Рек. 2020

редактировать
Рекомендация ITU-R Диаграмма цветности CIE 1931 с указанием Рек. 2020 (UHDTV) цветовое пространство в треугольнике и расположение основных цветов. Рек. 2020 использует источник света D65 для белой точки.

Рекомендация ITU-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 широкая цветовая гамма (WCG), включая разрешение изображения, частоту кадров с прогрессивной разверткой, битовой глубиной, основные цвета, RGB и представления цвета яркости и цветности, субамплипы цветности и оптоэлектронная передаточная функция. Первая версия Рек. 2020 был размещен на веб-сайте Международного союза электросвязи (ITU) 23 августа 2012 г., и с тех пор были опубликованы еще два издания. Он расширен несколькими способами в Рек. 2100.

Содержание

  • 1 Технические характеристики
    • 1.1 Разрешение
    • 1.2 Частота кадров
    • 1.3 Цифровое представление
    • 1.4 Колориметрия системы
    • 1.5 Передаточные характеристики
    • 1.6 Форматы RGB и яркости-цветности
  • 2 реализации
    • 2,1 2014
    • 2,2 2015
    • 2,3 2016
    • 2,4 2017
    • 2,5 2018
  • 3 Рек. 2100
  • 4 См. Также
  • 5 Ссылки
  • 6 Внешние ссылки

Технические детали

Разрешение

Рек. 2020 определяет два разрешения: 3840 × 2160 («4K») и 7680 × 4320 («8K»). Эти разрешения имеют соотношение сторон 16: 9 и используют квадратные пиксели.

Частота кадров

Рек. 2020 определяет следующие частоты кадров: 120p, 119,88p, 100p, 60p, 59,94p, 50p, 30p, 29,97p, 25p, 24p, 23,976p. Допускается только прогрессивная развертка частота кадров.

Цифровое представление

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

10 бит на выборку Рек. 2020 использует уровни видео, где уровень черного определяется как код 64, а номинальный пик определяется как код 940. Коды 0–3 и 1,020–1,023 используются в качестве эталона синхронизации. Коды с 4 по 63 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, а коды с 941 по 1019 предоставляют видеоданные выше номинального пика.

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

Системная колориметрия

Параметры цветового пространства RGB
Цветовое пространство Белая точка Основные цвета
xWyWxRyRxGyGxByB
ITU-R BT.20200,31270,32900,7080,2920,170,7970,1310,046

Рек. 2020 (UHDTV / UHD-1 / UHD-2) может воспроизводить цвета, которые не могут быть отображены с помощью Rec. 709 (HDTV) цветовое пространство. Основные цвета RGB, используемые Rec. 2020 эквивалентны монохроматическим источникам света в спектральном локусе CIE 1931. Длина волны стандарта Rec. 2020 основных цветов составляет 630 нм для основного красного цвета, 532 нм для основного зеленого цвета и 467 нм для основного синего цвета. В соответствии с цветовым пространством CIE 1931, Rec. 2020 охватывает 75,8%, цветовое пространство цифрового кино DCI-P3 - 53,6%, цветовое пространство Adobe RGB - 52,1%, а цветовое пространство Rec. 709 охватывает 35,9%.

При разработке Rec. 2020 было решено использовать реальные цвета вместо воображаемых цветов, чтобы можно было отображать Rec. 2020 цветовое пространство на дисплее без необходимости схемы преобразования. Поскольку большее цветовое пространство увеличивает разницу между цветами, требуется увеличение на 1 бит на образец для Rec. 2020, чтобы достичь точности цветопередачи Rec. 709.

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

Характеристики передачи

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 указаны с большей точностью:

E ′ = {4.5 E 0 ≤ E < β α E 0.45 − ( α − 1) β ≤ E ≤ 1 {\displaystyle E^{\prime }={\begin{cases}4.5E0\leq E<\beta \,\!\\\alpha \,\!E^{0.45}-(\alpha \,\!-1)\beta \,\!\leq E\leq 1\end{cases}}}{\ displaystyle E ^ {\ prime} = {\ begin {cases} 4.5E 0 \ leq E <\ beta \, \! \\\ alpha \, \! E ^ {0.45} - (\ alpha \, \! - 1) \ beta \, \! \ leq E \ leq 1 \ end {cases}}}

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

Стандарт говорит, что для практических целей могут использоваться следующие значения α и β:

  • α = 1,099 и β = 0,018 для системы с 10 битами на выборку (значения приведены в Рек. 709)
  • α = 1,0993 и β = 0,0181 для системы с 12 битами на выборку

Хотя Rec. 2020 может использоваться для кодирования, ожидается, что в большинстве постановок будет использоваться эталонный монитор, который имеет вид использования передаточной функции Gamma 2.4, как определено в Рек. МСЭ-R BT.1886 и что эталонный монитор будет оцениваться, как определено в Рек. МСЭ-R BT.2035.

Форматы RGB и цветности яркости

Рек. 2020 позволяет использовать форматы сигнала RGB и сигнала цветности яркости с дискретизацией полного разрешения 4: 4: 4 и форматы сигнала цветности яркости с передискретизацией цветности 4: 2: 2 и 4: 2: 0 . 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. Сигнал яркости (Y ′) для YCbCr рассчитывается как средневзвешенное Y ′ = K R ⋅R ′ + K G ⋅G ′ + K B ⋅B ′, с использованием значений RGB с гамма-коррекцией (обозначенных R′G′B ′) и весовых коэффициентов K R = 0,2627, K G = 1-K R−KB= 0,678 и K B = 0,0593. Как и в аналогичных схемах, компоненты цветности в YCbCr вычисляются как C 'B = 2⋅ (B'-Y') / (1-K B) и C 'R = 2⋅ (R′-Y ′) / (1 − K R), а для цифрового представления Y ′, C ′ B и C ′ R сигналы масштабируются, смещаются константами и округляются до целых чисел.

Схема YcCbcCrc является представлением яркости-цветности «постоянной яркости». YcCbcCrc может использоваться, когда высшим приоритетом является наиболее точное сохранение информации о яркости. Компонент яркости в YcCbcCrc вычисляется с использованием тех же значений коэффициентов, что и для YCbCr, но он вычисляется из линейного RGB и затем с гамма-коррекцией, а не вычисляется из гамма-скорректированного R'G'B '. 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

HDMI 2.0 поддерживает Rec. Цветовое пространство 2020. HDMI 2.0 может передавать 12 бит на образец RGB с разрешением 2160p и частотой кадров 24/25/30 кадров в секунду или может передавать 12 бит на образец 4: 2: 2/4: 2: 0 YCbCr с разрешением 2160p и частотой кадров 50/60 кадров в секунду.

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

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

2014

22 мая 2014 года Nanosys объявила, что использует улучшающую пленку с квантовыми точками (QDEF) текущий ЖК-дисплей Телевизор был модифицирован таким образом, чтобы он мог покрывать 91% Рек. Цветовое пространство 2020. Инженеры Nanosys считают, что с улучшенными цветными фильтрами ЖК-дисплея можно сделать ЖК-дисплей, покрывающий 97% Rec. 2020.

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

5 сентября 2014 года Blu-ray Disc Association объявила, что будущее Формат 4K Blu-ray Disc будет поддерживать видео 4K UHD (разрешение 3840x2160) с частотой кадров до 60 кадров в секунду. Стандарт кодирует видео в соответствии со стандартом High Efficiency Video Coding. Диски Blu-ray 4K будут поддерживать как более высокий динамический диапазон за счет увеличения глубины цвета до 10 бит на цвет, так и более широкую цветовую гамму за счет использования Rec. Цветовое пространство 2020. 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. Первые игры Ultra HD Blu-ray были официально выпущены четырьмя студиями 1 марта 2016 года.

6 ноября 2014 года Google добавил поддержку Rec. 2020 для цветового пространства VP9.

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

22 декабря 2014 года Avid Technology выпустила обновление для Media Composer, которое добавило поддержку разрешения 4K, Rec. 2020 и скорость передачи данных до 3730 Мбит / с с кодеком DNxHD.

2015

6 января 2015 года консорциум MHL объявил о выпуске 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.

7 января 2015 года Ateme добавила поддержку Rec. 2020 к своей видеоплатформе TITAN File.

18 марта 2015 года Arri анонсировала линейку камер SXT Arri Alexa, которые будут поддерживать Apple ProRes с разрешением 4K и Rec. 2020.

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

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

17 июня 2015 года Digital Projection International представила светодиодный проектор 4K с поддержкой стандарта Rec.. 2020.

2016

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

27 января 2016 года VESA объявила, что DisplayPort версии 1.4 будет поддерживать стандарт Rec. 2020.

17 апреля 2016 года Sony представила 55-дюймовый (140 см) 4K OLED дисплей с поддержкой Rec. 2020.

18 апреля 2016 года Ultra HD Forum объявил отраслевые рекомендации для UHD Phase A, которые включают поддержку Rec. Цветовое пространство 2020.

2017

На неделе отображения SID 2017 AUO продемонстрировал 5-дюймовый складной HD AMOLED-дисплей с разрешением 720p, способный отображать 95% цветового пространства Rec.2020. Хотя 720p не определено в Rec.2020, охват цветового пространства является заметным.

Рекомендации форума Ultra HD для UHD Phase A включают поддержку SDR форматы с 10-битной глубиной цвета на основе цветовых гамм Rec.709 и Rec.2020, а также форматы HDR10 и HLG10 Rec.2100, которые, как предполагается, начнутся к 2017 году.

2018

На неделе отображения SID 2018 различные компании продемонстрировали дисплеи, способные покрывать более 90% цветового пространства Rec.2020. JDI продемонстрировал улучшение своих 17,3 " ЖК-монитор для телевещания с разрешением 8k и системой лазерной подсветки RGB. Это позволяет дисплею воспроизводить 97% Rec. Цветовое пространство 2020.

Рек. 2100

Рек. 2100 - это Рекомендация ITU-R, выпущенная в июле 2016 года, которая определяет форматы с расширенным динамическим диапазоном (HDR) для разрешений HDTV 1080p и 4K / 8K UHDTV. 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

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-06-03 10:16:42
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте