杜比视界

Dolby Vision

影像标准

杜比实验室推出的高动态范围影像制作与传输体系,使用 PQ、广色域和动态元数据,并通过不同配置适配流媒体、Ultra HD Blu-ray、广播、游戏及移动设备。

详细说明

Dolby Vision,中文名杜比视界,是杜比实验室推出的高动态范围影像制作、编码、传输和显示体系。它把 PQ 高动态范围、广色域、内容分析元数据与显示端映射结合,并通过授权和认证约束制作及播放链路。杜比在 2014 年前后公布面向消费显示的 Dolby Vision 方案,随后扩展到流媒体、Ultra HD Blu-ray、广播、游戏和移动设备。

Dolby Vision 母版通常以 SMPTE ST 2084 的 PQ 传递函数制作,并使用 P3 或 BT.2020 色彩空间。系统的设计范围可描述最高 10,000 cd/m² 和最高 12-bit 信号,但这是技术容器与处理架构的上限,并不代表所有内容或显示设备都达到这些数值。大量消费发行采用 10-bit HEVC,母版峰值也常低于 10,000 尼特。动态元数据是 Dolby Vision 的主要组成部分。制作工具分析每个镜头或画面,记录内容亮度和色彩特征,并允许调色师针对不同目标显示能力进行修整。播放设备结合这些元数据、母版信息和自身亮度与色域能力执行内容映射。元数据不会增加面板本身能够产生的亮度或色域,而是指导有限显示能力下的转换。

Dolby Vision 不是单一固定码流。其 profiles 和 levels 规定视频编码、位深、基础层、增强层、元数据以及设备处理能力等组合。部分配置采用单层视频,部分配置使用基础层、可选增强层和称为 RPU 的元数据单元。不同配置可以面向流媒体、光盘、专业中间文件、低延迟直播或跨格式兼容,支持一个 profile 的设备不一定支持所有其他 profile。

Ultra HD Blu-ray 常见的 Dolby Vision Profile 7 使用 HEVC 双层结构。基础层提供符合 Ultra HD Blu-ray 要求的 HDR10 视频,增强层和 RPU 补充 Dolby Vision 重建与动态映射所需的信息。普通 HDR10 设备忽略 Dolby Vision 扩展后仍可播放基础层。增强层又可分为完整增强层与最小增强层等形式,二者包含的残差信息不同,不能只凭 Dolby Vision 标志判断盘片采用哪一种。

流媒体常见单层或兼容型配置。Profile 5 主要面向 Dolby Vision 专用播放路径,不以 HDR10 兼容基础层为前提;Profile 8 可基于 HDR10、HLG 或其他规定的基础信号携带 Dolby Vision 元数据。因而把所有网络 Dolby Vision 文件都描述为 HDR10 加动态元数据并不准确,是否能够回退到 HDR10 取决于具体 profile 和封装。

Dolby Vision 可与 MP4、MPEG-2 传输流、M2TS 等容器及 HEVC、AVC、AV1 等受支持编码组合。容器中的样本条目、NAL 单元和元数据位置随应用规范变化。文件扩展名无法独立表明 Dolby Vision profile,媒体分析工具显示的 dvhe、dvh1、dvav 等标识也需要结合 profile、level、基础层兼容性和 RPU 信息解释。

播放链路必须在内容、播放器、接口、中间设备和显示器之间保持兼容。HDMI 或内置应用可以把信号以设备主导或信号源主导方式处理,电视再依据认证流程完成映射。若任一环节不支持相应 profile 或无法传递元数据,系统可能回退到 HDR10、HLG、SDR,或完全无法正确显示;是否回退以及回退为何种格式由内容结构和设备实现决定。

Dolby Vision 与 HDR10+ 都使用动态元数据改善不同显示能力下的映射,但两者的元数据语法、制作工具、授权和认证体系不同。HDR10 使用静态元数据,HLG 则采用面向广播的相对亮度传递方式。Dolby Cinema 中的杜比视界放映系统与家庭媒体 Dolby Vision 共享 HDR 制作理念和品牌,但影院放映母版、投影设备与消费码流并不是同一种交付格式。