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杜百川:制订HDR相关规范与标准,4K+HDR是“后高清时代”的重心

发布时间:2019-07-19 22:39:47

摘要:超高清由4个“高”凝聚而成,关注主要的直播环境,建立HDR标准及规范要遵循视觉科学原理,业界不希望看到美国响度问题,政府还出法令减少广告响度,如果在HDR过程中,广告过分强调HDR,或许也将对整个广播出现问题。

2015年6月10日,第二十一届上海电视节2015白玉兰国际广播影视技术论坛如期于上海大宁福朋喜来登集团酒店7F召开,本次大会以“面向后高清时代”为主题,聚集行业精英,共同探索高清乃至超高清的媒体融合战略,出席本次论坛的有上海市文化广播影视管理局副局长王玮、国家新闻出版广电总局科技司副司长孙苏川女士、国家广电总局科学技术委员会副主任杜百川先生、中央电视台总工程师,中国工程院院士丁文华先生、上海广播电视台党委委员,上海文化广播影视集团技术总监汪建强先生等出席会议。

图为:国家广电总局科学技术委员会副主任杜百川先生

会上超高清HDR的标准化,事实上UHD=HR+HDR+HFR+HQS,超高清由4个“高”凝聚而成,关注主要的直播环境,建立HDR标准及规范要遵循视觉科学原理,业界不希望看到美国响度问题,政府还出法令减少广告响度,如果在HDR过程中,广告过分强调HDR,或许也将对整个广播出现问题。

要考虑高对比度,思考在单一帧和跨越多帧图像中黑和亮元素之间的高对比度,目前对比度的限制并非是由显示设备的能力决定的,而是由相应的ITU-R BT.709标准规定,目前电视产业正在制定HDR标准,同时投入定义电光转换函数(EOTF)和光电转换函数(OETF)。

其中,人眼所能可见的亮度动态范围在10的-6到8次方Nits,而目前SDR电视只能反应到0.1~100的范围。另外对于色彩的定义中,的是SMPTE 2084,定义了EOTF并采用了感知量化编码(PQ),如果不用PQ,Dobly Vision就可能用16bit而不是12bit来表现同样高动态范围和宽色域信号。

由于节目变更和广告插入自适应速度会受到影响,所以暗和亮的自适应速度依赖于视网膜受光情况,受光时间,瞳孔变化,感光细胞敏感度的变化率,兴奋的感光色素变化率以及总体视觉自适应状态的影响。当HDR和非-HDR内容顺序出现时,电视节目中局部和全局亮度的快速变化会将上述所有因素牵涉进来而是观看效果受到的影响,把HDR-格式的广告的HDR参数设定在与节目HDR参数范围内或一致是非常重要的。非-HDR广告不应出现在HDR节目中。

在HDR的总结中,杜副主任提到,HDR带来了崭新的电视观看体验,对制作、分配和消费各方都有利,制定标准要仔细地将相关参数与人的视觉系统参数相匹配。要以直播节目的需求来设置HDR参数的门限,不同的暗和亮自适应率在QoE中起着重要的作用,自适应可能会影响用户交互过程,不能孤立考虑HDR参数。

以目前先进的解决方案,Dobly Vision显示系统为例,设置HDR参数的另一方面是尽量减少目前电视SoC改进的费用,目前的芯片已经有足够的处理能力来满足Dobly Vision亮度、色彩和对比度的处理要求。Dobly Vision和更基础的HDR系统相比的不同,是制造需求,Dobly Vision使用独特调制的LED半导体能够切换跨越更多级亮度,可以从0nits直到所选峰值亮度,代Dobly Vision约为4000nits。

目前HDR标准所需要解决的问题如下:

1、解决亮度设定在哪儿?

2、光电和电光的转换函数如何设定?

3、前后亮度的相差是多少?

4、图像叠加、GUI、自适应率等多方面问题

,杜副主任给电视台的建议与过渡策略如下:

1)、无HDR的HDTV1080P系统改动不大,显示兼容良好,将成为未来电视的主要选项,但改进不多,不足以作为系统改进的阶段目标。

2)、HDTV+HDR可以获得QoE的较大改进,但不如4K+HDR,且系统的改动较大,又增加一次设备更新换代,不宜采用。

3)、SDR 4K较HDTV清晰度有明显改进,但QoE和4K HDR相比相去甚远,且制作设备和电视机相对高清需要更换,再到HDR 4K还要更换,不宜大规模部署推广。

4)、8K+HDR目前技术和设备尚不成熟,满足观看条件的家庭较少,属于小众,电视台为此更换所有设备不存在经济价值。

5)、应集中精力完善4K+HDR的研究、标准的制订和系统的而建立,待技术条件成熟后再大规模推广。

6)、AR和VR需要额外的辅助显示设备,和4K并不存在矛盾,建议平行发展。尽快制订与4K+HDR相应的拟真环音系统标准以及电视过渡策略。

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