AI upscaling to nowoczesna technologia wykorzystująca sztuczną inteligencję do powiększania obrazów i filmów przy jednoczesnym poprawianiu jakości i dodawaniu szczegółów. W przeciwieństwie do tradycyjnego skalowania, które powiększa piksele powodując rozmazanie, algorytmy AI analizują obraz i „dodają” brakujące detale. Technologia znalazła zastosowanie w telewizorach, oprogramowaniu graficznym, grach komputerowych oraz streamingu wideo.

Zasada działania sieci neuronowych

Zasada działania opiera się na sieciach neuronowych głębokiego uczenia trenowanych na zbiorach par obrazów niskiej i wysokiej rozdzielczości. Podczas uczenia sieć porównuje obraz Full HD z tym samym w 4K, ucząc się jakie wzorce powinny pojawić się podczas powiększania. Algorytm rozpoznaje co jest na obrazie - twarz, liście, cegły, fale - i aplikuje odpowiednie detale. Przy twarzy dodaje pory skóry i teksturę włosów. Przy budynkach regeneruje ostre linie.

Upscaling w czasie rzeczywistym

Technologia AI upscaling znalazła szerokie zastosowanie w telewizorach, programach graficznych, profesjonalnych programach do edycji wideo, grach komputerowych oraz usługach streamingowych. W telewizorach stała się standardem od około 2018 roku, kiedy producenci zaczęli wyposażać swoje modele w dedykowane procesory AI. Dzięki temu możliwe stało się wykonywanie upscalingu w czasie rzeczywistym - telewizor analizuje obraz klatka po klatce, podnosi jego jakość i prezentuje użytkownikowi wynik bez zauważalnych opóźnień. Modele 4K potrafią znacząco poprawić wygląd materiału Full HD, a telewizory 8K - zamieniać treści 4K w obrazy wyglądające jak natywne, o dużo wyższej klarowności.

Korzyści dla jakości wideo

Zastosowanie upscalingu w praktyce przynosi wiele korzyści. Starsze seriale czy filmy, nagrywane w niższej rozdzielczości, zyskują na ostrości i prezentują się o wiele nowocześniej. Transmisje sportowe w 1080p stają się bardziej szczegółowe, co pozwala dostrzec więcej detali podczas szybkiej akcji. Dzięki temu telewizory mogą tworzyć wrażenie oglądania materiałów o wyższej rozdzielczości, nawet jeśli faktycznie taki sygnał nie jest dostarczany.

Streaming i przepustowość

Streaming wideo wykorzystuje upscaling żeby oszczędzać przepustowość. Platformy mogą wysyłać obraz w niższej jakości wideo, a telewizor podniesie go do wyższej rozdzielczości. Dla użytkownika z wolnym internetem oznacza to mniej buforowania przy zachowaniu akceptowalnej jakości.

Ograniczenia i artefakty

Istnieją też jednak ograniczenia tej technologii wynikają. Na przykład wyświetlane twarze mogą wyglądać na zbyt wygładzone albo otrzymać niewłaściwe detale - na przykład oczy w innym kolorze. Tekst bywa nieczytelny. W materiale z dużą ilością ruchu mogą pojawiać się migotania czy niespójności między klatkami.

Kierunki rozwoju

Przyszłość technologii AI upscaling idzie w kierunku jeszcze lepszych wyników i szybszego przetwarzania. Nowe modele uczą się na większych zbiorach danych i potrafią lepiej rozpoznawać kontekst sceny. Upscaling wideo w czasie rzeczywistym stanie się dostępny nawet w tańszych urządzeniach dzięki optymalizacji algorytmów.