正确处理PC/TV level 视频播放显示系统校准

Iva

编者注：此文很好的阐述了显示器、电视设备在连接PC时播放视频所需要注意的视频格式问题，要想得到正确的输出，这些是必须要考虑的。转载此文仅供读者参考学习，商业媒体请与作者联系刊登事宜。
08年8月补充：现在N卡调节为0-255输出很容易了，177.65以上吧，好像。

　　经常看到有关HD视频播放，某某卡画质好，某某卡画面暗淡，某某播放器画质差等等评论，其实大多数情况下是和系统设置调整相关的。由于错误的设置而得到糟糕的画质的情况很常见，典型的例子是PC/TV level 使用不当而得到苍白的画面，或者是亮区、暗部细节丢失。

　　片源、播放器、显卡、显示器各个环节都会影响到最终的显示效果，以下是个人的一些调整建议供大家参考，目标是得到相对标准的画面，当然，由于各人的偏好不同，例如有人喜欢偏暖的色彩，有人喜欢偏冷的色彩，这些都可以通过显卡、显示器、播放器，调整出不同风格的画面。

一、显示器的调整

　　相信大部分的用户是用PC显示器看HD。不准确的参数设定，影响色彩的准确，画面的层次。显示器的校准，有条件最好用校色器定期校准。除非是专业的高端显示器，普通显示器的出厂设置是不能信赖的，并且随使用时间变化。当然，我们只是看看HD，不一定需要这么严格。在Windows 桌面环境下先简单调整显示器，可以用Displaymate 之类的显示调整软件辅助。也可以用下面的灰阶图片(下载图片）。

灰阶图片

displaymate-gray &color

　　设定合适的黑电平：调节亮度键，使显卡送过来的信号RGB＝0对应显示器的黑色基准。调节到黑色能尽量黑，又能尽量看清暗部的灰阶层次。因为显示器的素质不同，有时硬要提高亮度来分清0、1、2的话，黑色可能就不够黑了，看着办吧。

　　设定合适的屏幕亮度：用对比度键，或叫增益控制键，控制显卡送过来的信号RGB＝255对应显示器的白峰。在能看清亮部的灰阶层次（250－255），亮区不饱和的前提下，提高对比度按键到最大，这时得到显示器的最高可用亮度。
　　对于DVI 接LCD，黑电平、增益控制不可调或不用调，只需用LCD的背光键调节合适的屏幕亮度。

　　亮度设定到多高合适，sRGB 的标准是，在正常的室内照明条件下，亮度标准80 cd/m，这适用于图片处理的工作。视频工作室一般的设定是100 cd。对于视频回放，亮度设定不一定严格按这些专业标准，喜欢调亮点也无所谓，个人的眼睛受得了的话。
　　对于CRT显示器，最高亮度都不会去到太高（<200cd ）,基本不用担心太亮的问题。
　　对于LCD要小心点，现在LCD厂商很喜欢靠高亮度来提升对比度指标，动不动就是几百CD的亮度，并且出厂设置通常会偏亮，还是调低点比较好。
（注，应为调节背光亮度。液晶面板为比例型调节（光阀），所以符合要求的设置只有一种状态，通常为厂家默认或者标准模式，亮度对比度为50，此处应注意是调节背光亮度，当然对于无法调节背光亮度的就没法子了，降低画面调节中的亮度只能损失细节而且降低对比度性能。）
　　个人目前使用的ACD23 LCD ，标称亮度450cd(又不是开演示会，用得到吗?）。个人接受的合适亮度设在120 cd （用校色器读数），而这时显示器的背光亮度键值只到29%。

　　色温选择和调节：影响画面的冷暖，桌面sRGB标准、HDTV BT709标准的色温设定为6500K。没有校色器的话，建议直接选显示器的预设6500K好了（有的话），不用调节，调也调不准，并且人眼的色温适应能力还是很强的。

　　Gamma 校正：估计除了高端的专业显示器，大部分显示器的gamma曲线都不会太标准，普通LCD的出厂gamma 曲线更是难看。Gamma 校准直接影响颜色的准确度，画面层次，还是很重要的。没有校色器的话，只能借助Gamma校准图案做灰度的粗略调节。如果没有相当丰富的色彩处理经验，相信很难对R/G/B 分别准确调整，不调也罢。
目前sRGB、BT709 的gamma标准值均为2.2。

