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主题:技术 下载地址:论文doc下载 原创作者:原创作者未知 评分:9.0分 更新时间: 2024-03-12

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目录

  1. 一、什么是HDR
  2. 二、HDR显示技术
  3. 三、HDR标准

《HDR技术在显示设备中的应用》

本文是技术类有关毕业论文的格式范文跟显示设备和HDR技术和应用有关毕业论文提纲范文.

[摘 要]HDR技术通过提高亮度范围,提升画面品质,目前主流HDR标准有DolbyVision,HDR10,HLG,这三种标准各有所长,究竟哪个标准能占有更多市场,普及率更高,还要经过市场的检验.

[关键词]HDR,亮度范围,标准

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)01-0395-01

随着显示技术的不断发展,市面上的显示设备可以越来越高还原度地显示出自然界的真实景象.继UHD超高清显示技术以后,HDR高动态范围图像技术浮出水面,出现在消费者面前.HDR能够最大程度的提高电视的画质,让更加清晰地呈现细节,更加生动真实的展现色彩.图像画面中亮场和暗场中更多的图像细节可以通过HDR进行展现,也可以说是HDR技术把屏幕的亮度范围进行了一定程度的拓宽.因此HDR被誉为“4K时代真正重要的技术”.目前HDR已经成为电视、显示器等显示设备生产厂商重点推出的最具竞争力的卖点之一,久而久之,HDR这个技术也渐渐地被消费者所接受和认同.

HDR技术提高像素质量,而UHD超高清技术提升的是画面的像素数量,两者相辅相成,使得视觉效果提升明显,现如今,HDR技术已经成为继UHD超高清之后显示技术的重要发展方向.

一、什么是HDR

HDR(High Dynamic Range Imaging)高动态范围成像.

HDR这个词目前在很多领域都有所涉及,拍照,摄影,视频录制,以及后期制作等等,那这些HDR都是指同一种技术吗?还真不是.

手机上集成的HDR实际上是一种能够被称为“色调映射”的多帧合成技术.在用户使用手机进行拍照或是录制视频时,手机首先为一帧画面同时拍摄出多张照片画面,然后利用某种特定的算法处理方式将画面的不同亮度的部分合成,从而使得亮场和暗场的细节同时被保留下来.

这种方式由于覆盖了高亮到低暗的亮度范围,的确符合HDR高动态范围成像的宗旨,但由于不同手机间的效果层次不齐,并且会有一定的人工参与成分,必然会存在着矫正过度,甚至对比度不自然的现象.一定意义上讲,这种经过所谓的HDR处理的照片或视频方式,依然属于SDR(Static Range Imaging静态范围城乡)的范畴.

那么真正的HDR究竟是什么呢?

从技术方面来说,HDR实际上是光信号与电信号之间的转换.比如,拍照其实是将一个光型号转换为电信号过程,在此过程中,将我们拍到的场景以数字信号的形式保存成一张张照片文件.在显示设备端,再讲存储的电信号转换为图像呈现出来.

二、HDR显示技术

HDR 显示方式可分为两种:

1.色调映射技术(Tone Mapping):通过色调映射算法,对图像颜色进行变换和压缩,然后可以在普通显示器上实现显示;

2.对HDR图像不做处理,但是需要在HDR显示器上进行显示,这种显示方式要求该显示器必须支持HDR要求的图像动态范围,对显示设备的要求非常高.

三、HDR标准

近年来,各种机构推出不同的HDR标准,他们各具特色,纷纷浮现在市场上.在这些标准中,HDR10由于先发,目前占据着领军地位,HDR10在内容和消费产品上都抢到先机,但它也面临着巨大的竞争压力.Dolby Vision 于2017年开始普及,与此同时三星的HDR10+也浮出水面,成为又一个竞争者.还有,HLG和飞利浦的SL-HDR1也都各有进展.

目前HDR标准,比较主流的有三种:Dolby Vision、HDR10和HLG,下面本身将针对这三种标准进行讨论.

1.Dolby Vision

美国杜比实验室推出了Dolby Vision(杜比视界).Dolby Vision通过提高亮度、扩展动态范围来提升影像的显示效果,是一种改善影像画面质量的全新技术.同时,它也是通过提升图像的亮度,色彩以及对比度方面提升视频信号保真度,从而让图像看上去非常逼真.但是,DolbyVision技术还需要片源与电视软硬结合来实现的技术,而并不是单纯从电视的硬件角度就可以实现的.

有研究得到,人眼所能识别出的亮度范围为0.001nit~20000nit.然而目前蓝光视频在制作过程中(包括视频拍摄、后期、母版制作、传输最后显示),亮度的范围已经明显缩小,最暗只能到0.117nit,而最亮仅有区区的100nit.远远小于人眼所识别的范围,这样就造成了显示的失真,也就是显示设备无法真实的重现出我们肉眼所看到的景象.

Dolby Vision要做的是通过重新制作从拍摄到显示的过程,在此过程中最大程度地保留并重现视频中更亮和更丰富的色彩像素,从而让人眼在显示设备看到的图像时,感觉画面效果大幅度提升.目前支持Dolby Vision技术的视频动态能达到0.007nit~4000nit,范围得到大幅度提升.

目前,暂时无法估计Dolby Vision技术影片所能占领的市场份额,但整个影片各个环节,包括世界主流电影制作、放映机厂家、电视厂家以及运营商都已经对Dolby Vision技术表现出了充分的肯定以及认可.据悉,Dolby将从拿到的影片拍摄母盘开始进行重制,包括至少20部好萊坞影片,目的就是为了配合首批Dolby Vision电视的推出,重制后的图像效果与原始的Dolby Vision影片并无差别.

2.HDR 10

2015年8月27日,美国消费电子协会公布HDR10标准.由于HDR10是开源的,其可自由,而且不需要支付授权费,这些特点都吸引着各大厂商.HDR10还主宰了HDR流媒体服务.除了Vudu外,所有的HDR流媒体服务都使用HDR10.OTT流媒体设备领域,HDR10也处于领先地位,几乎全部只支持HDR10.

2017年,HDR10进一步扩大范围,占领越来越多的超高清蓝光碟、*和电视机的领域.美国顶尖的电视供应商都销售采用HDR10的电视.

超过150个由七大主流制片厂制作的超高清蓝光资源,均采用HDR10格式.然而此时,推出Dolby Vision格式的蓝光资源的制片厂仅有四家,资源也仅有9部.

3.HLG

HLG,是日本NHK电视台和英国BBC联合开发出来的另外一个HDR标准.HLG技术,也是一种HDR技术的应用.它所广播的单独信号流,不需要元数据,可同时兼容HDR和非HDR电视.与HDR10相比,HLG的优势非常明显:HLG的画面在现有的SDR显示设备上也能呈现得异常艳丽.由于HLG兼容普通显示设备,电视台和内容制作者不需要部署以及提供两套不同的信号输送系统,因而节约了所有时间和金钱.

综上所述,无论是HDR10,HLG,还是Dolby Vision,它们都努力在从拍摄、后期、母版制作、传输最后显示这样的过程中,最大限度的保留和重现视频真实性,从而让人眼从电视上看到视频的时候,能够感觉的图像效果的提升.

参考文献

[1] 刘明 《HDR技术在液晶显示中的研究与发现》《中国高新技术企业》2017年7期.

[2] 谢一凇 方俊永《高动态范围图像色调映射技术的发展与展望》《照明工程学报》 2011年5期.

[3] 芦碧波 陈静王建龙郑艳梅《一种改进的多尺度Retinex色调映射算法》《计算机工程与科学》2017年5期.

[4] 尚海龙 《HDR电视大热,标准“保驾护航”》《电器》 2016年10期.

该文总结,本文是关于显示设备和HDR技术和应用方面的技术论文题目、论文提纲、技术论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文.

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