杜比视界的播放处理类型: 标准DV 与 LLDV

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杜比视界的播放处理类型: 标准DV 与 LLDV

2024-07-02 20:51| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

  杜比视界的文件上分为了 双层 - FEL 杜比视界 ,单层MEL - 杜比视界 这两种。

然而在播放器上处理杜比视界也分成了两种模式:标准DV与LLDV。

以下是本人写的科普文章,改改再拿出发B站

https://tieba.baidu.com/p/7175870206

  杜比视界是一种HDR格式,其优秀的显示效果,被誉为最优秀的HDR。已经有不少文章,解释过杜比视界的文件信息。这里就不详细解释杜比视界的文件原理。我在从另一种方向来解释一下杜比视界在做什么。

  回顾下杜比视界的组成,一个标准杜比视界包括了了BL+EL+RPU。杜比视界的处理流程:一个10bit YUV420的视频源,运用上EL+RPU的图像数据,重新合成12bit YUV422的视频源,输出显示。

  这些DV图像数据是在做什么呢,最简单的理解DV数据控制了电视的画面引擎,DV数据告诉电视如何精确的处理画面。这种人工设计的DV数据,画面展现非常的精准,让每一台电视都按照这个人工设计的数据来展现画面,来达成高度的画面统一表现。所以才有一种说法“你看到的杜比视界的画面,也是电影后期特效师所看到的画面。”

  那么播放器/碟机在进行合成12bit YUV422视频源的时候,就有两种技术来处理模式: 标准杜比视界,LLDV杜比视界

  标准杜比视界 : Standard Dolby Vision,简称STD。 也可以称为TV LED Dolby Vision - 电视引导杜比视界。

  这种处理方式是由播放器/碟机发送DV数据给电视,由电视的杜比引擎处理DV数据,DV数据就可以精确的针对电视机的特性(EDID上的参数)来处理(渲染)画面。这种模式也是最好的一种播放杜比视界的模式。最典型采用STD的电视厂商是 LG 与 松下  。

LLDV杜比视界 : Low-latency Dolby Vision -  低延迟杜比视界,简称 LLDV 。也可以称为 Player LED Dolby Vision - 播放器引导杜比视界

  LLDV的处理方式,就是由DV数据在前端播放器/碟机内部直接完成画面处理(渲染),然后发送给电视,让电视直接显示。但是有一个问题就是播放器系统并不能完全获取到电视的EDID各类数据,导致面效果并不如标准DV的来得精准,最典型采用LLDV的电视厂商是 索尼。

 这两个模式上有什么差距吗,最好的例子应该就是LG与索尼在杜比视界效果差异

LLDV与STD

  最直观的结果来说索尼在hdmi输入杜比视界的效果是偏暗的,需要gama+2/杜比视界明亮来进一步辅助,这也是为什么索尼在接收杜比视界图像后,还要经过一层自己的动态tone mapping的部分原因。

  好在索尼电视在hdmi2.1时代,也做到了 标准杜比视界,在9000h之后的hdmi2.1都可以设置hdmi为杜比视界模式,这样就是STD-标准杜比视界。之前的机型就只能LLDV+gama+2/杜比视界明亮来进一步辅助。

英国的著名电视评测up主Vencent, 在9000h开放标准杜比视界后,还特意做了AB对比

就算在同型号的机型上,也确实看出 标准杜比视界好于 LLDV杜比视界

  为什么会有LLDV这种模式诞生呢,很大程度上为了照顾索尼电视,索尼电视在研发X1芯片时候,没有杜比公司合作,也就是没有杜比引擎。为了能让这种类型的电视也用上杜杜比视界这种外部标准,就开发了这种在前端播放器处理杜比视界画面的一种模式。然后索尼与联发科就这样花了4年时间,才在9000h这代上实现了标准DV。

  事实上LLDV最早就是OPPO碟机部门为了能在索尼电视看到杜比视界,与杜比公司合作,一起研发了这种模式。后来oppo203也是一个支持LLDV的碟机播放器,也在这个时候索尼电视也在固件更新上追加杜比视界模式。

  也因为LLDV的存在,也保证了杜比视界的普及。LG是因为一开始就与杜比合作,才让杜比视界支持的如此完美。

  那么我们知道碟机采用的是哪种DV模式呢,除了这篇文章告诉你以外,一个很简单的分辨方法,查看碟机的hdmi输出信息。

  如果显示的是Dolby vision rgb 8bit那就意味着碟机采用标准DV模式,例如先锋的系统

LX500

  或者LG电视上hdmi输入信息

lg c1

这样的播放器输出信息,就代表是STD - 标准杜比视界。相对的,LLDV模式下的输出信息就是YUV422 12BIT

lx500

  为什么是RGB 8bit呢,不应该是yuv422 12bit吗,这就是杜比公司开发的压缩通道技术 - Dolby Vision RGB Tunneling。  把YUV422 12bit+DV数据(Metadata) 压缩进RGB 8BIT通道里,传送给电视,让电视解压出YUV422 12bit+DV数据(Metadata)信息来读取。

  将 12bit YCbCr 4:2:0 Dolby Vision 讯号及元数据(Metadata)封装在传统的 8bit RGB 4:4:4 讯号之中传输,先锋-LX500 就以这种方式显示 HDMI 输出信号。实际上电视处理的是原生 12bit YCbCr 4:2:2 Dolby Vision 信号。不用担心RGB 8bit色深画面降质。这只是个通道,不是实际色彩空间。  可以理解为杜比公司开发了一种类似dsc的压缩技术。

也就是说标准杜比视界采用的是压缩通道来传输DV数据。LLDV因为是已经渲染后的画面,所以直接就是yuv422 12bit给电视显示

Dolby Vision RGB Tunneling

The method Dolby Vision (DV) uses to transport the signal over HDMI is referred to as “RGB Tunneling”. The 12-bit ICtCp DV signal + Metadata is encapsulated inside the regular RGB 8-bit video signal. The DV “tunneling” carries 12-bit YCbCr 4:2:2 data in an RGB 4:4:4 8-bit transport. This is possible because both signal formats have the same 8.9 Gbps data rate requirements.

