Με την εμφάνιση των τηλεοράσεων 4K UHD, οι κατασκευαστές χρειάζονταν έναν τρόπο για την προβολή περιεχομένου χαμηλότερης ανάλυσης σε ολόκληρη την οθόνη. Χωρίς upscaling, οι εικόνες χαμηλότερης ανάλυσης θα καταλάμβαναν μόνο ένα μέρος της οθόνης ή θα εμφανίζονταν με μεγέθυνση και μειωμένη ευκρίνεια. Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη διαφόρων τεχνολογιών upscaling, σχεδιασμένων για την προσαρμογή του Full HD και άλλων μορφών βίντεο χαμηλότερης ανάλυσης σε οθόνες UHD.
Το 2015, η Samsung παρουσίασε την τεχνολογία Remastering Engine, με στόχο τη βελτίωση της εμφάνισης περιεχομένου χαμηλότερης ανάλυσης στις τηλεοράσεις UHD. Ωστόσο, ο όρος Remastering Engine δεν ήταν άμεσα κατανοητός από τους καταναλωτές. Το 2016, η Samsung αντικατέστησε τον όρο με την πιο απλή ονομασία UHD Upscaling. Η νέα ονομασία συνδύαζε άμεσα δύο βασικές έννοιες — UHD και upscaling — κάνοντας πιο εύκολη την κατανόηση του σκοπού της τεχνολογίας.
Η βασική αρχή παρέμεινε ίδια. Η τηλεόραση λαμβάνει μια εικόνα χαμηλότερης ανάλυσης και την επεξεργάζεται ώστε να ταιριάζει στην υψηλότερη ανάλυση της οθόνης UHD.
Πώς λειτουργεί το upscaling
Το upscaling μετατρέπει βίντεο χαμηλότερης ανάλυσης σε μορφή κατάλληλη για οθόνη υψηλότερης ανάλυσης. Δεν μπορεί να επαναφέρει λεπτομέρειες που δεν υπήρχαν ποτέ στο αρχικό βίντεο, αλλά μπορεί να κάνει την εικόνα να φαίνεται πιο καθαρή και ομαλή σε μια οθόνη UHD.
Μια εικόνα Full HD έχει ανάλυση 1.920 × 1.080, δηλαδή 2.073.600 pixel.
Μια οθόνη UHD έχει ανάλυση 3.840 × 2.160, δηλαδή 8.294.400 pixel.
Επομένως, μια οθόνη UHD περιέχει τέσσερις φορές περισσότερα pixel από μια εικόνα Full HD.
Όταν περιεχόμενο Full HD προβάλλεται σε μια τηλεόραση UHD, η τηλεόραση πρέπει να δημιουργήσει επιπλέον pixel για να γεμίσει ολόκληρη την οθόνη. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται upscaling.
Η απλούστερη προσέγγιση είναι η αντιγραφή των υπαρχόντων pixel, όμως αυτό μπορεί να προκαλέσει εικόνα με μπλοκ, οδοντωτές άκρες και ορατά τεχνουργήματα. Οι σύγχρονες τηλεοράσεις χρησιμοποιούν αντίθετα αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας, οι οποίοι αναλύουν τα αρχικά pixel και τις περιοχές γύρω από αυτά για να υπολογίσουν τις τιμές των πρόσθετων pixel.
Ο επεξεργαστής μπορεί επίσης να αναλύει άκρες, υφές, αντίθεση και άλλα χαρακτηριστικά της εικόνας για τη βελτίωση του αποτελέσματος. Με άλλα λόγια, το σύγχρονο upscaling δεν είναι απλώς μεγέθυνση μιας εικόνας — συνδυάζει τη μετατροπή της ανάλυσης με τη βελτίωση της εικόνας.
Ως αποτέλεσμα, το περιεχόμενο που έχει υποστεί upscaling μπορεί να διαθέτει ομαλότερες μεταβάσεις, πιο καθαρές άκρες και λιγότερα ορατά τεχνουργήματα σε σύγκριση με μια εικόνα που έχει μεγεθυνθεί μέσω απλής αντιγραφής pixel.
