Những điều bạn cần biết về định dạng HDR
Số lượng TV tự hào với độ phân giải màn hình 4K đã phát nổ và vì lý do chính đáng, ai không muốn có hình ảnh TV chi tiết hơn?
Ultra HD - Không chỉ là độ phân giải 4K
Độ phân giải 4K chỉ là một phần của những gì hiện được gọi là Ultra HD. Ngoài độ phân giải tăng lên, để làm cho video trông đẹp hơn - màu cải tiến là một yếu tố phụ đã được triển khai trên nhiều bộ, nhưng yếu tố khác giúp cải thiện chất lượng hình ảnh đáng kể là độ sáng và mức độ phơi sáng phù hợp do tăng sản lượng ánh sáng kết hợp với hệ thống xử lý video được gọi là HDR.
HDR là gì
HDR là viết tắt của High Dynamic Range .
Cách hoạt động của HDR là trong quy trình làm chủ cho nội dung được chọn dành cho bản trình chiếu video sân khấu hoặc gia đình, dữ liệu độ sáng / độ tương phản đầy đủ được chụp trong quá trình quay / quay được mã hóa thành tín hiệu video.
Khi được mã hóa trong luồng, phát sóng hoặc trên đĩa, tín hiệu sẽ được gửi tới TV hỗ trợ HDR, thông tin được giải mã và thông tin Phạm vi động cao được hiển thị, dựa trên khả năng sáng / tương phản của TV. Nếu TV không được kích hoạt HDR (được gọi là SDR - Standard Dynamic Range TV), TV sẽ chỉ hiển thị hình ảnh mà không có thông tin Phạm vi động cao.
Đã thêm vào độ phân giải 4K và gam màu rộng, một TV hỗ trợ HDR (kết hợp với nội dung được mã hóa đúng), có thể hiển thị độ sáng và độ tương phản gần với bạn sẽ thấy trong thế giới thực. Điều này có nghĩa là người da trắng tươi sáng mà không nở hoặc rửa trôi, và người da đen sâu mà không có sự lúng túng hoặc nghiền nát.
Ví dụ, nếu bạn có một cảnh có các phần tử rất sáng và các phần tử tối hơn trong cùng một khung hình, chẳng hạn như mặt trời lặn, bạn sẽ thấy cả ánh sáng mặt trời và các phần tối hơn của phần còn lại của hình ảnh với độ rõ bằng nhau, cùng với tất cả các mức độ sáng ở giữa.
Vì có phạm vi rộng từ trắng sang đen, chi tiết không hiển thị bình thường ở cả vùng sáng và tối của hình ảnh TV chuẩn dễ thấy hơn trên TV hỗ trợ HDR, mang lại trải nghiệm xem thỏa mãn hơn.
Cách triển khai HDR ảnh hưởng đến người tiêu dùng
HDR chắc chắn là một bước tiến hóa trong việc cải thiện trải nghiệm xem TV, nhưng than ôi, người tiêu dùng phải đối mặt với bốn định dạng HDR chính ảnh hưởng đến TV và các thành phần ngoại vi liên quan và nội dung cần mua. Bốn định dạng này là:
- HDR10
- Dolby Vision
- HLG (Hybrid Log Gamma)
- Technicolor HDR
Đây là tóm tắt ngắn gọn của mỗi định dạng.
HDR10
HDR10 là chuẩn mở miễn phí bản quyền được tích hợp vào tất cả các TV tương thích HDR, bộ thu âm tại nhà, đầu phát Blu-ray Ultra HD và một số bộ phát đa phương tiện.
HDR10 được coi là chung chung hơn vì các tham số của nó được áp dụng như nhau trong suốt một phần nội dung cụ thể. Nói cách khác, phạm vi độ sáng trung bình được áp dụng trong toàn bộ phần nội dung.
Trong quá trình làm chủ điểm sáng nhất và điểm tối nhất trong phim được xác định, vì vậy khi nội dung HDR được phát lại tất cả các mức độ sáng khác, bất kể cảnh cắt hoặc cảnh nào được đặt liên quan đến độ sáng tối thiểu và tối đa cho toàn bộ phim.
