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[其他交流] 2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-3

2021-1-29 10:12:31 6820 2 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

Yuran 楼主

2021-1-26 17:24:44

2021年初,在家庭影院4K HDR领域,DIY探索、钻研时,竟然遇到不少“雷”(疑难课题,可谓坎坷艰辛)。
0 J# Z. L. [6 r" S" U: }还好,Yuran潜心钻研、逐一排除。很有意思,雷多,也不是坏事,这说明,研究得更深入...
' A, d1 q3 D1 j/ R3 b) H; [将心得发在这里,作为备忘录!有音频的、也有视频(4K HDR、Dolby Vision)的调试/纠错记录等。3 F. H/ Q* U- l+ m

" ?0 B4 E( s8 r0 `! j) e
3 Z/ R/ o& b/ J% q6 b
- i! [4 \+ }9 r; S1 b( O; p0 E本篇介绍的、第三个“雷”,轮到(家庭影院)影音器材了。
4 m. j( j' E9 ]! m7 a
9 K9 i. n$ |- P3 E1 L1 X! M
1080PDolby Vision
5 q7 B- ^6 A! ^) I9 @: e. t' M: e7 i/ Z
Yuran早已讲明, 仅玩转HDR10,远远不够。有种意犹未尽的感觉。1 _, C6 H! W, J
因此,再利用自身的条件,试着学习/领悟:Dolby Vision 整编制盘流程。
) B" Q0 U6 S2 C2 \虽然很难,倒也乐此不彼。
/ h# T  g9 R, K4 O  o
: E$ q, R/ w2 f* k( e7 D5 k
多年前,3D高清、DTS-HD Master 7.1 、Dolby TrueHD 7.1,最初也很难。没有参照,全靠DIY摸索。
/ M  r: C. L. n  I但最终,都(逐一)拿下。+ h6 z: e. Q5 m% x. G2 s- n8 {0 ]7 i
' K. [' B3 o1 o+ d" \

7 D3 A" [" a; W3 X
6 g7 S) {3 ^! H
3D自拍视频、3D后期剪辑、3D字幕、3D 蓝光影碟整编制作,没有先例。天道酬勤,只要潜心钻研,定能成功!: C8 X3 {6 a9 k( c
: g6 l' v; k/ [
/ z  S" g" T- r: t( M6 b5 W4 Q
5 X$ j) a$ |, U& i: i* U

/ }5 c( r% G. ]3 {6 F8 q4 k; r! W! g: Y" Y  }, y1 i
现如今,也不例外。毕竟,咱的曲面电视,是 LG OLED (UltraHD Premium认证的款型):
# F" k5 e' `! r7 W4 n
* j2 \7 @$ ~) ~" V+ O. M 321.jpg
* k$ R( e, Q" {, k- Q
1 }: I$ A* L* ]! S/ f+ W
这回,一定要,DIY玩到:杜比视界、全景声的层次,勇敢面对:技术面的挑战。
7 O3 b( n2 b* D5 B( n% k" Z

; ~/ w1 P" t0 l: E
  • DTS:X 的编码器,已拿到苹果版的安装版,等待破解。
  • 杜比视界的视频,想用自拍的,但条件有限,困难重重。还是先找正规影碟中的、短片素材,做实验。6 U# a% H) }) R. Z0 V6 o, v
; l5 M, @) k/ [6 E% b# f( ?. B( b

0 E) e3 d% _3 E+ [' F& ]* S2 i
$ I1 Q/ q& c+ R8 `杜比视界 Dolby Vision),  z: W( I7 Q* |
! C3 k: K- j7 V. l9 c
  • 12bit 的视频;
  • BT.2020的广色域;
  • 最高可达4,000 nits~10,000 nits 的、亮度的高动态范围;
  • EOTF : SMPTE ST 2084;
  • 动态的元数据(逐帧参考);
  • HEVC 的Codec(编解码器的规格);
  • Dolby Vision,是UHD BD (超高清蓝光影碟)所允许的、三大HDR标准之一;
  • Dolby Vision,有 Base Layer, 可以向下兼容(以 HDR10 的规格播映);
  • 非免费。不开放。(若想得到授权许可, 须付费);; p3 y/ R8 @- u  o' u  s
1 [  P4 p  k( F+ g2 x
The Dolby Vision video stream is composed of a BDMV HDR video stream and a Dolby Vision enhancement layer video stream. The enhancement layer is an HEVC video stream with embedded Dolby Vision metadata. The Dolby Vision video signal is characterized by the followings:
  r$ Z: g6 ?1 k; O1 {
  • color primaries: BT.2020 with non-constant luminance
  • EOTF(Electro-Optical Transfer Function): SMPTE 2084
  • Bit depth: 12bit (combination of BDMV HDR video stream and Dolby Vision enhancement layer)
  • Enhancement layer video stream: 1920x1080 resolution, same frame rate with the BDMV HDR video stream, 100Mbps or lower together with the BDMV HDR video stream7 ]3 T) w' G* }

