Как давний энтузиаст технологий и мультимедиа, я могу с уверенностью сказать, что масштабирование изменило правила игры для меня, особенно когда речь идет о просмотре контента с более низким разрешением на дисплеях с более высоким разрешением. То, как продвинутые алгоритмы анализируют и интерпретируют существующие пиксели для создания новых, является не чем иным, как волшебством. Это похоже на то, как будто команда художников неустанно работает над тем, чтобы воплотить в жизнь ваши любимые фильмы и шоу с потрясающей детализацией.
С развитием телевизионных технологий экраны стали больше, а разрешение стало четче. В ответ производители стремились подчеркнуть преимущества масштабирования — метода, который существенно улучшает изображения с более низким разрешением для соответствия дисплеям с более высоким разрешением. Развитие искусственного интеллекта (ИИ) еще больше усилило ажиотаж по поводу масштабирования: компании утверждают, что это поможет вам в полной мере насладиться новым телевизором 4K или 8K. Однако можно задаться вопросом: что такое масштабирование? Как это работает и действительно ли это полезно?
Читайте дальше, чтобы узнать все, что вам нужно знать об апскейлинге.
Что такое родное разрешение?
Прежде чем углубляться в детали масштабирования, важно усвоить концепцию «исходного разрешения», которая относится к исходному размеру экрана или размеру экрана по умолчанию и качеству, с которым было создано цифровое изображение.
В регионах NTSC (Северная Америка) телевизоры SD и DVD имеют собственное разрешение около 480 строк, а в регионах PAL (Европа) — около 576 строк. Обе системы отображают изображения с использованием чересстрочного сигнала, что означает, что они показывают половину строк раньше, чем другую половину. Затем ваш мозг объединяет их в одну картину благодаря феномену, называемому постоянством зрения. В цифровом выражении эти разрешения эквивалентны 720 x 480 пикселей для NTSC и 720 x 576 пикселей для PAL.
С появлением телевизоров высокой четкости (HD) появилось два новых разрешения экрана: HD (1280 x 720) и Full HD (1920 x 1080). Хотя разрешение HD в настоящее время используется редко, Full HD обычно используется для вещания, потоковой передачи и дисков Blu-ray. Вначале HD-вещание могло быть либо 720p, либо 1080i; однако все потоковое видео и Blu-ray используют прогрессивный сигнал. Этот тип сигнала обеспечивает полные кадры вместо чересстрочных сигналов, объединяющих два полуполя.
За последние десять лет появилась технология сверхвысокой четкости (UHD), охватывающая два различных разрешения: 4K (3840 x 2160 пикселей) и 8K (7620 x 4380 пикселей). Оба этих разрешения передают данные постепенно. Формат 4K используется для телевизионного вещания, потоковых сервисов, таких как Netflix, Disney+, Apple TV+ и дисков Blu-ray Ultra HD, тогда как 8K в основном используется в японском вещании и некоторых видео на YouTube.
Что такое апскейлинг?
По сути, масштабирование — это метод, используемый устройствами для повышения разрешения изображения, что делает его совместимым с дисплеями более высокого класса. Например, если вы смотрите видео в формате Full HD на телевизоре 4K, телевизор использует масштабирование для повышения качества и соответствия разрешению дисплея.
Как исследователь, я погружаюсь в тонкости инновационного процесса, известного как «интерполяция». По сути, этот метод включает в себя обоснованные приближения – что-то вроде обоснованных предположений. Мы имеем дело не просто со статическим изображением; чаще всего он динамичный, особенно если речь идет о видеоконтенте. Это дополнительное измерение значительно увеличивает сложность, поскольку процесс масштабирования заключается не только в угадывании того, что представляет собой изображение, но и в прогнозировании траектории его движения.
Увеличение изображения — это не взмах волшебной палочки, вопреки мнению некоторых производителей телевизоров. Проще говоря, вы не можете создать детали, которых изначально не было в исходном изображении, сколько бы вы им ни манипулировали. Это не значит, что фильмы, где кто-то улучшает изображение и внезапно появляются более сложные детали, работают таким образом. Однако это не означает, что масштабирование иногда бесполезно, но чего часто не хватает, так это реалистичного понимания его возможностей, которое часто отсутствует в маркетинговых предложениях некоторых брендов.
Как работает апскейлинг?
Самый ранний пример масштабирования назывался «удвоение строк» и в основном включал объединение двух чересстрочных полей для создания одного прогрессивного кадра, создавая таким образом сигнал 480p или 576p. С появлением высокой четкости появились первые устройства масштабирования, которые добавляли дополнительные строки для преобразования стандартного разрешения в 720p или 1080p, в зависимости от разрешения дисплея.
В современном мире цифровых медиа речь, по сути, идет об отдельных точках (пикселях) на наших экранах. Усовершенствованные методы масштабирования работают путем увеличения разрешения контента более низкого качества до соответствия собственному разрешению вашего устройства, эффективно добавляя новые пиксели посредством процесса интерполяции.
Например, изображение стандартного разрешения PAL состоит из 720 x 576 пикселей, или всего 414 720 пикселей. Чтобы показать это изображение на телевизоре с собственным разрешением 4K, вам необходимо расширить количество пикселей до состава пикселей этого телевизора — 3840 x 2160, или всего 8 294 400. Это огромная разница в пикселях, и масштабирование телевизора должно заполнить пробелы. Или, другими словами, при масштабировании стандартного разрешения до 4K оно должно составлять 95 процентов движущегося изображения – это очень много догадок.
