在一起的公司。例如，LG和索尼都有各自相似的方法。

LG的AI ThinQ是多种“人工智能”技术的总称，其中包括语音识别和语音控制助手，这不是我们在这里讨论的内容。LG还使用人工智能来提高图像质量，尽管方式与三星略有不同。LG表示，一种“深度学习算法”研究了100多万份内容。这让电视分析你正在看什么，并为特定的内容选择最佳的整体设置。他们称之为深度学习图片。

这似乎是旧方法和三星人工智能方法的一种混合，因为它使用人工智能来确定工程师们在电视上实现的最佳效果。不过，LG的版本还将包括考虑室内环境光(“AI亮度”)等方面，与大多数智能手机类似。虽然不完全是我们在这里讨论的，电视也将根据内容分析和调整音频。所以本质上它有点像更先进、更智能的“自动”图像和声音模式。

索尼没有把它的处理称为“人工智能”，但它的4K X-Reality Pro与三星的人工智能升级类似，利用一个广泛的图像数据库来通知它的图像校正。索尼的术语是“双数据库处理”。一个数据库用于确定图像的哪些部分需要降噪，另一个数据库用于确定哪些部分需要细节增强。

视频图像被分析和比较，正如索尼所说，一个“进化”的图像数据库，以确定如何最好地应用噪声减少和细节增强。

随着图像处理变得更好、更快、更便宜，期望从其他公司看到更多这种“智能”图像处理。电视制造商不可能知道每个人将在电视上展示的所有东西，但他们可以设计一个足够智能的处理器来确定你正在看什么，并确保电视能最好地展示它。这本身并不新鲜，但电视在这方面做得有多好仍在不断改善。

视频缩放已经有很长的路要走，但它不能代替真实的东西。然而，在我们等待更多4K和8K视频的时候，值得注意的是，如果你从高质量的内容入手，电视会变得多么“容易”。

HD-to-8K转换需要类似于DVD-to-HD转换的像素创建级别。但如果你从高清内容开始，再加上现代的处理能力，一台8K的电视在没有8K内容的情况下可能会比没有高清内容的早期高清电视更好看。

展望未来，预计会有更多的公司采用人工智能升级的某些版本或变体。这是提高图像质量的漫长马拉松中的又一小步。这里有一点缩放的改进，那里有一点高动态范围，突然之间电视看起来比几年前好多了。这就是进步。