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Introdução

Ultra High Definition (UHD) é o rótulo dado ao próximo conjunto de resoluções além dos formatos HDTV com larguras de imagem além dos 1920 pixels de Full HD. Atualmente, dois padrões foram aprovados pela ITU para a televisão UHD (UHDTV). Os padrões especificam duas resoluções UHD-1 que são 3840 (horizontal) x 2160 (vertical) pixels e UHD2 que é 7680 x 4320 pixels.

Os dois padrões também são amplamente conhecidos como 4K e 8K, o que é uma referência à sua resolução horizontal aproximada. Esta rotulagem por resolução horizontal apresenta um desvio da convenção anterior dentro da televisão de usar uma23 medida de resolução vertical (por exemplo, 525 linhas ou 1080p). Tanto o 4K quanto o 8K foram desenvolvidos como padrões para aplicações de cinema digital, onde a convenção não se aplicava. Muitos fabricantes de equipamentos adotaram o apelido 4K para seus produtos UHD-1, o que resultou no nome aderente. O UHD-1 quadruplica o número de pixels em Full HD e o UHD-2 quadruplica o número de pixels em UHD-1. A utilização desse fator de escala simplifica o conteúdo de upscaling e downscaling entre resoluções espaciais HD e UHD. [1]

Motivação

A razão pela qual escolhemos explorar este tema vem principalmente de curiosidade. A tecnologia UHD está enraizando-se cada vez mais no nosso quotidiano e a sua acessibilidade aumenta cada vez mais com o tempo. Com o peso da tecnologia UHD a aumentar nas nossas vidas, achamos que é necessário percebermos como devemos encarar esta tecnologia, já que ela não parece querer desaparecer de momento, e a razão a mesma está aumentando em popularidade entre os consumidores, os fabricantes de eletrônicos e de serviços.

Objetivos

Este artigo vai ter como objetivos: elucidar sobre a história por detrás da criação da tecnologia UHD, a sua arquitetura, compará-la com as resoluções anteriores, os serviços que a utilizam, a sua influência em vários campos e no nosso país e o seu modelo de negócio.

Breve História

A primeira aparição da UHDTV veio dos investigadores da NHK construíram um protótipo de UHDTV, que demonstraram em 2003. Eles utilizaram uma série de 16 gravadores de HDTV com uma capacidade total de quase 3,5 TB que poderia capturar até 18 minutos de imagens de teste. A câmera em si foi construída com quatro CCDs de 2,5 polegadas (64 mm), cada um com uma resolução de apenas 3840 × 2048. Usando dois CCDs para verde e um para vermelho e azul, eles usaram um método de deslocamento espacial de pixel para trazê-lo para 7680 x 4320.

Posteriormente, um sistema melhor e mais compacto foi construído usando a tecnologia de sensor de imagem CMOS e o sistema de sensor de imagem CMOS foi demonstrado nas conferências Expo 2005, Aichi, Japão, NAB 2006 e NAB 2007, Las Vegas, no IBC 2006 e IBC 2008, Amsterdão, Holanda e CES 2009.

O SMPTE lançou o Standard 2036 pela UHDTV em 2007. UHDTV foi definido como tendo dois níveis, chamados UHDTV1 (3840 × 2160) e UHDTV2 (7680 × 4320).

Em 2008, a Aptina Imaging anunciou a introdução de um novo sensor de imagem CMOS projetado especificamente para o projeto NHK UHDTV. Durante a IBC 2008, a japonesa NHK, a italiana RAI, a BSkyB, a Sony, a Samsung, a Panasonic Corporation, a Sharp Corporation e a Toshiba (com vários parceiros) demonstraram a primeira transmissão pública ao vivo da UHDTV, de Londres para o local da conferência em Amsterdão.

Em 19 de maio de 2011, a SHARP, em colaboração com a NHK, demonstrou um display LCD de 85 polegadas (220 cm) com visualização direta capaz de 7680 × 4320 pixels a 10 bits por pixel. Foi o primeiro monitor compatível com Super Hi-Vision de visualização direta lançado.

Antes de 2011, o UHDTV permitia frame rates de 24, 25, 50 e 60 fps. Numa reunião da ITU-R durante 2011, uma frame rate adicional foi adicionada à UHDTV de 120 fps.

Também em maio de 2012, a NHK mostrou o sistema de imagem de UHD desenvolvido em conjunto com a Universidade de Shizuoka, que produz vídeo de 33,2 megapixels a 120 qps com uma profundidade de cor de 12 bits. Como as transmissões de UHD em resolução total são projetadas para telas grandes de tamanho de parede, existe a possibilidade de que objetos em movimento rápido não sejam claros quando disparados a 60 fps, então a opção de 120 fps foi padronizada para essas situações. Para lidar com a saída do sensor de aproximadamente 4 bilhões de pixels por segundo com uma taxa de dados até 51,2 Gbit / s, um conversor analógico-digital mais rápido foi desenvolvido para processar os dados dos pixels e, em seguida, uma saída de circuito de alta velocidade distribui os sinais digitais resultantes em 96 canais paralelos. Este sensor CMOS de 1,5 pol (38 mm) é menor e usa menos energia quando comparado aos sensores convencionais de ultra-alta definição e também é o primeiro do mundo a oferecer suporte às especificações completas do padrão de altíssima definição.

Em 18 de outubro de 2012, a Consumer Electronics Association (CEA) anunciou que unanimemente aceitou por um voto do Conselho de Líderes da Indústria da CEA que o termo "Ultra High-Definition", ou "Ultra HD", seria usado para monitores com resolução de pelo menos 8 megapixels com resolução vertical de pelo menos 2.160 pixels e resolução horizontal de pelo menos 3.840 pixels. O rótulo Ultra HD também requer que o monitor tenha uma taxa de proporção de 16: 9 ou mais e tenha pelo menos uma entrada digital que possa transportar e apresentar um sinal de vídeo nativo de 3840x2160 sem depender de um scaler de vídeo.

Existem mais detalhes na história da UHD TV, mas achamos que o essencial está nesta secção. [10]