T/UWA 005.1-2024 高动态范围（HDR）视频技术 第1部分：元数据及适配

ICS 号：ICS 33.160.25
中国标准文献分类号：M74
世界超高清视频产业联盟标准
T/UWA 005.1-2024
高动态范围（HDR）视频技术 第1 部分: 元数据及适配
High Dynamic Range Video Technology Part 1: Metadata and Processing（V1.3）
2024-04-01发布2024-04-01实施
世界超高清视频产业联盟

目次
前言................................................................................ II
引言................................................................................ IV
1 范围................................................................................. 1
2 规范性引用文件....................................................................... 1
3 术语和定义........................................................................... 1
4 缩略语............................................................................... 2
5 符号与运算........................................................................... 2
6 端到端系统要求...................................................................... 12
7 元数据.............................................................................. 13
8 元数据封装.......................................................................... 21
9 HDR 动态元数据显示适配...............................................................27
10 HDR（PQ 和HLG）的SDR 动态元数据显示适配............................................ 51
11 HLG 显示适配........................................................................57
附录A （资料性） 动态元数据提取方法............................................... 62
附录B （资料性） 元数据在HEVC/VVC 码流中的封装.................................... 85
附录C （资料性） 终端显示适配的色域匹配........................................... 87
参考性文献............................................................................ 88
II
前言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1 部分：标准化文件的结构和起草规则》给出的
规则起草。
本文件是T/UWA 005《高动态范围（HDR）视频技术》的第1 部分。T/UWA 005《高动态范围（HDR）
视频技术》包含以下部分：
——第1 部分：元数据及适配
——第2-1 部分：应用指南系统集成
——第2-2 部分：后期制作要求及流程
——第3-1 部分：技术要求和测试方法显示设备
——第3-2 部分：技术要求和测试方法便携式显示设备
——第3-3 部分：技术要求和测试方法播放设备
——第3-4 部分：技术要求和测试方法播放软件
——第3-5 部分：技术要求和测试方法实时编码设备
——第3-6 部分：技术要求和测试方法播放软件用设备
——第3-7 部分：技术要求和测试方法投影显示设备
本文件代替T/UWA 005.1-2022《高动态范围（HDR）视频技术第1 部分：元数据及适配》，与T/UWA
005.1-2022 相比，除结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下：
a） 更正5.8中公式（14）中系数c的计算公式；
b） 修改图1和图2及其图题；
c） 7.2.3增加HLG处理方式；
d） 7.2.5和7.2.6转换公式更正为公式（11）；
e） 增加8.2节，规定元数据的传输规则；
f） 9.2.2统一多种情况下MaxRefDisplay计算方式；
g） 9.4统一多种情况下LW计算方式；
h） 9.5统一多种情况下RML计算方式；
i） 补充完整11.2节步骤b）的计算过程；
III
j） 附录A中公式（A.2）的“HLG_OETF-1”改为“HLG_OETF-1”。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本文件由世界超高清视频产业联盟提出并归口。
本文件主要起草单位：中国电子技术标准化研究院、中央广播电视总台、国家广播电视总局广播电
视规划院、深圳市腾讯计算机系统有限公司、华为技术有限公司、海思技术有限公司、北京爱奇艺科技
有限公司、广东图盛超高清创新中心有限公司、北京数码视讯科技股份有限公司、深圳赛西技术股份有
限公司、成都索贝数码科技股份有限公司、杭州当虹科技股份有限公司、北京中科大洋科技发展股份有
限公司、联发科技股份有限公司、晶晨半导体（上海）股份有限公司、湖南国科微电子股份有限公司、
京东方科技集团股份有限公司、深圳市华星光电技术有限公司、四川广播电视台、深圳创维-RGB 电子
有限公司、康佳集团股份有限公司、海信视像科技股份有限公司、TCL 实业控股股份有限公司、四川长
虹电器股份有限公司、青岛海尔多媒体有限公司、利亚德光电股份有限公司、中国信息通信研究院、中
国电信集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国联合网络通信集团有限公司、数字电视国家工
程研究中心、上海交通大学、鹏城实验室、杭州微帧信息科技有限公司、百视通网络电视技术发展有限
责任公司、咪咕视讯科技有限公司、北京中科大洋科技发展股份有限公司、上海港聚信息科技有限公司、
深圳市酷开网络科技有限公司、夏普电子研发（南京）有限公司、阿里巴巴（中国）有限公司、三星（中
国）投资有限公司、北京集创北方科技股份有限公司、北京奕斯伟计算技术股份有限公司、网宿科技股
份有限公司、索尼（中国）有限公司、杭州海康威视数字技术股份有限公司、中兴通讯股份有限公司、
