揭秘杜比视界的本质 兼谈双层DV的解码与MKV DV的转换

揭秘杜比视界的本质 兼谈双层DV的解码与MKV DV的转换

更新：颜色编码名称已从 Ictcp 更改为两者。

给个头条吧~这么久才明白一个东西~~难免有很多错误，毕竟杜比视界的文档那么多。 首先，我们必须承认杜比实验室的先锋地位。 杜比视界（Dolby ）在研发上的投入已经超过1亿美元，这可以追溯到他们在2007年的收购，用了将近10年的时间来打造一条技术链，这并不是那么容易理解的。 的。

大胆说说我自己的理解，杜比视界片源有3个重要组成部分：PQ感知量化曲线、RPU动态元数据、色彩编码。

一些杜比视界配置版本：最佳杜比视界版本？

偏色？正品颜色编码

而这三者的结合就是目前用于流媒体的杜比视界版本。 恐怕大多数人第一次看到杜比视界，看到的都是紫绿色版本。

等等，原来的杜比视界4K UHD碟片现在不是画质最好的吗？ 我的理解是杜比搞出双层DV是因为UHD BD要求兼容HDR 10，所以只能用YCbCr颜色编码，10-bit编码的颜色精度相当于11.5-bit YCbcr颜色编码，因此 Dolby A 第二个视频流用于将 10 位 Ycbcr 4:2:0 视频升级为 12 位 4:2:2 Ycbcr（光盘驱动）。

大概是杜比实验室觉得10bit YCbCr太垃圾了，只能用64-940~的Range，如果不是迫不得已考虑UHD BD的兼容性，根本就不存在（个人主观臆测）。

=10bit+全范围++ PQ+HEVC+RPU,

简单高效，与旧系统完全分离，专用于流媒体，只要购买授权，电视、手机、PC均可解码。

=10bit HEVC（基础层BL）+Range+YCbCr+PQ+10bit HEVC（增强层EL）+RPU

这特指 FEL 而不是 MEL（无增强层）。 专用于碟机，碟机之类的芯片可以合成12bit（和老式的LG电视）（LLDV是-led），或者用8bit RGB隧道技术输出到TV进行处理（TV-led）。

.4=10bit + Range+YCbCr+HLG+HEVC+RPU

目前主要用于 UGC（用户生成的内容）视频，例如。

HLG 效果可以在不支持杜比视界的设备或软件上播放。 8.1是用PQ代替HLG。

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我好像明白了。 一开始就有评论说是杜比视界“初衷”的意思。

下面详细解释一下“PQ感知量化曲线、RPU动态元数据、ICtCp/颜色编码”

PQ：感知量化曲线

PQ是Dolby开发的灰度值到绝对亮度的转换公式，2014年被SMPTE标准化。PQ曲线可以覆盖0.005到10000的亮度范围，每一个灰度代表一个绝对亮度值。 当然，你要根据Full sum来判断。 最大灰度可以是 (64-)940 或 (0-)1023。 松下相机也可以设置64-1023，这经常让我很困惑。

PQ 曲线与 SDR 伽玛 2.4

Dolby提交的PQ已标准化为ST 2084，NHK和BBC提交的HLG已标准化为ARIB STD-B67。 这两个传递函数 (EOTF) 已成为 HDR 格式的基石。 因为HLG是相对亮度，本来就没有元数据，更谈不上动态，支持的最大亮度也有限。 优点是兼容SDR设备（广播电视系统的老传统）。

HLG 与 SDR 伽玛 2.4

全范围和范围

这东西几乎无处不在，但大多数人搞不清楚这两者的区别和存在的意义。

Range还有其他名称，如level、TV level、“ range”等。 著名的16-235问题就是因为这个Range，这是模拟时代广播电视传输技术的遗留问题。 0-15 被认为是可能的噪音。 安全区被丢弃，236-255被视为“超白”100-107%亮度信号。 在广电领域，有两个空白占据了可用位，但价值不大。 HDR10视频灰度范围为64-940（876个可用灰度）。

全范围，也叫PC级，“全范围”，采用0-255的全8bit灰度，0为黑，255为全白，10bit为0-1023，全是数字时代，无保留区间需要的，Dolby 是Full range，可以使用0-1023的整个灰阶。

全系列，全系列

顺便说一句，来自国外论坛的一个轶事，杜比要求测试人员观看10,000 nit和20,000 nit峰值亮度的三种屏幕效果。 结果大部分测试者都选择了，那么PQ的峰值亮度也就此尘埃落定了。 另外，虽然PQ的动态范围有24档，但人眼的静态动态范围，也就是瞳孔没有收缩，大约是12档。 至于人眼的静态对比度，目前还没有定论，但一般认为10000:1比较合理。

