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拨开云雾见月明:HDR如何丰富我们的观看体验

On the Bright Side: How HDR Enriches Our Viewing Experience
Posted 03/28/2017 by Marshall Goldberg

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当好莱坞内容提供商考虑将视频内容的分辨率从1080p提升至4K时,他们详细研究了消费者是否能看出两者的明显差异。尽管4K电视机显示面板的像素比1080p高出四倍,而且在户外的大屏幕上显示效果更佳,但是在观看距离较短的典型客厅环境中,这个优势就不那么明显了。所以4K视频内容除了要提供更多像素之外,还需要什么?

电影摄制者都知道,大量在电影拍摄时获取的色彩和对比度信息在使用1080p高清技术播放时都丢失了。HDTV的色彩/亮度标准rec.709是基于20世纪50年代电视机的视频显示技术制定的。Rec.709使用的参考显示器的亮度范围仅为0至100尼特。 而现在,许多新型LCD和OLED电视机能够提供0到700尼特或甚至更高的亮度范围。

当电视的亮度范围增加了700%时,对比度和色域就会大大增加。当按照rec.709标准显示时,亮度和色域需要按照0-100尼特的可用范围降级。当显示器的亮度高于100尼特时,则无法将基于rec.709的色域和亮度范围映射到更高的亮度范围。

此外,电视机面板的亮度范围可能会有所不同——某些面板的亮度可能高达到1000尼特或更多,同时观看者也会降低显示屏的最大亮度。电影导演需要一种方法来控制电影的播放效果,让他们可以决定天空有多蓝,云层是否有层次感,还有在较暗的地方显示多少细节等等。

通过引入HDR(高动态范围)技术,可以准确有效地在电视机上播放亮度范围和色域非常高的视频内容。HDMI协会已经通过增加全新的bt.2020色域标准取代了rec.709。这使得内容和显示器能够在更广泛的色彩和亮度范围内映射颜色。该技术支持现代电视机上更广泛的亮度范围,但它需要将内容和电视机的色域从每像素8位(1670万色)升级到每像素10位(超过40亿色)。

随着HDMI规范2.0b的发布,HDMI现在可以传输高动态范围元数据,支持两种不同的高动态范围模式:基于显示屏的感应量化编码曲线(Perceptual Quantizer),也称为HDR-PQ和HDR-10,以及基于场景的混合对数伽玛曲线(Hybrid Log Gamma),即HDR-HLG。在HDMI 2.1中,EOTF元数据可以逐帧传输,实现更加紧密耦合的高动态范围视频的同步显示,可以反映室内和室外场景之间的差异,甚至帧与帧之间的差异。

这就意味着具备HDR支持的全新4K蓝光播放器和4K电视可以提供比以往任何时候更加明亮、丰富、鲜艳和栩栩如生的观看体验。

莱迪思的SiI9777 SiI9396 IC能够提供整套HDMI 2.0b HDR支持。SiI9777还包括一个伽马引擎,可以在rec.709和bt.2020之间重新映射内容。

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