4K 해상도

일반적인 방송 해상도 비교

4K 해상도(4K resolution)는 가로 해상도가 약 4,000 화소인 것을 의미한다. 디지털 텔레비전 및 디지털 시네마토그래피 분야에서는 여러 가지 4K 해상도가 통용된다. 영화 투영 산업에서는 4096 × 2160 (DCI 4K)를 사용한다. 텔레비전 분야에서는 16:9 가로세로비를 가진 3840 × 2160 (4K UHD)가 주된 표준으로 자리 잡았다.

2013년과 2014년 사이에 가격이 급격히 하락하면서 4K 텔레비전 시장 점유율이 상승했다.

4K 표준 및 용어

"4K"라는 용어는 가로 화소 수가 약 4,000개인 모든 해상도를 지칭하는 일반적인 용어이다.: 2  여러 조직에서 다양한 4K 해상도를 표준화했다.

"4K"와 "Ultra HD"라는 용어는 마케팅에서 "2160p"(1080p 참고)보다 더 널리 사용된다. 일반적으로 동영상을 의미하지만, 일부 디지털 카메라 제조사에서는 정지 영상에 "4K 포토"라는 용어를 사용하기도 한다. 이는 마치 매우 높은 해상도인 것처럼 보이지만, 3840×2160 화소는 약 830만 화소에 해당하며, 이는 정지 영상 기준으로는 특별히 높은 해상도로 간주되지 않는다.

DCI 디지털 시네마 시스템 사양

DCI 및 UHD 해상도 비교

2005년, 영화 산업의 주요 표준 기구인 디지털 시네마 이니셔티브(DCI)는 디지털 시네마 시스템 사양(Digital Cinema System Specification)을 발표했다. 이 사양은 디지털 영화 제작을 위한 표준화된 2K 및 4K 컨테이너 형식을 설정했으며, 각각 2048 × 1080 및 4096 × 2160 해상도를 갖는다.: §4.3.1  내부 비디오 콘텐츠의 해상도는 SMPTE 428-1 표준을 따르며,: §3.2.1  이는 4K 배포를 위해 다음과 같은 해상도를 규정한다.: 6 

  • 4096 × 2160 (풀 프레임, 256∶135 또는 약 1.90∶1 가로세로비)
  • 3996 × 2160 (플랫 크롭, 1.85∶1 가로세로비)
  • 40961716 (시네마스코프 크롭, 약 2.39∶1 가로세로비)

2K 배포는 24 또는 48 FPS를 가질 수 있지만, 4K 배포는 반드시 24 FPS여야 한다.: §3.1.4.2  일부 기사에서는 "2K"와 "4K"라는 용어가 DCI에 의해 만들어졌으며 DCI 표준에 정의된 2K 및 4K 형식만을 의미한다고 주장한다. 그러나 영화 산업에서 이러한 용어의 사용은 DCI 표준 발표 전부터 존재했으며, 특정 해상도의 이름이라기보다는 가로 너비가 약 2,000 또는 4,000 화소인 해상도를 일컫는 일상적인 용어로 일반적으로 이해된다.: 2 : 109 

SMPTE UHDTV 표준

2007년, 영화 텔레비전 기술자 협회는 UHDTV1과 UHDTV2라는 두 가지 UHDTV 시스템의 매개변수를 정의하는 SMPTE ST 2036-1을 발표했다. 이 표준은 이러한 시스템에 대해 다음과 같은 특성을 정의한다.

  • 3840 × 2160 (UHDTV1) 또는 7680 × 4320 (UHDTV2)의 해상도: §5.2 
  • 전체 이미지 가로세로비 16∶9를 위한 정사각형(1∶1) 화소: §5.1 
  • 순차 주사 방식을 사용한 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60, 100, 119.88, 또는 120 Hz의 프레임 레이트: §1.2 
  • RGB, Y′CBCR 4:4:4, 4:2:2, 또는 4:2:0 화소 인코딩: §7.7 
  • 10 bpc (30 bit/px) 또는 12 bpc (36 bit/px) 색 깊이: §1.2 
  • 원색, 양자화 매개변수, 전기-광학 전송 함수를 포함하여 표준에 정의된 측색 특성. 이는 나중에 ITU-R BT.2020에서 표준화된 특성과 동일하다. UHDTV1 시스템은 60 Hz까지 BT.709 원색을 사용하는 것이 허용된다.: §6.2 

ITU-R UHDTV 표준

2012년, 국제전기통신연합 전파통신부문은 초고선명 텔레비전(UHDTV) 표준으로도 알려진 권고 ITU-R BT.2020을 발표했다. 이는 SMPTE ST 2036–1에 정의된 것과 동일한 이미지 매개변수를 채택한다.

UHDTV 표준은 정의하는 형식에 대해 공식적인 명칭을 규정하지 않지만, ITU는 일반적으로 공개 발표 및 보도 자료에서 3840 × 2160 시스템을 지칭하기 위해 "4K", "4K UHD", 또는 "4K UHDTV"라는 용어를 사용한다(7680 × 4320 시스템은 "8K"). ITU의 일부 다른 표준 문서에서는 "UHDTV1"과 "UHDTV2"라는 용어가 약칭으로 사용되기도 한다.

CEA Ultra HD

2012년 10월, 가전제품 협회(CEA)는 소비자용 디스플레이 장치 마케팅에 사용하기 위한 Ultra High-Definition(또는 Ultra HD)이라는 용어의 정의를 발표했다. CEA는 Ultra HD 제품을 다음과 같은 특성을 가진 TV, 모니터 또는 프로젝터로 정의한다.

  • 3840 × 2160 이상의 해상도
  • 1.77∶1 (16∶9) 이상의 가로세로비
  • 8 bpc (24 bit/px) 이상의 색 깊이 지원
  • 24, 30, 60 Hz 순차 주사 방식의 3840 × 2160을 지원할 수 있는 하나 이상의 HDMI 입력(RGB / Y′CBCR 4:4:4 색상이 반드시 필요한 것은 아님) 및 HDCP 2.2
  • ITU-R BT.709에 정의된 색 공간에 따라 이미지를 처리할 수 있는 능력
  • HD 콘텐츠(예: 720p / 1080p)를 업스케일링할 수 있는 능력

CEA 정의는 제조업체가 Ultra HD 로고와 함께 4K와 같은 다른 용어를 사용하는 것을 허용한다.: 9  CEA 정의의 해상도는 최소 요구 사항일 뿐이므로, 4096 × 2160 또는 5120 × 2880과 같이 더 높은 해상도를 가진 디스플레이도 다른 요구 사항을 충족한다면 "Ultra HD" 디스플레이로 인정된다.

2160p 해상도

3840 × 2160과 같은 일부 4K 해상도는 종종 일상적으로 2160p라고 불린다. 이 명칭은 HDTV 및 SDTV 형식에서 사용되던 이전 명명 관습을 따른 것으로, 가로 화소 수(약 4000 또는 3840 × 2160의 경우 "4K")가 아닌 세로축의 화소/라인 수(예: 1920 × 1080 순차 주사의 경우 "1080p", 480라인 비월 주사 SDTV 형식의 경우 "480i")로 형식을 지칭한다.

"2160p"라는 용어는 세로 높이가 2160 화소인 모든 형식에 적용될 수 있지만, 잘 알려진 720p 및 1080p HDTV 형식과의 연관성 때문에 3840 × 2160 4K UHDTV 해상도를 가리킬 때 가장 흔히 사용된다. 3840 × 2160은 4K 해상도이자 2160p 해상도이지만, 모든 4K 해상도가 2160 화소 높이인 것은 아니고 모든 2160p 해상도가 약 4000 화소 너비인 것도 아니기 때문에 이 용어들을 항상 혼용할 수는 없다. 그러나 일부 회사에서는 가로 너비가 4000 화소에 가깝지 않더라도 2160p 해상도를 지원하는 장치를 설명하기 위해 "4K"라는 용어를 사용하기 시작했다. 예를 들어, 많은 "4K" 블랙박스는 2880 × 2160 (4∶3) 해상도만을 지원한다. 이는 2160p 해상도이기는 하지만 4K 해상도는 아니다. 반대로, 삼성은 5120 × 2160(6427∶1) TV를 출시했으나, 5K급 해상도임에도 불구하고 "4K" TV로 마케팅했다.

M+ 또는 RGBW TV 논란

2015년, LG디스플레이는 IPS 패널 기술에 기존 RGB 도트와 함께 흰색 서브픽셀을 추가하는 M+라는 새로운 기술의 구현을 발표했다. 미디어와 인터넷 사용자들은 흰색 서브픽셀 때문에 이를 "RGBW" TV라고 불렀다.

새로운 M+ 기술의 대부분은 4K TV 세트에 적용되었는데, 전통적인 RGB 구조를 대체하여 흰색 서브픽셀을 추가하면 해상도가 약 25% 감소한다는 테스트 결과가 나오면서 논란이 일었다. 인터텍에서 수행한 테스트에서 LG M+ TV의 기술적 측면을 분석한 결과, "주소 지정 가능한 해상도 디스플레이는 빨강, 초록, 파랑 각각에 대해 2,880 X 2,160이다"라고 결론지었다. 즉, 논란 속에서 알려진 바와 같이 LG TV는 기술적으로 2.8K였다. LG디스플레이는 노트북 디스플레이, 실외 및 스마트폰용으로 이 기술을 개발했지만, 4K UHD 해상도로 마케팅되면서도 CTA가 정의한 색상당 8비트의 3840x2160 유효 화소인 진정한 4K UHD 해상도를 달성하지 못한다는 점 때문에 TV 시장에서 더 큰 화제가 되었다. 이는 텍스트 렌더링에 부정적인 영향을 주어 약간 더 흐릿하게 만들며, 특히 TV를 PC 모니터로 사용할 때 두드러지게 나타난다.

