Quarto módulo 2018/1
4K/8k
Filipe Andrade La-Gatta filipe.lagatta@ifsudestemg.edu.br
Introdução
CES 2014: um dos maiores eventos de tecnologia do mundo, em janeiro, 4K foi o foco dos fabricantes de TV.
Tecnologia antiga, mas fim de 2013 as empresas começaram a lançar modelos (caríssimos) para os consumidores.
Tecnologia 4K - também chamada de Ultra HD ou ultradefinição - consiste em displays que, basicamente, contam com quatro vezes mais pixels (pontos da tela) que um aparelho Full HD.
Um eletrônico 4K tem resolução 3.840 x 2.160 pixels, enquanto um Full HD tem 1.920 x 1.080 pixels.
Qual é a vantagem da TV 4K? Com mais pixels na tela, as imagens em uma TV 4K são exibidas teoricamente com quatro vezes mais definição que em um modelo Full HD.
Para o usuário comum, o que muda? A sensação amplificada de imersão proporcionada por estes aparelhos
Aparelho UltraHD tem o dobro de linhas e colunas comparado com um televisor FullHD.
Quanto custa uma TV 4K? No Brasil, o valor de uma TV 4K varia entre R$ 6 mil (modelo Sony X905 de 55 polegadas) e R$ 100 mil (Samsung S9 Timeless de 85 polegadas).
O que assistir em um aparelho destes? Fabricantes de TVs ultra HD buscam conteúdos para atrair consumidores.
Como todas as tecnologias novas, os preços ainda estão altos. Com o
aparecimento de modelos menores e o aumento da escala de produção, as marcas tendem a reduzir o preço.
Esse tipo de TV é mais econômico no consumo de energia? Em termos de consumo, segundo as fabricantes, as TVs Ultra HD ou 4K já usam a tecnologia mais em conta para o consumidor, que é a LED. De acordo com a LG, o uso de uma TV LED comparado com uma LCD (tela de cristal líquido) traz uma economia energética de cerca de 30%, ou seja, não.
Há ainda as telas Oled (diodos orgânicos emissores de luz), que são mais econômicas que os outros modelos (LCD, LED e Plasma) e permitem a construção de modelos ainda mais finos.
Até agora só foram lançadas TVs 4K acima de 50”. Haverá modelos menores? Sim. De acordo com fabricantes de TV, aparelhos 4K menores devem chegar ainda neste ano ao mercado brasileiro e com preços mais acessíveis.
O problema das telas “pequenas” com resolução 4K é que o dono não conseguirá notar grande diferença em relação ao Full HD. O alto nível de detalhamento
Onde achar conteúdo 4K? Diferente do Full HD, que tinha as mídias Blu-Ray, o conteúdo 4K chegou primeiramente por meio de streaming pela internet. O Netflix (serviço que disponibiliza vídeos pela rede) disponibilizou em seu catálogo vídeos em ultradefinição ainda no primeiro semestre de 2014 no Brasil. Nos Estados Unidos, a primeira série a ser exibida em 4K foi “House of Cards”, que estreou nova temporada em fevereiro de 2015. Em um ano ou dois, computadores, celulares e tablets também j podiam reproduzir vídeos em 4K. Segundo os fabricantes, A maioria das TVs 4K vem com o recurso upscalling. Basicamente, ele pega um sinal de menor qualidade (HD ou Full HD) e o transforma em Ultra HD. Não se compara com uma imagem feita originalmente em 4K, mas é a alternativa que essas empresas têm atualmente para superar a pouca disponibilidade de conteúdo de ultradefinição.
Ainda não há planos para a disponibilização de uma mídia óptica (como DVD ou Blu-Ray) para TVs 4K.
Segundo o Netflix diz, a velocidade ideal que o usuário visualizar vídeos 4K sem engasgos é entre 15 e 20 Mbps (Megabits por segundo). O recomendado para ver vídeos com qualidade de DVD é 3 Mbps e para qualidade HD é 5 Mbps.
Tamanho de um arquivo 4K comparado com um Full HD depende da câmera utilizada na captação. Em 512 GB da câmera profissional Sony PMW-F55 no modo Full HD, é possível armazenar 120 minutos de conteúdo. No 4K, apenas 24 minutos.
Alternativa: a indústria está trabalhando em codecs (algoritmos reponsáveis por codificar e decodificar formatos de vídeo e áudio, tornando-os mais leves sem perder tanta qualidade) para tornar mais fácil a tarefa de transmitir esses conteúdos.
