stringtranslate.com

Рек. 2020

Рекомендация МСЭ-Р BT.2020 , более известная под аббревиатурами Rec. 2020 или BT.2020 , определяет различные аспекты телевидения сверхвысокой четкости (UHDTV) со стандартным динамическим диапазоном (SDR) и широкой цветовой гаммой (WCG), включая разрешение изображения , частоту кадров с прогрессивной разверткой , битовую глубину , основные цвета , цветовые представления RGB и яркостно-цветовые , цветовые субдискретизации и оптоэлектронную передаточную функцию . [2] Первая версия Rec. 2020 была опубликована на веб-сайте Международного союза электросвязи (МСЭ) 23 августа 2012 года, и с тех пор были опубликованы еще два издания. [2] [1] [3] [4] [5]

Rec. 2020 расширен для расширенного динамического диапазона (HDR) с помощью Rec. 2100 , который использует те же основные цвета, что и Rec. 2020.

Технические подробности

Разрешение

Rec. 2020 определяет два стандартных формата изображения: 3840 × 2160 («4K») и 7680 × 4320 («8K»). [2] Оба имеют соотношение сторон 16 :9 и используют квадратные пиксели . [2]

Частота кадров

Rec. 2020 определяет следующие частоты кадров: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p. [2] Разрешены только частоты кадров прогрессивной развертки . [2]

Цифровое представление

Рекомендация 2020 определяет битовую глубину как 10 бит на выборку или 12 бит на выборку. [2]

10 бит на выборку Rec. 2020 использует видеоуровни, где уровень черного определяется как код 64, а номинальный пик определяется как код 940. Коды 0–3 и 1020–1023 используются для временной привязки. Коды с 4 по 63 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, а коды с 941 по 1019 предоставляют видеоданные выше номинального пика. [2]

12 бит на выборку Rec. 2020 использует видеоуровни, где уровень черного определяется как код 256, а номинальный пик определяется как код 3760. Коды 0–15 и 4080–4095 используются для временной привязки. Коды с 16 по 255 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, а коды с 3761 по 4079 предоставляют видеоданные выше номинального пика. [2]

Цветовой куб BT.2020 RGB (изображение, закодированное с помощью профиля ICC)

Системная колориметрия

Хроматографическая диаграмма CIE 1931 без линий, определяющих гамму Rec 2020, а также некоторые другие распространенные гаммы RGB для сравнения.

Цветовое пространство Rec. 2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2) может воспроизводить цвета, которые не могут быть отображены с помощью цветового пространства Rec. 709 (HDTV). [6] [7] Основные цвета RGB, используемые в Rec. 2020, эквивалентны монохроматическим источникам света в спектральном локусе CIE 1931. [7] [8] [9] Длина волны основных цветов Rec. 2020 составляет 630  нм для основного красного цвета, 532 нм для основного зеленого цвета и 467 нм для основного синего цвета. [8] [10] [11] В покрытии цветового пространства CIE 1931 цветовое пространство Rec. 2020 покрывает 75,8%, цветовое пространство цифрового кино DCI-P3 покрывает 53,6%, цветовое пространство Adobe RGB покрывает 52,1%, а цветовое пространство Rec. 709 покрывает 35,9%. [6]

В ходе разработки цветового пространства Rec. 2020 было решено, что оно будет использовать реальные цвета вместо воображаемых , чтобы можно было отображать цветовое пространство Rec. 2020 на дисплее без необходимости использования схем преобразования. [12] Поскольку большее цветовое пространство увеличивает разницу между цветами, для того, чтобы Rec. 2020 сравнялся или превзошел цветовую точность Rec. 709, необходимо увеличение на 1 бит на образец. [12]

NHK измерила контрастную чувствительность для цветового пространства Rec. 2020, используя уравнение Бартена, которое ранее использовалось для определения битовой глубины для цифрового кино. [6] 11 бит на выборку для цветового пространства Rec. 2020 ниже порога визуальной модуляции, способности различать разницу в одно значение яркости для всего диапазона яркости. [6] NHK планирует использовать в своей системе UHDTV, Super Hi-Vision , 12 бит на выборку RGB . [6] [13]

Передаточные характеристики

Рекомендация 2020 определяет нелинейную передаточную функцию для гамма-коррекции , которая является той же нелинейной передаточной функцией, которая используется в Рекомендации 709 , за исключением того, что ее параметры (только для 12 бит) заданы с более высокой точностью: [2] [14]

В стандарте указано, что для практических целей можно использовать следующие значения α и β :

Хотя передаточная функция Rec. 2020 может использоваться для кодирования, ожидается, что большинство производств будут использовать эталонный монитор, который имеет внешний вид, эквивалентный передаточной функции gamma 2.4 , как определено в ITU-R BT.1886 , и что эталонный монитор будет оцениваться в условиях просмотра, как определено в Rec. ITU-R BT.2035. [2] [15] [16]

Форматы RGB и яркостно-хроматический

Rec. 2020 допускает форматы сигналов RGB и яркость-цветность с дискретизацией полного разрешения 4:4:4 и форматы сигналов яркость-цветность с субдискретизацией цветности 4:2:2 и 4:2:0 . [2] Он поддерживает два типа сигналов яркость-цветность, называемые YCbCr и YcCbcCrc.

YCbCr можно использовать, когда главным приоритетом является совместимость с существующими методами работы SDTV и HDTV . [2] [12] Сигнал яркости (Y′) для YCbCr рассчитывается как средневзвешенное значение Y′ = K R ⋅R′ + K G ⋅G′ + K B ⋅B′ с использованием гамма-скорректированных значений RGB (обозначаемых R′G′B′) и весовых коэффициентов K R  = 0,2627, K G  = 1−K R −K B  = 0,678 и K B  = 0,0593. [2] Как и в аналогичных схемах , компоненты цветности в YCbCr рассчитываются как C′ B  = 0,5⋅(B′−Y′)/(1−K B ) = (B'−Y′)/1,8814 и C′ R  = 0,5⋅(R′−Y′)/(1−K R ) = (R′−Y′)/1,4746, а для цифрового представления сигналы Y′, C′ B и C′ R масштабируются, смещаются на константы и округляются до целых чисел.

Схема YcCbcCrc представляет собой представление яркости-цветности с «постоянной яркостью». [2] YcCbcCrc можно использовать, когда главным приоритетом является максимально точное сохранение информации о яркости. [2] Компонент яркости в YcCbcCrc рассчитывается с использованием тех же значений коэффициентов, что и для YCbCr, но он рассчитывается из линейного RGB и затем гамма-корректируется, а не рассчитывается из гамма-корректированного R′G′B′ и выполняется следующим образом: Y′ = (K R ⋅R + K G ⋅G + K B ⋅B)′. [12] Компоненты цветности в YcCbcCrc рассчитываются из сигналов Y′, B′ и R′ с помощью уравнений, которые зависят от диапазона значений B′−Y′ и R′−Y′.

Управление цветом

Как и контент стандартной четкости, использующий SMPTE C или NTSC 1953 , основные цвета BT.2020 должны быть цветоуправляемыми в соответствии с основными цветами дисплея. Это отличается от изменения матрицы YCbCr. Контент HD — это цветоуправляемый в соответствии с основными цветами BT.709 на линейных значениях. BT.2020 и BT.2100 обычно имеют цветоуправляемый в соответствии с P3-D65. [17] [18] [19] Опорные цветовые полосы для BT.2020 — ARIB STD-B66. [20]

Реализации

HDMI 2.0 поддерживает цветовое пространство Rec. 2020. [21] HDMI 2.0 может передавать 12 бит на выборку RGB с разрешением 2160p и частотой кадров 24/25/30 кадров в секунду или может передавать 12 бит на выборку 4:2:2/4:2:0 YCbCr с разрешением 2160p и частотой кадров 50/60 кадров в секунду. [21]

Цветовое пространство Rec. 2020 поддерживается H.264/MPEG-4 AVC и H.265/ High Efficiency Video Coding (HEVC). [22] [23] [24] Профиль Main 10 в HEVC был добавлен на основе предложения JCTVC-K0109, в котором предлагалось добавить 10-битный профиль в HEVC для потребительских приложений. [25] В предложении говорилось, что это должно было обеспечить улучшение качества видео и поддержку цветового пространства Rec. 2020, которое будет использоваться UHDTV. [25]

11 сентября 2013 года компания ViXS Systems анонсировала SoC XCode 6400, которая поддерживает разрешение 4K при 60 кадрах в секунду, профиль Main 10 HEVC и цветовое пространство Rec. 2020. [26]

2014

22 мая 2014 года компания Nanosys объявила, что с помощью пленки с квантовыми точками (QDEF) современный ЖК-телевизор был модифицирован таким образом, что теперь он может покрывать 91% цветового пространства Rec. 2020. [27] Инженеры Nanosys считают, что с помощью улучшенных цветовых фильтров ЖК-дисплеев можно создать ЖК-дисплей, который покрывает 97% цветового пространства Rec. 2020. [27]

4 сентября 2014 года компания Canon Inc. выпустила обновление прошивки, которое добавило поддержку цветового пространства Rec. 2020 для своих моделей камер EOS C500 и EOS C500 PL, а также для дисплея DP-V3010 4K. [28] [29]

5 сентября 2014 года Ассоциация Blu-ray Disc сообщила, что будущий формат 4K Blu-ray Disc будет поддерживать видео 4K UHD (разрешение 3840 x 2160) с частотой кадров до 60 кадров в секунду. [30] Стандарт будет кодировать видео в соответствии со стандартом High Efficiency Video Coding . [30] Диски 4K Blu-ray поддерживают как более высокую точность цветопередачи за счет увеличения глубины цвета до 10 бит на цвет, так и большую цветовую гамму за счет использования цветового пространства Rec. 2020. [30] Спецификация 4K Blu-ray допускает три размера дисков: 50 ГБ, 66 ГБ и 100 ГБ. В зависимости от размера диска и физической конфигурации скорость передачи данных может достигать 128 Мбит/с. [30] Первые фильмы Ultra HD Blu-ray были официально выпущены четырьмя студиями 1 марта 2016 года. [31]

6 ноября 2014 года Google добавила поддержку цветового пространства Rec. 2020 в VP9 . [32]

7 ноября 2014 года разработчики DivX объявили, что в DivX265 версии 1.4.21 добавлена ​​поддержка профиля Main 10 HEVC и цветового пространства Rec. 2020. [33]

22 декабря 2014 года компания Avid Technology выпустила обновление для Media Composer , в котором была добавлена ​​поддержка разрешения 4K, цветового пространства Rec. 2020 и скорости передачи данных до 3730 Мбит/с с кодеком DNxHD . [34] [35]

2015

6 января 2015 года консорциум MHL объявил о выпуске спецификации superMHL , которая будет поддерживать разрешение 8K при 120 кадрах в секунду, 48-битное видео, цветовое пространство Rec. 2020, поддержку расширенного динамического диапазона, 32-контактный реверсивный разъем superMHL и зарядку мощностью до 40 Вт. [36] [37] [38]

7 января 2015 года компания Ateme добавила поддержку цветового пространства Rec. 2020 в свою видеоплатформу TITAN File. [39]

18 марта 2015 года компания Arri анонсировала линейку камер Arri Alexa серии SXT , которая будет поддерживать запись Apple ProRes с разрешением 4K и цветовым пространством Rec. 2020. [40] [41]

8 апреля 2015 года компания Canon Inc. анонсировала дисплей DP-V2410 4K и камеру EOS C300 Mark II с поддержкой цветового пространства Rec. 2020. [42] [43]

26 мая 2015 года NHK анонсировала 4K LCD с подсветкой на основе лазерного диода , которая покрывает 98% цветового пространства Rec. 2020. Использование лазера позволяет генерировать почти монохромный свет. [44] [45] NHK заявила, что на момент анонса этот 4K LCD имеет самую широкую цветовую гамму среди всех дисплеев в мире. [46]

17 июня 2015 года компания Digital Projection International представила светодиодный проектор 4K с поддержкой цветового пространства Rec. 2020. [47]

2016

4 января 2016 года UHD Alliance объявил о своих спецификациях для Ultra HD Premium, которые включают поддержку цветового пространства Rec. 2020. [48]

27 января 2016 года VESA объявила, что DisplayPort версии 1.4 будет поддерживать цветовое пространство Rec. 2020. [49]

17 апреля 2016 года компания Sony представила 55-дюймовый (140 см) 4K  OLED- дисплей с поддержкой цветового пространства Rec. 2020. [50]

18 апреля 2016 года Ultra HD Forum объявил о отраслевых рекомендациях для UHD Phase A, которые включают поддержку цветового пространства Rec. 2020. [51] [52]

2017

На выставке SID display week 2017 компания AUO продемонстрировала 5-дюймовый складной дисплей HD AMOLED 720p, способный отображать 95% цветового пространства Rec. 2020. Хотя 720p не указано в Rec. 2020, охват цветового пространства заслуживает внимания.

Руководящие принципы Ultra HD Forum для UHD Phase A включают поддержку форматов SDR с глубиной цвета 10 бит на основе цветовых гамм Rec. 709 и Rec. 2020, а также форматов HDR10 и HLG Rec. 2100, которые должны начать использоваться к 2017 году. [51]

2018

На выставке SID display week 2018 различные компании продемонстрировали дисплеи, способные покрыть более 90% цветового пространства Rec. 2020. Компания JDI продемонстрировала усовершенствованную версию своего 17,3-дюймового ЖК-монитора вещания 8K, оснащенного системой лазерной подсветки RGB. Это позволяет дисплею воспроизводить 97% цветового пространства Rec. 2020.

Рек. 2100

Rec. 2100 — это рекомендация ITU-R, выпущенная в июле 2016 года, которая определяет форматы с высоким динамическим диапазоном (HDR) для разрешений HDTV 1080p и 4K/8K UHDTV. [53] Эти форматы используют те же основные цвета, что и Rec. 2020, но с другими функциями передачи для использования HDR. Rec. 2100 не поддерживает схему YcCbcCrc Rec. 2020.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "BT.2020: Значения параметров для систем телевидения сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами". Международный союз электросвязи . 2012-08-23 . Получено 2014-08-31 .
  2. ^ abcdefghijklmnopqr "BT.2020: Значения параметров для систем телевидения сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами". Международный союз электросвязи . 2014-07-17 . Получено 2014-08-31 .
  3. ^ "Международный стандарт для Super Hi-Vision TV". NHK. 2012-08-23 . Получено 2012-08-30 .
  4. ^ "Формат телевидения сверхвысокой четкости 8K открывает новые возможности для просмотра телевидения". The Hollywood Reporter. 2012-08-28 . Получено 2012-08-30 .
  5. ^ "ITU одобряет Super Hi-Vision от NHK в качестве стандарта 8K, очень медленно запускает UHDTV". Engadget. 2012-08-25 . Получено 2012-08-30 .
  6. ^ abcde ""Super Hi-Vision" как телевидение следующего поколения и его видеопараметры". Информационный дисплей. Архивировано из оригинала 2013-01-12 . Получено 2012-12-27 .
  7. ^ ab "Формат Super Hi-Vision". NHK . Архивировано из оригинала 2012-08-13 . Получено 2012-08-24 .
  8. ^ ab "Система Super Hi-Vision с широким цветовым охватом". NHK . Получено 18.05.2013 .
  9. ^ "Современное состояние телевидения сверхвысокой четкости" (PDF) . ITU-R . Архивировано из оригинала (PDF) 2 декабря 2021 г. . Получено 2 декабря 2021 г. .
  10. ^ "The Pointer's Gamut - The Coverage of Real Surface Colors by RGB Color Spaces and Wide Gamut Displays". TFTCentral . 19 февраля 2014 г. Архивировано из оригинала 31 августа 2021 г. Получено 31 августа 2021 г.
  11. ^ Дэвид Вуд (2012-03-08). "Определение параметров телевидения завтрашнего дня" (PDF) . Европейский вещательный союз . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-01-08 . Получено 2013-05-02 .
  12. ^ abcd "BT.2246-2(2012): Современное состояние телевидения сверхвысокой четкости". Международный союз электросвязи. 2013-01-16 . Получено 2013-04-30 .
  13. ^ "Super Hi-Vision Production Devices for Mobile". NHK . Получено 2013-05-18 .
  14. ^ "BT.709: Значения параметров для стандартов HDTV для производства и международного обмена программами". Международный союз электросвязи. 2009-08-27 . Получено 2012-09-15 .
  15. ^ "BT.1886: Эталонная электрооптическая передаточная функция для плоских дисплеев, используемых в студиях HDTV". Международный союз электросвязи . 2011-04-06 . Получено 2014-08-31 .
  16. ^ "BT.2035: Эталонная среда просмотра для оценки программного материала HDTV или завершенных программ". Международный союз электросвязи. 2013-08-13 . Получено 2014-11-05 .
  17. ^ "Преобразование цветовой гаммы из Рекомендации МСЭ-R BT.2020 в Рекомендацию МСЭ-R BT.709". МСЭ . Архивировано из оригинала 10 сентября 2021 г. Получено 01.05.2021 .
  18. ^ "BT.2087: Преобразование цветов из Рекомендации МСЭ-R BT.709 в Рекомендацию МСЭ-R BT.2020". www.itu.int . Архивировано из оригинала 1 мая 2021 г. Получено 01.05.2021 .
  19. ^ "[407] Предлагаемое дополнение к отчету МСЭ-R BT.2390 - Рекомендация МСЭ-R BT.2100 по преобразованию сигнала в системы P3D65 и из них". www.itu.int . Архивировано из оригинала 1 мая 2021 г. Получено 01.05.2021 .
  20. ^ "О получении стандартов ARIB (STD-B66)｜Ассоциация радиопромышленности и бизнеса". www.arib.or.jp . Получено 01.05.2021 .
  21. ^ ab "FAQ по HDMI 2.0". HDMI.org . Получено 2014-01-25 .
  22. ^ "H.264: Расширенное кодирование видео для общих аудиовизуальных услуг". ITU. 2013-06-07 . Получено 2013-06-16 .
  23. ^ GJ Sullivan; J.-R. Ohm; W.-J. Han; T. Wiegand (2012-05-25). "Обзор стандарта высокоэффективного видеокодирования (HEVC)" (PDF) . IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology . Получено 2013-06-16 .
  24. ^ "H.265: Высокоэффективное кодирование видео". ITU. 2013-06-12 . Получено 2013-06-16 .
