Bt 2020 что это

Основные термины в аудио и видео аппаратуре

Есть сложные обозначения, с которыми мы сталкиваемся при выборе телевизора, ТВ-приставки или другого аудио/видео устройства, вводящие в заблуждение даже технически подкованных людей. Давайте разберемся, что же означают термины, используемые в характеристиках аудио и видео-техники:

BT 2020 — стандарты Ultra HD

BT.2020 (Rec.2020) — это набор стандартов для отображения Ultra HD TV. Он включает в себя стандарты разрешения экрана, частоты кадров, глубины цвета, подвыборки цветности и цветовой гаммы. Если вы используете AV-ресивер, то он должен поддерживать стандарт BT.2020 для передачи контента в разрешении 4K на телевизор. Также стандарт BT.2020 (Rec.2020) определяет разрешение 8K UHD в 7680×4320 пикселей.

DLNA — бытовой стриминг контента

DLNA (Digital Living Network Alliance) — это торговая организация, состоящая из более чем 250 компаний. Они стремятся создать набор стандартов, чтобы упростить использование и распространение цифровой музыки, видео и фотографий.

Устройство с поддержкой DLNA может обмениваться данными с другими устройствами DLNA в той же сети. Стандартная установка имеет сервер DLNA, который хранит цифровые носители, такие как ПК или диск NAS. Затем клиенты DLNA «видят» сервер в сети и воспроизводят файлы. Клиентом может быть телевизор, ноутбук или ТВ-приставка.

Dolby Vision — вариация HDR от Dolby

Dolby Vision — это вариация HDR, разработанная фирмой Dolby. Основное преимущество по сравнению со стандартным HDR заключается в том, что он может передавать данные от сцены к сцене на экране телевизора, на котором он должен отображаться.

Он также может подстраиваться под возможности каждого телевизора. Dolby Vision можно добавить через обновление прошивки, поэтому вы можете обнаружить, что ваше текущее оборудование может быть обновлено.

HDCP — защита от копирования цифрового контента

HDCP 2.2 / 2.3 — это защита от копирования. Для воспроизведения зашифрованного контента 4K каждое устройство в цепочке воспроизведения должно поддерживать эту защиту от копирования. Если, например, Blu-ray-плеер Ultra HD и телевизор поддерживают HDCP 2.2, а AV-ресивер защиту от копирования не обеспечивает, тогда такой контент не воспроизводится.

HDMI ARC — обратная передача звука по HDMI

HDMI ARC (Audio Return Channel) — это технология обратной передачи звука, например, с телевизора на аудио-систему. Некоторые порты HDMI могут быть помечены как ARC (на телевизоре и AV-ресивере). Это означает, что звук можно отправлять обратно с телевизора на AV-ресивер через кабель HDMI, используемый ресивером для отправки изображения на телевизор.

И порты телевизора и приемника HDMI должны поддерживать эту технологию и обычно помечены как HDMI ARC. Это может означать, что не нужно подключать отдельный оптический кабель для передачи звука, а использовать подключение по HDMI r телевизору. Это также полезно, если на вашем телевизоре нет цифрового аудиовыхода.

eARC (Enhanced Audio Return Channel) — это новая версия, которая тоже поддерживает отправку звука с более высокой скоростью передачи. Для работы этой технологии необходимо включить ее на всех устройствах, соединенных по HDMI.

HDR — высокий динамический диапазон изображения

HDR — это высокий динамический диапазон изображения. Техника, которая увеличивает динамический диапазон изображения и делает картинку более реалистичной. Ваш AV-ресивер должен будет поддерживать HDR для передачи этого типа контента на HDR-совместимый телевизор. Существуют разные версии HDR. Цепочка аппаратного обеспечения должна поддерживать определенную версию для ее воспроизведения.

