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[摘 要]作为HDR技术标准之一的杜比视界（Dolby Vision）通过独特的方法将信号进行再制作，再传输后，可以最大限度的再现镜头所捕捉到的画面，以达到完美显示的效果。
[關键词]杜比视界 亮度范围 元数据
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0318-01
一、杜比视界的定义
杜比视界通过令人难以置信的亮度、对比度和色彩提升了你通过电影、电视节目和游戏等体验，从而为你的生活带来更多的乐趣。它充分利用新电影放映技术的最大潜力以及新电视的显示能力，提供高动态范围（HDR）和宽色域。结果便是：一个精致的，栩栩如生的形象，将使你忘记你在屏幕前。
自然世界有比目前电视信号、蓝光?，影院系统所支持的信号更广泛的颜色和亮度。例如，举个简单的例子，一枝的花，它呈现出来的亮度范围从145 nits，一直到14700nits的黄色花瓣。（注：nit是用来测量亮度的单位，相当于每平方米的光。）
目前市场上的视频传输渠道和电影标准都是基于旧技术的限制并且需要修改原始内容后才能重新播放——大幅降低了目前相机所捕捉到的色彩、亮度和对比度的范围。目前的电视和蓝光标准将最大亮度限制在100 nits和最小亮度的0.117 nits，同时也限制了可以显示的颜色范围（或称色域）。这些以及其他对现代HDTV标准的限制也是阴极射线管（CRT）的遗留问题。
杜比视界改变了这一点，让创意团队有信心在以杜比视界为特色的电视、个人电脑和移动设备上真实地重现图像。
有三种方法可以提高电影、电视节目、游戏和用户生成内容的图片质量：
·更多像素：4K、8K及更高
·更高的帧速率（HFR）
·更好的像素（高动态范围和更宽的色域）：杜比视界
4K电视有“更多的像素”，而超高清电视的新标准也包括高帧率，但这些标准并不能让每一个像素都能更好地表现出我们在现实中看到的全部亮度范围。杜比实验室提出的杜比视界是满足这一挑战的解决方案。
二、杜比视界可以实现的亮度范围
杜比成像研究小组对普通观众进行了一系列实验来回答这个问题。研究人员测试了观众喜欢的黑色水平、漫射的白色水平和高光水平。研究表明，一个能够再现0到10000个nits范围的系统能够满足90%的观众的需求。
当前亮度和颜色范围限制的另一个关键问题来自于电视如何呈现颜色。显示系统是一种附加的颜色系统——红、绿、蓝——意味着最亮的像素是白色，由每一种原色的全亮度组成。将最大亮度仅限于100 nits（就像电视和蓝光）的原因在于，颜色越亮，就越接近白色，因此亮色就不饱和。例如，在一个普通的显示器上，蓝色到最大饱和程度的时候，亮度只有7个nits，所以显示画面上的天空永远无法像真实的一样湛蓝。杜比视界可以在现有的显示水平上使得亮度达到最高可达4，000 nits，未来更可高达10，000 nits，内容制作者可以可以表现出看上去更加自然的，真正明亮的天空。
三、杜比视界的优势
电影和电视导演讲述着故事情节；游戏设计者创造着引人入胜的游戏体验。对所有这些创作者来说，真正的挑战在于媒体的局限性。在过去的50年里，杜比与好莱坞电影公司、电影院和消费设备制造商密切合作，努力使故事和体验更加引人入胜——方法首先是减少噪声，然后是5.1环绕和7.1环绕，进而现在是杜比视界和杜比全景声。
杜比视界（Dolby Vision）为导演和色彩设计师（或游戏程序员和灯光和效果设计师）提供了他们所需要的工具，使他们可以精确地展现充满活力的颜色、明亮的亮点和细致的阴影，所有这些都有助于将观众吸引到场景中.
