martes, 30 de junio de 2015

Informe 4K-UHD 2015 (Cap 7)

Aunque mi ingles es muy malo he decidido intentar traducir el documento hecho por JVC USA "The 4K-UHD 2015 Report).

La traducción aunque se va ha seguir en su argumento y lo más literal posible, evidentemente quedará distorsionada por mi mal ingles, mi interpretación, escritura y explicaciones adicionales en caso de que lo crea necesario, por tanto pido disculpas a su autor por adelantado.

Como siempre mi tiempo es muy limitado por tanto lo iré traduciendo y colgándolo por capítulos bien sea de forma continua o separada por algún otros artículos, en todo caso el último capitulo incorporara en su titulo la palabra Final.


4K RAW> RGB / YCC = Un procesado muy pesado hecho en la videocámara en tiempo real.
Los datos RGB completos (o YCC) para cada uno de un (mínimo) 8,3 millones de píxeles debe ser interpolado a partir de los datos RAW "Bayer incompleto" en tiempo real mediante algoritmos mirando todos o la mayoría  los datos de pixeles adyacentes y calcular los datos RGB finales (o datos YCC) para cada punto de pixel, (mínimo 8,3 millones de píxeles) y eso hasta 60 veces por segundo.
Esto además se suma a la potencia de procesamiento requerida para muestrear el tren de datos RAW a la salida del conjunto del sensor. Tenga en cuenta una vez más que los 8,3 millones de píxeles es el mínimo requerido para un sensor de tipo Bayer 4K-UHD, pero en muchos casos, la cantidad será superior  para llegar a los 13,5 millones de píxeles (como en el sensor de Super-35 de la GY-LS300) e incluso hasta más de 20 millones en otros en diseños con un único sensor Bayer 4K-UHD de mayor formato.

Para transformar el 4K RAW en 4K RGB / YCC en tiempo real se necesita que la cámara procese una enorme cantidad de datos digitales, esto está sujeto a su ASIC (Application Specific Integrated Circuit) “Circuito Integrado de aplicación especifica” desarrollado en LSI (Large Scale Integration)”Alto Nivel de Integración”.
El futuro de las cámaras y videocámaras para la televisión de vídeo 4K-UHD depende de la disponibilidad de dispositivos  de alta velocidad ASIC / LSI, no dela disponibilidad de acceso RAW. 

¿Cómo lo hace JVC ?
JVC incorpora en la cámara la potencia de procesamiento en un solo chip LSI, desarrollado a propósito para interpolar y procesar los datos de imagen RAW , y hacer el de-Bayer del Sensor CMOS en tiempo real para proporcionar una alta calidad 4K-UHD de salida de la cámara sin compresión. A diferencia de algunas cámaras 4K de gama alta,  la GY-LS300, GY-HM200 y GY-HM170 son todas capaces dar salida en vivo de imágenes 4K-UHD 30p sin comprimir y prácticamente sin latencia para fines de monitorado en tiempo real. Mientras que obtenemos imagen 4K-UHD, podemos grabar simultáneamente en H.264 a 150 Mbps en tarjetas de memoria SDXC extraíbles.

Una vez más, el acceso  a RAW NO se necesita (o quiere) en el mundo de la televisión.


El 4K-UHD que llega al consumidor.
La entrega de 4K-UHD que llegará los consumidores de 4K-UHD será en gran medida en 4:2:0 , 8 bits, comprimido en HEVC (High Eficiencia Codificación de  Vídeo / H.265).
Como actualmente no hay difusión de  4K-UHD por redes o estaciones de TV (y tardará en empezar). Esencialmente en un corto plazo la distribución 4K-UHD a los consumidores será a través de OTT streaming de Internet, como ya ha iniciado Amazon y Netflix. 

OTT (Over The Top Streaming) transmite con protocolo HTTP bajo TCP mas fácil de operar y versátil frente a firewall y NAT en oficinas y similares que el IPTV basado en TS (Transport Stream) UDP genera mas conflictos de conexión.

Las  transmisiones OTT se comprimen en 4: 2: 0 HEVC 8 bits, a una velocidad de 30 fotogramas progresivos, comprimido en el rango de 15 a 18 Mbps, logrando una increíble compresión de alrededor de 185: 1 (3 Gbps sin comprimir, dividido por 16 Mbps comprimido). En el hogar la conectividad de cualquier " TV 4K certificada Netflix" es muy sencilla, para ver 4K-UHD sólo tiene que conectar el Smart TV (4K-UHD) a Internet en el Router de casa, a través de WiFi o mejor aún, a través de cable RJ45 Ethernet y la señal 4K-UHD se descodifica internamente en el Smart TV.
Tenga la seguridad de que: Cada televisor de pantalla plana de consumo 4K-UHD que se venda contará con un sistema Decodificador 4K-UHD HEVC incorporado.

Cualquier televisor de pantalla plana 4K-UHD sin el decodificador incorporado simplemente no se va a vender. Por lo tanto, existe poco o ningún mercado para cualquier caja externa  decodificadora "4K-UHD IP-in-4K UHD HDMI-out".


EXCEPCIÓN: Los proveedores de televisión por satélite (tanto DirecTV y DISH) han anunciado que pronto llevarán programación 4K-UHD. Se da la circunstancia de que todos los abonados a la televisión por satélite necesita una caja del receptor por satélite para decodificar todos y cada uno de los canales de televisión por satélite sea SD, HD o 4K-UHD, y entregar la señal sin comprimir 4K-UHD a través de HDMI al televisor de pantalla plana 4K-UHD. En tal caso, el decodificador interno en el televisor de pantalla plana no se utiliza. Tenemos el mismo escenario para CATV e IPTV, que cualquier canal de 4K-UHD se decodifica en el STB (Set-Top Box) y se suministra sin comprimir a través de HDMI al televisor de pantalla plana 4K-UHD.
La regla será que en el futuro cualquier nuevo STB (Sat-TV, CATV, IPTV) de pago en general necesitaran decodificar también la señal de televisión 4K-UHD. La conversión de 4K-UHD a HD para permitir a los suscriptores con televisores HD puedan ver la programación que se origina en 4K-UHD será también necesaria.
Pero, también es cierto que el programa puede ser converido antes de la transmisión y en realidad ser entregado como un canal HD convertido, que no requiere conversión descendente en el STB.


¿Qué pasa con un dispositivo "tipo ROKU 4K-UHD" externo? ¿Tiene sentido?
En realidad, no . Como hemos dicho anteriormente, casi todos los televisores de pantalla plana de consumo 4K-UHD llegan al mercado con la voluntad de Incluir un decodificador HEVC en su interior, junto con la capacidad de conectarse directamente a Internet, a través de Wi-Fi o por cable RJ45 (Smart TV). No hay demanda del mercado de una caja externa de 4K-UHD y Salida HDMI para alimentar a un Smart TV 4K-UHD que ya cuenta con este tipo de decodificadores "OTT" .
Pero entonces dices "puede haber un mercado para una caja externa para recibir la programación OTT-4K UHD, y hacer conversión hacia abajo a 1080p / i / 30/60 para abastecer a televisores no-inteligentes de sólo 1080/720".
Posiblemente, pero aparentemente NO, no resulta lo suficientemente atractivo para lideres del mercado OTT como los dispositivos tipo Roku, Roku anunció en el CES-2015 (Las Vegas en Enero) estar ampliando las actividades de mercado a favor de 4K-UHD TV que incluyen en el interior de la "plataforma Roku". Comprobando por este autor en la página web de Roku el 11 de marzo de 2015, https://www.roku.com/ no se encontró ninguna caja o accesorio de productos OTT que incluía características 4K-UHD.

Tenga en cuenta que en comparación con la amplia selección de programas de televisión de alta definición en 2015 incluyendo los programas de red, hay muy poca programación 4K-UHD disponible, Cajas externas 4K-UHD OTT con HD y salida convertida HD HDMI podrán estar disponibles en el momento de aumente la disponibilidad de programas 4K-UHD sean abundantes.
(tener en cuenta tambien que con el streaming adaptativo, donde al detectar que no hay capacidad para un flujo 4K se pasa a HD puede eliminar la necesidad de un convertidor de resolución hacia abajo).

HEVC (H.265) es el formato de entrega del 4K-UHD al consumidor 
La versión 1 de la norma HEVC / H.265 fue aprobado en abril de 2013. La versión 2, que comprende una serie de perfiles de extensión, fue aprobada en octubre de 2014. HEVC será amplia mente aplicado tanto en aplicaciones de consumo como de profesional. Su eficiencia de compresión, lo hace ideal y necesaria para la entrega de los consumidores de 4K-UHD siendo aproximadamente el doble de la de AVC / H.264. Solo es necesaria alrededor de la mitad de la tasa de bits de AVC para una imagen comparable en calidad.
La tasa de bits comprimidos 4K-UHD HEVC para la entrega a domicilio (en streaming IP)  de 30p 4: 2: 0 @ 8 bits puede ser alrededor de 16 Mbps a través de Internet OTT. 
Se espera que el Blu-ray Disc 4K (picos de hasta 100 Mbps) y el HEVC produzcan una impresionante "experiencia cinematográfica en el hogar", la cuestión es, si los estudios de cine de Hollywood abrazarán BD-4K, ya que esto significaría que "las copias de película con calidad cine digital " circularían por en todo el mundo, aunque con protecciones ant-copia muy sofisticados.

El escenario 30p 4: 2: 0 @ de 8 bits  como especificaciones de entrega 4K-UHD es totalmente aceptable. La tabla siguiente detalla los formatos de entrega HD actual a en casa, ilustrando que la alta definición muy comprimida produce una muy buena o excelente calidad de imagen en las grandes presentaciones de pantalla plana. Del mismo modo, 4K-UHD 30p 4: 2: 0 @ 8 bits producirá impresionantes imágenes y programas de 4K-UHD, sujetos siempre a que los canales de distribución y envió sean transparentes en la entrega del 4K-UHD.
Sin embargo, las principales ligas deportivas, en especial los deportes de movimiento rápido, requieren 60p 4K-UHD lo que forzará a aprovechar al máximo el potencial 4K-UHD en la adquisición y entrega.



Considera esto:
Sabemos que sustancialmente toda la entrega de la señal HD a destinos de consumo es por un 4:2:0 sub-muestreado (y fuertemente comprimido con la profundidad de 8 bits) con el fin de conservar el ancho de banda de transmisión de la entrega, sólo para ser "reconstituido" a 4: 4: 4 (RGB) en la televisión de alta definición con pantalla plana o un proyector. La lección aprendida en los últimos 10 años de HD es que una señal de vídeo digital de 8 bits submuestreada 4: 2: 0 es muy capaz de producir impresionantes presentaciones de vídeo, tanto en entornos de  consumo como de profesionales.

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