Rek. 2020 -Rec. 2020

CIE 1931 kromatisk diagram som viser Rec. 2020 (UHDTV) fargerom i trekanten og plasseringen av hovedfargene . Rek. 2020 bruker Illuminant D65 for det hvite punktet .

ITU-R anbefaling BT.2020 , mer kjent av forkortelsene Rec. 2020 eller BT.2020 , definerer ulike aspekter ved ultra-HD-TV (UHDTV) med standard dynamisk område (SDR) og bredt fargespekter (WCG), inkludert bildeoppløsninger , bildefrekvenser med progressiv skanning , bitdybder , fargeprimær , RGB- og luma-chroma-fargegjengivelser , chroma-undersamplinger og en opto-elektronisk overføringsfunksjon . Den første versjonen av Rec. 2020 ble lagt ut på nettstedet til International Telecommunication Union (ITU) 23. august 2012, og to ytterligere utgaver har blitt publisert siden den gang. Den utvides på flere måter av Rec. 2100 .

Tekniske detaljer

Vedtak

Rek. 2020 definerer to standard bildeformater på 3840 × 2160 ("4K") og 7680 × 4320 ("8K"). Disse begge har et sideforhold16: 9 , og bruk kvadratiske bildeelementer .

Bildefrekvens

Rek. 2020 spesifiserer følgende bildefrekvenser: 120p, 119,88p, 100p, 60p, 59,94p, 50p, 30p, 29,97p, 25p, 24p, 23,976p. Bare progressive skanneformer er tillatt.

Digital representasjon

Rek. 2020 definerer en bitdybde på enten 10 bits per prøve eller 12 bits per prøve.

10 bits per prøve Rek. 2020 bruker videonivåer hvor svartnivået er definert som kode 64 og den nominelle toppen er definert som kode 940. Koder 0–3 og 1 020–1 023 brukes for tidsreferansen. Kodene 4 til 63 gir videodata under svartnivået mens kodene 941 til 1 019 gir videodata over den nominelle toppen.

12 bits per prøve Rek. 2020 bruker videonivåer hvor svartnivået er definert som kode 256 og den nominelle toppen er definert som kode 3760. Kodene 0–15 og 4.080–4.095 brukes for tidsreferansen. Kodene 16 til 255 gir videodata under svartnivået mens kodene 3 761 til 4 079 gir videodata over den nominelle toppen.

Systemkolorimetri

RGB -fargeromsparametere
Farge rom Hvitt punkt Primærfarger
x W. y W. x R y R. x G y G x B y B
ITU-R BT.2020 0,3127 0,3290 0,708 0,292 0,17 0,797 0,131 0,046

The Rec. 2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2) fargerom kan gjengi farger som ikke kan vises med Rec. 709 (HDTV) fargerom. RGB -primærvalgene som ble brukt av Rec. 2020 tilsvarer monokromatiske lyskilder på CIE 1931 spektrallokus . Den bølgelengde av den Rec. 2020 primærfarger er 630 nm for den røde primærfargen, 532 nm for den grønne primærfargen og 467 nm for den blå primærfargen. Som dekning av CIE 1931 fargerom , Rec. 2020 fargerom dekker 75,8%, DCI-P3 digital kinofargerom dekker 53,6%, Adobe RGB-fargerommet dekker 52,1%og Rec. 709 fargerom dekker 35,9%.

Under utviklingen av Rec. 2020 fargerom ble det bestemt at den ville bruke ekte farger, i stedet for imaginære farger , slik at det ville være mulig å vise Rec. 2020 fargerom på en skjerm uten behov for konverteringskretser. Siden et større fargerom øker forskjellen mellom farger, er det nødvendig med en økning på 1 bit per prøve for Rec. 2020 for å like eller overstige fargenøyaktigheten til Rec. 709.

Den NHK målte kontrastfølsomhet for Rec. 2020 fargerom ved å bruke Bartens ligning som tidligere hadde blitt brukt til å bestemme bitdybden for digital kino. 11 biter per prøve for Rec. 2020 fargerom er under den visuelle modulasjonsterskelen, muligheten til å skille en forskjell i luminans for en verdi for hele luminansområdet. NHK planlegger for deres UHDTV-system, Super Hi-Vision, å bruke 12 bits per prøve- RGB .

Overføringsegenskaper

Rek. 2020 definerer en ikke -lineær overføringsfunksjon for gammakorreksjon som er den samme ikke -lineære overføringsfunksjonen som brukes av Rec. 709 , bortsett fra at parameterne er gitt (bare for 12 bit) med høyere presisjon:

  • hvor E er signalet proporsjonalt med kamerainngangs lysintensitet og E ′ er det tilsvarende ikke-lineære signalet
  • hvor α = 1 + 5,5 * β ≈ 1,09929682680944 og β ≈ 0,018053968510807 (verdier valgt for å oppnå en kontinuerlig funksjon med en kontinuerlig helling)

Standarden sier at for praktiske formål kan følgende verdier av α og β brukes:

  • α = 1.099 og β = 0.018 for 10 bits per prøvesystem (verdiene gitt i Rec. 709 )
  • α = 1.0993 og β = 0.0181 for 12 biter per prøvesystem

Mens Rec. 2020 -overføringsfunksjon kan brukes til koding, det forventes at de fleste produksjoner vil bruke en referansemonitor som ser ut til å bruke tilsvarende gamma 2.4 -overføringsfunksjon som definert i Rec. ITU-R BT.1886 og at referansemonitoren vil bli evaluert som definert i Rec. ITU-R BT.2035.