CinemaWide 4K

2019년, 소니는 유럽 연합 지식재산권청(EUIPO)으로부터 CinemaWide 상표를 획득했으며, 이 상표는 스마트폰을 포함한 '클래스 9' 전자 장치를 포괄한다. 소니와 SID에 따르면, 이 표준은 다음과 같은 특성을 가진 CinemaWide 4K 제품을 정의한다.

  • 3840 × 1644 이상의 해상도
  • 21∶9의 가로세로비
  • 21∶9 가로세로비로 4K 해상도 비디오(2160p)를 재생할 수 있는 능력
  • 4K가 아닌 콘텐츠(예: 720p / 1080p)를 업스케일링할 수 있는 능력

소니 엑스페리아 스마트폰은 엑스페리아 1, 엑스페리아 1 II, 엑스페리아 1 III, 엑스페리아 1 IV, 엑스페리아 1 V와 같이 CinemaWide 4K 디스플레이를 탑재한 가장 널리 알려진 제품이다.

채택

동영상 공유 웹사이트 유튜브와 텔레비전 산업은 3840 × 2160을 4K 표준으로 채택했다. 2014년 현재 주요 방송사의 4K 콘텐츠는 여전히 제한적이다. 2014년 말까지 애플 TV, 유튜브, 넷플릭스, 훌루, 아마존 프라임 비디오 등 온라인에서 4K 콘텐츠를 더 널리 이용할 수 있게 되었다.

2013년에는 일부 UHDTV 모델을 일반 소비자가 600달러 선에서 구매할 수 있었다. 2015년 현재 더 작은 컴퓨터 및 텔레비전 패널의 가격은 400달러 미만으로 떨어졌다.

ATSC

2013년 3월 26일, ATSC는 최대 3840 × 2160 또는 7680 × 4320 해상도의 UHD 방송을 구현하는 ATSC 3.0이라는 새로운 표준 제안을 발표했다. 이 표준은 최대 120 Hz의 프레임 레이트, HEVC 인코딩, 넓은 색 영역뿐만 아니라 하이 다이내믹 레인지를 포함한다.

DVB

2014년, 디지털 비디오 방송(DVB) 프로젝트는 방송 텔레비전에서 고해상도 콘텐츠 구현을 가이드하기 위한 새로운 표준 세트를 출시했다. DVB-UHDTV라고 불리는 이 프로젝트는 UHD-1(4K 콘텐츠용)과 UHD-2(8K 콘텐츠용)로 알려진 두 가지 표준을 수립했다. 이 표준은 각각 3840 × 2160 및 7680 × 4320 해상도를 사용하며, 최대 60 Hz의 프레임 레이트, 최대 10 bpc (30 bit/px)의 색 깊이, 그리고 전송을 위한 HEVC 인코딩을 사용한다. DVB는 현재 UHD-1 표준의 구현에 집중하고 있다.

DVB는 2016년에 UHD-1 Phase 2를 확정했으며, 2017년에 방송사들의 서비스 도입이 예상되었다. UHD-1 Phase 2는 하이 다이내믹 레인지(10 또는 12비트에서 HLG 및 PQ 사용), 넓은 색 영역(BT. 2020/2100 측색), 그리고 고프레임률(최대 120 Hz)과 같은 기능을 추가한다.

비디오 스트리밍

2025년 2월 현재 유튜브와 비메오(Vimeo)는 모두 고해상도 비디오 업로드를 지원하며, 최대 해상도는 각각 4096 × 2304 화소(약 940만 화소)와 4096 × 2160 화소(약 880만 화소)이다. 넷플릭스, 아마존 프라임 비디오, 유튜브와 같은 스트리밍 플랫폼에서 4K 콘텐츠를 점점 더 많이 이용할 수 있게 됨에 따라 소비자들의 접근성이 높아졌다. 비메오의 4K 콘텐츠는 현재 주로 자연 다큐멘터리와 기술 관련 보도에 한정되어 있다.

고효율 비디오 코딩(HEVC 또는 H.265)은 20에서 30 Mbit/s 사이의 비트레이트에서 4K 콘텐츠 스트리밍을 원활하게 하며, 상당한 품질 손실 없이 효율적인 압축을 제공한다.

2014년 1월, 노티 아메리카(Naughty America)는 4K로 스트리밍되는 최초의 성인 비디오 서비스를 출시했다.

2025년 2월, 제59회 슈퍼볼이 사상 처음으로 돌비 비전 HDR과 돌비 애트모스 사운드를 포함한 4K 해상도로 방송되었다. 폭스(Fox)가 경기를 중계했으며, 투비(Tubi)에서 4K로 무료 스트리밍이 가능해 스포츠 중계 역사에 중요한 이정표를 남겼다.

휴대 전화 카메라

2160p(3840 × 2160)로 녹화할 수 있는 최초의 휴대 전화는 2013년 말에 출시되었으며, 2160p를 초당 30프레임으로 녹화할 수 있는 삼성 갤럭시 노트 3가 포함된다.

2014년에는 OnePlus One이 초당 24프레임의 DCI 4K(4096 × 2160) 녹화 옵션을 갖추고 출시되었으며, LG G3와 삼성 갤럭시 노트4가 광학 이미지 흔들림 보정 기능을 갖추고 출시되었다.

2015년, 애플은 25 또는 30프레임으로 4K 녹화가 가능한 1,200만 화소 카메라를 탑재한 아이폰 6s를 발표했다.

2017년과 2018년에는 휴대 전화 칩셋의 처리 능력이 충분해짐에 따라, 더 부드럽고 사실적인 영상을 위해 초당 60프레임으로 2160p 영상을 녹화할 수 있는 휴대 전화들이 출시되기 시작했다.

개인용 컴퓨터

Retina 디스플레이를 탑재한 아이맥(2014)은 4K 와이드스크린을 활용한 초기 컴퓨터 중 하나이다.

역사

삼성 UN105S9 105-인치 (2,700 mm) 초고선명 4K 텔레비전

1981년, NEC μPD7220 컴퓨터 그래픽 프로세서는 최대 4096×1024p(순차 주사 방식) 또는 4096×2048i(비월 주사 방식)의 단색 해상도를 지원했다. 1984년, 히타치의 ARTC HD63484 그래픽 프로세서는 비트맵 방식의 탁상출판 시장을 겨냥하여 최대 4096×2048p(순차 주사) 또는 4096×4096i(비월 주사)의 단색 해상도를 지원했다.

2000년, JVC는 D-ILA 기술을 이용한 최초의 4K 디지털 시네마 영상 프로젝터를 선보였다. 영화 촬영 목적으로 상용화된 최초의 4K 카메라는 2003년에 출시된 달사 오리진(Dalsa Origin)이었다. 소니는 2004년부터 4K 디지털 시네마 프로젝터를 제공하기 시작했다. 4K 디지털 프로젝터는 2005년에 영화관에 도입되었으나, 대부분의 영화관은 2011년경 4K 디지털 프로젝터로 완전히 대체될 때까지 아날로그 영화 프로젝터를 계속 사용했다.

4K 스트리밍 기술은 2000년대 중후반 캘리포니아 대학교 샌디에이고, CALIT2, 게이오기주쿠 대학 및 미국 해군대학원 등 전 세계 여러 대학 연구팀에 의해 개발되었다. 이들은 2004년 IGrid와 CineGrid 등에서 여러 차례 시연을 진행했다.

유튜브는 주요 제조업체들이 4K 카메라를 생산함에 따라 2010년부터 비디오 업로드 시 4K 지원을 시작했다. 사용자들은 2013년 12월 품질 메뉴에 2160p 옵션이 나타나기 전까지 품질 설정에서 "Original"을 선택하여 4K 비디오를 시청할 수 있었다. 2013년 11월, 유튜브는 VP9 비디오 압축 표준을 사용하기 시작했으며, 이는 고효율 비디오 코딩(HEVC)보다 4K에 더 적합하다고 밝혔다. 유튜브를 소유한 구글이 VP9을 개발했다.

최초의 4K 홈 시어터 프로젝터는 2012년 소니에 의해 출시되었다. 그럼에도 불구하고, 2023년 현재 4K 해상도로 완성된 영화는 많지 않다. 6K 또는 8K 카메라를 사용하여 촬영된 영화와 TV 프로그램조차도 거의 모든 완성된 필름은 HD 해상도로 편집된 후 4K 형식에 맞춰 확대된다.

소니는 UHDTV 콘텐츠를 장려하는 주요 스튜디오 중 하나로, 2013년 현재 비디오를 저장하고 디코딩하는 전용 플레이어를 통해 디지털 다운로드 방식으로 70개 이상의 영화 및 TV 타이틀을 제공하고 있다. 소비자용 광대역 연결을 통해 배포되는 대용량 파일(약 40 GB)은 데이터 캡에 대한 우려를 낳기도 했다.

2014년, 넷플릭스는 HEVC 디코더가 장착된 호환 TV를 대상으로 브레이킹 배드, 하우스 오브 카드, 그리고 "일부 자연 다큐멘터리"를 4K로 스트리밍하기 시작했다. 2013년에 판매된 대부분의 4K 텔레비전은 기본적으로 HEVC를 지원하지 않았으나, 주요 제조업체 대부분이 2014년에 지원을 발표했다. 아마존 스튜디오는 2014년부터 오리지널 시리즈와 새로운 파일럿 프로그램을 4K 해상도로 촬영하기 시작했다. 이들은 현재 아마존 비디오를 통해 이용할 수 있다.

2016년 3월, 4K 해상도와 초당 60프레임의 하이 다이내믹 레인지(HDR)를 지원하는 물리적 광디스크 형식인 울트라 HD 블루레이를 위한 최초의 플레이어와 디스크가 출시되었다.

2016년 8월 2일, 마이크로소프트는 4K 스트리밍을 지원하고 울트라 HD 블루레이 디스크 드라이브를 갖췄으나 4K 게임은 지원하지 않는 Xbox One S를 출시했다. 2016년 11월 10일, 소니는 4K 스트리밍과 게임을 지원하는 플레이스테이션 4 프로를 출시했으나, 많은 게임이 체커보드 렌더링을 사용하거나 업스케일링된 4K를 사용한다. 2017년 11월 7일, 마이크로소프트는 4K 스트리밍과 게임을 지원하는 Xbox One X를 출시했으나, 모든 게임이 네이티브 4K로 렌더링되는 것은 아니다.

가정용 비디오 투영

가정용 영화 시청 장치의 가격은 2013년부터 빠르게 하락하기 시작했으나, 디지털 영상 프로젝터 시장은 4K 기능을 완벽히 갖춘 라인업을 보유한 제조업체가 거의 없어 확장이 제한적이었다. 네이티브 4K 프로젝터는 2015년까지도 수만 달러 대의 가격을 유지하다가 그해 말에야 10,000달러 미만으로 떨어졌다. 소니는 2015년 기준으로 포괄적인 4K 투영 솔루션을 제공하는 유일한 주요 제조업체였다. 비평가들은 일반적인 패널 크기와 시청 거리에서 4K의 추가 화소는 일반적인 인간의 시각에 불필요하다고 주장한다. 반면, 홈 시어터 프로젝터는 규모에 맞춰 시청 거리를 늘리지 않고도 더 큰 화면을 사용한다. 가정용 영화 프로젝터에서 더 저렴한 4K 경험을 제공하는 한 가지 기술은 "e-shift"이다. 일부 제조업체에서 개발한 e-shift는 1080p 소스에서 추가 화소를 보간하여 4K로 업스케일링하거나, 네이티브 4K 프로젝터보다 훨씬 저렴한 가격으로 네이티브 4K 소스를 표시한다. 이 기술은 2016년에 4세대에 도달했다. JVC는 이 기술을 적용해 보잉(Boeing)을 위한 8K 비행 시뮬레이션 시스템을 제작하여 20/25의 시력 한계를 충족시켰다.

시장 데이터에 따르면, 최초로 채택된 픽셀 시프트 4K UHD 프로젝터는 옵토마(Optoma), 벤큐(BenQ), 델(Dell) 등이며, 이들은 2718×1528 화소 구조를 채택한다. 이 프로젝터들이 처리하는 데이터양은 실제 4K이지만 화소를 겹치게 하는데, 이것이 바로 픽셀 시프트이다. 실제 각 화소는 훨씬 크며, 각각의 면적은 실제 4K보다 50% 더 넓다. 픽셀 시프트 프로젝터는 화소를 투사하고 직경의 절반만큼 오른쪽 위로 이동시켜 수정된 데이터로 다시 투사하며, 두 번째 화소를 첫 번째 화소 위에 겹친다. 이는 인접한 빨간색과 녹색 화소가 사실상 노란색을 형성하게 하며, 한쪽에는 빨간색, 다른 쪽에는 녹색 테두리가 생기게 된다. 4K UHD 또는 1080p 픽셀 시프트는 소니가 비즈니스, 교육 및 가정용 시장에 출시한 것과 같은 실제 4K 프로젝터의 미세한 디테일을 드러낼 수 없다. JVC는 35,000달러(2017년 중반 기준)와 120,000달러의 실제 4K 프로젝터를 보유하고 있다.

UHD를 투사하는 동안 화소 구조가 1080p 면적의 1/4인 것처럼 보일 수 있지만, 픽셀 시프트로는 실제 그런 일이 일어나지 않는다. 그 정도의 해상도는 실제 4K 프로젝터만이 구현할 수 있다. 이것이 "진정한" 4K 프로젝터가 기능 세트가 비슷한 4K UHD 프로젝터보다 훨씬 더 비싼 이유이다. 이들은 더 작은 화소와 더 미세한 해상도를 생성하며, 화소 겹침으로 인한 디테일이나 색상 손실이 없다. 이는 가로세로비 차이의 미세한 변화와는 대조적이며, 홈 시어터에서 넓은 다이내믹 레인지를 갖춘 4K UHD 블루레이 영화를 가능하게 하는 미디어 서버를 제공하는 Kaleidescape와 같은 소수의 회사에서 확인할 수 있다.

방송

2014년 11월, 미국의 위성 방송 사업자인 다이렉TV(AT&T 소유)는 선택된 주문형 비디오 영화에 한정되긴 했으나 4K 콘텐츠를 제공하는 최초의 유료 TV 사업자가 되었다. 2015년 8월, 영국의 스포츠 네트워크인 BT 스포츠는 4K 피드를 런칭했으며, 첫 방송은 2015 FA 커뮤니티 실드 축구 경기였다. 두 개의 제작 유닛이 사용되어 기존의 고해상도 방송과 별도의 4K 방송을 제작했다. 네트워크 측에서 4K 영상과 업컨버팅된 HD 영상을 섞는 것을 원하지 않았기 때문에, 이 중계는 경기 전이나 하프타임의 전통적인 스튜디오 세션 대신 경기 해설자들이 4K 카메라를 사용해 경기장에서 진행하는 방식을 취했다. BT는 시청자가 스튜디오 분석을 보고 싶다면 HD 방송으로 전환했다가 경기를 위해 다시 돌아올 것으로 예상했다. 영상은 H.264 인코더를 사용하여 압축되어 BT 타워로 전송된 후, 다시 BT 스포츠 스튜디오로 전송되어 배포를 위해 압축 해제되었으며, 최소 25 Mbit/s 연결 속도의 적격한 BT 인피니티 인터넷 요금제에서 4K 호환 BT TV 셋톱박스를 통해 제공되었다.

2015년 말과 2016년 1월, 퀘벡주의 비디오트론(Vidéotron), 온타리오주의 로저스 케이블(Rogers Cable), 그리고 벨 파이브 TV(Bell Fibe TV)를 포함한 캐나다의 세 텔레비전 서비스 제공업체는 기가비트 인터넷 서비스를 통해 구독자에게 4K 콘텐츠를 스트리밍할 수 있는 4K 호환 셋톱박스를 제공하기 시작할 것이라고 발표했다. 2015년 10월 5일, 캐나다의 미디어 재벌인 로저스 커뮤니케이션스는 4K 셋톱박스 및 기가비트 인터넷 발표와 함께 자사의 스포츠네트 부문을 통해 2016년에 토론토 블루제이스의 모든 홈 경기와 2016년 1월부터 시작되는 "주요" 내셔널 하키 리그 경기를 포함하여 101개의 스포츠 중계를 4K로 제작할 계획이라고 발표했다. 벨 미디어는 자사의 스포츠 네트워크 부문을 통해 2016년 1월 20일부터 선택된 토론토 랩터스 경기와 지역 NHL 경기를 포함한 4K 중계 일정을 발표했다.

2016년 1월 14일, 스포츠네트는 BT 스포츠와의 협력을 통해 잉글랜드 런던의 O2 아레나에서 열린 토론토 랩터스 대 올랜도 매직의 경기를 4K로 제작된 사상 최초의 NBA 경기로 중계했다. 1월 20일에는 역시 랩터스 경기 도중 TSN이 북미에서 제작된 최초의 라이브 4K 중계를 선보였다. 3일 후, 스포츠네트는 최초의 NHL 4K 경기를 선보였다.

벨 미디어와 로저스 미디어(각각 TSN과 스포츠네트의 소유주)의 합작 투자사인 돔 프로덕션(Dome Productions)은 스포츠네트와 TSN의 첫 4K 중계를 위해 공유되는 "사이드 바이 사이드" 4K 모바일 제작 유닛을 구축했다. 이는 별도의 HD 트럭과 함께 운영되도록 설계되었으며 두 형식 모두로 출력 가능한 카메라를 활용했다. 2016년 토론토 블루제이스 시즌 개막전을 위해 돔 프로덕션은 4K와 1080i 고해상도 유닛을 통합한 제작 트럭인 "Trillium"을 구축했다. 벨 미디어의 CTV 역시 2016년 주노상 시상식을 4K 형식으로 중계된 최초의 시상식으로 방송했다.

2016년 2월, 스페인어 방송인 유니비전은 미국 마이애미에서 열린 세네갈 축구 국가대표팀과 멕시코 국가대표팀 간의 축구 친선 경기를 4K 형식으로 폐쇄 회로 TV 방송으로 제작하여 시범 운영했다. 이 방송은 여러 특수 시청 장소로 사설 스트리밍되었다. 유니비전은 코파 아메리카 센테나리오 결승전을 4K로 공개 방송하기 위해 4K 스트리밍 앱 개발을 목표로 했다. 2016년 3월, 다이렉TV와 CBS 스포츠는 매스터스 골프 대회의 "아멘 코너(Amen Corner)" 추가 중계를 4K로 제작할 것이라고 발표했다.

2016년 말, 텔러스 TV(Telus TV)는 4K 호환 셋톱박스를 제공하기 시작할 것이라고 발표했다.

2013년 FIFA 컨페더레이션스컵에서 제한적으로 기술을 시험하고, 2014년 FIFA 월드컵(개최 도시 리우데자네이루에서의 사설 테스트 및 공개 시청을 통해)에서도 시험을 거친 후, 2018년 FIFA 월드컵은 모든 경기가 4K로 제작된 최초의 FIFA 월드컵이 되었다. 주관 방송사(HBS)는 각 경기의 방송 컷 중 최소 75%가 4K 카메라(주요 앵글 대부분 포함)에서 나오며, 즉석 리플레이와 일부 카메라 앵글은 1080p 소스에서 업컨버팅될 것이라고 밝혔다. 이러한 방송은 영국의 BBC 및 미국의 선택된 텔레비전 제공업체와 같은 권리 보유자를 통해 제공되었다.

4K 방송 송출의 기술적 한계(4K 호환 제작 장비의 높은 비용 포함)로 인해 일부 방송사는 4K 대신 1080p/HDR 방송을 강조하기로 결정했다. UEFA는 유로와 챔피언스리그 결승전을 4K로 방송해 왔으나, 방송사들이 HDR 및 기타 온에어 기능에 자원을 투입하기로 함에 따라 2024년부터 두 대회 모두 4K 중계를 중단했다. CBS 스포츠, 폭스 스포츠, 그리고 USA 네트워크와 같은 일부 미국 방송사들은 "4K" 피드로 홍보되는 이벤트들을 중계해 왔으나, 실제로는 4K로 업컨버팅된 1080p/HDR 방송이다. 2024년 하계 올림픽의 경우, USA 네트워크의 "4K" 중계는 올림픽 방송 서비스(OBS)로부터 4K 소스를 받았으나 NBC 스포츠 스튜디오에서 수신 시 1080p로 다운컨버팅되었다가 배포를 위해 다시 4K로 업컨버팅되었다.

해상도

디스플레이 및 미디어에서 사용되는 일부 4K 해상도의 예시
형식해상도가로세로비화소
-4096 × 30721.334∶312,582,912
-4096 × 25601.616∶1010,485,760
-4096 × 23041.7716∶99,437,184
DCI 4K (풀 프레임)4096 × 2160약 1.90256∶1358,847,360
DCI 4K (시네마스코프 크롭)4096 × 1716약 2.391024∶4297,020,544
DCI 4K (플랫 크롭)3996 × 21601.8537∶208,631,360
-3840 × 25601.53∶29,830,400
WQUXGA3840 × 24001.616∶109,216,000
4K UHD3840 × 21601.7716∶98,294,400
-3840 × 19202.02∶17,372,800
-3840 × 16202.37064∶276,220,800
-3840 × 16002.412∶56,144,000
DFHD3840 × 10803.5532∶94,147,200

3840 × 2160

3840 × 2160 해상도는 소비자용 미디어 및 디스플레이 산업에서 지배적인 4K 해상도이다. 이는 SMPTE ST 2036–1에 정의된 UHDTV1 형식의 해상도이자, Rec. 2020에서 ITU-R이 정의한 4K UHDTV 형식이며, CEA가 정의한 Ultra HD 디스플레이 및 프로젝터의 최소 해상도이기도 하다. 3840 × 2160 해상도는 DVB 프로젝트가 4K 방송 표준인 UHD-1을 위해 선택한 해상도이기도 하다.

이 해상도는 169∶1의 가로세로비를 가지며 총 8,294,400개의 화소로 구성된다. 이는 1080p(1920 × 1080)의 가로 및 세로 해상도의 정확히 두 배로 전체 화소 수는 4배이며, 720p(1280 × 720)의 가로 및 세로 해상도의 세 배로 전체 화소 수는 9배이다. 이전의 720p 및 1080p HDTV 표준에 의해 확립된 명명 패턴에 기초하여 때때로 "2160p"라고 불린다.

2013년 당시 UHD 해상도를 표시할 수 있는 텔레비전은 3차원 텔레비전에 대한 소비자 관심 부족 이후 컨슈머 일렉트로닉스 기업들에 의해 다음 업그레이드 주기를 자극할 요인으로 간주되었다.

4096 × 2160

이 해상도는 주로 디지털 영화 제작에 사용되며, 256135∶1(약 1910∶1)의 가로세로비와 총 8,847,360개의 화소를 가진다. 이는 디지털 시네마 이니셔티브가 디지털 시네마 시스템 사양에서 정의한 4K 컨테이너 형식의 해상도로 표준화되었으며, 모든 DCI 호환 4K 디지털 프로젝터 및 컴퓨터 모니터의 네이티브 해상도이다. DCI 사양은 원하는 가로세로비에 따라 컨테이너 내부 콘텐츠에 대해 여러 다른 해상도를 허용한다. 허용되는 해상도는 SMPTE 428-1에 정의되어 있다.: §3.2.1 : p. 6 

  • 4096 × 2160 (풀 프레임, 256∶135 또는 약 1.90∶1 가로세로비)
  • 3996 × 2160 (플랫 크롭, 1.85∶1 가로세로비)
  • 40961716 (시네마스코프 크롭, 약 2.39∶1 가로세로비)

DCI 4K 표준은 DCI 2K(2048 × 1080)의 가로 및 세로 해상도의 두 배이며, 전체적으로 4배 많은 화소를 가진다.

4K로 제작된 디지털 영화는 사용되는 저장 가로세로비에 따라 다른 여러 해상도로 제작, 스캔 또는 저장될 수 있다. 디지털 영화 제작 단계에서는 스캔된 슈퍼 35mm 필름의 역사적 해상도에 기반한 해상도인 4096 × 3112가 "오픈 게이트" 또는 아나모픽 입력 자료를 획득하기 위해 종종 사용된다.

기타 4K 해상도

디스플레이에서는 다음과 같은 다양한 비표준 4K 해상도가 사용되었다.

  • 4096 × 2560 (1.60:1 또는 16:10); 이 해상도는 2013년에 출시된 캐논 DP-V3010에서 사용되었으며, 후반 작업 단계에서 영화 영상을 검토하기 위해 설계된 30-인치 (76 cm) 4K 레퍼런스 모니터이다.
  • 4096 × 2304 (1.77:1 또는 16:9); 이 해상도는 2016년 LG와 애플이 공동 발표한 21.5-인치 (55 cm) LG UltraFine 22MD4KA 4K 모니터에서 사용되었으며, 21.5인치 4K Retina 아이맥 컴퓨터에서도 사용된다.
  • 3840 × 2400 (1.60:1 또는 16:10); 이 해상도는 각각 2001년과 2002년에 출시된 22.2-인치 (56 cm) IBM T220 및 T221 모니터에서 사용되었다. 이 해상도는 "WQUXGA"라고도 불리며, WUXGA(1920 × 1200)의 4배 해상도이다. 최근에는 델 XPS 노트북 시리즈에서 "UHD+"라는 명칭으로 이 해상도가 다시 등장했다.
  • 3840 × 1920 (2:1 또는 16:8); 이 해상도는 대개 2:1 가로세로비를 사용하는 360° 비디오에서 주로 사용된다. 가로축으로 360°, 세로축으로 180°를 나타내기 위함이다.
  • 3840 × 1600 (2.40:1 또는 12:5); 이 해상도를 갖춘 다수의 컴퓨터 모니터가 생산되었으며, 최초의 제품은 2016년에 출시된 37.5-인치 (95 cm) LG 38UC99-W이다. 이 해상도는 WQXGA(2560 × 1600)를 가로로 50% 늘리거나 3840 × 2160을 세로로 약 26% 줄인 것과 같다. LG는 이 해상도를 "WQHD+"(Wide Quad HD+)라고 부르며, 에이서(Acer)는 "UW-QHD+"(Ultra-wide Quad HD+)라는 용어를 사용하고, 일부 미디어에서는 "UW4K"(Ultra-wide 4K)라는 용어를 사용하기도 했다.
  • 38401080 (3.55:1 또는 32:9); 이 해상도는 2017년에 출시된 49-인치 (120 cm) 곡면 게이밍 모니터인 삼성 C49HG70에서 처음 사용되었다. 이 해상도는 두 개의 1080p 디스플레이(1920 × 1080)를 좌우로 붙여 놓은 것과 같지만 이미지 사이에 경계가 없다. 또한 4K UHD(3840 × 2160) 디스플레이의 정확히 절반이다. 삼성은 이 해상도를 "DFHD"(Dual Full HD)라고 부른다.

녹화

소니 핸디캠 FDR-AX1

디테일 이점

4K 표준으로 비디오를 녹화하는 것의 주요 장점은 미세한 공간적 세부 사항이 잘 표현된다는 것이다. 3840×2160 화소 비디오 영상에서 추출한 개별 정지 프레임은 830만 화소의 정지 사진 역할을 할 수 있는 반면, 1080p는 210만 화소, 720p는 90만 화소에 불과하다. 만약 최종 비디오 해상도가 4K 녹화물로부터 2K로 축소된다면, 네이티브 2K 녹화에서 얻었을 때보다 더 많은 디테일이 나타난다. DVD 및 블루레이로 출력할 때 더욱 미세한 질감과 대비가 가능하다. 일부 촬영 감독들은 후반 작업 중에 발생할 수 있는 해상도 손실을 보충하기 위해 슈퍼 35 필름 형식으로 4K 녹화를 하기도 한다.

크로마 서브샘플링

원본 크기 이미지에서 네 가지 서브샘플링 방식의 차이를 보여준다. 컬러 이미지는 비슷해 보이지만, 아래 줄은 색상 정보의 해상도를 보여준다.

휴대 전화와 같은 많은 가전제품은 밝기 정보의 해상도의 4분의 1만 색상 정보를 기록하는 4:2:0 크로마 서브샘플링을 사용해 Y′CBCR 형식으로 비디오 영상을 저장한다. 3840 × 2160 비디오의 경우, 이는 색상 정보가 1920 × 1080으로만 저장됨을 의미한다.

비트레이트

소비자용 카메라와 휴대 전화는 1080p(보통 10에서 30 Mbit/s)보다 훨씬 높은 비트레이트(보통 50에서 100 Mbit/s)로 2160p 영상을 녹화한다. 이 높은 비트레이트는 2160p보다 해상도가 낮은 모니터에서 보더라도 압축 가공물이 덜 보이게 한다.

같이 보기

각주

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