  25. ^ ab Alberto Dueñas; Adam Malamy (2012-10-18). "О 10-битном потребительском профиле в высокоэффективном видеокодировании (HEVC)". JCT-VC . Получено 2013-06-16 .
  26. ^ "ViXS анонсирует XCode 6400, первую в мире систему на кристалле (SoC) с собственной поддержкой 10-битного высокоэффективного видеокодирования (HEVC) и сверхвысокой четкости (HD) 4K". PRNewswire. 2013-09-11 . Получено 2013-09-15 .
  27. ^ ab "Действительно ли практична спецификация цветного вещания Rec.2020 UHD?". Nanosys. 2014-05-22 . Получено 2014-07-21 .
  28. ^ "Бесплатная прошивка Canon для камер системы Cinema EOS обеспечивает улучшенную базовую производительность, включая поддержку цветового пространства ITU-R BT.2020". MarketWatch . 4 сентября 2014 г. Получено 6 сентября 2014 г.
  29. ^ "Бесплатное обновление прошивки Canon для профессионального дисплея DP-V3010 с диагональю 30 дюймов и разрешением 4K позволяет подтвердить соответствие видеоконтента цветовой гамме ITU-R BT.2020". Business Wire . 4 сентября 2014 г. Получено 6 сентября 2014 г.
  30. ^ abcd "4K Blu-ray discs coming in 2015 to fight with streaming media". CNET . 5 сентября 2014 г. Получено 18 октября 2014 г.
  31. ^ "Предстоящие фильмы Fox 4K Blu-ray" . Получено 12 января 2016 г.
  32. ^ "Изменить использование зарезервированной записи цветового пространства". Chromium (веб-браузер) . 2014-11-06 . Получено 2014-11-07 .
  33. ^ "DivX HEVC Community Encoder" (пресс-релиз). DivX. 2014-11-04 . Получено 2014-11-15 .
  34. ^ Вим Ван ден Брок (22.12.2014). «Редактирование 4K и выше в Media Composer теперь доступно с обновлением Avid Resolution Independence». Технология Avid . Получено 23.12.2014 .
  35. ^ Брайант Фрейзер (22.12.2014). «Начиная с сегодняшнего дня, вы наконец-то сможете редактировать 4K в Avid». studiodaily . Получено 23.12.2014 .
  36. ^ "MHL Consortium Announces superMHL – the First Audio/Video Specification With Support Up to 8K". Yahoo Finance . 2015-01-06. Архивировано из оригинала 2015-10-20 . Получено 10-01-2015 .
  37. ^ Райан Смит (2015-01-06). "MHL Consortium Announces superMHL: New Standard & New Cable To Drive 8K TV". AnandTech . Получено 2015-01-10 .
  38. ^ "Представляем superMHL". MHL . Получено 2015-01-10 .
  39. ^ "Высококачественные пиксели улучшают качество видео Ultra HD по запросу". PR Newswire . 2015-01-07 . Получено 2015-01-10 .
  40. ^ Дебора Д. МакАдамс (2015-03-18). "Arri Rolls Out Alexa With 4K ProRes Recording". TVTechnology . Получено 2015-03-19 .
  41. ^ "ALEXA SXT". Arri. Архивировано из оригинала 2015-03-20 . Получено 19-03-2015 .
  42. ^ Хосе Антунес (2015-04-08). "Новый 24-дюймовый 4K-дисплей от Canon". Pro Video Coalition . Получено 2015-04-08 .
  43. ^ Хосе Антунес (2015-04-08). "EOS C300 Mark II прибыл". Pro Video Coalition . Получено 2015-04-08 .
  44. ^ "NHK демонстрирует новейшие технологии 8K Super Hi-Vision". cdrinfo. 2015-05-26 . Получено 2015-05-26 .
  45. ^ "ЖК-дисплей с лазерной подсветкой и широким цветовым охватом и отображение цветовой гаммы". NHK . Получено 26.05.2015 .
  46. ^ Тецуо Нодзава (2015-06-01). "STRL анонсирует 4k-дисплей с самым широким цветовым охватом в мире". Nikkei Business Publications . Получено 2015-06-01 .
  47. ^ "Digital Projection представляет самый яркий светодиодный проектор в мире на выставке InfoComm" (пресс-релиз). AVNetwork. 16 июня 2015 г. Получено 8 мая 2016 г.
  48. ^ "UHD Alliance определяет первоклассный опыт домашних развлечений". Business Wire. 2016-01-04 . Получено 2016-01-13 .
  49. ^ "VESA обновляет стандарт сжатия потока отображения для поддержки новых приложений и более богатого содержимого отображения". PRNewswire. 2016-01-27 . Получено 2016-01-29 .
  50. ^ "Sony представляет PVM-X550, 55-дюймовый четырехэкранный OLED-монитор Trimaster EL 4K" (пресс-релиз). Sony. 2016-04-17. Архивировано из оригинала 2016-06-03 . Получено 2016-05-08 .
  51. ^ ab "Сквозные рекомендации по внедрению фазы A". Ultra HD Forum. 2016-04-18 . Получено 2016-04-18 .
  52. ^ "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 .
  53. ^ "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 .

Внешние ссылки