隨著科技硬體的運算效能變得越來越強大，消費者對於遊戲、影音串流畫面品質的胃口與要求，也跟著技術水準的提升而更加水漲船高。
但是，並非所有玩家都買得起最先進、最為高檔的硬體，而且將每款遊戲的畫質設定都開到最高，多數人反倒更加希望，只要在遊戲中獲得足夠「流暢」的畫面體驗即可。
因此，在考量市場現實情況之下，影像升頻技術近來成為了一種全新趨勢，軟硬體開發商都試著想讓較低階、入門的硬體，可以在「優良畫質」與「流暢幀率」之間找到平衡，而這正是本次特別企劃即將帶領讀者探索的其中一部份：遊戲升頻。
此外，發展歷史悠久的影音內容升頻技術，亦在近期得到了關鍵且實用的突破，透過演算法結合進化的運算能力，讓低解析度畫面「即時升級」為更高解析度的影像，藉此適應現代裝置普遍具備的高品質顯示能力，帶來更加舒服的影音體驗。
無處不在的影像升頻技術
影像升頻並不是什麼多新奇的技術，它早就應用在許多地方，舉凡電腦、手機、家用主機、掌上遊戲機甚至於電視，只要是能夠顯示畫面的地方，其實都能夠見到類似技術的身影，只是宣傳名稱或實踐方法有些差異。
舉例來說，許多高階智慧型電視，幾乎都內建了影像升頻功能，藉由演算法將輸入的HD訊號，以4K或8K進行輸出，大幅提升畫面清晰度跟畫質，而各家製造商所採用的處理晶片、演算法，自然就關係到升頻效果的優劣。
除了解析度的提升之外，近期的智慧型電視亦特別強調流暢度方面的升頻，也就是俗稱的「補幀」，藉由在畫面的幀與幀之間，插入原本不存在的幀，使影像呈現變得更加流暢。
畫面升頻對遊戲的意義
在電視上對影音畫面進行升頻的目的，主要是為了讓觀眾獲得更清晰、更流暢的視覺體驗，但是若將應用情境轉換到遊戲上，狀況就會變得有些不同。
目前應用於遊戲上的升頻技術，例如 NVIDIA DLSS、AMD FSR 與 Intel XeSS 等等，筆者認為它們都更像一種「妥協」跟「平衡」，並非僅單純增進遊戲體驗。
遊戲的畫面升頻功能一來可顧及多數玩家的硬體規格，打破效能限制，拓展作品能夠接觸到的客群；二來則是可在遊戲流暢性與影像品質間找到暫時的甜蜜點，等待消費者日後主動為硬體進行升級，或是未來更進一步的技術突破。
影像升頻對串流的意義
過去已有不少影像處理軟體，標榜能夠提升影片畫質，例如將360p的低解析度片段，升級為HD畫質並增強各種細節，但是這類工具通常所費不貲，而且對於電腦硬體規格亦有著一定要求
不過隨著AI應用大行其道，這些限制正逐漸遭到打破。無論 NVIDIA、Intel 甚至於微軟，都在近期釋出了方便的影像升頻技術，不僅通用度高、硬體要求低，甚至於連串流影片都能直接於網頁播放器上得到無痛升頻，大幅降低了使用門檻，媲美智慧型電視搭配專屬晶片、演算法的操作體驗。
遊戲畫面升頻的先驅技術： NVIDIA DLSS
在2018年 NVIDIA 首次為玩家介紹了，特地為遊戲準備的「深度學習超高取樣」（Deep Learning Super Sampling，簡稱 DLSS）技術，讓遊戲可以藉由顯示卡運算，即時性的獲得畫面升頻與細節加強。
發展至今，DLSS 共經歷過三次改版，分別為 DLSS 1.0、2.0與3.0，其中 DLSS 1.0的工作原理，跟後來推出的 DLSS 2.0、3.0有著顯著不同，遊戲的支援度亦出現版本上的區別。
擁有初始概念的DLSS 1.0
於2018年正式登場的 DLSS 1.0，隨著 GeForce RTX 20系列產品一同推出，其工作原理主要是將個別遊戲的畫面，事先透過神經網路進行訓練，接著產生出一套模型，透過驅動程式更新給予玩家在遊戲中進行啟用。
DLSS 1.0藉由 RTX 顯示卡內的 Tensor Core 協助運算，配合前面提到深度學習模型，將低解析度的遊戲畫面即時放大為高解析度影像，同時保持最低程度的畫面品質減損，而 NVIDIA 之所以推出 DLSS，最初是為了應對光線追蹤技術對顯示卡效能的極高需求，藉由降低算繪解析度卻不會犧牲畫質的方式，讓遊戲得以在開啟光線追蹤的情況下，仍能具備流暢幀率。
更進化的DLSS 2.0與3.0
不會犧牲畫質又能提高遊戲流暢度，DLSS 1.0的概念雖然很美好，但於實作方面卻招致了不少批評。
由於每款遊戲都需要透過 NVIDIA 的神經網路進行訓練，才能獲得品質較佳的AI模型，所以 DLSS 1.0的作品支援度不夠廣泛；此外，DLSS 1.0技術尚未成熟，開啟後仍經常出現顯著的畫面瑕疵，因此導致玩家興趣缺缺。
不過當 NVIDIA 於2020年推出 DLSS 2.0，狀況就有了極大不同。DLSS 2.0應用了時間反鋸齒（TAA）搭配上取樣，透過分析先前幀所包含的數據，並重建為現有的幀以提高畫面品質，雖然同樣是將低解析度影像放大為高解析度畫面，但影像的細節得到了更多保留。
DLSS 2.0最大優勢在於導入了通用模型，NVIDIA 不必再像過去一樣，特別針對個別遊戲釋出包含模型的驅動程式更新，同時配合運算效率的提升，作品支援度變得更加廣泛，近期推出的主流遊戲幾乎都支援了 DLSS 2.0
在 DLSS 2.0大獲成功後，NVIDIA 於2022年再推出 DLSS 3.0，搭配 GeForce RTX 40顯示卡的光流加速器，導入「AI畫格生成功能」讓GPU可以在兩個幀的中間，自動演算、補上一個全新的幀，藉此提高遊戲畫面流暢性。
NVIDIA DLSS 的技術限制
雖然 NVIDIA 曾指出 DLSS 技術跟傳統的影像升頻，在實踐原理上有著很大不同，但藉由神經網路、AI跟深度學習演算法的輔助，將低解析度畫面放大為高解析度影像，以結果而言仍然是一種升頻的概念。
無論 DLSS 1.0、2.0或3.0，玩家如果想使用此功能，除了得具備較新的 GeForce RTX 系列顯示卡之外，最重要的還是遊戲本身必須有所支援。目前多數遊戲以 DLSS 2.0支援為主，應用 DLSS 3.0的作品則是陸續增加中。此外，由於畫面品質呈現上的差異，目前有多款遊戲同時相容 DLSS 2.0與3.0，讓玩家可根據自身需求進行選擇。
如何在遊戲中啟用NVIDIA DLSS功能？
步驟1.為確保 DLSS 功能擁有最佳的相容性，請先下載並安裝 NVIDIA 顯示卡驅動程式，例如透過 GeForce Experience 進行更新。
步驟2.接著啟動支援 DLSS 功能的遊戲，在遊戲內的「顯示」或「畫質」設定中，通常都能找到 NVIDIA DLSS 選項。
步驟3.遊戲通常都會提供品質、平衡與效能，至少三種等級的 DLSS 檔位，若以品質為重則顯卡運算負擔越大，若以效能為重則遊戲畫質減損越多。
步驟4.若遊戲支援則 RTX 40系列顯示卡還可以額外開啟「幀數生成」功能，藉由 AI 補幀搭配 DLSS 的方式，進一步提升畫面流暢性。
更開放的遊戲通用升頻方案：AMD FSR/RSR與Intel XeSS
既然 NVIDIA 有自己的遊戲升頻技術 DLSS，那麼另一家顯示卡大廠 AMD，自然也推出了相應的解決方案，稱為 FidelityFX Super Resolution，簡稱 FSR，並且再從其中衍伸出另一個功能 Radeon Super Resolution，簡稱 RSR。
同樣擁有顯示晶片業務的 Intel，則是端出簡稱 XeSS 的超級取樣技術，導入硬體加速與 AI 來達成相似功能。以下將就這三種技術進行簡單介紹。
開源解決方案AMD FSR
為了避免遊戲升頻技術的市場遭到 NVIDIA 獨佔，AMD 於2021年6月推出開源、跨平台，基於Lanczos演算法的第一代 FSR，其採用的空間放大技術運用邊緣重建演算法，藉由分析原始影像中的特徵，再以更高的目標解析度重建影像，過程中會執行銳利化處理與強化紋路細膩度，進一步提升畫質。
到了2022年3月推出的 FSR 2.0，其工作原理則幾乎跟 DLSS 2.0相同。在維持前一代演算法的基礎下，整合了時間反鋸齒（TAA）搭配上取樣，實現更輕微的畫質減損。
AMD 始終強調，無論 FSR 1.0或2.0都僅僅利用了顯示卡本身的著色器，因此不需要神經網路、深度學習、額外的AI運算核心、加速器等等技術配合，加上 FSR 本身開源、低硬體要求的特性，遊戲開發商導入此功能的速度非常之快，甚至於不少作品同時支援了 FSR 與 DLSS。
根據 AMD 的建議，FSR 1.0只要是 Radeon RX 460以上 GPU 即可使用，甚至還支援 NVIDIA 的 GeForce 10系列以後的顯示卡；至於 FSR 2.0雖然技術上要求與 FSR 1.0相同，但若玩家想獲得最佳體驗，最好還是採用 Radeon RX 590與 GeForce GTX 1070以上 GPU。
打破遊戲限制的RSR
開源的 AMD FSR 雖然相容性已經非常高，但使用前提仍是遊戲本身必須支援該功能，否則同樣無法享受其所帶來的優勢。因此，AMD 再給予消費者另一個選項，那就是不管遊戲支援不支援，只要顯示卡符合規格皆可以使用的 RSR。
RSR 採用了跟 FSR 一樣的演算法，但限定 Radeon RX 5000系列以上的 GPU 才能夠使用。開啟 RSR 功能後，玩家只要將遊戲中的畫面解析度，調整到低於螢幕的原生解析度，即可讓 RSR 自動發揮作用，將較低解析度的遊戲畫面，升頻至跟螢幕一樣的解析度，降低系統運算負擔的同時，維持一定的影像品質。
導入AI演算法的XeSS
身為與 NVIDIA DLSS、AMD FSR／RSR 競爭的技術，Intel XeSS 基礎的工作原理，其實跟他的對手們沒有太大不同，但Intel更強調AI演算法、深度學習跟神經網路在 XeSS 中的關鍵優勢。
Intel XeSS 採用開放式標準，因此遊戲開發者可為旗下作品快速導入支援，顯示卡方面只要具備 DirectX 12 Shader Model 6.4即可使用，但擁有DP4a指令集運算能力及 XMX 核心的 GPU，換句話說就是Intel Arc顯示卡搭配XeSS使用，則可以得到更快的處理速度、更高水準的畫面品質。
目前支援 Intel XeSS 的遊戲數量，相較於另外兩大技術仍十分稀少，但近期推出的大作卻幾乎都有支援，Intel 也承諾未來相容的作品將持續增加。
如何啟用AMD FSR/RSR與Intel XeSS功能？
步驟1.啟用 AMD FSR、Intel XeSS 的方法，首先安裝最新的顯示卡驅動程式後，接著進入支援的遊戲，再於畫質／顯示設定中找到選項並開啟。
步驟2.AMD FSR、Intel XeSS 跟 NVIDIA DLSS 一樣，皆有多個檔位可以選擇，品質越高雖然畫質越好，但幀率的提升也較不顯著。
步驟3.啟用 AMD RSR 的方法較複雜，由於是包含在驅動程式中，因此必須安裝並開啟 AMD Software Adrenalin Edition 驅動程式工具。
步驟4.於「設定」的「顯示卡」分頁下開啟「Radeon超級解析度」，接著進入遊戲後，只要將畫面解析度調整至低於螢幕解析度，就會自動進行升頻。
影音升頻功能輕鬆啟用：RTX VSR、 Intel VSR 與Edge VSR
除了應用於遊戲內容之外，受惠於硬體效能的提升，近來影音升頻技術亦逐漸擴展到網路上的串流媒體，讓使用者可以透過簡單的方式，為各種低解析度的影音資源進行升頻，享受高解析度的畫面內容。
目前多家科技巨頭各自開發出擁有獨家演算法的對應功能，只要搭配特定的軟體、硬體就能輕鬆使用，其中較令外界關注的技術，分別為 NVIDIA RTX VSR、英特爾的 Intel VSR，以及微軟的 Edge VSR。
NVIDIA RTX VSR
