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 cuadros con escaneo progresivo , profundidades de bits , colores primarios , Representaciones de color RGB y luma-chroma , submuestreos de croma y una función de transferencia optoelectrónica . [2] La primera versión de la 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. [2] [1] [3] [4] [5]
Rec. 2020 se amplía para alto rango dinámico (HDR) mediante la Rec. 2100 , que utiliza los mismos colores primarios que Rec. 2020.
Rec. 2020 define dos formatos de imagen estándar de 3840 × 2160 ("4K") y 7680 × 4320 ("8K"). [2] Ambos tienen una relación de aspecto de 16:9 y utilizan píxeles cuadrados . [2]
Rec. 2020 especifica las siguientes velocidades de fotogramas: 120p, 119,88p, 100p, 60p, 59,94p, 50p, 30p, 29,97p, 25p, 24p, 23,976p. [2] Sólo se permiten velocidades de fotogramas de escaneo progresivo . [2]
Rec. 2020 define una profundidad de bits de 10 bits por muestra o 12 bits por muestra. [2]
10 bits por muestra Rec. 2020 utiliza niveles de vídeo en los que el nivel de negro se define como el código 64 y el pico nominal se define como el código 940. Los códigos 0–3 y 1020–1023 se utilizan como referencia de tiempo. Los códigos del 4 al 63 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos del 941 al 1019 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal. [2]
12 bits por muestra Rec. 2020 utiliza niveles de vídeo donde el nivel de negro se define como el código 256 y el pico nominal se define como el código 3760. Los códigos 0–15 y 4080–4095 se utilizan como referencia de tiempo. Los códigos 16 a 255 proporcionan datos de vídeo por debajo del nivel de negro, mientras que los códigos 3761 a 4079 proporcionan datos de vídeo por encima del pico nominal. [2]
El Rec. 2020 (UHDTV/UHD-1/UHD-2) puede reproducir colores que no se pueden mostrar con Rec . Espacio de color 709 (HDTV). [6] [7] Los primarios RGB utilizados por Rec. 2020 son equivalentes a fuentes de luz monocromáticas en el locus espectral CIE 1931 . [7] [8] [9] La longitud de onda del 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] [10] [11] En la cobertura del espacio de color CIE 1931 , la Rec. El espacio de color 2020 cubre el 75,8%, el espacio de color del cine digital DCI-P3 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 utilizaría colores reales, en lugar de colores imaginarios , para que fuera posible mostrar el Rec. Espacio de color 2020 en una pantalla sin necesidad de circuitos de conversión. [12] 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 del color de la Rec. 709. [12]
La NHK midió la sensibilidad al contraste del 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 Rec. El espacio de color 2020 está por debajo del umbral de modulación visual, la capacidad de discernir una diferencia de un valor en luminancia , para todo el rango de luminancia. [6] La NHK está planeando que su sistema UHDTV, Super Hi-Vision , utilice 12 bits por muestra RGB . [6] [13]
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 se dan (solo para 12 bits) con mayor precisión: [2] [14]
La norma dice que a efectos prácticos se pueden utilizar los siguientes valores de α y β :
Mientras que el Rec. 2020 se puede usar para la codificación, se espera que la mayoría de las producciones usen un monitor de referencia que tenga la apariencia de usar un equivalente de la función de transferencia gamma 2.4 como se define en ITU-R BT.1886 y que el monitor de referencia se evalúe bajo condiciones de visualización definidas en la Rec. UIT-R BT.2035. [2] [15] [16]
Rec. 2020 permite formatos de señal RGB y luma-chroma con muestreo de resolución completa 4:4:4 y formatos de señal luma-chroma con submuestreo de croma 4:2:2 y 4:2:0 . [2] Admite dos tipos de señales luma-croma, llamadas YCbCr e YcCbcCrc.
YCbCr se puede utilizar cuando la máxima prioridad es la compatibilidad con las prácticas operativas existentes de SDTV y HDTV . [2] [12] La señal luma (Y′) para YCbCr se calcula como el promedio ponderado Y′ = K R ⋅R′ + K G ⋅G′ + K B ⋅B′, utilizando los valores RGB corregidos con gamma ( denotado R′G′B′) y los coeficientes de ponderación K R = 0,2627, K G = 1−K R −KB = 0,678 y K B = 0,0593. [2] Como en esquemas similares , los componentes cromáticos en YCbCr se calculan como C′ B = 0.5⋅(B′−Y′)/(1−KB ) = (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 están escaladas, compensadas por constantes y redondeadas a números enteros.
El esquema YcCbcCrc es una representación luma-croma de "luminancia constante". [2] YcCbcCrc se puede utilizar cuando la máxima prioridad es la retención más precisa de la información de luminancia. [2] El componente 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 realiza de la siguiente manera : Y′ = (K R ⋅R + K G ⋅G + K B ⋅B)′. [12] Los componentes cromáticos 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′.
Al igual que el contenido de definición estándar, que utiliza SMPTE C o NTSC 1953 , los primarios BT.2020 deben gestionarse en color según los primarios de visualización. Esto es diferente a cambiar la matriz YCbCr. El contenido HD se gestiona en color según los primarios BT.709 en valores lineales. BT.2020 y BT.2100 suelen tener gestión de color según P3-D65. [17] [18] [19] Las barras de colores de referencia para BT.2020 son ARIB STD-B66. [20]
HDMI 2.0 admite la grabación. Espacio de color 2020. [21] HDMI 2.0 puede transmitir 12 bits por muestra RGB a una resolución de 2160p y una velocidad de fotogramas de 24/25/30 fps o puede transmitir 12 bits por muestra 4:2:2/4:2:0 YCbCr a una resolución de 2160p y una velocidad de fotogramas de 50/60 fps. [21]
El Rec. El espacio de color 2020 es compatible con H.264/MPEG-4 AVC y H.265/ codificación de vídeo de alta eficiencia (HEVC). [22] [23] [24] El perfil Main 10 en HEVC se agregó según la propuesta JCTVC-K0109 que proponía agregar un perfil de 10 bits a HEVC para aplicaciones de consumo. [25] La propuesta establecía que esto era para permitir una mejor calidad de vídeo y apoyar la Rec. Espacio de color 2020 que utilizará UHDTV. [25]
El 11 de septiembre de 2013, ViXS Systems anunció el SoC XCode 6400 que admite resolución 4K a 60 fps, el perfil Main 10 de HEVC y Rec. Espacio de color 2020. [26]
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. [27] Los ingenieros de Nanosys creen que con filtros de color LCD mejorados es posible crear una pantalla LCD que cubra el 97% de la Rec. Espacio de color 2020. [27]
El 4 de septiembre de 2014, Canon Inc. lanzó una actualización de firmware que agregó soporte para Rec. 2020 para sus modelos de cámara EOS C500 y EOS C500 PL y su pantalla DP-V3010 4K. [28] [29]
El 5 de septiembre de 2014, la Blu-ray Disc Association reveló que el futuro formato 4K Blu-ray Disc admitirá vídeo 4K UHD (resolución de 3840x2160) a velocidades de cuadro de hasta 60 cuadros por segundo. [30] El estándar codificará vídeos según el estándar de codificación de vídeo de alta eficiencia . [30] Los discos Blu-ray 4K admiten una mayor precisión de color al aumentar la profundidad del color a 10 bits por color y una mayor gama de colores al usar Rec. Espacio de color 2020. [30] La especificación 4K-Blu-ray permite tres tamaños de disco: 50 GB, 66 GB y 100 GB. Dependiendo del tamaño del disco y la configuración física, la velocidad de datos puede alcanzar hasta 128 Mbit/s. [30] Los primeros títulos Ultra HD Blu-ray se lanzaron oficialmente en cuatro estudios el 1 de marzo de 2016. [31]
El 6 de noviembre de 2014, Google agregó soporte para Rec. Espacio de color 2020 a VP9 . [32]
El 7 de noviembre de 2014, los desarrolladores de DivX anunciaron que la versión 1.4.21 de DivX265 agregó soporte para el perfil Main 10 de HEVC y Rec. Espacio de color 2020. [33]
El 22 de diciembre de 2014, Avid Technology lanzó una actualización para Media Composer que agregó soporte para resolución 4K, el Rec. Espacio de color 2020 y una velocidad de bits de hasta 3.730 Mbit/s con el códec DNxHD . [34] [35]
El 6 de enero de 2015, el Consorcio MHL anunció el lanzamiento de la especificación superMHL que admitirá resolución 8K a 120 fps, video de 48 bits, la Rec. Espacio de color 2020, compatibilidad con alto rango dinámico, conector superMHL reversible de 32 pines y carga de energía de hasta 40 vatios. [36] [37] [38]
El 7 de enero de 2015, Ateme agregó soporte para Rec. 2020 espacio de color a su plataforma de vídeo TITAN File. [39]
El 18 de marzo de 2015, Arri anunció la línea SXT de cámaras Arri Alexa que admitirán la grabación Apple ProRes con resolución 4K y Rec. Espacio de color 2020. [40] [41]
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. [42] [43]
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 luz casi monocromática. [44] [45] La NHK declaró que en el momento en que se anunció, esta pantalla LCD 4K tiene la gama de colores más amplia de cualquier pantalla del mundo. [46]
El 17 de junio de 2015, Digital Projection International presentó un proyector LED 4K con soporte para Rec. Espacio de color 2020. [47]
El 4 de enero de 2016, UHD Alliance anunció sus especificaciones para Ultra HD Premium, que incluye soporte para Rec. Espacio de color 2020. [48]
El 27 de enero de 2016, VESA anunció que la versión 1.4 de DisplayPort admitirá Rec. Espacio de color 2020. [49]
El 17 de abril de 2016, Sony presentó una pantalla OLED 4K de 55 pulgadas (140 cm) con soporte Rec. Espacio de color 2020. [50]
El 18 de abril de 2016, el Foro Ultra HD anunció pautas de la industria para UHD Fase A que incluye soporte para Rec. Espacio de color 2020. [51] [52]
En la semana de visualización SID 2017, AUO mostró una pantalla AMOLED HD plegable de 720p de 5" capaz de mostrar el 95% del espacio de color Rec. 2020. Aunque Rec. 2020 no especifica 720p, la cobertura del espacio de color es notable.
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 HLG de Rec. 2100, que se supone comenzarán en 2017. [51]
En la SID Display Week 2018, varias empresas presentaron 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 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. [53] Estos formatos utilizan los mismos colores primarios que Rec. 2020, pero con diferentes funciones de transferencia para uso HDR. Rec. 2100 no soporta el esquema YcCbcCrc de la Rec. 2020.
