4K-UHD-Fernseher brauchen große Rohre, keine Wunschträume

  • Oct 16, 2023

Die Herausforderungen bei der Bereitstellung extrem hochauflösender Inhalte über das Internet liegen nicht in den Anzeigekosten, sondern in den Einschränkungen unserer vorhandenen Breitbandinfrastruktur.

Sofern Sie nicht unter einem Felsen gelebt haben – oder glücklicherweise nichts von den Vorgängen auf dieser letzten CES mitbekommen haben, wissen Sie, dass die Produkte auf der Im Mittelpunkt aller großen Hersteller von Unterhaltungselektronik (außer Apple) stehen die neuesten und besten 4K-Ultra-High-Definition-Fernseher (UHD). Sätze. Und im Moment sind sie wahnsinnig teuer, beginnend bei etwa 25.000 US-Dollar pro Stück.

4k-Wirbel

Ich bin nicht hier, um zu behaupten, dass die Leute keine 4K-UHD-Geräte besitzen werden oder dass wir in naher Zukunft keinen Einsatz von 4K in Computerdisplays oder sogar Tablets sehen werden. Tatsächlich bin ich mir absolut sicher, dass die Preise für diese Dinge sinken und zu Massengütern und Produkten mit geringen Gewinnspannen werden werden – genau wie es heute bei der aktuellen Generation von 1080p-HD-Displays der Fall ist.

In drei Jahren oder weniger werde ich nicht einmal überrascht sein, 4K-Bildschirme auf einem iPad in voller Größe, einem 10-Zoll-Android-Gerät oder sogar Ultrabooks und Windows RT-Tablets zu sehen.

Mein Problem ist nicht der Preis der Bildschirme selbst, sondern die Art und Weise, wie der Inhalt erreicht wird, der auf den Displays angezeigt wird. Und wenn man sich derzeit den Zustand des Verbraucher-Breitbands in den Vereinigten Staaten anschaut, sind die meisten Haushalte kaum in der Lage, 720p-Filme zuverlässig zu streamen, geschweige denn 1080p, also Blu-ray-Qualität.

Um 4K-Filme über das Internet zu übertragen, müssen wir bürokratische Berge auf Landes- und Kommunalebene versetzen, um eine Gigabit-Konnektivität zu erhalten die letzte Meile in jedem größeren Ballungsraum, es sei denn, wir sind bereit, Inhalte auf 128-GB-Hochgeschwindigkeits-Flash-Laufwerken bei Walmart zu verteilen oder herauszufinden, wie wir diese freigeben können Rundfunkspektrum, das nicht existiert.

Aber die 4K-Technologie ist so viel besser als das, was wir jetzt haben, oder? Nun, lasst uns ein wenig darüber nachdenken.

Grundsätzlich glaube ich nicht, dass es bei den heutigen Fernsehern selbst große Probleme gibt, wenn man sich die Einsteiger- und Mittelklasse-Geräte anschaut, wo die meisten Geräte verkauft werden.

Seit dem digitalen Wandel 2008/2009 genießen Verbraucher ein sehr hohes Maß an Inhaltsqualität insgesamt im Vergleich zu dem, was vorher existierte, und ich glaube nicht, dass sich die meisten von uns dafür entscheiden würden, wieder auf Analog umzusteigen SD.

Abgesehen davon schöpfen wir die Möglichkeiten des deutlich zu wenig aus aktuell installierte Basis von HDTVs.

All dies hat mit der Tatsache zu tun, dass wir die Beschränkungen von nutzen müssen, um den Großteil dieser Inhalte zu verbreiten die bestehende Breitband-Internet-Infrastruktur, die weit hinter den Möglichkeiten unserer bestehenden Content-Wiedergabe zurückbleibt Geräte.

Nur sehr wenige Menschen nutzen die 1080p-Fähigkeiten ihrer Fernsehgeräte und Set-Top-Boxen, weil ihre Inhaltsanbieter Beschränkungen eingehen Vieles davon ist Pay-per-View auf Abruf, und um hochwertige 1080p-Inhalte wirklich nutzen zu können, müssen Sie Blu-ray-Discs verwenden Nichts wird in dieser Auflösung per Funk übertragen.

