Přenos obrazu v kvalitě 8K pomocí PC

V rámci mezinárodní konference TNC16, která se tento rok konala v Praze, bylo představeno i několik ukázek práce našich kolegů z CESNETu. Rádi bychom je v následujících několika příspěvcích na blogu představili.

 

Ve spolupráci s kolegy z polského PSNC centra CESNET demonstroval živý přenos 8K videa za pomoci běžné herní PC platformy. Živý přenos proběhl z Poznaně do místa konference v Praze a byl realizován pomocí námi vyvíjeného open source nástroje UltraGrid.

schema

DSC_0581

Na rozdíl od tradičních médií byl přenášen obraz v rozlišení, jež se vyrovná schopnostem lidského zraku.

schéma datových toků

Na obrázku odpovídají datové toky komprimovanému videu.

Vysoké rozlišení videa znamená i mnohem větší objem dat pro přenos, než je běžné a to přináší celou řadu technických výzev.  Nekomprimované video v rozlišení 8K (7680×4320) při 60 snímcích za sekundu má datový tok téměř 30 Gb/s. Současná herní PC již zpracování takového datového toku umožňují.

Nejnovější grafické karty přinášejí dostatečný výkon k tomu, že lze 8K video komprimovat v reálném čase se snímkovou frekvencí 60 snímků za sekundu pomocí vysoce optimalizovaného kodeku GPUJPEG, který je součástí nástroje UltraGrid. Za pomoci komprese a zpracování obrazu pomocí grafických procesorů a vyspělých algoritmů lze realizovat i tak náročný přenos v prostředí dnes již běžně dostupných počítačových sítích.

Vzhledem k omezenému rozlišení lidského zraku se technologie 8K, neboli ultra-high-definition video, momentálně považuje za poslední krok ve vývoji pro televizní a kinematografické aplikace. 8K standard předvedly společnosti NHK a BBC na Letních olympijských hrách 2012 v Londýně a během Mistrovství světa ve fotbalu 2014 v Brazílii, kde se pro přenos z vybraných stadionů využíval specializovaný, zakázkový hardware a vyhrazené optické sítě. Formát je nyní standardizovaný a jeho uplatnění v běžné produkci se očekává kolem roku 2020.

V současné době se UltraGrid prakticky využívá například pro živé přenosy operačních zákroků na lékařské konference nebo ve fakultních nemocnicích pro rutinní výcviku mediků. Přenosy ve vysoké kvalitě a s nízkým zpožděním nacházejí uplatnění ve výuce i v řadě jiných oblastí jako je například mikrobiologie. UltraGrid je s úspěchem používán i v řadě uměleckých oborů ať už se jedná o distribuovaná hudební nebo taneční představení nebo restaurování a postprodukci filmového materiálu.

UltraGrid je open source nástroj a proto není jeho využívání omezeno jen na vědeckou a neziskovou sféru. Jeho nasazení není ani nijak vysoce finančně náročné, protože využívá běžně dostupné HW a SW prostředky.

Miloš Liška

Tweet about this on TwitterShare on FacebookShare on Google+Share on LinkedInEmail this to someonePrint this page