O λόγος για την εξέλιξη που γνωρίζει η τεχνολογία της απεικόνισης τα τελευταία χρόνια, τεχνολογία που -αν μη τι άλλο- μας κρατά σε συνεχή εγρήγορση, προσφέροντάς μας νέες εμπειρίες και καλύτερη ποιότητα.
Γράφτηκε από τον Στάθη Ασπιώτη και τον Σωτήρη Χατζηστρατή στο digitaltvinfo.gr
Με δύο λόγια μπορούμε να πούμε ότι ως 4Κ θεωρείται το φορμά εικόνας, που διαθέτει τετραπλάσια ανάλυση από το σημερινό Full HD 1080p, το οποίο τόσο καλά γνωρίζουμε. Στην πραγματικότητα ως 4K είναι ένα σύνολο παραμέτρων που απαρτίζουν το – υπό διαδικασία τυποποίησης ακόμη– φορμά, παράμετροι που κινούνται πολύ πιο μακριά από μία απλή επαύξηση της ανάλυσης της εικόνας, όπως αρκετοί νομίζουν. Πριν φτάσουμε όμως να μιλήσουμε διεξοδικότερα για το 4Κ format, ας δούμε ποια είναι και πώς εξηγούνται τα οφέλη αυτά, ξεκινώντας από την αρχή, τη φυσιολογία της ανθρώπινης όρασης.
Οπτική Οξύτητα και Υπεροξύτητα
Ως γνωστόν, το ανθρώπινο μάτι δεν παρουσιάζει την ίδια ευαισθησία σε κάθε σημείο του αμφιβληστροειδούς. Στο κέντρο του αμφιβληστροειδούς η οπτική οξύτητα είναι υψηλή, ενώ όσο κινούμαστε προς την περιφέρεια η οπτική οξύτητα μειώνεται. Σύμφωνα με το σύστημα Snellen, το οποίο περιλαμβάνει το γνωστό σύστημα μέτρησης της όρασης, που γνωρίζουμε από τον οφθαλμίατρό μας, η διακριτική ικανότητα του ματιού στο κέντρο του αμφιβληστροειδούς ισούται με το 1/60 της μοίρας ενός κύκλου. Το αποτέλεσμα της οπτικής υπεροξύτητας υπερβαίνει το τυπικό όριο της δειγματοληψίας του ανθρώπινου ματιού και είναι αποτέλεσμα της κίνησής του, αλλά και της επεξεργασίας που γίνεται από τον εγκέφαλο, ο οποίος χρησιμοποιεί την οπτική πληροφορία για να ανα-συνθέσει την πραγματικότητα. (Η «υπεροξύτητα» δεν είναι ταυτόσημη έννοια με την «υπερανάλυση», αλλά έχει μόνο μικρή σχέση με αυτήν). Εξάλλου, η πυκνότητα της πληροφορίας που υπάρχει σε ένα display 4Κ, το μεγαλύτερο μέγεθος που μπορεί να έχει, αλλά και η κοντινότερη απόσταση από την οποία μπορούμε να το παρακολουθήσουμε, συμβάλλουν στην περισσότερο ενεργή συμμετοχή της περιφερειακής όρασης στην τελική εικόνα που δημιουργεί ο εγκέφαλός μας. Τα χαρακτηριστικά αυτά, τα οποία εμπεριέχονται στο 4Κ format και στα display που το υποστηρίζουν, οδηγούν τον παρατηρητή (τον εγκέφαλό του) να σχηματίσει την εντύπωση ότι αυτό που παρακολουθεί είναι πραγματικότητα. Με άλλα λόγια κάποιος που βλέπει ένα Ultra HD display από τη σωστή απόσταση είναι σαν να κοιτάει μέσα από ένα «παράθυρο» και να έχει την αίσθηση ότι «είναι εκεί».
Η διαδικασία της τυποποίησης του 4K
Η διαδικασία για την απόφαση ποια θα είναι με ακρίβεια τα τεχνικά χαρακτηριστικά του 4K δεν είναι απλή υπόθεση. Θα πρέπει να ληφθεί μία απόφαση για το framerate. Θα αρκεστούμε στα 30p; Θα υπάρχει πεπλεγμένη σάρωση; Με το χρώμα τι θα γίνει; Θα συνεχίσουμε να παρακολουθούμε το ίδιο χρωματικό διάστημα, όπως στο High Definition; Οι τηλεοράσεις μας θα έχουν τον ίδιο λόγο πλευρών; Η απάντηση σε όλα τα παραπάνω είναι μία συμφέρουσα οικονομικά χρυσή τομή μεταξύ κόστους εξέλιξης και κόστους κατασκευής του σχετικού hardware, λαμβάνοντας υπόψη, φυσικά, το τι είναι σε θέση να υποστηρίξει ο καταναλωτής σήμερα. Στo standardization συμμετέχουν πολλοί διεθνείς οργανισμοί και ομάδες εργασίας, όπως οι ITU, SMPTE, CEA, EBU, DVB (DVB CM UHDTV), MPEG. Η εκκίνηση της διαδικασίας έγινε πριν από μερικά χρόνια από την ΝΗΚ (η ιαπωνική ΕΡΤ).
