Формирование и обработка сигнала изображения с высоким динамическим диапазоном

Формирование и обработка сигнала изображения с высоким динамическим диапазоном

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к формированию и/или обработке сигнала изображения, содержащего значения пикселей с высоким динамическим диапазоном.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Цифровое кодирование сигналов от различных источников становится все более важным в последние десятилетия, по мере того как цифровое представление сигналов и передачи данных заменяет аналоговое представление и передачу данных. Непрерывная разработка и исследование продолжается с тем, чтобы улучшить качество, которое может быть получено из кодированных изображений и видеопоследовательностей, сохраняя в то же время скорость передачи данных на приемлемых уровнях.

Важным фактором для восприятия качества изображения является динамический диапазон, который может быть воспроизведен при отображении изображения. Однако обычно динамический диапазон воспроизводимых изображений, как правило, значительно сокращен относительно нормального зрения. Действительно, уровни яркости, встречающиеся в реальном мире, охватывают динамический диапазон вплоть до 14 порядков величин, колеблясь от безлунной ночи до взгляда прямо на солнце. Динамический диапазон мгновенной яркости и соответствующий отклик зрительной системы человека может попадать между 10.000:1 и 100.000:1 в солнечные дни или ночью.

Традиционно, динамический диапазон датчиков изображения и устройств отображения был ограничен низкими динамическими диапазонами величин. Также устройства отображения часто ограничены условиями просмотра (они могут воспроизводить черное, если механизм формирования яркости выключен, но тогда они все еще отражают, например, окружающий свет на своих передних стеклах; телевизор в солнечный день может иметь DR<50:1). Поэтому, традиционно было возможно сохранять и передавать изображения в 8-битных форматах гамма-кодирования, без привнесения заметных восприятию артефактов на традиционных устройствах воспроизведения. Тем не менее, в попытке записать более точное и живое изображение, были разработаны новые датчики изображения с высоким динамическим диапазоном (HDR), которые способны записывать динамические диапазоны более чем в 6 порядков величин. Более того, большинство специальных эффектов, улучшений компьютерной графикой и другая послесъемочная работа уже регулярно ведется с большими глубинами цвета и более высокими динамическими диапазонами.

Кроме того, контраст и пиковая яркость новейших систем отображения продолжает возрастать. Недавно были представлены новые устройства отображения с пиковой яркостью вплоть до 4000 кд/м² и коэффициентами контрастности вплоть до, пожалуй, 5-6 порядков величин, хотя это обычно значительно снижается в реальных условиях просмотра. Ожидается, что будущие устройства отображения будут способны предоставить еще более высокие динамические диапазоны и в особенности более высокие пиковые яркости и коэффициенты контрастности. Когда традиционно кодированные 8-битные сигналы отображаются на подобных устройствах отображения, могут появляться раздражающее квантование и артефакты кадрирования, или значения серого разных областей могут быть неправильно воспроизведены, и так далее. Артефакты могут быть особенно заметны, если сжатие, такое как сжатие DCT в соответствии с MPEG или похожим стандартом сжатия неподвижного изображения или видео, было использовано где-то в цепи визуализации, от создания контента до окончательного воспроизведения. Более того, традиционные форматы видео предлагают недостаточную точность и запас для передачи обширной информации, содержащийся в новых HDR изображениях.

В результате, существует растущая потребность в новых подходах, которые позволят потребителю в полной мере воспользоваться возможностями новейших (и будущих) датчиков и систем отображения. Предпочтительно, чтобы представления подобной дополнительной информации были обратно совместимыми, с тем, чтобы устаревшее оборудование могло по-прежнему принимать обычные видеопотоки, в то время как новые HDR-устройства могли в полной мере воспользоваться дополнительной информацией, переданной новым форматом. Таким образом, желательно, чтобы кодированные видеоданные не только представляли HDR изображения, но также позволяли кодировать соответствующие традиционные изображения с низким динамическим диапазоном (LDR), которые могут быть отображены на обычном оборудовании.

Критической задачей для введения видео и изображений с повышенным динамическим диапазоном является то, как эффективно кодировать, сохранять и распространять соответствующую информацию. В частности, является желательным, чтобы поддерживалась обратная совместимость, и чтобы введение изображений с высоким динамическим диапазоном в существующие системы было упрощено. Также является существенной эффективность с точки зрения скорости передачи данных и сложности обработки. Другой критической задачей является, разумеется, итоговое качество изображения.

