HDR视频完全解密

转自：http://www.icpcw.com/Parts/Peripheral/dnwspc/3271/327191.htm

HDR 视频通常采用10bit HEVC编码，只有支持10bit HEVC解码，也就支持HDR视频播放。

技术总是在不断进步中，特别是针对我们的视觉体验，各个厂商都在不遗余力地开发着新技术来满足观众们的需求。在H.265、10bit、4K已经越来越难引起消费者关注的时候，HDR的横空出世，再一次引发了新一轮的图像话题。不夸张地说，在2016年，无论是平板电视、4K蓝光以及如盒子、播放机这样的设备，都会将支持HDR作为自己的重要功能。

 

但对于大多数普通用户而言，谈到HDR视频还是一脸“蒙圈”，这个词说来不陌生，无论是拍摄照片还是游戏，HDR效果早就普及多年，怎么视频极其相关设备就突然冒出这样一个标准呢？下面就让我们给大家介绍HDR对于视频的作用和意义，以及如何才能在观看视频时获得HDR的绝佳体验。

 

HDR，像素质量的一次革命

无论是相片中我们看到的HDR效果，还是在游戏中的HDR特效，实际上和我们现在要介绍的HDR视频，在某种程度上是一种东西。只是HDR作为电视画面来说，之前从未在民用领域普及，而从2015年开始，HDR作为一种显示标准，才逐渐在电视上蔓延。

 

HDR，全称High Dynamic Range，即高动态范围。通俗来说，HDR 可以拓展显示的亮度范围，展现更多的亮部和暗部细节，为画面带来更丰富的色彩和更生动自然的细节表现，从而使得电视画面更接近人眼所见。如果说4K 分辨率是对像素数量的一次提升，那么HDR 显示技术则是对像素质量的一次升级。相对于4K 分辨率，HDR 技术所带来的视觉震撼更为明显。如果说4K分辨率需要大尺寸电视以及合适的距离才能在电视上体现出和1080P的区别，那么HDR无论屏幕尺寸如何、观影距离多少，其对画质的提升效果都是显而易见的。

 

HDR和SDR的画面区别

人眼所能感受的亮度范围约为10^-³nit～10⁶ nit ，所能感受到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300nit～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。

 

HDR电视都是广色域电视

其实说简单一些，HDR技术就是让电视显示的画面更接近我们人眼平时看到的真实画面。它在提高了拍摄和显示动态范围的基础上采用新的技术，用更高的量化精度把电视系统表达宽容度的能力提升到人眼水平，并兼容现SDR收看设备。对比SDR，它就像是建立了一个更大的坐标系，再现更大的色域和更高的亮度动态范围。所以HDR电视目前都是广色域电视，其实际效果远超普通的SDR电视。

 

之前，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。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SMPTE ST 2084 ，采纳了Dolby Vision 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，基本形成了目前HDR视频的图像标准。

差别巨大，HDR和SDR图像比较

简单的阐述了HDR这个概念后，或许很多人还不明白HDR对于视频图像到底有多大的意义。夸张一点地说，HDR与SDR的差距，就如同彩色图像与黑白图像的差距一般。这主要体现在色彩的饱和度以及画面的对比度上。

 

相比普通的SDR图像，HDR无论在高光还是黑暗处的细节都一览无余，色彩饱满画面质感极强，非常有立体感和层次感，给人栩栩如生的感觉。而相同的SDR画面，则给人一种暗淡晦涩的观感，同时在亮部以及暗部细节上都有很明显的缺失。

 

 

上下为有无HDR的画面对比

如果以单帧画面来看，或许有不少人认为SDR画面可以通过手动调整色彩饱和度以及画面对比度达到HDR的效果，这种说法不无道理。HDR从实现理论上而言就是亮度和对比度动态范围差异，但是要知道HDR视频每一帧都有不同的亮度和对比度，如果每一帧画面都让用户自己手动来调整并且达到接近HDR的画面效果，那也就没有所谓的观感体验了。事实上，即使拿一帧画面来让用户手动调整，在提高对比度和亮度的同时，画面也会出现严重失真。

目前HDR视频所有的信息都会直接写入片源中，只有支持HDR的设备，才能正确识别到信息，以不丢失任何细节的方式，呈现出HDR效果。那么如何才能正确观看到一部HDR视频呢？我们接着往下看

视频、播放设备、显示设备，三者都要支持，缺一不可

要观看HDR视频，那么用户必须要满足三个条件。第一是要找到HDR视频；第二是要有支持HDR视频播放的设备；第三则是显示设备要支持HDR。这三点任意一点无法达到，那么我们都无法体验到HDR视频给我们带来的视觉感受。

 

●HDR视频，下载片段或者购买光盘

目前要拥有HDR视频并不困难。在国外以及国内很多网站上，都有带HDR效果 的DEMO片段可供下载，比如《少年派的奇幻漂流》、《疯狂麦克斯》等，这些片段大多数分辨率都达到了4K，而且不过几百兆大小，主要是用于测试用户的播放设备和电视设备是否支持HDR效果。此外，目前卖场像LG、三星以及索尼都有HDR的视频DEMO，要找到也非难事，纯粹为演示的话，这些小视频都可以满足用户的需求。

 

HDR测试视频现在数量不少

如果是以观影为目的的话，由于4K蓝光尚未完全普及，更别说破解，所以依靠下载是没法下载到原始的4K蓝光电影的，更别说带HDR的4K电影了。从2015年开始，新的4K蓝光标准播放器已经问世，4K蓝光电影光盘也逐渐增多，在国外如亚马逊，都有带HDR特效的4K蓝光光盘销售，通过海淘，几十美元就可入手，如果用户打算购买一台4K蓝光播放机，那么购买带HDR效果的4K蓝光电影无疑是最好的方案。不过要注意，不是所有4K蓝光电影都会支持HDR，所以在购买光盘的时候，要看清楚包装盒上是否有HDR的标志。

带HDR的4K蓝光电影已经有不少

●播放设备，4K蓝光机或最新盒子

在播放设备端，不说万能的PC，目前可播放HDR视频的设备类型委实不少。现在HDR视频通常是采用10bit HEVC编码，分辨率也都是4K分辨率。HDR本身只是一种视频动态标准，对播放而言没有额外要求，从笔者自己的体验来看，只要播放设备支持10bit HEVC的解码，就可以播放HDR视频。

 

目前的最简易的播放设备就是4K蓝光播放机，三星新一代的4K蓝光播放机已经上市，松下、索尼的4K蓝光播放机也会在后期逐渐上市。对于用户而言，要省心的话，只要购买4K蓝光播放机，再播放拥有HDR特效的4K蓝光光盘，就可以直接体验超高清HDR电影了。

三星UBS-K8500 4K蓝光播放机

如果不想买蓝光播放机，只想等着以后下载4K HDR电影，或者是想率先体验一下HDR DEMO视频的效果，那么有两种方式可以播放。最简单的办法就是买一台支持播放10bit HEVC视频的智能电视，或者买一部支持播放10bit HEVC视频的盒子。自H.265成为新一代视频编码标准后，目前大多数4K智能电视机都已经支持HEVC解码，像LG、索尼、三星这样的厂商，2014年的4K电视就可以支持10bit HEVC视频的解码。所以用户下载了HDR的DEMO视频，放在闪存中，直接插在智能电视上就可以了，某些电视的芯片方案不支持10bit HEVC的解码，那么会直接黑屏，不过新一代的4K电视都不存在这样的问题。

最新的4K智能电视都支持HDR视频播放

而在盒子端，和电视同理，只要芯片方案支持10bit HEVC解码即可播放HDR视频。这个和盒子的价格档次无关，一些新点的芯片方案都能搞定这个问题。比如采用晨星方案的小米主机、采用联发科MT8693的小米盒子3增强版，以及采用最新海思方案的各款盒子等，播放HDR视频都毫无压力。而像过去的一些高端电视盒子，比如海美迪的Q10、Q5等，哪怕配置强悍，价格超过1000元，但是由于芯片方案相对陈旧，对10bit HEVC视频无法正常解码，所以播放HDR视频都会出现黑屏。基本来说，只要购买2016年的盒子，大多数都还是可以正常播放HDR视频的。

