Видео с висока честота на кадрите: Какво е HFR и защо трябва да ми пука?

Много експерти прогнозираха, че видеото с висока честота на кадрите или HFR ще бъде следващото голямо нещо в AV технологията. Но какво е това и какво означава за вас?

Гледането на телевизионни предавания и филми е свързано както с това, което не виждате, така и с това, което сте. Видеото се доставя в единични кадри, а не в непрекъснат поток от изображения, което означава, че винаги ще губите част от информацията за изображението в „пролуките“ между кадрите.

Точното количество реална видео информация, с която работят очите ви и мозъкът, зависи от броя на кадрите в секунда, които видеото използва. Колкото по-малко са кадрите, толкова повече мозъкът ви ще трябва да попълва празните места - и толкова по-вероятно ще видите проблеми, свързани с движението, като замъгляване, треперене и мекота.

С дискусиите около обработката на изображения, проблемите, свързани с честотата на кадрите, попаднаха в центъра на вниманието. Тъй като редица създатели на съдържание предприемат действия за справяне с проблема, може ли да се намери решение?

Свързани: Какво е HDR?

HFR на кино

Най-важните ходове в разработването на по-високи честоти на кадрите са в света на киното. Питър Джаксън накара топката да се търкаля сериозно, като пусна своята трилогия „Хобит“ във 48 кадъра във втори формат - два пъти по-голяма нормална скорост от 24 кадъра в секунда, при която филмите излизат от десетилетия.

Режисьорът Анг Лий надигна нещата на друго ниво през 2016 г., като пусна Long Halftime Walk на Billy Lynn с огромни 120fps. Най-новият филм на Лий, Gemini Man, също е заснет и разпространен при 120fps - и двата могат да бъдат гледани при 60fps на 4K Blu-ray. 120 кадъра в секунда е същата честота на кадрите, за която Джеймс Камерън се стреми да използва за продълженията на своя Аватар, както и Анди Серкис за животинска ферма.

С такива големи играчи, които проявяват интерес, това трябва да е технология, която доставя стоките, нали? Е, това зависи от това с кого говориш.

Прегледите на филмовите издания с висока честота на кадрите са разделени по въпроса дали повишаването на честотата на кадрите помага или пречи на гледането. Почти всички са съгласни, че HFR подобрява яснотата и детайлите, премахвайки замъгляването на движението, трептенето и стробирането от уравнението. Но мнозина смятат, че тази допълнителна яснота е по-скоро вредна, отколкото полезна.

Случаят, заявен от повечето HFR ненавистници на филми, е, че се получава изображение, което е по-чисто, по-течно и невероятно ясна тенденция да направи действието да изглежда по-изкуствено - обратното на това, което е предназначено направете.

Негативната реакция на публиката към излизането на филмите от Хобит с 48 кадъра в секунда беше толкова широко разпространена, че режисьорът Питър Джаксън добави някои нежна технология за размазване на версиите с висока честота на кадрите в двете продължения, за да укроти яснотата на оригиналния заснет материал.

Long Halftime Walk на Billy Lynn е на разположение за закупуване на 4K Blu-ray с 60fps (Gemini Man пристига през февруари) и дори при тази намалена честота на кадрите (от първоначалните 120 кадъра в секунда) е трудно да се отрече, че тези допълнителни кадри в секунда оставят някои от актьорските и сценични сцени да изглеждат болезнено изкуствени.

Изводът за HFR филмите изглежда е, че улавянето на реални данни с изображения при 48fps или 120fps не оставя скривалище за изкуство. Това изглежда прави HFR такова предизвикателство в света на киното.

Както при всички неща обаче - там, където има воля, има и начин. Ако HFR спечели повече зрители, ще бъдат намерени решения на проблемите. Големият въпрос е дали киноманите ще покажат достатъчно ентусиазъм за HFR, за да поддържат разходите и усилията, свързани с предоставянето му.

Свързани: Най-добрите 4K телевизори

HFR на вашата телевизия

Като се има предвид колко ефективен е HFR при улавянето на детайлите от реалността, има смисъл, че има голям интерес към използването на технологията за телевизионни документални филми и особено спортно отразяване. Не е нужно да се притеснявате, че HFR прави нещата да изглеждат изкуствени, когато снимате реалния живот - HFR просто улавя реалността с повече кадри в секунда.

Използването на HFR за спорт е мъчително, тъй като всичко, което постоянно има много движения и тигани на камерата вероятно ще пострада по-силно от загубата на информация между видеокадрите, свързани с долния кадър ставки.

Не е изненадващо, че много от най-големите играчи в телевизионния свят скачат на борда.

Отделът за научноизследователска и развойна дейност на BBC експериментира с HFR спортове поне от 2014 г. и публично демонстрира кадри от Игрите на Британската общност, които играят със 100 кадъра в секунда. През 2016 г. на технологичното изложение IFA в Берлин LG показа кадри за тенис и лека атлетика на чифт OLED телевизори при 100/120 кадъра в секунда.

