使源图像内容适应于目标显示器的方法技术

使源图像内容适应于目标显示器。提供与目标显示器关联的目标图像内容。对于目标图像内容计算直方图。确定存在于目标直方图中的突出特征。对于源图像内容计算直方图。源内容直方图被处置以便反映确定的目标直方图突出特征。适应后的源图像内容基于处置后的源直方图被产生。确定存在于目标直方图中的另一个突出特征。源直方图被进一步处置以便反映另一个突出的确定的目标直方图特征。如果适应后的源图像内容具有不足的图像质量和感知的颜色特性，则基于进一步处置后的源直方图产生进一步适应后的源图像内容。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使源图像内容适应于目标显示器的方法相关申请的交叉引用本申请要求2011年7月12日提交的美国临时申请No.61/506,903的优先权，其出于所有目的整体通过参考被并入于此。
本专利技术涉及使源图像内容适应于目标显示器的方法，其中目标显示器可以选自提供不同的色域（colorgamuts）、不同的照度（luminance）、亮度或对比度范围和/或其它影响视觉感知（visualperception）的不同规范的各种不同的显示器类型。
技术介绍
显示器（诸如电视机、计算机监视器、便携式装置中的显示器、专用的显示器（诸如虚拟现实显示器）、交通工具模拟器、广告显示器、体育场显示器等）是普及的。现有技术的显示器能够显示颜色和色调的微小差别。宽范围的显示技术现在是可用的。例如，存在等离子体显示器、通过各种类型光源（诸如各种类型的LED、荧光灯或高强度白炽灯）背光的LCD显示器、基于CRT的显示器、数字电影显示器、OLED显示器等。一种特别的显示器将显示硬件与接收视频信号和驱动显示硬件以显示视频信号的视频内容的视频信号处理组件结合。不同的显示器可以关于诸如以下的特征显著变化：·可以由显示器再现的色域；·能实现的最大亮度；·对比度；·分辨率；·可接受的输入信号格式；·色彩深度；·白电平；·黑电平；·白点；·灰度梯级；等。由于显示器可以非常不同地运行，因此相同的图像内容在不同的显示器上观看时可能看起来不同。当在一个显示器上观看时令人喜欢看的图像内容可能在具有不同性能的另一个显示器上观看时较不令人喜欢。在某些显示器上显示时匹配创作者的创作意图的图像内容可能在其它显示器上观看时以一种或多种方式背离创作者的创作意图。颜色和照度的感知还受环境条件的影响。与相同的视频或其它图像在具有显著的环境光的条件下观看时会被感知的情况相比，在剧院条件（低环境照明）之下呈现的视频或其它图像可能由观看者显著地不同地感知。此外，环境光的特性（诸如颜色温度）会影响观看者对视频内容的感知。视频产品或其它图像的创作者可以设定图像中的像素的颜色和色调，使得在观看时图像具有与创作者的创作意图一致的期望的表现（appearance）。例如，创作者可能希望某些场景具有比其它场景更黑暗、更压抑的感觉。创作者可能希望在场景中描绘的特定特征突出或较不突出。创作者可能希望让颜色在某些场景中显得额外鲜艳而在其它场景中更柔和。调节图像中的像素的颜色和色调可以包括对源视频数据执行颜色分级（grading）（或‘颜色调整（colortiming）’）。可以通过使用容许用户以各种方式改变视频数据以实现期望的表现的硬件/软件系统执行颜色分级。因此通常图像帧或视频的整个序列的颜色分级是冗长的和成本较高的处理。因为观看内容的显示器和观看内容时的环境照明条件的选择会影响观看者对正在观看的内容的感知，所以理想的会是让创作者针对视频产品可能在其上被观看的每种显示器并且针对视频产品可能在其下被观看的所有环境条件分别地执行颜色分级。观看者然后会获得针对在他们的显示器和环境条件下的观看而优化的产品的定制版本。这通常是不实际的。共同拥有的2010年2月24日提交的题为“DISPLAYMANAGEMENTMETHODSANDAPPARATUS”的US专利申请No.61/307547以及题为“DISPLAYMANAGEMENTSERVER”的No.61/366899以及2010年7月10日提交的题为“DISPLAYMANAGEMENTMETHODSANDAPPARATUS”的No.61/364693描述了通过在已经针对在其它显示器上的观看被制备的不同版本的视频内容之间进行内插或外插来产生具有适合于在特别的显示器上显示的色调和颜色的视频内容。