Чтобы воспользоваться этой технологией, она должна поддерживаться как телепрограммой, так и контентом для просмотра, который особенно быстро растет на Netflix, YouTube и Amazon Prime Video. HDR значительно улучшает цвет, контраст и яркость, делая различные захватывающие сцены из фильмов или сериалов еще более реалистичными и четкими. Это особенно заметно на ночных изображениях, где HDR делает видимыми тени, отражения и выражения лица персонажа, которые не были бы видны без HDR.

HDR10 — вариация HDR с открытым кодом

HDR10 — это формат HDR с открытым исходным кодом, поддерживаемый несколькими производителями оборудования. В настоящее время самая распространенная версия доступна на ресиверах и дисплеях.

Hybrid Log-Gamma — проприетарная вариация HDR

HLG (Hybrid Log-Gamma) — это вариант HDR, разработанный BBC и NHK в Японии. Он предназначен для использования вещателями для передачи HDR-изображений.

UPnP — безопасное автоматическое подключение к сервисам в локальных сетях

UPnP (Universal Plug and Play) — это возможность соединения сетевых устройств по принципу иерархичности. UPnP основан с помощью требований и технологий интернета типа TCP/IP, HTTP и XML, он позволяет автоматически гаджетам соединяться друг с другом, а также работать в единой сети, что в свою очередь ведет к тому, что сеть может без проблем настроить большое количество пользователей.

Miracast — передача контента по беспроводным сетям

Miracast — это стандарт беспроводной передачи мультимедийного цифрового контента, разработанный на базе технологии Wi-Fi Direct: для передачи сигнала нужен лишь приёмник и передатчик, что является ключевым отличием от схожего по функционалу AirPlay, для которого необходим между приёмником и передатчиком Wi-Fi-маршрутизатор.

AirPlay — система стриминга контента от Apple

AirPlay — это стандарт обеспечивающий беспроводную потоковую передачу данных (аудио – mp3, видео- avi, mkv, mp4, изображений — jpeg) между гаджетами Apple. AirPlay может передавать аудио- и видеоданные из медиа-проигрывателя (например, iTunes) на любые устройства совместимые с ним.

WiDi — проприетарная технология стриминга на экраны

WiDi (Intel Wireless Display) — беспроводная обмен файлами с персонального компьютера на телевизор, на базе стандарта Wi-Fi. Обеспечивает отображение 1080p HD (для видео), а также звучание 5.1 surround sound для совместимых мониторов. Intel Wireless Display версии 3.5 также поддерживает Miracast.

Квантовые точки

В последние годы обозначение Quantum Dot (QLED, QD-LED) фигурирует во все большем количестве телевизионных описаний. Телевизионные экраны, поддерживающие эту технологию, имеют дополнительный слой, состоящий из квантовых точек, что значительно улучшает воспроизведение оттенков.

По этой причине цвета, отображаемые на телевизорах с квантовыми точками, будут намного более реалистичными, насыщенными и привлекательными. Это также избавляет от необходимости жертвовать яркостью экрана – Quantum Dot сохранит яркие цвета на всех уровнях яркости.

Подсветка

Каждый телевизор тем или иным образом освещает свой экран. Самый экономичный способ сделать это – подсветить экран с помощью светодиодной ленты. Телевизоры Superior имеют подсветку, что позволяет включать свет только там, где это необходимо. Важно, чтобы телевизор имел как можно больше светодиодных элементов и лучше регулировал затемнение, чтобы он мог более точно освещать яркие детали изображения, а также сохранял детали в самых темных местах.

Вероятно, наиболее интересным из представленных решений является Quantum Matrix Technology Pro, которую можно найти на телевизорах Neo QLED 8K. Он сочетает в себе тысячи самых ярких мини-светодиодных элементов со сверхточными слоями управления затемнением и разрешением 8K, обеспечивая совершенно новый уровень детализации изображения.

Частота обновления

Часто в разрешении производители также любят упоминать частоту обновления экрана, которая измеряется в герцах. Этот параметр определяет, сколько раз в секунду изображение может обновляться на экране телевизора. Чем выше число герц, тем плавнее и приятнее для глаз будет воспроизводиться видеоконтент. Самые дешевые телевизоры ограничены частотой 60 Гц, в то время как более продвинутые модели имеют частоту до 120 Гц. Это особенно оценят владельцы игровых консолей, так как более быстрое обновление изображения на экране также даст им преимущество перед виртуальными соперниками.

Контраст

Многие телеэксперты считают, что контраст экрана – это один из трех важнейших критериев выбора устройства. Он численно описывает разницу между самым ярким и самым темным экраном, который можно воспроизвести. Чем выше контраст, тем более привлекательный, качественный и удобный для просмотра контент отображается на экране для многих пользователей, поскольку яркие объекты легче отличить от более темного фона.

Угол обзора

В интерьере очень сложно уместить телевизор таким образом, чтобы он находился прямо перед зрителями. Также многие люди не всегда смотрят телевизор, сидя в гостиной, на диване – иногда приходится одним глазом смотреть любимый сериал или спортивные матчи, пока готовишь на кухне. Чем выше угол обзора экрана, тем резче будет изображение при просмотре сбоку, и для выполнения других работ потребуется меньше усилий, чтобы следить за содержимым телевизора краем глаза.

Всё об HDR

Несмотря на все недостатки и устаревший технологический процесс, сегодня видеоконтент в формате SDR (Standard Dynamic Range) сохраняет доминирующее положение на медиарынке. HDR формат (High Dynamic Range) только начинает свою экспансию.

В этой статье мы расскажем, чем различаются SDR и HDR, и рассмотрим основные HDR стандарты, их идентификацию и валидацию для H.264/AVC, H.265/HEVC, VP9 и AV1. Эта статья будет полезна QA инженерам, разработчикам приложений, OEM-производителям и SOC дизайнерам, которые хотят внедрить или идентифицировать HDR контент.

Чем отличается HDR от SDR

Колориметрические параметры

SDR формат базируется на колориметрических параметрах, описанных в Rec. ITU-R BT. 709. Они охватывают всего лишь 35,9% видимого человеческим глазом спектра системы CEI 1931 (Рис. 1). В свою очередь HDR использует цветовые параметры Rec.ITU-R BT. 2020, охватывающие 75,8% спектра.

Рис.1 Цветовое пространство системы CEI 1931.

Глубина цвета

Глубина цвета SDR — 8 бит. SDR не запрещает использовать 10 бит, но на практике подавляющее большинство видеоконтента сжато с глубиной цвета 8 бит. Это означает, что у каждого из базовых цветов — красного, зеленого и синего — может быть 2 8 значений, равное 256 или суммарное количество 256х256х256 = 16 777 216 цветов. Это много, но человеческий глаз видит гораздо больше, поэтому на практике различает ступенчатые переходы у SDR видео (Рис. 2). Особенно это заметно на градиентных сценах фона, например неба.

Рис.2 Глубина цвета 8 и 10 бит.

У HDR минимальная глубина цвета — 10 бит: 1024 возможных значений для каждого базового цвета или суммарно 1 073 741 824 цветов, что в 64 раза больше, чем у SDR. Такое изображение гораздо ближе к действительному, однако при определенных обстоятельствах человеческий глаз все еще способен заметить ступенчатость цветовых переходов.

Яркость

Человеческий глаз устроен так, что помимо компонентов цветности различает и компонент яркости, причем яркость воспринимается гораздо острее. SDR ограничен яркостью в 100 кд/м 2 , в то время как теоретические возможности стандартов HDR достигают 10 000 кд/м 2 .

На практике дисплеи с поддержкой HDR из среднего ценового сегмента заявляют яркость 1000 кд/м 2 , премиальный сегмент предлагает яркость до 4000 кд/м 2 , но для определенных сцен и на непродолжительное время.

Стандарты HDR

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 3.1 и 3.2 представлены бренды производителей телевизоров с поддержкой HDR, а на рисунке 4 вы можете ознакомиться с поддержкой HDR у стриминговых сервисов.

Рис.3.1 Бренды ТВ с поддержкой HDR в США.

Рис.3.2 Бренды ТВ с поддержкой HDR в Европе.

Рис.4 Стриминговые сервисы с поддержкой HDR.

Чтобы воспроизвести HDR контент, необходимы правильно подготовленный контент, соответствующий стандарту, а также декодер и дисплей, поддерживающие HDR стандарт.

С помощью StreamEye вы можете проверить параметры на уровне элементарного потока, а Stream Analyzer поможет верифицировать параметры как на уровне элементарного потока, так и на уровне медиаконтейнера для файлов. В новой версии Boro будет доступно определение формата HDR, представление и проверка метаданных для потокового вещания.

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:

Разрешение	До 7680 × 4320 (8K) пикселей
Соотношение сторон	16:9
Соотношение пикселей	1:1
Развертка	Прогрессивная
Частота кадров (fps)	До 120
Глубина цвета	10–12 бит
Колориметрические параметры	BT. 2020
Яркость	до 10 000 кд/м 2 в освещенных сценах, в темных до 0,0001 кд/м 2

HDR10 базируется на PQ EOTF функции передачи, из-за чего такой видеоконтент не совместим с SDR дисплеями. Также HDR10 имеет один единственный слой видеоконтента.

Стандарт задействует статические метаданные, которые применяются ко всей видеопоследовательности. С одной стороны, статическая реализация упрощает эксплуатацию. В то же время она не учитывает необходимость разных тонов для статических и динамических, ярких и темных сцен, поэтому требуется применение глобальных компенсаций. Таким образом, HDR10 не способен полностью передать задумку и видение автора.

Метаданные HDR10 включают в себя mastering display colour volume и content light level information.

Mastering display colour volume — параметры дисплея, которые использовались для создания видеоконтента и считаются эталонными. При воспроизведении видеоконтента дисплей будет перенастроен относительно эталона.

Mastering display colour volume описывает:

• 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/м 2 ;
• Min_display_mastering_luminance, номинально минимальная яркость дисплея мастеринга в единицах 0,0001 кд/м 2 .

Content light level information — значение верхней границы номинального целевого уровня яркости изображений. Оно включает в себя:

• Content light level information (MaxCLL), указывает верхнюю границу максимального уровня яркости пикселя в кд/м 2 ;
• Max_pic_average_light_level (MaxFALL), указывает верхнюю границу максимального среднего уровня яркости целого кадра в кд/м 2 .

У H.264/AVC и H.265/HEVC видеоформатов метаданные HDR10 могут быть указаны на двух уровнях.

1. На уровне элементарного видеопотока в соответствующих SEI заголовках блока доступа IDR. На рисунке 5 представлен пример SEI Mastering display colour volume и Content light level information для видеопоследовательности HEVC: максимальная номинальная яркость 1000 кд/м 2 , минимальная номинальная яркость 0,05 кд/м 2 , MaxCLL 1000 кд/м 2 , MaxFALL 400 кд/м 2 , а также координаты компонентов цветности и точки белого.
2. На уровне MP4 медиаконтейнера: атомы mdcv (Mastering display colour volume) и clli (Content light level);
3. На уровне MKV/WebM медиаконтейнера: атомы SmDm и CoLL.

Рис.5 SEI сообщения: Content light level и Mastering display colour volume.

У VP9 данные располагаются на уровне медиаконтейнера:

1. MKV/WebM: SmDm (Mastering Display Metadata) и CoLL (Content Light Level) (рис. 6);
2. MP4: атомы mdcv и clli.

Рис.6 Mastering Metadata для видеопоследовательности VP9.

У AV1 метаданные располагаются:

1. На уровне элементарного видеопотока и сигнализируются с помощью OBU синтаксиса (metadata_hdr_mdcv и metadata_hdr_cll);
2. На уровне MP4 медиаконтейнера: атомы mdcv и clli;
3. На уровне MKV/WebM медиаконтейнера: атомы SmDm и CoLL.

HLG

Стандарт HLG появился в 2015 году и также получил широкое распространение. Стандарт описывает видеоконтент, соответствующий спецификации BT 2020.

Разрешение	До 7680 × 4320 (8K) пикселей
Соотношение сторон	16:9
Соотношение пикселей	1:1
Развертка	Прогрессивная
Частота кадров (fps)	До 120
Глубина цвета	10–12 бит
Колориметрические параметры	BT. 2020, BT. 2100, BT. 709
Яркость	до 1000 кд/м 2 в освещенных сценах, в темных до 0,0001 кд/м 2

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. 7). 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.7. Кривая HLG относительно SDR и PQ HDR.

Идентифицировать видеопоток HLG можно по параметру Transfer_characteristics, который будет иметь значение 14 или 18.

Для H.264/AVC и H.265/HEVC параметр может быть указан:

1. На уровне MP4 медиаконтейнера: в атомах avcc, hvcc или colr (рис. 8);
2. На уровне MKV/WebM медиаконтейнера в соответствующем видео ТrackEntry и атоме colour;
3. На уровне элементарного стрима в заголовках SPS → VUI → video_signal_type_present_flag → colour_description_present_flag → Transfer_characteristics (рис. 8);
4. SEI сообщение Alternative transfer characteristics, расположенное в блоке доступа IDR на уровне элементарного потока. Сообщение содержит параметр preferred_transfer_characteristics = 18 (рис. 9). При расхождении значений в SEI, VUI или медиаконтейнере, значению SEI отдается приоритет.

Для VP9 параметр может быть указан на уровне медиаконтейнера:

1. MP4: в атомах vpcс и сolr;
2. MKV/WebM: атом colour.

Для AV1 параметр может быть указан:

1. На уровне элементарного потока в OBU Sequence Header → color_config → if(color_description_present_flag) → Transfer_characteristics;
2. На уровне MP4 медиаконтейнера в атомах av1с и colr;
3. на уровне MKV/WebM медиаконтейнера в соответствующем видео TrackEntry и атоме colour.

Рис. 8. Часть SPS → VUI параметров из атомов AvcС и colr MP4 медиаконтейнера.

Рис. 9. SEI сообщение Alternative transfer characteristics.

HDR10+

Стандарт также описывает видеоконтент, соответствующий рекомендациям UHDTV BT.2020.

Разрешение	До 7680 × 4320 (8K) пикселей
Соотношение сторон	16:9
Соотношение пикселей	1:1
Развертка	Прогрессивная
Частота кадров (fps)	До 120
Глубина цвета	10–16 бит
Колориметрические параметры	Rec. BT. 2020
Яркость	до 10000 кд/м 2 в освещенных сценах, в темных до 0,0001 кд/м 2

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. 10). 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. 10. 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.

HiSoUR История культуры

Виртуальный тур, Выставка произведений искусства, История открытия, Глобальный культурный Интернет.

Rec. 2020

Рекомендация МСЭ-R BT.2020, более известная аббревиатурам Рек. 2020 или BT.2020, определяет различные аспекты телевидения сверхвысокого разрешения (UHDTV) со стандартным динамическим диапазоном (SDR) и широкой цветовой гаммой (WCG), включая разрешение изображений, частоту кадров с прогрессивной разверткой, глубину бит, основные цвета, Цветовые представления RGB и ярко-цветные цвета, субстраты цветности и функция оптоэлектронной передачи. Первая версия Рек. 2020 был размещен на веб-сайте Международного союза электросвязи (МСЭ) 23 августа 2012 года, и с тех пор были изданы еще два издания. Он расширился несколькими способами с помощью Rec. 2100.

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

Частота кадров
Rec. 2020 определяет следующие частоты кадров: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p. Разрешены только частоты кадров с прогрессивной разверткой.

Цифровое представление
Rec. 2020 определяет бит глубины либо 10 бит на выборку, либо 12 бит на образец.

