日志
2021 LT10｜谈vivo V1影像芯片技术领先性
2021-12-20 09:23
中关村在线认为，2021年vivo推出的V1影像芯片可以参与本次终极评选。vivo V1影像芯片融合了vivo对手机摄影的诸多思考，通过其高算力、低时延、低功耗的特点，在为手机带来更快处理速度以及更低延迟性的同时，也能大幅降低整体功耗水平，很好解决了算力和功耗这对难以调和的矛盾体，引领手机影像进入“硬件级算法时代”。 行业驱动引领 随着手机摄影从娱乐需求转向生产力工具、消费者拍摄需求的增加，手机影像面临着算力需求大和功耗高的双重问题。尤其是在复杂光源的夜景以及拍摄视频时，运算量呈指数级增长，对手机的算力提出了更高的要求。传统的软件解决方案，并不能很好的满足这一需求。 同时，vivo在定制专业芯片升级用户体验上积累了大量经验：在vivo X1、X Play中，vivo就将定制Hi-Fi芯片放入手机，提升手机行业的音频体验。到2017年，vivo将定制的DSP图像芯片放入到X9 Plus中，提升整个手机行业的影像HDR表现。  首款搭载V1芯片的vivo X70 Pro+手机 基于洞察用户需求与自身设计经验的积累，通过与手机SoC厂商深度合作，vivo完成了首颗自主研发的专业影像芯片：V1芯片。完整项目研发历时24个月，投入研发团队超300人，V1芯片拥有高算力、低时延、低功耗的特性，通过与主芯片软件算法协作，实现软硬结合，大幅提升用户的影像体验。 技术创新引领 vivo V1芯片作为服务高速计算成像的专业影像芯片，是一颗全定制的特殊规格集成电路芯片。在整体影像系统设计中，V1芯片可搭配不同主芯片和显示屏，起到扩充ISP高速成像算力，释放主芯片ISP负载的作用，同时服务用户拍照和录像的需求，兼容兼得。  V1芯片与主芯片协作，效果兼容兼得 在既定的业务下，V1芯片既可以像CPU一样高速处理复杂运算，也可以像GPU和DSP一样，完成数据的并行处理。但不同的是，V1芯片在处理特定任务时具有高性能，低功耗的特点。面对大量的复杂运算，V1芯片在能效比上相比DSP和CPU有指数级提升。  面对大量复杂运算，V1芯片在能效比上相比DSP和CPU有指数级提升 为实现其同期处理能力最大化，vivo创新的优化了数据在芯片内部的储存架构和高速读写电路，让V1芯片拥有等效32MB的超大缓存，超越了目前旗舰级桌面电脑处理器16MB到24MB的数量级，读写速度高达35.84Gbps，做到1080P 60FPS的实时降噪插帧能力。 在主芯片ISP强大成像能力基础上，叠加V1内计算成像算法，得到1+1>2的成像效果。同时提升效果也并不意味着就要牺牲功耗，通过将软件算法转移至V1芯片的专用硬件电路中，复杂的计算成像功能不仅存在于成片中，在默认拍照和录像预览下即可开启。在高速处理同等计算成像算法时，相比软件实现的方式，V1芯片的专用算法硬件电路功耗降低了50%，做到能力更强，能耗更低。 用户体验引领 在vivo V1芯片的加持下，vivo X70 Pro+支持实时预览成片、手动调节曝光及夜景视频3大功能。 得益于V1在高速数据处理方面的优势所在，vivo X70 Pro+能够在低功耗条件下实现实时预览，创作者在拍照预览界面即可看到接近成片的亮度效果并手动调节想要的曝光强度，期间手机会提示夜景拍摄所需时间并保证手机稳定性。  在V1芯片加持下，拍摄时可支持实时预览成片、手动调节曝光 在低光录像场景中，vivo V1芯片可以在低功耗条件下运行MEMC去噪和插帧，配合主芯片ISP原有的降噪功能实现二次提亮二次降噪。进一步提升手机夜景视频效果的同时，相比纯软件的实现方式，V1的算法功耗降低了50%。也就是说，vivo X70 Pro+可以录制更长时间的夜景视频。 同时作为一款专业影像芯片，vivo V1芯片的能力并不止步于手机摄影。近年来，手游成为不少人使用手机时不可忽视的需求之一，而高帧率高分辨率的手游对于手机的性能与功耗都提出了不小的挑战。而得益于vivo V1的加持，手机可以实现游戏MEMC帧率增强，在两帧画面中补充一帧过渡动画进而实现最高120Hz的实时游戏帧率。  V1芯片通过游戏插帧，在感受流畅画面的同时进一步压低功耗 vivo V1芯片提供两种游戏模式：提升帧率模式和高帧低功耗模式。前者可以借助V1芯片的计算能力实现对游戏原生帧率的超越，画面拖影、卡顿感等显著减少，越级感受120帧高刷游戏画面的流畅。后者则是通过V1芯片进行游戏插帧，将原生60帧游戏插帧到90帧，在感受流畅画面的同时进一步压低功耗。 总结 作为系统性技术工程，影像技术研发需要平台、器件、算法等各方面的共同协作，算法与硬件缺一不可。通过V1芯片，vivo将引领手机影像行业的下一个时代——“硬件级算法时代”。而软硬件的进一步融合，也将带给用户更加出色的手机影像体验。 能够被评选为LT10中的一员，代表着vivo V1影像芯片具备强大的核心技术和引领产业发展的领导力。依托于技术研发实力、技术创新能力以及技术拓展潜力，不断为用户提供运行速度更快、效能更好且体验更佳的优质产品，并持续推动产业发展。 |
