Видео с высокой частотой кадров: что такое HFR и почему меня это должно волновать?

Многие эксперты предсказывали, что видео с высокой частотой кадров, или HFR, станет следующим большим прорывом в AV-технологии. Но что это такое и что это значит для вас?

Просмотр телепередач и фильмов — это не столько то, чего вы не видите, сколько то, чем вы являетесь. Видео доставляется отдельными кадрами, а не непрерывным потоком изображений, а это означает, что вы всегда будете терять некоторую информацию об изображении в «промежутках» между кадрами.

Точное количество реальной видеоинформации, с которой работают ваши глаза и мозг, зависит от количества кадров в секунду, которые использует видео. Чем меньше кадров, тем больше вашему мозгу придется заполнить пробелы — и тем больше вероятность того, что вы увидите проблемы, связанные с движением, такие как размытие, дрожание и мягкость.

В ходе дискуссий об обработке изображений в центре внимания оказались проблемы, связанные с частотой кадров. Пока ряд создателей контента предпринимают шаги для решения этой проблемы, можно ли найти решение?

Связанный: Что такое HDR?

HFR в кино

Самые значительные шаги в развитии более высокой частоты кадров произошли в мире кино. Питер Джексон всерьез взялся за дело, выпустив свою трилогию «Хоббит» в формате 48 кадров в секунду, что вдвое превышает обычную скорость 24 кадра в секунду, с которой фильмы выходили десятилетиями.

В 2016 году режиссер Энг Ли поднял ситуацию на новый уровень, выпустив «Долгую прогулку в перерыве между таймами» Билли Линна с невероятной скоростью 120 кадров в секунду. Последний фильм Ли, Gemini Man, также был снят и распространен со скоростью 120 кадров в секунду — и оба можно смотреть со скоростью 60 кадров в секунду на 4K Blu-ray. 120 кадров в секунду — это та же частота кадров, которую Джеймс Кэмерон, как сообщается, хочет использовать для своих сиквелов «Аватар», как и Энди Серкис для «Скотного двора».

С такими известными игроками, проявляющими интерес, это должна быть технология, которая приносит пользу, верно? Ну, это зависит от того, с кем вы разговариваете.

Обзоры фильмов с высокой частотой кадров разделились по поводу того, помогает ли увеличение частоты кадров или мешает просмотру. Почти все согласны с тем, что HFR улучшает четкость и детализацию, устраняя размытость изображения, дрожание и стробирование. Но многие находят эту дополнительную ясность скорее вредной, чем полезной.

Дело, о котором говорят большинство ненавистников HFR-фильмов, заключается в том, что нужно создать более чистое, плавное и плавное изображение. невероятно четкий делает действие более искусственным — противоположное тому, для чего оно предназначено. делать.

Негативная реакция публики на выпуск фильмов «Хоббит» со скоростью 48 кадров в секунду была настолько распространена, что режиссер Питер Джексон добавил некоторые технология мягкого размытия для версий двух сиквелов с высокой частотой кадров, чтобы укротить четкость снятого оригинала материал.

«Долгая прогулка Билли Линна в перерыве между таймами» доступна для покупки на 4K Blu-ray со скоростью 60 кадров в секунду (Gemini Man выходит в феврале) и даже с такой сниженной частотой кадров. (по сравнению с исходными 120 кадрами в секунду), трудно отрицать, что эти дополнительные кадры в секунду делают некоторые действия и постановку болезненными. искусственный.

Суть фильмов HFR, по-видимому, заключается в том, что захват реальных данных изображения со скоростью 48 кадров в секунду или 120 кадров в секунду не оставляет места для искусственности. Именно это, кажется, делает HFR таким вызовом в мире кино.

Впрочем, как и во всем – где есть воля, там и способ. Если HFR завоюет больше зрителей, то решения проблем будут найдены. Большой вопрос заключается в том, проявят ли зрители достаточно энтузиазма в отношении HFR, чтобы выдержать затраты и усилия, связанные с его доставкой.

Связанный: Лучшие телевизоры 4K

HFR на вашем телевизоре

Учитывая, насколько эффективно HFR улавливает мельчайшие детали реальности, вполне логично, что существует большой интерес к использованию этой технологии для телевизионных документальных фильмов и, особенно, спортивных репортажей. Вам не нужно беспокоиться о том, что HFR делает вещи искусственными, когда вы снимаете реальную жизнь — HFR просто захватывает реальность с большим количеством кадров в секунду.

Использование HFR для спорта заманчиво, поскольку все, что постоянно показывает много движения и панорамирования камеры вероятно, будет больше страдать от потери информации между видеокадрами, связанными с нижним кадром ставки.

Неудивительно, что многие из крупнейших игроков в мире телевидения присоединяются к нам.

Отдел исследований и разработок BBC экспериментирует с HFR-спортом как минимум с 2014 года и публично продемонстрировал кадры Игр Содружества, воспроизводимые со скоростью 100 кадров в секунду. В 2016 году на выставке технологий IFA в Берлине компания LG показала кадры тенниса и легкой атлетики на паре OLED-телевизоров с частотой 100/120 кадров в секунду.

Еще в мае 2017 года LG заключила партнерское соглашение с европейским спутниковым вещателем SES для демонстрации демонстрации транслируемого видео в формате 4K HDR. со скоростью 120 кадров в секунду, доказывая, что вещатели уже могут показывать футбол, теннис и крикет в ХФР.

Забегая вперед, японская общественная телекомпания NHK должна представить Олимпийские игры 2020 года в Токио в разрешении 8K с высокой частотой кадров.

Связанный: Что такое 8K-телевизор?

В то время как реакция зрителей на HFR в фильмах неоднозначна, реакция на HFR-трансляции, особенно спортивных, более положительна. Например, в случае теста BBC Commonwealth Games только 5% зрителей не могли видеть или не были впечатлены различиями, которые HFR вносила в впечатления от просмотра.

В этот момент вы можете подумать, что ваш телевизор уже отображает изображения с частотой 50 или 60 Гц. Или, если у вас есть довольно премиальный телевизор, он может претендовать на воспроизведение движения с частотой 100 Гц, 120 Гц, 200 Гц, 240 Гц или даже выше. числа. Значит, вы уже наслаждаетесь изображениями с высокой частотой кадров, верно? Не совсем.

Дело в том, что частота обновления телевизора — это не совсем то же самое, что и количество кадров в секунду. Собственная частота кадров видео для телематериалов составляет 25 или 30 кадров в секунду, в зависимости от того, сделаны ли кадры в Европе или США.

Цифры 50/60 Гц из мира телевидения относятся к тому, как в большинстве телевизионных трансляций используется процесс, называемый «чересстрочной разверткой». Здесь создаются только четные или нечетные строки кадра, но со скоростью 50 или 60 кадров в секунду. Вы видите не 50 или 60 кадров данных реального изображения каждую секунду, а 25/30 кадров реального изображения, «манипулированных» в эффект 50/60 Гц.

Телевизоры, заявленные как 100 Гц или 200 Гц, на самом деле используют обработку, известную как интерполяция движения, для расчета того, как должны выглядеть дополнительные кадры изображения. Они вставляют эти «придуманные» новые кадры между 25/30 кадрами в секунду исходного, фактического содержимого изображения.

Такая обработка с интерполяцией движения может сделать изображения без дрожания и размытия, как это и предназначено для HFR. Но эти обработанные дополнительные кадры не обеспечивают той же степени четкости и детализации, которую вы получили бы, если бы было 100 или 120 кадров реальных данных изображения.

Все это возвращает нас к тому, что настоящий ТВ-контент с высокой частотой кадров — по крайней мере, спортивные и документальные фильмы - дает преимущества в качестве изображения, которые могут получить подавляющее большинство зрителей, которые видят его в действии. ценить.

Жаль, что технические вопросы, связанные с вещанием HFR, еще более сложны, чем те, которые связаны с фильмами, особенно для прямой трансляции в HFR.

Глядя на демонстрацию BBC, инженерам Beeb приходилось записывать около 9 ГБ данных 4K HFR каждые три секунды. Им пришлось соединить восемь высокоскоростных SSD-накопителей, чтобы обеспечить 4 ТБ хранилища и передавать данные по четырехканальному интерфейсу SDI со скоростью 3 ГБ в секунду на ПК. И все это еще до того, как вы начали думать о необходимости транслировать и/или передавать объемы данных, связанные с изображениями 4K HFR.

Есть еще одно большое препятствие на пути к мечтам о телевидении с высокой частотой кадров: текущее состояние телевизионного оборудования. Существует не так много телевизоров, способных поддерживать частоту кадров выше 60 кадров в секунду.

Поскольку современные стандарты HDMI (v2.0) поддерживают пропускную способность 18 Гбит/с, этого достаточно только для изображений 4K со скоростью до 60 кадров в секунду. HDMI 2.1 поддерживает пропускную способность до 48 Гбит/с, поддерживает разрешение до 10K и частоту кадров до 120 кадров в секунду. Но несмотря на HDMI 2.1 будучи принятым большим количеством производителей телевизоров, он все еще находится в зачаточном состоянии и часто встречается в более дорогих телевизорах. Кроме того, вам нужно будет купить новый кабель Ultra High Speed ​​HDMI, чтобы воспользоваться им.

HFR — будущее или ложный рассвет?

Нет никаких сомнений в том, что технология HFR сыграет большую роль в будущем кино и телевидения. Его поддерживает ряд крупнейших голливудских имен в области кино, и его потенциал для телевидения — по крайней мере, с «реальным» контентом, таким как спорт и документальные фильмы, — очевиден.

Однако менее ясно, как скоро мы сможем насытиться горами контента с высокой частотой кадров в нашей гостиной.

У любителей реалити-шоу есть более веские причины для использования HFR, но этим амбициям препятствуют аппаратные ограничения на каждом этапе производства и распространения телевидения.

В конце концов, игровые консоли следующего поколения могут проложить путь с высокой частотой кадров. Преимущества более высокой частоты кадров давно известны в игровом мире, и стремление к большей мощности сосредоточено на улучшении согласованности частоты кадров. Именно на этой арене мы можем увидеть необходимость ускорить разработку, необходимую для превращения HFR из мечты в сверхчеткую реальность.

Почему доверяют нашей журналистике?

Основанный в 2004 году, Trusted Reviews существует для того, чтобы давать нашим читателям подробные, непредвзятые и независимые советы о том, что покупать.

Сегодня у нас есть миллионы пользователей в месяц со всего мира, и мы оцениваем более 1000 продуктов в год.