【涨姿势】4K超清HDR,这些你都懂吗?

前不久,bilibili视频弹幕网站开始支持用户上传4K 120帧 HDR的视频了。关于这一类的名词,有些小伙伴可能会觉得困惑。



今天就和大家聊一聊那些我们常见的,决定画面质量的视频参数,即分辨率码率HDR

在此之前先声明一点,本文所说的内容均属于图像方面的,具体播放的展示效果还需要播放设备的支持(包括解码支持与屏幕支持)。



分辨率


图像分辨率是指单位英寸中所包含的像素点数。众所周知,我们在电子产品上看到的画面都是由大量的像素方格组成的,无论曲线还是直线。分辨率越大,描绘同一个图形的像素越多,画面自然更清晰。


就像微积分里的微分过程一样,将一段曲线包成的图形微分给越多的小长方体,微分后的图案就越接近平滑。


(2K与4K分辨率的图像放大对比)


最常见的应该就是1080p的分辨率,指画面是由1920(长)×1080(宽)个像素组成。
(这里面p是指逐行扫描,这里不做详述)


(常见的分辨率)


你可能会有疑问,为什么有些视频网站上的分类比这个还要复杂?其实也是因为许多视频网站并不遵守行业规范,试图用文字游戏模糊用户的选择。


现在我们来看一下某在线网站给我们的视频分辨率选项。


(某视频网站的分辨率选择)


首先是“蓝光”。蓝光指的是“Blu-ray Disc”蓝光光盘,简称“BD”。它是与CD,VCD,DVD并列的,属于存储媒体的一种。第一代蓝光光盘支持1080p分辨率,而在第二代蓝光标准中蓝光支持到4k分辨率并标配HDR。在此简单地和分辨率并列,显然是不合适的


其次是超清高清。在美国消费电子协会(CEA)指定的行业标准里,将4K与8k分辨率命名为超清。而720p、1080pi、1080p仅仅只属于高清。图示的网站明显虚假标注。


最后是HDR,这个在下文将详细说明。



码率


码率就是数据传输时单位时间传送的数据位数,简单地说就是每秒传输的数据量,单位是比特每秒。对于一个视频而言,码率越高,越接近画面原本的质量



同分辨率下高低码率画面对比


当然高码率相应地占用的存储空间也越大。这也是为什么蓝光影片会动辄25-50G,而常见网站下载的电影最多也只有一两个G的原因。


(一部叶问4的蓝光版本需要30.15GB)


当然在码率超过一个较高的水平之后,画面差异表现就会难以察觉。


一般蓝光光盘的视频码率可达30Mbps-50Mbps,而国内的在线网站最高画质通常在10Mbps左右(b站约20Mbps),所以上文提到的某视频网站蓝光是否是真正的蓝光画质,还存在着疑点。


HDR与SDR


HDR英文全称是High Dynamic Range高动态范围)而SDR的英文全称是Stand Dynamic Range标准动态范围)。所以HDR其实是相对于SDR而言的。


在这里我们以消费者协会在2015年开放的标准HDR10作为介绍。


我们知道,人类所看到的画面不仅需要色彩,还需要亮度,而亮度通常用尼特(nit)来表示。


HDR的画面相较于SDR的特点就是亮部与暗部细节保留更多,而且色彩更鲜艳。这里就要说视频的亮度了。



视频的编码中,亮度有最暗与最亮及其中间部分组成。举个例子,HDR10推荐的显示设备最高亮度在1000尼特以上,我们这里有一台亮度最高1200nit,最低0.5nit的显示器。


拍摄同样一个画面,HDR将现实画面的亮度分为1002份,第一份代表最暗,显示器会用0.5nit的亮度来表示。然后每1nit对应一份亮度式增加。比如第2、3份亮度会在显示器上分别用1和2nit来表示。在最后,将现实中超过1000nit的部分记为最亮,显示器将用1200nit来显示它。


而对于SDR,它可能只会将显示画面的亮度分为202份,第一份最暗用1nit来显示,第2、3份用2、4nit来显示。现实中亮度超过400nit的部分则显示为1200nit。(仅为举例,现实中显示器与SDR,HDR都更加精确)



HDR相比SDR划分更细


很明显,大量的亮部与暗部被SDR统一改成了最亮与最暗,而且中间亮度区域的过度也更加突兀。所以HDR极大地优化了视频与显示设备对高亮度动态范围的显示效果


所以HDR的画面亮部与暗部的细节保存较好,中间部分的颜色也更鲜艳,更自然。

注:下图仅表示HDR开启后效果,并不表示设备支持HDR,是否支持还请读者以自己设备的厂商提供信息为准。

HDR开关对比


以上这些就是我们对视频画面质量参数的简单介绍啦,你涨姿势了吗?_(:з」∠)_



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微信号|SCUT科协


文案|张永臻

排版|黄奕佳


本篇文章来源于微信公众号: SCUT科协

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