Giải ngố về công nghệ "nâng cấp hình ảnh" bằng AI trên TV QLED 8K: Tương lai của trình chiếu hình ảnh?

Trong những dòng sản phẩm TV Q900 có độ phân giải 8K, Samsung cũng giới thiệu tới người dùng một công nghệ mang tên AI Upscaling. Nhưng bản chất của công nghệ này là gì?

Samsung là hãng đầu tiên đem những dòng TV có độ phân giải 8K với 33 triệu điểm ảnh đến thị trường Việt Nam. Thế nhưng giống với thời điểm các sản phẩm 4K được ra mắt, ta không có nhiều nội dung độ phân giải cao để thưởng thức được hết độ nét của các sản phẩm TV này.

Biết được điều đó, hãng trang bị cho các dòng sản phẩm này một công nghệ mang tên 8K AI Upscaling. Vậy bản chất của công nghệ này là gì? Liệu nó có thể tăng được trải nghiệm hình ảnh của người dùng lên một tầm cao mới như hãng quảng cáo hay không?

'Upscaling' là một công nghệ mang tiếng xấu

Upscaling là quá trình tăng độ phân giải hoặc tăng tần số lấy mẫu cho các tệp tin hình ảnh, âm thanh và video để sử dụng chúng trên các thiết bị có khả năng phát, hiển thị cao hơn. Ví dụ ta có thể 'upscale' các bộ phim FullHD để hiển thị tốt nhất trên một màn hình có độ phân giải 4K - có độ điểm ảnh cao hơn gấp 4 lần FullHD.

Thế nhưng trong một thời gian dài, công nghệ này mang tiếng xấu vì không những không đem lại kết quả như mong muốn, lại còn có thể làm giảm chất lượng của nội dung.

Có một câu nói rất hay để nói về công nghệ upscaling, đó là "Cho rác vào 1 đầu, thì đầu kia cũng sẽ ra rác". Nếu như nội dung (hình ảnh, âm thanh, video) đầu vào có chất lượng thực tế quá kém, thì kể cả khi được xử lý rồi hiển thị ở các thiết bị cao cấp cũng không thể tốt hơn được.

Một ví dụ đơn giản như quá trình upscaling của chiếc máy chơi game Xbox One, đã bị nhiều người phàn nàn vì làm chất lượng ảnh của game trở nên tệ đi, mất chi tiết chứ không mang tính chất nâng cấp nữa.

Quá trình upscaling từ game 720p lên 1080p trên máy Xbox One

Với hình ảnh tĩnh và video (phim), upscaling đồng nghĩa với việc thiết bị sẽ phải tạo ra các điểm ảnh mới, có thể coi là các 'điểm ảnh giả' để tăng độ phân giải. Quá trình này không bao giờ là hoàn hảo, và thường để lại các lỗi hiển thị nhất định. Vậy nên khi xem phim, mọi người thường chọn độ phân giải phù hợp với TV hoặc màn hình của mình để tránh phải trải qua quá trình upscaling.

Sự xuất hiện của xử lý AI trong quá trình upscaling

Điểm yếu nhất của upscaling nội dung đó là quá trình 'đoán' điểm ảnh, được thực hiện bằng các thuật toán đơn giản và có thể bị lỗi. Chính vì vậy, Samsung trang bị cho các dòng sản phẩm TV 8K của mình một vi xử lý riêng biệt để làm nhiệm vụ này, và áp dụng cả trí tuệ nhân tạo để cho chất lượng tốt hơn các phương pháp cũ.

Trí tuệ nhân tạo của các TV này sẽ được học hỏi từ kho hình ảnh có sẵn được hãng cung cấp (liên tục được cập nhật theo thời gian), sau đó 'nhìn' vào những gì người dùng đang các điểm ảnh mới một cách thông minh chứ không phải từ các nội dung đầu vào chất lượng thấp.

