IBC2006: NHK und Partner zeigen Ultra High Definition
Erstmals hatte der japanische Broadcaster das von ihm und einigen japanischen Unternehmen entwickelte Ultra High Definition zur NAB2006 außerhalb des Ursprungslandes gezeigt. Nun bauten die Tüftler ihr Ultra-HD-Kino während der IBC erneut auf und zeigten das Videoverfahren mit 7.680 x 4.320 Bildpunkten und die dahinter stehende Technologie.
Dass mit HD in der Videotechnik noch lange nicht das Ende der Fahnenstange erreicht ist, sondern dass jenseits von HD noch weitere Auflösungsstufen warten, das zeigte der japanische Staats-Broadcaster NHK der Branche erstmals während der NAB2006 auf ausländischem Boden unter dem Stichwort Ultra High Definition. Nun gaben die japanischen Entwickler während der IBC2006 auch ein Gastspiel in Europa.
NHK verfügt unter anderem über eine große Forschungs- und Entwicklungsabteilung, die im engen Zusammenspiel mit den japanischen Herstellern neue Technologien erfindet, ausprobiert und deren Umsetzung in die Praxis anregt. So kam auch der Anstoß für Ultra-HD von NHK und die Hersteller Ikegami, Fujinon, Astro und JVC wirkten daran mit. Auf der Basis von gemeinsam entwickelten Geräten demonstrierten NHK und die genannten Hersteller während der Messe mit Live-Bildern und mit einer Beispielproduktion, die in einem Kino und auf verschiedenen Displays gezeigt wurde, den aktuellen Entwicklungssstand.
Um es gleich vorweg zu nehmen; Das System hat durchaus noch klar erkennbare Schwachstellen, zudem ist der Aufwand für Aufnahme und Vorführung enorm, aber die Bilder, die man im Ultra-HD-Kino sehen konnte, zeigten einen ziemlich weit fortgeschrittenen Entwicklungsstand mit absolut beeindruckenden Bildern, wie man sie in dieser Form noch nie zu sehen bekam. Dass es hinter dem HD-Horizont weitergeht, das führt die NHK-Vorführung plastisch vor Augen.
Ultra-HD arbeitet mit einer Auflösung von 7.680 x 4.320 Bildpunkten, das entspricht in vertikaler und horizontaler Richtung dem vierfachen der aktuellen HD-Auflösung von 1920 x 1080. Die Bildrate liegt bei 60 Vollbildern, die progressiv dargestellt werden, die Farbtiefe bei 10 Bit. Um die bei diesen Eckdaten anfallenden, enormen Datenmengen verarbeiten zu können, kommt eine Parallel-Architektur zum Einsatz: Das Bildsignal wird von der Kamera in Form von 16 HD-SDI-Signalen ausgegeben.
Die Kamera nutzt drei CMOS-Sensoren mit der halben Zeilenzahl des Systems, also mit jeweils 2.160 Zeilen, um das Bild in Form von RGB-Farbauszügen zu erfassen. Ein vierter Sensor, der gegenüber den anderen um ein halbes Pixel diagonal versetzt ist, erfasst einen zweiten Grünauszug. Diese vier Signale ergeben zusammen 4.320 Zeilen Auflösung, Der Kamerakopf gibt dieses Signal in Form von 16 HD-SDI-Signalen aus. Die könnte man direkt mit 16 HD-Diskrecordern aufzeichnen, was allerdings recht unhandlich wäre. Um das Handling etwas zu vereinfachen und das Signal auch über längere Strecken übertragen zu können, haben NHK und Astro ein Glasfaser-Übertragungssystem entwickelt, das die 16 HD-SDI-Signale einem Multiplexing unterzieht und sie dann im WDM-Verfahren mit einer Datenrate von insgesamt 24 Gbps überträgt. Ein solches System setzte NHK während der IBC zwischen Kamera und CCU ein. Aufgezeichnet wird dann mit zwei synchron laufenden 8K-Diskrecordern des Typs UDR-20S/20E. Auch bei der Wiedergabe müssen diese Diskrecorder natürlich wieder synchron laufen.
Als passenden Ton zu den damit möglichen, beeindruckenden Bildern konzipierten die Ingenieure von NHK einen 22.2-Surround-Ton, der mit drei vertikal übereinander geschichteten Lautsprecher-Anordnungen vorgeführt wird.
Bei der Projektion wird die Auflösung von 7.680 x 4.320 Bildpunkten auf der Leinwand durch zwei Projektoren erreicht, zwischen denen das RGB- und das zusätzliche Grünsignal paarweise aufgeteilt sind. Das zweite Grünsignal wird mit dem gleichen Offset dargestellt, wie es von dem zusätzlichen Sensor in der Kamera erfasst wurde. Die Projektionsaufgabe übernehmen im Ultra-HD-Kino zwei spezielle LCD-Projektoren von JVC.
Die beiden momentan existierenden Ultra-HD-Kameras und die zugehörigen CCUs hat Ikegami nach Vorgaben von NHK entwickelt, die speziell für diesen Zweck hergestellten 5fach-Zoom-Objektive und die Strahlenteiler kommen von Fujinon.
Im Rahmen der Demonstration wurde unkomprimiertes Material gezeigt. Um das System etwas mobiler und einfacher handhaben zu können, oder auch die Archivierung zu erleichtern, könnte man aber Kompressionsverfahren einsetzen, merkten NHK-Ingenieure auf Anfrage an. Die mögliche Markteinführung von Ultra-HD auf breiterer Basis halten die NHK-Ingenieuren in etwa 20 Jahren für möglich.
Seine Premiere hatte Ultra-HD während der Expo in Japan erlebt, zur NAB2006 wurde das System erstmals außerhalb von Japan vorgeführt, nun ist es erstmals in Europa zu sehen.
