Vad är Hybrid Log-Gamma och varför ska du bry dig?

Om du var uppmärksam på videonyheterna som kommer ut från CEDIA Expo 2016, såg du förmodligen Sonys tillkännagivande av sin nyaste inbyggda 4K-projektor, $15 000 VPL-VW675ES (som släpps nästa månad). Som väntat stöder projektorn High Dynamic Range-teknologi, inklusive HDR10-profilen som är en del av Ultra HD Blu-ray-specifikationen. Dolby Vision-stöd har hittills saknats från alla Sonys HDR-kompatibla 4K-projektorer, så frånvaron är inte en riktig överraskning här. Det som dock fångade folks uppmärksamhet är projektorns stöd för HDR-standarden Hybrid Log-Gamma (HLG). Några veckor innan dess, på IFA, visade LG också hur deras nuvarande OLED 4K-TV stödjer HLG-standarden.

När du läser dessa nyheter kanske du tänker för dig själv, vad i helvete är Hybrid Log-Gamma? Du är förmodligen inte ensam.

Om du är ny på hela detta HDR-ämne rekommenderar jag att du börjar med att läsa vår ursprungliga berättelse: High Hopes for High Dynamic Range (HDR) Video. Då vill du förmodligen läsa Dolby Vision vs. HDR10: What You Need to Know. Som jag nämnde i den senare historien, även om HDR10 och Dolby Vision är de två stora HDR-standarderna som används i amerikanska produkter och källinnehåll just nu, är de inte de enda där ute.

Både Dolby Vision och HDR10 är byggda kring den elektrooptiska överföringsfunktionen PQ eller SMPTE ST-2084 (metoden för att omvandla en signal till synligt ljus), som är starkt beroende av utbyte av metadata mellan källa och display. I grund och botten är metadata källans bruksanvisning, som talar om för displayen exakt hur den ska hantera HDR-signalen. Både HDR10 och Dolby Vision vinner acceptans för användning i långformsproduktion – dvs. mastering av en film eller TV-show i HDR för utgivning på UHD Blu-ray eller för att streamas via VUDU, Netflix eller Amazon Video. Men hur är det med direktsända tv-sändningar och tv-sändningar i allmänhet, som är ett helt annat djur?

Det är där Hybrid Log-Gamma (HLG) kommer in i bilden. HLG utvecklades gemensamt av BBC och NHK (Japans public broadcasting-tjänst) för att göra det möjligt för programföretag att skicka HDR-sändningar över kabel/satellit och strömma HDR-innehåll live. BBC ger en bra förklaring av vad Hybrid Log-Gamma är och varför de utvecklade det här. Som BBC beskriver det, är den största utmaningen med broadcast HDR att hantera metadata: "Vi drog slutsatsen att alla tillvägagångssätt inte kunde förlita sig på end-to-end metadata, eftersom metadata ofta går förlorade eller blir osynkroniserad med innehållet när det passerar genom produktionskedjan och att standardpresentationstekniker som att blanda videokällor blir alltför komplexa med metadata."

BBC beskriver HLG som ett "scenreferat system" precis som konventionell TV, "som gör att bilder från en enda masteringprocess eller liveproduktion kan anpassas för att ge samma konstnärliga effekt på ljusare eller mörkare skärmar hemma. Endast själva displayen behöver information om sina egna möjligheter och miljö för att troget återge den scenhänvisade signalen, så metadata som beskriver masteringskärmen behövs inte." Så två viktiga delar av HLG ur sändningssynpunkt är att du kan skicka samma flöde till SDR- och HDR-TV-apparater, och HDR-TV:n behöver inte bruksanvisningen för metadata för att visa HDR-signaler.

BBC och NHK tillkännagav först utvecklingen av HLG i maj 2015, och namnet kommer från exakt vad denna elektrooptiska överföringsfunktion är: en hybrid som använder en konventionell SDR-gammakurva i den nedre (mörkare) delen av signalen och en logaritmisk kurva i den övre (ljusare) delen.

Sedan starten har HLG-stöd lagts till ett växande antal mastermonitorer från sådana som Sony och Canon, och i juli 2016 introducerade ITUs standardorgan Rec 2100, som den kallar "HDR-TV-rekommendationen". Rec 2100 utökar den ursprungliga Rec 2020 4K-rekommendationen och inkluderar HLG tillsammans med PQ som en officiell överföringsfunktion. Så här beskriver ITU den inneboende skillnaden mellan de två: "Perceptual Quantization (PQ)-specifikationen uppnår ett mycket brett spektrum av ljusstyrkanivåer med hjälp av en överföringsfunktion som är finjusterad för att matcha det mänskliga visuella systemet, och Hybrid Log-Gamma (HLG)-specifikationen erbjuder en grad av kompatibilitet med äldre skärmar genom att bättre matcha de tidigare etablerade TV-överföringskurvorna."

Med andra ord kan det hända att HLG inte siktar på det där superljusa målet på 10 000 nit, och det är inte heller lika exakt som PQ (en videoexpert jag pratade med ansåg att HLG gör för många kompromisser); men det är lättare att integrera i befintliga sändningssystem, vilket innebär att det kan ge oss live HDR-innehåll tidigare. Det faktum att ITU har standardiserat HLG för också processen framåt och tar oss ett steg närmare live, on-the-fly HDR-innehåll.

Men vänta, säger du. Det finns knappt något 4K-sändningsinnehåll just nu, utöver enstaka högprofilerade sportevenemang som OS eller Masters golfturnering. Om vi ​​inte ens kan få 4K-sändningar än, varför pratar vi om HDR? Nåväl, en intressant del av Rec 2100 är att den innehåller en 1080p-rekommendation, så vi skulle kunna tänka oss att se HDR läggas till i 1080p-sändningar innan vi ser full 4K HDR-sändning.

En sista goda nyhet är att det, precis som HDR10, ser ut som att HLG kan läggas till skärmar via firmwareuppdatering. Så om du redan har köpt en HDR-kompatibel TV kanske den fortfarande kan stödja HLG-sändningsinnehåll.