Dolby Vision forklaret - FlatpanelsDK
Dolby Vision

Dolby Vision forklaret

26 Aug 2016 | Yoeri Geutskens |

Dolby Vision er et af de relevante HDR (high dynamic range) formater og i denne artikel vil vi g i dybden med Dolby Labs tilgang til HDR-video. Ls eventuelt FlatpanelsDKs baggrundsartikel om HDR p tv-skrme frst.

Yoeri Geutskens er hollnder og har arbejdet i forbrugerelektronikbranchen i over 15 r med bde produkter og teknologier, herunder DVD-optagere, Super Audio CD og Blu-ray. Han skriver om HD lyd og billede. Du kan finde Yoeris blogs om Ultra HD, 4K, HDR og relaterede emner p @UHD4k og @UltraHDBluray.


Hvad er Dolby Vision?

Dolby Vision er Dolby Labs teknologi for High Dynamic Range (HDR) video.

Selvom HDR indenfor video ikke er det samme som HDR indenfor fotografi, sger de at opfylde nogenlunde samme ml; at gengive et strre dynamikomrde, der kan indeholde flere detaljer i lyse og mrke omrder af scenen p samme tid.

Dolby prsenterer Dolby Vision HDR sledes, men betragt det som en simulation, da du ser billedet p en normal skrm.

Dolby Vision



Er Dolby Vision det eneste HDR-videoformat?

Ikke just. Adskillige selskaber har fremlagt forslag.

De vigtigste er:
  • PQ (Perceptual Quantizer) familien:
    • Dolby Vision af Dolby Labs
    • HDR10
    • Prime Single af Technicolor og Philips
  • HLG: Hybrid Log Gamma af BBC og NHK

Blu-ray Disc Association (BDA) har valgt HDR10 som obligatorisk format p det nye Ultra HD Blu-ray-format, hvilket i praksis betyder, at bde skive og afspiller skal understtte det, hvis der skal bruges HDR. BDA har herudover valgt at gre to andre HDR-formater valgfri, navnligt Dolby Vision og Philips HDR-format.

Der er licensomkostninger forbundet med at indbygge Dolby Vision i produkter, mens HDR10 er et gratis format.

Der er flere grupper, som arbejder med standardisering ofte kaldet Standards Defining Organizations (SDOs) indenfor HDR-video, herunder SMPTE, ATSC, DVB, ITU og ARIB. For en fuld oversigt se The State of HDR for OTT and Broadcast.


Hvad adskiller Dolby Vision og HDR10?

Bde HDR10 og Dolby Vision er HDR-formater baseret p hvad der kaldes Perceptual Quantizer eller PQ. Dette er en skaldt Electro-Optical Transfer Function (EOTF), der i danske termer bedst kan beskrives som en matematisk funktion, der beskriver, hvordan data i et billedsignal skal omdannes til lys p en skrm. PQ blev i sin udviklet af Dolby og standardiseret af SMPTE under standarden ST.2084.

Overordnet er der foreslet fem metoder til at implementere HDR-video:
  • PQ uden metadata, dbt PQ10 efter forslag fra Ultra HD Forum
  • PQ med statisk metadata, baseret p SMPTE ST.2086 standarden
  • PQ med dynamiske metadata, baseret p SMPTE ST.2094 standarden
  • PQ med et ekstra lag, foreslet af Dolby og Technicolor
  • Hybrid Log Gamma (HLG), foreslet af BBC og NHK, formaliseret som del af ITU-Rs BT.2100 standard

HDR10-formatet bruger PQ med statisk metadata. HDMI 2.0 standarden er blevet opdateret til version 2.0a for at kunne udveksle metadata imellem afspiller og skrm.

Dolby Vision kan derimod fungere p samtlige fire af de ovenfornvnte metoder med PQ, men bruger ideelt og typisk dynamiske metadata i en af to konfigurationer; enkelt-lag (single layer) eller dobbelt-lag (double layer).