10 бит на образец. 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 для задания времени. Коды с 4 по 63 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, тогда как коды с 941 по 1019 обеспечивают видеоданные выше номинального пика.

12 бит на образец Rec. 2020 использует уровни видео, где уровень черного определяется как код 256, а номинальный пик определяется как код 3760. Коды 0-15 и 4080-4,095 используются для задания времени. Коды с 16 по 255 предоставляют видеоданные ниже уровня черного, тогда как коды 3,761-4,079 предоставляют видеоданные выше номинального пика.

Параметры цветового пространства RGB

Цветовое пространство	Белая точка		Первичные цвета
	x W	y W	x R	y R	x G	y G	x B	y B
МСЭ-R BT.2020	0,3127	0,3290	0,708	0,292	0,170	0,797	0,131	0,046

Рек. 2020 (UHDTV / UHD-1 / UHD-2) может воспроизводить цвета, которые не могут быть показаны с помощью Rec. 709 (HDTV). Праймеры RGB, используемые Rec. 2020 эквивалентны монохроматическим источникам света на спектральном локусе CIE 1931. Длина волны Рек. 2020 основной цвет составляет 630 нм для красного основного цвета, 532 нм для зеленого основного цвета и 467 нм для голубого основного цвета. В покрытии цветного пространства CIE 1931 Rec. Цветное пространство 2020 года составляет 75,8%, цветное пространство цифрового кинотеатра DCI-P3 — 53,6%, цветовое пространство Adobe RGB — 52,1%, а Rec. 709 цветовое пространство покрывает 35,9%.

Во время разработки Рек. 2020 было принято решение, что оно будет использовать реальные цвета вместо воображаемых цветов, чтобы можно было показать Rec. 2020 на дисплее без необходимости преобразования схем. Поскольку большее цветовое пространство увеличивает разницу между цветами, для Rec требуется увеличение 1 бит на образец. 2020, чтобы соответствовать или превышать точность цвета Rec. 709.

NHK измеряет контрастную чувствительность для Rec. 2020, используя уравнение Бартена, которое ранее использовалось для определения глубины бит для цифрового кино. 11 бит на образец для Rec. 2020 цветовое пространство ниже порога визуальной модуляции, способность различать одно значение разности яркости для всего диапазона яркости. NHK планирует использовать свою систему UHDTV, Super Hi-Vision, для использования 12 бит на выборку RGB.

Характеристики переноса
Rec. 2020 определяет нелинейную передаточную функцию для гамма-коррекции, которая является той же нелинейной передаточной функцией, которая используется Rec. 709, за исключением того, что его параметры заданы с большей точностью:

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)
В стандарте указано, что для практических целей могут использоваться следующие значения α и β:

α = 1,099 и β = 0,018 для 10-разрядных выборок (значения, приведенные в Рекомендации 709)
α = 1,0993 и β = 0,0181 для 12 бит на систему образцов
Хотя Рек. Предполагается, что для кодирования может использоваться функция передачи 2020 года, ожидается, что в большинстве производств будет использоваться контрольный монитор, который имеет вид использования передаточной функции Gamma 2.4, как определено в Рек. МСЭ-R BT.1886 и что контрольный монитор будет оцениваться, как определено в Рек. МСЭ-R BT.2035.

Форматы RGB и luma-chroma
Rec. 2020 позволяет использовать форматы сигналов RGB и luma-chroma с форматами 4: 4: 4 с полным разрешением и форматом ярко-цветного сигнала с передискретизацией цветности 4: 2: 2 и 4: 2: 0. Он поддерживает два типа сигналов яркостной цветности, называемых YCbCr и YcCcccrc.

