[发明专利]用于执行高动态范围视频的色调映射的方法及装置

说明书

本发明提供了一种用于执行高动态范围(HDR)视频的色调映射的视频控制器以及方法。所述视频控制器包括：色彩空间转换器，配置为接收输入高动态范围视频信号以及在所述HDR视频信号上执行YUV到RGB转换来获得具有第一伽马曲线的第一RGB视频信号；去伽马单元，配置为在所述第一RGB视频信号上应用第二伽马曲线来补偿所述第一伽马曲线来获得线性RGB视频信号；第一直方图计算器，配置为计算所述线性RGB视频信号的当前帧的第一直方图；以及色调映射单元，配置为根据所述线性RGB视频信号的先前帧的直方图在所述线性RGB视频信号的当前帧上应用色调映射曲线来生成输出线性RGB视频信号。

技术领域

本发明涉及视频处理，更具体地，涉及用于执行高动态范围(high-dynamic-range，HDR)视频的色调映射(tone-mapping)的视频控制器以及方法。

背景技术

高动态范围(HDR)是由许多标准组织(例如，蓝光协会、ISO/IEC HEVC、ITU-R、SMPTE、CEA以及HDMI)以及私人企业(例如，杜比、飞利浦)所引入的一种新技术。如超高清(ultra-high-definition，UHD)蓝光播放器以及UHD TV的装置预期在不久的将来支持HDR技术。

播放HDR视频的需求包括两个主要的用例场景，如：1)在HDR显示监视器或TV上重放HDR视频；以及2)在传统标准动态范围(SDR)显示监视器或TV上播放HDP视频。第二种用例需要将HDR视频转换成SDR视频。然而，传统的HDR到SDR转换技术可能使用静态色调映射，例如使用ST 2086标准中定义的静态元数据。虽然静态色调映射在图像中的黑暗区域可以具有更好的对比度(contrast)，其也使得图像中明亮区域饱和。

当在HDR视频中静态元数据可用时，传统的HDR到SDR转换技术不能适应性逐帧改变色调映射曲线(即，视频流中每一帧有不同的色调映射曲线)，从而导致差的视频质量。

因此，需要一种执行高动态视频(HDR)的色调映射的视频控制器以及方法来解决上述提到的问题。

发明内容

在参考附图的后续实施例中给出了本发明的细节描述。

在一示例性实施例中，提供了一种视频控制器。所述视频控制器包括：色彩空间转换器，配置为接收输入高动态范围视频信号以及在所述输入HDR视频信号上执行YUV到RGB转换来获得具有第一伽马曲线的第一RGB视频信号；去伽马单元，配置为在所述第一RGB视频信号上应用第二伽马曲线来补偿所述第一伽马曲线来获得线性RGB视频信号；第一直方图计算器，配置为计算所述线性RGB视频信号的当前帧的第一直方图；以及色调映射单元，配置为根据所述线性RGB视频信号的先前帧的直方图，在所述线性RGB视频信号的当前帧上应用色调映射曲线来生成输出线性RGB视频信号。

在另一个示例性实施例中，提供了一种用于执行高动态范围(HDR)视频的色调映射的方法。所述方法包括后续步骤：接收输入高动态范围视频信号；在所述输入HDR视频信号上执行YUV到RGB转换来获得具有第一伽马曲线的第一RGB视频信号；在所述第一RGB视频信号上应用第二伽马曲线来补偿所述第一伽马曲线来获得第二RGB视频信号；计算所述第二RGB视频信号的当前帧的第一直方图；以及根据所述第二RGB视频信号的先前帧的直方图，在所述第二RGB视频信号的当前帧上应用色调映射曲线来生成输出RGB视频信号。

本发明通过适应性逐帧改变色调映射曲线，能够获得较好的视频质量。

附图说明

通过阅读后续的细节描述以及示例并参考附图，可以更充分地理解本发明，其中：

图1是根据本发明实施例的视频控制器的框图。

图2A以及2B是根据本发明实施例的动态色调映射的示例。

图3A以及3B是根据本发明实施例的适应性色调映射的曲线的图示。