4K UHDテレビの登場に伴い、メーカーには低解像度のコンテンツを画面全体に表示する方法が必要になりました。アップスケーリングを行わない場合、低解像度の画像は画面の一部しか使用しないか、拡大表示によって鮮明さが低下してしまいます。そこで、Full HDなどの低解像度の映像フォーマットをUHDディスプレイに適応させるため、さまざまなアップスケーリング技術が開発されました。
2015年、SamsungはUHDテレビで低解像度コンテンツの見え方を改善するため、Remastering Engine技術を導入しました。しかし、Remastering Engineという名称は、消費者にとってすぐに意味を理解できるものではありませんでした。2016年、Samsungはこの名称を、より分かりやすいUHD Upscalingに変更しました。新しい名称は、UHDとアップスケーリングという2つの重要な概念を直接組み合わせたもので、技術の目的をより理解しやすくしました。
基本的な仕組みは変わりませんでした。テレビは低解像度の映像を受信し、それを処理してUHDディスプレイの高い解像度に合わせます。
アップスケーリングの仕組み
アップスケーリングは、低解像度の映像を高解像度ディスプレイに適した形式へ変換します。元の映像に存在しなかったディテールを復元することはできませんが、UHD画面上で映像をより鮮明かつ滑らかに見せることができます。
Full HD画像の解像度は1,920 × 1,080、つまり2,073,600ピクセルです。
UHDディスプレイの解像度は3,840 × 2,160、つまり8,294,400ピクセルです。
したがって、UHDディスプレイにはFull HD画像の4倍のピクセルがあります。
Full HDコンテンツをUHDテレビで表示する場合、画面全体を埋めるために、テレビは追加のピクセルを生成する必要があります。この処理をアップスケーリングと呼びます。
最も単純な方法は既存のピクセルを複製することですが、これではブロック状の画像やギザギザしたエッジ、目に見えるアーティファクトが発生する可能性があります。最新のテレビでは、代わりに画像処理アルゴリズムを使用し、元のピクセルとその周囲の領域を分析して、追加するピクセルの値を計算します。
プロセッサはさらに、エッジ、テクスチャ、コントラスト、その他の画像特性を分析して、結果を改善することもできます。つまり、最新のアップスケーリングは単に画像を拡大するだけではなく、解像度の変換と画像の補正を組み合わせています。
その結果、アップスケーリングされたコンテンツは、単純なピクセル複製によって拡大した画像と比べて、より滑らかな階調や移行、より鮮明なエッジ、より少ない目に見えるアーティファクトを実現できます。
最新のプロセッサの役割
初期のUHDテレビが登場した当時、そのプロセッサは現在のテレビに搭載されているものよりもはるかに性能が低いものでした。現在のテレビ用プロセッサは、より複雑な画像分析と画像処理を実行できます。アップスケーリングアルゴリズムもテレビの処理システムに直接組み込まれており、低解像度のコンテンツを画面の解像度に合わせて自動的に変換できます。
こうした処理能力により、低解像度のコンテンツを高解像度パネルに表示した際に発生する可能性のあるアーティファクトを低減し、画像全体の見え方を改善することができます。
人工知能が家電製品のマーケティングにおいてますます重要になるにつれて、Samsungやその他のテレビメーカーは、新しい画像処理技術を表すためにAI Upscalingという名称を使うようになりました。この名称はやや誤解を招く可能性があります。実際のアップスケーリング処理は、テレビのプロセッサがシステムに組み込まれた専用アルゴリズムを使用して実行するためです。
ただし、AIをベースとしたモデルがこの処理に関与する場合があります。たとえば、スポーツ、自然、人など、表示されているコンテンツの種類を識別し、そのシーンに最も適した画像処理アルゴリズムを判断するのに役立ちます。
Samsungは現在、この技術をAI Upscalingと呼び、**「AI Upscalingは人工知能に基づく数式を使用します」**と説明しています。
Remastering Engine、UHD Upscaling、AI Upscaling
Samsungの用語は時代とともに変化していますが、これらの技術には共通する基本的な目的があります。それは、低解像度のコンテンツを処理し、より高解像度の画面で効果的に表示できるようにすることです。
Remastering Engineは、SamsungがUHDテレビで低解像度コンテンツを改善するための画像処理を説明する際に使用した初期の名称の1つです。
UHD Upscalingは、より分かりやすく直接的な名称として導入されました。この名称によって、この技術が低解像度コンテンツをUHDディスプレイに適応させるために使用されることがすぐに分かるようになりました。
AI UpscalingはSamsungの新しい用語であり、現代の画像処理において人工知能や機械学習技術の利用が拡大していることを反映しています。
