[번역] HDR 보급을 가속 "HDR10 +"의 목적. - HDR 규격 "Dolby Vision '의 차이 등에 대해 소개

HDR 보급을 가속 "HDR10 +"의 목적. 워너와 Amazon 참여로 채용 확대에

　작년 가을에 발표 된 동적 메타 정보를 추가하여 저렴한 텔레비전의 HDR 영상의 재현성을 높이기 규격 "HDR10 +"라이센스가 시작되었다. HDR10 +의 목적이나 자세한 내용은 이전 칼럼에서 소개 한대로 . 라이센스 시작 뉴스 도 본지에 게재 된 이번 기사에서는 향후 전망 및 장비의 호환성 같은 동적 메타 정보 포함 HDR 규격 "Dolby Vision '의 차이 등에 대해 소개하기로하고 싶다.

HDR10 +의 강점은 호환성과 향상된 유연성

　하이 다이나믹 레인지 (HDR) 영상을 기록하는 포맷 규격은 몇 가지 있지만, 크게 나누면 방송 등의 이용을 대상으로 한 HLG (하이브리드 로그 감마)와 영상을 편집 해 작품으로 완성 콘텐츠 용의 PQ 곡선을 이용한 규격으로 대별된다.

　HDR10는 PQ 곡선을 바탕으로 한 UHD BD 및 인터넷 전송 용 영상 용으로 개발 된 것이지만, 메타 정보는 고정되어있다. Dolby Vision도 PQ 곡선을 기초로 한 시스템이지만, 이곳은 장면마다 다이나믹 레인지에 대한 정보가 기록되는 규격으로, 일반적인 4K 영상의 10 비트 이상의 계조를 얻기 위해 12 비트 화하는 정보 스트림도 추가되어있다.

　그러나 Dolby Vision은 돌비가 완전히 포장 한 시스템이다. 문제의 하나로 라이센스 비용이 (소비자 제품 용으로는) 높다는 것도 있지만, 직접적으로 소비자에게 영향을주지 않는다. Dolby Vision이 좀처럼 보급하지 않는 가장 큰 이유는 기업이 기술의 발전과 고용 패널의 성능과 특성에 맞는 독자적인 개량이 어려운 점이다.

　HDR 컨텐츠는 디스플레이 성능을 훨씬 능가하는 정보가 들어있다. 어떻게 표시하는지는 제품 개발 단계에서 사용하는 디스플레이 패널에 맞게 제조 업체가 만들고 해석하지만, Dolby Vision은 돌비 구현을 담당하고 어떻게 표시할지 부분은 블랙 박스 화된다. 기술력이 낮은 업체는 채용하여 HDR의 표시 성능이 향상되고 플레이어의 관점에서는 SDR 변환 기능도 돌비 맡겨 될 수도 있지만 다른 한편으로 더 연구는 전혀 없다.

　무엇보다, 장면마다 밝기의 범위와 분포를 알면 성능이 낮은 TV에서 HDR 콘텐츠의 장점을 살린 표시는 가능하다.

　HDR 콘텐츠는 피크 몇 1,000nits 정보를 포함하는 경우도 있지만, 대체로 꽤 밝은 곳에서도 1,000nits 정도에 담겨있다. 소니 BVM-X300 (최대 1,000nits)가 업계 표준 모니터되고있는 것도 이유 중 하나이지만, 그러나 영상의 몸이되는 부분은 종종 300nits 정도까지 들어가고있는 것이 대부분.

　즉, 특정 장면의 밝기 범위와 분포를보고, 영상의 몸이 300nits 다음에 들어가고 있다고 알면 300nits까지 밖에 낼 수없는 TV에서 밝은 부분의 롤 오프를 행하지 않고 그대로 볼 수있는 (롤 해제하면 밝은 부분의 색 농도가 손실 될 수 있으므로 HDR 효과가 없어져 버린다).

　HDR10 +의 목표는 업계 표준이되고있다 HDR10과의 완벽한 호환성을 보장 (HDR10의 영상은 동적 메타 정보가 사용되지 않는 것만으로 HDR10 장치에서 재생할 수있는) 한 후, 라이센스 료 무료 동적 메타 정보 포함 HDR 시스템을 제공하는 것이다.

