最近兩年HDR這個(gè)概念可謂是鋪天蓋地而來(lái),手機(jī)也好PC也好電視也好,都拼命往自己頭上扣HDR的帽子。而在某些發(fā)燒友眼中,如果看片子不帶HDR,堪比步兵變騎兵,一下子變得索然無(wú)味。然而,新事物往往也伴隨著眾多新坑,特別是在軟硬件環(huán)境復(fù)雜的PC平臺(tái),稍有不慎就會(huì)摔得臉青鼻腫,播HDR的效果甚至不如播普通的片子。
PC播HDR的大坑有幾何?PC并不是專門為視頻播放設(shè)計(jì)的機(jī)器,和專業(yè)的藍(lán)光機(jī)等播放器相比,無(wú)論是在解碼還是渲染還是輸出方面,在沒(méi)有一套一鍵式安裝的成熟方案(傻瓜萬(wàn)能播放器等)出現(xiàn)之前,往往需要用戶自己手動(dòng)詳細(xì)配置每個(gè)環(huán)節(jié)。硬件方面的環(huán)節(jié),例如HDMI線纜版本等等,以往已經(jīng)說(shuō)得比較多了。今天,就一起來(lái)談?wù)勡浖矫娌シ臜DR視頻需要注意什么吧。
正確處理YUV和RGB色彩
如果你有留意過(guò)視頻文件的參數(shù),應(yīng)該會(huì)知道視頻的色彩編碼有不同的類型,最常見(jiàn)的莫過(guò)就是YUV和RGB。這到底都意味著什么呢?在數(shù)字時(shí)代,要讓計(jì)算機(jī)能辨認(rèn)出自然界的顏色,就需要對(duì)顏色進(jìn)行編碼。在RGB體系中,顏色是用紅、綠、藍(lán)三種參數(shù)來(lái)表示的,例如在PhotoShop中我們可以看到純紅色的編碼是(255,0,0)。
PhotoShop支持多種色彩空間,例如RGB、CMYK等
RGB并不是唯一顏色編碼的方法,顏色不僅僅可以用紅綠藍(lán)來(lái)混合顯示,還可以用明度、色度和濃度來(lái)表示,這種明度色度濃度的顏色編碼方式就是YUV了?;蛟S有的朋友會(huì)問(wèn),RGB效果就很好,現(xiàn)在連機(jī)箱里面的光污染都用RGB燈,為什么顏色的編碼要搞這么多套體系?這和顯示介質(zhì)是息息相關(guān)的。
在PC上我們用的電腦屏幕是液晶屏或者OLED屏幕,發(fā)色基礎(chǔ)是RGB三原色像素點(diǎn),于是配合RGB的色彩空間,能夠比較完美地將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成為可見(jiàn)光。但在電視機(jī)上,RGB就不一定適用了。和電腦顯示器相比,電視的歷史更悠久,古老的電視例如黑白電視,顯然是無(wú)法兼容RGB信號(hào)的。如果使用的是YUV色彩空間,情況就不同了,黑白電視只需顯示YUV色彩空間的明度信號(hào)即可完美兼容。由于這個(gè)歷史原因,視頻特別是源于光盤、廣播電視信號(hào)的視頻,基本上都使用YUV色彩空間,直到今天也依然如此。
配合電視工作的設(shè)備,一般支持輸出YUV,例如PS4
現(xiàn)在的HDR視頻不少都來(lái)源于UHD BD光盤,因此將YUV信號(hào)轉(zhuǎn)換成為RGB信號(hào),也成為了HDR視頻播放當(dāng)中必不可少的一環(huán)。但遺憾的是,Windows自帶的EVR渲染器(Enhanced Video Renderer)在這方面的表現(xiàn)不怎么理想,如果解碼器輸出YUV信號(hào)到EVR進(jìn)行渲染,那么EVR只會(huì)進(jìn)行低精度的轉(zhuǎn)換,大大影響畫(huà)質(zhì)。HDR視頻的色彩較為豐富,負(fù)面影響尤為明顯。
要如何來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題呢?有兩個(gè)思路。
第一個(gè)思路,讓解碼器只輸入RGB 8bit信號(hào)到EVR中,不讓EVR參與YUV→RGB的轉(zhuǎn)換。我們需要借助LAV解碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)這點(diǎn)。
視頻播放器要播放一個(gè)視頻,流程通常是視頻分離器(分離視頻流、音頻流、字幕等)→解碼器(解碼視頻、音頻)→渲染器(渲染出最終圖像),YUV轉(zhuǎn)換成RGB這一步,可以發(fā)生在解碼步驟當(dāng)中,也可以發(fā)生在渲染步驟當(dāng)中。既然渲染器不給力,那就讓解碼器來(lái)做。
LAV是目前PC上最強(qiáng)勁的解碼器,可貴的是它是開(kāi)源免費(fèi)的。我們可以點(diǎn)此進(jìn)入LAV的GitHub項(xiàng)目中下載相應(yīng)版本,可以下載安裝包也可以下載ZIP包的綠色版。
按照實(shí)際情況和個(gè)人喜歡選擇最新版即可
如何讓播放器使用LAV解碼?以PotPlayer為例,在PotPlayer的“全局濾鏡優(yōu)先權(quán)”一欄,添加系統(tǒng)濾鏡或者外部濾鏡(取決于你使用LAV安裝包還是綠色版,下文以綠色版為例)。將LAV綠色版壓縮包解壓到一個(gè)文件夾,目錄不要含中文,添加當(dāng)中的“LAVVideo.a(chǎn)x”就可以添加LAV視頻解碼器了。
找到PotPlayer的“全局濾鏡優(yōu)先權(quán)”
添加“LAVVideo.a(chǎn)x”為外部濾鏡
接著,將PotPlayer當(dāng)中的“LAV Video Decoder”設(shè)置為強(qiáng)制使用,雙擊進(jìn)入設(shè)置。
選擇“強(qiáng)制使用”
可以在“Output Formats”一欄看到各種輸出格式。這時(shí)候只勾選RGB32、RGB24兩個(gè)即可,其他都取消勾選。保存設(shè)置,如此一來(lái)播放器解碼的時(shí)候就只會(huì)輸出RGB 8bit信號(hào),EVR渲染器就不會(huì)做低質(zhì)量的轉(zhuǎn)換處理了。
只保留8-bit的RGB輸出
第二個(gè)思路,就是換用更好的渲染器,例如madVR。madVR是PC上畫(huà)質(zhì)最好的視頻渲染器,可以高質(zhì)量地處理YUV→RGB轉(zhuǎn)換。關(guān)于madVR渲染器的使用將會(huì)在下面提到,這里先不詳細(xì)展開(kāi)。
如何順利解碼10bit
如果大家有留意,應(yīng)該會(huì)發(fā)現(xiàn)很多HDR視頻的色深都是10bit?,F(xiàn)在流行的視頻普遍以8bit居多,10bit視頻對(duì)比8bit,灰階更加平滑,同樣畫(huà)質(zhì)的視頻體積更小,但與此同時(shí)解碼所需要的性能也提高了不少。
10bit對(duì)畫(huà)質(zhì)的提升是有正面意義的,為什么HDR視頻會(huì)使用10bit?這主要還是因?yàn)樗{(lán)光聯(lián)盟的推動(dòng)。HDR視頻之所以流行,是由于在2015年藍(lán)光聯(lián)盟正式確定了UHD BD的規(guī)格,之后兩三年越來(lái)越多的片子推出了UHD BD碟片。而UHD BD內(nèi)的片子規(guī)格有幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),分別是H.265(HEVC)的編碼,10-bit色深以及HDR色彩(高達(dá)BT.2020色域)。因此,10bit色深這個(gè)規(guī)格越來(lái)越多地出現(xiàn)在了各種視頻當(dāng)中。
一個(gè)典型的原盤HDR視頻,參數(shù)包括HEVC編碼、10bit色深、BT.2020色域、YUV 4:2:0色彩空間
如果你的CPU足夠強(qiáng)勁,那么可以使用軟解來(lái)播放10bit視頻,和硬解相比這也更不容易出錯(cuò)。但是如果你覺(jué)得視頻卡頓,恐怕就需要考慮硬解了。如何才能正確硬解10bit視頻?首先得判斷顯卡是否有能力支持10bit視頻的硬解。
