mini|Auf der IFA 2014 vorgestelltes Logo der Ultra-HD-Geräte gerahmt|Relationen Auflösungen, bei gleicher Pixelgröße
Ultra HD oder Ultra High Definition, abgekürzt UHD, ist ein digitales Videoformat, dessen Bildauflösung zu den 4K-Auflösungen gehört. Mit horizontal 3840 statt 1920, vertikal 2160 statt 1080 Pixeln und somit acht statt zwei Megapixel entspricht die Auflösung der vierfachen Full-HD-Auflösung und heißt deshalb auch Quad Full HD (abgekürzt QFHD). Ebenfalls wird als Synonym 2160p verwendet, obwohl hierbei die Bildbreite auch 4096 Pixel (4K-DCI, 4K2K) oder sogar 5120 Pixel (Wide Ultra HD, 5K2K) betragen kann. Da der UHDTV-Standard mit 8K Ultra HD eine zweite höhere Auflösung umfasst, werden in Abgrenzung dazu auch den drei erstgenannten Begriffen „4K“ vorangestellt oder angehängt oder die Begriffe UHDTV1 oder UHD-1 verwendet. Die Auflösung von Ultra HD ist die höchste Auflösung bei DVB-S2 und DVB-C.
Bezeichnung und Bedeutung Der aus dem Englischen stammende Begriff „Ultra High Definition“ bedeutet übersetzt „jenseits hoher Auflösung“. Damit wird die Eigenschaft eines HDTV-fähigen Gerätes (Fernseher, Ultra HD Blu-ray Player, Videokamera, Set-Top-Box, Spielkonsole, Smartphone etc.) bezeichnet, die für den Konsumbereich angebotene Videoauflösung von 3840 × 2160 Pixeln ausgeben oder aufzeichnen können. Bei Ultra HD handelt es sich um den Nachfolger des Full-HD-Standards. Die Bezeichnung „Ultra“ wurde gewählt, um die höhere Qualität gegenüber „Full“ HD (1920 × 1080 Pixel) deutlich zu machen. Ultra HD wird umgangssprachlich auch 4K-Auflösung oder „4K“ genannt. Auf den Covern von Ultra HD Blu-rays ist immer das Logo „4K|Ultra HD“ abgebildet, obwohl Blu-Rays maximal eine UHD-Auflösung besitzen. Auch die Beschreibung der meisten UHD-Fernseher enthält „UHD 4K“ oder „4K UHD“.
Standards
Die Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) spezifizierte bereits 2007 den UHDTV1 genannten Standard mit einer Auflösung von 3840 × 2160 Pixel. Die Internationalen Fernmeldeunion (ITU) übernahm ihn und fügte weitere Spezifikationen hinzu. Sie veröffentlichte am 23. August 2012 die ITU-R-Empfehlung BT.2020, in der sie ebenfalls die niedrigere Bildauflösung auf 3840 × 2160 Pixel festsetzte, dafür Bildfrequenzen bis 120 Hz zuließ und in diesem Zusammenhang Farbunterabtastung, Farbtiefe, und Farbraum spezifizierte.
Die Consumer Electronics Association (CEA) beschloss am 18. Oktober 2012, dass „Ultra HD“ die davor propagierte Bezeichnung „4K“ ersetzen soll. Im Handel werden dennoch auch die Begriffe „4K“ oder „UHD“ verwendet. Weiterhin wurde beschlossen, dass Ultra-HD-Fernseher mindestens eine Bildauflösung von acht Megapixel mit einer horizontalen Auflösung von 3840 Pixeln und einer vertikalen Auflösung von 2160 Pixeln (also viermal so viele Pixel wie Full HD) und ein Bildschirm im Seitenverhältnis 16:9 oder breiter haben müssen. Außerdem sollen sie über mindestens einen digitalen Eingang verfügen, der das native Videosignal von 3840 × 2160 Pixeln übertragen kann. Dafür geeignet wäre der DisplayPort 1.2 mit vier Leitungen und einer Datenübertragungsrate von 2160 MByte/s (17,28 GBit/s), aber durchgesetzt hat sich HDMI ab Version 2.0.
Das DVB-Projekt veröffentlichte in einer ersten Phase im März 2015 die Spezifikation der höheren Bildauflösung für Ultra HD, wobei die übrigen Mindestanforderungen z. B. für Bildfrequenz, Farbtiefe und Dynamikumfang von HDTV übernommen wurden. In einer zweiten Phase, die zur Veröffentlichung im Februar 2017 führte, wurden die übrigen Mindestanforderungen angehoben.
HDMI
UHD benötigt mehr als 10,2 Gigabit pro Sekunde, was durch die Unterstützung von bis zu 18 Gigabit pro Sekunde durch HDMI schon in der Version 2.0 abgedeckt wird. Das aus 88 verschiedenen Unternehmen aus der Elektronikbranche bestehende HDMI-Forum hatte in einer Pressemitteilung im September 2013 bekanntgegeben, dass die Spezifikationen der zweiten HDMI-Generation, also HDMI 2.0, verabschiedet worden sei. Hauptänderung war die Anhebung der maximalen Bandbreite auf 18 GBit/s, wodurch Ultra-HD-Inhalte mit 60 Bildern pro Sekunde wiedergegeben werden können. Allerdings wurde übergangsweise auch eine kleinere Datenrate mit der niedrigen Farbquantisierung 8 Bit und 4:2:0 erlaubt, um vorhandene HDMI-1.4-Chips nutzen zu können. Eine weitere Hürde stellte die neue Kopierschutz-Norm HDCP-2.2 dar, die in vollwertigen HDMI-2.0-Anschlüssen vorgeschrieben ist.
Die HDMI-Version 2.1 wurde am 28. November 2017 spezifiziert und kann bis zu 48 Gigabit pro Sekunde übertragen, wodurch in Ultra HD eine Bildrate von 120 Hz – wie in der zweiten Phase der UHDTV-Spezifikation durch das DVB-Projekt vorgesehen – unterstützt wird.
Geräte Fernsehgeräte Bei den heutzutage oft verwendeten Fernsehern mit einer Diagonale ab 55 Zoll ist der Unterschied zwischen Ultra HD und Full HD schon bei normalem Sitzabstand deutlich sichtbar.HDR, UHD & CO. Darauf müssen Sie beim Fernseher-Kauf achten, stern.de, abgerufen am 21. März 2023 Deshalb waren in den 2020er Jahren nahezu konstant drei Viertel der verkauften Fernsehgeräte UHD-Fernseher (2020 72 %, 1. Quartal 2021 75 %, 1. Quartal 2024 78 % und 1. Quartal 2025 74 %).
Ein aktuelles (Stand 2026) UHD-Fernsehgerät sollte mindestens die folgende Ausstattung aufweisen: QLED-, Mini-LED- oder OLED-Bildschirm, Bildauflösung: 3840 × 2160 Pixel, Bildwiederholraten: 24, 25, 30, 50, 60, 100 und 120 Hz, Upscaling, 3–4 Eingänge für HDMI 2.1 mit Kopierschutz HDCP 2.2, Empfänger für DVB-T2, DVB-S2 und DVB-C, Decoder für HEVC (auch H.265 genannt), Betriebssystem: webOS, Tizen oder Android TV, Smart-TV-Funktionen und -Oberfläche, mit Apps erweiterbar, EPG und HbbTV, Farbtiefe: 10 bit, Farbraum: Wide Color Gamut, Eingangs-Signal: BT.2020, Display-Darstellung: Mehr als 90 % des DCI-P3-Farbumfangs, High Dynamic Range (HDR): SMPTE ST2084 EOTF, Anforderungen an Leuchtdichte (Helligkeit vs. Schwarzwert): entweder: mehr als 1000 cd·m−2 maximale Helligkeit und zugleich weniger als 0,05 cd·m−2 Schwarzwert oder: mehr als 540 cd·m−2 maximale Helligkeit und zugleich weniger als 0,0005 cd·m−2 Schwarzwert
Ultra HD Blu-ray
Der japanische Elektronikkonzern Panasonic präsentierte im April 2014 den weltweit ersten 4k-Blu-Ray-Player, der 60 fps (progressiv) mit nativ 3840 × 2160 Pixeln realisieren konnte.Ben Mueller: Panasonic Blu-Ray-Player DMP-BDT700 mit HDMI 2.0 und 4k (60p). In: uhd-tv.info. 16. April 2014. Die Übertragung der Daten vom Player zum UHD-fähigen Monitor bzw. Fernseher (jeweils mit 4K-Auflösung) erfolgt entweder via DisplayPort oder HDMI 2.0. Ältere Blu-ray-Filme (meist in Full HD) können mit Blu-ray-Playern durch spezielle Upscaling-Verfahren in Ultra HD hochskaliert werden, um eine fast echte 4K-Auflösung zu realisieren. In der zur IFA 2014 veröffentlichten UHD-Blu-ray-Disc-Norm ist eine Mindest-Farbtiefe von 10 Bit vorgesehen, was bei 4k@50/60p eine Datenrate von ca. 14,93 GBit/s erfordert.
Programme in Deutschland Anfang Oktober 2016 starteten Sky Bundesliga UHD und Sky Sport UHD die ersten regelbetriebenen Sender in UHD im linearen Fernsehen. Neben den frei empfangbaren UHD1 by Astra sowie den beiden Shopping-Kanälen QVC UHD und QVC ZWEI UHD gibt es außerdem noch RTL UHD (seit 28. April 2018) und ProSiebenSat.1 UHD (seit 13. August 2021), die temporär und verschlüsselt senden.
Zunächst war der Empfang nur über den Satellit Astra 19,2° Ost möglich. Seit 29. Januar 2018 sind die Programme auch im Kabelfernsehnetz verfügbar.