Tuy nhiên, trong năm 2017, Samsung đã chứng minh một cách tiếp cận cảnh-by-scene để HDR, mà nó đề cập đến như HDR10 + (không được nhầm lẫn với HDR + sẽ được thảo luận sau này trong bài viết này). Cũng như với HDR10, HDR10 + là giấy phép miễn phí.
Kể từ năm 2017, mặc dù tất cả các thiết bị hỗ trợ HDR đều sử dụng HDR10, với Samsung, Panasonic và 20th Century Fox chỉ sử dụng HDR10 và HDR10 +.
Dolby Vision
Dolby Vision là định dạng HDR được phát triển và tiếp thị bởi Dolby Labs , kết hợp cả phần cứng và siêu dữ liệu trong việc triển khai. Yêu cầu thêm là người sáng tạo nội dung, nhà cung cấp và nhà sản xuất thiết bị cần phải trả Dolby phí giấy phép để sử dụng.
Dolby Vision được coi là chính xác hơn so với HDR10 trong đó các thông số HDR của nó có thể được mã hóa cảnh theo từng khung hình hoặc theo từng khung hình và có thể phát lại dựa trên khả năng của TV (chi tiết hơn về phần này sau). Nói cách khác, phát lại dựa trên các mức độ sáng có mặt tại một điểm tham chiếu nhất định (chẳng hạn như khung hoặc cảnh) thay vì giới hạn ở mức độ sáng tối đa cho toàn bộ phim.
Mặt khác, cách Dolby có cấu trúc Dolby Vision, TV được cấp phép và trang bị hỗ trợ định dạng này cũng có khả năng giải mã cả tín hiệu Dolby Vision và HDR10 (nếu khả năng này được “bật” mua nhà sản xuất TV cụ thể), nhưng TV chỉ tương thích với HDR10 không có khả năng giải mã tín hiệu Dolby Vision.
Nói cách khác, một chiếc TV Dolby Vision cũng có khả năng giải mã HDR10, nhưng TV chỉ có HDR10 không thể giải mã Dolby Vision. Tuy nhiên, nhiều nhà cung cấp nội dung kết hợp mã hóa Dolby Vision trong nội dung của họ cũng thường bao gồm mã hóa HDR10, đặc biệt để phù hợp với TV hỗ trợ HDR có thể không tương thích với Dolby Vision. Mặt khác, nếu nguồn nội dung chỉ bao gồm Dolby Vision và TV chỉ tương thích với HDR10, TV sẽ chỉ bỏ qua mã hóa Dolby Vision và hiển thị hình ảnh dưới dạng hình ảnh SDR (Dải động tiêu chuẩn). Nói cách khác, trong trường hợp đó, người xem sẽ không nhận được lợi ích của HDR.
Các thương hiệu truyền hình hỗ trợ Dolby Vision bao gồm các mẫu được chọn từ LG, Philips, Sony, TCL và Vizio. Đầu phát Blu-ray Ultra HD hỗ trợ Dolby Vision bao gồm các mẫu được chọn từ OPPO Digital, LG, Philips và Cambridge Audio. Tuy nhiên, tùy thuộc vào ngày sản xuất, khả năng tương thích của Dolby Vision có thể cần phải được thêm sau khi mua qua bản cập nhật chương trình cơ sở.
Về phía nội dung, Dolby Vision được hỗ trợ thông qua phát trực tuyến trên một số nội dung được cung cấp trên Netflix, Amazon và Vudu cũng như số lượng phim giới hạn trên đĩa Blu-ray Ultra HD.
Samsung là thương hiệu truyền hình lớn duy nhất trên thị trường Mỹ không hỗ trợ Dolby Vision. TV Samsung và đầu đĩa Blu-ray Ultra HD chỉ hỗ trợ HDR10. Nếu trạng thái này thay đổi, bài viết này sẽ được cập nhật tương ứng.
HLG (Hybrid Log Gamma)
HLG (tên techie sang một bên) là một định dạng HDR được thiết kế cho các chương trình truyền hình cáp, vệ tinh và truyền hình không dây. Nó được phát triển bởi NHK của Nhật Bản và các hệ thống phát thanh truyền hình của BBC nhưng không có giấy phép.
Lợi ích chính của HLG đối với các đài truyền hình và chủ sở hữu là nó có khả năng tương thích ngược. Nói cách khác, vì không gian băng thông ở mức cao cho đài truyền hình, sử dụng định dạng HDR như HDR10 hoặc Dolby Vision sẽ không cho phép chủ sở hữu TV không được trang bị HDR (bao gồm cả TV không phải HD) để xem nội dung được mã hóa HDR, hoặc yêu cầu một kênh riêng biệt chỉ để phát nội dung HDR - không hiệu quả về chi phí.
Tuy nhiên, mã hóa HLG chỉ là một lớp tín hiệu phát sóng khác có chứa thông tin về độ sáng bổ sung mà không cần siêu dữ liệu cụ thể, có thể được đặt ở phía trên cùng của tín hiệu TV hiện tại. Do đó, các hình ảnh có thể được xem trên bất kỳ TV nào. Nếu bạn không có TV HDR hỗ trợ HLG, nó sẽ không nhận ra lớp HDR được thêm vào, vì vậy bạn sẽ không nhận được lợi ích của việc xử lý bổ sung, nhưng bạn sẽ có một hình ảnh SDR chuẩn.
Tuy nhiên, giới hạn của phương pháp HDR này là mặc dù nó cung cấp cách cho cả TV SDR và HDR tương thích với cùng tín hiệu phát sóng nhưng nó không cung cấp kết quả HDR chính xác nếu xem cùng một nội dung với mã hóa HDR10 hoặc Dolby Vision .
Khả năng tương thích HLG đang được bao gồm trên hầu hết các TV hỗ trợ HDR 4K Ultra HD (ngoại trừ Samsung) và bộ thu âm tại nhà bắt đầu với năm model năm 2017. Tuy nhiên, không có nội dung được mã hóa HLG nào được cung cấp - bài viết này sẽ được cập nhật tương ứng khi trạng thái này thay đổi.
Technicolor HDR
Trong số bốn định dạng HDR chính, Technicolor HDR ít được biết đến nhất và chỉ được sử dụng ở châu Âu. Nếu không bị lún sâu vào các chi tiết kỹ thuật, Technicolor HDR có lẽ là giải pháp linh hoạt nhất, vì nó có thể được sử dụng trong cả các ứng dụng TV phát trực tiếp và truyền hình. Nó cũng có thể được mã hóa bằng cách sử dụng các điểm tham chiếu frame-by-frame.
Ngoài ra, trong một thời trang tương tự như HLG, Technicolor HDR tương thích ngược với cả TV HDR và SDR. Tất nhiên, bạn sẽ nhận được kết quả xem tốt nhất trên TV HDR, nhưng ngay cả SDR TV cũng có thể được hưởng lợi từ chất lượng tăng lên, dựa trên khả năng màu sắc, độ tương phản và độ sáng của chúng.
Thực tế là các tín hiệu Technicolor HDR có thể được xem trong SDR làm cho nó rất thuận tiện cho cả người tạo nội dung, nhà cung cấp nội dung và người xem truyền hình. Technicolor HDR là một chuẩn mở miễn phí cho bất kỳ nhà cung cấp nội dung và nhà sản xuất TV nào để triển khai.
Chỉnh sửa ánh sáng
Một trong những vấn đề trong việc triển khai các định dạng HDR khác nhau trên TV là thực tế không phải tất cả các TV đều có cùng các đặc tính đầu ra ánh sáng. Ví dụ, một TV hỗ trợ HDR cao cấp có thể có khả năng xuất ra tới 1.000 nits ánh sáng (chẳng hạn như một số TV LED / LCD cao cấp), trong khi những người khác có thể có công suất tối đa 600 hoặc 700 nits (OLED) và TV LED / LCD tầm trung), trong khi một số TV LED / LCD có chức năng HDR có giá thấp hơn chỉ có thể xuất ra khoảng 500 nits.
Kết quả là, một kỹ thuật, được gọi là Tone Mapping được sử dụng để giải quyết phương sai này. Điều gì xảy ra là siêu dữ liệu được đặt trong một bộ phim hoặc chương trình cụ thể được ánh xạ lại vào các khả năng của TV. Điều này có nghĩa là phạm vi độ sáng của TV được xem xét và điều chỉnh được thực hiện cho độ sáng tối đa và tất cả thông tin độ sáng trung gian, kết hợp với chi tiết và màu sắc có trong siêu dữ liệu gốc liên quan đến phạm vi của TV. Do đó, độ sáng tối đa được mã hóa trong siêu dữ liệu sẽ không bị xóa khi hiển thị trên TV với khả năng đầu ra ít ánh sáng hơn.
Tăng cấp SDR-to-HDR
Vì tính sẵn có của nội dung được mã hóa HDR chưa dồi dào, một số thương hiệu truyền hình đảm bảo rằng số tiền người tiêu dùng chi tiêu nhiều hơn cho TV hỗ trợ HDR không bị lãng phí bằng cách chuyển đổi SDR sang HDR. Samsung nhãn hệ thống của họ là HDR + (không bị nhầm lẫn với HDR10 + được thảo luận trước đó), và Technicolor dán nhãn hệ thống của họ là Intelligent Tone Management.
Tuy nhiên, cũng giống như với độ phân giải cao và chuyển đổi 2D sang 3D, chuyển đổi HDR + và SD-sang-HDR không cung cấp kết quả chính xác như nội dung HDR gốc. Trong thực tế, một số nội dung có thể trông quá sạch sẽ hoặc không đồng đều từ cảnh này sang cảnh khác, nhưng nó cung cấp một cách khác để tận dụng khả năng sáng của TV có khả năng hỗ trợ HDR. Có thể bật hoặc tắt chuyển đổi HDR + và SDR-sang-HDR như mong muốn. Nâng cấp lên SDR-to-HDR cũng được gọi là Ánh xạ giai điệu ngược.
Ngoài việc nâng cấp SD-to-HDR, LG còn tích hợp một hệ thống mà nó gọi là chế độ HDR đang hoạt động thành một số TV được hỗ trợ HDR cho phép thêm phân tích độ sáng theo từng cảnh vào cả nội dung HDR10 và HLG. tính chính xác của hai định dạng đó.
Điểm mấu chốt
Việc bổ sung HDR chắc chắn nâng cao trải nghiệm xem TV và khi các định dạng khác nhau được giải quyết và nội dung trở nên phổ biến rộng rãi trên đĩa, phát trực tiếp và phát sóng, người tiêu dùng sẽ chấp nhận nó giống như trước đây ( ngoại trừ 3D ).
Mặc dù HDR chỉ được áp dụng kết hợp với nội dung 4K Ultra HD, công nghệ này thực sự độc lập với độ phân giải. Điều này có nghĩa là, về mặt kỹ thuật, nó có thể được áp dụng cho các tín hiệu video có độ phân giải khác, cho dù đó là 480p, 720p, 1080i hoặc 1080p. Điều này cũng có nghĩa là việc sở hữu TV 4K Ultra HD không tự động có nghĩa là nó tương thích với HDR - nhà sản xuất TV phải đưa ra quyết định quyết đoán để đưa nó vào.
Tuy nhiên, sự nhấn mạnh của người sáng tạo nội dung và nhà cung cấp đã áp dụng khả năng HDR trong nền tảng Ultra HD 4K. Với sự sẵn có của TV siêu HD không phải của 4K, DVD và đầu đĩa Blu-ray tiêu chuẩn giảm đi, và với sự phong phú của TV 4K Ultra HD cũng như số lượng đầu phát Blu-ray Ultra HD tăng lên cùng với việc triển khai sắp tới phát sóng truyền hình ATSC 3.0 , thời gian và đầu tư tài chính của công nghệ HDR phù hợp nhất để tối đa hóa giá trị của nội dung Ultra HD 4K, thiết bị nguồn và TV.
Mặc dù trong giai đoạn thực hiện hiện tại của nó có vẻ là rất nhiều nhầm lẫn, đừng hoảng sợ. Điều quan trọng cần lưu ý là mặc dù có sự khác biệt về chất lượng tinh tế giữa mỗi định dạng (Dolby Vision được xem là có lợi thế nhỏ), nhưng tất cả các định dạng HDR đều mang lại sự cải thiện đáng kể trong trải nghiệm xem TV.