ULTRA HD
Dat ziet er goed uit De volgende generatie bewegende beelden staat voor de deur. Ultra HD levert werkelijk fascinerende televisie en betrekt de kijker als het ware bij het gebeuren. De eerste uitzendingen van de nieuwe supertelevisie hebben al met succes via ASTRA plaatsgevonden.
4x
SD HD
het aantal pixels van HDTV
Full HD
SD HD Full HD Ultra HD
Ultra HD
= = = =
720 x 576 px 1.280 x 720 px 1.920 x 1.080 px 3.840 x 2.180 px
>>> Ultra HD komt overeen met 4x de resolutie van HDTV.
Geen adempauze, de geschiedenis staat niet stil. Ook in de consumentenelektronica wordt vooruitgang met grote letters geschreven – en dat in de waarste zin van het woord. De tijden van de ‘68 cm beeldbuis’ zijn voorbij. De beeldschermdiagonaal van zijn platte tegenhanger, die stormenderhand aan terrein wint, wordt steeds groter. Flatscreens van 46 of 55 inch in de woonkamer zijn al geen zeldzaamheid meer, grote displays zijn in. Daarop zijn in steeds meer televisiehuishoudens beelden met een hoge resolutie te zien. Al meer dan 40 procent van de rond 18 miljoen tv-huishoudens met satellietontvangst in Duitsland beschikt over HDTV. Dat ziet er zonder meer goed uit. Maar het ligt in de natuur van de ingenieur dat hij of zij permanent op zoek is naar het beste en dat is zoals bekend de vijand van het goede. Zeker als de industrie het wiel – lees: het platte beeldscherm – niet helemaal opnieuw hoeft uit te vinden, maar wat al bestaat in principe alleen maar groter en beter hoeft te maken. Dat geldt echter niet alleen voor de afmetingen van de platte beeldschermen, maar ook voor hun resolutie. Met Ultra HD staat de nieuwe super-
televisie voor de deur, die met een raster van 3840 x 2160 meer dan acht miljoen beeldpunten heeft. Dat is precies vier keer zoveel als de resolutie van HDTV.
Duidelijke verhoudingen Dat is een logische stap omdat we niet alleen bij televisie aan steeds fijnere beeldrasters gewend raken. Zo heeft de iPad van Apple bijvoorbeeld 3,1 miljoen pixels en ook op moderne smartphones zijn praktisch geen beeldpunten meer te zien. Daar gaat het in wezen ook om in de dagelijkse televisiepraktijk. Wie een nieuwe, grotere flatscreen koopt, verhuist om die reden niet meteen naar een nieuwe, grotere woning en gaat zijn televisiekamer ook niet anders inrichten. De afstand tot het beeldscherm wordt dus in verhouding tot de beeldschermhoogte kleiner. Als de kijker echter nog maar twee of anderhalf keer zo ver van de televisie kan gaan zitten, dan zijn ondanks HDTV de pixels als punten zichtbaar. Hier brengt Ultra HD uitkomst. De nieuwe tv-norm laat echter niet alleen de beeldpunten verdwijnen, maar tovert ook nog eens adembenemende beelden op de
>>> De aanbevolen beeldschermafstanden bij SD, HD en Ultra HD.
2
ULTRA HD
grote displays. De kwaliteitssprong ten opzichte van ‘traditionele’ televisie met hoge resolutie is vergelijkbaar met de indruk die de eerste vertoning van HDTV op veel kijkers maakte: een zichtbare, zelfs aanzienlijk betere kwaliteit. Niet zelden hoor je dan ‘Dat ziet eruit als 3D!’. En dat is geen wonder met de welhaast extreme dieptescherpte van Ultra HD.
De supertelevisies komen eraan Ultra HD veroorzaakt bij de kijker onvermijdelijk het ‘willen hebben’-effect. Maar hoe zit het met het ‘kunnen hebben’? Sinds de Internationale Funkausstellung (IFA) 2013 in Berlijn bieden bijna alle bekende fabrikanten van televisietoestellen Ultra HD-displays in verschillende afmetingen vanaf 55 inch aan. Ook werden er beamers met Ultra HD-resolutie voor de thuisbioscoop gepresenteerd. In de beurshallen konden de bezoekers excellente demonstraties bewonderen – maar zich ook afvragen wat ze thuis nu al aan UItra-HD-inhoud naar de nieuwe pixelbolides kunnen sturen. Misschien verrassend zijn dat in eerste instantie eigen producties van de koper.
Tegenwoordig kunnen met bijna elke digitale camera foto’s met tien megapixels of meer worden gemaakt. Op een Ultra HD-scherm is dus voor het eerst op een televisie te zien wat digitale camera’s presteren, en of vakantiefoto’s hun plaats in het digitale archief echt hebben verdiend. Sterke spiegelreflexcamera’s kunnen al filmsequenties in Ultra HD-kwaliteit opnemen. Ook het kijken naar blu-rays en HDuitzendingen krijgt een behoorlijke meerwaarde doordat de nieuwe Ultra HD-beeldschermen hoogkwalitatieve HDTV-signalen met excellent resultaat tot hun native resolutie extrapoleren.
