Стандарт DVB-UHDTV L1: 4K-вещание с 10-битным кодеком HEVC

Стандарт DVB-UHDTV L1: 4K-вещание с 10-битным кодеком HEVC

Руководящий совет консорциума DVB принял поправки к стандарту вещания UHDTV Phase 1 (4K): кодек HEVC, 10-битный цвет, 60 fps и многое другое

Опубликовано: 10.07.2014 в 12:52

Автор: Total3D Team

Рубрики: Стандарты, Технологии

Теги: Метки: , , , , , , , , ,

В рамках очередного 77 заседания руководящего совета всемирной ассоциации цифрового вещания (DVB Steering Board) наконец-то были окончательно одобрены и приняты официальные спецификации первой фазы стандарта цифрового телевещания с ультравысоким разрешением – DVB-UHDTV Phase 1. Спецификации, описывающие, в частности, профили кодека HEVC для сервисов цифрового вещания DVB, представляют собой дополнение к требованиям промышленного стандарта ETSI TS 101 154 (Правила кодирования видео и аудио для вещательных приложений на базе транспортного потока MPEG-2).

Стандарт UHDTV Level 1, официально принятый рабочей группой ITU-R Working party 6C при администрации Международного Союза электросвязи (ITU)  в мае 2012, описывает требования к так называемым 4K-системам с чёткостью картинки 2160 линий (2160p). Следующее поколение, стандарт UHDTV Level 2, описывает рекомендации для 8K-систем с чёткостью видео 4320 линий (4320p). Основные требования к обоим версиям описаны в рекомендательном документе Rec. ITU-R BT.2020, где, среди прочего, определены форматы кадра: 7680 х 4320 точек для 8К и 3840 х 2160 точек для 4К при соотношении сторон 16:9. Кроме того, частоты обновления кадров прогрессивной развёртки могут принимать значения 120, 60, 60/1,001, 50, 30, 30/1,001, 25, 24 и 24/1,001 кадра в секунду, а глубина цвета может достигать 10 бит и в перспективе даже 12 бит.

Прежде всего, для телевизионного вещания в стандарте DVB-UHDTV Phase 1 со статическим изображением 3840 х 2160 точек (4К), что в четыре раза больше чем у нынешнего формата HDTV (1080p), на нынешнем этапе его внедрения и реализации скорость обновления кадров может достигать 60 изображений в секунду, при этом впечатляющее увеличение глубины цвета и контрастности будет достигнуто благодаря изначально заложенной в стандарт 10-битной глубине цвета на пиксель.

Не менее важным стало более точное описание совокупности допустимых опций для кодека HEVC, который будет использоваться при кодировании и декодировании передач стандарта DVB-UHDTV. Отныне для вещания с качеством Ultra High Definition (2160 линий прогрессивной развёртки, 2160p) будет использоваться кодек HEVC исключительно основного 10 профиля (HEVC Main 10 profile) с уровнем 5.1 (Level 5.1), что на практике в совокупности означает частоту дискретизации 534,77376 МГц, максимальный размер кадра 8 912 896 пикселей и максимальную скорость потока до 40 Мбит/с. Для кодирования контента с традиционным разрешением HDTV (1080p) новый стандарт также предписывает использование кодека HEVC, однако в этом случае речь идёт лишь об  основном профиле (HEVC Main profile) с уровнем 4.1 (Level 4.1), что на практике означает максимальную частоту дискретизации 133,69344 МГц, максимальный размер кадра 2 228 224 пикселей и максимальный поток до 20 Мбит/с.

