[De toekomst van TV kijken] ① QLED 8K: Waar AI-upscaling en deep learning samenkomen

De afgelopen tijd is beeldkwaliteit geëvolueerd van high definition naar ultra-high definition. Hoewel de huidige hardware niet enkel werd ontwikkeld om 4K-content, maar ook 8K-content te ondersteunen, wordt er pas zeer recentelijk inhoud die overeenstemt met de kwaliteitsnormen voor 8K geproduceerd. Daarom bestaan er upscalingtechnologieën om de weergavekwaliteit van videocontent die werd geproduceerd voor het 8K-tijdperk te verbeteren, zodat je steeds kan voldoen aan de huidige normen voor ultra-high definition.

De 2020 QLED 8K TV line-up van Samsung Electronics, blijft lof krijgen voor de innovatieve weergavekwaliteit, het geluid, ontwerp en talrijke andere aspecten van zijn toestellen. Het gamma toont met name een indrukwekkende groei op het vlak van de video upscaling technologie die centraal staat bij de AI Quantum Processor 8K van Samsung.

Samsung Newsroom had de kans om een interview af te nemen met het team van het Picture Quality Solution Lab van de afdeling Visual Display Business van Samsung Electronics om een antwoord te krijgen op al zijn vragen over deze revolutionaire technologie.

Deep learning naar een hoger niveau brengen voor geoptimaliseerde upscaling

Wanneer er een video in lage resolutie wordt afgespeeld op een scherm met hoge resolutie, voldoet de beeldkwaliteit niet altijd aan de verwachtingen van de kijker. AI (artificiële intelligentie) upscaling is een technologie waarbij beelden in lage resolutie worden geconverteerd tot levendigere en natuurlijkere resoluties dankzij de analyse van videogegevens die vervolgens op een intelligente manier worden aangepast.

In 2018 implementeerde Samsung Electronics voor het eerst zijn AI 8K upscalingtechnologie gebaseerd op machine learning. Deze technologie maakt gebruik van het principe van machine learning waarbij een algoritme dat door de mens werd ontwikkeld, op intelligente manier verschillende video-eigenschappen (zoals lijnen, licht en kleur) analyseert en elk van die eigenschappen verbetert voor een hogere schermresolutie. Zulke mogelijkheden dankzij deep learning, zorgen voor de analyse en verwerking van video-eigenschappen terwijl het systeem ook zelf bijleert dankzij het artificieel neuraal netwerk dat op dezelfde manier werkt als het menselijk brein.

De leden van het Picture Quality Solution Lab van Samsung legden zich toe op de ontwikkeling van deep learning algoritmes waarmee schermen steeds een optimale videokwaliteit kunnen weergeven zonder menselijke tussenkomst. “Dankzij deep learning kunnen we de beeldkwaliteit op een preciezere en efficiëntere manier verbeteren dan met enkel menselijke tussenkomst,” licht Hyunjun Lim toe, die de AI upscaling technologie textuurgeneratie ontwikkelde.

Dit operationele voordeel heeft ertoe geleid dat het team de AI upscaling technologie, waarbij machine learning wordt gecombineerd met deep learning, kon ontwikkelen. Deze technologie kreeg de naam AI Quantum Processor 8K van Samsung. “Eerder had de machine learning technologie al gezorgd voor verbeterde scherpte in de beeldkwaliteit, maar nu biedt onze technologie ook de mogelijkheid om delicatere texturen te tonen,” verklaart Hyunseung Lee, de ontwikkelaar van verbeterde randscherpte voor de AI Quantum Processor 8K. “Beelden met ingewikkelde texturen, zoals landschappen met bergen of gras, kunnen nu op een natuurlijkere manier worden geüpscaled tot 8K-kwaliteit.”

Het antwoord op het raadsel van deep learning

Hoewel deep learning onbegrensde mogelijkheden biedt, zijn er nog steeds heel wat obstakels die we moeten overwinnen. Het team van het Picture Quality Solution Lab heeft verschillende proefondervindelijke scenario’s doorlopen om hun technologie op de markt te kunnen brengen. “In het begin was het zeer moeilijk om het algoritme dat werd ontwikkeld door het kunstmatig neuraal netwerk van de processor duidelijk te volgen en te begrijpen,” verklaart Cheon Lee, de ontwikkelaar van de netwerkstructuur en leermethode van de AI Quantum Processor 8K. “Daarnaast was het van essentieel belang dat we een oplossing konden vinden voor het energieverbruik van de high hardware chip van het kunstmatig neuraal netwerk.”

Na een lang ontwikkelingsproces kon Samsung uiteindelijk een oplossing vinden voor de problemen die zich voordeden, dankzij het gamma gedifferentieerde technologieën. “We konden ervoor zorgen dat onze processor zeer efficiënte kwaliteitsvolle weergaves biedt, door te kiezen voor een hybride technologie die complexiteit combineert met verschillende aspecten van deep learning en machine learning,” verklaart Lee.

Droom groter, beter en realistischer met AI        

Nog niet zo lang geleden was de toepassing van technologieën op basis van AI nog een verre droom. De technologie is echter zeer snel geëvolueerd om onze levens te verbeteren doorheen verschillende aspecten van het dagelijkse leven.

“We kunnen nu video’s van verschillende kwaliteitsniveaus op een gedetailleerde manier categoriseren en deze technologieën voor AI-categorisering inzetten op de commerciële markt,” legt Seungho Park uit. Park werkte aan de geluideliminatie van de AI Quantum Processor 8K en verbeterde het contrast van de details. “Zulke technologieën bieden de schermen van de toekomstige generaties, zoals The Wall, de mogelijkheid om allerhande videobestanden af te spelen op basis van de meest realistische kwaliteiten die vandaag mogelijk zijn.”

De innovatie dankzij AI is niet beperkt tot upscaling-technologieën. Er bestaat een groot aantal manieren om AI in te zetten ter verbetering van de kwaliteit van de schermen, met inbegrip van de categorisering van de videokwaliteit, geluidseliminatie, verhelping van verstoringen die worden veroorzaakt door gegevenscompressie en de herstelling van de resolutie op basis van de tijd, om er maar enkele te noemen. “Ons doel is om de erfenis van Samsung voort te zetten door toonaangevende TV-ervaringen te blijven bieden door de voordelen van onze schermen van de nieuwste generatie te combineren met AI-technologieën die video’s kunnen herstellen tot een realistisch niveau, ongeacht hun originele kwaliteit en resoluties,” bevestigde Park. De toekomst van QLED 8K ziet er goed uit.