Загрузка видео с широким динамическим диапазоном (hdr)

Альянс UHD

Когда дело доходит до покупки нового телевизора для просмотра HDR-видео, зачастую картинка в телевизоре не такая четкая, как можно было бы надеяться. Многие телевизоры на рынке поставляются с этикеткой «HDR Ready». Однако это означает, что телевизор может принимать и отображать видеосигнал HDR. Но это не гарантирует, что экран способен отображать весь спектр информации о яркости и цветности видео контента HDR.

Альянс UHD включает в себя ряд производителей, поставщиков контента и компаний по производству фильмов, среди которых Panasonic, Samsung, Sony, Netflix, Dolby и Twentieth Century Fox. Альянс UHD разработал спецификацию UHD Premium, которая устанавливает минимальные стандарты для телевидения, включая разрешение, глубину цвета, цветовую гамму и динамический диапазон. Если вы хотите купить новый телевизор, вам следует поискать его с логотипом UHD Premium, чтобы вы могли просматривать видеоконтент в самом высоком качестве.

Как подключить HDR технику

Иногда у пользователей возникают сложности с включением технологии на своей модели телевизора. Чаще всего они бывают вызваны тем фактом, что данный ТВ попросту не оснащён этой опцией и не может её поддерживать. Она автоматизирована, и переходить в настройки следует лишь в тех случаях, когда она могла быть отключена в них.

По умолчанию, для активации данного режима необходимо просто запустить контент, который записан в HDR-формате, и он начнёт транслироваться именно в этом качестве картинки. В случае, когда конкретная модель телевизора не поддерживает данный формат, на дисплее появится сообщение об ошибке. Другими словами, на данном телевизоре не удастся проигрывать файлы и ролики, записанные с таким качеством.

Как видим, опция HDR на телевизоре Sony или другого бренда даёт пользователю неоспоримые преимущества. Достаточно один раз увидеть картинку в совершенно ином, потрясающем контракте и реалистичных цветах, чтобы захотеть иметь у себя дома эту технологию. Отныне нет необходимости вручную регулировать тона или яркость. Картинка станет по-настоящему «живой», в чём пользователь убедится уже с первых секунд просмотра. Точно так же можно получать совершенно новое удовольствие от игр на игровых консолях.

Смотрите фильмы так, как задумано режиссерами

Хотя технические ограничения — это одно, Dolby Vision по-прежнему имеет одну особенность, которая делает его лучше. Его претензия на известность называется динамическим управлением метаданными .

Динамические метаданные позволяют создателю фильма контролировать улучшения цвета и яркости HDR для каждого кадра. Проще говоря, это означает, что создатель фильма может сказать: «Эй, я хочу, чтобы эта сцена выглядела на уровне яркости X, и я хочу, чтобы следующая сцена выглядела на уровне яркости X + 5». Как только это закодировано в фильм Dolby Vision телевизор будет применять эти улучшения при воспроизведении сцен.

HDR10 имеет только статический контроль метаданных. Это означает, что для всего фильма применяется только одна настройка цвета и яркости HDR . Это не меняется в зависимости от сцены.

Суть в том, что если вы смотрите фильм Dolby Vision на телевизоре Dolby Vision, вы видите именно то, что задумал режиссер. Настройки вашего телевизора и другие факторы не мешают.

Немного о технологии

О технологии HDR слышали многие владельцы цифровых камер, но далеко не все из них понимают, как она работает. Так что же это такое HDR? Глаз человека поистине является чудом техники. В отличие от фотокамер, он легко приспосабливается к изменению освещения до 24 ступеней экспозиции, благодаря чему мы можем одинаково хорошо различать мелкие детали и на тёмном, и на светлом фоне. Динамический диапазон большинства цифровых камер значительно ниже, им трудно приспосабливаться к свету, поэтому они хорошо фиксируют только участки с определённым уровнем освещённости.

Так, если у нас получается хорошо запечатлеть тёмное здание на фоне светлого неба, последнее нередко превращается в размытое белёсое пятно и наоборот, если хорошо выходит светлое небо, теряется детализация тёмного здания, а сам участок фото, на котором оно располагается, оказывается зашумленным. Эти огрехи особенно хорошо видны на фотографиях, сделанных несовершенными камерами мобильных телефонов. На устранение этого недостатка как раз и направлена технология HDR. При использовании режима HDR камера делает серию снимков с разной выдержкой и экспозицией, при этом автофокус в процессе съемки поочерёдно концентрируется на участках с разным уровнем освещённости и удалённости от объектива.

Создав несколько кадров, камера затем соединяет их программным методом в одно насыщенное и детализированное в тёмных и светлых участках изображение. Это ключевое отличие HDR-снимков от обычных фотографий. Насколько качественным будет полученное изображение, зависит от используемого алгоритма. Менее качественными получаются фото, в которых снимки просто накладываются друг на друга и слегка растушёвываются. Для получения HDR-фотографий более высокого качества дополнительно анализируются различные участки кадров с целью выявления наиболее удачных.

Чем отличаются фотографии с HDR от обычных

По сравнению обычными фотографиями, снимки High Dynamic Range отличаются более яркими и насыщенными цветами. Увидеть разницу можно на смартфоне, в котором камера поддерживает функцию HDR. Для этого нужно сделать снимок в обычном формате и расширенном.

В каких случаях лучше пользоваться режимом HDR

Режим с расширенным динамическим диапазоном подходит далеко не для всех ситуаций. Профессиональные фотографы отмечают, что active HDR лучше использовать для создания следующих фотографий:

  • Портреты при ярком освещении. Слишком большое количество солнечного света может негативно сказаться на качестве портретного снимка. Чтобы исправить ситуацию, пользователь может задействовать режим HDR;
  • Сцены с плохим освещением.  Когда фотографии получаются слишком темными, лучше использовать технологию High Dynamic Range;
  • Пейзажи. Благодаря режиму HDR пользователь получит детализированные фотографии пейзажей с максимально насыщенными цветами.

В каких случаях лучше не пользоваться режимом HDR

Хоть технология HDR дает много преимуществ, однако использовать её для отдельных случаев всё же не рекомендуется:

  • Фото с яркими объектами. Если обычный снимок получился слишком яркий, использование HDR может его испортить. Цвета получатся тусклыми и бледными;
  • Высококонтрастные фото. Как и в случае с яркостью, стандартные фотографии с высокой контрастностью могут наоборот получиться менее естественными;
  • Снимки “на ходу”. Используя функцию повышения контрастности в движении, сцены могут получиться слишком расплывчатыми.

Требования к видео в формате HDR

На YouTube поддерживаются все доступные разрешения. При необходимости ролики автоматически конвертируются из формата HDR в SDR.

Требования к загрузке

Разрешение 720p, 1080p, 1440p, 2160pРекомендуем использовать разрешения Ultra HD вместо DCI (например, 3840 x 1600 вместо 4096 x 1716).
Частота кадров 23,976; 24; 25; 29,97; 30; 48; 50; 59,94; 60
Глубина цвета 10 или 12 бит
Основные цвета Rec. 2020
Цветовая матрица Rec. 2020 с поддержкой непостоянной яркости
Гамма-коррекция PQ или HLG (Rec. 2100)
Битрейт Рекомендуемые настройки для видео со стандартом сжатия H.264 приведены здесь.
Звук Используйте рекомендуемые настройки.

Кодировка видео в формате HDR

Ниже приведены проверенные комбинации контейнеров и кодеков. Могут поддерживаться и другие 10-битные кодеки с HDR-метаданными.

Контейнер Кодировка
MOV/QuickTime

H.264 10 бит

VP9 профиль 2

ProRes 422

ProRes 4444

DNxHR HQX

MP4

H.264 10 бит

VP9 профиль 2

DNxHR HQX

MKV

H.264 10 бит

VP9 профиль 2

ProRes 422

ProRes 4444

DNxHR HQX

Метаданные формата HDR

В метаданных должны содержаться следующие сведения:

  • о передаточной функции (PQ или HLG);
  • об основных цветах (Rec. 2020);
  • о матрице (Rec. 2020 с поддержкой непостоянной яркости).

