安卓平臺首個(gè) 4K 電影人像模式，vivo在造芯之路上一騎絕塵

如今越來(lái)越多人使用手機記錄生活，隨之而來(lái)的是用戶(hù)對手機拍攝體驗的關(guān)注度提升。影像能力已成為智能手機的重要技術(shù)高地之一，各手機廠(chǎng)商積極布局。

深耕影像領(lǐng)域十年的vivo 是其中的關(guān)鍵代表：2014年，vivo發(fā)布全球首款具備F/1.8超大光圈和光學(xué)防抖的智能手機XShot，是vivo 開(kāi)始向影像方向發(fā)展的有力證明。2016年， vivo將品牌副標識從“HiFi & Smart”更換為“Music & Camera”，代表影像成為了vivo重點(diǎn)發(fā)力方向之一。2019年，vivo確立了設計、影像、系統、性能四個(gè)長(cháng)賽道。正是這一年，vivo開(kāi)始走上自研芯片之路，持續投入影像賽道，從自研影像芯片V1到V2，做出良好口碑的X80、X90系列，再到最新推出6nm 制程的V3，可以看到vivo著(zhù)眼長(cháng)期技術(shù)創(chuàng )新，持續來(lái)打造軟硬件底層核心競爭力，夯實(shí)影像長(cháng)賽道。

