手机厂商硬件之争止歇
2018-01-02
像素、耳机孔挡道,智能手机“后半生”怎么玩?
地铁的平面广告,一年四季都在变,手机广告一直是主角之一。2017年的手机广告,逆光、夜景拍照成为诉求的焦点,像素的高低之争慢慢隐退。
最近几年,手机和摄像头成为一对CP,摄像头的像素从30万到100万、200万、500万到1000万,最终突破2000万。摄像功能日渐强悍的手机还革了相机的“命”,家用数码相机的市场被日渐蚕食。
不过,手机像素越过2000万门槛之后,摄像头在硬件上碰到天花板,各大手机厂商比拼像素量级的游戏玩不下去了。不仅仅是摄像头,智能手机再进入“全面屏”时代后,3.5 毫米耳机接口也太大了。智能手机进入“后半生”后,要怎么找到新的卖点玩下去?
摄像头往事
摄像头的运用最早是在电脑上,现任黑芝麻智能科技有限公司CEO单记章经历了摄像头从电脑运用到手机的完整轨迹。2000年前后,单记章当时所在的Omnivision(豪威科技)尝试将摄像头放入电脑中,以供消费者拍照并分享。
然而,这次尝试却受到市场冷落,受限于当时龟速的网络状况,照片难以被传输和分享,无奈之下Omnivision转战移动端。2000年9月,日本手机制造商夏普发布世界第一款带有摄像头的手机J—SH04,Omnivision正是这款手机的供应商之一。
不过,对于单记章和他所在的手机摄像头团队而言,其实并不轻松。“那时并不确认这个市场,随时担心这个市场会死掉。”
2002年,诺基亚7650搭载30万摄像头;2005年,索尼爱立信K750i将像素提升至200万;2010年,iPhone面世,其后置摄像头拥有500万像素;随后,技术开始井喷,800万、1300万、2100万,短短几年内摄像头的精度越来越高。
iPhone诞生之前,Omnivision的出货量只有2000个左右,后来变成一天300万个,一年相当于10亿个。据悉,Omnivision曾在全球图像传感器市场占有高达40%的份额。
市场研究机构IDC最新预计,2017年,全球智能手机的出货量将达到15亿部,到2021年,预计将增长至17亿部。
每一部智能手机都至少有两个及以上的摄像头,仅仅手机对摄像头数据处理的需求,就是一个充满无比想象力的市场。亲眼目睹图像市场的巨大前景,单记章选择离开Omnivision,与中学同学刘卫红一起创业,目前,黑芝麻已经与国内一些手机设计公司共同量产推出双目摄像头。
硬件“硬”不起来
好景不长,科学家们发现要在有限的手机物理空间中再次提升画面质量,似乎有些困难。于是,双摄像头方案被手机厂商争相运用。在这个方案中,软件算法为其最终成像效果提供强有力的支持。
“比如,在夜晚的环境中需要多帧曝光,要把好多帧叠加起来,但是又不能简单叠加,因为你的位置是始终在移动——这样的设计原理,硬件已经难以做到了,必须依赖算法去处理。”单记章说。
事实上,在图像感知领域,硬件的难以突破由来已久,即便是在整个人工智能的发展历程中,硬件计算能力不足始终是制约其发展的瓶颈之一。可可资本合伙人李笙凯表示,虽然深度学习和GPU的利用对视觉硬件的处理计算能力有很大的提高,但目前市面上还没有行之有效的解决方案。
“如何应对不断上涨的计算量是图像处理中最难的部分之一。”图漾科技副总经理徐韬向记者透露,960P的深度摄像头如果想要更进一步做成1080P的话,换一个基础摄像头其实并不难,但精度的提高将导致计算量的大幅上涨,把握如此之高的计算量才是难点。
此外,现阶段的很多硬件在物理上已经达到极限,难以升级,比如图像传感器。“由于载体本身的大小限制,摄像头需要做得很小,这就导致传感器的感光点也越做越小。有人研发还在做0.9微米,但这个性能已经很差了。靠这些东西提高也会有一定的空间,但真的非常难。”单记章分析。
更为严峻的是,业内诟病已久的成本过高问题也一直难以找到解决方法。李笙凯说,“比如高精度摄像头和多线束激光雷达等传感器,其部件成本是近百万的。这也成为制约自动驾驶技术落地的因素之一。”
“图像感知技术正处于发展阶段,还有很长的路要走,比如软件算法也还需要5-10年甚至20年的积累突破。”在李笙凯看来,行业的技术壁垒和应用壁垒一直都存在,市场的完全爆发还需要两到三年的时间。
摄像头找到新金主
虽然摄像头暂时无法满足智能手机的“野心”,但它们并不缺少金主。随着人工智能产业的发展,从图像的获取、传导到计算、理解、反馈,再到应用层面的仓储物流、智能駕驶,围绕在摄像头身前身后的生意模式正在渐次展开。
平安证券发布的《人工智能图像识别专题报告》显示,截至2016年初,在所有AI领域的企业中,聚焦于图像感知的公司数量总计有185家(包括通用层和应用层),仅次于最火的机器学习。而其截至2016年初的累计融资总额更是超过11亿美元。
“深度摄像头相当于机器的眼睛,可以测量出包裹的长宽高。再配合电子称重机,便可以按照它们各自的尺寸来归类。”图漾科技的副总经理徐韬说,图漾几家物流企业的供应商之一,他们提供的深度摄像头可以帮助企业将不同大小的包裹分门别类。除了在物流领域,图漾科技也在为安防、体感娱乐、工业智能等领域提供解决方案。
同图漾科技一样,海康威视也推出其工业级的相机产品;旷世科技、商汤科技则更加聚焦在人脸识别领域,提供各类解决方案;以色列企业Mobileye则在高级辅驾领域更加得心应手;黑芝麻也将结合他们在图像和机器学习方面的产业经验和技术实力,做出更优化的视觉感知方案,从而达到使移动智能应用、高级辅驾甚至自动驾驶等更易于被终端厂家接受的目的。
平安证券报告显示,2020年全球生物识别市场规模将达250亿美元,5年内年均增速约14%;机器视觉也将在2018年达到50亿美元的市场规模。
被3.5毫米卡住了
摄像头厂商们尚能继续讲自己的新故事,手机厂商们却面临一个个新难题。
2017 年毫无疑问是全面屏的一年,各大厂商相继推出全面屏手机。不过,对于全面屏这一概念,很多用户仍存有疑问。在他们眼中 18:9 的屏幕还远远称不上全面屏,至少要达到iPhone X 或者是三星 S8 那样的水准才能勉强称得上是全面屏。然而,这种程度的全面屏对于厂商的做工要求很高。
为了实现全面屏,iPhone X去掉3.5毫米耳机口,而三星 S8 系列虽然保留3.5毫米接口,但出于安全考虑,为了给全面屏让出更多空间,只能选择缩小手机电池容量。可见,为了实现这一设计,以目前的工艺要做出很大妥协。
要知道,全面屏挤占原先用于放置手机天线的空间,如何设计手机天线,在既不影响手机信号情况下,又能保证手机的屏占比?为了实现这一点,多数厂家做出巨大努力,在这条路上,为了保证成本和良率,大多数厂家屈服了,转而选择18:9的“全面屏”手机。
而拿掉3.5毫米接口的手机厂商都不约而同地选择 USB-C 接口。然而,USB-C 只是手机接口的一种标准,并不等价于高速数据传输。所以在 USB-C 形态接口出现时,有一部分厂商将手机的接口做成USB-C 形状,但实际传输速度却让人失望。
手机厂商们试图转向蓝牙手机寻找解决方案。全世界都知道苹果发布了称得上是革命性的蓝牙耳机 AirPods ——与 EarPods 外形一般,不过少了线缆的束缚,同时它的两侧还能进行交互,搭载了苹果自己研发的 W1 芯片,在功耗上和易用性上相较于同类型的蓝牙耳机要好很多。
不过,依然有一部分用户对于蓝牙耳机的音质心有芥蒂。在早期,蓝牙传输速率有限的情况下,音频必须要经过极大的压缩才可能通过无线的方式输出。早期音频传输是转换成 SBC 格式进行传输,音质损失很大。即便蓝牙传输技术不断进步,它传输的仍是受损音频。
耳机接孔难搞,蓝牙传输不完美,摄像头厂商们有了新金主也没有必要短时间内死磕像素这一关,这样看来,全面屏对于智能手机来说,并不是个好时代。