Що таке Hybrid Log-Gamma і чому це має вас хвилювати?

Якщо ви звертали увагу на відеоновинки, які виходять з CEDIA Expo 2016, ви, мабуть, бачили анонс Sony свого найновішого рідного проектора 4K, VPL-VW675ES за 15 000 доларів (вихід наступного місяця). Як і очікувалося, проектор підтримує технологію High Dynamic Range, включаючи профіль HDR10, який є частиною специфікації Ultra HD Blu-ray. Досі підтримка Dolby Vision була відсутня в усіх проекторах Sony з підтримкою HDR 4K, тому її відсутність тут не є справжньою несподіванкою. Що привернуло увагу людей, так це підтримка проектором стандарту Hybrid Log-Gamma (HLG) HDR. За кілька тижнів до цього на виставці IFA компанія LG також показала, як її поточні телевізори OLED 4K підтримують стандарт HLG.

Прочитавши ці шматочки новин, ви можете подумати про себе, що ж таке Hybrid Log-Gamma? Ви, мабуть, не самотні.

Якщо ви новачок у цій темі HDR, я рекомендую почати з прочитання нашої оригінальної історії: Великі надії на відео з розширеним динамічним діапазоном (HDR). Тоді ви, ймовірно, захочете прочитати Dolby Vision проти HDR10: що вам потрібно знати. Як я вже згадував в останній історії, хоча HDR10 і Dolby Vision є двома основними стандартами HDR, які зараз використовуються в продуктах і вихідному контенті в США, вони не єдині.

І Dolby Vision, і HDR10 побудовані на основі функції електрооптичної передачі PQ або SMPTE ST-2084 (метод перетворення сигналу у видиме світло), яка значною мірою залежить від обміну метаданими між джерелом і дисплеєм. По суті, метадані — це інструкція джерела, яка вказує дисплею, як саме обробляти сигнал HDR. І HDR10, і Dolby Vision набувають визнання для використання у виробництві довгострокових матеріалів, тобто для створення фільму чи телешоу в HDR для випуску на UHD Blu-ray або для трансляції через VUDU, Netflix або Amazon Video. Але як щодо прямих телевізійних ефірів і ефірного телебачення взагалі, яке є зовсім іншою твариною?

Ось тут і вступає в дію Hybrid Log-Gamma (HLG). HLG був розроблений спільно BBC і NHK (служба громадського мовлення Японії), щоб дати можливість мовникам надсилати HDR-передачі через кабель/супутник і транслювати HDR-контент у прямому ефірі. BBC пропонує чудове пояснення того, що таке Hybrid Log-Gamma і чому вони розробили його тут. Як описує BBC, головною проблемою при трансляції HDR є робота з метаданими: «Ми дійшли висновку, що будь-який підхід не може покладатися на наскрізні метадані, оскільки метадані часто втрачаються або розсинхронізуються з вмістом. коли він проходить через виробничий ланцюг, і що стандартні методи презентації, такі як змішування джерел відео, стають надто складними з метаданими».

BBC описує HLG як «систему, орієнтовану на сцену», так само як і звичайне телебачення, «що дозволяє адаптувати зображення з одного процесу мастерингу або живого виробництва, щоб створити той самий художній ефект на яскравіших чи темніших екранах удома. Тільки сам дисплей потрібна інформація про його власні можливості та середовище, щоб вірно відтворити сигнал, пов’язаний зі сценою, тому метадані, які описують відображення майстерності, не потрібні». Таким чином, два ключових елемента HLG з точки зору трансляції полягають у тому, що ви можете надсилати один і той самий канал на телевізори SDR і HDR, а телевізору HDR не потрібен посібник із метаданими для показу сигналів HDR.

BBC і NHK вперше оголосили про розробку HLG у травні 2015 року, і назва походить саме від того, що таке електрооптична функція передачі: гібридна, яка використовує звичайну гамма-криву SDR у нижній (темнішій) частині сигналу та логарифмічну крива у верхній (світлішій) частині.

З моменту створення підтримка HLG була додана до все більшої кількості моніторів для опанування від Sony і Canon, а в липні 2016 року орган із стандартизації ITU представив Rec 2100, який він називає «Рекомендацією HDR-TV». Rec 2100 розширює вихідну рекомендацію Rec 2020 4K і включає HLG разом із PQ як офіційну функцію передачі. Ось як ITU описує притаманну різницю між ними: «Специфікація перцептивного квантування (PQ) забезпечує дуже широкий діапазон рівнів яскравості за допомогою функції передачі, яка точно налаштована відповідно до зорової системи людини, і гібридної логарифмічної гами (Специфікація HLG) забезпечує певну сумісність із застарілими дисплеями завдяки точнішій відповідності раніше встановленим кривим телевізійної передачі».

Іншими словами, HLG може не націлюватися на надзвичайно яскраву ціль у 10 000 ніт, а також не бути настільки точним, як PQ (один відеоексперт, з яким я спілкувався, вважає, що HLG робить занадто багато компромісів); однак його легше інтегрувати в існуючі системи трансляції, а це означає, що він може надати нам живий HDR-контент швидше. Той факт, що ITU стандартизував HLG, також просуває процес вперед і наближає нас до живого, миттєвого HDR-контенту.

Але зачекайте, скажете ви. Зараз навряд чи можна транслювати контент у форматі 4K, окрім випадкових гучних спортивних подій, таких як Олімпіада чи турнір з гольфу Masters. Якщо ми ще не можемо транслювати 4K, чому ми говоримо про HDR? Що ж, одна цікава частина Rec 2100 полягає в тому, що він містить рекомендацію 1080p, тож ми ймовірно побачимо HDR, доданий до трансляцій 1080p, перш ніж ми побачимо повну трансляцію 4K HDR.

Остання гарна новина полягає в тому, що, як і HDR10, HLG, схоже, можна додати до дисплеїв через оновлення мікропрограми. Отже, якщо ви вже придбали телевізор із підтримкою HDR, він усе ще може підтримувати трансляцію вмісту HLG.