空間美學(xué)設(shè)計(jì)、通風(fēng)溫控系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)(4K/HDR)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)從規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與新理念再談定制安裝的核心要素(二)

文_編輯部

家庭影院定制安裝一直以來(lái)都是我們重點(diǎn)關(guān)注的方向，從上期開(kāi)始，我們一連兩期專(zhuān)門(mén)從規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)與新理念的角度來(lái)重新分析定制安裝的核心要素，希望能讓影音行業(yè)人員在設(shè)計(jì)、構(gòu)建定制化的家庭影院視聽(tīng)系統(tǒng)的時(shí)候獲得更多的幫助與指引，同時(shí)也借此讓更多入門(mén)的家庭影院玩家了解到家庭影院定制安裝在設(shè)計(jì)方面的嚴(yán)謹(jǐn)性、專(zhuān)業(yè)性與復(fù)雜性。此前，我們分別探討了房間比例與大小、環(huán)繞聲系統(tǒng)布局與音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這三個(gè)方面正是家庭影院音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中關(guān)注量最大的重要環(huán)節(jié)。適當(dāng)?shù)姆块g比例、形狀以及空間大小能在設(shè)計(jì)階段就能有效地控制房間低頻駐波所引起的各種問(wèn)題，環(huán)繞聲系統(tǒng)布局與音頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)則都是讓用戶(hù)獲得出眾聲音表現(xiàn)的關(guān)鍵所在。在國(guó)內(nèi)的家庭影院定制安裝領(lǐng)域中，從市場(chǎng)的角度還是構(gòu)建技術(shù)難度等方面來(lái)看，音頻系統(tǒng)依然是大家關(guān)注的重點(diǎn)。但我們并不能因此就放棄了對(duì)家庭影院定制安裝其他部分的關(guān)注，尤其是當(dāng)我們想要打造一個(gè)優(yōu)秀的家庭影院系統(tǒng)，這些其他環(huán)節(jié)要針對(duì)性考慮的地方，其實(shí)一點(diǎn)都不比音頻系統(tǒng)要少，甚至許多細(xì)節(jié)點(diǎn)還要特別研究分析。接下來(lái)，我們將繼續(xù)分析家庭影院定制安裝系統(tǒng)當(dāng)中的其余關(guān)鍵要點(diǎn)，包括了視聽(tīng)空間的美學(xué)設(shè)計(jì)、通風(fēng)系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)(主要集中在超高清與高動(dòng)態(tài)范圍等新技術(shù)方面)、傳輸系統(tǒng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)以及嶄新的理念。

第一部分：視聽(tīng)空間的美學(xué)設(shè)計(jì)風(fēng)格

家庭影院系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的面子工程

居家風(fēng)格、藝術(shù)風(fēng)格、特定主題風(fēng)格、現(xiàn)代風(fēng)格

第二部分：CEDIA CEB-24通風(fēng)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范

家庭影院定制安裝之中容易忽視的一環(huán)

第三部分：CEDIA CEB-23家庭影院視頻設(shè)計(jì)推薦規(guī)范

家庭影院設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以參考的其中一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)

第四部分：ITU-R BT.2020推薦規(guī)范

4K超高清家庭影院視頻系統(tǒng)組建的首要參考規(guī)范

第五部分：不得不留意的DCI數(shù)字電影院規(guī)范

4K超高清家庭影院視頻系統(tǒng)構(gòu)建同樣需要留意之處

第六部分：ITU-R BT.2100 HDR的基本規(guī)范

家庭影院定制安裝視頻系統(tǒng)組建不得不認(rèn)真面對(duì)的環(huán)節(jié)

第七部分：基本滿(mǎn)足8K/60傳輸要求的HDMI 2.1規(guī)格

家庭影院定制安裝傳輸標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則暢談

第一部分：視聽(tīng)空間的美學(xué)設(shè)計(jì)風(fēng)格家庭影院系統(tǒng)設(shè)計(jì)當(dāng)中的面子工程

除非你是一個(gè)追求極致視聽(tīng)效果的影音愛(ài)好者，希望依據(jù)專(zhuān)業(yè)電影后期審片室又或者是錄音室的嚴(yán)肅風(fēng)格打造一個(gè)專(zhuān)業(yè)味十足的家庭影院，否則我們?cè)跇?gòu)建家庭影院的時(shí)候或多或少都希望整個(gè)空間既能保持不錯(cuò)的畫(huà)面與聲音表現(xiàn)，同時(shí)也保持一定的風(fēng)格特點(diǎn)，而并非全是黑黑沉沉的壓抑格調(diào)。簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)，我們可以選擇不同色彩風(fēng)格的美學(xué)設(shè)計(jì)，例如說(shuō)深色風(fēng)格帶來(lái)的是專(zhuān)注的心情，強(qiáng)調(diào)專(zhuān)業(yè)與高雅的融合；紅色風(fēng)格則帶來(lái)的是熱情與快樂(lè)，營(yíng)造出熱鬧的氛圍等。除了簡(jiǎn)單的色彩搭配，我們還可以玩出更多的花樣，考慮結(jié)合各種不同的家居裝潢風(fēng)格，例如說(shuō)居家風(fēng)格，特定主題風(fēng)格，現(xiàn)代風(fēng)格以及現(xiàn)代風(fēng)格等。其實(shí)在國(guó)外的許多家庭影院定制安裝案例里面，基本上都是采用隱藏式的視聽(tīng)空間裝潢格調(diào)，簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是從外觀上來(lái)看視聽(tīng)室除了多了個(gè)大屏幕，與一般的居家環(huán)境并沒(méi)有太大的差異。這種將影音設(shè)備與聲學(xué)材料隱藏起來(lái)的做法也成為國(guó)內(nèi)家庭影院定制安裝市場(chǎng)中越來(lái)越流行的發(fā)展趨勢(shì)。

居家風(fēng)格

家庭影院本身就屬于家居環(huán)境的一部分，特別是客廳影院、臥室影院、庭院影院更是很難完全脫離家居本身的裝潢格局。居家風(fēng)格的家庭影院裝潢風(fēng)格最大的特點(diǎn)就是極大程度地保留了家居裝潢的特點(diǎn)，特別適合預(yù)算比較緊張的用戶(hù)，并不想對(duì)空間進(jìn)行大面積的翻新與裝修。這樣的視聽(tīng)空間除了作為影音欣賞的場(chǎng)所，同時(shí)也兼具家庭活動(dòng)環(huán)境。而其實(shí)現(xiàn)的方式可以是在構(gòu)建獨(dú)立的影音空間時(shí)，采用較為家居化的設(shè)計(jì)風(fēng)格，令整個(gè)視聽(tīng)空間成為家庭娛樂(lè)中的組成部分，也可以是建立全宅多房間的影音集成方案，將影音娛樂(lè)加入到家居環(huán)境之中，比如說(shuō)客廳環(huán)境中加入大屏幕影音系統(tǒng)，并配合多聲道的音響系統(tǒng)構(gòu)建綜合性的影音空間，甚至還可以在戶(hù)外庭院上設(shè)置戶(hù)外的影音娛樂(lè)系統(tǒng)。

藝術(shù)風(fēng)格(Art Deco裝飾風(fēng)藝術(shù)風(fēng)格)

如果說(shuō)居家風(fēng)格是最為“平凡”的視聽(tīng)空間設(shè)計(jì)，那么藝術(shù)風(fēng)格則是國(guó)外所流行的風(fēng)格顯著的重要設(shè)計(jì)，特別是國(guó)外頂級(jí)設(shè)計(jì)師喜歡采用的Art Deco裝飾風(fēng)藝術(shù)風(fēng)格更是當(dāng)中的佼佼者。源自于19世紀(jì)末新藝術(shù)運(yùn)動(dòng)的Art Deco裝飾風(fēng)藝術(shù)風(fēng)格，充分結(jié)合了工業(yè)文化當(dāng)中的機(jī)械美學(xué)，以幾何的、純粹裝飾的線條來(lái)表現(xiàn)，包括扇形發(fā)散的太陽(yáng)光線、齒輪，流線而對(duì)稱(chēng)簡(jiǎn)潔的幾何構(gòu)圖，并利用明亮與高對(duì)比的色彩來(lái)描繪。同時(shí)，Art Deco裝飾風(fēng)藝術(shù)風(fēng)格往往會(huì)加入遠(yuǎn)東、中東、希臘、羅馬、埃及與瑪雅等古老文化的物品或圖騰，如埃及古墓、非洲木雕、希臘建筑的古典柱式等裝飾物。

Art Deco裝飾風(fēng)藝術(shù)風(fēng)格強(qiáng)調(diào)的是精致、優(yōu)雅與品位，將多種不同藝術(shù)風(fēng)格結(jié)合在一起，整體而言相當(dāng)浮夸，但有著濃郁的酉方現(xiàn)代藝術(shù)的獨(dú)特風(fēng)格。這種視聽(tīng)空間設(shè)計(jì)在國(guó)內(nèi)十分罕見(jiàn)，如果你想打造一個(gè)與眾不同的家庭影院系統(tǒng)，就可以考慮這種風(fēng)格了。

特定主題風(fēng)格(傳統(tǒng)中式風(fēng)格)

根據(jù)世界不同地區(qū)的民族風(fēng)情與建筑風(fēng)格而打造的視聽(tīng)空間設(shè)計(jì)是近些年來(lái)所興起的獨(dú)特主題設(shè)計(jì)風(fēng)格，其特點(diǎn)是將中式古典、埃及、古希臘、歐洲等深厚的文化底蘊(yùn)融入當(dāng)中，配合完全隱藏式的光學(xué)與聲學(xué)的處理手段，完全找不到專(zhuān)業(yè)影院設(shè)計(jì)的氣息，讓用戶(hù)在在視聽(tīng)空間中就能感到濃郁的風(fēng)土人情，并且也能獲得出色的音視頻效果。其中依據(jù)傳統(tǒng)中式古典風(fēng)格打造的家庭影院系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)的定制安裝行業(yè)之中并不少見(jiàn)，只是能夠做到足夠精致并能夠充分將中式古典文化理念融入其中的卻并不多。大部分的中式裝飾風(fēng)格的家庭影院只是選擇在整個(gè)空間的某一個(gè)部分加入，而并非從整體概念上來(lái)彰顯這種傳統(tǒng)的中式風(fēng)格。當(dāng)然想要在家庭影院之中完全融入某個(gè)特定主題風(fēng)格的影院并不是這么容易就能實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)代風(fēng)格

在目前流行的視聽(tīng)空間設(shè)計(jì)風(fēng)格之中，最常見(jiàn)到就是現(xiàn)代風(fēng)格又或者稱(chēng)之為當(dāng)代風(fēng)格的裝潢設(shè)計(jì)。在色彩的配搭方面既有不同色彩之間所形成的沖擊，也有融入現(xiàn)代建筑風(fēng)格的簡(jiǎn)單線條與不同的幾何裝飾物，強(qiáng)調(diào)簡(jiǎn)約中突現(xiàn)豪華，注重科技感，加上不少新潮的裝潢元素，深受年輕一代影音愛(ài)好者所喜愛(ài)。有些時(shí)候還與電影與音樂(lè)的元素結(jié)合在一起，構(gòu)建出獨(dú)特的電影或音樂(lè)主題的現(xiàn)代風(fēng)格的家庭影院視聽(tīng)空間設(shè)計(jì)。或者是說(shuō)和一些流行的文化元素結(jié)合在一起，例如動(dòng)漫、游戲甚至國(guó)畫(huà)。

第二部分：CEDIA CEB-24通風(fēng)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范家庭影院定制安裝之中容易忽視的一環(huán)

不管是高端的定制家庭影院，還是普通的家庭影院設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們往往都會(huì)把重點(diǎn)放在音視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，而忽略了一些其他的環(huán)節(jié)，例如說(shuō)通風(fēng)溫控就是其中一個(gè)。通風(fēng)溫控對(duì)于一個(gè)密閉式或幾乎密閉式的家庭影院系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是極其重要的，能夠確保在視聽(tīng)室當(dāng)中看電影和聽(tīng)音樂(lè)的用戶(hù)在一個(gè)舒適的環(huán)境中，而不會(huì)因?yàn)槭覝靥珶峄蛘呖諝獬翋灦械诫y受。國(guó)外的家庭影院定制安裝市場(chǎng)對(duì)于通風(fēng)溫控是非常重視的。我們可以在CEDIA關(guān)于家庭影院設(shè)計(jì)方面的系統(tǒng)規(guī)范之中找到CEB-24通風(fēng)溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)規(guī)范。這個(gè)規(guī)范規(guī)定只有所有設(shè)備運(yùn)行在合適的溫度與噪聲下，才能夠保證用戶(hù)長(zhǎng)期穩(wěn)定與舒適地享受到家庭影院所帶來(lái)的視聽(tīng)感官享受。而這方面正是不少?lài)?guó)內(nèi)家庭影院設(shè)計(jì)與定制安裝當(dāng)中并不會(huì)十分重視的方面，下面我們來(lái)一起看看當(dāng)中的關(guān)鍵要點(diǎn)。

CEB-24三個(gè)家庭影院溫控設(shè)計(jì)的整體目標(biāo)

1.用戶(hù)感到舒適。這是使用者方面的要求。

2.適宜設(shè)備放置的環(huán)境。這是電子設(shè)備穩(wěn)定工作的要求。

3.可以接受的底噪。這是對(duì)于房間聲音動(dòng)態(tài)范圍的基本要求。

房間環(huán)境推薦狀態(tài)

1.溫度：68°-75°F (20°-23.9°C)。

2.相對(duì)濕度：30%-60%，注意較低的濕度會(huì)產(chǎn)生靜電，較高則會(huì)引起設(shè)備的冷凝水滴，造成短路。

設(shè)備的推薦狀態(tài)

1.運(yùn)行溫度：≤85°F (29.4°C)。

2.進(jìn)入器材架/柜的新鮮空氣的溫度：≤ 75°F(25.9°C)，需要注意進(jìn)入器材架中99.6%的能量(電能)將會(huì)轉(zhuǎn)換成熱能；在29.4°C以上每升高5.5°C，器材的可靠性就會(huì)下降50%。

底噪(在主聆聽(tīng)位置上)推薦值

1.由HVAV采暖通風(fēng)與空調(diào)部分產(chǎn)生的噪聲小于25dB/A。

2.總體的噪聲≤30dB/A。

通過(guò)HVAC把噪聲傳送到隔壁空間的噪聲量推薦值

最大值≤30dB/A，在家中的任何管道的1m處進(jìn)行測(cè)量。

HVAC的推薦要求

1.空氣調(diào)節(jié)裝置應(yīng)該遠(yuǎn)離視聽(tīng)室，因?yàn)槿菀桩a(chǎn)生工作噪聲。

2.管道應(yīng)為非金屬結(jié)構(gòu)(玻璃纖維)。

3.注意轉(zhuǎn)接位的安裝。

4.使用大型的管道來(lái)降低噪聲。

5.阻尼設(shè)備遠(yuǎn)離散熱口。

6.在最小1英寸厚的墻面/3 lb/ft2的材料下實(shí)施管道鋪設(shè)工作。

7.多重逐步彎曲的90度處理。

總結(jié)與需要留意之處

整體而言，這份CEB-24規(guī)范主要包含了三個(gè)重要的要求：第一是環(huán)境溫度、濕度以及空氣能夠讓用戶(hù)感到舒適；第二環(huán)境溫度、濕度讓電子設(shè)備能夠穩(wěn)定工作；第三溫控通風(fēng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪聲并會(huì)影響家庭影院音頻系統(tǒng)的效果。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是既要保證環(huán)境能夠讓用戶(hù)貴重的設(shè)備得以長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，畢竟看一場(chǎng)電影起碼需要一個(gè)多小時(shí)時(shí)間，同時(shí)也要讓用戶(hù)觀看舒適，不會(huì)因?yàn)樘珶?、太冷或者氧氣不足而感到難受。此外，溫控通風(fēng)系統(tǒng)還不能引起明顯的噪聲以影響到看電影和聽(tīng)音樂(lè)的體驗(yàn)。要實(shí)現(xiàn)這三個(gè)要求對(duì)于一個(gè)家庭影院定制安裝系統(tǒng)來(lái)說(shuō)并不容易，在CEB-24規(guī)范之中有不少具體的實(shí)施構(gòu)建方案，想要了解詳情的從業(yè)人員不妨在CEDIA官網(wǎng)下載查看。美國(guó)的定制安裝行業(yè)之所以成熟在于其不僅僅只是關(guān)心最基本的聲音與畫(huà)面的表現(xiàn)，更在乎整個(gè)家庭影院能否給人一個(gè)舒適的觀影與聽(tīng)音樂(lè)的感受。國(guó)內(nèi)家庭影院定制安裝行業(yè)在這幾年的發(fā)展之中，我們可以明顯地看到音頻與視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試方面的進(jìn)步，但是在很多細(xì)微之處，例如通風(fēng)溫控系統(tǒng)方面還是需要繼續(xù)具體細(xì)化。

第三部分：CEDIA CEB-23家庭影院視頻設(shè)計(jì)推薦規(guī)范要點(diǎn)分析家庭影院設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)可以參考的其中一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)

