«Ассоциация 8K» (8K Association) — отраслевая организация, миссия которой заключается в популяризации разрешения видео 8K среди профессионалов и потребителей, расширении экосистемы 8K и использовании всех ее возможностей. Основателями Ассоциации 8K были производители устройств отображения (в основном, телевизоров), но сейчас членство в ней получили представители многих других технологических направлений.
В середине сентября Ассоциация 8K провела веб-конференцию «Экосистема 8K уже здесь: пора ли переходить на 8K?» (The 8K Ecosystem is Here: Is it Time to Embrace 8K?). Крис Чиннок (Chris Chinnock), президент Insight Media и исполнительный директор Ассоциации 8K, предложил прессе и профильным специалистам 50-страничный отчет о состоянии отрасли. Ниже кратко перечислены основные положения этого документа.
Начнем с главного: спецификация ITU-R UHD-2, которую обычно называют попросту 8K, определяет разрешение в пикселях 7680 x 4320. Это гораздо больше, чем разрешение 4K или HD.
При этом 8K — это уже гораздо больше, чем разрешение. Понятие 8K включает в себя также высокий динамический диапазон и широкую цветовую гамму (DCI-P3). По сути, 8K — это технология, улучшающая аудиовизуальное восприятие.
По сравнению с предыдущими вариантами, картинка 8K оставляет гораздо лучшее впечатление. Тесты, сравнивающие восприятие изображений 4K и 8K с расстояния около 3,5 м, показали, что кроме улучшенного восприятия присутствуют и когнитивные различия. Изображения 8K имели больший «вес», «температуру», казались более «реальными».
В развитии существующих технологий отображения видео (в частности, разрешения картинки) прослеживается семилетний цикл. Это время, которое, в среднем, проходит от появления технологии до продаж на уровне 50% от максимума. Сегодня почти все телевизоры с диагональю экрана более 50 дюймов имеют разрешение 4K. 8K — следующий этап.
Что касается камер, то их разрешение менялось почти столь же быстро, как и разрешение экранов. Сегодняшние прямые телевизионные трансляции сочетают разрешения SD, HD, FHD, 4K и 8K, причем большая часть остается в HD или FHD. Внедрение новых стандартов замедляется проблемами окупаемости оборудования. Распространение сигнала 8K в прямом эфире также остается проблемой.
Инструменты для редактирования, наоборот, быстрее продвинулись до возможностей 8K. На распространение контента 8K также влияют возможности компрессии с применением более эффективных кодеков. Несколько новых вариантов поступили от группы MPEG (EVC, LCEVC и VVC) вместе с кодеком AV1 от Alliance for Open Media (AOM). Как и в случае с 4К, ключевым драйвером для расширения экосистемы 8K, вероятно, станет потоковая передача.
При этом, по сути, переход на 8K идет уже 25 лет. Первопроходцем была японская компания NHK, экспериментирующая с высокими разрешениями с 1995 года. Масштабные демонстрации проводились во время Зимних Олимпийских игр 2014 года в Сочи, а также чемпионата мира по футболу 2014 года в Бразилии. В декабре 2018 года NHK начала регулярные 12-часовые ежедневные 8K-трансляции. Сигнал кодируется с применением HEVC и доставляется по спутниковому каналу с битрейтом 80–100 Мбит.
YouTube и Vimeo уже предлагают коллекции короткометражных фильмов и клипов в разрешении 8K. Их легко найти, набрав «8K» в строке поиска. Сейчас на Vimeo размещено более 9 000 8K-видео.
Запущены и первые услуги 8K по подписке на видео по запросу (SVOD). Их предоставляет, например, The Explorers через приложение на телевизорах Samsung 8K. Новые игровые консоли Sony (PS5) и Microsoft (Xbox Series X), ожидаемые в конце 2020 года, будут иметь поддержку 8K.