Studio’s en zenders bereiden zich voor Er zijn dus nu al goede argumenten om in de belevenis Ultra HD te stappen. De consument die deze stap zet wil natuurlijk wel weten wanneer hij blockbusters of tv-programma’s in Ultra HD kan verwachten. Daarvoor is dan eerst inhoud nodig en dan denk je automatisch aan de filmstudio’s. Filmhoogtepunten zoals De Hobbit en de postapocalyptische sciencefictionfilms Oblivion met Tom Cruise en Elysium met Matt Damon zijn opgenomen in 4K, de tegenhanger van Ultra HD uit de filmsector met 4096 kleurpunten per beeldlijn. Maar ook ongeveer 100.000 oude film- en serieschatten die in 35 millimeter zijn opgenomen, kunnen in principe opnieuw worden gescand in Ultra HD-kwaliteit – mits het origineel nog in goede
staat beschikbaar is. Om Ultra HD-materiaal naar blu-ray om te zetten, moet de 4K-master tot HDTV worden verkleind of de blu-ray-standaard voor Ultra HD worden uitgebreid. Of en wanneer er een nieuwe blu-ray-standaard komt, is op dit moment nog niet bekend. Ook pay-tv-bedrijven zoals Sky Duitsland maken al gebruik van de nieuwe technologie en die opent niet alleen wat de beeldkwaliteit betreft nieuwe perspectieven voor televisie (zie kader Sky).
Eerste realistische uitzending via ASTRA Technologische innovaties zoals Ultra HD die de kijkervaring opnieuw definiëren, staan bij Sky hoog in het vaandel. Daarvoor is naast de opbouw van de benodigde productieketen ook capaciteit voor de uitzending van de inhoud nodig. Doordat de resolutie vier keer zo hoog is als bij HDTV, is de distributie van Ultra HD-inhoud op basis van de bestaande technologieën voor comprimering en codering waarschijnlijk niet voor elke zender mogelijk. De pas ingevoerde High Efficiency Video Codec, kortweg HEVC, schept daarom aan de distributiekant een belangrijke technische voorwaarde voor uitzending. HEVC, ook H.265 genoemd, verkleint in vergelijking met H.264 de benodigde bandbreedte met ongeveer 50 procent. Een Ultra HD-kanaal kan daardoor in een uitstekende kwaliteit met ongeveer 20Mbit/s via satelliet
worden uitgezonden. Dat dit nu al mogelijk is, toonden ASTRA en haar moedermaatschappij SES in april tijdens de SES Industry Days in Luxemburg samen met de partners Harmonic, een internationaal toonaangevende aanbieder van systemen voor videodistributie, en Broadcom, mondiaal een van de eerste adressen voor halfgeleideroplossingen. Als wereldwijde première werd via ASTRA 19,2 Oost live een Ultra HD-programma in de nieuwe HEVCstandaard uitgezonden. Voor het eerst werd een compleet Ultra HD-beeld met een resolutie van 3840 x 2160 pixels uitgezonden – in DVB-S2 met een datasnelheid van 20 Mbit/s. Verder werden er op de IFA 2013 en de IBC 2013 live demonstraties getoond met voorgeproduceerd materiaal. Want HEVC is een nog jonge standaard met een hoogcomplexe werking. Zo is het ook geen wonder dat bij de huidige ontwikkelingsstand nog geen uitzendingen in real-time mogelijk zijn. In de loop van 2014 zal het echter al mogelijk zijn om HEVCgecodeerde tv-programma’s live in Ultra HD uit te zenden.
Nieuwe HDMI-standaard gepresenteerd, ontvangers vanaf 2014/2015 Ultra HD-televisies staan in de winkels, de productiekant komt op gang en SES en ASTRA kunnen Ultra HD nu al distribueren – rest nog de vraag over de ontvangsttechnologie. >>> Vervolg op pagina 4
“WAT ONS BETREFT KAN HET BEGINNEN” verheugen ons er nu op de werkelijk fascinerende kijkervaring Ultra HD te lanceren. Ondanks nieuwe technologieën zal er voor de distributie van Ultra HD een relatief hoge bandbreedte nodig zijn en de satelliet is daarop berekend. Ik denk dat net als bij HDTV vrijwel geen andere manier zo goed geschikt is voor uitzending met volledige dekking. SES bereikt wereldwijd 276 miljoen televisiehuishoudens en met meer dan 1700 HD-zenders bieden wij bijna een derde van alle via satelliet gedistribueerde HD-kanalen aan. In Europa voorzien wij 80 procent van de huishoudens van HD-ontvangst. Dat zijn niet de minste referenties.
Wolfgang Elsäßer, Managing Director ASTRA Central Western Europe
WELKE ROL SPEELT ASTRA BIJ DE INVOERING VAN ULTRA HD? Wij hebben in 1996 bij de start van digitale televisie een voortrekkersrol vervuld en in 2005 HDTV ingevoerd en op de markt gebracht, en we
WAT ZIJN DE VOLGENDE STAPPEN? Wat ons betreft kan het beginnen. Wij zijn er nu al klaar voor, zoals onze eerste live-uitzending in de nieuwe HVEC-standaard in een ook commercieel realistisch scenario duidelijk heeft gemaakt. Deze uitzending was geen eendagsvlieg. Wij willen het ecosysteem voor Ultra HD ontwikkelen en bieden onze partners aan Ultra HD bij ons te testen. Wat de ontvangsttechnologie betreft kunnen we optimistisch zijn en ervan uitgaan dat er uiterlijk bij de marktintroductie van Ultra HD-ontvangers duidelijkheid is over de belangrijkste van de nog openstaande technische parameters.
ULTRA HD
3
ULTRA HD OPENT NIEUWE MOGELIJKHEDEN BIJ LIVE-PRODUCTIE werkt, zoals dat anders alleen bij filmproducties wordt gedaan. De eerste onderzoeken hadden tot doel vragen over mogelijke cameraposities en over eventuele grenzen bij het zwenken of zoomen te beantwoorden. Wij gaan op dit moment stap voor stap te werk en parallel daaraan komen ook andere elementen van een Ultra HD live-productieketen beschikbaar. OPENT ULTRA HD VOOR TELEVISIEMAKERS NIEUWE WEGEN BIJ LIVE-PRODUCTIE? De mogelijkheden van Ultra HD worden eigenlijk pas ten volle benut op grote beeldschermen (vanaf 50 inch). Anders komen de hogere resolutie, beeldscherpte en dergelijke in vergelijking met Full HD niet tot hun recht. Op dit moment zijn er al Ultra HD-displays tot 84 inch op de markt, en modellen van 110 inch zijn de afgelopen maanden gepresenteerd. Dat zijn geheel nieuwe afmetingen, maar over de hele linie bevestigen ze wel de trend naar grotere displays, nog afgezien van Ultra HD. Bij een zo groot beeldscherm ligt het natuurlijk voor de hand om ook bij een live-productie over nieuwe concepten na te denken. Dat kan bijvoorbeeld een verdeling van het beeldscherm in meerdere vensters zijn, zoals bij sportevenementen voor herhalingen, close-ups of gegevens over de wedstrijd.
Stephan Heimbecher, Head of Innovations & Standards, Sky Duitsland
WELK POTENTIEEL HEEFT ULTRA HD VOOR SKY? De afgelopen jaren hebben we ons aanbod van HD-zenders gestaag uitgebreid en onze klanten hebben daar uitstekend op gereageerd. Het is dan ook niet meer dan logisch dat wij ook nadenken over een eigen Ultra HD-zender, vooral omdat iedereen die al Ultra HD-beelden heeft gezien er enthousiast over is. Wanneer Sky Duitsland met uitzendingen in Ultra HD begint, staat nog niet vast. Wij willen de ontwikkeling van Ultra HD stimuleren en onze eerste Ultra HD-proefopnamen van voetbalwedstrijden zijn daar een goed voorbeeld van. SKY HEEFT ENKELE TESTS MET ULTRA HD GEDAAN. WAT ZIJN DE EERSTE RESULTATEN? Sky heeft inderdaad sinds december 2012 verschillende testproducties met Ultra HD bij voetbalwedstrijden uitgevoerd, maar die moeten als vroege tests worden beschouwd. In deze fase van de ontwikkeling ontbreekt het nog aan tools en equipment voor de productie van live-uitzendingen in Ultra HD. Onze testproducties werden bijvoorbeeld eerst opgenomen en vervolgens werd het materiaal bij de postproductie be-
2
ULTRA HD
>>> Creatievere televisie: Ultra HD biedt televisiemakers zoals Sky de mogelijkheid om nieuwe tv-concepten voor de grote beeldschermen te ontwikkelen.
2012
Eerste Ultra HD schermen verkrijgbaar
Eerste 4K capabele camera’s verkrijgbaar
01/2013
Midden 2013
2014
2016
Tot 2020
HEVCstandaard wordt door ITU-T erkend
HDMI standaard verder ontwikkeld
Intoductie van receivers en chipsets
Verwachte marktlancering
Meer dan 50 Ultra HD kanalen in Europa
Op de IFA 2013 heeft het HDMI-forum een nieuwe versie van de interface gepresenteerd, die al snel HDMI 2.0 werd genoemd. De belangrijkste nieuwe feature van Ultra HD is de ondersteuning van hogere beeldherhalingssnelheden tot 60 beelden per seconde. Ook de oude versie 1.4 van de HDMI-aansluitingen kan Ultra HD transporteren, maar slechts tot 30 afzonderlijke beelden per seconde. Als je voor ogen houdt dat Peter Jackson zijn Hobbit al met 48 beelden per seconde heeft opgenomen en er bijvoorbeeld voor sportuitzendingen minstens 50 hertz nodig is voor schokvrije beelden, dan wordt duidelijk dat met HDMI 2.0 een belangrijke voorwaarde voor de marktintroductie van Ultra HD is geschapen. Voor Ultra HD zijn ook nieuwe ontvangers nodig. De tests van ASTRA en SES zijn uitgevoerd
op basis van eerste prototypen van Ultra HDontvangers en chipsets. Naar verwachting zullen er halverwege 2014 chipsets zijn die tot 60 beelden per seconde kunnen verwerken. Daarvan uitgaande kunnen de fabrikanten dan waarschijnlijk uiterlijk in het eerste halfjaar van 2015 Ultra HD-ontvangers in de handel brengen.
Ultra HD komt eraan! Na de eerste experimenten heeft het nog ongeveer 20 jaar geduurd voordat HDTV een vaste plaats heeft verworven. Bij Ultra HD zal het aanzienlijk sneller gaan. Hier doet zich geen ‘kip-en-ei’-probleem voor. Producenten, zenders, infrastructuuraanbieders zoals SES en fabrikanten werken samen aan een succesvolle marktintroductie van Ultra HD. In 2015/2016 zal het aan de broadcastkant zover zijn. Ook al
moeten er vooral in technisch opzicht nog een aantal problemen worden opgelost, Ultra HD zal ingeburgerd raken. De marktonderzoekers van IHS Screen Digest gaan er bijvoorbeeld van uit dat in 2020 in Europa al meer dan 50 Ultra HD-kanalen via satelliet worden uitgezonden. Ook de prijzen van de televisies zullen waarschijnlijk snel dalen vergeleken met het huidige niveau van ongeveer 3500 euro voor een 55 inch beeldscherm. LG Electronics verwacht dat in 2016 voor een Ultra HD-toestel van deze grootte gemiddeld nog slechts omgerekend bijna 1200 euro op tafel moet worden gelegd. Deze ontwikkeling zal de afzet flink stimuleren. Volgens IHS Screen Digest zullen in 2020 al meer dan 100 miljoen toestellen worden verkocht, wat overeenkomt met een derde van de totale markt.
Volle beelden, verzadigde kleuren De hogere resolutie is slechts één aspect van de fascinatie Ultra HD. Minstens even belangrijk is dat de nieuwe norm definitief afrekent met enkele standaardiseringslasten uit het verleden. Zo is de nog steeds gangbare uitzending van geïnterlinieerde (interlaced) beelden gebaseerd op een idee uit de jaren dertig om de uit te zenden informatiedichtheid te verminderen. Bij Ultra HD is dat niet meer het geval. Er worden alleen nog volledige beelden uitgezonden. Die zijn niet alleen beter te comprimeren voor uitzending, maar leveren ook een excellente beeldscherpte met de daarvoor nodige beeldsnelheden. Bij 2160P50 (50 volledige beelden per seconde) is de informatiedichtheid acht keer zo hoog als bij 1080i25. Verzadigde, zuivere kleuren: De aanbevelingen van de International Telecommunications Union voor Ultra HD (ITU-R.2020) voorzien in een aanzienlijk grotere kleurruimte dan voorheen en daarbij worden bijna alle zichtbare tinten weergegeven. Hierdoor kunnen studio’s en zenders meer kleuren gebruiken, wat de creatieve mogelijkheden vergroot en de beeldindruk realistischer maakt. De positieve effecten die misschien wel het duidelijkst zichtbaar zijn, ontstaan door de voorziene verbetering
>>> De hoeken van de zwarte driehoek komen overeen met de grondkleuren van PAL en HDTV. Ultra HD (grijze driehoek) krijgt een kleurruimte die bijna alle zichtbare tinten weergeeft.
van de instelling van de kleuren en de helderheid. Een verhoging van acht naar tien bit zou de kleurruis al significant verminderen en een fijnere afstemming van de ‘brightness’ mogelijk maken. Hierdoor zijn met name details in donkere scènes veel beter zichtbaar. Uiteindelijk gaat het dus niet zozeer om de extra pixels, maar om de ‘betere’ beeldpunten voor de kijker. Het beeld krijgt daardoor niet alleen een hogere resolutie en een grotere scherpte, maar het wordt over het geheel genomen levendiger en realistischer.
ULTRA HD
5