四、杜比视界工作原理
当今系统的局限性来自于当前电视和蓝光标准。广播电视或蓝光光盘的最大亮度是100 nits。但目前电视的最高亮度通常为300至500nits，因此电视制造商为了充分展现产品的显示能力，会将信号的亮度增大，这必然会导致图像失真。而且因为每个制造商对输出调整都不一样，所以每个观众对同一部电影、电视节目或者游戏会形成完全不同的体验。
杜比视界解决了这个问题。内容制作者使用满足杜比视界标准的显示器对内容进行彩色分级，这些监视器具有更高的动态范围和更宽的色域，以确保最高的逼真度。杜比视界图像包含有关用于视频信息最终版本的系统元数据。由于任何杜比视界显示设备都经过制造商和杜比技术人员的精心校准，杜比技术可以使用这些元数据和高质量的内容来在每一个显示器上进行最好和最准确呈现。
杜比开发了一种新的电光传递函数（EOTF），它可以在不引入任何工件的情况下，用12位代替14位编码整个10，000 nit范围。这种新的感知量化器（PQ）已经被标准化为SMPTE ST-2084，并被用于各种相关的标准和应用。
Dolby Vision不需要新的代码，它可以通过行业标准HEVC和AVC 代码来交付。使其非常适合广泛的电视、个人电脑和移动设备。客户端可以使用现有的视频解码器来重建和回放完整的信号。
杜比正在与包括蓝光光盘?协会、DVB、MPEG、UltraViolet?/DECE，和SCSA在内的主要标准组织协作，确保杜比视界内容可以通过一种标准的途径在那些生态系统中进行交付
Dolby Vision和其他HDR解决方案之间的一个主要区别是元数据， Dolby Vision增加了在内容创建过程中生成的动态元数据；捕捉每个场景的动态属性。有了这些信息，杜比视界显示管理器能够更准确地将内容调整到显示的属性。它使色调得以妥善保存，这对于显示肤色至关重要。即使有大众市场的边缘照明电视，整体的色彩也被保存得更加准确。
在杜比视界元数据的指导下，杜比视界显示管理器在各种各样的显示设备上提供了很好的视觉体验，从高质量的黑色OLED电视到具有量子点（quantum dot）等先进技术的LCD电视，一直到面向大众市场的边缘照明电视。
技术的发展已经远远超出了目前电视和电影的成像标准。这种端到端解决方案提供了可以充分而又丰富展现最初的创意意图的图像。杜比视界增强了如今的观看体验，并为下一波来自电视、电影、游戏和流媒体服务的创新做好了准备。
参考文献：
[1]《超高清不只是4K—-访国家新闻出版广电总局科学技术委员会副主任杜百川》《广播域电视技术》 2015年8期.
[2]《超高清4K电视节目拍摄探讨》《电视技术》 2016年1期.
[關键词]杜比视界 亮度范围 元数据
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0318-01
一、杜比视界的定义
杜比视界通过令人难以置信的亮度、对比度和色彩提升了你通过电影、电视节目和游戏等体验，从而为你的生活带来更多的乐趣。它充分利用新电影放映技术的最大潜力以及新电视的显示能力，提供高动态范围（HDR）和宽色域。结果便是：一个精致的，栩栩如生的形象，将使你忘记你在屏幕前。
自然世界有比目前电视信号、蓝光?，影院系统所支持的信号更广泛的颜色和亮度。例如，举个简单的例子，一枝的花，它呈现出来的亮度范围从145 nits，一直到14700nits的黄色花瓣。（注：nit是用来测量亮度的单位，相当于每平方米的光。）
目前市场上的视频传输渠道和电影标准都是基于旧技术的限制并且需要修改原始内容后才能重新播放——大幅降低了目前相机所捕捉到的色彩、亮度和对比度的范围。目前的电视和蓝光标准将最大亮度限制在100 nits和最小亮度的0.117 nits，同时也限制了可以显示的颜色范围（或称色域）。这些以及其他对现代HDTV标准的限制也是阴极射线管（CRT）的遗留问题。
杜比视界改变了这一点，让创意团队有信心在以杜比视界为特色的电视、个人电脑和移动设备上真实地重现图像。
有三种方法可以提高电影、电视节目、游戏和用户生成内容的图片质量：
·更多像素：4K、8K及更高
·更高的帧速率（HFR）
·更好的像素（高动态范围和更宽的色域）：杜比视界
4K电视有“更多的像素”，而超高清电视的新标准也包括高帧率，但这些标准并不能让每一个像素都能更好地表现出我们在现实中看到的全部亮度范围。杜比实验室提出的杜比视界是满足这一挑战的解决方案。
