СПОСОБ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2023 года по МПК H04N19/117 

1. Область техники, к которой относится изобретение

Настоящие варианты осуществления относятся к распространению HDR-видео при сохранении высокого качества результирующих видео.

2. Уровень техники

Настоящий раздел предназначен для того, чтобы ознакомить читателя с различными аспектами области техники, которые могут относиться к различным аспектам настоящих вариантов осуществления, которые описываются и/или заявляются в нижеприведенной формуле изобретения. Считается, что это пояснение должно быть полезным при предоставлении читателю исходной информации для того, чтобы упрощать понимание различных аспектов настоящих вариантов осуществления. Соответственно, следует понимать, что данные формулировки должны читаться в этом смысле, а не как допущения предшествующего уровня техники.

Далее, данные изображений означают, например, несколько массивов выборок (пиксельных значений) в конкретном формате изображений/видеоформате, который указывает всю информацию относительно пиксельных значений изображения (или видео) и всю информацию, которая может использоваться посредством дисплея и/или любого другого оборудования для того, чтобы визуализировать и/или декодировать изображение (или видео). Изображение содержит первый компонент, в форме первого массива выборок, обычно представляющий яркость (или сигнал яркости) изображения, и второй и третий компонент, в форме других массивов выборок, обычно представляющие цветность (или сигнал цветности) изображения. Альтернативно, эквивалентно, идентичная информация также может представляться посредством набора массивов цветовых выборок, такого как традиционное трехцветовое RGB-представление.

Пиксельное значение представляется посредством вектора из C значений, где C является числом компонентов. Каждое значение вектора представляется с помощью числа битов, которое задает динамический диапазон пиксельных значений.

Изображения со стандартным динамическим диапазоном (SDR-изображения) представляют собой изображения, значения яркости которых представляются с помощью ограниченного числа битов (типично 8). Это ограниченное представление не обеспечивает возможность корректного рендеринга небольших варьирований сигнала, в частности, в диапазонах маленькой и большой яркости. В изображениях с расширенным динамическим диапазоном (HDR-изображениях), представление сигналов расширяется с возможностью поддерживать высокую точность сигнала по всему диапазону. В HDR-изображениях, пиксельные значения обычно представляются в формате с плавающей запятой (типично, по меньшей мере, 10 битов в расчете на компонент, а именно, с плавающей запятой или полуплавающей запятой), при этом самый популярный формат представляет собой openEXR-формат с полуплавающей запятой (16 битов в расчете на RGB-компонент, т.е. 48 битов в расчете на пиксел) или в целых числах с длинным представлением, типично, по меньшей мере, 16 битов.

Появление стандарта высокоэффективного кодирования видео (HEVC) (ITU-T H.265 Telecommunication standardization sector of ITU (02/2018), series H: audiovisual and multimedia systems, infrastructure of audiovisual services - coding of moving video, High efficiency video coding, Recommendation ITU-T H.265) обеспечивает развертывание новых услуг передачи видео с улучшенным восприятием при просмотре, к примеру, UltraHD-услуг. В дополнение к повышенному пространственному разрешению, UltraHD-формат позволяет обеспечивать более широкую цветовую гамму (WCG) и более широкий динамический диапазон (HDR), чем, соответственно, стандартная цветовая гамма (SCG) и стандартный динамический диапазон (SDR) формата высокой четкости, внедренные в настоящее время. Предложены другие решения для представления и кодирования HDR/WCG-видео, такие как перцепционный квантователь (PQ) на основе перцепционной передаточной функции (статья SMPTE ST 2084, "High Dynamic Range Electro-Optical Transfer Function of Mastering Reference Displays", или работа авторов Diaz, R., Blinstein, S. и Qu, S. "Integrating HEVC Video Compression with the High Dynamic Range Video Pipeline", SMPTE Motion Imaging Journal, том 125, издание 1, февраль 2016 года, стр. 14-21). Типично, статья SMPTE ST 2084 позволяет представлять HDR-видеосигнал с пиковой яркостью вплоть до 10000 кд/м² только с помощью 10 или 12 битов.

SDR-обратная совместимость с оборудованием декодирования и рендеринга представляет собой важный признак в некоторых системах распространения видео, таких как широковещательные или многоадресные системы. Решение на основе процесса однослойного кодирования/декодирования может быть обратно совместимым, например, SDR-совместимым и может использовать уже развернутые унаследованные сети и услуги распространения.

Такое однослойное решение по распространению обеспечивает высококачественный HDR-рендеринг на бытовых электронных (CE) устройствах с поддержкой HDR при одновременном предложении также высококачественного SDR-рендеринга на CE-устройствах с поддержкой SDR. Это решение основано на кодированном сигнале, например, на SDR-сигнале и ассоциированных метаданных (несколько байтов в расчете на видеокадр или сцену), которые могут использоваться для того, чтобы восстанавливать другой сигнал, например, SDR- или HDR-сигнал, из декодированного сигнала.

Пример однослойного решения по распространению содержится в технических ETSI-требованиях TS 103 433-1 V1.2.1 (август 2017 года). Такое однослойное решение по распространению далее обозначается как "SL-HDR1".

Дополнительно, HDR-системы распространения (потоки обработки, но также и оборудование декодирования и рендеринга) могут уже развертываться. Фактически, предусмотрено определенное число глобальных поставщиков услуг передачи видео, которые включают в себя HDR-контент. Тем не менее, распространенный HDR-материал может представляться в формате или с характеристиками, которые не совпадают с характеристиками бытового конечного устройства. Обычно, бытовое конечное устройство адаптирует декодированный материал к собственным характеристикам. Тем не менее, универсальность технологий, используемых в HDR-телевидении, порождает важные различия с точки зрения визуального представления вследствие разностей между характеристиками бытового конечного устройства по сравнению с выверочным эталонным дисплеем, используемым в производственной среде, чтобы корректировать исходный контент. Для создателя контента, точность воспроизведения художественного замысла и его визуальное представление потребителю имеют наибольшую важность. Таким образом, метаданные "адаптации отображения", сформированные либо на стадии производства во время процесса коррекции, либо под управлением оператора системы проверки качества до выпуска в коммерческий оборот, обеспечивают передачу художественного замысла потребителю, когда декодированный сигнал должен адаптироваться к характеристикам конечного устройства.

Пример однослойного решения по распространению, комбинированного с адаптацией отображения, содержится в технических ETSI-требованиях TS 103 433-2 V1.1.1 (январь 2018 года). Такое однослойное решение по распространению далее обозначается как "SL-HDR2".

Это однослойное решение по распространению, SL-HDR1 или SL-HDR2, формирует метаданные в качестве параметров, используемых для восстановления сигнала. Метаданные могут быть статическими или динамическими.

Статические метаданные означают параметры, представляющие видеоконтент или его формат, которые остаются идентичными для видео (набора изображений) и/или программы.

Статические метаданные являются допустимыми для всего видеоконтента (сцены, фильма, клипа,...,) и могут зависеть от контента изображений по сути либо от формата представления контента изображений. Они могут задавать, например, формат изображений или цветовое пространство, цветовую гамму. Например, статья ST SMPTE 2086:2014, "Mastering Display Color Volume Metadata Supporting High Luminance and Wide Color Gamut Images" содержит такой вид статических метаданных, которые описывают выверочный эталонный дисплей, используемый для того, чтобы корректировать материал в производственной среде. Сообщение с SEI (дополнительной улучшающей информацией) по цветовому объему выверочного эталонного дисплея (MDCV) представляет собой разновидность распространения ST 2086 как для H.264/AVC- ("Advanced video coding for generic audiovisual Services", SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.264, Telecommunication Standardization Sector of ITU, апрель 2017 года), так и для HEVC-видеокодеков.

Динамические метаданные представляют собой зависимую от контента информацию таким образом, что метаданные могут изменяться вместе с контентом изображений/видеоконтентом, например, для каждого изображения или для каждой группы изображений. В качестве примера, семейства стандартов из статьи ST SMPTE 2094:2016 "Dynamic Metadata for Color Volume Transform" представляют собой динамические метаданные, типично сформированные в производственной среде. ST SMPTE 2094-30 может распространяться в HEVC- и AVC-кодированном видеопотоке благодаря SEI-сообщению с информацией повторного преобразования цветов (CRI).

По существу, однослойное решение по распространению содержит этап адаптации формата для того, чтобы адаптировать формат входного изображения (видео) к вводу этапа предварительной обработки, предназначенному для того, чтобы формировать выходное изображение (видео), ассоциированное с метаданными, этапа кодирования упомянутого выходного изображения (видео) и метаданных, этапа декодирования упомянутого выходного изображения (видео) и метаданных, и этапа постобработки, предназначенного для того, чтобы восстанавливать изображение (видео) из упомянутого декодированного выходного изображения (видео) и, необязательно, из упомянутых декодированных метаданных.

Этап постобработки обычно реализуется с использованием целочисленных значений, а не значений с плавающей запятой. Такая целочисленная реализация заключает в себе ограничения значений внутренних переменных, используемых на упомянутом этапе постобработки, максимальными значениями, которые задают точность этих внутренних переменных. Тем не менее, может возникать такая ситуация, что значения внутренних переменных отсекаются, когда значения этих внутренних переменных превышают упомянутые максимальные значения, что приводит к потере точности этих внутренних переменных, которые вводят визуальные артефакты в выходном изображении упомянутой постобработки. Типично, в некоторых SL-HDR1- или SL-HDR2-реализациях, внутренняя точность компонентов сигнала цветности должна отсекаться до 9 битов (+знаковый бит). Когда это отсечение возникает, оно вводит визуальные артефакты, в частности, для очень насыщенных красного и синего цветов.

3. Сущность изобретения

Далее представлено краткое изложение сущности настоящих вариантов осуществления, с тем чтобы предоставлять базовое понимание некоторых аспектов настоящих вариантов осуществления. Это краткое изложение сущности изобретения не представляет собой всесторонний обзор настоящих вариантов осуществления. Оно не имеет намерение идентифицировать ключевые или критически важные элементы настоящих вариантов осуществления. Нижеприведенное краткое изложение сущности изобретения просто представляет некоторые аспекты настоящих вариантов осуществления в упрощенной форме в качестве вступления к более подробному описанию, предоставленному ниже.

