stringtranslate.com

Гибридный логарифм–гамма

Гибридная логарифмическая гамма- функция ( HLG ) — это передаточная функция, совместно разработанная BBC и NHK для отображения с высоким динамическим диапазоном (HDR). [1] Она обратно совместима с передаточной функцией SDR ( гамма-кривая ). [2] Она была одобрена как ARIB STD-B67 Ассоциацией радиопромышленности и бизнеса (ARIB). [1] [3] [4] Она также определена в ATSC 3.0 , Digital Video Broadcasting (DVB) UHD -1 Phase 2 и International Telecommunication Union (ITU) Rec. 2100. [ 5] [6] [7]

Диаграмма, показывающая обычную гамма-кривую SDR и гибридную логарифмическую гамма-кривую. HLG использует логарифмическую кривую для верхней половины значений сигнала, что обеспечивает больший динамический диапазон.

HLG — это формат HDR , который использует функцию передачи HLG, основные цвета BT.2020 и глубину цвета 10 бит. [8] HLG был разработан для обеспечения обратной совместимости с SDR UHDTV . Однако HLG не предназначен для обеспечения полной обратной совместимости с традиционными дисплеями SDR, которые не могут интерпретировать колориметрию BT.2020. [8] [9]

Как функция передачи HLG, так и формат HLG не требуют лицензионных отчислений . [2] Обратная совместимость позволяет использовать их с существующими стандартами передачи, когда приемник совместим с цветовым контейнером BT.2020, что снижает сложность и стоимость как для производителей оборудования, так и для дистрибьюторов контента. [1] [10] [9] Они поддерживаются HDMI 2.0b, HEVC , VP9 и H.264/MPEG-4 AVC , [11] [12] [13] [14] и используются такими видеосервисами, как BBC iPlayer , DirecTV , Freeview Play и YouTube . [15] [16] [17] [18] [19]

Описание

HLG разработан для лучшего соответствия телевизионному вещанию , где метаданные, необходимые для других форматов HDR , несовместимы с не-HDR-дисплеями, потребляют дополнительную полосу пропускания , а также могут стать несинхронизированными или поврежденными при передаче. HLG определяет нелинейную оптико-электрическую передаточную функцию , в которой нижняя половина значений сигнала использует гамма-кривую , а верхняя половина значений сигнала использует логарифмическую кривую . [20] [21] На практике сигнал интерпретируется как нормальный дисплеями со стандартным динамическим диапазоном (хотя и способными отображать больше деталей в ярких участках), но HLG-совместимые дисплеи могут правильно интерпретировать логарифмическую часть кривой сигнала, чтобы обеспечить более широкий динамический диапазон. [22] [23] [24] В отличие от других форматов HDR он не использует метаданные. [25]

Функция передачи HLG обратно совместима с гамма-кривой SDR . Однако HLG обычно используется с основными цветами Rec. 2020 , которые создают ненасыщенное изображение с видимыми сдвигами оттенков на несовместимых устройствах. [26] Поэтому HLG обратно совместим с SDR- UHDTV и будет показывать искажение цвета на обычных устройствах SDR, которые поддерживают только основные цвета Rec. 709. [26]

Технические подробности

HLG определяет нелинейную передаточную функцию , в которой нижняя половина значений сигнала использует гамма-кривую , а верхняя половина значений сигнала использует логарифмическую кривую . [4] [27]

Ссылка HLG OETF выглядит следующим образом (согласно определению в ARIB STD-B67):

или следующим образом (как определено в Рек. 2100 ): [5]

где

Значение сигнала равно 0,5 для опорного уровня белого, в то время как значение сигнала для 1 имеет относительную яркость , которая в 12 раз выше опорного уровня белого. [27] ARIB STD-B67 имеет номинальный диапазон от 0 до 12. [28] HLG использует логарифмическую кривую для верхней половины значений сигнала из-за закона Вебера . [27]

Ссылка HLG OOTF выглядит следующим образом: [5]

где

Ссылка HLG EOTF выглядит следующим образом: [5]

где

HLG не нуждается в использовании метаданных , поскольку он совместим как с дисплеями SDR , так и с дисплеями HDR . [1] [3] HLG можно использовать с дисплеями разной яркости в широком диапазоне условий просмотра. [3]

Динамический диапазон , который может восприниматься человеческим глазом в одном изображении, составляет около 14 ступеней . [27] Видеодисплей SDR с гамма-кривой 2,4 и глубиной цвета 8 бит на сэмпл может отображать диапазон около 6 ступеней без видимых полос . [27] Профессиональные видеодисплеи SDR с глубиной цвета 10 бит на сэмпл расширяют этот диапазон до около 10 ступеней. [27] Когда HLG отображается на дисплее 2000 кд/м2 с глубиной цвета 10 бит на сэмпл, он может отображать диапазон 200 000:1 или 17,6 ступеней без видимых полос. [27]

HLG увеличивает динамический диапазон видео по сравнению с обычной гамма-кривой, используя логарифмическую кривую для верхней половины значений сигнала. [27] HLG также увеличивает динамический диапазон, не включая линейную часть обычной гамма-кривой, используемую Rec. 601 и Rec. 709. [ 29] Линейная часть обычной гамма-кривой использовалась для ограничения шума камеры при слабом освещении видео, но больше не нужна для HDR-камер . [29]

HLG поддерживается в Rec. 2100 с номинальной пиковой яркостью 1000 кд/м 2 и значением гаммы системы, которое можно регулировать в зависимости от яркости фона. [5] [30]

HLG поддерживается в HEVC с помощью формулы, которая математически эквивалентна ARIB STD-B67, но имеет номинальный диапазон от 0 до 1 вместо 0 до 12: [28]

где

История

Зарождение

15 мая 2015 года BBC объявила, что они начали работу с NHK по разработке совместного предложения HDR, которое будет представлено Международному союзу электросвязи (МСЭ). [31] 9 июня 2015 года HLG был предложен JCT-VC для высокоэффективного кодирования видео (HEVC) и добавлен в проект расширений кодирования экранного контента от июня 2015 года. [32] [12]

Позже в том же году Sony продемонстрировала видео HLG на модифицированном HDR-дисплее на конференции SMPTE 2015. [33] [34] Colorfront объявила, что их программное обеспечение Transkoder 2016 будет поддерживать вывод HDR с использованием HLG. [35] LG объявила, что их 4K OLED- телевизоры 2015 года будут поддерживать HDR из HLG и перцептивного квантизатора (PQ). [36] Blackmagic Design выпустила обновление для DaVinci Resolve , которое добавило поддержку HLG.

SKY PerfecTV! объявили, что будут использовать HLG для передачи программ 4K UHDTV HDR своим спутниковым абонентам в Японии. [37] [38] Harmonic Inc. и NASA объявили о съемке HDR запуска Atlas V , которая транслировалась на следующий день на NASA TV с использованием HLG. [39] Телевизионный центр Ватикана транслировал церемонию Святой Двери с использованием HLG и цветового пространства Rec. 2020. [40]

2016

Отраслевые организации:

Аппаратное обеспечение:

Программное обеспечение:

Вещатели:

2017

Отраслевые организации:

Аппаратное обеспечение:

Программное обеспечение:

Вещатели:

2018

2019

2020

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd "High Dynamic Range" (PDF) . Европейский вещательный союз . Получено 2015-11-01 .
  2. ^ ab "High Dynamic Range with Hybrid Log–Gamma" (PDF) . BBC . Архивировано (PDF) из оригинала 9 ноября 2018 г. . Получено 8 ноября 2015 г. .
  3. ^ abc "High Dynamic Range with Hybrid Log–Gamma" (PDF) . BBC . Получено 2015-11-08 .
  4. ^ ab "ARIB STD-B67" (PDF) . Ассоциация радиопромышленности и бизнеса . 2015-07-03 . Получено 2015-11-01 .
  5. ^ abcdef "BT.2100: Значения параметров изображения для телевидения с высоким динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами". Международный союз электросвязи. 2016-07-04 . Получено 2016-07-04 .
  6. ^ abc "DVB SB одобряет спецификацию UHD HDR". Цифровое видеовещание . 2016-11-17 . Получено 2017-01-07 .
  7. ^ ab "ATSC Standard: Video" (PDF) . Advanced Television Systems Committee. 2017-05-19 . Получено 2017-05-19 .
  8. ^ ab "Ultra HD Forum Guidelines v2.4" (PDF) . Форум Ultra HD. 19 октября 2020 г.
  9. ^ ab "Отчет МСЭ-Р BT.2390 - Телевидение с высоким динамическим диапазоном для производства и международного обмена программами". МСЭ . Получено 2021-09-11 .
  10. ^ "Все, что вы хотели знать о Hybrid Log Gamma (HLG)". TM Broadcast International . 2019-12-23 . Получено 2020-05-27 .
  11. ^ ab "Введение в HDMI 2.0b". HDMI.org. Архивировано из оригинала 2016-12-03 . Получено 2017-01-07 .
  12. ^ ab Раджан Джоши; Шань Лю; Гэри Салливан; Герхард Тек; Цзичжэн Сюй; Ян Йе (2015-09-05). "HEVC Screen Content Coding Draft Text 4". JCT-VC . Получено 2015-11-01 .
  13. ^ ab "Воспроизведение видео HDR". Android . Получено 2016-09-23 .
  14. ^ «Рекомендация ITU-T H.264 (04/2017)» . МСЭ. 13 апреля 2017 г. Проверено 14 июня 2017 г.
  15. ^ ab "Загрузить видео с высоким динамическим диапазоном (HDR)". Google Inc. Получено 11.01.2017 .
  16. ^ Джулиан Кловер (2016-09-23). ​​"Обновления Freeview для HEVC и Ultra HD". Новости широкополосного телевидения . Получено 2016-09-23 .
  17. ^ abc Лео Келион (2017-12-05). "Blue Planet II выходит в iPlayer в формате 4K HDR". BBC . Получено 2017-12-05 .
  18. ^ ab Jason Dachman (14.12.2017). "AT&T DirecTV впервые проведет прямую трансляцию в формате 4K HDR в США с сегодняшней игры Penguins-Golden Knights". Sportsvideo . Получено 10.01.2018 .
  19. ^ Грег Тарр (2017-12-15). «DirecTV представляет игру NHL 4K с живым HDR, но смотрел ли кто-нибудь?». HDGuru . Получено 2018-01-10 .
  20. ^ T. Borer; A. Cotton. "A "Display Independent" High Dynamic Range Television System" (PDF) . BBC . Архивировано (PDF) из оригинала 7 февраля 2016 года . Получено 1 ноября 2015 года .
  21. ^ "ARIB STD-B67" (PDF) . 3 июля 2015 г. Архивировано (PDF) из оригинала 29 марта 2017 г. Получено 8 августа 2017 г.
  22. ^ Моррисон, Джеффри. «Что такое HLG? Гибридная логарифмическая гамма. Что вы думаете?». CNET . Архивировано из оригинала 7 октября 2019 г. Получено 7 октября 2019 г.
  23. ^ St. Leger, Henry. "Hybrid Log Gamma: все, что вам нужно знать о HLG HDR". TechRadar . Архивировано из оригинала 7 октября 2019 г. . Получено 7 октября 2019 г. .
  24. ^ "High Dynamic Range Television and Hybrid Log–Gamma". BBC R&D . Архивировано из оригинала 7 октября 2019 года . Получено 7 октября 2019 года .
  25. ^ Майкл Биццако; Райан Ваниата; Саймон Коэн (19 декабря 2020 г.). «HDR TV: Что это такое и почему ваш следующий телевизор должен иметь его». Digital Trends . Designtechnica Corporation. Архивировано из оригинала 21 декабря 2020 г. . Получено 2 января 2021 г. .
  26. ^ ab Форум Ultra HD (19 октября 2020 г.). «Правила форума Ultra HD v2.4» (PDF) .
  27. ^ abcdefgh T. Borer; A. Cotton. "Система телевидения с высоким динамическим диапазоном "независимого от дисплея"" (PDF) . BBC . Получено 01.11.2015 .
  28. ^ аб Раджан Джоши; Шан Лю; Гэри Салливан; Герхард Тек; Е-Куй Ван; Цзичжэн Сюй; Ян Е (24 марта 2016 г.). «Проект кодирования содержимого экрана HEVC 6». JCT-ВК . Проверено 26 марта 2016 г.
  29. ^ ab "Отчет исследовательской группы по экосистеме изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR)". Общество инженеров кино и телевидения . Получено 30 ноября 2015 г.
  30. ^ ab «ITU объявляет о стандарте телевидения BT.2100 HDR» . Расмус Ларсен. 05.07.2016 . Проверено 26 июля 2016 г.
  31. ^ Саймон Томпсон (2015-05-15). "Высокий динамический диапазон на SES Industry Days". BBC . Получено 2015-11-01 .
  32. ^ Y. Nishida; T. Yamashita; A. Ichigaya; T. Shimizu (2015-06-09). "Предлагаемое добавление передаточных характеристик в VUI". JCT-VC . Получено 2015-11-01 .
  33. ^ "Sony описывает гибридную логарифмическую гамму (HLG) на мероприятии SMPTE 2015". DisplayDaily . Получено 2015-11-03 .
  34. ^ "Ежегодная техническая конференция и выставка SMPTE 2015". Общество инженеров кино и телевидения . Получено 2015-11-03 .
  35. ^ "Colorfront демонстрирует потрясающую производительность UHD HDR на выставке SMPTE 2015". American City Business Journals. 2015-10-27 . Получено 2015-11-01 .
  36. ^ Винсент Тео (2015-11-06). "LG Talk Up 4K OLED TV & HDR на брифинге в Великобритании". HDTVtest . Получено 2015-11-08 .
  37. ^ Крис Форрестер (2015-11-04). "SkyPerfect предлагает UHD-HDR от DTH". Advanced Television . Получено 2015-11-04 .
  38. ^ Брайан Халлетт (23.12.2015). "Обновление и снижение цен на DaVinci Resolve 12.2". Pro Video Coalition . Получено 23.12.2015 .
  39. ^ "NASA и Harmonic исследуют границы сверхвысокой четкости при запуске корабля снабжения МКС в Космическом центре Кеннеди". CNN . 2015-12-03. Архивировано из оригинала 2015-12-08 . Получено 2015-12-05 .
  40. ^ ""Огромный успех" теста UHD-HLG в Риме". Advanced Television. 2015-12-14 . Получено 2015-12-18 .
  41. ^ "Ultra HD Forum выпускает первые отраслевые рекомендации по развертыванию сквозных прямых и предварительно записанных UHD-сервисов в 2016 году". Business Wire . 2016-04-18 . Получено 2016-04-18 .
  42. ^ ab "Сквозные рекомендации по внедрению фазы A". Ultra HD Forum . 2016-04-18 . Получено 2016-04-18 .
  43. ^ ab James Grover (2016-11-17). "UHD-1 Phase 2 approved". TVBEurope. Архивировано из оригинала 2017-01-13 . Получено 2017-01-07 .
  44. ^ Рамус Ларсен (2016-12-12). "Стандарт HDMI 2.0b получает поддержку HLG HDR". flatpanelshd ​​. Получено 2017-01-07 .
  45. ^ Эндрю Коттон (2016-12-31). "Обзор 2016 года - Высокий динамический диапазон". BBC . Получено 2017-01-07 .
  46. ^ "LEADER анонсирует опции 12G SDI, HDR и видео по IP для своих мониторов Waveform с поддержкой 4K LV 5490 и LV 5480". CreativeCOW.net. 2016-01-12 . Получено 2016-01-13 .
  47. ^ "Harmonic демонстрирует инновации для гибкой доставки видео на выставке NAB Show 2016". Yahoo! Finance . 29.03.2016 . Получено 11.04.2016 .
  48. ^ "Canon представила новую камеру и объектив в преддверии NAB". RedShark. 2016-04-13 . Получено 2016-04-13 .
  49. ^ ab "Sony выходит за рамки определения на выставке NAB 2016". PR Newswire . 2016-04-18 . Получено 2016-04-18 .
  50. ^ Брайант Фрейзер (2016-08-03). "Sony обновит монитор BVM-X300 4K в октябре". studiodaily . Получено 2016-08-07 .
  51. ^ "Sony Electronics анонсирует новейшее дополнение к своей линейке проекторов для домашнего кинотеатра 4K HDR на выставке CEDIA 2016". PR Newswire. 2016-09-14 . Получено 2016-09-23 .
  52. ^ Стив Мэй (2016-11-04). "Hybrid Log–Gamma: Почему это следующее большое событие в 4K TV". Trusted Reviews . Получено 2017-01-10 .
  53. ^ Оги Стоилов (25.12.2016). "Atomos Shogun Inferno Firmware 8.1 разблокирует Sony FS 2K/Raw Super-Slow Motion". 4K Shooters . Получено 10.01.2017 .
  54. ^ Вим Ван ден Брок (2016-03-11). "Как Avid продвигает ключевые тенденции отрасли, отмеченные на HPA Tech Retreat 2016". Avid Technology . Получено 2016-04-04 .
