HDR是一种高动态范围,被广泛应用于视频设备中,以获得更好的观看体验。静态HDR和动态HDR有什么区别?
发布于 2019-10-28 16:05:01
动态HDR可以在各种显示器上实现更高的HDR媒体质量。
以下介绍:SMPTE ST 2094与动态元数据总结了动态元数据主题:
彩色体变换的动态元数据(DMCVT)
一切都是从数字Quantization.开始的
假设您只需要使用1000个可能的值来近似0到1,000,000之间的数字。
您的第一个选择是使用统一量化:
范围0,999中的值映射到0,范围1000,1999映射到1,2000,2999映射到2,等等.
当您需要还原原始数据时,您无法准确地还原它,因此您需要以最小的平均错误获得值。
0被映射到500 (范围0,999的中心)。
1被映射到1500 (到范围1000,1999年的中心)。
当您恢复量化数据时,您将丢失大量信息。
你丢失的信息称为“量化误差”。
普通HDR视频每色分量适用10位(Y分量10位,U 10位,V 10位)。在RGB颜色空间中,红色为10位,绿色为10位,蓝色为10位。
10位可以存储1024个可能的值(在范围0,1023中的值)。
假设您有一个非常好的显示器,可以显示1000,001个不同的亮度级别(0是最暗的,1000000是最亮的)。
现在,您需要将1,000,001级量化为1024个值。
由于人类视觉系统对亮度水平的响应不是线性的,上述均匀量化是次优的。
在应用伽玛函数之后,对10位进行量化。
伽马函数的例子:将每个值除以1000000 (新的范围为0,1),计算每个值的平方根,并将结果乘以1000000。
在伽马函数之后应用量子化。
其结果是:在更暗的值上保持更高的准确性,在更亮的值的扩展上保持更高的准确性。
监视器执行相反的操作(反量化和反伽马).
应用伽玛函数进行量化预处理,对人类视觉系统有较好的效果。
在现实中,平方根不是最好的伽马函数。
有三种类型的标准HDR静态伽马函数:
我们能做得更好吗?
如果我们可以为每个视频帧选择最优的“伽马函数”呢?
动态元数据示例
考虑一下图像中所有亮度级别都在500000,501000范围内的情况。
现在,我们可以将所有级别映射到10位,而无需任何量化。
我们所需要做的就是发送500000作为最小级别,501000作为图像元数据中的最低级别。
与量化不同,我们只需从每个值中减去500000。
接收图像、读取元数据并知道每个值增加500000的监视器--因此有一个完美的数据重构(没有量化错误)。
假设下一个图像的级别在400000到401000之间,所以我们需要(动态地)调整元数据。
万一你还在看书..。
我真的不确定DMCVT的主要优点是减少量化误差。
(给出一个减少量化误差的例子比较简单)。
减少转换错误的:
从输入的数字表示(例如BT.2100到显示器的最佳像素值(如像素的RGB电压)的精确转换需要“繁重的数学”。
转换过程称为颜色卷转换。
显示用数学近似代替繁重的计算(我想使用查找表和插值)。
DMCVT的另一个优点是将“繁重的数学”从显示器转移到视频后期制作过程。
视频后期制作阶段的计算资源在数量级上高于显示资源。
在后期生产阶段,计算机可以计算元数据,以帮助显示执行更准确的颜色卷转换(使用较少的计算资源),并大大减少转换误差。
来自介绍性的示例
为什么"HDR静态伽马函数“是静态的?
与DMCVT相反,静态伽马函数在整个电影中固定,或者在整个“系统”中固定(预定义)。
例如:大多数PC系统(PC和监视器)使用的是sRGB颜色空间(而不是HDR)。
sRGB标准使用以下固定的伽马函数:
。
PC系统和显示器都预先知道,它们使用的是sRGB标准,并且知道这是使用的伽马函数(不添加任何元数据,也不添加将视频数据标记为sRGB的一字节元数据)。
https://stackoverflow.com/questions/58567005
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