[發明專利]一種用于視頻HDR與SDR實時轉碼的方法及系統

有效

• 申請號: 202011119224.6
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112261442B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 唐杰;王紅玲;李慶瑜;戴立言
• 申請（專利權）人: 上海網達軟件股份有限公司
• 主分類號: H04N21/2343
• 分類號: H04N21/2343;H04N21/4402;H04N9/64
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

1.一種用于視頻HDR與SDR實時轉碼的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：接收輸入的包括HDR或SDR在內的任意一種源視頻流或文件，經過解封裝模塊對源視頻流或文件進行解封裝，解封出視頻碼流；

S2：視頻解碼模塊將所述視頻碼流解碼為YUV數據，進而通過調色處理模塊對所述YUV數據進行處理，轉出為包括SDR或HDR在內的任意一種經調色處理后的所述YUV數據；

S3：將所述處理后的所述YUV數據進行編碼，形成編碼后的所述視頻碼流，后對編碼后的所述視頻碼流進行封裝后輸出；

在步驟S2中，通過調色處理模塊對所述YUV數據進行處理，轉出為包括SDR或HDR在內的任意一種經調色處理后的所述YUV數據，具體為：

S21：將接收到的所述YUV數據通過YUV轉RGB的轉換矩陣，轉出對應的RGB數據，其中，所述YUV轉RGB的轉換矩陣，包括針對于HDR的輸入源視頻的BT2020色域轉換矩陣以及針對于SDR的輸入源視頻的BT709色域轉換矩陣在內的任意一種轉換矩陣，針對于不同類型的源視頻選擇對應的轉換矩陣進行轉換；

S22：對所述RGB數據進行歸一化處理，歸一化為[0,1]的對應的歸一化后的所述RGB數據；

S23：使用調色文件對歸一化后的所述RGB數據進行調色，形成調色后的所述RGB數據；

S24：對調色后的所述RGB數據進行反歸一化處理，形成反歸一化后的所述RGB數據；

S25：對反歸一化后的所述RGB數據，通過RGB轉YUV的轉換矩陣，輸出對應的經調色處理后的所述YUV數據，其中，所述RGB轉YUV的轉換矩陣，包括針對于HDR的輸入源視頻的BT2020色域轉換矩陣以及針對于SDR的輸入源視頻的BT709色域轉換矩陣在內的任意一種轉換矩陣，針對于不同類型的源視頻選擇對應的轉換矩陣進行轉換；

還包括：采用圖像分片處理的方式實現視頻轉碼，具體為：

獲取用于轉碼的機器的CPU總數N，將CPU進行劃分，將N1數量的CPU用于調色處理，將N-N1數量的CPU用于包括解封裝、視頻解碼、音頻解碼、視頻編碼、音頻編碼、封裝在內的處理；

對于調色處理模塊，創建包含N1個線程的線程池，將每一個線程綁定到一個CPU中，進而將原始的一幀圖像分成N1片，放到線程池中并行處理，待所有的分片處理完成后，轉換完成的視頻幀送入視頻編碼模塊進行編碼，調色處理模塊繼續處理下一幀圖像。

2.根據權利要求1所述的用于視頻HDR與SDR實時轉碼的方法，其特征在于，在步驟S1中，還包括：

通過所述解封裝模塊，解封裝出音頻碼流；

將所述音頻碼流進一步解碼為PCM數據，將所述PCM數據發送給音頻編碼模塊進行編碼，形成編碼后的所述音頻碼流，與編碼后的所述視頻碼流共同封裝后輸出。

3.根據權利要求1所述的用于視頻HDR與SDR實時轉碼的方法，其特征在于，在步驟S23中，使用調色文件對歸一化后的所述RGB數據進行調色，形成調色后的所述RGB數據時，還包括：對易發生過曝現象的高亮度視頻塊進行處理，具體為：

使用分段函數，對原始的所述RGB數據對應的RGB值的亮度大于預設閥值的數據做亮度縮小處理，減小高亮度區域的亮度，避免發生過曝現象。

4.根據權利要求3所述的用于視頻HDR與SDR實時轉碼的方法，其特征在于，使用分段函數，對原始的所述RGB數據對應的RGB值的亮度大于預設閥值的數據做亮度縮小處理，減小高亮度區域的亮度，避免發生過曝現象，具體的可通過以下公式進行運算：

y＝X*l(x)*f(x)；

其中，y為處理后的RGB值，X為調色之前的RGB值，l(x)為x值對應的亮度，即原始YUV使用轉換矩陣轉RGB之前的Y分量值，f(x)為對x調整的分段函數，對于x小于0.72的值不做處理，對于x大于等于0.72小于等于1的值做縮小處理即用原始值x減去以10為底x/0.72的對數除以0.4327。