此前我們?cè)?jīng)分析了CEDIA關(guān)于家庭影院音頻設(shè)計(jì)部分的推薦規(guī)范，現(xiàn)在我們就來(lái)談?wù)凜EDIA關(guān)于家庭影院視頻設(shè)計(jì)方面的推薦規(guī)范CEB-23。它是CEDIA在2012年3月正式推出的視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范，而編寫(xiě)這份規(guī)范的主要機(jī)構(gòu)包括了ISF、Panasonic、Quantum Data、Sharp、Best Buy等視頻領(lǐng)域相關(guān)的權(quán)威機(jī)構(gòu)與知名企業(yè)，是高清視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一份重要的參考標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)，家用領(lǐng)域視頻技術(shù)的發(fā)展在近幾年取得了極大的進(jìn)展，如今主流的家庭影院投影系統(tǒng)已經(jīng)不是1080p全高清，而是進(jìn)入到4K超高清加上HDR高動(dòng)態(tài)范圍的階段，甚至在未來(lái)的幾年還將進(jìn)化到8K超高清與HFR高幀率的時(shí)代。因此，CEDIA目前正在整理與編寫(xiě)符合超高清與高動(dòng)態(tài)范圍視頻技術(shù)要求的新規(guī)范，但我們依然可以通過(guò)CEB-23規(guī)范中的一些關(guān)鍵要點(diǎn)來(lái)幫助我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)理想的家庭影院視頻系統(tǒng)。

CEB-23關(guān)于家庭影院視頻設(shè)計(jì)的目標(biāo)概括

真實(shí)再現(xiàn)導(dǎo)演拍攝所追求的畫(huà)面效果，完整重現(xiàn)影視節(jié)目的畫(huà)面原貌，必須依靠一系列行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)安裝以及系統(tǒng)調(diào)試等步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)整體目標(biāo)之中，特別指出了我們必須通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝以及調(diào)試來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)理想的畫(huà)面。如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)整個(gè)家庭影院的過(guò)程中沒(méi)有一個(gè)合理的設(shè)計(jì)前提，再精細(xì)的后期畫(huà)面調(diào)校也無(wú)法完全校正畫(huà)面的色彩與細(xì)節(jié)，其中包括環(huán)境遮光、墻面反光染色等眾多環(huán)節(jié)。另外，在視頻調(diào)校的過(guò)程中也必須依照一定的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)行，如果簡(jiǎn)單地通過(guò)眼睛來(lái)判斷，往往未必能夠得到一個(gè)理想的畫(huà)面還原。

整體設(shè)計(jì)的考慮因素

1.整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該達(dá)到或超出當(dāng)?shù)氐囊?guī)范標(biāo)準(zhǔn)。每一個(gè)地區(qū)都會(huì)有相對(duì)應(yīng)的電影放映標(biāo)準(zhǔn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)家庭影院的時(shí)候，建議大家也參考一下國(guó)內(nèi)電影放映的相關(guān)視頻標(biāo)準(zhǔn)，包括亮度、對(duì)比度、灰階等部分。

2.當(dāng)達(dá)到性能目標(biāo)時(shí)，也應(yīng)該注意能源效益。在家庭影院視頻系統(tǒng)之中，對(duì)于不少高端別墅的用戶(hù)而言，為了投射更大的畫(huà)面，許多都采用了專(zhuān)業(yè)級(jí)的數(shù)字放映機(jī)，只是在實(shí)際情況下往往并不需要如此強(qiáng)悍的投影機(jī)就能滿(mǎn)足基本的投射要求，CEDIA在這里就提到了我們應(yīng)該注意選擇符合要求的家庭影院投影機(jī)，節(jié)約不必要的能耗。

3.在信道中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的信號(hào)處理。如何在信號(hào)傳輸通道中實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的信號(hào)處理，是視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中容易忽略的問(wèn)題。很多情況下，視頻系統(tǒng)中出現(xiàn)的畫(huà)面問(wèn)題，往往不是由于顯示設(shè)備本身所造成的，而是出自信道傳輸?shù)倪^(guò)程之中。

房間布局與安裝指引

1.主觀看位置。對(duì)于這個(gè)重要的位置，CEDIA有著明確的規(guī)定，同時(shí)主要針對(duì)高清顯示信號(hào)而言。

a.三倍畫(huà)面高度。

b.在屏幕水平的中軸線上。

c.垂直視角應(yīng)該在上下5度之內(nèi)。

2.其他所有的觀看位置。除了主觀看位置之外，其余的位置，CEDIA則限制了垂直觀看視角的大小，主要是針對(duì)多排觀看座椅的擺放要求。

a.垂直觀看視角≤15度。

3.投影機(jī)位置

在投射范圍允許的區(qū)域內(nèi)，盡量放置在房間的后方。主要是為了避免投影機(jī)發(fā)出的運(yùn)作噪聲對(duì)于整個(gè)畫(huà)面所帶來(lái)的影響。

a.最小化風(fēng)扇噪聲。當(dāng)我們?cè)谶x擇家庭影院投影機(jī)的時(shí)候，應(yīng)該特別留意投影機(jī)的運(yùn)行噪聲，如果運(yùn)行噪聲特別大，就需要考慮對(duì)投影機(jī)進(jìn)行隔聲處理，完全把投影機(jī)放置在視聽(tīng)室的外部也是一種不錯(cuò)的解決方案。

b.使用鏡頭中的“甜區(qū)”。所謂“甜區(qū)”就是指鏡片中間解析度最高的部分，通過(guò)這個(gè)部分能夠有效地分析畫(huà)面當(dāng)中的各個(gè)細(xì)節(jié)部分。

c.注意畫(huà)面的幾何畫(huà)面正確性(最小化枕型或桶型失真)。CEDIA不建議采用梯形校正來(lái)調(diào)整畫(huà)面幾何失真的問(wèn)題，因?yàn)樘菪涡Ｕ龝?huì)損害畫(huà)面的物理分辨率，影響畫(huà)面的精度。

d.通過(guò)帶反射角度的屏幕來(lái)獲得更高的效率(增益大于1.0)。當(dāng)主要的觀看位置集中在視聽(tīng)室的中央，又或者是較小的空間環(huán)境，我們就可以通過(guò)搭配帶增益的屏幕來(lái)增強(qiáng)畫(huà)面的能量感與抗光干擾的能力，尤其是在客廳環(huán)境下經(jīng)常會(huì)遇到。

4.房間燈光與裝潢

a.視聽(tīng)室中不存在外部光干擾。絕大部分家庭影院都采用前置投影系統(tǒng)，其缺點(diǎn)在于光傳輸途徑太遠(yuǎn)，容易受到外部光線的影響。因此，在設(shè)計(jì)一個(gè)理想的家庭影院的時(shí)候，必須做到完整的燈光控制，絲毫的外部光線也會(huì)明顯地影響畫(huà)面上的黑位與色彩層次。

b.能夠由觀看者來(lái)控制燈光。建議家庭影院之中都安裝上光線控制系統(tǒng)，便于用戶(hù)調(diào)整光線，以應(yīng)對(duì)不同的使用要求。

c.所有的燈光都需要達(dá)到當(dāng)?shù)氐陌踩褂脴?biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。

d.三種燈光場(chǎng)景建議的最小亮度值。

出入模式—大概為50%的亮度。

觀看模式—全部都關(guān)閉，除了通道和出口指示。

清潔/任務(wù)模式—全部都點(diǎn)亮。

e.墻面與天花粉刷，這點(diǎn)是家庭影院室內(nèi)裝潢之中需要注意的地方，否則墻面的反射光會(huì)對(duì)畫(huà)面產(chǎn)生明顯的染色。

建議使用偏暗與中性粉刷。

盡量做到?jīng)]有光反射，特別是投影幕附近的區(qū)域。

5.信號(hào)源放置

a.盡量便于用戶(hù)操作，如果采用智能中控系統(tǒng)就更加方便用戶(hù)的使用。否則就要考慮到信號(hào)源設(shè)備的位置是否能真正接收到遙控器發(fā)出的信號(hào)。

b.便于進(jìn)行后期維護(hù)。盡量選取通風(fēng)、散熱良好的位置，并且具備足夠的位置，便于進(jìn)行故障維護(hù)或后期升級(jí)。

c.最短的走線長(zhǎng)度安排。盡量縮短傳輸?shù)木嚯x，特別是高清視頻傳輸，傳輸距離越遠(yuǎn)對(duì)于線材的要求就越高。

投影機(jī)的選擇

1.風(fēng)扇噪聲的要求

a.在主位置上的總體背景噪聲應(yīng)≤30dB/A

b.噪聲主要出現(xiàn)在風(fēng)扇上，而非其他部分，盡量避免出現(xiàn)投影機(jī)內(nèi)部的機(jī)械噪聲

c.投影機(jī)最大推薦噪聲值如下表，需要留意低頻的建議最大噪聲值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于中高頻，因?yàn)槿硕鷮?duì)于中高頻的靈敏度更高

16Hz 55dB 31.5Hz 48dB 63Hz 43dB 125Hz 30dB 250Hz 22dB

2.溫度控制建議

a.工作溫度不應(yīng)高出房間環(huán)境溫度的5.55°C。

b.換氣設(shè)備應(yīng)該能夠帶走熱氣，輸入房間空氣。

c.推薦使用UPS不間斷電源供應(yīng)以保證燈泡能夠有合適的冷卻，同時(shí)也避免了突然的斷電對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的影響。

電源與布線

1.采用特定的家庭影院視頻系統(tǒng)電路，與影院的其他部分為同相(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn))。

2.HDMI或者DVI線材與設(shè)備要正確地連接在一起。特別要留意HDMI線材與端子之間的連接，因?yàn)镠DMI接口并不帶鎖，容易出現(xiàn)接口松動(dòng)的問(wèn)題。

3.相互信號(hào)連接之間的損耗應(yīng)該≤3dB (1dB為理想值)，另外還要注意長(zhǎng)距離傳輸?shù)男盘?hào)損耗問(wèn)題。如果要實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離傳輸，還需要考慮是否選擇光電轉(zhuǎn)換傳輸或者信號(hào)增益器。

4.元件連接之間的線材注意松緊度，放松狀態(tài)為佳。過(guò)大的連接壓力不利于線材的長(zhǎng)時(shí)間使用。

5.所有的線材都要被標(biāo)識(shí)，并且由Velcro松緊帶固定，便于后期維護(hù)。

6.不要采用機(jī)械式的裝置進(jìn)行固定，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)對(duì)線材造成一定的損害。

7.在合適的地方采用環(huán)形布線處理，可節(jié)省使用空間。

8.采用更大更靈活的管道來(lái)布線(小于1.5英寸)，從設(shè)備到投影機(jī)，為將來(lái)升級(jí)做準(zhǔn)備。

畫(huà)面性能目標(biāo)

1.亮度

最小14FL英尺朗伯，這個(gè)大約是目前國(guó)際通過(guò)的電影放映標(biāo)準(zhǔn)。建議能夠達(dá)到16FL或以上。

2.對(duì)比度

a.連續(xù)幀對(duì)比度的測(cè)量方法，≥2000:1 (最小值≥1200:1)，往往是投影機(jī)的標(biāo)稱(chēng)亮度。

b.幀內(nèi)對(duì)比度，≥150:1，相當(dāng)苛刻的測(cè)量方式，并不是所有投影機(jī)都能夠?qū)崿F(xiàn)。

3.校正

對(duì)于顯示設(shè)備上的所有輸入端與觀看模式。由于投影機(jī)對(duì)于不同輸入端的設(shè)置都要單獨(dú)存儲(chǔ)，因此，當(dāng)完成了一個(gè)輸入端的調(diào)整之后，還需要對(duì)其他輸入端進(jìn)行深入的校正。

4.灰階過(guò)渡

調(diào)整整個(gè)IRE電平，而實(shí)際上一般投影機(jī)往往僅僅提供兩端IRE的調(diào)整功能，可以通過(guò)外置的視頻處理器來(lái)獲得10-20段的IRE電平調(diào)整。

5.色度統(tǒng)一性

圖像中色度的差異性≤20%，這點(diǎn)往往對(duì)于投影幕幕料的均衡性要求較高。

6.所有的調(diào)校與測(cè)量均要生成文件列表，方便后期查看

總結(jié)與需要留意之處

整體而言，這份來(lái)自2012年的CEDIA關(guān)于家庭影院視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的整體規(guī)范可以清晰地看到設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于打造一個(gè)能夠真實(shí)再現(xiàn)導(dǎo)演拍攝與創(chuàng)作者意圖的視頻系統(tǒng)。盡管當(dāng)中的許多具體要求是依據(jù)高清顯示系統(tǒng)，但是對(duì)于視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，我們應(yīng)該先滿(mǎn)足高清視頻顯示的要求，再進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)超高清與高動(dòng)態(tài)范圍顯示的支持。從畫(huà)面亮度與對(duì)比度方面的要求，基本上與DCI數(shù)字電影院的要求一致，而實(shí)際上我們?cè)谙到y(tǒng)調(diào)校過(guò)程中，往往在亮度與對(duì)比度方面都會(huì)對(duì)整體系統(tǒng)有更高的要求。另外，在CEB-23規(guī)范之中，還特別強(qiáng)調(diào)房間燈光與裝潢方面的要求。這點(diǎn)也是非常重要的，家庭影院投影系統(tǒng)并非是單獨(dú)存在，而是融入于整個(gè)環(huán)境之中，想要畫(huà)面維持足夠的亮度、細(xì)節(jié)以及色彩還原，就一定要控制環(huán)境燈光并且避免屏幕四周的墻面、天花與地面對(duì)于畫(huà)面的色染問(wèn)題。同時(shí)CEB-23也有非常具體的投影機(jī)運(yùn)行噪聲與工作溫度的要求，以及信號(hào)傳輸損耗與電源方面的細(xì)則。其中，在當(dāng)時(shí)非常其前瞻性地指出HDMI長(zhǎng)距離傳輸應(yīng)該選擇光電轉(zhuǎn)換與加入信號(hào)增益的設(shè)備。而這些往往是一般用戶(hù)甚至是定制安裝從業(yè)人員在視頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面容易忽略的地方。

第四部分：ITU-R BT.2020推薦規(guī)范4K超高清家庭影院視頻系統(tǒng)組建的首要參考規(guī)范

關(guān)于超高清家庭影院視頻系統(tǒng)組建方面第一個(gè)要講的國(guó)際性推薦規(guī)范就是來(lái)自ITU國(guó)際電信聯(lián)盟關(guān)于超高清視頻系統(tǒng)的BT.2020推薦規(guī)范。對(duì)于BT.2020恐怕大部分的影音愛(ài)好者都不會(huì)感到陌生，我們可以在4K超高清家庭影院投影機(jī)、4K電視上的菜單中找到BT.2020相關(guān)的色域，色彩空間的選項(xiàng)。但是需要注意，BT.2020并非只談色域，而是對(duì)整個(gè)4K視頻系統(tǒng)制作與傳輸方面的整體規(guī)范。因此，我們?cè)跇?gòu)建家庭影院視頻系統(tǒng)的時(shí)候，就需要以符合BT.2020規(guī)范的投影系統(tǒng)作為首選。

首先在BT.2020規(guī)范中，對(duì)超高清顯示設(shè)備的畫(huà)面比例、顯示分辨率、像素比率、掃描格式、幀率等都有明確的參數(shù)要求。其中畫(huà)面比例為16:9，但需要注意，由于目前大部分藍(lán)光碟片或流媒體平臺(tái)播放的電影大片，往往并非16:9的格式，而是2.40:1左右，當(dāng)我們采取16:9規(guī)格的投影機(jī)顯示時(shí)，畫(huà)面上下會(huì)出現(xiàn)兩條明顯的黑邊。因此，如果你想避免這個(gè)黑邊問(wèn)題的出現(xiàn)，則可以考慮搭配2.35:1的投影幕，甚至是變形鏡頭。

顯示分辨率方面，在BT.2020規(guī)范中，可以清楚地看到對(duì)于超高清顯示設(shè)備有兩個(gè)階段的要求，第一階段是4K，也就是3840×2160，第二階段是8K，7680×4320?，F(xiàn)階段的超高清家庭影院投影機(jī)已經(jīng)達(dá)到了BT.2020第一階段4K超高清的要求，并且也有一些4K機(jī)型通過(guò)特殊的處理技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)8K超高清的畫(huà)面顯示，但想要全面進(jìn)入到8K超高清的階段，恐怕明年2020年要實(shí)現(xiàn)就有不少的難度了。

在BT.2020規(guī)范當(dāng)中明確指出了超高清視頻系統(tǒng)需要采用逐行掃描格式，終于徹底解決了從模擬時(shí)代遺留下來(lái)一直到高清時(shí)代都沒(méi)得以解決的隔行掃描問(wèn)題了，大大增強(qiáng)了超高清顯示設(shè)備在動(dòng)態(tài)影像方面的清晰度。此外，更加需要留意的是，除了逐行掃描，BT.2020規(guī)范還將最高支持的幀率提升到120Hz。這對(duì)于高速運(yùn)動(dòng)影像的清晰度有著更大的提升幫助。同時(shí)可喜的是，UHD 4K超高清藍(lán)光電影也迎來(lái)了首張支持60Hz幀率的電影大片，期待日后能有更多高幀率的電影出現(xiàn)。

最后，我們來(lái)談?wù)凚T.2020規(guī)范中對(duì)于視頻系統(tǒng)色彩方面的要求，首先在色彩深度方面，從高清年代的8bit，提升至10bit與12bit，讓整個(gè)色彩與灰階過(guò)渡變得更加順滑，色彩表現(xiàn)也更加豐富。而在大家都十分關(guān)心的色域范圍方面，BT.2020規(guī)范的色域要求需要達(dá)到CIE 1931色彩空間的75.8%，相比高清年代的BT.709僅僅35.9%的覆蓋率有了一倍多的增長(zhǎng)。只是現(xiàn)階段家庭影院投影機(jī)由于光源的限制因素，即便是最高端的單色激光熒光光源的投影機(jī)也無(wú)法完整達(dá)到BT.2020色域的要求。不過(guò)，隨著RGB三色激光光源的技術(shù)成熟，很有可能明后兩年家庭影院投影機(jī)能夠正式邁入BT.2020色域。