Οι προδιαγραφές του 4K
Σύμφωνα λοιπόν με την πρόταση του ITU-R το πρόγραμμα για την UHDTV περιλαμβάνει δύο χαρακτηριστικά ανάλυσης της εικόνας, ήτοι 7680x4320pixels και 3840x2160pixels, με το σχήμα των εικονοστοιχείων να ορίζεται ως τετράγωνο. To pixel address σε κάθε γραμμή είναι από αριστερά προς τα δεξιά και οι σειρές αριθμούνται από πάνω προς τα κάτω. Σε ό,τι αφορά τα χαρακτηριστικά του χρονισμού τα διαθέσιμα frame-rate είναι 120, 60, 60/1,001, 50, 30, 30/1,001, 25, 24, 24/1,001, ενώ η σάρωση μπορεί να είναι μόνο προοδευτική. Για τη βασική οικιακή χρήση προορίζεται το σύστημα με ανάλυση 3840x2160. Σε ό,τι αφορά το χρώμα, λευκό παραμένει το D65, όπως και στο High Definition, δεν ισχύει όμως το ίδιο με το χρωματικό διάστημα. Το χρωματικό διάστημα που υιοθετείται είναι κατά πολύ ευρύτερο του sRGB και αγγίζει σχεδόν τα όρια του ορατού από το ανθρώπινο μάτι φάσματος. Στον πίνακα που συνοδεύει το κείμενο μπορείτε να δείτε την κάλυψη του χρωματικού προφίλ για το 4Κ στο CIE Chart. To format υποστηρίζει βάθος επεξεργασίας 10bit και 12bit.
Ο νέος codec HEVC
Με τις αλλαγές αυτές είναι επόμενο ότι η μέχρι τώρα κωδικοποίηση που χρησιμοποιείται για τα σήματα High Definition δεν είναι αρκετή. Για την ακρίβεια, το H.264/MPEG-4 AVC δεν είναι πλέον αρκούντως αποδοτικό για να κωδικοποιήσει τα σήματα UHD. Για να εξυπηρετηθούν οι ανάγκες κωδικοποίησης σημαντικά μεγαλύτερου όγκου πληροφορίας, αναπτύχθηκε ένας νέος codec, ο διάδοχος του H.264, o HEVC/H.265. Η νέα συμπίεση που χρησιμοποιείται, έχει διπλάσια αποδοτικότητα σε σχέση με τον προκάτοχό του. Αυτό σημαίνει ότι για την ίδια ποιότητα εικόνας ο HEVC χρησιμοποιεί σχεδόν το μισό bitrate σε σχέση με τον H.264 ή διπλάσια ποιότητα εικόνας, αν διατηρηθεί το bitrate στα ίδια επίπεδα. Ο νέος codec, ο οποίος υποστηρίζει ανάλυση 8K, χρησιμοποιεί μεγαλύτερα block εικόνας, μέχρι 64x64pixels (αντί 16x16 του AVC), καλύτερη υποκατηγοριοποίηση της εικόνας σε μεταβλητού μεγέθους περιοχές με quad-free partitioning (αντί των συμμετρικών του AVC), αλλά και 35 intra modes. Σημαντικό χαρακτηριστικό του codec είναι η δυνατότητά του να επεξεργάζεται τις εικόνες στην είσοδό του με ανάλυση μεγαλύτερη από αυτήν της ίδιας της εικόνας. Έτσι, η εσωτερική ανάλυση του codec μπορεί να είναι έως 14bit. Αναβαθμισμένος είναι ο νέος codec στην προσαρμογή του στην κίνηση που απεικονίζεται. Τέλος, σύντομα αναμένεται να ανακοινωθεί το σχετικό update για το streaming περιεχομένου 4K με container τον HEVC. Να τονίσουμε ότι οι προδιαγραφές που αναφέρουμε εδώ, δεν είναι οι τελικές και είναι πιθανό να υπάρξουν διαφοροποιήσεις στην τελική έκδοση του codec.
Μετάδοση και Αποθήκευση
Σε ό,τι αφορά τη μετάδοση, το HDMI 1.4b δεν υποστηρίζει το σύνολο των αναβαθμίσεων που προτείνονται με το 4K, καθώς το bandwidth περιορίζεται στα 4096x2160@30fps. Για το λόγο αυτό στη CES 2013 τέθηκε το ζήτημα για την ανάπτυξη του HDMI 2.0, το οποίο θα αντικαταστήσει σύντομα το 1.4. έτσι ώστε να υποστηρίζεται ανάλυση τουλάχιστο 3840x2160p σε framerate από 23,97 έως 60fps. Υπό συζήτηση είναι η ενσωμάτωση του High Frame Rate 3D (4096x2160@48fps x2).
Περί ονοματοδοσίας
Σκόπιμο είναι κλείνοντας να κάνουμε μία σύντομη αναφορά στη διαρκώς επιτεινόμενη σύγχυση σχετικά με τις ονομασίες 4Κ, 8Κ και UHD.
Η ονοματοδοσία του νέου φορμά και των κατηγοριών του ακολουθεί διαφορετική μέθοδο από ό,τι γνωρίζαμε μέχρι σήμερα.
Έτσι, η ανάλυση και τα πάνελ 3840x2160 ονομάζονται 4Κ, ενώ εκείνα με ανάλυση 7680x4320 ονομάζονται 8Κ.
Tα αντίστοιχα ονόματα προέρχονται από τον αριθμό (τάξη μεγέθους) των οριζοντίων pixel, που διαθέτει η εικόνα. Όπως γίνεται κατανοητό, η άποψη που επικρατεί ότι τα 4Κ και 8Κ αφορούν το συνολικό αριθμό των pixel της εικόνας, δεν ισχύει σε καμία περίπτωση. Δεν πρόκειται περί λάθους των κατασκευαστών, αλλά για λάθος των ειδικών και μη, που την αναφέρουν. Ο λόγος είναι απλός. Ένα πάνελ 4Κ φιλοξενεί 8,29Mpixel, ενώ ένα 8K 33,17Mpixel. Πρόκειται δηλαδή για εκατομμύρια εικονοστοιχεία και όχι για χιλιάδες.....
περισσότερα στο digitaltvinfo.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου