UHDTV – Deutlich realistischere Perspektiven für das neue Superfernsehen

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Ultra HD ist spätestens seit der IFA 2013 eines der Top-Themen der Unterhaltungsbranche. Auf den Medientagen München vom 16. bis 18. Oktober 2013 gab es nun aber im Gegensatz zu früheren Events zum Thema UHDTV oder 4k-Fernsehen deutlichere und vor allem realistischere Ansichten und Ziele. „Die ultrascharfen Bilder sorgen für ein faszinierendes Fernseherlebnis, das den Zuschauer förmlich in das Geschehen hineinzieht“, so verhieß die Pressemitteilung der Medientage München. Unter der Moderation von Wolfgang Tunze hatte der Gastgeber Astra zur Diskussion eingeladen: Dr. Hans Hoffmann, EBU; Stephan Heimbecher, Sky; Dr. André Schneider, Samsung; Ian Trow, Harmonic, und Thomas Wrede, SES-Astra eingeladen.

UHDTV bedeute eine Verlegung des Qualitätsbandes nach oben, so eröffnete der Moderator Wolfgang Tunze die Runde. HDTV soll dabei alt aussehen. Größere Schritte sind notwendig, es sei aber auch ein Risiko vorhanden. Die Einführung von HDTV dauert noch an (im Dezember 2013 wird der Rest der 3. Programme der ARD auf HDTV umgestellt) und ist nun auch schon mehr als zehn Jahre unterwegs. Die 3D-Darstellung hat heftig begonnen und ist ebenso schnell wieder verschwunden.

Auflösung spielt nicht die dominierende Rolle

Das Impulsreferat hielt Dr. Hans Hoffmann von der EBU in Genf. Er stellte UHD als sogenanntes Framework vor und erläuterte die technischen Parameter. Die EBU als Vertreter der öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten hat Tests zu UHD durchgeführt. Während man früher von einer Displaygröße für HDTV von 50 Zoll ausging, zeigte sich, dass das für UHDTV nicht reicht. Der Druck kommt dabei von der Displayindustrie, nicht von den Rundfunkanstalten und schon gar nicht von den öffentlich-rechtlichen. Vorreiter, wie auch bei HDTV, ist die japanische NHK. UHDTV verspricht eine bessere Einbindung des Zuschauers durch eine Vergrößerung des Blickwinkels auf 60 Grad bei UHD-1 (4k) und auf 100 Grad bei UHD-2 (8k) (Bild 1).

Bild 1. Blickwinkel bei verschiedenen Normen ( nach R. Schäfer, IRT)

Bild 1. Blickwinkel bei verschiedenen Normen ( nach R. Schäfer, IRT)

Die ITU hat dafür auf Betreiben der NHK eine neue Norm geschaffen, die Rec. ITU-B. 2020, die dann bei der Olympiade 2020 in Tokio verwendet wird. Dafür sind aber noch einige Absprachen in den Gremien von ITU, SMPTE [1], DVB und MPEG notwendig, da auch der Kompressionsstandard HEVC und die HDMI-Schnittstelle noch fertig definiert werden müssen. Die Interfaces sind auch nicht alle definiert.

Für UHDTV denkt man auf fünf Ebenen an Verbesserungen. Der immer im Vordergrund stehende Begriff 4k ist aber der am wenigsten als erfolgreich anzusehende Punkt. Der optimale Abstand der Fernsehschauenden ist bei HDTV dreimal die Höhe des Bildschirms, bei höherer Auflösung wird der Abstand kleiner, bei gleicher Größe des Displays. Das Marketing verschweigt aber dem Kunden die eingeschränkte Auflösungsfähigkeit des menschlichen Auges [2].

Weitere, für den Erfolg von UHD wichtigere Parameter sind die höhere Bildfrequenz (higher framerate HFR [3] und der bessere zu übertragene Kontrast (higher dynamic rate) HDR[ 4]. Der neu definierte Farbraum ist dabei größer als der Farbraum P3 für den Film nach DCI.

Wie im Bild 2 zu sehen ist können jetzt alle Farben, die in der Natur vorkommen (Bereich innerhalb der roten Linie), übertragen werden.

Bild 2. Lage der Farbräume für EBU (Rec 709-5), P3, ITU 2020 und den Bereich der natürlichen Farben, sowie die Farborte der Testfarben EBU-CAM und DIN 6169 im CIE-UCS-1976.

Bild 2. Lage der Farbräume für EBU (Rec 709-5), P3, ITU 2020 und den Bereich der natürlichen Farben, sowie die Farborte der Testfarben EBU-CAM und DIN 6169 im CIE-UCS-1976.

Bei HDTV waren da noch Einschränkungen vorhanden. Neben dem größeren Farbraum ist natürlich auch eine bessere Tondarstellung sehr wichtig für die Akzeptanz des neuen Systems. Im Ton wird ein kanalbasiertes System 22 plus 2 Lautsprecher empfohlen. Das immerse Fernseherlebnis kennt aber auch andere Tonwiedergaben.

