扩展图像动态范围的制作方法

专利名称：扩展图像动态范围的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及图像。更具体地，本发明的实施方式涉及扩展图像和视频的动态范围。
背景技术：
如本文中所使用的，术语“动态范围”(dynamic range, DR)可以涉及人类心理视觉系统(human psychovisual system, HVS)感知如从最暗到最亮的图像强度(如亮度(luminance)、明度(Iuma))范围的能力。在这个意义上,DR涉及“涉及场景的”强度。DR还可以涉及显示装置的充分地或者近似地呈现具有具体的广度的强度范围的能力。在这个意义上，DR涉及“涉及显示器的”强度。在本文中，除非在说明书的任何地方明确指明了特定的意义以具有特定的含义，否则应当意指术语可以、例如可交换地以任何意义来使用。如本文中所使用的， 术语高动态范围(HDR)涉及跨越HVS的大约14至15个数量级的DR广度。例如，具有大体上的常态的良好适应的人(例如，在统计、计量生物学或眼科意义中的一个或多个意义上)具有跨越大约15个数量级的强度范围。适应的人可以感知仅少量光子的暗光源。然而，同样这些人可以感知沙漠、海洋或大雪中的正午太阳的几乎使人痛苦地明亮的亮度(或甚至是扫视太阳，然而是短暂的扫视以防止伤害)。然而，该跨度对于“适应的”人是可用的，如其HVS具有用于重置和调节的时间段的那些人。相反，人可以同时感知强度范围中的广阔的广度的DR可能关于HDR在某种程度上被截短。如本文中所使用的，术语“视觉动态范围”或“可变动态范围”(VDR)可以单独地或者可交换地涉及同时由HVS可感知的DR。如本文中所使用的，VDR可以涉及跨越5至6个数量级的DR。因此，虽然可能相对于涉及真实场景的HDR在某种程度上较窄，然而，VDR表示宽的DR广度。如本文中所使用的，术语“同时动态范围”可以涉及VDR。直到最近，显示器才具有了比HDR或VDR明显窄的DR。使用典型的阴极射线管(CRT)、具有恒定的荧光白色背光的液晶显示器(LCD)或等离子屏幕技术的电视机(TV)和计算机监视器设备的DR呈现能力可能被限制为大约三个数量级。因此，这样的传统显示器代表标准的动态范围(SDR)，相对于VDR和HDR有时也被称为“低动态范围”或“LDR”。如本文中所使用的，术语“标准动态范围”和“低动态范围”和/或其相应的缩写“SDR”和“LDR”可以同义地和/或可交换地使用。然而，其基础技术的进步使得更现代的显示器设计能够以比在不那么现代的显示器上呈现的同一内容显著改进的各种质量特征来呈现图像和视频内容。例如，更现代的显示装置能够呈现高清晰度(HD)内容和/或可以根据各种显示能力如图像缩放器来缩放的内容。此外，某些更现代的显示器能够呈现具有比传统的或标准的显示器的SDR高的DR的内容。例如，某些现代IXD显示器具有包括发光二极管(LED)阵列的背光单元(BLU)。BLU阵列的LED可以与有源LCD元件的极化状态的调制分离地调制。这种双调制方法是可扩展的(如，可扩展至N调制层，其中，N包括大于2的整数)，如通过BLU阵列与IXD屏幕元件之间的可控中间层。其基于LED阵列的BLU和双(或N)调制有效地增加了具有这样的特征的IXD监视器的参考显示器的DR。这样的通常被称为“HDR显示器”(虽然实际上它们的能力可能更接近于VDR的范围)并且能够关于传统的SDR显示器实现其DR扩展的显示器在显示图像、视频内容和其他视觉信息的能力方面表现出显著的进步。这样的HDR显示器可以呈现的色域还可以显著地超过更多传统显示器的色域，甚至达到能够呈现宽色域(wide color gamut, WCG)的程度。涉及场景的HDR或VDR和WCG图像内容——如可以用“下一代”电影和TV照相机来生成的涉及场景的HDR或VDR和WCG图像内容——现在可以更如实且有效地用“HDR”显示器(下文中称为“HDR显示器”)来显示。如本文中所使用的，意思为第一色域“大于”第二色域的表述涉及第一色域比第二色域更广、更深、更大或具有更大的比特深度。如本文中所使用的，意思为第二色域“小于”第一色域的表述涉及第二色域比第一色域更窄、更浅、更低或具有更小的比特深度。与SVC和HDTV技术一样，扩展图像DR通常包括分叉方法。例如，用现代HDR使能照相机捕获的涉及场景的HDR内容可以用于生成该内容的SDR版本，其可以显示在传统的SDR显示器上。根据所捕获的HDR版本生成SDR版本可以包括对HDR内容中的与强度(如亮度、明度)有关的像素值应用全局色调映射操作器(tone mapping operator, TMO)。为了保存带宽或者出于其他考虑，发送实际捕获的HDR内容可能不是最佳的方法。