Таким образом, был бы полезен усовершенствованный подход к распространению, передаче и/или представлению изображений с высоким динамическим диапазоном.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Таким образом, данное изобретение стремится предпочтительно смягчить, облегчить или устранить один или более недостатков предшествующего уровня техники по отдельности или в любом сочетании.

Согласно аспекту данного изобретения предоставлено устройство для формирования сигнала изображения, в котором пиксели закодированы в N-битных словах, кодирующих, по меньшей мере, яркость на каждый пиксель, причем устройство содержит: приемник для получения значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в соответствии с первым представлением цвета в M-битных словах; первый генератор для включения значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в сигнал изображения в N-битных словах в соответствии со вторым представлением цвета; и второй генератор для включения в сигнал изображения обозначения, что закодированы значения пикселей с высоким динамическим диапазоном.

Следует отметить, что слова значений пикселей могут быть закодированы по отдельным разделам данных, таких как, например, компоненты, или, некоторые разделы могут содержать данные, которые не являются по существу данными с высоким динамическим диапазоном (HDR).

Данное изобретение может предоставлять улучшенный сигнал изображения для распространения данных изображения с высоким динамическим диапазоном (HDR). Данный подход может, в частности, предоставить улучшенную обратную совместимость во многих применениях и/или может, например, облегчить введение распространения изображений HDR в существующих системах изображений и видео.

Сигнал изображения может быть одиночным сигналом изображения, таким как файл цифрового изображения, или может, например, быть видеосигналом, содержащим множество изображений.

N-битные слова могут содержать множество компонентов, которые могут отдельно и независимо представлять разные цветовые компоненты. N-битное слово может представлять множество цветовых компонентов. Это N-битное слово может быть разделено на разные сегменты, которые могут быть выделены отдельным цветовым компонентам. К примеру, биты N1 могут быть использованы для данных пикселя о первом цветовом компоненте, биты N2 могут быть использованы для данных пикселя о втором цветовом компоненте, а биты N3 могут быть использованы для данных пикселя о третьем цветовом компоненте (где, например, N1+N2+N3=N). В качестве конкретного примера, RGB представление цвета может быть предоставлено N-битными словами, в которых N/3 бит выделено каждому из R, G и В цветовых компонентов.

Подобным образом, M-битные слова могут содержать множество компонентов, которые могут отдельно и независимо представлять разные цветовые компоненты. M-битное слово может представлять множество цветовых компонентов. Это N-битное слово может быть разделено на разные сегменты, которые могут быть выделены отдельным цветовым компонентам. К примеру, биты M1 могут быть использованы для данных пикселя о первом цветовом компоненте, биты M2 могут быть использованы для данных пикселя о втором цветовом компоненте, а биты M3 могут быть использованы для данных пикселя о третьем цветовом компоненте (где, например, M1+M2+M3=M).