二、杜比视界可以实现的亮度范围
杜比成像研究小组对普通观众进行了一系列实验来回答这个问题。研究人员测试了观众喜欢的黑色水平、漫射的白色水平和高光水平。研究表明，一个能够再现0到10000个nits范围的系统能够满足90%的观众的需求。
当前亮度和颜色范围限制的另一个关键问题来自于电视如何呈现颜色。显示系统是一种附加的颜色系统——红、绿、蓝——意味着最亮的像素是白色，由每一种原色的全亮度组成。将最大亮度仅限于100 nits（就像电视和蓝光）的原因在于，颜色越亮，就越接近白色，因此亮色就不饱和。例如，在一个普通的显示器上，蓝色到最大饱和程度的时候，亮度只有7个nits，所以显示画面上的天空永远无法像真实的一样湛蓝。杜比视界可以在现有的显示水平上使得亮度达到最高可达4，000 nits，未来更可高达10，000 nits，内容制作者可以可以表现出看上去更加自然的，真正明亮的天空。
三、杜比视界的优势
电影和电视导演讲述着故事情节；游戏设计者创造着引人入胜的游戏体验。对所有这些创作者来说，真正的挑战在于媒体的局限性。在过去的50年里，杜比与好莱坞电影公司、电影院和消费设备制造商密切合作，努力使故事和体验更加引人入胜——方法首先是减少噪声，然后是5.1环绕和7.1环绕，进而现在是杜比视界和杜比全景声。
杜比视界（Dolby Vision）为导演和色彩设计师（或游戏程序员和灯光和效果设计师）提供了他们所需要的工具，使他们可以精确地展现充满活力的颜色、明亮的亮点和细致的阴影，所有这些都有助于将观众吸引到场景中.
四、杜比视界工作原理
当今系统的局限性来自于当前电视和蓝光标准。广播电视或蓝光光盘的最大亮度是100 nits。但目前电视的最高亮度通常为300至500nits，因此电视制造商为了充分展现产品的显示能力，会将信号的亮度增大，这必然会导致图像失真。而且因为每个制造商对输出调整都不一样，所以每个观众对同一部电影、电视节目或者游戏会形成完全不同的体验。
杜比视界解决了这个问题。内容制作者使用满足杜比视界标准的显示器对内容进行彩色分级，这些监视器具有更高的动态范围和更宽的色域，以确保最高的逼真度。杜比视界图像包含有关用于视频信息最终版本的系统元数据。由于任何杜比视界显示设备都经过制造商和杜比技术人员的精心校准，杜比技术可以使用这些元数据和高质量的内容来在每一个显示器上进行最好和最准确呈现。
杜比开发了一种新的电光传递函数（EOTF），它可以在不引入任何工件的情况下，用12位代替14位编码整个10，000 nit范围。这种新的感知量化器（PQ）已经被标准化为SMPTE ST-2084，并被用于各种相关的标准和应用。
Dolby Vision不需要新的代码，它可以通过行业标准HEVC和AVC 代码来交付。使其非常适合广泛的电视、个人电脑和移动设备。客户端可以使用现有的视频解码器来重建和回放完整的信号。
杜比正在与包括蓝光光盘?协会、DVB、MPEG、UltraViolet?/DECE，和SCSA在内的主要标准组织协作，确保杜比视界内容可以通过一种标准的途径在那些生态系统中进行交付
Dolby Vision和其他HDR解决方案之间的一个主要区别是元数据， Dolby Vision增加了在内容创建过程中生成的动态元数据；捕捉每个场景的动态属性。有了这些信息，杜比视界显示管理器能够更准确地将内容调整到显示的属性。它使色调得以妥善保存，这对于显示肤色至关重要。即使有大众市场的边缘照明电视，整体的色彩也被保存得更加准确。
在杜比视界元数据的指导下，杜比视界显示管理器在各种各样的显示设备上提供了很好的视觉体验，从高质量的黑色OLED电视到具有量子点（quantum dot）等先进技术的LCD电视，一直到面向大众市场的边缘照明电视。
技术的发展已经远远超出了目前电视和电影的成像标准。这种端到端解决方案提供了可以充分而又丰富展现最初的创意意图的图像。杜比视界增强了如今的观看体验，并为下一波来自电视、电影、游戏和流媒体服务的创新做好了准备。
参考文献：
[1]《超高清不只是4K—-访国家新闻出版广电总局科学技术委员会副主任杜百川》《广播域电视技术》 2015年8期.
[2]《超高清4K电视节目拍摄探讨》《电视技术》 2016年1期.