overview of hdr in an editing / conform environment of hdr in an editing / conform environment 2...

1 Confidential and Proprietary Information. Please do not copy, forward, redistribute, or publish. Avid ©2016.

Luc Amiot

Senior Principal Product Designer

Tokyo, February 2016

Overview of HDR in an

editing / conform environment


画質を上げる3つの方法

• より多くのピクセル: 4Kの普及 • より高いフレームレート • ピクセル単位のクオリティ

• ハイダイナミックレンジ • 広いガマット


収録機におけるHigh Dynamic Range

フィルム

デジタル・シネマ・カメラ

• Arri

• Blackmagic

• Canon

• Panasonic

• Red

• Sony

スマートフォン


あまり明るくないディスプレイにおけるHDR視聴

BT.1886 (フラットパネル・ディスプレイのための

Transfer Function（伝達関数）)

•白の輝度を100nitsに規定

• 03/2011

Note: シネマに対するDCI規格は

48 cd/m2


SMPTE 2084 High Dynamic Range Transfer Function

カーブは、ルミナンスレンジ 0-10,000 nits (cd/m2)に規定

絶対輝度

一般的な蛍光灯と同じ明るさ

室内で視聴しても、明るいがまぶしくはない明るさ


HDRカーブ

ST.2084（Dolby Vision, HDR10）

HLG (BBC / NHK)

Technicolor

ACES linear

ACEScc log

Sony Slog3

Arri logC

Canon Clog

Panasonic Vlog

0

200

400

600

800

1000

1200

0 500 1000 1500E

nco

ded

valu

e

% IRE

Camera Log 10 bits

Camera log White598

Camera Log 10 bits

10 bit integer limit

Camera log black95


CCD センサーは光をリニアにとらえる


Logカーブはシーンの対数エンコーディングストップで計測される露出と実際の信号の露出との関係は一定。各ストップでの露出は信号の露出を一定量で増加させる。

Log Cカーブの形状は、フィルムネガの露出のカーブと類似した形状

なぜ Log が必要なのか?


High exposure values

Hybrid Log Gamma ref. white = 0.5 1.0 = 12 times brighter than ref. white

SMPTE 2084 100 nits = 0.5 1.0 = 10,000 nits

SMPTE 2084 (zoomed 0-100 nits) SMPTE 2084 (full scale)


HDR の要素

カラースペース (DCI-P3, Rec.2020)

参照元:

http://www.heavyoptical.com.hk/


HDR の要素


ビットデプス (10-12 bits)

ビットデプスが高ければカラーバンディングが出にくい


HDR の要素



伝達特性 (S-Log3, PQ Curve)

transfer function


HDR の要素



伝達特性 (S-Log3, PQ Curve)

ブラックポイント、ホワイトポイント

ダイナミックレンジ (IRE)


ブラックポイント、ホワイトポイントの例

0

200

400

600

800

1000

1200

0 500 1000 1500

En

co

ded

valu

e

% IRE

Camera Log 10 bits

Camera log White598

Camera Log 10 bits

10 bit integer limit

Camera log black 95

0

200

400

600

800

1000

1200

0 500 1000 1500

En

co

ded

valu

e

% IRE

Rec 709/2020 10 bits

2020 Black Point

2020 White Point

2020 10 bits

Limit of 10 bit integerrepresentation


HDR に必要なもの…

HDR メディアフォーマット

精度とレンジを保った処理

HDR 配信メディア

フォーマット HDR カメラ

HDR ディスプレイ

• フィルム • Arri Alexa • Red • Panasonic

varicam 35 • Sony F55 • Canon C500

• DNxHR 10/12 bits • ProRes 10/12 bits • OpenEXR • RedRaw • Sony Raw • Panasonic Raw • Canon Raw • ….

• S2.14 log • 10.6 log • 12.4 log • 16 bit

Half Float linear • 32 bit

full float linear

• JPEG 2000 (DCI, IMF)

