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Rec. 2100

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목차

1. 개요

Rec. 2100은 고화질 텔레비전(HDR-TV)을 위한 권장 사항으로, 지각 양자화(PQ) 및 하이브리드 로그-감마(HLG)의 두 가지 전달 함수 세트를 정의한다. 이 표준은 Rec. 2020과 동일한 색 공간과 원색을 사용하며, 1080p, 4K UHD, 8K UHD 해상도를 지원한다. 또한, 다양한 프레임 속도, 10비트 또는 12비트의 비트 심도, RGB, YCbCr, ICtCp 신호 형식을 규정한다.

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Rec. 2100
개요
제목고화질 텔레비전 제작 및 국제 프로그램 교환에 사용되는 고 다이내믹 레인지 텔레비전의 이미지 파라미터 값
발표2016년 7월 5일
발행2018년 7월 12일
기관국제전기통신연합
세부 사항
내용고 다이내믹 레인지 (HDR) 텔레비전의 이미지 파라미터 값
표준BT.1886: HDTV 스튜디오 제작에 사용되는 평면 패널 디스플레이의 기준 전기-광학 전달 함수
BT.2100: 고 다이내믹 레인지 텔레비전의 이미지 파라미터 값
특징더 넓은 색 영역
더 높은 다이내믹 레인지
목표제작 및 국제 프로그램 교환을 위한 HDR 텔레비전 시스템의 표준화

2. 기술적 세부 사항

Rec. 2100은 1920 × 1080 ("Full HD"), 3840 × 2160 ("4K UHD"), 7680 × 4320 ("8K UHD")의 세 가지 해상도를 규정하며, 화면비가 16:9이고 정사각형 픽셀을 사용한다.[3] 프레임 속도는 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p의 순차 주사 방식만 허용된다.[3]

Rec. 2100은 표본당 10비트 또는 12비트의 비트 심도를 가지며, 좁은 범위 또는 전체 범위의 색상 값을 사용한다.[3][8] 좁은 범위 신호는 블랙 레벨 아래나 피크 화이트 위로 확장될 수 있지만, 항상 아래 표의 클리핑 범위로 제한되어야 한다.[3] 코드 값 0~3 및 1,020~1,023(10비트) 또는 0~15 및 4,080~4,095(12비트)는 타이밍 기준으로 사용될 수 있으며, 이미지 데이터로는 피해야 한다.[8]

구분비트 심도색상 범위블랙 레벨무채색 회색 레벨공칭 피크 (RGB, Y, I)공칭 피크 (Cb/Cr, Ct/Cp)클리핑 범위
좁은 범위10비트645129409604-1019
12비트25620483760384016-4079
전체 범위10비트05121023--
12비트020484092--



Rec. 2100은 RGB 색상 모델, YCbCr, ICtCp 신호 형식을 사용하며, 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 크로마 서브샘플링을 허용한다.[3] 휘도 (Y') 신호는 Rec. 2020과 동일한 행렬 계수(빨간색 0.2627, 녹색 0.678, 파란색 0.0593)를 사용한다.[3] ICtCp는 높은 동적 범위(HDR) 및 넓은 색 영역(WCG) 신호를 위해 개선된 색상 표현 방식이다.[3][5]

CIE 1931 색도 다이어그램은 삼각형 내 Rec. 2100(HDR-TV) 색 공간과 기본 색상의 위치를 보여준다. Rec. 2100은 광원 D65를 백색점으로 사용한다.


Rec. 2100은 와이드 색 영역인 Rec. 2020과 동일한 기본 색상을 사용한다.[3][4]

RGB 색 공간 매개변수[3]
색 공간백색점기본 색상
xWyWxRyRxGyGxByB
ITU-R BT.21000.31270.32900.7080.2920.1700.7970.1310.046


2. 1. 전달 함수

Rec. 2100은 지각 양자화(PQ)와 하이브리드 로그-감마(HLG) 두 가지 전달 함수 세트를 정의한다.[3]

각 세트에는 다음 전달 함수가 포함된다.[3]

  • 전기-광학 전달 함수 (EOTF): 비선형 신호 값을 디스플레이 광으로 매핑
  • 광-광학 전달 함수 (OOTF): 상대적 장면 선형 광을 디스플레이 선형 광으로 매핑
  • 광-전자 전달 함수 (OETF): 상대적 장면 선형 광을 비선형 신호 값으로 매핑


HLG는 1,000 cd/m2의 공칭 최대 휘도와 배경 휘도에 따라 조정될 수 있는 시스템 감마 값을 사용하여 Rec. 2100에서 지원된다. 참조 시청 환경의 경우 디스플레이의 최대 휘도는 작은 영역의 하이라이트에 대해 1000 cd/m2 이상이어야 하며, 블랙 레벨은 0.005 cd/m2 이하, 주변광은 5 cd/m2(표준 광원 D65에서 중성 회색)이어야 한다.

2. 1. 1. PQ (Perceptual Quantizer)

Rec. 2100은 전달 함수의 두 가지 세트, 즉 지각 양자화(PQ)와 하이브리드 로그-감마(HLG)를 정의한다.[3] HLG는 1,000 cd/m2의 공칭 최대 휘도와 배경 휘도에 따라 조정될 수 있는 시스템 감마 값을 사용하여 Rec. 2100에서 지원된다.[3] 참조 시청 환경의 경우 디스플레이의 최대 휘도는 작은 영역의 하이라이트에 대해 1000 cd/m2 이상이어야 하며, 블랙 레벨은 0.005 cd/m2 이하이어야 한다.[3] 주변광은 5 cd/m2여야 하며 표준 광원 D65에서 중성 회색이어야 한다.[3]

각 세트 내에서 문서화된 전달 함수는 다음과 같다.

  • 전기-광학 전달 함수 (EOTF): 비선형 신호 값을 디스플레이 광으로 매핑
  • 광-광학 전달 함수 (OOTF): 상대적 장면 선형 광을 디스플레이 선형 광으로 매핑
  • 광-전자 전달 함수 (OETF): 상대적 장면 선형 광을 비선형 신호 값으로 매핑

2. 1. 2. HLG (Hybrid Log-Gamma)

하이브리드 로그-감마(HLG)는 1,000 cd/m2의 공칭 최대 휘도와 배경 휘도에 따라 조정될 수 있는 시스템 감마 값을 사용하여 Rec. 2100에서 지원된다.[3] 참조 시청 환경의 경우 디스플레이의 최대 휘도는 작은 영역의 하이라이트에 대해 1000 cd/m2 이상이어야 하며, 블랙 레벨은 0.005 cd/m2 이하이어야 한다.[3] 주변광은 5 cd/m2여야 하며 표준 광원 D65에서 중성 회색이어야 한다.[3]

Rec. 2100에서 정의된 전달 함수는 다음과 같다.

  • 전기-광학 전달 함수 (EOTF): 비선형 신호 값을 디스플레이 광으로 매핑
  • 광-광학 전달 함수 (OOTF): 상대적 장면 선형 광을 디스플레이 선형 광으로 매핑
  • 광-전자 전달 함수 (OETF): 상대적 장면 선형 광을 비선형 신호 값으로 매핑

2. 2. 시스템 색도



Rec. 2100은 와이드 색 영역인 Rec. 2020과 동일한 기본 색상을 사용한다.[3][4]

RGB 색 공간 매개변수[3]
색 공간백색점기본 색상
xWyWxRyRxGyGxByB
ITU-R BT.21000.31270.32900.7080.2920.1700.7970.1310.046


2. 3. 해상도

Rec. 2100은 1920 × 1080 ("Full HD"), 3840 × 2160 ("4K UHD"), 7680 × 4320 ("8K UHD")의 세 가지 해상도를 규정한다.[3] 이 해상도들은 화면비가 16:9이며, 정사각형 픽셀을 사용한다.[3]

2. 4. 프레임 속도

Rec. 2100은 120p, 119.88p, 100p, 60p, 59.94p, 50p, 30p, 29.97p, 25p, 24p, 23.976p의 프레임 속도를 지정하고 있다.[3] 순차 주사 방식 프레임 속도만 허용된다.[3]

2. 5. 디지털 표현

Rec. 2100은 표본당 10비트 또는 12비트의 비트 심도를 지정하며, 좁은 범위 또는 전체 범위의 색상 값을 사용한다.[3][8]

구분비트 심도색상 범위블랙 레벨무채색 회색 레벨공칭 피크 (RGB, Y, I)공칭 피크 (Cb/Cr, Ct/Cp)클리핑 범위
좁은 범위10비트645129409604-1019
12비트25620483760384016-4079
전체 범위10비트05121023--
12비트020484092--



좁은 범위 신호는 블랙 아래 또는 피크 화이트 위로 확장될 수 있지만(각각 슈퍼 블랙 및 슈퍼 화이트), 항상 위 표의 클리핑 범위로 제한되어야 한다.[3]

코드 값 0~3 및 1,020~1,023(10비트) 또는 0~15 및 4,080~4,095(12비트)는 타이밍 기준으로 사용할 수 있으며, 이미지 데이터로는 피해야 한다.[8]

2. 6. 신호 형식

Rec. 2100은 RGB, YCbCr 및 ICtCp 신호 형식을 사용하며, 각 형식에 대한 규격을 지정하고 있다.[3][8]

2. 6. 1. ICtCp

ICtCp는 높은 동적 범위(HDR) 및 넓은 색 영역(WCG) 신호를 위해 설계된 개선된 색상 표현 방식이다.[3][5]

2. 7. 휘도 계수

Rec. 2100은 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0 크로마 서브샘플링을 사용하는 RGB 색상 모델, YCbCr, ICtCp 신호 형식을 허용한다.[3] Rec. 2100에서 휘도 (Y') 신호를 만들 때 Rec. 2020과 동일한 행렬 계수를 사용하도록 규정하는데, 빨간색 0.2627, 녹색 0.678, 파란색 0.0593이다.(BT.2020 기본 색상과 백색점으로부터 유도됨)[3]

2. 8. 크로마 샘플 위치

색차 샘플 위치는 Rec. BT.2020 이전에는 중앙 왼쪽에 위치했다. 하지만 H.265 (2018-02)에서 BT.2020-2 및 BT.2100-1에 대해 왼쪽 상단 색차 위치가 의무화되었으며, 이는 VUI (비디오 사용성 정보)에 설명되어야 한다. VUI의 첫 번째 값은 왼쪽 상단 색차의 경우 2, 중앙 왼쪽의 경우 0이어야 한다. 블루레이 또한 돌비 비전을 포함하여 HDR에 대해 왼쪽 상단 색차를 사용한다.

참조

[1] 웹사이트 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[2] 웹사이트 BT.1886 : Reference electro-optical transfer function for flat panel displays used in HDTV studio production https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[3] 뉴스 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] International Telecommunication Union 2019-01-05
[4] 뉴스 ITU announces BT.2100 HDR TV standard http://www.flatpanel[...] Rasmus Larsen 2016-07-26
[5] 뉴스 ICtCp Dolby White Paper http://www.dolby.com[...] Dolby 2016-04-20
[6] 웹사이트 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[7] 웹사이트 BT.1886 : Reference electro-optical transfer function for flat panel displays used in HDTV studio production https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[8] 뉴스 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] International Telecommunication Union 2019-01-05
[9] 뉴스 ITU announces BT.2100 HDR TV standard http://www.flatpanel[...] Rasmus Larsen 2016-07-26
[10] 뉴스 ICtCp Dolby White Paper http://www.dolby.com[...] Dolby 2016-04-20
[11] 웹인용 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[12] 웹인용 BT.1886 : Reference electro-optical transfer function for flat panel displays used in HDTV studio production https://www.itu.int/[...] 2021-02-04
[13] 뉴스 BT.2100 : Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange https://www.itu.int/[...] International Telecommunication Union 2019-01-05
[14] 뉴스 ITU announces BT.2100 HDR TV standard http://www.flatpanel[...] Rasmus Larsen 2016-07-26


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