荣耀终端有限公司、北京小米电子产品有限公司、OPPO 广东移动通信有限公司、北京捷成世纪科技股
份有限公司、深圳创维显示技术有限公司、北京牡丹电子集团有限责任公司、北京数字电视国家工程实
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司、惠州视维技术有限公司、烽火通信科技股份有限公司、中国移动通信集团终端有限公司、广东博华
超高清创新中心有限公司、深圳市大疆创新科技有限公司。
本文件主要起草人：陈仁伟、李岩、宁金辉、余全合、李大龙、袁乐、周骋、杨友庆、齐琪、罗永
林、潘波、郎凤岐、冯南飞、梁继允、王志航、叶建华、李艳军、陈月、袁浩、张志刚、冯艳丽、谢超
平、张翰、周丹、王燕川、刘红冰、罗少锋、徐遥令、沈思宽、刘卫东、王伟、韩秋峰、应伟、陈迅、
张林娟、白建军、刘莉、邹海明、贾德琳、吕韬、罗传飞、邢刚、李洁、殷惠清、宋利、朱正元、汤毅、
李维、于路、汪立民、朱政、汪文杰、商同、丁岳、于磊、来航曼、唐礼、李晓榕、王志国、吕莫连、
李彬、张志海、刘毅、张晋芳、樊磊、吴慧芳、杨碧鋆、付剑、詹皇彦、张世峰、吕航、许斌、徐晖、
毛珂、李思远、孔令术、刘玲、邢怀飞、姜超、殷端、陈智敏、王晓东。
IV
引言
本文件的发布机构提请注意，声明符合本文件时，可能使用以下涉及的相关专利：
视频信号的处理方法及装置（中国专利号201810799589.4）；
一种视频信号处理的方法及装置（中国专利号201810797968.X）；
一种视频信号处理方法及装置（中国专利号201810799603.0）；
一种图像信号转换处理方法、装置及终端设备（中国专利号201580085178.3）；
用于图像处理的方法和装置（中国专利号201680087579.7）；
用于生成高动态范围图像的图像处理系统和图像处理方法（中国专利号201480076068.6）；
图像编解码方法和设备（中国专利号201580077269.2）；
图像处理的方法、装置和终端设备（中国专利号201710266941.3）；
拍照方法、相关设备及计算机存储介质（中国专利号201810257073.7）；
一种高动态范围图像合成的方法及装置（中国专利号201410101591.1）。
本文件的发布机构对于该专利的真实性、有效性和范围无任何立场。
该专利持有人已向本文件的发布机构保证，其愿意同任何申请人在合理且无歧视的条款和条件下，
就专利授权许可进行谈判。该专利持有人的声明已在本文件的发布机构备案，相关信息可以通过以下联
系方式获得：
联系人：丁成斐
通讯地址：广东省深圳市龙岗区坂田华为基地A
邮政编码：518129
电子邮件： dingchengfei@huawei.com
电话：13922880564
传真：+86-755-36674842
网址：www.huawei.com
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的责任。
T/UWA 005.1—2024
1
高动态范围（HDR）视频技术第1 部分：元数据及适配
1 范围
本文件规定了高动态范围（HDR）视频技术元数据定义、封装以及终端显示适配过程。
本文件适用于广播电视、数字电影、网络电视、网络视频、视频监控、实时通信、数字存储媒体等
视频应用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 33475.2-2016 信息技术高效多媒体编码第2部分：视频
GY/T 315 高动态范围电视制作和交换图像参数值（Image parameter values for high dynamic
range television for use in production and programme exchange）
ISO 11664-1:2007/CIE S 014-1:2006 色度第1部分：标准比色观测器（Colorimetry-Part 1:
Standard Colorimetric Observers）
ITU-T T.35 对于非标准化设备ITU-T代码分配程序（Procedure for the allocation of ITU-T
defined codes for non-standard facilities）
ITU-R BT.2390-8 用于制作和国际节目交换的高动态范围电视（High dynamic range television
for production and international programme exchange）
ITU-R BT.2407 ITU-R BT.2020 转ITU-R BT.709 转换(Colour gamut conversion from
Recommendation ITU-R BT.2020 to Recommendation ITU-R BT.709)
SMPTE ST 2086 支持高亮度和广色域图像的母带制作显示器彩色量（Mastering Display Color
Volume Metadata Supporting High Luminance And Wide Color Gamut Images）
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
元数据metadata
描述视频或者图像处理过程中需要的关键信息和特征的数据。
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2
3.2
静态元数据static metadata
与图像序列相关联且再图像序列内保持不变的元数据。
3.3
动态元数据dynamic metadata
与每帧图像相关联且随画面不同而改变的元数据。
3.4
AVS2 视频AVS2 P2
GB/T 33475.2-2016 规定的视频编码方式。
3.5
适配processing
适配是一种将一组颜色映射到另一组颜色，以在动态范围更有限的介质中近似呈现高动态范围图像
的处理。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
EOTF 电光转换函数（Electro-Optical Transfer Function）
HDR 高动态范围（High Dynamic Range）
HEVC 高效视频编码（High Efficiency Video Coding）
HLG 混合对数伽马（Hybrid Log-Gamma）
MSB 最高有效位（Most Significant Bit）
OETF 光电转换函数（Optical-Electro Transfer Function）
PQ 感知量化（Perceptual Quantizer）
SDR 标准动态范围（Standard Dynamic Range）
VVC 多样性视频编码（Versatile Video Coding）
5 符号与运算
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3
5.1 总体要求
本文件中使用的数学运算符和优先级参照C语言。但对整型除法和算术移位操作进行了特定定义。
除特别说明外，约定编号和计数从0开始。
5.2 算术运算符
算术运算符定义见表1。
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