智能電視的核心技術(shù)分析

胡鑫海

摘 要 以計(jì)算機(jī)為代表的信息技術(shù)是人工智能技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，智能概念已經(jīng)滲透到我們的方方面面，文章結(jié)合對(duì)智能電視的使用體驗(yàn)，從信息的智能化處理角度，分析了智能語(yǔ)音、智能圖像和智能控制與搜索等典型的信息智能處理技術(shù)，并結(jié)合當(dāng)下的智能電視應(yīng)用狀況進(jìn)行了深入的技術(shù)分析，為進(jìn)一步理解和掌握智能技術(shù)提供參考。

關(guān)鍵詞 智能電視；智能語(yǔ)音；智能圖像；智能認(rèn)證

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）231-0095-02

從1837年莫爾斯發(fā)明電報(bào)機(jī)到1954年的第一臺(tái)彩色電視機(jī)，直到如今各種智能電視機(jī)的廣泛使用，給人們的生活帶來(lái)無(wú)窮的樂(lè)趣[1-2]。信息技術(shù)的發(fā)展給電視產(chǎn)業(yè)已經(jīng)帶來(lái)重大的變革，現(xiàn)在各個(gè)電視巨頭，如海信、長(zhǎng)虹、TCL等都逐漸推出相應(yīng)的智能電視。性能良好的硬件平臺(tái)和操作系統(tǒng)是智能電視發(fā)展的基礎(chǔ)，通過(guò)借助當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，滿足人們的多樣化需求。通過(guò)將最先進(jìn)的人工智能技術(shù)應(yīng)用到電視機(jī)上，可以提高電視的智能化水平，如可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音圖像識(shí)別，且能進(jìn)行智能控制與搜索[3]。智能電視作為一種典型的電子信息產(chǎn)品，發(fā)展水平與智能手機(jī)基本類似。

1 智能技術(shù)分析

1.1 智能語(yǔ)音處理

在人工智能大思想的指引下，人與機(jī)器的交流成為一主要難題。讓機(jī)器具有“聽(tīng)覺(jué)”，能夠識(shí)別人類下達(dá)的命令可以極大的便利其操作[4]。首先，對(duì)于老年人將非常便利，由于老年人年齡大電視機(jī)操作知識(shí)缺乏，所以對(duì)他們來(lái)說(shuō)，操作功能日益復(fù)雜的電視機(jī)十分困難。而當(dāng)電視識(shí)別使用者的命令后，進(jìn)行自我快速檢索，及時(shí)完成使用者所需要求，這也是電視智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)。在技術(shù)上，其主要是語(yǔ)音識(shí)別及語(yǔ)音合成技術(shù)，語(yǔ)音識(shí)別將用戶的口語(yǔ)轉(zhuǎn)化成文字，那么理所當(dāng)然需要應(yīng)用強(qiáng)大的云計(jì)算儲(chǔ)存龐大的語(yǔ)音知識(shí)庫(kù)完成操作，現(xiàn)今語(yǔ)音識(shí)別已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。部分電視將識(shí)別器安裝于電視機(jī)機(jī)體上，還有部分電視將其安裝于遙控器上，但這項(xiàng)技術(shù)仍存在許多問(wèn)題等待解決，就比如口音方言難識(shí)別，多用戶語(yǔ)音干擾難識(shí)別等問(wèn)題，設(shè)想可以借鑒美國(guó)蘋(píng)果公司語(yǔ)音系統(tǒng)Siri，使用前對(duì)主要使用者進(jìn)行語(yǔ)音采集，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，最終加以編碼分析，識(shí)別認(rèn)證主要涉及二至三人的語(yǔ)音，從而提高識(shí)別準(zhǔn)確程度，減小其他不必要的干擾語(yǔ)音不自主識(shí)別的影響。

1.2 智能圖像處理

機(jī)器的“視覺(jué)”也是人工智能的一個(gè)重要分支。電視機(jī)的圖像處理系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)字圖像信號(hào)按照具體的應(yīng)用要求進(jìn)行處理和分析。首先是圖像采集，為了減小圖像的失真現(xiàn)象，圖像采集多應(yīng)用攝像機(jī)，因?yàn)槠淇刹杉B續(xù)的圖像畫(huà)面。再將其數(shù)字圖像信息編碼壓縮傳送給視頻服務(wù)器IP模板，就視頻壓縮技術(shù)主要有DVD和MPEG-2運(yùn)用于電視機(jī)的圖像傳輸中，接下來(lái)進(jìn)行數(shù)字化預(yù)處理將每一個(gè)文字圖像分檢出來(lái)交給識(shí)別模塊進(jìn)行相關(guān)交叉處理識(shí)別分析，后在圖像處理模板中進(jìn)行圖像的分割，按照應(yīng)用的要求將圖像分割成各個(gè)具有獨(dú)立特征的區(qū)域再提取目標(biāo)區(qū)域，最終成像，完成圖像處理。近年來(lái)各個(gè)該方面的領(lǐng)軍品牌也在增加目標(biāo)對(duì)比度，完善識(shí)別系統(tǒng)獲得更加詳細(xì)的信息以及更加清晰的圖像，就實(shí)用方面，已將4K技術(shù)（即屏幕物理分辨率達(dá)到3840×2160）像素廣泛應(yīng)用于普通家庭生活中，未來(lái)還將出現(xiàn)8K，16K等推動(dòng)電視機(jī)這一顯像設(shè)備的發(fā)展，提高用戶觀影質(zhì)量和體驗(yàn)，推動(dòng)智能化發(fā)展。

1.3 智能控制與搜索

智能控制是具有智能信息處理，智能信息反饋和智能控制決策的控制方式，就AI研究方向來(lái)說(shuō)，其是致力于以計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類思維，主要就應(yīng)用于人機(jī)交互，那么在家居中若處于核心地位的電視機(jī)可以實(shí)現(xiàn)具有人類思維的人機(jī)交互，將開(kāi)啟一片的新天地。利用“專家系統(tǒng)”和大數(shù)據(jù)的處理可以記錄并統(tǒng)計(jì)出用戶較喜愛(ài)的節(jié)目類型并進(jìn)行相關(guān)推薦。其中遺傳算法作為一種非確定性的擬隨機(jī)優(yōu)化工具自然重要非凡，它具有并行計(jì)算，快速尋找全局最優(yōu)解等特點(diǎn)，切合應(yīng)用于智能化控制的參數(shù)，結(jié)構(gòu)或環(huán)境的最優(yōu)控制，帶給用戶最優(yōu)解得答案反饋，也可以擺脫機(jī)械、單調(diào)、簡(jiǎn)單、生硬的舊的語(yǔ)音提示等。為了能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)智能化語(yǔ)音交流，還需要神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的幫助，賦予電視機(jī)一定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行學(xué)習(xí)和調(diào)整的自我適應(yīng)控制。而智能控制本就是高層控制，使其對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)進(jìn)行有效的控制，在生活中可應(yīng)用于對(duì)其他智能化家用電器的智能化同一控制，減少用戶反復(fù)的不必要操作，真正實(shí)現(xiàn)“一家一主”。就技術(shù)方面，中國(guó)小米公司正向該方面努力邁進(jìn)，2018年11月30日小米宣布與瑞典家居宜家公司合作接入宜家全系列智能照明產(chǎn)品系統(tǒng)，與此同時(shí)美的、海爾、長(zhǎng)虹等也陸續(xù)推出智能冰箱，空調(diào)等。那么身居核心地位的電視機(jī)在原有智能化基礎(chǔ)上，應(yīng)具有更高的目標(biāo)，即統(tǒng)一控制其他智能化較低的家用電器，這一技術(shù)將極大便利用戶，提高促進(jìn)電器的智能化和利用率，這項(xiàng)技術(shù)將具有廣闊的發(fā)展前景。

2 智能電視的核心技術(shù)分析

2.1 智能電視的概念[5-6]

智能電視是以Internet應(yīng)用技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展的搭載開(kāi)放式操作系統(tǒng)芯片的家用電器，其具有高速處理器和一定的儲(chǔ)存空間，用以運(yùn)行儲(chǔ)存一定的運(yùn)用程序。并具有智能操作系統(tǒng)，用戶可自行安裝、運(yùn)行和卸載應(yīng)用程序，不斷對(duì)其功能進(jìn)行補(bǔ)充更新。最主要的功能是其可連接互聯(lián)網(wǎng)，具備多種方式的交互應(yīng)用，如圖1所示。

