[发明专利]用于高动态范围重建的饱和控制

说明书

提供了一种用于生成色调映射函数以减小第一图像的动态范围以产生第二图像的系统和方法。然后确定与第一图像和第二图像相关联的亮度信号和多个色度分量。然后使用自适应函数对第二图像执行色域颜色校正。通过比较第一图像和第二图像的亮度信号和至少一个色度分量来生成自适应函数。

技术领域

本公开一般涉及在高动态范围(HDR)中使用的图片和视频分发，并且更一般地涉及用于HDR自适应的YUV饱和控制。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能与下文所述的和/或所要求保护的本发明各个方面相关的现有技术的各方面。相信这样的讨论有助于向读者提供背景信息以便帮助更好地理解。因此，应当理解，这些陈述应按这种方式解读，而不是作为对现有技术的承认。

标准动态范围图片(SDR图片)是彩色图片，其亮度值以通常以两个或f档(f-stop)的幂进行测量的有限的动态表示。SDR图片的动态范围约为10f档(fstop)，即线性域中最亮像素和最暗像素之间的比率1000，并在非线性域中使用有限数量的位进行编码(在HDTV(高清晰度电视系统)和UHDTV(超高清电视系统)中通常为8或10)，例如，使用ITU-R BT.709OEFT(光电传输函数)。这种有限的非线性表示无法正确呈现小信号变化，尤其是在暗和亮的亮度范围内。在高动态范围图片(HDR图片)中，信号动态高得多(达20f-stop，最亮像素和最暗像素之间的比率为一百万)，并且需要新的非线性表示以在整个范围内保持信号的高精度。在HDR图片中，原始数据通常以浮点格式(每个分量为32位或16位，即浮点或半浮点)、最流行的格式的openEXR半浮点格式(每个RGB分量16位，即每个像素48位)或长表示的整数(通常至少16位)表示。

相比之下，高动态范围图片(HDR图片)是彩色图片，其亮度值由高于SDR图片的动态的HDR动态表示。HDR动态尚未由标准定义，但可以预期动态范围高达数千尼特。例如，HDR颜色体积由RGB BT.2020颜色空间定义，并且在所述RGB颜色空间中表示的值属于从0到4000尼特的动态范围。HDR颜色体积的另一示例由RGB BT.2020颜色空间定义，并且在所述RGB颜色空间中表示的值属于从0到1000尼特的动态范围。

色调映射是在图像处理和计算机图形学中使用的技术，用于将一组颜色映射到另一组颜色以在动态范围更有限的介质中近似高动态范围图像的外观。色调映射解决了从场景辐射度到可显示范围的强对比度降低的问题，同时保留了对欣赏原始场景内容至关重要的图像细节和颜色外观。

一个具有挑战性的问题是，在分发HDR图片(或视频)而同时分发表示所述HDR图片(或视频)的颜色分级版本的关联SDR图片(或视频)的过程中，以真实颜色表示的方式执行色调映射。当前的现有技术在其提出的解决方案中受到限制。因此，在将由动态范围更有限的介质以正确再现颜色的方式进行处理的视频或HDR图像的分发中需要改进的技术。

发明内容

在一个实施例中，提供了用于生成色调映射函数以减小第一图像的动态范围以产生第二图像的方法。然后确定与第一图像和第二图像相关联的亮度信号和多个色度分量。然后使用自适应函数对第二图像执行色域颜色校正。通过比较所述第一图像和第二图像的所述亮度信号和至少一个色度分量来生成自适应函数。

在不同的实施例中，提供了具有处理装置的系统，该处理装置被配置为生成色调映射函数以减小第一图像的动态范围以产生第二图像。然后使用处理装置确定与第一图像和第二图像相关联的亮度信号和多个色度分量。然后使用处理装置使用自适应函数对第二图像进行色域颜色校正。通过比较所述第一图像和第二图像的所述亮度信号和至少一个色度分量来生成自适应函数。

通过本公开的技术可以实现附加的特征和优点。本文中详细描述了本发明的其他实施例和方面，并且将其视为所要求保护的发明内容的一部分。为了更好地理解本发明的优点和特征，请参考说明书和附图。

附图说明