HDR10+
1. 개요
HDR10+는 삼성전자, 파나소닉, 20세기 폭스가 결성한 HDR10+ 얼라이언스에 의해 개발된, HDR10을 개선한 동적 메타데이터 기술이다. 이 기술은 장면별 또는 프레임별로 밝기 수준을 조정하여 HDR10보다 더 정확한 톤 매핑을 가능하게 한다. HDR10+는 HDR10과 역호환되며, 라이선스 및 인증 프로그램을 통해 기술 확산을 지원한다. 현재 구글, 아마존, 퀄컴 등 다양한 기업이 참여하고 있으며, UHD 디스플레이, 블루레이 플레이어 등 여러 제품군에서 HDR10+ 인증을 받은 제품이 출시되고 있다.
2. 역사
HDR10+는 2017년 4월 20일 삼성전자와 아마존 비디오가 발표한 기술로, HDR10에 비해 장면별 또는 프레임별 동적 메타데이터, 10비트 색심도, 8K 해상도 지원을 추가하여 휘도를 보다 정확하게 조정한다. 이는 SMPTE ST 2094-40 Application #4의 삼성 적용을 기반으로 한다.
HDR10+는 공개 표준이며 로열티 프리이다. HDR10+ 장치 제조업체는 연간 관리 수수료를 내고 인증 및 로고 프로그램을 이용할 수 있으며, 장치당 사용료는 없다.
2017년 8월 28일, 삼성전자, 파나소닉, 20세기 폭스는 HDR10+ 규격 추진을 위해 HDR10+ 얼라이언스를 결성했다. 아마존 비디오는 2017년 12월 13일부터 HDR10+ 비디오를 제공하기 시작했다.
2018년 1월, 워너 브라더스는 HDR10+ 규격 지원을 발표했고, 파나소닉은 HDR10+ 지원 Ultra HD Blu-ray 플레이어를 발표했다. 2019년 4월, 유니버설 픽쳐스 홈 엔터테인먼트는 삼성전자와 기술 제휴를 맺고 HDR10+로 마스터링한 새로운 타이틀을 출시한다고 발표했다.
하지만 HDR10+는 인지도가 낮고, HDR10만 채택하는 매체가 많아 현재 Fire TV Stick 등 일부 단말에서 지원 콘텐츠를 시청할 때만 효과를 발휘한다.
2.1. 개발 배경
HDR10+는 2017년 4월 20일 삼성과 아마존 비디오가 발표한 기술이다. HDR10+는 기존 HDR10을 개선하여 장면별 또는 프레임별로 밝기 수준을 더 정확하게 조정할 수 있는 동적 메타데이터를 추가했다. 이를 통해 최대 10,000니트 밝기까지 표현할 수 있다. 이 기술은 SMPTE ST 2094-40에 표준화되어 있다.
HDR10+는 공개 표준이며, 로열티가 없다. 연간 관리 수수료는 있지만 장치당 로열티는 없는 HDR10+ 장치 제조업체를 위한 인증 및 로고 프로그램이 제공된다.
2017년 8월 28일, 삼성, 파나소닉, 20세기 폭스는 HDR10+ 표준을 홍보하기 위해 HDR10+ Technologies LLC를 설립했다. 2017년 12월 13일부터 아마존 비디오에서 HDR10+ 비디오를 제공하기 시작했다. 2018년 1월 5일, 워너 브라더스는 HDR10+ 표준을 지원한다고 발표했다.
HDR10+는 동적 톤 매핑 과정을 통해 정적 톤 매핑과 달리 장면별로 다른 톤 곡선을 적용하여 더 나은 화질을 제공한다. HDR10+는 HDR10에 비해 돌비 비전의 대부분의 장점을 가지고 있으면서도 로열티가 없어 경쟁력이 있는 것으로 평가받고 있다.
2.2. HDR10+ 얼라이언스 결성
2017년 8월 28일, 삼성전자, 파나소닉, 20세기 폭스는 HDR10+ 규격 추진을 위해 HDR10+ 얼라이언스를 결성했다. 이 얼라이언스는 HDR10+ 기술 채택을 장려하고, 관련 인증 및 로고 프로그램을 운영하고 있다.
2.3. 기술 도입 및 확장
2017년 8월 28일, 삼성, 파나소닉, 20세기 폭스는 HDR10+ 규격 추진을 위해 HDR10+ 얼라이언스를 결성했다. 아마존 비디오는 2017년 12월 13일부터 HDR10+ 비디오를 제공하기 시작했다.
2018년 1월 5일, 워너 브라더스는 HDR10+ 규격을 지원한다고 발표했다. 같은 해 1월 6일, 파나소닉은 HDR10+를 지원하는 Ultra HD Blu-ray 플레이어를 발표했다. 2019년 4월 4일, 유니버설 픽쳐스 홈 엔터테인먼트는 삼성전자와 기술 제휴를 맺고 HDR10+로 마스터링한 새로운 타이틀을 출시한다고 발표했다. HDR10+는 무료임에도 불구하고 HDR10에 대한 돌비 비전의 장점 대부분을 갖춘 것으로 평가받고 있다.
현재 HDR10+는 Fire TV Stick 등 극히 일부 단말에서 지원 콘텐츠를 시청할 때만 효과를 발휘한다.
3. 기술적 특징
HDR10+는 다음과 같은 기술 사양을 갖는다.
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| EOTF | SMPTE ST 2084 (PQ) |
| 크로마 서브샘플링 | 4:2:0 (압축 영상 소스용) |
| 해상도 | 특정 없음 (2K/4K/8K 기타) |
| 비트 심도 | 10비트 이상 (최대 16비트) |
| 원색 색도 | ITU-R BT.2020 |
| 최대 리니어화 화소값 | R/G/B 각 색상 10,000cd/m2 |
| 메타데이터 (필수) | 마스터링 디스플레이의 색역 체적 |
| 메타데이터 (선택) | MaxFALL, MaxCLL |
HDR10+ 기술은 10,000cd/m2, 8K 및 BT.2020의 색역이라는 HDR 규격의 전 영역을 지원할 수 있다. 해상도를 특정하지 않으므로, 메타데이터를 한 번 생성하면 임의의 대상 해상도에 적용할 수 있다.
HDR10+는 WebM을 통해 HEVC 및 VP9과 호환되며, ITU-T T.3 메타데이터를 지원하는 임의의 코덱에 적용할 수 있다.
HDR10+는 기존의 HDR 포스트 프로덕션 및 배포 워크플로우에서 HDR10의 마스터 파일을 활용한다.
3.1. 동적 메타데이터
HDR10+는 장면별 또는 프레임별로 밝기 수준을 PQ 코드 값의 전체 범위(최대 밝기 10,000니트)까지 더 정확하게 조정할 수 있는 동적 메타데이터를 추가하여 HDR10을 업데이트한다. 이 기술은 SMPTE ST 2094-40에 표준화되어 정의되어 있다.
HDR10+는 동적 범위와 장면 특성을 장면별 또는 심지어 프레임별로 신호를 보낸다. 디스플레이 장치는 동적 메타데이터를 사용하여 동적 톤 매핑 과정을 통해 적절한 톤 매핑을 적용한다. 동적 톤 매핑은 전체 비디오에 대해 단일 톤 곡선을 사용하는 대신 장면별로 다른 톤 곡선을 적용하여 정적 톤 매핑과 다르다.
오프라인 및 VOD(예: 초고화질 블루레이, OTT, MVPD)의 경우, HDR10+ 메타데이터는 다음과 같은 두 단계로 HDR10+ 콘텐츠 생성 도구를 사용하여 포스트 프로덕션 마스터링 프로세스 또는 배포 백엔드 트랜스코딩/인코딩 중에 생성될 수 있다.
# 장면 전환 식별
# 각 장면 또는 프레임에 대한 이미지 분석을 수행하여 통계 도출
HDR10+ 메타데이터는 단순한 구조의 JSON 텍스트 파일을 통해 교환되며, 이 파일은 구문 분석되어 비디오 파일에 삽입된다.
HDR10+ 기술은 10,000cd/m2, 8K 및 BT.2020의 색역이라는 HDR 규격의 전 영역을 지원할 수 있다. 해상도를 특정하지 않으므로, 메타데이터를 한 번 생성해야 하지만 임의의 대상 해상도에 적용할 수 있다.
HDR10+의 메타데이터를 각 프레임마다 전송함으로써 라이브 환경에서의 사용이 가능하게 되었다. HEVC 인코더는 라이브 콘텐츠에 메타데이터 생성 및 주입을 수행하며, 휴대폰은 영상을 녹화하고 녹화 중에 실시간으로 HDR10+ 메타데이터를 생성한다.
3.2. 기술 사양
HDR10+는 다음과 같은 기술 사양을 갖는다.
| 항목 | 사양 |
|---|---|
| EOTF | SMPTE ST 2084 (PQ) |
| 크로마 서브샘플링 | 4:2:0 (압축 비디오 소스), 4:2:2 및 4:4:4 |
| 해상도 | 무관 (2K/4K/8K 등) |
| 비트 심도 | 색상 채널당 10비트 이상 (최대 16비트) |
| 색상 기본값 | ITU-R BT.2020 |
| 최대 선형화 픽셀 값 | 각 색상 R/G/B에 대해 10,000cd/m2 (콘텐츠) |
| 메타데이터 (필수) | 마스터링 디스플레이 색상 볼륨 메타데이터 |
| 메타데이터 (선택 사항) | MaxCLL, MaxFALL |
HDR10+는 최대 10,000cd/m2까지 전체 범위의 PQ를 지원한다. 해상도에 관계없이 메타데이터는 한 번만 생성하면 되며 모든 대상 해상도에 적용할 수 있다.
