Televisione a ultra alta definizione

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Comparazione tra i vari formati video, presenti e futuri

La Televisione a Ultra Alta Definizione (Ultra High Definition Television (UHDTV), o Ultra HDTV, e 4320p) è un formato video digitale attualmente in via sperimentale proposto dalla rete televisiva giapponese NHK, che lo ha sviluppato insieme a BBC, Rai, ORF, SRG SSR, ARD e ZDF.

NHK propose di chiamare questo sistema Super Hi-Vision (SHV). All'inizio del 2013, sempre NHK, ha dichiarato di non voler lavorare più a ulteriori sviluppi di standard per immagini e video in 2D, affermando che, per i parametri della percezione visiva umana, non avrebbe senso andare oltre e che preferisce concentrarsi sullo sviluppo di tecnologie 3D[1].

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

« Il Super Hi-vision offre immagini così realistiche che gli spettatori penseranno di essere fisicamente sul luogo delle riprese e si sorprenderanno a voler toccare ciò che si vede sullo schermo. »
(Dichiarazione degli sviluppatori NHK a proposito della UHDTV)

Un film in UHDTV mantiene l'attuale formato 16:9 utilizzato anche per l'HDTV, per offrire una risoluzione video decisamente superiore. Se l'attuale HDTV (e più precisamente il formato Full HD noto come FHDTV) ha una risoluzione massima di 1920 × 1080 pixel, la futura UHDTV 8K arriva fino a 7680 × 4320 pixel (per un totale di circa 33 megapixel). Un singolo fotogramma UHDTV contiene quindi in altezza e larghezza 16 volte il numero di pixel di un fotogramma FHDTV.

Supporti di memorizzazione[modifica | modifica wikitesto]

Una telecamera UHDTV

Un filmato da 20 minuti in UHDTV come quello mostrato dai ricercatori in formato non compresso occupa 3,5 TB di dati, quindi un solo minuto richiederebbe in questo caso ben 194 GB. Ipotizzando di utilizzare l'MPEG-2 per comprimere il filmato UHDTV da 20 minuti, occorrerebbero circa 100 GB che corrispondono a circa 6 GB per ogni minuto. Un ipotetico film in UHDTV da 2 ore in formato non compresso richiederebbe uno spazio di archiviazione pari a 23,28 TB, che si ridurrebbe a 720 GB qualora il filmato venisse compresso con il già citato codec MPEG-2.

Dal 2006 sono in commercio i supporti ottici Blu Ray e l'ormai abbandonato HD DVD (utilizzati per i film ad alta definizione HDTV) che oltre a offrire uno spazio di archiviazione molto maggiore dei tradizionali DVD supportano anche pienamente i formati H.264 (MPEG-4 AVC) e VC-1 molto più evoluti dell'ormai vetusto MPEG-2. Utilizzando questi formati dovrebbe essere possibile ridurre il peso di un filmato UHDTV a circa 3 GB al minuto, ovvero 360 GB per l'intero film da 2 ore. Al momento si stima che il limite fisico per gli sviluppi futuri di questo tipo di supporti, in particolare del formato Blu Ray, sia di 200 GB, valore che dovrebbe essere raggiunto entro il 2010, appare dunque chiaro che con le tecnologie hardware/software attualmente disponibili in commercio non sarebbe possibile offrire un film su un unico disco. Utilizzando gli altri formati invece un disco Blu Ray da 200 GB potrebbe contenere solo 36 minuti di filmato UHDTV in MPEG-2 e un solo minuto senza utilizzare la compressione.

È importante sottolineare come le stime precedenti siano in realtà fin troppo conservative. Si è partiti infatti dall'ipotesi che il rapporto di compressione scali linearmente con l'aumento di risoluzione ma questo in generale non è vero, anzi normalmente si riesce ad ottenere un rapporto di compressione maggiore richiedendo quindi uno spazio di archiviazione leggermente inferiore a quanto citato poco sopra.