RGB- og luma-chroma-formater

Rek. 2020 åpner for RGB- og luma-chroma-signalformater med 4: 4: 4 sampling i full oppløsning og luma-chroma-signalformater med 4: 2: 2 og 4: 2: 0 chroma subsampling . Den støtter to typer luma-chroma-signaler, kalt YCbCr og YcCbcCrc.

YCbCr kan brukes når topprioritet er kompatibilitet med eksisterende SDTV- og HDTV -driftspraksis. Den luma (Y ') signal for YCbCr beregnes som veide gjennomsnitt Y' = K R ⋅R '+ K G ⋅G' + K B ⋅B ', ved hjelp av gamma-korrigerte RGB-verdier (angitt R'G'B ′) Og vektingskoeffisientene K R = 0,2627, K G = 1 − K R −K B = 0,678 og K B = 0,0593. Som i lignende ordninger , blir chromakomponentene i YCbCr beregnet som C ′ B = 0,5⋅ (B′ − Y ′)/(1 − K B ) = (B’ − Y ′)/1,888 og C ′ R = 0,5 ⋅ ( R ′ − Y ′)/(1 − K R ) = ( R ′ − Y ′)/1.4746, og for digital representasjon skaleres Y, C ′ B og C ′ R signalene, kompensert av konstanter, og avrundet til heltall.

YcCbcCrc-opplegget er en "konstant luminans" luma-chroma-representasjon. YcCbcCrc kan brukes når topprioriteten er den mest nøyaktige oppbevaringen av luminansinformasjon. Lumakomponenten i YcCbcCrc beregnes ved hjelp av de samme koeffisientverdiene som for YCbCr, men den beregnes fra lineær RGB og deretter gammakorrigert, i stedet for å bli beregnet ut fra gammakorrigert R′G′B ′ og gjøres som følger: Y ′ = (K RR + K GG + K B ⋅B) ′. Kromkomponentene i YcCbcCrc beregnes ut fra Y ′, B ′ og R ′ -signalene med ligninger som er avhengig av verdiområdet til B′ − Y ′ og R′ − Y ′.

Fargestyring

Akkurat som standarddefinisjonsinnhold, som bruker SMPTE C eller NTSC 1953 , bør BT.2020 -primærfarger være fargestyrt til primærvisning av skjerm. Det er forskjellig fra å endre YCbCr -matrisen. SD -innhold er fargestyrt til BT.709 primærvalg på lineære verdier. BT.2020 og BT.2100 er vanligvis fargestyrte til DCI-D65 (også kjent som Display P3). Referansefargelinjene for BT.2020 er ARIB STD-B66.

Implementeringer

HDMI 2.0 støtter Rec. 2020 fargerom. HDMI 2.0 kan overføre 12 bits per RGB -prøve med en oppløsning på 2160p og en bildefrekvens på 24/25/30 fps, eller den kan overføre 12 bits per prøve 4: 2: 2/4: 2: 0 YCbCr med en oppløsning på 2160p og en bildefrekvens på 50/60 fps.

The Rec. 2020 fargerom støttes av H.264/ MPEG-4 AVC og H.265/ High Efficiency Video Coding (HEVC). Main 10-profilen i HEVC ble lagt til basert på forslag JCTVC-K0109 som foreslo at en 10-biters profil skulle legges til HEVC for forbrukerapplikasjoner. Forslaget uttalte at dette var for å gi bedre videokvalitet og støtte Rec. 2020 fargerom som vil bli brukt av UHDTV.

September 2013 kunngjorde ViXS Systems XCode 6400 SoC som støtter 4K -oppløsning ved 60 fps, Main 10 -profilen til HEVC og Rec. 2020 fargerom.

2014

22. mai 2014 kunngjorde Nanosys at ved bruk av en quantum dot enhancement film (QDEF) ble en nåværende LCD -TV endret slik at den kunne dekke 91% av Rec. 2020 fargerom. Nanosys ingeniører tror at med forbedrede LCD -fargefiltre er det mulig å lage en LCD som dekker 97% av Rec. 2020 fargerom.

4. september 2014 ga Canon Inc. ut en fastvareoppgradering som ga støtte for Rec. 2020 fargerom, til kameramodellene EOS C500 og EOS C500 PL og DP-V3010 4K-skjermen.

