ทีวีคมชัดสุดยอดกับการบีบอัดสัญญาณคุณภาพสูง

โทรทัศน์แบบความคมชัดสุดยอดกับวิธีการเข้ารหัสสัญญานวิดีโอแบบใหม่

Ultra High-definition TV and H.265/HEVC

            เนื้อหาข้อมูลต่อไปนี้สำหรับเพื่อเป็นการเตรียมตัวให้พร้อมที่จะพบกับระบบโทรทัศน์ความคมชัดสูงสุดที่ถือว่าเป็นยุคใหม่ของระบบโทรทัศน์ที่มีความคมชัดเป็นพิเศษ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องรับชนิดกระเป๋าหิ้วหรือประเภทจอใหญ่ยักษ์ติดข้างฝาบ้านก็ตาม เพราะว่าในปัจจุบันนี้ทางโรงงานผู้ผลิตทั้งหลายมีความพร้อมที่จะผลิตอุปกรณ์เหล่านี้แล้วรอก็แต่เพียงการขับเคลื่อนจากกลไกการตลาดที่มีผลมาจากผู้บริโภคส่วนใหญ่เท่านั้นเอง

            ทั้งหมดก็คือการก้าวกระโดดจากระบบที่มีความคมชัดสูง(HDTV)ไปยังระบบที่มีความคมชัดสุดยอด(UHDTV)ว่าจะทำการอย่างไรเท่านั้นเอง ลองมาดูที่คุณสมบัติของระบบความคมชัดสูงจะเห็นได้ว่าเป็นดังนี้คือ

            -1280x720/1920x1080 pixel,16:9 ratio,24/30p and 60i

          ทีนี้ลองมาดูคุณสมบัติของระบบความคมชัดสูงสุดยอดว่าเป็นอย่างไรบ้าง ดังนี้

            -4096x2304(4K)/7680x4320(8K)pixel,16:9 ratio,60p

          จะเห็นได้ว่าตัวเลขของจุดสร้างภาพของระบบความคมชัดสูงเป็นพิเศษนี้เมือเปรียบเทียบกับทีวีระบบความสูงในปัจจุบันได้กระโดดเพิ่มขึ้นเป็นสี่เท่าและแปดเท่าตามลำดับ ในขณะที่อัตราส่วนของจอภาพอยู่ที่สิบหกต่อเก้าเหมือนเดิมแต่ได้เพิ่มอัตราการสร้างภาพต่อวินาทีด้วยวิธีการของโปรเกรสสิพสะแกนเป็นหกสิบครั้งทำให้ภาพที่ได้รับจากการชมด้วยระบบนี้ปราศจากอาการกระพริบ อย่างไรก็ดีด้วยราคาตัวเครื่องที่ยังแพงมากประกอบกับตัวเนื้อหารายการทียังมีจำกัดถือว่าเป็นอุปสรรคสำคัญต่ออนาคตทางการตลาดเลยทีเดียว

            อีกทั้งยังมีกรณีเรื่องของขนาดความจุข้อมูลเนื้อหาที่มีขนาดใหญ่โตเป็นพิเศษ ตัวอย่างเช่นถ้าเป็นข้อมูลเนื้อหาของทีวีคมชัดพิเศษแบบ 4K แล้วความจุข้อมูลขนาด 100GB ถือว่าเป็นเรื่องปกติ ดังนั้นเรื่องที่ตามมาก็คือขนาดของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลและยังเกี่ยวข้องกับขนาดของแถบช่องความถี่เพื่อใช้ในการออกอากาศอีกด้วย ไม่ว่าจะเป็นการแพร่กระจายสัญญานผ่านเครือข่ายสายเคเบิ้ล ดาวเทียมหรือเครือข่ายภาคพื้นดินก็ตาม

            การที่ระบบทีวีความคมชัดสูงสุดยอดแบบ 4K,8K ได้มาบรรจบกับเทคโนโลยีการเข้ารหัสแบบใหม่ล่าสุดของระบบ H.265 นี้ย่อมทำให้ระบบทีวีความคมชัดสูงมากแบบใหม่นี้มีความเป็นได้มากยิ่งขึ้น เทคโนโลยีการเข้ารหัสสัญญานวิดีโอใหม่นี้มีประสิทธิภาพสูงกว่าวิธีการเข้ารหัสตามมาตรฐานแบบ MPEG-2 และยังมีประสิทธิภาพสูงกว่าวิธีการเข้ารหัสแบบ H.264 เกือบห้าสิบเปอร์เซ็นต์เลยทีเดียว การเข้าระหัสยังคงยึดถือเอาวิธีการบีบอัดสัญญานและลดขนาดของข้อมูลลงโดยที่ยังคงรักษาระดับคุณภาพของสัญญานภาพวิดีโอไว้ได้

