Зачем нужен апскейлинг?
Апскейлинг (или масштабирование) необходим для того, чтобы при растягивании цифрового изображения его качество повышалось пропорционально разрешению. Другими словами, недостаточно просто растянуть ролик в низком разрешении до размеров огромного дисплея — картинка будет слишком зернистая, смотреть такой контент на большом экране не слишком приятно.
Эта проблема стала очевидна, когда производители начали массово выпускать Full HD-телевизоры. Такие панели могли спокойно воспроизводить контент в формате 1080p, однако с трансляцией аналогового спутникового вещания ситуация обстояла куда хуже. Большая часть каналов на тот момент имела SD-разрешение, и только некоторые телестудии могли предоставить HD-качество. Но даже это не спасало — растянутая картинка на таких ТВ выглядела ужасно.
Тогда инженеры нашли выход, и в телевизорах с разрешением Full HD стали применяться несложные методы для улучшения картинки при масштабировании: например, интерполяция. ТВ самостоятельно дорисовывали недостающие пиксели, чтобы картинка соответствовала их собственному разрешению. Еще для апскейлинга использовали сглаживание наклонных линий и шумоподавление.
Все эти технологии неплохо справлялись со своей задачей до того момента, пока на арене не появились 4К-телевизоры (и тем более 8К). Производителям пришлось искать новые способы повышения качества изображения. И им это удалось.
Искусственный интеллект и глубокое обучение
В новых QLED-телевизорах Samsung для улучшения картинки при масштабировании стали использовать крайне важную технологию — алгоритмы искусственного интеллекта. Для этого инженеры разработали сверхмощный процессор Quantum 8K, который, в частности, отвечает и за апскейлинг. К слову, этот чип стоит во всех телевизорах Samsung линейки QLED с разрешением 8К.
Принцип работы ИИ можно объяснить довольно просто. Сначала разработчики «скармливают» нейросети миллионы изображений и текстур в плохом и сверхвысоком качестве. Из этого потока образуется база данных, которая в будущем используется для дополнения изображения. Искусственный интеллект отсматривает исходную картинку, сравнивает ее с эталоном и достраивает недостающие детали (точнее, добавляет пиксели). Анализу подвергаются буквально все: количество линий, яркость и цвет. В итоге ролик из формата Full HD растягивается до 4К или 8К практически без потери качества, а иногда и вовсе становится четче.
Однако на машинном обучении разработчики не остановились — для оптимизации апскейлинга в телевизорах Samsung используется еще и глубокое обучение, благодаря которому панель может выдавать более точную проработку текстур. Это крайне важно, когда на экране показываются горные пейзажи, изображения травы или, например, рябь на воде.
Для примера посмотрите на сравнение двух телевизоров. На них транслируется один и тот же ролик, но в разных разрешениях (слева 4К, а справа 8К с применением апскейлинга). При приближении видно, что на правом экране изображение реалистичнее за счет более высокой детализации — спасибо искусственному интеллекту.
С отображением текста происходит та же самая история. При просмотре низкокачественных роликов на четких экранах обычно появляются шумы, а очертания букв становятся размытыми. Но масштабирование с поддержкой машинного и глубокого обучения решают эту проблему «на раз». Линии становятся более четкими и гладкими, благодаря чему текст на дисплее лучше воспринимается.
Работает везде
Важно понимать, что технология апскейлинга работает с любым источником сигнала. То есть это могут быть как обычные HD или Full HD, так и эфирный DVB-T2. В любом случае картинка с масштабированием будет выглядеть намного лучше, чем если бы ее просто растянули до размеров 8К-экрана.
Любые ролики с YouTube, фильмы с флешки и даже кабельное ТВ — телевизоры Samsung воспроизводят весь этот контент с высокой детализацией и улучшенной цветопередачей, так что изображение получается максимально реалистичным. Кажется, вопрос об актуальности 8К и недостатке контента в сверхвысоком разрешении в таком случае отпадает сам собой?
Это тоже интересно: