Как только телевидение сверхвысокой чёткости (UltraHD) плотно и окончательно войдёт в нашу жизнь, мы сможем окунуться с головой в мир ещё более реалистичных и более захватывающих зрелищ, которые будут на порядок лучше всего того, что мы видим на телеэкране сегодня.
Очень скоро UltraHD телевидение станет незаменимым атрибутом жизни каждого любителя высоких технологий. Новый стандарт телевидения часто описывают как возможность смотреть на мир через окно телевизионной картинки, или же как нечто лучшее, чем 3D, при отсутствии необходимости использования специальных очков. Кое-кто даже утверждает, что просмотр программ UltraHD совсем не похож на телепросмотр – это скорее некое расширение реальности. Однако, как бы UltraHD не характеризовали, ясно, что новый стандарт сочетает в себе массу атрибутов, каждый из которых значительно превосходит все достоинства сегодняшнего HDTV.
Три основные характеристики, отличающие телевидение UltraHD от HDTV, это разрешение, частота кадров и цветовое пространство. Разрешение 3840×2160, характеризующее телевидение UltraHD, означает в четыре раза больше пикселей, чем у HDTV, а значит – возможность чёткого отображения на экране до мельчайших деталей. Частота в 120 кадров за секунду позволяет передавать в UltraHD стандарте контент, содержащий быстрые движения или же снятый быстрым движением камеры. Помимо этого, UltraHD позволяет расширить цветовое пространство CIE 1931 по сравнению с HDTV, что предоставит возможность отображать на экране телевизора цвета, которые прежде никогда не были там представлены. В совокупности три эти характеристики UltraHD телевидения формируют уникальное впечатление.
Несмотря на то, что обещания создателей UltraHD напоминают обещания создателей 3DTV, провайдеры услуг могут воспользоваться целым рядом преимуществ, которые делают процесс внедрения UltraHD более удобным и практичным по сравнению с 3DTV. Уже сегодня портативные мультимедийные устройства предлагают их владельцам более высокое разрешение экрана, чем HDTV телевизоры, и это является одной из главных движущих сил, формирующих запросы рынка на лучший видеоконтент. В дополнение к этому, телевидение UltraHD не является предложением из серии «всё или ничего» – такие его атрибуты, как разрешение, частота кадров и цветовое пространство могут внедряться независимо друг от друга и постепенно – в зависимости от запросов потребителя и ёмкости сети. И, в отличие от 3DTV, инфраструктура, необходимая для развёртывания вещания в UltraHD, не требует больших затрат и обеспечивает провайдерам преимущества, которыми они могут воспользоваться и для трансляции привычного HDTV контента.
Возможность «разложения» UltraHD на отдельные элементы позволяет провайдерам программных услуг сотрудничать с каналами на гибкой основе, предлагая им и подписчикам возможность использования одного или нескольких атрибутов UltraHD. К примеру, внедрение высокой скорости кадров для прямых трансляций спортивных мероприятий и приключенческих фильмов обеспечит плавность картинки на фрагментах с быстрым движением. Входящая в EBU компания ETF Group провела недавно субъективное исследование, результаты которого показали, что наблюдатели оценивают высокую частоту кадров UltraHD телевидения даже больше, чем высокое разрешение картинки. Приняв этот факт к сведению, провайдеры услуг могут запустить в своих сетях вещание с более высокой частотой кадров раньше, чем прочие функции UltraHD – это поможет им улучшить качество картинки ещё до того, как они перейдут на новый стандарт вещания с полным набором функций.
Далее, прежде чем увеличить разрешение изображения, провайдеры могут расширить цветовое пространство для отдельных (либо всех) каналов своей сети. Такой шаг поможет предоставить первым обладателям UltraHD совместимых устройств возможность наслаждаться изображением, качество цветовой гаммы которого намного превосходит HDTV. В особенности, когда речь идёт о контенте с богатой цветовой палитрой – в частности, об анимации, которая наполнится невиданными прежде на телеэкране оттенками зелёного, красного и синего. И наконец, подготовившись основательно к приходу нового стандарта разрешения, провайдеры услуг могут начать постепенно запускать его, предоставляя зрителю картинку всё лучшего качества, или же запустив новый пакет услуг для пользователей с экранами большого размера.
