Android端极致画质体验之HDR播放

高动态范围HDR视频通过扩大亮度分量的动态范围(从100cd/m2到1000cd/m2)，以及采用更宽的色彩空间BT2020，提供极致画质体验。从Android10开始，支持HDR视频播放。

一、HDR技术

HDR技术标准包括：Dolby-Vision、HDR10、HLG、PQ。支持HDR的编码器有HEVC和VP9。传输函数有ST-2084和HLG。元数据类型分为静态元数据和动态元数据。具体如下表所示：

 二、HDR解码

Android提供CodecCapabilities.profileLevels来判断是否支持HDR。对应的三种格式如下：

1、Dolby Vision

杜比视界对应MediaFormat的mimetype：

String MIMETYPE_VIDEO_DOLBY_VISION

对应的profileLevel：

int DolbyVisionProfileDvavPen
int DolbyVisionProfileDvavPer
int DolbyVisionProfileDvheDen
int DolbyVisionProfileDvheDer
int DolbyVisionProfileDvheDtb
int DolbyVisionProfileDvheDth
int DolbyVisionProfileDvheDtr
int DolbyVisionProfileDvheStn

2、HEVC的HDR10

HEVC解码器对应profileLevel：

int HEVCProfileMain10HDR10
int HEVCProfileMain10HDR10Plus

解码器需要支持解析SEI的metadata元数据，以及SPS中相关HDR信息(比如profile、level)。 

3、VP9的HLG与PQ

VP9解码器对应的profileLevel：

int VP9Profile2HDR
int VP9Profile2HDR10Plus
int VP9Profile3HDR
int VP9Profile3HDR10Plus

三、HDR渲染

Android提供Display.getHdrCapabilities来判断屏幕是否支持HDR渲染，相关常量如下：

• int HDR_TYPE_HLG
• int HDR_TYPE_HDR10
• int HDR_TYPE_HDR10_PLUS
• int HDR_TYPE_DOLBY_VISION
• float INVALID_LUMINANCE

相关的方法如下：

• float getDesiredMaxLuminance() // 最大亮度
• float getDesiredMinLuminance() // 最小亮度
• float getDesiredMaxAverageLuminance() // 最大平均亮度
• int[] getSupportedHdrTypes() // 支持HDR类型

四、支持HDR的封装格式

HDR的封装格式有mp4、webm，如下表所示：

 HDR对应的技术、格式、解码器、元数据配置如下表所示：

五、HDR解码器通道

1、HDR10解码器通道

HDR信息在SEI或SPS中，解码器解析到HDR元数据后，传给surface渲染层，流程如下：

2、Dolby Vision解码器通道

dolby码流存储在mp4格式中。mimetype为"video/dolby-vision"的HDR轨道包含2-3层码流，包括：基础层、增强层、元数据层。解码流程如下：

3、VP9解码器通道

首先从webm/mkv容器提取metadata元数据，VP9解码器处理工作如下：

• 接收普通码流进行解码；
• 接收HDR静态元数据；
• 传输静态/动态元数据给display显示层；

webm/mkv的metadata位于Tracks/TrackEntry/Video/Color，结构如下图：

 参考资料：

Android HDR视频

webm格式官方介绍