因此，可以对所生成的SDR内容版本应用关于原始TMO反转的全局逆色调映射操作器(inverse tone mapping operator, iTMO),这使得能够预测HDR内容的版本。可以将所预测的HDR内容版本与原始捕获的HDR内容进行比较。例如，从原始HDR版本中减去所预测的HDR版本可以生成残留图像。编码器可以发送所生成的SDR内容作为基层(baselayer, BL)，并且将所生成的SDR内容版本、残留图像和iTMO或其他预测器封装为增强层(enhancement layer, EL)0用比特流来发送EL连同其SDR内容、残留和预测器通常比直接用比特流来发送HDR内容消耗较少的带宽。接收由编码器发送的比特流的兼容解码器可以在传统的显示器上对SDR进行解码和呈现。然而，兼容解码器还可以使用残留图像和iTMO预测器来根据其计算HDR内容的预测版本，以在更有能力的显示器上使用。正是带宽经济至少部分地使得双层BL/EL方法能够在执行HDR至SDR转换和SDR至HDR转换(以及具有HDTV和SVC)的编解码器中这样普遍地存在。这部分中所描述的方法是可以被实行的方法，而不一定是以前所设想或所实行的方法。因此，除非另外地指出，否则不应当假定这部分中所描述的任意方法仅由于包括在这部分中而被限定为现有技术。类似地，除非另外指出，否则不应当基于这部分来假定关于一个或多个方法而标识的问题已经在任意现有技术中被认识到。


通过举例而非限制以附图来说明本发明实施例，在附图中相似的附图标记表示相似的元素，且在附图中图1描绘了根据本发明实施例的示例处理的流程图；图2描绘了根据本发明实施例的SDR内容版本与VDR内容版本之间的示例映射；图3A和图3B描绘了根据本发明实施例的示例VDR架构；图4描绘了根据本发明实施例的示例SDR过滤和映射流程；图5A描绘了根据本发明实施例的所计算的参数化的示例多项式曲线；图5B描绘了根据本发明实施例的示例可逆映射；图5C描绘了根据本发明实施例的示例处理的流程图；图6描绘了根据本发明实施例的示例标准化处理； 图7A和图7B描绘了根据本发明实施例的标准化的示例；图8A和图SB描绘了根据本发明实施例的示例编解码器；图9A和图9B描绘了根据本发明实施例的示例信号流；图10描绘了根据本发明实施例的匹配的编码器/解码器对；图11描绘了根据本发明实施例的示例扩展；图12描绘了根据本发明实施例的示例QP控制；图13描绘了根据本发明实施例的示例图像数据包；图14描绘了根据本发明实施例的示例已解码信号应用；图15描绘了根据本发明实施例的示例色域；图16描绘了可以实践本发明实施例的示例计算机系统平台；以及图17描绘了可以实践本发明实施例的示例装置。
具体实施例方式本文中描述了对图像动态范围的增强。在以下描述中，为了进行解释，阐述了大量的具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，显然可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详尽地描述公知的结构和装置，以避免不必要地封闭、模糊或混乱本发明。概述本文中所描述的示例实施例涉及对图像动态范围的增强。实施例将表示在具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号，其中，第一颜色空间与第一动态范围有关。第二颜色空间与第二动态范围相关联。在第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量。示例处理实施例涉及用于增强图像动态范围的处理。图1描绘了根据本发明实施例的示例处理100的流程图。实施例将表示在具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成101表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号，其中，第一颜色空间与第一动态范围有关。第二颜色空间与第二动态范围相关联。在第二动态范围上映射102转换后视频信号的至少两个颜色相关分量。