HDR10+ 콘텐츠는 HEVC 및 AV1을 포함한 비디오 인코딩 기술을 사용하여 인코딩할 수 있으며, VP9 호환성은 WebM 컨테이너를 통해 달성된다.
3.3. HDR10과의 호환성
HDR10+는 HDR10+를 지원하지 않는 기기와 하위 호환성을 갖는다. HDR10+ 메타데이터는 HDR10 정적 메타데이터와 함께 제공되는데, HDR10+를 지원하지 않는 기기에서는 이 메타데이터를 무시하고 HDR10으로 영상을 재생한다.
이는 HDR10+ 메타데이터가 ITU-T T.35를 준수하며, HDR10의 정적 메타데이터와 같은 다른 HDR 메타데이터와 공존할 수 있기 때문이다.
4. 라이선스 및 인증
HDR10+는 공개 표준이며 로열티 프리이다. 이는 제조사들이 별도의 라이선스 비용 없이 HDR10+ 기술을 채택할 수 있도록 장려한다. HDR10+ 장치 제조업체에 대한 인증 및 로고 프로그램은 연간 관리 수수료로 이용 가능하며, 장치당 사용료는 없다. 인증 시험 센터에서는 HDR10+ 장치의 인증 프로그램을 실시하고 있다.
HDR10+ Technologies, LLC는 HDR10+ 기술 사양, 테스트 사양 및 인증 로고를 제공하며, 관련 인증 프로그램을 관리한다. 제품 인증은 공인된 시험 센터를 통해 이루어진다.
4.1. 개방형 표준
HDR10+는 공개 표준이며 로열티 프리이다. 이는 제조사들이 별도의 라이선스 비용 없이 HDR10+ 기술을 채택할 수 있도록 장려한다. HDR10+ 장치 제조업체에 대한 인증 및 로고 프로그램은 연간 관리 수수료로 이용 가능하며, 장치당 사용료는 없다. 인증 시험 센터에서는 HDR10+ 장치의 인증 프로그램을 실시하고 있다.
4.2. 인증 프로그램
HDR10+ Technologies, LLC는 HDR10+ 기술 사양, 테스트 사양 및 인증 로고를 제공하며, 관련 인증 프로그램을 관리한다. 제품 인증은 공인된 시험 센터를 통해 이루어진다. 다음은 HDR10+ 인증 시험 센터 목록이다.
4.3. 공인 시험 센터
| 국가 | 기관명 | 웹사이트 |
|---|---|---|
| 일본일본어 | Allion | [https://www.allion.com Allion] |
| 중국중국어 | Allion Shenzhen | |
| 대만중국어 | Allion Taipei | |
| 미국영어 | BluFocus | [https://www.blufocus.com/ BluFocus] |
| 대한민국한국어 | 광성 | [http://kwangsung.com/en/index.php 광성] |
| 중국중국어 | SGS-CSTC Standards Technical Services Co. Ltd | |
| 중국중국어 | Shenzhen CESI Information Technology Co., Ltd | [http://www.nels.org.cn/ Shenzhen CESI Information Technology Co., Ltd] |
| 중국중국어 | TIRT | |
| 대한민국한국어 | (TTA) | [https://www.tta.or.kr/eng/index.do 한국정보통신기술협회(TTA)] |
5. 채택 현황
HDR10+는 여러 기업에서 채택하여 다양한 종류의 제품에서 지원하고 있다.
하지만 돌비 비전에 비해 지원하는 콘텐츠가 부족하고 일반 소비자들에게 인지도가 낮다는 단점이 있다. HDR 기술 시장에서 돌비 비전, HDR10+, HLG 등 다양한 표준이 경쟁하고 있어, 앞으로 더 많은 노력이 필요할 것으로 보인다.
5.1. 참여 기업
| 기업 |
|---|
| 20세기 스튜디오 |
| 파나소닉 |
| 삼성전자 |
| 구글 |
| 아마존 |
| [https://av.evertz.com/ Evertz AV] |
| [https://www.telechips.com/eng/main/main.php?intro=true 텔레칩스] |
| Amlogic (상하이) 유한회사 |
| 익스트론 일렉트로닉스 |
| Parade Technologies, Inc. |
| [https://teledynelecroy.com/ 텔레다인 르크로이] |
| [https://andyfiordproduction.com/ 앤디 피오르 프로덕션] |
| [https://ff.de/ FF Pictures GmbH] |
| [https://pixelogicmedia.com/ 픽셀로직 미디어 파트너스] |
| [https://tfidm.com/us/en TFI 디지털 미디어] |
| 아르첼릭 |
| [https://www.fidelityinmotion.com/ 피델리티 인 모션] |
| [https://www.pixelworks.com/en 픽셀웍스] |
| [https://www.tpv-tech.com/html/index.php 톱 빅토리 일렉트로닉스 -TPV] |
| Arm |
| [https://giant-interactive.com/ 자이언트 인터랙티브] |
| [https://www.pixtree.com/ 픽스트리] |
| [https://tvna.compal-toshiba.com/ 도시바 비주얼 솔루션] |
| [https://www.astrodesign.co.jp/english/ 아스트로 디자인] |
| [https://www.grassvalley.com/home/ 그래스 밸리] |
| 터빈 메디엔 |
| [https://www.ateme.com/ ATEME SA] |
| 광동 오포 모바일 |
| 퀄컴 |
| 오디오 파트너십 |
| [https://www.interrasystems.com/ 인터라 시스템] |
| 라쿠텐 TV |
| 유니그래프 |
| 베이징 샤오미 모바일 소프트웨어 |
| 인벤토리 필름 |
| 리얼미 충칭 모바일 |
| US 스크린 |
| 블랙매직 디자인 |
| [https://www.ivi.tv/ Ivi.ru LLC] |
| 리얼텍 |
| [https://v-silicon.com/ V-Silicon Inc.] |
| 블랙샤크 테크놀로지 |
| JVC 켄우드 |
| [https://www.rohde-schwarz.com/us/home_48230.html 로데 & 슈바르츠] |
| [https://www.veneratech.com/ 베네라 테크놀로지] |
| 브로드컴 |
| [https://www.loewe.tv/de 로에베 테크놀로지] |
| 베리실리콘 |
| 카펠라 시스템즈 |
| [https://www.lussier.tv/ 루시에] |
| [https://en.sdmctech.com/ 심천 SDMC 테크놀로지] |
| 베스텔 |
| [https://www.chrontel.com/ 크론텔] |
| [https://mediaarea.net/ MediaArea.net] |
| [https://www.tcl.com/ 심천 TCL 신기술] |
| 비콤 |
| [https://colorfront.com/ Colorfront] |
| 미디어텍 |
| [https://www.zidoo.tv/About/index.html 심천 Zidoo 테크놀로지] |
| [http://www.videoq.com/ 비디오Q] |
| [https://www.crestron.com/ 크레스트론 일렉트로닉스] |
| 메가칩스 테크놀로지 아메리카 |
| [https://www.shoutfactory.com/ 샤우트! 팩토리] |
| [https://www.visiblelight.com/ 비지블 라이트 디지털] |
| [https://www.dalet.com/ 달렛 UK] |
| [https://megogo.net/ru 메고고] |
| [http://www.siriuspixels.com/ 시리우스 픽셀] |
| 비보 모바일 커뮤니케이션 |
| 델루스 엔터테인먼트 서비스 그룹 |
| [https://www.mtifilm.com/ MTI 필름] |
| 소시오넥스트 |
| 비지오 |
| [https://digitalvision.world/ 디지털 비전] |
| [https://www.novatek.com.tw/ 노바텍 마이크로일렉트로닉스] |
| [http://spearsandmunsil.com/ 스피어스 앤드 문실] |
| 워너 브라더스 |
| DTS |
| [https://www.omnitek.tv/ 옴니테크] |
| [https://spin-digital.com/ 스핀 디지털 비디오 테크놀로지] |
| [https://www.weka-media-publishing.de/ 웨카 미디어 퍼블리싱] |
| [https://encoding.com/ Encoding.com Inc.] |
| [https://www.oneplus.com/ 원플러스 테크놀로지] |
| 시냅틱스 |
| [https://www.novastar.tech/ 시안 노바스타 테크] |
| 엔터액티브 |
| [https://www.onkyousa.com/ 온쿄] |
| T1 테크놀로지스 |
| [https://yamzz.com/home Yamzz IP BV] |
| [https://eon247.com/ EON 247, A Public Benefit Corporation] |
| [https://www.oppodigital.com/ 오포 디지털] |
| [https://www.tti.tv/ 타퉁 테크놀로지] |
| [https://www.amoonsky.com/ 심천 아문스키 테크놀로지] |
5.3. 콘텐츠 부족
HDR10+는 기술적으로 우수하지만, 돌비 비전에 비해 지원하는 콘텐츠가 부족하다는 지적이 있다. 인지도가 상당히 낮고, HDR10만 채택하는 매체가 많기 때문에 HDR10+는 현재 Fire TV Stick 등의 극히 일부 단말에서 지원 콘텐츠를 시청할 때만 효과를 발휘한다.