【專訪】三星的 HDR10 +合作夥伴關係 如何讓更多電視呈現鮮活色彩

on 23.12.2018
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三星致力追求完美畫質,在電視技術領域取得多項突破性的進展。高動態範圍(HDR)影片的全新開放標準HDR10+,是其中一項令人振奮的技術發展。

 

三星2018年版Premium UHD和QLED量子電視-包括QLED 8K系列產品,近期獲得了HDR10+官方標誌認證,證實其顯示器能忠實呈現創作者所追求的真實影像。此外,三星將持續鞏固其與合作夥伴的關係,為更多的消費者居家,帶來優質的觀賞體驗。

 

不久前,專訪了三星美國研究中心數位媒體解決方案實驗室副總裁Yeong-Taeg Kim,深入探討三星如何推廣這項技術,讓更多消費者獲得最佳的HDR內容。

 

 

何謂HDR10+?

HDR10+於2017年正式推出,它能真實還原色彩,實現過去無法達成的夢想。

 

以大部份的電視而言,顯示器所能呈現的色彩動態範圍與所刻劃內容的真實色彩之間,存在著無可避免的差距。過去,為了讓顯示效果更接近HDR畫質,動態範圍有限的電視產品往往利用稱為「色調映射」的處理方式,來強化圖像的色彩表現。但是,不同於前一代HDR10採用靜態色調映射,在場景之間均勻地增強色彩,HDR10+採用動態色調映射,則對各場景進行單獨優化。

 

簡而言之,HDR10+技術讓電視在昏暗的場景中,亦能真實重現創作者的原創意念,讓精彩的細節更加鮮明,增添影像的景深效果,使內容看起來更栩栩如生,猶如身臨其境。其運作原理是將內容嵌入動態元數據,根據「貝塞爾曲線」(Bézier curve)的數學概念,產生優化的色調映射曲線。三星美國研究中心數位媒體解決方案實驗室副總裁Yeong-Taeg Kim表示:「雖然這個概念聽起來有點複雜,但結果顯而易見:圖像的優化產生了豐富的對比度,透過數學之美將內容的色彩變得更加生動。」

 

細說緣起

這一切都始於數位媒體解決方案實驗室(Digital Media Solutions Lab)在2016年開發的一項色調映射專利技術。

 

這項色調映射演算法十分獨特,它能在動態範圍有限的顯示器上,自動優化每個場景的色彩,是業界的一項創舉。最初,團隊計畫將這項技術作為未來產品的畫質表現差異化。同年稍晚,對於是否應在HDR10的下一個重大計劃中,加入動態色調映射概念,成為電影電視工程師協會(SMPTE)內部激烈辯論的主題,該團隊決定利用這項技術開發新的產業標準。這項標準將適用於設備製造商、製片廠和晶片製造商,並為他們提供創新所需的自由度。

 

Kim解釋:「最初的時候,我們並未打算建立產業標準,我們只是在最迫切需要技術的時候,恰巧掌握了對的技術。我們明白向產業開放標準,可加速突破性創新的普及化,彰顯內容創作者及其作品的至高價值。」

 

挑戰

儘管整個團隊抱持樂觀的態度,但全新標準的制定過程,是一條艱辛漫長的路。當時即使獲得總部和管理層的支持,但公司內部仍出現雜音,懷疑創造的產業標準是否可行,擔心該標準能否獲得製片廠、晶片製造商和裝置製造商的採用。

 

Kim表示:「這是一個艱難的抉擇,但我們都明白制定新標準的重要性。當時爭議很大,但是當他們體悟到新標準的制定,將有助於實現我們對消費者的承諾,每個人都改變了看法。若產業只依賴單一標準,便難以升級先前的HDR10產品。」

 

其中最大的技術挑戰,在於創造出一條數學曲線,作為各場景色調映射的基礎,並找出將數據組參數化的方法,這組數據的作用是通用的描述元,描繪某特定場景的色調映射行為。這條數學曲線不僅須對各個場景進行優化,還須擁有完成此任務的充足靈活性。因此,團隊的關鍵任務是找到一條合適的曲線,迎合製片廠「碎片化」的色調映射方式。

 

制定全新標準

 

經過數月的研究和多次的模擬,由Li Tao博士領導的研究小組,最終找到足以擔此大任的靈活數學曲線。

 

團隊提出的構想,是模擬製片廠編輯場景的方式。貝塞爾曲線經證明是複製碎片的最佳選擇,這意味著它能更精確地呈現創作者的原始意念。但是,在利用數學優化方式,將該曲線作為創造動態元數據的基礎之前,團隊必須先修正這條曲線。團隊對此採用創新的做法,他們將二維曲線轉換為一維數據集,藉以提升靈活性。

 

提升後的靈活性,能為各個場景創造優化的色調映射曲線。將此結合能自動將每條曲線轉換為元數據的演算法,團隊打造出一個強大的工具,讓三星電視為消費者帶來真正的沈浸式觀賞體驗。

 

「想像將主廚的烹飪傑作,變成一般家庭廚房中的食譜。由於食譜十分精確詳實,任何人都可以照著做出近乎完美的菜餚。現在,想像有一個能自動書寫這份食譜以及各式料理食譜內容的工具,取代了主廚的角色。最後,請再想像一下,只要採買了食材,人人都可以取得食譜。」Kim以主廚分享得獎食譜作比方,說明在改變消費者體驗內容的方式上,這項技術所具備的無窮潛力。

 

三星不僅創造了書寫「食譜」的標準,還創造出書寫「食譜」的工具,但為了實現這個夢想,更需要「主廚」(製片廠)、雜貨店(內容提供商)和「家庭廚師」(設備和晶片製造商)的共同努力。

 

陣容不斷壯大的生態系統

從去年正式推出至今,HDR10+陣容不斷快速成長,這主要歸功於三星與其合作夥伴的兩項決定:(1)晶片和電視製造商可以免版稅使用該技術;(2)為內容公司、UHD藍光播放器和機上盒製造商,免費提供HDR10+平台和元數據。

 

因此,我們見證HDR10+生態系統的成形與茁壯,以強大的陣容為家庭娛樂帶來革命性的改變。為了將身臨其境、栩栩如生的視覺效果,帶入更多消費者的客廳中,三星致力鞏固HDR10+合作夥伴關係,橫跨電影、軟體和裝置製造領域,加速這項技術的普及化。

 

HDR10+平台的設計宗旨,在於支援這項標準的無縫應用,擺脫重重的經濟或技術障礙。我們與Colorfront和Blackmagic Design等第三方軟體開發商、以及編碼系統公司積極合作以全面嵌入HDR10+。Kim表示:「我們已展示HDR10+的畫質表現,並強調技術實施的經濟面向。相較於HDR10或其他競爭對手,在內容創作中採用HDR10+並不會引起額外的成本,HDR10+顯示器亦無額外的硬體成本。新平台的內容能與現有的HDR10裝置逆向相容。」

 

三星已與裝置、晶片和投影機製造商,建立令人振奮的合作關係,未來將為更多消費者帶來HDR10+的逼真畫質,V-Silicon (前身為Sigma Designs) 和TP Vision是其中最具代表性的合作案例。三星亦積極鞏固及擴大其與頂尖電影製片廠、內容服務供應商的合作關係,包括俄羅斯規模最大的線上影片服務供應商ivi、Amazon Prime Video和Warner Bros。

 

Kim在訪談中指出,隨著更多HDR10+ TV、SoCs (System on Chip)、AVR和投影機製造商的迅速加入行列,憑藉愈來愈豐富的HDR10+內容供應,HDR10+官方標誌的認證,為業界樹立重要的里程碑,象徵畫質新紀元的到來。Kim亦表示:「HDR10+認證標誌的推行,代表我們為超高畫質電視市場奠定的基礎。透過三星領先的技術和專業知識,我們將持續擴大合作夥伴關係,致力為消費者提供最優質的HDR內容。」

 

(由左至右)後排:Chenguang Liu、Yeong-Taeg Kim博士、Pradeep Nagesh、Seongnam Oh前排:Suzie Hyun、Li Tao

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