ترکیب SDR و HDR ترکیبی

این صفحه الزامات، پیکربندی و اعتبار سنجی ویژگی کم نور محتوای SDR را برای ترکیب ترکیبی SDR و HDR توضیح می دهد.

اندروید 13 با معرفی ویژگی های زیر، پشتیبانی از ارائه همزمان ترکیب SDR و HDR روی صفحه را بهبود می بخشد:

• نگاشت تون روشنایی HDR به محدوده سازگار با SDR.

  با استفاده از libtonemap ، می‌توان نگاشت تن را بین Hardware Composer (HWC)، SurfaceFlinger و برنامه‌ها هماهنگ کرد. OEM ها می توانند منحنی های نگاشت تن خود را برای به اشتراک گذاشتن بین سازنده و اجزای چارچوب پیاده سازی کنند.

• کاهش نور محتوای SDR روی صفحه هنگام ارائه همزمان با محتوای HDR.

  هنگامی که محتوای HDR روی صفحه نمایش است، روشنایی صفحه افزایش می یابد تا محدوده روشنایی افزایش یافته محتوای HDR را در نظر بگیرد. هر محتوای SDR که روی صفحه نمایش نیز وجود دارد، با افزایش روشنایی صفحه به طور یکپارچه کم می شود تا روشنایی ادراکی محتوای SDR تغییر نکند. OEM ها می توانند نمایشگرهای داخلی خود را طوری پیکربندی کنند که محتوای SDR روی صفحه را در صورت ارائه در کنار محتوای HDR کم رنگ کند.

الزامات نصب شده

برای استفاده از ترکیب بهبود یافته برای محتوای HDR و SDR از طریق کم نور کردن محتوای SDR، این الزامات را دنبال کنید:

• نسخه AIDL HWC را اجرا کنید، که شامل پشتیبانی از تیرگی تسریع شده سخت افزاری در خط لوله رنگ دستگاه است. برای اجرای قابلیت های مورد نیاز به AIDL for HWC مراجعه کنید.

• کم‌نور کردن دقیق پوشش‌های سخت‌افزاری در HWC به سخت‌افزار خاصی برای مقیاس‌بندی نور خطی روکش‌ها نیاز دارد. پیاده‌سازی‌های بدون سخت‌افزار کافی برای به تعویق انداختن ترکیب به GPU توسط SurfaceFlinger مورد نیاز هستند که باعث تخلیه باتری و کاهش تیرگی با کیفیت پایین می‌شود.

• دستگاه باید حداقل از یک فناوری HDR گزارش شده توسط Display.getHdrCapabilities پشتیبانی کند.

پیکربندی

ویژگی ترکیبی محتوای SDR و HDR را می توان با توجه به ویژگی های دستگاه نمایش داخلی پیکربندی کرد، به طوری که تعادل بین عمر باتری، سوختن و وفاداری محتوا برقرار شود.

فعال کردن و تنظیم ترکیب بهبودیافته از طریق یک پیکربندی نمایشگر انجام می شود که طرح آن در display-device-config.xsd قرار دارد. عناصر کلیدی جدید زیر در تنظیم پیکربندی نمایشگر مهم هستند:

• عنصر sdrHdrRatioMap کاهش نور SDR را فعال می کند و یک جدول جستجو (LUT) برای نگاشت روشنایی صفحه نمایش برای HDR تعریف می کند تا زمانی که محتوای HDR روی صفحه وجود دارد به نقطه سفید SDR نمایش داده شود.

  اگر sdrHdrRatioMap تعریف شده باشد، به عنوان بخشی از کنترل روشنایی صفحه نمایش، DisplayManagerService نقطه سفید SDR مورد نظر را به SurfaceFlinger ارسال می کند تا SurfaceFlinger بتواند نسبت کم نور مناسب را در هر لایه به HWC ارسال کند.

  اگر sdrHdrRatioMap تعریف نشده باشد، کم نور SDR فعال نمی شود، حتی اگر اجرای HWC از کم نور شدن SDR پشتیبانی کند.

• عنصر minimumHdrPercentOfScreen ، با مقداری از 0 تا 100، زمانی را کنترل می‌کند که حالت روشنایی بالای پانل روشن شود. با اندروید 13، این آستانه برای فعال کردن حالت روشنایی بالا در موقعیت‌های بیشتر، مانند سناریوهای تصویر در تصویر، قابل تنظیم است. نسخه های قبلی AOSP این مقدار را بر روی 50٪ ثابت کرده اند.

بلوک کد زیر را برای عناصر کلیدی پیکربندی نمایشگر ببینید:

<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>

هشدارها

فعال کردن نگاشت آهنگ و ویژگی‌های کم‌نور محتوای SDR می‌تواند منجر به شرایط زیر شود:

• وفاداری محتوای HDR پخش شده در دستگاه می تواند افزایش یابد، زیرا عناصر محتوای SDR کم نور می شوند.

• عمر باتری می تواند در حالات زیر کاهش یابد:

  • پیاده سازی HWC که عملیات کم نور را به GPU موکول می کند می تواند باعث افزایش استفاده از GPU شود.

  • پیکربندی‌های صفحه‌نمایش که آستانه پایین‌تری برای فعال کردن حالت روشنایی بالا فراهم می‌کنند، می‌توانند مصرف انرژی را برای اجرای صفحه نمایش با روشنایی بالاتر افزایش دهند.

• به دلیل افزایش زمان صرف شده در حالت روشنایی بالا، سلامت صفحه می تواند تحت تأثیر قرار گیرد، که می تواند باعث مشکلات طولانی مدت مانند سوختگی با سلامت صفحه نمایش شود.

اعتبار سنجی

OEM ها می توانند از تست های VTS، که به عنوان بخشی از مجموعه آزمایشی HWC گنجانده شده است، برای بررسی صحت کم نور و اعتبار سنجی نسبت کم نور ورودی استفاده کنند.

اعتبارسنجی این ویژگی وابسته به دستگاه است، بنابراین هیچ تست CTS یا GTS برای پشتیبانی از آن وجود ندارد.

OEMS باید آزمایش‌های دستی را اجرا کند تا تأیید کند که کیفیت تصویر عناصر SDR کم‌نور قابل قبول است. OEM ها می توانند محتوایی را برای استانداردهای HDR که دستگاه از طریق SurfaceView پشتیبانی می کند پخش کنند تا تأیید کنند که عناصر SDR پخش شده در کنار محتوای HDR بیش از حد روشن نمی شوند.

مسائل

کم‌نور کردن تصاویر SDR می‌تواند منجر به خرد شدن سیاهی یا از دست رفتن اطلاعات در مناطق تیره‌تر تصویر اصلی شود. این به دلیل جمع شدن مقادیر رنگ تیره تر روی مجموعه کوچکتری از کدهای تیره است.

یک پیاده‌سازی برای کم‌نور کردن که باعث خرد شدن غیرقابل قبول سیاه می‌شود باید الگوریتم‌های dithering را پیاده‌سازی کند، که نویز را به تصویر نهایی تزریق می‌کند تا اثرات باندینگ کاهش یابد.

پیاده‌سازی‌های HWC که نمی‌توانند تصویر را در مکان مناسب در خط لوله رنگ تغییر دهند، باید درخواست کنند که SurfaceFlinger کم‌نور کردن و دیترینگ را روی GPU اعمال کند.

پیاده‌سازی‌ها همچنین می‌توانند مقدار sdrHdrRatioMap را تنظیم کنند تا میزان تیرگی عناصر SDR را محدود کنند. کم نور کردن تا سطوح روشنایی بسیار کم نیاز به استفاده از GPU دارد که کیفیت تصویر را بهبود می بخشد اما می تواند عمر باتری را کاهش دهد.

این صفحه الزامات، پیکربندی و اعتبار سنجی ویژگی کم نور محتوای SDR را برای ترکیب ترکیبی SDR و HDR توضیح می دهد.

اندروید 13 با معرفی ویژگی های زیر، پشتیبانی از ارائه همزمان ترکیب SDR و HDR روی صفحه را بهبود می بخشد:

• نگاشت تون روشنایی HDR به محدوده سازگار با SDR.

  با استفاده از libtonemap ، می‌توان نگاشت تن را بین Hardware Composer (HWC)، SurfaceFlinger و برنامه‌ها هماهنگ کرد. OEM ها می توانند منحنی های نگاشت تن خود را برای به اشتراک گذاشتن بین سازنده و اجزای چارچوب پیاده سازی کنند.

• کاهش نور محتوای SDR روی صفحه هنگام ارائه همزمان با محتوای HDR.

  هنگامی که محتوای HDR روی صفحه نمایش است، روشنایی صفحه افزایش می یابد تا محدوده روشنایی افزایش یافته محتوای HDR را در نظر بگیرد. هر محتوای SDR که روی صفحه نمایش نیز وجود دارد، با افزایش روشنایی صفحه به طور یکپارچه کم می شود تا روشنایی ادراکی محتوای SDR تغییر نکند. OEM ها می توانند نمایشگرهای داخلی خود را طوری پیکربندی کنند که محتوای SDR روی صفحه را در صورت ارائه در کنار محتوای HDR کم رنگ کند.

الزامات نصب شده

برای استفاده از ترکیب بهبود یافته برای محتوای HDR و SDR از طریق کم نور کردن محتوای SDR، این الزامات را دنبال کنید:

• نسخه AIDL HWC را اجرا کنید، که شامل پشتیبانی از تیرگی تسریع شده سخت افزاری در خط لوله رنگ دستگاه است. برای اجرای قابلیت های مورد نیاز به AIDL for HWC مراجعه کنید.

• کم‌نور کردن دقیق پوشش‌های سخت‌افزاری در HWC به سخت‌افزار خاصی برای مقیاس‌بندی نور خطی روکش‌ها نیاز دارد. پیاده‌سازی‌های بدون سخت‌افزار کافی برای به تعویق انداختن ترکیب به GPU توسط SurfaceFlinger مورد نیاز هستند که باعث تخلیه باتری و کاهش تیرگی با کیفیت پایین می‌شود.

• دستگاه باید حداقل از یک فناوری HDR گزارش شده توسط Display.getHdrCapabilities پشتیبانی کند.

پیکربندی

ویژگی ترکیبی محتوای SDR و HDR را می توان با توجه به ویژگی های دستگاه نمایش داخلی پیکربندی کرد، به طوری که تعادل بین عمر باتری، سوختن و وفاداری محتوا برقرار شود.

فعال کردن و تنظیم ترکیب بهبودیافته از طریق یک پیکربندی نمایشگر انجام می شود که طرح آن در display-device-config.xsd قرار دارد. عناصر کلیدی جدید زیر در تنظیم پیکربندی نمایشگر مهم هستند:

• عنصر sdrHdrRatioMap کاهش نور SDR را فعال می کند و یک جدول جستجو (LUT) برای نگاشت روشنایی صفحه نمایش برای HDR تعریف می کند تا زمانی که محتوای HDR روی صفحه وجود دارد به نقطه سفید SDR نمایش داده شود.

  اگر sdrHdrRatioMap تعریف شده باشد، به عنوان بخشی از کنترل روشنایی صفحه نمایش، DisplayManagerService نقطه سفید SDR مورد نظر را به SurfaceFlinger ارسال می کند تا SurfaceFlinger بتواند نسبت کم نور مناسب را در هر لایه به HWC ارسال کند.

