基于全局显示管理的光调制制造技术

宽动态范围的输入视频信号中的多个输入图像被接收。全局光调制的特定设置基于该多个输入图像中的特定输入图像被确定。全局光调制的特定设置产生特定动态范围窗口。特定输入图像中的多个输入代码值被转换成对应于该特定输入图像的特定输出图像中的多个输出代码值。该多个输出代码值产生与多个输入代码值所表示的亮度水平相同或大致相同的亮度水平。特定输入图像中的任何其它像素通过显示管理被转换成特定输出图像中的不同亮度水平。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于全局显示管理的光调制相关申请的交叉引用本申请要求2013年1月25日提交的美国临时专利申请No.61/756713的优先权，该申请通过引用而全文并入此。
本专利技术总体上涉及图像数据。更特别地，本专利技术的一个实施例涉及基于全局显示管理的光调制。
技术介绍
一些已有显示器具有与高动态范围(HDR)显示器相比相对窄的动态范围(例如，SDR、LDR等)。这些显示器包括基于Rec.709和数字电影倡导联盟的(DCI)规范的投影仪或显示系统。这些显示系统的动态范围部分地局限于当定义那些标准(诸如CRT显示器)时占主导的显示能力或那些标准中规定的以及由于系统中的其它技术限制导致的最小亮度水平和最大亮度水平。HDR或扩展动态范围照相机最初捕捉的图像可具有场景相关动态范围(DR)，其显著大于前文提及的显示设备所支持的窄动态范围。显示器制造商尝试通过调整全局显示器参数，诸如最小亮度水平、最大亮度水平和伽马值来创建高动态范围的压缩(impression)以避免此问题。但是，这些调整无法基于从输入图像解码的窄动态范围信息来增加图像中的同时(或瞬时)对比度以及可最好地保持来自输入信号的图像中的相同相对对比度。另外，这些技术预计在呈现HDR图像的窄动态范围版本时产生差的质量，并且引入额外的感知伪像，诸如剪除、联合、颜色偏移等。在本部分中描述的方法是可从事的方法，但未必是以前已经构想或从事的方法。因此，除非另外指出，否则，不应仅凭借包含于本部分中而认为在本部分中描述的方法中的任一种为现有技术。类似地，除非另外指出，否则，关于一种或更多种方法识别的问题不应基于本部分而认为在任何现有技术中已被识别。附图说明本专利技术由附图作为示例而非限制性地示出，在附图中相似的附图标记指示相似的元素，并且在附图中：图1示出了支持呈现具有受限动态范围的输入图像的显示系统的示例性方面；图2A和2B示出了从宽动态范围的输入图像到具有受限动态范围的输出图像的示例性映射；图3比较具有或不具有全局光调制能力的LDR显示系统；图4示出了具有全局光调制能力的LDR显示系统中的示例性处理和光调制路径；图5示出了LDR显示系统所呈现的两个示例性LDR图像；图6示出了用于场景中的输入VDR图像序列的动态范围窗口的示例性序列；图7示出了示例性显示系统；图8示出了示例性处理流；以及图9示出了在其上实现文中所描述的计算机或计算设备的示例性硬件平台。具体实施方式文中描述了涉及基于全局显示管理的光调制的示例性实施例。在以下描述中，出于解释的目的，阐述了大量具体的细节以便提供本专利技术的透彻理解。然而，很明显本专利技术可在不具有这些具体细节的情况下被实现。在其它实例中，众所周知的结构和设备未被详尽地描述，以避免不必要地掩盖、遮盖或混淆本公开。在文中根据以下大纲来描述示例性实施例：1.总体概述2.绝对亮度水平的非感知调整3.绝对亮度水平的感知调整4.显示系统的比较5.示例性处理和光调制路径6.绝对亮度水平的非感知调整7.示例性显示系统8.示例性处理流9.实现机制-硬件概述10.等同、扩展、替换或者类似物1.总体概述此概述给出了本专利技术的实施例的一些方面的基本描述。应指出，此概述不是该实施例的各方面的广泛或详尽总结。此外，应指出，此概述不预期被理解为标识该实施例的任何尤其重要的方面或元素，也不会特别勾勒该实施例的任何方面，也不会在整体上限制本专利技术。此概述仅仅以扼要和简化的格式表示涉及示例性实施例的一些概念，并且应被理解为仅仅是以下示例性实施例的更详细描述的概念性前序。根据文中描述的技术，输入图像通过基于输入图像的亮度水平分布而产生的具有不同的动态范围窗口(例如，通过对于绝对最小亮度水平和最大亮度水平的调整而得到的具有受限动态范围的不同实例，等)被映射到输出图像。在一个示例中，当输入图像示出黑暗亮度水平分布中一个或多个显著(salient)对象时，输入图像通过黑暗动态范围窗口被映射到输出图像。对于输入图像中的大量的相对暗的像素，黑暗动态范围窗口的大部分被用于产生相同或基本相同(例如，在JND的5％、10％、20％等内)的亮度水平。黑暗动态范围窗口的亮侧被用于主控(host)输入图像中的其余相对亮像素的压缩亮度水平。在另一个示例中，当输入图像示出明亮亮度分布中一个或多个显著对象时，输入图像通过明亮动态范围窗口被映射到输出图像。对于输入图像中的大量的相对明亮的像素，明亮动态范围窗口的大部分被用于产生相同或基本相同的亮度水平。明亮动态范围窗口的黑暗侧被用于主控(host)输入图像中的其余相对黑暗像素的压缩亮度水平。视频输入图像中的输入图像可被感知编码。文中所述的技术将捕获宽动态范围的输入图像的显著内容的大量输入像素在具有受限动态范围的对应输出图像中映射到相同或基本相同的亮度水平。文中所描述的技术允许具有在动态范围窗口外部或者边缘的亮度水平的像素经由显示管理被最大程度地压缩，而不是仅仅被剪除。与其它方法相比，根据文中所描述的技术的方法在输出图像中较大程度地保持输入图像的感知质量。文中所描述的方法还可被用于单独地全局调制所采用的颜色空间的一个或多个主通道(例如，红色、绿色、蓝色或其它)，同时将宽动态范围的输入图像映射到具有受限动态范围的输出图像。主通道的单独调制重整色域中的颜色平衡，并且在某些颜色(图像中的色调和饱和区域)比其它颜色更占主导的情况下是有益的。例如，在主导为红色并且仅具有一些暗淡(muted)的蓝色的场景中，蓝色通道LED与其它通道相比被更多地削弱，同时保持能够感知正确地表达暗淡蓝色，因为不需要大的向蓝色域。具有全局光调制能力的受限动态范围显示系统可相对于宽动态范围显示系统被成本高效地实现。根据文中所描述的技术，受限动态范围显示系统可从扩展动态范围(EDR)、可视动态范围(VDR，如下文所述)或HDR输入图像实现输入图像中的深黑色以及丰富的高亮部。此外，从统计学视角看，许多输入图像的动态范围通过对于绝对最小亮度水平和最大亮度水平的调整而位于具有受限动态范围的一些动态范围窗口或一些实例中。在此方法中，仅一些像素可能需要通过显示管理被映射或者压缩。由于在由于眼睛中的眩光而同时可看见极亮和极暗元素时、人类视野的动态范围往往减小，对于偏远亮度水平的亮度压缩可被执行，而不会过度影响输出图像的感知质量。文中所描述的技术还可被用于实现其它益处，包括但不限于节约能量、延长所涉及光源元件和电子组件(例如，LED)的寿命。在一些实施例中，文中所描述的机构形成了媒体处理系统的一部分，该媒体处理系统包括但不限于手提式设备、游戏机、电视机、膝上型计算机、平板计算机、笔记本计算机、蜂窝式无线电电话、投影仪、电影系统、电子书阅读器、终端销售点、台式计算机、计算机工作站、计算机亭、以及各种类型的终端和媒体处理单元。对于文中所描述的优选实施例以及总体原理和特征的各种修改将对于本领域那些技术人员显而易见。因此，本公开并不局限于所示的实施例，而是要被给予与文中描述的原理和特征一致的最宽的范围。2.绝对亮度水平的非感知调整图1示出了支持呈现低动态范围或LDR(102)的输入图像的显示系统的示例性方面。LDR的示例是(在非限制的情况下)在Rec.709或数字电影倡导联盟的(DCI)规范中被定义的。这样的显示系统的相对窄动态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：接收宽动态范围的输入视频信号中的多个输入图像；基于所述多个输入图像中的特定输入图像确定全局光调制的特定设置，所述全局光调制的特定设置产生特定动态范围窗口，由所述特定动态范围窗口表示的输出亮度水平范围是由所述宽动态范围表示的亮度水平范围的合适子集；将所述特定输入图像中的多个输入代码值转换成对应于所述特定输入图像的特定输出图像中的多个输出代码值，所述多个输出代码值产生与所述多个输入代码值表示的亮度水平相同或者大致相同的亮度水平，并且所述多个输出代码值在所述特定动态范围窗口内；以及将所述特定输入图像中的一个或多个其余输入代码值转换成所述特定输出图像中的一个或多个输出代码值，所述一个或多个输出代码值产生与所述一个或多个输入代码值表示的亮度水平不同的亮度水平，并且所述一个或多个输出代码值在所述特定动态范围窗口内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.01.25 US 61/756,7131.一种用于基于全局显示管理的光调制的方法，包括：接收宽动态范围的输入视频信号中的多个输入图像；基于所述多个输入图像中的特定输入图像确定用于各颜色通道的全局光调制的特定设置，所述全局光调制的特定设置产生特定动态范围窗口，由所述特定动态范围窗口表示的输出亮度水平范围是由所述宽动态范围表示的亮度水平范围的合适子集，其中，所述特定输入图像针对人类视觉的感知非线性通过独立于显示系统的输入代码值被感知编码；对于用于第一颜色通道的所述全局光调制的特定设置将所述特定输入图像中的多个输入代码值转换成对应于所述特定输入图像的特定输出图像中的多个输出代码值，所述多个输出代码值产生与所述多个输入代码值表示的亮度水平相同或者基本相同的亮度水平，并且所述多个输出代码值在所述特定动态范围窗口内；以及对于用于第一颜色通道的所述全局光调制的特定设置将所述特定输入图像中的一个或多个其余输入代码值转换成所述特定输出图像中的一个或多个输出代码值，所述一个或多个输出代码值产生与所述一个或多个输入代码值表示的亮度水平不同的亮度水平，并且所述一个或多个输出代码值在所述特定动态范围窗口内。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个输入代码值表示所述特定输入图像的一个或多个显著部分。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述宽动态范围或所述特定动态范围窗口中的至少一个表示上限为以下值的动态范围：小于500尼特，500尼特和1000尼特之间，且将500尼特和1000尼特包括在内，1000尼特和5000尼特之间，且将1000尼特和5000尼特包括在内，5000尼特和10000尼特之间，且将5000尼特和10000尼特包括在内，10000尼特和15000尼特之间，且将10000尼特和15000尼特包括在内，或者大于15000尼特。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述动态范围窗口表示下限为以下值的动态范围：小于0.001尼特，0.001尼特和0.1尼特之间，且将0.001尼特和0.1尼特包括在内，0.1尼特和1尼特之间，且将0.1尼特和1尼特包括在内，1尼特和10尼特之间，且将1尼特和10尼特包括在内，10尼特和100尼特之间，且将10尼特和100尼特包括在内，或者大于100尼特。5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括通过所述全局光调制的特定设置在显示屏上呈现所述特定输出图像。6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于所述多个输入图像中的第二特定输入图像确定全局光调制的第二特定设置，该全局光调制的特定设置产生第二特定动态范围窗口，所述第二特定动态范围窗口不同于所述特定动态范围窗口；将所述第二特定输入图像中的第二多个输入代码值转换成对应于所述第二特定输入图像的第二特定输出图像中的第二多个输出代码值，所述第二多个输出代码值产生与所述第二多个输入代码值表示的亮度水平相同或者基本相同的亮度水平。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述特定输入图像包括与所述第二特定输入图像相同的最大亮度水平和最小亮度水平，并且其中，所述特定动态范围窗口包括与第二特定输入图像的最大亮度水平和最小亮度水平不同的最大亮度水平和最小亮度水平。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入视频信号包括以如下之一编码的图像数据：高分辨率高动态范围(HDR)图像格式、与电影艺术与科学学院(AMPAS)的学院颜色编码规范(ACES)标准相关联的RGB颜色空间、数字电影倡导联盟的P3颜色空间标准、参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/ROMM)标准、sRGB颜色空间、与国际电信联盟(ITU)的BT.709建议标准相关联的RGB颜色空间，由国际照明委员会(CIE)定义的CIE颜色空间、CIELAB颜色空间、CIELUV颜色空间、YCbCr颜色空间、IPT均匀颜色空间、LCh颜色空间或与谱编码有关的颜色空间。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述全局光调制的特定设置包括用于光源组件或全局光调制组件中的一个或多个的一个或多个特定设置。10.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述全局光调制的特定设置的像素级或像素块级光调制层上的光照射是均匀的。11.根据权利要求1所述的方法，其中，根据所述全局...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·孔克尔，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国;US