Tek.no

Guide BT.2100 /Rec.2100

En helt ny standard du aldri har hørt om, Rec.2100, kan endre TV-hverdagen din

Vi har gått den nye standarden etter i sømmene.

Illustrasjon: Ole Henrik Johansen, Tek.no
15 Juli 2016 06:00

Når du ser på TV, være seg om det er via Netflix, dekoderen din eller en Blu-ray, så er innholdet laget etter satte standarder. Standardene anbefaler alt fra hvilken oppløsning videoen skal ha, hvor mange bilder som skal vises hvert sekund, og hvor mange farger som skal kunne vises.

På den måten er man sikker på at det som produseres av innhold kan oppfattes riktig av TV-en din.

Nå er det en ny standard fra Den internasjonale telekommunikasjonsunionen (ITU) på trappene – som kan sette fart på HDR-innholdet.

For ordens skyld så må vi presisere at denne ITU-standarden gjelder produksjon, og ikke distribusjon. Her er det ventet at DVB vil komme med sin standard senere i år. Med begge disse på plass vil det i prinsippet hele verdikjeden være klar for HDR – gitt at forbrukerne har utstyret som trengs for å understøtte standardene.

Dagens mest brukte standard ble laget på 90-tallet

Per i dag brukes det oftest en standard som kalles Rec.709, et sett med retningslinjer for HDTV som ble ferdig utarbeidet på 90-tallet. Problemet er at TV-teknologien utvikler seg så raskt at disse gamle reglene er i ferd med å bli avleggs.

For å holde tritt med produsentens hurtige utvikling av nye TV-er, har ITU de siste årene jobbet med en ny standard som skal gjelde for UHD (Ultra High Defenition). Denne fikk navnet Rec.2020, og nå er det enda et nytt sett med retningslinjer på trappene som skal ta hånd om HDR-funksjonen. Denne heter Rec.2100.

Det betyr med andre ord at du i fremtiden vil se mer og mer innhold som er laget med Rec.2020 og Rec.2100 – selv om det fortsatt vil være slik at Rec.709 brukes så lenge det produseres innhold i HD.

De store endringene fra Rec.709 til Rec.2100

Dette bildet har 4K oppløsning, men den ene halvdelen er oppskalert fra Full HD. Klikk her for å åpne det i full oppløsning og sjekk hvor nært du må sitte skjermen du leser på nå før du ser kvalitetstapet.
Kristoffer Møllevik

Rec.2020 var i utgangspunktet ment som en etterlengtet oppfølger til Rec.709. Nå har altså denne igjen fått enda enn oppfølger for å håndtere HDR-funksjonen – som er i ferd med å nå markedet med storm.

Dette er noen av endringene du får med Rec.2020/2100 kontra dagens Rec.709:

  • Høyere oppløsning:

Per i dag brukes altså Rec.709 som retningslinjer for å lage vanlig HD-innhold. Disse sier blant annet noe om hvilken oppløsning som skal brukes. Standarden er satt for vanlige HD-skjermer, hvilket betyr at du blant annet kan velge mellom 720p, 1080i og 1080p, der p-en står for progressiv oppløsning, og i-en for interlaced.

Med progressiv oppløsning vil altså alle pikslene vises for hvert eneste bilde som sendes. Bruker du interlaced vises bare halvparten av linjene per bilde. I et bilde vil oddetalls-linjene vises (linje 1, 3, 5, osv), mens neste bilde vises linjene som er partall. Dette er en teknologi som var beregnet på gammeldagse CRT-skjermer (katoderør), hvor du altså kunne simulere 50 bilder i sekundet for å få bedre bevegelser i bildet – på bekostning av uskarpe bilder ved bevegelse – selv om den reelle oppdateringsfrekvensen kun var 25 bilder i sekundet.

Med den nye standarden vil interlaced-funksjonen være en saga blott, og det er kun progressive oppløsninger som gjelder. Dette ble allerede slått fast i Rec.2020-versjonen, og altså videreført i den nye Rec.2100-utgaven. Forskjellen er dog at Rec.2100 nå også har Full HD (1920 x 1080) inkludert, i tillegg til 4K-UHD (3840 x 2160) og 8K-UHD (7680 x 4320).

  • Flere farger

Fargerommet til dagens Rec.709 er fastsatt med koordinater for rødt, grønt og blått i det som kalles et CIE1931-diagram. Signalene som sendes til TV-en din er 8-bit store. Det betyr at bildet kan gjengi 256 lysnivåer fra 0 til 255. Disse lysnivåene brukes i de tre fargekanalene; rødt, blått og grønt. Totalt betyr dette at filmen du ser på kan inneholde maksimalt 16,7 millioner forskjellige fargenyanser.

