三星電子不斷追求完美畫(huà)質(zhì)，在電視技術(shù)領(lǐng)域取得了多項(xiàng)顯著突破。其中就包括高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）視頻方面的全新開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)——HDR10+。
三星2018年款Premium UHD系列電視和QLED光質(zhì)量子點(diǎn)電視近期獲得了HDR10+官方標(biāo)識(shí)認(rèn)證，其中也包括QLED 8K系列產(chǎn)品。獲得該認(rèn)證的相關(guān)產(chǎn)品，被證實(shí)顯示屏能夠呈現(xiàn)滿(mǎn)足創(chuàng)作者需求的逼真畫(huà)面內(nèi)容。不僅如此，三星還將通過(guò)持續(xù)與各類(lèi)合作伙伴鞏固關(guān)系，給消費(fèi)者帶來(lái)優(yōu)質(zhì)的觀看體驗(yàn)。
三星Newsroom近期與三星美國(guó)研究中心數(shù)字媒體解決方案實(shí)驗(yàn)室副總裁Yeong-Taeg Kim進(jìn)行了對(duì)話，進(jìn)一步了解三星將如何推廣這項(xiàng)技術(shù)，以及如何讓更多人獲得優(yōu)質(zhì)的HDR內(nèi)容。
什么是HDR10+？
HDR10+在2017年被正式推出，能夠以杰出的精準(zhǔn)度還原色彩。
對(duì)于大多數(shù)電視來(lái)說(shuō)，顯示器所能呈現(xiàn)的色彩動(dòng)態(tài)范圍與所描繪內(nèi)容的真實(shí)色彩之間，不可避免地存在著一定的差距。在此之前，為了讓顯示效果更接近HDR畫(huà)質(zhì)，動(dòng)態(tài)范圍有限的電視產(chǎn)品往往采用一種被稱(chēng)為“色調(diào)映射”的處理方式來(lái)增強(qiáng)圖像的色彩表現(xiàn)。之前HDR10系列標(biāo)準(zhǔn)所采用的是靜態(tài)色調(diào)映射，不同場(chǎng)景之間的色彩增強(qiáng)是一致的。與之不同的是，HDR10+采用了動(dòng)態(tài)色調(diào)映射，允許針對(duì)場(chǎng)景進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化。
簡(jiǎn)而言之，HDR10+技術(shù)讓電視在昏暗的場(chǎng)景中也能夠精準(zhǔn)地展現(xiàn)出創(chuàng)作者的意圖，并且能夠呈現(xiàn)出亮麗的高光，增加了圖像的景深度，使內(nèi)容看起來(lái)更真實(shí)、更身臨其境。動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)能夠根據(jù)名為“貝塞爾曲線”（Bézier curve）的數(shù)學(xué)概念來(lái)生成優(yōu)化的色調(diào)映射曲線，而HDR10+技術(shù)則通過(guò)將內(nèi)容嵌入動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)來(lái)發(fā)揮作用。正如Kim解釋的那樣，“雖然這個(gè)概念聽(tīng)起來(lái)可能有點(diǎn)復(fù)雜，但結(jié)果非常明確：圖像的優(yōu)化產(chǎn)生了豐富的對(duì)比度，通過(guò)數(shù)學(xué)之美讓內(nèi)容的色彩變得生動(dòng)起來(lái)?！?/p>
HDR10+的緣起
這一切都始于數(shù)字媒體解決方案實(shí)驗(yàn)室（Digital Media Solutions Lab）在2016年開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)色調(diào)映射專(zhuān)利技術(shù)。
這項(xiàng)色調(diào)映射技術(shù)的算法是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)樗軌蛟趧?dòng)態(tài)范圍有限的顯示器上自動(dòng)優(yōu)化每個(gè)場(chǎng)景的色彩，這在業(yè)內(nèi)是一項(xiàng)創(chuàng)舉。研究團(tuán)隊(duì)原本計(jì)劃將其作為一項(xiàng)劃時(shí)代的畫(huà)質(zhì)技術(shù)，應(yīng)用在未來(lái)的產(chǎn)品上。但是同年晚些時(shí)候，對(duì)于是否應(yīng)該在HDR10的下一次大規(guī)模升級(jí)中加入動(dòng)態(tài)色調(diào)映射概念，電影與電視工程師學(xué)會(huì)（SMPTE）內(nèi)部進(jìn)行了激烈的辯論。鑒于此，研究團(tuán)隊(duì)決定利用該技術(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)一項(xiàng)新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)將適用于設(shè)備制造商、工作室和芯片制造商，并為他們提供創(chuàng)新所需的自由度。
