DVB: nuove specifiche per migliorare l'HDR nelle trasmissioni televisive

12 Luglio 2019 28

Il consorzio DVB Project ha annunciato una nuova revisione delle specifiche relative alle trasmissioni televisive. La novità introdotta è molto interessante: si parla di elevata gamma dinamica e nello specifico dell'HDR Dynamic Mapping. Prima di passare alle modifiche introdotte facciamo un piccolo passo indietro. Cos'è il Dynamic Mapping? Questa dicitura è inerente un'elaborazione delle immagini simile a quella che tutti i TV, proiettori e monitor applicano quando devono gestire contenuti in HDR. Il processo prende il nome di "tone mapping" (tradotto come "mappatura dei toni" nei menu di alcuni prodotti).

Il tone mapping serve per adattare la gamma dinamica presente nei video a quella che un TV, proiettore o monitor è realmente in grado di gestire. I contenuti in HDR si possono realizzare con vari valori di luminosità. Quando si riprodurre un video realizzato ad esempio con un riferimento a 4.000 cd/m2 - nits, praticamente ogni prodotto sul mercato deve elaborare il segnale per cercare di comprimere tutte le informazioni presenti all'interno dell'intervallo che è realmente in grado di coprire.


Il tone mapping è proprio questa operazione. Senza alcun adattamento molte scene finirebbero per risultare o troppo chiare, quindi con informazioni mancanti in prossimità dei picchi di luminosità, oppure troppo scure, con una perdita di informazioni all'altro estremo e quindi nelle zone più scure dell'immagine.

Per migliorare la resa dell'HDR si può ricorrere ad un'elaborazione dinamica, quella che viene già eseguita su alcuni prodotti di fascia alta come ad esempio i TV LG E9, i Panasonic FZ800/FZ950 o i Sony AF9. Questa soluzione consente di adattare più efficacemente i video alle reali capacità di ciascun prodotto. HDR Dynamic Mapping sfrutta lo stesso principio per le trasmissioni televisive di qualsiasi tipo (digitale terrestre o satellitare). Le nuove specifiche rilasciate da DVB hanno l'obiettivo di fissare parametri precisi per l'HDR Dynamic Mapping, in modo da renderne l'adozione agevole e diffusa.


HDR Dynamic Mapping si applicherà ai formati basati sul Perceptual Quantizer (PQ-10), quindi tutti quelli utilizzati più comunemente ad eccezione di HLG. Il motivo è semplice: HLG non sfrutta i metadati, maggiori informazioni qui | HLG: il formato HDR per le trasmissioni TV |. Per facilitare l'integrazione del Dynamic Mapping si sfrutteranno alcune apposite informazioni chiamate Dynamic Mapping Information (DMI). Questi dati verranno integrati direttamente all'interno del flusso video e permetteranno di eseguire quell'ottimizzazione che abbiamo descritto sopra.

Peter MacAvock, chairman di DVB, ha dichiarato:

DVB ha fornito le specifiche necessarie a sviluppare con fiducia i servizi UHD. HDR Dynamic Mapping è un importante elemento dell'ecosistema, aiuterà le emittenti e gli altri fornitori di contenuti ad assicurare la miglior qualità video possibile su ogni display.

I benefici saranno particolarmente evidenti sui prodotti di fascia più bassa, quelli caratterizzati da picchi di luminosità in HDR più contenuti. Poter adattare automaticamente il tone mapping alle capacità dei singoli modelli permetterà di sfruttare meglio le capacità, senza rincorrere la resa dei televisori più costosi con soluzioni improbabili che difficilmente risulterebbero efficaci.

I metodi elencati da DVB per il Dynamic Tone Mapping Includono:

La revisione delle specifiche è stata pubblicata come DVB BlueBook A001 e sarà inviata a ETSI (European Telecommunications Standards Institute) per la pubblicazione come TS 101 154 V2.6.1.

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Commenti

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Nicola Buriani

Sì, sono mutualmente esclusivi perché si dovrebbero realizzare molteplici flussi video e questi andrebbero poi ad occupare banda.
É il motivo per cui mi aspetto che HLG resti il formato per le trasmissioni televisive.
Ad oggi dedicare canali solo all'HDR lo vedo molto improbabile, taglierebbe fuori una platea troppo ampia.
Per un approfondimento trovi il link sull'HLG nell'articolo.
Del Perceptual Quantizer ne ho parlato qui invece https://altadefinizione.hdblog.it/2015/08/19/Nuova-gamma-di-TV-Ultra-HD-Panasonic-video-anteprima-di-HDBlogit/ nel capitolo chiamato "Il supporto a HDR".
Prossimamente arriverà comunque una guida in varie parti su HDR dove troverai tutto.

Francesco Renato

Se al buio l'immagine migliora abbassando la luminosità vuol dire che la regolazione della luminosità era errata, accade quando il televisore è poco luminoso e per riuscire a vedere in ambiente illuminato occorre aumentare eccessivamente la luminosità.

utente

Al buio è meglio abbassare la luminosità, quindi che senso ha avere un TV molto luminoso?

Vir lot

Quindi l'uno esclude l'altro?
Si può avere su HDblog un articolo che spiega le differenze tra HLG e Percentuale Quantizer.

Nicola Buriani

Stesso standard per le trasmissioni, cambia il modo di implementare il tone mapping per i formati basati sul Perceptual Quantizer.
Il grosso scoglio a mio avviso è HLG, subito che le emittenti siano disposte a cambiare.

LeChuck

Nicola Buriani
Mi sfugge una cosa. Ma quindi è una nuova versione di DVB (degli ipotetici DVB-T3 e DVB-S3) o potrà essere inglobato negli attuali standard?

Nicola Buriani

Ti fermo subito: dove leggi che il nero richiesto per la certificazione Ultra HD Premium è relativo al contrasto intra-frame?
Il nero di un LCD in HDR, nero intra-frame, quello che ti interessa per la gamma dinamica, non è mai 0,05 cd/m2 - nits senza local dimming (e anche con local dimming non ci arriva praticamente nessuno, mi viene in mente Q9FN dello scorso anno che infatti è probabilmente l'LCD con il miglior livello del nero che ho provato negli ultimi anni), come ti ho detto si misura quindi non si scappa, non sono opinioni.
Se fosse 0,05 cd/m2 - nits non ci sarebbero problemi di blooming marcato su nessun modello, cosa che invece capita spessissimo in HDR.
Per lo stesso motivo la differenza la vedi ad occhio perché se è vero che in scene ad alto APL (quindi con molte porzioni luminose) il contrasto tra chiari e scuri inganna l'occhio, appena l'APL scende ma ci sono picchi di luminosità vedi il nero sollevato, gli aloni del local dimming eccetera.
Del resto la tecnologia è quella, non puoi alzare la luminosità di tanto senza pensare di alzare anche il livello del nero, per farlo dovresti avere il controllo su ogni singolo pixel, ma a quel punto non sarebbero più gli LCD come li conosciamo oggi.
Dove invece l'LCD vince sull'OLED, anche in HDR, è sulle scene con alto APL, dato che lì il nero conta meno e sugli OLED entra in gioco il limitatore che smorza tutto l'effetto.

Francesco Renato

Semplice, tutti gli LCD certificati ultra hd premium a cominciare dal Panasonic DX900 del 2016, non confondere poi la matematica con la fisica, l'occhio umano in presenza di una luminosità di 1000 candele non è in grado di distinguere tra un nero di 0,05 candele e un nero di 0,0005 candele.

Francesco Renato

In effetti il consorzio UHD Alliance ha individuato le specifiche necessarie per avere la certificazione "Ultra HD Premium", sono specifiche severe che prevedono per gli LCD luminosità massima maggiore di 1000 cd/m² e livello del nero inferiore a 0,05 cd/m² e per gli OLED luminosità di picco di 540 cd/m² e livello del nero inferiore a 0,0005 cd/m².

ice.man

a me sembra di capire che si tratti di uno standard rivolto a canali teelfivisivi e produttori di TV
che influenzerà di molto la resa dei televisori pagati dal consumatore
che credo quindi abbia diritto a sapere se il suo TV adotta questa tecnologia

Francesco Renato

Non è vero, anche al cinema vedi al buio completo ma la luminosità dello schermo è superiore a quella di qualunque televisore e quando torni a casa il tuo televisore ti sembra veramente poco luminoso.

Nicola Buriani

Qui entriamo in un terreno davvero difficilissimo.
Fare previsioni su questi argomenti secondo me è davvero ostico, un paio di anni fa non mi sarei aspettato che ben 4 marche avrebbero supportato tutti i formati nel 2019.
Al momento trovo innegabile un netto vantaggio di Dolby Vision e all'orizzonte non vedo grossi cambiamenti.
Due sostenitori di HDR10+ (Philips e Panasonic) hanno abbracciato anche Dolby Vision.
Resta comunque soprattutto una questione di contenuti.
Dolby Vision ne ha tanti di più (proprio tanti) e la situazione non sembra destinata a cambiare velocemente.
Nel caso in esame, però, io non mi aspetto né una vasta adozione di HDR10+, né di Dolby Vision o di qualunque tecnologia con tone mapping dinamico.
Il motivo è presto detto: c'è HLG.
Per un'emittente TV risparmiare banda è essenziale.
HLG consente di farlo mentre gli altri no.
Con la progressiva diffusione di TV HDR si potrà arrivare ad avere canali solo in HDR ma succederà sul lungo periodo.
Il presente è HLG per come la vedo io: duplicare i canali non mi pare affatto verosimile al momento.

MasterBlatter

Appunto, usare questi metadati DVB non cambia il dover creare uno stream standardizzato per tutti i pannelli è poi il TV a regolarsi a seconda dei propri limiti.

MasterBlatter

Hdr10 è già uno degli standard più diffusi ed è quello obbligatorio per i bd uhd, hdr10+ essendo un estensione dello stesso è più facile venga supportato, richiedendo meno silicio e meno royalty

Nicola Buriani

I film realizzati a 10.000 cd/m2 - nits sono molto pochi ma esistono, un esempio è Il ponte sul fiume Kwai e Blade Runner 2049 in versione Nord America se non erro.
Personalmente ritengo che sarebbe meglio non spingersi a quei livelli sia per problematiche riguardanti il color grading, sia per quelle che si possono creare a TV e proiettori.
Sono invece molto più numerosi i titoli realizzati a 4.000 cd/m2 - nits che non sono assolutamente così rari.
https://uploads.disquscdn.c...

gioboni

10k però sono teorici ed è il tetto massimo previsto dallo standard: nella realtà sono rari ancora oggi i film realizzati a 4k, la maggior parte hanno come target 1k.

Gli OLED vanno visionati solo al buio completo, e perciò 800-900 nit sono perfetti.

Nicola Buriani

A parte il fatto che stai parlando di ordini di grandezza diversi, quindi sì, la differenza sarebbe già notevole, mi indichi quale LCD ha un nero di 0,05 cd/m2 - nits mentre su schermo hai un bianco anche 2.000 cd/m2 - nits?

Francesco Renato

Ma davvero pensi che la compressione della dinamica in basso sia molto grande perché si passa da 0,05 candele LCD a 0,0005 candele oled? Suvvia.

Nicola Buriani

A 10.000 cd/m2 - nits ci arriva anche HDR10, non è questione di formato, dipende da come viene impostato il lavoro dai coloristi in fase di produzione dei contenuti.
Detto questo: ti faccio comunque notare che la compressione della dinamica in basso è molto più grande sugli LCD (e sottolineo molto), quindi di dinamica ne sacrifichi parecchia in basso.
Sugli LCD recuperi in alto (anche se non abbastanza per pareggiare un OLED) e hai quindi un volume colore più ampio oltre a non avere il limitatore degli OLED.

Francesco Renato

OK, con il Dolby vision che però è a pagamento, l'hdr10+ è gratuito e con le sue 4000 candele è più che sufficiente visto che gli oled arrivano appena a 800 candele e i migliori Samsung a 2000 candele.

Nicola Buriani

La gamma dinamica è determinata anche dal livello del nero.
Il picco di bianco è l'estremo superiore, il livello del nero è l'estremo inferiore.
PS: HDR arriva a 10.000 cd/m2 - nits come tetto fissato durante il color grading dei contenuti.

Nicola Buriani

Nessuno vieta di utilizzare HDR10+ già adesso e nel caso non servirebbero sicuramente revisioni alle specifiche, è già un formato che utilizza il Perceptual Quantizer.
Ricordo che queste sono specifiche, devono standardizzare qualcosa che standard non è.
Con HDR10+ però ti leghi mani e piedi ai soli prodotti compatibili.
Sicuramente non aiuti i televisori di fascia più bassa perché la stragrande maggioranza non è compatibile.
Altro problema: per utilizzare HDR10+ oltre ai prodotti compatibili servono anche i contenuti in HDR10+ e dubito che molte emittenti abbiano risorse da spendere in quel senso.

Francesco Renato

Si tratta di specifiche destinate all'industria, al consumatore interessa solo che la TV sia HDR.

ice.man

magari dargli un nome commerciale semplice cosi che i consumatori in fase di acquisto possano sapere se il nuovo televisore supporterà questa tecnologia....

Francesco Renato

L' hdr10+ prevede una luminosità di riferimento di 4000 candele che nessun schermo attualmente possiede, è necessario quindi adattare l'elaborazione dell'immagine all'effettiva luminosità dello schermo.

Francesco Renato

A determinare la qualità dell'immagine quindi è la gamma dinamica, non il nero assoluto degli oled, e la gamma dinamica incontra il suo limite nella luminosità dello schermo, un oled arriva a 800 candele, ben lontano dalle 4000 candele previste dall'HDR come riferimento.

MasterBlatter

Usare hdr10+ sembrava troppo semplice

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