HDR уже близко. Давайте разберёмся, что же это такое и как он применим к видеокартам, мониторам и ПК-играм.
Сегодня уже все толкуют о «HDR», и, если вас волнуют настройки графики в играх для ПК, вы можете задаваться вопросом: а что в нём такого? Он ведь существует уже несколько лет! Что ж, у меня для вас новости: все эти чекбоксы и опции с надписью «HDR», которые вы наблюдаете в играх со времён Half-Life 2, не есть настоящий HDR.
А та опция в вашей камере на мобильнике с пометкой «HDR»? Тоже не совсем HDR, хотя, как и в тех фальшивых HDR-чекбоксах в настройках игр, преследуется та же цель: улучшить качество изображения.
Запутались? Не пугайтесь; когда дело касается заблуждений относительно HDR, это лишь самая вершина айсберга. Так что же это такое и как он может быть полезен для видеоигр? На первый вопрос ответить легко, для ответа на второй понадобится немного времени. Читайте нашу статью, и вы узнаете, что такое HDR и какие вам нужны видеокарта и монитор, чтобы использовать его в полной мере.
Как HDR меняет игры. HDR vs SDR
Нет, это не настоящий HDR.
Что такое HDR
HDR (High Dynamic Range – англ., Высокий Динамический Диапазон) – это общий термин для технологий работы с изображениями и видео, диапазон яркости которых превышает возможности стандартных технологий. Невзирая на то, что вы могли слышать от «пророков от 4К», разрешение играет далеко не главную роль в формировании качественной картинки. За пределами текущих ограничений масштабирования Windows в 110 DPI количество пикселов становится менее важным, чем то, что вы с ними делаете.
Контраст, яркость и цветовая насыщенность – всё это становится важным, когда нужное разрешение уже достигнуто, и именно HDR занимается улучшением их параметров. И это не какой-то постепенный апгрейд; строгие требования HDR практически от всех потребуют нового железа, а для определения разницы вам не нужны будут бенчмарки или намётанный глаз.
Для начала, минимальная спецификация HDR требует наличия ЖК-монитора с яркостью от 1000 кд/м2 или нитов, для соответствия новому стандарту «Ultra HD Premium». Топовые игровые мониторы, чья яркость, в лучшем случае, достигает 300-400 нитов, и близко не подбираются к этому. Хорошие ноутбуки ушли недалеко, выжимая из своих дисплеев приблизительно на сотню нитов больше. Даже мобильники, с их фантастическими всё-видно-при-ярком-солнце экранами, могу похвастать лишь восемью сотнями нитов. Да, когда заходит разговор о яркости, годные для HDR дисплеи оставляют всех этих «конкурентов» в беспросветной тьме.
HDR улучшает и цветопередачу, поскольку требует 10-12 бит на канал цветности, что полностью достижимо на разных операционных системах и стандартах. Большинство персональных компьютеров отображают лишь 6-8 бит на канал, используя стандарт sRGB, едва покрывающий треть собственного видимого спектра HDR. И хотя железо позволяет добиваться большего, именно особенности программного обеспечения делают это неудобным и неугодным.
Что такое HDR ВИДЕО? | ОБЪЯСНЯЕМ
sRGB (справа) отображает лишь треть доступных HDR цветов.
В настоящее время десктопные мониторы, поддерживающие технологию улучшения цвета WCG, используются обычно в профессиональных целях, вроде работы с фотографиями или медицинских исследованиях. Игры и прочее ПО просто-напросто игнорируют все эти дополнительные цвета, что заставляет их выглядеть на WCG-мониторах так, будто у них сбились настройки, если только железо не начинает эмулировать отсутствующие цвета. HDR помогает избежать путаницы, включая в видеопоток метаданные, благодаря которым цвета в приложениях выглядят корректно, а возможности монитора используются оптимальным образом.
WCG – это лишь часть технологии HDR. К примеру, профессиональная серия ColorEdge от Eizo поддерживает WCG, но цветопередача даже близко не стоит к HDR-совместимым, несмотря на всё качество, стоимость и великолепную репутацию первых.
Для того, чтобы справиться с дополнительным объемом данных, HDR требует подключения монитора по протоколу HDMI 2.0a; запоздалый апгрейд HDMI 1.4 с низкой пропускной способностью.
Дорожные ямы
HDR штука весьма многообещающая, но путь его тернист. Самой большой проблемой являются вовсе не технические неурядицы, а соревнующиеся между собой, зачастую несовместимые стандарты, угрожающие завести ранних адептов в дорогостоящие тупики.
И это тоже не настоящий HDR.
Сейчас есть два основных стандарта HDR: патентованный Dolby Vision с 12-битным цветом и динамическими метаданными, и открытый стандарт HDR-10, поддерживающий 10-битный цвет и предоставляющий лишь статичные метаданные на старте видеопотока.
Dolby Vision, со всеми его лицензионными сборами и дополнительным оборудованием, является наиболее дорогим вариантом, который еще и очень не прост в обращении. Большинство же производителей дисплеев и поставщиков контента решили обратить свои взоры на HDR-10, и особенно стоит выделить Microsoft с их Xbox One S и Sony с PS4. Яркий пример того, что игровая индустрия не стоит на месте. Всё это делает HDR-10 самым простым и очевидным выбором для консольных игроков.
Сторонники Dolby Vision отмечают большую глубину цвета, более требовательное железо и возможность покадровой динамической подстройки цвета и яркости, наряду с совместимостью с HDR-10. Однако рынок следует за более дешевым и вполне удовлетворяющим стандарты качества конкурентом.
Так как HDR-10 не совместим с Dolby Vision, это делает из последнего технически лучший, но более дорогой и требующий лицензирования стандарт, который умрёт в ближайшие пару лет, в то время как его открытый товарищ будет процветать. Но, если вы заядлый киноман, готовый прилично потратиться на качество, то можете насладиться и более продвинутым детищем Dolby, ничто вам не помешает. У геймеров, однако, иные приоритеты. Так, хватит о гостиных комнатах. Что там насчёт HDR на ПК?
Где сегодня можно найти HDR?
Производители персональных компьютеров наперегонки спешат принять участие в новой гонке за HDR, но вам вовсе не нужно ждать победителя. В топовый сегмент ТВ уже поступило «железное» решение для HDR. Это ещё и лучший способ увидеть разницу воочую, поскольку уже доступна небольшая, но растущая библиотека соответствующих демо, фильмов и телепередач со сравнением бок-о-бок. Все рекомендуемые нами телевизоры для игр поддерживают HDR, что делает их прекрасным выбором для замены мониторы, если вы цените размер и качество картинки выше, чем традиционное для мониторов низкое время отклика.
Телевизоры вроде самунговских моделей серий KS8000 и KS9800 запросто способны служить компьютерными дисплеями и быть на гребне волны первопроходцев HDR контента. Держите только в уме, что цена за вход в этот клуб немаленькая, а использование ТВ для игр имеет некоторые недостатки, к которым нужно быть готовым.
Видеокарты
Где ПК уже готовы к HDR, так это на рынке графических ускорителей. В то время как мониторы не поспевают за своими ТВ-конкурентами, GPU среднего и топового сегментов уже год как готовы к революции, и всё благодаря здоровому соперничеству между Nvidia и AMD.
Nvidia заговорила о HDR ещё во времена карточек 900-й серии, а все их современные ускорители на Pascal уже готовы к HDR. AMD вступила в игру немного позже, с выходом 390X, а их линейка Polaris – первые карты красно-черных с поддержкой HDR. Если вы приобрели свою видеокарту совсем недавно, есть немалый шанс того, что хотя бы часть вашей системы готова к переменам.
Как насчёт игр?
А именно этот вопрос и волнует ПК-геймеров больше всего. В то время как новые игры будут выходить уже с поддержкой HDR, старые не смогут блеснуть перед нами расширенной цветовой палитрой и контрастом без дополнительных патчей. Они прекрасно будут идти на новых системах, но без свежих заплат вы не увидите никакой разницы.
К счастью, добавление HDR не требует какого-то глобального переписывания кода. Для этого применяется достаточно простой процесс, расширяющий цветовую палитру SDR до диапазона HDR без значительных усилий.
HDR слева, обычный скриншот справа. Nvidia занимается добавлением HDR в Rise of the Tomb Raider для ПК. Ждите множество патчей для популярных игр после появления HDR-дисплеев в широкой продаже.
Это значит, что популярные игры в будущем могут обзавестись ремастерами или патчами, добавляющими поддержку HDR, а сообщество моддеров пойдет еще дальше, к классике, на которую разработчики даже смотреть не станут. В отличии от симулированного или умеренного HDR, ранее использовавшегося в играх или фотографии, «железный» HDR весьма заметно меняет качество картинки, что индустрия развлечений уже приметила. И всё же, до яркой и красочной нирваны пока далеко.
Настоящая проблема, вставшая перед ПК-игроками, заинтересованными в HDR, заключается в том, что технологии ещё нет на этой платформе. Nvidia активно работает над патчем для Rise of the Tomb Raider, а игры, которые будут поддерживать HDR на консолях, лишь вероятно будут делать это и на ПК (речь сейчас идёт о Forza, Battlefield, Gears of War и других). На момент написания статьи нет никаких точных данных.
Пока не появятся патчи и игры, HDR так и останется прерогативой контента для Blu-ray и потокового просмотра, наряду с консольными хитами, пользователи которых сполна насладятся новыми технологиями. Пока можно расслабиться, пройдёт ещё какое-то время, прежде чем HDR доберётся до ПК, так что отдыхайте, наслаждаясь своим каталогом в Steam и предвкушая будущее визуальное пиршество.
Источник: genapilot.ru
Что такое HDR-монитор – нужен ли он вам и что отличает хороший монитор
В этой статье я расскажу всё, что вам нужно знать об HDR-мониторах, чтобы помочь вам принять обоснованное решение. Давайте углубимся в это.
Что такое HDR-монитор
Во-первых, давайте ответим на самый важный вопрос: что такое HDR-монитор?
Монитор HDR (High Dynamic Range) – это монитор с поддержкой технологий отображения HDR текущего поколения.
По сравнению с дисплеями без HDR, HDR-мониторы могут затемнять и повышать яркость экрана для каждой части, обеспечивая гораздо большую контрастность. Или, как говорят дети, «яркое ярче – тёмное темнее».
Существует несколько различных сертификатов HDR, но основные из них, о которых следует знать, это:
- HDR10 – де-факто открытый стандарт HDR. Поддерживает 10-битную глубину цвета и яркость до 1000 нит.
- HDR10+ – обновленная версия HDR10, которая также поддерживает 10-битную глубину цвета, но увеличивает максимальную яркость до 10 000 нит, охватывая гораздо более широкую гамму дисплеев с поддержкой HDR.
- Dolby Vision – собственное HDR-решение Dolby. Также поддерживает 10-битную глубину цвета с максимальной яркостью до 10 000 нит. До выхода HDR10+ это было лучшее решение для HDR.
- HLG (Hybrid Log-Gamma) – реализация HDR для вещательного телевидения в Японии, которая отправляет метаданные HDR вместе с сигналом SDR. Для телевизоров без HDR отображается только сигнал SDR. Время покажет, будет ли это реализовано в других странах.
- DisplayHDR – стандарт качества HDR де-факто, прямо от VESA. DisplayHDR 1000, например, указывает на HDR-дисплей, который надлежащим образом сертифицирован для работы с пиковой яркостью до 1000 нит. True Black Standard дополнительно улучшает DisplayHDR, применяя попиксельное затемнение на всех сертифицированных дисплеях, что служит для улучшения производительности HDR в тёмных сценах.
Что отличает HDR-монитор от HDR-телевизора
Чем HDR-мониторы отличаются от HDR-телевизоров? На самом деле, отличий не так уж и много. Они создаются с использованием одних и тех же базовых технологий для своих реализаций HDR и часто имеют даже больше общего, чем можно было бы ожидать.