Олимпийские игры 2020 года в Японии должны были стать крупным событием с прямой 8K-трансляцией, но они оказались отложены на год. В 8K также транслировались матчи на стадионах (например, игра Арсенала против Олимпиакоса в Лиге Европы).
Камеры 8K успешно используют для создания одного или нескольких кадров 4K или 2K. Такие камеры довольно быстро распространяются. Съемка в 8K-формате имеет много преимуществ, даже если конечный результат выпускается в более низком разрешении. Имеющийся материал позволяет осуществлять панорамирование или трансфокацию, а также разнообразить монтаж. Масштабирование изображения 8K до 2K или 4K создает в итоге лучшее изображение.
Захват 8K имеет преимущества и для создания специальных эффектов. Что касается самих камер 8K, то сегодня они представлены такими брендами, как RED Monstro и Helium, Panavision, Panasonic, Astrodesign, Z-Cam, Canon, Sharp и Kinefinity.
Недавно компания Blackmagic Design представила камеру с разрешением 12K примерно за 10 000 долларов.
Уже доступны смартфоны, оснащенные камерами 8K, работающими со скоростью 24 или 30 кадров в секунду. Это Samsung (S11 и S20), Nubia (Red Magic 3), Sony (Xperia II), Sharp (RG5) и Poco (M2 Pro). Естественно, в них используются меньшие сенсоры и объективы более низкого класса, чем в профессиональных камерах 8K, но в условиях хорошей освещенности они могут снимать приличное 8K-видео. Samsung Note 20 Ultra также будет использовать камеру 8K.
Полноразмерные объективы для 8K стоят дорого, но они есть в продаже. Их производят Zeiss, Canon, Schneider, Angenieux, Cook, Irix и другие.
Также ожидается появление профессиональных цифровых зеркальных фотокамер с поддержкой 8K, которые могут использоваться как на профессиональном, так и на потребительском рынке. Пока их только две. Это Canon EOS R5 и безымянная модель Sharp. Их прогнозируемая стоимость — от 4 000 долларов, не считая объективов.
Многие из программных пакетов работы с видео уже поддерживают 8K-разрешение. Основными кодеками для 8K-контента являются HEVC и AV1. Рекордеры и 8K-плееры выпускаются компаниями Astrodesign, Spin Digital, Zaxel и Blackmagic Design. Как правило, они имеют четыре интерфейса 12G-SDI для поддержки записи и воспроизведения 8K60. То же касается конвертеров и коммутаторов.
Файлы 8K могут быть очень большими. Они требуют твердотельных накопителей, массово доступных сейчас в вариантах PCIe (PCI Express) или SATA. Скорость популярного SATA 3 — 600 Мбит/с, и этого недостаточно для работы с 8K в реальном времени. Альтернативой может стать NVMe — это новый протокол, предназначенный для работы по шине PCIe. У него скорость чтения может достигать 3 500 МБ/с, а скорость записи — до 2 500 МБ/с.
В вещательных и постпродакшн-структурах стал популярен интерфейс SDI, использующий разъем BNC. Его пропускная способность для версии 3G SDI — 3 Гбит/с, 6G SDI — 6 Гбит/с и 12G SDI — 12 Гбит/с. Для 8K-продакшн, использующих 8K60p/4:2:2/10 бит, необходим битрейт 39 Гбит/с. Его обеспечивают четыре кабеля SDI 12G. Алгоритмы компрессии также могут решить проблемы с пропускной способностью.
В потребительских системах используются интерфейсы HDMI, USB и DisplayPort. HDMI 2.1 уже есть во всех новых телевизорах 8K. Недавно были выпущены спецификации Thunderbolt 4 (TB4). Он позволяет использовать два 4K-дисплея или один 8K-дисплей по шине PCIe (TB3 допускал только один 4K-дисплей). Интерфейсы Thunderbolt 4 должны появиться к концу года на ПК с процессорами Intel Tiger Lake 11-го поколения.
