Gravando. 2020 -Rec. 2020

Diagrama de cromaticidade CIE 1931 mostrando a Rec. 2020 (UHDTV) espaço de cores no triângulo e a localização das cores primárias . Gravando. 2020 usa o iluminante D65 para o ponto branco .

Recomendação ITU-R BT.2020 , mais comumente conhecida pelas abreviaturas Rec. 2020 ou BT.2020 , define vários aspectos da televisão de ultra-alta definição (UHDTV) com faixa dinâmica padrão (SDR) e ampla gama de cores (WCG), incluindo resoluções de imagem , taxas de quadro com varredura progressiva , profundidade de bits , cores primárias , RGB e representações de cores luma-chroma , subamostragens de croma e uma função de transferência opto-eletrônica . A primeira versão do Rec. 2020 foi postado no site da União Internacional de Telecomunicações (UIT) em 23 de agosto de 2012, e duas outras edições foram publicadas desde então. É expandido de várias maneiras pela Rec. 2100 .

Detalhes técnicos

Resolução

Gravando. 2020 define dois formatos de imagem padrão de 3840 × 2160 ("4K") e 7680 × 4320 ("8K"). Ambos têm uma proporção de 16: 9 e usam pixels quadrados .

Taxa de quadros

Gravando. 2020 especifica as seguintes taxas de quadros: 120p, 119,88p, 100p, 60p, 59,94p, 50p, 30p, 29,97p, 25p, 24p, 23,976p. Somente taxas de quadros de varredura progressiva são permitidas.

Representação digital

Gravando. 2020 define uma profundidade de bits de 10 bits por amostra ou 12 bits por amostra.

10 bits por amostra Rec. 2020 usa níveis de vídeo onde o nível de preto é definido como código 64 e o pico nominal é definido como código 940. Os códigos 0–3 e 1.020–1.023 são usados ​​para a referência de tempo. Os códigos 4 a 63 fornecem dados de vídeo abaixo do nível de preto, enquanto os códigos 941 a 1.019 fornecem dados de vídeo acima do pico nominal.

12 bits por amostra Rec. 2020 usa níveis de vídeo onde o nível de preto é definido como código 256 e o ​​pico nominal é definido como código 3760. Os códigos 0–15 e 4,080–4,095 são usados ​​para a referência de tempo. Os códigos 16 a 255 fornecem dados de vídeo abaixo do nível de preto, enquanto os códigos 3.761 a 4.079 fornecem dados de vídeo acima do pico nominal.

Colorimetria do sistema

Parâmetros de espaço de cores RGB
Espaço colorido Ponto branco Cores primárias
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

O Rec. O espaço de cor 2020 (UHDTV / UHD-1 / UHD-2) pode reproduzir cores que não podem ser mostradas com a Gravação. 709 (HDTV) espaço de cores. Os primários RGB usados ​​pela Rec. 2020 são equivalentes a fontes de luz monocromáticas no locus espectral CIE 1931 . O comprimento de onda do Rec. 2020 cores primárias é 630 nm para a cor primária vermelha, 532 nm para a cor primária verde e 467 nm para a cor primária azul. Na cobertura do espaço de cores CIE 1931 , o Rec. O espaço de cor de 2020 cobre 75,8%, o espaço de cor do cinema digital DCI-P3 cobre 53,6%, o espaço de cor Adobe RGB cobre 52,1% e o Rec. O espaço de cores 709 cobre 35,9%.

Durante o desenvolvimento do Rec. 2020 color space foi decidido que seriam utilizadas cores reais, ao invés de cores imaginárias , para que fosse possível mostrar o Rec. 2020 espaço de cores em uma tela sem a necessidade de circuitos de conversão. Uma vez que um espaço de cor maior aumenta a diferença entre as cores, um aumento de 1 bit por amostra é necessário para Rec. 2020 para igualar ou exceder a precisão de cor da Rec. 709.

O NHK mediu a sensibilidade ao contraste para o Rec. Espaço de cor de 2020 usando a equação de Barten, que havia sido usada anteriormente para determinar a profundidade de bits para o cinema digital. 11 bits por amostra para o Rec. O espaço de cores de 2020 está abaixo do limite de modulação visual, a capacidade de discernir uma diferença de um valor na luminância , para toda a faixa de luminância. A NHK está planejando que seu sistema UHDTV, Super Hi-Vision, use 12 bits por RGB de amostra .

