Sztuczna inteligencja w telewizorze QLED 8K

W telewizorze QLED 8K Samsung po raz pierwszy wykorzystał technologię inteligentnego skalowania do 8K, która działa w oparciu o algorytmy sztucznej inteligencji i uczenia maszynowego. Sprawdzamy, co oznaczają te pojęcia i jak wpływają na jakość obrazu.

Technologia upscalingu, która w uproszczeniu oznacza podniesienie jakości obrazu, była stosowana już wcześniej. Jednak do poprawy materiału dotychczas wykorzystywano jego matematyczną analizę. W przypadku inteligentnego skalowania do 8K (upscalingu), jaki mamy w telewizorach QLED 8K, proces ten jest dużo bardziej złożony. Bierze w nim udział wiele różnych technologii na czele z uczeniem maszynowym i sztuczną inteligencją właśnie.

Technologia uczenia maszynowego firmy Samsung ma na celu automatyczne przekształcenie materiału wideo o niższej rozdzielczości do jakości obrazu bliskiej 8K. Technologia ta jest zasilana procesorem Quantum 8K, który został zoptymalizowany pod kątem lepszego przetwarzania szczegółów i oświetlenia. Analizowane materiały wideo są poddawane procesowi inteligentnego skalowania do 8K, który polega na wypełnieniu wolnych przestrzeni pomiędzy pikselami w materiale o niższej rozdzielczości oraz ich uzupełnieniu za pomocą specjalnych algorytmów tak, aby pasowały one do dużego ekranu z większą rozdzielczością. Aby uzyskać jak najlepszą jakość, poprawiana jest też kolorystyka pikseli oraz wyostrzany jest obraz.

W praktyce oznacza to, że zastosowana w telewizorze QLED 8K technologia uczenia maszynowego porównuje wersje tych samych materiałów wideo w niskiej oraz wysokiej rozdzielczości i uczy się różnic między nimi, jednocześnie tworząc olbrzymią bazę danych wynikowych. W kolejnym etapie analizuje miliony fragmentów treści wideo i odnajduje korelacje. Na bazie tych danych jest w stanie wybrać optymalne filtry korygujące błędy poziomu jasności, czerni czy proporcji. W efekcie treści w niższej jakości przekształcane są w materiał wideo, którego rozdzielczość jest bliska 8K.

Warto wspomnieć, że rozdzielczość 8K oferuje 4 razy większą rozdzielczość niż 4K (3840 x 2160) oraz 16 razy więcej niż Full HD (1920 x 1080). Przy tak precyzyjnym wyświetlaniu obrazu każdy piksel ma znaczenie. Im dokładniej zostanie odwzorowany, tym więcej realizmu zobaczą na ekranie widzowie.

Jakie elementy obrazu poprawia AI?

Stosowane są różne techniki poprawy jakości obrazu. W wielu przypadkach to człowiek jest odpowiedzialny za wprowadzenie danych „wejściowych”. To, co wyróżnia technologię sztucznej inteligencji Samsung, to fakt, że wykorzystując uczenie maszynowe samodzielnie bada ona miliony obrazów. To pozwala nie tylko przyspieszyć proces analizy, ale także zapewnia wyższą precyzję.

W przypadku rozdzielczości 8K na to, jak rzeczywisty i wyrazisty będzie obraz wpływ mają nawet najmniejsze szczegóły. Można wskazać trzy najważniejsze sposoby poprawy jakości.

• Tworzenie detalu – proces polegający na wyostrzeniu szczegółów i poprawie ich faktury w miejscach, w których po kompresji pliku linie są zamazane.
• Przywracanie krawędzi – w materiale wideo definiowane są krawędzie tekstu, postaci lub obiektów. Następnie – tam gdzie jest to konieczne – piksele są przesuwane na krawędziach i cieniowane, co sprawia, że obraz jest czytelniejszy i wyraźniejszy. Jeżeli na przykład tekst jest rozstrzelony wzdłuż krawędzi, wideo wokół tekstu jest korygowane, by zwiększyć jego czytelność. W materiale wideo, w którym widać księżyc, funkcja przywracania krawędzi poprawia detale cienia księżyca i zwiększa poziom czerni tła, tym samym poprawiając kontrast.
• Redukcja szumu – polega na wyeliminowaniu szumów statycznych, które najczęściej powstają podczas kompresji lub dekompresji plików. Przykładowo mogą to być skaczące punkty, kwadratowe piksele itp.

Wprowadzając do sprzedaży telewizor QLED 8K Samsung wyznaczył nowy kierunek rozwoju dla branży, który, jeśli spojrzeć przez pryzmat wzrostu popularności domowych ekranów o dużych przekątnych, wydaje się być wręcz kolejnym ogniwem rynkowej ewolucji. Z kolei poprzez zastosowanie zaawansowanego, inteligentnego skalowania do 8K widzowie mogą już teraz cieszyć się nieosiągalną dotychczas jakością obrazu.