Met de komst van 4K UHD-tv’s hadden fabrikanten een manier nodig om content met een lagere resolutie over het volledige scherm weer te geven. Zonder upscaling zou beeldmateriaal met een lagere resolutie slechts een deel van het scherm vullen of vergroot worden weergegeven met een verminderde scherpte. Dit leidde tot de ontwikkeling van verschillende upscalingtechnologieën die zijn ontworpen om Full HD en andere videoformaten met een lagere resolutie aan te passen aan UHD-schermen.
In 2015 introduceerde Samsung de technologie Remastering Engine om de weergave van content met een lagere resolutie op UHD-tv’s te verbeteren. De term Remastering Engine was voor consumenten echter niet meteen duidelijk. In 2016 verving Samsung deze term door het eenvoudigere UHD Upscaling. De nieuwe naam combineerde direct twee belangrijke begrippen — UHD en upscaling — waardoor het doel van de technologie gemakkelijker te begrijpen was.
Het basisprincipe bleef hetzelfde. De tv ontvangt een beeld met een lagere resolutie en verwerkt dit zodat het overeenkomt met de hogere resolutie van het UHD-scherm.
Hoe upscaling werkt
Upscaling zet video met een lagere resolutie om naar een formaat dat geschikt is voor een scherm met een hogere resolutie. Het kan geen details herstellen die nooit in de oorspronkelijke video aanwezig waren, maar het kan ervoor zorgen dat het beeld op een UHD-scherm scherper en vloeiender lijkt.
Een Full HD-beeld heeft een resolutie van 1.920 × 1.080, oftewel 2.073.600 pixels.
Een UHD-scherm heeft een resolutie van 3.840 × 2.160, oftewel 8.294.400 pixels.
Een UHD-scherm bevat dus vier keer zoveel pixels als een Full HD-beeld.
Wanneer Full HD-content op een UHD-tv wordt weergegeven, moet de tv extra pixels genereren om het scherm volledig te vullen. Dit proces wordt upscaling genoemd.
De eenvoudigste methode is het dupliceren van bestaande pixels, maar dit kan leiden tot een blokkerig beeld, gekartelde randen en zichtbare artefacten. Moderne tv’s gebruiken in plaats daarvan beeldverwerkingsalgoritmen die de oorspronkelijke pixels en de gebieden eromheen analyseren om de waarden van de extra pixels te berekenen.
De processor kan ook randen, texturen, contrast en andere beeldkenmerken analyseren om het resultaat te verbeteren. Moderne upscaling is met andere woorden niet simpelweg het vergroten van een afbeelding — het combineert resolutieconversie met beeldverbetering.
Daardoor kan opgeschaalde content vloeiendere overgangen, scherpere randen en minder zichtbare artefacten hebben dan content die door eenvoudige pixelduplicatie is vergroot.
De rol van moderne processors
Toen de eerste UHD-tv’s verschenen, waren hun processors veel minder krachtig dan die in moderne televisies. De processors van huidige tv’s kunnen veel complexere beeldanalyses en beeldverwerkingen uitvoeren. Upscalingalgoritmen zijn bovendien rechtstreeks in het verwerkingssysteem van de tv geïntegreerd, waardoor de televisie content met een lagere resolutie automatisch kan aanpassen aan de resolutie van het scherm.
Deze verwerkingsmogelijkheden helpen artefacten te verminderen die kunnen ontstaan wanneer content met een lage resolutie wordt weergegeven op een paneel met een hoge resolutie en kunnen de algemene beeldkwaliteit verbeteren.
Naarmate kunstmatige intelligentie steeds belangrijker werd in de marketing van consumentenelektronica, begonnen Samsung en andere tv-fabrikanten de term AI Upscaling te gebruiken voor nieuwere beeldverwerkingstechnologieën. De term kan enigszins misleidend zijn, omdat de daadwerkelijke upscaling wordt uitgevoerd door de processor van de tv met behulp van speciale algoritmen die in het systeem zijn geïntegreerd.
AI-modellen kunnen echter wel deelnemen aan het proces. Ze kunnen bijvoorbeeld helpen bepalen welk type content wordt weergegeven — zoals sport, natuur of mensen — en bepalen welke beeldverwerkingsalgoritmen het meest geschikt zijn voor een bepaald type scène.
Samsung noemt zijn technologie momenteel AI Upscaling en legt deze uit met de formulering: “AI Upscaling gebruikt formules die zijn gebaseerd op kunstmatige intelligentie.”
Remastering Engine, UHD Upscaling en AI Upscaling
De terminologie van Samsung is in de loop der tijd veranderd, maar deze technologieën hebben hetzelfde basisdoel — content met een lagere resolutie verwerken zodat deze effectiever kan worden weergegeven op een scherm met een hogere resolutie.
Remastering Engine was een van de eerste termen die Samsung gebruikte bij zijn UHD-tv’s om beeldverwerking te beschrijven die bedoeld was om content met een lagere resolutie te verbeteren.
UHD Upscaling werd geïntroduceerd als een duidelijkere en directere naam, die meteen aangaf dat de technologie werd gebruikt om content met een lagere resolutie aan te passen aan UHD-schermen.
AI Upscaling is de nieuwere terminologie van Samsung en weerspiegelt het toenemende gebruik van technologieën op basis van kunstmatige intelligentie en machine learning bij moderne beeldverwerking.