第五部分：不得不留意的DCI數(shù)字電影院規(guī)范4K超高清家庭影院視頻系統(tǒng)構(gòu)建同樣需要留意之處

正如我們前面所說(shuō)的現(xiàn)階段家庭影院投影機(jī)仍沒(méi)能真正達(dá)到BT.2020對(duì)于色域的要求，再加上現(xiàn)在不少超高清的影視節(jié)目在制作過(guò)程中都是DCI-P3色域，于是不少中高端級(jí)別的家庭影院投影機(jī)則以能夠?qū)崿F(xiàn)DCI-P3色域?yàn)槠浼夹g(shù)亮點(diǎn)。那么，什么是DCI-P3色域？從色域覆蓋范圍來(lái)看，DCI-P3色域能夠覆蓋CIE 1931色彩空間53.6%的范圍，盡管比BT.2020要小，但也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了高清BT.709標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)我們使用DCI-P3色域的家庭影院投影機(jī)觀看UHD 4K超高清藍(lán)光電影大片的時(shí)候，就能得到更為飽滿(mǎn)與鮮艷的色彩細(xì)節(jié)。

既然提到了DCI-P3，下面我們就來(lái)分析一下DCI數(shù)字電影院系統(tǒng)1.2規(guī)范在視頻方面的技術(shù)要點(diǎn)。首先，在畫(huà)面分辨率方面，DCI就與BT.2020有著相當(dāng)大的不同，分別由兩種要求，分別是高清級(jí)別的2048×1080，4K超高清級(jí)別的4096×2160。這當(dāng)中要留意的是4096×2160的分辨率。不少原生4K的家庭影院投影機(jī)都是采用該分辨率，當(dāng)我們播放UHD 4K超高清的影視節(jié)目時(shí)，實(shí)際上并沒(méi)有使用整個(gè)顯示芯片的面積，但一般來(lái)說(shuō)，投影機(jī)都會(huì)針對(duì)節(jié)目源進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，不會(huì)出現(xiàn)亮邊或黑邊的問(wèn)題。

DCI在畫(huà)面亮度方面有著明確的要求，畫(huà)面中心測(cè)試經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)后的白色畫(huà)面亮度需要達(dá)到48nit或14fL，這也是所熟知的商業(yè)電影院中的畫(huà)面亮度要求。有趣的是在影院放映的實(shí)際情況下，DCI允許有±3fL的誤差，也就是說(shuō)有的電影院的畫(huà)面中心亮度可能只有11fL而已，那就難怪有些時(shí)候我們會(huì)覺(jué)得電影院看到的畫(huà)面會(huì)這么暗沉的原因了。

關(guān)于對(duì)比度方面，DCI也有相關(guān)的要求，理論上幀間對(duì)比度需要達(dá)到2000:1，幀內(nèi)對(duì)比度要達(dá)到150:1，但同樣放到電影院實(shí)際環(huán)境中相關(guān)要求就降低為最低要1200:1與100:1。而對(duì)于一般的家庭影院系統(tǒng)，只要處理好環(huán)境光，要超過(guò)這樣的標(biāo)準(zhǔn)并不是太難。

最后就要講講色彩方面的關(guān)鍵要點(diǎn)，也就是消費(fèi)領(lǐng)域當(dāng)中的平板電視或家庭影院投影機(jī)所提到的達(dá)到DCI-P3色域與商業(yè)影院中的DCI-P3色域的不同之處。那就是白點(diǎn)位置的不同，在消費(fèi)領(lǐng)域中所要求的DCI-P3色域，其白點(diǎn)需要和BT.2020與BT.709保持一致，都需要是D65，在CIE1931色彩空間的坐標(biāo)點(diǎn)為x=0.313，y=0.329，但是對(duì)于商業(yè)影院中的DCI-P3色域的白點(diǎn)則是x0.314，y=0.351，顯然比起D65要更為偏綠、偏黃。當(dāng)我們?cè)趯?duì)家庭影院投影系統(tǒng)進(jìn)行DCI-P3色域校準(zhǔn)的時(shí)候，就一定要注意選擇白點(diǎn)的位置，否則將會(huì)影響到整個(gè)畫(huà)面灰階白平衡的準(zhǔn)確性。此外，DCI所要求的Gamma數(shù)值也與我們熟知的BT.1886標(biāo)準(zhǔn)不同，是采取Gamma 2.6的曲線。

第六部分：ITU-R BT.2100 HDR的基本規(guī)范家庭影院定制安裝視頻系統(tǒng)組建不得不認(rèn)真面對(duì)的環(huán)節(jié)

進(jìn)入到4K超高清的階段，家庭影院視頻系統(tǒng)與以往最大的區(qū)別在于不只是停留在分辨率上面的提升，更重要的是加入了嶄新的HDR高動(dòng)態(tài)范圍技術(shù)，在畫(huà)面動(dòng)態(tài)范圍方面獲得了大幅度的增強(qiáng)，從而讓畫(huà)面的色彩與細(xì)節(jié)量變得極其豐富。動(dòng)態(tài)范圍在視頻顯示領(lǐng)域指的是畫(huà)面亮度方面的變化范圍，也就是一個(gè)顯示畫(huà)面最亮與最暗之間的范圍。換句話來(lái)說(shuō)，這個(gè)亮度變化的范圍越大，我們所能夠看到亮度細(xì)節(jié)就越豐富。在高清顯示年代，畫(huà)面的動(dòng)態(tài)范圍是從0.1nit-100nit，我們將其稱(chēng)之為SDR標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍。我們不難發(fā)現(xiàn)，在SDR的最高亮度僅為100nit/29fL，現(xiàn)在大部分液晶電視、激光電視甚至是家庭影院投影機(jī)都能超過(guò)這樣的亮度上限。從歷史的角度來(lái)說(shuō)，SDR依然是屬于模擬顯像管電視的遺留產(chǎn)物，進(jìn)入到數(shù)字顯示年代早就應(yīng)該擺脫這種陳舊的技術(shù)規(guī)范，只是這么多年來(lái)，視頻顯示領(lǐng)域一直將畫(huà)面分辨率放在首位，從480、720、1080到4K、8K，卻忽略了與分辨率同樣重要的動(dòng)態(tài)范圍的發(fā)展。

在2016年，我們終于看到ITU國(guó)際電信聯(lián)盟推出首個(gè)針對(duì)HDR高動(dòng)態(tài)范圍顯示設(shè)備的國(guó)際性推薦規(guī)范BT.2100，特別指出HDR高動(dòng)態(tài)范圍視頻系統(tǒng)制作與顯示系統(tǒng)之間所采用的轉(zhuǎn)換函數(shù)為PQ EOTF以及HLG OETF。需要留意的一點(diǎn)，對(duì)于SDR動(dòng)態(tài)范圍系統(tǒng)所采用的轉(zhuǎn)換函數(shù)為BT.1886，具體Gamma曲線接近2.4，也就是說(shuō)HDR系統(tǒng)與SDR系統(tǒng)在Gamma方面的特性是完全不同的。在HDR技術(shù)剛剛引入到平板電視與家庭影院投影機(jī)市場(chǎng)中，我們不難發(fā)現(xiàn)這個(gè)階段的HDR顯示設(shè)備所呈現(xiàn)出來(lái)的畫(huà)面暗部與高光的細(xì)節(jié)與色彩總是十分奇怪，主要原因就在于沒(méi)有處理好HDR節(jié)目源與HDR顯示設(shè)備之間的銜接。如今，絕大部分的HDR家庭影院投影機(jī)都已經(jīng)具備了良好的Tone Mapping色調(diào)映射，投射出來(lái)的畫(huà)面色彩與光影細(xì)節(jié)更加自然并且反映出HDR的畫(huà)面上的特性。

由BT.2100可實(shí)現(xiàn)HDR顯示并非只是4K

在BT.2100推薦規(guī)范中，我們可以清晰地看到并非只有4K才能夠支持HDR，1080p與8K的內(nèi)容同樣也可以制作成HDR的內(nèi)容，同時(shí)幀率方面也從24Hz覆蓋到120Hz，這就意味著未來(lái)HDR相關(guān)的影視節(jié)目制作是多樣化的，會(huì)根據(jù)當(dāng)?shù)氐男盘?hào)傳輸條件與要求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。但是需要留意的一點(diǎn)，BT.2100規(guī)范中對(duì)于系統(tǒng)制作所采用的色域標(biāo)準(zhǔn)是與BT.2020規(guī)范是一致的，這樣就對(duì)HDR的顯示設(shè)備有相當(dāng)高的要求。當(dāng)HDR的顯示設(shè)備本身色域不能達(dá)到BT.2020要求的時(shí)候，就需要對(duì)色彩空間進(jìn)行相應(yīng)的映射轉(zhuǎn)換，否則很容易會(huì)出現(xiàn)畫(huà)面飽和度過(guò)高，色彩亮度過(guò)于鮮艷等問(wèn)題。

BT.2100中特別指出的參考觀看環(huán)境的推薦規(guī)范

怎樣的環(huán)境才是最適合觀看HDR節(jié)目源？又或者是在HDR編輯、色彩校正與審片的環(huán)境與設(shè)備要求應(yīng)該是怎樣的？BT.2100規(guī)范中有一個(gè)參考觀看環(huán)境的明確要求。首先屏幕背面與四周的環(huán)境光的顏色是中性灰、色溫為D65，屏幕背景光的亮度有明確的要求為5nit，而四周環(huán)境光則是要求小于或等于5nit，但需要注意的是避免環(huán)境光投射在屏幕上。

第二是觀看距離的要求，這點(diǎn)主要是根據(jù)內(nèi)容的分辨率來(lái)定。對(duì)于1920×1080的節(jié)目源，觀看距離需要在3.2倍畫(huà)面高度；對(duì)于3840×2160的節(jié)目源，觀看距離要在1.6-3.2倍畫(huà)面高度；對(duì)于7680×4320的節(jié)目源，觀看距離要在0.8-3.2倍畫(huà)面高度。

最后一個(gè)，也是大家最關(guān)心的HDR顯示設(shè)備方面的要求，BT.2100要求在參看觀看環(huán)境下所采用的顯示設(shè)備峰值亮度需要至少1000nit，不過(guò)也指出這個(gè)峰值亮度并非是指全白屏下的測(cè)試亮度，也可以是屏幕上某個(gè)畫(huà)面窗口的測(cè)試亮度。而在顯示設(shè)備最低的亮度要求上，具體來(lái)說(shuō)就是黑位的亮度需要等于或小于0.005nit。這樣的數(shù)值要求，基本上是屬于制作室監(jiān)視器等級(jí)的，民用級(jí)別需要是頂級(jí)的平板電視才能實(shí)現(xiàn)。對(duì)于家庭影院投影系統(tǒng)而言，按照目前的技術(shù)還沒(méi)有辦法做到。不過(guò)，BT.2100這個(gè)參考觀看環(huán)境的推薦規(guī)范主要還是用于制作與審片，家庭影院投影系統(tǒng)則可以參考杜比影院100nit以上畫(huà)面峰值亮度的要求，而暗部則是應(yīng)該盡可能貼合0.005nit的亮度要求，畢竟在HDR電影節(jié)目源中，畫(huà)面平均亮度并不高，而且不少細(xì)節(jié)都是在暗部，只有達(dá)到更扎實(shí)的黑位才能夠真實(shí)還原出豐富的暗部細(xì)節(jié)。

下面就要談?wù)凚T.2100中最為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)換函數(shù)PQ與HLG

正如前面所提到的，BT.2100規(guī)范的核心在于之處HDR系統(tǒng)與SDR系統(tǒng)在光電信號(hào)轉(zhuǎn)換函數(shù)方面的不同，HDR高動(dòng)態(tài)范圍視頻系統(tǒng)制作與顯示系統(tǒng)之間所采用的轉(zhuǎn)換函數(shù)為PQ EOTF以及HLG OETF。這里就變得有點(diǎn)復(fù)雜了，我們首先需要簡(jiǎn)單解釋三個(gè)不同的轉(zhuǎn)換函數(shù)，分別是OETF、EOTF與OOTF。OETF(opto-electronic transfer function)，主要是指拍攝場(chǎng)景的真實(shí)光線信號(hào)轉(zhuǎn)換到視頻電信號(hào)的處理方式，通常是指在攝像機(jī)中光電轉(zhuǎn)換處理函數(shù)。在顯示設(shè)備之中，則主要包括了EOTF(electro-optical transfer function)電光轉(zhuǎn)換函數(shù)與OOTF(opto-optical transfer function)光光轉(zhuǎn)換函數(shù)，前者大家應(yīng)該不陌生，主要是指在顯示設(shè)備之中在接收到的影像電信號(hào)轉(zhuǎn)換成顯示畫(huà)面的線性光輸出，也就是以往我們通常所說(shuō)的Gamma伽瑪曲線，在高清的BT.1886 EOTF推薦規(guī)范中所要求的高清制作室顯示設(shè)備采用的EOTF曲線大致上與Gamma 2.4曲線相近，只是暗部有所不同。而OOTF恐怕不少人會(huì)覺(jué)得難以理解，為什么在OETF與EOTF之間還要加入一個(gè)OOTF。其實(shí)OOTF是指內(nèi)容上的場(chǎng)景光與現(xiàn)實(shí)設(shè)備光輸出之間的處理手段。

我們需要十分清楚地知道在視頻顯示系統(tǒng)之中，顯示設(shè)備的光輸出與攝像機(jī)拍攝的場(chǎng)景光信息并非是線性關(guān)系，為了彌補(bǔ)這個(gè)問(wèn)題，所以就要引入這個(gè)OOTF光光轉(zhuǎn)換函數(shù)。當(dāng)想得到一個(gè)參考級(jí)的HDR畫(huà)面的光輸出，就需要在場(chǎng)景光信息與顯示光輸出之間加入一個(gè)“參考”O(jiān)OTF函數(shù)。因?yàn)殡娪皟?nèi)容創(chuàng)作的關(guān)系，往往在后制過(guò)程中還會(huì)加入一些藝術(shù)性創(chuàng)造的元素，例如改變場(chǎng)景光信息的色溫，讓它看上去更加符合電影的主題，而處理的方式就是通過(guò)OOTF函數(shù)來(lái)渲染實(shí)現(xiàn)。我們可以把攝像機(jī)內(nèi)的OETF、內(nèi)容創(chuàng)作者的對(duì)影像的調(diào)整以及顯示設(shè)備上的EOTF三個(gè)步驟合在一起成為“藝術(shù)創(chuàng)作”O(jiān)OTF函數(shù)。

好了，回到正題。在BT.2100規(guī)范之中，PQ系統(tǒng)中的OOTF處理是在攝像機(jī)端或者是制作端，并非在顯示設(shè)備上，所以對(duì)于采用PQ曲線的HDR設(shè)備，例如說(shuō)HDR10、Dolby Vision都是在平板電視或家庭影院投影機(jī)中解碼PQ EOTF曲線，最終形成HDR的影像顯示輸出。由于制作端顯示設(shè)備與消費(fèi)端顯示設(shè)備的不同，這就要求消費(fèi)端的顯示設(shè)備需要支持HDR元數(shù)據(jù)的解碼能力。而HLG系統(tǒng)則是將OOTF處理放在顯示端，顯示端直接進(jìn)行OETF轉(zhuǎn)換，不需要處理HDR元數(shù)據(jù)，直接解碼即可，能夠向下兼容以往的SDR顯示設(shè)備。因此，從PQ與HLG兩種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的差異，我們已經(jīng)不難看出，前者有著更高的制作水準(zhǔn)，屬于絕對(duì)亮度處理系統(tǒng)，峰值亮度可達(dá)10000nit，但對(duì)顯示設(shè)備的要求較高，而后者則是擁有更高的兼容能力，屬于相對(duì)亮度處理系統(tǒng)，不需要更換支持HDR元數(shù)據(jù)解碼的顯示設(shè)備就能實(shí)現(xiàn)HDR高動(dòng)態(tài)范圍的效果。目前采用PQ EOTF轉(zhuǎn)換函數(shù)的HDR10與Dolby Vision廣泛應(yīng)用于UHD 4K藍(lán)光與4K流媒體制作中，擁有更好的HDR畫(huà)面的表現(xiàn)力，而HLG OETF轉(zhuǎn)換函數(shù)則應(yīng)用在電視廣播領(lǐng)域，可以讓HDR技術(shù)得到更快地普及。

最后再來(lái)談?wù)?0bit與12bit信號(hào)范圍

在BT.2020規(guī)范之中，我們已經(jīng)提到超高清視頻系統(tǒng)采用的是10bit與12bit的系統(tǒng)，這個(gè)與我們所熟悉的高清8bit系統(tǒng)有了進(jìn)一步的提升。那么在BT.2100規(guī)范之中，就非常詳細(xì)地指出10bit與12bit系統(tǒng)的黑位、白峰與視頻數(shù)據(jù)范圍。首先BT.2100以量化程度的不同分成Narrow range有限范圍與Full range全范圍。在有限范圍、10bit系統(tǒng)中64階為黑位、白峰區(qū)間在940-960階，視頻數(shù)據(jù)為4-1019階；12bit系統(tǒng)中的256階為黑位，白峰區(qū)間在3760-3840階，視頻數(shù)據(jù)為16-4079。在全范圍，10bit系統(tǒng)中0階為黑位、白峰區(qū)間在1023階，視頻數(shù)據(jù)為0-1023階；12bit系統(tǒng)中的0階為黑位，白峰區(qū)間在4092階，視頻數(shù)據(jù)為0-4092。那么有限范圍與全范圍的區(qū)別是什么呢？在信號(hào)之中，有限范圍以外信號(hào)主要是用于放置時(shí)鐘信號(hào)與一些傳輸界面相關(guān)的信號(hào)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于10bit與12bit的HDR視頻顯示系統(tǒng)，如果顯示設(shè)備提供相關(guān)的菜單選擇項(xiàng)目，我們基本上一般都是采用有限范圍。

總結(jié)與展望

最后，我們可以看出HDR系統(tǒng)相比SDR系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，要復(fù)雜許多，一方面不僅我們需要處理視頻電信號(hào)與顯示光輸出的線性關(guān)系，同時(shí)還需要解決內(nèi)容制作端動(dòng)態(tài)范圍與消費(fèi)顯示端動(dòng)態(tài)范圍不一致的問(wèn)題，引入了PQ EOTF與HLG OETF。而在BT.2100規(guī)范之中，其實(shí)講的還并不是十分深入，如果想了解更多深入細(xì)致的內(nèi)容，感興趣的朋友可以仔細(xì)閱讀ITU專(zhuān)門(mén)針對(duì)HDR視頻制作與顯示系統(tǒng)而推出的BT.2390報(bào)告書(shū)。在這里我們就不再深入討論了。另外，關(guān)于屏幕亮度與畫(huà)面大小的關(guān)系其實(shí)也很值得我們切入分析，例如究竟對(duì)于我們?nèi)搜鄹泄?，小屏幕與大屏幕在相同亮度的情況下給我們的視覺(jué)感知的亮度是否一樣的呢？我們也會(huì)在后續(xù)的專(zhuān)題中繼續(xù)為大家講解。對(duì)于HDR顯示設(shè)備的發(fā)展，尤其是家庭影院投影方面，我們認(rèn)為除了應(yīng)該不斷提升高光方面的表現(xiàn)、增加光輸出之外，更應(yīng)該重視黑位下潛，能否真正做到BT.2100推薦的0.005nit或以下的黑位要求是我們?cè)贖DR家庭影院投影系統(tǒng)之中獲得更好的畫(huà)面動(dòng)態(tài)與細(xì)節(jié)的關(guān)鍵所在。換言之，我們?cè)谔暨xHDR家庭影院投影機(jī)的時(shí)候，除了要看這臺(tái)投影機(jī)究竟多少流明之外，還要看看黑位下潛是否扎實(shí)，是否出現(xiàn)色偏問(wèn)題。隨著未來(lái)RGB三色激光光源的高端機(jī)型誕生，相信HDR 4K家庭影院投影機(jī)的發(fā)展將會(huì)越來(lái)越精彩。

第七部分：基本滿(mǎn)足8K/60傳輸要求的HDMI 2.1規(guī)格家庭影院定制安裝傳輸標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則暢談

信號(hào)傳輸是家庭影院定制安裝領(lǐng)域的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，沒(méi)有穩(wěn)定的信號(hào)傳輸，優(yōu)秀的畫(huà)面與聲音何從談起。在家庭影院領(lǐng)域，不管是信號(hào)源設(shè)備，還是AV放大器、家庭影院投影機(jī)都是采用HDMI接口。因此，在談起家庭影院定制安裝傳輸標(biāo)準(zhǔn)細(xì)則的時(shí)候，我們就不能不談最新的HDMI 2.1規(guī)格。盡管目前絕大部分的設(shè)備仍然是基于HDMI 2.0規(guī)格，但是不久的將來(lái)我們必須要滿(mǎn)足8K/60的8K超高清傳輸需求，這就需要家庭影院系統(tǒng)中相關(guān)的設(shè)備全面升級(jí)至HDMI 2.1規(guī)格。HDMI 2.0規(guī)格與HDMI 2.1規(guī)格最大的不同之處在于傳輸帶寬的差異，HDMI 2.0只有18Gbps帶寬，可以滿(mǎn)足現(xiàn)在主流的4K/60、4:2:2、10bit的4K超高清視頻信號(hào)的傳輸，而HDMI 2.1規(guī)格則將所支持的傳輸帶寬從18Gbps提升至48Gbps。不過(guò)，需要留意的一點(diǎn)，其實(shí)48Gbps的帶寬仍然無(wú)法完全滿(mǎn)足BT.2020對(duì)于8K/120高規(guī)格的超高清、高幀率的視頻信號(hào)的傳輸要求。再加上日前HDMI在電腦顯示與專(zhuān)業(yè)視頻顯示方面的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手DisplayPort已經(jīng)頒布最高支持77.37Gbps傳輸帶寬的2.0規(guī)格，HDMI 2.1規(guī)格從視頻傳輸?shù)慕嵌榷?，有點(diǎn)像是過(guò)渡階段的傳輸規(guī)格，相信隨著更多成熟8K平板電視與家庭影院投影機(jī)的誕生，很快我們將會(huì)能夠看到支持更高帶寬的HDMI新規(guī)格的出現(xiàn)。

回顧HDMI 2.1規(guī)格誕生的原因

受到8K超高清傳輸高帶寬要求的壓力，在2018年11月HDMI論壇正式發(fā)布了新一代的HDMI2.1規(guī)格，明確指出新一代HDMI傳輸介面能夠支持8K/60的信號(hào)傳輸，同時(shí)將帶寬擴(kuò)展為48Gbps。盡管這個(gè)最高支持的傳輸帶寬已經(jīng)被DisplayPort 2.0超過(guò)，但是目前HDMI論壇成員已經(jīng)超過(guò)90家，全面覆蓋了消費(fèi)電子領(lǐng)域的眾多品牌，影響力越來(lái)越大，相信即使到了8K超高清的年代，HDMI相比DisplayPort依然擁有毫無(wú)疑問(wèn)的統(tǒng)治力。

為什么是48Gbps的帶寬

整個(gè)HDMI 2.1規(guī)格中關(guān)鍵在于支持傳輸帶寬的大幅度躍升。從HDMI 2.0b規(guī)格的最高18Gbps驟然提升至48Gbps，直接影響到HDMI線材需要面臨更新?lián)Q代，而長(zhǎng)距離傳輸HDMI光纖線的優(yōu)勢(shì)將更加明顯。為什么HDMI 2.1規(guī)格采用48Gbps最高傳輸帶寬？因?yàn)楫?dāng)我們要傳輸8K/60p，4:2:0，12bit超高清信號(hào)的時(shí)候，我們就需要48Gbps的傳輸帶寬。換句話來(lái)說(shuō)，HDMI 2.1規(guī)格是專(zhuān)門(mén)為下一代的超高清8K傳輸而特別設(shè)計(jì)的，充分考慮過(guò)8K信號(hào)傳輸?shù)幕疽蟆Ｄ敲?，HDMI 2.1規(guī)格能否實(shí)現(xiàn)8K/120級(jí)別的超高清信號(hào)傳輸？這需要依靠DSC(Display Stream Compression) 顯示流壓縮技術(shù)，將8K/120規(guī)格的超高清信號(hào)進(jìn)行壓縮傳輸。

更高的傳輸帶寬要求，就需要全新的線材規(guī)范

為了解決48Gbps信號(hào)傳輸?shù)膯?wèn)題，HDMI論壇特別推出了嶄新的Ultra High Speed HDMI線材規(guī)范，能夠全面支持4Kp50/60/100/120與8Kp50/60并且還加入了eARC與VRR等新的HDMI 2.1技術(shù)特點(diǎn)。同時(shí)Ultra High Speed HDMI線材還特別強(qiáng)調(diào)擁有超低的EMI(電磁干擾)，可減少對(duì)附近無(wú)線設(shè)備的干擾。畢竟目前越來(lái)越多的播放設(shè)備、平板電視以及AV放大器開(kāi)始加入了無(wú)線傳輸功能，隨著無(wú)線傳輸帶寬的不斷提高，對(duì)于電磁干擾的要求就更高。

必須強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)，對(duì)于傳輸線材標(biāo)準(zhǔn)，HDMI論壇已經(jīng)不再采用HDMI版本來(lái)標(biāo)識(shí)，而是采用另外一套與傳輸帶寬相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定義。對(duì)于1080/24、4:2:2、8bit，帶寬為2.23Gbps以下的信號(hào)傳輸，可以采用Standard HDMI線材；對(duì)于4K/24、4:2:2、8bit，帶寬為8.91Gbps以下的信號(hào)可以采用High Speed HDMI線材；對(duì)于4K/60、4:2:2、10bit，帶寬為17.82Gbps以下的信號(hào)可以采用Premium HDMI線材；至于48Gbps帶寬以下的4K/8K/10K信號(hào)傳輸可以采用Ultra High Speed HDMI線材傳輸。而根據(jù)HDMI論壇的相關(guān)資料，下一代的HDMI規(guī)格很可能直接就支持8K/120、4:2:2、12bit，帶寬為128.3Gbps的超高清信號(hào)傳輸，而這也將會(huì)是BT.2020標(biāo)準(zhǔn)中最高規(guī)格的8K信號(hào)傳輸規(guī)格。因此，隨著HDMI傳輸?shù)膸捲絹?lái)越高，未來(lái)還需要突破至128Gbps，對(duì)于HDMI線材的傳輸要求更高，HDMI線材要實(shí)現(xiàn)10米以上的長(zhǎng)距離傳輸則需要持續(xù)不斷的技術(shù)突破。