Если в видео использована функция PQ, то в метаданные нужно добавить ещё два показателя: яркость (CEA 861-3 MaxFALL и MaxCLL) и сведения о мониторе, на котором был выполнен мастеринг (SMPTE ST 2086). Если этой информации нет, система по умолчанию укажет монитор Sony BVM-X300.

В некоторых случаях видео в формате HDR могут содержать динамические метаданные (HDR10+), оформленные по стандарту SEI или в форме .

Программы для работы с форматом HDR

Для загрузки роликов в формате HDR можно пользоваться следующими программами:

  • DaVinci Resolve;
  • Adobe Premiere Pro;
  • Adobe After Effects;
  • Final Cut Pro X.

Неправильно указано цветовое пространство

Часто мастеринг роликов в формате HDR выполняется в цветовом пространстве DCI P3, где для белых точек выбраны стандартные источники света: DCI (D50) или D65. Такие параметры подходят для видео, которые демонстрируются в кинотеатрах. Однако домашними устройствами они не поддерживаются. При мастеринге используйте стандарт Rec. 2020 с основными цветами. Если выбран стандарт Rec. 2100, во многих приложениях цвета все равно передаются по стандарту Rec. 2020.

Ошибка также возникнет, если при мастеринге использовать цветовое пространство DCI P3, а в конечном файле указать стандарт Rec. 2020. В этом случае цвета в ролике станут искаженными и перенасыщенными.

Конвертация видео в формат SDR

Автоматическая конвертация упрощает загрузку видео в формате HDR на YouTube. Однако при обработке некоторых роликов с помощью этой функции иногда возникают трудности. Мы работаем над тем, чтобы ее можно было одинаково эффективно использовать с любым контентом.

Чтобы ваше видео было без ошибок конвертировано в формат SDR, загрузите таблицу с RGB-значениями. Вот как это сделать:

  1. Запустите программу для цветокоррекции и откройте нужное видео в формате HDR. Не изменяйте цвета.
  2. Установите следующие настройки для монитора: основные цвета – Rec. 709, передаточная функция – Gamma 2.4.
  3. Примените к файлу стандартную таблицу RGB-значений, которая конвертирует настройки Rec. 2020 и ST. 2084 в Rec. 709. Затем, чтобы задать нужную цветокоррекцию, измените значения цветовых схем, кривых и ключей в различных узлах.
  4. Сохраните получившуюся таблицу с RGB-значениями в формате .cube в той же папке, где находится ваше видео.
  5. Выберите таблицу и ролик и перетащите оба файла в окно инструмента для загрузки метаданных.

В результате через инструмент загрузятся метаданные для монитора Sony BVM-X300 и таблица с RGB-значениями, которая будет использована для конвертации видео в формат SDR.

Примечание. Пока не предусмотрено инструментов, позволяющих указать при конвертации временные отрезки или расположение кадра. Поэтому зоны Power Windows и различные настройки (например, «Размытие») могут отображаться некорректно, как и изменения, сделанные для отдельных кадров.

Динамический диапазон

В зависимости от ценовой категории и функциональных особенностей, новые ТВ-устройства способны функционировать в соответствие с несколькими динамическими диапазонами. Отличаются они уровнем цветовыми параметрами, а также реалистичностью передачи оттенков.

Диапазон SDR

Standard Dynamic Range (SDR) – это технология стандартного диапазона отображения цветовых параметров. Формат пользовался популярностью в то время, когда из-за отсутствия технических возможностей видеоматериалы сильно обрезались и сжимались. В результате картинка получалась слишком ненасыщенной и блеклой.

Диапазон HDR

High Dynamic Range (HDR) – технология расширенного динамического диапазона отображения контрастности и яркости. Данный режим был предназначен для улучшения картинки путем повышения уровня различных цветовых параметров. Благодаря этому можно заметить увеличение детализации в сценах со слишком светлыми и темными тонами. Такой подход обеспечивает максимально реалистичную цветопередачу.