Já existem tablets e computadores com tela 4k e smartphones que filmam em 4k – o Galaxy Note 7, da Samsung, Iphone 7, Gopro3 so exemplos. Com a
popularidade da tecnologia, a tendência é que cada vez mais aparelhos tenha ou uma tela Ultra HD ou capture imagens em ultradefinição.
YouTube permite uma resolução máxima de upload de 4096 x 3072 (12,6 megapixel). Entretanto o player de video do YouTube é limitado ao máximo de apenas 2048 x 1536 (3.1 megapixels).
Videos 4K do Youtube podem ser baixados na sua resolução original utilizando-se um programa para download de videos.
Resolução dos formatos comuns:
4K Televisão de ultra-alta definição / 3840 x 2160 / 1.77:1 / 8,294,400 Digital Cinema Initiatives 4k resolução nativa / 4096 x 2160 / 1.90:1 / 8,847,360
DCI 4K (CinemaScope cortado) /4096 x 1714 / 2.39:1 / 7,020,544 DCI 4K (Widescreen) / 3996 x 2160 / 1.85:1 / 8,631,360
Academy Ratio 4K (formato de armazenamento) / 3656 x 2664 / 1.37:1 / 9,739,584
Fullscreen 4K (formato de armazenamento) / 4096 x 2160 / 1.32:1 / 12,746,752
4K UHD Criada pela SONY em 2003, dispõe de uma resolução de 3840 x 2160 pixels (8,3 megapixels) e é uma das duas resoluções da Televisão de ultra-alta definição (UHDTV). Também desenvolvida, a 8K UHD, criada pela SONY em parceria com SHARP especialmente para cinemas do Japão e cinemas da SONY em Hollywood, possui 7680 pixels x 4320 pixels (33,2 megapixels). 4K UHD tem o dobro da resolução horizontal e vertical do formato 1080p HDTV, com quatro vezes mais pixels em geral.
Na produção profissional, conteúdo 4K/UltraHD é produzido a partir de alta qualidade de filme capturado por digitalizadores 8K (7680x4320 pixels) ou câmeras 8K de sensores (7680x4320 pels) ou 4K CGI (4096px X 2160px). Conteúdo produzido a partir de câmeras digitais usando sensores “4K” (3840 x 2160 pixpels) não é considerado 4K-Digital-Film/UltraHD, mas 2K.
Resolução 4K ainda está longe da realidade brasileira? Os primeiros televisores com a tecnologia começaram a surgir por aqui em 2015, mas já se começa a falar em transmissões de televisão em 8K.
Previsão: tecnologia já pode ser usada em transmisses ao vivo nas Olimpíadas de 2020 pela emissora estatal japonesa NHK, e foi usada em forma experimental nas olimpadas de 2016.
No Japão, é a própria NHK que lidera o desenvolvimento do UHDTV, que permite reprodução de imagens de até 7.680 x 4.320 pixels. Por lá, as transmissões em 8K tiveram testes ainda 2016 via satélite e em 2020 por meio terrestre.
Com esta resolução, a qualidade de imagens seria 16 vezes melhor do que o padrão Full HD, que é atualmente o mais difundido em televisores de alta definição atuais. Mas a imagem não é a única vantagem.
A intenção da tecnologia é criar mais imersão e, para isso, o áudio também precisa acompanhar a qualidade de imagens. Os vídeos em 8K são capturados em 22.2 canais, contra apenas 5.1 atuais.
Além disso, a tendência é que, com a futura popularização do 8K, sejam criados televisores cada vez maiores para espaços cada vez menores. Atualmente a distância recomendada para assistir a uma TV Full HD é de 3 vezes a altura do televisor, enquanto a TV de 8K será de apenas 0,75 vezes a altura da tela. A resolução já foi testada no Brasil, quando uma equipe japonesa desembarcou em território nacional para registrar imagens de paisagens e do Carnaval 2013. Vale lembrar que o Brasil ainda não tem nenhum tipo de transmissão sequer em 4K e muitas pessoas ainda assistem televisão pelo sinal analógico.
Rede Globo já captura algumas imagens para suas novelas em 8K. Cada minuto em vídeo sem compressão ocupa 200 GB de armazenamento.