Gamma 校准图案

　　OK，以上基本调整好，在显示器不太差的情况下，初步保证显示画面不会有太大偏差。如果你的显示器还算不错，希望有更准确的画面，用校色器好了。


二、显卡的校准

　　显卡方面，经常有所谓A、N卡2D品质之争。VGA 模拟输出质量，即所谓的桌面/2D 画质，A、N各有好坏的作品，且模拟输出质量不单取决于A、N 芯片，和显卡制造商也有很大关联，笼统争论A、N优劣没什么意思，在此不作讨论。而对于DVI输出，在显卡质量合格的前提下，A、N卡的2D 输出质量基本可以认为没分别。目前的A、N驱动的设置，对桌面/2D输出默认均不会人为干涉的。即是，PC要向显示器输出RGB＝100的信号，A卡不会输出成99，N卡不会输出成101。当然，如果考虑加载显示器校准数据的话，可能会有处理精度的细微差异，但对于大多数部分用户是可以忽略的。

　　不过，对于视频播放，情况就复杂多了。显卡的视频输出和桌面输出的驱动设置处理是不同的。经常有朋友抱怨N卡画质不好，画面发白，颜色偏红偏暗等等，有所谓看电影用A卡的说法。导致这种劣评，部分是因为N卡驱动的视频默认设置并不标准，存在人为调色的情况，部分是因为用户设置错误（例如上面提到的PC、TV level 问题）。相反，A卡驱动的视频设置是相对标准，默认是不会人为“调色”的，另外A卡驱动默认是按PC level设定视频输出的，适合大多数PC 用户的观看环境（用显示器看电影）。即是，A卡驱动视频默认设置，不太会出问题。下面只简单介绍N卡 在XP平台的视频播放设置。
　　WinXP 视频播放主要有2种输出渲染方式：Overlay Mixer, VMR(VMR9)，各有优劣。overlay 简单成熟；VMR9支持的视频特性要丰富些，但毛病不少。选哪种方式，看用户的侧重。不幸的是，无论哪种方式，N卡的输出都可能有问题。

　　N卡现在的9x驱动已全面改用新的控制面板，熟悉后还算好用。新面板可以对桌面颜色、overlay 视频、VMR视频分别设置，可以排除某些互相不必要的影响。例如，调整VMR颜色可以不必影响桌面颜色。
打开控制面板－>视频和电视－>调整视频颜色－>，如图。

标准页：这里有个“将这些设置应用于所有视频技术”的选项，默认是不选的，参数设置只对Overlay, 不影响VMR。
N卡默认设置是：对比度40％（旧面板则是90%, 只是标示方法不同），饱和度57％ （旧面板则是114%）。
建议改为：对比度47％（旧面板则是100%），饱和度50％ （旧面板则是100%）。
选中“将这些设置应用于所有视频技术”后，以上设置就同样应用于VMR。建议不用选，因为的VMR默认设置已是标准的，不用在这里更改。（要改的话，上图的参数同样是VMR的标准设置参数）。

RGB灰度页：视频的gamma调整，不要选。

矫正页：默认是7300K，改成“不要使用色温矫正”。

增益页：保持默认好了，需要用到这些视频增强功能，再来调整。

　　OK, 经过以上设置，把N卡视频播放调回标准的颜色设定。即是，N卡驱动输出应保持节目源的原色，不应擅自更改。可以用下面的HDTV BT.709 标准彩条信号检验。
测试文件(bars709.rar) ：http://www.cnpdb.com/bbs/viewthread.php?tid=5753

　　VMR输出可以用截图＋Photoshop准确检验，Overlay只能靠目测了。在不做TV－>PC 转换的情况下，彩条的RGB读数应该是：白(180,180,180), 红（180，16，16），绿（16，180，16），蓝（16，16，180），黄（180，180，16），青（16，180，180），品红（180，16，180）。考虑到YUV->RGB 色空间转换的误差，出来的结果误差个+/-1是正常的。

jxcxf

这个贴倒是有用。

Iva

三、 PC、TV level的正确设定

　　DVD、HDTV视频采用的记录方式，8bit亮度信号Y的范围为16－235，参考黑色记录为16，参考白色记录为235。低于16的信号称为BTB（black than black), 留有15级footroom（下动态余量）；高于235的信号称为Peak White，留有19级headroom（上动态余量）。至于视频工业为何采用这样的制作标准，我们不必细究。只需知道：

－ DVD记录的信号16，在电视机被正确还原成黑色，而低于16 的信号（若有）不需要被显示出来。
－ 信号235被还原成（参考）白色，如果DVD 记录有高于235的Peak White信号，若电视机的对比度设定还没有饱和的话，可以还原出这个比参考白色还“亮”的白画面，若电视机已达到饱和状态，则只能是做削波处理。
　　例如，当电影画面有局部的强光、强反光，可能出现“Peak White”信号，这取决于制作时的电平控制。参见下图蓝光“十面埋伏”的画面，刀的强反光带有>235的"Peak white"信号。