哪怕是廉价的小米盒子3增强版也支持HDR视频的播放

要提醒用户一点的是，一些盒子虽然支持10bit HEVC的解码，但无法以无压缩的图像输出4K/60Hz画面，比如小米盒子3增强版就只能在YUV420的8bit色深环境下输出4K/60Hz（并不是真正的HDMI 2.0输出），一些4K电视也不完全支持HDMI2.0，在YUV444只能达到4K/30Hz的画面。在这种情况下，个人建议在观看HDR视频时，不要以YUV420的模式输出4K/60Hz，这样画面的色彩和效果会打很大的折扣，宁可刷新率低点，但至少看24Hz电影是没问题的。

最重要一点，电视面板要支持HDR

有了HDR的视频源，也有了能播放HDR视频的设备，那么就可以享受到HDR视频给我们带来的精彩画面了么？答案是否定的。就像我们之前说的一样，HDR是一种图像标准，但并非视频编码标准，所以它不会对视频解码带来额外的要求。但是能正常播放HDR视频，不代表播放的视频就一定会有HDR效果，作为一种图像标准，只有电视面板支持这种图像标准，它才能显示出HDR的画面。如果电视本身支持HDR视频的播放，但是面板不支持HDR，那么它只会以SDR画面的形式呈现在观众眼前。

 

支持HDR效果的电视，基本上在2016年才开始大面积上市。目前索尼、三星、LG等三家最大的合资品牌电视，都已经推出了自己的HDR电视。索尼的X9300D和X8500D都支持HDR；LG和三星的2016年高端新品，也全线支持HDR效果。值得一提的是，索尼通过固件更新，让2015年部分高端产品可以支持HDR特效，包括国内的一些电视品牌，也通过固件更新，让去年的产品可以在画面上支持HDR效果。

LG新款的UH全系列支持HDR

必须要注意的是，这类原本不支持HDR的电视，通过固件更新得以支持，是一种纯粹的软件计算方式。无论是索尼2015年的电视也好，还是国内部分厂商的电视也好，在效果上，是难以和目前硬件支持HDR的电视相比。这主要是体现在实际亮度上，真正硬件支持HDR效果的电视，亮度可以达到1000nit以上，而通过软件支持HDR效果的，无论在色彩和亮度上都比原生HDR面板有着明显的差距。当然聊胜于无，这类通过软件升级支持HDR特效的电视，在播放HDR视频时，还是要比SDR画面更强。

索尼去年的X9000系列可以通过固件更新支持HDR

当然，目前通过固件更新支持HDR特效的电视还是比较少，尽管软件升级效果不如硬件，但是如果每个用户的4K电视都能得到升级，那么必然会影响厂商新一代电视的销售。所以如果真想体验HDR经验的视觉效果，最好还是单独去购买三大合资品牌最新的中高端电视为佳。

畅享HDR？还可以再忍忍

HDR无疑是目前图像显示行业的一个热点，在我们清晰地了解HDR视频的意义以及播放方式后，我们也要清醒地认识到，目前厂商热推HDR更多是在激烈环境中的一种销售手段。实际上，真要畅享HDR电影，我们还可以再忍忍。

 

播放器端没什么好说的，我们可以很廉价地买到支持HDR播放的设备，包括盒子以及PC等。但是从内容端来看，HDR的电影还并不算多，4K蓝光电影从去年年底才逐渐问世，而支持HDR的4K蓝光电影也不算多。乐观估计，2016年下半年将是4K蓝光电影的一个爆发期，无论是购买还是等4K蓝光破解下载，那个时候我们才有更多的HDR电影可供观看。

 

此外，从HDR显示设备来看，支持HDR的显示器遥遥无期，虽然支持HDR的4K电视已经不少，但是普遍价格较高。像索尼、LG和三星等厂商的HDR电视，至少也在7000元以上，这对于普通用户而言成本还是显得过高了。HDR并不是一个多么难的技术，国产厂商以及互联网厂商应该会在自己的电视产品线上很快跟进。基本上，当乐视和小米都开始推HDR电视之际，那个时候或许才是广大用户入手的最佳时机