0 ~4 {# V$ }' T% h; a4 xDolby Vision 的UHD BD (超高清蓝光影碟)中,必须整合两层视频流,分别是:( e: U* [  H1 D1 s
% ?' w# H% O; \* c. k7 q
  • Base Layer:基础层/基本层, 类似2160P的、HDR10 的规格;
  • Enhancement layer:增强层,内嵌 Dolby Vision 的元数据(metadata)。类似1080P的规格。; `7 l* X/ w7 T& S2 r' N
% _1 {  r# q! X* A! b$ t9 [
789.jpg " I; [' p! _' j

3 X  H3 O& e5 U! o- e5 W4 ~9 H影碟机解析时,有三种选择:
# _/ Y( Y) M9 u' G/ f8 N" E" O9 I! T
  • Base Layer 的信息,通过 HDR->SDR 模块的转换,最终输出BT.709(SDR)、普通视频信号;
  • 仅解析、处理Base Layer 的信息,最终输出的是: HDR 10 的视频信号;
  • Base Layer + Enhancement layer,全方位解析,最终输出: 12bit PQ 的、Dolby Vision的视频信号!
    ; j0 y( k( ~9 n9 K6 ]2 \9 |

0 J1 Z3 \: C" oYuran就是这样,从规范/定义开始,循序渐进。DIY 制作了、符合Dolby Vision规范的、UHD BD 影碟样片。: r/ v6 |8 \+ _  r  J. g

* b" f0 V+ u: C1 s* W9 w& d
2 t$ Y# p( f/ r" r

: [- z' M0 b# }& y- ~
5 O; e' u! |! e, f; ^+ }( [7 z
不料,Yuran审片时发现, 如此诡异的事情。
4 {8 n  ~% n  b6 q
6 \8 e* s: t, N
101.jpg 0 c7 f8 E! u" S3 h
* d6 S' ~* ]6 @! M( Q
OLED曲面电视的左上角, OSD信息,竟然是: 1080p 的Dolby Vision ...: f% o0 b; x: V
再看屏幕中间、Media Information , 已经阐明:素材是 3840 X 2160 (2160p)的规格。
  X+ J% b+ [. C. o
7 \0 I2 x- v" d" V9 B5 y) CYuran突然想起,以往的经验。可能与帧率有关(上图中的、视频素材的帧率,原生 60fps ,逐行扫描)。9 i! j+ C- }5 l# p% H
' j4 U! a  c6 t

5 d0 c7 h5 D0 L6 P* y5 P  L3 G1 G- M6 t1 Y8 H& b
多年前,我在DIY整编制作: 3D 高清蓝光影碟时,曾关注:蓝光影碟白皮书、HDMI 1.4规范等文档,4 [6 y2 T+ R0 g2 q6 ?  }
其中就有:对素材帧率的苛求。
* R- g& [) f8 F3 _0 a7 D5 y6 L( t! Y- s& h. T: Q
112620ltlo2dy2jl0ljd22.jpg % v1 t) o& M; Z4 j3 z

- u6 Z  [& Z# p上图所示的规范。对于3D蓝光影碟来说,若编码制作3D高清素材,而且是帧封装(Frame Packing)的3D规格,- R. ?& X5 c5 D) ^
2 z6 ~* ]& J. G8 V8 O# J3 L$ z
  • 对于 1080p 的FHD视频,则帧率,只能是 23.976fps (不接受 25fps、29.97fps、30fps、60fps等帧率)。
  • 只有降到 720p的HD视频,其帧率,才允许放开(接受50fps、60fps等帧率)!
    4 N) o6 P3 J+ h( T

