4K и HDR в Вещании: Ожидание/Реальность
Что такое 4К?
Название 4K означает сверхвысокое разрешение изображения — 3840×2160 пикселей. Это разрешение значительно больше, чем у стандартного Full HD (~1920×1080), при этом большее количество пикселей находится на экране того же размера. За счёт высокой плотности деталей картинка получается невероятно чёткой, что особенно заметно на больших экранах. Там, где в Full HD видны пиксельные «лесенки» на границах объектов, 4K передаёт плавные линии и текстуры без заметных искажений.
Но сама по себе высокая плотность пикселей уже не особенно удивляет. Чтобы по-настоящему впечатлить зрителя, применяются и другие технологии вещания — такие как HDR, отвечающий за глубину цвета и яркость картинки.
Что такое HDR, и чем он отличается от SDR?
HDR (High Dynamic Range — расширенный динамический диапазон) — это технология, которая расширяет диапазон между самыми светлыми и самыми тёмными участками изображения. Для контраста: SDR (стандартный динамический диапазон), используемый повсеместно, передаёт только ~36% различимых человеком цветов от исходной съёмочной сцены, а HDR — уже ~76%. И это даже не маркетинговая цифра, а реальный скачок в визуальном восприятии. С HDR тёмные участки изображения перестают быть едва различимыми, а светлые участки — засвеченными. Появляется глубина, нюансы, видно больше оттенков и деталей. В расширенном динамическом диапазоне изображение становится ближе к тому, как его видит глаз человека. HDR-контент можно получить разными способами. Например, мобильные устройства снимают серию кадров с разной экспозицией (светлее, средняя, темнее) и объединяют их с помощью алгоритма HDR Merge. Это вынужденная мера, обусловленная ограничениями относительно дешёвых матриц мобильных устройств. Профессиональные камеры способны захватывать весь динамический диапазон сразу — без искусственного вмешательства. В результате изображения получаются чище, натуральнее и ещё более приближёнными к реальности. HDR — это не одна технология, а целое семейство стандартов. Существует множество вариантов HDR, поддерживаемых разными производителями ТВ-оборудования. Самые популярные включают: Для профессионального вещания и масштабируемых IPTV/OTT‑сервисов сегодня наиболее оптимальным выбором можно назвать HLG: он прост во внедрении, не требует лицензирования и при этом заметно улучшает качество картинки по сравнению с SDR. Если же вы создаёте, например, премиальный контент для кинотеатров, есть смысл рассмотреть Dolby Vision или HDR10+ — в зависимости от бюджета и целевой аудитории. Как думаете, какая часть вещателей выбирает трансляции в 4K и HDR: 10 процентов, 20 или все 50? Можете посмотреть на реальную статистику по клиентам с 4K и HDR, использующим сервис мониторинга Elecard Boro: По нашим данным, в 4K транслируется менее 1% контента, а в 4K+HDR — менее 0,1%. Почему так мало? Стабильное вещание контента в таком высоком качестве редко встречается по ряду причин: 1. Дорого кодировать. Транскодирование видео в 4K и HDR требует серьёзных вычислительных ресурсов, особенно когда речь идёт о real-time вещании. Ниже представлено сравнение показателей загрузки GPU в стандартном качестве против 4K HDR при транскодировании в CodecWorks. Видно, что один канал в 4K HDR может загрузить видеокарту почти полностью. То есть, фактически, на одном GPU будет кодироваться лишь один канал, в то время как в FullHD на таких же мощностях может кодироваться до шести. Относительно высокая стоимость кодирования может вызывать трудности при масштабировании. 2. Дорого передавать. Передача контента в качестве 4K HDR требует гораздо более высокой пропускной способности сети по сравнению с передачей контента Full HD SDR. Ниже на скриншотах из Elecard Boro можно заметить, что битрейт реального потока в 4K HDR больше стандартного FullHD примерно в 3 раза. Высокоскоростной интернет остаётся дорогим и далеко не везде доступным, особенно в корпоративных сетях и регионах с ограниченной инфраструктурой. Это ограничивает потенциальную аудиторию и снижает коммерческую привлекательность инвестиций в сверхвысокое качество. 3. Мало устройств воспроизведения. Хотя многие телевизоры поддерживают контент в 4K HDR, таких устройств всё же меньшинство. Эти технологии также делают дисплеи значительно дороже, поэтому подавляющая часть пользователей смотрит контент с простых ноутбуков, смартфонов или телевизоров. 4. Мало контента. Даже если вы купили телевизор с наклейкой «4K HDR», шансов посмотреть на нём реальный HDR-контент — довольно мало, так как он доступен в очень ограниченном количестве. К тому же на момент написания статьи многие поставщики HDR-контента ушли с российского рынка, что ещё сильнее урезает возможности для зрителей. В силу этих факторов использование 4K и HDR сегодня остаётся премиальной нишей для ограниченного использования. Массовое внедрение 4K и HDR в данный момент экономически неэффективно, и замедляется оно за счёт целого комплекса инфраструктурных барьеров. 4K и HDR действительно дают ощутимый прирост качества: изображение становится более чётким, живым и реалистичным — это заметно даже неспециалисту. Однако массовое вещание в этих форматах пока что ограничено: основные препятствия — это ресурсоёмкое кодирование, высокие требования к сети и ограниченное количество поддерживающих устройств. Несмотря на барьеры, интерес к высоким стандартам вещания растёт: многие вещатели уже сейчас рассматривают 4K HDR как долгосрочную инвестицию в качество контента и пользовательский опыт. Для повседневной трансляции на широкую аудиторию оптимальным решением остаётся формат HLG — он обеспечивает баланс между качеством и совместимостью, не требует лицензирования и проще в интеграции в текущую инфраструктуру. Для премиум-контента можно использовать Dolby Vision или HDR10+. Если вы задумываетесь об организации современной структуры вещания или хотите изучить реальные кейсы внедрения — загляните на наш сайт или напишите нам на sales@elecard.com — будем рады обсудить задачи вашего проекта.
Как снимают HDR?
Какой формат HDR выбрать?
Как часто используется 4K HDR в реальности?
Стоит отметить, что всё современное кино сейчас снимается в сверхвысоком разрешении и с поддержкой HDR. Но в кинопроизводстве контент сразу сжимается для уменьшения затрат на передачу и обработку данных.
Заключение
