爱奇艺HDR Vivid 标准实践与探索

　　文/ 爱奇艺副总裁 余珂

　　HDR Vivid 最早是超高清产业联盟作为一个团体标准发布。2022 年国家广播电视总局将整个标准升级成为我们行业标准，这对于行业来说是一个非常重要的事件。

　　为什么这么说呢？因为HDR Vivid 标准不仅解决了产业安全的问题，从爱奇艺实践的过程来看，这个标准为我们整个产业的创新提供了一个非常坚实的基础。在超高清视频领域不断探索的过程中，我们遇到了很多挑战，受限于很多标准的封闭性，造成标准缺失，整个推进过程中一直缺乏更好的抓手。

　　为了给用户提供更优质的视频体验，近几年视频平台都在HDR 上做了大量投入，竞争早已从内容层面迈进了创新视频技术层面。作为以科技创新为驱动的视频平台，爱奇艺始终以技术创新挖掘内容核心价值。HDR 能大幅提升整体画质表现力，能为用户带来更优质的视觉享受，也必然能进一步提升内容价值。

　　HDR Vivid 的推出，让企业找到了一个非常好的底座，能够基于这个底座去做各种各样的体验，为用户创造一些新的价值。以HDR Vivid 为基础， 我们整个产业链可以进行相关的延伸拓展，因此这个标准意义确实非常大。

　　影响HDR 显示效果的因素很多。比如在设备层面，存在不同的设备HDR 显示的效果不一致的问题。又比如片源的层面，存在HDR Vivid 片源比较少的问题，这就涉及到上游内容制造方需要投入人员培训、HDR 制作设备等。最后在芯片层面，存在支持HDR Vivid 的芯片比较少的问题。为了给用户呈现最好的HDR 效果，需要把HDR全流程的每个问题都解决好。

　　面对这些具体的问题与挑战，爱奇艺在日常实践中摸索出了一些解决的方法。

　　挑战一：HDR 显示效果不一致

　　在实际应用中，视频平台一直以来的痛点之一就是各个终端播放效果参差不齐，所以我们工作的一个很重要的目标就是能够统一终端播放效果。举例来说，这里有四部手机分别为苹果（iOS系统）、三星（安卓系统）、华为（鸿蒙系统）以及价格千元左右较为便宜的低配置手机（安卓系统），我们希望在采用HDR Vivid 后，四台不同系统、不同配置标准的手机上，最终呈现出来的视觉效果能够几乎一致。

　　我们采取通过播放设备认证的方式来解决这个问题。通过对所有播放设备进行比较细致的参数认证，只有通过认证的设备我们才会提供播放我们HDR Vivid 的码流，享受到符合我们HDRVivid 标准的观看体验。目前我们已经将这个设备认证操作规范分享给我们的合作伙伴，并在不断进行迭代。

　　我们对播放设备进行认证的方式包括两种，一是主观认证，二是客观认证。主观认证会甄选显示效果要求高的场景，例如“落日晚霞”等对设备要求特别高的场景，由经验丰富的质检认证人员重点观察这些场景的显示细节：是否过曝、是否过亮、是否细节真实还原等，以这样的方式让设备显示数十个复杂场景后，如果播放显示效果是符合要求的，则该设备就可获得认证。客观认证则指的是，同样针对以上场景，认证人员使用光度计测量光量，把数据搜集之后输入模型，模型计算之后进行参数比对，确定设备显示是否符合标准。通过主观或者客观标准认证的设备，即成为爱奇艺认可的HDR Vivid 播放设备，可全面接入HDR Vivid 标准的视听体验。目前，爱奇艺已经提供一个在线的平台，终端设备的合作伙伴可以自助上传认证数据至平台上，方便快捷地进行播放设备认证。

　　挑战二：HDR Vivid 片源少

　　爱奇艺从2019 年开始推进HDR 内容，当时主要还是基于HDR10 公开标准。面临的一个最实际的问题就是2018 年的时候HDR 的片源非常少。为此我们提出了两个解决方案：一方面沟通内容供应商，鼓励大家采用HDR 的标准去制造、生产好的内容；另一方面团队尝试通过AI，用机器学习的方式来模拟调色师的工作，通过算法来将SDR 转化到HDR。

　　我们从2019 年开始这项工作，真正开始成熟是2021—2022 年。在2021 年之前，我们主要基于HDR10 的标准来进行，由于HDR10 标准是基于静态的数据，所以呈现的效果还是有所欠缺。如果我们把转换算法比喻成一个调色师的话，在经历了“学徒期”之后，2021 年起开始进入了一个逐步成长阶段。在2022 年至2023 年期间，我们利用AI 的算法，通过机器学习解决了很多的问题：包括画面过曝、偏色，在画面高亮部位、低亮部位以及中亮部位的亮度调整，以及细节方面进行强化。到2022 年底，爱奇艺上线内容中就已经可以看到较为明显的效果：比如中部区亮度更明显，对比度色彩更自然，画面更透亮，原生HDR 能非常真实地还原现实世界的感受。从反馈来看，调色师的反馈非常正面；用户的评价，弹幕和视频的评论中，用户端的体验都是非常正向的。

　　为了让算法应用的效果提升，团队和不同的调色师进行合作，去调教算法的精准度。现在调色师可以先用算法调一版作为基础版本，在基础版本之上对复杂版本进行精调， 效果很好的同时，极大降低了调色师的工作量。算法团队2022 年底发表的论文显示，SDR2HDR 算法在公开数据集HDRTV1K 上的客观指标上达到了业内领先。从这些客观指标上看，目前将AI 引入取得了很好的效果。这也带动了爱奇艺在2022 实现了HDR 内容的“爆发”。截至到2023 年一季度，HDR 内容的上线量非常高，通过算法我们解决了HDR 内容数量的问题。目前爱奇艺已经上线了近一万部支持HDR Vivid 的影视剧内容。

　　挑战三：支持HDR Vivid 播放设备少

　　HDR Vivid 作为新推出的标准，它支持的芯片比较少，解决这个问题需要一定的时间。所以针对HDR Vivid 芯片少的现状， 我们包括通过“软解”方式来解决这个问题。得益于HDRVivid 是公开标准，这给了技术团队很大的灵活性。通过利用标准公开的数据，对动态源数据的解析，团队很快实现了HDR Vivid“软解”的方案：我们首先在苹果的设备上实现了HDR Vivid 内容的播放，这个现实意义重大。

　　团队也意识到 HDR 一个很重要的特性是它的亮度优势，即亮的地方更亮，暗的地方更暗，亮度的激发成为我们思考HDR 效果非常重要的一个点。所以实现“软解”播放之后，终端面临的一个很大的问题是亮度激发。亮度激发是需要操作系统支持，我们需要操作系统提供亮度激发的API 接口，通过调用它的API，再根据HDRVivid 的标准有选择地进行亮度的激发。目前苹果的IOS16、鸿蒙系统都已经支持了亮度激发接口，效果非常好。后续我们期待和包括整机厂商、电视机的厂商、手机的厂商去和芯片的厂商等一起探讨，也希望安卓系统能加入进来。

　　总之，HDR Vivid 给我们产业链、生态提供了非常好的创新的基础，我们非常希望和产业界一起逐步地完善视听生态，为用户提供极致的用户体验。

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