[發(fā)明專利]多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、方法、設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110822359.7
• 申請日: 2021-07-21
• 公開（公告）號: CN113271449B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬保林;宋志遠;姚維久;李厚鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京小鳥科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/69
• 分類號: H04N9/69;H04N7/01
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

1.一種多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，應用于視頻輸入源與顯示設(shè)備對應伽馬曲線不同的HDR視頻轉(zhuǎn)換，其特征在于，該系統(tǒng)包括：視頻處理設(shè)備、顯示設(shè)備；所述視頻處理設(shè)備包括伽馬曲線修改正處理單元、顏色修正處理單元、飽和處理單元；

所述伽馬曲線修改正處理單元，配置為獲取視頻輸入源輸入的HDR視頻，基于預構(gòu)建的HDR視頻中各像素點的亮度值與修改函數(shù)值的對應關(guān)系知識庫，通過HDR視頻匹配的方法獲取各像素點對應的修改函數(shù)值；將所述HDR視頻中各像素點與其對應的修改函數(shù)值進行相乘，得到目標伽馬曲線下的HDR視頻，作為伽馬FIX視頻；

所述顏色修正處理單元，配置為對伽馬FIX視頻進行顏色修正處理，得到色域FIX視頻；

所述飽和處理單元，配置為結(jié)合所述顯示設(shè)備的顯示亮度上限，對色域FIX視頻進行飽和處理，并發(fā)送至顯示設(shè)備；

所述顯示設(shè)備，配置為將接收的飽和處理后的色域FIX視頻進行顯示；

其中，所述HDR視頻中各像素點的亮度值與修改函數(shù)值的對應關(guān)系知識庫，其構(gòu)建方法為：

讀取視頻輸入源輸入的HDR視頻中的元數(shù)據(jù)，解析視頻輸入源對應的伽馬曲線，進而確定第一亮度信息、第二亮度信息的取值區(qū)間；所述第一亮度信息為視頻輸入源輸入的亮度信息；所述第二亮度信息為第一亮度信息對應的顯示亮度信息；

讀取顯示設(shè)備的擴展顯示器識別數(shù)據(jù)，解析顯示設(shè)備支持的HDR模式以及對應的伽馬曲線，進而確定第三亮度信息、第四亮度信息的取值區(qū)間；所述第三亮度信息為顯示器輸入的亮度信息；所述第四亮度信息為顯示器顯示出的亮度信息；

將第一亮度信息的取值區(qū)間映射到第三亮度信息的取值區(qū)間，并根據(jù)第一亮度信息和第二亮度信息對應的伽馬曲線，推導出最終的修正函數(shù)，將修正函數(shù)的取值與對應的視頻輸入源輸入的亮度信息存儲到一維的知識庫中，得到HDR視頻中各像素點的亮度值與修改函數(shù)值的對應關(guān)系知識庫。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，“對色域FIX視頻進行飽和處理”，其方法為：將色域FIX視頻與獲取的削減系數(shù)進行相乘，得到飽和處理后的色域FIX視頻；

所述削減系數(shù)其獲取方法為：

獲取所述轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)置的輸出最大亮度值；

將所述輸出最大亮度值與顯示設(shè)備的顯示亮度上限值的比例作為削減系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，“對伽馬FIX視頻進行顏色修正處理”，其方法為：

若輸入的HDR視頻數(shù)據(jù)的色域空間為BT.709，輸出的色域空間為BT.2020，則通過下式對伽馬FIX視頻進行顏色修正：

若輸入的HDR視頻數(shù)據(jù)的色域空間為BT.2020，輸出的色域空間為BT.709，則通過下式對伽馬FIX視頻進行顏色修正：

其中，為的逆矩陣，為的逆矩陣，表示 BT.709的RGB色域空間，表示 BT.2020的RGB色域空間，、分別為BT.709、BT.2020從RGB到XYZ色域的轉(zhuǎn)換矩陣，，；

若輸入的HDR視頻數(shù)據(jù)的色域空間與輸出的色域空間相同，則進行透傳，對伽馬FIX視頻不進行顏色修正。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于， BT.709、BT.2020從RGB到XYZ色域的轉(zhuǎn)換計算式為：

其中，表示 BT.2020從RGB到XYZ色域的轉(zhuǎn)換結(jié)果，表示 BT.709從RGB到XYZ色域的轉(zhuǎn)換結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多種HDR視頻的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，其特征在于，所述修正函數(shù)，其計算方法為：

其中，表示顯示器對應的伽馬曲線，表示視頻輸入源對應的伽馬曲線，表示輸入的亮度信息。