第二动态范围可以大于第一动态范围(如，可以跨越更宽的、更广的或更深的范围)。第二动态范围可以在关于视频信号的帧内的基础上跨越或者接近可以由标准的人类视觉系统(HVS)同时感知的强度和/或颜色范围。如本文中在这个意义上所使用的，术语“标准”可以涉及统计、心理测量学、生物测量学或眼科内涵(opthamologicalconnotation)、诊断、估计、推断或推论中的一个或多个。第一动态范围可以跨越或接近能够用标准(或“低”)动态范围(SDR或“LDR”)监视器或显示器、阴极射线管(CRT)监视器或显示器或者传统的LCD中的一个或多个——如，用未调制的纯白色BLU——进行呈现的强度和/或颜色范围。第二色域(第二颜色空间的第二色域)可以大于第一色域(第一颜色空间的第一色域)。基于转换和映射，将输入视频信号、用输入视频信号或者第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧中的一个或多个变换成103变换后视频信号、用第二动态范围表示、传输、存储或呈现的变换后图像或多个变换后图像帧中的一个或多个。第一颜色空间和/或第二颜色空间可以包括“红色/绿色/蓝色”(RGB)颜色空间。RGB颜色空间具有三个颜色相关分量。颜色相关分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。映射步骤可以包括在第二动态范围上映射转换后视频信号的三个颜色相关分量。第一颜色空间基本上可以符合与国际电信联盟(ITU)的BT. 709推荐标准相关联的RGB颜色空间。第二颜色空间基本上可以符合与电影艺术与科学学院(AMPAS)的学院颜色编码规范(ACES)标准、数字电影 倡导联名(DCI)的P3颜色空间标准(如电影与电视工程师协会SMPTE参考Rp431-2-2007 ;Eg432-l-2007)、或者参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/ROMM)标准相关联的RGB颜色空间中的至少一个。映射步骤可以包括对转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量执行全局色调映射操作(ΤΜ0)。映射步骤可以包括对转换后视频信号的三个颜色相关分量执行全局TMO。实施例保存与转换后输入视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量中的每个相关联的饱和度水平104。饱和度水平保存可以包括在第二动态范围上映射与输入视频信号相关联的强度值。强度值可以包括转换后视频信号的与明度或亮度有关的特征。可以根据第一增益设置来对强度值进行调节。第一增益设置关于与转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量的颜色、色度(chrominance)或色品(chroma)相关特征相关联的值可以具有百分之10至百分之20的值。在实施例中，第一增益设置的值可以相对于与转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量的颜色、色度或色品相关特征相关联的值等于或者接近百分之15 (15%)。在实施例中，映射步骤关于第一动态范围和颜色空间以及第二动态范围和颜色空间是可逆的。映射可以包括用第二图像对第一图像进行标准化，其中通过第一图像以第一动态范围将场景编码在视频信号中，通过第二图像以第二动态范围可呈现或显示场景。映射步骤可以是无损失地可逆的。转换步骤和/或映射步骤可以包括连结如三乘以三(3X3)阵列的多个矩阵或者如TMO (其与为附加的或者补充的或者以类似的方式对应于TMO的iTMO可以是无损失地可逆的)的多个可逆非线性映射中的一个或多个。在另外的或者替选的实施例中，转换步骤和/或映射步骤可以包括连结线性映射以及非线性映射，或者不连结非线性映射而连结线性映射。
转换后视频信号可以包括内容的高精度VDR版本。输入视频信号可以包括内容的低精度SDR版本。映射步骤可以包括估计内容的高精度SDR版本。估计步骤可以包括生成对内容的高精度SDR版本的累接的一系列估计。生成步骤可以包括递归地更新内容的高精度SDR版本和/或映射。因此，映射可以包括在内容的高精度VDR版本与内容的低精度SDR版本或内容的高精度SDR版本之间的层间映射。高精度VDR内容和/或高精度SDR内容版本可以包括第一比特精度范围。第一比特精度范围可以包括至少12个比特的比特范围；在12个比特与14个比特之间的比特范围，包括端点；至少14个比特的比特范围；或者等于或大于14个比特的比特范围。低精度SDR内容版本可以包括第二比特精度范围。