Ο ρόλος των σύγχρονων επεξεργαστών
Όταν εμφανίστηκαν οι πρώτες τηλεοράσεις UHD, οι επεξεργαστές τους ήταν πολύ λιγότερο ισχυροί από αυτούς που χρησιμοποιούνται στις σύγχρονες τηλεοράσεις. Οι σημερινοί επεξεργαστές τηλεοράσεων μπορούν να εκτελούν πολύ πιο σύνθετη ανάλυση και επεξεργασία εικόνας. Οι αλγόριθμοι upscaling είναι επίσης ενσωματωμένοι απευθείας στο σύστημα επεξεργασίας της τηλεόρασης, επιτρέποντας στην τηλεόραση να μετατρέπει αυτόματα περιεχόμενο χαμηλότερης ανάλυσης ώστε να ταιριάζει στην ανάλυση της οθόνης.
Αυτές οι δυνατότητες επεξεργασίας συμβάλλουν στη μείωση των τεχνουργημάτων που μπορεί να εμφανιστούν όταν περιεχόμενο χαμηλής ανάλυσης προβάλλεται σε πάνελ υψηλής ανάλυσης και μπορούν να βελτιώσουν τη συνολική εμφάνιση της εικόνας.
Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη απέκτησε ολοένα μεγαλύτερη σημασία στο μάρκετινγκ των ηλεκτρονικών προϊόντων ευρείας κατανάλωσης, η Samsung και άλλοι κατασκευαστές τηλεοράσεων άρχισαν να χρησιμοποιούν τον όρο AI Upscaling για νεότερες τεχνολογίες επεξεργασίας εικόνας. Ο όρος μπορεί να είναι κάπως παραπλανητικός, καθώς το ίδιο το upscaling πραγματοποιείται από τον επεξεργαστή της τηλεόρασης με τη χρήση ειδικών αλγορίθμων που είναι ενσωματωμένοι στο σύστημα.
Ωστόσο, μοντέλα που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη μπορούν να συμμετέχουν στη διαδικασία. Για παράδειγμα, μπορούν να βοηθήσουν στην αναγνώριση του τύπου περιεχομένου που προβάλλεται — όπως αθλητικά, φύση ή άνθρωποι — και να καθορίσουν ποιοι αλγόριθμοι επεξεργασίας εικόνας είναι καταλληλότεροι για τον συγκεκριμένο τύπο σκηνής.
Η Samsung περιγράφει σήμερα την τεχνολογία της ως AI Upscaling, εξηγώντας την με τη φράση: «Το AI Upscaling χρησιμοποιεί τύπους που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη.»
Remastering Engine, UHD Upscaling και AI Upscaling
Η ορολογία της Samsung έχει αλλάξει με την πάροδο του χρόνου, αλλά αυτές οι τεχνολογίες έχουν τον ίδιο βασικό σκοπό — την επεξεργασία περιεχομένου χαμηλότερης ανάλυσης, ώστε να μπορεί να προβάλλεται πιο αποτελεσματικά σε μια οθόνη υψηλότερης ανάλυσης.
Το Remastering Engine ήταν ένας από τους πρώτους όρους που χρησιμοποίησε η Samsung στις τηλεοράσεις UHD για να περιγράψει την επεξεργασία εικόνας που είχε σχεδιαστεί για τη βελτίωση περιεχομένου χαμηλότερης ανάλυσης.
Το UHD Upscaling παρουσιάστηκε ως μια πιο σαφής και άμεση ονομασία, η οποία έδειχνε αμέσως ότι η τεχνολογία χρησιμοποιούνταν για την προσαρμογή περιεχομένου χαμηλότερης ανάλυσης σε οθόνες UHD.
Το AI Upscaling είναι η νεότερη ορολογία της Samsung και αντικατοπτρίζει την αυξανόμενη χρήση τεχνολογιών τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης στη σύγχρονη επεξεργασία εικόνας.
