Производство и доставка контента в формате UltraHD

Почему формат UltraHD вызывает так много вопросов? Может быть, он чем-то принципиально отличен от Full-HD и «просто» HD (1280x720+ точек)? Нет: с развитием технологий разрешение экранов всегда увеличивалось и под него достаточно оперативно появлялся нужного качества контент: телевизионные передачи, фильмы, видеоигры и т.д.

Опасения по поводу формата UltraHD многие связывают со значительным отличием его от привычного уже Full HD – всё-таки в четыре раза больше пикселей на экране требует соответствующих мощностей, культуры производства, инфраструктуры. Все они до недавнего времени были очень слабо представлены на массовом рынке. Но ситуация в настоящее время стремительно меняется.

Разница в разрешении у различных форматов

Начнём с базового определения термина UlltraHD. UltraHD, согласно принятым International Telecommunication Union и Consumer Electronics Association, описывается как формат изображения, обладающего не менее, чем 8 миллионами элементов (пикселей) с пропорциями не менее, чем 16 к 9. Также изображение должно иметь разрешение не менее 3840 точек по горизонтали и не менее 2160 точек по вертикали. Устройства, оснащённые дисплеем формата UltraHD, должны оснащаться хотя бы одним видеовходом, способным принимать цифровое изображение в данном формате.

Поскольку наша статья посвящена теме доступности контента в UltraHD, мы позволим себе коснуться технической реализации формата лишь в основных деталях.

Современные матрицы с разрешением UltraHD могут быть любого размера: от 5 до 105 дюймов по диагонали

В настоящее время создание смартфонов и ноутбуков с экраном UltraHD, а также мониторов и телевизоров формата UltraHD не представляет технической трудности. Производство жидкокристаллических матриц с разрешением 3840x2160 точек и выше прекрасно отлажено для диагоналей от 5,5 до 105 дюймов. Благодаря конкуренции между компаниями стоимость производства постоянно падает и к 2016 году заметная разница в себестоимости между экраном формата Full-HD и Ultra HD исчезла.

Но если производство мониторов и ноутбуков с экранами UltraHD экономически оправдано спросом на них у дизайнеров, художников, полиграфистов и т.д., то вывод на широкий массовый рынок телевизоров формата UltraHD требует наличия достаточно количества качественного, интересного и быстро пополняемого и обновляемого контента.

Технические трудности, которых нет

Появление любого медиаконтента в широком доступе так или иначе связано со схемой из трёх шагов. Первое – это производство, второе – хранение, третье – передача.

Так, для съёмки телепередач и фильмов в разрешении 3840x2160 (или выше) точек нужны были соответствующие камеры, очень качественная оптика, мощные компьютеры (для обработки графики). Полученный материал нужно было куда-то записывать (а это – гигантские объёмы), обрабатывать, редактировать, сжимать кодеками.

Хранение видео в UltraHD тоже было связано с решением нетривиальных задач. Ведь объём данных огромен. И если его хранить в «развёрнутом» виде, то нужно было искать какой-то удобный, недорогой и чрезвычайно ёмкий носитель. Очевидно, что хорошо упакованные данные занимают меньше места, но требуют большего объёма вычислений. При этом очень остро вставал вопрос потери информации – ведь само использование формата UltraHD базируется на идее максимальной детализации.

Немало трудностей стояло на пути передачи контента в UltraHD конечному пользователю. Как и любые другие данные, он может быть передан двумя способами. Первый – это передача потока по интернету или цифровая передача телеэфира, а второй – распространение оптических дисков или доставка фильмов через интернет на жёсткий диск или какой-то другой носитель.

Наконец, внедряя формат UltraHD и создавая контент для него, нужно было обновлять существующие уже технологии. То есть вводить сертификацию более скоростных версий портов HDMI и USB, выводить на массовый рынок сетевое оборудование стандарта Wi-Fi 802.11ac…

Подытоживая, ещё раз необходимо сказать, что с 2012 года прогресс по всем вопросам очевиден. Создание экранов и устройств с экранами формата UltraHD никакой трудности не представляет, для хранения и распространения контента в UltraHD созданы все необходимые условия, камеры нового формата, мощные процессоры с минимальным энергопотреблением, быстрые алгоритмы кодирования и декодирования, ёмкие, быстрые и недорогие накопители, скоростной интернет – как кабельный, так и беспроводной – давно уже присутствуют на массовом рынке и доступны самому широкому кругу лиц, включая домашних пользователей.

Успехи производства контента в Ultra HD

Непосредственное создание контента в UltraHD сейчас налажено очень хорошо – причём на всех уровнях: от профессионального до любительского. На рынке представлено несколько отличных телевизионных и кинематографических камер (RED Epic, Sony CineAlta F65 и другие), достаточное количество камер для коммерческой съёмки, масса зеркальных и беззеркальных фотоаппаратов (Panasonic Lumix DMC-GH4, Samsung NX1, Sony Alpha 7R II, Canon EOS-1D X Mark II), action-камер (вся новая линейка камер GoPro и многие её прямые конкуренты), компактных фотоаппаратов (полтора десятка моделей) и даже смартфонов.

Также однозначным успехом увенчались труды по созданию эффективного кодека для сверхвысоких разрешений – им стал H.265 (HEVC). Были согласованы параметры стандартов HDMI 1.4 и 2.0, которые поддерживают передачу сигнала в формате UltraHD. полностью согласован и утверждён формат и спецификации оптических дисков UltraHD Blu-ray.

Стоит отметить, что промедление с согласованием UltraHD Blu-ray не помешало компаниям Sony, Panasonic и Samsung уже наладить выпуск плееров, способных читать диски с 4K-фильмами в кодировке HEVC, а кинокомпаниям – начать выпускать на UltraHD Blu-ray «обновлённые» версии старых хитов и актуальные блокбастеры. Также отметим, что компании Microsoft и Sony в ближайшее время планируют выпустить обновлённые версии своих игровых приставок (Xbox One и PlayStation 4), которые будут полностью ориентированы на современные стандарты работы с контентом в UltraHD – включая фильмы с дисков, игры и видеоматериалы с цифровым типом доставки.

Не секрет, что распространение контента на оптических носителях в последние годы стабильно сокращается. Пользователь и зритель делает ставку на цифровую доставку – как на более удобную, дешёвую и, в целом, быструю. Поэтому гораздо более BD-плееров на рынке сейчас востребованы медиаплееры. Современные их модели так же ориентированы на воспроизведение контента в UltraHD.

Чтобы быть на пике прогресса таким медиаплеерам нужно немногое: качественно работать с кодеком H.265 (HEVC) и иметь встроенный жёсткий диск достаточно большой ёмкости (от терабайта и выше).

Впрочем, к большинству современных телевизоров формата UltraHD не обязательно подключать сторонний медиаплеер. Кодек H.265 (HEVC) часто (но не всегда!) включён в прошивку телевизора и фильмы можно смотреть, подключив жёсткий диск напрямую к порту USB телевизора, либо воспользовавшись услугами онлайн контент провайдера.

Для большинства людей уже далеко не секрет, что потоковый контент в разрешении UltraHD и 4К сегодня доступен как через телеэфир, так и по интернету. В частности, спутниковое вещание в формате UltraHD на постоянной основе обеспечивают в Европе около 10 каналов. В России владельцы телевизоров формата UltraHD могут смотреть передачи в ультравысоком разрешении, оформив подписку «Триколор ТВ». Именно этот спутниковый провайдер имеет в своём пакете соответствующий канал.

Парад 70 лет Победы в ВОВ транслировался в формате UltraHD

В интернете фильмы, передачи, ролики и сериалы в формате UltraHD представлены весьма широко. В потоковом режиме или в режиме покупки и скачивания их предлагают от таких «монстров» рынка как YouTube, Netflix и Amazon до малоизвестных сервисов, площадок и специализированных торрентов. В России актуальный развлекательный контент в UltraHD можно найти на сервисах «Амедиатека», Okko, ivi.ru и других.

В целом, в настоящее время объём профессионально сделанного развлекательного контента в формате UltraHD велик и постоянно растёт. Уже чётко намечены тематические тенденции. В частности, быстрее всего и охотнее всего с новым сверхвысоким разрешением начали работать компании, освещающие крупные спортивные соревнования и мероприятия мирового масштаба (Чемпионаты мира, Олимпиады, Парады…), производители высокобюджетных сериалов («Во все тяжкие», «Игра престолов»…), компании, специализирующиеся на производстве документальных фильмах о природе. Ну и, как уже было сказано, почти все новые потенциальные блокбастеры появляются в версии UltraHD.

Все самые популярные сериалы обзавелись версиями в формате UltraHD или 4К

Развитие технологий и рост объёма контента в UltraHD позволил принять долгосрочную программу развития этого формата. В частности, ближайшей перспективой является внедрение технологии изображения UltraHD Premium, где сверхвысокое разрешение сочетается с расширенным динамическим диапазоном (то есть, технологией HDR). Сейчас уже существует несколько фильмов, снятых по этой технологии. В 2016 году развитие UltraHD Premium будет продолжено – как киностудиями, так и производителями электроники (в частности. На технологию UltraHD Premium ориентируется производство плееров Blu-ray в компании Samsung).

