1月21日，快手宣布与杜比实验室（纽交所：DLB）达成深度合作，用户可在快手平台观看和分享杜比视界格式的视频。快手是短视频领域首家全链路支持杜比视界体验的平台。双方将共同致力于视频画质提升，推动用户视觉体验的全面升级。
快手作为全球领先的内容社区和社交平台，深知用户对高质量内容的渴望。作为备受全球顶级电影人和叙事高手所青睐的先进影像科技，杜比视界可以帮助普通创作者以栩栩如生的惊艳画质记录精彩瞬间，呈现绚烂的色彩、更鲜明的明暗对比和丰富的画面细节。相比SDR（Standard Dynamic Range，标准动态范围）视频，杜比视界将HDR（高动态范围）与广色域相结合，带来超凡生动的画面。目前，在快手App中搜索“杜比视界”，即可找到相关内容。
什么是杜比视界？杜比视界是由杜比实验室开发的高动态范围图像科技。提到杜比视界，我们先来了解下HDR。HDR是一种广为人知的图像科技，能够带来具有更大的色彩范围、亮度和对比度的画面，旨在扩展视频的亮度范围和色彩表现，使得图像看起来更加真实和生动。
作为一项革命性的影像科技，杜比视界超越了HDR，能够基于所用的服务平台和设备对画质进行动态优化。杜比视界在基础HDR之上，创建内容时（例如在拍摄过程中）逐帧捕捉图像信息并加以保存。由此一来，所有支持杜比视界的设备都能提供一致的高品质回放体验。这些图像信息被称为动态元数据，能够始终如一地逐帧优化内容的亮度和色彩信息，这意味着每一帧都可以根据其特定的内容进行优化，从而提供更精确和一致的观看体验。相比之下，其他一些HDR格式可能只使用静态元数据，通常是针对整个视频内容统一调整。杜比视界不仅支持10位色深，还支持12位色深，这意味着可以呈现更多的色彩。与传统的视频格式相比，杜比视界通过提升视频的亮度、对比度和色彩表现上实现更高的精度和更广的范围，呈现出更加逼真的画面效果，为用户提供了更具沉浸感和真实感的视觉体验。
快手如何实现全链路支持杜比视界？此次合作中，为实现在用户生成内容（UGC）场景中全面启用杜比视界，快手技术团队对杜比视界处理链路进行了全面优化升级，覆盖视频发布、媒资管理、画质评价、转码服务、视频播放体验等多方面，实现全链路支持杜比视界。具体涵盖以下几个核心方面：
视频发布功能：支持通过快手平台进行的拍摄发布、无编辑发布、编辑后发布等多种发布方式。同时，在快影App上也支持了杜比视界视频的无编辑发布、编辑发布。媒资管理服务：支持杜比视界视频的准确识别，支持杜比视界档位的下发。画质评价服务：客观画质评价服务增加了对杜比视界视频的支持，以科学、准确的方式评估并优化杜比视界视频的画质表现。转码服务升级：支持杜比视界元数据信息的随源保留，新增杜比视界转码档位。视频播放体验：在客户端支持杜比视界视频的播放，同时需具备兼容杜比视界降级播放的自适应能力，以适配不同设备亮度、不同网络环境。此外，在播放杜比视界视频时，增加杜比视界Logo露出，以提升用户体验和品牌认知度。
快手全链路支持杜比视界改造方案，高亮部分为新增/改动链路部分本次合作中，快手支持的是杜比视界Profile 8.4版本，该版本更适用于用户生成内容（UGC）场景。Profile 8.4版本是杜比视界众多编码规格中的一种，基于混合对数伽马（HLG），并携带动态元数据，采用HEVC压缩技术。其目标是提升移动设备上的视觉体验。
快手扩展亮度动态调整方案——保障观看体验在实现全链路支持杜比视界的同时，如何保障用户的观看体验也是技术重点，快手突破性地通过扩展亮度动态调整方案，实现了杜比视界视频观看体验的升级。在观看视频过程中，如用户遇到杜比视界内容，快手App会逐渐提亮视频画面，实现SDR过渡到杜比视界的效果，自然不突兀；播放杜比视界视频时，画面亮度会根据用户屏幕亮度进行智能动态调整，使其恰到好处。
1. 观看杜比视界视频时，遇到了哪些问题？
在观看过程中，杜比视界视频的高动态范围（HDR）特性在某些特定场景中会给用户带来一些困扰。如以下两个场景：