瞄準獨立影像芯片賽道，長(cháng)遠布局
早在2017年，vivo X9s Plus 搭載和高通合作的獨立 DSP 影像優(yōu)化芯片。但如何更好地將主動(dòng)權掌握在自己的手里？通過(guò)自研芯片，將vivo眾多優(yōu)秀的自研算法放在硬件里，帶來(lái)極致算力與能效比，將“原來(lái)不可能的事成為可能”，來(lái)打造最可靠的護城河。據vivo內部的芯片專(zhuān)家表示，目前階段 vivo 的芯片戰略不是做大型的Soc，而是專(zhuān)注做自己擅長(cháng)的、具有 vivo 特色和差異化的功能。因此vivo緊鑼密鼓地布局影像芯片：2019 年底，手機行業(yè)開(kāi)始進(jìn)入高幀率時(shí)代，用戶(hù)對于移動(dòng)影像和性能的要求有所提高，不局限于拍出清晰的影像，而是進(jìn)一步期待獲得更專(zhuān)業(yè)的攝影體驗。洞察這些需求后，vivo想打造一顆影像+顯示增強類(lèi)的外掛芯片。歷時(shí)2年多、投入超300人的研發(fā)力量，2021年vivo自研出第一顆自研專(zhuān)業(yè)影像芯片V1。V1芯片擁有高性能、低功耗、低延時(shí)的特性，擁有實(shí)時(shí)對游戲降噪插幀的能力以及“黑光夜視”功能，在一些固定算法上可降低約50%的功耗。由vivo X70系列首發(fā)搭載，上市后獲得了良好的市場(chǎng)反響。2022年4月，vivo推出“V1+”版本，搭乘在vivo X80系列。在影像上，針對夜景視頻進(jìn)行更精細化調優(yōu)，讓手機達到專(zhuān)業(yè)級“夜視儀”的水準。還做到一“芯”二用，在游戲體驗上，支持多款游戲插幀實(shí)現144幀，同時(shí)降低功耗。V1、V1+芯片有效驗證了V系列自研芯片的巨大潛力，緊接著(zhù)在同年11月，vivo發(fā)布V2芯片，采用全新AI-ISP架構，片上內存單元、AI 計算單元、圖像處理單元大幅提升，更創(chuàng )新打造 FIT雙芯互聯(lián)技術(shù)，在vivo X90系列、vivo X Fold2、iQOO11系列搭載V2芯片，和Soc芯片組成“旗艦雙芯”。7月30日，vivo發(fā)布了全新一代 V3影像芯片，成為國內手機的重要里程碑。V3 采用 6nm 制程，能效比提升 30%。搭配多并發(fā)AI感知ISP架構和第二代 FIT互聯(lián)系統，V3 有效降低功耗，并顯著(zhù)提升效果。V3帶來(lái)了安卓平臺首個(gè) 4K 電影人像視頻模式，全自動(dòng)主題焦點(diǎn)檢測切換，實(shí)現電影機膚質(zhì)優(yōu)化和色彩處理。vivo成為首個(gè)實(shí)現安卓平臺 4K 級的拍后編輯功能的手機廠(chǎng)商。為何vivo要投入巨大來(lái)做獨立影像芯片？只為了給用戶(hù)極致的影像體驗。原來(lái)沒(méi)有獨立芯片時(shí)，各類(lèi)影像算法放在SoC、NPU上跑，占用其運算單元，并產(chǎn)生高功耗和發(fā)熱，難以長(cháng)時(shí)間運算。vivo通過(guò)全新設計的多并發(fā)AI感知-ISP架構和第二代FIT互聯(lián)系統，選擇一部分算力要求較高的算法“硬化”到V3上，SoC、NPU上只跑一些適合它們的算法，這樣一來(lái)，兩者協(xié)同運算將會(huì )極大的降低功耗，再加上V3的6nm制程加持，使之前因功耗等原因無(wú)法做到同時(shí)開(kāi)啟的一些算法功能實(shí)現了長(cháng)時(shí)間同時(shí)開(kāi)啟。充分利用兩個(gè)芯片的算力，實(shí)現高速協(xié)同計算，實(shí)現1+1算力大于2，但功耗小于2的效果。這意味著(zhù)處理器配合V3芯片，可以加快像素處理速度，用戶(hù)體驗會(huì )更好，所以上文說(shuō)V3是國內手機的“里程碑”?；仡檝ivo自研芯片歷程，始終堅持以用戶(hù)導向的產(chǎn)品體驗為原點(diǎn)，在用戶(hù)場(chǎng)景和自研技術(shù)雙輪驅動(dòng)下，不斷探索和突破，鑄造了V系列自研芯片的成功。
自適應DCG-HDR技術(shù)，持續發(fā)力移動(dòng)影像
除了打造 “外掛式”的芯片利器外，為了給用戶(hù)提供更為出色的HDR視頻拍攝體驗，在7月芯片行業(yè)知名的VLSI電路與技術(shù)研討會(huì )上，vivo提出全新的自適應DCG-HDR技術(shù)，提高HDR視頻拍攝效果同時(shí)大幅降低功耗，該技術(shù)在不久的將來(lái)可通過(guò)定制CMOS底層芯片而實(shí)現。在攝影中有個(gè)詞叫“動(dòng)態(tài)范圍”，代表相機在從最暗到最亮部分所能捕捉到的數據量。在顯示器、手機、平板電腦等設備上，高清影像通過(guò)高動(dòng)態(tài)范圍HDR技術(shù)將不同的曝光程度照片自動(dòng)合成一張來(lái)展現。我們在使用手機拍攝視頻時(shí)，如果沒(méi)有HDR，成像效果和自己眼睛所看到的會(huì )有一定的差距。而打開(kāi)HDR模式拍攝視頻時(shí)，功耗會(huì )大幅提升。目前基于圖像傳感器的移動(dòng)端HDR技術(shù)基本都是通過(guò)調節敏感度(ISO)及曝光時(shí)間來(lái)實(shí)現HDR視頻拍攝。其思路是采用多次讀取，然后合成，導致功耗增加。自適應DCG-HDR技術(shù)通過(guò)仿人眼視覺(jué)的逐像素自適應調制功能，植入圖像傳感器芯片中的自研IP實(shí)現，每幀只需讀取一次像素信息即可實(shí)現自適應DCG-HDR技術(shù)，從而大幅降低HDR視頻錄制時(shí)的功耗，適用于夜景、晴天戶(hù)外，夜光人像等復雜場(chǎng)景的視頻錄制。由此可見(jiàn)，隨著(zhù)用戶(hù)對影像期待值的不斷提高，vivo秉承以用戶(hù)體驗為導向，不僅通過(guò)自研V系列芯片的迭代升級，還投入打磨前沿影像技術(shù)，全鏈路不斷賦能移動(dòng)影像創(chuàng )新。
軟硬件協(xié)同，推動(dòng)創(chuàng )新
除了硬件外，移動(dòng)影像的發(fā)展離不開(kāi)算法算法在提供高質(zhì)量圖像和視頻體驗、壓縮和編碼、增強和處理、分析和識別等方面起到了重要作用。vivo對自研算法進(jìn)行全面升級，打造強大的軟硬件協(xié)同能力。目前，vivo自研算法矩陣包括1個(gè)引擎（vivo原像引擎VOIE）和2大系統（超感人像系統、蒼穹夜景系統，覆蓋不同的應用場(chǎng)景。vivo原像引擎從超清畫(huà)質(zhì)、臻彩還原、算力加速三個(gè)子模塊全面構建底層基礎算法能力，超感人像系統、蒼穹夜景系統則基于“真實(shí)世界-成像系統-后處理算法”移動(dòng)影像理論體系，結合人像和夜景的核心用戶(hù)場(chǎng)景打造而成。正所謂 “獨行快,眾行遠”，vivo 堅持自主研發(fā)+聯(lián)合研發(fā)雙輪驅動(dòng)，積極與SoC平臺廠(chǎng)商聯(lián)合創(chuàng )新，如首發(fā)三星GN1、在X80系列中與聯(lián)發(fā)科進(jìn)行合作、聯(lián)合索尼推出VCS仿生光譜技術(shù)、與高通8Gen2進(jìn)行雙芯聯(lián)動(dòng)，實(shí)現了4K芯片級“夜視儀”效果。并將一些優(yōu)秀算法、經(jīng)過(guò)用戶(hù)驗證的功能給SoC平臺廠(chǎng)商做優(yōu)化，從而促進(jìn)共同成長(cháng)。
造芯不易，堅持長(cháng)期主義
vivo 瞄準影像賽道，基于10年軟硬件的積累，實(shí)力不容小覷，  從V1到V3自研芯片，再到創(chuàng )新算法、優(yōu)化用戶(hù)體驗等來(lái)看，vivo將復雜留給自己，讓用戶(hù)便捷地帶來(lái)專(zhuān)業(yè)的移動(dòng)攝像體驗，打造“人性化的專(zhuān)業(yè)影像”，實(shí)現和用戶(hù)的“雙向奔赴”：據Canalys發(fā)布的2023年第二季度中國智能手機市場(chǎng)報告顯示，vivo市場(chǎng)份額穩居首位。當前處于經(jīng)濟存量時(shí)代，消費者換機周期延長(cháng)，移動(dòng)影像作為用戶(hù)關(guān)注度最高的功能，各家手機廠(chǎng)商都在“卷”，自研芯片成為新的突圍方向，同時(shí)也存在巨大挑戰。因為芯片本身的復雜性決定這是一個(gè)長(cháng)期投入巨大的人力、資金的方向，想取得芯片的成功絕非一日之功。加上大環(huán)境的不確定性，如華為芯片受阻、OPPO收縮哲庫業(yè)務(wù)線(xiàn)，造芯之路并不好走。但不管如何，為中國手機行業(yè)的出路不斷嘗試、勇于創(chuàng )新、努力前行的企業(yè)，都是值得尊敬的。而vivo等無(wú)懼挑戰，堅持“死磕”芯片技術(shù)，打造差異化產(chǎn)品的企業(yè)，未來(lái)我們也有許多的期待。

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