CUVA高动态范围（HDR）标准：构建还原自然色彩的全视频产业链
【慧聪广电网】众所周知，自然界的亮度和色彩，可以说是无穷无尽的。当图片、视频出现的时候，我们一直在追求呈现更好的自然色彩。其中，HDR就是为了让屏幕显示的内容更接近真实而存在的。
2020年9月4日，中国超高清视频产业联盟（CUVA）于北京梅地亚中心举办HDR标准发布会，正式发布“CUVA高动态范围（HDR）标准”，这对于加速超高清视频技术演进、促进产业链上下游协同、推动产业健康快速发展起到至关重要的作用。
CUVA HDR标准，打造中国超高清视频标准的里程碑
近年来，我国超高清视频产业快速发展，超高清终端产品迅速普及，整个产业链发展迎来重大机遇，同时也面临重大挑战。
HDR是超高清视频的重要技术特征之一，也是不可缺少的技术指标。单纯的4K或8K，只是增加了图像像素量，而HDR可以让图像像素变得更好。它通过丰富的图像亮部和暗部细节，展现更真实和更富感染力的图像质量，画面将更加趋近真实世界，是超高清视频产业发展急需解决的重点和难点。
HDR标准贯穿了超高清视频内容采集制作、编码传输和终端呈现等产业链端到端各个环节，HDR标准能够定义显示终端如何基于动态元数据进行显示适配，促进内容与终端设备（机顶盒、电视机、投影等）适配。当前HDR产业呈现碎片化生态，多种技术标准共存，缺少技术实现方案，标准间兼容性较差，部分标准专利收费较高，不利于产业良性发展。因此建立HDR标准至关重要。
CUVA HDR标准发布
为提升超高清视频核心关键技术标准影响力，促进超高清视频技术创新与产业化应用，中国超高清视频产业联盟联合中央广播电视总台、国家广播电视总局广播电视规划院，以及超高清视频产业链上下游龙头企业，研究并发布《高动态范围（HDR）视频技术》。此次标准制定是超高清视频产业标准化工作的又一标志性里程碑，也是对《超高清视频产业发展行动计划（2019—2022年）》强调突破HDR显示兼容与动态适配等关键技术、普及符合HDR等要求的超高清电视终端的一次践行。
赛迪研究院电子信息研究所所长、CUVA秘书长温晓君表示，超高清行动计划中提出了产业规模、电视台开播4K频道等诸多目标，当然其中就包括端到端打通超高清视频标准体系，坚持标准先行，建立覆盖采集、制作、传输、呈现、应用等全产业链的超高清视频产业综合标准化体系，鼓励国家/行业标准和CUVA HDR标准协同发展。此前联盟发布了3项标准，加上今日发布的CUVA HDR标准，我们希望可以在标准制定的既定轨道上越走越扎实。
中国超高清视频产业联盟标准工作组负责人孙齐峰表示：CUVA HDR标准为中国的超高清视频领域和产业提供了一套全新的HDR技术方案，这个标准对全产业链都做了考虑，在很多方面真正的提供了具体的解决方法，可以广泛适用于电视广播、数字电影、网络电视、网络视频、视频监控、实时通信、即时通信、数字存储媒体、静止图像等显示应用。是真正能用的标准，对中国企业而言非常具有优势。
CUVA HDR标准：先进、开放、共享、安全
据了解，此次CUVA HDR标准的研究建立是从2019年12月开始的。2019年12月12日成立了“CUVA HDR标准工作组”，开展HDR技术方案和算法标准研究。2020年7月2日，标准审查会召开，与会专家一致认为，该标准是超高清视频领域重要基础性标准，对推动视频标准在信息和媒体产业的应用具有重要意义，并将标准名称确定为《高动态范围（HDR）视频技术第1部分：元数据及适配》，建议继续开展系列配套标准研制工作。
CUVA HDR标准是公开、完善、先进的全链路技术方案，包括静态/动态元数据语法、语义，元数据视频编码封装方法，PQ标准、HLG标准在不同SDR/HDR终端的显示适配方案。所有实现方案算法完全公开，便于上下游企业开发实现。HDR画质较为优秀，与国外HDR方案技术相当。标准支持国内外主流视频编码标准，支持AVS2、AVS3编码封装，支持HEVC视频编码封装。