Настоящие варианты осуществления направлены на устранение, по меньшей мере, одного из недостатков предшествующего уровня техники за счет способа, содержащего получение компонентов сигнала цветности, представляющих компоненты сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение, причем упомянутое выходное изображение должно получаться посредством применения декодирования и постобработки непосредственно к кодированному изображению, полученному посредством применения предварительной обработки и кодирования к упомянутому входному изображению, причем упомянутая постобработка является эквивалентной функциональной инверсии упомянутой предварительной обработки; и если значение пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов сигнала цветности превышает данное значение, модификацию значения упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом, по меньшей мере, одном из упомянутых компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению.

Согласно варианту осуществления, данное значение зависит от максимального целочисленного значения до отсечения значения упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов сигнала цветности.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела в первом из упомянутого, по меньшей мере, одного компонента сигнала цветности сравнивается с первым данным значением, и значение упомянутого пиксела во втором из упомянутого, по меньшей мере, одного компонента сигнала цветности сравнивается со вторым данным значением, и упомянутые первое и второе данные значения являются различными значениями.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте модифицируется.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов модифицируется посредством замены значения упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте на значение, полученное, когда значение упомянутого пиксела в упомянутом компоненте сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению.

Согласно варианту осуществления, первое значение получается, когда значение упомянутого пиксела в первом компоненте сигнала цветности равно первому данному значению, второе значение получается, когда значение упомянутого пиксела во втором компоненте сигнала цветности равно второму данному значению, затем, максимальное значение упомянутого пиксела определяется как либо упомянутое первое значение, если упомянутое первое значение превышает второе значение, либо упомянутое второе значение в противном случае, и значение упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов модифицируется посредством замены значения упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте на упомянутое максимальное значение.

Согласно варианту осуществления, при этом значение упомянутого пиксела в упомянутом одном цветовом компоненте заменяется на упомянутое максимальное значение, если упомянутое максимальное значение строго больше 0 и строго больше значения упомянутого пиксела в упомянутом одном цветовом компоненте.

Согласно варианту осуществления, упомянутый цветовой сигнальный компонент рассматривается в качестве первого цветового компонента, значение упомянутого пиксела во втором цветовом компоненте также модифицируется, причем упомянутый второй цветовой компонент определяется согласно первому и второму значениям, причем упомянутое первое значение получается, когда значение упомянутого пиксела в первом компоненте сигнала цветности равно первому данному значению, и упомянутое второе значение получается, когда значение упомянутого пиксела во втором компоненте сигнала цветности равно второму данному значению.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела во втором цветовом компоненте модифицируется посредством умножения упомянутого значения упомянутого пиксела в упомянутом втором цветовом компоненте на отношение максимального значения к значению упомянутого пиксела в первом цветовом компоненте, причем упомянутое максимальное значение упомянутого пиксела определяется как либо упомянутое первое значение, если упомянутое первое значение превышает второе значение, либо упомянутое второе значение в противном случае.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела во втором цветовом компоненте модифицируется только в том случае, если упомянутое максимальное значение превышает данное значение.

Согласно варианту осуществления, значение упомянутого пиксела во втором цветовом компоненте модифицируется только в том случае, если значение упомянутого пиксела во входном изображении ниже значения упомянутого пиксела в первом цветовом компоненте.

Согласно другому из своих аспектов, настоящие варианты осуществления относятся к компьютерному программному продукту, содержащему инструкции с программным кодом для того, чтобы выполнять этапы вышеописанных способов, когда эта программа выполняется на компьютере.

Согласно другому из своих аспектов, настоящие варианты осуществления относятся к энергонезависимому процессорночитаемому носителю хранения данных, инструкции с программным кодом которого служат для того, чтобы выполнять этапы вышеописанных способов, когда эта программа выполняется на компьютере.

Конкретный характер настоящих вариантов осуществления, а также другие цели, преимущества, признаки и варианты применения настоящих вариантов осуществления становиться очевидными из нижеприведенного описания примеров, рассматриваемого вместе с прилагаемыми чертежами.

4. Краткое описание чертежей

На чертежах проиллюстрированы примеры настоящих вариантов осуществления. Они показывают следующее:

Фиг. 1 показывает высокоуровневое представление сквозного потока обработки, поддерживающего доставку контента на дисплей с улучшенным признаком адаптации отображения в соответствии с примером настоящих вариантов осуществления;

Фиг. 2 показывает пример сквозного потока операций обработки, поддерживающего доставку на HDR и SDR CE-дисплеи в соответствии с однослойным решением по распространению;

Фиг. 3 показывает конкретную реализацию потока обработки по фиг. 2;

Фиг. 4a показывает иллюстрацию перцепционной передаточной функции;

Фиг. 4b показывает пример кусочной кривой, используемой для преобразования;

Фиг. 4c показывает пример кривой, используемой для обратного преобразования перцепционного равномерного сигнала в область линейного света;

Фиг. 5 представляет примерный вариант осуществления архитектуры оборудования, которое может быть выполнено с возможностью реализовывать способ, описанный со ссылкой на фиг. 1-4c; и

Фиг. 6 показывает схему этапов способа для кодирования изображения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящих вариантов осуществления.

Аналогичные или идентичные элементы упоминаются с помощью идентичных ссылок с номерами.

5. Описание примера настоящих вариантов осуществления

Далее подробнее описываются настоящие варианты осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показаны примеры настоящих вариантов осуществления. Тем не менее, настоящие варианты осуществления могут осуществляться во множестве альтернативных форм и не должны рассматриваться как ограниченные примерам, изложенными в данном документе. Соответственно, хотя настоящие варианты осуществления допускают различные модификации и альтернативные формы, их конкретные примеры показаны в качестве примера на чертежах и подробнее описываются в данном документе. Тем не менее, необходимо понимать, что отсутствует намерение ограничивать настоящие варианты осуществления конкретными раскрытыми формами, а наоборот, раскрытие сущности должно охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, попадающие в пределы сущности и объема настоящих вариантов осуществления, заданных посредством формулы изобретения.

Терминология, используемая в данном документе, служит только для цели описания конкретных примеров и не имеет намерение ограничивать настоящие варианты осуществления. При использовании в данном документе, формы единственного числа подразумеваются также охватывающими формы множественного числа, если контекст явно не указывает иное. Следует дополнительно понимать, что термины "содержит", "содержащий", "включает в себя" и/или "включающий в себя" при использовании в данном подробном описании задают наличие изложенных признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов или компонентов, однако не препятствуют наличию или добавлению одного или более других признаков, целых чисел, этапов, операций, элементов, компонентов или их групп. Кроме того, когда элемент упоминается как "чувствительный" или "соединенный" с другим элементом, он может быть непосредственно чувствительным или соединенным с другим элементом, или могут присутствовать промежуточные элементы. Напротив, когда элемент упоминается как "непосредственно чувствительный" или "непосредственно соединенный" с другим элементом, промежуточные элементы не присутствуют. При использовании в данном документе, термин "и/или" включает в себя все без исключения комбинации одного или более ассоциированных перечисленных элементов и может сокращаться как "/". Следует понимать, что хотя термины "первый", "второй" и т.д. могут использоваться в данном документе для того, чтобы описывать различные элементы, эти элементы не должны быть ограничены посредством этих терминов. Эти термины используются только для того, чтобы отличать один элемент от другого. Например, первый элемент может называться "вторым элементом", и, аналогично, второй элемент может называться "первым элементом" без отступления от идей настоящих вариантов осуществления. Хотя некоторые схемы включают в себя стрелки на трактах связи, чтобы показывать первичное направление связи, следует понимать, что связь может осуществляться в противоположном направлении относительно проиллюстрированных стрелок. Некоторые примеры описываются относительно блок-схем и блок-схем последовательности операций способа, на которых каждый этап представляет схемный элемент, модуль или часть кода, который содержит одну или более выполняемых инструкций для реализации указанной логической функции(й). Также следует отметить, что в других реализациях, функция(и), отмеченная на этапах, может осуществляться в другом случайном порядке. Например, два этапа, показанные друг за другом, фактически могут выполняться практически одновременно, либо этапы иногда могут выполняться в обратном порядке, в зависимости от предусмотренной функциональности. Ссылка в данном документе на "в соответствии с примером", или "в примере" означает то, что конкретный признак, структура или характеристика, описанная в связи с примером, может включена, по меньшей мере, в одну реализацию настоящих вариантов осуществления. Вхождения выражения "в соответствии с примером" или "в примере" в различных местах в описании изобретения не обязательно ссылаются на идентичный пример, и при этом отдельные или альтернативные примеры не являются обязательно взаимоисключающими относительно других примеров. Ссылки с номерами, появляющиеся в формуле изобретения, служат только в качестве иллюстрации и не должны иметь ограничивающего влияния на объем формулы изобретения. Хотя не описано явно, настоящие примеры и разновидности могут использоваться в любой комбинации или субкомбинации.

Типично, два различных изображения имеют различный динамический диапазон яркости. Динамический диапазон яркости изображения представляет собой отношение между максимумом и минимумом значений яркости упомянутого изображения.

Типично, когда динамический диапазон яркости изображения составляет ниже 1000 (например, 500: 100 кд/м² к 0,2 кд/м²), упомянутое изображение обозначается как изображение со стандартным динамическим диапазоном (SDR), а когда динамический диапазон яркости изображения равен или превышает 1000 (например, 10000: 1000 кд/м² к 0,1 кд/м²), упомянутое изображение обозначается как HDR-изображение. Яркость выражается посредством единицы "канделы на квадратный метр" (кд/м²). Эта единица заменяет термин "нит", который также может использоваться (хотя она исключается из числа рекомендованных для использования в международной системе единиц).

Настоящие варианты осуществления описываются для предварительной обработки, кодирования, декодирования и постобработки изображения, но расширяются на предварительную обработку, кодирование, декодирование и постобработку последовательности изображений (видео), поскольку каждое изображение последовательности последовательно предварительно обрабатывается, кодируется, декодируется и постобрабатывается, как описано ниже.

Далее, компонент обозначает компонент m изображения n. Эти компоненты , при m=1, 2, 3, представляют изображение I_n в конкретном формате изображений. Типично, формат изображений характеризуется посредством цветового объема (например, цветности и динамического диапазона), системы цветового кодирования (например, RGB, YCbCr,...,), ....

