Видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR)
Что такое видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR)?
Видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR) – это технология совершенно нового поколения, еще на шаг приближающая изображение к естественной передаче цветов и контрастов между самыми светлыми и самыми темными участками. HDR‑видео позволяет воссоздать реалистичное изображение в процессе съемки, обработки, передачи и воспроизведения.
С технической точки зрения стандарты HDR описывают не просто видео с повышенной яркостью и более глубокими тенями. HDR‑видео также обладает расширенной цветовой палитрой, повышенной глубиной цвета, поддерживает статические / динамические метаданные и новые функции передачи.
Технология HDR становится нормой. Однако в отрасли пока нет согласия насчет форматов HDR‑видео, и эта проблема будет решена еще не скоро.
Сегодня существует множество форматов, стандартов, вариантов отображения, а также одноуровневый и двухуровневый способы передачи HDR‑видео. Четких правил пока не существует, зато предложений множество. Наша цель – помочь вам извлечь практическую пользу из огромного потенциала HDR‑видео.
Каким образом HDR повышает качество видео?
Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, но поскольку в данный момент вы читаете текст на веб‑странице, а не смотрите видео в суперсовременной студии монтажа, придется объяснить суть технологии HDR словами, и самый простой способ это сделать – перечислить ее возможности. Технология HDR:
- углубляет контрасты и обеспечивает более насыщенные цвета;
- расширяет динамический диапазон (то есть, увеличивает максимальную яркость и глубину черного цвета);
- расширяет цветовое пространство (создает широкую цветовую гамму);
- повышает точность изображения (поддерживает глубину цвета 10 бит и 1024 оттенка);
- поддерживает оптоэлектронную передачу видео;
- поддерживает статические и динамические метаданные.
В совокупности это дает важный результат: технология HDR радикально улучшает качество изображения, и достаточно один раз увидеть HDR‑видео, чтобы в него влюбиться. Ниже приводится сравнение качества изображения SDR и HDR.
Важные факты о форматах HDR‑видео
HDR – это сочетание фирменной технологии, открытых стандартов, технических рекомендаций и отраслевых регламентов. Форматы HDR‑видео стандартизированы, однако эталонные значения таких параметров, как максимальная яркость белого, количество оттенков серого, охват цветового пространства и способы передачи метаданных, пока не установлены. В связи с этим спектр форматов HDR‑видео весьма широк.
| Формат | Инициатор | Метаданные | Функция передачи | Область применения |
|---|---|---|---|---|
| Advanced HDR | Technicolor и Philips | Динамические | HLG или PQ | Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Dolby Vision | Dolby Laboratories | Динамические | PQ | Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию (отдельный вариант для цифрового кино) |
| HDR10 | Dolby (как стандарт SMPTE ST‑2084) | Статические | PQ | Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| HDR10 с динамическими метаданными | SMPTE 2094‑x ‑10 = Dolby ‑20 = Philips ‑30 = Technicolor ‑40 = Samsung |
Динамические | PQ | Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| HDR10+ | Samsung, 20th Century Fox, Panasonic |
Динамические | PQ | Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Hybrid Log Gamma (HLG) | BBC и NHK | Нет | HLG | Телевизионное вещание |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
| Телевизионное вещание, Blu‑ray и видео по требованию |
LED, OLED и причины требовательности HDR‑видео к цвету и яркости
Обратите внимание на разницу в графиках цветового пространства. Цветовое пространство Rec.2020 значительно расширяет цветовой охват, что обеспечивает отображение более естественных насыщенных цветов, заложенных в HDR‑видео. Цветовое пространство Rec.2020 использует возможности LED‑ и OLED‑дисплеев для отображения более ярких и насыщенных цветов, максимально приближенных к реальности.
Большинство современных HDR‑дисплеев имеет яркость 1000 нит. Что такое нит? Нит – это числовое значение максимальной яркости белого цвета, или светимости, которое измеряется в канделах на квадратный метр. Яркость SDR‑дисплеев обычно составляет 100 нит, в то время как стандарт SMPTE ST‑2084 предусматривает яркость до 10 000 нит.
Рыночные перспективы HDR‑видео
Для популяризации HDR‑видео потребуется содействие участников на каждом этапе цепочки поставок мультимедиа, от создания контента до его воспроизведения. На данный момент многие телепровайдеры, поставщики OTT‑сервисов и вещательные компании занимают выжидательную позицию.
В то же время некоторые компании уже сделали решительный шаг в этом направлении. В частности, многие поставщики потокового видео и студии видеозаписи уже выпускают HDR‑видео.
Тем не менее распространение HDR‑видео сегодня сдерживает ряд факторов:
- ассортимент представленных на рынке HDR‑дисплеев;
- спектр поддерживаемых этими дисплеями форматов HDR‑видео;
- обратная совместимость с устаревшими дисплеями, использующими цветовое пространство Rec.709;
- доступность HDR‑контента от студий и различных дистрибьюторов, включая OTT‑сервисы, вещательные компании и операторов платного телевидения.
HDR‑видео – востребованная технология, и ее широкое распространение неизбежно, однако будет происходить постепенно. Например, в США компании Dish, DirecTV и Comcast вели трансляцию зимних Олимпийских игр 2018 года в Пхенчане в форматах 4K и HDR, но только…
- для определенного оборудования;
- не для всех мероприятий;
- с задержкой.