Med Rec.2100 økes fargerommet som TV-en kan vise, ved at koordinatene for rødt, grønt og blått endres i CIE1931-diagrammet. Samtidig økes signalstørrelsen til 10-bit. Det betyr at antall lysnivåer går opp til 1024, som igjen øker antall farger skjermen kan gjengi. Resultatet er i praksis en økning fra 16,7 millioner farger, til over én milliard.

En av de synlige resultatene av å ta i bruk det nye fargerommet er at du for første gang kan se en Cola-boks gjengitt i riktig rødfarge. Med Rec.709 ligger nemlig denne fargen utenfor de koordinatene som standarden bruker.

Sammen med flere fargekombinasjoner beholdes imidlertid 6500 kelvin som målet for helt hvitt.

  • Flere bilder i sekundet
Her kan du se forskjellen på 50 og 150 bilder i sekundet.
Torkel Thoresen / Telenor Satellite Broadcasting

Antall bilder i sekundet har gjennom alle tider vært en utfordring. I starten ble grensen satt til 24 bilder i sekundet for å kunne gjengi levende bilder.

I dag har vi flere forskjellige bildefrekvenser å velge mellom. Det strekker seg helt fra 24 bilder i sekundet og hele veien opp til 60 bilder i sekundet under Rec.709 med 720p-oppløsning.

Men dette antallet vil med tiden økes. Med både Rec.2020 og Rec.2100 vil du etter hvert få signaler som sendes med 100 og 120 bilder i sekundet, hvilket vil være en etterlengtet oppgradering for alle som liker å se på sport og andre sendinger med raske bevegelser. Det gyldne målet kan være 300 bilder i sekundet for å kunne bruke en felles plattform i både USA og Europa, men dette vil nok ligge et godt stykke inni fremtiden. BBC på sin side har gjort studier som viser at du må opp mot hele 700 bilder i sekundet for å unngå bevegelsesuskarphet.

Det finnes riktignok ikke TV-er på markedet i dag som takler 120 bilder i sekundet, men i fremtiden vil altså slike skjermer finne veien til butikkhyllene. Her vil det kreves kraftig maskinvare for å prosessere 4K-oppløsning, kombinert med HDR, med en frekvens på 120 bilder i sekundet.

Mesteparten ovenfor er ting som er ble kjent med Rec.2020, så hva da den store nyheten med Rec.2100?

  • High Dynamic Range
HDR gir deg langt mer detaljer i hele bildet, uansett om det er forskjellig lysstyrke i de forskjellige områdene av bildet.
Mariano Szklanny / Wikipedia

Helt siden katoderørets spede barndom har vi laget TV-innhold som er basert på maksimalt 100 nits lysstyrke – en grense som denne teknologien kunne klare. Det vil si at alt som ble produsert for denne teknologien måtte forholde seg til 100 nits grensen, enten om det ble filmet i tussmørket eller på høylys dag.

I de senere år har vi fortsatt å produsere innhold som inneholder detaljer innenfor 100 nits, selv om TV-ene på egenhånd har økt lysstyrken til rundt 300 - 400 nits.

Det viser seg dog at dagens teknologi er moden for langt mer lys enn dette. Både kameraer og skjermer er i stand til å takle langt mer lys. Derfor er nå High Dynamic Range på vei inn på markedet. Og det er med denne funksjonen at ITU nå har gjort forandringer på den opprinnelige Rec.2020-standarden.

Nå er Rec.2100-standarden definert slik at nedre grense er 0,0005 nits eller lavere, mens øvre grense er satt til 1000 nits eller høyere. Her er det ingen skjerm-teknologi som takler begge deler i skrivende stund. OLED er kapabel til å takle den nedre grense, mens de beste LCD-skjermene klarer den øvre.

Resultatet er at du nå kan få servert et bilde hvor skjermen takler å vise detaljer i mørke partier av bildet, og samtidig beholde alle detaljer i høylys.

En spennende kombinasjon som åpnes med Rec.2100 er muligheten for å kombinere HD-oppløsningen med 10-bit og nytt fargerom. Det finnes også mulighet for å legge til 120 bilder i sekundet oppå dette igjen.

Det betyr altså at kringkastere kan velge å gå for en litt lavere oppløsning for å spare oppgraderingskostnader 4K-oppløsningen tar med seg – og fortsatt kunne gi deg bedre en bildekvalitet som med god margin overgår dagens 1080p-kvalitet du får med Rec.709.