NVIDIA 於今年3月正式推出 RTX Video Super Resolution，簡稱 RTX VSR 功能，為擁有GeForce RTX 30、40系列顯示卡的使用者，帶來針對網路上串流影音內容的 AI 升頻與增強效果。
根據 NVIDIA 的說法，RTX VSR 可以搭配 Google Chrome 和微軟 Edge 瀏覽器共同使用，支援的影音串流平台包含但不限於 Twitch、YouTube、Netflix、Disney+和 Hulu 等熱門網站，幾乎可以說任何透過瀏覽器播放的影片都能獲得增強。
藉由 RTX VSR 功能，GeForce RTX 30、40系列 GPU 會透過 AI 演算法將網路上的低解析度影音內容，升頻至最高4K畫質，同時增進影像的銳利度和清晰度，視覺效果比起單純放大觀看影片來得更好。
RTX VSR 應用深度學習技術，減少影像放大後容易產生的模糊色塊及偽影，解析度提高後的細節紋理也更加還原，同時 NVIDIA 強調 RTX VSR 的訓練模型相當通用，無論是對真實世界拍攝的內容或遊戲畫面都有著絕佳效果。
Intel VSR
對於沒有 GeForce RTX 30、40系列顯示卡的消費者來說，想嘗試 RTX VSR 目前看來是暫時無緣，但使用者還有另外一個選項可以參考，那就是相容於英特爾顯示晶片的 Intel Video Super Resolution，簡稱 Intel VSR。
基本上 Intel VSR 的工作原理跟 RTX VSR 類似，不過其硬體限制更加寬鬆，只要消費者具備帶有內顯的Intel第10代以上處理器，或者 Intel Arc 獨立顯示卡即可，不過瀏覽器方面暫時限定使用 Google Chrome。
Intel VSR 同樣會透過獨家演算法，自動放大低於螢幕解析度的網路串流影片，並且於過程中進行銳化與各種細節的增補，使影像畫質得到提升。
Edge VSR
至於微軟推出的Edge VSR，雖然僅能用於自家的 Edge 瀏覽器，但是支援的顯示卡從 NVIDIA GeForce RTX 20系列起跳，AMD 方面則是 Radeon RX 5700以上，原理同樣是藉由 AI 演算法來提高串流影片的畫質與清晰度。
不同於 NVIDIA 與 Intel，微軟為 Edge VSR 訂出了明確的啟動要求，除了硬體須符合條件之外，只要串流影片解析度低於720p、高與寬都大於192像素、設備接上 AC 電源且影像不受 DRM保護，在 Edge 瀏覽器中都可以自動得到增強。
如何啟用RTX VSR／Intel VSR／Edge VSR功能？
步驟1.要開啟 RTX VSR 功能，首先確認電腦所具備的顯示卡為 RTX 30系列產品以上，接著開啟隨著顯示卡驅動程式所安裝的 NVIDIA Control Panel 工具。
步驟2.再來於左邊欄的「影像」下找到「調整視訊影像設定」，然後打勾右邊「RTX 視訊增強」的「超高解析度」。
步驟3.於下拉清單中選擇增強的等級，數字越高代表顯示卡的運算負載越重，完成後點擊「套用」，最後透過 Chrome 或 Edge 瀏覽器觀看影片，即可獲得升頻與畫質增強。
步驟4.要開啟 Edge VSR 功能，先進入 Edge 並於網址列輸入「edge://flags」搜尋關鍵字「Super」，再調整唯一的項目為「Enabled」，重新啟動即可在 Edge 中得到影像升頻效果。
步驟5.目前 Intel VSR 的開啟方法最複雜。在硬體符合條件的電腦上，對 Google Chrome 圖示按下滑鼠右鍵，找到「內容」選項。
步驟6.切換至「捷徑」並於「目標位置」後空一格，輸入「--enable-features=IntelVpSuperResolution」按下「確定」，即可於 Chrome 瀏覽器中獲得影片畫質增強。
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