HDR: Dolby Vision, HDR10, HLG — ความหมายสำหรับผู้ดูทีวี

จำนวนทีวีที่มี ความละเอียดในการแสดงผล 4K ได้ระเบิดและด้วยเหตุผลที่ดี ใครไม่ต้องการภาพทีวีที่มีรายละเอียดมากกว่านี้?

Ultra HD: มากกว่าความละเอียด 4K

มาตรฐานความละเอียด 4K เป็นส่วนหนึ่งของสิ่งที่เรียกว่า Ultra HD ในขณะนี้ นอกจากความละเอียดที่เพิ่มขึ้นแล้ว ความสว่างและระดับแสงที่เหมาะสมยังเป็นปัจจัยสำคัญที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพของภาพเนื่องจาก แสงสว่างที่เพิ่มขึ้นร่วมกับระบบประมวลผลวิดีโอที่เรียกว่า HDR.

HDR คืออะไร?

HDR ย่อมาจาก High Dynamic Range

ในระหว่างขั้นตอนการสร้างเนื้อหาที่เลือกไว้สำหรับการนำเสนอในโรงภาพยนตร์หรือโฮมวิดีโอ ข้อมูลความสว่างและคอนทราสต์เต็มรูปแบบที่บันทึกระหว่างกระบวนการถ่ายทำจะถูกเข้ารหัสลงในวิดีโอ สัญญาณ. เมื่อเนื้อหาเรนเดอร์เป็นสตรีม ออกอากาศ หรือบนดิสก์ สัญญาณนั้นจะถูกส่งไปยังทีวีที่รองรับ HDR

ข้อมูลจะถูกถอดรหัส และข้อมูลช่วงไดนามิกสูงจะแสดงตามความสามารถด้านความสว่างและคอนทราสต์ของทีวี หากทีวีไม่รองรับ HDR (เรียกว่าทีวีช่วงไดนามิกมาตรฐาน) ทีวีนั้นจะแสดงภาพโดยไม่มีข้อมูลช่วงไดนามิกสูง

เพิ่มความละเอียด 4K และ ช่วงสีกว้างทีวีที่รองรับ HDR เมื่อรวมกับเนื้อหาที่เข้ารหัสอย่างเหมาะสมแล้ว สามารถแสดงระดับความสว่างและคอนทราสต์ได้ใกล้เคียงกับสิ่งที่คุณเห็นในโลกแห่งความเป็นจริง ซึ่งหมายถึงผ้าขาวสว่างไม่บานหรือสีซีด และสีดำสนิทโดยปราศจากโคลนหรือรอยยับ

ตัวอย่างเช่น หากฉากมีองค์ประกอบที่สว่างและองค์ประกอบที่มืดกว่าอยู่ในเฟรมเดียวกัน เช่น พระอาทิตย์ตก คุณจะเห็นทั้งความสว่าง แสงของดวงอาทิตย์และส่วนที่มืดกว่าของภาพที่เหลือมีความชัดเจนเท่ากันพร้อมกับระดับความสว่างทั้งหมดใน ระหว่าง.

เนื่องจากมีช่วงกว้างตั้งแต่สีขาวไปจนถึงสีดำ รายละเอียดจึงมักมองไม่เห็นทั้งในบริเวณสว่างและมืด ของภาพทีวีมาตรฐานสามารถมองเห็นได้ง่ายกว่าบนทีวีที่รองรับ HDR ซึ่งให้การรับชมที่น่าพึงพอใจมากขึ้น ประสบการณ์.

การใช้งาน HDR ส่งผลต่อผู้บริโภคอย่างไร

HDR แสดงถึงขั้นตอนวิวัฒนาการในการปรับปรุงประสบการณ์การรับชมทีวี อย่างไรก็ตาม ผู้บริโภคต้องเผชิญกับรูปแบบ HDR หลักสี่รูปแบบที่ส่งผลต่อทีวี อุปกรณ์ต่อพ่วงที่เกี่ยวข้อง และเนื้อหาที่พวกเขาควรซื้อ สี่รูปแบบเหล่านี้คือ:

• HDR10
• Dolby Vision
• HLG (ไฮบริดล็อกแกมมา)
• เทคนิคสี HDR

แต่ละรูปแบบมีลักษณะพิเศษเฉพาะของตัวเอง

HDR10 และ HDR10+

HDR10 เป็นมาตรฐานแบบเปิดและไม่มีค่าลิขสิทธิ์ซึ่งรวมอยู่ในทีวีที่รองรับ HDR, เครื่องรับโฮมเธียเตอร์, Ultra HD เครื่องเล่นบลูเรย์และเลือกสตรีมสื่อ

HDR10 ถือเป็นเรื่องทั่วไปมากกว่า เนื่องจากมีการนำพารามิเตอร์ไปใช้อย่างเท่าเทียมกันในเนื้อหาเฉพาะ ตัวอย่างเช่น ช่วงความสว่างเฉลี่ยจะถูกกำหนดทั่วทั้งภาพยนตร์

ระหว่างกระบวนการสร้าง จุดสว่างและจุดที่มืดที่สุดในภาพยนตร์จะถูกทำเครื่องหมาย เมื่อเล่นเนื้อหา HDR ระดับความสว่างอื่นๆ ทั้งหมดจะถูกสร้างดัชนีไปยังจุดเหล่านั้น

อย่างไรก็ตาม ในปี 2560 Samsung สาธิตวิธีการแบบฉากต่อฉากกับ HDR เรียกว่า HDR10+ (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR+ ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง) เช่นเดียวกับ HDR10 HDR10+ นั้นไม่มีค่าลิขสิทธิ์ แต่ก็มีอยู่บ้าง ค่าใช้จ่ายในการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมเบื้องต้น.

แม้ว่าอุปกรณ์ที่รองรับ HDR ทั้งหมดจะใช้ HDR10 แต่ทีวีและเนื้อหาจาก Samsung, Panasonic และ 20th Century Fox จะใช้ HDR10 และ HDR10+ เท่านั้น

Dolby Vision

Dolby Vision คือรูปแบบ HDR ที่พัฒนาและทำการตลาดโดย Dolby Labsซึ่งรวมฮาร์ดแวร์และข้อมูลเมตาในการนำไปใช้งาน ข้อกำหนดเพิ่มเติมคือผู้สร้างเนื้อหา ผู้ให้บริการ และผู้ผลิตอุปกรณ์จำเป็นต้องจ่ายค่าธรรมเนียมใบอนุญาตสำหรับ Dolby สำหรับการใช้งาน

Dolby Vision ถือว่าแม่นยำกว่า HDR10 พารามิเตอร์ HDR สามารถเข้ารหัสแบบฉากต่อฉากหรือแบบเฟรมต่อเฟรม และสามารถเล่นได้ตามความสามารถของทีวี กล่าวอีกนัยหนึ่ง การเล่นจะขึ้นอยู่กับระดับความสว่างที่มีอยู่ในจุดอ้างอิงที่กำหนด เช่น เฟรมหรือฉาก แทนที่จะจำกัดที่ระดับความสว่างสูงสุดสำหรับภาพยนตร์ทั้งเรื่อง

ในทางกลับกัน วิธีที่ Dolby กำหนดโครงสร้าง Dolby Vision ทีวีที่ได้รับอนุญาตและอุปกรณ์ทั้งหมดที่รองรับรูปแบบนั้นสามารถถอดรหัสสัญญาณ HDR10 หากผู้ผลิตทีวีเปิดใช้งานความสามารถนี้ อย่างไรก็ตาม ทีวีที่เข้ากันได้กับ HDR10 เท่านั้นจะไม่สามารถถอดรหัสสัญญาณ Dolby Vision ได้

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ทีวี Dolby Vision สามารถถอดรหัส HDR10 และทีวีเฉพาะ HDR10 เท่านั้น ไม่สามารถถอดรหัส Dolby Vision ได้ อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการเนื้อหาหลายรายที่รวมการเข้ารหัส Dolby Vision ไว้ในเนื้อหามักจะรวมถึง การเข้ารหัส HDR10 โดยเฉพาะเพื่อรองรับทีวีที่รองรับ HDR ที่อาจเข้ากันไม่ได้กับDolby วิสัยทัศน์.

เมื่อแหล่งเนื้อหามีเฉพาะ Dolby Vision และทีวีรองรับ HDR10 เท่านั้น ทีวีจะไม่สนใจการเข้ารหัส Dolby Vision และแสดงภาพเป็นภาพช่วงไดนามิกมาตรฐาน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกรณีนี้ คุณจะไม่ได้รับประโยชน์จาก HDR

แบรนด์ทีวีที่รองรับ Dolby Vision ได้แก่ LG, Philips, Sony, TCL และ Vizio บางรุ่น เครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD ที่รองรับ Dolby Vision รวมถึงบางรุ่นจาก OPPO Digital, LG, Philips, Sony, Panasonic และ Cambridge Audio ขึ้นอยู่กับวันที่ผลิตของอุปกรณ์ ความเข้ากันได้ของ Dolby Vision อาจเปิดใช้งานหลังจากการอัพเดตเฟิร์มแวร์เท่านั้น

ในด้านเนื้อหา Dolby Vision ได้รับการสนับสนุนผ่านการสตรีมในเนื้อหาบางรายการที่นำเสนอบน Netflix, Amazon และ Vudu รวมถึงภาพยนตร์ใน Ultra HD Blu-ray Disc ในจำนวนจำกัด

Samsung เป็นแบรนด์ทีวีรายใหญ่เพียงแบรนด์เดียวที่วางตลาดในสหรัฐอเมริกาที่ไม่รองรับ Dolby Vision ทีวี Samsung และเครื่องเล่น Blu-ray Disc Ultra HD รองรับ HDR10 เท่านั้น

ไฮบริดล็อกแกมมา (HLG)

แกมมาล็อกไฮบริดเป็นรูปแบบ HDR ที่ออกแบบมาสำหรับการออกอากาศทางเคเบิลทีวี ดาวเทียม และแบบ over-the-air มันถูกพัฒนาโดย NHK ของญี่ปุ่นและ BBC Broadcasting Systems แต่ไม่มีใบอนุญาต

ประโยชน์หลักของ HLG สำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงและเจ้าของทีวีคือสามารถใช้งานร่วมกับย้อนหลังได้ กล่าวอีกนัยหนึ่งเนื่องจากพื้นที่แบนด์วิดท์มีคุณภาพสูงสำหรับผู้แพร่ภาพกระจายเสียงทีวีโดยใช้รูปแบบ HDR เช่น HDR10 หรือ Dolby Vision ไม่อนุญาตให้เจ้าของทีวีที่ไม่ใช่ HDR (รวมถึงทีวีที่ไม่ใช่ HD) ดูการเข้ารหัส HDR เนื้อหา.

อย่างไรก็ตาม การเข้ารหัส HLG เป็นเลเยอร์สัญญาณออกอากาศอีกชั้นหนึ่ง ซึ่งมีข้อมูลความสว่างที่เพิ่มเข้ามาโดยไม่ต้องใช้ข้อมูลเมตาเฉพาะ ซึ่งสามารถวางไว้บนสัญญาณทีวีปัจจุบันได้ ส่งผลให้สามารถรับชมภาพบนทีวีเครื่องใดก็ได้

หากคุณไม่มีทีวี HDR ที่รองรับ HLG ทีวีจะไม่รู้จักเลเยอร์ HDR ที่เพิ่มเข้ามา ดังนั้นคุณจะไม่ได้รับประโยชน์จากการประมวลผลเพิ่มเติม แต่คุณจะได้ภาพ SDR มาตรฐาน

แม้ว่า HLG จะทำให้ทั้งทีวี SDR และ HDR เข้ากันได้กับสัญญาณออกอากาศเดียวกัน แต่ก็ไม่ได้ให้ ให้ผลลัพธ์ HDR ที่แม่นยำหากดูเนื้อหาเดียวกันด้วยการเข้ารหัส HDR10 หรือ Dolby Vision ซึ่งจำกัด HLG's. อย่างมาก ศักยภาพ.