• QT Prores • HEVC

10/12 bits MP4 • DPX • OpenEXR

• Vizio TV • Dolby Pulsar • Christie Projectors • Sony HDR displays


DNxHR 編集用中間フォーマット

シンプルなアルゴリズムの編集用コーデック

レンダリングトランスコードミックスダウンプロキシ

ロスレス

プロキシから2K、4K、それ以上の解像度までサポート

Profile

Level Name

HD (DNxHD) DNxHR

Pre

vio

us

na

min

g

Sca

n

Typ

e

Bit d

ep

th

Chro

ma

su

b-

sa

mp

ling

Mbps

1080

59.94p

Sca

n

Typ

e

Bit d

ep

th

Chro

ma

su

b-

sa

mp

ling

Mbps

UHD-1

50p

444 4:4:4 DNxHD 444

MXF P 10 RGB 880

P 12 RGB/

4:4:4 3498

HQX

High

Quality,

extended

DNxHD

220x MXF P/I 10 4:2:2 440

P 12 4:2:2 1748

HQ High

Quality

DNxHD 220

MXF P/I 8 4:2:2 440

P 8 4:2:2 1748

SQ Standard

Quality

DNxHD 145

MXF P/I 8 4:2:2 291

P 8 4:2:2 1156

TR Thin

Raster

DNxHD 100

MXF P/I 8 4:2:2 -

LB Low

Bandwidth

DNxHD

36 MXF P 8 4:2:2 90 P 8 4:2:2 360


DNxHR 編集用中間フォーマット

• Properties

• あらゆる解像度 • あらゆるフレームレート • あらゆるカラーモデル • あらゆる gamma/log • 8 bit, 10 bits, 12 bits • HDR 対応 • Alpha サポート (coming soon) • プラットフォームの制限なし • Wrapperの制限なし • SMPTE VC-3標準に準拠

Profile

Level Name

HD (DNxHD) DNxHR

Pre

vio

us

na

min

g

Sca

n

Typ

e

Bit d

ep

th

Chro

ma

su

b-

sa

mp

ling

Mbps

1080

59.94p

Sca

n

Typ

e

Bit d

ep

th

Chro

ma

su

b-

sa

mp

ling

Mbps

UHD-1

50p

444 4:4:4 DNxHD 444

MXF P 10 RGB 880

P 12 RGB/

4:4:4 3498

HQX

High

Quality,

extended

DNxHD

220x MXF P/I 10 4:2:2 440

P 12 4:2:2 1748

HQ High

Quality

DNxHD 220

MXF P/I 8 4:2:2 440

P 8 4:2:2 1748

SQ Standard

Quality

DNxHD 145

MXF P/I 8 4:2:2 291

P 8 4:2:2 1156

TR Thin

Raster

DNxHD 100

MXF P/I 8 4:2:2 -

LB Low

Bandwidth

DNxHD

36 MXF P 8 4:2:2 90 P 8 4:2:2 360


値の解釈 – カラーフォーマット

カラースペース

ビットデプス

ダイナミックレンジ

伝達関数

黒とノミナルピーク

1023 = 1.1 = 109%, 800, 1300% IRE

64 = 0.0 = 0% IRE

940 = 1.0 = 100% IRE

0 = -0.1 - -10% IRE

Full Range Video Levels

High exposure values / Over-shoots

Under-shoots

color space

bit-depth

dynamic range

transfer function

black and nominal peak


Avid のビットデプスとレベルの扱い

内部処理はノーマライズの形で処理 • mix and match

内部処理フォーマット

• 内部イメージバッファ - 8 bit video levels - 16 bit (signed 2.14 format)

• イメージ処理コード - 8, 16整数処理に最適化 - 32 bit フローティングポイント - スーパーホワイト/ブラックの値を維持

16 bit 処理はエフェクト処理の設定によって起動

16384 = 1.0 = 100% IRE

219 = 0.0 = 0% IRE

0 = -2.0 = -200% IRE

14 bits of precision

65535 = 2.0 = 200% IRE

255 = 1.09 = 109% IRE

235 = 1.0 = 100% IRE

16 = 0.0 = 0% IRE

0 = -0.07 = -7% IRE

220 levels of precision


High Quality - Avid 16 bit 処理

65535 = 2.0 = 200% IRE

16384 = 1.0 = 100% IRE

219 = 0.0 = 0% IRE

0 = -2.0 = -200% IRE

14 bits of

precision 12

bits

Signed 2.14 Format

10

bits

8

bits 12

bits

10

bits

8

bits


S2.14

黒色/白色点の間を 14 bit精度で処理

ダイナミックレンジを±100%範囲外へ拡張（HDRに適用）

高速な整数処理


Avid プロセッシングモデル

プロジェクトのカラースペース設定はノーマライズ時のリファレンスとして使用される

最大 16 bit プロセッシングパイプライン

最大 12 bits (new) I/O モニタリングパイプライン

最大 12 bit DNxHR エフェクト・プリコンピュート

ソースカラースペース

プロジェクトカラースペース

自動変換

アウトプットカラースペース


ソースカラー設定

ソースカラースペース

プロジェクト

カラースペース

自動変換ルック

• 自動処理は無効化できます • ソース設定ダイアログ

• カラー設定ダイアログ


オートマチック・カラー・トランスフォーム


Rec709 の白は 100 nits にマッピング

Rec709 メディアを SMPTE 2084 にマッピング


モニタリングの柔軟性


モニタリングの柔軟性

DNxIOからの出力


カラープロセッシングの例

storage

GPU 処理 CPU 処理デスクトップディスプレイ

SDI/HDMI モニタリング

デコード

カラーアダプター/ソース設

定

プラグイン FX

カラーコレクション

エンコード


シンプルなワークフロー

Baselight

プラグイン

• HDR プロジェクトタイプ

• HDR メディアへリンク

• Rec. 709メディアはソース設定に従ってHDRへ変換

• 表示と出力用のLUT

DNxIO

HDR

モニター

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