Фиг. 1 показывает высокоуровневое представление сквозного потока обработки, поддерживающего доставку контента на дисплей с улучшенным признаком адаптации отображения в соответствии с примером настоящих вариантов осуществления. Оборудование A1 выполнено с возможностью реализовывать способ для предварительной обработки и кодирования потока изображений или видеопотока, оборудование A2 выполнено с возможностью реализовывать способ для декодирования и постобработки потока изображений или видеопотока, как описано ниже, и оборудование A3 выполнено с возможностью отображать декодированный и постобработанный поток изображений или видеопоток. Два элемента удаленного оборудования A1 и A2 обмениваются данными по сети NET распространения, которая выполнена с возможностью, по меньшей мере, предоставлять кодированный поток изображений или видеопоток из оборудования A1 в оборудование A2.

Оборудование A1 содержит, по меньшей мере, одно устройство, выполненное с возможностью реализовывать способ предварительной обработки и/или кодирования, как описано ниже. Упомянутое, по меньшей мере, одно устройство принадлежит набору устройств, содержащих мобильное устройство, устройство связи, игровое устройство, планшет (или планшетный компьютер), компьютерное устройство, такое как переносной компьютер, фотокамеру, видеокамеру, микросхему кодирования, фотосервер и видеосервер (например, широковещательный сервер, сервер "видео по запросу" или веб-сервер).

Оборудование A2 содержит, по меньшей мере, одно устройство, выполненное с возможностью реализовывать способ декодирования и/или постобработки, как описано ниже. Упомянутое, по меньшей мере, одно устройство принадлежит набору устройств, содержащих мобильное устройство, устройство связи, игровое устройство, компьютерное устройство и абонентскую приставку.

Оборудование A3 содержит, по меньшей мере, одно устройство, выполненное с возможностью реализовывать способ отображения. Упомянутое, по меньшей мере, одно устройство принадлежит набору устройств, содержащих телевизор (или телевизионный приемник), планшет (или планшетный компьютер), компьютерное устройство, такое как переносной компьютер, дисплей, наголовный дисплей и микросхему рендеринга/отображения.

В соответствии с примером, сеть представляет собой широковещательную сеть, адаптированную с возможностью широковещательно передавать неподвижные изображения или видеоизображения из оборудования A1 во множество элементов оборудования A2. Сети на основе DVB и ATSC представляют собой примеры таких широковещательных сетей.

В соответствии с другим примером, сеть представляет собой широкополосную сеть, адаптированную с возможностью доставлять неподвижные изображения или видеоизображения из оборудования A1 во множество элементов оборудования A2. Сети на основе Интернет-технологий, GSM-сети или сети на основе протокола "ТВ-по-IP" представляют собой примеры таких широкополосных сетей.

В примерном варианте осуществления, сквозной поток обработки использует широковещательный сервер для оборудования A1, абонентскую приставку для оборудования A2, телевизионный приемник для оборудования A3 и наземную широковещательную DVB-сеть.

В альтернативном варианте осуществления, оборудование A2 и A3 комбинируются в одном устройстве, например, в телевизионном приемнике, интегрирующем функциональности декодирования и постобработки абонентской приставки.

В альтернативном варианте осуществления, сеть NET распространения заменяется посредством физических коробочных носителей, на которых сохраняется кодированный поток изображений или видеопоток.

Физические коробочные носители содержат оптические коробочные носители, такие как Blu-Ray-диск и UltraHD Blu-Ray-диск, но также и коробочные носители на основе запоминающего устройства, к примеру, используемые в OTT- и VoD-услугах.

Фиг. 2 показывает пример сквозного потока операций обработки, поддерживающего доставку на HDR и SDR CE-дисплеи в соответствии с однослойным решением по распространению.

По существу, упомянутое однослойное решение по распространению может быть нацелено на прямую SDR-обратную совместимость, т.е. оно использует уже развернутые SDR-сети и услуги распространения и обеспечивает высококачественный HDR-рендеринг на CE-устройствах с поддержкой HDR, включающий в себя высококачественный SDR-рендеринг на SDR CE-устройствах.

SL-HDR1 представляет собой один пример такого однослойного решения по распространению.

Тем не менее, упомянутое однослойное решение по распространению также может относиться к решению, используемому в сетях распространения, для которых динамические метаданные адаптации отображения доставляются наряду с PQ HDR-видеосигналом. PQ означает "перцепционное квантование", как указано в Rec. ITU-R BT.2100 "Recommendation ITU-R BT.2100-1, Image parameter values for high dynamic range television for use in production and international programme exchange".

Поток обработки, показанный на фиг. 2, заключает в себе однослойное решение по распространению с ассоциированными метаданными и иллюстрирует пример использования способа для восстановления трех компонентов , представляющих три компонента входного изображения, из трех декодированных компонентов , представляющих декодированное изображение, и упомянутых метаданных, как указано, например, в SL-HDR1 или SL-HDR2.

Информационные данные ID определяют то, какое однослойное решение по распространению должно рассматриваться. Обычно, на практике инициализируется только одно однослойное решение по распространению, и информационные данные ID составляют фиксированное значение. Если инициализируются более одного однослойного решения по распространению, то информационные данные ID указывают то, какое из этих однослойных решений по распространению должно рассматриваться.

Типично, SL-HDR1 и SL-HDR2 могут инициализироваться, и информационные данные ID указывают то, должен рассматриваться или SL-HDR1 или SL-HDR2.

По существу, однослойное решение по распространению, показанное на фиг. 2, содержит этап 20 предварительной обработки, этап 23 кодирования, этапы 25 и 26 декодирования и этап 28 постобработки.

Ввод и вывод этапа 20 предварительной обработки представляют собой триплеты компонентов и , соответственно, и ввод и вывод этапа 28 постобработки представляют собой триплеты компонентов и , соответственно.

Однослойное решение по распространению, показанное на фиг. 2, может содержать необязательные этапы 21, 22, 27, 29 адаптации формата, чтобы адаптировать формат трех компонентов к вводу последующей обработки, которая должна применяться к этим компонентам.

Например, на этапе 21 (необязательном), формат трех компонентов может адаптироваться к формату, подходящему для входного формата этапа 20 предварительной обработки или входного формата этапа 23 кодирования, и на этапе 22 (необязательном), формат трех компонентов также может адаптироваться к формату, подходящему для входного формата этапа 23 кодирования.

На этапе 27 (необязательном), формат трех компонентов может адаптироваться к формату, подходящему для ввода этапа 28 постобработки, и на этапе 29, формат трех компонентов может адаптироваться к формату, который может задаваться, по меньшей мере, из одной характеристики целевого оборудования (например, абонентской приставки, соединенного телевизора, CE-устройства с поддержкой HDR/SDR, проигрывателя UltraHD Blu-Ray-дисков).

Упомянутые этапы (21, 22, 27, 29) адаптации формата могут включать в себя преобразование цветового пространства и/или преобразование цветовой гаммы (и/или обратное преобразование цветовой гаммы). Обратное преобразование гаммы может использоваться, например, когда три декодированных компонента и три компонента выходного изображения либо три компонента входного изображения представляются в различных цветовых пространствах и/или гамме.

Могут использоваться обычные процессы адаптации формата, такие как R'G'B'-в-Y'CbCr или Y'CbCr-в-R'G'B'-преобразования, BT.709-в-BT.2020 или BT.2020-в-BT.709, понижающая дискретизация или повышающая дискретизация компонентов сигнала цветности и т.д.

Например, SL-HDR1 может использовать процессы адаптации формата и обратное преобразование гаммы, как указано в приложении D технических ETSI-требований TS 103 433-1 V1.2.1 (август 2017 года).

Упомянутый этап 21 адаптации входного формата также может включать в себя адаптацию битовой глубины трех компонентов к битовой глубине, к примеру, в 10 битов, например, посредством применения передаточной функции к трем компонентам , такой как передаточная PQ- или HLG-функция или ее инверсия (Rec. ITU-R BT 2100).

На этапе 20 предварительной обработки, три компонента (равные либо трем компонентам , когда формат не адаптирован на этапе 21, либо адаптированным версиям трех компонентов , когда формат этих компонентов адаптирован на этапе 21), разлагаются на три компонента (причем формат, возможно, адаптирован во время этапа 22, чтобы получать три компонента ) и набор SP параметров, и этап 24 переключения определяет то, три компонента равны трем компонентам или трем компонентам .

На этапе 23, три компонента могут кодироваться с помощью любого видеокодека, и сигнал, содержащий поток B битов, переносится по сети распространения.

Согласно разновидности этапа 23, набор SP параметров и/или информационные данные ID передаются в качестве ассоциированных статических и/или динамических метаданных в потоке B битов.

Согласно разновидности, набор SP параметров и/или информационные данные ID передаются в качестве ассоциированных статических и/или динамических метаданных в конкретном канале.

Затем, по меньшей мере, один сигнал, который должен декодироваться посредством оборудования A2 по фиг. 1, переносит поток B битов и прилагаемые метаданные.

В разновидности, поток B битов сохраняется на носителе хранения данных, таком как, например, Blu-Ray-диск или жесткий диск, или запоминающее устройство абонентской приставки.

В разновидности, по меньшей мере, некоторые прилагаемые ассоциированные метаданные сохраняются на носителе хранения данных, таком как, например, UltraHD Blu-Ray-диск или жесткий диск, или запоминающее устройство абонентской приставки.

Предпочтительно, на этапе 23, последовательность, по меньшей мере, из одного триплета компонентов , представляющих изображение, и возможно ассоциированных метаданных кодируется с помощью видеокодека, такого как H.265/HEVC-кодек или H.264/AVC.

На этапе 25, набор SP параметров получается, по меньшей мере, частично из потока B битов или из другого конкретного канала. По меньшей мере, один из параметров из набора SP параметров также может получаться из отдельного носителя хранения данных.

На этапе 26, три декодированных компонента получаются из потока B битов.

На этапе 28 постобработки, который представляет собой близлежащую функциональную инверсию этапа 20 предварительной обработки, три компонента восстанавливаются из трех декодированных компонентов и полученного набора SP параметров.

Подробнее, этап 20 предварительной обработки содержит этапы 200-203.

На этапе 200, компонент получается посредством применения функции преобразования к компоненту из трех компонентов . Упомянутый компонент представляет яркость входного изображения.

Математически говоря:

, (1)

где является функцией преобразования, которая может уменьшать или увеличивать динамический диапазон яркости изображения. Следует отметить, что ее инверсия, обозначаемая как IMF, может обратно увеличивать или уменьшать динамический диапазон яркости изображения.

На этапе 202, восстановленный компонент получается посредством применения функции обратного преобразования к компоненту :

, (2)

где IMF является функциональной инверсией функции MF преобразования. Значения восстановленного компонента в силу этого принадлежат динамическому диапазону значений компонента .

На этапе 201, компоненты и извлекаются посредством коррекции компонентов и , представляющих сигнал цветности входного изображения, согласно компоненту и восстановленному компоненту .

Этот этап 201 обеспечивает возможность управлять цветами, полученными из трех компонентов , и гарантирует их перцепционное согласование с цветами входного изображения. Коррекция компонентов и (обычно обозначаемых как компоненты сигнала цветности) может поддерживаться управляемой посредством настройки параметров этапов коррекции и обратного преобразования сигнала цветности. Цветонасыщенность и оттенок, полученные из трех компонентов , в силу этого являются управляемыми. Такое управление обычно является невозможным, когда используется непараметрическая функция преобразования (этап 200).

Необязательно, на этапе 203, компонент может регулироваться таким образом, чтобы дополнительно управлять воспринимаемой насыщенностью, следующим образом:

, (3)

где a и b являются двумя параметрами.

Этот этап 203 обеспечивает возможность управлять яркостью (представленной посредством компонента , чтобы гарантировать воспринимаемое согласование цветов между цветами (насыщенностью и оттенком), полученными из трех компонентов , и цветами входного изображения.

Набор SP параметров может содержать информационные данные относительно функции преобразования или ее инверсии (этапы 200, 202 и 282), информационные данные относительно коррекции сигнала цветности (этапы 201 и 281), информацию относительно функции регулирования насыщенности, в частности, ее параметры a и b (этап 203) и информацию относительно необязательного преобразования, используемого на стадиях 21, 22, 27, 29 адаптации формата (например, параметры преобразования гаммы и/или обратного преобразования гаммы).

Набор SP параметров также может содержать информационные данные ID и информационные характеристики выходного изображения, например, формат трех компонентов , представляющих упомянутое выходное изображение (этапы 29 по фиг. 2 и 3, 284 по фиг. 3).

Подробнее, этап 28 постобработки содержит этапы 280-282, которые принимают в качестве ввода, по меньшей мере, один параметр из набора SP параметров.

На необязательном этапе 280, компонент из трех компонентов , вывод этапа 27, может регулироваться следующим образом:

, (4)

где a и b являются двумя параметрами из набора SP параметров.

Например, этап 280 выполняется, когда информационные данные ID указывают то, что SL-HDR1 должен рассматриваться, и не выполняется, когда они указывают то, что SL-HDR2 должен рассматриваться.

На этапе 282, компонент из трех компонентов получается посредством применения функции преобразования к компоненту или, в необязательном порядке, к

, (5)

где MF1 является функцией преобразования, извлекаемой, по меньшей мере, из одного параметра из набора SP параметров.

На этапе 281, компоненты , из трех компонентов извлекаются посредством обратной коррекции компонентов , из трех компонентов согласно компоненту или, необязательно, .

Согласно варианту осуществления, компоненты и умножаются на функцию коррекции сигнала цветности, заданную посредством параметров из набора SP параметров, значение которой зависит от компонента или, необязательно, .

Математически говоря, компоненты , задаются следующим образом:

(6) https://patentlicensing.technicolor.com/IPTech/home/

или необязательно:

(6bis)

Фиг. 3 представляет аппаратно-оптимальную оптимизацию однослойного решения по фиг. 2. Упомянутая оптимизация включает в себя два дополнительных этапа 283 и 284 и обеспечивает возможность уменьшать сложность для аппаратной реализации посредством уменьшения использования битовой ширины шин.

На этапе 283, три компонента, обозначаемые как (R₁, G₁, B₁), получаются из компонентов и , выводов этапа 281, с учетом параметров из набора SP параметров:

,

где являются параметрами из набора SP параметров, и извлекается из компонентов и и других параметров из набора SP параметров.

На этапе 284, древовидные компоненты затем получаются посредством масштабирования трех компонентов (R₁, G₁, B₁) согласно компоненту , выводу этапа 282.

, (7)

где (этап 282).

Согласно первому примерному варианту осуществления сквозного потока обработки по фиг. 2 или по фиг. 3, информационные данные ID указывают то, что SL-HDR1 должен рассматриваться.

Функция MF(.) преобразования в уравнении (1) затем уменьшает динамический диапазон яркости входного изображения, ее инверсия IMF(.) в уравнении (2) увеличивает динамический диапазон компонента , и функция MF1(.) преобразования в уравнении (5) увеличивает динамический диапазон компонента .

Согласно первой разновидности упомянутого первого примерного варианта осуществления, компонент представляет собой нелинейный сигнал, обозначаемый как сигнал яркости в литературе, который получается (этап 21) из гамма-сжатых RGB-компонентов входного изображения следующим образом:

, (8)

где может быть гамма-коэффициентом, предпочтительно равным 2,4.

После этого, согласно упомянутой первой разновидности, компонент , затем получается (этап 21) посредством применения гамма-сжатия к RGB-компонентам входного изображения:

(9)

где является канонической матрицей преобразования R'G'B'-в-Y'CbCr 3×3 (например, Recommendation ITU-R BT.2020-2 or Recommendation ITU-R BT.709-6 в зависимости от цветового пространства), являются матрицами 1×3, где:

,

где (m=1,..., 3, n=1,..., 3) являются коэффициентами матрицы.

Затем, на этапе 201, согласно упомянутой первой разновидности, компоненты и корректируются из отношения между компонентом и произведением гамма-сжатого восстановленного компонента на :

, (10)

где является значением, которое зависит от компонента , но также может быть постоянным значением в зависимости от первичных цветов трех компонентов ; может быть равно, например, 1,2 для Rec. BT.2020. Возможно, также может зависеть от параметров, указанных в разделе C.2.3 V 1.2.1 ETSI TS 103 433-1. также может представлять собой параметр из набора SP параметров.

В завершение, согласно упомянутой первой разновидности, три компонента затем могут представлять Y'CbCr 4:2:0-видеосигнал с передаточными гамма-характеристиками.

Например, управляющие параметры относительно функции MF преобразования и/или ее инверсии IMF, и/или функции MF1(.) преобразования могут определяться так, как указано в разделе C.3.2 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1). Функция коррекции сигнала цветности и ее параметры могут определяться так, как указано в разделе C.2.3 и C.3.4 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1). Информационные данные относительно управляющих параметров относительно функций преобразования или их инверсий и информационные данные относительно функции коррекции сигнала цветности и ее параметров представляют собой параметры из набора SP параметров. Примеры числовых значений параметров из набора SP параметров содержатся, например, в приложении F (таблица F.1) (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1).

Параметры и могут определяться так, как указано в разделе 6.3.2.6 (matrixCoefficient[i] задает ) и в разделе 6.3.2.8 (kCoefficient[i] используется для того, чтобы конструировать ) технических ETSI-требований TS 103 433-1 V1.2.1, и их использование для восстановления может определяться так, как указано в разделе 7.2.4 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1).

Согласно второй разновидности упомянутого первого примерного варианта осуществления, компонент представляет собой компонент L яркости в диапазоне линейного света, полученный из RGB-компонента входного изображения I₁ следующим образом:

(11)

После этого, согласно упомянутой второй разновидности, компонент , затем извлекается (этап 21) посредством применения гамма-сжатия к RGB-компонентам входного изображения I₁:

(12)

После этого, согласно упомянутой второй разновидности, компонент , затем извлекается (этап 201) посредством коррекции компонентов , из отношения между первым компонентом и произведением гамма-сжатого восстановленного компонента на .

, (13)

где является значением, которое зависит от компонента , и, возможно, получается из параметров, указанных в разделе C.3.4.2 V 1.2.1 ETSI TS 103 433-1, где= в уравнении (22).

также может представлять собой параметр из набора SP параметров.

В завершение, согласно упомянутой второй разновидности, три компонента затем могут представлять Y'CbCr 4:2:0-видеосигнал с передаточными гамма-характеристиками.

Например, управляющие параметры относительно функции MF преобразования и/или ее инверсии IMF, и/или функции MF1(.) преобразования могут определяться так, как указано в разделе C.3.2 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1). Функция коррекции сигнала цветности и ее параметры могут определяться так, как указано в разделе 7.2.3.2 (технические ETSI-требования TS 103 433-2 V1.1.1), уравнение (25), где Информационные данные относительно управляющих параметров относительно функций преобразования или их инверсий и информационные данные относительно функции коррекции сигнала цветности и ее параметров представляют собой параметры из набора SP параметров.

Параметры и могут определяться так, как указано в разделе 6.3.2.6 (matrixCoefficient[i] задает ) и в разделе 6.3.2.8 (kCoefficient[i] используется для того, чтобы конструировать ) технических ETSI-требований TS 103 433-1 V1.2.1, и их использование для восстановления может определяться так, как указано в разделе 7.2.4 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1).

Согласно второму примерному варианту осуществления сквозного потока обработки по фиг. 2 или по фиг. 3, информационные данные ID указывают то, что SL-HDR2 должен рассматриваться.

Три компонента затем могут представляться как полнодиапазонный Y'CbCr 4:4:4 PQ10- (PQ-10-битовый) видеосигнал (указываемый в Rec. ITU-R BT 2100). Три компонента , которые представляют собой PQ-10-битовые данные изображений, и ассоциированный параметр, вычисленный из трех компонентов (типично 10, 12 или 16 битов), предоставляются и затем кодируются (этап 23) с использованием, например, схемы кодирования с поддержкой главного HEVC10-профиля. Эти параметры задаются в качестве набора SP параметров.

Функция MF1(.) преобразования в уравнении (5) может увеличивать или уменьшать динамический диапазон компонента согласно разновидностям.