В свою очередь, на пороге — интерфейс USB 4, в котором используются протоколы Thunderbolt 3. Производители мобильных устройств и видеокарт, вероятно, примут этот улучшенный стандарт, но неясно, устроит ли он производителей телевизоров. Кроме того, поскольку Thunderbolt 3 и 4 используют разъем USB-C, наличие различных версий для одного разъема может очень запутать ситуацию.
Интерфейс DisplayPort 2.0, одобренный в июне 2019 года, увеличит пропускную способность по четырем полосам с 25,92 Гбит/с до 77,4 Гбит/с. DisplayPort 2.0 также поддерживается в USB 4 (при наличии в передающем и принимающем устройствах).
Для работы с 8K потребуются новые уровни вычислительной мощности. Компания Intel уже начала инвестиции в ключевые сегменты необходимых технологий. Не исключено, что трехмерное расположение логических элементов микросхем станет прорывом в данной области. Также быстро развиваются наборы графических микросхем. Производительность более 1 TFLOP уже возможна в дискретных картах и чипсетах — например, в Qualcomm Snapdragon 865+ SoC.
Новая видеокарта Nvidia RTX 3090 была специально разработана для 8K-игр. Она имеет 24 ГБ памяти GDDR6X и интерфейс HDMI 2.1. Ее цена — 1 500 долларов.
Перспективным для работы с 8K считается применение облачных хранилищ данных. Подключение к Интернету в этом случае потребует более высокой скорости. Использование в продакшн-процессах прокси-файлов с более низким разрешением и последующая конвертация в высокое качество может стать одним из решений проблемы.
Что касается будущего для вещания, согласно мнению Ассоциации 8K, спутниковый или эфирный вариант вряд ли станут популярными решениями — если они вообще когда-либо будут приняты для 8K. Основную же роль должен сыграть Интернет. Ассоциация 8K также не видит 5G в качестве надежной платформы для 8K.
Кабельная индустрия десятилетиями предоставляла телевизионные услуги и доступ в Интернет — и она же примет участие в распространении 8K. США уже находятся в процессе модернизации инфраструктуры оптоволоконной сети до скорости в 10 Гбит/с.
Смотреть 8K можно через 8K-телевизоры и мощные ПК — также не забудем про PlayStation 5 и Xbox Series X. Появление же нового формата Blu-ray для 8K кажется маловероятным.
В продаже уже появились первые AVR (Denon и Marantz) с HDMI 2.1 для контента 8K/60 Гц. Они даже производят апскейлинг до 8K для сигналов с более низким разрешением. К сожалению, в ближайшем будущем 8K-контента будет не так уж много. Но это не значит, что 8K-телевизор бесполезен. Апскейлинг доступного 4K-контента позволит улучшить качество просмотра. Показательный пример — технология Samsung AI Upscaling.
8K-телевизоры уже есть в портфеле почти всех ведущих брендов: Samsung, TCL, Hisense, Konka, Sharp, Changhong, Skyworth, Sony, LG. Телевизоры Samsung и TCL 8K также сертифицированы Ассоциацией 8K. Размеры экранов варьируются от 55 до 120 дюймов. Ожидается, что в ближайшие годы цены на них будут снижаться довольно быстро.
С ПК ситуация сложнее: мониторов с 8K-разрешением пока что почти нет. Только у Dell есть монитор с диагональю 32 дюйма, который поддерживает воспроизведение 8K/60p через два интерфейса DisplayPort. Подключить ПК к телевизору — еще одна проблема. Видеокарты с HDMI 2.1 еще не доступны, а большинство 8K-телевизоров не поддерживают два интерфейса DisplayPort или четыре HDMI 2.0 — необходимы специальные преобразователи.
В конце отчета отмечается: по мнению Ассоциации 8K, жизнеспособная экосистема для создания, производства, распространения и просмотра 8K-контента уже существует. Но развивается она не равномерно. Несмотря на это, все проблемы этого формата аналогичны тем, что сопутствовали приходу 4K несколько лет назад, и в конце концов они несомненно будут решены.