SDR과 HDR 혼합 구성

이 페이지에서는 SDR과 HDR 혼합 구성의 SDR 콘텐츠 어둡게 하기 기능의 요구사항, 구성, 유효성 검사에 관해 설명합니다.

Android 13에서는 다음 기능을 도입해 SDR과 HDR 구성을 화면에 동시에 표시하는 기능에 대한 지원을 개선하였습니다.

HDR 휘도를 SDR 호환 범위에 톤 매핑

libtonemap을 사용하여 하드웨어 컴포저(HWC), SurfaceFlinger, 앱 간에 일관된 톤 매핑을 구현할 수 있습니다. OEM은 공급업체 구성요소와 프레임워크 구성요소 간에 공유할 자체 톤 매핑 곡선을 구현할 수 있습니다.
HDR 콘텐츠와 동시에 표시될 때 화면에서 SDR 콘텐츠를 어둡게 하기

HDR 콘텐츠가 화면에 표시되면 HDR 콘텐츠의 높은 휘도 범위에 맞게 화면이 밝아집니다. 동일한 화면에 표시된 SDR 콘텐츠는 화면이 밝아짐에 따라 적절하게 어두워지므로 SDR 콘텐츠의 체감 밝기는 달라지지 않습니다. OEM은 SDR 콘텐츠가 HDR 콘텐츠와 함께 표시될 때 SDR 콘텐츠가 어두워지도록 내장 디스플레이를 구성할 수 있습니다.

OEM 요구사항

SDR 콘텐츠 어둡게 하기를 통해 HDR 및 SDR 콘텐츠의 구성을 개선하려면 다음 요구사항을 따르세요.

기기의 색상 파이프라인에 하드웨어를 통해 빠르게 어둡게 하는 기능 지원이 포함된 HWC의 AIDL 버전을 구현합니다. 필수 기능을 구현하는 방법은 HWC용 AIDL을 참고하세요.
HWC에서 하드웨어 오버레이를 정확하게 어둡게 하려면 특정 하드웨어가 오버레이의 선형 빛을 늘려야 합니다. 하드웨어가 충분하지 않은 구현에서는 SurfaceFlinger에 의해 구성을 GPU로 넘겨야 하므로 배터리가 소모되고 어둡게 하기의 품질이 낮아질 수 있습니다.
기기는 Display.getHdrCapabilities에서 보고하는 HDR 기술을 하나 이상 지원해야 합니다.

구성

SDR과 HDR 콘텐츠 혼합 구성 기능은 배터리 수명, 번인 및 콘텐츠 품질 사이의 균형을 잡을 수 있도록 내장 디스플레이 기기의 특성에 따라 구성할 수 있습니다

개선된 구성을 사용 설정하고 조정하는 작업은 스키마가 display-device-config.xsd에 있는 디스플레이 구성을 통해 이루어집니다. 다음 새 키 요소는 디스플레이 구성을 설정하는 데 있어 중요합니다.

sdrHdrRatioMap 요소는 SDR 어둡게 하기를 사용 설정하고 화면에 HDR 콘텐츠가 있을 때 SDR 화이트 포인트에 표시할 HDR의 화면 밝기를 매핑하는 룩업 테이블(LUT)을 정의합니다.

sdrHdrRatioMap이 정의된 경우, DisplayManagerService는 화면 밝기를 제어하는 작업의 일부로 SurfaceFlinger가 HWC에 적정 수준의 레이어당 어둡게 하기 비율을 보낼 수 있도록 SurfaceFlinger에 원하는 SDR 화이트 포인트를 알려줍니다.

sdrHdrRatioMap이 정의되지 않은 경우, HWC 구현이 SDR 어둡게 하기를 지원하더라도 SDR 어둡게 하기가 사용 설정되지 않습니다.
0~100 사이의 값을 갖는 minimumHdrPercentOfScreen 요소는 패널의 높은 밝기 모드를 사용 설정할 수 있는 시점을 제어합니다. Android 13에서는 이 기준점을 조정하여 PIP 모드와 같은 더 많은 상황에서 높은 밝기 모드를 사용 설정할 수 있습니다. 이전 버전의 AOSP에서는 이 값이 50%로 고정되었습니다.

디스플레이 구성의 주요 요소는 다음 코드 블록을 참고하세요.

<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>

주의사항

톤 매핑 및 SDR 콘텐츠 어둡게 하기 기능을 사용 설정하면 다음과 같은 상황이 발생할 수 있습니다.

SDR 콘텐츠 요소가 어두워지면 기기에서 재생되는 HDR 콘텐츠의 품질이 좋아질 수 있습니다.
다음과 같은 경우에 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.
- 어둡게 하기 작업을 GPU에 넘기는 HWC 구현으로 인해 GPU 사용량이 늘어날 수 있습니다.
- 보다 낮은 기준점에서 높은 밝기 모드를 사용 설정할 수 있도록 하는 디스플레이 구성을 하면 더 높은 밝기로 화면을 실행할 때 전력 소비량이 늘어날 수 있습니다.
높은 밝기 모드를 사용하는 시간이 길어짐에 따라 화면 상태가 영향을 받아 디스플레이 번인과 같은 장기적인 문제가 발생할 수 있습니다.

유효성 검사

OEM은 HWC 테스트 모음에 포함된 VTS 테스트를 사용하여 어둡게 하기 정확성을 확인하고 입력 어둡게 하기 비율을 검증할 수 있습니다.

이 기능의 유효성 검사는 기기에 따라 달라지므로 이를 지원하는 CTS 또는 GTS 테스트는 없습니다.

OEM은 수동 테스트를 실행하여 어두워진 SDR 요소의 이미지 품질이 적절한지 확인해야 합니다. OEM은 기기가 SurfaceView에서 지원하는 HDR 표준 콘텐츠를 재생하여 HDR 콘텐츠와 함께 재생되는 SDR 요소가 지나치게 밝지 않은지 확인할 수 있습니다.

문제

SDR 이미지를 어둡게 하면 블랙 크러시(원본 이미지의 어두운 부분에서 정보가 손실되는 현상)가 발생할 수 있습니다. 이는 일부 어두운 코드에서 어두운 색상 값이 줄어들기 때문입니다.

허용되지 않는 수준의 블랙 크러시를 유발하는 어둡게 하기를 구현할 때는 최종 이미지에 노이즈를 삽입하는 디더링 알고리즘을 구현해 밴딩 효과를 줄여야 합니다.

색상 파이프라인의 적절한 위치에서 이미지를 디더링할 수 없는 HWC 구현은 SurfaceFlinger가 GPU에서 어둡게 하기와 디더링을 적용하도록 요청해야 합니다.

sdrHdrRatioMap의 값을 조정하여 SDR 요소의 어둡게 하기 양을 제한하는 방법도 있습니다. 밝기 수준을 매우 낮추려면 GPU를 사용해야 합니다. GPU를 사용하면 이미지 품질이 개선되지만 배터리 수명이 단축될 수 있습니다.