5. september 2014 avslørte Blu-ray Disc Association at det fremtidige 4K Blu-ray Disc- formatet vil støtte 4K UHD (3840x2160 oppløsning) video med bildefrekvenser på opptil 60 bilder per sekund. Standarden vil kode videoer under standarden High Efficiency Video Coding . 4K Blu-ray-plater støtter både et høyere dynamisk område ved å øke fargedybden til 10-bit per farge, og et større fargespekter ved å bruke Rec. 2020 fargerom. 4K-Blu-ray-spesifikasjonen gir mulighet for tre diskstørrelser, hver med sin egen datahastighet: 50 GB med 82 Mbit/s, 66 GB med 108 Mbit/s og 100 GB med 128 Mbit/s. De første Ultra HD Blu-ray- titlene ble offisielt utgitt fra fire studioer 1. mars 2016.

6. november 2014 la Google til støtte for Rec. 2020 fargerom til VP9 .

7. november 2014 kunngjorde DivX -utviklere at DivX265 versjon 1.4.21 har lagt til støtte for Main 10 -profilen til HEVC og Rec. 2020 fargerom.

22. desember 2014 ga Avid Technology ut en oppdatering for Media Composer som la til støtte for 4K -oppløsning, Rec. 2020 fargerom, og en bithastighet på opptil 3730 Mbit/s med DNxHD -kodeken .

2015

Januar 2015 kunngjorde MHL-konsortiet utgivelsen av superMHL- spesifikasjonen som vil støtte 8K-oppløsning ved 120 fps, 48-biters video, Rec. 2020 fargerom, støtte for høyt dynamisk område, en 32-pinners reversibel superMHL-kontakt og strømlading på opptil 40 watt.

7. januar 2015 la Ateme til støtte for Rec. 2020 fargerom til deres TITAN File -videoplattform.

18. mars 2015 kunngjorde Arri SXT -serien med Arri Alexa -kameraer som vil støtte Apple ProRes -opptak med 4K -oppløsning og Rec. 2020 fargerom.

8. april 2015 kunngjorde Canon Inc. DP-V2410 4K-skjermen og EOS C300 Mark II-kameraet med støtte for Rec. 2020 fargerom.

26. mai 2015 kunngjorde NHK en 4K LCD med en laserdiode -bakgrunnsbelysning som dekker 98% av Rec. 2020 fargerom. Ved å bruke en laser kan du generere nesten monokromatisk lys. NHK uttalte at på den tiden ble det kunngjort at denne 4K LCD -en har det bredeste fargespekteret av noen skjerm i verden.

17. juni 2015 presenterte Digital Projection International en 4K LED -projektor med støtte for Rec. 2020 fargerom.

2016

4. januar 2016 kunngjorde UHD Alliance sine spesifikasjoner for Ultra HD Premium som inkluderer støtte for Rec. 2020 fargerom.

27. januar 2016 kunngjorde VESA at DisplayPort versjon 1.4 vil støtte Rec. 2020 fargerom.

17. april 2016 presenterte Sony en 55 tommer (140 cm) 4K OLED -skjerm med støtte fra Rec. 2020 fargerom.

18. april 2016 kunngjorde Ultra HD Forum industriens retningslinjer for UHD fase A, som inkluderer støtte for Rec. 2020 fargerom.

2017

SID -visningsuken 2017 viste AUO en 5 "sammenleggbar 720p HD AMOLED -skjerm som kunne vise 95% av fargerommet Rec. 2020. Selv om 720p ikke er spesifisert av Rec. 2020, er det viktig å dekke fargerommet.

Ultra HD Forum -retningslinjene for UHD fase A inkluderer støtte for SDR -formater med 10 biters fargedybedybde basert på begge Rec. 709 og rek. 2020 fargespekter og også både HDR10- og HLG10 -formatene til Rec. 2100, som skal starte innen 2017.

2018

SID -visningsuken 2018 viste forskjellige selskaper frem skjermer som kan dekke over 90% av fargerommet Rec.2020. JDI viste frem en forbedring av sin 17,3 "LCD 8k kringkastingsmonitor som drives av et RGB -laserbakgrunnsbelysningssystem . Dette gjør at skjermen kan gjengi 97% av Rec. 2020 -fargerommet.

Rek. 2100

Rek. 2100 er en ITU-R-anbefaling utgitt i juli 2016 som definerer formater med høy dynamisk rekkevidde (HDR) for både HDTV 1080p og 4K/8K UHDTV-oppløsninger. Disse formatene bruker primærfarger i samme farge som Rec. 2020, men med forskjellige overføringsfunksjoner for HDR -bruk. Rek. 2100 støtter ikke YcCbcCrc -opplegget til Rec. 2020.

Se også

  • UHDTV - Digitale videoformater med oppløsninger på 4K (3840 × 2160) og 8K (7680 × 4320)
  • High Efficiency Video Coding (HEVC) - Videostandard som støtter 4K/8K UHDTV og oppløsninger på opptil 8192 × 4320
  • Rek. 709 -ITU-R-anbefaling for HDTV
  • Rek. 601 -ITU-R-anbefaling for SDTV
  • Rek. 2100 -ITU-R-anbefaling for HDR-TV (med FHD- og UHD-oppløsning)

Referanser

Eksterne linker