Rec.2100 introduserer to nye, viktige begreper: PQ og HLG

Med de nye retningslinjene for Rec.2100 blir du introdusert til to begreper som vil bli en del av din TV-hverdag; Perceptual Quantization (PQ) og Hybrid Log-Gamma (HLG).

Ser du på 4K-innhold via for eksempel Netflix eller Blu-ray i dag så er dette innhold som er basert på PQ – der signalet sendes sammen med statisk informasjon til TV-en din (metadata) om hva den har i vente. På denne måten skjønner skjermen din hva den skal endre for å aktivere HDR-funksjonen. Denne løsningen er dog ikke bakoverkompatibel med verken Rec.709 eller Rec.2020 per i dag, selv om det jobbes med en løsning i kulissene.

PQ er altså godt egnet for løsninger som Netflix, der selskapet har full kontroll i form av hva som sendes ut og hvordan appen tar i mot innholdet.

Et såpass lukket system er imidlertid ikke store kringkastere nødvendigvis så interessert i, og det er her HLG kommer inn i bildet. Dette er nemlig et format utviklet av britiske BBC og japanske NHK. Dette formatet pakker sammen informasjon til flere typer skjermer i det samme signalet – uten å sende med metadata.

Det betyr at noen skjermer vil ta til seg vanlig UHD-informasjon og ignorere resten, mens en TV som også kan gjengi HDR vil ta til seg den ekstra informasjonen den trenger. I tillegg er HLG-signalet bakoverkompatibel med blant annet Rec.2020.

På denne måten vil HLG-formatet passe kringkastere som vil nå flest mulig seere samtidig en enklere vei til å nå brukerne.

Blir viktigere å holde tungen rett i munnen

Ved at produsentene hele tiden ligger både ett og to hestehoder foran resten av verdikjeden, så vil det stadig bli viktigere og viktigere å skille mellom de ulike generasjonene med UHD-skjermer.

Sitter du nå og egentlig er usikker på hvilken generasjon din 4K-TV er? En av måtene du kan skille de ulike generasjonene fra hverandre er ved å se på hvilken versjon av HDMI-porten skjermen din støtter:

  1. HDMI 1.4 hører til den første generasjonen av UHD-TV-er, og kan vise deg 4K-oppløsningen med maksimalt 30 bilder i sekundet – og i noen tilfeller 10-bits farger. Dette avgjøres av om panelet til skjermen din støtter dette eller ikke. Typisk vil en LCD med såkalte kvanteprikker klare å oppnå disse fargene.
  2. HDMI 2.0 er å finne på de fleste av «fjorårets»-generasjon UHD-TV-er. Forskjellen fra den første generasjonen er nå blant annet at du kan se oppløsningen med 60 bilder i sekundet, i stedet for kun 30.
  3. HDMI 2.0a/b finner du nå på de nyeste TV-ene på markedet. Da har du i så fall en skjerm som kan støtte HDR-funksjonen ved hjelp av PQ. Altså tar den imot statiske metadata fra for eksempel UHD-Blu-ray-spilleren din. De aller fleste TV-er som takler HDR bruker denne HDMI-versjonen.
  4. HDMI 2.1 er annonsert som den nyeste versjonen av kabelen, og med denne kommer også muligheten til å sende dynamiske metadata. Det betyr at når denne standarden er på plass, vil du altså i teorien ha mulighet til å motta dynamiske HDR-signaler via PQ-funksjonen.
  5. HDMI X.X: Per i dag har vi altså HDMI 2.1 som den nyeste varianten, men i tråd med at oppløsningen skal få flere bilder per sekund, vil det også tvinge seg igjennom et behov for en ny HDMI-versjon. Først da vil du kunne få 120 bilder i sekundet via HDMI – noe bare DisplayPort klarer i dag.

Er du interessert i å lese mer om Rec.2100 kan du lese mer i dette dokumentet fra ITU.

Den heftigste bildekvaliteten får du fra en 4K-Blu-ray-spiller:
Vi fikk hakeslipp når vi testet denne »

(Kilde: ITU, Torkel Thoresen i Telenor Satellite, Wikipedia)

Les også
Vi oppsummerer et år med store lanseringer og nyheter
Les også
Sharps PC-skjerm er den sykeste vi har hørt om
Les også
Netflix-triksene du bør kunne
Les også
Philips lanserer lekker og kompakt 4K-Blu-ray-spiller
Les også
Disse seriene kan du snart se i HDR på Netflix
Les også
DisplayPort 1.4 vil glede både spillere og filmentusiaster
Les også
Har du ingen anelse om hvilken TV du skal kjøpe?
Les også
Alt du trenger å vite om 4K på Blu-ray
Les også
– Jeg hadde ventet med å kjøpe 4K-TV
annonse

Les også