“我們從一開(kāi)始沒(méi)有打算建立一項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，”Kim解釋說(shuō)，“我們?cè)谧钚枰夹g(shù)的時(shí)候掌握了正確技術(shù)，僅此而已。眾所周知，通過(guò)向行業(yè)開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)，可以加快突破性創(chuàng)新的應(yīng)用，從而充分地彰顯內(nèi)容創(chuàng)作者及其作品的價(jià)值。”
面臨的挑戰(zhàn)
盡管整個(gè)團(tuán)隊(duì)非常樂(lè)觀，但創(chuàng)建一項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)本身就充滿(mǎn)了挑戰(zhàn)。即便現(xiàn)在有了總部和管理層的支持，但公司內(nèi)部仍然有一些人懷疑三星創(chuàng)造的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是否可行。他們擔(dān)心該標(biāo)準(zhǔn)能否得到工作室、芯片制造商和設(shè)備制造商采納。
“這是一個(gè)艱難的抉擇，但我們都明白制定新標(biāo)準(zhǔn)的重要性?！盞im表示，“當(dāng)時(shí)爭(zhēng)議很大，但是當(dāng)他們意識(shí)到我們能夠通過(guò)制定新標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于消費(fèi)者的承諾時(shí)，每個(gè)人都改變了看法。如果行業(yè)只依賴(lài)于一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，就很難對(duì)此前的HDR10產(chǎn)品進(jìn)行升級(jí)?！?/p>
最大的技術(shù)挑戰(zhàn)在于創(chuàng)造出一條數(shù)學(xué)曲線，將其作為對(duì)每個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行色調(diào)映射的基礎(chǔ)，并且想辦法用一組數(shù)據(jù)來(lái)確定其參數(shù)。這組數(shù)據(jù)要能夠作為通用的描述符號(hào)，來(lái)代表針對(duì)特定場(chǎng)景的色調(diào)映射。這條數(shù)學(xué)曲線不僅需要針對(duì)每個(gè)可能的場(chǎng)景進(jìn)行優(yōu)化，還需要擁有足夠的靈活性。因此，問(wèn)題的關(guān)鍵在于技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要找到一條合適的曲線，以迎合工作室碎片化的色調(diào)映射方式。
創(chuàng)建新標(biāo)準(zhǔn)
經(jīng)過(guò)數(shù)月的研究和多次模擬，由Li Tao博士領(lǐng)導(dǎo)的研究小組最終找到了一條足夠靈活的數(shù)學(xué)曲線。
研發(fā)的基本思路是模仿工作室編輯場(chǎng)景的方式。貝塞爾曲線被證明是對(duì)碎片化進(jìn)行復(fù)制的最佳選擇，這意味著它能夠更加精確地代表創(chuàng)作者的意圖。但是，在通過(guò)數(shù)學(xué)優(yōu)化將該曲線作為創(chuàng)建動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之前，團(tuán)隊(duì)必須首先對(duì)其進(jìn)行修改。在這一問(wèn)題上，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地通過(guò)將二維曲線轉(zhuǎn)換為一維數(shù)據(jù)集來(lái)增強(qiáng)其靈活性。
靈活性增加之后，就可以為每個(gè)場(chǎng)景創(chuàng)建優(yōu)化的色調(diào)映射曲線。技術(shù)團(tuán)隊(duì)為該曲線配備了一個(gè)能夠自動(dòng)將每條曲線轉(zhuǎn)換為元數(shù)據(jù)的算法，從而創(chuàng)造出一個(gè)強(qiáng)大的工具，讓三星電視為消費(fèi)者帶來(lái)真正身臨其境的觀看體驗(yàn)。
Kim用大廚分享獲獎(jiǎng)菜譜打比方，來(lái)說(shuō)明為什么這項(xiàng)技術(shù)有潛力改變消費(fèi)者體驗(yàn)內(nèi)容方式?！跋胂笠幌?，當(dāng)廚師的烹飪杰作變成普通家庭廚房中的菜譜，”Kim說(shuō)。“想象一下，這款菜譜是如此之精準(zhǔn)，任何人都可以用它做出近乎完美的菜肴。現(xiàn)在把廚師換成一件工具，它能夠自動(dòng)編寫(xiě)所有菜系的菜譜。最后再想象一下，只需購(gòu)買(mǎi)原料，配方就可以提供給任何人。”
“三星不僅創(chuàng)造了書(shū)寫(xiě)‘配方’的標(biāo)準(zhǔn)，而且還創(chuàng)造了書(shū)寫(xiě)‘配方’的工具，”Kim說(shuō)，“但為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，我們需要‘大廚’（工作室）、‘雜貨店’（內(nèi)容提供商）和‘家庭廚師’（設(shè)備和芯片制造商）的共同努力。
不斷成長(zhǎng)的生態(tài)系統(tǒng)
從去年正式推出至今，HDR10+實(shí)現(xiàn)了快速擴(kuò)張，究其原因，主要來(lái)自三星與其合作伙伴的兩項(xiàng)決定：其一，芯片和電視制造商可以免版稅使用該技術(shù)；其二，為內(nèi)容公司、UHD藍(lán)光播放器和機(jī)頂盒制造商免費(fèi)提供HDR10+平臺(tái)和元數(shù)據(jù)。
由此，HDR10+正在我們的見(jiàn)證下建立一個(gè)具有革命性家庭娛樂(lè)功能的強(qiáng)大生態(tài)系統(tǒng)。為了將身臨其境、栩栩如生的視覺(jué)效果帶到更多消費(fèi)者的客廳，三星一直在努力打造覆蓋電影、軟件和設(shè)備制造領(lǐng)域的HDR10+合作伙伴關(guān)系，從而加速這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。
正如Kim解釋的那樣，HDR10+平臺(tái)的設(shè)計(jì)目的，就是要讓合作伙伴能夠免于沉重的經(jīng)濟(jì)或技術(shù)障礙，無(wú)縫地采用這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)?！拔覀円恢痹谂c第三方軟件開(kāi)發(fā)商以及編碼系統(tǒng)公司合作，包括Colorfront和Blackmagic Design等，來(lái)實(shí)現(xiàn)HDR10+的嵌入，”Kim說(shuō)，“我們展示了HDR10+的畫(huà)質(zhì)性能，并強(qiáng)調(diào)了相關(guān)的經(jīng)濟(jì)因素。與HDR10或其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比，在內(nèi)容創(chuàng)作中引入HDR10+不會(huì)帶來(lái)額外的成本，HDR10+顯示器也沒(méi)有額外的硬件成本。新平臺(tái)的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)有HDR10設(shè)備的逆向兼容。”
三星與設(shè)備、芯片和投影儀制造商之間的合作關(guān)系令人非常振奮，將為更多消費(fèi)者帶來(lái)HDR10+的逼真畫(huà)質(zhì)。其中經(jīng)典的合作案例包括V-Silicon（前身為Sigma Designs）和TP Vision。三星還與俄羅斯最大的在線視頻服務(wù)提供商ivi、亞馬遜Prime Video和華納兄弟等主要電影制片廠和內(nèi)容服務(wù)提供商建立并擴(kuò)大了合作關(guān)系。
Kim指出，隨著更多DR10+ TV、SoCs（System on Chip）、AVR和投影儀制造商的迅速加入，憑借越來(lái)越豐富的HDR10+內(nèi)容供給，HDR10+官方標(biāo)識(shí)的認(rèn)證樹(shù)立起一個(gè)重要的行業(yè)里程碑，代表著一個(gè)畫(huà)質(zhì)新時(shí)代的開(kāi)始。
“HDR10+認(rèn)證標(biāo)識(shí)的引入代表了我們?yōu)槌弋?huà)質(zhì)電視市場(chǎng)奠定的基礎(chǔ)。” Kim表示，“我們利用領(lǐng)先技術(shù)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，持續(xù)擴(kuò)大合作伙伴關(guān)系，同時(shí)繼續(xù)致力于為消費(fèi)者提供最優(yōu)質(zhì)的HDR內(nèi)容。”
（從左至右）后排：Chenguang Liu，Kim博士，Pradeep Nagesh，Seongnam Oh，前排：Suzie Hyun, Li Tao
