HDR:杜比視覺,HDR10,HLG - 它對電視觀眾意味著什麼

您需要了解HDR格式

擁有4K顯示分辨率的電視機數量爆炸式增長,出於好的理由,誰不想要更詳細的電視圖像?

超高清 - 不僅僅是4K分辨率

4K分辨率只是現在稱為Ultra HD的一部分。 除了提高分辨率之外,為了使視頻看起來更好 - 改進的色彩是已經在多套設備上實現的一個額外因素,但顯著提高圖像質量的另一個因素是適當的亮度和曝光水平,因為增加了光輸出與稱為HDR的視頻處理系統結合使用。

HDR是什麼

HDR代表高動態範圍

HDR的工作方式是,在用於劇院或家庭視頻演示的選定內容的母帶製作過程中,在拍攝/拍攝過程中拍攝的全部亮度/對比度數據被編碼到視頻信號中。

當在流,廣播或光盤中編碼時,信號被發送到啟用HDR的電視機,信息被解碼,並且基於電視機的亮度/對比度功能顯示高動態範圍信息。 如果電視機不支持HDR(稱為SDR - 標準動態範圍電視),則只顯示沒有高動態範圍信息的圖像。

除4K分辨率和寬色域外,支持HDR的電視(結合正確編碼的內容)可以顯示您在現實世界中接近的亮度和對比度。 這意味著明亮的白色沒有綻放或沖刷,深黑色沒有渾濁或破碎。

例如,如果您的場景在同一個框架中具有非常明亮的元素和較暗的元素(例如日落),您將同時看到太陽的明亮光線和圖像其餘部分的較暗部分所有的亮度水平介於兩者之間。

由於白色到黑色的範圍很廣,在標準電視圖像的明亮和黑暗區域中通常看不到的細節在支持HDR的電視機上更容易看到,從而提供更令人滿意的觀看體驗。

HDR實施如何影響消費者

HDR絕對是改善電視觀看體驗的進化步驟,但是,消費者面臨著四種主要的HDR格式,這些格式會影響電視機及相關外圍設備和內容的購買。 這四種格式是:

以下是每種格式的簡要說明。

HDR10

HDR10是一個開放式免版稅標準,併入所有兼容HDR的電視機,家庭影院接收機,超高清藍光播放機和精選媒體流。

HDR10被認為是更通用的,因為它的參數在特定的內容中同樣適用。 換句話說,平均亮度範圍適用於整個內容。

在製作過程中,確定了電影中最亮點vs最暗點,因此,當HDR內容播放所有其他亮度級別時,無論相對於最小和最大亮度所設置的剪輯或場景如何設置整部電影。

然而,在2017年,三星展示了HDR的一個逐場景方法,它被稱為HDR10 +(不要與本文稍後討論的HDR +混淆)。 與HDR10一樣,HDR10 +也是免費的。

截至2017年,儘管所有支持HDR的設備都使用HDR10,但三星,松下和20世紀福克斯僅使用HDR10和HDR10 +。

杜比視覺

杜比視覺是由杜比實驗室開發和銷售的HDR格式,杜比實驗室在其實施中結合了硬件和元數據。 額外的要求是內容創建者,提供商和設備製造商需要向杜比支付使用許可費。

杜比視覺被認為比HDR10更精確,因為它的HDR參數可以逐個場景或逐幀編碼,並且可以根據電視的功能進行回放(稍後會詳細介紹)。 換句話說,播放是基於給定參考點(例如,幀或場景)處出現的亮度級別,而不是限於整個膠片的最大亮度級別。

另一方面,杜比構建杜比視覺的方式,支持該格式的許可和配備的電視也能夠解碼杜比視覺和HDR10信號(如果這種能力“開啟”購買特定的電視製造商),但只與HDR10兼容的電視無法解碼杜比視覺信號。

換句話說,杜比視頻電視也具有解碼HDR10的能力,但僅限於HDR10的電視無法解碼杜比視覺。 但是,許多在其內容中包含杜比視覺編碼的內容提供商通常也包含HDR10編碼,特別適用於可能與杜比視覺不兼容的支持HDR的電視。 另一方面,如果內容來源僅包含Dolby Vision,而電視僅與HDR10兼容,則電視將忽略Dolby Vision編碼並將圖像顯示為SDR(標準動態範圍)圖像。 換句話說,在這種情況下,觀眾將無法獲得HDR的好處。

支持杜比視界的電視品牌包括來自LG,飛利浦,索尼,TCL和Vizio的精選機型。 支持杜比視界的超高清藍光播放器包括來自OPPO Digital,LG,Philips和Cambridge Audio的精選型號。 但是,視製造日期而定,購買後可能需要通過固件更新添加杜比視覺兼容性。

在內容方面,Dolby Vision通過在Netflix,亞馬遜和Vudu上提供的精選內容以及超高清藍光光盤上的有限數量的電影進行流媒體支持。

三星只是美國市場上不支持杜比視覺的主要電視品牌。 三星電視和Ultra HD藍光光盤播放機僅支持HDR10。 如果此狀態發生變化,本文將相應更新。

HLG(混合日誌伽馬)

