亮度舒适性预测和调整制造技术

本申请公开了亮度舒适性预测和调整。当可能丧失视敏度和/或可能体验不适时，计算相对于从低照度的时期到明亮照度的时期具有突然跳跃的媒体内容的帧的一个或更多个不良适应水平。可使这些不良适应水平与主观确定的感知亮度不适水平相互关联。基于可从不良适应水平导出的感知亮度不适水平，可调整媒体内容。

Prediction and adjustment of luminance comfort

The application discloses the prediction and adjustment of the brightness comfort. One or more adverse adaptation levels are calculated for frames of media content with sudden jumps relative to the period from low illumination to bright illuminance when the apparent sensitivity and / or may experience discomfort may be lost. These maladaptive levels can be correlated with the subjective level of perceived lightness discomfort. Based on the level of perceived lightness that can be derived from bad adaptation level, the media content can be adjusted.

【技术实现步骤摘要】
亮度舒适性预测和调整
本公开大体涉及图像处理。
技术介绍
由于与常规标准动态范围(SDR)内容相比其能够提供增强的观看体验的能力，所以对分配具有高动态范围(HDR)的视频或其他视觉内容的兴趣正在增长。然而，以HDR拍摄和/或在HDR显示器上呈现的内容可具有与扩展的动态范围相关联的缺点。例如，在从暗的内容帧到更明亮的内容帧的突然转变期间，观看者的视觉系统可能变得紧张。这可致使观看不适。
技术实现思路
根据一个实施例，一种计算机实施的方法包括分析媒体内容，并且计算相对于媒体内容的一个或更多个适应状态。计算机实施的方法还包括使一个或更多个适应状态与由媒体内容的观看者体验的一个或更多个对应的感知亮度不适水平相互关联。进一步地，计算机实施的方法包括调整媒体内容的亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果。在一个方面，媒体内容的分析包括确定与媒体内容的帧的像素相关联的亮度水平。在另一个方面，媒体内容的分析包括确定与大致在像素周围的空间邻域相关联的亮度水平。还在另一个方面，媒体内容的分析包括确定相对于像素的环境亮度水平。一个或更多个适应状态包括确定相对于像素被预测为由观看者体验的局部适应水平。相对于至少两个时间之间的时期确定局部适应水平，在该时期期间确定与像素相关联的亮度水平。在一些实施例中，计算机实施的方法还包括应用池化函数(poolingfunction)以将与媒体内容的帧的一个或更多个像素的所确定的亮度水平相关联的一个或更多个对应的感知亮度不适水平组合，一个或更多个对应的感知亮度不适水平的组合包括感知亮度不适的帧宽估计。一个或更多个对应的感知亮度不适水平中的每个包括在暴露于具有与所分析的媒体内容相称的亮度特性的测试媒体内容期间体验的不适的主观确定。权利要求的计算机实施的方法还可包括应用换能器函数，以将一个或更多个适应状态的表征(characterization)转化为感知亮度不适的表征。在一些实施例中，调整媒体内容的亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果包括应用适应于将媒体内容的平均亮度维持在亮度阈值以下的数学优化函数。在一些实施例中，调整媒体内容的亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果包括应用适应于增加媒体内容的一个或更多个帧中的亮度以与媒体内容的视觉主题元素一致的数学函数。根据另一个实施例，一种系统包括一个或更多个处理器；以及存储器，该存储器具有计算机代码，该计算机代码被执行以引起一个或更多个处理器用于：分析媒体内容的帧的一个或更多个像素；计算相对于一个或更多个像素中的每个像素的一个或更多个适应状态；以及当一个或更多个适应状态指示观看媒体内容的视觉系统的不良适应时，将一个或更多个适应状态转化为感知亮度不适的一个或更多个估计。根据一个实施例，被执行的计算机代码还引起一个或更多个处理器确定与大致在一个或更多个像素中的每个像素周围的空间邻域相关联的亮度水平。根据另一个实施例，被执行的计算机代码还引起一个或更多个处理器确定相对于一个或更多个像素中的每个像素的环境亮度水平。一个或更多个计算的适应状态可指示空间水平和时间水平上的不良适应。在一些实施例中，被执行以引起一个或更多个处理器转化一个或更多个适应状态的代码包括当被执行时引起一个或更多个处理器将一个或更多个适应状态的表征从物理亮度单位转换为感知亮度不适的主观评级的计算机代码。在一些实施例中，系统还可包括后处理系统，后处理系统具有被执行以引起后处理系统基于感知亮度不适的一个或更多个估计来调整媒体内容的亮度的计算机代码。被执行以引起后处理系统调整媒体内容的亮度的计算机代码包括当被执行时引起后处理系统应用适应于将媒体内容的平均亮度维持在亮度阈值以下的数学优化函数的计算机代码。在一些实施例中，被执行以引起后处理系统调整媒体内容的亮度的计算机代码包括当被执行时引起后处理系统应用适应于增加媒体内容的一个或更多个帧中的亮度以与媒体内容的视觉主题元素一致的数学函数的计算机代码。在一些实施例中，存储器还包括被执行以引起一个或更多个处理器将感知亮度不适的一个或更多个估计组合成感知亮度不适的帧宽估计的计算机代码。附图说明参考以下图详细描述根据一个或更多个各种实施例的本公开。仅出于说明的目的提供图，并且图仅描绘典型的或示例实施例。图1是说明根据各种实施例的可被执行以预测亮度不适且调整内容的亮度的示例操作的流程图。图2是根据各种实施例的视频处理流水线的示意图，在视频处理流水线中可实施图1的亮度不适预测和亮度调整。图3A是光适应图形的示例。图3B说明表示亮度转变的视频内容的示例帧。图4是可用于实施本公开中描述的实施例的各种特征的示例计算部件。图不是详尽的，并且不将本公开限于所公开的精确形式。具体实施方式如上面提到的，可存在与可显示内容的动态范围的提高相关联的折衷。例如，随着显示动态范围增加且显示器变得能够产生更低的黑面水平(blacklevel)和更强的强光，可提高整体感知的图像质量。然而，在从一系列暗的视频帧到更明亮的帧的突然转变期间，观看者的视觉系统可经受应变。这种不利影响可能是由亮度跳跃(即，观看者的视觉系统需要适应的照度的突发或突然改变)引起的。因为亮度跳跃取决于动态范围，所以在SDR显示器上可能不容易注意到亮度跳跃。然而，在HDRTV和能够显示扩展的动态范围的其他显示器中，亮度跳跃变得明显。当紧密接近观看者的眼睛使用显示器(诸如被实施为头戴式显示器(HMD)的移动电话显示器)时，亮度跳跃更成为问题。因此，理解、测量和/或抵消动态范围与可由HDR装置上的内容呈现导致的不适之间的关系变得越来越重要。本文公开的各种实施例提供用于以下的系统和方法：当在特定观看条件下在某一显示器上体验图像或帧的序列时评估不适水平，以及提供用于对这些图像序列进行后处理以确保它们保持在期望的亮度舒适区(或不适区)内的机制。图1说明根据各种实施例执行的用于预测亮度不适且调整媒体内容的亮度的示例操作。将结合图2描述图1，图2是视频处理流水线，在视频处理流水线中可实施亮度不适预测和亮度调整。在操作100处，可分析媒体内容，并且可计算相对于媒体内容的一个或更多个适应状态。可由接收媒体内容(例如，HDR视频内容)的不良适应分析和计算部件202实行媒体内容的分析。如下面将更详细描述的，可在逐帧的基础上执行媒体内容的分析。适应状态的计算可涉及确定媒体内容何时可导致观看者的视觉系统的适应水平与由观看者的视觉系统体验的亮度水平之间的差异(被称为不良适应)。特别地，视觉系统可依靠适应以优化关于主导刺激水平的灵敏度。随着到达视网膜的光量改变，人类视觉系统不断地尝试适应新的观看条件。虽然亮度适应是快速的，但是并不是即时的。因此，如先前所描述的，当人类视觉系统必须迅速适应明亮条件时，可暂时丧失视敏度。图3A说明了这种情形。例如，观看者可体验代表暗的走廊的图像或视频(图像300)，使得观看者的视觉系统适应于低光情境。图像302说明适应低光(在走廊内)和适应亮光(日光)的效果。如可了解的，当视觉系统适应于或调整到低光时，视觉系统将体验敏度丧失，如通过例如缺乏通过窗户看到的对比度和细节所证明的。也就是说，当视觉系统调整到内部低光条件时，通过窗户的视图主要仅为亮光。这与当视觉系统已经调整到更亮的外部照明条件时通过窗户的视图相本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计算机实施的方法，包括：分析媒体内容，并且计算相对于所述媒体内容的一个或更多个适应状态；使所述一个或更多个适应状态与由所述媒体内容的观看者体验的一个或更多个对应的感知亮度不适水平相互关联；以及调整所述媒体内容的亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果。

【技术特征摘要】
2017.02.01 US 15/422,2101.一种计算机实施的方法，包括：分析媒体内容，并且计算相对于所述媒体内容的一个或更多个适应状态；使所述一个或更多个适应状态与由所述媒体内容的观看者体验的一个或更多个对应的感知亮度不适水平相互关联；以及调整所述媒体内容的亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果。2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述媒体内容的所述分析包括确定与所述媒体内容的帧的像素相关联的亮度水平。3.根据权利要求2所述的计算机实施的方法，其中所述媒体内容的所述分析包括确定与大致在所述像素周围的空间邻域相关联的亮度水平。4.根据权利要求3所述的计算机实施的方法，其中所述媒体内容的所述分析包括确定相对于所述像素的环境亮度水平。5.根据权利要求2所述的计算机实施的方法，其中所述一个或更多个适应状态的所述计算包括确定相对于所述像素被预测为由所述观看者体验的局部适应水平。6.根据权利要求5所述的计算机实施的方法，其中相对于至少两个时间之间的时期确定所述局部适应水平，在所述时期期间确定与所述像素相关联的所述亮度水平。7.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，还包括应用池化函数，以将与所述媒体内容的帧的一个或更多个像素的所确定的亮度水平相关联的所述一个或更多个对应的感知亮度不适水平组合，所述一个或更多个对应的感知亮度不适水平的所述组合包括感知亮度不适的帧宽估计。8.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述一个或更多个对应的感知亮度不适水平中的每个包括在暴露于具有与所分析的媒体内容相称的亮度特性的测试媒体内容期间体验的不适的主观确定。9.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，还包括应用换能器函数，以将所述一个或更多个适应状态的表征转化为感知亮度不适的表征。10.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述调整所述媒体内容的所述亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果包括应用适应于将所述媒体内容的平均亮度维持在亮度阈值以下的数学优化函数。11.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中所述调整所述媒体内容的所述亮度以适合一个或更多个期望的基于亮度的效果包括应用适应于增加所述媒体内容的一个或更...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·O·艾丁，S·马赫玛拉特，
申请(专利权)人：迪斯尼企业公司，
类型：发明
国别省市：美国,US