Още през май 2017 г. LG си партнира с европейската сателитна телевизия SES, за да пусне демонстрации на 4K HDR видео, което се излъчва при 120fps, доказвайки, че вече е възможно телевизионните оператори да показват подобни на футбола, тениса и крикета HFR.

Гледайки напред, публичната телевизия на Япония NHK ще представи Олимпийските игри през 2020 г. в Токио с резолюция 8K, подкрепена от високи честоти на кадрите.

Свързани: Какво е 8K телевизор?

Докато реакцията на зрителите към HFR във филмите е смесена, реакциите на HFR излъчването - особено на спорта - са по-положителни. В случая с теста на Игри на Британската общност на BBC, например, само 5% от публичната аудитория не може да види или не е впечатлен от разликите, които HFR направи към гледането.

В този момент може би си мислите, че вашият телевизор вече показва снимки на 50 или 60Hz. Или, ако имате доста премиум телевизор, той може да твърди, че възпроизвежда движение при 100Hz, 120Hz, 200Hz, 240Hz или дори много по-високо числа. Това означава, че вече се наслаждавате на снимки с висока честота на кадрите, нали? Не точно.

Работата е там, че честотата на опресняване на телевизора не е точно същото като кадрите в секунда. Вътрешната честота на видео кадрите за телевизионни материали е 25 или 30 кадъра в секунда, в зависимост от това дали кадрите са направени в Европа или САЩ.

Цифрите от 50 / 60Hz от телевизионния свят се отнасят до начина, по който повечето телевизионни излъчвания използват процес, наречен „преплитане“. Тук се създават само четните или нечетни линии на кадър, но със скорост 50 или 60fps. Не виждате 50 или 60 кадъра реални данни за изображения всяка секунда, но 25/30 реални кадъра за изображения, „манипулирани“ в ефект 50 / 60Hz.

Телевизорите, които твърдят, че са 100Hz или 200Hz, всъщност използват обработка, известна като интерполация на движението, за да изчислят как трябва да изглеждат допълнителните кадри на картини. Те вмъкват тези „съставени“ нови кадри между 25/30 кадъра в секунда от оригиналното, действително съдържание на изображението.

Такава обработка на интерполация на движение може да направи изображенията да изглеждат без трептене и замъгляване, както е създаден HFR. Но тези обработени допълнителни кадри не осигуряват същата степен на отчетливост и детайлност, която бихте получили, ако имаше 100 или 120 кадъра от реални данни за изображението.

Всичко това ни връща към точката, че истинското висококачествено телевизионно съдържание - поне със спорт и документални филми - дава предимства за качеството на картината, които по-голямата част от публиката, която го гледа, може да го види оценявам.

Жалко е, че техническите проблеми, свързани с HFR излъчването, са дори по-предизвикателни от тези, свързани с филмите, особено за излъчване на живо в HFR.

Разглеждайки демонстрацията на BBC, инженерите на Beeb трябваше да улавят около 9 GB 4K HFR данни на всеки три секунди. Те трябваше да свържат осем високоскоростни SSD устройства, за да осигурят 4TB за съхранение и да доставят данни чрез четворна връзка, 3GB в секунда SDI интерфейс към компютър. И това е всичко, преди изобщо да започнете да мислите за необходимостта да излъчвате и / или предавате потока от количества данни, свързани с 4K HFR изображения.

Има още едно голямо препятствие пред мечтата на телевизията с висока честота на кадрите: текущото състояние на телевизионния хардуер. Няма огромен брой телевизори, способни да се справят с честотата на кадрите по-висока от 60fps.

Тъй като настоящите (v2.0) HDMI стандарти поддържат честотна лента от 18Gbps, това е достатъчно само за 4K изображения при скорост до 60fps. HDMI 2.1 поддържа честотна лента до 48Gbps, може да носи резолюции до 10K и честота на кадрите до 120fps. Но въпреки HDMI 2.1 приема се от повече производители на телевизори, все още е в начален стадий и често се среща на по-скъпи комплекти. Освен това ще трябва да закупите новия Ultra High Speed ​​HDMI кабел, за да се възползвате от него.

HFR бъдещето ли е или фалшива зора?

Няма съмнение, че HFR технологията ще играе голяма роля в бъдещето на филма и телевизията. Има подкрепа за него от редица най-големите холивудски имена за филми и потенциалът му за телевизия - поне със съдържание от „реалния живот“, като спорт и документални филми - е очевиден.

По-малко ясно обаче е колко скоро ще можем да се насладим на планините със съдържание с висока честота на кадрите в хола си.

Телевизионният свят, обичащ реалността, има по-убедителната причина да възприеме HFR, но тези амбиции се осуетяват от хардуерните ограничения на всеки етап от телевизионното производство и разпространение.

В крайна сметка може да попадне на игровите конзоли от следващо поколение, за да прокара пътеката с висока честота на кадрите. Предимствата на по-високите честоти на кадрите отдавна са разбрани в света на игрите, като тласъкът за повече мощност е насочен към подобряване на последователността на честотата на кадрите. Именно на тази арена можем да видим натиск за ускоряване на развитието, необходимо за превръщането на HFR от мечтата в свръх-ясна реалност.