atvc cv 2013 uhd cc · 4096 2160 3996 smpte st 428-1-2006 2.39:1 4096 2160 3996 smpte st 428-1-2006...

DE LA HDTV A LA ULTRA HD

Ing. Gabriel O. CarroGerencia de Ingeniería, Cablevisión S.A.

ATVC, Jornadas Internacionales 2013Sesiones Académicas Técnicas

La Televisión sin Límites(parte 3)

ATVC_CV_2013_UHD_v12.1‐Final.pptx25 Septiembre 2013 12:00

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es_AR

Todas las imágenes son propiedad de sus respectivos autores(Ver las referencias).

Las traducciones de imágenes y textos son del autor de esteDocumento.

Publicado bajo Creative Commons.

Gabriel Carro, Septiembre 2013

http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.es_AR

HACE 5 AÑOSJornada Digital ATVC 2008

En estos 5 años:Se afianzo el HD, “…solo veo HDTV…”¡El 3D paso…!

SujetoObjeto

¿CÓMO MIRAMOS TELEVISIÓN?El televisor ya no tiene toda la atención

http://quibly.files.wordpress.com

http://www.148apps.com http://koolmobile.net

http://abclocal.go.com

smartinteractionlab.com

plextouch.wnklr.de

http://www.techindustriya.com


http://grewallevymarketing.com


http://www.appsmylife.com

http://footage.shutterstock.com

http://www.dreamstime.com

http://www.dailyfreeman.com

http://ignite.mehttp://www.yurtopic.com

http://www.stepbystep.com

http://www.mspy.com http://www.stepbystep.com

http://colinbright.blogspot.comhttp://www.razbointrucuvant.ro

www.ivillage.com

http://www.theguardian.com

http://quibly.files.wordpress.com

SE VIENE LA UHDLa TV de Ultra Alta Definición

http://hdsystems.es

Junio 2013

Septiembre 2013

Abril/Mayo 2013

IFABerlín, Septiembre 2013

http://b2b.ifa‐berlin.com

IFA, Berlín 2013

EL MERCADO DE LA UHDPerspectivas

Tamaño de Pantalla PromedioMercado USA –STB Analógicos y Digitales Combinados

Pronósticos Actuales Sugieren un 5%del Mercado en 2016

Consumers May Buy into Ultra HD Even if Content is LackingLos consumidores compraran Ultra HdAunque no este disponible el contenido

“La UHDTV debe ofrecer con claramente un valor agregado para los consumidores sobre el HDTV” EBU Tech‐i, UHDTV: finding the facts

Issue 17 September 2013

Ultra HD Conference, CE Week, New York, June 27th 2013



¿QUÉ ES UHD?La TV de Ultra Alta Definición

http://es.wikipedia.org

スーパーハイビジョン用 (Super Hi‐Vision)

HR+HFR+HDR=UHDTVHR: Alta ResoluciónHFR: Alta Velocidad de CuadrosHDR: Alto Rango Dinámico

Per Biörkman, The Ultra HD EquationEBU Tech‐i, issue 17 September 2013

Understanding Ultra High Definition, Pete LudéUltra HD Conference, CE Week, New York, June 27th 2013

Parámetro Valor

Número de pixels (Horizontal x Vertical) 3840 x 2160, 7680 x 4320

Frecuencia de cuadro 120, 60*, 50, 30*, 25, 24*

(* también se incluyen estos valores divididos por 1,001)

Profundidad de bits 10, 12 bit

Colorimetría RGB Gama ampliada

10‐bit 4:2:0 10‐bit 4:2:2

12‐bit 4:2:0 12‐bit 4:2:2 12‐bit 4:4:4 10‐bit 4:4:4

3840 2160 120 24Gbps 48Gbps3840 2160 603840 2160 503840 2160 303840 2160 253840 2160 24

Pixels Verticales

Pixels Horizontales

12Gbps

6Gbps

24Gbps

12Gbps

Total Payload (nominal)Frames por Segundo (nominal)

SMPTE, Initial Report of the UHDTV Ecosystem Study Group, Sep 16th, 2013

4096

2160

3996

SMPTE ST 428-1-2006

2.39:1

4096

2160

3996

SMPTE ST 428-1-2006

1.85:1

2048

1080 2K

2.211.840 pixels

SMPTE ST 428-1-2006

4096

2160 4K

8.847.360 pixels

SMPTE ST 428-1-2006

1920

1080

HDTV16:9 Widescreen

1.78:1

SMPTE 274M-2008

2.073.600 pixels3840

2160

Quad HDUHDTV-1

16:9 Widescreen1.78:1

SMPTE ST 2036-1-2009

8.294.200 pixels

Cine Cine Televisión

Resoluciones y Relaciones de Aspecto

Basado en: Understanding Ultra High Definition, Pete LudéUltra HD Conference, CE Week, New York, June 27th 2013

www.lg.com

www.sony.com Samsung, IFA Berlin, Sept 2013

1,90m

1,05m

LA TECNOLOGÍA HOYPara UHD

www.geeky‐gadgets.com

Televisores de pantalla plana (FPD)• 4K• OLED• Curvos• Hasta 110” (1,40m de alto)• Pantallas retina (dispositivos móviles)