Например, функция MF1(.) преобразования увеличивает динамический диапазон, когда пиковая яркость соединенных HDR CE-дисплеев выше пиковой яркости контента. Функция MF1(.) преобразования снижает динамический диапазон, когда пиковая яркость соединенного HDR или SDR CE-дисплеев ниже пиковой яркости контента. Например, упомянутые пиковые яркости могут представлять собой параметры из набора SP параметров.

Например, управляющие параметры относительно функции MF1 преобразования могут определяться так, как указано в разделе C.3.2 (технические ETSI-требования TS 103 433-1 V1.2.1). Функция коррекции сигнала цветности и ее параметры могут определяться так, как указано в разделе 7.2.3.2 (технические ETSI-требования TS 103 433-2 V1.1.1), уравнение (25), где Информационные данные относительно управляющих параметров относительно функции преобразования и информационные данные относительно функции коррекции сигнала цветности и ее параметров представляют собой параметры из набора SP параметров. Примеры числовых значений параметров из набора SP параметров содержатся, например, в приложении F (таблица F.1) (технические ETSI-требования TS 103 433-2 V1.1.1).

Параметры (заданные посредством matrixCoefficient[i] в технических ETSI-требованиях TS 103 433-2 V1.1.1) и (сконструированный с помощью kCoefficient[i] в технических ETSI-требованиях TS 103 433-2 V1.1.1) могут определяться так, как указано в разделе 7.2.4 (технические ETSI-требования TS 103 433-2 V1.1.1).

Согласно первой разновидности упомянутого второго примерного варианта осуществления, три компонента , представляющие упомянутое выходное изображение, представляют собой три компонента .

Согласно второй разновидности упомянутого второго примерного варианта осуществления, на этапе 28 постобработки, три компонента восстанавливаются из трех компонентов и параметров из набора SP параметров после декодирования (этапа 25).

Три компонента затем доступны для CE-дисплея с поддержкой SDR или HDR. Формат трех компонентов возможно адаптируется (этап 29), как пояснено выше.

Функция MF(.) или MF1(.) преобразования основана на перцепционной передаточной функции, цель которой состоит в том, чтобы преобразовывать компонент входного изображения в компонент выходного изображения, за счет этого уменьшая (или увеличивая) динамический диапазон значений яркости. Значения компонента выходного изображения в силу этого принадлежат меньшему (или большему) динамическому диапазону, чем значения компонента входного изображения. Упомянутая перцепционная передаточная функция использует ограниченный набор управляющих параметров.

Фиг. 4a показывает иллюстрацию перцепционной передаточной функции, которая может использоваться для преобразования компонентов яркости, но может использоваться аналогичная перцепционная передаточная функция для преобразования компонента яркости. Преобразование управляется посредством параметра пиковой яркости выверочного эталонного дисплея (равного 5000 кд/м² на фиг. 4a). Чтобы лучше управлять уровнями черного и белого, растягивание сигнала между зависимыми от контента уровнями черного и белого применяется. Затем преобразованный сигнал преобразуется с использованием кусочной кривой, сконструированной из трех частей, как проиллюстрировано на фиг. 4b. Нижняя и верхняя секции являются линейными, причем крутизна определяется посредством управляющих параметров shadowGain и highlightGain, соответственно. Средняя секция представляет собой параболу, предоставляющую непрерывную и плавную перемычку между двумя линейными секциями. Ширина перехода определяется посредством параметра midToneWidthAdjFactor. Все параметры, управляющие преобразованием, могут передаваться в качестве метаданных, например, посредством использования SEI-сообщения, как указано в метаданных приложения A.2 ETSI TS 103 433-1.

Фиг. 4c показывает пример инверсии перцепционной передаточной функции TM (фиг. 4a), чтобы иллюстрировать то, как перцепционно оптимизированный сигнал яркости может преобразовываться обратно в область линейного света на основе максимальной яркости целевого унаследованного дисплея, например, 100 кд/м².

На этапе 25 (фиг. 2 или 3), набор SP параметров получается, чтобы восстанавливать древовидные компоненты из древовидных компонентов . Эти параметры могут получаться из метаданных, полученных из потока битов, например, из потока B битов.

Раздел 6 и приложение A.2 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 предоставляют пример синтаксиса упомянутых метаданных. Синтаксис этой ETSI-рекомендации описывается для восстановления HDR-видео из SDR-видео, но этот синтаксис может расширяться на восстановление любого изображения из любых декодированных компонентов; в качестве примера, TS 103 433-2 V1.1.1 использует идентичный синтаксис для восстановления адаптированного для отображения HDR-видео из HDR-видеосигнала (с другим динамическим диапазоном).

Согласно ETSI TS 103 433-1 V1.2.1, упомянутые динамические метаданные могут передаваться согласно либо так называемому параметрическому режиму, либо табличному режиму. Параметрический режим может представлять интерес для потоков обработки распространения, первичная цель которой состоит в том, чтобы предоставлять прямые SDR-обратно совместимые услуги с очень небольшими дополнительными рабочими данными или использованием полосы пропускания для переноса динамических метаданных. Табличный режим может представлять интерес для потоков обработки, оснащенных низкопроизводительными терминалами, либо когда более высокий уровень адаптации требуется для надлежащего представления HDR- и SDR-потоков. В параметрическом режиме, динамические метаданные, которые должны передаваться, представляют собой параметры преобразования яркости, представляющие функцию обратного преобразования, которая должна применяться на этапе постобработки, т.е. параметры tmInputSignalBlackLevelOffset; tmInputSignalWhiteLevelOffset; shadowGain; highlightGain; midToneWidthAdjFactor; tmOutputFineTuning.

Кроме того, другие динамические метаданные, которые должны передаваться, представляют собой параметры цветовой коррекции (saturationGainNumVal, saturationGainX(i) и saturationGainY(i)), используемые для того, чтобы подстраивать функцию коррекции сигнала цветности по умолчанию, как указано в разделах 6.3.5 и 6.3.6 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1. Параметры a и b, соответственно, могут переноситься в параметрах функции saturationGain, как пояснено выше. Эти динамические метаданные могут передаваться с использованием зарегистрированного HEVC SEI-сообщения на основе пользовательских данных с SL-HDR-информацией (SL-HDRI) (см. приложение A.2 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1) или другого механизма обработки расширенных данных, к примеру, указываемого в технических требованиях AVS2/IEEE1857.4. Типичный размер рабочих данных для динамических метаданных меньше 100 байтов в расчете на кадр или сцену.

Снова обращаясь к фиг. 3, на этапе 25, SL-HDRI SEI-сообщение синтаксически анализируется, чтобы получать, по меньшей мере, один параметр из набора SP параметров.

На этапе 282 и 202, функция обратного преобразования (так называемая lutMapY) восстанавливается (извлекается) из полученных параметров преобразования (см. раздел 7.2.3.1 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений, идентичный раздел для TS 103 433-2 V1.1.1).

На этапе 282 и 202, функция коррекции сигнала цветности (так называемая lutCC) также восстанавливается (извлекается) из полученных параметров цветовой коррекции (см. раздел 7.2.3.2 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений, идентичный раздел для TS 103 433-2 V1.1.1).

В табличном режиме, динамические данные, которые должны передаваться, представляют собой точки поворота кусочно-линейной кривой, представляющей функцию преобразования. Например, динамические метаданные представляют собой luminanceMappingNumVal, который указывает число точек поворота, luminanceMappingX, который указывает значения по оси абсцисс (x) точек поворота, и luminanceMappingY, который указывает значения по оси ординат (y) точек поворота (см. разделы 6.2.7 и 6.3.7 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений). Кроме того, другие динамические метаданные, которые должны передаваться, могут представлять собой точки поворота кусочно-линейной кривой, представляющей функцию коррекции сигнала цветности. Например, динамические метаданные представляют собой colorCorrectionNumVal, который указывает число точек поворота, colorCorrectionX, который указывает значения x точек поворота, и colorCorrectionY, который указывает значения y точек поворота (см. разделы 6.2.8 и 6.3.8 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений). Эти динамические метаданные могут передаваться с использованием HEVC SL-HDRI SEI-сообщения (преобразование между параметрами из раздела 6 и метаданными распространения из приложения A предоставляется в приложении A.2.3 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1).

На этапе 25, SL-HDRI SEI-сообщение синтаксически анализируется, чтобы получать точки поворота кусочно-линейной кривой, представляющей функцию обратного преобразования, и точки поворота кусочно-линейной кривой, представляющей функцию коррекции сигнала цветности, и параметры a и b введения сигнала цветности в сигнал яркости.

На этапе 282 и 202, функция обратного преобразования извлекается из этих точек поворота относительно кусочно-линейной кривой, представляющей функцию обратного преобразования ITM (см. раздел 7.2.3.3 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений, идентичный раздел для ETSI TS 103 433-2 V1.1.1).

На этапе 281 и 201, функция коррекции сигнала цветности также извлекается из этих упомянутых точек поворота относительно кусочно-линейной кривой, представляющей функцию коррекции сигнала цветности (см. раздел 7.2.3.4 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 для получения дополнительных сведений, идентичный раздел для TS 103 433-2 V1.1.1).

Следует отметить, что статические метаданные, также используемые посредством этапа постобработки, могут передаваться посредством SEI-сообщения. Например, выбор параметрического режима или табличного режима может переноситься посредством информации payloadMode, как указано посредством ETSI TS 103 433-1 V1.2.1 (раздел A.2.2). Статические метаданные, такие как, например, первичные цвета или максимальная яркость отображения выверочного эталонного дисплея, передаются посредством SEI-сообщения по цветовому объему выверочного эталонного дисплея (MDCV), как указано в AVC, HEVC, либо встраиваются в SL-HDRI SEI-сообщении, как указано в приложении A.2 ETSI TS 103 433-1 V1.2.1.

Согласно варианту осуществления этапа 25, информационные данные ID явно передаются в служебных сигналах посредством синтаксического элемента в потоке битов и за счет этого получаются посредством синтаксического анализа потока битов. Например, упомянутый синтаксический элемент составляет часть SEI-сообщения, к примеру, синтаксический элемент sl_hdr_mode_value_minus1, содержащийся в SL-HDRI SEI-сообщении.

Согласно варианту осуществления, упомянутые информационные данные ID идентифицируют то, какая обработка применяется к входному изображению, чтобы обрабатывать набор SP параметров.

Согласно этому варианту осуществления, информационные данные ID затем могут использоваться для того, чтобы выводить то, как использовать параметры для того, чтобы восстанавливать три компонента (этап 25).

Например, когда равны 1, информационные данные ID указывают то, что набор SP параметров получен посредством применения этапа предварительной обработки SL-HDR1 (этап 20) к входному HDR-изображению, и то, что три компонента представляют SDR-изображение. Когда равны 2, информационные данные ID указывают то, что параметры получены посредством применения этапа предварительной обработки SL-HDR2 (этап 20) к 10-битовому HDR-изображению (к вводу этапа 20), и то, что три компонента представляют HDR10-изображение.

Настоящие варианты осуществления получают компоненты и , обычно обозначаемые как компоненты сигнала цветности, представляющие компоненты сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение, и если значение пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов сигнала цветности превышает данное значение, модифицируют значение упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом, по меньшей мере, одном из упомянутых компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению.

Определение того, превышает или нет значение пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов сигнала цветности данное значение, обеспечивает возможность обнаруживать очень насыщенный цвет выходного изображения, и модификация значения упомянутого пиксела, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом, по меньшей мере, одном из упомянутых компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению, уменьшает насыщенность упомянутого очень насыщенного цвета в диапазоне, который перцепционно не затрагивает подготовленный посредством рендеринга цвет на дисплее.

Например, при условии, что входное изображение представляется в цветовом RGB-пространстве, и компоненты сигнала цветности представляют собой обычные компоненты U- и V-сигнала цветности, когда значение пиксела компонента U-сигнала цветности выше данного значения, значение B-компонента упомянутого пиксела во входном изображении зачастую является очень высоким по сравнению со значениями R- и G-компонентов упомянутого пиксела. Далее, согласно настоящим вариантам осуществления, значение G-(и также возможно R-)компонента упомянутого пиксела модифицируются таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом компоненте U-сигнала цветности, полученное из модифицированных цветовых компонентов, является более низким или равным упомянутому данному значению.

Аналогично, когда значение пиксела компонента V-сигнала цветности выше данного значения, значение R-компонента упомянутого пиксела во входном изображении зачастую является очень высоким по сравнению со значениями B- и G-компонентов упомянутого пиксела. Далее, согласно настоящим вариантам осуществления, значение G-(и также возможно B-)компонента упомянутого пиксела модифицируются таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом компоненте V-сигнала цветности, полученное из модифицированных цветовых компонентов, является более низким или равным упомянутому данному значению.

Фиг. 6 показывает схему этапов способа для кодирования изображения в соответствии с примерным вариантом осуществления настоящих вариантов осуществления.

Способ содержит этапы 60-62.

Ввод этапа 60 представляет собой триплет значений цветовых компонентов, представляющих входное изображение. Далее, триплеты цветовых компонентов означают триплеты известного цветового RGB-пространства, но любые другие триплеты значений, представляющих изображение, могут использоваться без ограничения объема настоящих вариантов осуществления.

Как пояснено выше на фиг. 2 и 3, три компонента , представляющие входное изображение, предварительно обрабатываются (этап 20), и три выходных компонента затем кодируются (этап 23) в поток B битов, три компонента затем получаются посредством декодирования (этап 26) потока B битов, и три компонента , представляющие выходное изображение, затем либо получаются непосредственно из трех компонентов , либо восстанавливаются (этап 28) из трех компонентов и параметров из набора SP параметров, полученных из ассоциированных метаданных (этап 25).

Этап 28 обычно реализуется посредством использования целочисленных значений, т.е. некоторое внутреннее значение на этом этапе является целочисленными значениями, принадлежащими конкретному диапазону, ограниченному посредством нижнего предельного значения LBV и верхнего предельного значения UBV. Типично, этот диапазон задается в 9 битах и знаковом бите, т.е. нижнее предельное значение LBV равно -512, и верхнее предельное значение UBV равно 511.

В ходе упомянутой постобработки этапа 28, компоненты , из трех компонентов извлекаются посредством обратной коррекции компонентов , из трех компонентов согласно компоненту (уравнение 6) или, необязательно, (уравнение 6bis). Упомянутые компоненты , представляют сигнал цветности выходного изображения, т.е. они обычно обозначаются компоненты как сигнала цветности из трех компонентов .

На этапе 60, модуль M1 получает компоненты и сигнала цветности, представляющие компоненты , сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение.

Согласно первой разновидности первого примерного варианта осуществления сквозного потока обработки по фиг. 2 или по фиг. 3, т.е. когда SL-HDR1 рассматривается, компоненты и сигнала цветности получаются посредством уравнения (14), полученного из уравнений (9)-(10):

(14)

при условии, что кодирование/декодирование не учитывает (, и = (когда уравнение 6bis рассматривается, аналогичный результат, когда уравнение (6) рассматривается).

Согласно второму примерному варианту осуществления сквозного потока обработки по фиг. 2 или по фиг. 3, т.е. когда SL-HDR2 рассматривается, компоненты и сигнала цветности получаются посредством уравнения (15), с учетом отсутствия функциональности адаптации отображения, т.е. с учетом modFactor, равного 0 в ETSI TS 103 433-2 V1.1.1, раздел 7.2.3.2:

, (15)

где R''=EOTFPQ(R), G''=EOTFPQ(G), B''=EOTFPQ(B) и EOFTPQ(.), и где EOTFPQ(.) указывается в статье SMPTE ST 2084, и при условии, что кодирование/декодирование не учитывает ( и = (когда уравнение 6bis рассматривается, аналогичный результат, когда уравнение (6) рассматривается).

На этапе 61, модуль M2 проверяет то, превышает или нет значение или пиксела p, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов и сигнала цветности данное значение.

Согласно варианту осуществления, данное значение зависит от максимального целочисленного значения до отсечения значения или пиксела p, по меньшей мере, в одном из упомянутых компонентов и сигнала цветности.

Упомянутое данное значение может быть более низким или равным верхнему предельному значению UBV.

Согласно разновидности этапа 61, модуль M2 проверяет то, превышает или нет значение пиксела p в компонентах сигнала цветности первое данное значение, и модуль M2 проверяет то, превышает или нет значение упомянутого пиксела p в компонентах сигнала цветности второе данное значение, и упомянутые первое и второе данные значения являются различными значениями.

Задание различных данных значений для компонентов сигнала цветности вводит спецэффекты для цветов, полученных из трех компонентов , поскольку компоненты , сигнала цветности из трех компонентов после этого не обрабатываются согласно идентичной обработке.

Если значение или пиксела p в упомянутом компоненте или сигнала цветности, соответственно, превышает данное значение, то, на этапе 62, модуль M3 модифицирует значение упомянутого пиксела p, по меньшей мере, в одном из упомянутых цветовых компонентов таким образом, что значение упомянутого пиксела p в упомянутом, по меньшей мере, одном из упомянутых компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению.

Согласно варианту осуществления этапа 62, значение упомянутого пиксела p в одном цветовом компоненте модифицируется.

Например, при условии, что входное изображение представляется в цветовом RGB-пространстве, G-компонент представляет собой один цветовой компонент, который должен модифицироваться.

Согласно разновидности упомянутого варианта осуществления этапа 62, значение упомянутого пиксела p в одном цветовом компоненте заменяется посредством значения Val(p), полученного, когда значение (или упомянутого пиксела p в упомянутом компоненте (или ) сигнала цветности равно упомянутому данному значению, т.е., например, (или =UBV, когда данное значение равно UBV.

Например, когда G-компонент представляет собой один цветовой компонент, который должен модифицироваться, значение Val(p) вычисляется, когда ниже или равен UBV, следующим образом:

, (16)

где K , EOTF(X)= и invEOFT(Y)= , когда уравнение (14) рассматривается, и K , EOTF(X)=EOTFPQ(X) и invEOTF(Y)=InvEOTFPQ(Y), где invEOTF(Y) является функциональной инверсией функции EOTFPQ(.), когда уравнение (15) рассматривается.

Аналогичное уравнение может получаться, когда компонент сигнала цветности (который представляет обычный компонент V-сигнала цветности) ниже или равен UBV:

, (17)

где K , EOTF(X)= и invEOFT(Y)= , когда уравнение (14) рассматривается, и K , EOTF(X)=EOTFPQ(X) и invEOTF(Y)=InvEOTFPQ(Y), где invEOTF(Y) является функциональной инверсией функции EOTFPQ(.), когда уравнение (15) рассматривается.

Согласно другому варианту осуществления этапа 62, первое значение Val1(p) получается согласно уравнению (16), когда значение упомянутого пиксела p в первом компоненте сигнала цветности равно первому данному значению, второе значение Val2(p) получается согласно уравнению (17), когда значение упомянутого пиксела p во втором компоненте сигнала цветности равно второму данному значению.

После этого, максимальное значение MaxVal(p) упомянутого пиксела p определяется как либо упомянутое первое значение Val1(p), если упомянутое первое значение Val1(p) превышает второе значение Val2(p), либо упомянутое второе значение Val2(p) в противном случае.

Первое и второе данные значения могут быть равны различным значениям UBV1 и UBV2 или идентичному значению, типично 511, когда значения представляются посредством использования 9 битов (+1 знакового бита), т.е. данные значения равны верхнему предельному значению UBV.

В завершение, на этапе 62, значение упомянутого пиксела p в одном цветовом компоненте модифицируется посредством замены значения упомянутого пиксела p в упомянутом одном цветовом компоненте на упомянутое максимальное значение MaxVal(p).

Согласно разновидности на этапе 62, значение упомянутого пиксела p в одном цветовом компоненте заменяется на упомянутое максимальное значение MaxVal(p), если упомянутое максимальное значение MaxVal(p) упомянутого пиксела p строго больше 0 и строго больше значения упомянутого пиксела p в упомянутом одном цветовом компоненте.

Согласно варианту осуществления этапа 62, значение упомянутого пиксела p в первом цветовом компоненте модифицируется, как пояснено выше, и значение упомянутого пиксела p во втором цветовом компоненте также модифицируется, причем упомянутый второй цветовой компонент определяется согласно упомянутым первому и второму значениям Val1(p) и Val2(p).

Например, при условии, что входное изображение представляется в цветовом RGB-пространстве, и компоненты сигнала цветности представляют собой обычные компоненты U- и V-сигнала цветности, первое значение Val1(p) означает компонент U-сигнала цветности, и второе значение Val2(p) означает V-компонент V-сигнала цветности. Второй цветовой компонент представляет собой цветовой R-компонент, когда Val1(p)>Val2(p), и цветовой B-компонент в противном случае.

Согласно разновидности упомянутого варианта осуществления этапа 62, значение упомянутого пиксела p во втором цветовом компоненте модифицируется посредством умножения упомянутого значения упомянутого пиксела p в упомянутом втором цветовом компоненте на отношение максимального значения MaxVal(p) к значению упомянутого пиксела p в первом цветовом компоненте.

Например, при условии, что входное изображение представляется в цветовом RGB-пространстве, и компоненты сигнала цветности представляют собой обычные компоненты U- и V-сигнала цветности, первое значение Val1(p) означает компонент U-сигнала цветности, и второе значение Val2(p) означает V-компонент V-сигнала цветности. Затем если Val1(p) превышает Val2(p), т.е. MaxVal(p)=Val1, и полная насыщенность цвета обусловлена компонентом U-сигнала цветности, R-компонент представляет собой второй цветовой компонент, который должен модифицироваться следующим образом:

R(p)=R(p).Val1(p)/Value(p), где Value(p) является значением пиксела p в упомянутом первом цветовом компоненте (например, G) перед модификацией значения упомянутого пиксела в упомянутом первом цветовом компоненте.

Таким образом, высокое значение B-компонента компенсируется посредством увеличения значения R-компонента, что приводит к глобальному уменьшению насыщенности цвета пиксела p в выходном изображении.

Если Val1(p) ниже Val2(p), т.е. MaxVal(p)=Val2, и полная насыщенность цвета обусловлена компонентом V-сигнала цветности, B-компонент представляет собой второй цветовой компонент, который должен модифицироваться следующим образом:

B(p)=B(p).Val2(p)/Value(p), где Value(p) является значением пиксела p в упомянутом первом цветовом компоненте (например, G) перед модификацией значения упомянутого пиксела в упомянутом первом цветовом компоненте.

Таким образом, высокое значение R-компонента компенсируется посредством увеличения значения B-компонента, что приводит к глобальному уменьшению насыщенности цвета пиксела p в выходном изображении.

Согласно разновидности этапа 62, значение упомянутого пиксела p во втором цветовом компоненте модифицируется только в том случае, если MaxVal(p) превышает данное значение LOW, например, 25, когда диапазон задается в 9 битах.

Эта разновидность исключает введение неожиданных цветовых сдвигов для восстановленного изображения I₃, поскольку отношение между MaxVal(p)/Val(p) не принимает очень высокие значения, даже если val(p) является низким.

Согласно другой разновидности этапа 62, значение упомянутого пиксела p во втором цветовом компоненте модифицируется только в том случае, если значение val(p) упомянутого пиксела p во входном изображении ниже значения упомянутого пиксела p в одном (или первом) цветовом компоненте, например, в G-компоненте.

Эта разновидность исключает введение неожиданных цветовых сдвигов в выходном изображении, когда цветовой R-(или B-)компонент является относительно высоким, поскольку применение отношения MaxVal(p)/val(p) к цветовому R-(или B-)компоненту не должно формировать слишком высокое значение R- (или B-)цвета, которое может вводить неожиданные цвета в выходном изображении.

Согласно другой разновидности, гамма-коэффициент гамма-кодированного одного цветового компонента модифицируется, когда MaxVal(p) ниже данного значения LOW2.

Типично, LOW2=1,0, и гамма-коэффициент равен 2,0, когда MaxVal(p)<LOW2, и 2,4 в противном случае.

Это обеспечивает эффект неусиления настолько яркости очень темных значений, исключая появление некоторых неожиданных цветов в выходном изображении.

На фиг. 1-4c и 6, модули представляют собой функциональные блоки, которые могут иметь или могут не иметь взаимосвязь с отличимыми физическими блоками. Например, эти модули или некоторые из них могут объединяться в уникальном компоненте или схеме либо способствовать функциональностям программного обеспечения. В противоположность этому, некоторые модули потенциально могут состоять из отдельных физических объектов. Оборудование, которое является совместимым с настоящими вариантами осуществления, реализуется либо с использованием исключительно аппаратных средств, например, с использованием специализированных аппаратных средств, таких как ASIC, FPGA или VLSI, соответственно, "специализированная интегральная схема", "программируемая пользователем вентильная матрица", "сверхбольшая интегральная схема", либо с использованием нескольких интегрированных электронных компонентов, встроенных в оборудование, либо с использованием сочетания аппаратных и программных компонентов.

Фиг. 5 представляет примерный вариант осуществления архитектуры оборудования 50, которое может быть выполнено с возможностью реализовывать способ, описанный со ссылкой на фиг. 1-4c.

Оборудование 50 содержит следующие элементы, которые соединены посредством шины 51 данных и адреса: микропроцессор 52 (или CPU), который, например, представляет собой DSP (или процессор цифровых сигналов), ROM 53 (или постоянное запоминающее устройство), RAM 54 (или оперативное запоминающее устройство), интерфейс 55 ввода-вывода для приема данных, которые следует передавать, из приложения, и необязательно аккумулятор 56. В соответствии с примером, аккумулятор 56 является внешним для оборудования. В каждом упомянутом запоминающем устройстве, слово "регистр", используемое в описании изобретения, может соответствовать зоне небольшого размера (в несколько битов) или очень большой зоне (например, всей программе либо большому объему принимаемых или декодированных данных). ROM 53 содержит, по меньшей мере, программу и параметры. ROM 53 может сохранять алгоритмы и инструкции для того, чтобы выполнять технологии в соответствии с настоящими вариантами осуществления. После включения, CPU 52 выгружает программу в RAM 54 и выполняет соответствующие инструкции. RAM 54 содержит, в регистре, программу, выполняемую посредством CPU 52 и выгруженную после включения оборудования 50, входные данные в регистре, промежуточные данные в различных состояниях способа в регистре и другие переменные, используемые для осуществления способа, в регистре.

Реализации, описанные в данном документе, могут осуществляться, например, в способе или процессе, оборудовании, программно-реализованной программе, потоке данных или сигнале. Даже если поясняется только в контексте одной формы реализации (например, поясняется только как способ или оборудование), реализация поясненных признаков также может осуществляться в других формах (например, как программа). Оборудование может реализовываться, например, в соответствующих аппаратных средствах, программном обеспечении и микропрограммном обеспечении. Способы могут реализовываться, например, в оборудовании, таком как, например, процессор, которое упоминается как обрабатывающее оборудование в целом, включающем в себя, например, компьютер, микропроцессор, интегральную схему или программируемое логическое оборудование. Процессоры также включают в себя оборудование связи, такое как, например, компьютеры, сотовые телефоны, портативные/персональные цифровые устройства (PDA) и другое оборудование, которое упрощает обмен информацией между конечными пользователями.

В соответствии с примером, входное видео или изображение входного видео получается из источника. Например, источник принадлежит набору, содержащему локальное запоминающее устройство (53 или 54), например, запоминающее устройство для хранения видеоданных или RAM (или оперативное запоминающее устройство), флэш-память, ROM (или постоянное запоминающее устройство), жесткий диск, интерфейс (55) хранения данных, например, интерфейс с устройством хранения данных большой емкости, RAM, флэш-память, ROM, оптический диск или магнитную подложку, интерфейс (55) связи, например, проводной интерфейс (например, шинный интерфейс, глобальный сетевой интерфейс, локальный сетевой интерфейс) или беспроводной интерфейс (такой как IEEE 802.11-интерфейс или Bluetooth®-интерфейс); и схему захвата изображений (например, датчик, такой как, например, CCD (или прибор с зарядовой связью) или CMOS (или комплементарная структура "металл-оксид-полупроводник")).

В соответствии с примерами, поток битов, переносящий метаданные, отправляется в назначение. В качестве примера, поток битов сохраняется в локальном или удаленном запоминающем устройстве, например, в запоминающем устройстве для хранения видеоданных или RAM (94), на жестком диске. В разновидности, по меньшей мере, один из потоков битов отправляется в интерфейс (55) хранения данных, например, в интерфейс с устройством хранения данных большой емкости, флэш-памятью, ROM, оптическим диском или магнитной подложкой, и/или передается по интерфейсу (55) связи, например, по интерфейсу с линией связи "точка-точка", шиной связи, линией связи "точка-многоточка" или широковещательной сетью.

В соответствии с другими примерами, поток битов, переносящий метаданные, получается из источника. В качестве примера, поток битов считывается из локального запоминающего устройства, например, запоминающего устройства (54) для хранения видеоданных, RAM (54), ROM (53), флэш-памяти (53) или жесткого диска (53). В разновидности, поток битов принимается из интерфейса (55) хранения данных, например, интерфейса с устройством хранения данных большой емкости, RAM, ROM, флэш-памятью, оптическим диском или магнитной подложкой, и/или принимается из интерфейса (55) связи, например, интерфейса с линией связи "точка-точка", шиной, линией связи "точка-многоточка" или широковещательной сетью.

В соответствии с примерами, оборудование 50, выполненное с возможностью реализовывать способ, как описано выше, принадлежит набору, содержащему мобильное устройство, устройство связи, игровое устройство, планшет (или планшетный компьютер), переносной компьютер, фотокамеру, видеокамеру, микросхему кодирования/декодирования, телевизионный приемник, абонентскую приставку, дисплей, фотосервер и видеосервер (например, широковещательный сервер, сервер "видео по запросу" или веб-сервер).

Реализации различных процессов и признаков, описанных в данном документе, могут осуществляться во множестве различных видов оборудования или приложений. Примеры такого оборудования включают в себя кодер, декодер, постпроцессор, обрабатывающий вывод из декодера, препроцессор, предоставляющий ввод в кодер, видеокодер, видеодекодер, видеокодек, веб-сервер, абонентскую приставку, переносной компьютер, персональный компьютер, сотовый телефон, PDA и любое другое устройство для обработки изображения или видео, либо другие виды оборудования связи. Должно быть очевидным, что оборудование может быть мобильным и даже установленным в мобильном транспортном средстве.

Дополнительно, способы могут реализовываться посредством инструкций, выполняемых посредством процессора, и такие инструкции (и/или значения данных, сформированные посредством реализации) могут сохраняться на машиночитаемом носителе хранения данных. Машиночитаемый носитель хранения данных может принимать форму машиночитаемого программного продукта, осуществленного на одном или более машиночитаемых носителей и имеющего осуществленный машиночитаемый программный код, который выполняется посредством компьютера. Машиночитаемый носитель хранения данных при использовании в данном документе считается энергонезависимым носителем хранения данных с внутренними возможностями сохранять информацию в себе, а также с внутренними возможностями предоставлять извлечение информации из себя. Машиночитаемый носитель хранения данных, например, может представлять собой, но не только, электронную, магнитную, оптическую, электромагнитную, инфракрасную или полупроводниковую систему, оборудование или устройство либо любую подходящую комбинацию вышеприведенного. Следует принимать во внимание, что ниже, при предоставлении более конкретных примеров машиночитаемых носителей хранения данных, к которым могут применяться настоящие варианты осуществления, приводится просто иллюстративный, а не полный перечень, как должны принимать во внимание специалисты в данной области техники: портативный компьютер; гибкий диск; жесткий диск; постоянное запоминающее устройство (ROM); стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EPROM или флэш-память); портативное постоянное запоминающее устройство на компакт-дисках (CD-ROM); оптическое устройство хранения данных; магнитное устройство хранения данных; или любая подходящая комбинация вышеприведенного.

Инструкции могут формировать прикладную программу, материально осуществленную на процессорночитаемом носителе. Инструкции, например, могут находиться в аппаратных средствах, микропрограммном обеспечении, программном обеспечении или в комбинации. Инструкции могут содержаться, например, в операционной системе, в отдельном приложении или в комбинации означенного. Следовательно, процессор может характеризоваться, например, в качестве как оборудования, выполненного с возможностью осуществлять процесс, так и оборудования, которое включает в себя процессорночитаемый носитель (к примеру, оборудование хранения данных), имеющий инструкции для выполнения процесса. Дополнительно, процессорночитаемый носитель может сохранять, в дополнение или вместо инструкций, значения данных, сформированные посредством реализации.

Специалистам данной области техники должно быть очевидным, что реализации также могут формировать множество сигналов, отформатированных с возможностью переносить информацию, которая, например, может сохраняться или передаваться. Информация может включать в себя, например, инструкции для осуществления способа или данные, сформированные посредством одной из описанных реализаций. Например, сигнал может форматироваться с возможностью переносить в качестве данных правила для записи или считывания синтаксиса описанного примера настоящих вариантов осуществления либо переносить в качестве данных фактические синтаксические значения, записанные посредством описанного примера настоящих вариантов осуществления. Этот сигнал, например, может форматироваться как электромагнитная волна (к примеру, с использованием радиочастотного участка спектра) или как сигнал в полосе модулирующих частот. Форматирование может включать в себя, например, кодирование потока данных и модуляцию несущей с помощью кодированного потока данных. Информация, которую переносит сигнал, например, может представлять собой аналоговую или цифровую информацию. Как известно, сигнал может передаваться по множеству различных линий проводной или беспроводной связи. Сигнал может сохраняться на процессорночитаемом носителе.

Выше описан ряд реализаций. Тем не менее, следует понимать, что могут вноситься различные модификации. Например, элементы различных реализаций могут комбинироваться, дополняться, модифицироваться или удаляться для того, чтобы формировать другие реализации. Дополнительно, специалисты в данной области техники должны понимать, что другие структуры и процессы могут использоваться вместо раскрытых структур и процессов, и результирующие реализации должны выполнять, по меньшей мере, практически идентичную функцию(и), по меньшей мере, практически идентичным способом(ами), чтобы добиваться, по меньшей мере, практически идентичного результата(ов), что и раскрытые реализации. Соответственно, эти и другие реализации предполагаются посредством этой заявки.

Изобретение относится к обработке и кодированию изображения. Техническим результатом является предотвращение снижения качества изображения при адаптировании HDR-видео к характеристикам конечного устройства. Результат достигается тем, что получают компоненты сигнала цветности, представляющие компоненты сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение, и, если значение пиксела по меньшей мере в одном из упомянутых компонентов сигнала цветности превышает данное значение, модифицируют значение упомянутого пиксела по меньшей мере в одном из упомянутых цветовых компонентов таким образом, что значение упомянутого пиксела в упомянутом по меньшей мере одном из упомянутых компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому данному значению, и вводят модифицированное значение указанного пиксела в по меньшей мере одном из указанных цветовых компонентов во входное изображение. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ обработки изображения, содержащий этапы, на которых:

получают компоненты сигнала цветности, представляющие компоненты сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение, причем выходное изображение получают посредством применения декодирования и постобработки к кодированному изображению, причем кодированное изображение получается посредством применения предварительной обработки и кодирования к упомянутому входному изображению;

в ответ на определение того, что значение пиксела в по меньшей мере одном из упомянутых компонентов сигнала цветности превышает заданное значение, создают модифицированное значение упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из цветовых компонентов входного изображения, значение упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из компонентов сигнала цветности, полученных из модифицированного значения указанного пиксела в указанном по меньшей мере одном из цветовых компонентов, ниже или равно упомянутому заданному значению; и

введение модифицированного значения указанного пиксела в по меньшей мере одном из указанных цветовых компонентов во входное изображение.

2. Способ по п. 1, в котором упомянутое заданное значение зависит от максимального целочисленного значения до отсечения упомянутого значения упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из компонентов сигнала цветности.

3. Способ по п. 1, дополнительно включающий:

сравнение значения упомянутого пиксела в первом из упомянутого по меньшей мере одного из указанных компонентов сигнала цветности с первым заданным значением, и

сравнение значения упомянутого пиксела во втором из упомянутого по меньшей мере одного из указанных компонентов сигнала цветности со вторым заданным значением, упомянутые первое и второе заданные значения являются разными значениями.

4. Способ по п. 1, в котором создание модифицированного значения упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из указанных цветовых компонентов содержит создание модифицированного значения указанного пиксела в одном цветовом компоненте.

5. Способ по п. 4, в котором создание модифицированного значения упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из цветовых компонентов содержит замену значения упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте значением, полученным, когда значение упомянутого пиксела в упомянутом по меньшей мере одном из компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому заданному значению.

6. Способ по п. 5, в котором создание модифицированного значения указанного пиксела в по меньшем мере одном из указанных цветовых компонентов включает:

получение первого значения, если значение упомянутого пиксела в первом компоненте сигнала цветности равно первому заданному значению,

получение второго значения, если значение упомянутого пиксела во втором компоненте сигнала цветности равно второму заданному значению,

получение максимального значения упомянутого пиксела как либо упомянутого первого значения, если это первое значение превышает второе значение, либо упомянутое второе значение в противном случае; и

замену значения упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте упомянутым максимальным значением.

7. Способ по п. 6, в котором максимальное значение больше 0 и больше значения упомянутого пиксела в упомянутом одном цветовом компоненте.

8. Способ по п. 1, в котором создание модифицированного значения указанного пиксела в по меньшем мере одном из указанных цветовых компонентов включает:

получение значения указанного пиксела в первом цветовом компоненте; и

получение значения упомянутого пиксела во втором цветовом компоненте, причем упомянутый второй цветовой компонент определяется согласно первому и второму значениям, причем упомянутое первое значение получается, если значение упомянутого пиксела в первом компоненте сигнала цветности равно первому заданному значению, и упомянутое второе значение получается, если значение упомянутого пиксела во втором компоненте сигнала цветности равно второму заданному значению.

9. Способ по п. 8, в котором создание модифицированного значения указанного пиксела в по меньшем мере одном из указанных цветовых компонентов включает: умножение упомянутого значения упомянутого пиксела в упомянутом втором цветовом компоненте на отношение максимального значения к значению упомянутого пиксела в первом цветовом компоненте, причем упомянутое максимальное значение упомянутого пиксела определяется как либо упомянутое первое значение, если упомянутое первое значение превышает второе значение, либо упомянутое второе значение в противном случае.

10. Устройство обработки изображения, содержащее один или более процессоров, выполненных с возможностью:

получать компоненты сигнала цветности, представляющие компоненты сигнала цветности выходного изображения, из цветовых компонентов, представляющих входное изображение, причем выходное изображение получают посредством применения декодирования и постобработки к кодированному изображению, причем кодированное изображение получается посредством применения предварительной обработки и кодирования к упомянутому входному изображению;

в ответ на определение того, что значение пиксела в по меньшей мере одном из упомянутых компонентов сигнала цветности превышает заданное значение, создание модифицированного значения упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из цветовых компонентов входного изображения таким образом, чтобы данное значение упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из компонентов сигнала цветности, полученных из модифицированного значения указанного пиксела в указанном по меньшей мере одном из цветовых компонентов ниже или равно упомянутому заданному значению; и

введение модифицированного значения указанного пиксела в по меньшей мере одном из указанных цветовых компонентов во входное изображение.

11. Устройство по п. 10, при этом упомянутое заданное значение зависит от максимального целочисленного значения до отсечения упомянутого значения упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из компонентов сигнала цветности.

12. Устройство по п. 10, при этом значение упомянутого пиксела в первом из упомянутого по меньшей мере одного из указанных компонентов сигнала цветности сравнивается с первым заданным значением, и значение упомянутого пиксела во втором из упомянутого по меньшей мере одного из компонентов сигнала цветности сравнивается со вторым заданным значением, и упомянутые первое и второе заданные значения являются различными значениями.

13. Устройство по п. 10, при этом значение упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте модифицируется.

14. Устройство по п. 13, при этом значение упомянутого пиксела в по меньшей мере одном из упомянутых цветовых компонентов модифицируется посредством замены значения упомянутого пиксела в одном цветовом компоненте на значение, полученное, когда значение упомянутого пиксела в упомянутом по меньшем мере одном из компонентов сигнала цветности ниже или равно упомянутому заданному значению.

15. Долговременный процессорно-читаемый носитель данных, инструкции с программным кодом которого служат для того, чтобы выполнять этапы способа по п. 1, когда эта программа исполняется на компьютере.