一、照片HDR是不是电视HDR

首先需要提醒的是,电视HDR和照片HDR是两回事,不要混淆,只是碰巧共享相同的名称,就如同足球和橄榄球运动很接近,然而并不是一个东西。电视HDR,有助于扩展电视机的对比度和色彩,使当今的高清电视更加逼真,图像自然。照片HDR,以不同的曝光组合多个影像创建模仿更大的动态范围的单一形象。

相片HDR:包围曝光两张以上图像(左和中心),并组合展示(右)

Netflix公司表示,将在未来提供了HDR,但目前还没有其他内容供应商宣布HDR的作品。HDR可以用物理光盘承载,在超高清规范允许的光盘上进行HDR版本的刻录,同样具有杜比的标准

二、目前较具代表性的几款HDR电视产品

索尼:X9300D系列和X8500D系列X9300D系列电视搭载基于“动态背光系统-精英版”的全新网阵式背光照射结构,最高亮度可达4000nit(1nit=1cd/m2),可呈现更细腻的色彩和更为生动的明暗对比效果。此外,在机身外形上,X9300D具备纤薄挂壁效果,挂壁后距离墙面仅36.7mm。该款电视已于2016年初首先在中国预售,其中55inch(1in=2.54cm)售价14999元,65inch售价21999元。X8500D系列电视定位中高端,采用了4K处理芯片X1、4K迅锐图像处理引擎PRO以及特丽魅彩显示技术,从而能更好地呈现HDR画面细节。该系列同样拥有55in和65in两个尺寸,售价分别为8999元与15999元。



2.LG:Signature系列、G6系列和E6系列LG于CES2016发布了数款HDR4KOLED电视。这些电视机型采用DolbyVision技术,支持下一代广播传输标准,搭载LG最新的智能电视系统。在外观上,采用“Picture-on-Glass”设计,厚度仅为2.57mm。目前这批新款电视的定价和开售日期尚未公布。

3.三星:量子点SUHD系列三星2016年发布的新一代SUHD系列电视在保留曲面4K屏的基础上新增了HDR功能。其屏幕采用了10bit量子点技术,亮度可达1000nit。该系列电视搭载Tizen操作系统,内置IoTHUB技术,拥有49~88in的5款机型,尚未公布售价和上市日期。

三、HDR,全称HighDynamicRange,即高动态范围

4KHDR剧集《丛林中的莫扎特》

四、HDR技术介绍

HDR概念中的“动态范围”,是指一个图像中最亮处和最暗处之间的比值。人眼所能感受的亮度范围约为10的-3次方到10的6次方nit(原谅小编实在没找到软键盘关于次方的输入字符),所能感受的瞬时对比度范围可达10000:1,而目前消费级液晶显示器的亮度一般在300~400nit左右,其亮度范围一般为2000:1。可见,人眼的亮度分辨能力远高于当前主流的显示设备。而HDR显示技术就是要提升显示的亮度范围,在使得显示亮度更亮的同时,又让呈现的黑色更黑。目前显示器对比度的限制是由1990年发布的标准决定的。为了达到最佳的观看效果,该标准中的电光转换函数(EOTF)是以过去CRT显示器的特性为基础设定的。但CRT显示器的亮度一般不超过100nit,对于现在亮度可达400nit甚至1000nit的显示器而言,标准已经束缚了最佳显示效果的呈现。

因此,当前不少广播电视界的机构组织均提出了新的HDR显示技术,以实现更高动态范围的显示。HDR显示技术的关键是对于电光转换函数(EOTF)和光电转换函数(OETF)的定义,即电信号与光信号之间的转换规则。目前主要存在两种新的电光转换方案来替代CRT时代所使用的伽马曲线。一是杜比实验室的DoblyVisionHDR方案提出的感知量化编码(PQ,perceptualquantizer),二是由BBC和NHK联合研发的对数伽马分布(HLG,HybridLogGamma)。杜比PQ可采用12bit色彩深度实现107高动态范围,其亮度范围达到10-3~104nit。该方案根据显示器端人眼对亮度分辨的阈值来确定量化比特的要求,符合人的视觉生理和视觉心理,对量化比特的使用更为经济。而BBC与NHK提出的HLG方案通过两种不同的方式来分别对HDR信号当中所包含的高光和低光部分进行解码,其中低光部分使用了标准伽马曲线(这与的标准基本相同),而高光部分(超过100nit)则使用了对数曲线,在支持HDR的同时可以兼容SDR超高清电视。然而,不同的HDR技术需要相对应的显示设备进行解码调整。

一个能够显示DoblyVisionHDR格式内容的电视机,未必就能显示BBC制作的HDR内容。这就给HDR技术的大规模推广带来的一些阻碍。因此,在技术条件已经具备的情况下,标准化已经成为HDR发展亟需解决的问题。

更符合人眼的细节,HDR能带给你

五、HDR标准化情况

当前,世界各地的行业标准组织都已经投入到HDR标准的制定工作中来。美国电影电视工程师协会(SMPTE)于2015年3月率先公布了电光转换函数标准SMPTEST2084,采纳了Dolbyvision的PQ曲线。而这一标准又被其他行业组织采纳为自身标准体系的电光转换标准。

超高清联盟(UHDAlliance)在今年初的CES2016上,超高清联盟发布了4K/HDR认证标识“UltraHDPremium”,HDR是未来电视必争之地

1、蓝光光碟协会(BDA)BDA致力于制定超高清蓝光系列标准,去年已经完成Ultra-HDBlu-ray标准和商标。该标准将包括4K3840×2160像素的分辨率、广色域(提升到标准)、高帧速率(60fps)等,将从2015年8月24日开始授权。此外,该标准将支持开放HDR,使用10-bitHEVC编码和SMPTEST2084标准,同时准备采用DolbyVision和Philip建议作为选项。BDA也会将10-bit编码和宽色域用于目前的SDR内容。