Однако, не все реализации HDR одинаковы, и именно здесь мы сталкиваемся с серьёзной проблемой большинства HDR-мониторов по сравнению с HDR-телевизорами.
Многие мониторы HDR просто не очень хороши. Причина этого двояка: как правило, ограниченная яркость монитора – это одна проблема, но более серьёзной проблемой является отсутствие зон затемнения.
HDR-телевизор намного лучше справляется с реализацией HDR, поскольку у него достаточно места для установки дополнительного оборудования HDR для затемнения и повышения яркости зон. С некоторыми телевизорами, такими как OLED, вы можете использовать это для каждого пикселя.
Это намного сложнее сделать на мониторе, особенно на маленьком мониторе. Из-за этого многие реализации HDR на мониторах ПК имеют очень ограниченные зоны затемнения, что приводит к менее аутентичному восприятию HDR.
К счастью, градация DisplayHDR может помочь вам сузить выбор в этом отношении, поскольку базовый стандарт и его числовые схемы легко показывают лучшие HDR-мониторы (например, сертифицированные DisplayHDR 1000 или True Black) по сравнению с отсутствующими реализациями (DisplayHDR 400 или неклассифицированные мониторы).
Что отличает Display HDR от Photo HDR
HDR – это термин, который довольно часто используется в мире технологий отображения, но любой, кто знаком с фотографией, вероятно, сейчас немного запутался.
В фотографии есть ещё один HDR, который тоже означает High Dynamic Range, но не относится к связке конкретных технологий отображения.
Хороший HDR фотокамеры означает, что вы можете снимать изображения с глубокими контрастами между светом и тенью. Photo HDR создаётся путём многократной съёмки одного и того же снимка с разной экспозицией, а затем с помощью программного обеспечения получается конечное изображение.
Это общий процесс, который происходит как на профессиональных камерах, так и на камерах смартфонов, хотя на смартфонах он обрабатывается по-другому и более удобен для пользователя.
В то время как HDR-фотография с камерой требует, чтобы пользователь фактически сделал несколько фотографий, для смартфона вы можете выполнить всю настройку HDR с помощью нескольких нажатий в приложении (конечно, это программное обеспечение делает несколько фотографий в режиме реального времени, даже если они не сохраняются).
Какие типы панелей дисплея подходят для HDR
Лучшими типами дисплеев для HDR являются OLED, IPS и, в меньшей степени, VA.
Позвольте мне объяснить.
Во-первых, лучший – это OLED. Панели OLED (Organic Light-Emitting Diode) допускают попиксельное затемнение без дополнительной настройки, что делает их естественным компаньоном для HDR.
Помимо отличного попиксельного затемнения, правильный OLED-экран также может похвастаться превосходной точностью цветопередачи и углами обзора. Тем не менее, OLED также является самой дорогой технологией со значительным отрывом.
После OLED переходим к IPS. IPS (In-Plane Switching) не подходит для тусклого HDR-контента, поскольку ахиллесова пята IPS – это отсутствие попиксельного затемнения (и, как следствие, размытие задней подсветки).
Тем не менее, панели IPS превосходно подходят для широкой цветовой гаммы и точности цветопередачи, что при использовании вместе с высокопроизводительными реализациями HDR приводит к превосходному изображению.
IPS-мониторы пользуются наибольшей популярностью среди профессионалов благодаря широким углам обзора и отличной цветопередачи.
Наконец, есть VA. Панели VA (Vertical Alignment) не имеют цветопередачи OLED или IPS, углов обзора или точности цветопередачи. Тем не менее, он по-прежнему относительно неплохи в этих вещах и намного лучше, чем IPS, в тёмных сценах и глубоком контрасте, поскольку поддерживают попиксельное затемнение.
