Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Диаграмма цветности CIE 1931, показывающая Rec. 2020 (UHDTV) цветовое пространство в треугольнике и расположение основных цветов . Рек. 2020 использует Illuminant D65 для точки белого .

Рекомендация МСЭ-R BT.2020 , более известная под сокращениями Рек. 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 , Представления цветов RGB и яркости-цветности , субамплинги цветности и оптоэлектронная передаточная функция . [1]Первая версия Рек. 2020 был размещен на веб-сайте Международного союза электросвязи (МСЭ) 23 августа 2012 года, и с тех пор были опубликованы еще два издания. [1] [2] [3] [4] [5] Он расширен несколькими способами Рек. 2100 .

Технические детали [ править ]

Разрешение [ править ]

Рек. 2020 определяет два стандартных формата изображения: 3840 × 2160 («4K») и 7680 × 4320 («8K»). [1] Они оба имеют соотношение сторон от 16: 9 и использовать квадратные пиксели . [1]

Частота кадров [ править ]

Рек. 2020 определяет следующие частоты кадров: 120p, 119,88p, 100p, 60p, 59,94p, 50p, 30p, 29,97p, 25p, 24p, 23,976p. [1] Разрешена только частота кадров прогрессивной развертки . [1]

Цифровое представление [ править ]

Рек. 2020 определяет битовую глубину либо 10 бит на выборку, либо 12 бит на выборку. [1]

10 бит на выборку Рек. 2020 использует уровни видео, где уровень черного определяется как код 64, а номинальный пик определяется как код 940. [1] Коды 0–3 и 1020–1023 используются в качестве эталона синхронизации. [1] Коды с 4 по 63 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, а коды с 941 по 1019 предоставляют видеоданные выше номинального пика. [1]

12 бит на выборку Рек. 2020 использует уровни видео, где уровень черного определяется как код 256, а номинальный пик определяется как код 3760. [1] Коды 0–15 и 4 080–4 095 используются в качестве эталона синхронизации. [1] Коды с 16 по 255 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, а коды с 3761 по 4079 предоставляют видеоданные выше номинального пика. [1]

Системная колориметрия [ править ]

Рек. 2020 (UHDTV / UHD-1 / UHD-2) цветовое пространство может воспроизводить цвета, которые не могут быть отображены с помощью Rec. 709 (HDTV) цветовое пространство. [6] [7] Основные цвета RGB, используемые Рек. 2020 эквивалентны монохроматическим источникам света в спектральном локусе CIE 1931 . [7] [8] Длина волны Рек. Основные цвета 2020 составляют 630 нм для основного красного цвета, 532 нм для основного зеленого цвета и 467 нм для основного синего цвета. [8] [9] При охвате цветового пространства CIE 1931 , Rec. Цветовое пространство 2020 охватывает 75,8%, DCI-P3цветовое пространство цифрового кино покрывает 53,6%, цветовое пространство Adobe RGB - 52,1%, а цветовое пространство Rec. 709 цветовое пространство покрывает 35,9%. [6]

Во время разработки Рек. 2020 было решено использовать реальные цвета вместо воображаемых цветов , чтобы можно было показать Rec. 2020 цветовое пространство на дисплее без необходимости в схемах преобразования. [10] Поскольку большее цветовое пространство увеличивает разницу между цветами, для Rec. 2020, чтобы обеспечить точность цветопередачи Рек. 709. [10]

NHK , измеренная контрастная чувствительность для Rec. 2020 цветовое пространство с использованием уравнения Бартена, которое ранее использовалось для определения глубины цвета в цифровом кино. [6] 11 бит на выборку для Рек. Цветовое пространство 2020 ниже порога визуальной модуляции, способности различать однозначную разницу в яркости для всего диапазона яркости. [6] NHK планирует использовать в своей системе UHDTV Super Hi-Vision 12 бит на выборку RGB . [6] [11]

Характеристики передачи [ править ]

Рек. 2020 определяет нелинейную передаточную функцию для гамма-коррекции, которая является той же нелинейной передаточной функцией, которая используется Рек. 709 , за исключением того, что его параметры (только для 12 бит) указаны с более высокой точностью: [1] [12]

  • где E - сигнал, пропорциональный интенсивности света на входе камеры, а E ′ - соответствующий нелинейный сигнал.
  • где α = 1 + 5,5 * β ≈ 1,09929682680944 и β ≈ 0,018053968510807 (значения, выбранные для достижения непрерывной функции с непрерывным наклоном)

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

  • α = 1,099 и β = 0,018 для 10 бит на систему отсчетов (значения приведены в Рек. 709 )
  • α = 1,0993 и β = 0,0181 для 12 бит на систему выборки