In ogni caso, esistono già ora in commercio alcuni supporti ottici ad alta densità che sarebbero potenzialmente in grado di ospitare un flusso video UHDTV: si tratta dei dischi basati sullo standard HVD, attualmente utilizzato solo in particolari ambiti lavorativi dove è necessaria una enorme capacità di memorizzazione. I supporti oggi disponibili arrivano a 3,9 TB ciascuno e non sarebbero quindi ancora in grado di contenere un filmato non compresso, se non limitato a 18,5 minuti, ma se venisse utilizzata la compressione un disco HVD consentirebbe di archiviare fino a 11 ore di filmato UHDTV compresso con il codec MPEG-2 o 22 ore con i codec H.264 e VC-1.

Cenni storici e sviluppi[modifica | modifica wikitesto]

In occasione dell'Expo 2005, tenutosi nel settembre 2005, i ricercatori NHK mostrarono un prototipo costituito da un vettore di 16 registratori HDTV con i quali era stato ripreso un unico filmato di 18 minuti a 60 fotogrammi al secondo e ben 22.2 canali audio. A parte la risoluzione quindi, a differenziare l'UHDTV dall'attuale HDTV concorrono anche il framerate raddoppiato e l'audio che passa da 5.1 canali (o 7.1 in alcuni casi) a 22.2. La telecamera era costituita da 4 CCD da 2,5 in (64 mm), ciascuno di risoluzione pari a 3840 × 2048. Ogni sensore registrava quindi un quarto dell'intera scena e, successivamente in laboratorio, è stato possibile ri-combinare le informazioni registrate attraverso ciascun sensore per ottenere un unico segnale a piena risoluzione UHDTV[2].

Nel novembre 2005 NHK effettuò la trasmissione di un filmato in Super Hi-Vision su una distanza di 260 km per mezzo di una rete in fibra ottica. Utilizzando un collegamento DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) riuscirono a raggiungere 24 Gbit/s di velocità con un totale di 16 diverse lunghezze d'onda dei segnali.

Il 31 dicembre 2006, NHK presentatò un prototipo di uno schermo Super Hi-Vision alla loro annuale Kōhaku Uta Gassen over IP da Tokyo a 450 pollici (11,4 metri) di diagonale. Il video era compresso da 24 Gbit/s a 180-600 Mbit/s ed utilizzava un codec sviluppato dalla NHK, mentre l'audio era compresso da 28 Mbit/s a 7,28 Mbit/s. Senza compressione, 20 minuti di trasmissione avrebbero richiedesto circa 3,5 TB di dati.

Alla fine di febbraio 2012, NHK annunciò la realizzazione del primo sensore CMOS per le videocamere, in grado di registrare nativamente in formato UHDTV[3]. Si trattava di un sensore da 26,5 mm × 21,2 mm con una risoluzione pari a 33 Mpx (7680 × 4320 pixel), e in grado di riprendere a 120 fps[3], Un sensore simile era già stato presentato in precedenza ma era limitato a 60 fps.

La Sharp al Consumer Electronics Show (CES) di Las Vegas del 2012 presentò il primo prototipo di televisore 8K. Ha 85 pollici e, anch'esso da 33 milioni di pixel. Una delle prime telecamere cinematografiche 8K sviluppate fu la PMW-F65 della Sony.

Sviluppi futuri[modifica | modifica wikitesto]

In Giappone si prevede l'inizio delle trasmissioni 8K UHD a pieno regime in occasione delle Olimpiadi, nel 2020[4]. Il primo televisore a 8K, prodotto dalla Sharp nel taglio da 85 pollici, è disponibile in Giappone dal 30 ottobre 2015 ad un prezzo di poco inferiore a 118.000 euro[5].

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Per il vero 3D servirà la risoluzione Ultra HD 800K, tomshw.it. URL consultato il 4 giugno 2013.
  2. ^ (EN) Just Like High-Definition TV, but With Higher Definition, NYTimes.com. URL consultato l'8 agosto 2012.
  3. ^ a b Gian Luca Di Felice, NHK verso un sensore 8K @ 120fps, in AV Magazine, 28 Febbraio 2012.
  4. ^ (EN) Japan plans 8K TV broadcast testing in 2016, with full service by 2020 Tokyo Olympics, Pocket-lint, dicembre 2014.
  5. ^ Dario D'Elia, JTV Sharp 8K da 85 pollici: quasi 118.000 euro e 1.440 watt di potenza, Tom's Hardware, 16 settembre 2015.

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