而從目前的情況來(lái)看，想要實(shí)現(xiàn)48Gbps高帶寬的10米以上長(zhǎng)距離傳輸，HDMI光纖線是一種不錯(cuò)的解決方案，同樣也可以考慮采用HDMI轉(zhuǎn)高速網(wǎng)線如(7A類(lèi)線)的方式。但是未來(lái)是否傳統(tǒng)的HDMI合金線能夠通過(guò)技術(shù)的改革，加入性能更為強(qiáng)大的放大器實(shí)現(xiàn)48Gbps的8K超高清信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸，讓我們拭目以待吧。另外，對(duì)于HDMI 2.1標(biāo)準(zhǔn)所支持的畫(huà)面分辨率，除了8K之外，還能支持10K超高清顯示。其實(shí)10K就是8K的2.35:1版本，垂直分辨率依然是4320，只不過(guò)畫(huà)面的水平分辨率提升到10240。同樣，HDMI 2.1標(biāo)準(zhǔn)也支持4K的寬屏版5K超高清顯示，也就是5120×2160。

120Hz高幀率或刷新率是HDMI 2.1規(guī)格中的重點(diǎn)

在HDMI 2.1規(guī)格之中，我們可以看到8K方面的技術(shù)指標(biāo)并不會(huì)單獨(dú)存在，往往在后面都會(huì)加上60Hz這個(gè)數(shù)字。其實(shí)這個(gè)數(shù)字就是幀率，或者說(shuō)是屏幕的刷新頻率。幀率越高，我們所能看到的動(dòng)態(tài)影像細(xì)節(jié)就越多。在1080p藍(lán)光電影的年代，基本上電影大片都是采用最低的24Hz的幀率，主要是為了兼容膠片電影的規(guī)格。24Hz影像的特點(diǎn)在于擁有相當(dāng)強(qiáng)的膠片感，但面對(duì)高速運(yùn)動(dòng)的影像時(shí)并不清晰，畫(huà)面的流暢性一般。60Hz甚至是120Hz高幀率的影像能夠有效提升高速動(dòng)態(tài)影像的清晰度，尤其在體育賽事、動(dòng)作電影、游戲與VR方面。

在如今的UHD 4K超高清藍(lán)光電影的時(shí)代，絕大部分的電影大片還是沿用了24Hz的幀率，動(dòng)作大片卡頓的問(wèn)題依然存在。不過(guò)我們也終于看到第一部采用60Hz幀率的電影，來(lái)自李安的《比利林恩的中場(chǎng)戰(zhàn)事》，畫(huà)面流暢性相信給不少影音愛(ài)好者留下了深刻的印象。其實(shí)，幀率是非常重要的衡量畫(huà)面優(yōu)異性的指標(biāo)。而電腦顯示器在這方面就比平板電視和家庭影院投影機(jī)要走得快許多，目前144Hz刷新率的顯示器已經(jīng)成為了電子競(jìng)技類(lèi)游戲屏幕的標(biāo)配，甚至高端游戲顯示器已經(jīng)能夠達(dá)到200Hz以上的刷新率。如果你是一個(gè)游戲的發(fā)燒玩家，習(xí)貫了144Hz甚至是200Hz高刷新率的影像，回過(guò)頭來(lái)看24Hz的藍(lán)光電影，恐怕眼睛會(huì)覺(jué)得難受。在BT.2020標(biāo)準(zhǔn)之中，對(duì)于8K超高清信號(hào)是需要達(dá)到120Hz的幀率，而在HDMI 2.1標(biāo)準(zhǔn)之中最高也可以支持8K/60、4K/120的非壓縮超高清傳輸要求。期待未來(lái)能夠有更多采用高幀率拍攝的藍(lán)光電影或影視節(jié)目的推出。

強(qiáng)調(diào)支持多種靜態(tài)與動(dòng)態(tài)HDR解決方案

除了高刷新率之外，HDMI 2.1規(guī)格更是特別強(qiáng)調(diào)支持多種靜態(tài)與動(dòng)態(tài)HDR高動(dòng)態(tài)范圍的解決方案。目前主流的HDR技術(shù)主要分為兩大類(lèi)，一是屬于靜態(tài)HDR技術(shù)的HDR10，一是采用元數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)的Dolby Vision。HDR10與Dolby Vision已經(jīng)成為了現(xiàn)階段UHD 4K超高清藍(lán)光的主流HDR技術(shù)規(guī)格，只是在家庭影院方面，暫時(shí)家庭影院投影機(jī)僅僅支持HDR10，還不能支持Dolby Vision。如果想要感受Dolby Vision的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于家庭影院系統(tǒng)而言，還需要等待能夠真正支持Dolby Vision機(jī)型的出現(xiàn)。HDR高動(dòng)態(tài)范圍的好處是擴(kuò)大了整個(gè)畫(huà)面的明暗對(duì)比，使得畫(huà)面中的黑色更深沉，高光更具能量感，從而讓整個(gè)畫(huà)面的細(xì)節(jié)更為豐富，高光部分的色彩更加接近于我們所看到的實(shí)際色彩亮度。動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在于其動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)化的方式從整部電影，調(diào)整為每一幀的畫(huà)面，也就是說(shuō)對(duì)于畫(huà)面動(dòng)態(tài)范圍的處理更為細(xì)致，所得到的每一幀畫(huà)面的明暗對(duì)比更為強(qiáng)烈，更能突顯了HDR高動(dòng)態(tài)范圍的優(yōu)勢(shì)。靜態(tài)HDR技術(shù)最大的問(wèn)題是基于顯示設(shè)備的亮度信息實(shí)現(xiàn)色調(diào)映射，而動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)則是基于電影中每一幀的亮度信息顯示動(dòng)態(tài)的色調(diào)映射，原則上來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)更加適合光輸出并不是那么高的投影設(shè)備，能夠讓投影機(jī)表現(xiàn)出更好的畫(huà)面動(dòng)態(tài)過(guò)渡。

eARC、VRR、QMS、QFT、ALLM HDMI 2.1規(guī)格中的那些方便用戶(hù)的功能

下面我們?cè)賮?lái)講講HDMI 2.1規(guī)格中那些便于用戶(hù)使用的附加功能，盡管不像8K/60、動(dòng)態(tài)HDR技術(shù)、48Gbps帶寬那么引人注目，但是卻同樣都是十分有用的功能，包括了eARC、VRR、QMS、QFT、ALLM功能。

eARC增強(qiáng)型音頻回傳訊道功能，能夠支持目前前沿的基于對(duì)象的音頻規(guī)格，包括Dolby Atmos與DTS:X，以及未壓縮的5.1、7.1以及最高32通道的未壓縮音頻信號(hào)的回傳，可以確保音頻設(shè)備與HDMI 2.1設(shè)備之間的完整兼容性。eARC最常用到的地方是Soundbar一體化條形音箱，特別是能夠支持Dolby Atmos與DTS:X這類(lèi)沉浸式三維音效的Soundbar。

VRR可變刷新頻率是一種專(zhuān)門(mén)針對(duì)電子游戲的功能，通過(guò)不斷改變刷新頻率將視頻源與顯示設(shè)備同步，從而帶來(lái)更加流暢的與最佳質(zhì)量的影像再現(xiàn)，可以實(shí)現(xiàn)在渲染的同時(shí)發(fā)送并顯示幀，不會(huì)受到任何限制，有效減少或消除游戲畫(huà)面延遲、卡頓與撕裂的問(wèn)題。VRR可以搭配AMD FreeSync技術(shù)使用，讓整個(gè)動(dòng)態(tài)游戲畫(huà)面變得更加流暢。

QMS快速媒體切換功能可以瞬間切換顯示內(nèi)容的分辨率或幀率，而不會(huì)有任何顯示中斷，換句話來(lái)說(shuō)就是徹底解決了我們?cè)谇袚Q不同信號(hào)源令人討厭的黑屏等待問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)快速的節(jié)目源切換。這個(gè)對(duì)于家庭影院投影系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是非常有用的功能，也是HDMI 2.1規(guī)格之中最實(shí)用的功能。

QFT快速幀傳輸是一個(gè)減少游戲和交互式虛擬現(xiàn)實(shí)顯示延遲問(wèn)題的實(shí)用性功能。ALLM自動(dòng)低延遲模式可以在各種不同的娛樂(lè)應(yīng)用顯示的時(shí)候，自動(dòng)設(shè)置理想的延遲設(shè)置，同時(shí)不會(huì)干擾觀看與交互性應(yīng)用，主要也是為游戲與VR顯示而設(shè)的功能。QFT和ALLM這兩個(gè)功能主要應(yīng)用在頭戴式設(shè)備上，例如VR設(shè)備。這類(lèi)頭戴式設(shè)備由于用戶(hù)的眼睛離顯示屏的距離非常近，對(duì)于畫(huà)面的延遲有很高的要求，所以HDMI 2.1規(guī)格通過(guò)這兩個(gè)新功能強(qiáng)化了VR設(shè)備在延遲方面的表現(xiàn)。