2020년 9월 22일

BT.2100 — HDR을 위한 새로운 국제 표준

2016 년 7 월에는 HDR에 대한 ITU-R BT.2100 국제 표준이 제정되었습니다. 그 결과 콘텐츠 제작 및 전송 표준이 결정되었으며 HDR 채택이 더욱 가속화 될 것으로 예상됩니다. 아래 표에서 볼 수 있듯이 이전 페이지에서 소개 한 다섯 가지 요소는 풀 HD 용 BT.709 표준을 발표 한 이후 점진적으로 발전해 왔습니다. BT.2020 및 BT.2100은 실질적으로 매우 유사하지만 표시 될 수있는 다이나믹 레인지가 다릅니다.

국제 HDR 표준
BT.709
현재 Full HD 표준
BT.2020
4K/8K 표준
BT.2100
4K/8K HDR 표준
해상도 Full HD 4K, 8K HD, 4K, 8K
비트 수 8-bit 10 또는 12 bits 10 또는 12 bits
프레임 속도 최대 60p 최대 120p 최대 120p
색 영역 Rec.709 Rec.2020 Rec.2020
밝기 (Dynamic Range) SDR SDR HDR

 

보이는 차이 (예시 이미지)
SDR Image
SDR
HDR Image
HDR

두개의 감마 곡선

HDR 이미지를 올바르게 표시하기 위해서는 단순히 밝기를 높이는 것만으로는 충분하지 않습니다. 인간의 시력과 일치하는 방식으로 색조와 색조를 표시하는 것이 중요합니다. 색과 톤은 각 입출력 장치에 있는 감마(gamma) 라는 입출력 특성의 영향을 받습니다.

BT.2100 표준은 다양한 유형의 제작 작업에 대한 표준으로서 2개의 감마 곡선을 제공합니다.

PQ (Perceptual quantization) – 인터넷 비디오 스트리밍, 영화

HLG (Hybrid Log-Gamma) – TV 방송

 

PQ감마 곡선은 인간의 시각적인 특성을 기반으로 하며, 재생 정확도가 중요한 인터넷 비디오 스트리밍 또는 영화 콘텐츠 제작에 가장 적합합니다. 반면에 HLG 감마 곡선은 기존의 SDR TV를 사용하지 않고도 디스플레이 하기 위한 것이며, 방송 TV 및 라이브 비디오에 가장 적합합니다.

PQ 및 HLG HDR 감마 곡선의 장점
PQ (Perceptual Quantization) HLG (Hybrid Log-Gamma)
타겟 인터넷 비디오 스트리밍, 영화 TV방송, 라이브 비디오
장점
  • 최대 10,000 cd/m²의 밝기를 처리
  • 인간 시각적 인식에 기반한 새로운 감마 곡선
  • 밝기를 상대값으로 처리(기존의 표준과 동일)
  • SDR TV와 호환
최고 밝기 1,000 cd/m²의 절대값
디스플레이 장치에 관계없이 일관적
상대값
디스플레이 장치에 따라 다름
블랙 레벨 0.005 cd/m2 이하 0.005 cd/m이하
제안 Dolby BBC & NHK
참조 표준 SMPTE ST 2084、ITU-R BT.2100 ITU-R BT.2100
참조 표준 SMPTE ST 2084 & ITU-R BT.2100 Outstanding Good
Appearance on SDR TVs Poor Fair
Live Broadcasts Fair Outstanding

 

아래 그래프는 PQ 및 HDL HDR 감마 곡선을 보여줍니다.

PQ 감마 곡선의 최대 밝기는 1,000 cd/m² 또는 그 이상으로 고정됩니다. 즉, 디스플레이 장치의 최대 밝기에 관계 없이 감마 곡선은 항상 동일하며 상한 값은 1,000 cd/m²으로, 일관된 이미지 재현이 가능합니다.

반면에, HLG 감마 곡선의 최대 밝기는 디스플레이 장치의 최대 밝기와 상관이 없습니다. 즉 감마 곡선은 디스플레이 장치의 최대 밝기에 따라 달라지기 때문에 기존 SDR 디스플레이에서도 HDR 컨텐츠를 볼 수 있으며, 이미지 저하는 거의 없습니다.

PQ 및 HLG HDR 감마 곡선 비교
Comparison of PQ and HLG Gamma Curves for HDR

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