　　如果PC接显示器播放DVD视频，就会碰到问题。PC 桌面，是按0＝黑，255＝白定义的。DVD 解码出来的视频信号是16－235，如果不经处理，直接显示的话，DVD电影的黑色在PC 显示器是显示成暗灰色，白色显示成亮灰色。用户看到的是暗淡、发白的画面。不幸的是，微软的VMR 视频标准，默认就是采用这种方法来处理视频播放的。（微软这么做是有其道理的，暂且不谈）。VMR出来的一段时间，用户普遍抱怨VMR 的画质很差，比不上Overlay 颜色鲜艳，呵呵。

　　那么，采用Overlay 渲染播放，是如何处理的？很简单，把DVD 的16-235 信号，转换成（扩展）成0－255的信号，即把原来的TV level 转换成PC level，和PC桌面显示设定一致，PC 显示器就可以还原正确的画面颜色。至于BTW和Peak White 信号，一概切掉。不过，这样做也有弊端,例如：
－Peak White 信号没了，某些电影场景的高光细节会丢失。
－16－235共219级灰阶，转成255级灰阶后，会出现某些灰阶断层，例如原来的灰阶25、26，转换后变成10、12，灰级过渡就变得没有这么平滑。在某些画面情况，可能出现轻微的"Color banding".   

大概是听多了用户抱怨，A、N后来的显卡驱动都做出了调整，有趣的是，是不同的方向：
－A卡，VMR默认改为按PC level处理，和Overlay一样
－N卡，Overlay默认改为按TV level处理，和VMR一样

由于用户实际的使用情况不同，会出现以下情况：
－ 如果PC 用DVI－HDMI接投影、平板电视，而采用PC level输出，会导致原电影画面的暗部、亮部全部切掉（详细参见显卡区emufan 置顶贴）。
－ 如果PC 接PC显示器，而采用TV level输出，会导致暗淡、发白的画面。

OK，搞清楚这些情况，我们可以根据自己的实际情况做出正确的选择：
对于N 卡用户：
－VGA 接CRT 的话，如果不嫌麻烦，把CRT按TV level 做1次亮度、对比度校准，记下设置参数，看片时调出这些设置值。虽然麻烦点，但这是可以取得最好画质的方法。
－接 LCD 的话，要做TV->PC level的转换，最简单是直接修改注册表，让N 卡驱动按PC level 处理VMR/overlay。如果是采用VMR输出的话，可以用KMP/mpc 的remap 16_235的shader 功能转换。具体参见坛内贴子。
－DVI －HDMI 接电视、投影，通常直接用VMR 输出就行了，TV level 对TV level，门当户对。
补充：此种情况适用于不能识别PClevel和TVlevel的电视，如夏新的37HWT2A和日立42PD9900TC，且只能使用DVI－HDMI的连接，使用HDMI显卡无此问题；对于能够自动识别的，如索尼40X200A和夏普52G7，只需按照PC level设置，事先检测一下没有坏处。我的海尔32能够支持DVI－HDMI1366x768，就说明是按照pclevle走，所以选择VMR反而不合适

A 卡用户：
－接PC 显示器的话，啥都不用做，很方便。
－ DVI －HDMI 接电视、投影，不清楚现在A 卡驱动是否可以智能识别显卡连接而改用TV level输出，若不是，就麻烦了。目前手头没有DVI A卡（只有本本的X1400），没法验证。

　　对于视频播放，A、N卡均有各自的视频处理增强功能，例如反交错、降噪、锐化、缩放等等，暂不涉及。对于HD 1080p的视频回放，只要设置正确，A、N卡都能给出合格的画面，两者在HD基本画质方面，其实不存在大的差异，某些夸大的说法只是厂商的市场语言罢了。
*附：如何修改注册表，让NVIDIA的驱动按按PC LEVEL的方式来处理OVERLY VMR９
1. 在注册表找到
"HKey_Local_MachineHardwareDeviceMapVideo"
记下"devicevideo0" 对应的GUID,例如像这样：{88A65C65-AE58-4900-970A-D803FCC0E886}

2. 在注册表
"HKey_Local_MachineSYSTEMCurrentControlSetControlVideo{GUID}0000"
这里 的{GUID}是上面找到的数字
在 "0000" 目录下面新建 DWORD 项"VMRCCCSStatus" ，键值
3 - PC level  
1 - TV level

然后，重启动。

这个方法对VMR有效，包括9x.xx、100.xx 驱动for XP。有个问题，使用PowerDVD 播放器放HD DVD，退出后，该设置会暂时失效，要重新启动才行。
对overlay 不一定有效。N卡驱动overlay 部分比较乱。