Ultra HD , 4K , 8K , on en parle? (Synthèses pages 1, 18 19)

[Thebe]

Bonjour,

vu comme cela, pourquoi pas, sauf que JVC indique bien dans les spécifications officielles de ses derniers projecteurs :

http://pro.jvc.com/prof/attributes/feat ... =MDL102253

*60p 4K signals at 4:2:0 may be input and displayed via HDMI 1.4a connection.

Ce qui n'est pas en phase avec le tableau produit par Sony (ou alors effectivement, ils ne raisonnent que par rapport à leurs propres produits) et pour faire court, à ce jour par exemple il n'y aurait aucune raison de devoir passer du HDMI 1.4a au HDMI 2.0 sur le 1000 upgradé quant à ce seul point, non ?

[safe]

*60p 4K signals at 4:2:0 may be input and displayed via HDMI 1.4a connection.

C'est ce qu'indique aussi le tableau d'AVS si tu regardes bien

Mais ce n'est pas comme cela que ça a été implémenté sur les Sony

[safe]

Refonte complète de ma synthèse page 18 avec ajout de mes conclusions personnelles.

@+

[gammaburst]

Je tique un peu dans la synthèse sur le passage qui suggère qu'en entrelacé sur la TNT HD, l'oeil ne perçoit que 540 lignes hors film.

Je dirais plutôt que l'entrelacé permet une reconfiguration de la bande passante disponible à la volée entre des images peu mobiles, dont la définition perçue sera alors proche des 1080 lignes théoriques, et du contenu plus agité, où sera plutot priviliégié une bonne analyse du mouvement au détriment de la définition, à laquelle l'oeil est moins sensible dans ces conditions. Beauté supplémentaire de la chose, le choix peut être différent suivant les zones de l'image, avec un coureur dont le mouvement est bien restitué sur un fond immobile privilégiant la définition.

C'est vrai que c'est un moyen interessant d'outrepasser les limites du HDMI2.0 pour faire du 4K avec un rafraichissement à frequence plus élevée encore.

[safe]

Je tique un peu dans la synthèse sur le passage qui suggère qu'en entrelacé sur la TNT HD, l'oeil ne perçoit que 540 lignes hors film.

Je dirais plutôt que l'entrelacé permet une reconfiguration de la bande passante disponible à la volée entre des images peu mobiles, dont la définition perçue sera alors proche des 1080 lignes théoriques, et du contenu plus agité, où sera plutot priviliégié une bonne analyse du mouvement au détriment de la définition, à laquelle l'oeil est moins sensible dans ces conditions. Beauté supplémentaire de la chose, le choix peut être différent suivant les zones de l'image, avec un coureur dont le mouvement est bien restitué sur un fond immobile privilégiant la définition.

C'est vrai que c'est un moyen interessant d'outrepasser les limites du HDMI2.0 pour faire du 4K avec un rafraichissement à frequence plus élevée encore.

Merci Gammaburst, je trouve cela plus complet comme explication, je vais modifier.

@+

[safe]

Quel support de stockage pour les films 24p en UHD ?

Le format Blu-Ray introduit en 2003 a atteint son essor à la fin de la guerre contre le format HD-DVD en 2008. L’annonce de l’arrivée du format UHD pose problème du fait de l’augmentation des données à stocker induite par ce format. Je vous propose d’adopter une démarche visant à montrer la capacité ( ou incapacité ) des supports physiques annoncés à satisfaire au stockage d’un film 24p en UHD/4K.

Rmq : l’exercice est délicat dans la mesure ou nous allons devoir mixer des calculs exacts en tenant compte de paramètres non figés à l’heure actuelle. Mais le but est de nous donner une tendance sur ce qui sera stockable ou pas.

Nous avons vu quels supports physiques sont préparation en vue de stocker des films 24p en UHD Leur capacité de stockage est connue :

- Le Blu-Ray Disc a une capacité de stockage de 50 Go maxi pour un débit maxi de 40Mb/s.
- L’évolution directe du Blu-Ray, nommé BDXL, a une capacité de stockage de 128 Go maxi, le débit maxi m’est inconnue.
- Sony et Panasonic travaillent sur un futur support prévue pour être commercialisé en 2015 avec une capacité de stockage de 300 Go, le débit maxi est inconnue.

