Hybrid logg - gamma - Hybrid log–gamma

HLG refererer enten til en overføringsfunksjon (Hybrid log - gamma) eller til et HDR -format (HLG10).

Den HLG10 format, ofte bare kalt HLG , er et HDR-format som bruker HLG overføringsfunksjonen, BT.2020 fargeprimærvalg og en bitdepth av 10-bit. HLG10 er bakoverkompatibel med SDR UHDTV , men den er ikke ment å være bakoverkompatibel med tradisjonelle SDR -skjermer som ikke kan tolke BT.2020 -kolorimetri.

Den Hybrid log-gamma ( HLG ) transferfunksjon er en overføringsfunksjon utviklet i fellesskap av BBC og NHK for høy dynamisk område (HDR) display. Den er bakoverkompatibel med overføringsfunksjonen til SDR ( gammakurven ). Den ble godkjent som ARIB STD-B67 av Association of Radio Industries and Businesses (ARIB). Det er også definert i ATSC 3.0 , Digital Video Broadcasting (DVB) UHD -1 Phase 2, og International Telecommunication Union (ITU) Rec. 2100 .

Diagram som viser en konvensjonell SDR -gammakurve og hybrid log -gamma -kurve. HLG bruker en logaritmisk kurve for den øvre halvdelen av signalverdiene, noe som gir mulighet for et større dynamisk område.

Både HLG-overføringsfunksjon og HLG-format er royaltyfrie . Bakoverkompatibiliteten gjør at de kan brukes med eksisterende overføringsstandarder når mottakeren er kompatibel med fargebeholderen BT.2020, noe som reduserer kompleksiteten og kostnadene for både utstyrsprodusenter og innholdsdistributører. De støttes av HDMI 2.0b, HEVC , VP9 og H.264/MPEG-4 AVC , og brukes av videotjenester som BBC iPlayer , DirecTV , Freeview Play og YouTube .

Beskrivelse

HLG er designet for å være bedre egnet for fjernsynssendinger , der metadataene som kreves for andre HDR-formater ikke er bakoverkompatibel med ikke-HDR-skjermer, bruker ekstra båndbredde og kan også bli synkronisert eller skadet i overføringen. HLG definerer en ikke-lineær optisk-elektrooverføringsfunksjon , der den nedre halvdelen av signalverdiene bruker en gammakurve og den øvre halvdelen av signalverdiene bruker en logaritmisk kurve . I praksis tolkes signalet som normalt av standarddynamiske områder (om enn i stand til å vise flere detaljer i høydepunkter), men HLG-kompatible skjermer kan korrekt tolke den logaritmiske delen av signalkurven for å gi et bredere dynamisk område. I motsetning til de andre HDR -formatene bruker den ikke metadata.

HLG overføringsfunksjonen er bakoverkompatibel med SDR 's gamma-kurve . Imidlertid brukes HLG ofte med Rec. 2020- primærfarger som produserer et mettet bilde med synlige fargetoner på ikke-kompatible enheter. HLG er derfor bakoverkompatibel med SDR- UHDTV og vil vise fargeforvrengning på vanlige SDR-enheter som bare støtter Rec. 709 farge primærvalg.

Tekniske detaljer

HLG definerer en ikke -lineær overføringsfunksjon der den nedre halvdelen av signalverdiene bruker en gammakurve og den øvre halvdelen av signalverdiene bruker en logaritmisk kurve .

hvor

  • E er signalet normalisert av referansehvitenivået og E ' er det resulterende ikke -lineære signalet
  • r er referansehvittnivået og har en signalverdi på 0,5
  • og konstantene a , b og c er definert som en = 0.17883277, b = 1 - 4 en = 0,28466892, og c = 0,5 - et ln (4- en ) = 0,55991073

Signalverdien er 0,5 for referansehvittnivået mens signalverdien for 1 har en relativ luminans som er 12 ganger høyere enn referansehvitenivået. ARIB STD-B67 har et nominelt område på 0 til 12. HLG bruker en logaritmisk kurve for den øvre halvdelen av signalverdiene på grunn av Webers lov .

HLG trenger ikke å bruke metadata siden det er kompatibelt med både SDR -skjermer og HDR -skjermer. HLG kan brukes med skjermer med ulik lysstyrke i et bredt spekter av visningsmiljøer.

