Телевидение сверхвысокой чёткости () — разновидность телевизионных стандартов разложения, обеспечивающих чёткость изображения, многократно превышающую как телевидение стандартной, так и высокой чёткости, а также большинство современных кинематографических стандартов. Другие названия — Ultra HD и Ultra High Definition Video (UHDV).

Телевидение сверхвысокой чёткости включает в себя два цифровых стандарта — 4K UHDTV (2160p) и 8K UHDTV (4320p), предложенных «NHK Science & Technical Research Laboratories» и принятых Международным союзом электросвязи в августе 2012 года в соответствии с Рекомендацией МСЭ-Р BT.2020. Японская телекомпания NHK первой реализовала на практике систему телевидения с разложением изображения по стандарту 7680×4320 пикселей.

История Первая единая мировая рекомендация МСЭ-Р BT.1201 о системах передачи изображений сверхвысокой чёткости была разработана в 1994 году 11-й исследовательской комиссией МККР под председательством советского и российского учёного Марка Кривошеева. В сентябре 2003 года телекомпанией NHK была завершена разработка экспериментальной системы UHDTV. В ноябре 2005 года NHK впервые продемонстрировала прямую трансляцию программы UHDTV на расстояние 260 км по волоконно-оптической линии связи с использованием спектрального уплотнения каналов (DWDM). 31 декабря 2006 года NHK провела прямую трансляцию с показом на 450 дюймовом (11,4 м) экране в Осаке ежегодного музыкального шоу Kōhaku Uta Gassen из Токио по протоколу IP. В 2007 году SMPTE утвердило «Стандарт 2036» для UHDTV Было определено два уровня для UHDTV, которые называются UHDTV1 (3840×2160 или 4K UHDTV) и UHDTV2 (7680×4320 или 8K UHDTV). До 2011 года в UHDTV допускались кадровые частоты 24, 25, 50 и 60 кадров в секунду. В 2008 году заявила о выпуске нового КМОП-сенсора, специально разработанного для проекта UHDTV NHK. Во время ежегодной выставки IBC 2008 компании NHK (Япония), RAI (Италия), BSkyB, Sony, Samsung, Panasonic Corporation, корпорация Sharp и Toshiba (с различными партнерами) продемонстрировали первую в истории публичную прямую трансляцию UHDTV из Лондона до места проведения конференции в Амстердаме. 29 сентября 2010 года NHK записали выступление группы «The Charlatans» в Великобритании в формате UHDTV, и затем провели трансляцию через интернет в Японии. В сентябре 2011 года на международной выставке электроники IFA-2011 компания Toshiba анонсировала новый 3D-телевизор ZL2 с 55-дюймовым дисплеем и поддержкой разрешения 3840x2160 пикселей (Quad Full HD), способным отображать 3D-контент без использования очков.РИА Новости / Toshiba представила крупноформатный 3D-телевизор, не требующий очков Во время летних Олимпийских игр 2012 в Великобритании стандарт был публично продемонстрирован крупнейшей телекомпанией мира BBC, которая установила 15-метровые экраны в Лондоне, Глазго и Брадфорде, чтобы позволить зрителям оценить уникальное зрелище игр в сверхвысокой чёткости. в 2012 году проектор Sony VPL-VW1000ES стал первым 4K проектором для домашнего кинотеатра, корпорация LG Group анонсировала 84-дюймовый 3D телевизор с поддержкой системы 4K UHDTV, вслед за LG собственный 84-дюймовый телевизор формата 4K представила компания Sony. 23 августа 2012 года UHDTV был официально утверждён в качестве стандарта Международным союзом электросвязи. 18 октября 2012 года Ассоциация производителей бытовой электроники (Consumer Electronics Association, CEA) объявила, что голосованием Совета лидеров отрасли CEA единогласно принят термин «Ultra High-Definition» или «Ultra HD», который будет использован для мониторов, проекторов и телевизоров с разрешением не менее 8 мегапикселей. Минимальные технические требования для получения логотипа «Ultra HD» включают: разрешение экрана не менее 3840 пикселей по горизонтали и не менее 2160 по вертикали, наличие хотя бы одного цифрового входа с поддержкой видеосигнала с разрешением 3840×2160 пикселей и соотношение сторон экрана 16:9. 19 апреля 2013 года спутниковым оператором SES была запущена первая UHDTV трансляция со спутника «Астра» 19,2° в. д.News // SES.com, 19.04.2013Ultra HD (4K) большие надежды как на новинку // Aspekti 27 июня 2013 года спутниковый оператор «Триколор ТВ» впервые в России осуществил публичную спутниковую телевизионную трансляцию в формате 4K UHDTV. Для прямой спутниковой трансляции контента UHDTV использовался 34 транспондер спутника Eutelsat 36A. Данные в MPEG-4 были переданы со скоростью 40 Мбит/с, при частоте 25 кадров в секунду с разрешением изображения 3840×2160 пикселей, что в четыре раза выше, чем у кадра стандарта FullHD (1920×1080). Для публичной трансляции телеканалом Russian Travel Guide (RTG) был подготовлен специальный 19-минутный ролик об экстремальных видах спорта в России, снятый видеокамерой с разрешением 4К. В качестве средства отображения использован телевизор соответствующего разрешения LG 84LM960V с диагональю 84 дюйма. в 2013 году смартфон Acer Liquid S2 стал первым смартфоном с поддержкой записи 4K.РИА Новости / Первый смартфон с поддержкой записи 4K-видео появился в России 7 февраля 2014 года телекомпания «НТВ-Плюс» осуществила тестовую UHD-трансляцию церемонии открытия Олимпийских игр в Сочи. С помощью энкодера компании «Elemental Live» и видеодекодера «Broadcom» была разработана технология формирования в реальном времени 4К HEVC-потока. В процессе реализации проекта были задействованы цифровые камеры «Sony PMW-F55 Cine Alta 4K», а демонстрация осуществлялась на 65-дюймовом 4К-телевизоре Panasonic. 2 июня 2014 года в Японии началось первое в мире постоянное телевизионное вещание сверхвысокой чёткости 4K. 24 июня 2014 года CEA были расширены характеристики и утверждены маркетинговые термины «Ultra High-Definition», «Ultra HD», или «UHD», которые также могут сочетаться в различных модификациях, например «Ultra High-Definition TV 4K».CEA Updates Characteristics for Ultra High-Definition Displays . Также для доставки видео сверхвысокой чёткости по сети Интернет определён видеокодек HEVC. в 2016 году в продажу поступили Ultra HD Blu-ray. в 2017 году семейство процессоров Intel Graphics Technology получило новое название — Intel UHD Graphics. в апреле 2018 года в продажу поступил первый серийный телевизор c разрешением экрана 8K UHD – Sharp's Aquos LC-70X500E. в 2018 году, по данным аналитического агентства IHS Markit, впервые поставки UHD-телевизоров превысили поставки телевизоров более низких разрешений. 1 декабря 2018 года начал вещание японский спутниковый телеканал NHK BS8K, ставший первым в мире телевизионным каналом, вещающий в разрешении 8K UHD. В сентябре 2019 года американская Ассоциация потребительских технологий CTA утвердила новый стандарт и разработала логотип для устройств с поддержкой 8K Ultra HD. 2020 — по данным Mitsubishi Institute, к этому году 4K ТВ будут у 50 % японских семей.

Технические характеристики Европейский вещательный союз в 2014 году выпустил предписание для телевидения сверхвысокой чёткости, которое предназначено для стратегического планирования с целью усовершенствования технических параметров, в том числе повышение чёткости, увеличение частоты кадросмен, расширение динамического диапазона и цветового охвата изображения, совершенствование технологий передачи звукаEBU policy statement on Ultra High Definition Television . UHDTVUHDTV-1UHDTV-2Внедрение2014—20152017—20182020 и далееРазрешение3840×21603840×21607680×4320Кадровая частота 50 и 60 Гц100 и 120 Гц100 и 120 ГцРазвёрткаПрогрессивнаяПрогрессивнаяПрогрессивнаяГлубина цвета8 бит распространение, 10 бит производство10, 12 бит10, 12, 14 битЦветовое пространствоМСЭ-Р BT.709МСЭ-Р BT.2020МСЭ-Р BT.2020Динамический диапазонСтандартныйВысокий (HDR)Высокий (HDR)Дискретизация4:2:0 (распространение), 4:2:2, 4:4:4 производство4:2:0 (распространение), 4:2:2, 4:4:4 производство4:2:0 (распространение), 4:2:2, 4:4:4 производствоСоотношение сторон16:916:916:9Видеокодек HEVC Main 10 (распространение), XAVC производство HEVC Main 10 (распространение), XAVC производство Будет определён позжеАудиоформат 5.1 Выше 5.1 22.2

Разрешение Минимальное разрешение UHDTV — 3840×2160 пикселей (8,3 мегапикселя), что ровно вчетверо больше FullHD (1080p).

UHDTV предусматривает до 33 миллионов элементов изображения с максимальным разрешением до 7680×4320.

Для сравнения, кадр телевидения высокой чёткости в максимальном качестве FullHD (1080p) состоит из 2 миллионов пикселей (1920×1080), а классический телевизионный стандарт эквивалентен 400 тысячам пикселей (720×576).

Разрешающая способность телевидения сверхвысокой чёткости превышает в том числе разрешение существующих стандартов цифрового кинематографа: например, большинство цифровых кинопроекторов в кинотеатрах поддерживает разрешение 2К, составляющее 2048×1080 пикселей. Сопоставимым разрешением обладают сравнительно немногочисленные проекторы 4K, устанавливаемые в некоторых цифровых кинотеатрах IMAX.

UHDTV1

UHDTV1 (3840×2160 пикселей) — формат изображения, заданный стандартом SMPTE ST 2036-1. Основан на рекомендации МСЭ-Р BT.2020 для описания цветовых параметров кодирования изображения. Иногда сокращается до «UHD-1».UHDTV Ecosystem Study Group Report, 28 March 2014

«4К» — маркетинговый термин, используемый для описания изображений с разрешением 4096×2160 пикселей. В 2014 году утверждён CEA применительно к стандарту UHDTV1 с разрешением 3840×2160 пикселей, с возможностью применения в различных модификациях: «4K Ultra High-Definition», «4K UHD», «Ultra High-Definition TV 4K», «4K Ultra HD».

5K (разрешение)

«5K» — маркетинговый термин для телевизоров и компьютерных мониторов с разрешением 5120×2160 пикселей.

6K (разрешение)

«6K» — маркетинговый термин для телевизоров и компьютерных мониторов с разрешением 6016×3384 пикселей.

UHDTV2

UHDTV2 (7680×4320 пикселей) — формат изображения, заданный стандартом SMPTE ST 2036-1. Основан на рекомендации МСЭ-Р BT.2020 для описания цветовых параметров кодирования изображения. Иногда сокращается до «UHD-2». Разрешающая способность этого стандарта считается сопоставимой с киноплёнкой формата IMAX 15/70, и по информационной ёмкости примерно в 16 раз превосходит телевидение высокой чёткости HDTV.

«8K» — неформальный маркетинговый термин, используемый для описания изображений с разрешением 7680×4320 пикселей.

Интерфейсы

HDMI HDMI 1.4 Интерфейс HDMI версии 1.4b был разработан и представлен в 2009 году для передачи стереоизображения 1080p с максимальной пропускной способностью 10,2 Гбит/с. При этом в спецификации указана поддержка разрешений 4K — то есть для вывода изображения с разрешением выше 1080p: 3840×2160 точек при кадровой частоте 24Гц/25Гц/30Гц 4096×2048 точек при кадровой частоте 25 Гц.

HDMI 2.0 Для передачи сигналов разработан интерфейс HDMI 2.0 с пропускной способностью до 18 Гбит/с . Среди функциональных возможностей интерфейса для передачи видео и аудио имеются следующие характеристикиHDMI Specification : передача видео с разрешением 4К (2160p) и частотой кадров 50 или 60 кадров в секунду; поддержка Рекомендации МСЭ-Р BT.2020 с глубиной цвета 10 или более бит; видеоформаты, определённые в рекомендации BT.2020 и поддерживаемые в спецификации HDMI 2.0: 2160p, 10/12 бит, 24/25/30 Гц, RGB/4:2:2/4:4:4; 2160p, 10/12 бит, 50/60 Гц, 4:2:0/4:2:2; передача до 32 аудиоканалов; частота дискретизации звука до 1536 кГц; одновременная передача двух видеопотоков для нескольких пользователей на одном экране; одновременная передача многопотокового аудио нескольким пользователям (до 4); поддержка широкоэкранного «кинотеатрального» соотношения сторон видео 21:9; динамическая синхронизация видео и аудио потоков.

HDMI 2.0 не определяет новые кабели или новые разъёмы. Текущие высокоскоростные кабели (2-я категория кабеля) имеют достаточную пропускную способность.

Видеоформаты, поддерживаемые в спецификации HDMI 2.0 Формат\Глубина цвета 8 бит 10 бит 12 бит 16 бит 4K@24 RGB4:4:4 RGB4:4:4 RGB4:4:44:2:2 RGB4:4:4 4K@25 4K@30 4K@50 RGB4:4:44:2:0 4:2:0 4:2:24:2:0 4:2:0 4K@60

Display Port