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★★★杜比视界知识科普★★★

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发表于 2021-12-2 21:18:03 | 显示全部楼层 |阅读模式
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Dolby Vision(中文名:杜比视界)是美国杜比实验室于2015年推出的影像画质技术,通过提升亮度、扩展动态范围来提升影像效果。它可以提升视频信号保真度,从而让图像的无论从亮度、色彩还是对比度角度看都非常逼真。, _/ M+ j- b& C+ L* |: N
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杜比视界的制作过程?
7 }0 ?3 B) \+ }8 K+ x/ M- W  电影的制作流程一般是:拍摄→剪辑→特效录入→画面调校→配音合成→制作母盘→制作原始拷贝和原始光碟→放映或发行正式版光碟。制作杜比视界属于画面调校的一部分。举个栗子:一部两小时的电影,时长7200秒,按照常规一秒钟30帧画面(图片)来计算,大约一共22万张图片。制作杜比视界就是把这22万张图片,逐张进行分析,以像素为单位,把明暗度修改信息和色彩拓展信息储存在XML文件中,再封装成一个独立的文件,通常称之为“杜比视界层”。; d# p# z1 K7 x4 E9 o, I
  说明:4 p6 e0 I: n- z0 P* O1 A
  1、以目前的技术,杜比视界只能实现到1080P级别。对于4K电影(视频),最多只有1/4像素的明暗度和色彩得到修改和拓展。当然具体到一帧画面,修改和拓展多少像素,是由制作组决定的,如果制作组觉得这帧画面无关紧要,一个像素不修改(拓展)也可以。( K% K! w9 W/ S9 R
  2、由于杜比视界技术2015年才推出,以上所说的杜比视界制作过程,只针对2015年之后拍摄、并且制作了杜比视界母盘的电影。反过来说,2015年之前拍摄的电影,都是没有制作杜比视界母盘的;2015年以后拍摄的电影,也不是所有都制作了杜比视界母盘。那这些电影的杜比视界版本是怎么制作的呢?是在原有母盘的基础上修改的(可称做“强行杜比视界”)。这种方法制作的杜比视界版本,效果和HDR10的版本大都差异很小,这是因为:①画面调校不是由摄制组完成的(导演一般也会参与调教并给出重要意见,“强行杜比视界”无法反映导演的真实意图);②由于制作人员的水平参差不齐,很多画面(图片)被修改和拓展的像素数很少,导致整部电影与HDR10版本的观感差距不明显。
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7 T" e1 `, X) Z% ^杜比视界和HDR10技术上有哪些区别?
: ~, @( h& y8 h+ D; R( ?  1、HDR10是完全免费的,杜比视界需要付费授权。要想完美观看杜比视界电影(俗称“点亮杜比视界”),片源、播放设备(包括功放)、电视机全部都要经过付费授权才行。
& e3 T, x% C0 o2 M7 S  2、杜比视界是动态HDR,把明暗度修改信息和色彩拓展信息封装在独立的文件(杜比视界层)里,影片播放时与主视频文件逐帧合成,然后才呈现给观众。! M) w6 ]* l' b
  3、杜比视界大大提升了亮度范围,最低亮度拓展到0.007尼特,最高亮度拓展到4000尼特(当前峰值,理论上最大能支持到10000尼特)。
" h2 I  e/ W6 Y  4、杜比视界可以支持12bit色彩(以后还能更高),HDR10只支持10bit色彩。
! W6 L% Z7 |- B& A  色彩知识介绍:
' A! o: P/ e6 f/ }  在计算机的世界里,色彩是由RGB值(红绿蓝)来决定和描述的。1080P时代,电影画面的色彩是8bit。2的8次方等于256,就是说红绿蓝三原色的色阶都是256个等级(亮度为0-255)。在绝对无光的暗室里分别放置红绿蓝三个颜色的LED灯,射向同一个平面,如果三个灯都不开(亮度为0),则色彩值为“0、0、0”,呈现出的是黑色;三个灯都开到最大(亮度为255),色彩值为“255、255、255”,叠加在一起,呈现出的是白色;只把红色灯开到最大,蓝绿灯都不开,则色彩值为“255、0、0”,呈现出的是红色;把红绿灯都开到最大,蓝色灯不开,则色彩值为“255、255、0”,呈现出的是黄色。其他色彩以此类推。那8bit总共有多少种颜色呢?答案是256*256*256,约为1678万,通常叫做16.7M色彩数。