Для геймеров и потребителей дисплеи VA предлагают более дешевую альтернативу OLED и IPS. Если вы профессионал или ищете максимально возможное качество изображения, выбирайте IPS или OLED. В противном случае рассмотрите VA-телевизор или VA-монитор для приличного HDR по более низкой цене.
Чем больше размер экрана, тем лучше для HDR
Вообще говоря, да. Это связано с тем, что сильный HDR привязан к большим телевизорам, которые могут легче реализовать эту технологию, чем меньшие мониторы.
Размер экрана не раскроет всей истории, особенно с мониторами: вам нужно более внимательно изучить любой монитор, который вы рассматриваете для покупки, в плане конкретной реализации HDR.
Подробнее об этом ниже.
Как работает сертификация DisplayHDR и True Black
Давайте поговорим о сертификатах VESA DisplayHDR. Есть основная серия DisplayHDR , а есть DisplayHDR True Black .
Начнем с основной серии.
Основная серия начинается с DisplayHDR 400 и заканчивается DisplayHDR 1400.
Число в конце относится не только к пиковой яркости в нитах, но и к другому уровню возможностей. Например, 400 даже не имеет локального затемнения – это не было представлено до DisplayHDR 500, который также требует 10-битной обработки.
С обычным DisplayHDR вам нужно искать дисплеи, которые предлагают сертификацию DisplayHDR 1000 или выше. Эти дисплеи будут поддерживать яркость более 1000 нит для яркого HDR-изображения.
Сертификация DisplayHDR True Black немного отличается. На момент написания статьи существует всего три класса – 400, 500 и 600. Эти цифры по-прежнему соответствуют пиковой яркости, так что же делает True Black достойным соперником?
По сути, все дисплеи с сертификацией DisplayHDR True Black представляют собой OLED-дисплеи, которые требуют и используют попиксельное затемнение в качестве базовой линии.
Это означает, что, хотя они не могут быть такими же яркими, как дисплеи DisplayHDR 1000, они всё же могут достигать гораздо более высоких уровней затемнения благодаря их попиксельному затемнению.
Это позволяет добиться высокого контраста и цветов с гораздо меньшей исходной яркостью, поэтому более низкие значения 400, 500 и 600 по-прежнему считаются конкурентоспособными с DisplayHDR 1000!
Нужен ли HDR для продуктивной работы и творчества
Со всеми этими разговорами о технических характеристиках, насколько полезен HDR для производительности и творчества? Что ж, ответ немного сложен, но, вкратце, это зависит от того, работаете ли вы с видеоконтентом HDR или нет.
Если вы не работаете с HDR-видеоконтентом (или не занимаетесь разработкой игр), ваши HDR-фотографии будут отлично смотреться на мониторе без HDR, если позаботиться о его фактической точности цветопередачи и цветовом балансе.
Некоторые высокоточные профессиональные мониторы будут поддерживать HDR, а некоторые – нет, но это, само по себе, не имеет значения, если вы не собираетесь создавать видеоконтент HDR или разрабатывать видеоигры HDR.
Я добавлю, что высокоточный монитор, который также поддерживает высокий уровень DisplayHDR, стоит вашего времени. Однако, если вы покупаете монитор для работы, сосредоточьтесь на гамме и точности вместо поддержки HDR.
Нужен ли HDR для игр
Помимо видеоконтента HDR, оказывается, что есть ещё одна область, где технология отображения HDR находит широкое применение, – это игры!
Наилучшая поддержка HDR в играх наблюдается на консолях текущего поколения (игровые устройства, созданные специально для телевизоров), но на ПК поддержка HDR также становится лучше с каждым годом.
Windows 11 даже добавила функцию Auto HDR для работы с поддержкой HDR в играх, в которых его раньше не было, и результаты, как правило, считаются удовлетворительными.
Вообще говоря, наилучшие результаты, которые вы получите от HDR-игр на ПК, будут получены, когда HDR будет интегрирован в сам игровой движок и позволит вам выполнять калибровку и настройку при запуске игры.
Auto HDR – это хорошо, но реальный HDR ещё лучше. Консольный HDR, как правило, также работает с минимальными усилиями.
