Uzun vadeli cihaz ararken, videoların yapısını bilmemiz lazım. Ne izlediğimizi bilmeden cihazları bilemeyiz.
Örnek: 9 GB boyutunda bir 4K video için MediaInfo programının verdiği bilgiler:
Kodlama - HEVC (High Efficiency Video Coding)
Biçim Profili - Main 10@L5@Main
HDR biçimi - SMPTE ST 2086, HDR10 compatible
Bit oranı - 5139 kb/s
Genişlik - 3840 piksel
Yükseklik - 2160 piksel
Kare hızı - 23.976 FPS
Renk alanı - YUV
Krom altörnekleme - 4:2:0
Bit derinliği - 10 bit
Ekran parlaklığını elden geçirme : min: 0.0001 cd/m2, max: 1000 cd/m2
En Fazla İçerik Işık Seviyesi : 1289 cd/m2
En Fazla Kare-Ortalama Işık Seviyesi : 364 cd/m2
Birden fazla parametrenin olduğu görülsün diye aktardım.
Kodlama HEVC, AVC, AV1,vs, değişebilir. Uzun vadeli cihaz, güncel ve çok sayıda kodlamayı desteklemeli.
Biçim profilinde her kodlama tipinin farklı profilleri vardır (HDR'de de görüleceği üzere) - Uzun vadeli cihaz olabildiğince çok profili desteklemeli.
HDR biçiminde görülen "SMPTE ST 2086" standardı HDR10 profilidir. Statik metadata söz konusudur, yani bütün video boyunca sabit ayarlar vardır: En Fazla İçerik Işık Seviyesi gibi, En Fazla Kare-Ortalama Işık Seviyesi gibi... HDR10, HDR konusunda giriş seviyesi olmaktadır. HDR10'a bütün 4K HDR cihazlarda destek vardır.
HDR, High Dynamic Range'in kısaltmasıdır. Yüksek Dinamik Aralık, standart dinamik aralığın (SDR) genişletilmesi, kontrastın geliştirilmesidir kısaca. SMPTE ise Society of Motion Picture and Television Engineers'in kısaltmasıdır.
"SMPTE ST 2094" standardıyla yeni HDR profilleri oluşmuştur. Bunlarda dinamik metadata söz konusudur, yani sahneden sahneye değişebilen ayarlar vardır. Birkaç farklı uygulaması vardır: Dolby Vision (ST 2094-10), Philips (ST 2094-20), Technicolor (ST 2094-30), Samsung HDR10+ (ST 2094-40) gibi... Bunlara her 4K HDR cihazda destek yoktur, cihazın çipine ilgili lisansın tanımlanmış olması gerekir. Bir 4K HDR video, tek bir HDR tekniğiyle kodlanabileceği gibi, hepsiyle birden de kodlanabilir. Bu konuda en kaliteli teknik, renk ve kontrast iyileştirmede en başarılı olanı Dolby Vision. Uzun vadeli cihazın olabildiğince çok HDR lisansı olmalı, en önemlisi Dolby Vision.
Bit oranı kısmındaki 5139 kilobit/saniye, 4K için çok düşük bir değer, bugün HD yayınlarda karşılaşılan bir veri akışı hızı bu. TRT 4K yayınında bunun 5 katı fazla akış var, 25 megabit/saniye civarında... 4K-bluray filmlerde karşılaşılan hız 70-80 megabit/saniye bandında. Uzun vadeli cihazda, yoğun veri akışlarını rahatça yapabilecek güçlü mikroişlemciler, bellek ve depolama olmak zorunda. 4 çekirdekten az işlemcili cihazlar çok kısa vadelidir mesela.
Genişlik - 3840 piksel, Yükseklik - 2160 piksel, 3840 ile 2160'ı çarparsanız bir 4K videoda 8.3 milyon piksel olduğu sonucuna varırsınız. Bir Full HD videoda olandan 4 kat fazla piksel vardır. Bu kadar fazla pikselin varlığında, detayları algılamak için en az 55 inçlik geniş bir ekran gerekir. 65 inç en uygunudur. 55 inçten küçük ekranlarda bir HD video ile olan farkları algılanamayacaktır.
Kare hızı - Kare oranı da diyoruz buna. 1 saniyelik videonun içerdiği kare sayısıdır. Avrupa'da 25, Amerika'da ise 23.976 veya 29.976 karedir. Yani bir Türkçe TV'deki 1 saniyelik videodan 25 fotoğraf karesini çıkarabilirsiniz (VirtualDub gibi bir yazılımla). TV'lerdeki "refresh rate-tazelenme oranı" ise ekranın 1 saniyedeki yenilenme sayısıdır. Hertz birimiyle ifade edilen bir frekanstır, saniyelik devirdir. Ekrandaki tazelenme oranı, video kare oranını karşılamak zorundadır, 60 FPS'lik bir 4K yayın için minimum 60 Hz'lik ekran şarttır mesela. Avrupa için 25-50-75-100 Hz, Amerika için 30-60-90-120 Hz şeklinde giden tazelenme oranlarına sahip TV'ler üretilmektedir, bunun nedeni de bu kare oranlarındaki (PAL-NTSC standartları) farklılıklardır. TRT 4K'dakı kare oranı 50 FPS'dir ve minimum 50 Hz panel gerekmektedir. Grafik işlemcisi, yayın için gerekli kodlama ve biçim profili desteğine sahipse, görüntüyü normal şekilde-50 kare olarak panele iletir ancak panel kendisini saniyede 50 kere yenileyemezse yayın da düzgünce izlenemez.
Renk alanı - YUV. Bu konuda şu linkten detaylı bilgi edinilebilir: http://muratdemirci.com.tr/post/Renkuzayi
Krom altörnekleme kısmındaki 4:2:0 formatı bütün uydu ve internet yayınlarında, bütün cihazlarda standarttır, renk örneklemesi de diyoruz buna. 4:2:2 örneklemesi ise tüketiciye, vatandaşa yönelik değildir. 4:2:2 örneklemesi (+Videoda yüksek bir bit oranı ve 10 bit renk derinliği de kullanılarak), olay yerinden kanal merkezine maksimum kalitede görüntü iletmek için kullanılıyor. Kanal operatörleri bunları işliyor. Kanal logosu, altyazı, vs ekleniyor, bit oranını düşürerek, örneklemeyi 4:2:0'a düşürerek, bizim izlediğimiz ana yayını oluşturuyor.
Bit derinliği'ne renk derinliği de diyoruz. Bilişim dünyasında her şey 0 ve 1'in kombinasyonları. 10 bit derinlikle kastedilen şey, 0 ve 1'den oluşan 10 haneli değerler, yani 0000000000-1111111111 arası... Kırmızı, yeşil ve mavi renkler için, 2 üzeri 10 yani 1024 türev oluşturulur. Toplamda 1024x1024x1024=yaklaşık 1 milyar farklı renk üretilebilir.
8 bit derinlik ise "00000000-11111111 arası" anlamında. Kırmızı, yeşil ve mavi renklerin her birinin 2 üzeri 8=256 türevi, toplamda ise 256x256x256=yaklaşık 16 milyon farklı renk üretilebilir. Aradaki fark net şekilde ortada.
HDR ve 10 bit birbiriyle özdeşleşmiştir. HDR, 8 bit renk derinliğinde de uygulanabiliyor elbette. 8 bit HDR'ler alışkın olduğumuz 8 bit SDR'lere göre daha iyi olsalar da, sonuç olarak 4K videolarda görüntü iyileştirmeye katkısı sınırlı. 4K-10 bit-HDR üçlüsü maksimum görüntü kalitesini vaat eder.
Video anatomisi kabaca böyle.
*************************************************************************************************
Videoların/Yayınların/Verilerin ya internetten ya da uydudan iletildiğini (ya da CD-DVD-bluray gibi saklama ortamlarına kaydedilerek satıldığını) herkes bilir.
Uydudan iletim ile internetten iletim, özünde aynı şey: Paketlenmiş (modüle edilmiş) verilerin transferi. Bir uydu taşıyıcısından ("transponder") yansıtılan sinyaller içinde taşınan paketlenmiş veriler var... Telefon hatlarındaki ADSL-VDSL sinyalleri içinde taşınan paketlenmiş veriler var... Bunları bir ADSL/VDSL MoDem ("MOdülasyon-DEModülasyon") veya bir uydu cihazının içindeki demodülatör çipi "demodüle ediyor", yani paketleri açıyor.
