Estamos preparados para a resolução 4K?

Já faz algum tempo que as fabricantes vêm sonhando em lançar televisores e dispositivos com suporte para a tecnologia 4K. A novidade que foi destaque ano passado em muitas notícias no Tecmundo ganhou grande notoriedade na CES 2013.

Agora, esses televisores finalmente chegam para o consumidor. Contudo, os preços salgados dos produtos deixam toda a ideia um tanto utópica. De qualquer forma, os aparelhos já existem e provaram que a tecnologia realmente saiu do papel.

O grande problema é que existem diversos empecilhos que podem dificultar a popularização da “Ultra” qualidade de imagem. Hoje, vamos mostrar os tantos quesitos que precisarão de adaptações para que a tecnologia 4K chegue a ser um sucesso.

Falta conteúdo para transmitir

A tecnologia 4K já chegou, mas agora que as pessoas estão comprando suas TVs surge uma dúvida: ao que vou assistir na TV? Pois é, essa é uma questão ainda sem resposta. A quantidade de conteúdo com tamanha resolução é quase zero. Fora alguns vídeos demonstrativos e conteúdos do computador, não há filmes e shows televisivos com essa qualidade.

E não estamos falando da questão de uma opção (ou da falta de capacidade tecnológica) das operadoras de TV a cabo. O problema é mais embaixo. Basicamente, não existem filmes produzidos com tamanha resolução. Os atuais shows televisivos (e até os longas-metragens) são gravados com resolução inferior a 4K, ou seja, não há o que transmitir.

As emissoras até poderiam transmitir vídeos com a nova tecnologia, mas os vídeos exibidos seriam apenas conversões de Full HD para 4K. Resultado? A qualidade seria uma tremenda porcaria, uma vez que os pixels seriam esticados e isso não iria garantir filmes mais nítidos.

Não existem discos prontos para os filmes

Deixando esse pequeno detalhe da inexistência de conteúdos, devemos pensar em uma mídia capaz de armazenar os vídeos em 4K. Atualmente, os BDs comportam — tranquilamente — vídeos comprimidos em Full HD em um espaço de aproximadamente 50 GB.

Esses discos de camada dupla têm quase todo o espaço ocupado com um filme de apenas três horas que conta com duas ou três faixas de áudio. Vale notar que tais longas nem trazem conteúdo adicional, visto que a maioria dos vídeos extras é inserida em um disco separado.

(Fonte da imagem: Divulgação/Blu-ray Disc)

Sem precisar falar em bitrate ou fazer cálculos, podemos ter a certeza de que a atual tecnologia do Blu-ray não serve para filmes em 4K. A Sony cogita que 100 GB é suficiente, mas talvez não seja tão simples reduzir o tamanho e manter a qualidade. Agora, vamos pensar um pouco além e investigar quanto espaço seria necessário para guardar um longa com tamanha qualidade.

Hora da matemática

Para efeitos de cálculo, vamos usar a resolução 4K UHD (3840x2160 pixels) de televisão — existem outros padrões para cinema. Em nosso exemplo, vamos utilizar um filme de 24 fps descomprimido (com a máxima qualidade).

Primeiramente, usando a matemática básica, obtemos o número total de pixels de cada frame. Basta multiplicar 3.840 por 2.160 para saber que cada quadro do filme exibe 8.294.400 de pixels. Agora, multiplicamos este valor em pixels pela profundidade de cor (são 48 bits por canal, o que totaliza 144 bits). Resumindo: o resultado dessa conta é 149 MB por frame.

(Fonte da imagem: Tecmundo/Baixaki)

Para facilitar um pouco, vamos usar a calculadora do Video bitrate calculator. Considerando os 24 frames que estabelecemos previamente, obtemos o bitrate do vídeo, que é de 14,33 Gbps, ou seja, cada segundo de vídeo ocupa 1,79 GB. Agora, é fácil saber que 1 minuto resulta em 107,5 GB e que 1 hora necessita de 6,45 TB de espaço em disco.

Com tais números podemos concluir que um filme de 2 horas ocuparia facilmente 13 TB. Isso quer dizer que seriam necessários 260 discos em Blu-ray para guardar um único filme em 4K. Claro, os filmes geralmente são comprimidos, mas, mesmo usando uma técnica avançada, um filme requisitaria uma mídia com alguns terabytes.

Streaming 4K? Muito difícil...

Poderíamos pensar na questão do streaming. O envio de dados via web não tem restrições de tamanho máximo, o que até poderia garantir que alguns serviços trabalhassem com essa tecnologia. Ainda que não seja uma possibilidade totalmente descartada, poucas empresas dariam um passo tão largo, visto que as atuais conexões não suportam grandes transmissões.

(Fonte da imagem: Reprodução/Netflix)

É importante notar que a transmissão de tamanhas quantidades não apenas seria problemática para o consumidor, mas também para os servidores do serviço em questão. É inviável trabalhar com taxas de uploads tão absurdas e atender a uma grande quantidade de clientes. O Netflix até cogita implementar o 4K em um ou dois anos, mas não dá detalhes sobre a qualidade dos vídeos.

Os computadores também não estão prontos

Bom, se você acha que o sonho está longe, saiba que ele está muito além do que você imagina. Tirando as possibilidades de transmissão de canais em 4K, vídeos via streaming e o lançamento de Blu-rays com tamanha capacidade, nos resta apenas confiar na reprodução de conteúdo através de um computador.

Aqui, existe outra série de problemas que inviabiliza a adoção da tecnologia. Primeiro, é preciso considerar que para baixar um filme tão grande (supondo que um vídeo ocupasse apenas 2 ou 3 TB), o usuário deveria ter um disco gigantesco. Na prática, uma pessoa com dois HDs de 3 TB poderia armazenar apenas dois filmes. Até aqui, não seria impossível.

(Fonte da imagem: Divulgação/EVGA)

Acontece que há alguns quesitos prévios para que o consumidor possa executar vídeos em 4K. O primeiro deles é a presença de uma placa de vídeo capaz de processar tamanha quantidade de dados. Bom, nem todo mundo possui um computador com placa gráfica dedicada, algo que já dificulta a popularização da tecnologia.

Consideremos hipoteticamente que todos possuem placas robustas. Agora, vamos parar em outro problema: a tecnologia de transmissão. O padrão HDMI (presente em muitas TVs e monitores) já possui suporte para a tecnologia 4K, mas não possui banda para trabalhar com mais de 30 frames por segundo.

Para filmes, o HDMI até pode dar conta do recado, mas a tecnologia não seria suficiente para jogos e outras atividades com maior quantidade de frames. O DisplayPort, por outro lado, já vem melhor preparado para a novidade, porém ainda não está presente em uma grande gama de produtos.

Se você acha que os problemas acabaram aqui, devemos notar que eles estão apenas começando. Por ora, os sistemas ainda não estão bem adaptados à nova tecnologia. Conforme notícia recente do The Verge, o OS X, por exemplo, apenas realiza um upscaling (aumento de escala de pixels) do conteúdo do sistema para a resolução 4K.

(Fonte da imagem: Divulgação/ASUS)

Sobre essa técnica de esticar os pixels, devemos salientar que ela não melhora a qualidade em absolutamente nada. Basicamente, um mesmo pixel, que antes ocupava um determinado espaço, vai ocupar uma área quatro vezes maior. Na prática, isso quer dizer que o pixel cresceu em tamanho físico e que ele será muito mais aparente.

Bom, mesmo conseguindo configurar a placa para reproduzir tantos pixels, essa mudança na configuração de vídeo pode gerar lentidão no sistema e na resposta de alguns aplicativos. Tudo isso quer dizer que tanto sistema quanto software e hardware precisam ser adaptados e devidamente preparados para o novo padrão de qualidade.

Os únicos conteúdos que realmente podem oferecer melhoria significativa nos computadores são os jogos. Apesar disso, devemos ressaltar que somente placas de vídeo monstras (como a GTX Titan e a Radeon HD 7990) podem trabalhar com tamanha resolução sem sofrer com problemas de desempenho.

A piada é muito melhor no futuro

Pois bem, se você acha que a resolução 4K é extremamente absurda e desnecessária para uso em sua sala de filmes, saiba que a indústria do entretenimento está preparando algo ainda melhor. Em breve, vamos ter conteúdos com qualidade 8K. Com o dobro de pixels na largura e o dobro de pixels na altura, essa nova tecnologia resultará em números inimagináveis.

(Fonte da imagem: Reprodução/SkySkan)

Se já não temos tecnologia suficiente para o padrão 4K, talvez nem seja preciso fazer cálculos para mostrar o quão inviável é apostar em conteúdos de definição tão elevada. Não temos como saber de que forma as fabricantes e produtoras de conteúdo pretendem contornar esses empecilhos, mas alguma solução vai aparecer muito em breve.