Как видите, основные требования вещательного стандарта DVB-UHDTV Phase 1 фактически повторяют ключевые спецификации базовых требований стандарта ITU UHDTV Phase 1. Точнее сказать, являются его подмножеством. Ибо закладывать в первую, самую сложную фазу перехода к вещанию со сверхчётким изображением заведомо трудно или вовсе выполнимые для современных каналов DVB T2 условия (вроде 12-битного цвета, 24-канального звука или 120 кадров в секунду) было бы опрометчиво. И ещё большой вопрос, будут ли с ходу реализованы все возможности стандарта при переходе к будущему 8K-вещанию UHDTV Phase 2, ибо увеличение глубины цвета или удвоение битрейта при таком огромном размере кадра вряд ли будет задачей тривиальной даже для такого могучего кодека как HEVC с его фантастически мощным теоретическим потенциалом сжатия 1:1000.

Таким образом, уже сегодня можно абсолютно точно предсказать, что на следующей выставке CES 2015 в январе следующего года производители телевизионной техники порадуют нас новыми образцами продукции, оснащёнными тюнерами с поддержкой DVB-UHDTV Phase 1.  С технической стороны для этого нет никаких преград, тем более что на CES’14 большинство из них уже показали, а в настоящее время уже продают UHD-телевизоры с аппаратным декодированием 2160p картинки кодеком HEVC со скоростью 60 кадров в секунду.

Ожидается, что первой страной, которая планирует начать постоянное коммерческое 4K-вещание, станет Южная Корея. В Японии планируют запустить 8K-вещание к Олимпиаде-2020. Кстати упомянуть,  компания Sony уже обеспечивает трансляцию футбольных матчей Чемпионата Мира из Бразилии в формате Ultra HD, а японская NHK даже экспериментирует с передачей 8К.

В завершение также хотелось бы упомянуть ещё два стандарта, принятых в рамках выше упомянутого 77 заседания DVB Steering Board. Один из них — Specification for Companion Screens and Streams, Part 2: Content Identification and Media Synchronization описывает спецификации дополнительных устройств-спутников для просмотра передач (планшетов, смартфонов и т.п.). Основная часть стандарта описывает требования, необходимые для синхронизации вещательного контента между основным устройством (телевизором или телевизионной приставкой) и дополнительным мобильным устройством просмотра, организацию просмотра с отложенным временем. Обновлённая вторая (Part 2) часть стандарта, в частности, более чётко определяет нюансы идентификации и синхронизации, просмотра прямого эфира, отложенного эфира и других опций между основным телеприёмником и подключенным к нему мобильным персональным устройством.

Ещё одним одобренным стандартом стал MPEG-DASH Profile for Transport of ISO BMFF Based DVB Services over IP Based Networks: спецификации, определяющие правила доставки телевизионного вещательного контента с помощью адаптированного HTTP-потока. Стандарт MPEG-DASH, базирующийся на файловых спецификациях ISOBMFF, покрывает требования к широкому спектру вариантов передачи аудио-визуального контента, при этом для MPEG-DASH были выбраны аудио и видео кодеки из традиционного инструментария стандартов DVB, доступ определён согласно базовым стандартам шифрования MPEG (MPEG Common Encryption), а субтитры базируются на формате XML. Таким образом, появление нового профиля DVB Profile для стандарта MPEG-DASH с одной стороны, за счёт жёстких требований уменьшает число доступных опций, а с другой стороны, повышает гибкость стандарта и, по мнению разработчиков, будет способствовать более быстрой адаптации стандарта MPEG-DASH в уже имеющейся DVB-инфраструктуре.

В самое ближайшее время все три новые спецификации должны пройти формальную стандартизацию в Техническом и коммуникационном комитете (ICT, Information and Communication Technologies) при Европейском институте по стандартизации телекоммуникаций (ETSI, European Telecommunications Standards Institute), после чего можно ожидать появления по каждому из них так называемых Синих Книг (BlueBooks) с подробным описанием. Вполне возможно, что мы на страницах Total3D.ru ещё вернёмся (а может и не раз) к рассказу о более тонких нюансах этих стандартов.

Ссылки по теме:





Замечания, предложения, идеи? info@total3d.ru



©2010-2017 Total3D.ru, все права защищены. Несанкционированное копирование материалов преследуется законом.
Архивы:   |  Теги

Яндекс.Метрика Яндекс.Метрика