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Diagrama de cromaticidad CIE 1931 que muestra la Rec. Espacio de color 2020 (UHDTV) en el triángulo y la ubicación de los colores primarios . Rec. 2020 usa Illuminant D65 para el punto blanco .

La Recomendación UIT-R BT.2020 , más conocida por las abreviaturas Rec. 2020 o BT.2020 , define varios aspectos de la televisión de ultra alta definición (UHDTV) con rango dinámico estándar (SDR) y amplia gama de colores (WCG), incluidas resoluciones de imagen , velocidades de cuadro con escaneo progresivo , profundidades de bits , colores primarios , Representaciones de color RGB y luma-croma , submuestras de croma y una función de transferencia optoelectrónica . [1]La primera versión de Rec. 2020 se publicó en el sitio web de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) el 23 de agosto de 2012 y desde entonces se han publicado dos ediciones más. [1] [2] [3] [4] [5] Se amplía de varias formas en la Rec. 2100 .

Detalles técnicos [ editar ]

Resolución [ editar ]

Rec. 2020 define dos formatos de imagen estándar de 3840 × 2160 ("4K") y 7680 × 4320 ("8K"). [1] Ambos tienen una relación de aspecto de 16: 9 y utilizan píxeles cuadrados . [1]

Velocidad de fotogramas [ editar ]

Rec. 2020 especifica las siguientes velocidades de cuadro: 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p. [1] Solo se permiten velocidades de fotogramas de exploración progresiva . [1]

Representación digital [ editar ]

Rec. 2020 define una profundidad de bits de 10 bits por muestra o 12 bits por muestra. [1]

10 bits por muestra Rec. 2020 usa niveles de video donde el nivel de negro se define como el código 64 y el pico nominal se define como el código 940. [1] Los códigos 0-3 y 1.020-1.023 se usan para la referencia de tiempo. [1] Los códigos 4 a 63 proporcionan datos de video por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 941 a 1,019 brindan datos de video por encima del pico nominal. [1]

12 bits por muestra Rec. 2020 usa niveles de video donde el nivel de negro se define como el código 256 y el pico nominal se define como el código 3760. [1] Los códigos 0-15 y 4.080-4.095 se utilizan para la referencia de tiempo. [1] Los códigos 16 a 255 proporcionan datos de video por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 3.761 a 4.079 proporcionan datos de video por encima del pico nominal. [1]

Colorimetría del sistema [ editar ]

Parámetros del espacio de color RGB [1]
Espacio de colorpunto blancoColores primarios
x Wy Wx Ry Rx Gy Gx By B
UIT-R BT.20200.31270.32900,7080,2920,170,7970,1310,046

La Rec. El espacio de color 2020 (UHDTV / UHD-1 / UHD-2) puede reproducir colores que no se pueden mostrar con la Rec. Espacio de color 709 (HDTV). [6] [7] Los primarios RGB utilizados por Rec. 2020 son equivalentes a las fuentes de luz monocromáticas en el locus espectral CIE 1931 . [7] [8] La longitud de onda de Rec. Los colores primarios de 2020 son 630 nm para el color primario rojo, 532 nm para el color primario verde y 467 nm para el color primario azul. [8] [9] En la cobertura del espacio de color CIE 1931 , la Rec. El espacio de color 2020 cubre el 75,8%, el DCI-P3El espacio de color del cine digital cubre el 53,6%, el espacio de color Adobe RGB cubre el 52,1% y el Rec. El espacio de color 709 cubre el 35,9%. [6]

Durante el desarrollo de la Rec. En el espacio de color 2020 se decidió que usaría colores reales, en lugar de colores imaginarios , para que fuera posible mostrar la Rec. Espacio de color 2020 en una pantalla sin necesidad de circuitos de conversión. [10] Dado que un espacio de color más grande aumenta la diferencia entre colores, se necesita un aumento de 1 bit por muestra para Rec. 2020 para igualar o superar la precisión de color de Rec. 709. [10]

