高动态范围（HDR）数据转换和色彩空间映射制造技术

一种用于图像处理的方法和装置。数据转换和色彩空间映射（DCM）电路包括逆光电传递函数（IOETF）、色彩空间转换器和色彩空间重新映射器。IOETF接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据，并将图像数据从非线性域变换到线性域。色彩空间转换器将线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中第一和第二色彩空间中的每个基于图像捕获设备的色域。色彩空间重新映射器通过将转换的图像数据从第二色彩空间重新映射到第三色彩空间来处理要在显示设备上呈现的图像数据，其中第三色彩空间基于显示设备的色域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高动态范围（HDR）数据转换和色彩空间映射
这些实施例总体上涉及数字成像，并且具体地涉及各种成像标准之间的数据转换和色彩空间映射。
技术介绍
显示设备（例如，电视机、机顶盒、计算机、移动电话等）可能使用与由图像捕获设备（例如，相机、录像机等）所使用的那些成像技术不同的成像技术。显示技术中的进步已经导致了改进的功能，诸如更宽的色域以及从高清显示向超高清显示技术的迁移。因此，可能需要图像处理以在给定的显示器上适当地呈现由具有不同系统能力和标准的设备捕获的图像。具体而言，可能期望对源图像进行预处理以在显示器处产生更逼真的图像（例如，利用显示器的整个动态范围）。图像处理使捕获的图像能够被呈现在显示器上，使得在给定的显示技术的能力（或限制）下可以尽可能准确地再现原始图像捕获环境。例如，仅能够显示标准动态范围（SDR）内容的显示设备可能无法再现以高动态范围（HDR）格式捕获的图像的整个范围的色彩、亮度和/或对比度。因此，图像处理可以减少HDR图像的色彩、亮度和/或对比度中的一些，以便呈现在SDR显示器上。由于显示环境（例如，具有电子限制的亮度、色彩、对比度和分辨率的电视）和图像捕获环境（例如，具有无限的亮度、色彩、对比度和分辨率的自然环境）之间的差异，即使是HDR显示器也可能需要对HDR图像执行一定量的图像处理。因此，图像显示不仅是图像捕获的逆转。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
是为了以简化的形式介绍概念的选择，其在下面在具体实施方式中被进一步描述。本
技术实现思路
既不旨在标识权利要求主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。公开了一种用于图像处理的方法和装置。本公开的主题的一个创新方面可以在图像处理的方法中实现。在一些实施例中，该方法可以包括以下步骤：接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据；使用逆光电传递函数（IOETF）将接收的图像数据从非线性域变换到线性域；将线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中第一和第二色彩空间基于图像捕获设备的色域；以及通过将转换的图像数据从第二色彩空间重新映射到第三色彩空间来处理要在显示设备上呈现的图像数据，其中第三色彩空间基于显示设备的色域。本公开的主题的另一个创新方面可以在数据转换和色彩空间映射（DCM）电路中实现。在一些实施例中，DCM电路可以包括IOETF、第一色彩空间转换器和色彩空间重新映射器。IOETF被配置成接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据，并将图像数据从非线性域变换到线性域。第一色彩空间转换器被配置成将线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中第一和第二色彩空间中的每个基于图像捕获设备的色域。色彩空间重新映射器被配置成通过将转换的图像数据从第二色彩空间重新映射到第三色彩空间来处理要在显示设备上呈现的图像数据，其中第三色彩空间基于显示设备的色域。本公开的主题的另一个创新方面可以在包括显示设备和DCM电路的系统中实现，该显示设备被配置成显示由图像捕获设备获取的一个或多个帧。在一些实施例中，DCM电路可以被配置成接收一个或多个帧的图像数据；使用IOETF将接收的图像数据从非线性域变换到线性域；将线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中第一和第二色彩空间中的每个基于图像捕获设备的色域；以及将转换的图像数据从第二色彩空间重新映射到第三色彩空间，其中第三色彩空间基于显示设备的色域。附图说明这些实施例通过示例的方式被图示，并且不旨在由附图的图来限制。图1示出了根据一些实施例的图像捕获和显示系统的框图。图2示出了根据一些实施例的视频后处理（VPP）流水线的框图，该流水线可用于将图像从具有不同系统能力和标准的不同图像捕获设备输送到图像显示设备。图3示出了根据一些实施例的数据转换和色彩空间映射（DCM）电路的框图。图4示出了根据一些实施例的电到电传递函数（EETF）的框图。图5示出了根据一些实施例的DCM电路的另一框图。图6示出了根据一些实施例的DCM电路的另一框图。图7示出了根据一些实施例的具有动态范围检测的DCM电路的框图。图8示出了根据一些实施例的具有动态范围检测的DCM电路的另一框图。图9示出了根据一些实施例的动态范围检测器的框图。图10示出了根据一些实施例的辉度检测器的框图。图11是描绘根据一些实施例的示例图像处理操作的说明性流程图。图12是描绘根据一些实施例的用于动态范围检测的示例操作的说明性流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述了许多特定细节，诸如特定部件、电路和过程的示例，以提供对本公开的透彻理解。如本文中所使用的术语“耦合”意指直接连接至或通过一个或多个中间部件或电路连接。另外，在以下描述中并且出于解释的目的，阐述了特定的术语以提供对本公开的各方面的透彻理解。然而，对于本领域技术人员将显而易见的是，实践示例实施例可能不需要这些特定细节。在其他实例中，以框图形式示出了公知的电路和设备，以避免使本公开不清楚。下面的详细描述的一些部分是根据顺序、逻辑块、处理以及对计算机存储器内的数据位的操作的其他符号表示来呈现的。电路元件或软件块之间的互连可以示出为总线或示出为单个信号线。每个总线可以可替代地是单个信号线，并且每个单个信号线可以可替代地是总线，并且单个线或总线可以表示用于部件之间的通信的多种物理或逻辑机制中的任何一个或多个。除非从下面的讨论中另外明确指出为显而易见，否则应理解，贯穿本申请，利用诸如“访问”、“接收”、“发出”、“使用”、“选择”、“确定”、“归一化”、“相乘”、“平均”、“监视”、“比较”、“应用”、“更新”、“测量”、“导出”等术语的讨论指的是计算机系统或类似的电子计算设备的动作和过程，其将表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理（电子）量的数据操纵和变换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或其他这样的信息存储、传输或显示设备内的物理量的其他数据。除非特别描述为以特定方式实现，否则本文中描述的技术可以以硬件、软件、固件或其任何组合来实现。被描述为模块或部件的任何特征也可以一起在集成逻辑设备中实现，或者分离地作为离散但可相互操作的逻辑设备实现。如果以软件实现，则所述技术可以至少部分地由包括指令的非暂时性计算机可读存储介质来实现，所述指令在被执行时执行上述一种或多种方法。非暂时性计算机可读存储介质可以形成计算机程序产品的部分，该计算机程序产品可以包括包装材料。非暂时性处理器可读存储介质可以包括诸如同步动态随机存取存储器（SDRAM）的随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、非易失性随机存取存储器（NVRAM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、闪速存储器、其他已知的存储介质等。附加地或可替代地，该技术可以至少部分地由处理器可读的通信介质来实现，该处理器可读的通信介质以指令或数据结构的形式携带或传送代码，并且可以由计算机或其他处理器来访问、读取和/或执行。结合本文中公开的实施例描述的各种说明性逻辑块、模块、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理的方法，包括：/n接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据；/n使用逆光电传递函数（IOETF）将所述接收的图像数据从非线性域变换到线性域；/n将所述线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中所述第一色彩空间和第二色彩空间基于所述图像捕获设备的色域；以及/n通过将所述转换的图像数据从所述第二色彩空间重新映射到第三色彩空间来处理要在显示设备上呈现的所述图像数据，其中所述第三色彩空间基于所述显示设备的色域。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180516 IN 201821018272;20190329 US 16/3706081.一种图像处理的方法，包括：
接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据；
使用逆光电传递函数（IOETF）将所述接收的图像数据从非线性域变换到线性域；
将所述线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中所述第一色彩空间和第二色彩空间基于所述图像捕获设备的色域；以及
通过将所述转换的图像数据从所述第二色彩空间重新映射到第三色彩空间来处理要在显示设备上呈现的所述图像数据，其中所述第三色彩空间基于所述显示设备的色域。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一色彩空间根据红色、绿色和蓝色（RGB）色彩分量来定义所述图像捕获设备的所述色域，并且所述第二色彩空间根据辉度和色度（YUV）分量来定义所述图像捕获设备的所述色域。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第三色彩空间根据YUV分量来定义所述显示设备的所述色域。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理包括：
将所述重新映射的图像数据从所述第三色彩空间转换到第四色彩空间。


