S príchodom televízorov 4K UHD potrebovali výrobcovia spôsob, ako zobrazovať obsah s nižším rozlíšením na celej obrazovke. Bez upscalingu by obrazy s nižším rozlíšením zaberali iba časť obrazovky alebo by boli zväčšené so zníženou ostrosťou. To viedlo k vývoju rôznych technológií upscalingu určených na prispôsobenie Full HD a ďalších videoformátov s nižším rozlíšením UHD displejom.
V roku 2015 spoločnosť Samsung predstavila technológiu Remastering Engine, ktorá bola určená na zlepšenie vzhľadu obsahu s nižším rozlíšením na UHD televízoroch. Pojem Remastering Engine však nebol pre spotrebiteľov okamžite zrozumiteľný. V roku 2016 Samsung tento pojem nahradil jednoduchším názvom UHD Upscaling. Nový názov priamo spájal dva kľúčové pojmy — UHD a upscaling — vďaka čomu bolo jednoduchšie pochopiť účel tejto technológie.
Základný princíp zostal nezmenený. Televízor prijme obraz s nižším rozlíšením a spracuje ho tak, aby zodpovedal vyššiemu rozlíšeniu UHD displeja.
Ako funguje upscaling
Upscaling prevádza video s nižším rozlíšením do formátu vhodného pre displej s vyšším rozlíšením. Nedokáže obnoviť detaily, ktoré v pôvodnom videu nikdy neboli, ale môže spôsobiť, že obraz bude na UHD obrazovke pôsobiť ostrejšie a plynulejšie.
Obraz Full HD má rozlíšenie 1 920 × 1 080, teda 2 073 600 pixelov.
UHD displej má rozlíšenie 3 840 × 2 160, teda 8 294 400 pixelov.
UHD displej preto obsahuje štyrikrát viac pixelov ako obraz Full HD.
Keď sa obsah Full HD zobrazuje na UHD televízore, televízor musí vytvoriť ďalšie pixely, aby vyplnil celú obrazovku. Tento proces sa označuje ako upscaling.
Najjednoduchší prístup spočíva v duplikovaní existujúcich pixelov, čo však môže viesť k blokovitému obrazu, zubatým okrajom a viditeľným artefaktom. Moderné televízory namiesto toho používajú algoritmy spracovania obrazu, ktoré analyzujú pôvodné pixely a oblasti okolo nich, aby vypočítali hodnoty ďalších pixelov.
Procesor môže tiež analyzovať hrany, textúry, kontrast a ďalšie vlastnosti obrazu, aby zlepšil výsledok. Moderný upscaling teda nie je len zväčšovanie obrazu — kombinuje konverziu rozlíšenia so zlepšením obrazu.
Výsledkom môže byť obsah po upscalingu s plynulejšími prechodmi, ostrejšími hranami a menším počtom viditeľných artefaktov v porovnaní s obrazom zväčšeným jednoduchým duplikovaním pixelov.
Úloha moderných procesorov
Keď sa objavili prvé UHD televízory, ich procesory boli oveľa menej výkonné ako procesory používané v moderných televízoroch. Dnešné televízne procesory dokážu vykonávať oveľa komplexnejšiu analýzu a spracovanie obrazu. Algoritmy upscalingu sú tiež priamo integrované do systému spracovania televízora, čo umožňuje televízoru automaticky konvertovať obsah s nižším rozlíšením tak, aby zodpovedal rozlíšeniu obrazovky.
Tieto možnosti spracovania pomáhajú znižovať artefakty, ktoré môžu vzniknúť pri zobrazovaní obsahu s nízkym rozlíšením na paneli s vysokým rozlíšením, a môžu zlepšiť celkový vzhľad obrazu.
Keď sa umelá inteligencia stala čoraz dôležitejšou súčasťou marketingu spotrebnej elektroniky, Samsung a ďalší výrobcovia televízorov začali používať pojem AI Upscaling pre novšie technológie spracovania obrazu. Tento pojem môže byť trochu zavádzajúci, pretože samotný upscaling vykonáva procesor televízora pomocou špecializovaných algoritmov integrovaných v systéme.
Na procese sa však môžu podieľať modely založené na umelej inteligencii. Môžu napríklad pomáhať identifikovať typ zobrazovaného obsahu — napríklad šport, prírodu alebo ľudí — a určiť, ktoré algoritmy spracovania obrazu sú pre daný typ scény najvhodnejšie.
Samsung v súčasnosti označuje svoju technológiu ako AI Upscaling a vysvetľuje ju formuláciou: „AI Upscaling používa vzorce založené na umelej inteligencii.“
Remastering Engine, UHD Upscaling a AI Upscaling
Terminológia spoločnosti Samsung sa postupom času menila, ale tieto technológie majú rovnaký základný účel — spracovať obsah s nižším rozlíšením tak, aby ho bolo možné efektívnejšie zobraziť na obrazovke s vyšším rozlíšením.
Remastering Engine bol jedným z prvých termínov, ktoré Samsung používal pri svojich UHD televízoroch na označenie spracovania obrazu určeného na zlepšenie obsahu s nižším rozlíšením.
UHD Upscaling bol zavedený ako jasnejší a priamejší názov, ktorý okamžite naznačoval, že táto technológia slúži na prispôsobenie obsahu s nižším rozlíšením UHD displejom.
AI Upscaling je novšia terminológia spoločnosti Samsung a odráža rastúce využívanie technológií umelej inteligencie a strojového učenia pri modernom spracovaní obrazu.