第二比特精度范围可以包括10个比特的比特范围；小于10个比特的比特范围；或者小于第一比特精度的比特精度。在映射步骤之前，可以执行盲计算和/或知情计算。盲计算可以包括对SDR内容版本进行过滤。对SDR内容版本的过滤可以包括除去在视频内容的图像的一个或多个平滑区域中可感知的一个或多个轮廓伪像。实施例可以对SDR内容版本使用双边过滤器。知情计算可以包括估计高精度SDR内容版本。对高精度SDR内容版本的估计可以包括迭代计算。迭代计算可以包括递归地更新高精度SDR和映射，其中映射包括层间映射。因此，本发明的实施例避免了基层/增强层方法以及基于图像动态范围的增强中的图像强度值(如像素亮度或明度)的全局色调映射操作器或其他预测器的使用。处理100可以包括将SDR内容版本映射至VDR内容版本。示例SDR至VDR映射图2描绘了根据本发明实施例的SDR内容版本与VDR内容版本之间的示例映射200。包括SDR内容版本的视频信号输入转换器201。转换器201在不同的颜色空间之间对输入的SDR内容版本进行转换。例如，输入颜色空间和转换颜色空间二者都可以包括RGB颜色空间，RGB颜色空间具有三个颜色相关分量红色分量、绿色分量和蓝色分量。输入颜色空间基本上可以符合与ITU BT. 709相关联的RGB颜色空间。转换颜色空间可以基本上符合与AMPAS ‘ACES’颜色 空间标准、DCI ‘P3’颜色空间标准或RIMM/R0MM颜色空间标准相关联的RGB颜色空间中的至少一个。在实施例中，对颜色相关分量中的每个执行SDR至VDR映射。因此，在VDR内容版本上对红色分量202、绿色分量203和蓝色分量204进行映射。实施例保存与转换后输入视频信号的颜色相关分量相关联的饱和度水平。饱和度水平保存可以包括在第二动态范围上映射205与输入视频信号相关联的强度值。强度值可以包括转换后视频信号的与明度或亮度有关的特征。可以根据第一增益设置208 ‘α’(阿尔法)对强度值进行调节。第一增益设置208相对于与转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量的颜色、色度或色品相关特征相关联的值可以具有百分之10至百分之20的值。在实施例中，第一增益设置208的值可以相对于与转换后视频信号的至少两个(例如三个)颜色相关分量的颜色、色度或色品特征相关联的值等于或者接近百分之15 (15%)。增益设置208可以关于与转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量的颜色、色度或色品相关特征相关联的值具有另外的值(如从1%至约100%的值)。可以根据(1- α )的增益设置对红色分量映射202、绿色分量映射203和蓝色分量映射204进行调节。以高精度颜色空间信息(如ACES和/或P3)，对已调节颜色分量映射和已调节饱和度保存调节的强度值进行求和209，以生成VDR内容版本。示例架构图3A和图3B描绘了根据本发明实施例的示例VDR架构300。VDR架构300包括编码器310和解码器320。编码器310包括SDR过滤和映射分析311以及编码器模块312。SDR过滤和映射分析311接收如下输入该输入包括具有如10比特或更浅比特深度的SDR内容和宽色域颜色空间信息(如ACES和/或P3)。SDR内容还具有相对较小色域颜色空间信息(如ITU BT. 709)。SDR过滤和映射分析311向编码器模块312提供中间输出。中间输出包括标准(“低”)DR (SDR或“LDR”)与扩展DR (VDR)之间的映射以及SDR内容的高精度(如14比特的比特长度)版本。根据SDR过滤和映射分析311的中间输出，编码器模块312生 成用于出口的输出，该输出包括与对SDR过滤和映射分析311以及编码器模块312所执行的映射和/或修改有关的元数据和兼容的高级视频编解码(AVC)比特流(如基本上与MPEG-4/H. 264/AVC兼容)。解码器320包括解码器模块321以及映射和转换模块322。解码器模块321接收如下输入该输入包括与用SDR至VDR编码器(如编码器310)对AVC兼容的比特流的内容执行的映射和/或修改有关的兼容AVC比特流和元数据。解码器模块321对AVC兼容的比特流内容进行解码，并且通过输入给其的元数据，向映射和转换模块322提供中间输出。中间输出包括SDR内容与VDR内容之间的映射以及SDR内容的高精度(如14比特的比特深度)版本。