三星开启HDR10+合作，更多色彩得以在电视上呈现

三星电子不断追求完美画质，在电视技术领域取得了多项显著突破。其中就包括高动态范围（HDR）视频方面的全新开放标准——HDR10+。

三星2018年款Premium UHD系列电视和QLED光质量子点电视近期获得了HDR10+官方标识认证，其中也包括QLED 8K系列产品。获得该认证的相关产品，被证实显示屏能够呈现满足创作者需求的逼真画面内容。不仅如此，三星还将通过持续与各类合作伙伴巩固关系，给消费者带来优质的观看体验。

三星Newsroom近期与三星美国研究中心数字媒体解决方案实验室副总裁Yeong-Taeg Kim进行了对话，进一步了解三星将如何推广这项技术，以及如何让更多人获得优质的HDR内容。

什么是HDR10+？

HDR10+在2017年被正式推出，能够以杰出的精准度还原色彩。

对于大多数电视来说，显示器所能呈现的色彩动态范围与所描绘内容的真实色彩之间，不可避免地存在着一定的差距。在此之前，为了让显示效果更接近HDR画质，动态范围有限的电视产品往往采用一种被称为“色调映射”的处理方式来增强图像的色彩表现。之前HDR10系列标准所采用的是静态色调映射，不同场景之间的色彩增强是一致的。与之不同的是，HDR10+采用了动态色调映射，允许针对场景进行单独优化。

简而言之，HDR10+技术让电视在昏暗的场景中也能够精准地展现出创作者的意图，并且能够呈现出亮丽的高光，增加了图像的景深度，使内容看起来更真实、更身临其境。动态元数据能够根据名为“贝塞尔曲线”（Bézier curve）的数学概念来生成优化的色调映射曲线，而HDR10+技术则通过将内容嵌入动态元数据来发挥作用。正如Kim解释的那样，“虽然这个概念听起来可能有点复杂，但结果非常明确：图像的优化产生了丰富的对比度，通过数学之美让内容的色彩变得生动起来。”

HDR10+的缘起

这一切都始于数字媒体解决方案实验室（Digital Media Solutions Lab）在2016年开发的一项色调映射专利技术。

这项色调映射技术的算法是独一无二的，因为它能够在动态范围有限的显示器上自动优化每个场景的色彩，这在业内是一项创举。研究团队原本计划将其作为一项划时代的画质技术，应用在未来的产品上。但是同年晚些时候，对于是否应该在HDR10的下一次大规模升级中加入动态色调映射概念，电影与电视工程师学会（SMPTE）内部进行了激烈的辩论。鉴于此，研究团队决定利用该技术来开发一项新的行业标准。这一标准将适用于设备制造商、工作室和芯片制造商，并为他们提供创新所需的自由度。

“我们从一开始没有打算建立一项行业标准，”Kim解释说，“我们在最需要技术的时候掌握了正确技术，仅此而已。众所周知，通过向行业开放标准，可以加快突破性创新的应用，从而充分地彰显内容创作者及其作品的价值。”

面临的挑战

尽管整个团队非常乐观，但创建一项新标准本身就充满了挑战。即便现在有了总部和管理层的支持，但公司内部仍然有一些人怀疑三星创造的行业标准是否可行。他们担心该标准能否得到工作室、芯片制造商和设备制造商采纳。

“这是一个艰难的抉择，但我们都明白制定新标准的重要性。”Kim表示，“当时争议很大，但是当他们意识到我们能够通过制定新标准来实现对于消费者的承诺时，每个人都改变了看法。如果行业只依赖于一项标准，就很难对此前的HDR10产品进行升级。”

最大的技术挑战在于创造出一条数学曲线，将其作为对每个场景进行色调映射的基础，并且想办法用一组数据来确定其参数。这组数据要能够作为通用的描述符号，来代表针对特定场景的色调映射。这条数学曲线不仅需要针对每个可能的场景进行优化，还需要拥有足够的灵活性。因此，问题的关键在于技术团队需要找到一条合适的曲线，以迎合工作室碎片化的色调映射方式。

