Wybieramy telewizor ze sztuczną inteligencją

Sztuczna inteligencja znalazła zastosowanie w wielu rodzajach sprzętu RTV i AGD. Coraz więcej jest telewizorów, w których algorytmy AI są wykorzystywane do przetwarzania sygnału audio-wideo. Popularne jest wyszukiwanie treści za pomocą asystenta głosowego.

Czym więc jest sztuczna inteligencja w telewizorach? Mówiąc prosto, sztuczna inteligencja naśladuje ludzkie funkcje poznawcze, zwłaszcza pod względem uczenia się i rozwiązywania problemów na podstawie przetwarzania i bardzo dużych ilości informacji gromadzonych przez długi czas. Oznacza to, że urządzenia mogą teraz zapamiętywać, uczyć się oraz doskonalić swoje funkcje, aby lepiej dostosowywać się do potrzeb i upodobań użytkowników.

Jak rozpoznać, czy telewizor ma rozwiązania sztucznej inteligencji?

Pomocne będą w tym materiały marketingowe z opisami funkcji i filmy, w których znajdą się terminy związane ze sztuczną inteligencją. Do najczęściej pojawiających się należą:

AI (artificial intelligence) – sztuczna inteligencja;

machine learning – uczenie maszynowe, które stanowi podstawę sztucznej inteligencji opierającej się na automatyce. Wykorzystuje algorytmy do wykrywania wzorców w zbiorach danych i odpowiednio dostosowuje do nich działanie programu. Dzięki analizie danych urządzenie przewiduje rezultat lub podejmuje decyzję, co było dotychczas niemożliwe;

deep learning – uczenie głębokie. To podkategoria uczenia maszynowego, której zadaniem jest doskonalenie technik rozpoznawania głosu i przetwarzania naturalnego języka. Telewizor np. analizuje polecenia w języku polskim i stale zbierając dane, przetwarza je, uczy się i z czasem zwiększa poziom rozumienia nowych zwrotów;

sieci neuronowe – to odwzorowanie mechanizmów w analizie i przetwarzaniu danych odpowiadających neuronom w mózgu. Wszystkie otaczające nas obrazy, dźwięki, zapachy, smaki, a nawet ból czy łaskotanie odbieramy dzięki neuronom, co powoduje określone reakcje organizmu.

Wybierając telewizor ze sztuczną inteligencją, warto poszukać informacji o jego procesorze. (Fot. LG)

Asystenci głosowi – sztuczna inteligencja

Rozwiązania sztucznej inteligencji wprowadzają najwięksi producenci telewizorów: LG, Sony, Philips, Samsung, TCL. Łączą oni własne rozwiązania techniczne związane z wyszukiwaniem głosowym z rozwiązaniami z najpopularniejszych asystentów głosowych, jakimi są Asystent Google czy Amazon Alexa. To rozwiązanie jest już bardzo popularne w telewizorach nawet ze średniej półki z systemem Android TV i na innych platformach TV. Telewizor rozpoznaje język naturalny, dostosowuje się do niego i uczy nawyków użytkowników.

Asystent Google w telewizorze powinien mieć zakres informacji zgodny ze smartfonami. Oferuje największą bazę danych. Pomoże w wyszukiwaniu wielu informacji w takich dziedzinach jak biznes, edukacja, rozrywka (gry, muzyka, filmy), jedzenie i napoje, podróże i transport, pogoda, kalendarz, budzenie, smart home, zdrowie, fitness.

Procesor TCL AiPQ Engine Gen 2 firmy TCL wykorzystuje algorytmy uczenia maszynowego do przetwarzani obrazu i dźwięku. (Fot. TCL)

Jak korzysta się w praktyce z wyszukiwania głosowego?

W pilota wbudowany jest mikrofon do komunikacji z odbiornikiem TV. Jest on aktywowany specjalnym przyciskiem. Można wtedy wypowiadać hasła do wyszukiwania treści w Internecie lub komendy do obsługi telewizora. Dotychczasowe wyszukiwanie było jednokierunkowe – wypowiadane słowa były widoczne na ekranie w postaci tekstu. Teraz asystent odpowiada głosowo lub wyszuka treści, np. w serwisie YouTube.

