三星電子不斷追求完美畫質(zhì)，在電視技術(shù)領(lǐng)域取得了多項顯著突破。其中就包括高動態(tài)范圍（HDR）視頻方面的全新開放標(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)滿足創(chuàng)作者需求的逼真畫面內(nèi)容。不僅如此，三星還將通過持續(xù)與各類合作伙伴鞏固關(guān)系，給消費(fèi)者帶來優(yōu)質(zhì)的觀看體驗(yàn)。

三星Newsroom近期與三星美國研究中心數(shù)字媒體解決方案實(shí)驗(yàn)室副總裁Yeong-Taeg Kim進(jìn)行了對話，進(jìn)一步了解三星將如何推廣這項技術(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。

對于一些電視來說，顯示器所能呈現(xiàn)的色彩動態(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畫質(zhì)，動態(tài)范圍有限的電視產(chǎn)品往往采用一種被稱為“色調(diào)映射”的處理方式來增強(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，不同場景之間的色彩增強(qiáng)是一致的。與之不同的是，HDR10+采用了動態(tài)色調(diào)映射，允許針對場景進(jìn)行單獨(dú)優(yōu)化。

簡而言之，HDR10+技術(shù)讓電視在昏暗的場景中也能夠精準(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)容看起來更真實(shí)、更身臨其境。動態(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)概念來生成優(yōu)化的色調(diào)映射曲線，而HDR10+技術(shù)則通過將內(nèi)容嵌入動態(tài)元數(shù)據(jù)來發(fā)揮作用。正如Kim解釋的那樣，“雖然這個概念聽起來可能有點(diǎn)復(fù)雜，但結(jié)果非常明確：圖像的優(yōu)化產(chǎn)生了豐富的對比度，通過數(shù)學(xué)之美讓內(nèi)容的色彩變得生動起來。”

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年開發(fā)的一項色調(diào)映射專利技術(shù)。

這項色調(diào)映射技術(shù)的算法能夠在動態(tài)范圍有限的顯示器上自動優(yōu)化每個場景的色彩，這在業(yè)內(nèi)是一項創(chuàng)舉。研究團(tuán)隊原本計劃將其作為一項劃時代的畫質(zhì)技術(shù)，應(yīng)用在未來的產(chǎn)品上。但是同年晚些時候，對于是否應(yīng)該在HDR10的下一次大規(guī)模升級中加入動態(tài)色調(diào)映射概念，電影與電視工程師學(xué)會（SMPTE）內(nèi)部進(jìn)行了激烈的辯論。鑒于此，研究團(tuán)隊決定利用該技術(shù)來開發(fā)一項新的行業(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。

“我們從一開始沒有打算建立一項行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，”Kim解釋說，“我們在最需要技術(shù)的時候掌握了正確技術(shù)，僅此而已。眾所周知，通過向行業(yè)開放標(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)作者及其作品的價值�！�

面臨的挑戰(zhàn)

盡管整個團(tuán)隊非常樂觀，但創(chuàng)建一項新標(biāo)準(zhǔn)本身就充滿了挑戰(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。

“這是一個艱難的抉擇，但我們都明白制定新標(biāo)準(zhǔn)的重要性。”Kim表示，“當(dāng)時爭議很大，但是當(dāng)他們意識到我們能夠通過制定新標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)對于消費(fèi)者的承諾時，每個人都改變了看法。如果行業(yè)只依賴于一項標(biāo)準(zhǔn)，就很難對此前的HDR10產(chǎn)品進(jìn)行升級。”

最大的技術(shù)挑戰(zhàn)在于創(chuàng)造出一條數(shù)學(xué)曲線，將其作為對每個場景進(jìn)行色調(diào)映射的基礎(chǔ)，并且想辦法用一組數(shù)據(jù)來確定其參數(shù)。這組數(shù)據(jù)要能夠作為通用的描述符號，來代表針對特定場景的色調(diào)映射。這條數(shù)學(xué)曲線不僅需要針對每個可能的場景進(jìn)行優(yōu)化，還需要擁有足夠的靈活性。因此，問題的關(guān)鍵在于技術(shù)團(tuán)隊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景的方式。貝塞爾曲線被證明是對碎片化進(jìn)行復(fù)制的巧妙選擇，這意味著它能夠更加精確地代表創(chuàng)作者的意圖。但是，在通過數(shù)學(xué)優(yōu)化將該曲線作為創(chuàng)建動態(tài)元數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之前，團(tuán)隊必須首先對其進(jìn)行修改。在這一問題上，團(tuán)隊創(chuàng)新地通過將二維曲線轉(zhuǎn)換為一維數(shù)據(jù)集來增強(qiáng)其靈活性。

靈活性增加之后，就可以為每個場景創(chuàng)建優(yōu)化的色調(diào)映射曲線。技術(shù)團(tuán)隊為該曲線配備了一個能夠自動將每條曲線轉(zhuǎn)換為元數(shù)據(jù)的算法，從而創(chuàng)造出一個強(qiáng)大的工具，讓三星電視為消費(fèi)者帶來真正身臨其境的觀看體驗(yàn)。

Kim用大廚分享獲獎菜譜打比方，來說明為什么這項技術(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。“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理想中的菜肴。現(xiàn)在把廚師換成一件工具，它能夠自動編寫所有菜系的菜譜。最后再想象一下，只需購買原料，配方就可以提供給任何人�！�

“三星不僅創(chuàng)造了書寫‘配方’的標(biāo)準(zhǔn)，而且還創(chuàng)造了書寫‘配方’的工具，”Kim說，“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，主要來自三星與其合作伙伴的兩項決定：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+平臺和元數(shù)據(jù)。

由此，HDR10+正在我們的見證下建立一個具有革命性家庭娛樂功能的強(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，從而加速這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

正如Kim解釋的那樣，HDR10+平臺的設(shè)計目的，就是要讓合作伙伴能夠免于沉重的經(jīng)濟(jì)或技術(shù)障礙來采用這項標(biāo)準(zhǔn)。“我們一直在與第三方軟件開發(fā)商以及編碼系統(tǒng)公司合作，包括Colorfront和Blackmagic Design等，來實(shí)現(xiàn)HDR10+的嵌入，”Kim說，“我們展示了HDR10+的畫質(zhì)性能，并強(qiáng)調(diào)了相關(guān)的經(jīng)濟(jì)因素。與HDR10或其他競爭對手相比，在內(nèi)容創(chuàng)作中引入HDR10+不會帶來額外的成本，HDR10+顯示器也沒有額外的硬件成本。新平臺的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)了對現(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HDR10+的逼真畫質(zhì)。其中經(jīng)典的合作案例包括V-Silicon（前身為Sigma Designs）和TP Vision。三星還與俄羅斯著名在線視頻服務(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，憑借越來越豐富的HDR10+內(nèi)容供給，HDR10+官方標(biāo)識的認(rèn)證樹立起一個重要的行業(yè)里程碑，代表著一個畫質(zhì)新時代的開始。

“HDR10+認(rèn)證標(biāo)識的引入代表了我們?yōu)槌�高畫質(zhì)電視市場奠定的基礎(chǔ)�！� Kim表示，“我們利用先進(jìn)技術(shù)和專業(yè)知識，持續(xù)擴(kuò)大合作伙伴關(guān)系，同時繼續(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