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Unternehmen wie DirecTV beginnen gerade darüber nachzudenken, Kanäle für 1080p-Übertragungen bereitzustellen. Es ist nicht einmal auf dem Radar der Rundfunksender in den Vereinigten Staaten.

Viele Haushalte verfügen noch immer nicht über Blu-ray-Player, um die 1080p-Fähigkeiten auf ihren Fernsehgeräten nutzen zu können, und dies ist auch nicht der Fall Ein praktisches Medium wie Internet-Streaming von einem Gerät wie einem Apple TV, einem Roku oder von integrierten Netflix-Funktionen „intelligente“ Fernseher.

Und wenn wir schon beim Thema Smart TV sind, möchte ich darauf hinweisen Niemand kümmert sich um Smart-TV. Ja, die Leute werden erwarten, dass diese Funktionen in ihre Fernsehgeräte integriert werden, aber niemand möchte dafür extra bezahlen und es gibt keine standardisierten interaktiven TV-Inhalte, die irgendjemanden interessieren. Jeder nutzt unterschiedliche Inhaltsanbieter, um sein Abonnentenmaterial zu erhalten, und alle haben unterschiedliche Benutzeroberflächen.

Die Leute wollen einfach nur ihre Sendungen sehen, Punkt, und nicht mit ihnen interagieren. Wenn eine dieser Aktivitäten stattfinden wird, dann auf mobilen Geräten wie Tablets und Smartphones, die einfach die Fernbedienungen für DVRs und andere Set-Top-Boxen ersetzen, die derzeit verwendet werden.

Kommen wir zurück zum Thema der Inhaltsbereitstellung und Bildqualität auf vorhandenen Geräten mithilfe der breitbandbasierten Inhaltsverteilung.

Über das Internet verbreitete 1080p- und sogar 720p-Inhalte müssen stark komprimiert werden, um von On-Demand-Diensten wie Netflix verbreitet zu werden. Amazon Video und Apple TV, daher ist die Menge an sichtbaren Artefakten während der Wiedergabe erheblich und qualitativ nicht mit Blu-ray vergleichbar Scheiben.

Die meisten dieser Probleme sind auf die Breitbandverbindung bis zur letzten Meile und die Überlastung des Netzwerks zurückzuführen versucht, auf gestreamte Videos von Content-Delivery-Netzwerken (CDNs) zuzugreifen, die Dienste wie Netflix und Amazon anbieten verwenden.

Um die Übertragung von 4K-Inhalten im Internet möglich zu machen, benötigen wir Breitbandzugänge im Gigabit- oder höheren Bereich, und das ist klar das elektromagnetische Spektrum kann nicht erweitert werden, Daher müssen wir das digitale Multiplexing auf den vorhandenen DTV-Kanälen massiv verbessern und freimachen Das bestehende Spektrum zu erweitern und die Komprimierungstechnologie erheblich weiterzuentwickeln, um überhaupt darüber nachzudenken, 4K auf den Markt zu bringen Luft.

Aber nicht nur das heimische Breitband muss ausgebaut werden, um die viel größeren Datenströme bewältigen zu können. Welche Auswirkungen wird eine höhere Auflösung auf Inhaltsersteller und Infrastrukturanbieter haben?

Für die Verarbeitung der Daten benötigen die Content-Ersteller extrem leistungsstarke Workstations und Serverfarmen. Schauen Sie sich was an Weta Digital, das Studio, das den Hobbit produziert hat. Das sollte Ihnen eine Vorstellung geben.

Jeder unkomprimierte Datenrahmen wird jeweils etwa 45 Megabyte groß sein, und dafür benötigen Sie erhebliche Rechenleistung Komprimierung und erstellen Sie die digitalen Arbeitsdrucke, ganz zu schweigen davon, dass Sie 100 GB Netzwerke in Ihrem Rechenzentrum und 10 GB auf der Workstation haben, um Daten zu verschieben um.