ความเข้ากันได้ของ HLG นั้นรวมอยู่ในทีวีที่รองรับ 4K Ultra HD HDR ส่วนใหญ่ (ยกเว้นรุ่นของ Samsung) และเครื่องรับโฮมเธียเตอร์ที่เริ่มต้นด้วยรุ่นปี 2017 จนถึงตอนนี้ BBC และ DirecTV ได้ให้บริการโปรแกรมบางอย่างโดยใช้ HLG

เทคนิคสี HDR

จากรูปแบบ HDR หลักสี่รูปแบบ เทคนิคสี HDR เป็นที่รู้จักน้อยที่สุดและพบเห็นการใช้งานเพียงเล็กน้อยในยุโรปเท่านั้น โดยไม่ต้องกังวลกับรายละเอียดทางเทคนิค Technicolor HDR น่าจะเป็นโซลูชันที่ยืดหยุ่นที่สุด เนื่องจากสามารถใช้ได้ทั้งในแอปพลิเคชันที่บันทึก (สตรีมมิงและดิสก์) และออกอากาศทางทีวี นอกจากนี้ยังสามารถเข้ารหัสโดยใช้จุดอ้างอิงแบบเฟรมต่อเฟรม

นอกจากนี้ ในลักษณะที่คล้ายกับ HLG Technicolor HDR ยังเข้ากันได้กับทั้งทีวีที่เปิดใช้งาน HDR และ SDR คุณจะได้รับสิ่งที่ดีที่สุด ผลการรับชมบนทีวี HDR แต่ทีวี SDR จะได้รับประโยชน์จากคุณภาพที่เพิ่มขึ้นตามสี คอนทราสต์ และความสว่าง ความสามารถ

สามารถดูสัญญาณ Technicolor HDR ได้ใน SDR ทำให้สะดวกสำหรับผู้สร้างเนื้อหา ผู้ให้บริการเนื้อหา และผู้ดูทีวี Technicolor HDR เป็นมาตรฐานเปิดที่ไม่มีค่าลิขสิทธิ์สำหรับผู้ให้บริการเนื้อหาและผู้ผลิตทีวีในการติดตั้ง

การทำแผนที่เสียง

ปัญหาหนึ่งในการนำรูปแบบ HDR ต่างๆ ไปใช้บนทีวีคือทีวีบางรุ่นไม่ได้มีคุณสมบัติแสงที่เหมือนกัน ตัวอย่างเช่น ทีวีที่เปิดใช้งาน HDR ระดับไฮเอนด์อาจให้แสงสว่างมากถึง 1,000 นิต (เช่น ทีวี LED/LCD ระดับไฮเอนด์บางรุ่น) อื่นๆ อาจมีเอาต์พุตแสงสูงสุด 600 หรือ 700 นิต (OLED และช่วงกลาง แอลอีดี/แอลซีดีทีวี). และทีวี LED/LCD ที่รองรับ HDR ที่มีราคาต่ำกว่าบางรุ่นอาจมีเอาต์พุตเพียง 500 นิตเท่านั้น

ด้วยเหตุนี้ จึงใช้เทคนิคที่เรียกว่า Tone Mapping เพื่อจัดการกับความแปรปรวนนี้ สิ่งที่เกิดขึ้นคือข้อมูลเมตาที่วางอยู่ในภาพยนตร์หรือโปรแกรมเฉพาะจะถูกทำการรีแมปใหม่ตามความสามารถของทีวี โดยคำนึงถึงช่วงความสว่างของทีวีด้วย การปรับค่าความสว่างสูงสุดและข้อมูลความสว่างระดับกลางทั้งหมด ใน ร่วมกับรายละเอียดและสีที่มีอยู่ในข้อมูลเมตาเดิมที่สัมพันธ์กับช่วงของ โทรทัศน์. ด้วยเหตุนี้ ความสว่างสูงสุดที่เข้ารหัสในข้อมูลเมตาจึงไม่ถูกชะล้างออกไปเมื่อแสดงบนทีวีที่มีความสามารถในการให้แสงน้อย

การลดอัตราการสุ่มสัญญาณ SDR-to-HDR

เนื่องจากความพร้อมใช้งานของเนื้อหาที่เข้ารหัส HDR มีไม่มากนัก ผู้ผลิตทีวีหลายรายจึงมั่นใจ ที่เงินพิเศษที่ผู้บริโภคใช้จ่ายบนทีวีที่รองรับ HDR จะไม่สูญเปล่าโดยรวมถึง SDR-to-HDR การแปลง Samsung ติดป้ายกำกับระบบของพวกเขาเป็น HDR+ (เพื่อไม่ให้สับสนกับ HDR10+ ที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้) และ Technicolor ติดป้ายกำกับระบบว่าเป็น Intelligent Tone Management

อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับ การขยายขนาดความละเอียด และการแปลง 2D เป็น 3D, การแปลง HDR+ และ SD-to-HDR ไม่ได้ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำเท่ากับเนื้อหา HDR ที่เป็นธรรมชาติ เนื้อหาบางอย่างอาจดูจืดชืดหรือไม่สม่ำเสมอจากฉากหนึ่งไปยังอีกฉากหนึ่ง แต่ก็เป็นอีกวิธีหนึ่งในการใช้ประโยชน์จากความสามารถด้านความสว่างของทีวีที่รองรับ HDR สามารถเปิดหรือปิดการแปลง HDR+ และ SDR-to-HDR ได้ตามต้องการ การลดอัตราการสุ่มสัญญาณ SDR-to-HDR ยังเรียกว่าการทำแผนที่แบบผกผัน

นอกเหนือจากการเพิ่มสเกล SD-to-HDR แล้ว LG ยังรวมระบบที่เรียกว่าการประมวลผล Active HDR ไว้ในจำนวนที่เลือก ทีวีที่รองรับ HDR ซึ่งเพิ่มการวิเคราะห์ความสว่างแบบฉากต่อฉากบนบอร์ดให้กับทั้งเนื้อหา HDR10 และ HLG ปรับปรุงความแม่นยำของสิ่งเหล่านั้น สองรูปแบบ

บรรทัดล่าง

การเพิ่ม HDR ช่วยยกระดับประสบการณ์การรับชมทีวี เมื่อความแตกต่างของรูปแบบได้รับการแก้ไข และเนื้อหาจะพร้อมใช้งานอย่างกว้างขวางในแหล่งที่มาของดิสก์ การสตรีม และการออกอากาศ ผู้บริโภคมักจะยอมรับเช่นเดียวกับที่พวกเขามีความก้าวหน้าก่อนหน้านี้

แม้ว่า HDR จะถูกนำไปใช้ร่วมกับเนื้อหา 4K Ultra HD เท่านั้น แต่เทคโนโลยีนี้ไม่ขึ้นกับความละเอียด ซึ่งหมายความว่าสามารถนำไปใช้กับสัญญาณวิดีโอความละเอียดอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็น 480p, 720p, 1080i หรือ 1080p นอกจากนี้ยังหมายความว่าการเป็นเจ้าของทีวี 4K Ultra HD ไม่ได้หมายความว่าจะเข้ากันได้กับ HDR โดยอัตโนมัติ ผู้ผลิตรายการโทรทัศน์ตัดสินใจอย่างแน่วแน่ที่จะรวมไว้

อย่างไรก็ตาม ผู้สร้างเนื้อหาและผู้ให้บริการเน้นที่การใช้ความสามารถ HDR ภายในแพลตฟอร์ม 4K Ultra HD ด้วยความพร้อมของทีวีที่ไม่ใช่ 4K ultra HD, ดีวีดี และเครื่องเล่นดิสก์ Blu-ray มาตรฐานลดน้อยลง และด้วยจำนวน 4K ที่มีอยู่มากมาย ทีวี Ultra HD และเครื่องเล่น Blu-ray Ultra HD ที่เพิ่มขึ้นพร้อมกับการใช้งานที่จะเกิดขึ้น ATSC 3.0 ออกอากาศทางทีวีเวลาและการลงทุนทางการเงินของเทคโนโลยี HDR เหมาะสมที่สุดสำหรับการเพิ่มมูลค่าสูงสุดของเนื้อหา 4K Ultra HD อุปกรณ์ต้นทาง และทีวี

แม้ว่าในขั้นตอนการใช้งานในปัจจุบันดูเหมือนว่าจะมีความสับสนอยู่มาก แต่ทุกอย่างก็จะคลี่คลายในที่สุด แม้ว่าจะมีความแตกต่างด้านคุณภาพเล็กน้อยระหว่างแต่ละรูปแบบ (Dolby Vision ถือว่าเป็น มีขอบเล็กน้อย) รูปแบบ HDR ทั้งหมดให้การปรับปรุงที่สำคัญในการรับชมทีวี ประสบการณ์.