Смешанная композиция SDR и HDR

На этой странице описаны требования, конфигурация и проверка функции затемнения контента SDR для смешанной композиции SDR и HDR.

Android 13 улучшает поддержку одновременного отображения композиции SDR и HDR на экране, добавляя следующие функции:

  • Тональное преобразование яркости HDR в диапазон, совместимый с SDR.

    С помощью libtonemap тональное отображение может быть согласовано между Hardware Composer (HWC), SurfaceFlinger и приложениями. OEM-производители могут реализовать свои собственные кривые отображения тонов, которые будут совместно использоваться поставщиком и компонентами платформы.

  • Уменьшение яркости SDR-контента на экране при одновременном показе с HDR-контентом.

    Когда HDR-контент отображается на экране, яркость экрана увеличивается, чтобы соответствовать увеличенному диапазону яркости HDR-контента. Любой контент SDR, который также отображается на экране, плавно затемняется по мере увеличения яркости экрана, так что воспринимаемая яркость контента SDR не меняется. OEM-производители могут настроить свои встроенные дисплеи для уменьшения яркости SDR-контента на экране, когда он отображается вместе с HDR-контентом.

OEM-требования

Чтобы использовать улучшенную композицию для контента HDR и SDR с помощью затемнения контента SDR, выполните следующие требования:

  • Реализуйте AIDL-версию HWC, которая включает поддержку аппаратного ускорения затемнения в цветовом конвейере устройства. Обратитесь к AIDL для HWC для реализации требуемой функциональности.

  • Точное затемнение аппаратных накладок в HWC требует специального оборудования для масштабирования линейного освещения накладок. Реализации без достаточного аппаратного обеспечения должны откладывать композицию на графический процессор с помощью SurfaceFlinger, что приводит к разрядке батареи и возможному затемнению низкого качества.

  • Устройство должно поддерживать хотя бы одну технологию HDR, о которой сообщает Display.getHdrCapabilities .

Конфигурация

Функцию композиции смешанного контента SDR и HDR можно настроить в соответствии со встроенными характеристиками устройства отображения, чтобы установить компромисс между временем автономной работы, выгоранием и точностью воспроизведения контента.

Включение и настройка улучшенной композиции осуществляется с помощью конфигурации дисплея, схема которой находится в файле display-device-config.xsd . Следующие новые ключевые элементы важны для настройки конфигурации дисплея:

  • Элемент sdrHdrRatioMap включает затемнение SDR и определяет справочную таблицу (LUT) для сопоставления яркости экрана для отображения HDR с белой точкой SDR, когда на экране отображается контент HDR.

    Если sdrHdrRatioMap определен, то в рамках управления яркостью экрана DisplayManagerService передает желаемую белую точку SDR в SurfaceFlinger, чтобы SurfaceFlinger мог отправить соответствующий коэффициент затемнения для каждого слоя в HWC.

    Если sdrHdrRatioMap не определен, затемнение SDR не включено, даже если реализация HWC поддерживает затемнение SDR.

  • Элемент minimumHdrPercentOfScreen со значением от 0 до 100 определяет, когда разрешено включать режим высокой яркости панели. В Android 13 этот порог можно настроить, чтобы включить режим высокой яркости в большем количестве ситуаций, например в сценариях «картинка в картинке». Предыдущие версии AOSP зафиксировали это значение на 50%.

См. следующий блок кода для ключевых элементов конфигурации дисплея:

<displayConfiguration>
    ...
    <highBrightnessMode>
        ...
        <!--Percentage of the screen that must be covered by HDR layers until high brightness mode is enabled.
        <minimumHdrPercentOfScreen>...</minimumHdrPercentOfScreen>
        <!--sdrHdrRatioMap, backed by spline, must have at least two entries -->
        <sdrHdrRatioMap>
            <point>
                <sdrNits>...</sdrNits>
                <hdrRatio>...</hdrRatio>
            </point>
            <point>
                <sdrNits>...</sdrNits>
                <hdrRatio>...</hdrRatio>
            </point>
            <!--More interpolation points may be added –->
            ...
        </sdrHdrRatioMap>
        ...
    </highBrightnessMode>
    ...
</displayConfiguration>

Предостережения

Включение функций тонального отображения и затемнения содержимого SDR может привести к следующим ситуациям:

  • Точность HDR-контента, воспроизводимого на устройстве, может повыситься, поскольку элементы SDR-контента затемнены.

  • Срок службы батареи может уменьшиться в следующих случаях:

    • Реализации HWC, которые откладывают операции затемнения на графический процессор, могут привести к увеличению использования графического процессора.

    • Конфигурации дисплея, допускающие более низкий порог для включения режима высокой яркости, могут увеличить энергопотребление при работе экрана с более высокой яркостью.

  • На работоспособность экрана может повлиять увеличение времени, проведенного в режиме высокой яркости, что может привести к долговременным проблемам, таким как выгорание дисплея.

Проверка

OEM-производители могут использовать тесты VTS, которые входят в набор тестов HWC, для проверки правильности диммирования и проверки коэффициента диммирования на входе .

Проверка этой функции зависит от устройства, поэтому для ее поддержки не существует тестов CTS или GTS.

OEMS должны проводить ручные тесты, чтобы убедиться, что качество изображения затемненных элементов SDR является приемлемым. OEM-производители могут воспроизводить контент для стандартов HDR, поддерживаемых устройством, через SurfaceView , чтобы убедиться, что любые элементы SDR, воспроизводимые вместе с контентом HDR, не становятся слишком яркими.

вопросы

Затемнение изображений SDR может привести к искажению черного или потере информации в более темных областях исходного изображения. Это происходит из-за того, что более темные значения цвета объединяются в меньший набор темных кодов.

Реализация затемнения, вызывающая неприемлемое искажение черного, должна включать алгоритмы дизеринга, которые вносят шум в конечное изображение, чтобы уменьшить эффект полос.

Реализации HWC, которые не могут сглаживать изображение в соответствующем месте цветового конвейера, должны запрашивать, чтобы SurfaceFlinger применял затемнение и сглаживание на графическом процессоре.

Реализации также могут настроить значение sdrHdrRatioMap , чтобы ограничить степень затемнения для элементов SDR. Затемнение до очень низких уровней яркости требует использования графического процессора, что улучшает качество изображения, но может сократить срок службы батареи.