O HDMI 2.1 oferece suporte a HDR dinâmico para fornecer profundidade de cores, detalhes, brilho e contraste superiores. Mas como o HDR dinâmico difere de tecnologias semelhantes e como ele oferece uma qualidade de imagem mais rica?
Neste artigo, explicarei como o HDR dinâmico funciona e informarei qual cabo HDMI é compatível com ele.
Antes de discutir o HDR dinâmico, é importante que você entenda o intervalo dinâmico padrão, o intervalo dinâmico alto, os metadados estáticos e os metadados dinâmicos.
O SDR foi desenvolvido em 1900. É uma técnica convencional para processamento de valores de luminância (brilho) e cor em imagens. SDR apresenta profundidade de cor de 8 bits. Seu brilho máximo é de aproximadamente 100 nit (candelas por metro quadrado) e seu brilho mínimo é de aproximadamente 0,01 nit. A gama de cores Standard Dynamic Range é limitada a Rec. 709, o que permite capturar apenas uma porcentagem relativamente pequena (35,9%) de todos os valores de cromaticidade visíveis.
A tecnologia HDR é capaz de suportar uma grande variação de luminância em um sinal de vídeo. Ele normalmente requer um mínimo de 10 bits de profundidade de cor. O brilho máximo do HDR é de 1.000 nit e seu brilho mínimo é de 0,01 nit. O High Dynamic Range apresenta a gama de cores Rec.2020, que permite capturar uma porcentagem muito maior (75,8%) de todos os valores de cromaticidade visíveis. O Rec.2020 permite que o HDR renderize vídeos mais coloridos e realistas do que o SDR.
Figura 1: Comparação SDR e HDR
JVCKENWOOD Corp. https://ae.jvc.com/projectors/microsite/hdr
Um formato de vídeo exibe uma imagem em uma tela. Os metadados contêm todas as informações de cores que são enviadas para o monitor. Existem dois tipos de metadados:
1. Metadados estáticos: O HDR estático tem um único descritor de imagem nos metadados para que cada cena e cada quadro use metadados consistentes para fornecer brilho idêntico a um vídeo.
Figura 2: metadados estáticos
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2. Metadados Dinâmicos: Essa tecnologia foi implementada em HDR10+, Dolby Vision HDR e SL-HDR2. Como o HDR10+ é isento de royalties, é mais comum vê-lo no mercado do que qualquer outro tipo de tecnologia de metadados dinâmicos. O Amazon Video é o primeiro provedor de vídeo a usar HDR10+.
HDMI 2.0 suporta apenas metadados estáticos. HDMI 2.1 suporta metadados estáticos e dinâmicos.
HDMI 2.1 Dynamic HDR é uma atualização do HDMI 2.0 HDR. Os metadados do HDR dinâmico garantem que cada quadro de um vídeo seja exibido em seus valores ideais para profundidade de cor, detalhes, brilho e contraste em uma base de cena por cena ou mesmo quadro a quadro.
Figura 3: metadados dinâmicos
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A Figura 4 abaixo mostra a diferença entre metadados estáticos e metadados dinâmicos. Os blocos azuis no diagrama são os metadados estáticos HDR10 consistentes. Os blocos rosa mostram metadados dinâmicos HDR10+, onde os metadados em cada quadro contêm um nível diferente de profundidade de cor, detalhes, brilho e contraste.
Figura 4: comparando metadados estáticos e metadados dinâmicos
Metadados estáticos: as informações de brilho HDR10 são fixas (blocos azuis).
Metadados dinâmicos: as informações de brilho HDR10+ são ajustadas cena a cena (blocos rosa).
Na Figura 5, as imagens à esquerda mostram a curva de mapeamento de tom fixo de metadados estáticos em 4.000 nit em um vídeo. As imagens à direita mostram como os metadados dinâmicos fornecem diferentes curvas de mapeamento de tom (500 nit, 1.500 nit e 4.000 nit) para cada cena.
Figura 5:
Comparando as curvas de mapeamento de tons de metadados estáticos e metadados dinâmicos
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Agora que você entende o HDR dinâmico, detalharei o tipo de cabo HDMI que o suporta.
O cabo UHS HDMI 2.1 de categoria 3 é o único cabo HDMI totalmente compatível com HDR dinâmico. Este tipo de cabo também é compatível com versões anteriores de HDMI . O cabo UHS HDMI de categoria 3 apresenta velocidades de transferência de largura de banda de até 48 Gbps para suportar vídeo 8K a 60 Hz e 4K a 120 Hz com HDR estático e dinâmico, VRR, eARC e todos os outros recursos HDMI 2.1. Não há cabo HDMI padrão ou cabo HDMI com categorias Ethernet para cabo HDMI 2.1 de velocidade Ultra alta. O cabo de categoria 3 inclui ambos.
Para que um cabo seja certificado para Ultra High Speed HDMI , ele deve atender aos seguintes requisitos:
Além disso, todos os cabos HDMI UHS devem passar no teste de certificação por um Centro de Testes Autorizado do Fórum HDMI (Forum ATC). Também é necessário que haja uma etiqueta de certificação HDMI de velocidade Ultra alta afixada na embalagem do cabo. Esta etiqueta exclusiva de autenticação antifalsificação permite que você identifique que o cabo é autêntico e certificado em toda a cadeia de fornecimento HDMI autorizada.
Figura 6: cabo UHS HDMI certificado
A Figura 7 mostra os principais itens de teste do cabo Ultra HDMI 2.1:
Figura 7: principais itens de teste do cabo UHS HDMI
A tecnologia HDMI 2.1 Dynamic HDR aplica metadados dinâmicos a cada cena para oferecer uma qualidade de vídeo mais otimizada do que o HDR estático. Para usar o HDR dinâmico, escolha dispositivos compatíveis com HDR10+ ou Dolby Vision HDR e conecte-os com um cabo UHS HDMI 2.1 de categoria 3 certificado.
engenheiro de produção
George Liu tem 12 anos de idade. experiência na indústria de cabeamento, dados e conectividade de vídeo. Como gerente de projetos e produtos da Black Box, ele trabalha diretamente com fornecedores OEM nacionais e internacionais no lançamento de novos produtos. George é certificado como PMP e CQE e é candidato a mestrado no programa de gerenciamento industrial da National Taiwan University of Science and Technology.
