С появата на 4K UHD телевизорите производителите се нуждаеха от начин за показване на съдържание с по-ниска разделителна способност на целия екран. Без мащабиране изображенията с по-ниска разделителна способност биха заели само част от екрана или биха изглеждали увеличени с намалена рязкост. Това доведе до разработването на различни технологии за мащабиране, предназначени да адаптират Full HD и други видеоформати с по-ниска разделителна способност към UHD дисплеите.
През 2015 г. Samsung представи технологията Remastering Engine, предназначена да подобри изгледа на съдържанието с по-ниска разделителна способност на UHD телевизорите. Терминът Remastering Engine обаче не беше достатъчно ясен за потребителите. През 2016 г. Samsung замени термина с по-простото UHD Upscaling. Новото име директно съчетаваше две ключови понятия — UHD и мащабиране — което улесни разбирането на предназначението на технологията.
Основният принцип остана непроменен. Телевизорът получава изображение с по-ниска разделителна способност и го обработва, за да го съобрази с по-високата разделителна способност на UHD дисплея.
Как работи мащабирането
Мащабирането преобразува видео с по-ниска разделителна способност във формат, подходящ за дисплей с по-висока разделителна способност. То не може да възстанови детайли, които никога не са присъствали в оригиналното видео, но може да направи изображението да изглежда по-рязко и по-плавно на UHD екран.
Изображението Full HD има разделителна способност 1 920 × 1 080, или 2 073 600 пиксела.
UHD дисплеят има разделителна способност 3 840 × 2 160, или 8 294 400 пиксела.
Следователно UHD дисплеят съдържа четири пъти повече пиксели от Full HD изображението.
Когато Full HD съдържание се показва на UHD телевизор, телевизорът трябва да създаде допълнителни пиксели, за да запълни целия екран. Този процес се нарича мащабиране.
Най-простият подход е да се дублират съществуващите пиксели, но това може да доведе до блоковидно изображение, назъбени ръбове и видими артефакти. Съвременните телевизори вместо това използват алгоритми за обработка на изображения, които анализират оригиналните пиксели и областите около тях, за да изчислят стойностите на допълнителните пиксели.
Процесорът може също да анализира ръбове, текстури, контраст и други характеристики на изображението, за да подобри резултата. С други думи, съвременното мащабиране не е просто увеличаване на изображението — то съчетава преобразуването на разделителната способност с подобряване на изображението.
В резултат мащабираното съдържание може да има по-плавни преходи, по-остри ръбове и по-малко видими артефакти в сравнение със съдържание, увеличено чрез просто дублиране на пикселите.
Ролята на съвременните процесори
Когато първите UHD телевизори се появиха, техните процесори бяха много по-малко мощни от тези, използвани в съвременните телевизори. Днешните телевизионни процесори могат да извършват много по-сложен анализ и обработка на изображения. Алгоритмите за мащабиране също са директно интегрирани в системата за обработка на телевизора, което позволява на телевизора автоматично да преобразува съдържание с по-ниска разделителна способност, така че то да съответства на разделителната способност на дисплея.
Тези възможности за обработка помагат за намаляване на артефактите, които могат да се появят при показване на съдържание с ниска разделителна способност върху панел с висока разделителна способност, и могат да подобрят цялостния вид на изображението.
С нарастването на значението на изкуствения интелект в маркетинга на потребителската електроника Samsung и други производители на телевизори започнаха да използват термина AI Upscaling за по-новите технологии за обработка на изображения. Терминът може да бъде донякъде подвеждащ, тъй като самото мащабиране се извършва от процесора на телевизора с помощта на специални алгоритми, интегрирани в системата.
Моделите, базирани на изкуствен интелект, обаче могат да участват в процеса. Например те могат да помогнат за определяне на типа съдържание, което се показва — като спорт, природа или хора — и да определят кои алгоритми за обработка на изображения са най-подходящи за съответния тип сцена.
В момента Samsung описва технологията си като AI Upscaling, като я обяснява с фразата: „AI Upscaling използва формули, базирани на изкуствен интелект.“
Remastering Engine, UHD Upscaling и AI Upscaling
Терминологията на Samsung се е променяла с течение на времето, но тези технологии имат една и съща основна цел — обработване на съдържание с по-ниска разделителна способност, така че то да може да бъде показано по-ефективно на екран с по-висока разделителна способност.
Remastering Engine беше един от ранните термини, използвани от Samsung при нейните UHD телевизори за обозначаване на обработката на изображения, предназначена да подобри съдържанието с по-ниска разделителна способност.
UHD Upscaling беше въведен като по-ясно и директно наименование, което веднага показваше, че технологията се използва за адаптиране на съдържание с по-ниска разделителна способност към UHD дисплеи.
AI Upscaling е по-новата терминология на Samsung и отразява все по-широкото използване на технологии, базирани на изкуствен интелект и машинно обучение, при съвременната обработка на изображения.