Сигнал изображения может быть одиночным непрерывным и включающим в себя всё сигналом изображения. Однако, в других вариантах осуществления, этот сигнал изображения может быть составным или разделенным сигналом изображения. К примеру, данные пикселей для изображения в виде N-битных слов могут быть распределены по нескольким пакетам данных или сообщениям. Подобным образом, индикатор может быть предоставлен совместно с этими N-битными словами или отдельно от них, например, сохранен в другой части запоминающего устройства или даже предоставлен через другую линию связи. Для примера, индикатор может быть передан в других пакетах данных или сообщениях, чем эти N-битные слова. Например, сигнал изображения может быть разделен на пакеты данных изображения и пакеты управляющих данных, причем N-битные слова доставляются в первом, а индикатор доставляется во втором типе пакетов данных. Как минимум, устройства кодирования и декодирования должны иметь постоянный (единственный или множество) способ декодирования HDR данных в постоянное доступное N-битное слово, и тогда индикатор должен быть простым и просто говорить, что кодированные данные представляют “HDR данные” или, например, “HDR-type-1” («HDR-типа-1») или “HDR-type-2” («HDR-типа-2») данные, а не LDR данные. Принимающая сторона должна тогда в соответствии с согласованным, например, type-2 сценарием кодирования знать, как окончательно преобразовать это в сигнал, воспроизводимый на устройстве отображения (или печатающем устройстве и так далее). Подобный сценарий может быть использован, например, когда произвольные HDR первоисточники (например, с 16-битной яркостью, что кодирует максимум, соответствующий пику белого 5000 нит, или 22-битной яркостью, с пиком белого 550000 нит), сначала преобразуют в промежуточный сигнал (который более применим для отображения, поскольку яркий объект в 550000 нит никак не может быть воспроизведен, то является предпочтительным сначала выровнять некоторые значения, которые еще передают огромную яркость, чтобы быть воспроизводимым на устройстве отображения, например 5000 нит). Сложные математические или художественные выборы преобразования изображения картины реального мира в полезный, отображаемый сигнал затем получают из этой части цепи визуализации, и затронутые в предыдущей части, с тем, чтобы type-2 кодирование должно касаться только преобразования всего, что оказалось в промежуточном M-битном представлении, в type-2 N-битное представление. Однако индикатор может быть более сложным, или, иными словами, поставляться совместно с дополнительными данными, указывающими, как именно преобразование было выполнено в N-битный сигнал, с тем, чтобы, например, 22 бит/550000 нит первоисточники также могли напрямую быть применены ко второй части цепи визуализации и преобразованы в N-битный сигнал. В подобных случаях, полезная информация должна быть (линейной) информацией масштабирования (например, связанной с масштабированием между первым диапазоном яркостей, связанных с первым кодированием M-битных слов по отношению ко второму диапазону N-битных слов), такой как, например, определение уровня 550000 нит (или выведенного показателя величины белого, например, оцененного, масштабированного, или предназначенного к воспроизведению на эталонном устройстве отображения уровня белого [который можно видеть как пример соответствующей яркости устройства отображения], которую фактическое принимающее устройство отображение может оптимально преобразовать согласно тому, что оно может максимально произвести как пик белого; то есть, оно будет отображать данные, которые имеют кодированный уровень белого, например, 5000 нит иначе, чем данные с уровнем белого 50000 нит, например, если устройство отображения может показывать пик белого в 10000 нит, оно может воспроизвести первый белый [то есть, пиксели, имеющие кодовое значение Y=1023, например] как выводимую яркость изображения равную 6000 нит, второй, как выводимую яркость изображения равную 10000 нит). И может быть дополнительно полезно включать информацию о том, как именно все значения яркости или цвета в диапазоне кодируемых цветов в M-битном представлении распределяются в кодируемом диапазоне N-битного сигнала, например, для использования битов в новом N-битном представлении наилучшим возможным способом, и кодировать настолько точно, насколько это возможно, все текстуры различных важных объектов в пределах диапазона яркости во входных изображениях в M-битном представлении, например, совместно кодируя функции преобразования. Действительно, все это может динамически меняться между разными сценами фильма, например, переключение от простых, хорошо освещенных сцен в помещении, которые могут быть лучше всего представлены в LDR кодировании, к сценам вне помещения со зрелищным ярким фейерверком, которые могут быть лучше всего представлены в варианте, настроенном на больший HDR, с разными статистиками изображения, приводящим к разным статистикам N-битного кодирования.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, первое представление цвета отличается от второго представления цвета.

Это может обеспечить улучшенную производительность во многих вариантах осуществления и может во многих сценариях, в частности, обеспечить высокоэффективную передачу данных изображения HDR. Устройство может адаптировать данные изображения HDR для точного соответствия требованиям, характеристикам и/или установкам конкретного распространяемого носителя.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, устройство дополнительно содержит модуль преобразования для преобразования значений пикселей с высоким динамическим диапазоном из первого представления цвета во второе представление цвета.

Это может обеспечить улучшенную производительность во многих вариантах осуществления и может во многих сценариях, в частности, обеспечить высокоэффективную передачу данных изображения HDR. Устройство может адаптировать данные изображения HDR для точного соответствия требованиям, характеристикам и/или установкам конкретного распространяемого носителя.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, преобразование содержит сжатие M-битных слов в N-битные слова, где M больше, чем N.

Более эффективный сигнал изображения для распространения HDR контента может быть достигнут во многих вариантах осуществления. Сжатие, позволяющее более эффективное распределение, может, к примеру, применять нелинейное преобразование к преобразованию, например, линейного M-битного слова представления цвета в нелинейное N-битное слово представления цвета.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, сжатие содержит использование разной схемы квантования для значений пикселей в соответствии со вторым представлением цвета, нежели для значений пикселей в соответствии с первым представлением цвета.