YCbCr может использоваться, когда приоритетом является совместимость с существующими практиками SDTV и HDTV. Сигнал яркости (Y ‘) для YCbCr рассчитывается как взвешенное среднее Y’ = K _R ⋅R ‘+ (1-K _R -K _B ) ⋅G’ + K _B ⋅B ‘, используя гамма-скорректированные значения RGB ( обозначают R’G’B ‘) и весовые коэффициенты K _R = 0,2627, K _G = 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 сигналы Y ‘, C’ _B и C ‘ _R масштабируются, смещаются по константам и округляются до целых чисел.

Схема YcCbcCrc является представлением яркостной яркости «постоянной яркости». YcCbcCrc может использоваться, когда верхний приоритет является наиболее точным сохранением информации о яркости. Компонент яркости в YcCbcCrc рассчитывается с использованием тех же значений коэффициентов, что и для YCbCr, но он рассчитывается из линейного RGB и затем корректируется гаммам, а не рассчитывается из гамма-исправленного R’G’B ‘. Компоненты цветности в YcCbcCrc рассчитываются по сигналам Y ‘, B’ и R ‘с уравнениями, которые зависят от диапазона значений B’-Y’ и R’-Y ‘.

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

Рек. 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 предлагается добавить 10-битный профиль в HEVC для потребительских приложений. В заявлении говорилось, что это должно обеспечить улучшенное качество видео и поддерживать Rec. 2020, которое будет использоваться UHDTV.

11 сентября 2013 года ViXS Systems анонсировала XCode 6400 SoC, которая поддерживает разрешение 4K со скоростью 60 кадров в секунду, основной профиль HEVC и Rec. 2020 цветовое пространство.

2014
22 мая 2014 года Nanosys объявила, что с использованием пленки для улучшения квантовой точки (QDEF) текущий ЖК-телевизор был изменен таким образом, чтобы он мог покрыть 91% Rec. 2020 цветовое пространство. Инженеры Nanosys считают, что с улучшенными цветными ЖК-фильтрами можно сделать ЖК-дисплей, который покрывает 97% Rec. 2020 цветовое пространство.

4 сентября 2014 года компания Canon Inc. выпустила обновление прошивки, которое добавило поддержку Rec. 2020, к их камерам EOS C500 и EOS C500 PL и их дисплею DP-V3010 4K.

5 сентября 2014 года Ассоциация дисков Blu-ray Disc Discovery показала, что будущий формат 4K Blu-ray Disc будет поддерживать видео 4H UHD (разрешение 3840 × 2160) со скоростью кадров до 60 кадров в секунду. Стандарт будет кодировать видео в соответствии с высоким стандартом кодирования видео. Диски Blu-ray 4K будут поддерживать как более высокий динамический диапазон, увеличив глубину цвета до 10 бит на цвет, так и большую цветовую гамму, используя Rec. 2020 цветовое пространство. Спецификация 4K-Blu-ray позволяет использовать три размера диска, каждый со своей скоростью передачи данных: 50 ГБ с 82 Мбит / с, 66 ГБ с 108 Мбит / с и 100 ГБ со скоростью 128 Мбит / с. Первые фильмы Ultra HD Blu-ray были официально выпущены из четырех студий 1 марта 2016 года.

6 ноября 2014 года Google добавила поддержку Rec. 2020 до VP9.

7 ноября 2014 года разработчики DivX объявили, что версия DivX265 версии 1.4.21 добавила поддержку профиля Main 10 HEVC и Rec. 2020 цветовое пространство.

22 декабря 2014 года Avid Technology выпустила обновление для Media Composer, которое добавило поддержку разрешения 4K, Rec. 2020, а битовая скорость до 3,730 Мбит / с с кодеком DNxHD.

2015
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 высокого динамического диапазона, 32-контактный реверсивный разъем SuperMHL и зарядка мощностью до 40 Вт.

7 января 2015 года Ateme добавила поддержку Rec. 2020 к их платформе видеофайлов TITAN.

18 марта 2015 года Arri объявила о выпуске SXT-линейки камер Arri Alexa, которые будут поддерживать запись Apple ProRes с разрешением 4K и Rec.2020 цветовое пространство.