Die Tests der EBU bezogen sich nun auf die Relevanz der einzelnen Parameter der Spezifikation. Nach dem Standard ITU-R 500 wird die Bildqualität bei subjektiven Tests in fünf Stufen bewertet. Bei der Betrachtung der Auflösung bewerteten die Testpersonen die höhere Auflösung mit einer sich ergebenden Verbesserung von einer halben Stufe, während die höhere Bildrate und die größere Dynamik mit je einer Stufe besser beurteilt wurden. Auch der größere Farbraum wurde mit einer Stufe besser bedacht, obwohl der Zuwachs des größeren Bereichs der Farben, vor allem im Cyan-Bereich, dies nicht erwarten ließ.

Die Auflösung allein spielt also nur eine untergeordnete Rolle im neuen Fernsehen UHDTV, die anderen Parameter bringen eine Verbesserung, vorausgesetzt sie werden übertragen und vom Display auch ausgewertet und dargestellt.

Bei der Produktion von UHD-1 erwartet man auf der Zeitachse bis 2020 Erfolge und dass zum Beispiel weniger Kameras in den Stadien notwendig werden.

Hans Hoffmann zum Schluss: „Keiner outet sich jetzt, schließlich war bei mancher Rundfunkanstalt das 3D-Erlebnis eine Warnung. Wichtig für die Standardisierung ist die Interoperabilität“.

Zusammenfassung des Statements der Diskussionsteilnehmer

Samsung:

  • Ein Angebot an Displays für den Wohnraum wird es bis 84 Zoll geben.

  • Die Kosten der Empfänger werden für UHD 65 Zoll bei 5000 Euro, für 55 Zoll bei 3500 Euro liegen.

  • Damit die Geräte zukunftssicher sind, wird eine Auslagerung der noch nicht fertigen Schnittstellen in eine „break-out-box“ vorgenommen. Damit wird eine schnelle Anpassung der Schnittstellen möglich.

  • HD hat 20 Jahre gedauert, bei UHD geht es hoffentlich schneller.

Sky:

  • Sky unterhält einen Demokanal mit Produktionen in UHD.

  • Wichtig ist auch an die zehnfach höhere Datenmenge zu denken: HD 0,83 Gbit/s, bei UHD 8,3 Gbit/s.

  • Auch Sky fordert nicht nur die höhere Auflösung.

  • Fußball ist die Killer-Applikation.

  • Bei den Produktionen im Sportbereich sind langsamere Schwenks bei HFR notwendig.

  • Es wird eine andere Nutzung des Bildschirms angestrebt, im unteren Bereich fast statische Bilder aus dem Stadion, darüber verschiedene Kamerapositionen sowie ein Fenster für Slow-Motion oder Wiederholungen.

  • Sky wird in den nächsten fünf Jahren einen UHD-Kanal bereitstellen, man ist sich aber sicher, dass dieses Format kein Massenmarkt wird.

SES-Astra:

  • Astra stellt einen Demokanal mit 24 Bildern/s zum Testen der Prototypen und für Messungen zur Verfügung.

  • Bei HD gab es zuerst nur einen Kanal, heute sind es 1700.

  • Die Displays sind 2014 wahrscheinlich genauso teuer wie HD heute.

  • Mit den Konsumer-Kameras kann der UHD-Bildschirm bereits heute genutzt werden.

EBU:

  • Die EBU sieht die Erweiterung des DVB-Standards mit HEVC.

  • Die Chips können zur Zeit einige Parameter nicht erfüllen, was sich aber in einigen Monaten ändern wird.

  • Interlaced muss sterben, die neue Norm wird 1080p50 oder sogar 1080p100 sein.

  • Die wichtigsten Komponenten sind verfügbar, die privaten Anstalten werden die Vorreiter sein, die öffentlich-rechtlichen machen Tests.

Harmonic:

  • Harmonic erwartet, dass die Technik heute mit 4-fach HD bedient wird, sich aber schrittweise weiterentwickelt und etwa zwei- bis drei Mal teurer sein wird.

  • Fünf Jahre vom Kino bis ins Wohnzimmer werden erwartet.

Moderator:

  • Wolfgang Tunze stellt fest, dass sich eine nachhaltige Entwicklung anbahnt.

Fazit der Veranstaltung

  • 4k bringt für den Zuschauer im Augenblick keine Vorteile, weil die Verbesserungen nicht über die Senderstrecke übertragen und signalisiert werden können.

  • Alle Beteiligten haben einen deutlichen Abstand zur Hysterie der ersten Tage entwickelt. Man ist sich einig, dass die Entwicklung von UHDTV noch dauert und die Einführung auch einige Jahre in Anspruch nehmen wird.

  • Viele Parameter müssen in den Standards der Ausstrahlung geändert werden, damit HDR, HFR, REC 2020 und der bessere Ton zum Zuschauer kommt.

  • Ein ehrliches Bekenntnis zu HDTV von Seiten der Rundfunkanstalten und damit auch eine mögliche bessere Qualität im heutigen System wäre erfolgversprechender, denn HDTV ist in der Qualität nicht am Ende.

  • Man hat den Eindruck, dass die Qualitätsmöglichkeiten absichtlich nicht ausgenutzt werden, um dem Hype 4k eine Chance zu geben.

  • Zu den Kosten von UHD-Produktionen wurden leider keine Angaben gemacht.

Prof. Dietrich Sauter


[1] SMPTE: www.smpte.org/featured-content/initial-report-uhdtv-ecosystem-study-group

[2] 4k der Unsinn unserer Zeit. www.fktg.org/node/5070

[3] BBC White Paper 169 und 209

[1] ARRI: H. Brendel, J. Steurer, Cinec 2012

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