Calcul de la taille de la piste vidéo d’un film 24p non compressé :

Les paramètres entrant dans le calcul de la taille de la piste vidéo d’un film 24p en UHD ( non compressé ) sont connus :

- La résolution l’UHD est arrêtée : 3840 x 2160, la résolution 4K est différente : 4096 x 2160,
Même si la majorité des films affiche une fréquence d’image progressive de 23,976 Hz, nous prendrons la fréquence progressive de 24hz pour simplifier nos calculs. A noter que nous excluons la fréquence de 48hz qui n’est pas encore normé pour l’encodage de films 2D à destination du grand public,
- L’UHD autorise l’utilisation de signaux RGB ( RVB ) ou YCbCr ( YUV ). La réalité démontre que la totalité des films encodés sur Blu-Ray le sont dans un représentation YUV ( du fait de son gain d’informations utilisées par rapport au signal RGB ),
- Les espaces colorimétriques Rec.709 et Rc.2020 autorisent un chroma sampling de 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0. Les spécifications du Blu-Ray fixent une limitation à l’utilisation du chroma sampling en 4:2:0. Il est raisonnable de penser que cette limitation n’aura plus lieu d’être pour le BDXL et pour le futur support de 2015.
- Les espaces colorimétriques Rec.709 et Rc.2020 autorisent une profondeur de couleur sur 8 bits ( 709 ), 10 bits ou 12 bits ( 709 et 2020 ). Nous tiendront donc compte de la profondeur de couleur 8 bits qui est la valeur retenue pour la quasi totalité des films actuellement sur Blu-Ray Disc.

Le calcul simplifié du débit est le suivant :

Résolution (Full HD/UHD) x profondeur de couleur (8, 10, 12 bits) x fréquence (24hz)

On divisera alors ce chiffre par 8 000 000 pour avoir des Mo ( Mēga octets ) ou par 8 000 000 000 pour avoir des Go ( Giga octets ).

Rmq : j'ai choisit de conserver des débits en Mo/s et des capacités en Go pour faciliter la compréhension du plus grand nombre ( je ne parlerais donc pas de Mébi/s ou de Gébi ).

Du fait des différentes formes de chroma sampling, le calcul exact du débit est évidemment plus complexe :

Full HD 4:2:0 8 bits : (((1920x1080x8)+(960x540x16))x24 )/8 000 000 = débit de 74,6 Mo/s ( non compressé ).
Full HD 4:2:2 10 bits : (((1920x1080x10)+(960x1080x20))x24 )/8 000 000 = débit de 124,42 Mo/s ( non compressé ).
Full HD 4:4:4 12 bits : ((1920x1080x36)x24 )/8 000 000 = débit de 223,95 Mo/s ( non compressé ).

Facteur de compression des codecs AVC et HEVC :

Nous connaissons les deux codecs qui pourraient être utilisés pour encoder/décoder les films 24p sur ces trois supports :

- l’ AVC qui utilise le codec H.264 est le codec le plus utilisé pour encoder/décoder les films 24p sur Blu-Ray Disc. Il est raisonnable d’envisager que le support BDXL autorisera l’emploi de l’AVC.
- Le HEVC qui utilise le codec H.265 autorise un facteur de compression double de celui de l’AVC à iso-qualité ( ce qui revient à dire que deux fois moins de débit est utile pour obtenir une vidéo de même qualité ). Il est raisonnable de penser que le support physique prévu en 2015 autorisera uniquement l’emploi du HEVC ( qui sera généralisé au moment ou le support sera commercialisé ). Il est raisonnable de penser que le BDXL autoriserait aussi l’emploi du HEVC. En ce qui concerne le Blu-Ray, il est peu probable que ce format autorisera l’emploi du HEVC ( du fait qu’il sera remplacé par un support qui lui l’exploitera ) mais nous en tiendrons néanmoins compte dans nos calculs.

Trouver le facteur de compression moyen de l’AVC/H.264 nous permettra d’en déduire celui de l’HEVC/H.265 :

- Le lien suivant ( http://forum.blu-ray.com/showthread.php?t=3338 ) sur le forum Blu-Ray a recensé les débits moyens constatés pour les pistes vidéos sur Blu-Ray en fonction du codec utilisé ( 25Mb/s dans le cas de l’AVC/H.264 soit 3,13 Mo/s).
- Nous avons calculé le débit d’une vidéo non compressé codé avec la seule représentation autorisée pour le Blu-Ray ( full HD 4:2:0 8 bits ) et le résultat est de 74,6Mo/s,
- Le facteur de compression moyen pour l’AVC/H.264 est donc de 74,6/3,13 soit 23,85.

Pour simplifier nos calculs, nous retiendrons le facteur de compression moyen de 24:1 pour l’AVC. Le facteur de compression moyen de l’HEVC est par conséquent le double : 48:1.

Voici un tableau récapitulatif des débits maxi ( normés ) et débits moyens constatés par moyen de diffusion :



Calcul de la taille des pistes audio d’un film non compressé

Un film c’est une piste vidéo mais aussi une ou plusieurs bandes son. il nous faut donc connaître la taille de ces bandes sons afin de savoir quelle place est disponible pour la piste vidéo. Les formats de bande son les plus répandus pour des films sur Blu-Ray sont les suivants :



Postulat 1 : un BD ou BDXL aurait au moins 1 piste son DTS-HD 96khz + 1 piste DD
Postulat 2 : Le support 2015 pourrait avoir au moins 2 piste son DTS-HD 192kz + 2 piste DD

Ce qui nous donne la capacité restante pour la vidéo selon la durée du film :



Dans notre approche nous simplifierons nos calculs car on retrouve généralement sur un Blu-Ray, de nombreux documentaires traitant de l’œuvre cinématographique ainsi que des pistes audios réservées aux commentaires du réalisateur, etc …

Postulat 3 : La taille maximale que peut occuper la piste vidéo sur un Blu-Ray est fixée à 47 go,
Postulat 4 : La taille maximale que peut occuper la piste vidéo sur un BDXL est fixée à 120 go,
Postulat 5 : La taille maximale que peut occuper la piste vidéo sur le prochain support 2015 est fixée à 285 go.

Pour une vidéo de résolution Full HD :

Commençons par ce qui est connue et appliquons la démarche à la résolution Full HD, nous obtenons le tableau suivant :



Voici une représentation plus synthétique :



Conclusions :

Le Blu-Ray actuel pourrait stocker tous films en full HD 24p jusqu’à 4:2:2 8 bits, en tenant compte de sa limite de débit.
Le Blu-Ray actuel pourrait stocker tous films en full HD 24p jusqu’à 4:2:2 10 bits, s’il n’était pas limité en débit.
Le Blu-Ray actuel pourrait stocker des films, en full HD 24p en 4:4:4 8 bits, d’une durée maxi de 2h20 s’il n’était pas limité en débit,
Le Blu-Ray actuel pourrait stocker des films, en full HD 24p en 4:4:4 10 bits, d’une durée maxi de 1h45 s’il n’était pas limité en débit,
Tous les autres supports ( spécifications non définies ) seraient capable de stocker tous les types de signaux full HD en 24p.

Pour une vidéo de résolution UHD/4K :

Appliquons désormais notre matrice aux résolutions UHD :



Voici une représentation plus synthétique :



Conclusions :

Le Blu-Ray actuel ne peut pas stocker de films UHD 24p ( limité en débit et en capacité de stockage, format UHD incompatibile ),
Même constat si le Blu-Ray exploitait le H.265,
Si le BDXL exploite le H.264, il pourrait stocker tous films 24p en UHD 4:2:0 à 8 bits uniquement,
Si le BDXL exploite le H.265, il pourrait stocker tous films 24p en UHD jusqu’à 4:4:4 8 bits,
Le seul support qui serait capable de stocker tous les signaux UHD 24p est le futur support qui sortira en 2015.

Rmq : La différence entre une résolution UHD et une résolution 4K est de voir augmente le débit nécessaire de 5% quel que soit le type de représentation du signal YUV 4K.

Pour une vidéo de résolution UHD-2/8K

Allons plus loin et regardons ce qu’il en est pour un signal UHD-2/8K :



Voici une représentation plus synthétique :



Conclusion :

Le Blu-Ray actuel et le BDXL n’ont pas l’espace de stockage suffisant pour stocker un film 24p de résolution UHD-2,
Le support qui sortira en 2015 serait capable de stocker tous films en UHD-2 24p en 4:2:0 jusqu’à 10 bits,
Le support qui sortira en 2015 serait capable de stocker tous films en UHD-2 24p en 4:2:2 8 bits.

Synthèse et Conclusion

Nous connaissons désormais les limites des supports physique visant à stocker des films 24p en UHD :

Le Blu-Ray actuel ne peut pas stocker de films UHD 24p quel que soit le codec utilisé.

Le BDXL est une solution alternative crédible :
Si le BDXL exploite le H.264, il pourrait stocker tous films 24p en UHD 4:2:0 à 8 bits uniquement,
Si le BDXL exploite le H.265, il pourrait stocker tous films 24p en UHD jusqu’à 4:4:4 8 bits,

Quel que soit le codec autorisé pour le BDXL, il permettrait de visionner un film 24p UHD en YUV 4:2:0 8 bits ( qualité moindre mais transposable rapidement ) ou mieux encore, voir un film 24p UHD en YUV 4:2:2 12 bits, ce qui serait alors une amélioration notable pour le consommateur.

Le seul support qui serait capable de stocker tous les signaux UHD 24p est le futur support qui sortira en 2015 du fait de sa capacité de 300Go. Il est d’ailleurs capable de stocker des films 24p 8K en 4:2:0 10 bits …. mais arrêtons la les spéculations.

@+

[Sebastien30200]

Superbe travail de synthèse

Merci beaucoup Safe

Love, exciting and new
Come Aboard. We're expecting you.
Love, life's sweetest reward.
Let it flow, it floats back to you.

[safe]

Superbe travail de synthèse

Merci beaucoup Safe

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heuu .... concordia !!

J'ai bon ?

[gammaburst]

Bravo pour ce (gros) travail.

La conclusion selon laquelle le blu-ray actuel ne convient pas est peut être un peu limite.

En général, les résolutions plus élevées permettent aussi d'augmenter un peu la compression, ceci permettrait peut être d'atteindre les 2h30 en h265, et donc tout de même de passer pas mal de films. C'est vrai que ce sera un peu difficile pour " Le Hobbit" en 48 fps et 3D, et pire encore pour un eventuel Avatar II à 60 fps, mais pour beaucoup d'autres, cela resterait envisageable.

Mais comme de toutes façons il faudra changer de lecteur, ne serait-ce que pour le nouveau codec, autant en profiter pour prendre une technologie avec un peu plus de marge au niveau support, il est vrai. Cependant ça pourrait avoir du sens économique au niveau des fournisseurs de contenu de sortir les films qui peuvent tenir sur un blu-ray à ce format et de reserver le BDXL aux films les plus longs ou en "superbit", le lecteur étant bien sûr compatible avec les deux supports physiques.

En terme de capacité/débit, je pense que les cartes SDXC vont aussi arriver à niveau, par contre il est douteux qu'on puisse les fabriquer dans un avenir proche à un cout comparable à celui des supports optiques.

Sans compter le temps pour les charger avec le contenu Audio vidéo, à moins qu'on remette la technologie des ROMs au gout du jour et que la puce contienne le film par construction. L'avantage est que la ROM peut être une technologie de mémoire assez dense (ça doit se limiter à l'absence ou à la présence d'une diode au niveau de la cellule élémentaire) et résistante dans le temps, sans parler de la compacité du support, qui permettrait de diminuer de beaucoup la taille d'une vidéothèque.

[gammaburst]

Il a été décidé de rajouter dans le 100 HZ dans les cadences possibles, au moins au niveau de l'europe. C'était effectivement assez scandaleux qu'il ne figure pas dans la liste.

Je note aussi qu'on refléchit sur l'inclusion du High Dynamic Range, qui fera sans doute plus pour la sensation de piqué que le passage au 4K. Dolby presente des écrans capable de restituer ce type d'information. Moi qui suis plus orienté projecteur, je crains par contre que ça ne puisse se faire sans une augmentation conséquente de la puissance (et peut être une reduction de la durée de vie des lampes, à moins que les lasers ne prennent la relève).

http://www.dvb.org/news/uhdtv--new-evid ... ns-for-dvb

[Thebe]

Bonjour,

on retrouve un peu la même chose dans le résultat des "cogitations" de la SMPTE, le 100 hz connait pas :

http://translate.google.fr/translate?hl ... 6bih%3D575

Ce que je retiens de cet article :

Deux normes, UHDTV1 et UHDTV2 :
- UHDTV1 3840 x 2160 pixels
- UHDTV2 7680 x 4320 pixels.

Les deux normes accepterait les 10 et 12 bits de profondeur de couleur avec un échantillonnage, 4:4:4 4:2:2 et 4:2:0.
Le 8 bits et l'entrelacé pourraient être supprimées.

Enfin, la fréquence serait de 120 images par seconde qui correspond à un multiple de 24, 30 et 60 Hz. Euh, oui, mais quid du 50 hz chez nous ?

[safe]

Bonjour,

on retrouve un peu la même chose dans le résultat des "cogitations" de la SMPTE, le 100 hz connait pas :

http://translate.google.fr/translate?hl ... 6bih%3D575

Ce que je retiens de cet article :

Deux normes, UHDTV1 et UHDTV2 :
- UHDTV1 3840 x 2160 pixels
- UHDTV2 7680 x 4320 pixels.

Les deux normes accepterait les 10 et 12 bits de profondeur de couleur avec un échantillonnage, 4:4:4 4:2:2 et 4:2:0.
Le 8 bits et l'entrelacé pourraient être supprimées.

Enfin, la fréquence serait de 120 images par seconde qui correspond à un multiple de 24, 30 et 60 Hz. Euh, oui, mais quid du 50 hz chez nous ?

Bjr,

Merci pour ce lien intéressant.

D'après mes recherches sur le web, l'UHD ( le seul format définit pour le moment ) autorise, pour la diffusion en broadcast, le 50hz et 60hz progressif dans ses spécifications. Des recherches effectuées par 4EVER et par d'autres consortium liés à l'image démontrent qu'il est plus intéressant de diffuser à 120 Hz pour éviter le flickering lors de travelling importants. Donc, les prochaines définitions de l'UHD-1 ou UHDTV1 pourraient inclure le 120 Hz comme fréquence admissible. Mais ce n'est en rien une obligation puisque le 50 et 60hz seraient toujours admis.

@+

[safe]

MAJ de ma synthèse ( page 18 ) :

- précisions apportées dans la section APPELLATION quant au Quad HD,
- ajout de l'EBU dans la section GROUPEMENT INDUSTRIEL, ajouts d'une image indiquant les partenaires de l'EBU, ajout des améliorations recommandées par l'EBU pour une UHD de qualité ( image de l'HDR, image sur la comparaison de luminance des écrans ),
- ajout de DVB dans la section GROUPEMENT INDUSTRIEL ainsi que les limites et phases déploiement de diffusion de l'UHD en broadcast,
- ajout d'une image dans la section VISIONNAGE, précisions et corrections apportées sur la résolution perçue par l'œil dans le cas d'un signal entrelacé,
- ajout du planning des événements mondiaux ( J.O., Coupe du monde de football et de rugby ) dans la section BROADCASTING ( SATELLITE ).

@+

EDIT : Comme ma mise à jour dépasse maintenant les 60000 caractères qui est le maxi autorisé pour une réponse, je vous la remet dans trois sections ici même et j'efface celle de la page 15.

[safe]

EDIT du 21 août 2014 : a la demande de wool la synthèse sur l'UHD a été portée dans un thread spécifique accessible ici :
vers-l-ultra-hd/synthese-l-ultra-hd-4k-hdr-hfr-blu-ray-hdmi-2-0-etc-t30052759.html

[safe]

Après un aperçu de l'UHD et des normes attachées sous l'angle théorique des spécifications, voyons désormais comment les industriels se regroupent et préparent l'essor de ces nouvelles technologies.

EDIT du 21 août 2014 : a la demande de wool la synthèse sur l'UHD a été portée dans un thread spécifique accessible ici :
vers-l-ultra-hd/synthese-l-ultra-hd-4k-hdr-hfr-blu-ray-hdmi-2-0-etc-t30052759.html