`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Павел Молодчик

4К-стриминг на повестке дня

+55
голосов

Похоже, аббревиатура UHD начинает проигрывать в конкуренции с 4К. Подвело меня чутье, не на того конкурента сделал ставку в предыдущих постах, теперь придется исправляться.

Итак, несколько месяцев на новостных ресурсах, имеющих хотя бы отдаленное отношение к ИТ или интернет-телевидению, кипят страсти вокруг 4К-стриминга. Почти все новости -- из США.

Крупнейшие игроки на этом охваченном лихорадочным ажиотажем поле борьбы за читательское внимание -- Netflix, Amazon, M-Go и YouTube. Netflix объявила о трансляции очередного сезона популярного и снискавшего почетные награды сериала "Карточный домик" (House of Cards) в 4K. Все сериалы, к созданию которых причастна Amazon, отныне снимаются в 4K. Кроме того, Amazon и M-Go заручились поддержкой ведущих кино- и видеодистрибуторов, выступающих источниками 4К-контента (Lion’s Gate, Warner Brothers, 20th Century Fox и Discovery, а т.ж. Technicolor и Dreamworks Animation, соответственно). YouTube вступил в партнерство с Sony Entertainment, хотя покамест неясно, каким образом последняя будет сочетать сотрудничество с сестринским стриминговым сервисом Sony Video Unlimited.

Некоторые из вышеупомянутых 4K-вещателей заключили соглашения с некоторыми производителями 4K-телевизоров. Некоторые из этих соглашений носят эксклюзивный характер. M-Go и Amazon сотрудничают с Samsung (первая -- на эксклюзивной основе), а Netflix -- с Vizio, LG, Sony и Samsung. Самый большой набор партнеров сегодня у YouTube Ultra HD: LG, Panasonic, Sony, Samsung, Toshiba и Sharp.

Это положение дел ставит покупателей 4K-телевизоров в затруднительное положение: на какие фирмы и стандарты делать ставку? Видимо, при выборе телевизора имеет смысл интересоваться возможностями апгрейда и адаптации его ПО к переменчивым реалиям 4К-вещания.

Впрочем, серьезный промах тут допустить невозможно, ибо в крайнем случае проблему несовместимости можно решить путем приобретения одного из "4K-смартификторов" вроде IconBit Toucan. Темп, в котором подобные устройства совершенствуются и дешевеют, поистине удивителен (в настоящее время цена их исчисляется считаными процентами от стоимости типичного 4K TV).

Еще вопрос: откуда вдруг столько ажиотажа? Может быть, потребителям опостылел HD-контент, и они наперегонки рвутся к 4K? Нет, это отнюдь не так, ибо и поныне качество доставки "старого доброго Full HD" оставлять желать лучшего (и эта ситуация вряд ли изменится в скором будущем). Телезрители в США и за их пределами то и дело сталкиваются с перебоями, от которых не спасает даже самый быстрый доступ к Интернету (в перебоях повинны вещательные серверы, не справляющиеся с нагрузками в часы пик, а также многие другие преодолеваемые информационным потоком "бутылочные горлышки"). Да и присутствие 4K-телевизоров на тамошнем рынке продолжает оставаться ничтожным.

Может быть, разработчики кодеков сгенерировали ряд революционных идей, и, заручившись поддержкой инвесторов, рвутся поскорее застолбить для их реализации место под солнцем? Это предположение тоже ошибочно, ибо все вышеперечисленные компании делают ставку на HEVC и VP9, в которых много эволюционного, но нет ничего революционного.

Ответ прозаичнее. Он очевиден всякому, осознающему масштабы деятельности Netflix, которые поистине колоссальны: 40 миллионов подписчиков (из них 33 миллиона -- в США); миллиардная годовая прибыль; треть национального интернет-трафика! Ввиду астрономичности этих чисел не приходится удивляться существованию множества отчаянно пытающихся оттяпать от возделываемой Netflix тучной нивы хотя бы полпроцента, и готовых использовать для своих попыток любой повод, -- в том числе и всплеск интереса к 4К.

Кстати, вполне возможно, что следующим поводом станут кое-какие революционные сдвиги в области видеокодеков, ибо для этих сдвигов назрели как объективные, так и субъективные предпосылки.

Объективной предпосылкой является плохая пригодность существующей инфраструктуры для передачи данных в форматах HEVC и VP9, предлагающих всего лишь 50-процентный выигрыш в эффективности сжатия в сравнении с доминирующим ныне H.264. Сочетание этого показателя с четырехкратностью увеличения числа пикселей в связи с переходом от Full-HD к 4К-вещанию, влечет удвоение и без того чрезмерной нагрузки на Сеть.

Качественно закодированный двухчасовой Full-HD Bluray-фильм может занимать 40 ГБ. Повышение разрешения этого Bluray-фильма до 4K и применение к нему HEVC-кодека увеличивает объем данных до 80 ГБ. Именно столько должен занимать 4К-фильм для того, чтобы заметность артефактов компрессии отвечала стандартам, установленным Full-HD Bluray-плеерами.

Меж тем 15 мегабит в секунду (которых, по мнению руководителей Netflix сотоварищи, достаточно для 4К-вещания с приемлемым качеством) оборачиваются 15 гигабайтами в 2 часа, что, конечно, никуда не годится и в 5 раз меньше чем нужно.

Субъективной же предпосылкой, можно считать рост количества публикаций, посвященных связи между психофизиологией зрения и видеокомпрессией. Почему психофизиология зрения чрезвычайно важна для эффективного компрессирования? Дело в том, что до недавнего времени критерием эффективности работы кодеков (а т.ж. основным параметром, в минимизации которого состоит цель разнообразных реализуемых кодеками алгоритмов) являлось отношение сигнала к шуму, вычисляемое путем покадрового и попиксельного сопоставления кодированного видео с оригинальным. Наивность этого подхода можно проиллюстрировать примером следующих двух визуально тождественных изображений, между которыми, если сравнивать их попиксельно, нет абсолютно ничего общего.

4К-стриминг на повестке дня
4К-стриминг на повестке дня
Похоже, в сообществе разработчиков видеокодеков зреет понимание: нет нужды придавать компрессированному изображению попиксельное сходство с оригинальным; вполне достаточно сделать его правдоподобным и/или сообщить ему способность внушать зрителю впечатление о том, что такое сходство имеет место. "Правдоподобие", "впечатление"и т.д. -- трудноформализуемые понятия, оперирование которыми требует включения в реализацию кодека алгоритма модели зрительной системы человека. Разумеется, эта система таинственна и чудовищно сложна, но даже весьма огрубленная ее модель может оказаться достаточной для качественного улучшения эффективности кодирования. Вероятно, это замечание в особенности справедливо в отношении видео высокого разрешения (ведь чем теснее сгруппированы индивидуально возбуждаемые фоторецепторы, тем большей простоты и алгоритмической формализуемости можно ожидать от взаимодействия между обслуживающими их нейронами).

Отметим, что согласно распространенному мнению (изложенному, напр., в книге Джеффа Хокинса "Об интеллекте"), реальная зрительная система человека представляет собой иерархическую структуру, на всех своих уровнях не только анализирующую, но и синтезирующую зрительные впечатления, что косвенно свидетельствует о важности исследований в области моделирования зрительной системы для совершенствования видеокодеков.

В заключение приведу ссылку на поучительный ролик, лучше всяких слов свидетельствующий о типичности высокоуровневых зрительных реакций (отвечающих за скачкообразные движения глаз). Ролик отражает результаты отслеживания ориентации глаз одиннадцати зрителей, просматривающих фрагмент из фильма "Нефть". Обратите внимание на поразительную синхронность перескакивания зрительских взглядов на лицо очередного персонажа, собирающегося что-то произнести. Учтите, что из-за очень неравномерного распределения плотности фоторецепторов в сетчатке разрешающая способность глаза достигает пика лишь в пределах крохотного пятачка, окружающего точку концентрации внимания, и стремительно затухает по мере удаления от нее. Поэтому артефакты компрессии, воспринимаемые боковым зрением, никто не заметит, даже если они будут весьма значительны. Артефакты же, оказавшиеся в области высокой концентрации внимания, заметят все, даже если они относительно незначительны. HEVC и VP9 -- ультрасовременные и чрезвычайно сложные кодеки; их описания занимают сотни страниц, тем не менее наше рассуждение (кажущееся столь простым и очевидным) никак в них не учтено. Полагаю, устранение этой несуразности не за горами.

+55
голосов

Напечатать Отправить другу

Читайте также

Пока не будет реализовано потоковое фрактальное сжатие - 4К и выше стриминг будет фикцией для массового рынка и будет использоваться только в узких профессиональных областях.

Подождем, посмотрим.

Так ведь похоже, что интерес к фрактальному сжатию сошел на нет. Wavelet-сжатие еще обсуждается (и применяется) а фракталов вообще не видать. Думаете, это затишье временное?

Это затишье не временное, а военное.

Если глубоко копать, то Wavelet - сжатие является слабым подмножестве фрактального.
Но сложность существующих алгоритмов N^N и более сильно обламывают желающих использовать "бесконечное" сжатие.

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT