Рискну предположить, что вы уже слышали термины 4К и Ultra HD. После выставки бытовой электроники CES-2013 эти новые видеоформаты сверхвысокого разрешения у всех на слуху. На фоне рекламной активности основных производителей дисплеев, превозносящих форматы UHD как величайшее достижение с момента изобретения кинематографа, становится трудно отделить технофильские описания, которым мы рады поражаться, от реальных приложений. Чтобы понять, какое влияние эти новые технологии видеоизображений окажут на рынок, сначала нужно расшифровать аббревиатуры в названиях форматов и понять, как они соотносятся между собой.
Ultra HD («Ультра Эйч-Ди»)– это новомодный термин, продвигаемый организацией CEA Ultra HD Working Group, который должен охватывать разнообразные форматы видеоизображений с разрешениями большими, чем в формате Full HD (разрешение которого составляет 1920 x 1080, т. е. примерно 2 мегапикселя). Для того чтобы соответствовать минимальным требованиям формата UHD, дисплей должен иметь горизонтальное и вертикальное разрешение, вдвое превышающее разрешение формата Full HD, т. е. разрешение 3840 x 2160 (более 8 млн отдельных пикселей), и соотношение сторон, по крайней мере, 16/9 (1,78:1). Этот конкретный формат ранее был известен, а иногда и сейчас еще называется Quad HD (учетверенное HD), потому что фактически он имеет разрешение, эквивалентное четырем экранам Full HD. Важно отметить, что, хотя этот формат действительно имеет в четыре раза большее общее число пикселей, чем Full HD, величина вертикального разрешения, которая является более важным фактором восприятия деталей человеком, больше всего в два раза.
Вероятно, термин 4К известен в отрасли наиболее широко и используется для обозначения целого ряда форматов разрешений. Однако точные характеристики формата 4К пришли из области коммерции и от наших коллег из сферы цифрового телевидения. Картинка, полностью соответствующая формату 4К (иногда также обозначаемому как 4К х 2К), имеет разрешение 4096 x 2160, что соответствует соотношению сторон 17/9, или 1,89:1 (соотношение, часто используемое для широкоформатных фильмов). Опять-таки не ошибитесь при сравнении форматов 4К и Full HD. Очень часто разрешение формата Full HD считают по значению вертикального разрешения, называя этот формат 1080p, а затем сравнивают его с форматом 4К, название которого ссылается на горизонтальное разрешение. Как и для формата UHD, разрешение 4К равно удвоенному вертикальному разрешению формата Full HD.
Как эти новые форматы влияют на восприятие?
На восприятие деталей влияют три фактора. Мы уже рассмотрели один из них (разрешение), поэтому сейчас давайте изучим два остальных: размер дисплея и расстояние от него до зрителя.
Достаточно легко понять, как эти два фактора влияют на восприятие человеком деталей. Что касается расстояния между зрителем и дисплеем, то чем ближе к объекту находится наблюдатель, тем больше деталей он увидит, чем дальше – тем меньше. То же верно и для размера дисплея – больше деталей видно на крупном, чем на малом объекте. Таким образом, увеличение разрешения дисплеев позволяет изменить одну из характеристик условий просмотра с сохранением такого же уровня восприятия деталей – сократить расстояние между зрителем и дисплеем либо увеличить размеры дисплеев.
Разрешения форматов UHD и 4К станут основными факторами постоянного роста размеров дисплеев. В данный момент эти технологии считаются наиболее прогрессивными, что влечет за собой приличный ценник. Контента для разрешений формата UHD сейчас очень немного.
Наконец, эти новые форматы являются просто следующим шагом в эволюции дисплеев. Мы, эксперты, должны рассказывать потребителям об этой новой технологии, а затем – определять требования к ней и правильно ее использовать.
Обмен информацией, который должен происходить между устройствами, на самом деле называется «последовательность инициализации HDMI» (широко известен термин «рукопожатие»), а первый этап этой последовательности известен под названием Hot Plug (быстрое включение). Hot Plug – это сигнал +5в, передаваемый между источником данных и дисплеем для подтверждения, что они подключены между собой. Он сродни звонку будильника и служит для того, чтобы устройства начали обмениваться информацией. Если +5в сигнал Hot Plug отсутствует либо падает ниже порогового значения, то ничего происходить не будет. Игра закончена, перейдите к выявлению неполадок, картинки и звука не будет.
Второй этап в последовательности инициализации известен как стандарт Extended Display Identification Data (EDID) (расширенные данные идентификации дисплея). Изначально он был разработан Video Electronics Standards Association (VESA) (Ассоциация по стандартам в области видеоэлектроники) для обеспечения поддержки функциональности plug-and-play в компьютерной отрасли. Идея состоит в том, чтобы обеспечить объединение возможностей дисплея и источника видеоданных по определению формата/обработке данных, что позволит потребителю достичь наилучшего качества видео и звука в рамках возможностей системы. Несмотря на превосходную идею, после принятия этого стандарта отраслью потребительской электроники производители испытывали определенные сложности с правильным внедрением полноценного EDID в своей продукции. Так как EDID дисплея несет информацию для источника данных об определении формата и передаче видео/звуковых данных, неправильный обмен данных может привести к самым разным неполадкам, кажущимся загадочными, – стереозвук вместо многоканального звука, неверные соотношения сторон, неправильная колориметрия, разрешения ниже оптимальных либо даже полное отсутствие видео/звука. Важно отметить, что сложность обработки данных EDID экспоненциально возрастает при использовании HDMI видео-сплиттеров или матричных коммутаторов, подключенных к нескольким дисплеям с различными EDID.
Последний этап процесса «рукопожатия» – это идентификация обеспечения авторских прав, также известная как High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP) (защита широкополосного цифрового контента). При мне этот компонент часто «любовно» называли «Голливудская защита от китайского пиратства» (по первым буквам аббревиатуры). HDCP был разработан компанией Intel как механизм защиты от копирования, предусматривающий обмен «ключами» между уполномоченными устройствами перед разрешением просмотра контента. Несмотря на то что этот механизм кажется совершенно разумным и простым в осуществлении, имеется ряд факторов, ведущих к сбоям при идентификации значительного числа систем HDMI.
Прежде всего несмотря на то, что спецификация HDMI v1.0 была официально обнародована в 2003 г., до 2006 г. отсутствовали спецификации тестов на соответствие HDCP. Во-вторых, спецификация HDMI допускает наличие до 127 различных значений «ключей» для одного устройства, однако многие производители предполагают, что их устройство будет подключено только к одному дисплею, и поэтому предусматривают всего от одного до трех «ключей». Это может стать серьезной проблемой в случае, когда сигнал передается от источника данных множеству устройств. Если используемый вами видеосплиттер или матричный коммутатор не имеет встроенной функции контроля и обработки соответствий HDCP, то при подключении числа дисплеев большего, чем число «ключей» источника данных, обычным результатом является «мигающий экран смерти» либо прелестное изображение, описанное Эдгаром Алланом По в произведении «Колодец и маятник». И наконец, производители могут выпускать «прошивки» с обновлениями, влияющими на обработку HDCP их устройствами, и существует вероятность того, что эти обновления могут нарушить работу системы, ранее работавшей стабильно.
Пускай это путешествие вглубь внутренних механизмов функционирования интерфейса HDMI не более увлекательно, чем наблюдение за тем, как обычная вещь превращается в ходящего и разговаривающего робота-супергероя, мы надеемся, что после него у вас появится несколько новых идей, которые помогут вам успешно работать со сложными концепциями одной из наиболее популярных систем передачи видеоданных на сегодняшний день. Вооружившись знаниями (а это почти так же круто, как вооружиться плазменной пушкой, не правда ли?), вы должны постараться предложить вашим клиентам максимальное качество и надежность.
www.sdmmag.com
Комментарий российского эксперта
Алексей ОМЕЛЬЯНЧУК:
- В статье справедливо отмечено, что высокое разрешение позволяет ближе подойти к большому экрану. К сожалению, конкретные цифры не приведены. Восполним этот пробел.
Угловое разрешение глаза – в лучшем случае 1 угловая минута, т. е. 3 десятитысячные радиана. Чтобы человек-оператор мог использовать 4000 пикселей по горизонтали, необходимо, чтобы угол, под которым оператор видит экран, был около 1,2 радиана. Соответственно, монитор размером 30” надо ставить на расстоянии не дальше 20 дюймов (полметра), иначе восхитительные (и недешевые) возможности монитора использоваться не будут. Не забудьте, это относится к молодым, трезвым и хорошо выспавшимся людям. Средний прапорщик, даже не в понедельник утром, имеет разрешение раза в два хуже, чем лучшие представители человечества, так что он может сидеть перед монитором на расстоянии 25 см. Если вы можете придумать, зачем на таком расстоянии сидеть перед монитором почти метрового размера (и разглядывать углы монитора под большим углом к поверхности), – покупайте 4К.
На самом деле я несколько утрирую и польза от такого разрешения есть. Что обычно происходит, когда оператор разглядывает 10-мегапиксельную картинку на экране монитора? При необходимости подробнее рассмотреть нужный участок оператор применяет какие-то инструменты, позволяющие растянуть этот участок на весь экран (цифровой зум). На мониторе с собственными 8 мегапикселями достаточно наклониться поближе и присмотреться. То есть нормально оператор сидит на расстоянии 1–2 метра от экрана, обозревая всю картину. А при необходимости подъезжает (наклоняется) к экрану и рассматривает нужный участок, не нажимая ни на какие кнопки.
Кстати, не забудьте, что у людей старше 40 лет резко падает возможность фокусироваться на предметах ближе 50 см, так что, весьма вероятно, что ваш оператор не сможет оценить возможности монитора ни на каком расстоянии. Либо вам понадобится 4К монитор размером 60 дюймов (такие тоже есть, и цена у них даже не больше, чем у хорошего самолета).
В целом я бы советовал больше внимания обратить на удобство интерфейса пользователя – например, мультитач экран позволяет очень быстро и удобно вытаскивать на весь монитор нужный участок простым и естественным движением. При этом обычный Full-HD-монитор (уже обычный, хотя еще пару лет назад такое тоже казалось ненужной роскошью) размером в пределах 20–30 дюймов (не слишком большой, чтобы не слишком широко размахивать руками) и еще несколько обзорных мониторов рядом (стоящих ВОКРУГ оператора, а не в одной плоскости) выглядят как более разумное решение.
|