Det faktum at Dolby Vision og HDR10 begge bruger samme SMPTE ST.2084 standard, gr det nemt for filmstudier - og indholdsskabere generelt - at redigere video n gang og levere i enten HDR10 eller Dolby Vision (med tilfjelse af dynamiske metadata eller flere lag). Dynamiske metadata er ikke et absolut krav, men at bruge det sikrer bedst muligt resultat, nr indholdet afspilles p tvrs af forskellige tv-skrme med Dolby Vision. HDR10 bruger de statiske metadata til at stte niveauet for HDR-billedet n gang for hele filmen og brugen af statiske metadata sikrer, at det stadig ser godt ud markant bedre Standard Dynamic Range (SDR - normale billedsignaler). Selv uden at bruge metadata overhovedet, kan SMPTE 2084 fungere p et acceptabelt niveau, ligesom andre EOTF-funktioner kan, som ikke gr brug af metadata.

I forhold til indholdsdistribution er der to typer af Dolby Vision:
  • Single-layer
  • Dual-layer

Single-lager-varianten er et rent HDR-videosignal, hvorimod dual-layer-varianten foruden HDR-signalet indeholder et traditionelt SDR-signal. Dolby har skabt en komplet arbejdsproces til indholdsskabere, som simultant kan levere SDR og HDR (for yderligere detaljer se Dolbys whitepaper om emnet; link nedenfor). Videoen, der typisk fylder gigabytes eller terabytes, kan dernst enten komprimeres i HEVC eller AVC.

Det er som regel en fordel for alle involverede parter, at arbejdsgangen i videoredigeringen er s simpel som muligt og at der tilstrbes n gennemkrende billedredigeringsproces i stedet for flere. Dolbys system er derfor designet p den mde, at en broadcaster af tv-kanaler kan vlge, hvor i kden de vil udtrkke et SDR-signal til visning p ldre tv-skrme. Gres det i starten af distributionskden kan broadcasteren vlge at simultan-sende SDR-signalet som en separat tv-kanal. Gres det ved enkodning/komprimering, kan broadcasteren vlge at konvertere signalet til et dual-layer-signal. Alternativt kan HDR-til-SDR-konvertering blive indbygget i set-top-bokse. Dolby pointerer i vrigt, at det er en fordel at trkke et SDR-signal ud af HDR-kilden og bruge deres content mapping unit (CMU) idet billedet dermed bedre opretholder farvegtheden og detaljer i dynamikken end et signal, der fra start af er optaget med kameraet i SDR. Dette har Dolby demonstreret ved messer. Metadata tilfjes frst i tv-signalet umiddelbart fr det transmitteres, lige fr det enkodes/komprimeres ikke tidligere i lbet af arbejdsprocessen.

Dolby Vision



Er Dolby Vision det eneste HDR-format med dynamiske metadata?

Dolby Vision er det frste HDR-format, som gr brug af dynamiske metadata, men det er ikke lngere alene.

Samsung har udviklet og foreslet en alternativ teknologi til at bruge dynamiske metadata. Samsung demonstrerede denne p NAB 2016 messen med intentionen om at gre det til en ben standard, som er gratis at bruge for alle involverede parter. P nuvrende tidspunkt er det stadig et forslag, som branchen skal forholde sig til. For yderligere detaljer se SMPTE's 'Study Group Report High-Dynamic-Range (HDR) Imaging Ecosystem' [PDF], sektion A.4 (side 27/28).


Hvordan relaterer Dolby Vision sig til Ultra HD Premium?

Ultra HD Premium er et certificeringsprogram og et logo skabt af UHD Alliance. Det gives til produkter, som opfylder visse krav og standarder. Dolby Vision er en teknologistandard, som licenseres af Dolby Labs. Visse artikler kalder begge certificeringsprogrammer, mens andre kalder begge standarder, men det er en forveksling . Et certificeringsprogram for tv-skrme med understttelse af Dolby Vision eksisterer for vrigt.

UHD Alliance har defineret krav for Ultra HD Premium for tv-skrme, indholdsproduktion og distribution. HDR-kravene for tv-skrme specificerer sortniveau og maksimal lysstyrke. For indhold er specifikke niveauer for sort/lysstyrke samt det mindst mulige farverum (DCI-P3) for studie-monitorer anbefalet. For disse tre kategorier faststtes brugen af SMPTE ST 2084 EOTF. Denne specificerer ST 2084 + ST 2086, som muliggr Dolby Vision, HDR10 eller Technicolor/Philips HDR.

Dette betyder, at for eksempel en tv-skrm kan vre berettiget til Ultra HD Premium logoet, Dolby Vision logoet, ingen af de to, eller begge to. Det afhnger af skrmens specifikationer. Det ene forudstter ikke det andet.


Er Dolby Vision knyttet til Ultra HD eller nogen anden oplsning?

Dolby Vision findes indtil videre p 4K Ultra HD-tv og i biografer, men er fleksibel i den forstand, at det kan bruges med forskellige oplsninger. Selvom det synes usandsynligt, at producenter vil lancere HD-skrme med Dolby Vision, er det ikke teknisk umuligt. Det er sandsynligt, at vi vil se det i tablets, brbare computere eller andre mobilenheder - muligvis med lavere oplsning end UHD. Fremtidige UHD-2 skrme med 76804320 pixels, ogs kaldet 8K-oplsning, vil desuden kunne bruge Dolby Vision.

Selvom HD-skrme med Dolby Vision eller andre HDR-teknologier ikke ligger kortene, er fremkomsten af tv-kanaler i 1080p HD med HDR meget sandsynligt. Det skyldes, at udbydere af satellit-tv og kabel-tv har begrnsning p bndbredden i tv-nettet, hvorfor de foretrkker HD+HDR i stedet for UHD. HDR tilfjer kun mellem 0-20% i ekstra bndbredde, hvorimod UHD kan tilfje op til 300%.

Diagrammet ovenfor (Decoder and Composer) fra Dolbys whitepaper nvner to oplsninger: UHD og HD. Dolby Vision anvender to Video Elementary Streams (VES). Den primre er i fuld oplsning (i diagrammet UHD eller HD), mens den sekundre VES har en kvart oplsning (henholdsvis HD og HD).


Kan enheder med Dolby Vision ogs altid hndtere HDR10?

Ikke altid. Den amerikanske producent Vizios Reference-serie er et eksempel p en tv-skrm, som kan hndtere Dolby Vision, men ikke HDR10 i hvert fald ikke ved lancering. Den fr angiveligt en opdatering senere, som tilfjer understttelse af HDR10. I langt strstedelen af tilfldene kan tv-skrme med Dolby Vision dog ogs klare HDR10. Det skyldes bl.a. at Dolby har udviklet en universal playback solution til HDR-indhold, internt kaldet VS10. I pressemeddelelsen beskriver Dolby VS10 sledes:

- As a universal HDR playback solution, Dolby Vision VS10 offers unique value by combining the ability to play back Dolby Vision content as well as other HDR profiles based on the SMPTE ST 2084 standard through one integrated playback solution. This enables a high-quality HDR experience on products ranging from entry level to high end by leveraging the capabilities of the respective hardware as much as possible.

Det fremstr mske ikke klart af beskrivelsen, men VS10 understtter HDR10. Lsningen til bl.a. tv-skrme vil kunne modtage ethvert HDR-format baseret p SMPTE ST-2084 og ST-2086 (se hvilke lngere oppe). Den optimale HDR-billedoplevelse leveres i dette tilflde naturligvis med Dolbys eget Dolby Vision-format. Enheder baseret p Dolby Vision VS10 vil sledes kunne afspille en rkke typer af indhold i HDR, inklusiv HDR10 fra Ultra HD Blu-ray og UHD Alliance-certificeret HDR-indhold.

VS10 er allerede blevet taget i brug af adskillige chip-fabrikanter, herunder HiSilicon, Mediatek, Mstar og RealTek. Tv-skrme baseret p en hardware-chip fra et af disse selskaber br sledes ogs nemt kunne understtte HDR10.


Krver Dolby Vision 12-bit video?

Dolby Vision bruger 12-bit per farvekanal til biografer for at undg synlige farveproblemer ssom banding (farvebnd), men formatet dikterer ikke 12-bit og kan sagtens bruges med 10-bit farver.

Dolby anbefaler sgar 10-bit til tv-kanaler og streaming.


Er Dolby Vision i biografen og til hjemmet det samme?

Nej, Dolby Vision til biografen og hjemmet er forskellige p flere omrder, herunder farvedybden, som beskrevet ovenfor. Dynamikomrdet samt farverummet er i vrigt forskelligt for biografprojektorer og tv-skrme i hjemmet.

Som konsekvens heraf skal bl.a. filmstudier lave forskellige versioner af en given film til udgivelse i hhv. biograf og hjemmet.

Dolby Cinema



Hvilken version af HDMI krver Dolby Vision? (dynamiske vs. statiske metadata)?

Undervejs i arbejdsprocessen med at stte farverne i billedet f.eks. i et Hollywood-filmstudie - tillader Dolby Vision softwaren, at HDR-billedet kan optimeres og analyseres scene-for-scene for at skabe netop det farveudtryk, som nskes. Nr udtrykket er fastsat, genereres et st metadata for hver scene, og dernst kan metadata transmitteres frame-for-frame. Dette koncept er specifikt for Dolby Vision og sikrer, at billedet bibeholder udtrykket og njagtigheden, som skaberen havde tiltnkt, i forhold til andre HDR-formater, som bruger statiske metadata. Med statiske metadata sttes niveauet for billedet n gang overordnet for produktionen.

Foruden de scene-specifikke metadata, som er nvnt ovenfor, genereres der i Dolby Vision ogs nogle statiske parametre ssom specifikationerne for studie-monitoren, der er brugt under arbejdet. Disse metadata ndres ikke undervejs i processen og kaldes derfor statiske metadata. De kan sendes vha. den eksisterende HDMI-standard.

Dolby Vision krver ikke HDMI 2.0a eller 2.1. Den indlejrer i stedet metadata i videosignalet. Ud fra den viden, at tidligere versioner af HDMI-stikket ikke kunne sende de dynamiske metadata pkrvet for Dolby Vision, udviklede selskabet en mde, hvorp dynamiske metadata kunne sendes igennem HDMI-stik helt tilbage til 1.4b standarden. Denne information afkodes af en dedikeret hardware-chip, som alle tv-skrme med Dolby Vision besidder. HDMI er sidenhen net til version 2.0a, som understtter statiske metadata og fremtidige versioner forventes at understtte dynamiske metadata. Dolby fastslr, at deres intention ikke er at konkurrere med HDMI-stikket, men blot at muliggre et komplet Dolby Vision HDR-kosystem i stedet for at vente p, at HDMI-standarden bliver klar. Dolby har vret og er stadig involveret i standardiseringen af nuvrende og fremtidige versioner af HDMI.

I praksis er det meste indhold i Dolby Vision i Ultra HD og krver HDCP 2.2 kopibeskyttelsen, som kun er tilgngelig fra HDMI 2.0 og op.

Bemrk at kun eksterne afspillere ssom Ultra HD Blu-ray-afspillere og mediebokse ssom Nvidia Shield, Roku og Amazon Fire TV er afhngige af HDMI-forbindelsen til at fodre tv-skrmen med et billedsignal. Blandt streamingtjenester ssom Netflix, Amazon Video, Vudu og M-GO er versionen af HDMI irrelevant idet appen krer direkte i skrmen og det streamede HDR-billedsignal derfor fuldstndig gr udenom HDMI.


