[发明专利]用于有限亮度范围显示器的有效电光传递函数编码

说明书

公开了实现用于有限亮度范围显示器的有效电光传递函数的系统、设备和方法。处理器检测生成像素数据以进行显示的请求。所述处理器还接收目标显示器的有效亮度范围的指示。所述处理器将图像或视频帧的像素数据编码为与所述目标显示器的所述有效亮度范围匹配的格式。在一个实现方式中，所述处理器接收呈第一格式的编码的像素数据，其中所述第一格式具有映射到所述目标显示器的所述有效亮度范围之外的亮度值的未使用输出像素值。所述处理器将编码的像素数据从所述第一格式转换为与所述目标显示器的所述有效亮度范围匹配的第二格式的编码的像素数据。然后，解码器对所述编码的像素数据进行解码，并将解码的像素数据驱动至所述目标显示器。

背景技术

相关技术说明

许多类型的计算机系统包括用于显示图像、视频流和数据的显示装置。因此，这些系统通常包括用于生成和/或操纵图像和视频信息的功能。在数字成像中，图像中最小的信息项称为“图片元素”，且更通常称为“像素”。为了在典型的电子显示器上表示特定的颜色，每个像素可以具有三个值，每个值代表所要颜色中的红色、绿色和蓝色的量。电子显示器的某些格式也可包括第四个值，称为α，其表示像素的透明度。这种格式通常称为ARGB或RGBA。表示像素颜色的另一种格式是YCbCr，其中Y对应于像素的亮度或明度，而Cb和Cr对应于两个色差色度分量，分别表示蓝差(Cb)和红差(Cr)。

亮度是在给定方向上传播的每单位面积光的发光强度的光度测量。亮度描述从特定区域发出或反射的光量。亮度指示眼睛从特定视角注视表面会检测到多少发光率。用于测量亮度的一个单位是每平方米烛光。每平方米烛光也称为“尼特”。

基于对人类视觉的研究，为了使人类能够检测亮度差异，亮度会有一些最小的变化。对于高动态范围(HDR)类型的内容，通常使用感知量化器电光传递函数(PQ-EOTF)对视频帧进行编码，以使相邻代码字接近可感知明度的最小步长。典型的HDR显示器使用10位色深，这意味着每个颜色分量的取值范围为0至1023。使用10位编码的PQ EOTF，每个1024个代码字表示的亮度在0至10000尼特之间，但是基于人类的感知，可能会有更多的亮度级别可与这些1024个级别区分开。使用每分量8位色深，仅有256个代码字，因此，如果仅使用8位来描述整个0至10000尼特范围，则亮度的每次跳跃都更加明显。当使用PQ-EOTF对视频帧进行编码时，输出像素值为零表示最小亮度为0尼特，最大输出像素值(例如，对于10位输出值为1023)表示最大亮度为10,000尼特。但是，当今使用的典型显示器无法达到该明度水平。因此，显示器不能表示在视频帧中编码的某些亮度值。

附图说明

通过结合附图参考以下描述，可更好地理解本文中描述的方法和机制的优点，在附图中：

图1是计算系统的一个实现方式的框图。

图2是用于对通过网络发送的视频位流进行编码的系统的一个实现方式的框图。

图3是计算系统的另一实现方式的框图。

图4示出了绘制10位视频输出像素值对亮度的曲线图的一个实现方式的图。

图5示出了伽马和感知量化器(PQ)电光传递函数(EOTF)曲线的曲线图的一个实现方式的图。

图6示出了用于将像素值重新映射到适于目标显示器的格式的曲线图的一个实现方式的图。

图7是示出用于将有效电光传递函数用于有限亮度范围显示器的方法的一个实现方式的概括性流程图。

图8是示出用于对像素数据执行格式转换的方法的一个实现方式的概括性流程图。

图9是示出用于处理像素数据的方法的一个实现方式的概括性流程图。

图10是示出选择用于对像素数据进行编码的传递函数的方法的一个实现方式的概括性流程图。

图11是计算系统的一个实现方式的框图。

具体实施方式