Не секрет, что пропускной способности интерфейса HDMI прошлых поколений уже недостаточно, для трансляции Ultra-HD. Однако новый стандарт 2.0 (и будущий 2.1) требует значительно возросшей пропускной способности. И тут важно помнить, что пропускную способность всей системы может понизить один ее элемент.
Тема внедрения 4K-технологий стала лейтмотивом Далласской выставки CEDIA 2016. Всей 20-тысячной профессиональной аудитории этого мероприятия (инсталляционные компании, интеграторы, дилеры) определенно интересовалась техникой связанной с видео высокой четкости (UHD). Ведь не все так хорошо, как говорят рекламные проспекты продавцов телевизоров, — видеоформаты развиваются настолько быстро, что техника попросту не поспевает за ними. Кабели, ресиверы, матричные коммутаторы и даже дисплеи могут перестать поддерживать все эти новые стандарты — UHD, HDR, WCG и так далее. Я предлагаю вам перевод репортажа с образовательных семинаров «Lunch and Learn» на этой выставке, который возможно станет подспорьем в разговоре о том, что уже сегодня пора позаботиться о завтра.
В чем проблема?
Каждый год на выставке CEDIA американский производитель AV-кабелей Metra Home Theater вместе с Джеффом Боккачо (Jeff Boccaccio), экспертом в области HDMI и президентом компании DPL Labs, проводит образовательные семинары «Lunch and Learn».
На этот раз основная тема — изменение рынка техники, связанное с нуждой в бОльших пропускных способностях для 4K-, WCG- и HDR-форматов. Боккачо обратил внимание аудитории на важный момент: индустрия шагнула в новую эру, когда сегодняшние устройства по своим характеристикам не поддерживают сегодняшние же стандарты.
«Лично я всегда был убежден в том, что инфраструктура систем — это критически важно. Она должна соответствовать стандартам, которые смогут поддерживать все новые функции, включая HDR и 4K с частотой 60 Гц. Многие интеграторы и дилеры удивились, когда появился HDMI версии 2.0, так как думали, что 4K с субдискретизацией цвета 4:2:0 спокойно работает при пропускной способности в 10,2 Гбит/c. — сказал Боккачо. — Временно можно обойтись текущим каналом, если повысить частоту и снизить качество цвета, однако появление HDR-видео заставляет интеграторов серьезно задуматься о создании инфраструктуры с пропускной способностью 18 Гбит/c». Боккачо считает: при создании новых устройств каждый производитель должен заботиться не только о поддержке современных форматов, но и о поддержке форматов будущего, потому что изменения происходят ежедневно.
Джо Сильвер (Joe Silver), президент и основатель Imaging Science Foundation (ISF), полностью поддержал позицию Боккачо. Проведенные тесты, согласно словам Сильвера, показали, что первое поколение UHD Blu-ray плееров от Samsung и Philips выдают поток со скоростью около 13,5 Гбит/c. Как только сигнал доходит до AV-ресивера, его скорость падает до 9 Гбит/c и HDR полностью исчезает. А бывает, что устройства вообще не выводят изображение на экран. Тут есть повод задуматься, насколько качественную картинку получают зрители от своих AV-систем, и задействован ли потенциал техники по максимуму.
«Через HDMI, который у вас уже не первый год, вы получаете сигнал, но это не та картинка, за которую вы платите, — подчеркнул Джо Сильвер. — Это не то, чего вы ожидаете. Производители обеспечили поддержку HDMI 1.4, но тут не может быть никакой совместимости».
«Сейчас я даю советы потребителям, будучи уверенным в своих словах, однако мне сложно представить, что будет через несколько лет, к 2020 году, например. Не знаю, какие изменения форматов нас ожидают, но они определенно потребуют еще большей пропускающей способности», — объяснил Сильвер.
Говоря о других аспектах поднятой темы, Брент Маккол (Brent McCall), менеджер по выпуску новой продукции компании Metra Home Theater отметил, что очень многое зависит от самого оборудования и его правильной настройки: первичные установки AV-техники не всегда позволяют добиться настоящего 4K с расширенным динамическим диапазоном.
«Нам часто звонят и задают вопросы не только о правильном подключении, но и о том, почему пропускная способность снижается до 10 Гбит/с. Но проблема не всегда в кабеле, — отметил Маккол. — Она может быть и в устаревшем устройстве, например, в ресивере, телевизоре или плеере. Также проблемы могут возникать из-за прошивок. В других случаях причиной неправильного функционирования становятся провода и устройства обработки сигнала. Например, кабели, построенные по технологии Redmere и системы, использующие интерфейс HDBaseT, не могут пропускать сигнал выше 10 Гбит/c. Такие компоненты систем необходимо менять». Маккол считает, что быстроменяющиеся стандарты бросают вызов всем компаниям, но для производителей кабелей сейчас самое время проявить себя и выпустить новые продукты.
Другой вопрос, затронутый Боккачо в ходе выставки CEDIA, касается эквализационных чипов (EQ-чипов), широко используемых производителями в своих телевизорах.
Маккол объяснил, что интерфейс HDMI 2.0 призван обеспечить полную совместимость контента с устройствами, однако этому частично препятствуют вышеупомянутые EQ-чипы — для них вообще нет никаких общих стандартов. «При создании новых продуктов мы должны думать о том, чтобы передаваемый сигнал подходил к дисплеям как с фиксированной эквализацией, так и с адаптивной, — сказал Маккол. — Здесь стоит обратить внимание на наше устройство HDM-GA1 Gigabit Accelerator. Мы считаем этот продукт по-настоящему «сильным», так как HDM-GA1 надежно работает с обоими типами эквализации». Также Маккол добавил, что компания приготовила к выпуску еще несколько продуктов для телевизоров, но в подробности не вдавался.
Поможет ли оптоволокно?
Джо Сильвер отметил, что оптоволокно может оказаться полезным для передачи 4K-видео с HDR и WCG. Согласно проведенным тестам оно с легкостью справляется с 18 Гбит/c. Сильвер считает, что многожильные оптоволоконные кабели — решение, которому продавцы должны уделить особое внимание.
Cleerline Technology Group во главе с Робертом Д’Аддарио (Robert D’Addario) — еще одна компания, считающая, что оптоволокно станет достойной заменой меди. По его словам, основной поток продаж и производства сейчас так или иначе связан с 4K и даже с 8K. Это — главные тренды. Д’Аддарио объяснил, что «видео, требующее повышенной пропускной способности, выжимает из медных проводников их максимум». Роберт полагает, что продавцы смогут пообещать покупателю долгий срок службы кабелей, только если речь идет об оптоволокне, а не меди.
Помимо прочего, Д’Аддарио отметил, что оптоволокно актуально не только для AV-сферы, но и для «Интернета вещей» (Internet of Things, IoT). В этой области скоро возникнет потребность в каналах с высокой пропускной способностью, ведь количество девайсов подключенных к сети увеличивается с каждым днем.
«То, что работает сегодня, может не заработать завтра. Гибридный HDMI — хорошая альтернатива простому оптоволокну, и сейчас мы работаем над внедрением SSF-технологии (линейка продуктов Cleerline, построенных на оптоволокне) в различную продукцию. В ближайшем будущем подобные решения придут на смену нашим активным HDMI-кабелям, выпускаемым под брендом Planet Waves. В то же время я сторонник создания единой инфраструктуры, которую можно будет использовать в будущем независимо от формата. Раньше это были коаксиальные кабели, затем пришли Cat-5e и Сat-6, а сейчас мы уверены — пришло время волокна», — сказал Роберт Д’Аддарио.
Еще один важный нюанс, касающийся медных кабелей, затронул президент TechLogix Кэмерон Смит (Cameron C. Smith). Он сказал, что 4K-контент подвергается компрессии для того, чтобы сигнал мог пройти по проводникам из меди. Причина — все в той же недостаточной пропускной способности. Согласно Смиту, оптоволокно позволит передавать сигнал без компрессии, включая HDR и WCG. Еще одно преимущество заключается в том, что оптоволокно не боится радиопомех и электромагнитных волн. «Пропускная способность меди ограничена 10 Гбит/c, а оптоволоконный кабель может передать UHD-контент без компрессии. Еще один «плюс» в том, что волокну не страшны помехи», — объяснил он.
Также Смит отметил, что новые медные кабели Cat-8 поддерживают качество 4K/60 Гц с субдискретизацией цвета 4:4:4, что соответствуют 18 Гбит/c. Такой провод способен пропустить сигнал со скоростью до 40 Гбит/с на расстояние до 30 метров. Однако Смит все равно видит больше преимуществ использовать оптоволокно — здесь речь идет и о скорости, и о пропускной способности, и о прочности кабеля. Современные оптоволоконные решения обладают прочностью на отрыв превышающей 100 кг, в то время как кабели Cat-8 не всегда выдерживают 12 кг. Кроме того, радиус изгиба кабеля Cat-8 составляет 90 мм против 2,2 мм у SSF-кабелей от Cleerline.
Альтернативные сетевые технологии
Один из самых интересных аспектов нынешнего рынка AV-техники заключается в том, что производители комплектующих уже подготовились к новым требованиям. Стивен Бэрлоу (Steven Barlow), президент DVIGear советует всем игрокам рынка уже сейчас начинать устанавливать в технику соответствующие комплектующие. Согласно его мнению, сейчас, когда речь идет о качестве 4K/60 Гц, уже просто невозможно пользоваться теми же кабелями, что подходили для 1080p-качества — скорости возросли в 4 раза.
Стоит отметить, что в своей речи Стивен неоднократно возвращался к тому, что каждый продавец техники обязательно должен позаботиться о поддержке форматов будущего уже сейчас: «Мы пытаемся донести до всех мысль о том, что сегодня нужно покупать и продавать системы, готовые к 4K-формату. В целом UHD — это 4K с частотой кадров 30 Гц или 60 Гц, правд, здесь есть немало подводных камней. Сопоставляя 30 Гц и 60 Гц, нужно помнить о цветовой субдискретизации. В нашем случае речь идет о цветовом пространстве 4:4:4».
«Мы призываем потребителей выбирать технику с поддержкой качества 4K/60 Гц. В случае же, если кто-то покупает Full HD-систему, вскоре он вернется в магазин и спросит про 4K. Продавцу придется объяснять, что для этого формата нужна новая система, и покупателю это не понравится», — добавил Бэрлоу.
Другие проблемы UHD
Производители ультрапродвинутых AV-систем также входят в эру 4K, HDR и WCG с некоторыми проблемами. Майкл Бридвелл (Michael Bridwell), вице-президент отдела продаж и домашних развлечений компании Digital Projection, считает, что распространение 4K ограничивается не только потребностью в новых способах передачи сигнала, но и аппаратными средствами.
Бридвелл обеспокоен тем, что все современные стандарты применимы по большей части к телевизорам, но не к проекторам. Например, спецификации HDR, принятые UHD Alliance относятся только к телевизорам. Он обратил внимание на то, что качество картинки проектора зависит от многих окружающих факторов, включая освещение и тип экрана. Такие различия между телевизорами и проекторами, по мнению Майкла Бридвелла, приводят к путанице.
«Что касается HDR, WCG, изображения со сверхвысокой контрастностью и других подобных вещей, которые имеют прямое отношение к стандартам качества, то здесь нужно проанализировать ситуацию. Сегодня есть определенный HDR-стандарт, заданный UHD Alliance, но он — для телевизоров, а не для проекторов. Создавая спецификации высококонтрастного видео, никто не учел фактора окружающей среды», — подчеркнул Бридвелл.
«Если основываться на стандартах от UHD Alliance, то проектор с маркировкой "есть поддержка HDR" — это что-то непонятное, если речь идет о конкретных цифрах из спецификаций стандарта, — объяснил Бридвелл. — Помимо этого существует и стандарт яркости, который, опять же, применим только к телевизорам. Согласно требованиям, минимальная яркость не может быть ниже 1000 нитов, но это намного больше, чем яркость любого проектора, который вы когда-либо видели».
Согласно словам Майкла Бридвелла, компании, выпускающие яркие проекторы могут особо не беспокоиться. Однако многие производителей делают проекторы среднего класса: такие модели не смогут обеспечить высокий уровень яркости и контрастности. «Сегодня только некоторые модели LED-проекторов способны выйти за границы цветового пространства Rec. 709. В нашем случае это — проекторы Insight LED, работающие за пределами цветового пространства P3», — отметил Бридвелл. По его мнению, именно расширенный цветовой охват станет одним из главных факторов, влияющих на общую зрелищность картинки.
Идти в ногу со временем
Организатор семинара «Lunch and Learn», компания Metra Home Theater, старалась как можно больше рассказать участникам о всевозможных трудностях, которые появятся из-за растущей потребности повышать пропускную способность сигналов. Маккол отметил, что Metra Home Theater активно сотрудничает с Боккаччо, чтобы распространять актуальную информацию быстрее и точнее.
Хороший пример сотрудничества с Боккаччо — это его советы продавцам техники. Джефф прямо говорит, чтобы те сосредоточились на продукции, которая совместима с сигналом 18 Гбит/c. Это, по словам Боккаччо, лучшее, что можно предпринять во времена информационной перегрузки на рынке техники.
«Меня часто спрашивают, почему я не считаю нужным задумываться о таких понятиях, как 4:4:4 или 4:2:0. Потому что это — просто цифры, — объяснил Боккаччо. — Еще совсем недавно на них никто не обращал внимания, а сегодня все только и говорят об этих цифрах. Если у вас есть пропускная способность 18 Гбит/c, то ваша система справится с любыми цифрами, будь это HDR, 4:4:4 или глубина цвета».
Боккаччо также подчеркнул, что ритейлеры и дилеры должны заботиться о будущем: «Крайне важно, чтобы проводники справлялись и с сегодняшними, и с завтрашними потребностями. Будь это медь или оптоволокно, пропускная способность всегда на первом месте».
Помимо прочего Боккаччо отметил, что несмотря на способность HDMI 2.0a пропускать сигнал полностью, тем не менее, существуют другие проблемы, касающиеся совместимости. Боккаччо также напомнил, что всегда важно не забывать знакомиться с документацией продукта: там производитель пишет, что поддерживается, а что — нет.
Чтобы продавцы техники были сами полностью уверены в том, что они пишут в своих инструкциях, необходимо проводить соответствующие тесты систем. Для этого требуется специальное оборудование.
Джо Сильвер из IFS, подводя итоги, отметил, что выставка CEDIA 2016 стала поворотной точкой в мире электроники. Сильвер предположил, что следующим большим шагом может стать частота обновления 120 Гц. Такие изменения, по его словам, хорошо сказались бы на качестве картинки спортивных трансляций, особенно если речь идет о быстрых видах спорта. Также Сильвер еще раз напомнил, что компаниям уже сейчас стоит задуматься о повышенных пропускных способностях: 8K-формат давно виден на горизонте, но время пока еще есть.
«Надеюсь, что к следующей Олимпиаде нам уже продемонстрируют видео с частотой обновления кадров 120 Гц. Это будет выглядеть потрясающе в таких видах спорта, как хоккей и футбол. К 60-Гц контенту мы уже давно привыкли. С 1982 года мы делаем видеоконтент с цветностью 8 бит, а сейчас продвинулись до 10 бит и 4:2:0. Все это делает картинку более натуральной, естественной, но и скорости передачи возросли в несколько раз. Несколько лет назад Ноэл Ли (Noel Lee), основатель Monster Inc., говорил о 18 Гбит/c и он оказался прав, хотя тогда его никто не послушал. У тех, кто подготовился заранее, сейчас проблем нет. Но у большинства они есть, и все из-за того, что их новые UHD-плееры не работают со старыми телевизорами, — подытожил Сильвер. — Вы должны сделать так, чтобы у ваших клиентов головы не болели, а поэтому будьте честны, прямо говорите, что старый кабель уже не подойдет. Время учит нас, и сейчас мы уже знаем, что потребность в высокой пропускной способности будет только расти».
Оригинал: The Ugly Truth About Ultra HD and What Dealers Need to Do About It
