杨开红

（重庆广播电视集团，重庆 401147）

0 引 言

随着4K、8K超高清高动态范围（High Dynamic Range，HDR）技术在赛事制作和转播领域的全面应用，超高清HDR视频已经进入快速发展阶段。与传统的高清标准动态范围（Standard Dynamic Range，SDR）相比，4K HDR大幅度提高了电视系统的亮度、对比度以及彩色还原能力，提供了高清晰的画质、丰富的图像层次以及自然逼真的色彩，使其接近了人眼的可视范围。但是目前大多数观众在家观看的仍然是高清SDR节目，因此需要将4K超高清HDR节目下转换成SDR节目在高清频道播出，同时以前大量的SDR节目也需要在4K HDR频道播出。对此，本文探讨了HDR和SDR的技术特点和它们之间的转换。

1 SDR和HDR的区别

SDR（Standard Dynamic Range）为标准动态范围，它能显示的亮度范围为1 000∶1；HDR（High Dynamic Range）为高动态范围，它能显示的亮度范围为100 000∶1，能使电视画面呈现更多、更丰富的图像层次。

目前高动态范围（HDR）电视采用感知量化（PQ）和混合对数（HLG）两种伽玛[1]。PQ的特性完全模拟了人眼灵敏度,采用绝对亮度体系，显示亮度只与信号电平有关，与设备无关,最高峰值亮度为10 000尼特，最大动态范围10 000%；HLG的OETF曲线50%以下电平部分与现有SDR摄像机伽玛几乎一样，50%以上为对数伽玛，是两种伽玛的混合。HLG采用与传统电视一样的相对亮度体系，显示亮度不但与信号电平有关，还与显示设备有关，信号的最高电平对应显示设备的最高亮度,HLG的最大动态范围1 200%[2]。SDR与HDR HLG、HDR PQ的比较如图1所示。

从图1的SDR、HLG、PQ伽玛曲线可以看出，SDR的光动态范围为0～100%，HDR HLG和HDR PQ光动态范围远远高于100%，能呈现更大的光动态范围。当光动态范围为100%时，SDR的电平已达到98%，基本到达拐点，大概还剩11%左右的电平用于呈现光动态超过100%的HDR高光部分；……