映射和转换模块322对中间输出进行处理，并且生成在另外的或替选的颜色空间如‘LogLuv’ (LogLu ‘V’)或者其他可以与VDR或HDR内容相关联的高精度颜色空间中具有高精度颜色空间信息的VDR内容版本。示例过滤和映射流程分层BL/EL架构通常旨在以实质上绝对的保真度对SDR内容和VDR内容二者进行编码，这具有明显的相关联的比特成本。相反，本发明的实施例从某种意义上而言有效地放弃了绝对保真度。然而，实施例实现了现有技术中在感知上足够的并且立即可在VDR/HDR使能显示器上预见的保真度。例如，如果图像或视频帧中的(如假定的)光特征具有每平方米1200堪德拉(Candela) (Cd/m2或‘尼特(nit)’)的绝对强度(例如，光泽度、亮度、明度、光度)，实施例可以以1100尼特在VDR/HDR显示器上对光特征进行呈现。对于普通的观看者，光特征仍呈现为非常亮的光，并且保留了显示器的HDR能力的影响。实施例因而平衡了对高精度SDR图像的某种程度修改的容许度，并且允许例如来自逆映射的在VDR中的某种不完美，这有效地实现了这两个之间的全局映射。图4描绘了根据本发明实施例的示例SDR过滤与映射流程400。过滤信息模块401接收VDR输入，VDR输入在用其编码的宽色域(如ACES，P3 )颜色空间中具有相对较高(如关于与SDR相关联的色域)精度的RGB信息。过滤信息模块401除去与对其VDR/高精度RGB输入执行的过滤处理有关的信息，并且向可逆映射模块405提供高精度VDR’ /RGB信息。线性颜色空间转换模块402接收SDR (如10比特的)输入，其具有表示在用其编码的标准色域(如ITU BT. 709)颜色空间中的较低(如关于与VDR相关联的色域为较低)精度的RGB信息。线性颜色空间转换模块402对SDR进行处理，并且将其标准色域RGB颜色分量转换至较宽色域RGB颜色空间，如ACES或P3颜色空间。线性颜色空间转换模块402的输出向信息添加模块403提供输入。信息添加模块403对其SDR输入进行处理，并且向其添加附加(如与色调有关的)信息，并且在宽色域RGB颜色空间中输出高精度(如14比特的)SDR’。可逆映射模块405对来自过滤信息模块401和信息添加模块403的输入进行处理，并且生成从SDR内容版本到VDR内容版本的映射。可逆映射模块405输出所生成的SDR至VDR映射。宽色域RGB颜色空间中的高精度(如14比特的)SDR’被提供给线性颜色空间转换模块404。线性颜色空间转换模块404将信息添加模块403的高精度SDR’ /宽色域RGB颜色空间输出转换成具有标准色域(如ITU BT. 709)的高精度SDR’。在执行转换时，线性颜色空间转换模块404输出具有标准色域(如ITUBT. 709)的高精度SDR’，作为AVC兼容的比特流的分量。当被解码时，可逆映射模块405生成的输出SDR至VDR映射可以对从SDR内容版本到VDR内容版本的转换进行映射，这使得能够显示任意的内容版本(或者两个内容版本)。可逆映射模块405生成的映射是可逆的。

图5B描绘了根据本发明实施例的示例可逆映射。可逆映射表示可以由可逆映射模块405生成的映射。VDR内容版本511映射至高精度SDR’内容版本522。映射可以包括TM0515。通过逆映射操作525，高精度SDR’内容版本522映射至VDR内容版本511。逆映射可以包括iTM0525，其可以是附加的、补充的或者与TM0515逆对应。可以将高精度SDR’522过滤成(如生成、产生)低精度(如8比特的)SDR535。因此，实施例以高精度SDR内容版本工作，仿佛高精度SDR内容版本并非“仅”是输入SDR的高精度版本。代替地，可以以与在低精度解码时输入的低精度SDR类似的方式观看或感知高精度SDR内容版本。而且，实施例对除了输入给过滤信息模块401的VDR以外包括其他的VDR内容版本进行编码。代替地，实施例对同时地保持被输入给过滤信息模块401的VDR的“样子”(如外观、色调、纹理)但是维持与高精度SDR’的严格可逆关系的VDR内容版本进行编码。因此，在这个意义上，过滤信息模块401生成的VDR’至少非常接近输入给模块401的VDR内容。从某种意义上而言，信息添加模块403生成的高精度SDR’内容是比被输入给线性颜色空间转换器401的SDR内容更高质量的SDR内容版本，这是因为高精度SDR’内容包含从某种意义上而言在输入的10比特SDR的原始产生期间被不必要地除去的息。因此实施例通过非线性映射减小了动态范围，从而本质上模仿电影，单独地映射各个R、G和B颜色分量(例如，或者是三个颜色分量中的两个)。