Dolby Vision, HDR10, Technicolor и HLG: объяснение форматов HDR

Большинство современных телевизоров оборудованы функцией HDR (расширенный динамический диапазон), которая позволяет повысить качество изображения. Однако существует несколько форматов HDR, и ваш телевизор, скорее всего, не сможет декодировать все из них. Такие компании, как Dolby, Technicolor, Samsung, Philips и другие, разработали различные способы воспроизведения видео с поддержкой HDR. Теоретически, все они могут присутствовать в вашем телевизоре одновременно, однако на практике это встречается достаточно редко. Такие потоковые сервисы, как Netflix, и диски Blu-ray формата 4K также могут поддерживать несколько форматов, хотя зачастую ограничиваются только одним или двумя.

Как наличие нескольких форматов отражается на обычных потребителях? Практически каждый совместимый с HDR телевизор поддерживает наиболее популярный формат HDR10. Многие также поддерживают форматы Dolby Vision и HLG. В то же время такие форматы, как HDR10 Plus от Samsung и Advanced HDR от Technicolor, только начали свое развитие.

В обзорах телевизоров обычно указывается, что их технические возможности и то, как формат HDR используются в фильмах, оказывают большее влияние на качество изображения по сравнению с тем, какой конкретно формат HDR используется. Тем не менее, всё же стоит разбираться в том, какие форматы HDR существуют.

Прежде чем перейти дальше, уясним главное:

• Это не полноценная война форматов, а больше похоже на конкуренцию с периодическим обменом «оплеухами».

• Один телевизор может поддерживать несколько форматов HDR.

• Все телевизоры поддерживают формат HDR10, но многие также будут поддерживать хотя бы еще один формат.

• На бумаге один формат может выглядеть лучше другого, но в реальности определяющими факторами являются общие рабочие характеристики телевизора и сам воспроизводимый контент.

Большинство современных телевизоров обладают возможностью отображения контента HDR, который обеспечивает более высокую детализацию в светлых и темных областях изображения, что дает более широкий динамический диапазон по сравнению с контентом, не поддерживающим HDR (то есть практически любым контентом, который вы смотрели раньше). Для более старого контента теперь используется обозначение SDR (стандартный динамический диапазон). HDR-контент на экране поддерживающего технологию HDR телевизора может выглядеть гораздо более ярким и насыщенным по сравнению с традиционным контентом.

Динамический диапазон того, что снимает камера (слева), и того, что можно увидеть на дисплеях SDR и HDR.

Однако просто иметь телевизор с поддержкой HDR недостаточно. Необходимо смотреть контент в специальном HDR-формате. Без HDR-контента ваш HDR-телевизор не будет знать, что делать. Конечно, изображение на экране будет выглядеть хорошо, и, возможно, телевизор даже обработает SDR-контент для некоторого улучшения картинки, но чтобы получить максимальную отдачу от такого телевизора, потребуется настоящий HDR-контент. К счастью, такого контента сейчас очень много.

HDR10

• Поддерживается всеми современными телевизорами.

• Потенциальное качество изображения выше, чем у SDR, но, возможно, не настолько высокое, как у форматов HDR10 Plus или Dolby Vision.

• Используются только статические метаданные.

HDR10 - это формат, максимально приближенный к стандарту. Для производителей он бесплатен, поэтому доступен везде. Каждый HDR-телевизор может его декодировать, каждый HDR-стример может осуществлять в нем передачу. Практически весь HDR-контент имеет версию HDR10, в некоторых случаях вместе с таким более продвинутым форматом HDR, как Dolby Vision, о котором мы поговорим чуть позже.

Проблема HDR10, если это можно назвать проблемой, заключается в том, что этот формат имеет статические метаданные. Это означает, что для всего фильма или передачи существует один тип HDR. Это, конечно, лучше, чем контент SDR, но не позволяет в рамках одного фильма выглядеть наилучшим образом, к примеру, действительно яркой сцене, равно как и темной сцене. Подобная универсальность статических метаданных хороша, но не позволяет ни контенту, ни телевизору полностью реализовать свой потенциал. Для этого нужны динамические метаданные, которые имеются у большинства других форматов.

Статические метаданные можно объяснить простым примером. Представьте ситуацию, что всем игрокам одной футбольной команда выдали футболки одного размера. Может быть, на некоторых членах команды эти футболки и будут хорошо смотреться, но все же лучше, если каждый наденет футболку своего размера.

HDR10 не имеет обратной совместимости с телевизорами SDR, поэтому не подходит для использования в вещании. Этот формат доступен в потоковом контенте и на дисках Blu-ray Ultra HD.

HDR10 Plus

• Поддерживается компанией Samsung, но не пользуется широкой поддержкой других производителей.

• Использует динамические метаданные.

• Потенциально позволяет получить лучшее изображение, чем HDR10.

Как очевидно из названия, HDR10 Plus - это тот же формат HDR10... но с плюсом. Плюс в данном случае заключается в динамических метаданных, обеспечивающих более высокий результат по сравнению со статическими данными формата HDR10. Это значит, что для каждой сцены - или даже для каждого изображения - контент предоставляет телевизору всю информацию, необходимую для того, чтобы он выдавал максимально качественное изображение.

Загвоздка в том, что... это формат Samsung. Компания настойчиво продвигает его, и, несмотря на обещание отсутствия лицензионных платежей (чтобы любой мог использовать его практически бесплатно), это является некоторым камнем преткновения. Трудно представить себе мир, в котором компания LG охотно поддержит зарождающийся формат, продвигаемый компанией Samsung. Другие производители телевизоров, вероятно, воздержатся от его поддержки по той же причине. Таков мир потребительской электроники, жестче боёв без правил…

По этому графику трудно судить, но обратите внимание, что на кадрах справа видны разные уровни яркости неба. Это всего лишь пример использования изображения со стандартным динамическим диапазоном на экране телевизора со стандартным динамическим диапазоном. Идея динамических метаданных HDR10 Plus заключается в том, что создатель фильма может определять, как лучше показать каждый кадр или сцену. При использовании же статических метаданных применяется одна компромиссная настройка, которая должна охватывать самые темные и самые яркие сцены.

Samsung

В настоящее время единственным, помимо компании Samsung, производителем оборудования, поддерживающим этот формат в США, является компания Panasonic, хотя в Китае его поддерживают TCL и Hisense. Что же касается программного обеспечения, то его поддерживают Amazon, Warner, Universal и Fox. Маловероятно, что этот формат станет стандартным форматом HDR с динамическими метаданными, и, похоже, сейчас он только дает Samsung повод не включать Dolby Vision в свои телевизоры.

Dolby Vision

• Широко поддерживается производителями.

• Потенциально имеет наиболее высокое качество изображения среди всех форматов.

• Меньше контента, чем в стандартном формате HDR10.

Формат Dolby Vision сделал большой шаг вперед в области HDR. Подобно HDR10 Plus, он может иметь динамические метаданные. Этот формат поддерживают такие потоковые сервисы, как Netflix, Amazon, Vudu и iTunes от Apple. Еще его можно найти на некоторых дисках Blu-ray Ultra HD. Такие особенности Dolby Vision, как обработка динамических метаданных и цвета, являются необязательными для форматирования HDR в предстоящей версии ATSC 3.0.

Проблема с Dolby Vision заключается в том, что за его использование необходимо платить компании Dolby. Плюс же в том, что Dolby покажет им, как сделать так, чтобы при показе DV-контента их телевизоры имели высокое качество изображения. Так что для некоторых производителей это достаточно простой способ добиться более высокого качества изображения, чем, возможно, телевизоры имели бы сами по себе. Более крупные компании (например, некоторые корейские компании, названия которых начинаются с буквы S) не нуждаются в такой помощи и предпочитают вкладывать деньги в собственный формат HDR, за что им большое спасибо.

Невозможно показать, как выглядит HDR-изображение на вашем текущем устройстве, поскольку это устройство SDR. Это приблизительное представление с помощью двух SDR-изображений того, что вы увидите, если поместите SDR- и HDR-телевизор рядом друг с другом.

Dolby

После HDR10 это самый популярный формат HDR, но это не значит, что он универсален. По причинам, указанным выше, самым большим приверженцем этого формата является компания Samsung. Некоторые компании могут предлагать поддержку формата Dolby Vision только в определенных моделях. Что же касается контента, то его поддерживают компании Sony, Universal, Paramount, Lionsgate и швейцарская компания Warner, ведущая войну за каждый формат, а также другие компании. Тем не менее, контента Dolby Vision гораздо меньше, чем контента HDR10. Это не такая уж большая проблема, но о ней следует помнить.

HLG

• Формат от BBC и NHK.

• Бесплатное использование.

• Удобство для использования в вещании.

Формат Hybrid Log Gamma был создан британской компанией BBC и японской компанией NHK. В отличие от описанных выше форматов, этот формат действительно имеет обратную совместимость с SDR-телевизорами. Один сигнал, который работает как на старых, так и на новых телевизорах, это большая удача для вещателей. Хотя, как вы можете себе представить, он не лишен и недостатков. Главным образом, это касается качества изображения. Как и HDR10, формат HLG, вероятно, лучше SDR, но, возможно, не дотягивает по качеству изображения до других форматов HDR. Он является частью грядущего стандарта ATSC 3.0.

Графическое представление сигнала SDR и HLG. Вертикальная ось - это сигнал, например, от вещания, кабеля или спутника. «0» соответствует черному, а «1» яркому белому. По горизонтальной оси показана физическая яркость экрана вашего телевизора. Телевизор SDR будет видеть сигнал формата HLG и считать его «нормальным», отображая изображение, возможно, с более высокой детализацией. Телевизор HDR, совместимый с форматом HLG, поймет, что делать с сигналом HLG, и отобразит информацию о большей яркости как физически более яркую часть изображения (т.е. как обычно работает технология HDR).

Лицензия Public Domain/Creative Commons

Уже имеет широкую поддержку телевидения. Однако контент все еще находится на ранних этапах развития. И хотя YouTube также поддерживает HLG, контента всё ещё недостаточно. Но, так как формат бесплатен и находится в очень важной нише, в будущем можно ожидать больше контента HLG.

Advanced HDR от Technicolor (SL-HDR1, 2 и 3)

• Не пользуется широкой поддержкой.

• Пытается найти свою нишу.

• Потенциально полезен… но пока это не точно.

Технология Advanced HDR от Technicolor имеет несколько вариантов. Формат SL-HDR1 похож на HLG, поскольку полностью совместим с телевизорами SDR, позволяя одному сигналу управлять всем. Формат SL-HDR2 имеет динамические метаданные, подобно HDR10 Plus и Dolby Vision. Формат SL-HDR3 базируется на HLG, но добавляет динамические метаданные.

Путь к SDR и HDR в одном сигнале SL-HDR1. Вверху показано создание контента, внизу - то, что будет делать с ним ваш телевизор. Контент SDR автоматически создается из сигнала HDR.

В настоящее время нет контента, доступного для общедоступного обозрения, но его включение в грядущий стандарт ATSC 3.0 может означать, что скоро мы его увидим.

Достаточно легко сделать несколько предположений. HDR10 является базовым форматом де-факто. И вряд ли что-то изменится. Dolby Vision, с его широкой поддержкой индустрии, особенно со стороны контента, скорее всего, останется «расширенным» форматом. HDR10 Plus и SL-HDR2 могут остаться или получить признание, особенно с учетом того, что внедрение DV стоит денег, однако оба эти формата имеют мало шансов.

Вещание, которое станет важным фактором в распространении HDR-контента среди широкой аудитории, является непредсказуемой областью. Форматы HLG и SL-HDR1 (и, возможно, SL-HDR3) предлагают обратную совместимость, необходимую вещателям. Какой из этих форматов получит распространение, еще предстоит выяснить.

В действительности же идеальная долгосрочная перспектива заключается в универсальном воспроизведении и безотносительном формате контента. Неважно, поддерживает ли ваш телевизор Dolby Vision или HDR10 Plus, главное, чтобы он показывал как можно лучше и не хуже других форматов. Поскольку работа телевизора в HDR почти полностью зависит от его физического оборудования, до тех пор, пока контент отображается хорошо и должным образом, его внутренние процессы не имеют значения. Впрочем, только до тех пор, пока ваш телевизор поддерживает необходимые форматы.