杜比视界

Dolby Vision

影像標準

杜比實驗室推出的高動態範圍影像製作與傳輸體系,使用 PQ、廣色域和動態元數據,並通過不同配置適配流媒體、Ultra HD Blu-ray、廣播、遊戲及移動設備。

詳細說明

Dolby Vision,中文名杜比視界,是杜比實驗室推出的高動態範圍影像製作、編碼、傳輸和顯示體系。它把 PQ 高動態範圍、廣色域、內容分析元數據與顯示端映射結合,並通過授權和認證約束製作及播放鏈路。杜比在 2014 年前後公佈面向消費顯示的 Dolby Vision 方案,隨後擴展到流媒體、Ultra HD Blu-ray、廣播、遊戲和移動設備。

Dolby Vision 母版通常以 SMPTE ST 2084 的 PQ 傳遞函數製作,並使用 P3 或 BT.2020 色彩空間。系統的設計範圍可描述最高 10,000 cd/m² 和最高 12-bit 信號,但這是技術容器與處理架構的上限,並不代表所有內容或顯示設備都達到這些數值。大量消費發行採用 10-bit HEVC,母版峯值也常低於 10,000 尼特。動態元數據是 Dolby Vision 的主要組成部分。製作工具分析每個鏡頭或畫面,記錄內容亮度和色彩特徵,並允許調色師針對不同目標顯示能力進行修整。播放設備結合這些元數據、母版資訊和自身亮度與色域能力執行內容映射。元數據不會增加面板本身能夠產生的亮度或色域,而是指導有限顯示能力下的轉換。

Dolby Vision 不是單一固定碼流。其 profiles 和 levels 規定視頻編碼、位深、基礎層、增強層、元數據以及設備處理能力等組合。部分配置採用單層視頻,部分配置使用基礎層、可選增強層和稱為 RPU 的元數據單元。不同配置可以面向流媒體、光盤、專業中間文件、低延遲直播或跨格式兼容,支持一個 profile 的設備不一定支持所有其他 profile。

Ultra HD Blu-ray 常見的 Dolby Vision Profile 7 使用 HEVC 雙層結構。基礎層提供符合 Ultra HD Blu-ray 要求的 HDR10 視頻,增強層和 RPU 補充 Dolby Vision 重建與動態映射所需的資訊。普通 HDR10 設備忽略 Dolby Vision 擴展後仍可播放基礎層。增強層又可分為完整增強層與最小增強層等形式,二者包含的殘差資訊不同,不能只憑 Dolby Vision 標誌判斷盤片採用哪一種。

流媒體常見單層或兼容型配置。Profile 5 主要面向 Dolby Vision 專用播放路徑,不以 HDR10 兼容基礎層為前提;Profile 8 可基於 HDR10、HLG 或其他規定的基礎信號攜帶 Dolby Vision 元數據。因而把所有網絡 Dolby Vision 文件都描述為 HDR10 加動態元數據並不準確,是否能夠回退到 HDR10 取決於具體 profile 和封裝。

Dolby Vision 可與 MP4、MPEG-2 傳輸流、M2TS 等容器及 HEVC、AVC、AV1 等受支持編碼組合。容器中的樣本條目、NAL 單元和元數據位置隨應用規範變化。文件擴展名無法獨立表明 Dolby Vision profile,媒體分析工具顯示的 dvhe、dvh1、dvav 等標識也需要結合 profile、level、基礎層兼容性和 RPU 資訊解釋。

播放鏈路必須在內容、播放器、接口、中間設備和顯示器之間保持兼容。HDMI 或內置應用可以把信號以設備主導或信號源主導方式處理,電視再依據認證流程完成映射。若任一環節不支持相應 profile 或無法傳遞元數據,系統可能回退到 HDR10、HLG、SDR,或完全無法正確顯示;是否回退以及回退為何種格式由內容結構和設備實現決定。

Dolby Vision 與 HDR10+ 都使用動態元數據改善不同顯示能力下的映射,但兩者的元數據語法、製作工具、授權和認證體系不同。HDR10 使用靜態元數據,HLG 則採用面向廣播的相對亮度傳遞方式。Dolby Cinema 中的杜比視界放映系統與家庭媒體 Dolby Vision 共享 HDR 製作理念和品牌,但影院放映母版、投影設備與消費碼流並不是同一種交付格式。