场景一：当HDR视频与SDR视频共存于同一屏幕时，由于HDR视频的亮度远高于SDR视频，这种显著的亮度差异往往会让HDR视频显得过于突出，而相对地，SDR视频的亮度则显得不足。
场景二：在HDR视频与SDR UI元素（如头像、点赞图标、文字等）共存的情况下，由于HDR视频的高亮度背景，这些SDR UI元素可能会显得灰暗，甚至导致文字阅读困难。这种亮度上的不匹配不仅影响了视觉美感，还可能对用户的实际使用体验造成负面影响。
这是由于在维持恒定屏幕亮度条件下，SDR内容中的白色元素被设定为基准白，此时，人眼通过对比其他较暗区域来感知其明亮程度。当屏幕上播放HDR视频时，HDR视频的白色亮度是SDR基准白的数倍，这一显著的亮度提升导致了一个视觉现象——原本在SDR环境下清晰鲜明的UI元素，在HDR白色背景的强烈对比下，会显得相对灰暗，给用户带来一种发灰的视觉感受。
因此，如何在保持HDR视频高亮度优势的同时，又确保杜比视界视频和UI元素的正常显示，成为了需要解决的重要问题。
2. iOS上的扩展亮度
iOS中的扩展亮度EDR（Extended Dynamic Range）是苹果推出的用于适配不同的屏幕正确显示HDR扩展亮度内容的技术。其中定义了EDR headroom来表示最高扩展亮度，EDR headroom = 屏幕峰值亮度 / SDR基准亮度：
EDR 0.0，表示黑；EDR 1.0，表示SDR基准白；EDR headroom，表示当前屏幕可以到达的最高扩展亮度；
EDR headroom定义有了EDR headroom的定义，SDR、HDR的亮度范围就可以被表示为：
SDR 内容亮度范围为 [0.0, 1.0] ；HDR 内容扩展亮度范围为(1.0, EDR headroom]；在杜比视视界视频制作、观看过程中，EDR headroom主要作用如下图所示：
（1）光信号Gamma编码：通过摄像头将光信号采集到手机中，通过光电转换函数（OETF，Electro-Optical Transfer Function）将光信号编码到电信号；
（2）电信号传输：手机将编码后的电信号通过网络传输分发到视频观看端；（3）电信号Gamma解码：使用电光转换函数（EOTF，Electro-Optical Transfer Function）将电信号转换为光信号，然后系统会根据EDR headroom值，调整输出的视频屏幕峰值亮度的光信号强度；
3. 快手扩展亮度动态调整方案
面对如上问题，如果我们根据屏幕亮度进行动态调整视频的EDR headroom，可改善如下三个方向的体验：
亮度高于SDR：有较好的HDR体验；亮度低于HDR：有较好的UI体验，不影响SDR UI的基准白，且不过度刺眼；自然过渡：刷到HDR视频后，首帧根据SDR亮度显示，逐步提亮过渡到HDR亮度；经过调研，我们了解到iOS系统中EDR headroom是根据当前屏幕亮度适配的常量值，无法修改。然而，我们探索出了一种支持扩展亮度动态调整的方案。
我们根据HLG_EOTF（Rec. 2100 HLG）标准定义，将解码后的电信号中超过SDR白的部分根据屏幕亮度做动态调整，调整完成后送显给系统，完成最终的色调映射（Tonemapping），将内容呈现在屏幕上。
HLG_EOTF（Rec. 2100 HLG）公式通过这一方法，我们在iOS上实现了基于Metal的动态亮度调整能力。数据显示，线上观看杜比视界视频时启用扩展亮度效果的用户比例显著提升。
随着短视频市场的不断发展，用户需要更多的前沿技术来创作和体验优质内容。此次快手携手杜比为创作者提供了有力的技术支持，助力创作出更具视觉冲击力的作品。这不仅提升了平台的内容质量，也将吸引更多优秀的创作者加入快手生态。双方合作将为用户带来更优质的视频享受，同时也将推动整个行业的技术进步和内容创新。
*备注：iOS用户可在快手App内拍摄、编辑、分享及观看杜比视界格式视频；安卓用户在使用支持杜比视界的手机时，可在快手App分享及观看杜比视界格式视频。同时，快手App也建议升级到12.11.30以上版本。
