Аналитики считают, что телевизоры с разрешением 4К недолго будут задавать тренды на рынке. Их постепенный вывод из продажи может начаться уже через каких-то 4 года. И связано это будет с ростом популярности панелей с разрешением 8К. Уже в текущем году ожидается, что по всему миру будет продано около 1 млн. таких телевизоров, а в 2022 году эта цифра возрастет в 4 раза. Лидерами по производству и продажам таких устройств к 2025 году станут США и Китай, а 25 млн. семей будут иметь, как минимум, один телевизор с таким разрешением.

Так стоит ли нам начинать откладывать деньги на новый телевизор, отодвинув на второй план желание приобрести панель с разрешением 4К, сразу нацелившись на новое поколение? Достаточно ли будет к тому моменту контента, и кто будет его производить? Как изменятся способы доставки этого контента? Станут ли цены на 8К-телевизоры относительно доступными? И, вообще, столь ли заметна для человеческого глаза разница между разрешениями 4K и 8K? Давайте попытаемся ответить на эти вопросы.

Увидят ли разницу между 4K и 8K телевизорами обычные пользователи?

В начале 2020 года компании Pixar, Amazon Prime Video, LG, Американское общество кинематографистов (ASC) и Warner Bros. провели исследование, призванное выяснить, видят ли люди разницу между 4К и 8К телевизорами. В рамках исследования использовались устройства с разрешением экрана 3840х2160 и 7680х4320 пикселей, на которые транслировался контент в виде 7 видеороликов в разрешении 8К. Это были два клипа из фильма Dunkirk от Warner Bros., оцифрованные с 70 мм пленки, анимационные клипы от Pixar, Brave и A Bug’s Life, изначально нарисованные» в 8К, два ролика из сериала The Tick производства Amazon, снятые на цифровую кинокамеру RED, как и ролик Nature, предоставленный Стейси Спирс. Все ролики были сняты с применением профиля HDR10.

Видеоролики были масштабированы до разрешения 4К с помощью профессионального программного обеспечения Nuke. После чего каждое видео было снова увеличено до разрешения 8К с применением кубического фильтра Nuke, который растягивает каждый пиксель изображения в 4 раза с небольшим сглаживанием, что дает на выходе видео с эффективным разрешением 4К, растянутое до 8К. Это было сделано для того, чтобы при воспроизведении «вразброс» не отображалась информация о переходе телевизора в режим 4К. Трансляция осуществлялась на 88” 8К OLED-телевизор LG 88Z9, а в качестве источника воспроизведения использовался компьютер на базе Windows, оснащенный 18-ядерным процессором Intel Core i9, RAID-массивом из SSD-накопителей и видеокартой NVIDIA GeForce 1080 Ti. Видеоинтерфейс BlackMagic 8K Pro отправлял видео по четырем каналам 12G SDI на четыре преобразователя AJA Hi5-12G SDI-HDMI, дающие на выходе HDMI 2.0. Четыре преобразователя отправляли сигнал HDMI 2.0 на Astrodesign SD-7075, который преобразовал его в один поток HDMI 2.1, который, в свою очередь, выводился на телевизор. Несжатые файлы воспроизводились в профессиональном формате DPX со скоростью 24 кадра в секунду. Они были закодированы с 10-битной точностью в BT.2100, который использует цветовую гамму BT.2020 и PQ EOTF.

Участие в исследовании приняло 139 человек, а проходило оно в течение трех дней. В каждой сессии длительностью в 30 минут были задействованы по 5 участников. Два участника находились в первом ряду, примерно в 1,5 м от экрана, остальные трое сидели на заднем ряду, примерно в 2,75 м от экрана. В каждой сессии 4K- и 8K-версии каждого клипа воспроизводились в трех последовательностях. В двух последовательностях версиям 4K и 8K были произвольно присвоены метки «A» и «B», и они воспроизводились дважды поочередно, то есть «ABAB», после чего участники указывали в форме оценки, какая из них выглядела лучше. В третьей последовательности 4K-версия воспроизводилась четыре раза, хотя участники по-прежнему видели чередующиеся метки «A» и «B». Перед началом исследования острота зрения каждого участника была проверена. 61% участников имел отличное зрение, а у 39% зрение было лишь немного хуже.

Результаты исследования были рассортированы по нескольким критериям. В основном видеоролики с разрешением 8К получили оценку «совсем немного лучше». В группах участников с остротой зрения выше средней более высокую четкость заметило немного большее количество респондентов. Участники с наиболее острым зрением почти безошибочно определили более высокую четкость 8К в роликах A Bug’s Life и Nature. На результаты этой группы исследователи обращали наибольшее внимание, так как люди с максимально высокой остротой зрения теоретически должны были безошибочно отличать 4К-контент от 8К. Примечательно, что более высокую детализацию видеоролика Nature от Стейси Спирс определило большинство участников исследования. Это можно объяснить тем, что кадры природы содержат большое количество очень мелких деталей, на которых как раз и видна повышенная детализация. В итоге исследователи пришли к выводу, что повышение разрешения до 8К при диагонали 88” не дает видимого улучшения качества изображения. Применение LCD-экрана вместо OLED-матрицы в исследовании тоже вряд ли повлияло бы на результаты. Превосходство 8К заметно лишь с небольшого расстояния людям с очень острым зрением, а в реальных условиях среднестатистический зритель, вероятнее всего, просто не ощутит разницу.

Какой интерфейс наиболее подходит для передачи 8K?

Потребность в средствах высокоскоростной передачи данных, которые обладали бы достаточной скоростью для работы с разрешением 8К, также превращает процесс перехода на новую технологию в весьма непростую задачу. Тем более что простым увеличением количества пикселей здесь не обойтись. Давайте посмотрим, что может 8К-изображение. Оно обладает кадровой частотой до 120 fps, требует поддержки минимум 10-битной глубины цвета и цветовой субдискретизации 4:4:4, 4:2:2 или 4:2:0. В качестве примера такого изображения может выступить RGB-сигнал с разрешением 8К, 10-битной глубиной цвета, цветовой субдискретизацией 4:2:0 и 60 fps. Для передачи такого сигнала понадобится решение, позволяющее передавать потоки данных со скоростью не меньше чем 29,86 Гбит/сек, а для его распределения потребуется внушительная степень сжатия. И сегодня на рынке есть интерфейсы, которые прекрасно подходят для работы с разрешением 8К:

• В HDMI 2.1 пропускная способность увеличилась с 18 до 48 Гбит/сек за счет четырех дорожек с пропускной способностью 12 Гбит/сек. Помехозащитное кодирование 16/18 бит снижает скорость передачи полезного сигнала до 38, 4 Гбит/сек. Поддержка системы слабой компрессии Display Stream Compression (DSC) позволит передавать 8К с 16-битной глубиной цвета, цветовой субдискретизацией 4:4:4 при 60 fps или 8К с 16-битной глубиной цвета, цветовой субдискретизацией 4:2:0 при 120 fps. Помимо вышеупомянутого, коннектор HDMI-кабеля остается прежним, поэтому новая версия HDMI совместима с предыдущими.
• Интерфейс DisplayPort 1.3 обладает пропускной способностью 32,4 Гбит/сек, и оснащен новым режимом HBR3, позволяющим передавать до 8,1 Гбит/сек по одной дорожке. Помехозащитное кодирование 8-10 бит снижает скорость передачи до 25,92 Гбит/сек, что в свою очередь позволит данному интерфейсу передавать 8К с кадровой частотой 30 fps, 12-битной глубиной цвета и цветовой субдискретизацией 4:2:2 или 16-битной глубиной цвета и цветовой субдискретизацией 4:2:0.
• В интерфейсе DisplayPort 1.4 добавлена поддержка DSC 1.H, технология прямой коррекции ошибок Forward Error Correction, поддержка статических метаданных для работы с расширенным динамическим диапазоном (HDR) и поддержка стандарта Rec. 2020. Благодаря скорости передачи данных HBR3, интерфейс может поддерживать передачу 8К с 16-битной глубиной цвета, цветовой субдискретизацией 4:2:2 при 60 fps или 8К с 12-битной глубиной цвета, цветовой субдискретизацией 4:2:0 при 120 fps вместе с HDR и технологией улучшения цвета wide color gamut (WCG). На данный момент не стоит рассчитывать на поддержку динамических метаданных, однако она вполне может появиться в ближайшем будущем.
• Интерфейс SuperMHL специально разрабатывался как решение, позволяющее передавать видео в разрешении 8К при помощи одного-единственного кабеля. 6 дорожек с пропускной способностью 6 Гбит/сек позволяют передавать данные со скоростью до 36 Гбит/сек. С учетом DSC данное значение и вовсе вырастает в 3 раза, однако помехозащитное кодирование снизит данный показатель до приблизительно 86,4 Гбит/сек.
• Пропускная способность интерфейса Thunderbolt 3 составляет 40 Гбит/сек (в два раза больше, чем у предыдущей версии), энергопотребление сокращено вдвое, передача до 100Вт электроэнергии по кабелю через новый коннектор USB Type-C. USB 3.1 также поддерживает Type-C и обладает альтернативным режимом Alt Mode, который позволяет реализовать некоторые из вышеупомянутых сторонних интерфейсов (DP 1.3\1.4, SuperMHL и Thunderbolt 3). Интерфейс также оснащен поддержкой DSC.

Безусловно, в течение ближайших нескольких лет мы станем свидетелями появления целого ряда самых разных решений, выпущенных с целью удовлетворения потребности в более высокой пропускной способности. Но, как вы видите, даже сейчас существует целый ряд интерфейсов, которые вполне подойдут приобщения к контенту с разрешением 8K.

Где получать контент в разрешении 8К?

В 2013 году, когда на рынке только появились 4K-телевизоры, пользователи столкнулись с подобной нехваткой контента. Но вряд ли обладатели первых телевизоров с разрешением 8К испытают такие неудобства. Контент в разрешении 8K появляется довольно быстро. Так, например, японская компания NHK еще в 2018 году демонстрировала обновленную 8K-версию фильма «Космическая одиссея 2001 года». Большинство фильмов IMAX, снятых на 65 и 75 мм пленки, также можно перевести в формат 8K. Также сегодня многие фильмы изначально снимают в столь высоком разрешении, да и многочисленные стриминговые сервисы наверняка не упустят момент, чтобы завоевать новую зрительскую аудиторию.

К формату 8К приобщается даже игровой сервис Steam, где недавно появилась поддержка стриминга в разрешении 8K. Команда Steam Remote Play позволяет играть на одном компьютере, тогда как игра на самом деле запущена на другом компьютере в пределах дома. Поддержка 8K позволяет запустить потоковый вывод игры на огромный телевизор с разрешением 8K в другом конце вашего дома. Конечно, для этого потребуется компьютер, способный обработать видео в разрешении 8K. Активировать эту функцию уже можно в настройках Steam в разделе Remote Play.

Высок интерес и к трансляции спортивных мероприятий в формате 8К. Этим летом Intel стала еще одной компанией, попробовавшей свои силы на этом поприще, организовав тестовую трансляцию видео в формате 8K HDR с олимпиады в Токио. Съемку с места событий вела японская телекомпания NHK, которая при помощи камеры Sony F65 CineAlta обеспечила картинку в разрешении 8K с частотой 60 кадров в секунду, 10-битным HLG и цветовой субдискретизацией 4:2:2. На выходе получился поток, который в несжатом виде требовал канала шириной 48 Гбит/сек. По оптоволоконной линии данные отправлялись в Олимпийскую вещательную службу, где производилось преобразование в сигнал 4x12G SDI. На следующем этапе проходило сжатие потока при помощи кодека Spin Digital Enc Live V1.0 HEVC. Эта задача решалась при помощи сервера с четырьмя процессорами Intel Xeon 8380H (в сумме 112 ядер) на SSD-дисках Optane 900P. На выходе система выдала два потока HEVC: 250 Мбит/с и 50-100 Мбит/с, в обоих случаях субдискретизация была 4:2:0. Что примечательно, кодирование и сжатие производились практически в реальном времени, задержка составляла от 250 до 400 мс. Далее сигнал с высоким битрейтом отправлялся на открытое облако, правда, в Intel не уточнили, какой именно инфраструктурой они воспользовались. Поток был доступен по двум протоколам: HLS (HTTP Live Stream) с пакетными данными и переменным битрейтом и RTP (Real Time Protocol) без пакетизации и с постоянным битрейтом.

Сегодня на рынке уже существуют профессиональные камеры для съемки контента в формате 8К, но и обычным пользователям производители постепенно начинают предоставлять возможность стать создателями контента с таким качеством. Конечно, пока это дорого и связано с рядом серьезных ограничений. Например, минутное видео в формате 8K, снятое на смартфон Samsung Galaxy S20 с кадровой частотой 24 fps, занимает порядка 600 Mb, а ролик продолжительностью пять минут — целых 3 Gb. При этом, минута видео с разрешением 4K занимает 350 Мb, а в Full-HD и вовсе чуть больше 100 Мb. Тот же Samsung Galaxy S20 может снимать ролики с разрешением 8К продолжительностью не более 5 минут. Это ограничение введено для того, чтобы не перегревать процессор. В новом флагмане Samsung Galaxy S21 также можно снимать видео в формате 8К с кадровой частотой 24 fps, но при этом смартфон может делать 4K-видео с частотой 60 fps. И оба эти аппарата очень сложно назвать доступными для широкой аудитории. Профессиональная камера Canon EOS R5 тоже может снимать короткие ролики в разрешении 8K, но говорить о такой возможности у бюджетных камер пока еще очень рано. Конечно, ситуация обязательно будет меняться и достаточно быстро. Примером этому может послужить то, как быстро производители тех же смартфонов переориентировались на производство устройств с поддержкой возможности работы в сетях 5G.

В чем основные преимущества разрешения 8K и сколько стоит это «удовольствие»?

И все же настоящую магию 8K трудно передать словами или изображениями в печатном издании. Скачок разрешения с 4K до 8K усиливается тем фактом, что 8K-панели значительно больше, чем стандартный 4К-телевизор, благодаря чему вы получаете не только невероятно реалистичные уровни детализации, но и зачастую реалистичные размеры. Так что потенциал для действительно захватывающих развлечений в формате 8K неоспорим. Вдобавок к этому даже не столь дорогие модели 8K-телевизоров оснащены функциями премиум-класса, поэтому вы можете ожидать, что такие устройства будут обладать лучшими звуковыми опциями и интеллектуальными возможностями.

Поскольку технологии 8K всего несколько лет, неудивительно, что телевизоры с таким разрешением стоят очень дорого. Даже относительно доступные 8K-телевизоры по-прежнему стоят дороже лучших 4К-телевизоров. Цены начинаются от 3-4 тысяч долларов за модель с диагональю 65”, но цена на подобные телевизоры может довольно быстро возрастать до недоступного большинству пользователей уровня. Например, как модели телевизоров LG ZX OLED, которые стоят от 20 до 30 тысяч долларов в зависимости от диагонали экрана.

В настоящее время лучшие 8К-телевизоры производят ведущие компании, в число которых входят Samsung, LG и Sony. Причем, несколько моделей Samsung 8K предлагают самый широкий выбор цен и функций. Заслуженная репутация LG в области создания превосходных OLED-экранов делает LG ZX 8K OLED выдающимся продуктом. Но тут на цену за 8К накладывается и цена OLED-матрицы, так что эти модели попросту не могут быть доступными. Sony тоже прекрасно помнит, что такое продукты премиум-класса, поэтому телевизор этого производителя Sony Z8H 8K Android TV получил не только уникальный дизайн, но массу новейших Smart-функций. Кроме того, рынок пополняется за счет конкурентов этой тройки. Например, модели телевизора TCL 6-Series 8K Roku TV (R648), выпущенные с диагональю 65” и 75”, предлагают качество 8K по ценам, которые ниже, чем у других производителей, и даже ниже, чем некоторые модели 4К-телевизоров премиум-класса. Так что совсем игнорировать этот тренд не получится!