[发明专利]针对特定显示器优化高动态范围图像

说明书

一种颜色变换设备（201），其被用于从具有与第一图像峰值视亮度（PB_H）相应的最大亮度代码的输入图像（Im_in）的像素的输入颜色（R,G,B）开始，计算用于具有显示峰值视亮度（PB_D）的显示器的输出图像的像素的合成颜色（R2,G2,B2），所述第一图像峰值视亮度不同于显示峰值视亮度，所述颜色变换设备包括：颜色变换确定单元（102），被布置成根据经由元数据输入（116）接收的包括用于至少一定范围的像素辉度的至少一个色调映射函数（CC）的颜色处理规定数据（MET）确定颜色变换（g），所述颜色变换规定具有与其最大亮度代码相应的第二图像峰值视亮度（PB_L）的图像的至少一些像素颜色的计算，所述第二图像峰值视亮度不同于显示峰值视亮度（PB_D）和第一图像峰值视亮度（PB_H），并且由此第一图像峰值视亮度除以第二图像峰值视亮度大于2或者小于1/2；缩放因子确定单元（200），其被布置成通过包括以下单元而确定合成共同乘法因子（gt）：能力指标确定单元，其被布置成确定用于定位显示峰值视亮度在第一图像峰值视亮度（PB_H）与第二图像峰值视亮度（PB_L）之间以及在该范围之外的位置的指标；以及合成乘数确定单元，其被布置成根据显示峰值视亮度（PB_D）、所述指标和颜色变换确定合成共同乘法因子（gt），并且其中所述颜色变换设备（201）进一步包括：缩放乘法器（114），其被布置成将输入颜色的线性RGB颜色表示乘以合成共同乘法因子（gt）。

技术领域

本发明涉及这样的方法和设备，其用于在高动态范围场景（HDR）图像，尤其是包括若干连续HDR图像的视频的输入编码中优化像素的颜色，尤其是其辉度（luminance），以便当优化的图像在峰值明亮度（brightness）（PB_D）与参考显示器不相等的任何实际显示器上再现时，对于具有特定显示峰值明亮度的显示器获得如创建图像内容的颜色分级者所希望的正确的艺术外观，该外观与如针对参考显示器，例如高峰值明亮度（PB）主控（mastering）显示器所分级的HDR图像的参考HDR外观相应，与所述参考显示器相应，进行HDR图像的分级。读者将会理解，相应的外观不一定意味着对于观看者而言完全相同的外观，因为较低峰值明亮度（或者动态范围）的显示器永远不能实际地完全再现可在较高峰值明亮度的显示器上再现的所有图像外观，而是相反地在至少一些对象像素的颜色中存在某种折衷，下文的技术允许分级者做出所述颜色调节。但是，编码的预期图像和实际再现的图像将看起来足够相似。描述了规定这样的外观的编码侧方法和设备以及被布置成计算和再现优化的外观的诸如例如显示器或电视之类的接收侧设备，以及传送用于通过进行颜色变换控制优化的信息的方法和技术。

背景技术

近来，若干公司开始研究和公布（WO2007082562, a two-image method with aresidual layer；WO2005104035, a somewhat similar method in which one can forma ratio image for boosting a low dynamic range (LDR) re-grading of an HDRscene）它们如何可以编码至少一张静止图片或者具有若干所谓的高动态范围图像的视频，所述HDR图像通过以下所述表征：它们典型地编码或者能够编码至少1000尼特（nit）的至少一些对象辉度，但是也编码例如低于0.1尼特的暗辉度，并且具有足够的质量以便在所谓的HDR显示器上再现，所述HDR显示器具有典型地高于800nit或者甚至1000nit以及潜在地例如2000或5000或者甚至10000尼特的峰值明亮度（为显示器白色的辉度，即最亮的可再现颜色）。当然，比如电影的这些图像可以并且必须也可以在具有典型地大约100尼特的峰值明亮度的LDR显示器上显示，例如当观看者想要在他的便携式显示器上继续观看电影时，并且典型地，在LDR与HDR图像编码中需要一些不同的对象辉度和/或颜色（例如，HRD分级中对象在范围[0，1]上的相对辉度可能需要远低于LDR分级图像，因为它将用亮得多的背光显示）。无需说，与静止图像编码相比，视频编码也可能具有附加的要求，例如以便允许廉价的实时处理等等。