‘El Libro Blanco de UHD Spain’: la “biblia” de la Ultra Alta Definición en español

José Manuel Menéndez, catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid y director de la Cátedra RTVE – UPM, ha presentado en el arranque de la séptima edición de la 4K-HDR Summit en Málaga el Libro Blanco de UHD Spain 2021.

Editado por UHD Espagne, esta publicación es fruto de la aportación de las empresas integradas en la asociación que plantea las nuevas tecnologías vinculadas a la televisión digital y, en particular, a la Ultra Alta Definición. Los plazos para la realización de la primera edición han venido marcados por el arranque de la asociación en enero de este año y la 4K-HDR Summit que se abre hoy en el Polo de Contenidos Digitales en Málaga.

Se trata de un documento participativo, con contribuciones de los socios de UHD Spain y de los diferentes grupos de trabajo que desarrollan su actividad en el marco de la asociación.

El libro recoge las experiencias previas en el despliegue de señales UHD en España, aportando también nociones técnicas sobre la captación de vídeo, codificación de audio y vídeo, y el impacto del Alto Rango Dinámico (HDR). Además recoge algunas de las primeras experiencias llevadas a cabo en cuanto a recepción de señales UHD.

Menéndez ha destacado que el Libro Blanco “no aspira a ser un manual técnico de referencia exhaustivo, dado que ya existen otros textos muy completos en este sentido” sino que pretende compartir experiencias de trabajo, facilitar e trabajo con UHD, publicar resultados de las pruebas y pilotos de los grupos de trabajo, fomentar el aprendizaje y fomentar la interoperabilidad y el intercambio de contenidos de señal. Además, la publicación se perfila como una fuente de información para futuras actividades de regulación y armonización”.

En su primer capítulo se plantean los elementos introducidos por la UHD como el incremento en la resolución de las imágenes en múltiplos de la resolución FHD: se propone trabajar con señal 4K (que implica el doble de filas y de columnas que la señal FHD, es decir, 3840 columnas × 2160 líneas), formato también conocido como UHD-1; o con señal 8K (cuatro veces más filas y columnas que FHD, es decir, 7680 columnas × 4320 líneas), formato conocido como UHD-2, manteniendo siempre la relación de aspecto de 16/9. Con ello, se aporta mayor nivel de detalle en los objetos capturados en la escena.
Además, se destaca el uso de un formato progresivo, frente al tradicional entrelazado, que permite una mejor descripción del movimiento de los objetos en la escena.

Al mismo tiempo, contempla el uso de frecuencias de refresco de cuadro de imagen más altas HFR, lo cual, unido al formato progresivo, facilita que, con presentación en grandes pantallas y a distancias cortas de las misma, la percepción subjetiva de movimiento de los objetos se mejore.

En lo que a codificación se refiere, la UHD codifica con un mínimo de 10 bits, admitiéndose trabajar también a 12. Esta mayor profundidad de bits/píxel (denominada alta profundidad de bits/píxel – High Bit Depth – HBD) supone una mejor capacidad para describir las texturas y superficies de suave variación en los objetos de la escena.

Se contempla el uso de alto rango dinámico (High Dynamic Range – HDR), intentando ofrecer imágenes con contrastes de claro a oscuro más similares a lo que percibe el ojo humano en la realidad, y evitando los problemas conocidos como branding cuando no se trabaja según el modelo de Barten. Este aspecto se facilita por la posibilidad de las pantallas actuales de ofrecer mayores contrastes.

En su capítulo 2 el Libro incluye las principales conclusiones de pilotos realizados por la Cátedra RTVE en la UPM, Cellnex, Axión, Televisión Castilla-La Mancha e Hispasat.

La publicación en el capítulo 3 se detiene en la bassin versant, repasando problemas en la pérdida de definición en los bordes de las lentes empleadas para UHD y se concluyen límites recomendados para aperturas de iris en función del sensor utilizado.

Por otro lado, aborda los sistemas de audio de nueva generación (NGA) planteando aspectos como audio inmersivo, personalización, accesibilidad, consistencia, distribución y reproducción flexible.

El capítulo 5 plantea las experiencias llevada a cabo comentando los criterios de calidad que se siguen en las pruebas UHD analizando las métricas subjetivas y objetivas, y se detallan las métricas objetivas en pruebas de codificación (PSNR, SSIM y VMAF). También aborda los compresores mezzanine más empleados, sus requisitos, así como nuevas generaciones que se están ofreciendo como JPEG2K, JPEG-XS, HEVC Intra…

Plan de pruebas

El Libro detalla el plan de pruebas que se va a llevar a cabo con un conjunto de 12 secuencias aportadas por los socios dela UHD Spain y seleccionadas para que cubran el espacio de complejidades SI-TI.

Uno de los capítulos clave de la publicación es el capítulo 6 dedicado al Alto Rango Dinámico describiendo las diferentes curvas y formatos HDR actuales (con y sin metadatos, estáticos y dinámicos). También recoge comentarios sobre la experiencia de los socios de UHD Spain llevadas a cabo con HDR, problemas, ventajas e inconvenientes en lo que a tasa binaria, gestión de color y compatibilidad SDR y HDR.

El último capítulo de El Libro Blanco de UHD Spain se recogen los valores obtenidos en las pruebas de recepción de señal UHD recibidas vía DVB-T2 y DVB-S2, comparando estos resultados con la normativa vigente actual sobre ICT, desplegando un sistema de distribución de señal ICT con equipamiento real simulando un edificio de cinco plantas.

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