4K yayınların uydudan iletiminde iki seçenek gözüküyor: 1-DVB/S2 standardının elverdiği Multistream (çoklu akış) tekniği... 2-DVB/S2X standardındaki yeni modülasyonlar...
Hazırdaki çok az sayıdaki 4K yayında kullanılan eski bir modülasyon tipinin (DVB/S2-8PSK) yıllarca devam etmesi, çok düşük bir olasılık. Her uydunun belirli bir kapasitesi oluyor. Bir kanalın 4K yayına geçmesi demek, uyduda daha fazla yer işgal edecek olması demek. Bir HD kanal saniyede 3-5 megabit iletiyor, 4K kanal ise 20-25 megabit. Fark ortada. 4K yayıncılıkta bant genişliğinden tasarruf için, bahsi geçen iki yöntemin kullanımı çoğalacaktır... Japonya'da 2014'te DVB/S2X-256APSK modülasyonuyla ilk kez uydudan video transferi yapılmıştır, aynı ülkede bu yıla ertelenen Olimpiyatlarda 8K çözünürlükte canlı yayınlar yapılacak.
Kısacası, "uzun vadeli cihaz" bir DVB-S2X tuner içermeli, demodülatöründe de geniş bir modülasyon desteği olmalı. DVB-S2X tuner'ler multistream destekliyor ama her DVB-S2 tuner'de bu söz konusu olmuyor.
4K yayınlarının kodlanma biçiminde de iki seçenek gözüküyor: 1-HEVC, 2-AV1.
Lisans ücretine bağlı ve HEVC'e kıyasla %50 etkili sıkıştırma vaat eden yeni H266 kodlamasını, yüksek yatırım gerektiren 8K yayıncıların tercih edeceğini tahmin edebiliriz. 4K için halihazırdaki HEVC ve ücretsiz AV1 kodlaması kullanılacaktır. AV1'in tıpkı AVC gibi yayılacağı ve 10 yıl içinde pazarı ele geçireceği söylenebilir. Şu anda AVC video pazarının (uydu+internet+diskler) %80'ine hakimken, ondan daha verimli kodlama olan HEVC ise (lisans sıkıntısı yüzünden) %15'lik paya zor ulaşabildi. Netflix, Youtube, Vimeo gibi video servislerinde görülen AV1'i şimdilik 4K uydu yayınlarında AV1 görmüyoruz ama görülecektir. Uzun vadeli cihazda donanımsal AV1 çözücü olmak zorunda.
Uzun vadeli cihazın bir diğer olmazsa olmazı: İşlemcisinin litografi değeri ne kadar düşükse o kadar iyidir. 10 nm üretimden gelen işlemci, 16 nm üretimden gelenden iyidir. İşlemci mimarisi de ne kadar güncelse o kadar iyidir (Mesela, Cortex A-55 ile A-53 mimari farklarının getirdiği faydaları kısaca aktarmıştım)
Grafik işlemcisinin (GPU) API destekleri de çok önemlidir. API'nın ne olduğunu daha önce aktarmıştım. OpenGL ES, Vulkan, bunlar da birer API'dir. Uzun vadeli cihazdaki GPU, bu API'lerin en son versiyonları olan OpenGL ES 3.2 ve Vulkan 1.2'ye destek sunmalı.
Uzun vadeli cihaz, güncel standartlarda olan donanımlar içermeli: HDMI 2.1, HDCP 2.3, USB 3.2, Bluetooth 5.2, Wi-Fi 6 (802.11ax) gibi...
Broadcom BCM7218X çipini içeren cihazlar, bu beklentileri karşılamaya en yakın cihazlar olacak gibi gözüküyor. Elbette yanındaki tuner'in ne olacağı da önemli olacak.
Amlogic 12 nm'ye inmişken Broadcom'un 16 nm ile yetinmesi ve GPU'sunun OpenGL ES 3.1-Vulkan 1.1'de kalması gibi olumsuz noktalar da sayılabilir:
https://www.broadcom.com/products/broadband/set-top-box/bcm7218x