8 b& \4 ]" V8 O  }7 U+ B4 `  说到这里,可能有人要问,我们的眼睛能分辨多少种色彩呢?根据光学仪器的检测,人的眼睛可以分辨36bit至48bit色彩,数量大约是3.24乘以10的32次方,到2.23乘以10的43次方。8bit色彩总数,连人眼可识别范围的万亿分之一都不到。随着技术的不断进步,电影工作者们已经实现了把8bit色彩拓展到10bit和12bit。
9 T8 W, Y, S; R  10bit色彩,红绿蓝三原色各有1024个色阶,色彩总量为10.7亿;12bit色彩,红绿蓝三原色各有4096个色阶, 色彩总量为687.2亿(每上升2bit,颜色数就拓展到原来的64倍)。10bit和12bit比8bit有丰富的多的色彩,能极大提高画面的细腻程度和清晰度,让我们能看到更多细节(当然这也不是绝对的,10bit和12bit电影能否对8bit形成观感上的绝对压制,还要看电影的制作水平和播放设备的解码能力)。
9 X+ W# [* P/ v& \3 M# [  R  小科普:
5 a; T; x) w% i3 K9 I5 {' Z( [2 P  在HDR10的技术规范里,“10”就代表10bit色彩,所以HDR10格式的电影(视频)色彩一定是10bit的。相比于1080P格式的原盘电影,4K-HDR格式的原盘,分辨率增加了,色彩也拓展了,但是容量却不比1080P原盘大多少(通常是2倍,即40-50G和80-100G的差别)。这是由于4K电影采用了H265编码的缘故。H265编码比1080P通常采用的H264编码,拥有更小的体积和更高的压缩比,画质却没有任何损失(当然这不是绝对的,最低码率通常不能小于H264格式的40%,否则画质就开始损失),所以4K电影几乎都是用H265编码制作的。反过来说,4K电影如果还用H264格式制作,没个200-300G无法搞定(硬盘党的灾难)。目前基本所有的电视、盒子、播放机都支持H265解码,就是PC端(电脑)解码H265格式有些问题。2015年之前的显卡(包括核显)全都不支持硬解H265(GPU解码),这类机器在播放4K电影时,解码工作完全由CPU来完成。由于H265超高的压缩率,即便是最强的i9处理器解码也相当吃力,所以很多人用老机器看4K电影会感觉爆卡无比(CPU占用率那铁定是百分之百)。Nvidia只有GTX960和10、20系列显卡支持硬解H265,需要在PC端观看电影和组建HTPC的朋友,一定要选对显卡,以免影响观影效果。当然PC端观看H265电影还需要软件支持,这里就不详细介绍了。0 A6 O7 z8 ]" r

2 t- o7 a5 k4 r, b4 u杜比视界版本电影和常规HDR10版本电影的区别?
# }$ o$ e0 S) y7 o  1、目前只有UHD原盘和MP4格式的文件可以支持杜比视界播放(点亮杜比视界图标),其他格式的文件都不支持播放。一切1080P分辨率的视频文件均不支持杜比视界(封装和播放都不可以)。4K-Remux格式的电影可以封装杜比视界(把杜比视界层装在MKV文件里),但无法实现播放。. U& [$ l4 m' G. j
  2、一切流媒体格式的杜比视界电影(视频)均为单层杜比视界。
0 w2 g8 |- A, X0 X  单层杜比视界和双层杜比视界的区别:杜比视界层通常包含里两个XML表格,一个是明暗度修改文件,用于纪录亮度和灰度修改信息,一个是色深拓展文件,用于把10bit色彩拓展成对应的12bit色彩。流媒体文件,由于授权限制,杜比视界层只包含明暗度拓展文件,色深拓展文件是没有的。用通俗的话来说,就是对于HDR10的版本,流媒体的杜比视界版本只拓展了明暗度,没有拓展色彩位数(有的流媒体杜比视界也对色彩进行了修改,但本质上色彩还是10bit的,并没有拓展到12bit)。由于杜比视界需要超高的亮度支持,目前峰值亮度超过1000尼特的电视不到20%,超过2000尼特的电视只有个位数,所以大部分电视,观看流媒体杜比视界时会产生“暗的地方暗下去了,亮的地方没亮上来”的效果,导致画面偏暗,整体观感甚至不如HDR10版本。
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# r# i- v3 V0 f* j( s) w3 s为什么有的电影杜比视界原盘和HDR10版本画质差距不明显?