此外，共同拥有的2011年3月17日提交的题为“GENERATINGALTERNATIVEVERSIONSOFIMAGECONTENTUSINGHISTOGRAMS”的US专利申请No.61/453,924以及2011年3月17日提交的题为“ENCODINGANDDECODINGALTERNATIVEVERSIONSOFIMAGECONTENTUSINGHISTOGRAMS”的No.61/453,922描述了用于使至少一个源图像的视觉感知匹配于至少一个目标图像的期望的视觉感知的渐进的直方图匹配算法的各种应用。这些申请由此整体出于所有目的通过参考被并入于此。例如，源图像可以针对在REC709显示器上的观看被颜色分级并且另一个源图像可以针对在VDR显示器上的观看被颜色分级。因此通常这种源图像的视觉感知在相同的目标显示器上观看时将大大地不同。如果目标显示器不是所述源图像已经被特定地适应于其的目标显示器中的任何一个，则两个源图像在屏幕上的表现通常不会引起刺激（excitement）。此外，要由源图像在屏幕上的表现传递的意图的创作印象可能被完全丢失或至少显著地减少。Rec709是由ITU-RRecommendationBT.709规定的视频数据格式，其由此通过参考被并入于此。视觉动态范围（VisualDynamicRange，VDR）是能够表示非常宽的颜色和色调范围的格式。VDR被描述在例如共同拥有的题为“EXTENDEDDYNAMICRANGEANDEXTENDEDDIMENSIONALITYIMAGESIGNALCONVERSIONAND/ORDELIVERYVIALEGACYVIDEOINTERFACES”的PCT申请No.PCT/US2010/022700中，该申请由此出于所有目的通过参考被并入于此。VDR格式可以对人类视觉的全部范围进行编码。存在对用于在一种或多种特定的目标显示器上实现令人满意的观看质量而同时仍然保持具体实现为例如要观看的图像内容的着色的原始创作意图的有效方式的需要。在这个
技术介绍
部分中下面列出的参考文献中描述了已经用于实现该方式的方法。Pitié等人的"Automatedcolourgradingusingcolourdistributiontransfer,"ComputerVisionandImageUnderstanding,107(1-2):123-137,2007以及Pitié等人的"N-dimensionalprobabilitydensityfunctiontransferanditsapplicationtocolourtransfer,"IEEEInternationalConferenceonComputerVision(ICCV'05),Beijing,China,17-21Oct.,2,2005,1434,1439主要聚焦于全色转移（transfer），其对在空间感觉方面和/或在与亮度和颜色有关的感觉方面可能彼此有很大差别的图像进行操作。Reinhard等人的"ColorTransferbetweenImages"(IEEECG&AspecialissueonAppliedperception,Vol21,No5,pp34-41,September-October2001以及Pouli等人的"ProgressiveHistogramReshapingforCreativeColorTransferandT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使源图像内容适应于目标显示器的方法，所述方法包括如下步骤：提供与目标显示器关联的目标图像内容；计算对于目标图像内容的至少一个目标直方图；确定存在于目标直方图中的一个或更多个突出特征；计算对于源图像内容的至少一个源直方图；处置至少一个源直方图以便反映对于目标直方图确定的所述一个或更多个突出特征；基于处置后的至少一个源直方图来产生适应后的源图像内容；以及如果所述适应后的源图像内容不符合与目标显示器关联的图像质量要求和与目标图像内容关联的图像颜色感知要求两者，则确定存在于目标直方图中的另外的一个或更多个突出特征以及进一步处置所述至少一个源直方图以便反映对于目标直方图确定的所述另外的一个或更多个突出特征，并且基于进一步处置后的至少一个源直方图来产生进一步适应后的源图像内容。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.12 US 61/506,9031.一种用于使源图像内容(1)适应于来自提供不同的影响视觉感知的规范的多种不同显示器类型中的目标显示器(17)的方法，所述方法包括如下步骤：提供与目标显示器(17)关联的目标图像内容(3)；其中目标图像内容(3)被预先选择为已经适应于与目标显示器(17)关联的图像质量性能，并且目标图像内容(3)包括表示要被转移到源图像内容(1)上的“感观”的视频内容的一个或更多个帧；计算对于目标图像内容(3)的至少一个目标直方图(9)；确定存在于目标直方图(9)中的一个或更多个突出特征；计算对于源图像内容(1)的至少一个源直方图(7)；处置至少一个源直方图(7)以便反映对于目标直方图(9)确定的所述一个或更多个突出特征；基于处置后的至少一个源直方图来产生适应后的源图像内容(11)；以及如果所述适应后的源图像内容(11)不符合与目标显示器(17)关联的图像质量要求和与目标图像内容(3)关联的图像颜色感知要求两者，则确定存在于目标直方图(9)中的另外的一个或更多个突出特征以及进一步处置所述至少一个源直方图(7)以便反映对于目标直方图(9)确定的所述另外的一个或更多个突出特征，并且基于进一步处置后的至少一个源直方图来产生进一步适应后的源图像内容(11)；其中图像质量要求和图像颜色感知要求包括技术规范。2.根据权利要求1所述的方法，其中对于目标直方图(9)确定的所述一个或更多个突出特征与目标直方图(9)的至少一个低频内容关联。3.根据权利要求2所述的方法，其中对于目标直方图(9)确定的所述另外的一个或更多个突出特征与目标直方图(9)的至少一个高频内容关联。4.根据权利要求1所述的方法，其中处置至少一个源直方图(7)包括：使源直方图(7)的至少一个区域与目标直方图(9)的至少一个对应区域匹配。5.根据权利要求4所述的方法，其中使源直方图(7)的至少一个区域与目标直方图(9)的至少一个对应区域匹配包括：使与源直方图(7)的所述至少一个区域关联的平均和/或标准偏差匹配于与目标直方图(9)的对应的至少一个区域关联的对应的平均和/或标准偏差。6.根据权利要求5所述的方法，其中使与源直方图(7)的所述至少一个区域关联的平均和/或标准偏差匹配于与目标直方图(9)的对应的至少一个区域关联的对应的平均和/或标准偏差包括：将加权因子应用于所述平均和/或标准偏差。7.根据权利要求1所述的方法，其中源图像内容(1)包含视频内容的至少一个帧。8.根据权利要求1所述的方法，还包含将处置后的至少一个源直方图编码为与源图像内容(1)关联的元数据。9.根据权利要求8所述的方法，还包含对源图像内容(1)进行MPEG编码，其中所述元数据被包括在MPEG编码后的源图像内容中。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个目标直方图(9)包括与多个目标颜色通道有关的许多目标直方图。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个源直方图(7)包括与多个源颜色通道有关的许多源直方图。12.根据权利要求1所述的方法，其中处置至少一个源直方图(7)以便反映对于目标直方图(9)确定的所述一个或更多个突出特征包括：执行渐进的直方图匹配算法。13.根据权利要求1所述的方法，其中进一步处置至少一个源直方图(7)以便反映对于目标直方图(9)确定的所述另外的一个或更多个突出特征包括：执行渐进的直方图匹配算法。14.根据权利要求12或13所述的方法，其中目标直方图(9)包括与许多目标颜色通道关联的许多目标直方图，以及直方图匹配算法被分别地应用于与源图像内容关联的许多颜色通道。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法被重复地应用，直到满足与目标显示器(17)关联的图像质量要求和与目标图像内容(3)关联的图像颜色感知要求两者。16.根据权利要求15所述的方法，其中在所述重复中的至少一个中所述目标直方图被与另外的目标图像内容关联的另外的目标直方图代替。17.一种用于使源图像内容(1)适应于来自提供不同的影响视觉感知的规范的多种...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·巴勒斯泰德，G·丹贝格，
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