[發(fā)明專利]功率限制顯示器上高動態(tài)范圍圖像的顯示映射

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980060374.3
• 申請日: 2019-09-17
• 公開（公告）號: CN112703529B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·A·派拉茲
• 申請（專利權(quán)）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G09G3/34
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 魏小薇;吳麗麗

描述了用于在具有功率限制的目標顯示器上將圖像從第一動態(tài)范圍映射到第二動態(tài)的方法和系統(tǒng)。給出：第一動態(tài)范圍中的輸入圖像，輸入元數(shù)據(jù)(Smin，Smid，Smax)，目標顯示器的功率無關(guān)光亮度特性(Tmin，參考Tmax)以及該目標顯示器的APL函數(shù)，其中，該APL函數(shù)根據(jù)該目標顯示器中的平均圖片水平(APL)輸入來確定該目標顯示器中的輸出光亮度，處理器生成該目標顯示器的最大光亮度水平(Tmax)的自適應(yīng)輸出，使得在將該圖像從該第一動態(tài)范圍映射到該第二動態(tài)范圍時，根據(jù)該目標顯示器的該APL函數(shù)來調(diào)節(jié)色調(diào)映射函數(shù)的錨定點。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求均于2018年9月17日提交的第62/732,123號美國臨時申請和第18194858.9號歐洲專利申請的優(yōu)先權(quán)，這兩個申請中的每一個都通過引用以其全文并入本文。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及圖像。更具體地，本發(fā)明的實施例涉及功率限制顯示器上的高動態(tài)范圍(HDR)圖像和視頻信號從第一動態(tài)范圍到第二動態(tài)范圍的顯示映射。

背景技術(shù)

如本文所使用的，術(shù)語“動態(tài)范圍(dynamic range)(DR)”可以涉及人類視覺系統(tǒng)(human visual system)(HVS)感知圖像中的強度(例如，光亮度(luminance)、亮度(luma))范圍的能力，該強度范圍例如是從最暗的灰色(黑色)到最亮的白色(高光)。從這個意義上說，DR與“參考場景的(scene-referred)”強度有關(guān)。DR還可以涉及顯示設(shè)備充分或近似渲染特定闊度(breadth)的強度范圍的能力。從這個意義上說，DR與“參考顯示的(display-referred)”強度有關(guān)。除非在本文的描述中的任何一點明確指定特定的意義具有特定的意思，否則應(yīng)推斷為該術(shù)語可以在任一意義上例如可互換地使用。

如本文所使用的，術(shù)語“高動態(tài)范圍(HDR)”涉及跨越人類視覺系統(tǒng)(HVS)的14到15個數(shù)量級的DR闊度。實際上，相對于HDR，人類可以同時感知強度范圍廣泛闊度的DR可能會被稍微截短。

實際上，圖像包括一個或多個顏色分量(例如，亮度Y以及色度Cb和Cr)，其中，每個顏色分量由每像素n位的精度表示(例如，n＝8)。使用線性光亮度編碼，n≤8的圖像(例如，彩色24位JPEG圖像)被視為標準動態(tài)范圍的圖像，而n8的圖像可被視為增強動態(tài)范圍的圖像。HDR圖像還可以使用高精度(例如，16位)浮點格式來存儲和分布，如由工業(yè)光魔公司(Industrial Light and Magic)開發(fā)的OpenEXR文檔格式。

如本文所使用的，術(shù)語“元數(shù)據(jù)”涉及作為編碼比特流的一部分傳輸并且輔助解碼器渲染經(jīng)解碼圖像的任何輔助信息。這種元數(shù)據(jù)可以包括但不限于如本文所描述的顏色空間或色域信息、參考顯示器參數(shù)和輔助信號參數(shù)。

大多數(shù)消費者桌面顯示器目前支持200到300cd/m²或尼特的光亮度。大多數(shù)消費者HDTV的范圍從300到500尼特，其中，新型號達到1000尼特(cd/m²)。因此，這樣的傳統(tǒng)顯示器代表了與HDR相關(guān)的較低動態(tài)范圍(LDR)，也被稱為標準動態(tài)范圍(SDR)。隨著HDR內(nèi)容的可用性由于捕獲設(shè)備(例如，相機)和HDR顯示器(例如，杜比實驗室的PRM-4200專業(yè)參考監(jiān)視器)二者的發(fā)展而增加，HDR內(nèi)容可以被顏色分級并被顯示在支持更高動態(tài)范圍(例如，從1,000尼特到5,000尼特或更高)的HDR顯示器上。總體上，非限制性地，本公開文本的方法涉及任何動態(tài)范圍。