آیا 4K و UHD اشاره به یک استاندارد دارند؟

طی سال‌های اخیر اصطلاح‌های 4K و UHD آنچنان با یکدیگر تلفیق شده‌اند که تولیدکنندگان تلویزیون، وبلاگ‌نویس‌ها و دیگر اشخاص گاهی آن‌ها را بعنوان جایگزین یکدیگر مورد استفاده قرار می‌دهند. اجازه دهید همینجا و همین حالا این مساله را روشن کنیم: 4K و UHD (Ultra HD یک چیز نیستند. درست است که از نظر مصرف‌کننده تفاوت چندانی میان این دو قابل مشاهده و درک نیست ولی بهتر است پیش از آنکه اوضاع از دست خارج شود (همانند گذشته که مصرف‌کنندگان با واژه‌ی HD Ready فریب خوردند)تفاوت این دو را مورد بررسی قرار دهیم.

ساده ترین راه بیان تفاوت میان 4K و UHD از این قرار است: 4K یک استاندارد تولید حرفه ای و سینمایی است در حالی که UHD  نمایش مصرفی و استاندارد پخش و ارائه (Broadcast) است. برای یافتن مبدا تلفیق این دو، اجازه دهید نگاهی داشته باشیم به تاریخچه هر دو اصطلاح.

اصطلاح 4K در حقیقت از ابتکارات سینمای دیجیتال (DCI) مشتق شده است. DCI کنسرسیومی متشکل از استودیوهای سینمایی است که مشخصات ویژه‌ای را برای تولید و پخش محتوای 4K بصورت استاندارد درآورده است. بنا بر این تعریف، 4K معادل رزولوشن 2160×4096 است که دقیقا دو برابر استاندارد قبلی برای ویرایش دیجیتال و پخش (2K – 2048×1080) محسوب می‌شود. همانگونه که مشاهده می‌کنید 4K بطور واضح اشاره به رزولوشن عمودی کمی فراتر از چهار هزار پیکسل دارد. البته استاندارد 4K فقط مربوط به رزولوشن نمی‌شود؛ این استاندارد علاوه بر این تعریفی از نحوه Encode کردن محتوای 4K را نیز با خود به همراه دارد. یک استریم 4K بنا بر تعریف DCI، با استفاده از کدک JPEG2000 فشرده‌سازی شده و توانایی داشتن بیت‌ریت حداکثری 250 مگابیت بر ثانیه و نیز 12 بیت عمق و کیفیت تصویر 4:4:4 را دارد.

تعریف Ultra HD و یا بطور خلاصه UHD اشاره به مرحله بعدی Full HD یعنی نام رسمی رزولوشن نمایش 1080×1920دارد. UHD این رزولوشن را دوبرابر کرده و به میزان 2160×3840 می‌رساند. نیاز به نبوغ خاصی نیست که متوجه شویم 3840 بسیار با چهار هزار فاصله دارد. تقریبا هر تلویزیون و یا نمایشگری که با عنوان 4K تبلیغ می‌شود در حقیقت UHD است. تعداد محدودی پنل با رزولوشن 2160×4096 (با نسبت تصویر 1.9:1) نیز ارائه شده است ولی اکثریت این نمایشگرها در اصل 2160×3840 (با نسبت تصویر 1.78:1) هستند. در صورتی که یک محتوای 4K را بر روی یکی از این نمایشگرهای به اصطلاح "4K" اجرا کنید در سمت راست و چپ تصویر با نوار مشکلی مواجه خواهید شد. در حال حاضر مشخصات و جزئیاتی از نحوه Encode شدن محتوای UHD در دست نیست (که اتفاقا بنا بر همین دلیل تقریبا هیچ محتوای UHD نیز در عالم واقع وجود ندارد) اما این مساله که چنین محتوایی کیفیتی معادل 4K DCI را داشته باشد صحیح نمی‌نماید.

چرا 2160p نه؟

چنین نیست که تولیدکنندگان تلویزیون از تفاوت موجود میان 4K و UHD اطلاع نداشته باشند ولی بنا بر دلایل بازاریابی به نظر می‌رسد آن‌ها ترجیح می‌دهند از همان عبارت 4K استفاده کنند. البته برخی از تولیدکنندگان برای عدم تداخل با 4K DCI از عبارت 4K UHD بهره می‌برند ولی بقیه آن‌ها به سادگی همان 4K را انتخاب می‌کنند. اگر بخواهیم منصفانه نگاه کنیم، UHD در حقیقت به دو شاخه تقسیم شده است؛ یکی رزولوشن 2160× 3840 و دیگری، گام افزایشی بعدی4320×7680 نیز UHD نامیده می‌شود. بنابراین بطور منصفانه، استفاده از عبارات 4K UHD و 8K UHD برای اشاره به این دو نوع از UHD صحیح است؛ اما اگر بخواهیم با دقت بیشتری صحت این نام گذاری را مورد بررسی قرار دهیم باید 8K UHD را تغییر نام داده و (QUHD (Quad Ultra HD بنامیم.

در حالت ایده‌آل، برای بدست آوردن نوعی استاندارد سازی، تولیدکنندگان تلویزیون و مانیتور باید استفاده از لغت 4K را رها کرده و 2160p را جایگزین آن کنند. رزولوشن نمایش و پخش، همیشه به تفکیک‌پذیری از محور عمودی آن اشاره داشته است که در این میان حرف i کوتاه شده‌ی interlacing به معنی نادیده گرفتن هر خط افقی اضافی است و در مقابل، p نیز به نمایندگی از کلمه‌ی progressive scan و به معنی عدم نادیده گرفتن خط‌های افقی اضافی است. نمونه‌های زیادی وجود دارد که از این شیوه نام‌گذاری بهره می‌برند؛ 576i (PAL) ،480i (NTSC) ،576p (DVD) ،720p ،1080i ،1080p و غیره.