HDR в телевизоре

В 2016 году основным новшеством в телевизорах назвали поддержку HDR (High Dynamic Range), видео  с расширенным диапазоном глубины цвета и оттенков.

Устройства с поддержкой HDR Video, будут иметь специальный товарный знак указывающий на поддержку этой технологии.

HDR видео что это такое и как работает? Попытаемся объяснить, при съёмке видео делается несколько последовательных кадров с разными уровнями яркости и контрасности. Потом из этих нескольких кадров создаётся один кадр. Но кроме того в видео есть кадры снятые при разной освещённости. Видео снятое на улице днём или ночью или в тёмной комнате. Когда телевизор воспроизводит такое видео, для комфортного просмотра желательно при показе например тёмного кадра увеличить яркость. Для этого и применяется HDR в потоков видео или видеофайле кроме самого видео, звука передаются также метаданные кадров или групы кадров. Телевизор принимает эти данные и меняет настройки под конкретные кадры в видео. Это один из вариантов работы HDR.

Ещё как работает HDR. Видео передаётся в стандартных форматах. Видеофайл можна смотреть на любом телевизоре, но современные телевизоры поддерживают более высокие уровни цвета и контрастности. И на таких телевизорах можно показывать более красивое видео. Вот в видео с поддержкой HDR и передаются данные повышенных уровней цветовых отттенков, яркости и контрасности.

Основные  технические требования к технике поддерживаемой HDR video:

•  поддержка  HDR10 Media Profile с соблюдением рекомендаций изложенных Международным институтом электросвязи  (Rec. 2020), цветового профиля  SMPTE ST 2084, с глубиной цвета в 10 бит. 

REC 2020 оговаривает основные требования к разрешению экрана, частоте кадров. Основные требования: поддержка UHD (4K) разрешения, частота кадров 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p.

SMPTE ST 2084 — стандарт разработанный Dolby и одобренный обществом инженеров кино и телевидения (Society of Motion Picture and Television Engineers). Оговаривает как должно быть обработано видео, что бы передать его в высоком динамическом диапазоне с яркостью на уровне до 10000 кд / м2. (стандарты кодирования и обработки).

Глубина цвета в 10 бит — это означает передачу цветов 2¹⁰ степени, то есть 1024 оттенков одного цвета. Учитывая, что в телевидении передаётся  три цвет может быть передано и воспроизведено (1024*1024*1024)=1073741824   цветовых оттенков, более миллиарда цветов.

Основные требования по железу к технике поддерживаемой HDR video.

• UHD (4K) экран с глубиной цвета 10 бит, сейчас такую глубину цвета могут показать только OLED экраны и экраны на квантовых точках SUHD.
• Наличие портов HDMI 2.0a. или выше.

Экраны на матрицах IPS или VA также могут показать такое видео если телевизор будет поддерживать HDR видео, а поддержать такое видео может любой телевизор с портом 2.0 так как для обновления до порта 2.0а не нужно менять железо, апгрейд проводиться программно. Но телезритель не увидит в полной мере качество картинки, экран просто не сможет её показать.

Как получить контент с поддержкой HDR:

• C устройства которое позволяет прочитать видео такого формата, а это Blu Ray проигрыватели или компьютер, в этом случае видео передаётся по HDMI соединению.
• Напрямую по сети интернет устройством воспроизведения, например телевизором или проектором. 

Откуда взялось это понятие HDR, многие компании задавались вопросом  передачи потребителю видео сигнала с большим качеством видео, существующие стандарты не позволяли увеличить динамический диапазон, да к тому же и не было таких экранов, что бы показать всю красоту такого изображения. Одними из первых этим вопросом начали заниматься Philips, Dolby, Sony и другие компании, но идя по пути разработки отдельных стандартов очень сложно  массово внедрить эту технологию.

HDR видео может развиваться только при поддержке производителей видео, они должны снимать с поддержкой этого формата и производителей бытовой электроники, которые выпустят технику способную показать такой формат.

Поэтому ведущие компании создали UHDA альянс в который вошли как производители видео так и производители электроники.

Какие компании поддерживают HDR

Членами UHDA являются: The DIRECTV Group, Inc., Dolby Laboratories, Inc., LG Electronics Netflix, Inc., Panasonic Corporation, Samsung Electronics Corporation, Sony Corporation Technicolor, The Walt Disney Studios, Twentieth Century Fox, Universal Pictures Warner Bros., Entertainment Inc., Amazon.com, ARRI, Inc., Dreamworks, DTS, Fraunhofer Gesellschaft, Hisense, HiSilicon Technologies, Intel Corporation, Koninklijke Philips N.V., MStar Semiconductor, Inc., Nanosys Inc., Novatek, NVIDIA, Orange, Realtek Semiconductor Corp., Sharp Corporation, Shenzhen TCL New Technology Co., Ltd., Sky UK Ltd, Toshiba Lifestyle Products & Services Corporation, TP Vision Europe B.V.

Учитывая, что такие компании вошли в этот альянс то можно прогнозировать очень быстрое развитие стандарта HDR.