Более эффективный сигнал изображения для распространения HDR контента может быть достигнут во многих вариантах осуществления. Схема квантования для второго представления цвета может, например, позволить динамическому диапазону быть покрытым меньшим числом уровней квантования и может позволить N быть меньше, чем M. Схема квантования для второго представления цвета может, к примеру, быть неравномерным квантованием значений цветовых компонентов и/или динамического диапазона яркости.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, первое представление цвета является тем же самым, что и второе представление цвета.

Это может обеспечить эффективное представление и/или низкую сложность и/или облегченную работу во многих сценариях. В частности, это может обеспечить низкую сложность и низкую обработку вычислительных ресурсов, которые будут использованы, для эффективного обращения с изображениями с высоким динамическим диапазоном.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, индикатор содержит указание яркости устройства отображения, связанной со вторым представлением цвета.

Сигнал изображения может включать в себя указание, как предоставленное значение пикселя номинально соотносится с желаемой яркостью. Этот подход может, например, позволить устройству отображения, принявшему сигнал изображения, адаптировать воспроизведение значений пикселей к соответствующим фактическим характеристикам этого устройства отображения. К примеру, преобразование может быть применено для обеспечения точных или надлежащих пересчетов от номинальных или эталонных устройств отображения, связанных со вторым представлением цвета, к фактическому устройству отображения, используемому для воспроизведения.

Индикатор может, в частности, предоставить указание на эталонную яркость, соответствующую эталонному значению пикселя. К примеру, яркость, соответствующая значению пикселя, представляющего наивысшую яркость второго представления цвета, может быть указана посредством этого индикатора.

Этот подход может позволить закодировать любое HDR пространство, позволяя, в тоже время, отображать его на любом устройстве отображения. К примеру, изображение HDR может быть закодировано, чтобы соответствовать динамическому диапазону с самым ярким излучением в 50 000 нит. Однако, при воспроизведении подобного сигнала на 1000 нит устройстве отображения, является желательным обеспечить интеллектуальное преобразование между закодированным динамическим диапазоном и динамическим диапазоном воспроизведения. Подобное преобразование может быть улучшено или облегчено посредством индикатора, указывающего яркость устройства отображения, связанную со вторым представлением цвета.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, индикатор содержит указание на второе представление цвета.

Это может улучшить производительность и/или облегчить воспроизведение. В частности, это может позволить устройству, принявшему сигнал изображения, оптимизировать обработку конкретного используемого представления цвета. Представления цвета могут задавать и то, как значения данных упакованы (например, сначала яркость, затем тон, как 3-битный компонент, затем насыщенность в соответствии с некоторой схемой распределения битов последующего слова), и то, что они обозначают (какие основные цвета и так далее).

В соответствии с необязательным признаком изобретения, первое представление цвета применяет отдельное значение цвета для каждого цветового компонента первого представления цвета, а второе представление цвета применяет набор значений цветов для каждого цветового компонента второго представления цвета совместно с общим экспоненциальным множителем.

Это может обеспечить особенно эффективное представление. Набор значений цветов для каждого цветового компонента второго представления цвета может соответствовать линейному или нелинейному (такому как, например, логарифмическому) представлению значений яркости цветового компонента.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, сигнал изображения содержит сегмент для данных изображения пикселя, и первый генератор выполнен с возможностью попеременно включать значения пикселей с низким динамическим диапазоном или значения пикселей с высоким динамическим диапазоном в соответствии со вторым представлением цвета в этот сегмент, а индикатор выполнен с возможностью указывать, содержит ли первый сегмент значения цвета с низким динамическим диапазоном или значения цвета с высоким динамическим диапазоном.

Это может обеспечить особенно эффективное представление. Во многих сценариях это может обеспечить улучшенную обратную совместимость и/или облегчить внедрение HDR в существующие системы или стандарты. Этот подход может, в частности, обеспечить легкое приспособление существующих подходов распространения видео для распространения изображений с низким динамическим диапазоном к распространению изображений с высоким динамическим диапазоном.

