国家标准计划《高动态范围(HDR)视频技术 第1部分: 元数据及适配》由 TC28(全国信息技术标准化技术委员会)归口,TC28SC29(全国信息技术标准化技术委员会多媒体分会)执行 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 中国电子技术标准化研究院 、深圳市腾讯计算机系统有限公司 、华为技术有限公司 、上海海思技术有限公司 、杭州当虹科技股份有限公司 、深圳赛西信息技术股份有限公司 、深圳创维-RGB电子有限公司 。
35 信息技术、办公机械 |
35.040 字符集和信息编码 |
随着超高清、虚拟现实应用的高速发展,4K/8K等更高分辨率的视频已被广泛应用。
和以往的视频内容相比,未来的视频内容将提供给用户视角更宽、质量更逼真、沉浸感更好的体验效果。
高动态范围(High Dynamic Range,HDR)图像可以做到在保持色调分辨率不变的情况下最大限度的提高还原场景可分辨的光照范围,从而再现真实场景。
对于静态图像或视频帧,动态范围为最暗色调到最亮色调的范围,光线的明暗变化在这个范围内实现,范围越大,变化层次越多,即层次感越强,对细节的描述能力也就越强。
因此,越来越多的拍摄设备能够提供采集高动态范围视频的能力,随着显示技术的提升,高动态范围显示终端成本降低,1000尼特下的显示终端开始普及进入消费领域,越来越多的高动态范围视频能够在消费终端上还原采集端的真实场景效果,因此,高动态范围视频作为超高清视频的必要特性之一,也是超高清视频给用户带来主观体验提升的关键技术。
随着数字化技术的发展、采集技术和显示技术的发展,高动态范围视频越来越普及。
业界已经普遍形成共识,超高清视频应至少具备4K或以上分辨率、高动态范围/宽色域、10比特深度、50/60fps或以上帧率,以上技术中高动态范围视频结合宽色域给用户带来的视觉体验提升效果最好。
随着5G时代的来临以及虚拟/增强现实等领域的兴起,作为超高清视频的主要核心技术之一,高动态视频在5G超高清服务、多媒体娱乐、视频直播、AR/VR/MR等各个领域有广阔应用。
高动态范围视频技术作为整个超高清音视频产业的关键环节正是本项目的重点研究内容。
高动态范围视频技术涉及超高清视频采集、制作、播出、分发、接收、显示等各个相关环节。
主要技术包括,用于采集制作显示的高动态范围曲线、用于显示内容和调色设备能力的静态元数据,用于描述内容和显示处理的动态元数据,用于色彩空间扩展的色域变换、用于终端显示适配处理的HDR适配和SDR显示兼容处理方案,以及不同HDR方案的显示转换处理、HDR信号和元数据在视频码流中承载等技术。
在视频编解码标准,如AVS2/H.265中已经支持静态元数据,HDR曲线和10比特编解码的基础HDR方案,但是不提供内容与终端能力适配的方案,因此在实际使用中遇到同样的HDR内容在不同HDR显示终端显示效果差距明显,无法获得统一的超高清视频体验效果。
另外,对于已经购买的SDR终端用户,基础HDR方案由于不具备后向兼容显示适配能力,同样的HDR信号在SDR终端上存在无法接收观看,或者观看体验较差的问题。
因此,需要提供能描述视频内容,自适应适配不同HDR和SDR终端能力的方案,提供稳定的超高清视频用户体验,以及针对高动态范围视频信号特点的编解码方案。
因此,研究制定高效的高动态范围视频技术标准将为超高清视频技术的实施与推广打下坚实基础。
本标准为系列标准,拟包括两个部分,第1部分规定元数据定义、封装以及终端显示适配过程,第2部分提供系统集成的应用指南。
通过系列标准的制定,建立形成一套具有完全我国自主知识产权的高动态范围视频技术标准,完善音视频编码及整个超高清标准体系,助力中国超高清音视频产业走向世界。
本文件规定高动态视频的静态和动态元数据、视频码流元数据承载、高动态范围视频显示适配、高动态范围视频信号在标准动态范围设备上兼容显示等处理方法。 本文件适用于超高清音视频体系下4K/8K电视、电影、直播卫星、地面广播、IPTV、网络视频、虚拟/增强现实、网络和移动视频等应用中高动态范围视频信号的采集、制作、播出、分发、接收、显示等与制作、传输和处理有关的环节。