5.根据权利要求4所述的方法，其中所述第四色彩空间根据RGB分量来定义所述显示设备的所述色彩色域。


6.根据权利要求1所述的方法，其中所述处理包括：
使用逆电光传递函数（IEOTF）将所述重新映射的图像数据从所述线性域变换到所述非线性域。


7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：
至少部分地基于所述接收的图像数据来生成针对所述一个或多个帧的元数据；以及
至少部分地基于所述元数据动态地调整一个或多个图像处理参数。


8.根据权利要求7所述的方法，其中针对所述一个或多个帧中的每个帧，所述生成包括：
确定所述帧中的最大辉度值、所述帧中的最小辉度值、所述帧中的所述最大辉度值的频率、所述帧中的所述最小辉度值的频率或所述帧中的辉度值的分布中的至少一个。


9.根据权利要求8所述的方法，其中所述生成进一步包括：
至少部分地基于多个所述帧的所述最大辉度值和所述最小辉度值，确定所述接收的图像数据的数据范围。


10.根据权利要求7所述的方法，其中针对所述一个或多个帧中的每个帧，所述动态调整包括：
调整在将所述线性图像数据从所述第一色彩空间转换到所述第二色彩空间或处理要在所述显示设备上呈现的所述图像数据时使用的一个或多个查找表或寄存器。


11.一种数据转换和色彩空间映射（DCM）电路，包括：
处理系统；以及
存储器，其存储指令，所述指令在由所述处理系统执行时使得所述DCM电路：
接收由图像捕获设备获取的一个或多个帧的图像数据；
使用逆光电传递函数（IOETF）将所述图像数据从非线性域变换到线性域；
将所述线性图像数据从第一色彩空间转换到第二色彩空间，其中所述第一色彩空间和第二色彩空间中的每个基于所述图像捕获设备的色域；以及

【专利技术属性】
技术研发人员：C·Q·张，J·张，C·曼基，Y·嬴，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US