Die Zukunft des Live-TVs: So funktioniert HLG

HDR, also High Dynamic Range, ist die momentan aufregendste Technologie auf dem Fernsehmarkt. Kein UHD-Fernseher kommt heutzutage ohne deren Unterstützung aus. Ich behaupte sogar, dass HDR das Bild mehr beeinflusst als UHD-Auflösung.

Hybrid Log Gamma, oder HLG, ist eine relativ unbekannte Art von High Dynamic Range – ähnlich wie HDR10 oder Dolby Vision. Alle drei Formate versprechen dir ein Bild mit den sattesten und natürlichsten Farben, die du je gesehen hast. Wo liegt also der Unterschied?

Während Streaming-Plattformen wie Netflix und Filmstudios mit ihren 4K-Blu-rays die Formate HDR10 und Dolby Vision für sich gepachtet haben, gilt HLG als das HDR-Format fürs Live-TV. Dort gibt’s zwar kaum HDR-Inhalte zu sehen, aber die kommende Fussball-WM soll das ändern. Dann wird HLG auch für dich deutlich relevanter, als du denkst.

Neugierig geworden?

Das ist Hybrid Log Gamma

Kurze Repetition: High Dynamic Range bedeutet, dass der Kontrastumfang, also der Unterschied zwischen dem dunkelsten und dem hellsten Bereich im Bild, viel höher ist als üblich. Dadurch lassen sich noch mehr, noch sattere und noch natürliche Farben darstellen. Das HDR-Signal kann dabei auf unterschiedliche Art und Weisen – also Formaten – in jenes Signal encodiert werden, das dein Fernseher von der Sendeanstalt empfängt und anschliessend verarbeitet.

Zum Thema HDR habe ich mich übrigens schon einmal ausführlich geäussert, insbesondere zu den beiden Formaten HDR10 und Dolby Vision. Falls du Lust hast, kannst du’s hier nachlesen:

Jetzt kommt also Hybrid Log Gamma. HLG ist eine recht unbekannte Form von HDR und bringt gegenüber den bestehenden Formaten zwei wesentliche Vorteile mit sich:

1. Es eignet sich viel besser fürs Live-TV als die gängigen Formate HDR10 oder Dolby Vision
2. Im Gegensatz zu anderen HDR-Formaten ist HLG rückwärtskompatibel mit Fernsehern, die kein HDR-Bild unterstützen.

Gerade die Sache mit der Rückwärtskompatibilität ist fürs Live-TV ein Mega-Argument.

Ein Beispiel:

Würde SRF die neueste Ausgabe von «Kassensturz» nur mit einem HDR10-Signal senden, würden alle, die noch keinen neuen Fernseher haben, nichts sehen. Denn die alten Glotzen können nichts mit dem HDR-Signal anfangen, was ganz bestimmt nicht im Sinne der Fernsehanstalten ist. Diese sind so rein überlebenstechnisch darauf angewiesen, dass sie von so vielen Menschen wie möglich gesehen werden. Einschaltquoten lassen grüssen.

Sendet die Fernsehanstalt also kein separates Signal ohne HDR, dann sieht es zappenduster aus. Meistens fehlt die benötigte Bandbreite, um mehrere Signale auf einem Kanal parallel laufen zu lassen. Das war damals übrigens auch der Grund, weshalb die SRG für ihr HD-Signal einen eigenen Kanal benötigte.

So einen Mehrkanal-Murks möchte heute niemand mehr. Also muss eine andere Lösung her. Und hier kommt HLG ins Spiel.

Das macht HLG anders

Damit dein Fernseher weiss, wie die Hochkontrastbilder aussehen sollen, braucht es Metadaten. Diese befinden sich im Fernsehsignal. In den Metadaten selbst finden sich unter anderem Informationen zu Bildhelligkeit, Kontrast und Sättigung der Farben. Also salopp: «So sieht HDR aus, jetzt kannst du machen». Jedenfalls bei HDR10 und Dolby Vision.

Fürs Live-TV sind die Metadaten aber ein Problem.

Das Risiko, dass auch nur ein kleiner Teil der Metadaten bei der Fernsehübertragung verloren geht, ist gross genug, um für rauchende Köpfe zu sorgen. Zudem kann es passieren, dass die Metadaten nicht synchron zum Bild auf deinen TV eintreffen. Folgt eine dunkle Szene einer hellen Szene, und die helle Szene wird bereits mit den Metainformationen der dunklen Szene gespeist, kriegst du ein wahnsinnig überbelichtetes Bild.

HLG löst das Problem, in dem es die Metadaten einfach aussen vor lässt. Stattdessen nimmt es das Standard-Dynamic-Range-Signal – kurz: SDR-Signal – als Startpunkt für das spätere Bild. Schliesslich weiss jeder Fernseher, was es mit dem SDR-Signal anzustellen hat. Informationen zu HDR werden dem Signal «obendrauf» gelegt, wie du auf der unten stehenden Grafik siehst. Normale Fernseher ignorieren diese Informationen, wohingegen HLG-fähige TVs ein schönes HDR-Bild zeigen.

Etwas technischer gesprochen: Hybrid Log Gamma nutzt in der untere Hälfte der Übertragungsfunktion eine typische Gamma-Kurve des aktuellen Rec. 709-Farbraums. Rec. 709 beinhaltet etwa 35 Prozent all jener Farben, die das menschliche Auge wahrnimmt und die ein normaler Fernseher ohne HDR darstellen kann.

In der oberen Hälfte der Übertragungsfunktion «klebt» HLG aber eine Log-Funktion an. «Log» und «Gamma» – das ist der Grund, warum es «Hybrid Log Gamma» heisst.

Das sieht dann in etwa so aus:

Die vertikale Achse zeigt den Signalwert der Fernsehanstalt. «0» bedeutet hier Schwarz, «1» ist hingegen das hellste Weiss. Die horizontale Achse zeigt die Helligkeit – also das physische, lineare Licht – wie sie aus deinem Fernseher kommt.

Aus der Grafik kannst du ablesen, dass es bei SDR-Qualität zwischen dem mittleren (0,5) und höchsten (1) Signalwert viel weniger Helligkeitsunterschiede gibt als bei HLG. Oder bildlich gesprochen: Ein gewöhnlicher Wolkenhimmel sieht auf einem SDR-Fernseher konsistent weiss aus, weil alles mehr oder weniger gleich hell ist. Bei einem HDR-Fernseher hingegen erkennst du viel mehr Details und Strukturen in der Wolkendecke, weil da viel mehr Helligkeitsstufen vorhanden sind. Weiss ist eben nicht gleich Weiss.

Und das ist im Prinzip genau das, was HDR ausmacht.

Um das ganze technische Geschwafel von da oben auf den Punkt zu bringen: Mittels Hybrid Log Gamma können auch jene TV-Geräte ohne HDR-Unterstützung HDR-Qualität empfangen und verarbeiten. Das ist der grosse Vorteil von HLG gegenüber HDR10 oder Dolby Vision.

Es gibt aber auch Nachteile

Also, dank Hybrid Log Gamma brauchen Fernsehanstalten kein separates Signal um HDR-Bilder auf deine Glotze zu bringen. Es scheint sowieso alles einfacher zu sein mit HLG. Warum stellen nicht gleich alle, also auch Streaming-Anbieter oder Filmverleiher mit ihren 4K-Blu-rays, auf HLG um?

Zum einen ist es eine Frage der Bildqualität. HLG ist gut, aber nicht so super wie HDR10 oder Dolby Vision. Führ dir die obige Grafik nochmals vor Augen. Dort siehst du, dass HLG nur im oberen Helligkeits-Spektrum mehr Helligkeitsstufen darstellt als das SDR-Signal. Im Gegensatz dazu vergrössern HDR10 und Dolby Vision das gesamte Spektrum – also auch in dunklen Bereichen. In der Grafik oben wäre das der Bereich zwischen 0 und 0,5.

Zum anderen gibt es eben doch gewisse Probleme mit der Kompatibilität. Und zwar dann, wenn ein HLG-Signal auf einen HDR-fähigen Fernseher trifft, der zwar die Standards HDR10 und Dolby Vision unterstützt, aber nicht HLG. HLG ist also rückwärtskompatibel mit SDR-Fernsehern, aber nicht zu HDR-Fernsehern, die das HLG-Format nicht unterstützen.

Soll mal einer verstehen, wieso.

Aber bevor du jetzt findest, dass dir die anderen beiden Formate in diesem Fall doch lieber wären: Was nützt die bessere Technik, wenn sie fürs Live-TV sowieso nicht funktioniert?

Was bedeutet das für dich?

In puncto HLG-Kompatibilität sind die grossen TV-Hersteller wie LG, Samsung oder Sony spätestens seit den 2017er-Modellen alle mit an Bord. 2016er-Modelle haben ab Werk oft keine HLG-Unterstützung angeboten, aber die meisten TVs wurden per Firmware-Update nachgerüstet. Trotzdem: Willst du es genau wissen, frag am besten beim Hersteller nach.

HLG-Quellen gibt’s im heutigen Live-TV noch nicht. Jedenfalls wüsste ich nicht, welcher Sender im Free-TV ein Hybrid-Log-Gamma-Signal sendet. Falls du einen kennst, darfst du es natürlich gerne im Kommentarfeld ergänzen.

In Zukunft wird’s anders aussehen, denn viele Sendeanstalten haben grosses Interesse an das Format bekundet. Tatsächlich könnte die kommende Fussball-WM eine Wende bringen. Diese wird von der FIFA in Ultra-HD-Auflösung und in HDR-Qualität produziert. Wenn das bei den Leuten gut ankommt, könnte das für viele Sendeanstalten der benötigte Tritt in den Allerwertesten sein, um auch im Live-TV auf HDR umzusteigen.

Apropos WM...

So wird der Ball noch runder und der Rasen noch grüner

Die SRG wird das Programmsignal der FIFA in Zürich zusammenstellen. Gegen eine Gebühr konnten sich die Sendeanstalten für oder gegen das UHD-HDR-Signal entscheiden. Zugeschlagen hat nur die Swisscom. Möchtest du die Fussball-WM in HDR-Qualität anschauen, brauchst du also Swisscom TV.

Im Detail:

• In der Schweiz überträgt nur die Swisscom die WM in UHD-HDR-Bildqualität
• Du benötigst dafür Swisscom TV und eine UHD-taugliche Swisscom-TV-Box
• Dein Fernseher muss UHD-fähig sein und mindestens eines der beiden HDR-Standards HDR10 oder HLG unterstützen
• Du brauchst einen Internetanschluss mit einer Bandbreite von mindestens 33 Mbit/s

Und nein, das ist keine Schleichwerbung für Swisscom, sondern mein Service Public an dich. Du brauchst jetzt nämlich keine weitere Sekunde mit der Suche nach einer ultra-hochauflösenden Fussball-Quelle für die WM zu vergeuden.