Em março 2013, a NHK exibiu no Japão um programa sobre o UHDTV com imagens do “making of” (bastidores) do carnaval brasileiro.
Para ensaiar a TV do futuro, a NHK enviou 17 engenheiros e seis toneladas de equipamentos ao Sambódromo do Rio, onde forma captadas e exibidas imagens
As equipes envolvidas na coprodução tiveram acesso às imagens captadas em 8K na central técnica da TV Globo no Sambódromo, onde foi instalada uma TV com tela de 85 polegadas vinda do Japão, que ainda não está disponível
comercialmente. Para reproduzir as imagens na tela foi feita uma adaptação por meio de 16 cabos HD.
Com a evolução tecnológica, na prática, a distância ideal entre o telespectatdor e a TV vai diminuir. A distância ideal da TV de tubo é de sete vezes a altura da tela. Hoje uma TV digital exige três vezes esta altura. Para as novas TVs de 4K [3840 x 2160 pixels], a relação vai a 0.75, então se você tem uma tela de 2 metros de altura, vai ficar a um metro e meio de distância.
TV’s com resolução 8K já existem, mas ainda não são comercializadas em nenhum país do mundo, por enquanto, as com maior resolução à venda, são as de 4K. Tanto a Sharp, quanto a Panasonic, já tem protótipos de TVs 8K prontos e sendo apresentados em feiras de tecnologia como a CES por exemplo, mas por enquanto são somente protótipos.
Resolução 2K (2048 x 1080p)
A resolução 2K é aplicada à imagens que contam com 2.048 pixels de resolução horizontal.
Foi idealizado pelo DCI (Digital Cinema Initiative, consórcio formado pelos principais estúdios de Hollywood) no final da década de 1990, e a partir dos meados dos anos 2000, começou a fazer parte da primeira geração das telas de cinema digital e nas salas IMAX.
Uma imagem em 2K possui resolução de 2048 x 1080 pixels.
A título de comparação, essa resolução é um pouco maior do que a resolução presente na HDTV da sua casa, que é de 1920 x 1080p.
Poucas TVs hoje são comercializadas com a resolução 2K.
O motivo é que temos pouquíssimas produções televisivas e transmissões ao vivo exibidas nesse formato, que foi concebido para ser utilizado nas salas de cinema. Essa resolução também oferece um problema de distorção de imagem em telas
Resolução 4K (4096 x 2160p)
A reprodução das imagens nesse formato é, no mínimo, quatro vezes maior que as TVs Full HD atuais.
É como se você tivesse um quadrado formado por quatro telas de 1920 x 1080p. O formato 4K começou a ser adotado nas salas de cinema em 2006/2007, e criou uma verdadeira revolução no setor, já que a definição da imagem era muito maior do que a imagem em 2K.
Além disso, a proporção da imagem é mais ajustada, permitindo que você projete vídeos em telas muito grandes, mas sem uma perda visível na resolução das imagens.
Filmes como “Avatar” se beneficiaram diretamente do desenvolvimento da resolução 4K.
O YouTube recentemente permitiu que alguns usuários selecionados enviassem vídeos em resolução 4K. Tudo bem, para nós, brasileiros, fica um pouco complicado enviar um filme de 70 minutos (ou 2.6 terabytes) para o YouTube, principalmente com a internet que temos por aqui. Mas em países onde a banda mínima de internet é de 100 Mbps, a proposta se torna víavel.
Alguns fabricantes e canais de TV começam a fazer os primeiros experimentos de transmissões nesse formato, como Sharp, IBM, Toshiba, Sony, Panasonic, entre outros.
Começam a fabricar câmeras, monitores e televisores com a resolução 4K ou QFHD (Quad Full High Definition, em 3840 x 2160p, mais utilizada em monitores).
A rede de TV japonesa NHK anunciou no final do ano passado que vai fazer os primeiros testes dessa nova tecnologia durante a transmissão dos Jogos Olímpicos de Londres.
Pelo fato de ainda não existirem televisores que suportem tal resolução, algumas salas de cinema japonesas, ou salões especialmente preparados para a projeção exibirão os eventos esportivos na nova tecnologia.
Outro ponto que contribui para o desenvolvimento desse novo padrão de transmissão de TV é que a Organização Internacional de Telecomunicações chegou a um acordo sobre os padrões técnicos de fabricação de produtos com 4K, o que pode fazer com que os produtos fabricados com esse padrão fiquem
Resolução 8K (7680 x 4320p)
UHDTV (Ultra High Definition Television), ou como prefere o pessoal da NHK, SHV (Super Hi-Vision).
A grande vantagem desse formato é que ele foi pensado, desde o começo, para ter como destino final os lares dos usuários.
Canais de TV e fabricantes continuam pensando em telas gigantes, para aproveitar todo o potencial dessa resolução, mas com as lições aprendidas no desenvolvimento de câmeras, TVs e monitores em 4K, a evolução do 8K é mais rápida, com resultados mais consistentes.
Os japoneses são aqueles que estão mais próximos de lançarem um produto final com a resolução 8K. Em maio de 2011, a NHK realizou com sucesso a primeira transmissão de TV com a resolução Super Hi-Vision.
Outra vantagem do formato é que os fabricantes poderão incluir nessas TVs um sistema de áudio de altíssima fidelidade sonora, acompanhando a alta qualidade do conteúdo exibido na tela. A má notícia é que não veremos essa tecnologia no mercado antes de 2020.
O Fórum RNP realizou transmissões gratuitas de conteúdo 8K, tecnologia 16 vezes superior a full HD, nos dias 27 a 29/08/2013, no hotel San Marco, em Brasília. Em parceria com a NHK e a NTT, foram realizadas múltiplas sessões de 15 minutos, de duas amostras de filmes transmitidas de Tóquio para Brasília, ao longo de todo o evento.
Assim como as redes acadêmicas da Inglaterra, Europa, EUA e Japão, a RNP está colaborando com testes e transmissões experimentais de conteúdo 8K. No âmbito do Brasil e Japão, a parceria fez transmissões ao vivo da Copa do Mundo de 2014 e dos Jogos Olímpicos de 2016 ainda em carter experimental.
Desafios - Os padrões de transmissão de TV Digital terrestre não são adequados para comportar a quantidade de dados necessária para uma transmissão 8K, que requer aproximadamente 400 Mb/s de largura de banda. As redes acadêmicas, que transmitem grandes volumes de dados em atividades de pesquisa e ensino, são uma alternativa sustentável para viabilizar essa rede para experimentos de
Especialistas da NHK, a TV pública do Japão, e da operadora japonesa de telecom NTT estão há uma semana junto com os engenheiros da RNP testando a transmissão que está sendo feita nos dois sentidos - de Tóquio para Brasília e vice-versa - no hotel. Duas conexões internet de alta velocidade paralelas estão sendo usadas, de modo a conduzir estudos comparativos.
Em julho de 2012, Michael Stanton, diretor de pesquisa e desenvolvimento da RNP, entrou em contato com os japoneses quando eles estavam captando vídeo 8K durante as Olimpíadas de Londres e enviando este sinal para o Japão para ser reproduzido lá em salas públicas.
Em julho de 2013, houve uma demonstração de TV 8K no Rio de Janeiro, na TV Globo, mas na ocasião não houve transmissão de sinal, apenas reprodução a partir de material gravado no Carnaval 2013 no Rio e na Copa das Confederações. No Japão, as transmissões via satélite em TV 8K devem começar em 2016, e via terrestre em 2020. No Brasil, a expectativa é que começaremos logo pela transmissão terrestre, “pulando” a etapa da TV 4K, que normalmente seria adotada antes da 8K. Mas ainda não há prazos concretos.
Limite de desenvolvimento
Capacidade do olho em distinguir pixels: 300 ppi Densidade de pixels da tela Iphone 6S: 326 ppi Densidade de pixels da tela Nexus 5: 445 ppi Densidade de pixels da tela LG G3/Note 7: 534 ppi Densidade de pixels da tela 4K IGZO Sharp: 806 ppi
A partir da densidade que é produzida a tela, e de acordo com o número de pixels da tecnologia (8k, 4, 2k, 1080p) pode-se chegar ao tamanho mínimo da tela. Exemplo:
Formato 8k (7.620 x 4.320 = 33.177.600 pixels);
Com Sharp IGZO (33.177.600 / 806 ppi = 41.163 polegadas quadradas) Supondo aspecto e hipotenusa da tela (A ∗ 7.680) ∗ (A ∗ 4.320) = 41163, logo A = 0.00124
Como tudo foi medido em polegadas: Altura da tela = 5,4” / Largura da tela = 9,5” / Aprox. 11”
Obrigado.
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