DV requires dynamic luminance data which cannot be explicitly carried in an HDMI 2.0 (18 Gbps max) data stream, so it is designed to transport over HDMI 1.4 (8.9 Gbps max); at least up to 4K@30. DV base content and DV luminance (meta) data is encapsulated in an HDMI 1.4 compatible (except HDCP 2.2) RGB 4:4:4 8-bit video stream. That's why Dolby claims that DV can be sent via HDMI v 1.4, but in reality, HDMI v2.0 is needed due to the HDCP v2.2 encryption.

The DV metadata is encoded into the least significant bits of the chroma channels. Upon the HDMI EDID exchange (handshake), the sink (AVR, Display, or HDMI switch) signals the source that it supports Dolby Vision "tunneling". The source then signals the sink that it's transmitting Dolby Vision through an AVI Infoframe, which therefore triggers the Dolby Vision mode in the sink. The display DV engine extracts the components and produces a tone mapped image.

As a result, video pass-through components must be DV 'aware' to not alter the signal, which is in effect 'hidden' inside the 8 bit RGB 'container'.

AVR’s may report DV signals in one of two ways, but both are correct:Resolution: 4k:24Hz ->4k:24HzHDR: Dolby VisionColor Space: RGB 4:4:4 -> RGB 4:4:4 -OR- YCbCr 4:2:2 -> YCbCr 4:2:2Color Depth: 8 bits -> 8 bits -OR- 12 bits -> 12 bits

  当然有些碟机系统显示的是hdmi输出视频流,那还是12bit yuv422信号,不显示hdmi的输出空间信息,例如oppo与松下碟机。如果要查看的话,只能打开显示设备上的hdmi信息。如果电视没有这种显示功能,就只能依靠中间设备来查看,例如一些功放机。

2024年更新,有国外评测者发布了更多关于STD与LLDV的发现

fire tv系列,zidoo z9x系列, Dune RTD1619系列,虽然有STD输出的选项,但其实还是LLDV,原理是用LLDV本地渲染后,再用STD包装发送给电视,其中包含的只是静态元数据,而不是完整的动态metada,其本质还是LLDV

https://youtu.be/eQ9SOMlX0AI?si=PhOn-Qj5UbHCWd8t

也就是说单纯看hdmi输出空间,并不能百分百证明设备是否支持STD,由于测量方式非常专业,一般玩家难以发现。测量方法为使用能直通DV 数据的采集卡,连接电脑与电视。电脑用于监看传输画面变化。如果是真STD,电脑上无法看到DV 数据在起作用,但是电视上能看到起作用。如果看到电脑与电视都能看dv数据在起作用了,说明是LLDV模式。

 现阶段评测者仅证明fire tv系列,zidoo z9x系列, Dune RTD1619系列为假STD模式,shiled tv ,碟机,ATV有真STD模式。

评测者也在猜想,假STD模式是否还会有零星的PRU数据夹杂在其中,造成电视二次YUV -RGB转换。但因为没有测量手段,无法得知。

  博主在进一步分析LLDV输出的亮度,发现了更大问题。如果片源亮度信息MDL-max display mastering luminance为1000nits,LLDV模式下的播放器碰上EDID2000nits的电视,播放器会无视片源亮度信息,直接输出2000nits。即使是碟机OPPO在LLDV下也会有这个问题。

https://youtu.be/YqUgrm2pttU?si=jhMbEUUCXVlCV1XS

也就是说LLDV诞生的年代并没有针对高亮度电视做正确的适配,导致现在这个高亮度电视满地走的时代,LLDV出现了严重bug。仅支持DV CM4.0的DV播放器才没有这个bug,但CM4.0至今也只有电视与神盾 ATV支持。

  这个时代请不要使用LLDV来看杜比视界,也不要使用这位博主证明的假STD设备来看杜比视界,包括fire tv系列,zidoo z9x系列, Dune RTD1619系列。也就是小心mtk与晶晨的盒子,希望他们能修复这个问题,Coreelec团队就修复了晶晨s922xj的假STD问题,证明整个问题不是硬件问题。

接近理想的双层杜比视界播放设备- AM6B plus with Coreelec

   最初写这篇文章的原因

  我相信大家有买很多MTK8581的硬盘播放器,因为LX500与OPPO203这种机器很贵,也停产了。这种播放器就是与LX500与OPPO203同一种主板 - mtk8581,然后套上他们越狱系统,就成为了一台性价比的很高碟机播放器。     例如常见杰科5300与高清先生的UX1。曾经群里的朋友跟我说,杰科5300最新系统只有LLDV模式,无法在LG上使用标准DV。后来我也把我的UX1升级到最新系统,确实发现了这个问题:先锋的越狱系统,在某一个版本关闭标准杜比视界处理。   后来我找到高清先生的qq群里与群主聊了聊,汇报了这个问题。我以为是系统维护上的bug,最后了解到的原因居然是有LG用户看到系统输出时RGB 8BIT,觉得比索尼YUV422 12bit小。数字上小,8



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