3、超高清联盟(UHDAlliance)在今年初的CES2016上,超高清联盟发布了4K/HDR认证标识“UltraHDPremium”。其要求设备分辨率达到3820*2160,色深达到10bit,支持色域信号输入,显示覆盖90%以上DCI-P3色域空间。在HDR显示方面,该标准要求:符合SMPTEST2084电光转换标准;峰值亮度与黑位达到其中一项:(1)亮度1000尼特以上/黑位低于0.05尼特(主要针对LCD显示器)(2)亮度540尼特以上/黑位低于0.0005尼特(主要针对OLED显示器)此外,根据SMPTE研究小组2015年9月发布的《HDR影像生态系统》报告,其他组织有关HDR标准制定的计划如下:ATSC:正在考虑将传输HDR内容加入地面广播标准SCTE(有线与通信工程协会):开始研究未来HDR有线传输MPEG:评估HDR的影响,考虑是否需要调整HEVC压缩标准中的各种工具。HDR内容的流媒体传输也有待定义。

日本ARIB发布了一个光电转换函数(OETF)的标准(ARIBSTD-B67)NHK已宣布传输HDRWCG图像的时间表欧洲DVB正积极寻求家庭传输HDR的可能选项ITU-RSG-6形成了有关HDR电视系统的RapporteurGroup(RG24)Recommations

六、HDR发展前景

HDR并非一个孤立的技术,而是超高清电视整体规划中的一部分。与HDR的高亮度范围显示同步到来的,还将是更高的色彩深度以及更大的色彩空间范围。色彩深度越高,可支持的颜色也越多。色彩深度的增加不仅仅增加了图像的灰度值,也使得同一色系的视觉过渡更为平滑,避免了在表现渐变色彩时出现明显的分层。而新一代的超高清规范所规定的色彩范围,也将比多70%,尤其在绿、黄、青三个高亮度区域有显著的扩大。在现在已经发布的HDR标准中,均对色彩深度和色彩空间作出了相应的规定。这些参数提升共同带来了“更好的像素”显示。HDR技术将被加入到4K甚至8K电视之中,将“更好的像素”与“更多的像素”结合,重新定义电视画面。据IHS预测,2019年,符合超高清联盟验收标准的HDR电视的出货量有望从2016年的290万台激增至3260万台。

在其最新的欧洲超高清市场预测中,IHS表示,预计今年二季度,HDR电视会进入市场销售,到2017年销量将有明显提升,而到2019年,HDR机型将占据超高清电视销售总量的38%。此外,ABIResearch也预测,到2020年,将有70%的4K超高清电视机将支持高动态范围(HDR)、更广色域、高帧频和沉浸式音频等新技术。同时,相较于VR等新兴业务对普通消费使用习惯带来的冲击,HDR与超高清一样,具有更加“平易近人”的特性,因此基于技术的突破性优势、迅速的标准化进度以及HDR电视终端的市场发展趋势,未来HDR电视将在市场上迎来快速发展的时期。

七、HDR不需要新的电缆,支持

哈,这个想必是大家都关心的一个话题,HDR会不会用新的电缆数据线。答案是欣喜的,《电脑报》在采访索尼的技术人员时,对方明确指出,当前高速的电缆可以支持HDR。当然,作为整个系统,源设备(HDR4K的蓝光播放器)和电视必须是支持传输的设备。今年发布的众多设备越来越多的固件更新是可以支持到。如果你想要体验HDR电视,有土豪般的实力,那就做好准备吧,下半年9月之后风潮必将袭来。

八、目前国际上是否有相关标准对HDR技术进行规范统一化

面对着整个影音市场颇为复杂且数量众多的HDR技术,必须有相关的组织对其进行统一并规范化。而目前主要是美国方面的组织对其进行规范,其中CEA(ConsumerElectronicsAssociation)消费电子联盟就带来了针对元数据的“HDRStaticMetadataExtensions”HDR静态元数据扩展的规范,而另一家组织SMPTE(SocietyofMotionPictureTelevisionEngineers)电影电视工程师协会就带来了ST2086:2014“MasteringDisplayColorVolumeMetadataSupportingHighLuminanceandWideColorGamutImages”支持高亮度与广色域图像的显示设备色彩容量元数据制作的规范,其实也包括了HDR元数据的定义,另外SMPTE也带来了SMPTEST2084关于定义高动态范围影像EOTF电光转换函数,定义PQ感应量化编码曲线,使得在较低的色深下也能实现高动态范围的影像。

另外,HDR高动态范围技术规范是否只有一种?这是一个大家都非常关心的话题,毕竟如果每一家显示设备厂商都有自己的标准,而它们之间又不能相互兼容的话,无论是未来HDR技术的普及,还是我们去选购具有HDR的显示设备都会存在不少问题。而根据目前的状况看来,国际上确实存在多种不同的HDR技术规范,包括DolbyVision、Technicolor、BBC(英国广播公司)、Phillips等,甚至不同的电视厂商都会有自己的HDR处理方式,包括Sony、LG、Samsung等。而这些不同之处在于HDR技术当中会存在一个名为HDRmetadata的元数据,以记录影像信号的静态扩展信息。由于不同的HDR技术会有不同的规范,所以需要对相对应的显示设备进行解码调整。简单来说,如果电视或投影机能够显示DolbyVision的HDR影视内容,并不意味着它也能处理BBC制作的HDR内容。(文/电脑报员外)