Det dynamiske området som kan oppfattes av det menneskelige øyet i et enkelt bilde er rundt 14 stopp . En SDR- videodisplay med en 2,4 gammakurve og en bitdybde på 8-bits per prøve kan vise et område på omtrent 6 stopp uten synlig banding . Profesjonelle SDR-videodisplayer med en bitdybde på 10-bits per prøve utvider dette området til omtrent 10 stopp. Når HLG vises på en 2000 cd/m 2- skjerm med en bitdybde på 10-bits per prøve, kan den vise et område på 200 000: 1 eller 17,6 stopp uten synlig banding.

HLG øker videoens dynamiske område sammenlignet med en konvensjonell gammakurve ved å bruke en logaritmisk kurve for den øvre halvdelen av signalverdiene. HLG øker også det dynamiske området ved ikke å inkludere den lineære delen av den konvensjonelle gammakurven som brukes av Rec. 601 og Rec. 709 . Den lineære delen av den konvensjonelle gammakurven ble brukt til å begrense kamerastøy i svakt lys, men er ikke lenger nødvendig med HDR -kameraer .

HLG støttes i Rec. 2100 med en nominell toppluminans på 1000 cd/m 2 og en systemgammaværdi som kan justeres avhengig av bakgrunnsluminans.

HLG støttes i HEVC med en formel som er matematisk ekvivalent med ARIB STD-B67, men har et nominelt område på 0 til 1 i stedet for 0 til 12:

hvor

  • L c har et nominelt område på 0 til 1 og V er det resulterende ikke -lineære signalet
  • konstantene a , b og c er definert som en = 0.17883277, b = 1 - 4 en = 0.28466892, og c = 0,5 - et ln (4- en ) = 0.55991073

Historie

Oppstart

15. mai 2015 kunngjorde BBC at de hadde begynt å jobbe med NHK for å utvikle et felles HDR -forslag som ville bli foreslått for International Telecommunication Union (ITU). Juni 2015 ble HLG foreslått for JCT-VC for High Efficiency Video Coding (HEVC) og lagt til i juni 2015-utkastet til skjerminnholdskoding-utvidelser.

Senere samme år viste Sony HLG -video på en modifisert HDR -skjerm på SMPTE 2015 -konferansen. Colorfront kunngjorde at Transkoder 2016 -programvaren deres ville støtte HDR -utgang ved hjelp av HLG. LG kunngjorde at deres 2015 4K OLED -TVer ville støtte HDR fra HLG og perceptuell kvantiseringsenhet (PQ). Blackmagic Design ga ut en oppdatering for DaVinci Resolve som la til støtte for HLG.

SKY PerfecTV! kunngjorde at de vil bruke HLG til å overføre 4K UHDTV HDR -programmering til sine satellittabonnenter i Japan. Harmonic Inc. og NASA kunngjorde HDR -fangst av en Atlas V -lansering som ble sendt dagen etter på NASA TV ved hjelp av HLG. Vatican Television Center sendte seremonien for Den hellige dør ved hjelp av HLG og Rec. 2020 fargerom.

2016

Bransjens organer:

  • Den Ultra HD Forum annonsert sine retningslinjer for UHD Fase A som inkluderer støtte for HLG. Ultra HD Forum definerte også HLG10 som HLG, en bitdybde på 10-bits og Rec. 2020 fargerom.
  • ITU kunngjorde Rec. 2100 som definerer to HDR -overføringsfunksjoner som er HLG og PQ.
  • Digital UK publiserte 2017 -spesifikasjonen for Freeview Play som inkluderer støtte for HDR ved bruk av HLG.
  • Styret for Digital Video Broadcasting (DVB) godkjente UHD-1 fase 2 med en HDR-løsning som støtter HLG og PQ. Spesifikasjonen er publisert som DVB Bluebook A157 og vil bli utgitt av ETSI som TS 101154 v2.3.1.
  • HDMI kunngjorde at HLG -støtte hadde blitt lagt til HDMI 2.0b -standarden.

Maskinvare:

  • Leader Electronics Corporation kunngjorde sine 12G-SDI- bølgeformmonitorer med støtte for HLG.
  • Harmonic Inc. ga ut en oppdatering for ViBE 4K UHD -koderen som la til støtte for HLG.
  • Canon Inc. kunngjorde at de vil lansere fastvareoppdateringer for referanseskjermene DP-V2410 og DP-V3010 for å legge til støtte for HLG.
  • Sony kunngjorde PVM-X550 OLED-skjermen med støtte for HLG. Sony kunngjorde også en fastvareoppdatering for BVM-X300 OLED-skjermen for å legge til støtte for HLG.
  • Sony kunngjorde at de i oktober ville gi ut en fastvareoppdatering for å legge HLG til BVM-X300 OLED-skjermen.
  • Sony kunngjorde at deres VPL-VW675ES-projektor ville støtte HLG.
  • Nettstedet Trusted Reviews rapporterte at Samsung hadde fortalt dem at alle 2016 HDR -TV -ene deres kunne støtte HLG med en fastvareoppdatering.
  • Atomos oppdaterte Shogun Inferno -produktet til å inkludere HLG -inngang og -utgang for opptak, overvåking av redigering og layout fra kameraer og datamaskiner, så vel som til HLG -kompatible TV -er.

