Ultra HDTV v sítích DVB-T2 Ivo Ferkl

Ultra HDTV v sítích DVB-T2 Ivo Ferkl

Strana 1

9. dubna 2014 www.ceskatelevize.cz 1

Cíl prezentace

Jaké budou v příštích letech nároky na technickou kvalitu TV signálu v DTT sítích ? Co je UHD ? Co označujeme jako 4K ? Co přinese UHD ? Za jakou cenu ? Chceme UHD ? Chceme terestrické vysílání ?

Strana 2


Začíná nová éra „4K Ultra High Definition“

Rok 2014 = první rok televize v 4K • Nástup nových technologií – uvedení na trh • HEVC (H.265) – kompresní kódování • Upscaling (z 1080p HD)

• Cenově dostupné 4K zobrazovače

(pod 1.000 USD)

• 4K spotřební elektronika a software – kamery (GoPro), počítačové monitory, editační sftw.

• K dispozici omezeně již i 4K obsah • Řešena distribuce obsahu 4K • Služby OTT: Netflix, Amazon, YouTube, • Služby pay TV: DirecTV, Comcast (OH Sochi v 4K)

Strana 3


Začíná nová éra „4K Ultra High Definition“

Rok 2014 = první rok televize v 4K

Experti se shodují: Ultra HD standard bude zaváděn během následujících 5-ti let a bude hlavním trendem po dalších 15 let !!

Strana 4


4K – formát 16:9 pro TV zachován

Strana 5


4K – formát 16:9 pro TV zachován

Strana 6


4K – náhrada filmu 35mm

8,847.360 pixels

Strana 7


2K - 4K - 8K

Strana 8


Počty obrazových bodů SD – HD - UHD

Strana 9


Rozdíly v počtu obrazových bodů UHD (4Kx2K): 3840 x 2160 pixels (415 Mpixels/s) SHV (8Kx4K): 7680 x 4320 pixels (1659 Mpixels/s) DCI (Digital Cinema Initiative): 4K for Cinemascope 4Kx2K (pixels/lines): též 4096/2048, 4096/2304, 4112/2168 Kamery pro filmovou i TV výrobu: ARRI - Alexa : Super 35 CMOS senzor 2880 x 2160 resolution SONY - PMW F55 Cine Alta : Super 35 CMOS senzor 4K resolution RED Digital Cinema - RED One : CMOS senzor (filtr Bayer) 4096 x 2304 resolution

Strana 10


Klasifikace 4K obsahu „True 4K“ – natočeno a zpracováno ve 4K rozlišení „Upscaled“ – 1080p content up-konvertován na „near-4K“

Většina materiálů 4K bude v nejbližších letech ve formě „near-4K“ 2013 4Q : v ČR 45% domácností SDTV, 55% HDTV •

(vč. HD ready)

Kvalita 4K zobrazovačů dána kvalitou přepočtu 1080p na 4K (dle výrobců) - low-end produkty: Seiki, Hisense, TCL - top end: Sony, Samsung, Sharp

• Hnacím motorem cenové dostupnosti 4K zobrazovačů: čínští výrobci

Strana 11


4K – nejen počet pixelů je měřítkem kvality

4K mantra:

“seeing is believing” věř tomu, co vidíš

Strana 12


4K – nejen počet pixelů je měřítkem kvality „UHD“ zobrazovače (stejné označení i pro 8K)

• Vyšší dynamický rozsah (HDR) • Rozšířený „color gamut“ • Vyšší snímková frekvence (HFR) • Vyšší subjektivní obrazová kvalita • Lepší kontrast • Vyšší hloubka ostrosti – „3D-like look“ Strana 13


4K – nejen počet pixelů je měřítkem kvality

Přechod z HD (1080p) na UHD-1: • Vyšší počet pixelů (spatial resolution) = 4x vyšší bitrate

• Vyšší dynamický rozsah (HDR) = 1,25x – 2x vyšší bitrate

• Vyšší snímková frekvence (HFR) = 2x – 4x vyšší bitrate

Celkem: 10x – 32x vyšší bitrate (Koax interface: 3G – 6G) (Přechod HD 1080i na 1080p: 2x vyšší bitrate) Strana 14


Zavádění UHD ve dvou (třech) fázích 2014 – 2016

UHDTV phase 1

2017 – 2019

UHDTV phase 2

(UHD-1) (UHD-2) Compression: HEVC HEVC Frame rate: 50/60 Hz 100/120 Hz Resolution: 2160p/3840 2160p/3840 Quantisation: 10 bits 10/12 bits Audio: stejně jako v HDTV (5.1) Advanced Sound Systém ASS (3D – 10.2) Colour space, chroma subsampling Specifikace: 2014 Q1 (EBU) ITU-R Recommendation BT.2020 (pro UHD) (Pro HDTV: od r.1990 BT.709) Požadavek: kompatibilita UHD-1/UHD-2 Zabezpečení proti pirátství (!)