Mejores tecnologías de compresión de video

• Ganancia hasta 50% de bitrate sobre H.264(basado en la calidad perceptual)

Nuevas interfaces de conexión: HDMI 2.0• Soporta UDH‐1 (4k) hasta 60 fps, color 12 bits • Hasta 18 Gbps• ¡No se necesitan cables nuevos!

asia.cnet.com

www.digitaltrends.com

http://broadcastengineering.com

H.265

¿QUÉ TIENE EL HD?¿¡Porque se ve tan bien!?

10

Bernard Lechner: ¡La distancia al TV es independiente del tamaño del TV! (en USA la mediana de la distancia es 2,7m)

Distancia absoluta mínima 1 mDistancia absoluta máxima 6 mDistancia absoluta mediana 2,5 mDistancia absoluta media 2,72 mDistancia absoluta más frecuente 3 m

Tamaño mínimo de pantalla 14''Tamaño máximo de pantalla 70''Tamaño mediano de pantalla 40''Tamaño de pantalla más frecuente 32''

EncuestaRespuestas: 227 casos

Correlación entre tamaño de la pantalla y distancia : 0,2

En 2005 decíamos: La distancia óptima al TV es,Para video HD 720 líneas: 4,8 veces la altura de la pantallaPara video HD 1080 líneas: 3,1 veces la altura de la pantalla

¿Por qué un contenido HD se ve mejor que uno SD?

http://en.wikipedia.org

¡El Impacto Visual!

Aditi Majumder, CS 213 (Spring 2010) Visual PerceptionUniversity of California, Irvine

Psychophysical Analysis of the ''Sensation of Reality'' Induced by a Visual Wide‐Field DisplayToyohiko Hatada, Haruo Sakata and Hideo KusakaJ SMPTE 1980, 89:560‐569

Inmersión = Realidad + Presencia

¡EL OJO NO ES UNA CÁMARA!El HVS (Sistema visual humano) http://broadcastengineering.com

www.businessinsider.com

Human Visual PerceptionGreg Zelinsky ‐ Psychology

http://en.wikipedia.org/wiki/Eye

http://droualb.faculty.mjc.edu/

El Ojo Humano

La RetinaNervio óptico

Fovea/Mácula

RetinaNasal PapilaPapila

Retinografía Gabriel CarroDr. Juan Sampaolesi, Agosto 2013

Ojo DerechoOjo izquierdo

RetinaTemporal

RetinaTemporal

Perception Lecture Notes: LGN and V1,Professor David Heeger, NYU/Center for Neural Science


How the Retina Works, Helga KolbAmerican Scientist, Volume 91, Jan‐Feb 2003

LUZ

www.rags‐int‐inc.com

www.sportsvisionmagazine.com

Peripheral Vision: Adaptive Optics and Psychophysics, Robert Rosen. Doctoral Thesis Department of Applied Physics Royal Institute of Technology Stockholm, Sweden 2013

http://en.wikipedia.org/wiki/Fovea

Campo VisualCampo Visual

Inducido (+/‐ 30°H)

Campo VisualEfectivo (+/‐ 15°H)

Campo VisualDiscriminativo (3°)

Face Profileportraitartlessons.com

T. Hatada, H. Sakata and H. Kusaka, Psychophysical analysis of the "sensation of reality" induced by a

visual wide‐field display, 1980, J. SMPTE, vol.89, no.8, pp.560‐569

3○

1○

15○ 15○30○ 30○

50○‐100○

Campo VisualDiscriminativo (3°)

Campo VisualEfectivo (+/‐ 15°H)(Procesa información sin

mover la cabeza)

Campo VisualInducido (+/‐ 30°H)(Reconocimiento de los estímulos visuales)

Campo Visual Suplementario(Desplazamiento de la mirada

ante cambios abruptos en los estímulos)

Understanding Ultra HD, Laurence ThorpeImaging Technologies & Communications Group, Canon USA IncUltra HD Conference, CE Week, New York, June 27th 2013And NHK Technical Research Labs

