Od března 2023 zavádí EU nová pravidla energetické účinnosti, která by mohla účinně zakázat prodej energeticky hladových televizních přijímačů. Jsou to převážně přijímače 8K a některé 4K u nichž příkon přesáhne povolené hranice energetické účinnosti.  A má vůbec nastupující standard Ultra HD druhé generace (zkráceně 8K) s více jak 33 milióny obrazových bodů naději se prosadit?

V praxi to bude znamenat, že u dnes obecně považovaných menších obrazovek o úhlopříčce 45“ (115 cm) by příkon měl být pod 60 W a u dnes již považovaných za větší s úhlopříčkou 65“ (165 cm) by neměl překročit 111 W. To zhruba odpovídá mezní hodnotě efektivní energetické účinnosti EEI=0,9. Dosud tato hodnota byla 1,1 s tím, že u displejů OLED bylo možno při splnění dalších podmínek u výpočtu použít korekční faktor, který také odpadá. Výpočtem EEI a energetickými štítky jsme se zabývali v našem minulém článku

Jak se měří energetická náročnost TV? Dá se věřit energetickým štítkům?

Dodržení těchto zpřísněných limitů při uvádění televizorů na evropský trh bude, pokud budeme vycházet z údajů stávajících modelů z roku 2022, obvykle zařazených do energeticky nejhorší třídy G, pro mnohé výrobce složité. Pokud bude tento limit požadován i u modelů se zpracováním vysokého dynamického rozsahu (HDR), který z principu musí být vyšší než u standardního rozsahu (SDR), dojde určitě k dočasnému omezení nabídky na trhu. Dobrou zprávou je, že přijímače, které byly, případně budou do konce února, uvedeny na trh, jsou posuzovány podle limitů zavedených před 2 lety.

Mohou energetická nařízení EU omezit lepší divácký zážitek?

K této problematice, která se týká zejména 8K velkých (a odpovídajícím způsobem drahých) TV přijímačů, se rozvinula široká diskuze. Dokonce vyústila i v otázku, zda nejvyšší 8K UHDTV jako takový nezanikne dříve než se stačil etablovat. Minulý týden proběhl v rámci online komunity při veletrhu IBC (zářijové setkání provozovatelů mediální zábavy a technologického průmyslu) webinář s názvem „Obsah 8K – mrtvý nebo stále živý?“ Na předložená témata a otázky: „Kreativita při výrobě v 8K“; „Obchodní modely a návratnost investic při dodávce obsahu ve 4K a 8K“; „Jaké jsou příležitosti pro 8K ve sportu, v přírodě a dalších prostředích?“; „Reakce dodavatelů technologií, kteří poskytují nástroje pro celý dodavatelský řetězec obsahu v 8K“; „Jaký dopad bude mít legislativa EU na vzrůstající poptávku po 8K obrazovkách na spotřebitele?“;, se pokusili reagovat Ian Nock, konzultant, který začínal svou kariéru v BBC a Prashant Chothani, zakladatel prvního 4K HDR kanálu o cestování Travelxp, globálně distribuovaného ve více jak 110 zemích a k dispozici i na kanálech FAST nebo SVOD službách.

Kreativní výroba UHDTV obsahu v 8K

Prvotním problémem většího rozšíření lineární i nelineární distribuce 8K je nedostatek nativního obsahu tedy obsahu snímaného, zpracovaného a k distribuci připraveného v rozlišení 7680×4320, což je 16ti násobek dnes stále ještě nejběžnějšího FullHD (FHD 1080p). Technologie výroby zobrazovacích panelů, dnes založených na tekutých krystalech (LCD s podsvícením LED) předběhla tak reálné možnosti televizní výroby 8K a její distribuce divákům. Výrobci televizorů se několik let snaží tento nedostatek divákům nahradit umělou interpolací – upscalingem – nižšího rozlišení na vyšší.

Na tomto místě je nutno se vrátit do doby zavádění 4K. Materiálu také byl nedostatek a zejména v lineárním prostředí, které se hůře adaptuje na měnící se podmínky, tak 4K filmy začaly nabízet nelineární služby přes streaming, avšak na internetových linkách s pomalou rychlostí a to moc lidí nenadchlo. Navíc rozlišení samo o sobě není pro konzumenta rozhodující pro hodnocení jeho zážitku. Jak ukázaly zkušenosti s cestovatelským kanálem Travelxp, diváci ocení přidanou hodnotu s HDR, snímkovou frekvencí 50p, případně s rozšířeným barevným gamutem (WCG). Vysoké rozlišení se stalo jen takovým jednoduchým zaklínadlem obchodníků, kteří využili běžný názor neinformovaného diváka, že když tam je vyšší hodnota rozlišení, tak to musí být lepší (a dražší).

Kvalita, komprese a rozlišeni

Především pro dosažení technické kvality výsledného programu je nutno snímat scénu v nejvyšší kvalitě a připravit ji v této kvalitě pro následnou distribuci, uvedl na webináři Ian Nock. Je to přenos informací a dat jak v rámci studiové výroby, tak i na další cestě k divákovi. A po té cestě nemohu přesouvat původní mnoha gigabytová data – musí být komprimována. Podstatnou otázkou je, jakou použiji kompresi. Na jakou úroveň až půjdu, abych nakonec na 4K obrazovce, která je poslední částí celého řetězu, nakonec neměl celý obsah zkomprimovaný na jeden čtvercový pixel.

Pro efektivní rozlišení je důležité mít sladěný celý proces zpracování, do kterého bych měl zahrnout i vliv prostorového a časového rozlišení. Pozadí scény bývá téměř neměnné a jeho ostrost nemusí dosahovat až 8K, popředí se mění a musí být ostré. Zachycuje pohyb, kde rozhoduje vyšší snímková rychlost. Výsledek na displeji už nebude limitem. Samozřejmě, že by bylo ideální dodat až na konec celé cesty to nejlepší video o 48 Mb/sek, ale při použití vhodných kompresních algoritmů, je možno tento pocit vytvořit. Pro technické fandy uvádím odkaz na článek o všestranném video kodeku (VVC), který pracuje s časovým a prostorovým rozlišením.

HEVC má nástupce: kodek VVC Nové kódování videa schválil DVB

Dnes je komprimovaný obsah v důsledku excelentní matematiky nakonec zobrazen zpětně způsobem, že jeden velký pixel se nakonec zase předělává na celou řádku malých.

Dnešní průměrný divák stejně nic nepozná. Stále sedí na sedačce před televizorem v navyklé vzdálenosti 2,5 – 3m z dob analogové televize. Psychologicky na něj působí, že od stále se zvětšující obrazovky v jeho obývacím pokoji už je, tak jako tak, stále blíž. A neuvědomuje si, nebo neví, že při rozlišení 33 milionů pixelů by měl sledovat program ze vzdálenosti tak půl metru, aby vůbec ty jemné detaily mezi jednotlivými vyzařujícími pixely dokázal rozlišit na panelu o rozměrech přibližně 1,9 x 1,0 m.

Obchodní modely a návratnost investic

Podle známého pravidla „Obsah je král“ neznamená vyšší technická kvalita pro běžného spotřebitele vyšší informační hodnotu za kterou je ochoten platit. Náklady na investice a výrobu pro vysílatele jsou základním faktorem jeho obchodního modelu. A když bude signál v SD, HD, FHD, 4K nebo dokonce 8K, tak to příjmy nezvýší. To se týká především volných lineárních kanálů šířených tradiční cestou buď přes satelit nebo po zemi. Placené a nelineární služby na předplatitelské bázi SVOD mohou nabídnout o něco víc, podle poptávky klientů. Takže na začátku stačilo investovat do prvotní kvality a pak čekat, až se přizpůsobí distribuce. Ve 4K s doprovodným HDR začaly působit velké společnosti se zásobou obsahu současně s rozvojem širokopásmových sítí po internetu. Odpadla tím nutnost navrhnout, vyrobit a případně distribuovat svým klientům set-top boxy pro příjem ze satelitu. Postupně se 4K vysílání dostává i na satelity, když TV přijímače jsou dnes prakticky univerzálně opatřeny satelitními tunery. Avšak regionálně omezené podle převažujícího druhu kryptování a obsahově zaměřené převážně na sport.

V 8K je situace složitější, nejenom kvůli vysokým nákladům, ale i vysokým datovým objemům na úložištích a nutným bitovým rychlostem. Zpracování zabere také více času, a i energetická náročnost je mnohem vyšší ve srovnání s běžně distribuovaným programem. UHDTV v 8K je dlouhodobě na satelitu kanál japonské NHK s obsahem vyráběným a zpracovaným kompletně v 8K, od podzimu minulého roku je v Evropě jediný 8K volně přístupný experimentální promo kanál na satelitu TurkSat.

Prahu snímanou v 8K najdete v jednohodinovém pořadu japonské televize NHK na satelitu (zdroj: www.nhk.or.jp/bs4k8k/eng/programs/ )

Přirozenou snahou je dostat vlastní obsah kamkoli je to možno a jakýmkoli způsobem. Pokud se najde vhodný způsob, podle Prashanta Chothani, jsou připraveni i na streamování obsahu v 8K.

Reakce dodavatelů technologií a dopad legislativy EU na obchod s displeji 8K

Obecný trend v Evropě je 4K UHD s HDR, které postupně nahradí stávající všeobecně rozšířený standard HD. Zařízení pro produkci ve 4K jsou již k dispozici, problémem je prozatím poměr cena/výkon u kvalitních objektivů, které na kvalitu mají zásadní význam.  Povzbuzením bude rozšíření nových kompresních metod (DVB schválené kodeky VVC, AWS a připravený AV1), které budou oproti stávajícím bitově úspornější.

UHDTV 8K je stále ještě v počátcích svého rozvoje. Jsou to jedině právě výrobci televizorů, kteří nabízejí přijímače s tímto rozlišením. Na našem trhu v současné době jsou zastoupeny 4 značky, Samsung, LG, TCL a Sony s podporou různých standardů HDR a panely 65“ – 85“ s různě vylepšenou základní technologií LCD, avšak se spotřebou převyšující nově požadované hodnoty příkonu.

Předpisový rámec EU svou regulací spotřeby tak vyzývá výrobce, aby byli efektivnější a zvyšovali účinnost svých displejů. Tato výzva je tady po léta, již 20 roků. Výrobci vysavačů také za ta léta přešli od 3 kW výrobků k dnešním energeticky efektivnějším. To samé se očekává i od výrobců TV, kteří podle mínění Iana Nocka dosud proto neudělali dost. A nyní nadešel čas, aby to udělali lépe. Je správné, že pokud jejich displeje nebudou splňovat stanovená kritéria, tak povolení dovozu bude odňato. Je sice nutno vzít v úvahu, že v době, kdy se zařízení navrhovala, tak podmínka energetické účinnosti nebyla podstatná, a tak trh byl zaplaven LCD televizemi s LED podsvícením. Ve skutečnosti pracují jako svítící displeje. Tyto diody vyzařují světlo, které se však šíří všesměrově. A tak vlastně vyhazují energii bez užitku. Jsou ovšem typy displejů, jejichž svítivost a intenzitu barev je možno regulovat, a tak být efektivnější. K tomu existuje spousta dalších technik, jak zónově nebo cíleně upravit svítivost těchto diod. Výrobci by se měli zaměřit na nové energeticky účinné techniky displejů. Kromě toho například je možné světlo optickou čočkou směrovat, vyloučit zbytečné svícení do stran a dozadu panelu a tím dále zvětšovat účinnost. To je správný směr technologického pokroku, který zajistí výrobcům přízeň spotřebitelů. Příští rok uvidíme, která energeticky úsporná technologie displejů se uplatní.

Že by první reakce výrobců?

Pro modelový rok 2023 firma Samsung zavádí novou řadu obrazovek QD-OLED 2023 s kvantovými tečkami v podobě nanokrystalů, která má splňovat nové energetické limity EU. Zlepšení spotřeby energie dosahuje pomocí nových samosvítících zdrojových materiálů optimalizovaných řídícími procesy. Udávají, že 65 těchto televizních panelů sníží uhlíkovou stopu CO2 přibližně o 14,5 kg za rok ve srovnání s 2022. Ale o tom zase až jindy.

A jak by se měli zachovat lidé?

I když na všechny otázky zadané v úvodu webináře nezazněla odpověď, tak alespoň malé poučení při výběru televizoru pro čtenáře. Oprostit se od čísel a zaměřit se na kvalitu. V podstatě člověk dnes nakupuje podle velkých čísel 4K, 8K (a v budoucnu možná i 16K), ale měl by nakupovat podle kvality. A také to neznamená, že čím větší a dražší displej, tím lepší. Důležitá pro budoucnost je možnost zpracování HDR a WCG (barevný prostor) a nižší hodnoty příkonu.

Úvodní foto: Samsung