2020/22: UHD-3 4320p/7280 HEVC-2 (?) Strana 15


Color gamut

UHD

HD

Strana 16


Proč vyšší snímková frekvence ?

HFR (High Frame Rate) Požadavek: ostrý obraz při pohybu Nežádoucí efekty: Motion blur Strobe effect

Varianta: MCFI (Motion Compensated Frame Interpolation) Součást vybavení zobrazovače – neřeší všechny nežádoucí artefakty

Strana 17


Proč vyšší snímková frekvence ? Nežádoucí efekty: Motion blur Strobe effect

Shutter degree 45°shutter (Zachraňte vojína Rayena) Strana 18


Vyšší dynamický rozsah

Strana 19


Pozorovací vzdálenost H = výška TV obrazu na zobrazovači Pozorovací vzdálenosti:

SDTV 6H HDTV 3H UHDTV1 (4K) 1,5H UHDTV2 (8K) 0,75H Optimální velikost obrazovky pro určitou pozorovací vzdálenost: Vzdálenost 3m: HDTV 80“ (203cm) UHD1 (4K) 160“ (406 cm) UHD2 (8K) 320“ (812 cm) Vzdálenost 2m: HDTV 53,5“(136 cm) UHD1 (4K) 107“ (272 cm) UHD2 (8K) 214“ (544 cm) Strana 20


Vývoj technologií pro 4K

HEVC (H.265) – Main 10 profile HDMI 1.4b - HDMI 2.0 High Definition Multimedia Interface

New HDCP 2.2 High-bandwidth Digital Content Protection (HDCP) 1.4 – HDCP 2.2

Strana 21


Vývoj kompresních systémů

Zdroj: Zetacast Strana 22


HEVC (H.265) • • • •

HEVC a VP9 (Google – alternativa k HEVC) již připraveno: „chip-sets“ již k dispozici (Entropic, Broadcom a Qualcomm) ViXS (Xcode 6400) Set-top boxy budou standardně na trhu na konci letošního roku, zobrazovače již v prodeji H.265 bylo zavedeno rychleji, než tomu bylo u H.264 H.265 potřebuje 10x vyšší procesingový výkon pro kódování, než tomu bylo u H.264 (daň za úsporu šířky pásma)

• •

Entropic : EN7300 (MoCA 2.0) SoC – STB pro satelitní platformu Startuje satelitní platforma (2016) : • DirecTV (20 mil. předplatitelů) • Sky Germany (3,5 mil. předplatitelů)

•

OTT: požadavek kvalitní broadband připojení (rychlé, neomezené) • Požadavek 15,6 Mbps (90 min. film = 8 GB dat) • Netflix ohlásil zavádění 4K připojení (prozatím 3,69 Mbps)

Strana 23


H.264 AVC vs. H.265

Strana 24


Makrobloky H.264 – H.265

Strana 25


Super Hi-Vision (SHV) NHK Japan 8K x 4K Video - 33 Megapixels 22.2 Multichannel 3D Sound Satelit – od r.2020 (LOH Tokyo) experimentální vysílání (testy r.2016)

Strana 26


22.2 Surround sound

Strana 27


Itálie jde cestou DVB-T2 + HEVC

4.7.2012 = ASO 15.10.2012 - Asociace DGTVi (pro propagaci DTT v Itálii) – doporučení zahájit vysílání v r. 2015 s kompresí HEVC (H265) - Důvod: Vyhnout se dvojímu přechodu (H.264AVC) - Od r. 2015 HEVC/DVB-T2 povinná výbava TV přijímačů na trhu - Přijímače (DVB-T2 compatible + HEVC) – od r. 2014 značení: - Gold T2 (Top-up) - Silver T2 (Connected) Strana 28


4K trial – French open Paris •

Roland Garros Tennis Tournament – od 4.6.2013 (Philippe Chartier court)

• • • • • • •

Výroba a vysílání ve 4K (3840 x 2160) Technické zajištění: AMPVISUAL TV • 2x Canon EOS C500 (4K camera) – RAW format • 2x FOR-A FT-One (umí až 900 fps) Mezi stadionem a studiem 3G-SDI optické propojení Grafika v HD (France Télévision) – konverze do 4K 2x EVS XT-3 server (jeden pro slo-mo, druhý Rec + PB) Kahuna 360 Switcher Ateme – komprese – přes Eutelsat odbavení

Strana 29


Testy Ultra HD ve Švédsku • V rámci semináře TV Puls - 24. ledna 2014 • DVB-T2 / HEVC • Teracom (DTT síť Boxer) – vysílač ve Stockholmu • Ve spolupráci s Broadcom Corporation + Samsung Electronics • BCM3461 (Broadcom) DVB-T/T2 front-end receiver • Přijímače Samsung 65UF900 a 55UH900

Strana 30


Testy UHDTV ve Španělsku • 24. – 27. února 2014 (Mobile World Congress Barcelona) • Telekomunikační operátor Abertis • TVE: La Pasión del Prado (Ultra HD, 50 Fps) 52min. • Terre de Collserola (ERP 5 kW) – 4 mil. obyv. • HEVC/H.265 – DVB-T2 • Zobrazovač Sony Strana 31


Fórum Ultra HDTV 3.9.2013 - vznik odborné platformy, která se zabývá rozvojem vysílání v ultra HD rozlišení na území České republiky a Slovenska. • • • • • • • • •

Česká televize Slovenská veřejnoprávní televize RTVS Fakulta elektrotechnická ČVUT České radiokomunikace Sony Europe Cisco Cesnet T-Systems ČR Rozsnyo

Strana 32


Fórum Ultra HDTV Cílem : • •

Testovací a experimentální vysílání v terestrických sítích Optimalizace úplného procesu Ultra HDTV včetně výroby obsahu, distribuce signálu do domácností a jeho příjem a zobrazení

Náplň fóra upřesňují ustavující zúčastněné strany memorandem: „I když horizont plného kvalitativního přechodu lze časově zařadit do období někdy kolem roku 2020, jsou zúčastněné strany přesvědčeny, že již nyní je třeba stanovit strategii rozvoje distribučních sítí tak, aby nebyly učiněny nevratné kroky, které by ohrozily budoucí vývoj TV vysílání s ohledem na budoucí nároky na jeho kvalitu.“ Platforma Forum Ultra HDTV vzniká v návaznosti na obdobné zahraniční aktivity, například ve Velké Británii a mezinárodní pracovní skupiny u významných mezinárodních institucí (EBU, ITU, SMPTE atd.) a je otevřená pro další subjekty z České republiky i Slovenska, které budou mít zájem se k této aktivitě připojit. Strana 33


Testy v DVB-T2 Spolupráce :

České radiokomunikace Česká televize RTVS – Slovensko (Towercom - Javorina) ČVUT – FEL Sony Europe EBU Etapy :

A. Testy DVB-T2: probíhají B. Testy UHDTV 1 – Quad HD (komprese HEVC ): podzim 2014 C. UHDTV 2 (navíc: dynamic range HDR, frame rate HFR) Strana 34


World Cup 2014 – Brasil: v 4K (?) World Cup 2006 : prvně v HD World Cup 2010 : prvně v 3D (přebíralo 9 TV společností) Spolupráce na přípravě :

Sony Telegenic (4K přenosový vůz – Sony) - technické zajištění HBS (producent, zajištění výroby) FIFA TV Testy : FIFA Confederations Cup (15. – 30.6. 2013) – Brazilie Mineriao Stadium (Belo Horizonte) - 3 zápasy (zároveň testy NHK – pokrytí 8k – zájem nabídnout FIFA) Květen 2014: další testy v UK – následně rozhodnutí o realizaci

Strana 35


World Cup 2014 – Brasil: v 4K (?) Testy na FIFA Confederations Cup (15. – 30.6. 2013) – Brazilie Přenosový vůz Telegenic 4K (konstrukce Sony) Kamery: 4x Sony PMW-F55 Cine Alta 4K 2x HD kamera – upconverted Objektivy Fujinon (Digital Cinema) Sony MPU8000 processor RAW signal – processing unit – 4x 3Gbits signal 576x1152 Miranda router 2x EVS XT-3 server (four in/four-out) 4x Sony SR1000 decks (1x pro slow-mo) 4K monitory – výstup 65“ 4K

Strana 36


UHD a terestrická platforma

Jeden UHD programový kanál v DVB-T2 síti (s kompresí HEVC) zabere přibližně stejnou datovou kapacitu jako doposud HD kanál v DVB-T síti s kompresí MPEG-2

Strana 37


Přechod na vyšší rozlišení i na satelitech Diskutovaná strategie České televize : Leden 2015: DVB-S2 (MPEG-4): ČT 1 HD + ČT sport HD + ČT 2 HD DVB-S

(MPEG-2): ČT 1, ČT 2, ČT sport, ČT :D, ČT art

Červen 2016: DVB-S2 (MPEG-4): ČT 1 HD, ČT sport HD, ČT 2 HD, ČT 24 HD, ČT :D, ČT art DVB-S (MPEG-2): ukončení služby v SD rozlišení Česká televize předpokládá, že v r.2016 přejde na satelitní platformě výhradně na HD distribuci (DVB-S2)

Strana 38


Lineární TV – ještě dlouho bude dominantní

• 93% obsahu sledují diváci formou živého TV vysílání • 5% obsahu ze záznamových médií • 2% VoD Prognóza EBU: v roce 2020 budou sledovat diváci stále ještě 82% obsahu formou lineárního TV vysílání

Z výroční zprávy BBC : V distribuci „iPlayer“ je dodáváno o něco více, jak 2% obsahu v rámci sledování programů BBC – náklady na distribuci tohoto VoD obsahu jsou téměř 12% celkových nákladů BBC na distribuci programů Strana 39


Děkuji za pozornost Ivo Ferkl Česká televize Kavčí hory, 140 70 Praha4

Strana 40


Ultra HDTV v sítích DVB-T2 Ivo Ferkl

Recommend Documents