HDR视频技术

第一部分-HDR 技术基础

视频与图像， 是人类认识自然， 感受自然， 记录自然的两种最为直观的方式， 因此，自从 1839 年第一台照相机被发明出来之后，人类一直致力于更好地，更完善地，更精确地记录自然界的光影。 HDR 技术的发明与普及，使得人类前所未有地接近通过人造的显示设备，展示出如同自然界一样的丰富的色彩与丰富的亮度。

传统图像存在的问题是：与现实中的色彩相比，传统图像中的颜色数量太少，这就会导致很多自然界中的图像并不能完美地显示在图像上，从而导致色差的出现；其次，传统图像的动态范围过低，动态范围是指图像中亮度的最大值与最小值之比。图像的动态范围过低会导致两个弊端，第一个是图像中的亮度比现实中的亮度低太多，造成场景还原的失真，另一个就是现实中富有层次感的画面或者场景，记录在图像中后，就失去了层次感，即图像的对比度下降。这种现象产生的原因是现实中的动态范围很大，所以场景中不同的区域会有不同的亮度，不同区域之间亮度的改变就会带给人丰富的层次感；而图像中的动态范围小，就会导致原先现实中不同亮度的区域在图像中的亮度趋于一致，由此产生了层次感的下降。

相比传统的图像（即日常生活中见到的大多数图像）， HDR 图像给予人们的直观感受是图像更接近于自然了，图像亮度增强了，图像的色彩与细节更丰富了，图像也更具有层次感。这些现象产生的原因在于： HDR 图像技术，相比于传统图像技术，在两方面进行了提升与拓展：第一是亮度， HDR 技术提供并支持了更加广泛的亮度范围；第二个是色彩， HDR 技术支持更丰富的色彩范围。由此，图像的细节表现与细微差异能够清晰地展示给观看者。

本书的第一部分将从亮度和色彩两个方面，介绍 HDR 技术的理论基础，并在第三章中介绍主流的 HDR 技术标准。

HDR视频技术之一：光学与人类视觉感知特性基础

HDR视频技术之二：光电转换与 HDR 图像显示

HDR视频技术之三：色度学与颜色空间

HDR视频技术之四：HDR 主要标准

第二部分 HDR 处理技术

本书的第二部分主要关注 HDR 处理技术。 HDR 图像与视频的处理通常分为以下几个方面：

（ 1）制作，分发与显示 HDR 内容。

（ 2） HDR 内容与对应的 LDR 内容之间的相互转化。

（ 3） HDR 内容的质量评价标准与方法。

针对以上问题，本书第二部分将分为 5个章节。第五章将介绍 HDR 内容的生产流程。第六章将介绍 HDR 内容到 LDR 内容的转换技术-色调映射。第七章将介绍 LDR 内容到 HDR 内容的转换技术-逆色调映射。第八章将介绍色域映射，即 LDR 内容与 HDR 内容转换过程中，颜色应当如何改变。第九章将介绍 HDR 内容的质量评价标准。

HDR视频技术之五：HDR 生产流程

HDR视频技术之六：色调映射

HDR视频技术之七：逆色调映射

HDR视频技术之八：色域映射

HDR视频技术之九：HDR 质量评价技术

第三部分 HDR 编码方案

HDR视频技术之十：MPEG 及 VCEG 的 HDR 编码优化

HDR视频技术之十一：HEVC/H.265 的 HDR 编码方案