Skal bde afspiller og TV have Dolby Vision indbygget?

Dolby Vision afspilningsprocessen bestr af to adskilte funktioner: dekodning af signalet og mapping til skrmen.

Dekodning sker altid i afspilleren fr signalet transmitteres over HDMI, idet HDMI altid brer et dekodet videosignal, aldrig bitstream i tilflde af video (lyd er en anden historie). Derfor er det ndvendigt at udfre dekodning, ogs for Dolby Vision, i Blu-ray-afspilleren, settop-boksen eller spilkonsollen. Det er ogs her, at eventuel grafik ssom menuer hndteres. Dette er srligt udfordrende for HDR-indhold og Dolbys lsning er derfor designet til at kunne hndtere denne udfordring for enhver type af input-signal Dolby Vision, HDR10 og SDR (standard dynamic range, alts normale signaler) svel som enhver type tv-skrm HDR eller ikke-HDR.

Mapping beskriver den proces, hvor kildesignalet tilpasses tv-skrmens egenskaber. Det er her, at dynamikomrdet og farverummet, der indeholdes i kildesignalet, tilpasses skrmens hardware-begrnsninger. Alle tv-skrme er forskellige, hvorfor denne funktion ikke kan ske i afspilningsapparatet, sfremt man vil holde sig til indholdsskaberens intentioner for billedudtryk og farver.

Ethvert Smart TV med Dolby Vision har desuden en indbygget dekoder, der knytter sig til apps, idet videostreaming dekodes direkte i tv-skrmen.


Understtter alle Ultra HD Blu-ray-afspillere Dolby Vision?

Nej.

Indtil videre er der lanceret fire Ultra HD Blu-ray-afspillere, hvoraf tre er tilgngelige i Danmark:

Ingen af disse understtter Dolby Vision. Det er muligt at fremtidige afspillere, som endnu ikke er annonceret, vil understtte Dolby Vision.


Understtter streamingtjenester Dolby Vision?

Amazon Prime Video og Netflix understtter Dolby Vision (samt HDR10). Det samme gr Vudu. Kun Netflix er tilgngelig i Danmark.

M-Go og Sony Ultra understtter HDR10, men ikke Dolby Vision. Sidstnvnte er kun tilgngelig p Sonys egne tv-skrme, der indtil videre ikke understtter Dolby Vision. Ingen af de to streamingtjenester findes i Danmark.

Dolby Vision streaming



Hvilke TV understtter Dolby Vision?

LG har integreret Dolby Vision i samtlige 2016 OLED-tv (B6, C6, E6 og G6) og visse high-end 2016 LCD-tv (UH95, UH85, UH77). Amerikanske Vizio har integreret Dolby Vision i deres 2016 M-serie og 2016 P-serie samt i deres 2015 Reference-serie, der var den frste til at understtte formatet.

Alle skrmene fra LG understtter ogs HDR10. Vizio frigav efter lancering en firmware-opdatering, som aktiverede HDR10 p deres 2016 M og P serier, men Reference-serien har endnu ikke modtaget denne, hvilket gr den til eneste tv-skrm, som understtter udelukkende Dolby Vision.

TCL har annonceret, at deres kommende X1 (USA) / S99 (Europa) serie vil understtte Dolby Vision. P&F USA, som har kbt licensen til at markedsfre tv-skrm med Philips-logoet i USA, havde planer om at lancere deres frste Philips-skrme med Dolby Vision i juli 2016, men disse er blevet forsinket til 2017. Loewe har lanceret deres frste OLED-tv, som understtter bde HDR10 og Dolby Vision, og kinesiske Changhong udstillede Dolby Vision OLED-tv p CES 2016.

Dolby har en liste over partnere her.


Dikterer Dolby Vision tv-skrmens billedindstillinger?

