HDR:杜比视觉,HDR10,HLG - 它对电视观众意味着什么

您需要了解HDR格式

拥有4K显示分辨率的电视机数量爆炸式增长,出于好的理由,谁不想要更详细的电视图像?

超高清 - 不仅仅是4K分辨率

4K分辨率只是现在称为Ultra HD的一部分。 除了提高分辨率之外,为了使视频看起来更好 - 改进的色彩是已经在多套设备上实现的一个额外因素,但显着提高图像质量的另一个因素是适当的亮度和曝光水平,因为增加了光输出与称为HDR的视频处理系统结合使用。

HDR是什么

HDR代表高动态范围

HDR的工作方式是,在用于剧院或家庭视频演示的选定内容的母带制作过程中,在拍摄/拍摄过程中拍摄的全部亮度/对比度数据被编码到视频信号中。

当在流,广播或光盘中编码时,信号被发送到启用HDR的电视机,信息被解码,并且基于电视机的亮度/对比度功能显示高动态范围信息。 如果电视机不支持HDR(称为SDR - 标准动态范围电视),则只显示没有高动态范围信息的图像。

除4K分辨率和宽色域外,支持HDR的电视(结合正确编码的内容)可以显示您在现实世界中接近的亮度和对比度。 这意味着明亮的白色没有绽放或冲刷,深黑色没有浑浊或破碎。

例如,如果您的场景在同一个框架中具有非常明亮的元素和较暗的元素(例如日落),您将同时看到太阳的明亮光线和图像其余部分的较暗部分所有的亮度水平介于两者之间。

由于白色到黑色的范围很广,在标准电视图像的明亮和黑暗区域中通常看不到的细节在支持HDR的电视机上更容易看到,从而提供更令人满意的观看体验。

HDR实施如何影响消费者

HDR绝对是改善电视观看体验的进化步骤,但是,消费者面临着四种主要的HDR格式,这些格式会影响电视机及相关外围设备和内容的购买。 这四种格式是:

以下是每种格式的简要说明。

HDR10

HDR10是一个开放式免版税标准,并入所有兼容HDR的电视机,家庭影院接收机,超高清蓝光播放机和精选媒体流。

HDR10被认为是更通用的,因为它的参数在特定的内容中同样适用。 换句话说,平均亮度范围适用于整个内容。

在制作过程中,确定了电影中最亮点vs最暗点,因此,当HDR内容播放所有其他亮度级别时,无论相对于最小和最大亮度所设置的剪辑或场景如何设置整部电影。

然而,在2017年,三星展示了HDR的一个逐场景方法,它被称为HDR10 +(不要与本文稍后讨论的HDR +混淆)。 与HDR10一样,HDR10 +也是免费的。

截至2017年,尽管所有支持HDR的设备都使用HDR10,但三星,松下和20世纪福克斯仅使用HDR10和HDR10 +。

杜比视觉

杜比视觉是由杜比实验室开发和销售的HDR格式,杜比实验室在其实施中结合了硬件和元数据。 额外的要求是内容创建者,提供商和设备制造商需要向杜比支付使用许可费。

杜比视觉被认为比HDR10更精确,因为它的HDR参数可以逐个场景或逐帧编码,并且可以根据电视的功能进行回放(稍后会详细介绍)。 换句话说,播放是基于给定参考点(例如,帧或场景)处出现的亮度级别,而不是限于整个胶片的最大亮度级别。

另一方面,杜比构建杜比视觉的方式,支持该格式的许可和配备的电视也能够解码杜比视觉和HDR10信号(如果这种能力“开启”购买特定的电视制造商),但只与HDR10兼容的电视无法解码杜比视觉信号。

换句话说,杜比视频电视也具有解码HDR10的能力,但仅限于HDR10的电视无法解码杜比视觉。 但是,许多在其内容中包含杜比视觉编码的内容提供商通常也包含HDR10编码,特别适用于可能与杜比视觉不兼容的支持HDR的电视。 另一方面,如果内容来源仅包含Dolby Vision,而电视仅与HDR10兼容,则电视将忽略Dolby Vision编码并将图像显示为SDR(标准动态范围)图像。 换句话说,在这种情况下,观众将无法获得HDR的好处。

支持杜比视界的电视品牌包括来自LG,飞利浦,索尼,TCL和Vizio的精选机型。 支持杜比视界的超高清蓝光播放器包括来自OPPO Digital,LG,Philips和Cambridge Audio的精选型号。 但是,视制造日期而定,购买后可能需要通过固件更新添加杜比视觉兼容性。

在内容方面,Dolby Vision通过在Netflix,亚马逊和Vudu上提供的精选内容以及超高清蓝光光盘上的有限数量的电影进行流媒体支持。

三星只是美国市场上不支持杜比视觉的主要电视品牌。 三星电视和Ultra HD蓝光光盘播放机仅支持HDR10。 如果此状态发生变化,本文将相应更新。

HLG(混合日志伽马)

HLG(技术名称旁边)是一种专为有线,卫星和无线电视广播而设计的HDR格式。 它由日本的NHK和BBC广播系统开发,但没有许可证。

HLG对电视广播公司和业主的主要好处是它可以向后兼容。 换句话说,由于带宽空间对于电视广播公司来说是非常宝贵的,所以使用诸如HDR10或杜比视觉之类的HDR格式将不允许非HDR装备的电视(包括非HD电视)的所有者观看HDR编码的内容,或者需要一个单独的频道来播放HDR内容 - 这不符合成本效益。

然而,HLG编码仅仅是另一个广播信号层,其包含增加的亮度信息而不需要特定的元数据,其可以放置在当前电视信号的顶部。 因此,可以在任何电视上查看图像。 如果您没有支持HLG的HDR电视,它将无法识别添加的HDR图层,因此您不会获得额外处理的好处,但是您将获得标准的SDR图像。

然而,这种HDR方法的局限性在于,尽管它为SDR和HDR电视提供了与相同广播信号兼容的方式,但如果使用HDR10或Dolby Vision编码观看相同的内容,它不会提供精确的HDR结果。

大多数支持4K超高清HDR的电视机(三星除外)以及从2017款开始的家庭影院接收机都将包含HLG兼容性。 但是,没有提供HLG编码的内容 - 随着此状态更改,本文将相应更新。

Technicolor HDR

在四种主要HDR格式中,Technicolor HDR是最不知名的,并且仅在欧洲被视为次要使用。 Technicolor HDR不会陷入技术细节之中,它可能是最灵活的解决方案,因为它可以用于录制(流媒体和光盘)和电视广播电视应用。 它也可以使用逐帧参考点进行编码。

此外,与HLG类似,Technicolor HDR与HDR和支持SDR的电视机后向兼容。 当然,您将在HDR电视上获得最佳观看效果,但即使是SDR电视也可以从其色彩,对比度和亮度功能的基础上提高画质。

Technicolor HDR信号可以在SDR中查看,这对于内容创作者,内容提供商和电视观众来说都非常方便。 Technicolor HDR是一个开放标准,对任何内容提供商和电视制造商来说都是免费的。

色调映射

在电视上实现各种HDR格式的一个问题是,并非所有电视机都具有相同的光输出特性。 例如,高端的HDR电视机可能可以输出高达1000尼特的光线(例如一些高端LED / LCD电视机),而另一些则可能具有最大600或700尼特的光输出(OLED和中档LED / LCD电视),而一些价格较低的HDR LED / LCD电视可能仅输出约500尼特。

因此,使用称为色调映射的技术来解决这种差异。 会发生什么情况是放置在特定电影或节目中的元数据会重新映射到电视功能。 这意味着将电视的亮度范围考虑在内,并对峰值亮度和所有中间亮度信息进行调整,并结合原始元数据中与电视的范围相关的细节和颜色。 因此,在具有较少光输出能力的电视机上显示时,元数据中编码的峰值亮度不会被清除。

SDR到HDR的升级

由于HDR编码内容的可用性尚不充分,因此几家电视品牌正在确保消费者花在支持HDR的电视上的额外消费不会因包含SDR到HDR转换而浪费。 三星将他们的系统标记为HDR +(不要与前面讨论的HDR10 +混淆),Technicolor将他们的系统标记为智能音频管理。

但是,正如分辨率放大和2D到3D转换一样,HDR +和SD到HDR转换不能提供与原生HDR内容一样的准确结果。 实际上,某些内容可能看起来太过于褪色或不均匀,但它确实提供了另一种利用支持HDR的电视亮度功能的方法。 可根据需要打开或关闭HDR +和SDR-HDR转换。 SDR到HDR的升级也被称为反向色调映射。

除了SD到HDR的升级外,LG还将其称为主动HDR处理的系统集成到其选定数量的支持HDR的电视机中,为HDR10和HLG内容增加了场景逐场亮度分析,从而改善这两种格式的准确性。

底线

HDR的加入绝对提升了电视观看体验,并且随着格式差异的解决和内容在整个光盘,流媒体和广播源中的广泛应用,消费者将会像以前的先进技术( 除了3D )一样接受它。

尽管HDR仅适用于4K超高清内容,但该技术实际上与分辨率无关。 这意味着,从技术上讲,它可以应用于其他分辨率的视频信号,无论是480p,720p,1080i还是1080p。 这也意味着拥有4K超高清电视并不意味着它与HDR兼容 - 电视制造商必须作出坚定的决定将其纳入其中。

但是,内容创作者和提供商的重点是在4K超高清平台内应用HDR功能。 随着非4K超高清电视,DVD和标准蓝光光盘播放机的出现,以及随着4K超高清电视的大量出现以及更多数量的可用超高清蓝光播放机的出现,以及即将推出的实施方案的ATSC 3.0电视广播 ,HDR技术的时间和金融投资最适合最大限度地发挥4K超高清内容,信号源设备和电视的价值。

虽然在目前的实施阶段似乎有很多混乱,但不要惊慌。 要记住的主要原因是,尽管每种格式之间存在细微的质量差异(杜比视觉被认为迄今为止有轻微的优势),但所有HDR格式都能显着改善电视观看体验。