在映射可以导致饱和度和/或色调旋转的情况下，实施例对映射进行调节和/或对与强度有关的饱和度保存映射进行调节(如以大约15%的系数)。这个特征与AMPAS图像互换框架(Image InterchangeFramework, IIF)参考呈现变换(reference rendering transform, RRT)中所米用的方法是一致的。实施例因而模仿物理DR减小，类似于电影、照相机、人眼的圆锥细胞的功能和/或某些更普通的颜色校正方法。实施例对RGB颜色分量施加非线性转移功能，如参数化的多项式曲线(如S曲线)。图5A描绘了根据本发明实施例的所计算的参数化的示例多项式曲线500。在对数-对数图(如底为10)(输出在竖直轴上，输入在水平轴上)，曲线500的本体基本上是以近似恒定的斜率Y (伽马)为线性的。曲线500的趾部对应于较低的值，如阴影或暗区。曲线500的肩部对应于较高的值，如光和强光。实施例可以诸如通过强度相关的调节因子来施加饱和度校正，从而阻止对可能与饱和度、色调和/或色泽中的一个或多个有关的颜色空间轴的迁移。另外的或替选的实施例对RGB颜色分量施加线性转移功能以及非线性转移功能，或者代替非线性转移功能施加线性转移功能。实施例中的映射复杂度的下界受到非线性原色校正近似或变换NLx与基于矩阵的合成色校正近似或变换Mtx之积的限制。实施例可以使用在某种程度上更普通的“MNM”映射，该“MNM”映射与基于第一矩阵的合成色校正近似或变换Mtx、非线性原色校正近似或变换NLx和基于第二矩阵的合成色校正近似或变换Mtx’相对应，其中，MNM=Mtx° NLx° Mtxi在另外的或替选的实施例中，映射复杂度的下限受到线性原色校正近似或变换NLx与基于矩阵的合成色校正近似或变换Mtx例如以及(或没有)非线性原色校正近似或变换之积的限制。实施例实质上根据被标准化到适应水平(adaptation level)的感知量度(perceptual metric)工作,适应水平与同时可感知的VDR的基本概念一致。例如,可以与峰值信噪比(PSNR)感知量度一起或者作为其替代使用信噪比(SNR)感知量度。实施例对哪个实际上(例如，勉强地)可见诸如所计算的仅可注意到的差(just noticeable difference,JND)与什么是可注意到的或令人不快的进行区分。为第一顺序，亮的图像或帧区域中出现的错误看起来比更暗的图像或帧区域中出现的错误更引人注目。实施例可以在编码期间使用以下三个量度中的一个或多个或全部关于有限DR的PSNR (如2X104)，自标准化的SNR,和/或基于结构相似性指数(Structural Similarity Index, SSIM)的测量诸如色调映射 SS頂(tone mapping SSIM, TM-SSIM)0与PSNR方法(其仅测量两个信号之间的均方差)相反，SSIM包括三个单独的分量
(I)强度比较，(2 )反差比较，以及(3 )结构比较。这三个单独的分量良好地解释了 HDR/VDR信号中的视觉差。此外，计算SS M (然而有可能比PSNR方法在某种程度上更复杂)实现了超过基于HVS的量度诸如视觉差预测器(visual difference predictor, VDP)或JND的效率。实施例对可以在一方面与输入的VDR不同但是保持输入的VDR的“样子”如同其同时维持与高精度/WCG SDR内容的可逆关系的VDR’内容进行编码。因此，在之前示例的意义上而言，VDR’ “接近”VDR。此外，SDR’在某种意义上——至少在其承载在输入的10比特SDR的原始产生期间被不必要地去除的信息的意义上一而言是“更好的” SDR版本。图5C描绘了根据本发明实施例的示例处理50的流程图。处理50对关于修改后的VDR内容被标准化的高精度SDR’进行合成。在步骤51中，输入VDR (例如，扩展颜色空间中的RGB诸如ACES或P3)和SDR (例如，从其原始BT-709颜色空间转换而成的扩展颜色空间中的RGB)。在步骤52中，使VDR’与VDR相等，并且使SDR’与SDR相等。在步骤53中，估计可逆映射M[]。在步骤54中，确定所估计的可逆映射M[]是否充分。如果充分，则在步骤55中，输出VDR’(如扩展颜色空间中的RGB)、SDR’(如扩展颜色空间中的高精度RGB)和所估计的可逆映射M[]。如果不充分，则在步骤56中，对所估计的可逆映射M[]、VDR’和/或SDR’中的一个或多个进行修改。一旦修改所估计的可逆映射M[]、VDR’和/或SDR’，则处理50递归地转向步骤51并且重复。