Programvare:

Kringkastere:

  • Dome Productions kunngjorde at de vil starte forsøk på HLG for å levere HDR -innhold.
  • SKY Perfect JSAT Group kunngjorde at de 4. oktober starter verdens første 4K HDR -sendinger med HLG.
  • Eutelsat kunngjorde at den vil lansere en ny kanal ved hjelp av HLG.
  • Google kunngjorde at YouTube vil begynne å streame HDR -videoer som kan kodes med HLG eller PQ.
  • The BBC annonserte at det var å legge en 4-minutters HLG redigere fra sine Planet Earth II -serien til sin BBC iPlayer IPTV-plattform for offentlig UHD testing.
  • Mediapro/Overon kunngjorde at de vil overføre Spanish Football League (LFP) over hele verden ved bruk av 4K HDR -sendinger basert på HLG

2017

Bransjens organer:

  • ATSC ga ut videostandarden for ATSC 3.0 som inkluderer støtte for HLG.

Maskinvare:

  • LG Corporation kunngjorde at 2017 Super UHD -TV -er deres støtter HLG.
  • Panasonic kunngjorde at deres 2017 OLED -TV vil støtte HLG.
  • Sony kunngjorde at OLED -TV -ene fra 2017 støtter HLG.
  • JVC kunngjorde at deres 2017 4K -projektorer vil støtte HLG.
  • LG Corporation kunngjorde at de vil legge til støtte for HLG til OLED -TV -ene fra 2016 og 2016 Super UHD -TV -er med en fastvareoppdatering.
  • Sony kunngjorde at de vil legge til støtte for HLG til sine 2017 4K -TV -er med en fastvareoppdatering.
  • Panasonic kunngjorde at de vil legge til støtte for HLG til flere modeller av sine 2016 4K -TV -er med en fastvareoppdatering.
  • Philips kunngjorde at deres 2017 4K -TV -er vil støtte HLG og at de vil legge til støtte for HLG til flere modeller av sine 2016 4K -TV -er med en fastvareoppdatering.
  • Sony begynte å gi ut fastvareoppdateringer for flere av deres 2016 og 2017 Android TV -modeller som gir støtte for HLG.
  • Panasonic ga ut firmware-oppdatering 2.0 for Panasonic Lumix DC-GH5 som la til støtte for HLG-opptak.
  • Panasonic begynte å gi ut fastvareoppdateringer for flere av sine 2016 TV -modeller som gir støtte for HLG.
  • Qualcomm kunngjorde Qualcomm Snapdragon 845 som inkluderer støtte for HLG.

Programvare:

Kringkastere:

  • Eutelsat kunngjorde at deres Hot Bird -videotjeneste ville inkludere Travelxp 4K -kanalen som bruker HLG.
  • BBC kunngjorde at Blue Planet II ville være tilgjengelig i 4K HDR på BBC iPlayer ved hjelp av HLG. Blue Planet II vil være tilgjengelig på BBC iPlayer -tjenesten fra 10. desember 2017 til 16. januar 2018. BBC opplyser at nesten 400 TV -modeller har støtte for HLG som inkluderer TV -modeller fra Finlux , Hisense , Hitachi, LG, Panasonic, Philips , Samsung, Sony og Toshiba.
  • DirecTV begynte å kringkaste HLG HDR på sine 4K -kanaler 104 og 106.

2018

  • Vizio kunngjorde HLG -støtte for 2018 -modellene.

2019

  • Panasonic kunngjorde HLG -støtte i sine S1 og S1R speilfrie kameraer i fullformat som vil bli utgitt i mars 2019.

2020

  • Sky UK kunngjorde at deres populære Sky Q -boks vil få HLG -støtte fra 27. mai 2020.
  • Apple ga ut iPhone 12 -serien med støtte for HLG -videoopptak via Dolby Vision 8.4, som legger til et Dolby Vision -metadatalag på toppen av HLG -opptak.

Se også

Referanser

Eksterne linker