9 B9 o4 g- z& W. c8 h帧率越高,所需的数据量,就越大。因此,限于当时的技术条件,就严格规定,1080P,仅支持23.976fps!
) R2 [- `$ Q; A2 \% [
% r# s/ }4 k( H3 F( q虽然,3D视频,还可以做成:上下(Top and Bottom)、或左右各半(side by side)的形式。
0 }7 N& Y/ P( y* I$ J/ w但是,Yuran始终坚持: Frame Packing的、高保真的规格,也就是,真正 1920X1080的、3D高清视频!
" B  _0 A+ I4 X5 h' a1 h; c; Z8 Y
2 z9 ^; S9 P) U' d8 a, b 1106589u98mu1ubd5mcpd1.jpg + n2 Z- R$ p* G" R& p$ N

7 ^6 P, P# ]5 S6 s, k2 m不得已,就将自己的、3D摄像机的自拍视频(25fps),率先更改帧率,变成 23.976fps(也就是 24fps)。: W/ U. F. x& Z- U) V; N
为此,我当时还想换器材,升级到: 原生 23.976fps 的、3D摄像机,比如:HXR-NX3D1U,或 PMW-TD300  ...
: j# Q/ z! F1 w9 H& k* x6 g7 g当然,最终还是放弃(那两款)。来了个理想转型,变成:4K HDR 技术的摄像机(2160p、BT.2020、HLG)。+ ]9 {* V. Q( Z" ?* G1 b
+ j* K! {: `9 K7 {

$ d  B' {. j! Y
: u$ h( o! E) d  `当年,之所以有帧率的限制,无非就是,可能出于:下述三种之间的某种考量。
2 {  Q$ y0 z6 p8 u( E4 `* ~" h
+ @% I/ q0 S" e8 x% ]
  • 蓝光影碟,白皮书所规定的、码流的限制(蓝光影碟中,最终整编而成的,是TS流。并非ES流或PS流)。
  • HDMI,传输带宽的限制。
  • 影音器材中,硬件SOC芯片的、设计时的某种限制...4 _& u! c6 a" j: G" g

' b6 g6 g2 ~: u0 C3 r, F现如今 ,我初选的Dolby Vision素材,是最高的、 60p 的帧率,
2 Q# X! ^  w# l3 l可能是,影音器材的哪个环节,限于当今的技术条件,有点吃不消,就降格到: 1080p的Dolby Vision。3 g" P8 o! r1 S4 E; {# J
' t( N# C7 U% K
而诸多电影大片,多以 23.976fps的帧率为主。/ L0 b3 h% y1 p
对这个“雷”,不难处置。0 g! w( G: a, _3 Q; s0 s/ E9 F
# Z$ `: o; q( J% q, K8 H7 Z# m+ M+ Z
对比排除法:再从专业UHD BD影碟中,专门挑选:与电影大片相符的、23.976fps的、Dolby Vision的短片素材,. b: {+ K. C: z, |4 p
按同样的整编流程,加音轨、加字幕,重新制作 UHD BD影碟样片。还用原先的器材,审片。
: n- |0 S) a  g/ X0 ?$ @! G0 M& r* M  a6 `
357.jpg ; P8 y* E- E6 z; W) g

. E; N0 U4 c& g/ J3 s曲面电视的左上角,OSD信息,终于报出:这是 2160p 的Dolby Vision (注意帧率,是23.976fps)。
$ N- F7 `$ [* F; b" k, G8 F& q. Z# B
当然,Yuran实验的目的,绝不是,试图点亮 Dolby Vision。% o  C0 x. u9 B9 b" b
这些实验,一切的一切,都按正规的流程,从素材选型,到整编制作,严格遵循相关规范,没有走捷径。
* @3 W% h8 P9 C(UHD BD影碟,独特的profile 7,别具一格的技术:双层。最复杂...)8 z, l, W- `2 l1 ^

7 C  X. x: R2 k& L& Z众所周知,杜比视界的规范、技术指标,异常苛刻。当今的器材,无法(全方位地)满足要求。( G! S; O+ b- L/ X6 `
作为我们民间爱好者,也算是尽力而为,力图靠近(而不是赶超)。" J- k$ T3 D! T# H7 J! c
不管怎样,按现在的技术条件,因地制宜,也算是突破了。  _7 Q. ?3 |( z- O* A( z

