Log – gama híbrido - Hybrid log–gamma

HLG refere-se a uma função de transferência (Hybrid log – gamma) ou a um formato HDR (HLG10).

O HLG10 formato, comumente chamado simplesmente de HLG , é um formato de HDR que usam a função de transferência HLG, BT.2020 cores primárias e uma bitdepth de 10-bit. HLG10 é retrocompatível com SDR UHDTV , entretanto não se destina a ser retrocompatível com monitores SDR tradicionais que não podem interpretar a colorimetria BT.2020.

A função de transferência Hybrid log – gamma ( HLG ) é uma função de transferência desenvolvida em conjunto pela BBC e pela NHK para exibição de alta faixa dinâmica (HDR). É compatível com versões anteriores com a função de transferência de SDR (a curva de gama ). Foi aprovado como ARIB STD-B67 pela Association of Radio Industries and Businesses (ARIB). Também é definido em ATSC 3.0 , Digital Video Broadcasting (DVB) UHD -1 Phase 2 e International Telecommunication Union (ITU) Rec. 2100 .

Gráfico mostrando uma curva convencional SDR gama e a curva híbrida log-gama. O HLG usa uma curva logarítmica para a metade superior dos valores do sinal, o que permite uma faixa dinâmica maior.

A função de transferência HLG e o formato HLG são isentos de royalties . A compatibilidade com versões anteriores permite que eles sejam usados ​​com os padrões de transmissão existentes quando o receptor é compatível com o contêiner de cores BT.2020, reduzindo a complexidade e o custo para fabricantes de equipamentos e distribuidores de conteúdo. Eles são compatíveis com HDMI 2.0b, HEVC , VP9 e H.264 / MPEG-4 AVC e são usados ​​por serviços de vídeo como BBC iPlayer , DirecTV , Freeview Play e YouTube .

Descrição

O HLG é projetado para ser mais adequado para transmissão de televisão , onde os metadados necessários para outros formatos HDR não são compatíveis com telas não HDR, consomem largura de banda adicional e também podem ficar fora de sincronia ou danificados na transmissão. O HLG define uma função de transferência eletro-óptica não linear , na qual a metade inferior dos valores do sinal usa uma curva gama e a metade superior dos valores do sinal usa uma curva logarítmica . Na prática, o sinal é interpretado como normal por telas de faixa dinâmica padrão (embora sejam capazes de exibir mais detalhes em destaques), mas as telas compatíveis com HLG podem interpretar corretamente a porção logarítmica da curva de sinal para fornecer uma faixa dinâmica mais ampla. Em contraste com os outros formatos HDR, ele não usa metadados.

O GAN função de transferência é compatível com SDR de curva gama . No entanto, HLG é comumente usado com Rec. 2020 cores primárias que produzem um de- saturada de imagem com visíveis matiz turnos em dispositivos não compatíveis. HLG é, portanto, compatível com SDR- UHDTV e mostrará distorção de cor em dispositivos SDR comuns que suportam apenas Gravação. 709 cores primárias.

Detalhes técnicos

O HLG define uma função de transferência não linear em que a metade inferior dos valores do sinal usa uma curva gama e a metade superior dos valores do sinal usa uma curva logarítmica .

Onde

  • E é o sinal normalizado pelo nível de branco de referência e E ' é o sinal não linear resultante
  • r é o nível de branco de referência e tem um valor de sinal de 0,5
  • e as constantes a , b e c são definidas como a = 0,17883277, b = 1 - 4 a = 0,28466892 e c = 0,5 - a ln (4 a ) = 0,55991073

O valor do sinal é 0,5 para o nível de branco de referência, enquanto o valor do sinal para 1 tem uma luminância relativa 12 vezes maior do que o nível de branco de referência. ARIB STD-B67 tem um intervalo nominal de 0 a 12. O HLG usa uma curva logarítmica para a metade superior dos valores do sinal devido à lei de Weber .

O HLG não precisa usar metadados, pois é compatível com monitores SDR e HDR . O HLG pode ser usado com monitores de brilho diferente em uma ampla gama de ambientes de visualização.