Ví dụ như thấy có một quả táo trong hình ảnh, trí tuệ nhân tạo của TV sẽ tìm trong kho ảnh những bức hình của quả táo và sao đó 'bù đắp' những chi tiết còn thiếu do nguồn nội dung có độ phân giải thấp.

Vi xử lý được trang bị trong TV Samsung 8K để nâng cấp chất lượng hình ảnh

Kèm theo đó, AI Upscaling cũng sẽ làm đậm màu sắc, giảm hiện tượng răng cưa (tạo ra bởi việc hiển thị nội dung độ phân giải thấp trên màn hình độ phân giải cao) và giảm nhiễu hạt. Như đã tìm hiểu trong bài viết nói về độ phân giải khi quay video trên smartphone, độ phân giải chỉ là một yếu tố nhỏ quyết định được chất lượng của video, nếu muốn nâng cấp được video ta phải nâng cấp từ nhiều yếu tố như những gì Samsung đã làm.

Tăng độ đậm màu

Giảm hiện tương răng cửa để tăng độ nét

Giảm nhiễu hình ảnh

Theo những đánh giá của trang Forbes khi so sánh với một TV độ phân giải 4K có kích thước tương đồng, nội dung 4K trên TV Samsung 8K mới với công nghệ AI Upscaling có sự khác biệt rõ rệt, với độ chi tiết, độ đậm màu và tính tương phản được tăng cao. Video được xử lý bởi AI Upscaling cũng được cho là 'có nét tự nhiên, không giả tạo' giống với các phương thức upscaling truyền thống.

Đánh giá của trang Forbes về tính năng Samsung AI Upscaling

Chúng tôi cũng đã có một vài thử nghiệm với sản phẩm Samsung Q900 8K 65 inch tại Việt Nam, sử dụng các nội dung có chất lượng lần lượt từ 480p đến 1080p (FullHD) và cả 4K, gồm những bộ phim năm 90 của Việt Nam với các series phim mới nhất từ nước ngoài.

Cảnh sát hình sự

Phim Sóng ở đáy sông với nghệ sĩ Xuân Bắc

Game of Thrones trên HBO

Phim viễn tưởng Black Mirror: USS Callister

Với những bộ phim có chất lượng quá thấp như 'Cảnh sát hình sự' và 'Sóng ở đáy sông', được quay ở chất lượng không đạt được 720p thì AI Upscaling vẫn có thể làm giảm được nhiễu vùng tối, giảm răng cưa và làm đậm màu, nhưng tất nhiên là khó có thể làm chúng nét thêm được. Nhưng với các nội dung chất lượng từ FullHD đến 4K thì sự khác biệt quả thực rõ rệt, cho cảm giác có mật độ điểm ảnh cao, chiều sâu tốt hơn so với khi được chiếu trên các TV thông thường.

Không dừng lại là một giải pháp tạm thời

Như đã đề cập, AI Upscaling được phát triển để nâng cấp các nội dung có độ phân giải thấp để có thể hiển thị tốt hơn trên các sản phẩm TV 8K đang mới 'chớm nở' trên thị trường. Nhưng nếu được phát triển thêm trong thời gian tới, thì công nghệ này sẽ là tương lai của ngành trình chiếu hình ảnh chứ không phải chỉ là một giải pháp tạm thời. Kể cả với các nội dung có chất lượng 8K thực sự (Native), trí tuệ nhân tạo cũng có thể được áp dụng để sửa lỗi như nhiễu hạt, viền tím hay quang sai do máy quay gây ra chẳng hạn.

AI Upscaling cho ta thấy được tầm quan trọng của việc áp dụng trí tuệ nhân tạo trong các sản phẩm công nghệ, mà trong trường hợp này là nâng cấp nội dung hình ảnh theo thời gian thực. Chắc chắn trong tương lai tính năng này sẽ còn được áp dụng vào các dòng sản phẩm khác của Samsung.