Das ist die Art von Infrastruktur, die Fernsehstudios kaufen müssen, wenn Anbieter von Netzwerk- und Kabelfernseh-Premiuminhalten in dieses Spiel einsteigen müssen. Auch Speicher- und Netzwerkunternehmen wie Cisco, EMC, NetApp, IBM und HP werden über ihre kühnsten Träume hinaus reich werden, wenn diese Technologie weit verbreitet ist.

Ich glaube nicht, dass das so schnell passieren wird, da sie alle einfach viel Geld für 1080p-Produktionsanlagen ausgegeben haben und ihre Speicherkapazitäten mindestens vervierfachen müssten, wenn nicht sogar noch mehr.

Man kann argumentieren, dass diese Technologie billiger wird, ebenso wie die Aufnahme- und Produktionstechnologie Es wird tragbarer werden, aber es wird immer noch ein sehr hoher Kostenfaktor sein, wenn man es im großen Maßstab vervielfacht.

Dienstanbieter müssen ebenso wie die Ersteller von Inhalten ihre Netzwerke und die mit dem Internet verbundene Switch-Infrastruktur verstärken Um dies zu bewältigen, müssen die Kapazitäten der Tier-1-, Tier-2- und Tier-3-Unternehmen um das Zehnfache oder noch mehr erhöht werden.

Schon heute ist das Internet mit Video-Streaming überlastet, was das Problem nur noch verschlimmern würde.

Aber gibt es eine Lösung für das erhöhte Datenvolumen, das 4K und sogar 8K erfordert? Mein Gegner in unserer letzten großen Debatte hat erklärt, dass dies fortgeschritten ist XAVC-Aufnahmesysteme von Sony und das Codecs von HEVC wird es für die Übertragung von Inhalten und Video-Streaming und möglicherweise sogar für ein verteiltes physisches 4K-Medienformat nutzbar machen, wie wir es heute Blu-ray für 1080p haben.

Das Problem ist, dass für den Rest von uns, selbst wenn die Preise dieser Displays auf das Warenniveau sinken (und das wird eher früher als später der Fall sein werden), unsere Die Breitbandinfrastruktur, die TV-Produktionsstudios und unser Frequenzspektrum, das für die digitale TV-Ausstrahlung vorgesehen ist, sind noch lange nicht dazu bereit unterstützt 4K UHD, ganz zu schweigen von 8K UHD, das es mit ziemlicher Sicherheit in weniger als 10 Jahren ersetzen wird und über eine noch größere Bandbreite verfügen wird datenverschiebende Anforderungen.

Tatsächlich werden HEVC und die neuen Aufnahmeformate von Sony die Datenströme und Dateien kleiner machen, aber selbst bei (sehr optimistischen) 100 Megabit pro Sekunde, das ist der Fall gut 10 bis 20 Mal mehr als das, was die meisten amerikanischen Haushalte heute zuverlässig aus Inhaltsverteilungsnetzen transportieren können, was etwa 6 bis 10 Megabit pro Sekunde entspricht zweite.

Selbst wenn Sie heute zu Hause einen 20-, 50- oder 100-Megabit-Breitbandanschluss haben, ist der Netzwerkkonflikt groß und die Flusskontrolle bei den CDNs verhindern, dass Sie Daten von Netflix, Amazon und Apple verschieben schnell. Die Head-End-Ausrüstung Ihres ISP und deren Peering-Verbindung zum CDN sind einfach nicht stark genug, um so viele Videos zu übertragen.

Haben Sie schon einmal versucht, an einem Freitag- oder Samstagabend einen 720p- oder 1080p-Film auf Netflix anzusehen, obwohl Sie zu Hause über schnelles Breitbandinternet verfügen? Dann wissen Sie, wovon ich rede. HEVC wird mit ziemlicher Sicherheit die Verteilung von 1080p-Inhalten verbessern, indem es die Datenströme kompakter macht bestehende Breitbandkunden, aber es wird das Problem der Umstellung auf 4K oder gar nicht wesentlich verringern 8 TAUSEND.