图6描绘了根据本发明实施例的示例标准化处理600。标准化模块605接收10比特的低精度SDR输入和12比特的VDR输入。标准化模块605输出12比特的VDR’，其通过可逆映射M[]被映射至12+比特的高精度SDR’版本。在实施例中，标准化包括用于输入的VDR的预处理技术，其执行至少三个功能中的一个或多个。首先，标准化提供可逆映射。在实施例中，可逆色调映射基本上可以符合参数化的多项式曲线如S形多项式曲线712和722(例如，和/或500 ;图5)。在实施例中，可逆色调映射可以符合多个参数化的多项式曲线集合中的一个或多个。图7A描绘了根据本发明实施例的映射逆转的示例，其中，可以取消在前向映射中执行的修剪。色调映射711用映射预测器M[]来描绘，其提供对VDR信号的硬修剪。在图7A (和例如图7B)中，水平轴表示VDR值，竖直轴表示SDR值。前向映射M□对VDR进行操作，使得SDR’=M[VDR]。色调映射712用对VDR信号的软修剪来描绘。软修剪可以向高精度SDR’添加信息，这在某种意义上以与使得其在某种程度上类似于相应的VDR版本的方式使得SDR’信号相似并且从而表现了改进。然而，虽然所得到的SDR’信号具有高精度比特深度(例如，14比特)，然而，SDR’信号相对于具有低精度比特深度(例如，8比特)的SDR内容可以表现出仅不太可感知到的改进。第二，标准化使SDR内容版本和VDR内容版本符合全局映射，全局映射有效地除去了局部变化。图7B描绘了根据本发明实施例的全局色调映射720的示例。实施例选择多个色调图的集合中的一个或多个色调图。色调图721示出了多个色调图，每个针对示出本地色调映射的不同区域。在实施例中，选择基于哪个可逆色调图导致例如SDR与SDR’版本之间或者VDR’与VDR版本之间的最小修改。在选择最符合的可逆色调图时，可以根据其改变SDR’和/或VDR’内容版本。可以选择单个色调图722以解释局部空间变化。第三，标准化处理对低精度SDR输入信号的量化。在实施例中，VDR内容版本和SDR内容版本包括标准化的对。实施例的标准化的配对和/或映射的可逆性基本上符合诸如IIF等涉及AMPAS渠道(pipeline)的规范。在实施例中，通过矩阵映射和非线性映射来对VDR’内容版本和高精度SDR’内容版本进行标准化。图8A和图8B描绘了根据本发明实施例的示例编解码器800。在生产模式810下，编解码器包括标准化模块605和编码器312。标准化模块605对具有ACES或P3RGB颜色空间的VDR内容版本和具有BT- 709RGB颜色空间的10比特SDR内容版本进行处理。在对这些输入进行处理时，标准化模块605向编码器312提供具有BT-709RGB颜色空间的14比特的SDR’内容版本和与可逆SDR至VDR映射有关的信息。编码器312处理具有BT-709RGB颜色空间的14比特的SDR’内容版本，和与可逆SDR至VDR映射有关的信息，并且产生AVC兼容的比特流输出，连同与对SDR和VDR内容版本的映射和修改有关的诸如元数据的信息。在消耗模式820下，编解码器包括解码器321和源显示管理模块822。解码器321接收AVC兼容的比特流输入，连同与在例如产生模式810下执行的对SDR和VDR的映射和修改有关的诸如元数据的信息。解码器321对输入信号进行处理，并且向源显示管理模块822提供具有BT-709RGB颜色空间的14比特SDR’内容版本和与可逆SDR至VDR映射有关的信息。源显示管理模块822对具有BT-709RGB颜色空间的14比特的SDR’内容版本和与可逆SDR至VDR映射有关的信息进行处理，并且用与修改映射有关的信息产生包括VDR内容的输出信号用于显不。图9A和图9B描绘了根据本发明实施例的示例信号流900。图9A描绘了根据实施例的示例介质模式信号流910。标准化模块605对VDR内容版本和低比特SDR内容版本进行处理。在处理这些输入时，标准化模块605向编码器312提供高精度SDR’内容版本和与可逆SDR至VDR映射有关的信息。编码器312对高精度SDR’内容版本和与可逆SDR至VDR映射有关的信息进行处理，并且产生AVC兼容的比特流输出(例如，连同与对SDR和VDR内容版本的映射和修改有关的诸如元数据的信息)。在示例介质模式信号流910中，向符合AVC的解码器如H. 264/AVCMPEG-4解码器915提供AVC兼容的比特流，符合AVC的解码器对比特流进行处理并且输出通常为低精度的SDR内容版本。