A faixa dinâmica que pode ser percebida pelo olho humano em uma única imagem é de cerca de 14 paradas . Um monitor de vídeo SDR com uma curva gama de 2,4 e uma profundidade de bits de 8 bits por amostra pode exibir um intervalo de cerca de 6 pontos sem faixas visíveis . As exibições de vídeo SDR profissional com uma profundidade de bits de 10 bits por amostra estendem esse intervalo para cerca de 10 pontos. Quando o HLG é exibido em uma tela de 2.000 cd / m 2 com uma profundidade de bits de 10 bits por amostra, ele pode exibir uma faixa de 200.000: 1 ou 17,6 pontos sem faixas visíveis.

O HLG aumenta a faixa dinâmica do vídeo em comparação com uma curva gama convencional, usando uma curva logarítmica para a metade superior dos valores do sinal. O HLG também aumenta a faixa dinâmica ao não incluir a parte linear da curva gama convencional usada pelo Rec. 601 e Rec. 709 . A parte linear da curva de gama convencional foi usada para limitar o ruído da câmera em vídeo com pouca luz, mas não é mais necessária com câmeras HDR .

HLG é compatível com Rec. 2100 com uma luminância de pico nominal de 1.000 cd / m 2 e um valor de gama do sistema que pode ser ajustado dependendo da luminância de fundo.

HLG é compatível com HEVC com uma fórmula que é matematicamente equivalente a ARIB STD-B67, mas tem um intervalo nominal de 0 a 1 em vez de 0 a 12:

Onde

  • L c tem uma faixa nominal de 0 a 1 e V é o sinal não linear resultante
  • as constantes a , b e c são definidas como a = 0,17883277, b = 1 - 4 a = 0,28466892 e c = 0,5 - a ln (4 a ) = 0,55991073

História

Começo

Em 15 de maio de 2015, a BBC anunciou que havia começado a trabalhar com a NHK para desenvolver uma proposta de HDR conjunta que seria proposta à União Internacional de Telecomunicações (UIT). Em 9 de junho de 2015, o HLG foi proposto ao JCT-VC para codificação de vídeo de alta eficiência (HEVC) e adicionado ao rascunho de junho de 2015 das extensões de codificação do conteúdo da tela.

Mais tarde naquele ano, a Sony mostrou o vídeo HLG em uma tela HDR modificada na conferência SMPTE 2015. Colorfront anunciou que seu software Transkoder 2016 suportaria saída HDR usando HLG. A LG anunciou que suas TVs OLED de 4K de 2015 suportariam HDR de HLG e quantizador perceptual (PQ). Blackmagic Design lançou uma atualização para DaVinci Resolve que adicionou suporte para HLG.

SKY PerfecTV! anunciaram que usarão o HLG para transmitir a programação 4K UHDTV HDR para seus assinantes de satélite no Japão. A Harmonic Inc. e a NASA anunciaram a captura HDR de um lançamento do Atlas V, que foi transmitido no dia seguinte pela NASA TV usando HLG. O Centro de Televisão do Vaticano transmitiu a cerimônia da Porta Santa usando o HLG e o Rec. Espaço de cor de 2020 .

2016

Organismos da indústria:

  • O Ultra HD Forum anunciou suas diretrizes para UHD Fase A, que inclui suporte para HLG. O Ultra HD Forum também definiu HLG10 como HLG, uma profundidade de bits de 10 bits e o Rec. Espaço de cor de 2020.
  • A ITU anunciou o Rec. 2100 que define duas funções de transferência HDR que são HLG e PQ.
  • A Digital UK publicou sua especificação de 2017 para Freeview Play, que inclui suporte para HDR usando HLG.
  • A Diretoria da Digital Video Broadcasting (DVB) aprovou o UHD-1 Fase 2 com uma solução HDR que oferece suporte a HLG e PQ. A especificação foi publicada como DVB Bluebook A157 e será publicada pela ETSI como TS 101 154 v2.3.1.
  • HDMI anunciou que o suporte HLG foi adicionado ao padrão HDMI 2.0b.

Hardware:

  • A Leader Electronics Corporation anunciou seus monitores de forma de onda 12G-SDI com suporte para HLG.
  • Harmonic Inc. lançou uma atualização para o codificador ViBE 4K UHD que adicionou suporte para HLG.
  • A Canon Inc. anunciou que lançará atualizações de firmware para os visores de referência DP-V2410 e DP-V3010 para adicionar suporte para HLG.
  • A Sony anunciou o monitor OLED PVM-X550 com suporte para HLG. A Sony também anunciou uma atualização de firmware para o monitor OLED BVM-X300 para adicionar suporte para HLG.
  • A Sony anunciou que em outubro lançaria uma atualização de firmware para adicionar HLG ao seu monitor OLED BVM-X300.
  • A Sony anunciou que seu projetor VPL-VW675ES suportaria HLG.
  • O site Trusted Reviews relatou que a Samsung havia dito a eles que todas as suas TVs HDR de 2016 poderiam suportar HLG com uma atualização de firmware.
  • A Atomos atualizou seu produto Shogun Inferno para incluir entrada e saída HLG para gravação, monitoramento, edição e layout de câmeras e computadores, bem como de TVs compatíveis com HLG.