            ความสำเร็จของระบบการเข้าระหัสวิดีโอแบบใหม่นี้ต้องพิจารณาตัดสินจากอัตราส่วนของการบีบอัดเมื่อนำไปเปรียบเทียบกับคุณภาพของสัญญานวิดีโอที่ได้ออกมา ทั้งนี้เกิดจากปัจจัยหลายประการประกอบกัน แต่อย่างง่ายที่สุดต้องเน้นไปที่ว่าระบบของ H.265 ทำการบีบอัดภาพอย่างไรกัน ตั้งแต่ในอดีตจนกระทั่งปัจจุบันนี้วิธีการบีบอัดจะทำการตีตารางแบ่งภาพออกเป็นภาพที่เป็นพื้นที่สี่เหลี่ยมจตุรัสขนาดเล็กๆเท่ากันจำนวนหลายภาพ  ถ้าหากว่าพื้นที่ส่วนไหนเป็นสีพื้นสำหรับเป็นข้อมูลตัวอย่างได้ ภาพที่เป็นสีเหลี่ยมจตุรัสเพียงบางส่วนเท่านั้นที่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงข้อมูลในขณะทำการส่งข้อมูลหรือบันทึกจัดเก็บ

            สำหรับวิธีการของระบบ H.265 ได้ก้าวข้ามวิธีการแบบเดิมๆและไม่ได้จำกัดใช้วิธีการแบ่งภาพให้เป็นตารางสี่เหลี่ยมจตุรัสเพียงอย่างเดียวเท่านั้น การกระทำบีบอัดประกอบด้วยหลากหลายขนาดทั้งกล่องขนาดต่างๆและสีเหลี่ยมผืนผ้าและอื่นๆ ดังนั้นแทนที่จะเป็นเพียงชุดอนุกรมของตารางสีเหลี่ยมจตุรัสที่มีขนาดเท่ากันทั้งหมด พื้นที่ของภาพส่วนนั้นก็จะถูกแทนที่ด้วยข้อมูลที่เป็นสี่เหลี่ยมจตุรัสที่มีขนาดใหญ่ขึ้นแต่มีจำนวนของกล่องพื้นที่สี่เหลี่ยมน้อยลงเหลือเพียงไม่กี่อัน นี่เป็นเหตุอันสำคัญที่ทำให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น แต่ก็จำเป็นต้องแลกเปลี่ยนด้วยการใช้พลังงานในการประมวลผลมากตามไปด้วย หมายความว่าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์อันมหัศจรรย์นี้ระบบของH.265จำเป็นต้องใช้ชิประบบประมวลผลที่มีพลังสูงกว่าระบบของH.264เป็นอันมาก

          สำหรับการนำเอาวิธีการเข้ารหัสแบบใหม่มาใช้กับเครื่องรับประเภทพกพาเคลื่อนที่ได้นั้น ด้วยขนาดของจอภาพที่มีขนาดเล็กกว่าเครื่องรับทีวีตามบ้านมากไม่จำเป็นต้องใช้การสร้างภาพแบบ 4K/8K แต่อย่างไรก็ดีวิธีการเข้ารหัสแบบ H.265 ก็มีประสิทธิภาพเป็นอย่างมากสำหรับการใช้งานกับทีวีความคมชัดสูงแบบ HDTV และถึงแม้ว่าเราจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่มีความเร็วในการประมวลผลเร็วกว่าเดิมก็ตามแต่ข้อมูลของเนื้อหาก็จะถูกลดลงเหลือเพียงครึ่งเดียวหรือหนึ่งในสามเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการเข้าระหัสแบบ H.264 ดังนั้นระยะเวลาที่ใช้เพื่อการดาวโหลดข้อมูลรายการก็สามารถทำได้รวดเร็วกว่าเดิม และแน่นอนว่ายังมีอีกหลายสิ่งหลายอย่างที่จำเป็นต้องทำความตกลงร่วมกันไม่ว่าจะเป็นเรื่องที่เกี่ยวข้องกับฮาร์ดแวร์และตัวของซอล์ฟแวร์ที่อยู่บนอุปกรณ์ประเภทมือถือ ไม่ว่าจะเป็นระบบปฏิบัติการแบบแอนดรอยด์ของบริษัทกูเกิ้ล  วินโด้โฟนหรือแอปเปิ้ลก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ประมวลผลที่มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นรวมไปถึงระบบปฏิบัติการที่รองรับมาตรฐานการเข้าระหัสแบบใหม่นี้

            ในท้ายที่สุดนี้ ทั้งระบบทีวีความคมชัดสูงสุดยอดและวิธีการเข้ารหัสแบบใหม่ที่เป็นเทคโนโลยีอันแสนมหัศจรรย์นี้เริ่มเข้าใกล้ความจริงเข้าไปทุกขณะ  แม้กระทั่งเครื่องต้นแบบของโรงงานผู้ผลิตต่างๆก็ได้มีการนำออกมาสาธิตให้ได้ชมกันแล้ว  แต่ก็ยังมีอีกหลายคำถามที่ยังไม่มีคำตอบสำหรับการดำเนินการจัดตั้ง  เช่นเราจะใช้สื่ออะไรเพื่อบันทึกข้อมูลขนาดเป็นร้อย GB ในขณะทีแผ่นบลูเรย์ในปัจจุบันนี้รองรับได้เพียงไม่เกินห้าสิบ GB แต่ทว่าการขับเคลื่อนดูเสมือนว่าเป็นไปอย่างรวดเร็วมาก เราอาจได้ใช้เทคโนโลยีใหม่อันนี้ในอนาคตไม่นานจากนี้ก็เป็นได้