В заключительной части материала мы расскажем на примере конкретных моделей телевизоров с разрешением UltraHD насколько хорошо интегрированы сейчас между собой техническая база нового формата и новейшие возможности по доставке и воспроизведению контента сверхвысокой чёткости.

UltraHD сегодняшнего дня на примере телевизоров Samsung UE55JU6000 и Samsung UE65JS9500

Покажем это на примере двух телевизоров: Samsung UE55JU6000 и Samsung UE65JS9500. Эти модели выбраны в качестве одной из самых доступных (цена около 80 тысяч рублей) и одной из наиболее функциональных и современных (цена около 350 тысяч рублей).

Как видно из номенклатурных названий, диагональ моделей равна 55 и 65 дюймов соответственно. Согласно проведённым исследованиям, на таких диагоналях различие между Full-HD и UltraHD заметно при дистанции до экрана в 3-4 метра (и ближе). То есть, вполне соответствует типичному расстоянию от телевизора до дивана. Впрочем, меньшие диагонали телевизоров также обеспечивают совершенно иное ощущение от просмотра по сравнению с телевизорами формата Full HD.

Экран телевизора Samsung UE55JU6000 имеет стандартное разрешение 3840 на 2160 точек и оснащён светодиодной подсветкой. Внешний видеосигнал телевизор может получать от любого из трёх имеющихся портов HDMI версии 2.0 (что обеспечивает пропускную полосу данных, достаточных для воспроизведения картинки в формате UltraHD с частотой 60 кадров в секунду). Базовая прошивка Samsung UE55JU6000 включает поддержку кодека H.265 (HEVC) и программную среду SmartTV на базе операционной системе Tizen. Эффективно работать с ними позволяет современный четырёхъядерный процессор.

Samsung UE55JU6000 

Благодаря среде SmartTV телевизор легко подключается к домашним сетям и интернету, синхронизируется с мобильными гаджетами, работает с внешними накопителями, сетевыми хранилищами и службами потокового видео и доставки контента по запросу. Для подключения к сетям и внешним накопителям в Samsung UE55JU6000 интегрирован модуль Wi-Fi стандарта 802.11n, есть гнездо Ethernet для гигабитного соединения LAN и два порта USB версии 2.0. Всё это по скоростным характеристикам позволяет просматривать современный контент в формате UltraHD без заметных ограничений.

Не только контент в формате UltraHD сегодняшнего дня, но и то, что появится завтра, способен с абсолютным качеством преподнести зрителю флагманский телевизор Samsung 2015 года UE65JS9500. Модель оснащена матрицей на квантовых точках и обладает яркостью в 1000 нит. Разрешение экрана соответствует стандарту UltraHD и равно 3840 на 2160 точек. В Samsung UE65JS9500 применена интеллектуальная изменяемая локально светодиодная подсветка, позволяющая добиться эффекта расширенного динамического диапазона. Также телевизор работает со стереоизображением через затворную технологию 3D. Наконец, нужно отметить, что экран аппарата обладает вогнутой геометрией с кривизной 4200R.

Samsung UE65JS9500 

Для подключения внешних видео-устройств у телевизора имеется 4 порта HDMI версии 2.0, 2 порта USB версии 2.0 и один – версии 3.0, приёмник сигнала Bluetooth (например, для подключения беспроводной акустики), модуль Wi-Fi стандарта 802.11ac и разъём Ethernet.

Заводская прошивка включает встроенный медиаплеер с поддержкой кодека H.265 (HEVC) и плаформу SmartTV, которая также работает на базе операционной системы Tizen. Уже сразу в телевизор предустановлено несколько клиентских приложений, облегчающих подключение к интернет службам потокового видео. В частности российскому пользователю пригодятся клиентские приложения для подключения к сервисам Okko, ivi.ru и YouTube и другие. Благодаря использованию мощного восьмиядерного процессора, все приложения запускаются очень быстро и работают без задержек, а обработка контента любой сложности не вызывает у системы никаких трудностей.

Samsung UE65JS9500 обладает всем спектром беспроводных алгоритмов синхронизации с современными гаджетами, позволяя мгновенно выводить с них на экран изображения и видео. Стоит ли говорить, что на 65 дюймах диагонали и в разрешении UltraHD даже любительские фотографии и видеоролики смотрятся как настоящие шедевры?