워너 지원 콘텐츠 측의 HDR10 + 대응이 진행

　다만 문제는 어떻게 확산시킬 것인가. 원래 대중적인가?라는 점일 것이다. 이전이라면 DVD 및 Blu-ray Disc 등의 규격에 필수 기술로 채택되면 그냥 업계 표준이 될 수 있었지만, 현재는 영상 전달 서비스의 지원없이 업계 표준 의미가 얇다.

　원래, HDR10 +는 UHD Alliance는 디스크 및 전달 등에 의존하지 않는 4K 영상에 관한 업계 단체가 개발 라이센스하고있다. 그러나 이러한 우려는 기우 인 것 같다.

　이번 라이센스 개시 발표는 워너 브라더스와 아마존이 HDR10 + 지원을 발표했다. 그 중에서도 의외였던 워너 브라더스의 약속이다. 워너는 지난 75 제목 Dolby Vision 지원 콘텐츠를 영상 전달 서비스 용으로 UHD BD 타이틀로 40 제목 가까이 내고 있지만, 이들은 모두 HDR10 +하지만 제공한다고 발표 한 것이다. 한편, 아마존의 대응도 극진히 몇 100 시간에 달하는 원본 HDR 작품은 모두 HDR10 + 대응 한에서 글로벌하게 전개한다.

　이 두 회사 외에도 HDR10 +를 추진해온 20 세기 폭스가 외주하고있는 포스트 프로덕션을 합하면 할리우드 계의 포스트 프로덕션 스튜디오의 대부분이 HDR10 +로 제작 서비스를 시작하게된다.

　또한 영화사도, 예를 들어 소니 픽처는 HDR10 +에 찬의를 표명하고 있지 않다. 여기에는 소니가 BRAVIA 시리즈 Dolby Vision 지원을 발표하고 있기 때문이라는 사정도있다. 그러나 라스베가스에서 개최되는 CES의 회장에서 소니 픽쳐의 기술 담당 간부에 물었더니 (SPE의 판매 UHD BD 타이틀로 나올지는 모르겠지만) 아마존의 요청이 있기 때문에 HDR10 + 버전도 제공한다고 말했다.

　HDR10과 HDR10 +에 양립 한 것을 생각하면, UHD BD 버전 만 HDR10 +를 지원하지 않는 이유가 없다. 이것은 다른 영화사도 같은 것이다.

　그냥 바깥 해자가 메워지면, 기술 라이센스가 무료 하향 호환 것 등에서 애플이나 구글 등 다른 영상 전달 서비스를 가진 플랫 포머도 HDR10 +를 채택하지 않는 이유가 없어진다.

사실 저렴한 TV에서 효과를 발휘하는 HDR10 +

　마지막으로 HDR10 +에서 추가 된 동적 메타 데이터가 어떤 정보 인지도 전하고 싶다. HDR10는 디스크의 재생 목록 정보, 영상 스트림의 제어 패킷 모두에 HDR 관련 정보가 들어가있다.

HDR10는 정적 메타 데이터. MaxCLL는 0 또는 4000 등으로 고정

HDR10 +에서 동적 메타 데이터에. 장면마다의 MaxCLL을 가진

　그 중에서도 중요한 것은 MaxCLL (최대 밝기) 정보이지만, 실제로는 「0 (지정하지 않음) ""4000 "의 값으로 고정되어있는 것이 적지 않다. 거의 도움이되지 못하고있는 실정이지만, 여기에 실질적인 영상을 분석 한 올바른 값이 들어가게된다.

　예를 들어, 작은 밝은 반점이 있어도 MAX CLL은하지 않고 실질적으로 가장 밝은 것으로 예상된다 밝기를 기준으로 결정 (화면 전체에 차지하는 비율로 규정한다), 그도 값이 들어가게 업계 표준 그레이딩 툴에 플러그인 소프트웨어가 제공된다.