创建新标准

经过数月的研究和多次模拟，由Li Tao博士领导的研究小组最终找到了一条足够灵活的数学曲线。

研发的基本思路是模仿工作室编辑场景的方式。贝塞尔曲线被证明是对碎片化进行复制的最佳选择，这意味着它能够更加精确地代表创作者的意图。但是，在通过数学优化将该曲线作为创建动态元数据的基础之前，团队必须首先对其进行修改。在这一问题上，团队创新地通过将二维曲线转换为一维数据集来增强其灵活性。

灵活性增加之后，就可以为每个场景创建优化的色调映射曲线。技术团队为该曲线配备了一个能够自动将每条曲线转换为元数据的算法，从而创造出一个强大的工具，让三星电视为消费者带来真正身临其境的观看体验。

Kim用大厨分享获奖菜谱打比方，来说明为什么这项技术有潜力改变消费者体验内容方式。“想象一下，当厨师的烹饪杰作变成普通家庭厨房中的菜谱，”Kim说。“想象一下，这款菜谱是如此之精准，任何人都可以用它做出近乎完美的菜肴。现在把厨师换成一件工具，它能够自动编写所有菜系的菜谱。最后再想象一下，只需购买原料，配方就可以提供给任何人。”

“三星不仅创造了书写‘配方’的标准，而且还创造了书写‘配方’的工具，”Kim说，“但为了实现这一点，我们需要‘大厨’（工作室）、‘杂货店’（内容提供商）和‘家庭厨师’（设备和芯片制造商）的共同努力。

不断成长的生态系统

从去年正式推出至今，HDR10+实现了快速扩张，究其原因，主要来自三星与其合作伙伴的两项决定：其一，芯片和电视制造商可以免版税使用该技术；其二，为内容公司、UHD蓝光播放器和机顶盒制造商免费提供HDR10+平台和元数据。

由此，HDR10+正在我们的见证下建立一个具有革命性家庭娱乐功能的强大生态系统。为了将身临其境、栩栩如生的视觉效果带到更多消费者的客厅，三星一直在努力打造覆盖电影、软件和设备制造领域的HDR10+合作伙伴关系，从而加速这项技术的广泛应用。

正如Kim解释的那样，HDR10+平台的设计目的，就是要让合作伙伴能够免于沉重的经济或技术障碍，无缝地采用这项标准。“我们一直在与第三方软件开发商以及编码系统公司合作，包括Colorfront和Blackmagic Design等，来实现HDR10+的嵌入，”Kim说，“我们展示了HDR10+的画质性能，并强调了相关的经济因素。与HDR10或其他竞争对手相比，在内容创作中引入HDR10+不会带来额外的成本，HDR10+显示器也没有额外的硬件成本。新平台的内容实现了对现有HDR10设备的逆向兼容。”

三星与设备、芯片和投影仪制造商之间的合作关系令人非常振奋，将为更多消费者带来HDR10+的逼真画质。其中经典的合作案例包括V-Silicon（前身为Sigma Designs）和TP Vision。三星还与俄罗斯最大的在线视频服务提供商ivi、亚马逊Prime Video和华纳兄弟等主要电影制片厂和内容服务提供商建立并扩大了合作关系。

Kim指出，随着更多DR10+ TV、SoCs（System on Chip）、AVR和投影仪制造商的迅速加入，凭借越来越丰富的HDR10+内容供给，HDR10+官方标识的认证树立起一个重要的行业里程碑，代表着一个画质新时代的开始。

“HDR10+认证标识的引入代表了我们为超高画质电视市场奠定的基础。” Kim表示，“我们利用领先技术和专业知识，持续扩大合作伙伴关系，同时继续致力于为消费者提供最优质的HDR内容。”

（从左至右）后排：Chenguang Liu，Kim博士，Pradeep Nagesh，Seongnam Oh，前排：Suzie Hyun, Li Tao