1 J8 Y; B% z% }2 i9 O3 ^
3 _' Y  V( d  {6 e& B( E( n
: W# A* r% ]  h: }总结,对于 60fps帧率素材时,呈现 1080p的Dolby Vision,
- v) _! e8 D9 J0 h以及, 针对 23.976fps 帧率素材时的、2160p的Dolby Vision ,若有时间,可以查阅下述资料。4 e3 p( v: }$ ?: `& I7 h

. {. I' I/ [1 F/ |0 V# [
  • 查 MediaTek MT8581 的技术手册(这是4K HDR播放器的、SOC芯片规范)。
  • 4K HDR 播放器的生产厂家,固件升级的更新记录。
  • 查 UHD BD 白皮书,有否帧率的限制。
  • 查 HDMI 2.0相关技术手册,有否帧率的限制。
  • 家庭影院,各环节的(其它)影音器材,有否帧率的限制。
    3 O# K# s; L2 @7 L/ C! T
; P1 @' q& h" H* y# F

4 c1 {  s) x* c# }2 A& l0 k: r% E$ T, z
总而言之,影响不大(可以忽略不计)。
9 V- R3 }9 I1 s# }8 ?那些好莱坞大片,Dolby Vision的UHD BD影碟,都是 23.976fps的帧率。
  Y4 l3 D  l9 C0 J1 @% ^: b6 L% R- |; [0 i5 p/ ~
目前的家庭影院器材,播放起来,还算是:游刃有余...
( ^$ `+ \, A3 X8 `) E8 X只要心中有数,就能放下包袱,轻装前进了。' n7 o" y, R8 r

& g8 f6 [7 i# K! e下一个"雷",可谓“王炸”,  也与 Dolby Vision有关!又是所有人都关注的,技术课题。
* q1 D% [' \; q) D初看:来势凶猛,形势严峻。0 ?; V5 r% k# v- g
探明真相后,实则喜笑颜开。
' m# f3 R2 r1 z0 B' H( G/ ]' Y. M8 q/ I3 z# C# z
塞翁失马嘛...  (且听下回分解; E* r" }2 R0 _7 D5 x! c
; ?# b' U/ y: \, k
) c: T, m+ U, K/ ~
扩展阅读
/ L0 B, p( p# S$ e7 m, |2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-1: [; H! ^2 [- L9 E
https://www.hao4k.cn/thread-53590-1-1.html
. N  m$ n6 |4 c2 n0 U3 O; K) u. @0 n2 p% a2 R
2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-2. x, c. T, z9 W- H/ M5 ~5 A/ ?
https://www.hao4k.cn/thread-53626-1-1.html
+ \4 ?8 ?4 X5 I6 u* V, X( Q! b
/ F5 n2 q% O$ b7 b2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-3
' R" v  K" ^( qhttps://www.hao4k.cn/thread-53656-1-1.html
7 [0 m; z0 q3 E, N- }( `$ o; o: n
2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-4_a
5 P, m. v- b/ ?; a( shttps://www.hao4k.cn/thread-53703-1-1.html; _, H3 \7 v. g- s# f( U

5 Y/ x# ?) l/ D% \2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-4_b
, S# A. N6 I* K5 Whttps://www.hao4k.cn/thread-53733-1-1.html
' |9 p. J- J+ q+ u* |3 l4 v
* @% A; K. u: h2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-4_c
0 a' {+ S  Y/ U6 vhttps://www.hao4k.cn/thread-53765-1-1.html+ S+ `- J3 t+ ?; I! d; I6 O0 r

4 E4 L$ U& R( i: }% V2 \. X2021年初,涉及家庭影院4K HDR领域,Yuran DIY钻研时的“排雷”日记-4_d
6 a& V; t6 U  r  m' Nhttps://www.hao4k.cn/thread-53773-1-1.html
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Lyria 发表于 2021-1-28 15:26:27

Lyria 沙发

2021-1-28 15:26:27

大佬辛苦了,期待下一期课程
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chuchan1 发表于 2021-1-29 10:12:31

chuchan1 板凳

2021-1-29 10:12:31

谢谢分享,支持一下
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