  اگر sdrHdrRatioMap تعریف نشده باشد، کم نور SDR فعال نمی شود، حتی اگر اجرای HWC از کم نور شدن SDR پشتیبانی کند.

• عنصر minimumHdrPercentOfScreen ، با مقداری از 0 تا 100، زمانی را کنترل می‌کند که حالت روشنایی بالای پانل روشن شود. با اندروید 13، این آستانه برای فعال کردن حالت روشنایی بالا در موقعیت‌های بیشتر، مانند سناریوهای تصویر در تصویر، قابل تنظیم است. نسخه های قبلی AOSP این مقدار را بر روی 50٪ ثابت کرده اند.

بلوک کد زیر را برای عناصر کلیدی پیکربندی نمایشگر ببینید:

<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>

هشدارها

فعال کردن نگاشت آهنگ و ویژگی‌های کم‌نور محتوای SDR می‌تواند منجر به شرایط زیر شود:

• وفاداری محتوای HDR پخش شده در دستگاه می تواند افزایش یابد، زیرا عناصر محتوای SDR کم نور می شوند.

• عمر باتری می تواند در حالات زیر کاهش یابد:

  • پیاده سازی HWC که عملیات کم نور را به GPU موکول می کند می تواند باعث افزایش استفاده از GPU شود.

  • پیکربندی‌های صفحه‌نمایش که آستانه پایین‌تری برای فعال کردن حالت روشنایی بالا فراهم می‌کنند، می‌توانند مصرف انرژی را برای اجرای صفحه نمایش با روشنایی بالاتر افزایش دهند.

• به دلیل افزایش زمان صرف شده در حالت روشنایی بالا، سلامت صفحه می تواند تحت تأثیر قرار گیرد، که می تواند باعث مشکلات طولانی مدت مانند سوختگی با سلامت صفحه نمایش شود.

اعتبار سنجی

OEM ها می توانند از تست های VTS، که به عنوان بخشی از مجموعه آزمایشی HWC گنجانده شده است، برای بررسی صحت کم نور و اعتبار سنجی نسبت کم نور ورودی استفاده کنند.

اعتبارسنجی این ویژگی وابسته به دستگاه است، بنابراین هیچ تست CTS یا GTS برای پشتیبانی از آن وجود ندارد.

OEMS باید آزمایش‌های دستی را اجرا کند تا تأیید کند که کیفیت تصویر عناصر SDR کم‌نور قابل قبول است. OEM ها می توانند محتوایی را برای استانداردهای HDR که دستگاه از طریق SurfaceView پشتیبانی می کند پخش کنند تا تأیید کنند که عناصر SDR پخش شده در کنار محتوای HDR بیش از حد روشن نمی شوند.

مسائل

کم‌نور کردن تصاویر SDR می‌تواند منجر به خرد شدن سیاهی یا از دست رفتن اطلاعات در مناطق تیره‌تر تصویر اصلی شود. این به دلیل جمع شدن مقادیر رنگ تیره تر روی مجموعه کوچکتری از کدهای تیره است.

یک پیاده‌سازی برای کم‌نور کردن که باعث خرد شدن غیرقابل قبول سیاه می‌شود باید الگوریتم‌های dithering را پیاده‌سازی کند، که نویز را به تصویر نهایی تزریق می‌کند تا اثرات باندینگ کاهش یابد.

پیاده‌سازی‌های HWC که نمی‌توانند تصویر را در مکان مناسب در خط لوله رنگ تغییر دهند، باید درخواست کنند که SurfaceFlinger کم‌نور کردن و دیترینگ را روی GPU اعمال کند.

پیاده‌سازی‌ها همچنین می‌توانند مقدار sdrHdrRatioMap را تنظیم کنند تا میزان تیرگی عناصر SDR را محدود کنند. کم نور کردن تا سطوح روشنایی بسیار کم نیاز به استفاده از GPU دارد که کیفیت تصویر را بهبود می بخشد اما می تواند عمر باتری را کاهش دهد.