Часто задаваемые вопросы об HDR на мониторах
Что отличает типы дисплеев друг от друга?
В этой статье я много говорил об IPS, OLED и VA, но не вдавался в подробности, кроме того, как их соответствующие качества влияют на качество просмотра HDR.
Если вам интересно узнать больше об этих и других типах панелей дисплея, перейдите к моему «Сравнению панелей дисплея», где я подробно рассматриваю каждую доминирующую технологию и её сравнение с другими.
В целом, я бы сосредоточил ваше внимание на OLED, если HDR является вашим главным приоритетом.
Изогнутый или плоский экран имеет значение?
Ответ на этот вопрос зависит от множества факторов.
Если вы используете панель IPS или OLED, ответ зависит от личных предпочтений, поскольку IPS и OLED отлично подходят для любого угла обзора. Однако для других типов панелей изогнутые или плоские могут повлиять на видимость конечного изображения.
Посмотрите руководство по изогнутым и плоским мониторам для более подробного изучения этого вопроса, если он вас заинтересует.
Я надеюсь, что эта статья ответила на любые острые вопросы, которые у вас могли возникнуть о HDR, и помогла лучше понять, что такое технология отображения, как она работает и как на неё влияют другие технологии отображения.
Оставьте комментарий ниже и дайте мне знать: будете ли вы искать HDR-монитор в ближайшее время или будете ждать развития технологии? В качестве альтернативы, рассмотрите ли вы покупку LG OLED TV для наилучшей доступной поддержки HDR?
Источник: windows-school.ru
Hdr в телевизоре что дает
Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий
iGuides для смартфонов Apple
Всё о стандартах HDR
14 октября 2021, 08:57
Эта статья будет полезна QA инженерам, разработчикам приложений, OEM-производителям и SOC дизайнерам, которые хотят внедрить или идентифицировать HDR контент. В ней мы рассмотрим основные HDR стандарты, их идентификацию и валидацию для H.264/AVC, H.265/HEVC, VP9 и AV1.
Стоит отменить, что термин HDR носит собирательный характер, поскольку на рынке представлено несколько стандартов реализации HDR от разных вендоров. Наибольшее распространение получили четыре стандарта HDR: HDR10, HLG, HDR10+ и Dolby Vision. На рисунках 1.1 и 1.2 представлены бренды производителей телевизоров с поддержкой HDR, а на рисунке 2 вы можете ознакомиться с поддержкой HDR у стриминговых сервисов.
Рис.1.1 Бренды ТВ с поддержкой HDR в США.
Рис.1.2 Бренды ТВ с поддержкой HDR в Европе.
Рис.2 Стриминговые сервисы с поддержкой HDR.
Чтобы воспроизвести HDR контент, необходимы правильно подготовленный контент, соответствующий стандарту, а также декодер и дисплей, поддерживающие HDR стандарт.
HDR10
Этот стандарт был принят в 2014 году. HDR10 получил широкое распространение благодаря простоте в эксплуатации и отсутствию лицензионных отчислений. Стандарт описывает видеоконтент, соответствующий рекомендациям UHDTV Rec. ITU-R BT. 2020.
Описание видеоконтента для стандарта HDR10
- Display_primaries, координаты Х и Y трех основных компонентов цветности;
- White_point, координаты X и Y точки белого;
- Max_display_mastering_luminance, номинально максимальная яркость дисплея мастеринга в единицах 0,0001 кд/м2;
- Min_display_mastering_luminance, номинально минимальная яркость дисплея мастеринга в единицах 0,0001 кд/м2.
- Content light level information (MaxCLL), указывает верхнюю границу максимального уровня яркости пикселя в кд/м2;
- Max_pic_average_light_level (MaxFALL), указывает верхнюю границу максимального среднего уровня яркости целого кадра в кд/м2.
- На уровне элементарного видеопотока в соответствующих SEI заголовках блока доступа IDR. На рисунке 3 представлен пример SEI Mastering display colour volume и Content light level information для видеопоследовательности HEVC: максимальная номинальная яркость 1000 кд/м2, минимальная номинальная яркость 0,05 кд/м2, MaxCLL 1000 кд/м2, MaxCLL 400 кд/м2, а также координаты компонентов цветности и точки белого.
- На уровне MP4 медиаконтейнера: mdcv (Mastering display colour volume) и clli (Content light level) боксы;
- На уровне MKV/WebM медиаконтейнера: SmDm и CoLL боксы.
Рис.3 SEI сообщения: Content light level и Mastering display colour volume.
- MKV/WebM: SmDm (Mastering Display Metadata) и CoLL (Content Light Level) (рис. 4);
- MP4: mdcv и clli боксы.
- На уровне элементарного видеопотока и сигнализируются с помощью OBU синтаксиса (metadata_hdr_mdcv и metadata_hdr_cll);
- На уровне MP4 медиаконтейнера: mdcv и clli боксы;
- На уровне MKV/WebM медиаконтейнера: SmDm и CoLL боксы.
Описание видеоконтента в стандарте HLG
HLG, как и HDR10, имеет один слой видеоконтента. В отличие от HDR10, HLG не имеет метаданных, поскольку задействует гибридную логарифмическую функцию HLG EOTF, частично повторяющую кривую функции SDR, частично HDR (рис. 5).
Такая реализация теоретически позволяет воспроизводить HLG как на дисплеях, поддерживающих PQ EOTF (HDR10, HDR10+, Dolby Vision), так и на SDR дисплеях с колориметрическими параметрами, соответствующими BT. 2020. Что касается степени реалистичности, HLG, как и HDR10, не способен полностью передать задумку и видение автора. А из-за особенностей функции HLG EOTF изменения оттенков могут быть заметны на дисплее SDR, если изображения содержат яркие области насыщенного цвета. Как правило, искажения наблюдают в сценах с зеркальными бликами.
Рис.5. Кривая HLG относительно SDR и PQ HDR.
- На уровне MP4 медиаконтейнера: в avcc, hvcc или colr боксах (рис. 6);
- На уровне MKV/WebM медиаконтейнера в соответствующем видео TrackEntry и colour боксе;
- На уровне элементарного стрима в заголовках SPS → VUI → video_signal_type_present_flag → colour_description_present_flag → Transfer_characteristics (рис. 6);
- SEI сообщение Alternative transfer characteristics, расположенное в блоке доступа IDR на уровне элементарного потока. Сообщение содержит параметр preferred_transfer_characteristics = 18 (рис. 7). При расхождении значений в SEI, VUI или медиаконтейнере, значению SEI отдается приоритет.
- MP4: в vpcс и сolr боксах;
- MKV/WebM: colour бокс.
- На уровне элементарного потока в OBU Sequence Header → color_config → if(color_description_present_flag) → Transfer_characteristics;
- На уровне MP4 медиаконтейнера в av1с и colr боксах;
- на уровне MKV/WebM медиаконтейнера в соответствующем видео TrackEntry и colour боксе.
Рис. 7. SEI сообщение Alternative transfer characteristics.
HDR10+
Стандарт также описывает видеоконтент, соответствующий рекомендациям UHDTV BT.2020.
Описание видеоконтента в стандарте HDR10+
HDR10+ задействует PQ EOTF, поэтому несовместим с SDR дисплеями.
В отличие от HDR10, HDR10+ задействует динамические метаданные, что позволяет более эффективно редактировать каждую сцену в процессе мастеринга, тем самым полностью передавать задумку автора. Во время воспроизведения контента дисплей перестраивается от сцены к сцене таким образом, как ее создал автор.
HDR10+ предлагает обратную совместимость с HDR10. В том случае, если дисплей не поддерживает HDR10+ динамические метаданные, но поддерживает статические метаданные HDR10, и в потоке или медиаконтейнере такие данные присутствуют, диcплей может воспроизвести видеопоследовательность по стандарту HDR10.
У H.264/AVC и H.265/HEVC динамические метаданные находятся на уровне элементарного потока в SEI user_data_registered_itu_t_t35 (рис. 8). У VP9 метаданные они указаны в BlockAddID (ITU-T T.35 metadata) WebM контейнера. У AV1 метаданные указаны в metadata_itut_t35() OBU синтаксисе.
Рис. 8. Динамические метаданные HDR10+, SEI сообщение.
Dolby Vision
Проприетарный и наиболее сложный HDR стандарт, разработанный и лицензируемый компанией Dolby. HDR стандарт, описывающий возможность применения сразу двух слоев в одном видеофайле: базового (Base layer, BL) и улучшенного (Enhancement layer, EL). В действительности наличие двух видео слоев встречается редко из-за большого размера видео файлов и сложностей с подготовкой и воспроизведением такого контента.
Стандарт Dolby Vision имеет 5 предопределенных профилей: 4, 5 ,7 , 8 (8.1 и 8.4) и 9.
Описание профилей стандарта Dolby Vision
- В SEI user_data_registered_itu_t_t35 ST2094-10_data ();
- В NAL unit 42/62 на уровне элементарного потока в соответствующих NAL и SEI.
- dvav, dva1, dvhe, dvh1, avc1, avc3, avc2, avc4, avc1, avc3, hev1, hvc1 для инициализации декодера;
- avcс, hvcc для информирования о конфигурации кодера;
- avce, hvce для описания EL при наличии 2-го видеослоя (профиль 4 и 7).
Рис. 9. Конфигурационные боксы Dolby Vision из MP4 медиаконтейнера.
Общий обзор стандартов HDR
Сводная таблица по основным стандартам HDR
- Приложение извлекает элементарное видео и метаданные HDR (при наличии) из MP4, MKV/WebM, TS медиаконтейнеров, затем передает данные в декодер;
- Декодер декодирует видеопоследовательность и извлекает статические или динамические HDR метаданные, либо получает статические HDR метаданные по фреймворку из медиаконтейнера;
- Декодер передает декодированные кадры и HDR метаданные на дисплей;
- Дисплей выводит изображение.
Рис. 10. Общий процесс воспроизведения HDR контента.
- Проверка видеопоследовательности на соответствие колориметрическим параметрам BT. 2020/2100 и функции преобразования видеосигнала EOTF. Для всех 4 видеокодеков (H.264/AVC, H.265/HEVC, VP9, AV1) стандартизован идентичный набор параметров:colour_primaries, указывает координаты основных компонентов цветности, как указано в терминах системы CIE 1931;
transfer_characteristics, указывает эталонную оптико-электронную передаточную характеристическую функцию исходного изображения;
matrix_coeffs описывает матричные коэффициенты, используемые при получении сигналов яркости и цветности из зеленого, синего и красного цветов или основных цветов Y, Z и X.
Расположение параметров представлено ниже.Для H.264/AVC и H.265/HEVC:на уровне элементарного потока в заголовках VUI: Sequence Parameter Set → VUI → video_signal_type_present_flag → colour_description_present_flag (рис. 8);
на уровне MP4 медиаконтейнера в avcc, hvcc или colr боксах (рис. 8);
на уровне MKV/WebM медиаконтейнера в соответствующем видео TrackEntry и colour боксе.
Для VP9:MP4: в vpcс и сolr боксах;
MKV/WebM: colour бокс.
Для AV1:на уровне элементарного потока в OBU Sequence Header → color_config → if(color_description_present_flag);
на уровне MP4 медиаконтейнера в av1с и colr боксах;
на уровне MKV/WebM медиа контейнера в в соответствующем видео TrackEntry и colour боксе. - Проверка на соответствие разрешения, соотношения сторон, частоты кадров, глубины цвета, видеокодека.
- Проверка HDR метаданных.
Александр Круглов — ведущий инженер компании Elecard. Работает в сфере видеоанализа с 2018 года. Александр отвечает за работу с крупнейшими клиентами Elecard, такими как Netflix, Cisco, Walt Disney Studios и др.
Источник: www.iguides.ru