Цветовое пространство представляет собой модель представления цвета, основанную на использовании цветовых координат. Цветовое пространство строится таким образом, чтобы любой цвет был представлен точкой, имеющей определённые координаты. Чаще всего, одному набору координат будет соответствовать один цвет, но для некоторых случаев это не так (например, для модели CMYK или когда кодируется цветовой тон – данные по тону «закольцованы», и максимальное и минимальное значения совпадают.)
Когда заходит речь о внедрении вещания в формате UltraHD, важно помнить, что этот формат – не просто некое явление, а сочетание функций. Каждая из этих функций может внедряться отдельно, поэтапно, обеспечивая плавный переход от HDTV к UltraHD и следуя запросам зрителя, а также обеспечивая стабильность доходов провайдера. Если мы рассмотрим процесс внедрения UltraHD телевидения детально, мы поймём, что принцип «Если вы построите это – они к вам придут», выбранный для внедрения 3DTV, следует заменить на более практичный подход – «Плати за рост». Эта истина является особенно явной, когда идёт речь о развёртывании инфраструктуры.
При запуске 3DTV провайдерам приходилось строить всю экосистему сразу. При запуске UltraHD всё намного легче – система распространения контента не многим отличается от системы распространения традиционного контента, которую провайдеры используют для вещания HDTV. Провайдерам нужно лишь немного улучшить то, что они использовали для трансляции MPEG-2 и MPEG-4 видео, добавив в свои сети функцию UltraHD.
К примеру, новые UltraHD совместимые кодеры, которые понадобятся для вещания в новом формате, представляют собой всего лишь эволюцию сегодняшних кодеров MPEG-4 с существенно улучшенными возможностями обработки видео. Часть этих новых мощностей обработки видео понадобится для обеспечения работы кодека высокоэффективной компрессии видео (HEVC), который придёт на смену MPEG-4. Оставшаяся часть мощности улучшенного процессора обработки видео повысит общую производительность видеокодеров, обеспечивая идеальное качество компрессии каждого пикселя – вне зависимости от того, какой тип сжатия используется – MPEG-2, MPEG-4 или HEVC.
Но, несмотря на то, что путь к внедрению UltraHD становится всё более и более прямым, это ещё не означает того, что можно сидеть сложа руки в ожидании прихода нового формата. Стандарт UltraHD является развивающейся экосистемой, и представители индустрии доставки контента должны сообща вырабатывать стандарты, которые сделают UltraHD ещё более доступным. Это означает добавление спецификации для расширенного динамического диапазона, что поможет обеспечить высокий контраст, яркость и качество картинки, которые выведут её за рамки привычных стандартов. Это означает создание контента, записанного с высокой частотой кадров, и совершенствование телевизоров, которые могут отображать расширенную цветовую гамму UltraHD. И, что, видимо, важнее всего, – это означает развитие стандарта HDMI 2.0, которое поможет качественно передавать сигнал с источников UltraHD контента на эти телевизоры. Ни одно из данных препятствий не является непреодолимым, однако все они требуют полной кооперации и максимальной отдачи со стороны индустрии, чтобы сделать реальностью заманчивые перспективы UltraHD.
Следуя по пути поэтапного, практического внедрения UltraHD и опираясь на существующие преимущества системы компрессии HEVC, провайдеры программных услуг могут улучшить качество своих программ, сделав свои предложения более привлекательными и отвечающими запросам клиентов без необходимости больших финансовых вложений на полную перестройку сети. А после того, как процесс внедрения UltraHD будет доведён до конца, его результат – яркая, реалистичная и жизненная картинка – покажет, что наши ожидания были не напрасны.
Син МакКарти, доктор философии,
научный сотрудник технического отдела ARRIS