伍銀河

（創(chuàng)維集團(tuán)有限公司，深圳　518057）

1　HDR電視系統(tǒng)介紹

HDR電視系統(tǒng)應(yīng)用后區(qū)別于SDR電視系統(tǒng)技術(shù)，對圖像的亮度色彩變化保存更接近自然，帶給人更真實(shí)的視覺體驗(yàn)。以傳統(tǒng)技術(shù)為例，所顯示的亮度范圍通常在0.1—100cd/m2，動(dòng)態(tài)比例為1000：1，而應(yīng)用HDR電視技術(shù)后，動(dòng)態(tài)范圍比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)，亮度可以達(dá)到傳統(tǒng)技術(shù)最高值之上。這也成為HDR電視技術(shù)快速代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)的原因之一。亮度允許值關(guān)系到電視圖像呈現(xiàn)中的視覺效果，但亮度峰值高并不意味著HDR電視系統(tǒng)無限制的更亮，而是根據(jù)不同成像需求能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)，從而行成建筑室內(nèi)與室外不同的亮度場景，場景亮度調(diào)節(jié)中更接近自然效果，所呈現(xiàn)的影像更能表現(xiàn)出亮度灰階層次感，明亮交替使得畫面真實(shí)飽滿。HDR電視系統(tǒng)，更具有融合性，可以將電視節(jié)目播放中需要的功能整合形成一體化模式，從而保障節(jié)目播出的流暢性，也全面提升了節(jié)目地觀看效果。

2　HDR電視系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1　gamma曲線技術(shù)

電視節(jié)目錄制中利用了光傳導(dǎo)原理，播出后則需要將光轉(zhuǎn)歷程電信號傳導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目播出目的。需要將光轉(zhuǎn)換到電信號，再由電信號轉(zhuǎn)換為光信號，從而實(shí)現(xiàn)電視機(jī)對節(jié)目地接收以及人眼對節(jié)目信息的接收。在真實(shí)錄制場景下關(guān)于顯示器所顯示的光存在不同，hHDR電視系統(tǒng)中，可利用函數(shù)運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)信號之間的轉(zhuǎn)換。gamma則運(yùn)用不同場景中的光導(dǎo)信號相電平，信號轉(zhuǎn)換技術(shù)可大幅度縮減信號轉(zhuǎn)換所用時(shí)間并保持信號轉(zhuǎn)換過程中的精準(zhǔn)度，從而減少轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)損耗。技術(shù)在信號轉(zhuǎn)換中共包含以下幾種模式：OETF（場景光信號到視頻電信號的轉(zhuǎn)換。）、EOTF（視頻電信號到顯示器光信號的轉(zhuǎn)換。）、OOTF（場景光信號到顯示器光信號的轉(zhuǎn)換。）、EETF（視頻電信號到視頻電信號的轉(zhuǎn)換。）功能之間也可以根據(jù)電視節(jié)目播放需求整合使用。

2.2　拍攝技術(shù)

2.2.1攝像機(jī)功能

HDR電視劇系統(tǒng)對節(jié)目錄制中攝像機(jī)功能要求十分，能夠拍攝出在HDR動(dòng)態(tài)要求比例范圍內(nèi)的效果影像。傳統(tǒng)攝像機(jī)拍攝中輸出的信號為普通曲線，用HDR技術(shù)后，攝像機(jī)能夠?qū)ⅲ瑑煞N曲線融合在一起，或者以信號模式共同保存在錄制內(nèi)容中。攝像機(jī)提升了動(dòng)態(tài)比例范圍，可以達(dá)到200000：1的效果，從而使電視節(jié)目達(dá)到高清標(biāo)準(zhǔn)。攝像機(jī)的色域識(shí)別能力也需要大幅度提升。攝像機(jī)所記錄的動(dòng)態(tài)效果，是接下來HDR電視機(jī)成像的基礎(chǔ)依據(jù)，分辨率需要達(dá)到BT.2020色域的范圍內(nèi)。當(dāng)前應(yīng)用的攝像機(jī)在功能上可以達(dá)到這一效果，但在拍攝中，光線角度還需要深入研究，光線角度搭配合理后，所進(jìn)行的各項(xiàng)拍攝任務(wù)才能高效實(shí)現(xiàn)。

2.2.2攝像師能力

拍攝過程中攝像機(jī)顫動(dòng)，移動(dòng)角度不合理，拍攝角度與光照角度配合不足等問題，都會(huì)影響到最終電視節(jié)目高清呈現(xiàn)效果。因此是否能夠達(dá)到HDR電視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果，攝像師的能力問題也十分重要，需要油對攝像機(jī)操作嫻熟的技術(shù)人員來完成。并懂得攝像角度與呈現(xiàn)角度配合原理，這樣在拍攝中才能更好地利用光照資源，適當(dāng)時(shí)也可以進(jìn)行人工打光來補(bǔ)充亮度。由于HDR技術(shù)與全統(tǒng)攝像技術(shù)有本質(zhì)差異，在錄制節(jié)目中需要攝像師掌握這一差異特征，對攝像機(jī)做出正確的調(diào)節(jié)，并選擇最佳拍攝角度，計(jì)算出曝光比例，從而達(dá)到光控效果。攝像師能力優(yōu)秀配合先進(jìn)的攝像設(shè)備，才能夠呈現(xiàn)出高清電視節(jié)目效果。

2.3　顯示技術(shù)

顯示技術(shù)主要從亮度調(diào)節(jié)及分辨率兩方面進(jìn)行強(qiáng)化，HDR電視系統(tǒng)在顯示技術(shù)上應(yīng)用數(shù)字模擬技術(shù)，可將電信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字模擬信號，亮度范圍在模擬技術(shù)控制下仍然有強(qiáng)大的提升空間，未來技術(shù)發(fā)展會(huì)對顯示技術(shù)進(jìn)一步完善。當(dāng)前主流顯示技術(shù)是依據(jù)數(shù)據(jù)傳遞來進(jìn)行信號模擬的。數(shù)據(jù)在進(jìn)行信息交換中可以是HDR模式，同時(shí)如果所接收到的信號強(qiáng)度較弱，也可以自動(dòng)轉(zhuǎn)換為SDR模式，從而為采集環(huán)節(jié)提供更穩(wěn)定的信道接入點(diǎn)。顯示技術(shù)在曲線形成以及分辨率色域調(diào)控時(shí)，能夠自動(dòng)根據(jù)接收信號穩(wěn)定性來選擇方法，使得HDR電視系統(tǒng)運(yùn)行中顯示更穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)影相丟失的情況。

2.4　數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)

數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)中，廣泛應(yīng)用了主數(shù)據(jù)與元數(shù)據(jù)結(jié)合的方法，形成HDR電視系統(tǒng)獨(dú)特的信號接收模式。數(shù)據(jù)傳遞技術(shù)采用結(jié)合處理方法，信息處理效果有明顯提升，這樣在系統(tǒng)中能夠進(jìn)一步提升控制效果。數(shù)據(jù)傳遞是HDR電視系統(tǒng)的主流操作，也是對影響飽和度調(diào)節(jié)的影響因素，從深層角度出發(fā)，充分探討出相關(guān)問題的控制解決方法，未來持續(xù)發(fā)展作用下，高清電視的信號傳導(dǎo)也會(huì)得到質(zhì)量上的提升，是傳統(tǒng)技術(shù)中很難實(shí)現(xiàn)的一種模式。

3　結(jié)束語

通過以上文章論述可以總結(jié)到，雖然我國的HDR電視系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)目前尚未出臺(tái)，但是不論未來標(biāo)準(zhǔn)具體形式如何，HDR電視的技術(shù)原理并不會(huì)改變。希望本文能幫讀者理清HDR電視的基本思路，了解相關(guān)技術(shù)的基本概念。廣播電視規(guī)劃院會(huì)繼續(xù)做好HDR電視的相關(guān)測試工作，助力我國HDR電視的未來發(fā)展。

[1]劉霞，張硯，吳迪等.虛擬照明系統(tǒng)的HDR光照渲染關(guān)鍵技術(shù)研究[J].實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2016，19（2）：50-52.