　이 플러그인은 다빈치라는 도구 용이지만, 어떤 장면에서 어떤 장면까지를 같은 메타 정보에 할 것인지를 결정하기 만하면 나머지는 영상 전체를 스캔 시키면 작업이 완료된다.

　동적 정보의 변화는 영상 스트림 제어 패킷의 값이 바뀜에 따라 기기에 전해지지만,이 때 MAX CLL뿐만 아니라 휘도 분포 정보도 들어있다. 이것은 영상의 바디 (주요 부분)가 어떤 범위에 들어가고 있는지를 감지하기 위해 사용되는 것이다.

　영상의 몸이 알면 그 사이를 선형 계조로 보여 더 극단적으로 밝은 정보는 무시하고 하얗게 날리는 등 표시를 행할 수있다.

HDR10 +의 효과 (500nit의 텔레비전의 경우)

　실제로 어떻게 처리하는지는 TV 제조사의 구현 나름이다. 뛰어난 HDR 대응 플랫폼은 대체로 그러한 HDR 처리를 이미하고있다. 그러나 피크 휘도가 낮은 저렴한 제품만큼 난이도가 높아 지므로 전반적인 품질 수준 향상에 이어질 것이다.

https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/avt/1100217.html

Ultra HD Blu-ray 플레이어가 4 기종 발표

　다음은 Ultra HD Blu-ray (UHD BD) 플레이어와 HDR10 +의 화제 다.

　파나소닉은 2018 년 모델의 UHD BD 플레이어로 DP-UB320, DP-UB330, DP-UB420, DP-UB820 4 모델을 출시한다. 전시되어 있던 이들 4 모델은 북미 모델로, 일본에서의 발매는 미정. 그러나 하나의 모델은 일본에서도 등장 할 것으로 보인다.

폭이 큰 DP-UB820은 VFD 패널을 탑재

기본 기능은 DP-UB820과 같은 DP-UB420. Dolby Vision에 대응하지

　각 모델의 차이이지만, 상위 모델의 DP-UB820와 DP-UB420은 최신 HDR 영상 규격 'HDR10 +」에 대응하고 새로운 기술 "HDR Optimizer」기능도 탑재한다. 또한 Google 도우미와 Amazon Alexa에 대응하고 음성 작업 제어를 지원한다.

　한편, DP-UB820와 DP-UB420의 차이이지만, DP-UB820 만이 가지는 기능으로는

전면 패널에 VFD (자 발광 디스플레이)의 탑재 
· 내장 서라운드 사운드 디코더 
· Dolby Vision에 대한 대응

등을들 수있다.

　하위 모델 인 DP-UB330와 DP-UB320은 상위 DP-UB820 / UB420이 탑재하고있는 음성 출력 전용 HDMI가 절단되어 영상 엔진은 이전 세대의 것을 계승하고있는 관계로, HDR Optimizer 기능이 없다.

DP-UB320 (왼쪽)와 DP-UB330 (오른쪽). DP-UB330와 DP-UB320의 차이점은 무선 LAN 기능의 유무 만 (DP-UB330으로 탑재)이다

　개인적으로는 DP-UB420이 비용으로 좋을 것 같았다.

"HDR10 +"의 작동 개념을 설명

　부스에서는 "HDR10 + '의 우위를 보여주는 데모가 행해지고 있었다. HDR10 +와 하드웨어 업체로는 파나소닉과 삼성 콘텐츠 업체로는 20 세기 폭스, 워너, 아마존 추진 HDR 영상 규격이다.

　HDR 영상 규격으로는 "HDR10"라는 표준이 이미 있고, Ultra HD Blu-ray 등에서 채용되고 있지만, HDR10 +는이를 HDMI2.0a / b 규격의 범주에서 위 기업 회원 확장 것이다. 확장 된 사양으로는 최대 1 프레임 단위로 해당 영상의 평균 밝기와 최대 밝기 등의 특징 메타 데이터를 TV 등의 디스플레이 기기 쪽 (영상 표시 장치) 측에 전달할 수있는 방법이있다. 이미 완전히 동일한 개념의 아이디어를 차세대 HDMI 사양 "HDMI2.1"로 책정되어 있으므로 기능으로는 경쟁하는 것이된다.

　부스의 데모는 정적 메타 데이터로 최대 밝기 1,000nit라는 정보를 갖고 있으면서도 그 순간은 300nit에서 500nit의 범위 내의 휘도의 영상을 최대 휘도가 약 500nit 정도의 밝기 성능을 가진 두 LCD TV에 송출하고 표시하는 ......라는 내용.

　2 대의 LCD TV 용 중 하나는 HDR10 + 대응이고 다른 하나는 현재 HDR10 대응 정지하는 구성으로 각각의 표시의 차이를 보게된다.

왼쪽이 HDR10 + 오른쪽이 현행 HDR10. 또한 떠오르는 구름의 그림자의 향방에 주목. 차이를 알 수 있도록 감도를 낮추고 어둡게하고 있지만 실제 영상 표시는 HDR이므로 물론 밝은

　

먼저 HDR10 지원하는 TV의 입장이되어,이 영상을 어떻게 표시할지 알고리즘을 설명하자.

　정적 메타 데이터 정보를 신용한다면 최대 1,000nit의 내용이 올 것을 상정하고있는 텔레비전 측 으로서는 자신의 휘도 성능은 500nit 밖에없는 것으로 알고 있기 때문에, 0-1,000nit의 영상 측의 표현 범위를 텔레비전 자신의 표시 성능 0-500nit의 범위로 압축 이미지에 표시를한다. 그래서 온 것이 300-500nit의 영상이라고하게되면 단순 계산하면 150nit-250nit로 압축하여 표시하게된다.

　그러나! 이것이라고 영상이 너무 어둡. 원래 최대 밝기 1,000nit하는 정보가 정확했다하더라도 그것은 폭발 장면 이라든지의 아주 작은 순간의 장면의 경우가 많은 영상 콘텐츠 전체가 최대 밝기 1,000nit 인 일은 없을 것이다.

　그래서 실제 TV 제조사의 텔레비전 제품은 HDR10 정적 메타 데이터로 표시되는 "최대 밝기 1,000nit입니다"라는 정보를 처음부터 무시한다. ...... 이랄까 원래 신용하지 않는다.

　는 어떻게 표시 하는가하면 (실제로는 각사의 영상 엔진의 알고리즘에 따라 다르지만) 가장 아무 생각없는 영상 엔진은 이번 예제는 그 TV의 최대 휘도 성능 500nit보다 밝은 밝기 정보 500nit 기준에 수렴시켜 표시시켜 버린다. 영상 측에서 800nit의 밝기 1,000nit 밝기도 모두 500nit 기준에 수렴시켜 버린다. 이런 처리 계를 「500nit로 클램프시킨다 "거나"500nit에서 롤 오프시킨다 "라고하기도한다. 이번 데모의 사례로 가면 300nit-500nit의 영상이 오므로, 최대 휘도 500nit의 텔레비전이면 롤 오프와 클램프를하지 않고 표시 할 수있다.

　그러나이다.

　영상 패널의 최대 휘도에 가까운 영역의 표시 능력이라는 것은 색감은 흰색으로 포화 뻔한 발색이되고, 계조 해상도도 흐려지고 만다.

　만약 영상의 실체 데이가 온다 직전 "앞으로 보내 오는 영상 데이터는 최대 밝기가 500nit입니다"라고 알 수 있다면,이 데모의 사례에서 건데, 0 ~ 450nit 정도까지 밝기를이 텔레비전 0 ~ 420nit 기준으로 경계, 450nit ~ 500nit의 밝기를이 텔레비전 420nit ~ 500nit까지 넓은 계조를 할당하면 고휘도의 계조 표현도 제대로 그려 낼 수 있고, 게다가 색감 도 흰색으로 포화 않고 어느 정도 남길 수도있다.

　이 "앞으로 보내 오는 영상 데이터는 최대 밝기가 500nit입니다"라는 정보를 사전에 세밀하게 전달하는 구조가 "HDR10 + '라는 까닭이다. HDR10 +이 전달 최고위에서 매 프레임 전달할 수있는 것이다.

　실제 부스의 데모는 현재 HDR10 구조의 표시는 가장 밝은 부분의 계조 정보가 유실 반면 HDR10 +에서 가장 밝은 부분의 계조가 그려져 '잘 보이는'라는 차이 을 볼 수가 있었다.

왼쪽이 HDR10 + 오른쪽이 현행 HDR10. 모래 위의 발자국의 음영에 주목. 발자국의 요철 감이 전혀 다르다

　또한 "HDR10 +"기기를 개발 · 제조하고자하는 기업은 HDR10 + 얼라이언스의 연회비는 필요하지만, 기기의 판매량에 대한 특허 사용료 등은 청구되지 않기 때문에 거의 비용 무료로 이용할 수있는 인증 로고 프로그램이라고한다. 너무 이상한 획 만들기를되어 버리면, HDR10 + 브랜드 이미지가 떨어지기 때문에 사양 인증 시험은 필수이지만, 영상 제작에 대해서는 각사가 자유롭게 사용해도 좋다는 것으로되어 있으며, 각사 제품의 특징 는 낼 수있다. 이곳은 중반 블랙 박스으로 화질이 결정되어 버리는 Dolby Vision 식의 HDR 영상과는 다른 부분이다.

파나소닉과 Samsung "비"의 HDR10 + 대응은?

　이 "HDR10 +」에 대해, 파나소닉 이외의 일본 TV 메이커의 생각을 여러 회사의 엔지니어 제위에 청각을 시도했지만, 의외로"필요성을 느끼지 않는다 "라는 소리가 되돌아왔다.

　물론 "충돌 파나소닉이 시작한 '라는 대항 의식도 약간은 있다고 생각하지만, 기술적 인 관점에서 보더라도 아직"적극적으로 대응하겠다 "는 입장에서는 없을 것 같은 것이다.

　왜? 먼저 현재 HDR10 영상의 표시도 HDR10 프레임 워크에서 제공하는 콘텐츠의 최대 밝기 등 정보는 무시하고 표시하고 있다는 것이 이유 중 하나입니다.

　원래 현재 HDR10 영상 전송 방식에서 각 픽셀은 선형 공간 휘도 정보와 색상을 가지고 있으며, 메타 데이터 측의 최대 밝기 등의 정보를 이용할 필요가별로 없다는 것이다.

　현재 HDR10 사양에 최대 10,000nit 밝기가 정의되어 있지만 그 내용에 포함시킬 수있는 정적 메타 데이터의 최대 휘도 정보가 있든 없든, TV 측에 HDMI 전송되어 오는 픽셀 데이터 자체가 0 ~ 10,000nit 밝기 정보와 색상 정보를 가지고있다.

　즉, 프레임의 최대 휘도와 평균 휘도가 필요할 때 전송되어 온 영상을 한 프레임 버퍼링 연산하여 영상 엔진 측에서 산출 할 수있는 것이다.

　물론이 방식에서는 1 프레임 버퍼링하는 관계로, 1 프레임 지연은 피할 수 없지만, 일반적인 영상 컨텐츠의 표시계에서 1 프레임의 지연은 큰 문제가 없다고하는, 원래 일반 같은 고화질 엔진을 탑재 한 TV는 3 ~ 5 프레임 가까이 지연되고있는 것도 많아 큰 문제가 없다는 입장이다.

　만일 "게임 모드"와 같은 화질 모드에서 그렇게 한 1 프레임 지연이 허락한다는 경우는 어차피 영상은 연속적인 프레임에서 지므로 지난 1 프레임 이전의 최대 밝기와 평균 밝기 정보를 바탕으로 다음 현재 프레임의 표시를 보정하는 수단이기도하다.

　그리고 "HDR10 + 불요 론 '의 또 다른 논지는"HDR10 + "가 현재 HDMI2.0a / b의 틀 내에서 확장 기 때문에 결국 HDMI로 전송되어 오는 픽셀 데이터 자체는 현재 HDR10과 다르지 않다는 곳에있다.

　HDR10 + 콘텐츠에 기록 된 픽셀 데이터는 선형 밝기와 색상 데이터이며, 이것은 HDR10와 동일합니다. 차이점은 "동적 메타 데이터"의 있음 또는 없음? 그냥. 원래 현재 HDR10 정적 메타 데이터를 무시하고 영상 엔진 측에서 HDMI 전송되어 온 선형 공간의 밝기와 색상을 독자적으로 처리하여 표시하고 텔레비전 제품에서는 동적 메타 데이터가 온 곳에 도움이되는 장면이 없다는 셈이다.

　아마 HDR10 + 대응 플레이어가 HDR10 + 콘텐츠를 재생하여 현재 HDR10 대응 TV (즉 HDR10 + 비 대응 TV)에 표시 한 경우, 동적 메타 데이터를 잘라 송출하게된다. "픽셀의 집합체 '로서의 영상 프레임 자체에 주목하면 HDR10 +도 HDR10도 영상으로 동일하므로 고성능 영상 엔진을 가지고 있으면 모두 동일한 표시가시킨 방법이 가능한 것이다.

　반대로 말하면, 이러한 고성능 영상 엔진이없는 TV 나 디스플레이에서는 HDR10 + 개념은 유용하는 생각도있다.

　또는 고성능 영상 엔진을 가지고도 최적의 표시를 행하는에는 1 프레임 지연 것이기 때문에이를 감소시키기 위해 동적 메타 데이터 프레임 워크를 이용한다는 생각도 있을지도 모른다. 게임과 같은 실시간 애플리케이션의 영상 표시에는 혜택이있을 것이다.

　HDR 영상에 관해서는 결국 현재 HDR10, HDR10 + HDMI2.1의 Dynamic HDR, Dolby Vision도 있고하여 난립 기색이다. 관계자는 "포맷 전쟁은 없다"고 입을 모은다하지만 일반 사용자의 입장에서 보면 "기기가있는 없음이 존재하고있다」라고하는 상황을 생각하면"포맷 전쟁 '이외의 누구 그렇지만 없다.

　빨리 수렴을 바란다 것이지만, HDR10 + 및 HDR10에서는 "영상을 구성하는 픽셀 정보 있어서는 차이가 없다"(행동에 차이가 나오지 않도록 HDR10 + 호환성을 중시하고있다). 현재는 HDR10 + 대응을 최우선으로하기보다는 "마음에 드는 제품을 선택"에서 좋다고 생각합니다.

"HDR Optimizer"는 무엇인가요?

　마지막이되어 버렸지 만, 여기까지를 감안하여 DP-UB820와 DP-UB420에 탑재되는 HDR Optimizer에 대하여 설명하기로하고 싶다.

　HDR10해라 HDR10 +해라 그 픽셀 데이터는 선형 밝기와 색상 정보를 가지고 있지만, HDR Optimizer는이 선형 밝기와 색상 정보를 직접 고쳐 써 버리는 처리 계된다.

　고성능 영상 엔진을 가지고 있지 않은 그다지 성능이 좋지 않은 텔레비전에서는 메타 데이터를 잘 활용하지 못하거나 그 픽셀 데이터가 가지는 선형 밝기와 색상 정보를 바탕으로 최대 밝기와 평균 휘도도 계산할 수있다 그랬다면 적절한 HDR 표시가되어 있지 않을 수있다.

　그런 TV에 HDR 표시를 최적화하는 수단이 HDR Optimizer 셈이다.

　HDR Optimizer를 사용시에는 TV의 최대 상정 휘도 성능을 높이 낮음 등으로 설정하여 DP-UB820와 DP-UB420에서 HDMI 출력되는 선형 밝기와 색상 정보를 적절하게 변조 된 원래 UHD BD에 기록 된 값과는 다른 보정 된 휘도 나 색의 픽셀 데이터가 출력되게된다.

　개인적으로는 나름대로 고급 영상 엔진을 탑재 한 TV와 결합하면이 기능은 그다지 신세가되지 않는 것이 좋다고 생각하지만, 지금 사용하고있는 TV 나 디스플레이의 HDR 영상 표시가 좋아 않은 경우는 활용하면 좋을지도 모른다.

https://av.watch.impress.co.jp/docs/series/dg/1100726.html