其關(guān)鍵技術(shù)在于芯片技術(shù)和顯示技術(shù)。就芯片技術(shù)而言，智能電視需要完成解碼顯示功能和運(yùn)行操作系統(tǒng)及多樣化應(yīng)用程序，所以在幾經(jīng)嘗試后，設(shè)計(jì)出單芯片和雙芯片兩種，現(xiàn)以單芯片為主。其CUP現(xiàn)今主要以X86為主，X86運(yùn)算性能強(qiáng)，對(duì)機(jī)體損害小，同時(shí)從環(huán)保節(jié)能的角度分析X86也更具有運(yùn)用的合理性。而顯示技術(shù)實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)的CRT到LED技術(shù)（Liquid？Crystal？Display）更薄、更輕、成像更清晰，同時(shí)也更環(huán)保，將智能化與綠色可持續(xù)發(fā)展有效結(jié)合，在綠色道路上發(fā)展前行。目前智能化電視已成為一項(xiàng)潮流趨勢(shì)。

2.2 電視的智能認(rèn)證技術(shù)

在智能領(lǐng)域里的電視機(jī)，可完善對(duì)電視機(jī)健康安全的監(jiān)控和篩選。將電視導(dǎo)購(gòu)，詐騙廣告等篩查并舉報(bào)過(guò)濾，針對(duì)現(xiàn)在老年人上當(dāng)受騙情況的屢次發(fā)生，該項(xiàng)技術(shù)將減少這樣慘劇發(fā)生的幾率。還有一部分群體的健康也非常重要——兒童。兒童處于心智不成熟時(shí)期，身心健康的發(fā)育非常重要，那么面對(duì)現(xiàn)在成百上千的電視節(jié)目應(yīng)在兒童觀看時(shí)加以篩選和限制。綜上所述可以在電視的智能芯片中添加部分技術(shù)，使其在用大數(shù)據(jù)處理電視節(jié)目時(shí)，同時(shí)標(biāo)記篩查不良詐騙廣告，并上傳公安網(wǎng)絡(luò)，從根源上打擊該現(xiàn)象，切實(shí)維護(hù)老年人群體的權(quán)益，防止老年人上當(dāng)受騙。還可以在電視系統(tǒng)中添加“兒童模式”，篩選適合不同年齡段兒童觀看的電視節(jié)目，過(guò)濾不健康的廣告，同時(shí)將教育有機(jī)結(jié)合起來(lái)，適當(dāng)添加部分教育頻道，讓孩子在休閑娛樂(lè)時(shí)也可以快樂(lè)學(xué)習(xí)，豐富知識(shí)。

電視機(jī)還可以添加多屏操作系統(tǒng)，即：將電視總的大屏幕分成四個(gè)小屏幕，分別配備四到五個(gè)專用眼鏡，每個(gè)眼鏡上可與電視機(jī)藍(lán)牙連接，切換不同的頻率眼鏡成像不同的獨(dú)立的頻道，其音響設(shè)備可置于眼鏡側(cè)邊邊框處，迷你音箱也減少了電視機(jī)功放的噪音污染，同時(shí)該技術(shù)可解決家庭中不同年齡階段的人同時(shí)看電視不對(duì)口味的煩惱。

2.3 電視的智能檢索與匹配技術(shù)

隨著電子科技技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，智能手機(jī)已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的產(chǎn)品，現(xiàn)今出門(mén)可以不帶背包可以不帶錢包但不可以不帶手機(jī)，所以手機(jī)與電視機(jī)進(jìn)行連接，從而進(jìn)行交流和互動(dòng)成為許多人研究的方向。首先可進(jìn)行最原始的USB數(shù)據(jù)線連接，當(dāng)然這也是非常傳統(tǒng)的方法，其存在數(shù)據(jù)線不夠長(zhǎng)，影響看電視時(shí)手機(jī)的使用，限制房間中其他人的行動(dòng)等，所以這一種方法漸漸改革。接下來(lái)是MHL連接方式，MHL是移動(dòng)終端高清影音標(biāo)準(zhǔn)接口，是一種連接便攜式標(biāo)準(zhǔn)連接口，但支持MHL的手機(jī)較少，還有一種匹配方式—DLNA，它是由移動(dòng)設(shè)備在內(nèi)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通，這樣更方便，更快速。

3 結(jié)論

智能電視這一概念被提出后，電器智能化發(fā)展被推到新的高度，而電視機(jī)的智能化發(fā)展也將直接決定家用電器智能化程度發(fā)展水平。同時(shí)人工智能也將會(huì)是社會(huì)進(jìn)步的必經(jīng)之路，本文就現(xiàn)今電視機(jī)智能化展開(kāi)了調(diào)研，并對(duì)未來(lái)提出展望，不斷進(jìn)步，不斷創(chuàng)新，電視機(jī)將開(kāi)創(chuàng)電視媒體的新時(shí)代。

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