Características de transferência

Gravando. 2020 define uma função de transferência não linear para correção de gama que é a mesma função de transferência não linear usada por Rec. 709 , exceto que seus parâmetros são (apenas para 12 bits) fornecidos com maior precisão:

  • onde E é o sinal proporcional à intensidade da luz de entrada da câmera e E ′ é o sinal não linear correspondente
  • onde α = 1 + 5,5 * β ≈ 1,09929682680944 e β ≈ 0,018053968510807 (valores escolhidos para alcançar uma função contínua com uma inclinação contínua)

A norma diz que para fins práticos, os seguintes valores de α e β podem ser usados:

  • α = 1,099 e β = 0,018 para 10 bits por sistema de amostra (os valores dados na Rec. 709 )
  • α = 1,0993 e β = 0,0181 para 12 bits por sistema de amostra

Enquanto o Rec. A função de transferência de 2020 pode ser usada para codificação, espera-se que a maioria das produções use um monitor de referência que tem uma aparência de usar equivalente da função de transferência gama 2.4 , conforme definido em Rec. ITU-R BT.1886 e que o monitor de referência será avaliado conforme definido na Rec. ITU-R BT.2035.

Formatos RGB e luma-chroma

Gravando. 2020 permite formatos de sinal RGB e luma-chroma com amostragem de resolução total 4: 4: 4 e formatos de sinal luma-chroma com subamostragem de croma 4: 2: 2 e 4: 2: 0 . Ele suporta dois tipos de sinais de croma-luma, chamados YCbCr e YcCbcCrc.

YCbCr pode ser usado quando a prioridade máxima é a compatibilidade com as práticas operacionais existentes de SDTV e HDTV . O sinal luma (Y ′) para YCbCr é calculado como a média ponderada Y ′ = K R ⋅R ′ + K G ⋅G ′ + K B ⋅B ′, usando os valores RGB corrigidos por gama (denotados R′G′B ′) E os coeficientes de ponderação K R = 0,2627, K G = 1 − K R −K B = 0,678 e K B = 0,0593. Como em esquemas semelhantes , os componentes de croma em YCbCr são calculados como C ′ B = 0,5⋅ (B′ − Y ′) / (1 − K B ) = (B'− Y ′) / 1,8814 e C ′ R = 0,5⋅ (R′ − Y ′) / (1 − K R ) = (R′ − Y ′) / 1,4746, e para a representação digital os sinais Y ′, C ′ B e C ′ R são escalados, compensados ​​por constantes e arredondado para números inteiros.

O esquema YcCbcCrc é uma representação de luma-croma de "luminância constante". YcCbcCrc pode ser usado quando a prioridade máxima é a retenção mais precisa das informações de luminância. O componente luma em YcCbcCrc é calculado usando os mesmos valores de coeficiente de YCbCr, mas é calculado a partir de RGB linear e depois com correção de gama, em vez de ser calculado a partir de R′G′B ′ com correção de gama e é feito da seguinte maneira: Y ′ = (K R ⋅R + K G ⋅G + K B ⋅B) ′. Os componentes de croma em YcCbcCrc são calculados a partir dos sinais Y ′, B ′ e R ′ com equações que dependem da faixa de valores de B′ − Y ′ e R′ − Y ′.

Gerenciamento de cor

Assim como o conteúdo de definição padrão, que usa SMPTE C ou NTSC 1953 , os primários BT.2020 devem ser gerenciados por cores para os primários da tela. Isso é diferente de alterar a matriz YCbCr. O conteúdo SD é gerenciado por cores para BT.709 primários em valores lineares. BT.2020 e BT.2100 são geralmente gerenciados por cores para DCI-D65 (também conhecido como Display P3). As barras de cores de referência para BT.2020 são ARIB STD-B66.

Implementações

HDMI 2.0 suporta o Rec. Espaço de cor de 2020. HDMI 2.0 pode transmitir 12 bits por amostra RGB a uma resolução de 2160p e uma taxa de quadros de 24/25/30 fps ou pode transmitir 12 bits por amostra 4: 2: 2/4: 2: 0 YCbCr a uma resolução de 2160p e uma taxa de quadros de 50/60 fps.

O Rec. O espaço de cor de 2020 é compatível com H.264 / MPEG-4 AVC e H.265 / High Efficiency Video Coding (HEVC). O perfil principal 10 no HEVC foi adicionado com base na proposta JCTVC-K0109, que propunha que um perfil de 10 bits fosse adicionado ao HEVC para aplicações de consumidor. A proposta afirmava que isso era para permitir uma melhor qualidade de vídeo e para apoiar a Rec. 2020 espaço de cores que será usado por UHDTV.

Em 11 de setembro de 2013, a ViXS Systems anunciou o XCode 6400 SoC que suporta resolução 4K a 60 fps, o perfil principal 10 de HEVC e o Rec. Espaço de cor de 2020.

2014

Em 22 de maio de 2014, a Nanosys anunciou que usando um filme de aumento de pontos quânticos (QDEF), uma TV LCD atual foi modificada para que pudesse cobrir 91% do Rec. Espaço de cor de 2020. Os engenheiros da Nanosys acreditam que, com filtros de cores de LCD aprimorados, é possível fazer um LCD que cubra 97% do Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 4 de setembro de 2014, a Canon Inc. lançou uma atualização de firmware, que adicionou suporte para o Rec. 2020 espaço de cor, para seus modelos de câmera EOS C500 e EOS C500 PL e sua tela DP-V3010 4K.

Em 5 de setembro de 2014, a Blu-ray Disc Association revelou que o futuro formato 4K Blu-ray Disc suportará vídeo 4K UHD (resolução 3840x2160) a taxas de quadros de até 60 quadros por segundo. O padrão codificará vídeos sob o padrão de Codificação de Vídeo de Alta Eficiência . Os discos Blu-ray 4K suportam uma faixa dinâmica mais alta, aumentando a profundidade de cor para 10 bits por cor, e uma gama maior de cores, usando Rec. Espaço de cor de 2020. A especificação 4K-Blu-ray permite três tamanhos de disco, cada um com sua própria taxa de dados: 50 GB com 82 Mbit / s, 66 GB com 108 Mbit / s e 100 GB com 128 Mbit / s. Os primeiros títulos Ultra HD Blu-ray foram lançados oficialmente em quatro estúdios em 1 de março de 2016.

Em 6 de novembro de 2014, o Google adicionou suporte para o Rec. 2020 espaço de cores para VP9 .

Em 7 de novembro de 2014, os desenvolvedores DivX anunciaram que o DivX265 versão 1.4.21 adicionou suporte para o perfil principal 10 de HEVC e o Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 22 de dezembro de 2014, a Avid Technology lançou uma atualização para o Media Composer que adicionou suporte para resolução 4K, o Rec. 2020 espaço de cor e uma taxa de bits de até 3.730 Mbit / s com o codec DNxHD .

2015

Em 6 de janeiro de 2015, o Consórcio MHL anunciou o lançamento da especificação superMHL que oferecerá suporte a resolução de 8K a 120 fps, vídeo de 48 bits, o Rec. 2020 espaço de cor, suporte de alta faixa dinâmica, um conector superMHL reversível de 32 pinos e carregamento de energia de até 40 watts.

Em 7 de janeiro de 2015, Ateme adicionou suporte para o Rec. 2020 espaço de cor para sua plataforma de vídeo TITAN File.

Em 18 de março de 2015, a Arri anunciou a linha SXT de câmeras Arri Alexa que suportará gravação Apple ProRes em resolução 4K e Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 8 de abril de 2015, a Canon Inc. anunciou a tela DP-V2410 4K e a câmera EOS C300 Mark II com suporte para o Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 26 de maio de 2015, a NHK anunciou um LCD 4K com luz de fundo de diodo laser que cobre 98% do Rec. Espaço de cor de 2020. Usar um laser permite gerar luz quase monocromática. A NHK afirmou que, na época em que foi anunciado, este LCD 4K possui a mais ampla gama de cores de qualquer monitor do mundo.

Em 17 de junho de 2015, a Digital Projection International apresentou um projetor 4K LED com suporte para o Rec. Espaço de cor de 2020.

2016

Em 4 de janeiro de 2016, a UHD Alliance anunciou suas especificações para Ultra HD Premium, que inclui suporte para Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 27 de janeiro de 2016, a VESA anunciou que DisplayPort versão 1.4 oferecerá suporte ao Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 17 de abril de 2016, a Sony apresentou uma tela OLED 4K de 55 pol. (140 cm) com o suporte de Rec. Espaço de cor de 2020.

Em 18 de abril de 2016, o Ultra HD Forum anunciou as diretrizes da indústria para UHD Fase A, que inclui suporte para Rec. Espaço de cor de 2020.

2017

Na semana de exibição SID de 2017, AUO exibiu um display HD AMOLED 720p dobrável de 5 "capaz de exibir 95% do espaço de cores Rec. 2020. Embora 720p não seja especificado pela Rec. 2020, a cobertura do espaço de cores é digna de nota.

As diretrizes do Ultra HD Forum para UHD Fase A incluem suporte para formatos SDR com 10 bits de profundidade de bits de cor com base em ambos Rec. 709 e Rec. 2020 gamas de cores e também os formatos HDR10 e HLG10 de gravação. 2100, que deve começar em 2017.

2018

Na semana de exibição do SID de 2018, várias empresas exibiram monitores que podem cobrir mais de 90% do espaço de cores Rec.2020. A JDI apresentou uma melhoria em seu monitor de transmissão LCD 8k de 17,3 "que é alimentado por um sistema de luz de fundo a laser RGB. Isso permite que a tela reproduza 97% do espaço de cores Rec. 2020.

Gravando. 2100

Gravando. 2100 é uma recomendação ITU-R lançada em julho de 2016 que define formatos de alta faixa dinâmica (HDR) para resoluções HDTV 1080p e 4K / 8K UHDTV. Esses formatos usam as mesmas cores primárias que Rec. 2020, mas com diferentes funções de transferência para uso de HDR. Gravando. 2100 não suporta o esquema YcCbcCrc de Rec. 2020.

Veja também

Referências

links externos