中央广播电视总台李岩表示，总台国重实验室从2019年开始参与中国超高清视频产业联盟的CUVA HDR标准制定工作，并在标准制定中承担了一定的关键性工作。CUVA HDR采用动态参数，解决不同屏幕显示呈现效果的一致性问题，这对于电子消费终端显示产品市场具有较高的应用价值，CUVA HDR标准的落地与推广将有利于国内电子消费终端产业的升级与技术的演进。
超高清已逐步作为成熟的技术在制播领域开始大规模应用，2022年冬奥会总台将提供8K信号，我们目前正陆续开展8K前期制作、后期播出方面的研究。随着5G的到来，“5G+4K/8K+AI”战略给媒体引入了更多的资源，并通过呈现手段多样化、制作手段多样化展示出来。
国家广播电视总局规划研究院宁金辉表示，由于没有好的适配方案，电视台的画质到终端就是千差万别，CUVA HDR标准就是让终端的效果可以和原端的效果相一致，这样就需要元数据相匹配，元数据从台里通过编码器传到机顶盒或是智能收视机上，按着元数据和终端显示能力进行匹配，在终端电视节目进行动态处理，保证各种终端都能达到良好的显示效果。在传输、分发、终端、芯片等产业链都有相关的技术，产业链应该可以很好的落地。
产业链上下游齐发力，协同共建HDR生态
任何一个标准和技术都不可能独立存在，都是在每个领域的每一个链条上发挥着重要作用，技术标准更是如此。因此，在逐步完善CUVA HDR标准的同时，建立HDR生态也具有重要意义。温晓君表示，建立HDR生态，一是有利于整合优势资源，推动高校、研究机构及全产业链骨干企业产学研合作，打通前端集成、芯片设计、接口匹配、编解码等底层技术链路；二是有利于内容制作播出、网络传输，以及终端、芯片、面板等产业链环节协同合作，推动端到端协同，促进视频领域技术产品和设备升级迭代；三是带动垂直行业制定技术路线图和应用推广。
在此次标准发布会上，产业链各方代表积极表态支持、运用并协同完善CUVA HDR标准。中央广播电视总台将在内容制作环节先行先试，在适配总台4KHDR制播规范的基础上，把关CUVA HDR的落地效果，组织进行呈现效果的实验与测试，并参与联盟相关标准、规范的制订与应用推广。
国家广播电视总局正在积极谋划布局并培育孵化面向5G的8KVR、沉浸式视频、互动视频、云游戏等更高格式、更新应用场景的高新视频业务新形态，希望联盟充分发挥技术、标准和生态优势，共同为超高清视频应用发展贡献力量。
孙齐峰表示，未来CUVA HDR标准有三个发展方向：一是致力于将CUVA HDR标准升级为行业标准，当下联盟标准先行发布，待时机成熟，尽快转为电子行业标准；二是进行配套标准研制，目前联盟标准为HDR系列标准第1部分，后续开展测试方法、实施指南等配套标准研制；三是进行CUVA HDR认证，通过检测认证，推动标准应用实施。
作为一个开放的、产业安全的技术标准，CUVA HDR标准采取了友好的知识产权政策，CUVA HDR源代码将面向联盟会员开源，共同打造丰富的端到端的生态系统解决方案。孙齐峰表示：“欢迎更多芯片、手机、电视等领域的企业支持CUVA HDR标准，共同打造丰富的端到端的生态系统解决方案。”
标准技术对产业链发展的影响以及未来整个产业发展可谓是事关存亡。“有了核心的底层技术，可以辐射到整个信息产业，未来可持续衍进、迭代技术门类，可以将整个产业链连接起来，包括芯片、面板、终端整机、网络传输、行业应用等，对于整个电子信息产业升级换代、高质量发展意义重大。”温晓君最后表示：“视频产业应该形成产业合力，把市场积极性调动起来，扩大产业规模，“需要发布一些公共服务平台，基本共识就是构建开放的生态体系。围绕生态体系构建，要贯通资金、需求两者的驱动，通过公共服务平台推动，加速商业模式的构建，助推产业的发展。”