Telewizory LG ze sztuczną inteligencją ThinQ używają algorytmów głębokiego uczenia, wykorzystując słownik z milionem kombinacji, i mają zdolność uczenia się nowych. Są w stanie nawet rozpoznać, co mówi do nich dziecko. Rozpoznawanie poleceń głosowych przypomina zwykłą konwersację. Zamiast całej sekwencji komend wystarczy powiedzieć jedno polecenie, ponieważ telewizor rozpoznaje kontekst wypowiedzi użytkownika. Im więcej razy powtarza się dane słowa, tym lepiej zostanie zapamiętany i skojarzony z czynnością, którą telewizor ma wykonać. Po dłuższym czasie poznaje potrzeby wszystkich domowników i różnicuje np. rekomendacje atrakcyjnych filmów do obejrzenia.

W telewizorach LG Electronics z systemem ThinQ AI obsługę telewizora umożliwia sterowanie głosowe w języku polskim. (Fot. LG)

Rekomendacje przy wyborze filmów

Także systemy rekomendacji filmów przy wykorzystaniu aplikacji VoD wykorzystują algorytmy sztucznej inteligencji. Korzysta z nich np. Netflix. W tym celu są tworzone tzw. „silniki rekomendacji”, czyli narzędzie podpowiadające widzowi treści, które mu się zapewne spodobają. Oferują odpowiednie filmy we właściwym czasie. Obejrzane filmy można oceniać, a system, analizując dotychczasowe polecenia, podsuwa następne pozycje. Odbywa się to na podstawie gromadzonych danych dostarczonych przez widza, uwzględniających koszyk zakupów, dobór seriali, tematykę, częstość oglądania, wydane pieniądze, porę zakupu i oglądania oraz wiele innych. Wypowiadając do mikrofonu pilota polecenia głosowe w języku polskim, takie jak „pokaż wszystkie filmy z udziałem tego aktora” lub „pokaż filmy podróżnicze po Afryce ”, dostarczamy informacji do systemu rekomendacji do analizy.

W odbiorniku TV Sharp 65BN5EA za pomocą głosu szybko uzyska się dostęp do rozrywki i otrzyma odpowiedzi na ekranie.

Obsługa głosowa funkcji telewizora

W najlepszych telewizorach marek: LG, Samsung, TCL dochodzi obsługa głosowa podstawowych funkcji urządzenia. Za pomocą wypowiadanych komend można zmieniać kanały czy regulować głośność telewizora. Do jego obsługi można wykorzystywać nie tylko proste komendy: „ścisz”, „głośniej”, ale też np. „wyłącz telewizor po zakończeniu programu”. W najnowszych telewizorach TCL do obsługi telewizora i wyszukiwania zbędny jest już pilot. Zestaw głośnomówiący wbudowany w ramę telewizora i zastępuje pilota. Po prostu mówimy tak jak do smartfona, a telewizor realizuje nasze polecenia związane z wyszukiwaniem treści czy obsługą odbiornika.

W TCL CX815TCL z Androidem TV pilota z mikrofonem zastąpiono zestawem głośnomówiącym montowanym w ramie telewizora. (Fot. TCL)

Sterowanie domowymi urządzeniami

Sztuczna inteligencja w telewizorze wraz z domowymi urządzeniami Internetu rzeczy (IoT) umożliwia głosowe zarządzanie sprzętami. Ekran staje się centrum zarządzania, np. pralką, oświetleniem, ogrzewaniem, klimatyzacją, alarmem. Firma LG nawiązała współpracę z firmami Google i Amazon. Dlatego osoby korzystające już z asystenta Google lub asystentki Amazon Alexa mogą bez problemu zintegrować te platformy z urządzeniami LG ThinQ. Oznacza to, że można poprosić Alexę zarówno o odtworzenie ulubionej piosenki, jak i o włączenie oczyszczacza powietrza LG, gdy w domu zrobi się trochę duszno.