Geschichte Das eigentliche Problem von UHDTV lag am Anfang, ähnlich wie bei der 3D-Technologie, die bereits durch mangelnde Nachfrage eingestellt wurde, in den fehlenden Inhalten für den Bereich Heimkino und Unterhaltungselektronik. Zur IFA 2014 waren allerdings schon vereinzelte Erfahrungen mit Netflix-UHD-Streaming aus USA vorhanden (Internet-Zugang mit mindestens 25 Mbit/s erforderlich), und ein deutscher Ableger wurde kurzfristig angekündigt. Diverse Consumer-Videokameras lieferten neben den Profi-Exemplaren reichlich „4k“-Material für YouTube, wenn auch dort nur mit max. 20 Mbit/s als .mp4-Datei codiert; in den 2020er-Jahren auch in AV1 und etwas höheren Bitraten.
Streaming Streaming-Portale mit Filmen in höherer Auflösung als Full-HD gab es zunächst neben Netflix unter anderem von Sony. Der erste 4K-Media-Player FMP-X1 mit einer 2-TByte-Festplatte für 699 US-Dollar brachte Sony im Sommer 2013 in den USA auf den Markt. Mitgeliefert wurden diverse Kurz- und zehn Spielfilme in 4K-Auflösung: Total Recall in der Neuverfilmung, Bad Teacher, The Karate Kid, The Amazing Spider-Man, That’s My Boy, Taxi Driver, Battle Los Angeles, The Other Guys, The Bridge on the River Kwai sowie Salt. Zusätzliche Inhalte konnten via externe Festplatte an eine der zwei USB-Schnittstellen und per SD-Speicherkarte nachgeliefert werden. Neben Videomaterial per Festplatte befüllte Sony seinen Ultra-HD-Player auch per Online-Stream. Ebenso nur in den USA startete der Konzern im Herbst 2013 sein hauseigenes Video-on-Demand-Angebot in 4K-Auflösung. Ausgeliehene Filme waren mit rund 8 US-Dollar etwa doppelt so teuer wie in Full-HD-Auflösung. Ein zweistündiger 4k-Film benötigte rund 100 GByte Speicherplatz. Für August 2014 kündigte Sony das rund 400 Euro teure Modell FMP-X5A ohne eingebaute Festplatte für den deutschen Markt an.
Seit April 2014 streamte das kalifornische Unternehmen Netflix seine Eigenproduktion House of Cards in 4K-Auflösung – wenige Wochen später folgte auch die Serie Breaking Bad. Seit dem deutschen Netflix-Start am 16. September 2014 waren diese auch in Deutschland auf UHD-TVs, jedoch nicht auf 4K-PCs verfügbar. Amazon Video bietet seit 2015 ebenfalls 4K-Inhalte an. Vor allem Eigenproduktionen von Amazon werden in 4K angeboten. Bei Sky werden Filme und Serien in UHD über Sky On Demand jedoch nur in Verbindung mit Sky Q angeboten.
Fernsehen Im Juni 2013 zeichnete die deutsche Firma Futuretainment unter der Leitung der Dierks Studios und deren technischem Leiter Dennis Flüchter eine Live-Musikaufzeichnung mit fünf Sony-F55-Kameras unter Zuhilfenahme des HDSigns-Übertragungswagens der Bavaria in UHD auf. Der Fernsehsender Sky zeichnete im September 2013 ein britisches Fußballspiel mit vier Sony-F55-Kameras in UHD-Auflösung auf.„Sky captures first Ultra HD event“ broadbandtvnews.com vom 2. September 2013. Abgerufen am 8. September 2013.
Zur Fußball-Weltmeisterschaft 2014 zeichnete Sony in Kooperation mit dem Weltfußballverband FIFA insgesamt drei Spiele (jeweils ein Viertelfinale, ein Achtelfinale und das Finale) in UHD auf. Die Ultra-HD-Aufnahmen wurden für einen offiziellen Film der FIFA über die Fußball-Weltmeisterschaft verwendet. Bei derselben Fußball-Weltmeisterschaft übertrug die BBC im Rahmen eines Testlaufs drei Spiele in Ultra HD/4K nach Großbritannien, wo sie via DVB-T2 und parallel über das Internet an geeignete Fernsehgeräte in ausgewählten Entwicklungszentren der BBC gesendet wurden. Für die Testausstrahlungen kam der HEVC-Codec sowohl via DVB-T2 (London K35, Manchester K37 und Glasgow K35) als auch im Internet zur Anwendung. Ein Viertelfinale und das Endspiel in Rio de Janeiro am 4. und 13. Juli wurden außerdem in UHD über Eutelsat 5 West B für ein Kino in London übertragen, allerdings durchgängig verschlüsselt.
Zur IFA Berlin 2014 strahlte SES Astra auf drei TV-Kanälen parallel UHD-Demo-Videos mit HEVC-Codierung aus. Dabei waren auch Ausschnitte aus Sky-Testaufzeichnungen von Fußball-Bundesliga-Spielen zu sehen.
Kritik