關於杜比視界Dolby Vision:並非所有的Dolby Vision都一樣

關於Profile、BL、EL,以及超低延遲杜比世界 Low Latency Dolby Vision,LLDV簡單介紹

這篇分享關於Dolby Vision的一些"小事",例如何謂Profile、BL、EL,何謂電視主導TV-Led與撥放器主導Player-Led兩種模式等。內容皆附上資料來源有興趣可以連結閱讀。


1. 杜比世界超高清藍光光碟
Dolby Vision UHD Blu-ray – Profile 7

目前市面上買到的4K Dolby Vision UHD藍光影片,使用的是官方所謂Profile 7的格式。Profile 7影片具有雙層dual-layer視訊結構;一部Profile 7影片,檔案其實是存了兩隻影片,作為Dolby Vision解碼之用。

其中之一,是所謂Base Layer(BL)基礎層,可以簡單理解為一隻10bit 4K HDR影片。另一個則是所謂的Enhancement Layer (EL)增強層,本身也是一隻10bit 影片,畫面內容則儲存原始影片與BL之間的資訊差值,這些資訊將提供為撥放時,支援解碼器作為影像補強作用。
如果是UHD解析度的影片,EL會使用1:1/4,也就是FHD解析度的影片作為增強層,如果是FHD的影片,則會使用1:1的解析度作為EL。


2.增強層,是MEL還是FEL?兩者有何差異

增強層還分為所謂的Full Enhancement Layer(FEL)全增強層 與Minimum Enhancement Layer (MEL)最小增強層,根據官方說明文件所言

….The MEL consists of Dolby Vision composer and content metadata of a mid-gray flat-field video sequence, carried in a Network Abstraction Layer (NAL) unit.

以及

If the values are not exactly as shown for all three channels, the device can flag the bitstream as a Dolby Vision profile 7 full enhancement layer bitstream; otherwise, flag the bitstream as profile 7 MEL.

可以猜想所謂最小增強層本身應該是一個灰階影像,而全增強層則是彩色影像。又這兩種不同的格式,也會影響解碼後的影像能達到何種最高品質。

重點: 使用最小增強MEL,無法重建12bit資訊,不能從1000-nit的基本層得到4000-nit資訊。

關於市售藍光光碟實際使用MEL或FEL作為增強層的資訊,可以參考https://forum.blu-ray.com/showthread.php?p=16550457


3.串流平台最常使用- Profile 5

Dolby Vision的Profile 5配置影片,可以理解為具有專用ICtCp色彩空間(取代Y’CbCr) 的HDR10影片。Profile 5影片和一般HDR10相比,理論上得力於色彩模型更符合人眼視覺,亮度以及色度偏移在轉換過程中更加一致,

相關資料可以參考Dolby的ICtCp白皮書


4.最新iphone 12所支援的Dolby Vision – Profile 8.4

參考Profile列表,Profile 8為BL基礎層10-bit HEVC編碼影片,不帶增強EL層。特別的部分是擁有多種相容性可選,根據CCID代碼1、2或4來判斷是相容於HDR10、SDR或是HLG影像。

Profile 8.4,後贅「.4」就是BL signal cross-compatibility ID (CCID)中的第4類,所以iphone 12拍攝的DV影像底層是使用HLG編碼


5.什麼是超低延遲杜比世界
Low Latency Dolby Vision,LLDV

一開始設計的Dolby Vision,對於影像到顯示器映射Mapping,運算晶片是位於電視端的。部分電視晶片因為算力不強,可能因此造成影像延遲。又如果不支援Dolby Vision的顯示器接收到DV影像,也會顯示不正常變色的畫面。

因此爾後於Dolby Vision HDMI transmission specification, version 2.9規範新增了Low Latency Dolby Vision (LLDV)模式,讓原本畫面映射的運算工作移到撥放器上,大幅改善相容性的問題

https://blog.semtech.com/demystifying-dolby-vision-for-pro-av

Dolby Vision: Not all Displays are Created Equal


6.傳統Dolby Vision好還是超低延遲Low Latency Dolby Vision (LLDV)好?

如果顯示設備具有傳統Dolby Vision播放能力,也就是能使用電視為主導的TV-Led模式,則有最佳的觀影效果。

部分顯示設備只具有LLDV的播放能力,則只能使用播放器主導的Player-Led模式。

原因是從原始資料到顯示器顯示的過程,影像處理引擎需要獲得顯示設備的顯色能力、亮度等等相關資訊,才能做到最佳畫質處理。

在LLDV模式Player-Led下,撥放器的處理器能獲得顯示器資訊的唯一辦法就是透過Extended display identification data, EDID,但EDID提供的顯示器資訊根據電視型號是固定的,只能跟對該型號做一致性標準的動態映射。

TV-Led模式則相反,因為影像處理引擎就位於電視上,對於本身的資訊掌控度會更好。具有FALD分區背光的顯示器或是OLED都可能因此得到更強的畫面控制力,。

https://avdisco.com/t/demystifying-dolby-vision-profile-levels-dolby-vision-levels-mel-fel/95

由HDTVTest提供的測試影面可以看出TV-Led模式畫面各方面都更加優異


7.LLDV的特殊使用方法

對於不支援Dolby Vision的顯示裝置(例如目前所有的投影機皆不支援),如果想要觀賞相對於HDR10,Dolby Vision動態映射所帶來更優異的畫質,可以透過修改顯示裝置的EDID,讓撥放器誤以為顯示器支援LLDV,進而啟動Dolby Vision引擎

支援LLDV的撥放器,進行Dolby Vision影像解碼後,將透過標準10bit Y’CbCr編碼傳輸至電視上,基本上後端影像本質與HDR10無異。

至於能夠修改EDID的器材,有Lumagen Radiance Pro,HD Fury Vertex 2、Diva等。

LLDV to HDR10 實測檢視

本文主要參考的資料來源

「Demystifying Dolby Vision – Profile Levels, Dolby Vision levels, MEL & FEL」

Dolby Vision Profiles and Levels Version 1.3.3官方文件

Dolby Vision UHD Blu-ray Authoring Workflow Guide官方文件

發表者:Miles 林

色彩管理顧問 之前任職影像後期/DIT 剪輯 調光 美國 ISF影像標準協會 認證校正員 通過 經濟部IPAS色彩計畫/色彩工程鑑定 印刷色管顧問 T-Lab 東煦色研所 合作夥伴

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