Ekran w telewizorach LG dzięki sztucznej inteligencji (ThinQ AI) staje się centrum zarządzania, np. pralką, oświetleniem, ogrzewaniem, klimatyzacją, alarmem. (Fot. LG)

W telewizorze LT-JVC 58VA8000 Android TV firmowanego przez Google aktualizacja obejmuje trzy kolejne wydania. (Fot. JVC)

Procesor AI – przetwarzanie obrazu i dźwięku

Rynek telewizorów jest zdominowany przez telewizory Ultra HD 4K, zwiększa się popyt na telewizory 8K. Jednak ze względu na skromną liczbę kanałów TV Ultra HD 4K nadawanych na żywo konieczne jest skalowanie materiałów HD do 4K i do 8K. Dzięki temu widzowie mogą oglądać każdy film czy serial w 8K – niezależnie od rozdzielczości natywnej czy metody transmisji.

Technika AI oparta na uczeniu maszynowym analizuje treści i automatycznie zwiększa rozdzielczość materiałów o gorszej jakości do 4K lub 8K. Co ciekawe, może tworzyć detale, których nie było w oryginalnym materiale, aby poprawić obraz.

Mówiąc bardzo ogólnie, procesor w telewizorze w oparciu o algorytmy AI przetwarza ogromne bazy danych dotyczące materiałów wideo. Dysponują nimi najwięksi producenci telewizorów: Philips, Samsung, LG, TCL.

Chcąc się dowiedzieć, czy telewizor wykorzystuje sztuczną inteligencję do przetwarzania obrazu i dźwięku, trzeba poszukać informacji o procesorach w telewizorach. Co roku powstają ich nowe wersje.

Do najbardziej znanych należy procesor LG – α (Alpha) 9 Gen 4 AI to już jego czwarta generacja. Procesor korzysta z algorytmów AI Picture Pro, które rozpoznają na ekranie takie obiekty jak twarze i sylwetki osób. Rozróżnia też pierwszy plan i tło, przetwarzając każdy obiekt niezależnie, aby uzyskać bardziej przestrzenny efekt. Alpha 9 Gen 4 AI może rozpoznawać gatunek prezentowanej treści, co pozwala na dalsze optymalizowanie jakości obrazu i natężenia światła w scenach, a także dostosowywanie jasności obrazu do warunków otoczenia. Podobne mechanizmy znajdziemy w procesorach P5 AI piątej generacji w telewizorach marki Philips. Do przetwarzania obrazu są wykorzystywane sieci neuronowe i uczenie maszynowe do analizy milionów klipów testowych z unikalnej bazy danych stworzonej przez zespoły programistów Philips TV i TP Vision w ciągu ostatnich 30 lat. Algorytmy AI zapewniają lepszą równowagę między pięcioma najważniejszymi cechami obrazu: źródłem, kolorem, kontrastem, ruchem i ostrością, analizując wszystkie elementy treści klatka po klatce, aby odtworzyć znacznie bardziej realistyczny, naturalny obraz. Eksperci firmy TP Vision dodali dodatkową, szóstą kategorię, w której wykrywanie filmu łączy krajobraz/naturę, kolor twarzy/skóry, ruch/sport, ciemność/kontrast i inne. Funkcja AI automatycznie wybiera odpowiednią kategorię i analizuje wszystkie pięć kategorii, aby zapewnić równowagę między nimi w celu stworzenia najbardziej realistycznego obrazu.

W najnowszej serii telewizorów marki Samsung – Neo Quantum procesor wykorzystuje nawet 16 różnych algorytmów sieci neuronowych, z których każdy ma możliwość zwiększania rozdzielczości dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji i techniki głębokiego uczenia. Neo Quantum może zoptymalizować jakość obrazu do bliskiej 4K lub 8K niezależnie od jego oryginalnej jakości. Wcześniejsza wersja procesora Quantum 8K przy wykorzystaniu techniki „inteligentnego skalowania do 8K” poprawia jakość oglądanych materiałów, zbliżając ją do jakości oryginalnych materiałów wideo 8K. Dzięki temu widzowie mogą obejrzeć swoje ulubione filmowe produkcje czy własne archiwalne nagrania w zupełnie nowej odsłonie – z większym bogactwem kolorów, szczegółów i lepszym kontrastem. Z kolei funkcja adaptacji obrazu sprawia, że pora dnia czy oświetlenie panujące w pomieszczeniu przestają mieć znaczenie. Telewizor sam reaguje na panujące dookoła warunki i automatycznie reguluje jasność ekranu tak, aby nie umknął nam żaden szczegół.

Ostatni z prezentowanych procesorów AiPQ Engine Gen 2 firmy TCL, oparty na algorytmach uczenia maszynowego połączonych z rozległą wiedzą na temat ludzkiej percepcji wzrokowej optymalizuje kolory, kontrast i ostrość, umożliwiając oglądanie skalowanych treści telewizyjnych z mniejszych niż 4K rozdzielczości. Dzięki funkcji AI Super Resolution (AISR) możliwe jest skalowanie w górę klatka po klatce materiałów wideo niskich rozdzielczości do jakości 4K. Dodatkowo algorytmy rozmaite sceny: zielone krajobrazy, nocne, animację i ruch, a także niezależnie dostosowują ustawienia wyświetlanego obrazu dla pierwszego planu (twarze) oraz tła oraz gatunek wyświetlanego materiału (film, sport), co pozwala na konwertowanie treści bezpośrednio w telewizorze i wykorzystanie pełnego potencjału oferowanego przez wbudowany w nim ekran. Procesor audio AiPQ Engine Gen 2, oprócz funkcji rozpoznawania treści i ciągłego dostosowywania ustawień, ma również unikalny sposób wykrywania dźwięków otoczenia za pomocą ukrytych w telewizorze mikrofonów. Głośność treści wideo dostosowywana jest automatycznie w zależności od dźwięków otoczenia.

Algorytmy AI procesora P5 piątej generacji optymalizują obraz w telewizorach serii OLED806 / 856 Ambilight marki Philips. (Fot. Philips)

Dźwięk także z AI

Zwykle telewizory mają szereg ustawień obrazu, np. tryb filmowy czy sportowy, dopasowanych do danych treści, również pod kątem ścieżki audio. Technika sztucznej inteligencji automatycznie analizuje treści i charakterystykę scen, a następnie generuje jak najlepszy dźwięk. Kiedy na przykład oglądamy film, w którym główny bohater gra koncert, podkreślone zostaną te parametry dźwięku, które sprawiają, że będzie słyszalny taki sam dźwięk, jaki słyszą postacie w filmie. Kiedy po koncercie widzowie biją brawo, będziemy je słyszeć tak, jakbyśmy siedzieli wśród nich. Jeżeli postacie w filmie mówią, AI dostosowuje dźwięk tak, żeby wypowiadane słowa były dobrze słyszalne. Dzięki dostosowaniu dźwięku w poszczególnych scenach możemy cieszyć się jego najlepszą jakością niezależnie od rodzaju treści. Dźwięk analizowany jest w czasie rzeczywistym i niezależnie od tego, co się ogląda, będzie można się cieszyć większym poczuciem realizmu i klarowności dźwięku, aby przeżyć wrażenia bycia w centrum akcji. Na przykład w telewizorach QLED 8K marki Samsung dzięki nowemu systemowi głośników widzowie mogą doświadczać bardziej realistycznego brzmienia. Wrażenie to potęguje funkcja dźwięku podążającego za obiektem (OTS+), która wykorzystuje oprogramowanie oparte na sztucznej inteligencji w celu dostosowania ruchu do akcji rozgrywającej się na ekranie. Ponadto „aktywny wzmacniacz głosu” sprawia, że kiedy w pobliżu pojawia się dźwięk szumu wydobywającego się z czajnika albo za ścianą rozpoczynają się prace remontowe, już nie musimy odruchowo sięgać po pilota, aby pogłośnić telewizor. Funkcja sama wykrywa zmiany dźwiękowe. Kiedy hałas ucichnie, głośność automatycznie wróci do pierwotnego poziomu.

Atrakcyjne funkcje audio znajdziemy w  tegorocznych telewizorach OLED i NanoCell marki LG z wyższej półki. Procesor Alfa 9 Gen 4 AI jest wyposażony w nową wersję opracowanej przez LG funkcji AI Sound Pro. W roku 2021 wzbogacono ją o dwa ważne elementy. Pierwszy z nich to skalowanie do wirtualnego dźwięku 5.1.2-kanałowego. Przestrzenny dźwięk otrzymuje się przy użyciu głośników telewizora. Z kolei automatyczna regulacja głośności (Auto Volume Leveling) utrzymuje jej stały poziom podczas przełączania kanałów lub aplikacji streamingowych. Tym samym rozwiązuje problem, który od dawna przeszkadzał użytkownikom.