【科普向】HDR影像技术介绍(三):如何解码和输出HDR影像
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发布时间：2024-10-24 13:34
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时间：2024-10-26 21:56
第一节 输出HDR影像的设备端
在消费级设备上实现HDR体验，关键在于如何正确地输出和输入HDR信号。仅仅拥有HDR电视或显示器是不够的，内容支持HDR、正确进行色调映射等也是不可或缺的步骤。设备端输出HDR影像涉及硬件、操作系统、软件等多方面因素。本节将介绍一些常见的HDR信号输出场景，如何将HDR内容的HDR元数据正确地输出至显示端。
一、个人电脑（PC）系统层面上的支持情况
对于使用个人电脑（PC）的用户而言，尽管买回HDR显示器后，正确地利用它进行HDR体验还是相对复杂的。操作系统中的图标、UI和大部分图形元素基于SDR设计，HDR化这些元素通常会导致视觉效果不正常。Windows 10的1709版本开始引入HDR和宽色域支持，通过手动调整SDR内容亮度，可以开启HDR功能。为了实现HDR体验，显示器需支持HDR10，传输信号需使用DisplayPort 1.4或HDMI 2.0及以上版本，显卡需具备PlayReady 3.0硬件数字版权管理，支持10比特视频解码的编解码器，如HEVC和VP9也需安装。
通过这些配置，用户可以观看Netflix、等平台的HDR内容，运行支持HDR的Windows平台游戏，如《Assassin's Creed Origins》、《Far Cry 5》等。
二、蓝光播放机和游戏主机
蓝光播放机和游戏主机由于其封闭的系统结构，相较于个人电脑而言较为简便。用户只需选择HDMI 2.0a及以上线缆，连接支持HDR的显示器，即可实现HDR体验。大部分2017-2018年的蓝光播放机支持HDR10，部分设备同时支持HDR10和Dolby Vision，后续出现了更多支持HDR10+的产品。只要影片、播放机和电视的HDR标准相同，即可获得优质的HDR体验。
PS4主机仅支持HDR10，连接支持HDR10的电视并开启HDR设置即可享受HDR游戏体验。Xbox One S/X主机支持HDR10和Dolby Vision，同样选择相同标准的电视连接线缆，即可进行HDR游戏和蓝光影片体验。
三、电视盒和电视内置系统
大部分电视盒子和内置系统采用Android TV，少数电视使用自有系统，如LG的WebOS。Android TV系统内置了对HDR信号输出的支持，WebOS等自有系统通过应用程序升级可输出HDR内容。Apple TV 4K同样支持HDR信号输出，搭配iTunes和NETFLIX等HDR内容应用，可获得良好的HDR观影体验。
Android 7.0版本系统开始支持HDR播放，包括正确设置和输出HDR视频信号、编解码器类型、显示曲线，以及将HDR元数据传递给编解码器。Apple的tvOS系统，由于封闭性和软硬件一体性，提供了完整的HDR体验，支持Dolby Vision和HDR10标准。尽管Apple TV的 App不支持4K HDR视频，但其iTunes商店和NETFLIX等应用提供大量优质HDR内容。
四、UHD HDR解码的软硬件需求
解码HDR视频，大部分内容同时支持UHD和HDR，编码方式为高效HEVC。对于PC用户，PotPlayer、MPC-HC等播放器配合Lav Filters和madVR滤镜，可实现最佳画质，HDR映射到SDR的支持良好。对于硬件解码，通常集成在SoC芯片中。NVIDIA Tegra X1、Apple A10X Fusion、华为海思Hi3798CV200、Realtek RTD1295、Amlogic T9/S9系列SoC、Rockchip RK3328、Allwinner H6等设备支持HDR10、HLG和大部分高清音频格式。
五、手机端输出HDR影像的方式
手机上生成HDR主要涉及HDR影片和HDR游戏。对于支持HDR的Android手机，本地HDR影片播放可通过Kodi、VLC等播放器实现，平台App包括腾讯视频、爱奇艺、NETFLIX、Amazon Prime video、Google Play等。Qualcomm Snapdragon 855移动平台的Snapdragon Elite Gaming游戏引擎支持HDR10+，有助于开发者和艺术家进行色调映射和渲染输出HDR信号，提升手机游戏的视觉体验。
对于iOS设备，仅部分iPhone、iPad Pro等支持HDR，可播放HDR10和Dolby Vision内容，本地HDR影片播放依赖VLC等播放器。HDR游戏目前在iOS平台尚无支持HDR信号输出的产品。
