HDR视频是高 动态 规模视频( High Dynamic Range 的缩写)，SDR视频是规范动态规模视频( Standard Dynamic Range 的缩写)，动态规模指的是亮度最大值和最小值的比值。

如下图所示SDR和HDR比照发现动态规模越高，色彩更艳丽，亮度暗部细节越多。

先从遇到的问题开端讲起，之所以要处理HDR视频是因为线上反馈HDR视频又暗又灰，HDR视频正确播映需求特殊处理才行。

本系列文章主要讲Android中怎样正确处理HDR视频，从开发遇到的问题作为切入点浅显易懂解说HDR理论，你会从中学到以下10点。

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HDR带来的问题

HDR作用虽好也给拍照、存储、显现阶段带来了各种问题

摄像头的图画传感器能捕捉的动态规模有限，怎样收集更多亮度信息呢?用不同的曝光得到多张图融合成一张，其间 低曝光拿到亮处信息，高曝光拿到暗处信息 ，下图依据多张曝光度不相同的照片(a)融合生成亮处暗处都清晰的照片(c)。

下图HDR图画用8位数据存储会呈现色晕、暗部和亮部看不清等情况，怎样用更小的数据存储更多更亮的色彩？用更多位数、更大色域、压缩率更高的格局存储数据(10位_BT2020色域_PQ_H265视频)。

怎样让屏幕支撑更 高亮 度、更多色彩？替换屏幕资料(量子点、OLED)是种做法，下图OLED屏幕比起LCD屏幕亮的更亮、黑的更黑，也有厂商为了减小成本用抖色计划支撑更高位数的色彩(假HDR)。

怎样让屏幕中的色彩更真实？依据屏幕和图画的亮度信息重新调整作用，下图把左边的色彩经过色彩映射到右边三种屏幕上。

本篇文章讲的便是HDR显现问题，HDR视频怎样在SDR屏幕正确播映的开发流程。

SDR视频播映流程

HDR视频和SDR视频相比色域更大、亮度更高、细节更多，理论上播映起来也就不行艳丽而已，怎样播映起来又暗又灰呢？变暗还好理解，HDR视频比SDR视频亮，把HDR视频当SDR视频处理当然会变暗了，那怎样还变灰了呢？宽色域用窄色域的屏幕会变灰，如下图所示左右两个色彩都是(0.5,0.0,0.0)，可是不同屏幕下不相同。

那怎样正确播映HDR视频，也不要求视频作用很好至少也不要变灰呀，让我们先来整理一下原先的SDR视频播映流程。

如上图SDR视频播映流程分3步

第1步: Mp4解封装的数据送入MediaCodec

第2步: MediaCodec解码到SurfaceTexture

第3步: SurfaceTexture绑定的纹路经过处理后烘托到SurfaceView或TextureView上屏

刚开端以为问题出在第2步，SurfaceTexture不支撑10位只取HDR视频的低8位数据忽略高2位，测验发现SurfaceTexture支撑10位，绑定的RGB纹路和视频原始YUV换算后基本上相同，其实问题出在第三步，纹路用OpenGL烘托时屏幕不知道要敞开HDR，这需求对屏幕Surface敞开HDR标识。针对这个问题有两个思路，一个是让屏幕敞开HDR来习惯视频，另外一个是让视频变成SDR来习惯屏幕，依据这两个思路有4个处理计划。

HDR视频转SDR流程

HDR视频播映只需求用SurfaceView就行，修改需求HDR转SDR，下图阐明HDR视频相对于SDR视频是宽色域、高亮度、高位深的，只需改变这三要素就能把HDR视频转成SDR视频。

如下图所示HDR转化流程便是用色域转化矩阵把宽色域变成窄色域，用色彩映射确保亮度变化时色彩不失真，归一化后量化改变位深，而所有的前提要在线性空间操作才行(拍照视频时会把天然场景的线性场景光变成非线性的电信号，修改视频时当然要转化回来啦)。所谓线性空间指的是色彩接连均匀(色彩之间可以插值)，其间线性变非线性叫光电转化，非线性转线性叫电光转化，很好记，光是天然生成的，天然界的东西都是线性的，光变电便是线性变非线性，这两种转化都被叫做传递函数。

名词解释：

归一化： 将数值压缩到[0,1] 规模

电光转化： 视频用非线性电信号存储，处理的时分需求转成线性光数据，实际操作是代入特定的数学公式

色彩映射： 目的是为了高亮度转成低亮度确保色彩不失真，实际操作是一段曲线映射

色域转化： 宽色域视频直接用窄色域进行显现会变灰，需求用宽色域转化成窄色域，实际操作是矩阵转化

光电转化： 屏幕只能显现非线性电信号，线性光数据需求转成非线性电信号，用线性光数据显现会导致变亮，实际操作是代入特定的数学公式，和电光转化的公式反了反

量化： 将数值还原到[0,2^n-1] 规模内，n=8便是变成0-255，n=10便是变成0-1023

以下便是在Android中HDR视频转SDR的具体步骤：

HDR视频转SDR视频在实际操作中其实便是把 10位BT2020YUV 转成 8位BT709RGB ，前者动态规模高，后者动态规模低。

第一步： 解码处理得到归一化线形RGB有3种方法，其间方法1代码写起来最简略。

第二步： 电光转化 把归一化非线性的RGB数据转化成线性

第三步： 依据视频元数据里边的亮度信息和屏幕亮度数据用 色彩映射 调整RGB色彩

第四步： 色域转化矩阵 把BT2020转化BT709，BT2020是宽色域BT709是窄色域

第五步： 光电转化 把线性数据还原成非线性，量化得到8位BT709RGB

下面3个问题留给大家考虑