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2020/11/10 20:39

罗小伟:紫光展锐多种解码和显示技术打造HDR极致视觉体验

C114通信网  林想

C114讯 11月10日消息(林想)本周,以“象由芯生·科技服务人民”为主题的2020紫光展锐市场峰会重磅开启,广大生态合作伙伴共聚一堂,共话数字世界新未来。

在今天举办的“多媒体技术研讨会”上,来自紫光展锐产业链的合作伙伴将分享有关多媒体发展趋势、图像优化,手机拍照、AI与多媒体技术融合方面的最新技术及应用。

研讨会上,紫光展锐罗小伟表示,HDR技术可以极大的提升动态范围和色域,带来极其震撼的主观体验。紫光展锐支持多种视频的解码和显示,给用户带来HDR视频的极致视觉体验。

HDR技术可以极大的提升动态范围和色域,带来极其震撼的主观体验。

通过摄像头来采集真实世界的画面,再经过后期的处理,最后还要经过视频的编码,通过网络的传输或者存储器的携带,放到我们终端显示器上面去,通过终端显示的解码再成像出来。罗小伟指出,这里面的采集以及编码都会带来信息的损失。

罗小伟指出,评价一个视频或者图像的好坏其实有很多的维度,比如分辨率、帧率、动态范围、颜色范围等,HDR 视频就是从这几个维度提高视频质量的,所以HDR视频必须要遵循一些规范。

SMPTE提出了三个标准,分别对EOTF曲线和静态元数据、动态元数据进行了定义;ITU-T对于UNDTV系统以及HDR的技术中使用的色域进行了定义,对HDR对HDR电视分发系统的性能做出了规定;CTA对 HDR 显示设备的最低标准做了限制:包含至少一个HDR信号接口,能够接受并处理 HDR 静态元数据,在显示图像之前能够使用合适的EOTF曲线对媒体文件进行处理。

同时,HDR版本间的关系也存在一些联系。PQ传输曲线,它是HDR10和HDR10  Plus的核心,HDR10有广色域,还有静态元数据,HDR10  plus除了HDR10本身的特性之外还做了一些扩充,它可以记录一些场景参数,通过这些参数对这些场景序列进行调整,可以达到更好的效果。

光学与人类视觉感知特性存在必然的联系,包括亮度的非线性、对比度敏感性以及掩盖效应都为HDR技术提供了基础支撑。

在图像采集和显示的流程中,视频场景的光线通过光电转换形成电信号,然后形成图像的数据,最后在终端显示器这边经过电光的转化,通过显示发光元器件成像在我们显示器上形成一个真实的画面。前面称之为一个编码的过程,后面那一段电光转换是一个显示过程的解码过程。

罗小伟强调,OETF(光电转换函数)与EOTF(电光转换函数)并不是互逆关系。EOTF往往还包括代表创作者渲染意图的OOTF(光光转换函数),其对观看者在较暗环境下在显示器观看带来的心理视觉进行了修正。

人眼感受到的,均匀变化的亮度,在自然界中的实际亮度并不是均匀变化的,多以需要引入gamma矫正,解决显示设备亮度灰阶表达不足的问题。显示设备的亮度范围和图像的编码深度都得到提升。如果用传统的Gamma矫正(BT.1886标准),会在图像与视频中出现明显的分块和分环情况,所以需要在HDR技术中实现光电转换。此外,评价HDR视频的另外两个维度就是色度学与色域。

会上,罗小伟分享了要想在普通的显示器上面能够看到HDR视频的惊艳的效果的具体流程:

首先,确定要播放的视频是不是采用HDR格式。然后做解码,实现HDR到SDR的转换,才能真正显示到SDR显示器上。

其次做色域映射。谷歌在2017年的时候在安卓系统里面也定义了比较完美的框架。HDR的广色域怎么变成我们普通的色域比如709色域,做这个事之前,我们需要把非线性域转换成线性于这需要做EOTF曲线的矫正,做完这个非线性矫正之后,对它进行色域的映射,2407标准提出了线性矩阵的变化方式,能够将2020色域转换成709色域,但是如果仅仅用这样的线性矩阵来变换的话就会出现颜色比较明显的色调的偏移,还有细节空间信息的损失。针对2407的缺陷,可以探索的方法就是像素饱和度信息来调整颜色的线性矩阵的变换。

做完了色域映射之后,接下来需要对色调做一些调整,因为HDR视频有比较大的动态范围,而普通的显示器它的动态范围是比较小的,所以我们需要通过两个方式来做一些调整,一个是全局的影射,另外一个就是局部的色调影射。全局的色调映射解决的是图像整体亮度的压缩。局部色调映射是为了保持图像和颜色的细节。做完这两个步骤之后,就可以显示了,因为它是线性的,所以我们要做一个非线性到线性的转换。

通过上面的步骤,可以实现HDR视频在普通显示器上面的完整的呈现。

罗小伟最后指出,紫光展锐开发的显示增强技术,通过运用色域转换、色调映射和动态对比度增强技术,将高动态、高位深和广色域的HDR视频转换成适合在SDR屏幕上播放的画面。在SDR屏幕上充分还原HDR视频精美的画面质量和绚丽的色彩表现。紫光展锐支持多种视频的解码和显示展锐新一代SoC虎贲T7520支持目前应用广泛的HLG和HDR10/10+等格式,给用户带来HDR视频的极致视觉体验。

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