HDR的主要标准有哪些？

HDR ( High-Dynamic Range ) 高动态范围技术是一种在图像处理和显示领域中常用的技术，旨在提供更广泛的亮度范围和更丰富的色彩细节，通过在图像中捕捉和显示更多的亮度级别来提高图像的质量，让电影、图片、游戏画面都能呈现出极佳的效果，使用户在观影、玩游戏时感受更接近真实世界中的视觉体验。

HDR 与普通 SDR 有何区别？

· 更宽的色域空间

色域（ color space ），也称色彩空间，是描述颜色范围的一个概念。通俗描述，如果把色域看成一条过渡丝滑彩带，这条彩带能展现的颜色范围就是色域的概念。我们用 CIE 1931 色彩空间色度图来表示人类所能看到的所有色彩，对比 HDR 的常见色域 BT-2020（也称 Rec-2020 ），美国国家电视标准委员会在 1953 年定制的 NTSC 色域，以及 SDR 常用的色域 REC-709（也称 sRGB），可以看出 BT-2020 色域面积明显要比其它大，所以 HDR 技术下的影像能展示的色彩丰富度会比较高。

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· 更广的色位深度

色深（color depth），是描述颜色的“细腻程度”的概念，一般用单位 bit 来衡量。简单理解就是单位面积内为颜色数量的多少。数值越大画面越细腻，同时色彩过渡就更加平滑自然。目前主流显示器的色深一般是 6bit、8bit 和 10bit。下图为 8bit 和 10bit 的区别，可以明显发现 10bit 影像会更细腻，而 HDR 技术的色深基本都是 10bit 及以上的技术标准。所以呈现的画面细节更多，过渡更自然。

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· 更高的动态范围

人眼可以感知到的亮度范围能达到 10¹²cd/m²，传统的 SDR 显示设备可以显示的范围能达到 10³cd/m²，而 HDR 可以达到 10⁵cd/m²，是传统 SDR 的 100 倍，因此在 HDR 视频里面我们可以看到更多的暗部和亮部细节。

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HDR 技术的行业规范

HDR 的定义并不是由一个单一的机构或组织制定的，而是由多个不同的协会来制定不同的标准规范来描述的。目前，比较常见的 HDR 标准规范有：HDR10、HDR10+、Dolby Vision 杜比视界、HLG、HDR Vivid 菁彩 HDR。

· HDR10

由美国消费者技术协会推出，开源、免费的标准。HDR10 是 HDR 的基础标准，所有的 HDR 设备都支持，也是目前应用支持最广泛的 HDR 标准。但是 HDR10 采用的“静态元数据”技术，信号记录的是亮度的绝对值，就导致了如果你的设备达不到亮度就会进行削峰，比如说一台最大亮度为1000尼特的显示器，它如何处理高达4000尼特视频中的高光，那就只能裁掉1000尼特以上的部分。值得注意的是：HDR10 标准是对峰值亮度「Peak luminance」是没有硬性要求的，这给了很多硬件厂商可乘之机，市面上不少号称 HDR10 的显示器实际仅仅只能播放 HDR 片源，根本达不到真正的 HDR 效果。

· Dolby Vision 杜比视界

由杜比实验室推出，与 HDR10 不同 Dolby Vision 采用了“动态元数据”技术，使得每一帧都获得了比较准确的最高和最低亮度，对设备硬件的要求也是更为苛刻，而且每台设备厂商都需要向杜比视界支付授权费用。要达到杜比世界标准的播放要有几个必要条件：片源为杜比世界相关格式、硬件设备有杜比世界的认证，包括处理器与显示器播放软件都要有杜比认证，如果用没有经过认证的设备来播放，就可能会出现应收错误，无法正常解码等问题。即使需要支付昂贵的授权费用，但由于杜比视界极其惊艳的显示效果，目前已有不少厂商选择使用，包括常见的 LG、TCL、Philip、Sony 等品牌的部分电视机型，都可支持 Dolby Vision 杜比视界。

· HDR10+

由三星、亚马逊、松下和20世纪福斯等公司联合推出的，可兼容 HDR10，具有与杜比视界相似的优势，但不收取版权费用。HDR10+ 可以看做 HDR10 的升级，添加了“动态元数据”技术，即为每一帧或每一段视频的内容指定亮度和对比度的信息。

HDR10+ EOTF 是一种基于 PQ 曲线的 EOTF，它与 HDR+ 的 EOTF 相同，都可以指定视频信号对应的真实世界的亮度值，从而实现高动态范围的显示。HDR10+ EOTF 与 HDR10 EOTF 的区别在于，HDR10+ EOTF 可以使用动态元数据，即为每一帧或每一段视频的内容指定亮度和对比度的信息，而 HDR10 EOTF 只使用静态元数据，即为整个视频指定一个固定的亮度和对比度的范围。这样，HDR10+ EOTF 可以更好地适应不同的显示器和不同的场景，提高 HDR 视频的质量。

HLG

HLG（全称 Hybrid Log Gamma），由英国 BBC 和日本 NHK 联合发起，特点是没有元数据，可以同时兼容 HDR 显示屏和目前最为普及的 SDR 显示屏，且兼容性特别好，并且是一个完全免费的标准，在高清广播电视系统里面有着广泛的应用，也获得了部分流媒体的支持。

HDR Vivid

HDR Vivid 是 UWA 世界超高清视频产业联盟（原 CUVA ），以华为海思的技术为主导，推出的一个中国独创的 HDR 新标准，支持动态元数据，可以对画面信息进行帧级调整。2022年初，国家广播电视总局发布了《高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求》（GY/T 358-2022）行业标准，该标准的核心技术已实现在超高清视频内容制作、编码、接收、解码、显示等端到端的全产业链布局，并以 “HDR Vivid” 自有品牌名称开展产业化推广，也标志着 HDR Vivid 成为国家广电行业的标准。简单来说，HDR Vivid 视频标准是一个完整的产业链标准，包含了内容制作、编码传输和终端显示等产业链端到端各个环节。观众可以通过支持 HDR Vivid 的视频平台和终端，观看到更丰富的超高清影视内容，体验到更沉浸的视觉享受。