HLG(技術名稱旁邊)是一種專為有線,衛星和無線電視廣播而設計的HDR格式。 它由日本的NHK和BBC廣播系統開發,但沒有許可證。

HLG對電視廣播公司和業主的主要好處是它可以向後兼容。 換句話說,由於帶寬空間對於電視廣播公司來說是非常寶貴的,所以使用諸如HDR10或杜比視覺之類的HDR格式將不允許非HDR裝備的電視(包括非HD電視)的所有者觀看HDR編碼的內容,或者需要一個單獨的頻道來播放HDR內容 - 這不符合成本效益。

然而,HLG編碼僅僅是另一個廣播信號層,其包含增加的亮度信息而不需要特定的元數據,其可以放置在當前電視信號的頂部。 因此,可以在任何電視上查看圖像。 如果您沒有支持HLG的HDR電視,它將無法識別添加的HDR圖層,因此您不會獲得額外處理的好處,但是您將獲得標準的SDR圖像。

然而,這種HDR方法的局限性在於,儘管它為SDR和HDR電視提供了與相同廣播信號兼容的方式,但如果使用HDR10或Dolby Vision編碼觀看相同的內容,它不會提供精確的HDR結果。

大多數支持4K超高清HDR的電視機(三星除外)以及從2017款開始的家庭影院接收機都將包含HLG兼容性。 但是,沒有提供HLG編碼的內容 - 隨著此狀態更改,本文將相應更新。

Technicolor HDR

在四種主要HDR格式中,Technicolor HDR是最不知名的,並且僅在歐洲被視為次要使用。 Technicolor HDR不會陷入技術細節之中,它可能是最靈活的解決方案,因為它可以用於錄製(流媒體和光盤)和電視廣播電視應用。 它也可以使用逐幀參考點進行編碼。

此外,與HLG類似,Technicolor HDR與HDR和支持SDR的電視機後向兼容。 當然,您將在HDR電視上獲得最佳觀看效果,但即使是SDR電視也可以從其色彩,對比度和亮度功能的基礎上提高畫質。

Technicolor HDR信號可以在SDR中查看,這對於內容創作者,內容提供商和電視觀眾來說都非常方便。 Technicolor HDR是一個開放標準,對任何內容提供商和電視製造商來說都是免費的。

色調映射

在電視上實現各種HDR格式的一個問題是,並非所有電視機都具有相同的光輸出特性。 例如,高端的HDR電視機可能可以輸出高達1000尼特的光線(例如一些高端LED / LCD電視機),而另一些則可能具有最大600或700尼特的光輸出(OLED和中檔LED / LCD電視),而一些價格較低的HDR LED / LCD電視可能僅輸出約500尼特。

因此,使用稱為色調映射的技術來解決這種差異。 會發生什麼情況是放置在特定電影或節目中的元數據會重新映射到電視功能。 這意味著將電視的亮度範圍考慮在內,並對峰值亮度和所有中間亮度信息進行調整,並結合原始元數據中與電視的範圍相關的細節和顏色。 因此,在具有較少光輸出能力的電視機上顯示時,元數據中編碼的峰值亮度不會被清除。

SDR到HDR的升級

由於HDR編碼內容的可用性尚不充分,因此幾家電視品牌正在確保消費者花在支持HDR的電視上的額外消費不會因包含SDR到HDR轉換而浪費。 三星將他們的系統標記為HDR +(不要與前面討論的HDR10 +混淆),Technicolor將他們的系統標記為智能音頻管理。

但是,正如分辨率放大和2D到3D轉換一樣,HDR +和SD到HDR轉換不能提供與原生HDR內容一樣的準確結果。 實際上,某些內容可能看起來太過於褪色或不均勻,但它確實提供了另一種利用支持HDR的電視亮度功能的方法。 可根據需要打開或關閉HDR +和SDR-HDR轉換。 SDR到HDR的升級也被稱為反向色調映射。

除了SD到HDR的升級外,LG還將其稱為主動HDR處理的系統集成到其選定數量的支持HDR的電視機中,為HDR10和HLG內容增加了場景逐場亮度分析,從而改善這兩種格式的準確性。

底線

HDR的加入絕對提升了電視觀看體驗,並且隨著格式差異的解決和內容在整個光盤,流媒體和廣播源中的廣泛應用,消費者將會像以前的先進技術( 除了3D )一樣接受它。

儘管HDR僅適用於4K超高清內容,但該技術實際上與分辨率無關。 這意味著,從技術上講,它可以應用於其他分辨率的視頻信號,無論是480p,720p,1080i還是1080p。 這也意味著擁有4K超高清電視並不意味著它與HDR兼容 - 電視製造商必須作出堅定的決定將其納入其中。

但是,內容創作者和提供商的重點是在4K超高清平台內應用HDR功能。 隨著非4K超高清電視,DVD和標準藍光光盤播放機的出現,以及隨著4K超高清電視的大量出現以及更多數量的可用超高清藍光播放機的出現,以及即將推出的實施方案的ATSC 3.0電視廣播 ,HDR技術的時間和金融投資最適合最大限度地發揮4K超高清內容,信號源設備和電視的價值。

雖然在目前的實施階段似乎有很多混亂,但不要驚慌。 要記住的主要原因是,儘管每種格式之間存在細微的質量差異(杜比視覺被認為迄今為止有輕微的優勢),但所有HDR格式都能顯著改善電視觀看體驗。