【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及图像。更具体地，本专利技术的实施例涉及高动态范围(hdr)图像的动态范围转换和显示映射。
技术介绍
1、如本文所使用的，术语“动态范围(dr)”可以与人类视觉系统(hvs)感知图像中的强度(例如，光亮度(luminance)、亮度(luma))范围的能力有关，所述强度范围例如是从最暗的灰色(黑色)到最亮的白色(高光)。从这个意义上说，dr与“参考场景的(scene-referred)”强度有关。dr还可以涉及显示设备充分或近似渲染特定阔度(breadth)的强度范围的能力。从这个意义上说，dr与“参考显示的(display-referred)”强度有关。除非在本文的描述中的任何一点明确指定特定的意义具有特定的意思，否则应该推断为所述术语可以在任一意义上例如可互换地使用。
2、如本文所使用的，术语“高动态范围(hdr)”涉及跨越人类视觉系统(hvs)的大约14至15个数量级的dr阔度。实际上，相对于hdr，人类可以同时感知强度范围中的广泛阔度的dr可能会被稍微截短。如本文所使用的，术语“增强动态范围(edr)或视觉动态范围(vdr)”可以单独地或可互换地与这种dr相关：所述dr可在场景或图像内由包括眼运动的人类视觉系统(hvs)感知，允许场景或图像上的一些光适应变化。
3、实际上，图像包括一个或多个颜色分量(例如，亮度y以及色度cb和cr)，其中，每个颜色分量由每像素n比特的精度表示(例如，n＝8)。例如，使用伽马光亮度编解码，其中n≤8的图像(例如，彩色24比特jpeg图像)被视为标准
4、如本文所使用的，术语“元数据”涉及作为编码比特流的一部分传输并且辅助解码器渲染经解码图像的任何辅助信息。这种元数据可以包括但不限于如本文描述的图像中的最小、平均和最大光亮度值、颜色空间或色域信息、参考显示器参数和辅助信号参数。
5、大多数消费类桌面显示器目前支持200到300cd/m2或尼特的光亮度。大多数消费类hdtv的范围为300到500尼特，其中，新型号达到1000尼特(cd/m2)。因此，这种传统显示器代表了相对于hdr或edr的较低动态范围(ldr)，也被称为标准动态范围(sdr)。随着hdr内容的可用性由于捕获设备(例如，相机)和hdr显示器(例如，杜比实验室的prm-4200专业参考监视器)两者的发展而提高，hdr内容可以被颜色分级并被显示在支持更高动态范围(例如，从1,000尼特到5,000尼特或更高)的hdr显示器上。总体上，非限制性地，本公开的方法涉及高于sdr的任何动态范围。
6、如本文所使用的，术语“显示管理”是指在接收器上执行的用于为目标显示器渲染图片的过程。例如但不限于，这种过程可以包括色调映射、色域映射、颜色管理、帧速率转换等。
7、高动态范围(hdr)内容的创建和回放现在正变得普遍，因为hdr技术提供了比早期格式更逼真和栩栩如生的图像；然而，hdr回放可能会受到向后兼容性要求或计算能力局限性的约束。为了改进现有的显示方案，如在此由专利技术人所理解的，开发了用于图像和视频到hdr显示器上的显示管理的改进技术。
8、在本节中描述的方法是可以采用的方法，但不一定是先前已经设想到或采用过的方法。因此，除非另有指示，否则不应该认为本节中描述的任何方法仅凭其纳入本节就可被视为现有技术。类似地，除非另有指示，否则关于一种或多种方法所认定的问题不应该基于本节而认为在任何现有技术中被认定。
技术实现思路
0、概述
1、本文描述的示例实施例涉及用于图像到hdr显示器上的多步骤动态范围转换和显示管理的方法。在实施例中，处理器接收第一动态范围内的输入图像的输入元数据(204)；
2、获取第二动态范围内的基本层图像(212)，其中，所述基本层图像是基于所述输入图像生成的；
3、获取确定所述第二动态范围的基本层参数(208)；
4、获取具有目标动态范围的目标显示器的显示参数(230)；
5、基于所述输入元数据、所述基本层参数和所述显示参数生成重建后的元数据；
6、基于所述重建后的元数据和所述显示参数生成输出映射曲线，以将所述基本层图像映射到所述目标显示器；以及
7、使用所述输出映射曲线将所述基本层图像映射到所述目标动态范围内的所述目标显示器。
8、在第二实施例中，处理器接收第一动态范围内的输入图像(202)；
9、获取所述输入图像的输入元数据(204)；
10、获取确定第二动态范围的基本层参数(208)；
11、基于所述输入图像、所述基本层参数和所述输入元数据生成(210)所述第二动态范围内的基本层图像；
12、获取具有目标动态范围的目标显示器的显示参数(240)；
13、基于所述输入元数据、所述基本层参数和所述显示参数生成重建后的元数据；以及
14、生成包括所述基本层图像和所述重建后的元数据的输出比特流。
15、多步骤图像映射和显示管理
16、视频编解码流水线
17、图1描绘了传统视频传输流水线(100)的示例过程，所述传统视频传输流水线示出了从视频捕获到视频内容显示的各个阶段。使用图像生成块(105)来捕获或生成视频帧(102)序列。视频帧(102)可以被(例如，由数码相机)数字地捕获或者由计算机(例如，使用计算机动画)生成以提供视频数据(107)。可替代地，视频帧(102)可以由胶片相机捕获在胶片上。胶片被转换为数字格式以提供视频数据(107)。在制作阶段(110)，对视频数据(107)进行编辑以提供视频制作流(112)。
18、制作流(112)的视频数据然后在块(115)处被提供给处理器以进行后期制作编辑。块(115)的后期制作编辑可以包括调节或修改图像的特定区中的颜色或明亮度，以根据视频创作者的创作意图来增强图像质量或实现图像的特定外观。这有时被称为“颜色调整(color timing)”或“颜色分级(color grading)”。可以在块(115)处执行其他编辑(例如，场景选择和排序、图像裁剪、添加计算机生成的视觉特效等)以产生用于发行的作品的最终版本(117)。在后期制作编辑(115)期间，在参考显示器(125)上观看视频图像。
19、在后期制作(115)之后，可以将最终作品(117)的视频数据传输到编码块(120)，以便向下游传输到诸如电视机、机顶盒、电影院等解码和回放设备。在一些实施例中，编码块(120)可以包括诸如由atsc、dvb、dvd、蓝光和其他传输格式定义的那些音频编码器和视频编码器，以生成编码比特流(122)。在接收器中，编码比特流(本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于多步骤显示映射的方法，所述方法包括：
2.一种用于多步骤显示映射的方法，所述方法包括：
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括：
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基本层图像的最大动态范围为1000尼特。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述显示参数包括所述目标显示器的最小(Tmin)和最大(Tmax)光亮度值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述基本层参数包括所述基本层图像中的最小(Bmin)和最大(Bmax)光亮度值。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述重建后的元数据包括重建后的L1元数据，其中，所述重建后的L1元数据包括重建后的最小值(BLMin)、重建后的平均值(BLMid)和重建后的最大值(BLMax)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述重建后的元数据还包括斜率、幂和偏移值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，生成所述重建后的元数据包括：
10.如权利要求9所述的方
11.如权利要求9或权利要求10所述的方法，其中，所述斜率、幂和偏移值是通过求解包括以下的方程组生成的：
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述TM(i)值包括与使用所述输入图像中的最小、平均和最大光亮度值的所述直接映射曲线的映射值相对应的最小(TMin)、平均(TMid)和最大(TMax)光亮度值。
13.如权利要求9所述的方法，其中，当Tmax大于Smax时，生成所述直接映射曲线，其中，Tmax表示所述目标显示器的最大光亮度值，并且Smax表示参考显示器的最大光亮度值，生成所述直接映射曲线包括：
14.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述输入元数据包括全局调光元数据，并且在给定输入全局调光元数据值x的情况下，生成重建后的调光元数据值z包括计算
15.如权利要求14所述的方法，其中，
16.一种装置，包括处理器并且被配置成执行如权利要求1至15中所述的任一种方法。
17.一种非暂态计算机可读存储介质，具有存储于其上的计算机可执行指令，所述指令用于利用一个或多个处理器来执行根据权利要求1至15中任一项所述的方法。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于多步骤显示映射的方法，所述方法包括：
2.一种用于多步骤显示映射的方法，所述方法包括：
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，还包括：
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述基本层图像的最大动态范围为1000尼特。
5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述显示参数包括所述目标显示器的最小(tmin)和最大(tmax)光亮度值。
6.如权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述基本层参数包括所述基本层图像中的最小(bmin)和最大(bmax)光亮度值。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述重建后的元数据包括重建后的l1元数据，其中，所述重建后的l1元数据包括重建后的最小值(blmin)、重建后的平均值(blmid)和重建后的最大值(blmax)。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述重建后的元数据还包括斜率、幂和偏移值。
9.如权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，生成所述重建后的元数据包括：
10.如权利要求9所述的方法，还包括基于所述直接映射曲线、所述第二映射曲线以及所述斜率、幂和偏移值生成(...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·S·罗蒂，J·A·派拉兹，R·阿特金斯，S·戈帕拉克里希南，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：
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