Разница между HDR10, HDR10+ и Dolby Vision

Существует несколько стандартов HDR. И отличия между ними следующие.

  • Глубина цвета и возможное количество оттенков.
  • Dolby Vision поддерживает 12 бит цвета.
  • Есть разница в яркости.
  • Dolby Vision требует лицензирования.

А еще существует несколько форматов Dolby Vision для кинотеатров, Blu-ray дисков, стриминговых платформ и для iPhone.

В итоге мы наблюдаем очень большие сложности в создании HDR видеоконтента; в платформах, которые не позволяют одновременно загружать HDR и SDR; и в устройствах, которые имеют совершенно разные характеристики и по-разному воспроизводят контент.

Я считаю, что в ближайшем будущем HDR контент не будет пользоваться массовым спросом.

Как включить HDR в Windows 10

Прежде чем возиться с программным обеспечением, вам нужно настроить несколько вещей в настройках телевизора. Где-то вы должны найти возможность включить возможности цвета HDR — LG называет это «Deep Color», Samsung — «Input Signal Plus», а у других производителей могут быть свои собственные имена. Возможно, вам также придется включить это на своем приемнике, если он у вас есть — мой был спрятан под несколько секретной комбинацией кнопок, перечисленной в руководстве.

Некоторые телевизоры могут включать это по умолчанию при обнаружении сигнала HDR, некоторые — нет. Возможно, вам придется проверить страницу своего телевизора на Rtings.com, чтобы узнать, какие настройки вам нужны.

Кроме того, некоторые телевизоры обрабатывают ПК иначе, чем другие входы, когда они обозначены как таковые, поэтому, если ваш компьютер подключен к HDMI2, войдите в настройки входа вашего телевизора и убедитесь, что HDMI2 помечен как «ПК» для достижения наилучших результатов.

Пришло время настроить некоторые вещи в Windows. Открыть Настройки> Приложения> Воспроизведение видео и щелкните Параметры цвета Windows HD. Если ваш дисплей поддерживает HDR, вы должны увидеть переключатель с надписью «Играть в HDR-игры и приложения» на этой странице — включите его, и вы увидите всплывающий значок HDR в углу экрана.

Вы также захотите включить переключатель Stream HDR Video, если это еще не сделано. Если ваш рабочий стол выглядит слишком тусклым или размытым, вы можете прокрутить вниз и переместить ползунок SDR Content Appearance, чтобы несколько смягчить это.

Отсюда вам, возможно, придется поэкспериментировать. С моим домашним монитором HDR для ПК я обнаружил, что открытие настроек Nvidia, переход к изменению разрешения и изменение глубины цвета на 10 бит сделали изображение намного лучше. Некоторые люди рекомендуют открыть настройки дисплея Nvidia или AMD и изменить цветовой вывод на 4: 2: 2 или 4: 2: 0, если вы находитесь на телевизоре, хотя это может варьироваться от дисплея к дисплею — настройки по умолчанию выглядели лучше всего, когда подключен к моему HDR-телевизору.

Теперь, когда вы подтвердили, что HDR работает в Windows, у вас есть два варианта: вы можете либо оставить HDR постоянно включенным, либо вручную включить его, прежде чем переходить к игре или фильму с поддержкой HDR. Некоторые люди считают, что HDR на рабочем столе выглядит неправильно, даже если этот ползунок установлен в наилучшую настройку — вам придется самостоятельно решить, что работает лучше всего.

Частые проблемы с HDR видео на YouTube

Неправильное обозначение цветового пространства

В кино-материалах мастеринг HDR часто выполняют в цветовом пространстве DCI P3, с точками белого DCI (~D50) или D65. Этот формат не поддерживается на потребительских устройствах.

Во время мастеринга выберите основные цвета Rec. 2020 (стандарт Rec. 2100 во многих случаях включает в себя также Rec. 2020).

Распространенной ошибкой является определение в качестве Rec. 2020 материалов созданных в пространстве P3. Результатом является высокая насыщенность цвета и изменение тона.

Преобразование видео в SDR

YouTube позволяет автоматически преобразовывать HDR видео в формат SDR. Это удобная функция, которая позволяет без особых усилий добиться хороших результатов. Однако, в случае более сложных клипов, результат может быть неидеальным.

Функция преобразования SDR в YouTube может использовать подсказки 3D Look-Up Table, сокращенно LUT.

Чтобы создать LUT:

  1. Откройте материал HDR, который вы хотите загрузить на YouTube, в приложении для градации цвета, но не используйте никаких средств управления цветом.
  2. На экране для мастеринга установите цвет Rec. 709, а в качестве функции передачи выберите Gamma 2.4.
  3. Используйте существующую таблицу LUT, которая преобразует Rec. 2020 + ST. 2084 на Rec. 709. В последующих узлах настройте параметры коррекции основных цветов, кривые и ключи до тех пор, пока материал не получит правильный вид.
  4. Экспортируйте получившуюся таблицу с RGB-значениями в формате .cube в той же папке, где находится ваше видео.
  5. Установите таблицу и видео HDR, а потом перетащите их на инструмент для загрузки метаданных.

Инструмент сохраняет метаданные для экрана Sony BVM-X300 и присоединяет пакет LUT в качестве подсказки для функции преобразования в SDR.

Примечание: в настоящее время отсутствуют инструмент контроля положения или отрезка кадра для преобразования в SDR. Это значит, что не будут работать такие элементы, как эффект Power Windows или различные ключи, в том числе и регулятор Blur, выполненные для отдельных кадров.

Шумы в тенях

В случае мастеринга в стандарте PQ (ST 2084) большая часть диапазона сигнала отводится темным участкам видео. Цифровые кодеки промежуточного типа ProRes или DNxHR сохраняют детали во всем динамическом диапазоне.

В более темных областях готового фильма может быть много шума, который будет визуально теряться на фоне более светлых участков.

Функция обработки видео в YouTube может удалить часть шума. Однако, удаление шума перед созданием фильма даёт лучший контроль над изображением. Может сделать так, что во время потокового воспроизведения видео, не будет производить впечатление сжатого.

Метаданные формата HDR

В метаданных должны содержаться следующие сведения:

  • о передаточной функции (PQ или HLG);
  • об основных цветах (Rec. 2020);
  • о матрице (Rec. 2020 с поддержкой непостоянной яркости).

Если в видео использована функция PQ, то в метаданные нужно добавить ещё два показателя: яркость (CEA 861-3 MaxFALL и MaxCLL) и сведения о мониторе, на котором был выполнен мастеринг (SMPTE ST 2086). Если этой информации нет, система по умолчанию укажет монитор Sony BVM-X300.

В некоторых случаях видео в формате HDR могут содержать динамические метаданные (HDR10+), оформленные по стандарту SEI или в форме .

Когда мы получим HDR10+

Чтобы получить HDR10+, вам понадобится телевизор, плеер и контент
, который его поддерживает. Samsung утверждает, что все его телевизоры за 2017 год и более новые телевизоры с UHD поддерживают HDR10+.

Большинство телевизоров Panasonic 2018 также будет поддерживать HDR10+ через обновление прошивки. Panasonic также объявила о выпуске проигрывателя Blu-ray с поддержкой HDR10+.

20th Century Fox пообещал добавить поддержку HDR10+ в свои новые фильмы. Студия объявит фильмы, которые будут выпущены с HDR10+, в течение следующих нескольких недель.

Amazon Prime Video уже транслирует некоторые превью в HDR10+ на телевизоре Samsung. Netflix заявила , что готова поддерживать HDR10+ в будущем.

Пока ещё нет достаточных объемов контента, но стоит отметить, что любой телевизор HDR10+ также может нормально воспроизводить контент HDR10.

Мы надеемся, что контент HDR10+ станет более распространенным. Dolby Vision отлично смотрится, но это премиальная функция. HDR10+ обещает принести большую часть этого премиального опыта более широкой аудитории по более низкой цене.

Как HDR влияет на производительность?


Результаты тестов FPS от computerbase.de. Инфографика: Майя Мальгина / Skillbox Media

Тесты FPS по видеокартам AMD и NVIDIA позволяют увидеть разницу в производительности. Чаще всего включение HDR приводит к снижению частоты кадров в зависимости от реализации технологии в конкретной игре: от незначительной потери 0,4 FPS в Star Wars: Battlefront 2 на карте AMD до ощутимой просадки на 12 кадров в Destiny 2 на карте NVIDIA. Подробнее про FPS и влияние частоты кадров в секунду на ощущения от игр мы писали в другой статье.

Сравнение производительности в Hitman, Assassin’s Creed: Odyssey, Far Cry 5 и других играх

Dolby Vision и HDR10

Прежде всего, HDR10 является бесплатным и открытым стандартом, а это означает, что производителям телепрограмм и создателям контента не нужно платить за его внедрение, в то время как Dolby принадлежит Dolby Vision.

Итак, что именно вы получаете за доплату за Dolby Vision?

Что ж, DV может отображать 12-битную глубину цвета, что составляет 68,7 миллиардов цветов, тогда как HDR10 ограничен 10-битными и 1,07 миллиардами цветов.

Поскольку 12-битных телевизоров или подобного контента пока нет, Dolby Vision понижает глубину цвета до 10-битной, что обеспечивает небольшое улучшение по сравнению с собственным 10-битным цветом.

Динамический HDR

Двигаясь дальше, Dolby Vision реализует свои метаданные на покадровой основе, что делает его «динамическим HDR», а HDR10 — статическим.

Это означает, что если вы смотрите HDR-фильм на HDR-дисплее, HDR10 установит одинаковые метаданные для всего фильма. Напротив, Dolby Vision может динамически изменять такую ​​информацию, как цвет и яркость, тем самым делая просмотр более захватывающим.

Более того, есть новый формат HDR10 + , который направлен на внедрение динамического HDR в стандарт HDR10, оставаясь при этом бесплатными.

На момент написания этой статьи контент HDR10 + доступен только на нескольких потоковых сервисах (включая Amazon) и на дисках, в то время как все больше и больше телевизоров начинают поддерживать HDR10 +.

Доступность

Неудивительно, что HDR10 лидирует по доступности контента, поскольку он бесплатный.

Кроме того, больше телевизоров поддерживают HDR10, чем Dolby Vision, и пока нет мониторов, поддерживающих DV. PS4/Pro и PS5 поддерживают только HDR10, а Xbox One S/X и Series S/X поддерживают обе технологии HDR.

Большую часть HDR-контента можно найти в потоковых сервисах, таких как Netflix, Amazon Video и Vudu, где вы можете найти контент как для Dolby Vision, так и для HDR10.

Имейте в виду, что все телевизоры, поддерживающие Dolby Vision, также совместимы с HDR10; Таким образом, вам не нужно выбирать между двумя форматами.

Существует множество игр для ПК и консолей, которые также поддерживают HDR10.

Другой важный формат HDR — это HLG (Hybrid Log-Gamma), который был разработан BBC и NHK для прямой трансляции; HLG поддерживает статический HDR и совместим с дисплеями HDR10 и DV.

Мониторы HDR

Мониторы HDR имеют стандарты, отличные от стандартов телевизоров HDR. Вы даже можете найти 8-битные цветные мониторы с поддержкой HDR; их часто называют дисплеями «псевдо-HDR», поскольку они не дают особенно значительного улучшения по сравнению со стандартным качеством изображения.

Чтобы различать мониторы HDR10, обратите внимание на сертификацию VESA DisplayHDR. Большинство людей считают, что для оптимального или «истинного» просмотра HDR дисплей должен иметь пиковую яркость не менее 1000 нит

Большинство людей считают, что для оптимального или «истинного» просмотра HDR дисплей должен иметь пиковую яркость не менее 1000 нит.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Советчик
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: