S příchodem televizorů 4K UHD potřebovali výrobci způsob, jak zobrazovat obsah s nižším rozlišením přes celou obrazovku. Bez upscalingu by obraz s nižším rozlišením zabíral pouze část obrazovky nebo by byl zvětšený a méně ostrý. To vedlo k vývoji různých technologií upscalingu určených k přizpůsobení obsahu Full HD a dalších videoformátů s nižším rozlišením displejům UHD.
V roce 2015 představila společnost Samsung technologii Remastering Engine, která měla zlepšit vzhled obsahu s nižším rozlišením na televizorech UHD. Pojem Remastering Engine však nebyl pro spotřebitele okamžitě srozumitelný. V roce 2016 Samsung tento termín nahradil jednodušším názvem UHD Upscaling. Nový název přímo spojoval dva klíčové pojmy — UHD a upscaling — takže bylo snazší pochopit účel této technologie.
Základní princip zůstal nezměněn. Televizor přijme obraz s nižším rozlišením a zpracuje jej tak, aby odpovídal vyššímu rozlišení UHD displeje.
Jak funguje upscaling
Upscaling převádí video s nižším rozlišením do formátu vhodného pro displej s vyšším rozlišením. Nemůže obnovit detaily, které v původním videu nikdy nebyly, ale může způsobit, že obraz bude na UHD obrazovce působit ostřeji a plynuleji.
Obraz Full HD má rozlišení 1 920 × 1 080, tedy 2 073 600 pixelů.
UHD displej má rozlišení 3 840 × 2 160, tedy 8 294 400 pixelů.
UHD displej proto obsahuje čtyřikrát více pixelů než obraz Full HD.
Když je obsah Full HD zobrazen na televizoru UHD, musí televizor vytvořit další pixely, aby vyplnil celou obrazovku. Tento proces se označuje jako upscaling.
Nejjednodušší přístup spočívá v duplikování existujících pixelů, což však může vést k blokovitému obrazu, zubatým hranám a viditelným artefaktům. Moderní televizory místo toho používají algoritmy pro zpracování obrazu, které analyzují původní pixely a oblasti kolem nich a na jejich základě vypočítávají hodnoty dalších pixelů.
Procesor může také analyzovat hrany, textury, kontrast a další vlastnosti obrazu, aby zlepšil výsledný obraz. Moderní upscaling tedy není pouze zvětšování obrazu — kombinuje převod rozlišení se zpracováním a vylepšením obrazu.
Výsledkem může být obsah po upscalingu s plynulejšími přechody, ostřejšími hranami a menším množstvím viditelných artefaktů než u obrazu zvětšeného jednoduchým duplikováním pixelů.
Úloha moderních procesorů
Když se objevily první televizory UHD, jejich procesory byly mnohem méně výkonné než procesory používané v moderních televizorech. Dnešní televizní procesory dokážou provádět výrazně složitější analýzu a zpracování obrazu. Algoritmy upscalingu jsou také přímo integrovány do systému zpracování televizoru, takže televizor může automaticky převádět obsah s nižším rozlišením tak, aby odpovídal rozlišení obrazovky.
Tyto možnosti zpracování pomáhají omezovat artefakty, které se mohou objevit při zobrazování obsahu s nízkým rozlišením na panelu s vysokým rozlišením, a mohou zlepšit celkový vzhled obrazu.
S rostoucím významem umělé inteligence v marketingu spotřební elektroniky začaly společnost Samsung a další výrobci televizorů používat pojem AI Upscaling pro novější technologie zpracování obrazu. Tento termín může být poněkud zavádějící, protože samotný upscaling provádí procesor televizoru pomocí specializovaných algoritmů integrovaných do systému.
Na procesu se však mohou podílet modely založené na umělé inteligenci. Mohou například pomáhat rozpoznat typ zobrazovaného obsahu — například sport, přírodu nebo osoby — a určit, které algoritmy zpracování obrazu jsou pro daný typ scény nejvhodnější.
Samsung v současnosti svou technologii označuje jako AI Upscaling a vysvětluje ji formulací: „AI Upscaling používá vzorce založené na umělé inteligenci.“
Remastering Engine, UHD Upscaling a AI Upscaling
Terminologie společnosti Samsung se v průběhu času změnila, ale tyto technologie mají stejný základní účel — zpracovávat obsah s nižším rozlišením tak, aby mohl být efektivněji zobrazen na obrazovce s vyšším rozlišením.
Remastering Engine byl jedním z prvních termínů, které Samsung používal u svých televizorů UHD pro označení zpracování obrazu určeného ke zlepšení obsahu s nižším rozlišením.
UHD Upscaling byl zaveden jako jasnější a přímější název, který okamžitě naznačoval, že tato technologie slouží k přizpůsobení obsahu s nižším rozlišením displejům UHD.
AI Upscaling je novější terminologie společnosti Samsung a odráží rostoucí využívání technologií umělé inteligence a strojového učení při moderním zpracování obrazu.