Хотя Rec. 2020 может использоваться для кодирования, ожидается, что в большинстве производств будет использоваться эталонный монитор, который имеет вид использования эквивалентной передаточной функции гаммы 2.4, как определено в Рек. МСЭ-R BT.1886 и что эталонный монитор будет оцениваться, как определено в Рек. МСЭ-R BT.2035. [1] [13] [14]

Форматы RGB и яркости-цветности [ править ]

Рек. 2020 позволяет RGB и форматов сигнала яркости-цветности 4: 4: 4 с полным разрешением для отбора проб и яркости-цветности форматы сигналов с 4: 2: 2 и 4: 2: 0 цветности подвыборки . [1] Он поддерживает два типа сигналов яркости и цветности, называемых YCbCr и YcCbcCrc.

YCbCr может использоваться, когда высшим приоритетом является совместимость с существующими методами эксплуатации SDTV и HDTV . [1] [10] Сигнал яркости (Y ′) для YCbCr рассчитывается как средневзвешенное значение Y ′ = K R ⋅R ′ + K G ⋅G ′ + K B ⋅B ′ с использованием значений RGB с гамма-коррекцией ( обозначается R′G′B ′) и весовые коэффициенты K R = 0,2627, K G = 1 − K R −K B = 0,678 и K B = 0,0593. [1] Как и в аналогичных схемах , компоненты цветности в YCbCr вычисляются 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 константами и округляются до целых чисел.

Схема YcCbcCrc представляет собой представление яркости-цветности «постоянной яркости». [1] YcCbcCrc может использоваться, когда высшим приоритетом является наиболее точное сохранение информации о яркости. [1] Компонент яркости в YcCbcCrc вычисляется с использованием тех же значений коэффициентов, что и для YCbCr, но он рассчитывается из линейного RGB, а затем с гамма-коррекцией, а не из R'G'B 'с гамма-коррекцией, и выполняется следующим образом : Y ′ = (K R ⋅R + K G ⋅G + K B B ) ′. [10] Компоненты цветности в YcCbcCrc вычисляются из сигналов Y ', B' и R 'с помощью уравнений, которые зависят от диапазона значений B'-Y' и R'-Y '.

Реализации [ править ]

HDMI 2.0 поддерживает Rec. Цветовое пространство 2020. [15] 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 разрешение 2160p и частота кадров 50/60 кадров в секунду. [15]

Рек. Цветовое пространство 2020 поддерживается H.264 / MPEG-4 AVC и H.265 / High Efficiency Video Coding (HEVC). [16] [17] [18] Профиль Main 10 в HEVC был добавлен на основе предложения JCTVC-K0109, в котором предлагалось добавить 10-битный профиль в HEVC для потребительских приложений. [19] В предложении говорилось, что это должно было позволить улучшить качество видео и поддержать Рек. Цветовое пространство 2020, которое будет использовать UHDTV. [19]

11 сентября 2013 года ViXS Systems анонсировала XCode 6400 SoC, который поддерживает разрешение 4K при 60 кадрах в секунду, профиль Main 10 для HEVC и Rec. Цветовое пространство 2020. [20]

2014 [ править ]

22 мая 2014 года Nanosys объявила, что с помощью пленки с улучшенными квантовыми точками (QDEF) нынешний ЖК-телевизор был модифицирован таким образом, чтобы он мог покрывать 91% экрана Rec. Цветовое пространство 2020. [21] Инженеры Nanosys считают, что с улучшенными цветными фильтрами ЖК-дисплея можно сделать ЖК-дисплей, покрывающий 97% Rec. Цветовое пространство 2020. [21]

4 сентября 2014 г. компания Canon Inc. выпустила обновление прошивки, в котором добавлена ​​поддержка Rec. 2020, к их моделям камер EOS C500 и EOS C500 PL и их дисплею DP-V3010 4K. [22] [23]

5 сентября 2014 года ассоциация Blu-ray Disc Association сообщила, что будущий формат 4K Blu-ray Disc будет поддерживать видео 4K UHD (разрешение 3840x2160) с частотой кадров до 60 кадров в секунду. [24] Стандарт будет кодировать видео в соответствии со стандартом High Efficiency Video Coding . [24] Диски Blu-ray 4K будут поддерживать как более высокий динамический диапазон за счет увеличения глубины цвета до 10 бит на цвет, так и большую цветовую гамму за счет использования Rec. Цветовое пространство 2020. [24] Спецификация 4K-Blu-ray допускает три размера дисков, каждый со своей скоростью передачи данных: 50 ГБ со скоростью 82 Мбит / с, 66 ГБ со 108 Мбит / с и 100 ГБ со 128 Мбит / с. [24] Первый1 марта 2016 года игры Blu-ray в формате Ultra HD были официально выпущены четырьмя студиями [25].

6 ноября 2014 г. Google добавил поддержку Rec. 2020 до VP9 . [26]

7 ноября 2014 года разработчики DivX объявили, что в DivX265 версии 1.4.21 добавлена ​​поддержка профиля Main 10 для HEVC и Rec. Цветовое пространство 2020. [27]

22 декабря 2014 года Avid Technology выпустила обновление для Media Composer, в котором добавлена ​​поддержка разрешения 4K, Rec. 2020 и скорость передачи данных до 3730 Мбит / с с кодеком DNxHD . [28] [29]

2015 [ править ]

6 января 2015 года консорциум MHL объявил о выпуске спецификации superMHL, которая будет поддерживать разрешение 8K при 120 кадрах в секунду, 48-битное видео, Rec. 2020, поддержка расширенного динамического диапазона, 32-контактный реверсивный разъем superMHL и зарядка мощностью до 40 Вт. [30] [31] [32]

7 января 2015 года Ateme добавила поддержку Rec. 2020 к их видеоплатформе TITAN File. [33]

18 марта 2015 года Arri анонсировала линейку камер Arri Alexa SXT, которые будут поддерживать запись Apple ProRes с разрешением 4K и Rec. Цветовое пространство 2020. [34] [35]

8 апреля 2015 года Canon Inc. анонсировала 4K-дисплей DP-V2410 и камеру EOS C300 Mark II с поддержкой стандарта Rec. Цветовое пространство 2020. [36] [37]

26 мая 2015 года NHK анонсировала ЖК-дисплей 4K с лазерной диодной подсветкой, который покрывает 98% экрана Rec. Цветовое пространство 2020. Использование лазера позволяет генерировать почти монохроматический свет. [38] [39] NHK заявила, что в то время, когда было объявлено, что этот ЖК-дисплей 4K имеет самую широкую цветовую гамму среди всех дисплеев в мире. [40]

17 июня 2015 года Digital Projection International представила светодиодный проектор 4K с поддержкой стандарта Rec. Цветовое пространство 2020. [41]

2016 [ править ]

4 января 2016 года UHD Alliance объявил о своих спецификациях для Ultra HD Premium, которые включают поддержку Rec. Цветовое пространство 2020. [42]

27 января 2016 года VESA объявила, что DisplayPort версии 1.4 будет поддерживать Rec. Цветовое пространство 2020. [43]

17 апреля 2016 года Sony представила OLED- дисплей 4K с диагональю 55 дюймов (140 см) при поддержке Rec. Цветовое пространство 2020. [44]

18 апреля 2016 года форум Ultra HD объявил отраслевые рекомендации для UHD Phase A, которые включают поддержку Rec. Цветовое пространство 2020. [45] [46]

2017 [ править ]

На неделе отображения SID 2017 компания AUO представила 5- дюймовый складной дисплей HD AMOLED с разрешением 720p, способный отображать 95% цветового пространства Rec.2020. Хотя разрешение 720p не указано в Rec.2020, охват цветового пространства заслуживает внимания.

Рекомендации Ultra HD Forum для UHD Phase A включают поддержку форматов SDR с глубиной цвета 10 бит на основе как Rec. 709 и Рек. 2020, а также форматы HDR10 и HLG10 Rec. 2100, которые должны начаться к 2017 году. [45]

2018 [ править ]

На SID display week 2018 различные компании представили дисплеи, способные покрывать более 90% цветового пространства Rec.2020. Компания JDI продемонстрировала улучшение своего 17,3-дюймового ЖК-монитора для вещания 8k, который питается от системы лазерной подсветки RGB. Это позволяет дисплею воспроизводить 97% цветового пространства Rec.2020.

Рек. 2100 [ править ]

Рек. 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. [47] Эти форматы используют те же основные цвета, что и Рек. 2020, но с другими функциями передачи для использования HDR. Рек. 2100 не поддерживает схему YcCbcCrc Рек. 2020.

См. Также [ править ]

  • UHDTV - цифровые видеоформаты с разрешением 4K (3840 × 2160) и 8K (7680 × 4320)
  • Высокоэффективное кодирование видео (HEVC) - стандарт видео, поддерживающий 4K / 8K UHDTV и разрешения до 8192 × 4320
  • Рек. 709 - Рекомендация ITU-R для HDTV
  • Рек. 601 - Рекомендация ITU-R для SDTV
  • Рек. 2100 - Рекомендация ITU-R для HDR-TV (с разрешением FHD и UHD)

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u "BT.2020: Значения параметров для телевизионных систем сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами" . Международный союз электросвязи . 2014-07-17 . Проверено 31 августа 2014 .
  2. ^ «BT.2020: Значения параметров для телевизионных систем сверхвысокой четкости для производства и международного обмена программами» . Международный союз электросвязи . 2012-08-23 . Проверено 31 августа 2014 .
  3. ^ «Международный стандарт Super Hi-Vision TV» . NHK. 2012-08-23 . Проверено 30 августа 2012 .
  4. ^ «ТВ-формат 8K Ultra High Def открывает возможности для просмотра ТВ» . Голливудский репортер. 2012-08-28 . Проверено 30 августа 2012 .
  5. ^ «ITU утверждает Super Hi-Vision NHK как стандарт 8K, заставляет шарик UHDTV катиться очень медленно» . Engadget. 2012-08-25 . Проверено 30 августа 2012 .
  6. ^ Б с д е « » Супер Привет-Vision « в качестве следующего поколения телевидения и его видео Параметры» . Информационный дисплей. Архивировано из оригинала на 2021-02-05 . Проверено 27 декабря 2012 .
  7. ^ a b «Формат Super Hi-Vision» . NHK . Архивировано из оригинала на 2012-08-13 . Проверено 24 августа 2012 .
  8. ^ a b «Система Super Hi-Vision с широкой цветовой гаммой» . NHK . Проверено 18 мая 2013 .
  9. ^ Дэвид Вуд (2012-03-08). «Определение параметров телевидения завтрашнего дня» (PDF) . Европейский вещательный союз . Архивировано из оригинального (PDF) на 2014-01-08 . Проверено 2 мая 2013 .
  10. ^ a b c d "BT.2246-2 (2012): Современное состояние телевидения сверхвысокой четкости" . Международный союз электросвязи. 2013-01-16 . Проверено 30 апреля 2013 .
  11. ^ «Устройства производства Super Hi-Vision для мобильных устройств» . NHK . Проверено 18 мая 2013 .
  12. ^ «BT.709: Значения параметров для стандартов HDTV для производства и международного обмена программами» . Международный союз электросвязи. 2009-08-27 . Проверено 15 сентября 2012 .
  13. ^ «BT.1886: Эталонная электрооптическая передаточная функция для плоских дисплеев, используемых в студийном производстве HDTV» . Международный союз электросвязи . 2011-04-06 . Проверено 31 августа 2014 .
  14. ^ «BT.2035: эталонная среда просмотра для оценки программного материала HDTV или завершенных программ» . Международный союз электросвязи. 2013-08-13 . Проверено 5 ноября 2014 .
  15. ^ a b «Часто задаваемые вопросы по HDMI 2.0» . HDMI.org . Проверено 25 января 2014 .
  16. ^ «H.264: Расширенное кодирование видео для общих аудиовизуальных услуг» . ITU. 2013-06-07 . Проверено 16 июня 2013 .
  17. ^ GJ Салливан; Ж.-Р. Ом; W.-J. Хан; Т. Виганд (25.05.2012). «Обзор стандарта высокоэффективного кодирования видео (HEVC)» (PDF) . IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology . Проверено 16 июня 2013 .
  18. ^ «H.265: Кодирование видео высокой эффективности» . ITU. 2013-06-12 . Проверено 16 июня 2013 .
  19. ^ a b Альберто Дуэньяс; Адам Малами (18.10.2012). «О 10-битном профиле, ориентированном на потребителя, в высокоэффективном кодировании видео (HEVC)» . JCT-VC . Проверено 16 июня 2013 .
  20. ^ «ViXS объявляет о выпуске XCode 6400, первой в мире системы на кристалле (SoC) с встроенной поддержкой 10-битного высокоэффективного кодирования видео (HEVC) и сверхвысокой четкости (HD) 4K» . PRNewswire. 2013-09-11 . Проверено 15 сентября 2013 .
  21. ^ a b «Насколько практичны спецификации цветного вещания rec.2020 UHD?» . Nanosys. 2014-05-22 . Проверено 21 июля 2014 .
  22. ^ «Бесплатная прошивка Canon для системных камер Cinema EOS обеспечивает улучшенную базовую производительность, включая поддержку цветового пространства ITU-R BT.2020» . MarketWatch . 4 сентября 2014 . Проверено 6 сентября 2014 года .
  23. ^ «Бесплатное обновление прошивки Canon для 30-дюймового профессионального дисплея DP-V3010 с разрешением 4K позволяет подтверждать видеоконтент цветовой гаммы ITU-R BT.2020» . Деловой провод . 4 сентября 2014 . Проверено 6 сентября 2014 года .
  24. ^ a b c d «Диски Blu-ray 4K появятся в 2015 году для борьбы с потоковым мультимедиа» . CNET . 5 сентября 2014 . Проверено 18 октября 2014 года .
  25. ^ «Предстоящие игры Fox 4K Blu-ray» . Проверено 12 января, 2016 .
  26. ^ «Изменить использование записи зарезервированного цветового пространства» . Chromium (веб-браузер) . 2014-11-06 . Проверено 7 ноября 2014 .
  27. ^ "DivX HEVC Community Encoder" (пресс-релиз). DivX. 2014-11-04 . Проверено 15 ноября 2014 .
  28. Вим Ван ден Брок (22 декабря 2014). «Редактирование 4K и выше в Media Composer теперь доступно с обновлением Avid Resolution Independence Update» . Avid Technology . Проверено 23 декабря 2014 .
  29. ^ Bryant Frazer (2014-12-22). «С сегодняшнего дня вы, наконец, можете редактировать 4K прямо в Avid» . studiodaily . Проверено 23 декабря 2014 .
  30. ^ «Консорциум MHL объявляет superMHL - первую спецификацию аудио / видео с поддержкой до 8K» . Yahoo Finance . 2015-01-06. Архивировано из оригинала на 2015-10-20 . Проверено 10 января 2015 .
  31. ^ Райан Смит (2015-01-06). «Консорциум MHL объявляет о выпуске superMHL: нового стандарта и нового кабеля для работы с 8K TV» . AnandTech . Проверено 10 января 2015 .
  32. ^ «Представляем superMHL» . MHL . Проверено 10 января 2015 .
  33. ^ «Пиксели высокой четкости улучшают видео в формате Ultra HD по запросу» . PR Newswire . 2015-01-07 . Проверено 10 января 2015 .
  34. ^ Дебора Д. МакАдамс (2015-03-18). «Арри выпускает Alexa с записью 4K ProRes» . TVTechnology . Проверено 19 марта 2015 .
  35. ^ "АЛЕКСА SXT" . Arri. Архивировано из оригинала на 2015-03-20 . Проверено 19 марта 2015 .
  36. ^ Хосе Антунес (2015-04-08). «Новый 24-дюймовый эталонный дисплей 4K от Canon» . Pro Video Coalition . Проверено 8 апреля 2015 .
  37. ^ Хосе Антунес (2015-04-08). «Прибыла камера EOS C300 Mark II» . Pro Video Coalition . Проверено 8 апреля 2015 .
  38. ^ "NHK демонстрирует новейшие технологии 8K Super Hi-Vision" . cdrinfo. 2015-05-26 . Проверено 26 мая 2015 .
  39. ^ "ЖК-экран с лазерной подсветкой и широким цветовым охватом и отображение цветовой гаммы" . NHK . Проверено 26 мая 2015 .
  40. ^ Тэцуо Nozawa (2015-06-01). «STRL представляет 4k-дисплей с самой широкой в ​​мире цветовой гаммой» . Деловые публикации Nikkei . Проверено 1 июня 2015 .
  41. ^ "Digital Projection представляет на InfoComm самый яркий светодиодный проектор в мире" (пресс-релиз). AVNetwork. 16 июня 2015 года . Проверено 8 мая 2016 года .
  42. ^ "UHD Alliance определяет опыт домашних развлечений премиум-класса" . Деловой провод. 2016-01-04 . Проверено 13 января 2016 .
  43. ^ «VESA обновляет стандарт сжатия потокового изображения для поддержки новых приложений и расширенного отображения контента» . PRNewswire. 2016-01-27 . Проверено 29 января 2016 .
  44. ^ "Sony вводит PVM-X550, 55" четырехъядерного просмотра большого экрана TRIMASTER EL 4K OLED монитор» (пресс - релиз). Sony. 2016-04-17 . Проверено 2016-05-08 .
  45. ^ a b «Полное руководство для реализации фазы A» . Форум Ultra HD. 2016-04-18 . Проверено 18 апреля 2016 .
  46. ^ «Форум Ultra HD публикует первые отраслевые рекомендации по развертыванию сквозных прямых и предварительно записанных UHD-сервисов в 2016 году» . Деловой провод . 2016-04-18 . Проверено 18 апреля 2016 .
  47. ^ «BT.2100: Значения параметров изображения для телевидения с широким динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . Международный союз электросвязи. 2016-07-04 . Проверено 4 июля 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Рекомендация МСЭ-R BT.2020