Указанный сегмент может, к примеру, быть сегментом, зарезервированным для передачи улучшенных цветовых данных. К примеру, стандарт сигнала изображения может предусматривать передачу данных изображения в соответствии со стандартным представлением цвета и в соответствии с улучшенным представлением цвета, причем улучшенное представление цвета обеспечивает улучшенное представление насыщенности цвета по сравнению со стандартным представлением цвета (например, более точное квантование насыщенности цвета или более широкую палитру). Как правило, улучшенное представление цвета может использовать больше битов, чем стандартное представление цвета. Этот подход может предусматривать использование сегмента, зарезервированного для улучшенного представления цвета для передачи данных с высоким динамическим диапазоном.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, второй генератор выполнен с возможностью дополнительно включать второй индикатор в сигналы изображений, причем второй индикатор указывает, что указанный сегмент используется для значений пикселей с низким динамическим диапазоном и тогда, когда указанный сегмент содержит значения пикселей с низким динамическим диапазоном, и тогда, когда указанный сегмент содержит значения пикселей с высоким динамическим диапазоном.

Это может обеспечить представление, обладающее особым преимуществом. Во многих сценариях это может обеспечить улучшенную обратную совместимость и/или облегчить внедрение HDR в существующие системы или стандарты. Этот подход может, в частности, обеспечить легкое приспособление существующих подходов распространения видео для распространения изображений с низким динамическим диапазоном к распространению изображений с высоким динамическим диапазоном.

Использование второго индикатора, который может указывать, что указанный сегмент использует данные с низким динамическим диапазоном, даже когда он содержит данные с высоким динамическим диапазоном, может быть использовано, чтобы убедиться в том, что обработка или распространение, основанные на этом индикаторе, будут теми же, что и для данных с низким динамическим диапазоном. Это позволяет избежать конфликтов, и, в частности, может обеспечить, чтобы устройства, не обладающие функциональными возможностями обработки данных с высоким динамическим диапазоном или первого индикатора, все-таки обрабатывали указанный сигнал. Устройства с другими функциональными возможностями могут тогда использовать первый индикатор для обработки значений пикселей как данных с высоким динамическим диапазоном. К примеру, в некоторых вариантах осуществления, только воспроизводящее устройство отображения будет использовать первый индикатор для обработки данных пикселя, хотя промежуточное распространение или функциональные возможности хранения основаны только на втором индикаторе, и, следовательно, не требуют способности обрабатывать первый индикатор или, более того, значения пикселей с высоким динамическим диапазоном. Второй индикатор может быть существующим стандартизованным индикатором, в то время как первый индикатор является новым индикатором, вводимым в существующий стандарт.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, число битов K, зарезервированных для каждого пикселя в указанном сегменте, является большим, чем N.

Это может обеспечить улучшенную и/или упрощенную работу во многих сценариях. В некоторых вариантах осуществления, указанные K-N биты могут быть использованы для передачи других данных, таких как, например, данные улучшенной насыщенности цвета.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, указанный сигнал изображения соответствует стандарту HDMI.

Данное изобретение может предоставить обладающий особым преимуществом HDMI™ (Мультимедийный Интерфейс Высокой Четкости) сигнал изображения для распространения в соответствии со стандартами HDMI™.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, первый генератор выполнен с возможностью включать значения пикселей с высоким динамическим диапазоном в сегмент данных «Глубокий цвет».

Это может обеспечить обладающий особым преимуществом подход и может, в частности, обеспечить улучшенную обратную совместимость.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, второй генератор выполнен с возможностью включать индикатор в информационный кадр вспомогательной видеоинформации.

Это может обеспечить обладающий особым преимуществом подход и может, в частности, обеспечить улучшенную обратную совместимость.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, сигнал кодирования изображения является соответствующим стандарту DisplayPort.

Данное изобретение может предоставить обладающий особым преимуществом DisplayPort™ сигнал изображения для распространения в соответствии со стандартами DisplayPort™.

Согласно аспекту данного изобретения предоставлен способ формирования сигнала изображения, в котором пиксели закодированы в N-битных словах, кодирующих, по меньшей мере, яркость для каждого пикселя, причем способ содержит следующие этапы: получение значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в соответствии с первым представлением цвета в M-битных словах; включение указанных значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в сигнал изображения в N-битных словах в соответствии со вторым представлением цвета; и включение в сигнал изображения индикатора того, что закодированы значения пикселей с высоким динамическим диапазоном.

Согласно аспекту данного изобретения предоставлено устройство для обработки сигнала изображения, причем устройство содержит: приемник для приема сигнала изображения, сегмент данных указанного сигнала изображения, содержащий одно из значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в N-битных словах в соответствии с первым представлением цвета и значений пикселей с низким динамическим диапазоном в соответствии со вторым представлением цвета, и для приема индикатора, указывающего когда сегмент данных содержит значения пикселей с высоким динамическим диапазоном, а когда значения пикселей с низким динамическим диапазоном; устройство извлечения для извлечения данных из указанного сегмента данных; и процессор, выполненный с возможностью обрабатывать данные указанного сегмента данных как значения пикселей с высоким динамическим диапазоном или значения пикселей с низким динамическим диапазоном, в зависимости от указанного индикатора.

В соответствии с необязательным признаком изобретения, указанный сигнал изображения соответствует стандарту HDMI, а указанное устройство дополнительно содержит средство для пересылки указания о возможности обработки значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в блоке данных, характерном для поставщика HDMI.

Это может обеспечить обладающее особым преимуществом распространение сигнала изображения. В частности, это может обеспечить улучшенную обратную совместимость и/или облегчить внедрение HDR информации в HDMI системах.

Согласно аспекту данного изобретения предоставлен способ обработки сигнала изображения, причем способ содержит: прием сигнала изображения, причем сегмент данных указанного сигнала изображения содержит одно из значений пикселей с высоким динамическим диапазоном в N-битных словах в соответствии с первым представлением цвета и значений пикселей с низким динамическим диапазоном в соответствии со вторым представлением цвета; прием индикатора, указывающего, содержит ли сегмент данных значения пикселей с высоким динамическим диапазоном или значения пикселей с низким динамическим диапазоном; извлечение данных из указанного сегмента данных; и обработку данных указанного сегмента данных как значений пикселей с высоким динамическим диапазоном или значений пикселей с низким динамическим диапазоном, в зависимости от индикатора.

Согласно аспекту данного изобретения предоставлен сигнал изображения, в котором пиксели закодированы в N-битных словах, кодирующих, по меньшей мере, яркость для каждого пикселя, причем указанный сигнал изображения содержит: значения пикселей с высоким динамическим диапазоном в сигнале изображения в N-битных словах в соответствии с представлением цвета; и индикатор того, что закодированы значения пикселей с высоким динамическим диапазоном.

Эти и другие аспекты, признаки и преимущества данного изобретения будут понятны из варианта(ов) осуществления описанного ниже и объяснены со ссылкой на них.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Варианты осуществления данного изобретения будут описаны, только в качестве примера, со ссылкой на чертежи, на при этом:

Фиг. 1 является иллюстрацией канала распространения аудиовизуального контента;

Фиг. 2 является иллюстрацией устройства для формирования сигнала изображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления данного изобретения;

Фиг. 3 является иллюстрацией устройства для формирования сигнала изображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления данного изобретения;

Фиг. 4 является иллюстрацией устройства для обработки сигнала изображения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления данного изобретения;

Фиг. 5 иллюстрирует примеры кодирования значений пикселей;

Фиг. 6 иллюстрирует пример системы для создания аудиовизуального контента; и

Фиг. 7 иллюстрирует пример системы для обработки аудиовизуального контента.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 иллюстрирует пример аудиовизуального канала распространения. В данном примере, устройство 101 поставщика контента формирует аудиовизуальный сигнал контента для элемента аудиовизуального контента, такого как, например, фильм, телевизионная программа и так далее. Устройство 101 поставщика контента может, в частности, кодировать аудиовизуальный контент в соответствии с подходящим форматом кодирования и представления цвета. В частности, устройство 101 поставщика контента может кодировать изображения видеопоследовательности элемента аудиовизуального контента в соответствии с подходящим представлением, таким как, например, YCrCb. Устройство 101 поставщика контента может быть рассмотрено как представляющее собой производящую и распространяющую компанию, которая создает и вещает указанный контент.

Сигнал аудиовизуального контента затем распространяют в устройство 103 обработки контента через канал 105 распространения. Устройство 103 обработки контента может, к примеру, быть телевизионной приставкой, находящейся у конкретного потребителя указанного элемента контента.

Аудиовизуальный контент кодируют и распространяют от устройства 101 поставщика контента посредством носителя данных, который может, например, состоять из носителя данных с большой плотностью записи данных (DVD или BD, и так далее), Интернета, или широковещательной передачи. Оно затем достигает устройства-источника в виде устройства 103 обработки контента, которое содержит функциональные возможности для декодирования и воспроизведения указанного контента.

Следует понимать, что канал 105 распространения может быть любым каналом распространения, и через любой носитель данных или подходящий стандарт связи. Кроме того, указанный канал распространения не обязательно должен быть в реальном времени, а может включать в себя постоянное или временное хранилище данных. К примеру, указанный канал распространения может включать в себя Интернет, спутниковое или наземное телевизионное вещание и так далее, хранение на физически распространяемом носителе, таком как DVD или Blu-ray Disc™ или карта памяти, и так далее. Подобным образом, устройство 103 обработки контента может быть любым подходящим устройством, таким как проигрыватель Blu-ray™, приемник спутникового или наземного телевидения, и так далее.

Устройство 103 обработки контента подключено к устройству 107 отображения через канал 109 связи. Устройство 103 обработки контента формирует сигнал отображения, содержащий аудиовизуальный сигнал, представляющий собой элемент аудиовизуального контента. Сигнал отображения может, в частности, быть тем же самым, что и сигнал аудиовизуального контента. Таким образом, устройство-источник декодирует контент в устройство-приемник, которое может быть TV (телевизором) или другим устройством, которое преобразует цифровые сигналы в физическое представление.

В некоторых вариантах осуществления, данные, представляющие собой изображения аудиовизуального контента, являются одними и теми же для сигнала аудиовизуального контента и для сигнала отображения. В этом примере, устройство 107 отображения может содержать функциональные возможности для обработки изображений, включая, например, формирование изображений с увеличенным динамическим диапазоном. Однако следует понимать, что в некоторых вариантах осуществления, устройство 103 обработки контента может выполнять, например, алгоритмы улучшения изображения или обработки сигнала на указанных данных, и может, в частности, декодировать и перекодировать указанный (обработанный) аудиовизуальный сигнал. Указанное перекодирование может, в частности, относиться к другому кодированию или формату представления, нежели для указанного сигнала аудиовизуального контента.

Система на Фиг. 1 выполнена с возможностью предоставлять видеоинформацию с высоким динамическим диапазоном (HDR). Дополнительно, с целью обеспечения, например, улучшенной обратной совместимости, она также может в некоторых сценариях предоставлять информацию с низким динамическим диапазоном (LDR), что делает возможным представлять изображения LDR. В связи с этим, указанная система способна передавать/распространять сигналы изображения, относящиеся как к изображениям LDR, так и HDR.

Описанный ниже подход может быть применен как к одному, так и к обоим из канала 105 от устройства 101 поставщика контента к устройству 103 обработки контента и канала 109 от устройства 103 обработки контента к устройству 107 отображения. Кроме того, указанный подход может быть применен по-разному на этих двух каналах, например, посредством использования разных представлений цвета или стандартов кодирования. Нижеследующее описание будет, однако, для краткости и ясности сосредотачиваться на применении данного подхода к интерфейсу между аудиовизуальной телевизионной приставкой и соответствующим устройством отображения. Таким образом, данное описание будет сосредотачиваться на применении к каналу 109 связи между устройством 103 обработки контента и устройством 107 отображения на Фиг. 1.

Традиционные устройства отображения обычно используют LDR представление. Обычно подобные LDR представления предоставляются посредством 8-битного представления трех компонентов, относящихся к заданным основным цветам. К примеру, RGB представление цвета может быть предоставлено посредством трех 8-битных выборок, ссылающихся на красный, зеленый и голубой основные цвета, соответственно. Другое представление использует один компонент яркости и два компонента насыщенности цвета (такое как YCrCb). Эти LDR представления соответствуют заданной яркости или диапазону яркости.

Однако предоставляется все больше устройств захвата изображения, которые могут захватывать большие динамические диапазоны. К примеру, камеры обычно обеспечивают 12-битный, 14-битный, или даже 16-битный диапазоны. Таким образом, по сравнению с 8-битной камерой обычного стандарта LDR, HDR камера может точно (линейно) захватывать 12 бит, 14 бит (или выше) начиная от более яркого белого до заданного черного. Таким образом, HDR может соответствовать возрастающему числу битов для выборок данных, соответствующих LDR, тем самым обеспечивая представление большего динамического диапазона.

В частности, HDR обеспечивает представление значительно более ярких изображений. Безусловно, изображение HDR может предоставить значительно более яркий белый, чем может быть предоставлен соответству