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HDR電視支援規格詳解

BenQ Taiwan
2017/09/15
電視支援HDR的規格

Q: 電視的HDR跟照片的HDR一樣嗎?

A:

雖然名字一樣是HDR,現在高階手機常搭載的拍照HDR功能跟電視的HDR本質不一樣。照片HDR是一種提升畫質的功能,開啟HDR後,相機會一次拍攝數張不同曝光值的照片,然後進行合成,最後生成一張曝光值最寬容的照片。 HDR是一種新的電視影像規範,藉由增加訊號的亮暗與色彩範圍,顯示出更高對比和更廣色域的影像,讓細節更加清楚鮮明並貼近現實生活的影像。

Q: 電視支援HDR的規格

一般電視支援的HDR規格目前主要分為兩種,Dolby HDR 以及 HDR 10,其中Dolby HDR是杜比所制定的新規格,且須選用特製晶片成本較高,故目前僅有少數廠商支援此格式。此外,HDR 10較為國際廠商廣泛使用,許多國際大廠均採用HDR 10的規格。到底甚麼是HDR 10?HDR 10的是從HEVC/H.265 UHD壓縮格式裡的Main 10 Profile @ L5.1 (4K2K 60fps)衍生而來的,由藍光協會 (Blu-Ray Association)、HDMI協會 (HDMI Forum) 以及 UHD聯盟 (UHD Association) 所共同決議HDR10為傳送HDR/WCG內容所需用的影音壓縮編碼格式。HDR 10由美國消費電子協會(CEA) 於2015/08/27會議中正式定義為HDR支援格式,其中符合HDR顯示器/電視的要件之一即為必須能夠解碼HDR 10格式的檔案。

[註]HDR 10格式的檔案必須要符合以下編碼條件,才符合HDR格式:

1. EOTF (electro-optical transfer function):SMPTE ST 2084

2. Color Sub-sampling:4:2:0 (for compressed video sources)

3. Bit Depth:10 bit

4. 色彩原色:ITU-R BT.2020

5. Metadata:SMPTE ST 2086, MaxFALL, MaxCLL

所以如何從檔案來看是不是HDR 10格式呢?找到檔案後查詢視訊編碼… HDR 10檔案 (如下圖紅色框起規格) :

可以發現,HDR 10格式的檔案均有符合紅框內的條件,非HDR 10格式的檔案,除了取樣標準為4:2:0外,其餘條件均不符合HDR 10標準。

參考資料: https://www.cta.tech/News/Press-Releases/2015/August/CEA-Defines-%E2%80%98HDR-Compatible%E2%80%99-Displays.aspx

名詞解釋:MEMC (Motion Estimate and Motion Compensation)

電視更新率(refresh rate)是檢視影像畫質的一個重要指標,用來表示顯示器的動態影像的更新頻率。市面上一般的顯示器的更新率大多都是60Hz/120Hz,也就是說顯示器每秒可以呈現60/120幀畫面的更新頻率。更新率對快速移動的畫面特別關鍵,有時在觀賞過程中看到快速移動的場景或高速移動的物件,都可能因刷新率的不足就容易產生畫面的抖動。舉例來說:觀賞棒球比賽時,打擊者瞬間打擊出去的強襲球也會容易因為顯示器刷新率不足,而無法看清球體。 為了強化刷新率,顯示器廠商通常會搭載MEMC晶片根據內容插補影像畫面,減輕畫面的抖動。

這個技術的工作原理是:若是120Hz的更新率,每秒會有120次的螢幕更新次數,MEMC晶片會利用每次更新暫存在系統的畫面進行演算,在1/60秒以及2/60之間插入一張中間畫面,透過這張畫面的插入,會讓動態影像的呈現上更加流暢,也可以大幅減輕畫面抖動的現象發生。。而透過MEMC晶片演算法的處理下,影片中快速移動的場景可以更清晰呈現,畫面更流暢。能大幅降低畫面抖動現象,減輕眼睛在觀賞時所造成的不適

如何分辨電視HDR的真偽?

電視畫質規格不斷進步,自2015年起各家廠牌開始推出HDR技術的電視,但是許多消費者仍對HDR不甚了解。如何透視HDR規格,了解自己買到的是否為真正支援HDR播放的產品呢?

目前HDR支援的技術主要稱作HDR-10,建議購買的電視須同時具備以下規格,才是完整的HDR功能:

1. 需要HDMI 及USB端子接支援播放HDR內容

2. 電視的HDMI 支援 HDMI 2.0a

3. 電視USB支援HDR-10解碼

4. 撥放FHD HDR 及UHD HDR內容,電視需支援的規格如下

此外,需特別注意撥放的裝置、播放的影片、撥放的電視,都需確認都支援HDR-10格式,才能達到完美的HDR畫質呈現!

完成以上動作之後,可以透過以下方式,可以再次檢查播放出來的是否為HDR畫質:

1. 多數市面上的電視,包含BenQ 4K HDR護眼大型液晶,在接收到HDMI/USB HDR片源時,於畫面上會呈現類似以下的說明,表示訊號源為HDR格式。(圖片示意為HDMI HDR訊號源)

2. HDR-10的規格目前仍在發展中,目前仍然未有最終定義亮度以及對比,因此要分辨是否顯示器可正確解碼HDR的片源,可從亮暗部的細節是否有被壓縮來判斷,或是亦可以透過觀察影片內部細節內容來分辨顯示HDR的正確性。

觀察影片播放出來時的細節,建議可特別表現HDR畫質的影片有以下:

- 夜空星光,如《少年PI》

- 爆炸火花,如《瘋狂麥斯:憤怒道》、《蝙蝠俠對超人:正義曙光》

- 日落夕陽,如《宮古島》

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