HDR: Dolby Vision, HDR10, HLG – Was es für Fernsehzuschauer bedeutet

Die Anzahl der Fernseher mit 4K-Display-Auflösung explodiert, und das aus gutem Grund. Wer wünscht sich nicht ein detaillierteres TV-Bild?

Ultra HD: Mehr als nur 4K-Auflösung

Der 4K-Auflösungsstandard ist ein Teil dessen, was heute als Ultra HD bezeichnet wird. Neben einer höheren Auflösung sind die richtige Helligkeit und Belichtung wichtige Faktoren, die die Bildqualität aufgrund der erhöhte Lichtleistungin Verbindung mit einem Videoverarbeitungssystem namens HDR.

Was ist HDR?

HDR steht für High Dynamic Range.

Während des Erstellungsprozesses für ausgewählte Inhalte, die für eine Kino- oder Heimvideopräsentation bestimmt sind, die während des Drehvorgangs erfassten Helligkeits- und Kontrastdaten werden in das Video kodiert Signal. Wenn der Inhalt in einen Stream, eine Sendung oder auf eine Disc gerendert wird, wird dieses Signal an einen HDR-fähigen Fernseher gesendet.

Die Informationen werden dekodiert und die High-Dynamic-Range-Informationen werden basierend auf der Helligkeits- und Kontrastfähigkeit des Fernsehers angezeigt. Wenn ein Fernseher nicht HDR-fähig ist (wird als Standard-Dynamic-Range-Fernseher bezeichnet), zeigt er die Bilder ohne die High-Dynamic-Range-Informationen an.

Zu einer 4K-Auflösung hinzugefügt und großer Farbraum, ein HDR-fähiges Fernsehgerät, kombiniert mit richtig codierten Inhalten, kann Helligkeits- und Kontraststufen nahe dem, was Sie in der realen Welt sehen, anzeigen. Dies bedeutet helles Weiß ohne Ausblühen oder Auswaschen und tiefe Schwarztöne ohne Schlamm oder Quetschung.

Wenn eine Szene beispielsweise helle Elemente und dunklere Elemente im selben Bild enthält, wie z. B. ein Sonnenuntergang, sehen Sie beide die hellen Licht der Sonne und die dunkleren Teile des restlichen Bildes mit gleicher Klarheit, zusammen mit allen Helligkeitsstufen in zwischen.

Da es eine große Bandbreite von Weiß bis Schwarz gibt, sind Details sowohl in den hellen als auch in den dunklen Bereichen normalerweise nicht sichtbar eines Standard-TV-Bildes sind auf HDR-fähigen Fernsehern leichter zu sehen, was ein zufriedenstellenderes Seherlebnis bietet Erfahrung.

Wie sich die HDR-Implementierung auf die Verbraucher auswirkt

HDR stellt einen evolutionären Schritt zur Verbesserung des Fernseherlebnisses dar. Dennoch sind Verbraucher mit vier Haupt-HDR-Formaten konfrontiert, die sich darauf auswirken, welche Fernseher, zugehörigen Peripheriekomponenten und Inhalte sie kaufen sollten. Diese vier Formate sind:

• HDR10
• Dolby Vision
• HLG (Hybrid-Log-Gamma)
• Technicolor HDR

Jedes Format hat seine eigenen speziellen Attribute.

HDR10 und HDR10+

HDR10 ist ein offener, gebührenfreier Standard, der in alle HDR-kompatiblen Fernseher, Heimkino-Receiver und Ultra HD integriert ist Blu-ray-Player, und wählen Sie Medienstreamer aus.

HDR10 gilt als allgemeiner, da seine Parameter gleichmäßig auf einen bestimmten Inhalt angewendet werden. Beispielsweise wird ein durchschnittlicher Helligkeitsbereich über einen gesamten Film bestimmt.

Während des Erstellungsprozesses werden der hellste und dunkelste Punkt in einem Film markiert. Wenn der HDR-Inhalt wiedergegeben wird, werden alle anderen Helligkeitsstufen auf diese Punkte indiziert.

Im Jahr 2017 jedoch Samsung demonstrierte einen Szene-für-Szene-Ansatz für HDR namens HDR10+ (nicht zu verwechseln mit HDR+, auf das weiter unten eingegangen wird). Genau wie HDR10 ist HDR10+ lizenzfrei, aber es gibt einige Erstadoptionskosten.

Obwohl alle HDR-fähigen Geräte HDR10 verwenden, verwenden Fernseher und Inhalte von Samsung, Panasonic und 20th Century Fox ausschließlich HDR10 und HDR10+.

Dolby Vision

Dolby Vision ist das von Dolby Labs entwickelte und vermarktete HDR-Format, das in seiner Implementierung Hardware und Metadaten kombiniert. Die zusätzliche Anforderung besteht darin, dass Inhaltsersteller, Anbieter und Gerätehersteller Dolby für die Nutzung eine Lizenzgebühr zahlen müssen.

Dolby Vision gilt als präziser als HDR10. Seine HDR-Parameter können Szene für Szene oder Bild für Bild codiert werden und es kann basierend auf den Fähigkeiten des Fernsehers abgespielt werden. Mit anderen Worten, die Wiedergabe basiert auf den Helligkeitspegeln, die an einem gegebenen Referenzpunkt vorhanden sind, wie beispielsweise einem Bild oder einer Szene, anstatt auf den maximalen Helligkeitspegel für den gesamten Film beschränkt zu sein.

Auf der anderen Seite, so wie Dolby Dolby Vision strukturiert hat, können alle lizenzierten und ausgestatteten Fernseher, die dieses Format unterstützen, HDR10-Signale decodieren, wenn der Fernseherhersteller diese Funktion aktiviert hat. Ein Fernseher, der nur mit HDR10 kompatibel ist, ist jedoch nicht in der Lage, Dolby Vision-Signale zu decodieren.

Mit anderen Worten, ein Dolby Vision-Fernseher kann HDR10 dekodieren und ein HDR10-Fernseher kann Dolby Vision nicht dekodieren. Viele Inhaltsanbieter, die Dolby Vision-Codierung in ihre Inhalte integrieren, enthalten jedoch häufig HDR10-Codierung, speziell für HDR-fähige Fernseher, die möglicherweise nicht mit Dolby kompatibel sind Vision.

Wenn die Inhaltsquelle nur Dolby Vision enthält und der Fernseher nur HDR10-kompatibel ist, ignoriert der Fernseher die Dolby Vision-Codierung und zeigt das Bild als Standardbild mit dynamischem Bereich an. Mit anderen Worten, in diesem Fall profitieren Sie nicht von HDR.

Zu den TV-Marken, die Dolby Vision unterstützen, gehören ausgewählte Modelle von LG, Philips, Sony, TCL und Vizio. Zu den Ultra HD Blu-ray-Playern, die Dolby Vision unterstützen, gehören ausgewählte Modelle von OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic und Cambridge Audio. Abhängig vom Herstellungsdatum des Geräts wird die Dolby Vision-Kompatibilität möglicherweise erst nach einem Firmware-Update aktiviert.

Auf der Inhaltsseite wird Dolby Vision durch das Streamen ausgewählter Inhalte unterstützt, die auf Netflix, Amazon und Vudu angeboten werden, sowie eine begrenzte Anzahl von Filmen auf Ultra HD Blu-ray Disc.

Samsung ist die einzige in den USA vermarktete große TV-Marke, die Dolby Vision nicht unterstützt. Samsung-Fernseher und Ultra-HD-Blu-ray-Disc-Player unterstützen nur HDR10.

Hybrid-Log-Gamma (HLG)

Hybrid Log Gamma ist ein HDR-Format die für Kabel-, Satelliten- und Over-the-Air-TV-Sendungen ausgelegt ist. Es wurde entwickelt von Japans NHK und die BBC Broadcasting Systems ist aber lizenzfrei.

Der Hauptvorteil von HLG für TV-Sender und Besitzer besteht darin, dass es abwärtskompatibel ist. Mit anderen Worten, da der Bandbreitenplatz für TV-Sender knapp ist, sollten Sie ein HDR-Format wie HDR10 oder Dolby Vision erlaubt es Besitzern von Nicht-HDR-Fernsehern (einschließlich Nicht-HD-Fernsehern) nicht, die HDR-kodierten anzusehen Inhalt.

HLG-Codierung ist jedoch eine weitere Broadcast-Signalschicht, die zusätzliche Helligkeitsinformationen enthält, ohne dass spezifische Metadaten erforderlich sind, die über das aktuelle TV-Signal gelegt werden können. Dadurch können die Bilder auf jedem Fernseher angesehen werden.

Wenn Sie keinen HLG-fähigen HDR-Fernseher haben, erkennt er die hinzugefügte HDR-Ebene nicht, sodass Sie nicht die Vorteile der zusätzlichen Verarbeitung nutzen, sondern ein Standard-SDR-Bild erhalten.

Obwohl HLG eine Möglichkeit bietet, sowohl SDR- als auch HDR-Fernseher mit denselben Sendesignalen kompatibel zu sein, bietet es keine wie genaues HDR-Ergebnis, wenn derselbe Inhalt mit HDR10- oder Dolby Vision-Codierung angezeigt wird, was die HLG-Werte erheblich einschränkt Potenzial.

Die HLG-Kompatibilität ist bei den meisten 4K Ultra HD HDR-fähigen Fernsehern (außer Samsung-Modellen) und Heimkinoreceivern ab dem Modelljahr 2017 enthalten. Bisher haben BBC und DirecTV einige Programme mit HLG bereitgestellt.

Technicolor HDR

Von den vier wichtigsten HDR-Formaten Technicolor HDR ist am wenigsten bekannt und wird in Europa nur in geringem Umfang verwendet. Ohne sich in technischen Details zu verzetteln, ist Technicolor HDR wahrscheinlich die flexibelste Lösung, da es sowohl in aufgezeichneten (Streaming und Disc) als auch in Broadcast-TV-Anwendungen eingesetzt werden kann. Es kann auch unter Verwendung von Frame-by-Frame-Referenzpunkten codiert werden.

Darüber hinaus ist Technicolor HDR ähnlich wie HLG abwärtskompatibel mit HDR- und SDR-fähigen Fernsehern. Du bekommst das Beste Anzeigeergebnis auf einem HDR-Fernseher, aber ein SDR-Fernseher kann aufgrund seiner Farbe, seines Kontrasts und seiner Helligkeit von einer verbesserten Qualität profitieren Fähigkeiten.

Technicolor HDR-Signale können in SDR angezeigt werden, was für Inhaltsersteller, Inhaltsanbieter und Fernsehzuschauer praktisch ist. Technicolor HDR ist ein offener Standard, der von Inhaltsanbietern und TV-Herstellern gebührenfrei implementiert werden kann.

Tonzuordnung

Eines der Probleme bei der Implementierung der verschiedenen HDR-Formate auf Fernsehgeräten besteht darin, dass nicht alle Fernsehgeräte die gleichen Lichtleistungseigenschaften aufweisen. Ein High-End-HDR-fähiges Fernsehgerät kann beispielsweise bis zu 1.000 Nits Licht ausgeben (wie einige High-End-LED-/LCD-Fernseher). Andere können maximal 600 oder 700 Nits Lichtleistung haben (OLED und Mittelklasse LED-/LCD-Fernseher). Und einige preisgünstigere HDR-fähige LED/LCD-Fernseher geben möglicherweise nur etwa 500 Nits aus.

Als Ergebnis wird eine als Tone Mapping bekannte Technik verwendet, um diese Varianz zu adressieren. Was passiert, ist, dass die in einem bestimmten Film oder Programm platzierten Metadaten den Fähigkeiten des Fernsehgeräts neu zugeordnet werden. Dabei wird der Helligkeitsbereich des Fernsehers berücksichtigt. Anpassungen werden an der Spitzenhelligkeit und allen Zwischenhelligkeitsinformationen vorgenommen, in in Verbindung mit den Details und der Farbe, die in den ursprünglichen Metadaten in Bezug auf den Bereich der der Fernseher. Dadurch wird die in den Metadaten codierte Spitzenhelligkeit nicht ausgewaschen, wenn sie auf einem Fernseher mit geringerer Lichtleistung gezeigt wird.

SDR-zu-HDR-Upscaling

Da die Verfügbarkeit von HDR-codierten Inhalten nicht reichlich ist, stellen mehrere TV-Hersteller sicher dass das zusätzliche Geld, das die Verbraucher für einen HDR-fähigen Fernseher ausgeben, nicht verschwendet wird, indem SDR-zu-HDR hinzugefügt wird Wandlung. Samsung bezeichnet sein System als HDR+ (nicht zu verwechseln mit HDR10+, das zuvor besprochen wurde) und Technicolor bezeichnet sein System als Intelligent Tone Management.

Allerdings genauso wie bei Auflösung hochskalieren und 2D-zu-3D-Konvertierung liefern HDR+ und SD-zu-HDR-Konvertierung kein so genaues Ergebnis wie natürliche HDR-Inhalte. Einige Inhalte können von Szene zu Szene verwaschen oder ungleichmäßig aussehen, aber es bietet eine andere Möglichkeit, die Helligkeitsfunktionen eines HDR-fähigen Fernsehers zu nutzen. HDR+ und SDR-zu-HDR-Konvertierung können nach Belieben ein- oder ausgeschaltet werden. SDR-zu-HDR-Upscaling wird auch als inverses Tone Mapping bezeichnet.

Zusätzlich zur SD-zu-HDR-Hochskalierung integriert LG ein System, das es als Active HDR-Verarbeitung bezeichnet, in eine ausgewählte Anzahl seiner HDR-fähige Fernseher, die sowohl HDR10- als auch HLG-Inhalten eine szenenweise Helligkeitsanalyse an Bord hinzufügen und deren Genauigkeit verbessern zwei Formate.

Die Quintessenz

Das Hinzufügen von HDR verbessert das Fernseherlebnis. Wenn Formatunterschiede behoben werden und Inhalte auf Discs, Streaming- und Broadcast-Quellen weit verbreitet sind, werden die Verbraucher sie wahrscheinlich genauso akzeptieren wie frühere Fortschritte.

Obwohl HDR nur in Kombination mit 4K-Ultra-HD-Inhalten zum Einsatz kommt, ist die Technologie auflösungsunabhängig. Dies bedeutet, dass es auf Videosignale mit anderer Auflösung angewendet werden kann, sei es 480p, 720p, 1080i oder 1080p. Dies bedeutet auch, dass der Besitz eines 4K Ultra HD-Fernsehers nicht automatisch bedeutet, dass er HDR-kompatibel ist. Der TV-Hersteller trifft eine durchsetzungsfähige Entscheidung, es aufzunehmen.

Der Schwerpunkt von Inhaltserstellern und -anbietern lag jedoch auf der Anwendung der HDR-Fähigkeit innerhalb der 4K Ultra HD-Plattform. Mit der abnehmenden Verfügbarkeit von Nicht-4K-Ultra-HD-Fernsehern, DVD- und Standard-Blu-ray-Disc-Playern und mit der Fülle von 4K Ultra-HD-Fernseher sowie eine erhöhte Anzahl verfügbarer Ultra-HD-Blu-ray-Player sowie die bevorstehende Einführung von ATSC 3.0 TV-Ausstrahlung, ist der Zeit- und Finanzaufwand der HDR-Technologie am besten geeignet, um den Wert von 4K Ultra HD-Inhalten, Quellgeräten und Fernsehern zu maximieren.

Obwohl es in der aktuellen Implementierungsphase viel Verwirrung zu geben scheint, wird sich alles irgendwann klären. Obwohl es zwischen den einzelnen Formaten feine Qualitätsunterschiede gibt (Dolby Vision gilt als einen leichten Vorsprung haben), sorgen alle HDR-Formate für eine deutliche Verbesserung des Fernseherlebnisses Erfahrung.