HDR的主要标准有哪些？
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，HDR技术能够显著提高图像的质量，使电影、图片、游戏画面呈现出更接近真实世界视觉体验的效果。
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。如果将色域比作一条过渡丝滑的彩带，那么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他色域大，因此HDR技术下的影像能展示的色彩丰富度会更高。
更广的色位深度
色深（color depth）是描述颜色“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。因此，HDR技术呈现的画面细节更多，过渡更自然。
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视频中，我们可以看到更多的暗部和亮部细节。
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，是一个开源、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，这导致了如果设备达不到亮度就会进行削峰。例如，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标准对峰值亮度“Peak luminance”没有硬性要求，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需要满足几个必要条件：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、Philips、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。