RPU 动态元数据

关于HDR10的静态元数据，我打个比方，你去看电影，我在一旁帮你调整“亮度、对比度、伽玛和饱和度”，电影开始了，我走了。

动态色调映射

关于杜比视界的RPU和HDR10+的动态元数据，我还是用这个类比。 你正要看电影，而我坐在一旁有整部电影的场景索引，遥控器在我手里。 对于白天场景，我会帮你调整“亮度、对比度、伽马和饱和度”； 对于夜景，我会帮你调整“亮度、对比度、伽马和饱和度”……直到电影结束，你只能说你想要更亮（杜比视界明亮），或者更暗（Dolby soft）或者你让我根据环境光（Dolby IQ）看，当然你得给我装一个亮度传感器。

（特别说明，Tone这个词虽然翻译成色调，但是这里Tone的本义应该是指灰度映射，指灰度-亮度恢复曲线的调整。中文中的色调更多指的是Hue，又麻烦了有早期翻译。）

（以下这段内容是粗浅的理解，一定有错误）

图注：Dolby 工程文件经过预处理，分离成YUV数据和RPU数据。 YUV 数据发送到 H265 压缩。 压缩后，RPU和H265文件通过VES合成器合成，最终生成杜比视界视频文件。 .

RPU：Unit， unit，是一种特殊的网络抽象层单元（NALU），承载杜比视界动态元数据。

L0（静态）：主目标显示特性

L1（动态）：自动生成

L2 修剪（动态）：每帧或每个场景手动生成

L3 剪枝（动态）：每帧或每场景手动生成（自 CMv4.0 起）

L8 剪枝（动态）：每帧或每场景手动生成（自 CMv4.0 起）（相当于 L2 剪枝）

L5 : 时间轴纵横比说明

L6（静态和可选）：和（需要 HDR10）

L9（动态）：主显示原色（自 CMv4.0 起）

杜比视界 4.0 为色调和饱和度调整引入了新的二次修剪

（机器翻译）

不同级别的RPU控制显示效果

在Dolby CM( ) v4.0规范中，不同层次的动态元数据，有的负责读取电视的EDID，有的是about//，不管你怎么理解，都会影响还原图像的亮/暗部分，即对比度和伽玛，有些与增益、色度、色调和饱和度调整有关。

备注：下面的对比图仅代表这张杜比演示盘在这台电视上的表现差异。 似乎调整了伽马、裁剪点和饱和度。

左：杜比视界 右：基础层 HDR10

所以在我看来，相比HDR10，杜比视界本质上并不是一种画质增强技术，而是一种显示调节技术。 常规意义上的图像质量（锐度、细节等）仍然是由HEVC编码的码率决定的。 当然，Full Range 和 ICtCp 仍然可以提高图像质量（与 YCbCr 相比）。

ICtCp 颜色编码 /

补充一下，这部分虽然说的是Ictcp，但应该也适用。

与传统的 YCbCr 相比，ICtCp 有很多相似之处。 它也是一种分量信号（YUV），可以通过压缩和编码节省宝贵的带宽。

在HDR环境下，相比8bit，10bit色深需要4倍的色值准确度，高光的准确度也会对色彩饱和度产生相应的影响。 当 YCbCr 信号以标准的 4:2:0 格式传输到显示设备并转换成 RGB 数据进行显示时，颜色记录电平和转换电平容易出现误差，反映在实际观看效果，会出现饱和度过高或噪点增加。

使用 Ycbcr 和 ICtCp 记录的同一帧的比较 图片来源：杜比实验室 ICTCP 接近恒定亮度，相对于 YCbCr 改进了色度子采样。 与 YCbCr 相比，ICTCP 还提高了色调线性度，这有助于压缩性能和颜色体积映射。 当与自适应重塑相结合时什么手机mkv格式用什么播放器，ICTCP 可以将压缩性能提高多达 10%。 对于 CIE 颜色量化误差，10 位 ICtCp 将等于 11.5 位 YCbCr。

下图显示了 ΔE2000 偏差的大小。 倾斜的黄色区域是商业影院系统（DCI）允许的不超过3的色彩偏差。 很明显10bit的YCbCr不达标，10bit的ICtCp可以达标，12bit的YCbCr也可以，而且12bit的ICtCp低于人眼的检测阈值。 当然，色准最好的自然是RGB了~，无非就是占用带宽，但是不管是什么编码，都必须要用RGB显示在屏幕上。

ICtCp由Arris、Dolby联合提出，并已被ATSC3.0（美国数字电视标准）采用。

此外，双层DV（FEL）采用10+10bit（420）叠加生成12bit（422）。 除了兼容 HDR10 之外，估计是因为 12bit HEVC 编解码器还没有商用。 目前的硬解码HEVC最多只能支持main 10，也就是10bit的codec。

以上，细节和猜测可能有误，望指正。

从这里可以看出，“杜比视界”一词与画质（清晰度等）关系不大，视野在现实中拥有最高画质，但主要还是因为UHD BD的容量大蓝光光盘。 EL增强层是为了提高色彩准确度，也是为了避免大范围调整可能导致的色阶错误。 对此，我用过8bit视频素材上色的后期制作人员应该都清楚。

约8.4

比如我用无反相机拍摄HLG素材，丢进相机输出杜比视界。 输出只是更适应不同的设备，画质不会比原素材好。

再打个比方，HLG就是一个只有一套衣服的女人。 添加 RPU 成为杜比视界 8.4。 RPU让这个女人有好几套衣服加化妆品（top Tony量身定做，Tony=Dolby ）。 女人还是那个女人，只是在不同的场合看起来更顺眼了。

双层DV解码能力测试方法

单轨单层=什么手机mkv格式用什么播放器，一个视频轨包含BL+RPU

单轨双层=DIY版杜比视界，一个视频包含BL+EL+RPU，兼容HDR10

双轨双层=UHD原盘杜比视界，两个视频流，第一个是BL+RPU，第二个是EL层。

这个测试方法起源于一年多前~结论很简单，只有8581芯片光驱，LG C7 C8 C9？ TV 和 可以做到。 他们还编制了一个表格。 如果你有兴趣，你可以看看。 其实本来打算发文章之前先试一下整箱的，但是表格（和AM6）很不稳定。 以后再说吧。 Dunn和Zidoo代表的是，虽然叠加EL暂时无望（也许哪天固件更新会支持），但至少可以输出BL+RPU，激活Dolby 。 当然，如果你想完整解码FEL双层杜比视界，可以考虑闲鱼买个索尼X700，性价比更高，但播放方式比较复杂……

总是有人问我EL层的流畅解码效果会不会好很多？ 我的回答是，如果哪天我发现更明显的区别，我会尝试拍照。。。。

测试文件范范爱可乐：Dolby/DTS通道测试DEMO合集，等共享文件

测试文件包括MKV、原盘镜像、BDMV文件夹、Mp4等打包格式。 作者使用从“ City”中分离出来的增强层和一个HDR10测试文件来合成FEL。 用幻视8702（相当于OPPO 203破解版）播放，可以正常解码原盘FEL+BDMV+Mp4。 当然，考虑到无损音轨（只支持原盘、MKV、TS格式）等因素，我还是自己留着。 还是镜像原盘吧，制作MKV也节省不了多少空间，还要考虑单轨双层，双轨双层，无损音轨和外挂字幕，算了，看个电影不就行了太累了。

我经常推荐Z9X，因为它省事。 拿到片子准备看的时候发现不能播放，没有声音，没有字幕，太烦人了。

杜比视界 FEL 解码测试结果

（视频右边那个不支持FEL的不是很严格，Zidoo等应该是开启了Dolby 模式，不过效果差不多）

（再次声明，这个测试文件只是帮助分析EL层是否解码，真片不会有这样的鬼影）

不同的播放设备不一定能使用所有的封装格式，但只要能测试成功就说明支持双层杜比视界FEL解码。 事实上，有一个针对不同打包格式的工具集。 有时间我会分享的。 .

MKV 转 DV

不小心弄错了怎么办？

MP4格式的杜比音源很容易播放，如果不小心下载了某个DV，对于电视PC来说也不难（之前介绍过）。 如果不想重新下载，可以用我的转换工具，两个bat，先运行MKV分解，再运行合成，注意在bat中编辑文件名。 （但不能包含DTS HDMA和，也不能从原盘转过来，又回到上一个问题）

左边绿色表示DV MKV无法正确解码，右边是转Mp4

算了算了~~如果不想转的话，可以试试这个独立的分支版本，在支持杜比视界的电视上播放DV.MKV或许是可以的。 评论建议你可以在win下试试商店的media。

文件范范艾克勒：杜比/DTS声道测试DEMO百科，等共享文件