Programas:

Emissoras:

  • A Dome Productions anunciou que iniciará os testes do HLG para fornecer conteúdo HDR.
  • O Grupo SKY Perfect JSAT anunciou que em 4 de outubro iniciará as primeiras transmissões 4K HDR do mundo usando HLG.
  • A Eutelsat anunciou que vai lançar um novo canal usando HLG.
  • O Google anunciou que o YouTube começará a transmitir vídeos HDR que podem ser codificados com HLG ou PQ.
  • A BBC anunciou que estava adicionando uma edição HLG de 4 minutos de sua série Planet Earth II à sua plataforma BBC iPlayer IPTV para testes UHD públicos.
  • Mediapro / Overon anunciou que irá transmitir a Liga Espanhola de Futebol (LFP) em todo o mundo usando transmissões 4K HDR baseadas em HLG

2017

Organismos da indústria:

  • A ATSC lançou o padrão de vídeo para ATSC 3.0 que inclui suporte para HLG.

Hardware:

  • A LG Corporation anunciou que suas TVs Super UHD 2017 serão compatíveis com HLG.
  • A Panasonic anunciou que sua TV OLED 2017 terá suporte para HLG.
  • A Sony anunciou que suas TVs OLED 2017 terão suporte para HLG.
  • A JVC anunciou que seus projetores 4K 2017 oferecerão suporte a HLG.
  • A LG Corporation anunciou que irá adicionar suporte para HLG às TVs OLED de 2016 e às TVs Super UHD 2016 com uma atualização de firmware.
  • A Sony anunciou que irá adicionar suporte para HLG às suas TVs 4K de 2017 com uma atualização de firmware.
  • A Panasonic anunciou que irá adicionar suporte para HLG a vários modelos de suas TVs 4K de 2016 com uma atualização de firmware.
  • A Philips anunciou que suas TVs 4K de 2017 irão suportar HLG e que eles irão adicionar suporte para HLG a vários modelos de suas TVs 4K de 2016 com uma atualização de firmware.
  • A Sony começou a lançar atualizações de firmware para vários de seus modelos de Android TV de 2016 e 2017, o que adiciona suporte para HLG.
  • A Panasonic lançou a atualização de firmware 2.0 para Panasonic Lumix DC-GH5 que adicionou suporte para gravação HLG.
  • A Panasonic começou a lançar atualizações de firmware para vários de seus modelos de TV de 2016, o que adiciona suporte para HLG.
  • A Qualcomm anunciou o Qualcomm Snapdragon 845, que inclui suporte para HLG.

Programas:

Emissoras:

  • A Eutelsat anunciou que seu serviço de vídeo Hot Bird incluiria o canal Travelxp 4K que usa HLG.
  • A BBC anunciou que o Blue Planet II estaria disponível em 4K HDR no BBC iPlayer usando HLG. O Blue Planet II estará disponível no serviço BBC iPlayer de 10 de dezembro de 2017 a 16 de janeiro de 2018. A BBC afirma que quase 400 modelos de TV têm suporte para HLG, que inclui modelos de TV da Finlux , Hisense , Hitachi, LG, Panasonic, Philips , Samsung, Sony e Toshiba.
  • A DirecTV começou a transmitir HLG HDR em seus canais 4K 104 e 106.

2018

  • A Vizio anunciou o suporte HLG para seus modelos 2018.

2019

  • A Panasonic anunciou o suporte para HLG em suas câmeras sem espelho full frame S1 e S1R, que serão lançadas em março de 2019.

2020

  • A Sky UK anunciou que seu popular aparelho Sky Q terá suporte para HLG a partir de 27 de maio de 2020.
  • A Apple lançou a série do iPhone 12 com suporte para gravação de vídeo HLG via Dolby Vision 8.4, que adiciona uma camada de metadados Dolby Vision sobre a filmagem HLG.

Veja também

Referências

links externos