硬解和GPU相關(guān),先來(lái)說(shuō)說(shuō)NV方面。NV的硬解技術(shù)為PureVideo,要比較好地解碼4K HEVC 10-bit視頻,需要PureVideo VP7或以上規(guī)格的技術(shù)。那么有什么NV顯卡支持這個(gè)規(guī)格呢?到了帕斯卡這一代,包括GP102、GP104、GP106、GP107、GP108核心,全部都配備了PureVideo VP8,硬解4K HEVC 10-bit視頻無(wú)壓力;但上一代就比較詭異了,只有GM206(包括GTX 950、GTX 960)支持PureVideo VP7,其他都只支持VP6。
GTX 900系列只有GTX 950、960支持4K HEVC 10-bit硬解,GTX 1000系列全支持
再來(lái)說(shuō)說(shuō)AMD的GPU。AMD GPU的硬解技術(shù)是UVD,只有UVD 6.3或以上的版本,才能夠硬解4K HEVC 10-bit視頻。AMD的獨(dú)顯目前只有RX 400系列、RX 500、Vega系列有能力硬解,以及Stoney Ridge之后的APU可以硬解。
Intel的GPU硬解技術(shù)是Intel Quick Sync Video,只有Broxton(最新一代Atom,已停產(chǎn)),以及Kaby Lake(第七代酷睿)及更新的產(chǎn)品線能夠硬解4K HEVC 10-bit視頻。
Intel只有Kaby Lake之后的產(chǎn)品可完美硬解4K HEVC 10-bit視頻
除了看型號(hào),還有一個(gè)最簡(jiǎn)單的判斷GPU是否可以硬解4K HEVC 10-bit視頻的方法——使用DXVAChecker這款小軟件即可。如果看到“HEVC_VLD_M(jìn)ain10”一欄中有顯示“4K”或者“QFHD”,那就說(shuō)明GPU可以硬解4K HEVC 10-bit視頻。
DXVAChecker,可檢查硬解的支持情況
接著,需要正確配置解碼器,這里仍以LAV解碼器為例,這是目前能比較好地解碼10bit的解碼器。在LAV解碼器當(dāng)中,可以在“Hardware Acceleration”處選擇硬解方式,目前常用的一般是兩種硬解,一種是“DXVA2(native)”,另一種是“DXVA2(copy-back)”。
如果軟解性能不夠,需要硬解,推薦使用DXVA2 copy-back
這兩種硬解的區(qū)別在于,native會(huì)把數(shù)據(jù)完全交給GPU處理,而copy-back會(huì)多出一個(gè)回傳到內(nèi)存給CPU處理的步驟。從效率的角度來(lái)說(shuō),native會(huì)更高一些。但是,如果要硬解10bit視頻,并不推薦使用native。
一來(lái),使用DXVA native硬解,某些GPU解碼可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,例如AMD RX顯卡用native解碼10bit可能會(huì)出問(wèn)題,但NV的GTX10X0就不會(huì),你很難判斷到底某顯卡用native解碼能不能正常工作,用copy-back大家都是沒(méi)問(wèn)題的。二來(lái)使用native解碼會(huì)強(qiáng)制使用YUV輸出(在LAV設(shè)置了RGB輸出也不行),如果使用EVR渲染器畫(huà)質(zhì)會(huì)比較差。
因此,如果你想要用顯卡硬解10bit視頻,那么推薦使用LAV解碼器當(dāng)中的DXVA2 copy-back硬解方式。如果性能足夠強(qiáng)勁,還是推薦使用CPU軟解,最不容易出錯(cuò)。無(wú)論哪種硬解,都只對(duì)色彩空間是YUV 4:2:0的視頻有效,遇到Y(jié)UV 4:4:4之類的高規(guī)格還是會(huì)軟解的。與此同時(shí),如果用madVR渲染的話還要注意版本,madVR在0.9之后的版本才開(kāi)始支持DXVA YUV 4:2:0的10bit解碼輸入。另外,軟解雖然費(fèi)CPU,但也可以把更多的GPU資源留給madVR渲染器,以獲取更高的畫(huà)質(zhì),因此如果CPU性能夠強(qiáng),還是軟解更合適。
播放HDR如何才能不偏色
BT.2020 HDR色域轉(zhuǎn)換BT.709 SDR色域
前面說(shuō)到,HDR視頻的色域是BT.2020,這是一個(gè)廣色域。色域越廣,色彩往往越豐富,因此HDR的片子往往會(huì)艷麗很多。但是,現(xiàn)在的電腦顯示器未必都可以支持BT.2020色域,絕大多數(shù)的顯示器只能支持色域BT.709(SDR級(jí)別色域)。此情此景下,如果直接播放HDR視頻,那么色彩甚至?xí)绕胀ǖ囊曨l更加黯淡。要怎樣才能獲得比較好的效果?色域的轉(zhuǎn)換處理必不可少。
直接在SDR屏幕播放HDR視頻,會(huì)非常黯淡
經(jīng)由精確的色域轉(zhuǎn)換后,色彩才會(huì)變得正常
要讓HDR視頻在普通屏幕上也變得明亮鮮活,需要將BT.2020色域進(jìn)行精確轉(zhuǎn)換,而不是簡(jiǎn)單粗暴砍成BT.709。這時(shí)候,渲染器所起到的作用就相當(dāng)關(guān)鍵了。怎樣的渲染器才能比較好地進(jìn)行色域轉(zhuǎn)換處理?madVR是最好的選擇。
madVR是PC平臺(tái)上最好的視頻渲染器,沒(méi)有之一。在比較早的時(shí)候,madVR已經(jīng)加入了BT.2020色域轉(zhuǎn)換的選項(xiàng);而在近期版本,madVR還出現(xiàn)了專門的“HDR選項(xiàng)卡”,在當(dāng)中就可以設(shè)置將HDR色域處理成普通的SDR色彩了。
在官網(wǎng)下載madVR即可,可以看到它支持眾多播放器,這里仍以PotPlayer為例
我們首先需要把madVR設(shè)置為播放器的渲染器,這里仍然以PotPlayer為例。madVR目前只有綠色版,點(diǎn)此進(jìn)入官網(wǎng)下載,之后將madVR解壓到一個(gè)文件目錄當(dāng)中。在PotPlayer“全局濾鏡優(yōu)先權(quán)”一欄添加外部濾鏡,接著添加madVR目錄當(dāng)中的“madVR.a(chǎn)x”或者“madVR64.a(chǎn)x”(取決于系統(tǒng)是否64位),然后將madVR設(shè)置為強(qiáng)制使用,雙擊進(jìn)行配置。
強(qiáng)制使用madVR作渲染器
在madVR“devices”當(dāng)中,可以看到當(dāng)前的顯示器,然后展開(kāi)顯示器的菜單,可以看到“hdr”選項(xiàng)。如果你的顯示器是非HDR的,那么選中“convert HDR content to SDR by using pixel shader math”即可。如果你信得過(guò)軟件自動(dòng)識(shí)別,那么也可以選擇“l(fā)et madVR decide”,一般情況下還是靠譜的。
madVR可以較好地處理色域轉(zhuǎn)換,不想折騰選擇自動(dòng)即可
這里可以講一下madVR這里幾個(gè)關(guān)于HDR色域轉(zhuǎn)換的選項(xiàng),其他選項(xiàng)在什么情況下用得著?如果你用的是支持HDR的屏幕,例如某些電視機(jī)或者高端顯示器,那么可以選擇“passthrough HDR content to the display”,這樣會(huì)直接把HDR不經(jīng)由轉(zhuǎn)換,原封不動(dòng)地進(jìn)行輸出。而如果你用的是廣色域屏幕但色域不是BT.2020,例如色域是Adobe 99%的設(shè)計(jì)專用屏幕,可以選擇“process HDR content by using pixel shader math”,這樣HDR色彩會(huì)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換處理,顯示更加準(zhǔn)確。
而如果你的屏幕經(jīng)過(guò)校色儀校準(zhǔn),并且讓校色軟件(例如DispalyCal)生成了3DLUT校色檔案,并且校色軟件支持將其輸出到madVR當(dāng)中,那么可以選擇選項(xiàng)后帶有“using an external 3DLUT”的選項(xiàng),一般情況下就不要選了。
HDR顯示器直接播放HDR真的沒(méi)問(wèn)題嗎?
前面提到,madVR是支持輸出HDR信號(hào)的,如果你的顯示器支持HDR,那么是不是就應(yīng)該讓madVR輸出HDR?并不一定!雖然很多顯示器支持HDR,但效果并不好,貿(mào)然使用HDR輸出,畫(huà)質(zhì)甚至不如將HDR轉(zhuǎn)換為SDR再輸出好。
不是所有HDR顯示屏都有足夠的亮度去實(shí)現(xiàn)好的HDR效果的,300cd/m?不到的亮度效果可想而知
現(xiàn)在某些顯示器聲稱支持HDR,但亮度等關(guān)鍵參數(shù)并不出彩。如果使用這些設(shè)備放映HDR視頻,往往會(huì)自動(dòng)切換到HDR模式,反而造成亮度下降、偏色等一系列問(wèn)題。因此,這類較低端的HDR屏幕使用轉(zhuǎn)換過(guò)色域的畫(huà)面,效果反而會(huì)更好。
不僅如此,在HDR模式下可能還會(huì)嚴(yán)重偏色,還不如將HDR視頻轉(zhuǎn)換為SDR后再播放效果好
毫無(wú)疑問(wèn),用madVR來(lái)處理HDR色域轉(zhuǎn)換是必不可少的方案。而使用madVR還有一個(gè)好處,那就是它能夠精確地進(jìn)行YUV和RGB色彩空間的轉(zhuǎn)換。就算解碼器輸出的是YUV信號(hào),也能夠轉(zhuǎn)換成為高質(zhì)量的RGB信號(hào),比Windows的EVR不知搞到哪里去。madVR唯一的缺點(diǎn)就是比較吃GPU資源,如果你的硬件足夠強(qiáng)勁,用的是目前主流的顯卡,那么madVR值得強(qiáng)烈推薦。
聲道:杜比全景聲映射為雙聲道立體聲
說(shuō)了不少和畫(huà)面相關(guān)的內(nèi)容,再來(lái)說(shuō)說(shuō)聲音相關(guān)的吧。如果HDR視頻源自UHD BD,那么往往還會(huì)帶有多聲道。特別是杜比視界HDR,基本上都是和杜比全景聲搭配的。如果直接播放這類片子,而輸出設(shè)備只是普通的2.0、2.1音箱甚至只是耳機(jī),那么聲音可能就會(huì)出現(xiàn)破音等失真的情況,這又是一個(gè)很多人不曾注意的坑。
HDR視頻往往搭配多聲道,直接用耳機(jī)播放可能會(huì)出現(xiàn)破音、干音等失真
怎么辦?其實(shí)LAV濾鏡也提供了解決方案。仍然以PotPlayer為例,將“LAVAudio.a(chǎn)x”添加到PotPlayer當(dāng)中并設(shè)置強(qiáng)制使用,然后雙擊“LAV Audio Decoder”進(jìn)行配置。
添加LAV Audio Decoder并強(qiáng)制使用
點(diǎn)擊“Mixing”選項(xiàng)卡,這里面的功能是和混響相關(guān)的,可以將多聲道混響為雙聲道的立體聲。勾選“Enable Mixing”,并選擇“Stereo”,然后確?!癓FE Mix Level”數(shù)值為0即可。如此一來(lái),就算用雙聲道的音箱、耳機(jī)播放環(huán)繞聲的HDR視頻,也不會(huì)出現(xiàn)破音等情況了。
設(shè)置將聲音混響為雙聲道立體聲
AACS 2.0:正版HDR輸出需要SGX
前面提到,不少HDR視頻都是源自于UHD BD,因此一些發(fā)燒友也會(huì)直接購(gòu)買正版的UHD BD碟片觀看。但是,如果用電腦配合UHD BD光驅(qū)來(lái)播放正版HDR影片,需要講究的地方也不少,一不小心也會(huì)掉到坑里面。
首先,播放軟件不能使用PotPlayer這樣普通的播放器了。正版的UHD BD帶有AACS 2.0防盜版技術(shù),需要經(jīng)由認(rèn)證的軟件才能播放。目前只有正版的PowerDVD才可以播放UHD BD,破解版的無(wú)法播放。這個(gè)軟件并不便宜,支持UHD BD的版本售價(jià)為580元人民幣。不過(guò)購(gòu)買某些UHD BD光驅(qū),可能會(huì)獲贈(zèng)這一軟件,大家可以留意廠商活動(dòng)和產(chǎn)品說(shuō)明。
要播放正版UHD BD,需要正版PowerDVD
其次,要播放正版UHD BD光盤還需要CPU支持SGX。該技術(shù)是英特爾特有,而且只存在于部分Kaby Lake以及Sky Lake之后的CPU中(點(diǎn)此查看支持SGX CPU列表 ),AMD所有平臺(tái)、英特爾的X99等其他平臺(tái)的CPU一律無(wú)法播放版權(quán)限制的UHD BD。要看正版4K HDR藍(lán)光碟,A飯是當(dāng)不成了。
正版UHD BD需要CPU支持SGX
總結(jié)
HDR視頻日漸流行,但距離全面普及顯然還有一大段距離?,F(xiàn)在使用電腦播放HDR視頻仍需要細(xì)心料理每一個(gè)環(huán)節(jié),效果才能比較令人滿意。希望有越來(lái)越多成熟方案出現(xiàn),有朝一日大家都能輕松感受到到HDR視頻的精彩之處吧。
評(píng)論
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