[发明专利]用于HDR和宽色域信号的信号整形和编码

说明书

本公开涉及用于HDR和宽色域信号的信号整形和编码。在改进高动态范围(HDR)图像的编码效率的方法中，解码器对来自输入编码位流的序列处理集(SPS)数据进行解析以检测HDR扩展语法结构存在于解析的SPS数据中。它从HDR扩展语法结构提取后处理信息，后处理信息包括以下中的一个或多个：颜色空间启用标志、颜色增强启用标志、自适应整形启用标志、动态范围转换标志、颜色校正启用标志或SDR可查看标志。它对输入位流进行解码以生成初步输出解码信号，并且基于初步输出信号和后处理信息来生成第二输出信号。

本申请是申请号为201680041756.8、申请日为2016年7月14日、发明名称为“用于HDR和宽色域信号的信号整形和编码”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月16日提交的美国临时专利申请第62/193,508号和2015年10月6日提交的美国临时专利申请第62/237,852号的优先权权益，这两篇申请整体通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及图像。更具体地，本发明的实施例涉及具有高动态范围(HDR)和宽色域(WCG)的图像的信号整形(reshape)和编码。

背景技术

国际音频和视频编码标准(诸如MPEG-2、MPEG-4、H.264以及最近地H.265(也被称为HEVC))的开发和采用对于基于标准的设备和通信标准(诸如DVD播放器、蓝光播放器以及用于数字电视广播的ATSC和DVB标准)的快速开发、采用和扩散一直是有帮助的。

杜比实验室有限公司(Dolby Laboratories,Inc.)和其他公司正在开发的显示技术能够再现具有高动态范围(HDR)和宽色域的图像。这样的显示可以再现比标准动态范围(SDR)的常规显示更忠实地表示真实世界场景的图像。

如本文所使用的，术语“动态范围”(DR)可以与人类视觉系统(HVS)感知图像中的强度(例如，辉度(luminance)、亮度(luma))的范围(例如，从最黑暗的黑色(黑暗)或最明亮的白色(高光))的能力有关。从这个意义上，DR与“场景参考(scene-referred)”强度有关。DR还可以与显示设备充分地或近似地渲染特定广度(breadth)的强度范围的能力有关。从这个意义上，DR与“显示器参考(display-referenced)”强度有关。除非特定意义在本文的描述中的任何地方被明确指定具有特定意思，否则应推断该术语可以以两者之中任何一种意义(例如，可互换地)使用。

如本文所使用的，术语高动态范围(HDR)与跨越人类视觉系统(HVS)的大约14-15个数量级的DR广度有关。在实践中，人类可以在其上同时感知到强度范围内的广泛广度的DR与HDR相比可能有所截短。如本文所使用的，术语增强动态范围(EDR)或视觉动态范围(VDR)可以单个地或可互换地与人类视觉系统(HVS)在场景或图像内可感知的DR有关，HVS包括眼睛移动，允许一些光适应在整个场景或图像上(across)改变。如本文所使用的，EDR可以与跨越5到6个数量级的DR有关。因此，虽然EDR与真实的场景参考HDR相比可能有点较窄，但是EDR却表示宽的DR广度，并且也可以被称为HDR。

在实践中，图像包括一个或多个颜色分量(例如，亮度Y以及色度Cb和Cr)，其中每个颜色分量用每像素n位(例如，n＝8)的精度表示。使用线性辉度编码，其中n≤8的图像(例如，彩色24位JPEG图像)被认为是标准动态范围图像，而其中n8的图像可以被认为是增强动态范围图像。EDR和HDR图像也可以使用高精度(例如，16位)浮点格式(诸如工业光魔公司(Industrial Light and Magic)开发的OpenEXR文件格式)存储和分布。