HDR是高动态范围(High Dynamic Range)的缩写,相对于SDR(标准动态范围,Standard Dynamic  Range),HDR能显示更广泛的亮度范围,屏幕峰值亮度最高可达10000尼特,高光和暗区的展示能力相比SDR有显著提升,因此能同时展现画面中的高亮和黑暗光线区域的画面内容,明暗对比、层次感、通透感比SDR更强、更贴合真实世界,因此对观众的主观质量体验会带来很大程度的提升。

腾讯视频臻彩品牌画质升级  支持HDR Vivid联盟标准 第1张

腾讯视频臻彩品牌画质升级  支持HDR Vivid联盟标准 第2张
HDR和SDR对比示意图(左:SDR,右:HDR)

近年来,随着HDR拍摄制作、视频编解码、屏幕显示等技术的进步和市场推广,支持HDR编解码和渲染显示的终端设备大量普及,用户对HDR播放的诉求和使用频率迅速增加。

为了满足广大用户不断提升的画质诉求,腾讯视频于2017年引入了Dolby Vision,2019年推出了自研“臻彩视界”高画质技术品牌,并于2020年升级为“臻彩视听“,为用户提供影院级的HDR画质体验。

腾讯视频臻彩品牌画质升级  支持HDR Vivid联盟标准 第3张

在2023年6月发布的最新版本中,腾讯视频在视频SDR2HDR自动化重制技术、HDR Vivid动态元数据技术、最佳码控、播放适配各方面进行了深入优化,HDR视频的画面亮度、对比度、清晰度和色彩等维度得到明显提升。

腾讯视频致力于持续提升视频观影的沉浸感、临场感,忠实导演风格意图的基础上,腾讯视频的SDR2HDR自动化重制技术通过自研优化逆色调映射、色彩增强、ROI智能保护、自适应清晰度增强等算法以达到最接近真实的光影效果、明暗对比、色调以及视网膜(真实人眼)级别的颗粒清晰度

SDR2HDR自动化重制技术是个需要权衡的问题,既要达到较为显著的画质增强效果,又要尊重原始导演的创作意图(例如有些同类其他产品过度饱和调色),对算法的智能化提出了很高的要求。通过以上的各方面优化,腾讯视频的当前算法在各方面做取得了相当不错的平衡,显著提升了画质效果。

HDR主流的分发格式标准有Dolby Vision、HDR10、HLG、HDR10+和HDR Vivid,这些标准的主要参数区别如下表所示,其中,最核心的区别在于元数据:

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从技术开放性、技术先进性、授权费用、设备支持程度等维度综合考虑,腾讯视频选择HDR Vivid作为HDR视频的主要分发格式。HDR Vivid是由世界超高清视频产业联盟(UHD World Association,缩写为UWA)主导、我国自主制定的HDR系列标准,其动态元数据方案既能解决HDR10等静态元数据方案的终端渲染一致性问题,又能根据视频内容的变化动态调整映射算法,最大程度地发挥终端设备的显示能力和提高渲染后的画质呈现。

腾讯视频作为UWA的常务理事会员单位,深度参与了整个标准的制定和生态建设过程,成为首家支持HDR Vivid的视频平台,自研HDR Vivid动态元数据内容生产技术,支持帧级别动态明暗光影变化,相比使用静态元数据的HDR10,更真实、更还原现实世界感官,仿如在拍摄现场观影一般。目前,腾讯视频臻彩视频已全量上线HDR Vivid格式,覆盖电影、剧集、纪录片等头部精品内容。

虽然具备了高品质的视频内容,腾讯视频用户量巨大,用户的机型也千差万别,机型碎片化严重,机型的设备能力差异也较大,使HDR的普及仍然有着相当的难度。有些通过UWA联盟HDR Vivid认证的设备硬件上就支持,如华为Mate50,P50等,这类设备播放HDR Vivid可以和播放普通SDR视频采用相同方案即可(MediaCodec解码+SurfaceView渲染),充分发挥设备硬件能力,无需做软件Tone Mapping处理。而更多的设备是没有通过UWA联盟的认证,或者在UWA联盟和HDR Vivid标准发布前就已经上市,这类设备则是需要额外进行适配。而HDR Vivid对设备的性能有一定的要求,尤其是对设备屏幕的显示能力、硬件解码器、系统HDR接口等有较高的要求,如何甄别设备的能力,并采用合适的适配方案是HDR Vivid在终端落地的一个难点。

腾讯视频在参与HDR Vivid标准制定的过程中,和UWA联盟的其他同事持续的探索和研究,在联盟专家提供Tone Mapping算法实现的专业指导下,经过长达1年多的迭代和优化,结合腾讯视频用户的终端设备在四个不同HDR能力等级上都有大量分布的现状,探索出了更符合终端用户需求的HDR Vivid终端解决方案,并已经在腾讯视频全平台(iOS平台,Android平台,Windows平台,macOS平台)全量上线,并覆盖率绝大多数终端设备。

腾讯视频臻彩品牌画质升级  支持HDR Vivid联盟标准 第5张
效果展示(左:SDR,右边:臻彩视听HDR Vivid)

*效果对比示意图如下图展示,由于图像对HDR支持不完善,HDR效果失真较大,实际效果请移步到腾讯视频APP观看视频(推荐使用iOS设备)

随着近期《玉骨遥》、《长相思》、《西出玉门》等热播电视剧已在线上为用户提供新版本的HDR Vivid视频体验,我们团队也在随时跟进用户的画质反馈,持续优化算法和观看体验。