聊聊手機(jī)上HDR10視頻的播放、拍攝和剪輯
標(biāo)題上寫(xiě)HDR10,就是為了區(qū)別三次曝光的HDR攝影,這完全是兩碼事。隨著電視和顯示器都已經(jīng)4k HDR化,我一直盤(pán)算著手機(jī)也該折騰一下HDR,而且手機(jī)的拍照和攝像能力也很重要,畢竟這是HDR高動(dòng)態(tài)范圍走進(jìn)生活的重要一環(huán),原本還在糾結(jié)換手機(jī)還是換微單,畢竟能滿(mǎn)足10bit 4K 60P 422拍攝的微單價(jià)格不低,但隨著我的努比亞手機(jī)不慎滑入水中一命嗚呼,還是趕緊弄了一部全新的知名洋垃圾品牌LG的V40應(yīng)急。

雖然是18年底上市、CPU只是845,但V40配備的顯示面板分辨率為3140x1440的P-OLED,除了比不上索尼的Xperia,仍然處于當(dāng)前一流水準(zhǔn),V50似乎還退步了。而且LG的手機(jī)特點(diǎn)就是系統(tǒng)不咋地,但是影音功能十分出色,這簡(jiǎn)直就是為不玩手游的我準(zhǔn)備的,3.5mm耳機(jī)插孔配合HIFI-Quad DAC,推飛利浦9500大耳效果表現(xiàn)不錯(cuò)。更重要的是對(duì)谷歌全家桶的支持,我發(fā)現(xiàn)要想研究一些新東西,還是需要谷歌商店和谷歌賬號(hào)。除此之外,能夠拍攝4K60P視頻和4K30P的HEVC 10bit 420 HDR10,不知道有什么手機(jī)可以拍攝4K60P HDR10的,這個(gè)預(yù)期暫時(shí)達(dá)不到了。
什么是HDR10?
在跟很多人解釋過(guò)HDR視頻格式與SDR的區(qū)別之后,我覺(jué)得還得用更精煉的話(huà)來(lái)講。
一個(gè)視頻的參數(shù)有很多,描述清晰度的用分辨率,描述色彩的用色彩空間,描述運(yùn)動(dòng)信息的用幀數(shù),描述從全黑到全白之間劃分成多少等級(jí)用灰階等級(jí)(8bit-10bit-12bit)。而黑的亮度是多少,白的亮度是多少,在白與黑之間的灰階變化遵從什么樣的曲線(xiàn)(函數(shù)),就是SDR與HDR的主要區(qū)別。

以往的視頻不管分辨率如何變化,黑的定義是0.01nit,白的定義好像是100nit(120nit白峰值-數(shù)值255),這之間的變化曲線(xiàn)稱(chēng)為伽馬,常見(jiàn)的是伽馬2.2或2.4(上圖實(shí)線(xiàn)),而HDR10、HDR10+和杜比視界(Dolby Vison)的曲線(xiàn)(EOTF函數(shù))是Perceptual Quantization (PQ)-感知量化曲線(xiàn)(上圖虛線(xiàn)),組織上定義為ST2084,黑的定義最低是0.001nit,白的定義最高到4000nit-數(shù)值920,也許940對(duì)應(yīng)6000nit?(10000nit白峰值-數(shù)值1023)。

HLG是另一種HDR曲線(xiàn)(函數(shù)),組織上定義為ARIB STD-B67,電視廣播用,除了超出100nit的部分,剩下的與伽馬2.4大致相同。
顯示設(shè)備的發(fā)展,讓能夠?qū)崿F(xiàn)的亮度范圍和色彩空間有了較大差別,所以必須在視頻里標(biāo)注元數(shù)據(jù)MetaData,包括色彩空間是BT709還是BT2020,最大亮度和最小亮度是多少等等。組織上把HDR10的元數(shù)據(jù)稱(chēng)之為ST2086。
如果整個(gè)視頻是統(tǒng)一的元數(shù)據(jù),就叫靜態(tài)HDR,HDR10和HLG都是。如果不同場(chǎng)景有不同元數(shù)據(jù),就稱(chēng)為動(dòng)態(tài)HDR,杜比視界(ST2094-40)和HDR10+(ST2094-10)就屬于動(dòng)態(tài)HDR。
HDR視頻體系的出現(xiàn),是因?yàn)镾DR體系標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)成為從拍攝端到顯示端的瓶頸,顯示器件的亮度、對(duì)比度、色域越來(lái)越高,CMOS傳感器的動(dòng)態(tài)范圍也越來(lái)越大,唯獨(dú)存儲(chǔ)和傳輸?shù)母袷讲荒軡M(mǎn)足。

用mediainfo來(lái)查看視頻格式是玩HDR視頻必備的手段,有些設(shè)備和軟件只要識(shí)別到“PQ”就按HDR10顯示,有些需要更多參數(shù)。
哪些手機(jī)支持HDR10視頻播放并能展現(xiàn)HDR效果?
UHD聯(lián)盟是比較早推出手機(jī)UHD認(rèn)證的機(jī)構(gòu),只是認(rèn)證設(shè)備里只有三星和谷歌手機(jī)。
https://www.experienceuhd.com/mobile-devices
其實(shí)硬件能達(dá)到Mobile HDR Premium認(rèn)證的指標(biāo)就可以。
Resolution: 60 pixels/degree
Dynamic range: .0005-550nits
Colour space: 90 per cent of P3 colour gamut
Bit depth: 10
550nit的亮度其實(shí)還是為OLED開(kāi)的后門(mén),高亮度對(duì)于LCD屏沒(méi)有難度,但是動(dòng)態(tài)范圍從0.005-550nit就只有OLED屏能達(dá)到了,不過(guò)由于手機(jī)經(jīng)常處于明亮的使用環(huán)境中,這一要求并不是太重要,至于90%P3各家的旗艦機(jī)型基本也能達(dá)到。
V40貼膜之前測(cè)了一下HDR狀態(tài)下的峰值亮度為690nit,能滿(mǎn)足HDR體驗(yàn)的要求。
詳細(xì)的機(jī)型其實(shí)看NetFlix的要求更清晰一些:
https://help.netflix.com/en/node/23939
點(diǎn)開(kāi)“Netflix in HDR”可以看到詳細(xì)安卓機(jī)型,LG的G6貌似是唯一支持杜比視界的機(jī)型,后續(xù)機(jī)型反而沒(méi)有,這是不是說(shuō)杜比已經(jīng)放棄在手機(jī)端推廣杜比視界了呢?其他品牌諸如榮耀、華為、一加、OPPO、小米的旗艦都在里面。

我們知道NetFlix的APP需要硬件認(rèn)證,所以國(guó)行能否正常使用NetFlix我并不清楚,有興趣的同學(xué)可以試一試。但至少說(shuō)明這些型號(hào)支持HDR10視頻播放,以及在youtube上可以選擇HDR格式。要說(shuō)效果最強(qiáng)的,應(yīng)該還是三星S10、S20,峰值亮度1200nit,能達(dá)到高端液晶電視的觀(guān)感。
蘋(píng)果從iPhone8開(kāi)始就支持HDR10和流媒體杜比視界,當(dāng)然效果比較好的應(yīng)該是Xs Max和11 pro,大屏幕的ipad pro 第二代開(kāi)始支持。通過(guò)一些換區(qū)服的手段,就可以欣賞Apple TV App下基于HDR10、杜比視界和杜比全景聲的電影,手機(jī)可以方便看,不過(guò)最好的欣賞方式是Apple TV 4k 接電視和功放。此外,至于Netflix和youtube曾經(jīng)支持過(guò),自從蘋(píng)果推出流媒體服務(wù)后好像就不再支持了。
運(yùn)行HDR check,綠色代表支持的格式,紅色代表不支持。

去哪里看HDR10視頻?
作為開(kāi)源格式HDR10很多平臺(tái)都有使用,谷歌旗下youtube支持HDR10和HLG,Netflix支持HDR10和杜比視界,前提是假設(shè)你在國(guó)外吧。國(guó)內(nèi)騰訊有個(gè)臻彩HDR,后面講講到底什么效果,之前先來(lái)看看真正的HDR流媒體表現(xiàn)。

油管上HDR視頻挺多的,畢竟幾年前就開(kāi)始支持了,如果你想知道怎么上傳HDR10視頻,注意往后看。不過(guò)油管上可不是標(biāo)題寫(xiě)了HDR就真的是HDR視頻,你需要在支持HDR的設(shè)備上選擇分辨率,如果可以看到HDR格式的選項(xiàng),那么才是真的HDR視頻。對(duì)于V40來(lái)說(shuō),1440P是可選的最高分辨率,估計(jì)只有sony的Xperia 4K屏能選更高。
youtube的HDR視頻好像需要全屏才開(kāi)開(kāi)啟HDR10顯示模式,也許是窗口模式太小我看不出來(lái),在橫豎切換及截圖時(shí)可以看出短暫的顏色很淡、亮度很暗的情況,這正是因?yàn)橄到y(tǒng)界面仍為BT709(sRGB)色域和伽馬2.4曲線(xiàn),而基于BT2020色域和PQ曲線(xiàn)的圖像未經(jīng)映射就會(huì)是這個(gè)樣子,同時(shí),youtube客戶(hù)端在播放HDR視頻時(shí)會(huì)強(qiáng)制屏幕處于最大亮度,這兩種現(xiàn)象可以判斷信號(hào)源是否為HDR的方法。
如果你沒(méi)辦法連上youtube,那么可以下載一些HDR10或者HLG的片段來(lái)體驗(yàn)這精彩絕倫的畫(huà)面,我收集了一些youtube上的高畫(huà)質(zhì)Vp9 HDR視頻,并把它們轉(zhuǎn)換為10bit HEVC MKV格式,以便在電視和手機(jī)上播放。
盡管屏幕小,但手機(jī)OLED屏幕的畫(huà)質(zhì)水準(zhǔn)并不比OLED TV差,對(duì)于暫時(shí)沒(méi)有HDR電視的用戶(hù)來(lái)說(shuō),可以借助手機(jī)搶先體驗(yàn)真正的HDR效果。

Netflix有不少HDR片源,對(duì)于支持杜比視界的設(shè)備,能看到“雙D Vision標(biāo)簽”,對(duì)于支持HDR10的設(shè)備,能看到“HDR”標(biāo)簽。NF沒(méi)有小窗口播放,全屏后系統(tǒng)亮度控制無(wú)效,但NF自己的亮度控制有效。
NF劇集有很多暗景,說(shuō)實(shí)話(huà)在OLED手機(jī)上看,效果強(qiáng)于高端液晶電視。
最后說(shuō)說(shuō)國(guó)內(nèi)在線(xiàn)視頻的HDR,我目前只試了愛(ài)奇藝和騰訊,愛(ài)奇藝沒(méi)有HDR相關(guān)支持,而騰訊視頻有些視頻尤其是電影,則有個(gè)臻彩視界HDR的選項(xiàng),好奇之下我也是體驗(yàn)了一把。

我特地挑了一部在國(guó)外流媒體有HDR版本的海王來(lái)試驗(yàn),開(kāi)頭是1080P畫(huà)質(zhì),開(kāi)啟臻彩視界之后,能發(fā)現(xiàn)顏色變艷麗,且切換橫豎屏?xí)r也有短暫顏色變淡情況,截圖也和油管一樣只能截到暗淡圖像,但實(shí)際顯示畫(huà)面亮度(曲線(xiàn))沒(méi)有任何變化,至于是真HDR還是某種色彩增強(qiáng)技術(shù),我也無(wú)法判斷,而在PC和TV客戶(hù)端都是同樣效果,總之并未帶來(lái)HDR視頻該有的效果,留待日后觀(guān)察吧。
4K HDR視頻擁有10bit位深,能夠表現(xiàn)更多的明暗細(xì)節(jié),基于BT2020色域能夠保留更多的色彩細(xì)節(jié),在高亮度顯示設(shè)備上可以看到明亮的陽(yáng)光感,這一切都令人著迷,我也好想能拍出哪樣的視頻。然而拍攝和制作4K HDR視頻確不是一件容易的事情,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)1080P SDR視頻對(duì)拍攝設(shè)備、非編主機(jī)性能和監(jiān)看設(shè)備的需求。

我起初也對(duì)4k 60拍攝設(shè)備非常癡迷,但仔細(xì)研究之后,符合預(yù)期的產(chǎn)品又貴又重,前期以log模式拍攝上百兆碼率的原始素材,手頭的機(jī)器根本編輯不動(dòng)。算了,還是先從手機(jī)練起吧。上篇文章介紹了LG v40看HDR片源的情況,其實(shí)它也可以拍攝10bit 4K HDR 30P的視頻,碼率大約52Mbps(這是HEVC成品碼率,不要跟ProRes比哈)。

LG V40在“手動(dòng)視頻”“電影拍攝”等模式下,在拍攝幀率低于30幀時(shí),可以開(kāi)啟另存為HDR10按鈕。

上面這張圖片就是源自V40的HDR10視頻和SDR視頻,HDR10格式使用了壓縮比更高的HEVC格式,10bit 4:2:0采樣精度,BT2020色彩空間和PQ曲線(xiàn)。有趣的是,Mastering Display--即制作時(shí)的參考監(jiān)視器,廠(chǎng)家就填了個(gè)P3色域和最小亮度,最大亮度寫(xiě)成了0,可能他們也不知道寫(xiě)成多少好,而最大內(nèi)容亮度和平均亮度也是個(gè)不變的數(shù)(1000/200nit)。不過(guò)這樣的HDR視頻也可以直接在電視上回放,并激活電視的HDR顯示模式。

但不要試圖直接發(fā)給別人看,在不支持HDR10的設(shè)備上和經(jīng)過(guò)微信重編碼,播放視頻顏色灰暗,如何在PC上正確播放,之前已經(jīng)有寫(xiě)過(guò)。
HDR10格式的4k 30P視頻就這樣拍好了,能直出HEVC HDR10的相機(jī)和微單貌似還沒(méi)有幾臺(tái),畢竟專(zhuān)業(yè)設(shè)備更看重Log和RAW。不過(guò)我試過(guò)達(dá)芬奇編輯.braw文件之后,決定放棄這一不實(shí)際的想法,幾十秒的RAW 4K就足以卡成幻燈片,不,大概只能是連環(huán)畫(huà),談何編輯呢。

盡管我基本上了解了達(dá)芬奇Resolve、premiere pro 2020和final cut pro制作HDR視頻的流程,但除了性能方面的問(wèn)題之外,還面臨著無(wú)法完成HDR調(diào)色的困擾,1000nit和P3色域的HDR監(jiān)視器和相關(guān)的上屏卡一般人是搞不定的,包括我(有請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士解答)。如何正確的將HEVC 10bit視頻作為素材是個(gè)問(wèn)題,premiere即便導(dǎo)入了,圖像也是過(guò)曝的,調(diào)色肯定無(wú)法完成。
所以我現(xiàn)在明白了,去年蘋(píng)果出的Mac Pro和Pro Display XDR顯示器是干什么用的了。
既然非線(xiàn)性編輯這么難,而且手機(jī)是拍好的HEVC,我轉(zhuǎn)變了思路,改用線(xiàn)性編輯,就只是切割合并不就完了。順著這個(gè)思路,還真就找到了一個(gè)不會(huì)破壞元數(shù)據(jù)的小軟件,還是免費(fèi)的!

軟件名稱(chēng)LosslessCut,操作及其簡(jiǎn)單,我也沒(méi)細(xì)研究,大概跟波紋剪輯差不多吧,用小手指定入點(diǎn)和出點(diǎn),按加號(hào)將另一部分再做剪切,切掉不需要的鏡頭,點(diǎn)擊export,生成多個(gè)文件,再用tool里面的merge將這些文件拼合起來(lái),這一個(gè)軟件就都搞定了。所以特別適合Vlog Up主,把原來(lái)的SDR片頭通過(guò)premiere轉(zhuǎn)成HDR10文件(這步以后再說(shuō)),再拼接剪輯,即可成為成品。至于做轉(zhuǎn)場(chǎng)、動(dòng)畫(huà)之類(lèi)的就免了吧,當(dāng)然也可以另外制作一個(gè)等長(zhǎng)音軌用小丸工具替換。

接下來(lái)我們來(lái)聊如何傳到y(tǒng)outube上。
由于不接受HEVC格式的HDR文件,Vp9我也不熟悉,至于Prores和DNxHR文件特別巨大,想必傳起來(lái)會(huì)特別痛苦。因此最合適的是H264 10bit 的HDR格式,這幾乎是一個(gè)兼容性很差的HDR格式,所以很多工具都不支持,作為視頻壓縮界的入門(mén)選手,我還是勉為其難的編寫(xiě)(抄)了一段ffmpeg的語(yǔ)句,做成bat給大家享用。(有點(diǎn)小心痛)。

鏈接:https://pan.baidu.com/s/1dDYSx7-oN9TXW_5yjnIZnQ
提取碼:8jzv
這些bat連帶一段素材和LosslessCut我都放上來(lái)了。上傳油管主要用HDR-HEVC-H264-48Mbit?這個(gè)bat,我記得他們是要求大于44mbit好像。至于Fullrange的bat,是我發(fā)現(xiàn)手機(jī)拍攝視頻都是Full,F(xiàn)FMPEG會(huì)壓縮成limited,雖然上傳測(cè)試沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么區(qū)別,還是做了這么一個(gè)bat留作參考。
HDR-HEVC-HEVC-48Mbit主要是壓縮轉(zhuǎn)成MKV HDR10用的,碼率隨便改,因?yàn)槲野l(fā)現(xiàn)手機(jī)直接拍攝的文件兼容性不是太好,就當(dāng)是過(guò)一下。
HDR-SDR-HEVC這個(gè)bat是HDR轉(zhuǎn)成SDR視頻以便分享,和發(fā)布到其他不支持HDR的網(wǎng)站用的,碼率控制為恒定質(zhì)量,CRF=18,怎么選具體數(shù)字可以自行百度。
上傳到y(tǒng)outube后,需要等帶服務(wù)器慢慢的生成各種清晰度和碼率,希望有朝一日b 站可以支持。