" X9 H' \* n/ X  R2 X  直接说结果:差别大不大是由杜比视界层大小决定的(技术上的描述我不会)。
! }* Q1 H. d. X- V. C& z9 l* ], ~  上面提到,杜比视界层通常包含两个XML表格(明暗度修改和色深拓展),这两个表格越大,说明被调整的画面和像素数越多。根据我个人的观察,通常只有杜比视界层大于主视频文件的1/10时,该电影的杜比视界版本与HDR10的版本才能看出明显差距。
/ D1 M# {& A* E1 h9 m  还是举栗子:《阿丽塔战斗天使》和《猛禽小队》两部电影,主视频文件分别是38G和45G,杜比视界层只有50MB不到。按照两小时22万张图片来算,换算到单张图片,被修改和拓展的像素平均不到50个。一张4K图片有830万像素,平均只修改和拓展50个像素,那是打死我也看不出差别来。而《双子杀手》和《变形金刚5》,主视频文件65G左右,杜比视界层接近10G,换算到单张图片,被修改和拓展的像素平均差不多1万个左右。这样的数量级,杜比视界版本和HDR10版本差距就非常明显(当然还少不了顶级播放器和顶级电视的支持,别指望索尼8系列电视能看出多少差别来)。最后多说一句,我这种比较方法是望文生义倒推出来的,表述肯定不够科学(甚至不正确、完全错误、简直扯淡),但对于啥也不懂的你们来说,还是能比较直观的解释杜比视界和HDR10在观感上的差异性。
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目前哪些设备支持杜比视界?  `% h4 a5 G& B0 d2 S+ |
  1、双层杜比视界(真杜比视界)版本的电影,目前只有150部左右。不过增加速度比较快,近几年拍摄的电影,稍微知名一点的,基本都有杜比视界版本。# C3 |$ Y7 `5 a% O& ?+ s( z
  2、组建家庭影院观看电影,播放设备通过功放接电视的,需要功放也支持杜比视界,否则将按照HDR10进行播放。, c+ G; e( x' A6 |
  3、电视自带的播放器,实测LG支持播放杜比视界(必须是MP4版本,别问我怎么破解的,说了你也不懂)。索尼和创维自带的播放器均无法播放,其他品牌的电视没测过(导购员不让试,还硬说我是某品牌的托),估计极大概率不能播放。
# H2 y  c% N2 q  4、目前所有安卓盒子和安卓播放软件均不支持本地播放杜比视界(安装腾讯APP观看流媒体(单层)杜比视界电影那是另一码事)。& n' F% A2 d) W  c+ [
  5、PC端目前尚无可以播放杜比视界的软件(谁要是找到能播放杜比视界的软件,请马上告诉我,我好拿去耍(*^▽^*))  `0 n5 B+ ~4 J- R" v3 w! L
  6、支持播放杜比视界的碟机有OPPO(已停产)、索尼、先锋、松下,具体型号请自行百度。目前国内有四个品牌的硬盘播放器(碟机)也支持杜比视界,分别是杰科(5300)、魅视(8702、9702、9708)、领越(8581、8582)、锋哲(V10)。这四家的盒子和碟机有个共同特点,就是都采用了联发科MTK8581芯片(唯一支持杜比视界且操作系统源代码开放的视频解码芯片),操作系统则大都采用了OPPO或先锋的方案。MTK8581芯片的画质处理功能极为强悍,经过磨改的MTK 8581芯片播放机(增加电容+更换环牛+滤波电源),配合原盘资源和顶级电视,毫不夸张的说,观感秒杀一切安卓盒子,也强过电视自带的播放器很多很多,追求画质且预算足够的朋友给与强烈推荐。但MTK8581搭载的系统,功能性和拓展性比安卓盒子有较大差距(不支持特效字幕,不能安装APP),如果你不追求顶级画质,或者只观看流媒体资源,还是安卓盒子更合适一些。/ W2 M8 N3 u4 g8 T; H
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