Campo Visual

Peripheral Stimulation and its Effect on Perceived Spatial Scale in Virtual EnvironmentsIEEE Transaction on Visualization and Computer Graphics, April 2013 (vol. 19 no. 4)

Campo Visual(Medición)

MOVIMIENTOS SACÁDICOSEl HVS (Sistema visual humano)

http://blogs.discovermagazine.com

Alfred L. Yarbus, Eye Movements and Vision, trans. Basil Haigh (New York: Plenum Press, 1967)Cabinet Magazine, Ways of Seeing, Sasha Archibald,Issue 30, 2008

Ilya Repin, An Unexpected Visitor, 1884

Alfred L. Yarbus, Eye Movements and Vision, trans. Basil Haigh (New York: Plenum Press, 1967)Cabinet Magazine, Ways of Seeing, Sasha Archibald,Issue 30, 2008

¿Son posibles los subtítulos en UHD?

James Cameron. (director). (2009). Avatar.[Película]. EE. UU. 20th Century Fox.

http://www.tobii.com

BBC R&DPrototipo Subtítulos LibresPosición basada en sistemas deSeguimiento de la mirada

http://www.gizmag.com/bbc‐rd‐subtitles/29077/

SENSACIÓN DE PRESENCIA Y DE REALIDAD

El factor humano“La vida es un estado de la mente”

20

Mark Schubin, HPA Tech Retreat, 2013 February 18 Mark Schubin, HPA Tech Retreat, 2013 February 18

Prescott Journal Miner ‐ 16 Ene 1920

Sensación de “Realidad”

Sensación de “Realidad”Real Academia EspañolaRealidad: f. Existencia real y efectiva de algo.

Super Hi‐Vision'' Video Parameters for Next‐GenerationTelevision, Takayuki Yamashita, Kenichiro Masaoka, KoheiOhmura, Masaki Emoto, Yukihiro, Nishida and MasayukiSugawara, SMPTE Mot. Imag. J 2012, 121:63‐68.

Webvision, The Organization of the Retina and Visual System, Visual Acuity, Michael Kalloniatis and Charles Luuhttp://webvision.med.utah.edu/book/part‐viii‐gabac‐receptors/visual‐acuity/

PSY105 Visual Perception practical on Contrast Sensitivity, Professor Peter Wenderoth, Macquarie University, Sidney AUS

Sensación de “Estar Ahí” (Presencia)


Screen Size: The Impact on Picture and Sound, Ioan Allen, SMPTE J 1999, 108:284‐289

University of Southern California, Interactive Media Division Bloghttp://interactive.usc.edu

XBR‐900 White Paper, Sony Electronics Inc

Sensación de “Estar Ahí” (Presencia)

http://broadcastengineering.com

Las Dos Cosas Juntas

Super Hi‐Vision'' Video Parameters for Next‐Generation Television, Takayuki Yamashita, et al. SMPTE Mot. Imag. J 2012, 121:63‐68.

Super Hi‐Vision: Technology Update 2012, Yoshiaki Shishikui, NHKPBS Technology Conference, 2012

New Viewing Experience by Super Hi‐VisionYoshiaki Shishikui, NHK


EFECTOS TEMPORALES (FRAME RATE)

El factor humano

www.telegraph.co.uk

Mark Schubin, HPA Tech Retreat, 2013 February 18

Motion Blur


Efecto Stroboscópico


EBU Tech‐i, UHDTV: finding the factsIssue 17 September 2013


Sensación de “Realidad” (bis)

La frecuencia máxima recomendada es 120 fps

ITU‐R BT.2020 & SMPTE ST‐2036

PRUEBAS SUBJETIVAS CONFIRMAN LA IMPORTANCIA DEL FRAME RATE PARA HDTV7 Ago 2013 www.ebu.ch

COLORIMETRÍA Y MUESTREOEl factor humano

hyperphysics.phy‐astr.gsu.edu

http://en.wikipedia.org/wiki/Ultra_high_definition_television

4K UHDTV Contribution, Matthew GoldmanSr. VP TV Compression Technology, Ericsson

http://www.hdwarrior.co.uk

Rec. 2020 (UHDTV) vs Rec. 709 (HDTV)

¿QUÉ PASA CON EL AUDIO?Hamasaki Surround 22.2: ¿24 parlantes?

A 22.2 Multichannel Sound System for Ultrahigh‐Definition TV (UHDTV), KimioHamasaki, Toshiyuki Nishiguchi, Reiko Okumura, Yasushige Nakayama and Akio AndoSMPTE Mot. Imag. J 2008, 117:40‐49.

SMPTE 2036‐2‐2008

Research on television systems conveyinga strong sensation of presence, 22.2 Multichannel sound systems, NHK STRL ANNUAL REPORT 2008

EL ESTANDAR DE UHVITU‐R BT.2020 / SMPTE ST 2036

ITUITU‐R BT.2020

SMPTESMPTE ST‐2036

DISCUSIÓNEscenarios de la vida real

30

http://www.home‐designing.com/2012/11/modern‐minimalist‐decor‐with‐a‐homey‐flow

http://homedecoratorspace.com/wp‐content/uploads/2012/11/Apartment‐Living‐Room‐Colors.jpg

http://mytvwallmounts.com/nice‐led‐tv‐wall‐mount‐images/

Escenarios de la Vida Real

CPD: Ciclos por grado

Super Hi‐Vision'' Video Parameters for Next‐Generation Television, Takayuki Yamashita, Kenichiro Masaoka, Kohei Ohmura, Masaki Emoto, Yukihiro, Nishida and Masayuki Sugawara, SMPTE Mot. Imag. J 2012, 121:63‐68.

Want to reinvent TV? Don’t forget the TVhttp://gigaom.com/2012/05/10/modular‐ambient‐tv‐future/

Cisco/NDS

prysm.com

UHD‐2 (8k)

1080p

UHD‐1 (4k)

Normalmente (si el presupuesto lo permite) es mas fácil cambiar el tamañodel televisor que la distancia visual, que viene dada por el ambiente:

Reglas Prácticas (error 5%+)

Juegos multi‐jugador

Otros usos de los TV UHD

www.sony.com

www.lg.com

3DTV HD 1080p Real

www.lg.com

www.sony.com

http://ignorethecode.net/blog/2012/03/16/ipad_screen_microscope/ Lukas Mathis


PantallasRetina

HDTV: 1920x1080UHD‐1: 3840x2160

Datos tomados de: http://www.apple.com

CONCLUSIONES

40

• En un ambiente hogareño predomina la sensación de realidad frente a la de presencia (El TV esta demasiado lejos)

• La TV UHD, en el corto plazo 4k, puede permitirles hasta 4 personas ver un contenido full HD en la misma pantalla. Video o juegos. (o hasta dos contenidos 3D Full HD)

• Es muy difícil que las soluciones de audio propuestas para UHD se puedan llevar a cabo en un ambiente doméstico

• El frame rate afecta mucho a la sensación de realidad, sobre todo para valores altos de FOV. Hay estudios que sugieren que para 4K es necesario un frame rate de 120 fps. HDMI 2.0 solo soporta hasta 60 fps para 4K.

• ¿Qué va a pasar con los subtítulos?

ANEXOS

REFERENCIAS

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Institute of Technology Stockholm, Sweden 2013‒ Understanding Ultra HD, Laurence Thorpe Imaging Technologies & Communications Group, Canon USA Inc Ultra HD

Conference, CE Week, New York, June 27th 2013‒ Peripheral Stimulation and its Effect on Perceived Spatial Scale in Virtual Environments IEEE Transaction on Visualization and

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and Hideo Kusaka J SMPTE 1980, 89:560‐569

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ANNUAL REPORT 2008‒ A 22.2 Multichannel Sound System for Ultrahigh‐Definition TV (UHDTV), Kimio Hamasaki, Toshiyuki Nishiguchi, Reiko

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‒ Quantitative Evaluation of Human Visual Perception for Multiple Screens and Multiple Codecs, Sean McCarthy. SMPTE Mot. Imag. J 2013, 122:36‐42

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‒ The Effects of a Visual Fidelity Criterion on the Encoding of Images, James l. Mannos, David j. Sakrison. IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY, VOL. IT‐20, NO. 4, JULY 1974

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WHP 209 October 2011‒ BEYOND HDUPDATE, Dr Hans Hoffmann. The Beyond‐hd Team Media Fundamentals And Production. EBU TECHNOLOGY AND

INNOVATION DEPARTMENT‒ Deciding Tomorrow's Television Parameters: The Good, The Bad, And The Eyestrain... David Wood EBUTechnology And

Development‒ THE RELATION BETWEEN PICTURE SIZE, VIEWING DISTANCE AND PICTURE QUALITY, With Special Reference to Colour

Television and Spot‐Wobble Techniques. L. C. JESTY. The Institution of Electrical Engineers Paper No. 2540 R Feb. 1958‒ Encuesta Distancia De Vision De TV, Mariela Fiorenzo. Gerencia de Ingeniería Cablevisión S.A. Septiembre 2013

atvc cv 2013 uhd cc · 4096 2160 3996 smpte st 428-1-2006 2.39:1 4096 2160 3996 smpte st 428-1-2006...

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