Ultra HDTV - это технология, разработанная научно-технической исследовательской лабораторией (STRL) японской корпорации NHK. Названий у формата много, сама NHK называет его Super Hi-vision. Встречаются и такие названия как "Широкоэкранная система ультравысокого разрешения с 4000 линиями сканирования" (Ultrahigh-Definition Wide-Screen System with 4000 Scanning Lines) и "Телевизионная Система Ультравысокого Разрешения 8К" (8K Television System "Ultra High Definition TV").
Развитие Hi-Fi техники - это череда принятия новых компромиссов с преодолением старых. Когда выяснилось, что упаковать в полосу 6.5 МГц видеосигнал стандартной четкости не удастся, был принят компромисс - чересстрочная развертка. Но вот настала цифровая эра, прогрессивная развертка стала не только доступной, но и предпочтительней - с учетом более эффективного сжатия алгоритмами MPEG. И тут выяснилось, что движения в чересстрочной развертке выглядят более плавно. Ведь полукадры в ней чередуются вдвое чаще (60i для NTSC), чем кадры в развертке прогрессивной (30p). Так появляется развертка 60p.
Для чего нужно шесть колонок звука 5.1, когда ушей - всего два? Стереозвук дает полное представление об окружающей обстановке. Информацию о направлении на источник звука мозг вычисляет по разнице во времени прихода звуковой волны к каждому уху. Все так - если мы в наушниках. В случае с двумя колонками ситуация осложняется. Колонки нужно правильно расставить относительно слушателя. Сидя в "неправильном" месте или поворачивая голову, слушатель получает неверную информацию и стереозвук "рассыпается". Каждое ухо слышит обе колонки, что тоже осложняет локализацию виртуального источника звука. Есть еще такая особенность восприятия звука человеком - резкий громкий звук локализуется мозгом однозначно по месту той колонки, звук от которой пришел первым. Так стерео сначала превращается в квадро, затем в 5.1, 7.1 и, наконец, 22.2 в Ultra HD.
Аналогичная ситуация и в области изображения. Чем большего размера экран хочется получить, тем большим должно быть его разрешение, чтобы картинка не превратилась в мозаику. Но ведь так разрешение может расти до бесконечности? И да, и нет. Если принять разрешающую способность человеческого глаза за одну угловую минуту (а это примерно так и есть), то горизонтальное разрешение монитора, полностью окружающего зрителя, составит 360*60=21600 пикселей. То есть уже сегодня 11 мониторов с разрешением Full HD могут полностью покрыть круговой обзор по горизонтали, а будущих Ultra HD мониторов вообще хватит 3 штуки. До полного совершенства подать рукой. Это все верно только если смотреть на экран сидя на одном месте (как в ситуации со стереозвуком). Если же перемещаться вдоль "видеостены", то необходимое разрешение будет зависеть как от размеров самой стены, так и от минимального расстояния, на которое зритель будет к этой стене подходить.
Корпорация NHK всегда была на пике технического прогресса и играла ведущую роль в разработке новых форматов. Именно она предложила перейти на формат высокой четкости, еще в аналоговую эру телевидения. В восьмидесятые годы идея применять 1080 строк высокой четкости, вместо привычных 480 строк для формата NTSC выглядела более фантастической, чем предлагаемый сегодня формат с 4320 строками.
Краткая история достижений NHK:
1925 - начало радиовещания в Японии
1931 - начало вещания Радио 2 NHK
1953 - начало телевещания в Японии
1959 - начало образовательного телевещания
1960 - начало цветного телевещания
1969 - начало FM вещания
1984 - запуск экспериментального спутникового вещания
1985 - введение телетекста
1986 - запуск второго спутникового канала
1989 - начало ежедневного часового вещания в формате высокой четкости со спутника
1991 - ежедневное восьмичасовое вещание в высокой четкости
1994 - финальная фаза тестов вещания в высоком разрешении
2000 - запуск цифрового спутникового вещания
2003 - начало тестового наземного цифрового радиовещания
2006 - мобильный сервис цифрового вещания
Предлагаемая корпорацией NHK система использует формат видео разрешением 7680x4320 пикселей. Соотношение сторон осталось прежним - 16:9. Странные значения разрешения - не что иное как вчетверо увеличенные значения формата видео высокой четкости. Вот откуда взялось шестнадцатикратное увеличение по площади картинки. Если горизонтальный угол просмотра HDTV может составлять до 30 градусов, то в Ultra HD он уже более 100 градусов, что почти вдвое больше, чем в современном цифровом кинематографе.
Не меньшие изменения и в аудиосистеме. Система трехмерного объемного звука состоит из 24 каналов. Она разделена на три слоя. В верхнем слое (на уровне потолка) находятся 9 каналов: переднее стерео, центральный передний, среднее стерео, канал в зените, заднее стерео и задний центральный. Средний слой (на уровне зрителей) содержит 10 каналов: задний центральный, заднее стерео, среднее стерео, переднее стерео и три передних канала позади экрана. Нижний слой (на уровне пола) содержит 3 канала: переднее стерео и передний центральный. Низкочастотных каналов для спецэффектов здесь два и расположены они впереди, в нижнем слое.
Требуемые объемы информации для такой системы, конечно, колоссальны. Трех с половиной терабайтов дискового пространства при съемке хватит всего на 18 минут! Параллельно задействуются 16 каналов HD-SDI, чтобы обеспечивать необходимую скорость потока. А скорости требуются по сегодняшним меркам огромные: 24 гигабита в секунду для изображения и 28 мегабит в секунду для звука. Ни для хранения, ни тем более для передачи такие скорости, разумеется, не используются. Различные коэффициенты компрессии позволяют сжать потоки до значений 180-600 мегабит в секунду для видео и 7-28 мегабит в секунду для звука. Как видно из последних значений, формат предусматривает передачу 24 каналов звука вообще без компрессии. Для сравнения: Видео стандартной четкости с шестью каналами звука в самом хорошем DVD-качестве будет иметь поток чуть более 9 мегабит в секунду.
Первая демонстрация концепции Ultra HD прошла в 2002 году на 56-ом "Дне Открытых Дверей" научно-технической исследовательской лаборатории NHK. Были продемонстрированы прототипы камеры и видеосистемы. В 2005 году, на международной выставке в Японии "Экспо 2005 Аичи", более полутора миллионов людей смогли увидеть воочию преимущества технологии на экране в 600 дюймов и услышать - как звучит звук в многоканальной системе 22.2. За пределами Японии, Ultra HD впервые было представлено на международной выставке NAB2006 в Лас Вегасе, США, а затем на IBC2006 в Амстердаме, Нидерланды. Цифровой кинотеатр был укомплектован экраном в 400 дюймов и 22.2-канальным звуком.
Арсен Газимагомедов