8 апреля 2015 года Canon Inc. объявила о выпуске дисплея DP-V2410 4K и камеры EOS C300 Mark II с поддержкой Rec. 2020 цветовое пространство.

26 мая 2015 года NHK объявила о 4K LCD-подсветке с лазерной диодной подсветкой, которая охватывает 98% Rec. 2020 цветовое пространство. NHK заявила, что в то время было объявлено, что этот 4K LCD имеет самую широкую цветовую гамму любого дисплея в мире.

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

2016
4 января 2016 года UHD Alliance объявил о своих спецификациях для Ultra HD Premium, который включает поддержку Rec. 2020 цветовое пространство.

27 января 2016 года VESA объявила, что версия DisplayPort 1.4 будет поддерживать Rec. 2020 цветовое пространство.

17 апреля 2016 года Sony представила OLED-дисплей на 55 дюймов (140 см) с поддержкой Rec. 2020 цветовое пространство.

18 апреля 2016 года форум Ultra HD объявил отраслевые рекомендации для фазы UHD A, которая включает поддержку Rec. 2020 цветовое пространство.

Rec. 2100
Rec. 2100 — Рекомендация МСЭ-R, выпущенная в июле 2016 года, которая определяет форматы с высоким динамическим диапазоном (HDR) для разрешения HDTV 1080p и 4K / 8K UHDTV. В этих форматах используются те же основные цвета, что и Rec. 2020, но с различными функциями передачи для использования HDR. Rec. 2100 включает в себя два таких определения функции передачи, которые могут использоваться для HDR:

Perceptual Quantizer (PQ), ранее стандартизованный как SMPTE ST 2084, и
Гибридная логическая гамма (HLG), ранее стандартизованная как ARIB STD-B67.
Схема PQ с 10 бит битовой глубины цвета также называлась HDR10. Аналогичным образом, схема HLG с 10 бит битовой глубины цвета называется HLG10. Рекомендации Ultra HD Forum для UHD Phase A включают поддержку форматов SDR с 10 бит битовой глубины цвета на основе как Rec. 709 и Рек. 2020, а также форматы HDR10 и HLG10 Rec. 2100.

В дополнение к определению цветовых представлений RGB и YCbCr, которые являются такими же, как в Rec. 2020, за исключением передаточных функций, Рек. 2100 также определяет постоянную схему яркости, известную как ICtCp. Rec. 2100 не поддерживает схему YcCccCrc Rec. 2020.

Специалистами STRL создан дисплей 4К с самым широким в мире цветовым охватом

Специалистами исследовательского подразделения NHK (Science & Technology Research Laboratories, STRL) создан 50-дюймовый жидкокристаллический дисплей 4К, имеющий рекордно широкий цветовой охват, то есть способный отобразить максимальное число оттенков. В нем используется подсветка на лазерных светодиодах трех основных цветов.

При создании дисплея в STRL ставили перед собой цель получить устройство, способное отобразить цвета пространства, определенного спецификацией ITU-R Recommendation BT.2020. Стандарт BT.2020 для дисплеев 4К и 8К был разработан при активном участии NHK.

Цветовое пространство BT.2020 примерно на 70% шире пространства ITU-R Recommendation BT.709, стандартизованного телевидения высокой четкости, и шире пространств Adobe RGB и NTSC. Пока создать дисплей, охватывающий его полностью, не удается, даже используя технологии OLED и квантовых точек. Отметим, что дисплей, о котором идет речь, тоже охватывает BT.2020 не полностью, но близок к этому — охват составляет 98%.

По словам STRL, при сравнении нового дисплея с дисплеями, охватывающими пространство BT.709, разница видна при отображении зеленых, голубых и зелено-голубых оттенков, в частности, на изображениях моря, что хорошо видно на нижней иллюстрации, где картинка на новом дисплее показана слева.

Конечно, картинка приведена только для наглядности, поскольку сейчас для ее отображения все равно используется устройство, неспособное отобразить все цвета BT.2020.