(De gauche à droite) Youngwook Sohn, Guiwon Seo, Martin Junseob Kim, Beomjoon Seo and Seonseok Kim of the Picture Quality Solution Lab of Samsung Electronics’ Visual Display Business

Plusieurs technologies s’allient afin de créer une qualité d’image totalement immersive sur les téléviseurs 2020 QLED 8K de Samsung. Les téléviseurs 2020 QLED 8K offrent aux utilisateurs la meilleure résolution du secteur grâce à un volume de couleurs de 100 % qui permet de recréer environ un milliard de couleurs différentes sur l’écran pour une expérience réaliste. Ils offrent également la technologie antireflet 2.0 qui élimine les effets de la lumière vive sur la qualité de l’écran et la technologie de IA upscaling qui améliore le contenu faible résolution en une qualité image 8K.

Les téléviseurs 2020 QLED 8K Samsung sont également équipés de la technologie HDR (High Dynamic Range)10+, une version améliorée de la technologie HDR10 qui exploite les métadonnées afin de maximiser le contraste du niveau de noir et de luminosité maximale de chaque scène sur un écran. La technologie HDR10+ joue un rôle clé dans l’optimisation de la luminosité et des contrastes de chaque scène, offrant ainsi aux téléspectateurs la meilleure expérience d’affichage possible. Outre cette expérience de visionnage innovante, la technologie HDR10+ de Samsung a également établi de nouvelles normes dans l’ensemble du secteur du home entertainment.

Samsung Newsroom a interviewé les développeurs du Picture Quality Solution Lab du Samsung Electronics’ Visual Display Business afin d’en découvrir davantage sur la technologie HDR10+ révolutionnaire et sur la manière de révéler des détails cachés sur les téléviseurs QLED 8K.

Détails frappants pour une immersion accrue

En 2017, Samsung a lancé sa technologie HDR10+ pour des expériences de visionnage plus intenses. Et cette technologie HDR10+ est devenue un élément clé des vidéos ultra-haute résolution grâce à la richesse de ses contrastes et à sa large gamme de couleurs. « Par le passé, nous répondions à la norme SDR (Standard Dynamic Range) caractérisée par un faible niveau de luminosité de 100 nits et une gamme de couleurs restreinte, explique Seonseok Kim. Lors de l’introduction de la technologie HDR10, avec ses niveaux élevés de luminosité et sa large gamme de couleurs de plus de 1.000 nits, nous avons été en mesure d’offrir aux téléspectateurs une luminosité et des gammes de couleurs jusqu’alors inimaginables. »

Chaque producteur de contenu offre un contenu avec des méthodes d’encodage, des paramètres de luminosité et de couleurs différents. La qualité de l’image qui en résulte peut ainsi différer en fonction des méthodes d’analyse utilisées par les technologies HDR. La technologie HDR10+ est unique puisqu’elle décompose la vidéo en « scènes » lors du traitement du fichier. « La technologie précédente, la technologie HDR10, appliquait une courbe de gamme de contraste unique à une vidéo entière, alors que la technologie HDR10+ analyse la luminosité moyenne, la luminosité maximale et la distribution des données accumulées par scène afin d’appliquer différentes courbes de gamme de contraste, le cas échéant, » souligne Beomjoon Kim.

Par exemple, pour représenter une scène avec un avion volant dans un ciel fortement ensoleillé, la gamme de contrastes est bien évidemment importante, mais la gradation de la scène l’est tout autant. Par gradation, l’on entend les étapes de changement lorsqu’un plan passe de la lumière à l’obscurité. Lorsque cette gradation est mal exécutée, le signal autour d’un objet de la scène peut finir par être lié, c’est-à-dire que ses détails s’estompent voire disparaissent. « Une bonne gradation d’une telle scène permet de montrer aux téléspectateurs une représentation précise du ciel et des nuages ainsi que de l’avion », précise Guiwon Seo. « Toutes les caractéristiques d’une vidéo doivent être analysées afin d’y parvenir avec succès. Notre technologie adapte automatiquement la courbe HDR en cas de grande distribution de signaux de gradation afin de s’assurer que ces signaux ne se mélangent pas avec d’autres caractéristiques spécifiques de gradation. »

Développement d’algorithmes pour tout type d’écran

Les téléspectateurs peuvent expérimenter différentes qualités d’image lorsqu’ils regardent la même vidéo, selon la luminosité de leur écran. À la question de savoir « quelle est la tâche la plus difficile dans le développement des technologies HDR ? », Martin Junseob Kim a répondu qu’il s’agissait de s’assurer que les différents produits TV avec différents réglages de luminosité puissent offrir les mêmes expériences d’affichage.

Maximiser les effets d’affichage d’une vidéo avec les mêmes caractéristiques vidéo analysées sur des téléviseurs avec différents réglages de luminosité s’apparente à un défi de taille. Cependant, les développeurs du Picture Quality Solution Lab ont réussi à le relever en mettant au point un algorithme de traitement HDR adaptable propriétaire, un processus qui a fait l’objet de nombreuses discussions et d’un long cheminement d’essais et d’erreurs.

Le développement alimenté par la collaboration

Les téléspectateurs veulent plus qu’un téléviseur de bonne qualité pour profiter pleinement d’un contenu avec des détails haute qualité. Afin d’offrir l’expérience de visionnage TV la plus immersive possible, Samsung comprend qu’une collaboration avec le marché du divertissement à domicile au sens large, y compris avec les créateurs de contenu et les services de streaming, est nécessaire. C’est la raison pour laquelle Samsung s’est attachée à établir la spécification standard du HDR10+ pour l’ensemble du secteur.

« Samsung a créé HDR10+ Technologies, LLC, en collaboration avec 20th Century Fox et Panasonic Corporation, et dès janvier 2020, 94 entreprises les ont rejointes, explique Youngwook Sohn. HDR10+ Technologies, LLC, fournit gratuitement les détails de spécification sur la technologie ainsi que les tests pertinents, le logo de vérification et le guide de l’utilisateur. Nous sommes ainsi en mesure d’offrir des images vidéo plus réalistes et plus riches en couleurs à davantage d’utilisateurs. Nous sommes prêts à améliorer notre spécification HDR10+ sur la base des retours d’information de chacune de nos sociétés membres. »

Pour produire des écrans TV haute qualité, les développeurs du Picture Quality Solution Lab de Samsung n’ont de cesse d’offrir aux utilisateurs des expériences vidéo réalistes. Ils sont déjà en train de mettre en œuvre des technologies qui améliorent les technologies existantes. « Notre objectif consiste à donner vie à des expériences de visionnage inimaginables par le passé en créant la meilleure qualité HDR possible pour les écrans de prochaine génération, » conclut Youngwook Sohn.

La gamme de téléviseurs 2020 QLED 8K de Samsung Electronics est saluée de toutes parts pour la qualité de l’affichage, le son, le design et bien d’autres aspects innovants de ses appareils. Cette gamme présente notamment une évolution impressionnante en ce qui concerne sa technologie de upscaling vidéo, au cœur de laquelle se trouve le AI Quantum Processor 8K de Samsung.

Samsung Newsroom a interviewé l’équipe du Picture Quality Solution Lab de Samsung Electronics’ Visual Display Business afin d’en découvrir davantage sur cette technologie révolutionnaire.

Renforcer le Deep Learning pour un upscaling optimisé

Lorsqu’une vidéo basse résolution s’affiche sur un écran haute résolution, la qualité de l’image peut être inférieure aux attentes du téléspectateur. L’IA Upscaling est une technologie qui permet de convertir les vidéos basse résolution en vidéos avec une résolution plus vivante et plus naturelle par l’analyse des données de la vidéo et une adaptation intelligente.