Visse anmeldelser af tv-skrme antyder, at Dolby Vision dikterer billedindstillingerne p tv-skrmen, og sledes overskriver brugerens egne indstillinger. Som artiklen korrekt pointerer, s er det imidlertid ikke et krav, nr Dolby Vision indbygges. Den endelige beslutning i forhold til hvem der har kontrol over HDR-profilen - og indstillingerne - ligger hos fabrikanten.

Dolby Vision-teknologien insisterer sledes ikke p at lse billedindstillingerne.


Hvilke Hollywood-studier bakker op om Dolby Vision?

Alle de store Hollywood-filmstudier har frigivet film i biografen, som er skabt i Dolby Vision. De fleste af dem har ogs annonceret, at de vil gre udvalgte film tilgngelige via digitale distributionsformater (ls: streaming og/eller download). En god portion film er allerede tilgngelige i Dolby Vision p amerikanske streamingtjenester, som er nvnt tidligere (Vudu, M-Go).

Ingen film er derimod blevet frigivet i Dolby Vision p Ultra HD Blu-ray. Det har muligvis noget at gre med manglende software/vrktjer til at gre dette i studierne og/eller manglen p Ultra HD Blu-ray-afspillere med understttelse af Dolby Vision. Det frstnvnte problem lses snarest idet Sony DADC og Scenarist LLC begge har annonceret, at de vil tilfje Dolby Vision til deres BIu-ray studiesoftware.




Hvilke film er skabt i Dolby Vision?

Wikipedia har en liste over film i Dolby Cinema, alts biografer som kombinerer Dolby Vision-billedkvalitet med Dolby Atmos-lydkvalitet

Kig efter disse logoer:

Dolby VisionDolby Atmos Dolby Cinema



Vil alle disse film blive udgivet i Dolby Vision HDR p Ultra HD Blu-ray?

Den beslutning ligger hos det enkelte filmstudie. P nuvrende tidspunkt har ikke alle studier forpligtet sig til at frigive film p Ultra HD Blu-ray. Disney forventes dog at gre det i 2017.

Store Hollywood-studier, som sttter op om Ultra HD Blu-ray-formatet, omfatter 20th Century Fox, Sony Billeder, Warner Bros., Paramount Billeder, Lionsgate, MGM Studios og Universal Pictures. Mindre studier sttter ogs op.


Hvor kan jeg lse mere?

For yderligere detaljer om Dolby Vision, se flgende links:

For yderligere lsning om HDR-video generelt og konkurrerende teknologier, se disse artikler:


Er der andre kilder?

Dolby har publiceret flere feature-videoer om Dolby Vision (og Dolby Atmos de to udgr tilsammen Dolby Cinema), inklusiv disse:

De er ikke s tekniske, men ser fantastiske ud, selvom de kun er i SDR.


Er denne FAQ publiceret af Dolby?

Nej, det er den ikke. Den er en uafhngig publikation. Visse af svarene er baseret p feedback fra Dolby. Jeg takker ogs John Archer for at tilbyde input.


Mit sprgsml er ikke med. Hvad nu?

Skriv en kommentar nedenfor eller endnu bedre, send en besked til @UHD4k.



Del p:


Flere nyheder

Philips 8102

Philips 8102 med Ambilight og zone-styring er i handlen

20 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
Boxer

Boxer hver priser p "frit valg" og tv-pakker fra januar 2018

20 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
LG wallpaper OLED

LG 2017 OLED er frst med tabsfri Dolby TrueHD

19 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
Sort TV

Viasat pbegynder udfasning af MPEG2 i januar 2018

19 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
Samsung Bixby

Samsungs Bixby 2.0 stemmeassistent p vej til TV

19 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
Vejen til himlen

Vejen til TV-himlen

18 Oct 2017 | Yoeri Geutskens |
The Frame Gallery

Samsung bner "The Frame Gallery" i Elgiganten Glostrup

17 Oct 2017 | Rasmus Larsen |
Netflix Hollywood

Netflix vil i 2018 bruge 50 mia. kroner p bl.a. 80 film

17 Oct 2017 | Rasmus Larsen |