El NHK midió la sensibilidad al contraste para el Rec. Espacio de color 2020 utilizando la ecuación de Barten que se había utilizado anteriormente para determinar la profundidad de bits para el cine digital. [6] 11 bits por muestra para la Rec. El espacio de color 2020 está por debajo del umbral de modulación visual, la capacidad de discernir una diferencia de un valor en la luminancia , para todo el rango de luminancia. [6] La NHK está planeando que su sistema UHDTV, Super Hi-Vision, use 12 bits por muestra RGB . [6] [11]

Características de transferencia [ editar ]

Rec. 2020 define una función de transferencia no lineal para la corrección gamma que es la misma función de transferencia no lineal que utiliza la Rec. 709 , excepto que sus parámetros (solo para 12 bits) se dan con mayor precisión: [1] [12]

  • donde E es la señal proporcional a la intensidad de la luz de entrada de la cámara y E ′ es la señal no lineal correspondiente
  • donde α = 1 + 5.5 * β ≈ 1.09929682680944 y β ≈ 0.018053968510807 (valores elegidos para lograr una función continua con una pendiente continua)

El estándar dice que, para fines prácticos, se pueden usar los siguientes valores de α y β :

  • α = 1.099 y β = 0.018 para 10 bits por sistema de muestra (los valores dados en la Rec. 709 )
  • α = 1.0993 y β = 0.0181 para 12 bits por sistema de muestra

Mientras que el Rec. La función de transferencia 2020 se puede utilizar para la codificación, se espera que la mayoría de las producciones utilicen un monitor de referencia que tenga la apariencia de usar una función de transferencia gamma 2.4 equivalente como se define en la Rec. UIT-R BT.1886 y que el monitor de referencia se evaluará como se define en la Rec. UIT-R BT.2035. [1] [13] [14]

Formatos RGB y luma-chroma [ editar ]

Rec. 2020 permite RGB y formatos de señal de luminancia-crominancia con 4: 4: 4 de muestreo y luma-chroma formatos de resolución completa de señal con 4: 2: 2 y 4: 2: 0 chroma submuestreo . [1] Admite dos tipos de señales luma-chroma, llamadas YCbCr e YcCbcCrc.

YCbCr se puede utilizar cuando la máxima prioridad es la compatibilidad con las prácticas operativas existentes de SDTV y HDTV . [1] [10] La señal luminosa (Y ′) para YCbCr se calcula como el promedio ponderado Y ′ = K R ⋅R ′ + K G ⋅G ′ + K B ⋅B ′, utilizando los valores RGB con corrección gamma ( denotado R′G′B ′) y los coeficientes de ponderación K R = 0.2627, K G = 1 − K R −K B = 0.678 y K B = 0.0593. [1] Como en esquemas similares , los componentes cromáticos en YCbCr se calculan como C ′ B= 0.5⋅ (B′ − Y ′) / (1 − K B ) = (B'− Y ′) / 1.8814 y C ′ R = 0.5⋅ (R′ − Y ′) / (1 − K R ) = ( R′ − Y ′) / 1.4746, y para la representación digital , las señales Y ′, C ′ B y C ′ R se escalan, compensan con constantes y se redondean a números enteros.

El esquema YcCbcCrc es una representación luma-croma de "luminancia constante". [1] YcCbcCrc se puede utilizar cuando la máxima prioridad es la retención más precisa de la información de luminancia. [1] El componente de luma en YcCbcCrc se calcula utilizando los mismos valores de coeficiente que para YCbCr, pero se calcula a partir de RGB lineal y luego se corrige con gamma, en lugar de calcularse a partir de R′G′B ′ con corrección de gamma y se hace de la siguiente manera : Y ′ = (K R ⋅R + K G ⋅G + K B ⋅B) ′. [10] Los componentes de croma en YcCbcCrc se calculan a partir de las señales Y ′, B ′ y R ′ con ecuaciones que dependen del rango de valores de B′ − Y ′ y R′ − Y ′.

Gestión del color [ editar ]

Al igual que el contenido de definición estándar, que utiliza SMPTE C o NTSC 1953 , las primarias BT.2020 deben administrarse en color a las primarias de visualización. Eso es diferente de cambiar la matriz YCbCr. El contenido SD se gestiona en color según los valores primarios BT.709 en valores lineales. BT.2020 y BT.2100 generalmente se administran en color a DCI-D65 (también conocido como Display P3). [15] [16] [17] Las barras de color de referencia para BT.2020 son ARIB STD-B66. [18]

Implementaciones [ editar ]

HDMI 2.0 es compatible con Rec. Espacio de color 2020. [19] HDMI 2.0 puede transmitir 12 bits por muestra RGB a una resolución de 2160p y una frecuencia de cuadro de 24/25/30 fps o puede transmitir 12 bits por muestra 4: 2: 2/4: 2: 0 YCbCr a resolución de 2160p y una velocidad de fotogramas de 50/60 fps. [19]

La Rec. El espacio de color 2020 es compatible con H.264 / MPEG-4 AVC y H.265 / Codificación de video de alta eficiencia (HEVC). [20] [21] [22] El perfil Main 10 en HEVC se agregó en base a la propuesta JCTVC-K0109 que proponía que se agregara un perfil de 10 bits a HEVC para aplicaciones de consumo. [23] La propuesta indicaba que esto era para permitir una mejor calidad de video y apoyar la Rec. Espacio de color 2020 que utilizará UHDTV. [23]

El 11 de septiembre de 2013, ViXS Systems anunció el XCode 6400 SoC que admite resolución 4K a 60 fps, el perfil Main 10 de HEVC y Rec. Espacio de color 2020. [24]

2014 [ editar ]

El 22 de mayo de 2014, Nanosys anunció que utilizando una película de mejora de puntos cuánticos (QDEF) se modificó un televisor LCD actual para que pudiera cubrir el 91% de la Rec. Espacio de color 2020. [25] Los ingenieros de Nanosys creen que con filtros de color LCD mejorados es posible hacer una LCD que cubra el 97% de la Rec. Espacio de color 2020. [25]

El 4 de septiembre de 2014, Canon Inc. lanzó una actualización de firmware, que agregó soporte para Rec. 2020, a sus modelos de cámara EOS C500 y EOS C500 PL y su pantalla DP-V3010 4K. [26] [27]

El 5 de septiembre de 2014, la Asociación de Discos Blu-ray reveló que el futuro formato de Disco Blu-ray 4K admitirá video 4K UHD (resolución de 3840x2160) a velocidades de cuadro de hasta 60 cuadros por segundo. [28] El estándar codificará videos bajo el estándar de Codificación de video de alta eficiencia . [28] Los discos Blu-ray 4K admitirán tanto un rango dinámico más alto al aumentar la profundidad de color a 10 bits por color, como una gama de colores más amplia mediante el uso de Rec. Espacio de color 2020. [28] La especificación 4K-Blu-ray permite tres tamaños de disco, cada uno con su propia velocidad de datos: 50 GB con 82 Mbit / s, 66 GB con 108 Mbit / sy 100 GB con 128 Mbit / s. [28] El primeroLos títulos de Ultra HD Blu-ray se lanzaron oficialmente desde cuatro estudios el 1 de marzo de 2016. [29]

El 6 de noviembre de 2014, Google agregó soporte para la Rec. Espacio de color 2020 a VP9 . [30]

El 7 de noviembre de 2014, los desarrolladores de DivX anunciaron que DivX265 versión 1.4.21 ha agregado soporte para el perfil Main 10 de HEVC y Rec. Espacio de color 2020. [31]

El 22 de diciembre de 2014, Avid Technology lanzó una actualización para Media Composer que agregó soporte para resolución 4K, Rec. Espacio de color 2020 y una tasa de bits de hasta 3.730 Mbit / s con el códec DNxHD . [32] [33]

2015 [ editar ]

El 6 de enero de 2015, el Consorcio MHL anunció el lanzamiento de la especificación superMHL que admitirá una resolución de 8K a 120 fps, video de 48 bits, Rec. Espacio de color 2020, soporte de alto rango dinámico, conector superMHL reversible de 32 pines y carga de energía de hasta 40 vatios. [34] [35] [36]

El 7 de enero de 2015, Ateme agregó soporte para la Rec. 2020 espacio de color a su plataforma de video TITAN File. [37]

El 18 de marzo de 2015, Arri anunció la línea SXT de cámaras Arri Alexa que admitirán la grabación Apple ProRes en resolución 4K y Rec. Espacio de color 2020. [38] [39]

El 8 de abril de 2015, Canon Inc. anunció la pantalla DP-V2410 4K y la cámara EOS C300 Mark II con soporte para Rec. Espacio de color 2020. [40] [41]

El 26 de mayo de 2015, la NHK anunció una pantalla LCD 4K con retroiluminación de diodo láser que cubre el 98% de la Rec. Espacio de color 2020. El uso de un láser permite generar una luz casi monocromática. [42] [43] La NHK declaró que en el momento de su anuncio, esta pantalla LCD 4K tiene la gama de colores más amplia de todas las pantallas del mundo. [44]

El 17 de junio de 2015, Digital Projection International presentó un proyector LED 4K compatible con Rec. Espacio de color 2020. [45]

2016 [ editar ]

El 4 de enero de 2016, UHD Alliance anunció sus especificaciones para Ultra HD Premium, que incluye soporte para Rec. Espacio de color 2020. [46]

El 27 de enero de 2016, VESA anunció que DisplayPort versión 1.4 admitirá la Rec. Espacio de color 2020. [47]

El 17 de abril de 2016, Sony presentó una pantalla OLED 4K de 140 cm (55 pulgadas) con el soporte de Rec. Espacio de color 2020. [48]

El 18 de abril de 2016, el Foro Ultra HD anunció las pautas de la industria para la Fase A de UHD, que incluye soporte para la Rec. Espacio de color 2020. [49] [50]

2017 [ editar ]

En la semana de visualización SID 2017, AUO mostró una pantalla AMOLED HD de 720p plegable de 5 "capaz de mostrar el 95% del espacio de color Rec. 2020. Aunque la Rec. 2020 no especifica 720p, la cobertura del espacio de color es importante.

Las pautas del Foro Ultra HD para UHD Fase A incluyen soporte para formatos SDR con 10 bits de profundidad de bits de color basados ​​en Rec. 709 y Rec. 2020 y también los formatos HDR10 y HLG10 de Rec. 2100, que se supone que comenzarán en 2017. [49]

2018 [ editar ]

En la semana de exhibición SID 2018, varias compañías exhibieron pantallas que pueden cubrir más del 90% del espacio de color Rec.2020. JDI mostró una mejora de su monitor de transmisión LCD 8k de 17.3 "que funciona con un sistema de retroiluminación láser RGB. Esto permite que la pantalla reproduzca el 97% del espacio de color Rec. 2020.

Rec. 2100 [ editar ]

Ver también: Rec. 2100

Rec. 2100 es una Recomendación UIT-R publicada en julio de 2016 que define formatos de alto rango dinámico (HDR) para resoluciones HDTV 1080p y 4K / 8K UHDTV. [51] Estos formatos utilizan los mismos colores primarios que Rec. 2020, pero con diferentes funciones de transferencia para uso HDR. Rec. 2100 no admite el esquema YcCbcCrc de la Rec. 2020.

Ver también [ editar ]

  • UHDTV : formatos de video digital con resoluciones de 4K (3840 × 2160) y 8K (7680 × 4320)
  • Codificación de video de alta eficiencia (HEVC): estándar de video que admite 4K / 8K UHDTV y resoluciones de hasta 8192 × 4320
  • Rec. 709 - Recomendación UIT-R para HDTV
  • Rec. 601 - Recomendación UIT-R para SDTV
  • Rec. 2100 - Recomendación ITU-R para HDR-TV (con resolución FHD y UHD)

Referencias [ editar ]

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Enlaces externos [ editar ]

  • Recomendación UIT-R BT.2020