En 2018, Samsung Electronics a mis en œuvre pour la première fois sa technologie d’IA Upscaling 8K basée sur le machine learning. Cette technologie se sert du machine learning qui, à l’aide d’un algorithme conçu par l’homme, analyse intelligemment les différentes qualités vidéo, en ce compris, les lignes, la lumière et les couleurs, et améliore chacun de ces éléments pour une meilleure résolution d’affichage. De telles capacités de deep learning permettent à un téléviseur d’analyser et de traiter les caractéristiques d’une vidéo tout en en apprenant simultanément grâce à un réseau neuronal artificiel qui agit tel un cerveau humain.

Les membres du Picture Quality Solution Lab de Samsung se sont concentrés sur la mise au point d’algorithmes de deep learning qui permettent aux écrans de toujours présenter des qualités vidéo optimales sans intervention humaine. « Le deep learning permet d’améliorer la qualité de l’image plus précisément et plus efficacement que l’homme, » constate Hyungjun Lim, qui a mis au point la méthode de génération de texture de la technologie IA upscaling.

Cet avantage opérationnel a permis à l’équipe de développer une technologie de IA upscaling qui combine le machine learning et le deep learning : le AI Quantum Processor 8K de Samsung. « Alors que la technologie précédente de machine learning permettait d’améliorer la netteté et donc la qualité de l’image, notre technologie permet désormais d’offrir des textures plus délicates, souligne Hyunseung Lee, qui a permis d’améliorer la netteté des bords pour le AI Quantum Processor 8K. Les images aux textures complexes, comme des paysages de montagne ou des prairies, peuvent désormais être plus naturellement converties en qualité 8K. »

Résoudre l’énigme du deep learning

Malgré son potentiel illimité, le deep learning présente des obstacles à surmonter. L’équipe du Picture Quality Solution Lab a dû passer par d’innombrables scénarios d’essais et d’erreurs avant de pouvoir lancer sa technologie sur le marché. « Au début, nous avions des difficultés pour suivre et appréhender pleinement l’algorithme mis au point par le réseau neuronal artificiel du processeur, souligne Cheon Lee, développeur de la structure réseau et de la méthode d’apprentissage du AI Quantum Processor 8K. La consommation élevée de la puce matérielle du réseau neuronal artificiel constituait également un problème que nous avons dû résoudre. »

Après un long processus de développement, Samsung a finalement pu résoudre les problèmes grâce à sa gamme de technologies différenciées. « Nous avons ainsi pu obtenir une qualité d’affichage hautement efficace pour notre processeur grâce à une technologie hybride qui combine complexité et différents aspects de du deep learning et du machine learning, » explique Hyunseung Lee.

Intelligence artificielle, pour des rêves encore plus grands, meilleurs et plus réalistes

Il n’y a pas si longtemps, l’application quotidienne des technologies d’IA n’était qu’un rêve lointain. Aujourd’hui, la technologie s’est rapidement développée au point d’améliorer notre vie quotidienne dans de nombreux domaines divers.

« Nous pouvons désormais classer les vidéos de différents niveaux de qualité de manière plus détaillée tout en commercialisant ces technologies de classement d’IA, constate Seungho Park, qui a œuvré à l’élimination des bruits du AI Quantum Processor 8K et à l’amélioration de la plage de contraste des détails. De telles technologies permettent aux écrans de nouvelle génération tel que The Wall, d’afficher aujourd’hui toutes sortes de vidéos avec les qualités les plus réalistes. »

L’innovation sur la base de l’IA ne se limite pas aux technologies d’upscaling. Il existe également différentes façons d’exploiter l’IA afin d’améliorer les qualités d’affichage des écrans, y compris le classement de la qualité vidéo, l’élimination des bruits, la restauration des distorsions causées par la compression des données et la restauration de la résolution spatiale ou temporelle, pour n’en citer que quelques-unes. « Nous ambitionnons de poursuivre l’héritage de Samsung, à savoir offrir des expériences de visionnage télévisuel de premier plan en combinant les avantages des écrans de nouvelle génération aux technologies d’IA qui peuvent restaurer les vidéos à un niveau de qualité réaliste, peu importe leurs qualités et leurs résolutions d’origine, » affirme Seungho Park. On le voit, l’avenir des téléviseurs QLED 8K s’annonce radieux.