电视进入4K/8K时代，高清片源不足痛点如何解？

集微网报道 近年来，越来越多的电视机用户倾向于购买4K甚至8K等超高清电视，希望足不出户地享受到影院级的影音体验。但随之而来的是很多高清电视用户发现可供播放的高清片源严重不足，这导致这些用户花大价钱买来的8K电视只能收看到4K甚至是2K的节目，让使用体验大打折扣。

在去年召开的2020世界超高清视频(4K/8K)产业发展大会上，中国超高清视频产业联盟秘书长温晓君表示，中国超高清视频产业的整体水平处在世界第一阵营之中，但产业的核心痛点在于多方面的供需结构不平衡，而其症结则是内容供给严重不足。温晓君指出，超高清内容制作成本高，内容供给不足导致消费者购买超高清电视后却享受不到超高清极致体验，严重挫伤消费者积极性。

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那么，有没有办法不增加片源成本，不改动家庭宽带网络的情况下获取到更好高清体验呢？

先天不足，后天来补。在现有的有限条件下，把原有的分辨率较低的视频通过软硬件处理方式转变为高清/超高清视频，貌似是时下在短时间内解决这一矛盾的有效方法。

这离不开强大的AI技术助力。作为AI超高清及智能视频产业的领军者，福建帝视信息科技有限公司（以下简称“帝视科技”）在这一领域已进行了多年探索，利用AI技术实现图片和视频的深度压缩和视觉增强，将低分辨率视频转化为4K甚至8K标准的视频。

通俗地说，AI影像增强就是一项底层图像处理任务，可从观测到的低分辨率图像重建出相应的高分辨率图像，达到增强图像细节的作用。

在这个过程中，帝视科技的整体解决方案重点是以软硬件高效配合的模式来处理影像增强任务。其中的“软件”是帝视科技专门开发的“超分算法”(Super Resolution，简称SR算法)，可以用较低的成本达成优异的影像增强效果，这一独创技术目前已经在诸多行业中得到应用实现；“硬件”则是高性能的AIPU，可对模型进行高精度低延时推理，从而保证在端侧实现流畅播放，与真高清片源无异的效果。

在这一算法下，帝视科技采用了安谋中国自主研发的“周易”AIPU作为硬件平台。“周易”针对超分网络的特点，优化编译功能，改进了处理单元，大幅提高硬件利用率，可以满足1080P到4K分辨率60帧/秒的高性能要求；同时，“周易”的中间数据隐藏技术可以大幅降低对内存的访问数据量，使访问数据量只有原始的1/10，降低了系统内存的成本。采用“周易”软件工具链编译和量化方式处理后，最终超分图像质量VMAF分数达到93分，满足对超分功能的性能和图像质量的需求。

“周易”人工智能处理单元（AIPU）是由安谋中国针对深度学习而自主研发的全新硬件IP。这种新的架构采用了统一的一套指令集实现了 AI 计算的各种功能，包含张量指令（Tensor Instructions）、特定 AI 操作的指令以实现定制的硬件加速单元，以及AI计算的标量指令，同时支持用户自定义硬件实现。凭借这一先进的设计，“周易”AIPU可以实现人工智能应用的完全可编程性和很好的能效。

超分算法优化效果对比图，左侧为优化前，右侧为优化后

经过SR算法处理后的图像质量甚至可以达到原生高分辨率图像的效果。这项应用在安防监控、卫星图像判读、数字高清图像、显微成像、视频编码通信、视频复原和医学影像等领域都有重要的应用价值。

2019年10月1日国庆节期间，在北京天安门广场大屏幕亮相的宣传片《北京2019》即由帝视科技提供画质增强服务。原先1080P的视频画质，经由帝视科技独家的AI画质增强技术提升到了4K超高清画质标准，完美呈现了首都北京的全新风貌。

在前不久召开的“2021世界超高清视频产业发展大会”上，工业和信息化部部长肖亚庆介绍，截至2020年底，我国4K超高清电视市场占比超过70%，8K电视正加速市场渗透。伴随着高清乃至超清视频在数码产品、安防监控、AIoT及智能汽车等行业的普及，高分辨率片源不足的瓶颈已成为行业迫切需要解决的问题。帝视科技依托AI视频画质增强技术，用低成本方法实现低分辨率片源向高分辨片源转化，为业界提供了一套行之有效的解决途径。  （校对/范蓉）