  55. ^ Брайант Фрейзер (29.01.2016). «Avid Media Composer 8.5 добавляет HDR, упрощает меню, предлагает лучшую обратную связь на временной шкале». studiodaily . Получено 04.04.2016 .
  56. ^ Рамус Ларсен (2016-09-07). "Android TV 7.0 поддерживает Dolby Vision, HDR10 и HLG". flatpanelshd ​​. Получено 2016-09-23 .
  57. ^ "Dome Productions начинает испытания HLG для доставки HDR". Yahoo! Finance. 2016-04-15 . Получено 2016-04-15 .
  58. ^ Колин Манн (2016-07-29). "4K HDR от SKY Perfect JSAT". Advanced Television . Получено 2016-07-30 .
  59. ^ "IBC 2016: Eutelsat быстро движется вперед в эпоху видео". Eutelsat. 2016-09-07 . Получено 2016-09-07 .
  60. ^ Стивен Робертсон (2016-11-07). "True colors: added support for HDR videos on YouTube" . Получено 2017-01-11 .
  61. ^ Дэйв Беван (2016-12-08). "BBC объявляет о появлении контента HLG на своей платформе IPTV iPlayer". BBC . Получено 2016-12-08 .
  62. ^ Джон Арчер (2017-01-03). «LG нацеливается на Samsung с новой технологией „Quantum Dot-Beating“ для телевизоров». Forbes . Получено 2017-01-07 .
  63. ^ Мэтт Берджесс (2017-01-04). "Panasonic запускает „первый в мире“ HDR, ультра-HD OLED-телевизор". Wired . Получено 2017-01-07 .
  64. ^ Джон Арчер (2017-01-04). "Sony представляет дебютную линейку OLED-телевизоров". Forbes . Получено 2017-01-07 .
  65. ^ "Новые проекторы JVC 4K e-Shift4 обеспечивают более высокую яркость и контрастность, добавляют режим низкой задержки". JVC . 2017-01-05 . Получено 2017-01-16 .
  66. ^ Рамус Ларсен (2017-01-04). "LG внедрит HLG HDR в OLED и LCD 2016 года с помощью обновления прошивки". flatpanelshd ​​. Получено 2017-01-07 .
  67. ^ Рамус Ларсен (16.01.2017). "Sony: Android TV 7.0 появится на телевизорах 2017, 2016 и 2015 годов". flatpanelshd ​​. Получено 16.01.2017 .
  68. ^ Рамус Ларсен (2017-02-17). "Panasonic добавит поддержку HLG HDR в некоторые телевизоры 2016 года". flatpanelshd ​​. Получено 2017-03-04 .
  69. ^ Рамус Ларсен (2017-03-13). "Philips: обновление HLG HDR появится на телевизорах 2016 года". flatpanelshd ​​. Получено 2017-03-13 .
  70. ^ Рамус Ларсен (31.05.2017). "Android 7.0 выйдет на телевизоры Sony с 31 мая". flatpanelshd ​​. Получено 31.05.2017 .
  71. ^ Дэрон Джеймс (28.09.2017). "Panasonic выпускает прошивку GH5 2.0 с анаморфотным объективом и многим другим". No Film School . Получено 09.12.2017 .
  72. ^ Рамус Ларсен (27.11.2017). "Panasonic выпускает обновление HLG HDR для некоторых телевизоров 2016 года". flatpanelshd ​​. Получено 05.12.2017 .
  73. ^ Бруно Феррейра (2017-12-06). "Qualcomm приоткрывает завесу над Snapdragon 845 SoC". Tech Report . Получено 2017-12-09 .
  74. ^ "Последняя (и лучшая!) для Premiere Pro CC и Media Encoder". Adobe Systems . 2017-04-19 . Получено 2017-04-20 .
  75. ^ Бриттани Хиллен (14.12.2017). «Final Cut Pro X 10.4 добавляет поддержку HDR, редактирование видео VR и (наконец-то!) кривые». DPReview . Получено 17.12.2017 .
  76. ^ "Eutelsat расширяет возможности Ultra HD-контента с двумя новыми каналами в популярном районе Hotbird". Eutelsat . 2017-01-04 . Получено 2017-01-14 .
  77. ^ ab "Как посмотреть Blue Planet II в формате Ultra HD на подключенном телевизоре?". BBC. 2017-12-05 . Получено 2017-12-06 .
  78. ^ "Vizio привлекает сторонников кабельного телевидения, бросает вызов OLED и добавляет новые опции HDR в свою линейку смарт-телевизоров 2018 года". TechHive . Получено 26.10.2018 .
  79. ^ "Pansonic S1, S1R поступят в продажу в марте, в список функций добавлены HLG-фото и режим высокого разрешения". Новости DpReview . Получено 10.01.2019 .
  80. ^ "Sky Q наконец-то получит HDR в среду 27 мая 2020 года". Pocket Lint News . Получено 25.05.2020 .
  81. ^ Патель, Нилай (2020-10-20). «Обзор Apple iPhone 12 Pro: опережая свое время». The Verge . Получено 2020-10-20 .

Внешние ссылки