[發明專利]一種提升高動態范圍視頻觀看體驗的方法

有效

• 申請號: 201611271877.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106657714B
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 王建偉;黃進;廖義
• 申請（專利權）人: 杭州當虹科技股份有限公司
• 主分類號: H04N5/20
• 分類號: H04N5/20;H04N9/67;H04N21/422;H04N21/431;G06F3/14;G09G5/00;G09G5/02;G09G5/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種提升高動態范圍視頻觀看體驗的方法，通過檢測節目切換或場景切換時的亮度大范圍波動，能夠在HDR視頻發生場景切換時，對該畫面進行亮度動態平滑處理，減輕亮度的大范圍波動對人眼造成的不適，同時對圖像的亮部和暗部區域進行差異化亮度調整，也能夠在空間域和時間域上較大程度上保留內容創作者的創作意圖，從而能夠極大得提升人們對HDR視頻的觀感體驗。

技術領域

本發明涉及一種提升高動態范圍視頻觀看體驗的方法。

背景技術

高動態范圍(High Dynamic Range，以下簡稱HDR)視頻，相對于目前的標準動態范圍(Standard Dynamic Range，以下簡稱SDR)視頻，能夠提供更多的圖像細節和動態范圍。

隨著HDR技術的發展以及HDR顯示器的逐步普及，針對HDR顯示器的光電轉換函數標準(Electro-Optical Transfer Function，以下簡稱EOTF)也逐步推出，如SMPTE ST2084和ARIB STD-B67。其中SMPTE ST 2084標準中定義了基于感知量化(PerceptualQuantization，以下簡稱PQ)的轉換曲線，能夠表示的最高亮度達到10000尼特(nits或cd/m^2)。ARIB STD-B67標準中定義了混合對數伽瑪(Hybrid Log-Gamma，以下簡稱HLG)曲線，能夠表示的最高亮度達到4000～5000尼特。而SDR信號使用Rec709中的EOTF曲線(標準伽瑪曲線)能夠表示的最高亮度只有100尼特。

但是受限于顯示器技術，家用智能電視機最高亮度能達到300～500尼特，高端HDR電視機能達到2000尼特。同時由于HDR視頻制作時的動態范圍不統一(可能是[0.05，1000]，也可能是[0.0005，500])，這就意味著顯示器在播放HDR視頻時亮度可能在短時間內變化過大。

從生理學角度講，人類視覺系統對圖像亮度變化非常敏感。當視頻由暗場景切換到亮場景或由亮場景切換到暗場景時，人眼需要數十秒甚至數分鐘才能適應。在某些極端情況下，過大的亮度變換造成的閃光會使人產生眩暈感，而極大地降低了對HDR視頻的觀看體驗。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種提升高動態范圍視頻觀看體驗的方法。

為實現上述目的，一方面，本發明提供的一種提升高動態范圍視頻觀看體驗的方法，包括如下步驟：

對待播視頻流進行緩沖，檢測緩沖視頻隊列中存在的場景切換幀，

當存在場景切換幀，計算當前播放場景和待播放場景之間的平均亮度等級，判斷場景切換時亮度變化的幅度，

對亮度變化幅度大的畫面進行平滑處理。

優選地，解析當前視頻流的HDR EOTF標識符，根據標識符獲取EOTF公式，

將待播放視頻流緩沖NUM個幀，

檢測NUM個幀中存在的場景切換幀，

當存在場景切換幀，標記場景切換幀索引為Idx，

根據EOTF公式計算當前播放幀和場景切換幀之間n個幀的真實平均亮度Y₀，Y₁，…Y_Idx-1，且基于此得出當前播放場景的平均亮度值Y_Scenes0＝(Y₀+Y₁+…+Y_Idx-1)/n，

根據EOTF公式計算場景切換幀及其之后NUM個幀的真實平均亮度Y_Idx，Y_Idx1，…Y_IdxNUM，