Und ja, die XAVC-Aufnahmemethoden, die Sony einführt, werden es einfacher machen, 4K-Inhalte auf einem Gerät unterzubringen Blu-ray-Disc oder ein Flash-Laufwerk zum Einlegen in ein Abspielgerät, aber wer kauft oder mietet physische Medien? mehr?

Wenn Sie dachten, der Übergang zum digitalen Fernsehen sei wie der Versuch der Regierung, den Mount Everest zu versetzen; Denken Sie darüber nach, wie Sie versuchen, sich zu bewegen Olympus Mons stattdessen für eine Broadcast-4K-Einführung.

Die FCC hat alle 50 US-Bundesstaaten aufgefordert, bis 2016 in mindestens einer ausgewählten Gemeinde bereit zu sein, Gigabit-Breitband bereitzustellen. Das ist schön, aber wann war die FCC das letzte Mal in der Lage, in so kurzer Zeit etwas so Ehrgeiziges zu erreichen? Die FCC lässt die Vereinten Nationen im Vergleich dazu wie eine effektive gesetzgebende Organisation aussehen.

Zur FCC, sage ich viel Glück damit.

Der vorherige DTV-Umstieg geriet ins Stocken und dauerte mehr als zehn Jahre. In einigen Märkten ist er noch nicht einmal abgeschlossen. Wir müssten die bestehende DTV-Frequenz und Kanalzuordnung komplett neu abbilden, ganz zu schweigen von der Einführung neuer Standards für Sender- und Tuner-Geräte, um 4K über Funk zu ermöglichen.

Es ist so ein Nichtstarter, dass es nicht einmal lustig ist.

Unsere bestehende Broadcast-Infrastruktur wird noch lange bestehen bleiben. Viel Spaß mit 720p und 1080i, Leute, denn es bleibt erhalten.

Gigabit für Streaming und On-Demand-Inhalte in Privathaushalte zu bringen, bedeutet nicht, Frequenzen freigeben zu müssen; Es wird erforderlich sein, sich mit den Kommunalverwaltungen auseinanderzusetzen und die Gemeinden davon zu überzeugen, Straßen mit Presslufthammern zu bauen Glasfaser und Hochgeschwindigkeits-Kupfer bis ins Haus oder alternativ Gigabit-WLAN, das seine eigene Besonderheit haben wird Herausforderungen.

Also ja, wir werden innerhalb von fünf Jahren erschwingliche 4K-Fernseher, -Monitore und -Tablets sehen. Inhalte an sie verteilen können? Das ist ein ganz anderes Spiel.

Dennoch gibt es einen Vorteil der 4K-Auflösung, der dafür sorgt, dass sich all diese Infrastrukturverbesserungen lohnen, oder?

Nun, aus Unterhaltungssicht, zumindest was visualisierungsintensive Apps wie Videospiele betrifft, gilt: Je höher Je höher die Auflösung, desto komplexer ist die Modellierung und damit die realistischere Darstellung von Objekten und Objekten Texturen.

Aus Sicht des vertikalen Marktes wäre dies ein großer Segen für die Datenvisualisierung sowie die wissenschaftliche und medizinische Bildgebung. Auch die Schriftwiedergabe wäre superscharf.

Es ist jedoch zu beachten, dass diese Anwendungen nicht so stark von der Breitbandinfrastruktur abhängig sind weil diese Dinge im laufenden Betrieb mithilfe von Vektoren, mathematischen Algorithmen usw. gerendert werden Bitmaps. GPUs müssen auf jeden Fall aufgerüstet werden, ohne Frage.

Man kann jedoch mit Sicherheit davon ausgehen, dass 4K für diese Zwecke eingesetzt wird, lange bevor wir es in irgendeiner Form im Rundfunk oder bei der Verbreitung von Internetinhalten sehen.