Для улучшения изображений более низкого качества применяется метод интерполяции. Этот процесс включает в себя исследование пикселей, находящихся в данный момент в изображении, и генерацию новых пикселей поблизости на основе информации о существующих. Усовершенствованные алгоритмы могут идентифицировать содержимое изображения и уменьшить ненужные артефакты, чтобы создать более четкое выходное изображение. Это крайне важно для контента с чрезвычайно низким разрешением или сильно сжатым контентом.
Лучший результат от алгоритма масштабирования достигается, когда он имеет большее количество пикселей для работы, как это видно, когда источник Full HD высокой четкости масштабируется до 4K. Однако при сравнении с тем же изображением в собственном разрешении 4K вы увидите большую детализацию и утонченность в исходной версии. Имейте в виду, что алгоритм масштабирования не может создавать детали, которых изначально не было.
Имеет ли значение использование дисплея с более высоким разрешением?
Точно так же, как более качественный источник входного сигнала обеспечивает превосходное масштабирование, так и экран с более высоким разрешением способствует улучшенному масштабированию. Чтобы уточнить: хотя телевизор не может создавать детали, которых изначально не было в контенте, он может эффективно использовать все свои собственные пиксели для представления более четкого изображения с меньшим количеством проблем, таких как пикселизация или артефакты движения.
Экран 4K обеспечивает разрешение изображения, которое в четыре раза выше, чем у дисплеев Full HD, а это означает, что он может похвастаться в четыре раза большим количеством пикселей для детального масштабирования. Такое большое количество пикселей приводит к более точному воспроизведению линий и краев, эффективно уменьшая ступенчатые искажения на диагональных линиях и сводя к минимуму размытие вокруг движущихся объектов.
В настоящее время большая часть контента создается в собственном формате 4K, включая потоковые платформы и Blu-ray Ultra HD. Это означает, что телевизоры 4K содержат меньше контента для масштабирования, хотя большинство телевизионных каналов по-прежнему передаются в стандартном разрешении, что делает масштабирование важной функцией.
На телевизоре 8K масштабирование имеет решающее значение, поскольку доступный собственный контент 8K ограничен. Это означает, что все, что вы смотрите, будет масштабировано. К счастью, алгоритмы масштабирования в этих дисплеях имеют доступ к более чем 33 миллионам пикселей, что позволяет высококачественному источнику 4K выглядеть на них потрясающе. Однако работа с контентом стандартной четкости может быть более сложной, поскольку в таких случаях дисплей 8K по существу интерполирует более 98% движущегося изображения.
Может ли ИИ улучшить масштабирование?
Благодаря появлению сложных технологий искусственного интеллекта и сложных алгоритмов машинного обучения мы стали свидетелями значительных успехов в масштабировании изображений. Сегодня производители обучают ИИ распознавать различные объекты, передавая ему коллекцию изображений, которые впоследствии используются в процессе масштабирования. Это позволяет алгоритму более точно отличать такие предметы, как кошки, от деревьев на исходном изображении, даже несмотря на то, что он все еще делает обоснованные предположения.
Вы не можете создать что-то, чего изначально не было, но больший объем данных и пикселей, доступных для масштабирования, приводит к более впечатляющим результатам. Повышенная вычислительная мощность также способствует масштабированию движущихся объектов, уменьшая такие проблемы, как размытие, двоение изображения или искажения. Поскольку большие экраны становятся обычным явлением, значимость масштабирования с помощью искусственного интеллекта будет возрастать.
То же самое касается устранения артефактов сжатия, таких как полосы и макроблокировки, хотя при содержимом с более низким разрешением изображение все равно будет выглядеть мягким. Чтобы решить эту проблему, многие производители применяют повышение резкости и контрастности, чтобы придать изображениям большую визуальность. Просто будьте осторожны с повышением резкости, потому что, как и при масштабировании, вы не можете добавить то, чего нет, а функции резкости применяют к объектам искусственные края, чтобы они выглядели более четкими. Если применять слишком агрессивно, это может привести к появлению звона вокруг этих объектов.
По сути, масштабирование служит полезной функцией, которая настраивает просматриваемое вами видео в соответствии с собственным разрешением вашего телевизора, тем самым улучшая его общее визуальное качество. Однако важно помнить, что, хотя масштабирование может значительно улучшить качество просмотра, оно не всегда может давать идеальные результаты; чудеса с помощью этой техники не гарантированы.
Смотрите также
- Студия Marvel предположительно работает над серией «Wiccan Solo» и вторым сезоном «Соколиного глаза» для саги Multiverse
- Финал «Агаты всегда» раскрывает ее истинную злую натуру
- Товары Marvel раскрывают происхождение Красного Халка в «Капитане Америка: О дивный новый мир»
- Теория предполагает связь между «Агатой всегда» и потенциальной Скарлет с сольным фильмом
- Последнее обновление Chrome OS наконец-то добавляет приложение Pixel Recorder на Chromebook.
- Это птица? Это самолет? Нет, это динамик Super Linton из Wharfedale.
- Это одно из телешоу Netflix с самым высоким рейтингом за все время, а на этих выходных вышел новый сериал.
- Джо Локк хочет встречи Билли Максимоффа и Доктора Стрэнджа в MCU: «Билли многому научится»
- Реба Макинтайр делится ролью своей мечты в Marvel и идеальной суперсилой для MCU
- ТКЛ C655K (55C655K)
2024-11-07 20:13