Ich halte es auch durchaus für möglich, dass die 8K-Technologie Einzug hält, bevor sie im Rundfunk weit verbreitet ist um es zu ersetzen, was alle Bemühungen zur Verbesserung der bestehenden Rundfunk- und Inhaltserstellungsinfrastruktur hinfällig machen könnte.

Es stellt sich auch die Frage, ob sich die 4K-Nutzung zu Hause negativ oder positiv auf die Filmindustrie auswirken wird. Ich denke, es hängt davon ab, ob man es aus der Perspektive der Kinounternehmen oder aus der Perspektive der Inhaltsproduzenten selbst betrachtet.

Ich denke, dass das Kino aufgrund des Heimkinoerlebnisses bereits ernsthaft gefährdet ist. Und da viele von ihnen neben Einkaufszentren liegen und von einem rückläufigen Einzelhandelsverkehr betroffen sind, müssen sie immer bessere Wege finden, dies zu erreichen Kunden anziehen (4K, 3D, hohe Bildraten), wenn ihr Heimerlebnis mehr als „gut genug“ ist und die Ticket- und Ermäßigungspreise günstig sind Skala.

4K zu Hause mag das Problem für die Kinosäle verschärfen, aber ich glaube nicht, dass es eine so bedeutende Variable ist wie andere Technologien und Faktoren, die dieser Branche schaden.

Auch die Abwärtskompatibilität mit vorhandenen Inhalten auf 4K-Geräten ist kein Problem. Wir wissen bereits, wie 1080p- und 720p-Material bei der Darstellung in 4K aussieht. Sony nutzt bei einigen seiner Blu-ray-Player die Pixelvervierfachungstechnologie, um 1080p-Filme der aktuellen Generation auf seinen 4K-TV-Geräten abzuspielen. Es sieht gut aus und ist nicht anfällig für die gleichen Analog-/DTV-Übersetzungsprobleme, die wir bei der Wiedergabe von SD-Inhalten auf HD hatten.

Die Pixel-Upscaler-Technologie „Octupling“ oder „Sextupling“ wird also einfach in jedes Set-Top-Gerät integriert, das über eine 4K-Ausgabefunktion verfügt und ältere 1080i- und 720p-HDTV-Inhalte wiedergeben muss.

Was ist mit 3D- und HFR-Inhalten (High Frame Rate)? Ich sehe auch nicht, dass es die Nadel bewegt. Große Spielfilme werden weiterhin sowohl in 3D als auch in HFR produziert, aber ich sehe kein Netzwerkfernsehen oder Premium-Broadcast-Inhalte In diese Richtung geht es (mit Ausnahme der eingeschränkten Pay-per-View-Nutzung) schon sehr, sehr lange, daher wird es immer einen Inhalt geben Lücke.

Wo werden wir also in Zukunft mit Fernsehern landen, wenn der Zustand unseres Breitbandnetzes der ultimative Begrenzer ist?

Ich glaube sicherlich nicht, dass der Familienfernseher im Wohnzimmer so schnell verschwinden wird, aber wir werden eine viel stärkere Nutzung persönlicher Fernsehgeräte sehen. Das Tablet wird zum Streamen von immer mehr Videodaten verwendet, und wir werden möglicherweise sehen, dass sie häufiger mit Heim-TV-„Servern“ verwendet werden, die fungieren als zentralisierte DVRs und Tuner für diese tragbaren Wiedergabegeräte für zwischengespeicherte Inhalte.

Am Ende der Gleichung werden leistungsfähigere CDNs und schnellere Edge-of-the-Network-Verbindungen erforderlich sein, um sie bedienen zu können, unabhängig davon, ob wir am Ende 4K-Inhalte erhalten oder nicht.

Zusammenfassend: Eine enorme Zunahme von Couch- oder Bettkartoffeln.

Sind 4K- und 8K-Berge für die heutige Breitbandinfrastruktur zu hoch, um sie zu erklimmen? Sprechen Sie zurück und lassen Sie es mich wissen.