此外，在示例介质模式信号流910中，符合AVC的比特流被提供给解码器321，解码器321对比特流进行处理，并且向源显示管理模块935输出高精度SDR’内容版本以及SDR’内容版本与VDR内容版本之间的映射集合。源显示管理模块935输出显示器兼容的VDR内容版本，其可以用VDR使能显示器来呈现。图9B描绘了根据实施例的示例实时(如广播)模式信号流920。输入给颜色管理模块(如颜色校正工具)925的信号。颜色管理模块925对VDR输入进行处理。在处理VDR输入时，颜色管理模块925向编码器312提供高精度SDR’内容版本以及与可逆SDR至VDR映射有关的信息。编码器312对高精度SDR’内容版本以及与可逆SDR至VDR映射有关的信息进行处理，并且产生AVC兼容的比特流输出(例如，连同与对SDR和VDR内容版本的映射和修改有关的诸如元数据的信息)。在示例实时/广播模式信号流920中，AVC兼容的比特流被提供给符合AVC的解码器，如H. 264/AVC MPEG-4解码器915，符合AVC的解码器对比特流进行处理并且输出通常为较低精度的SDR内容版本。此外，实施例以与对介质模式信号流910进行解码的方式基本上相同的方式对广播介质流920进行解码。在实施例中，用于介质模式信号流910和实时广播流920的解码处理可以相同。向解码器321提供AVC兼容的比特流，解码器321对比特流进行处理，并且向源显示管理模块935输出高精度SDR’内容版本以及SDR’内容版本与VDR内容版本之间的映射的集合。源显示管理模块935输出显示器兼容的VDR内容版本，其可以用VDR使能显示器来呈现。图10描绘了根据本发明实施例的匹配的编码器/解码器对1000。在实施例中，编码器312接收如下输入信号该输入信号包括用于高精度编码模块1011和AVC兼容的(例如，8比特；相对于高精度SDR’内容在某种意义上可被认为某种程度上为低精度的比特深度)编码模块1012 二者的高精度SDR’内容。高精度编码模块1011对高精度SDR’内容进行编码，并且向临界差确定模块1013提供高精度比特流。兼容的编码模块1012提供AVC兼容的(如，8比特；相对低的精度)已编码比特流，以输出给解码器321，并且输入给临界差确定模块1013。临界差确定模块1013将来自高精度编码模块1011的高精度已编码比特流与来自AVC兼容的(如，8比特的)编码模块1012的AVC兼容的(如，8比特的)已编码比特流进行比较。在对高精度已编码比特流与AVC兼容的(如，8比特；相对低的精度)已编码比特流进行比较时，临界差确定模块1013向解码器321提供与高精度已编码比特流与兼容的(如，8比特；相对低的精度)已编码比特流之间的差有关的诸如元数据的信息。在实施例中，解码器321接收来自编码器312的AVC兼容的(如，8比特的)已编码比特流，连同与用高精度编码模块1011编码的高精度比特流与兼容的(如，8比特；相对低的精度)已编码比特流之间的差 有关的信息(如元数据)。信息(如元数据)合并模块1024使用与高精度比特流之间的差有关的信息来有效地恢复(如重新构造、重新配置、重新构成、重新生成、重新产生)实质上包括与高精度比特流相同的信息的比特流。高精度解码模块1025根据所恢复的高精度比特流生成高精度SDR’输出。例如，解码器321的输出可以具有至少大于或等于4:2:0 (强度和颜色分量)采样图案或采样配置的精度，以及至少超过8比特的比特深度。示例实施例工作，其中解码器321的强度/颜色采样图案/配置输出具有4:2:0、4:2:2或4:4:4的精度和/或10至14比特的比特深度。实施例可以以可调节的比特深度工作。例如，比特深度可以被实现为在8比特和12比特+ (如12至14比特)之间可调节。因此，实施例可以对一个或多个所建立的可伸缩视频编码(SVC)或有关技术方法进行平衡(leverage)。因此，在某种意义上，实施例可以倾向于用作“编解码器不可知”，例如，以各种SVC和有关的或类似的可调节方法有效地工作。如本文中所使用的，术语“平衡”可以涉及使用这样的方法。此外，当编码器312输出兼容的8比特流和元数据时，来自更高精度输入的兼容的比特流的派生比特流实质上减少了对8比特量化噪声进行编码的总开销，这可以特别地有助于对平滑的梯度进行编码。此外，当解码器321对元数据与兼容的8比特已编码比特流进行合并时，其实质上在内部恢复在编码器1011的高精度比特流输出的可接受附近的高精度比特流。实施例对高精 度比特流进行解码以产生高精度SDR’。实施例使用可逆映射W1U对SDR’进行映射，以产生VDR输出，VDR输出可以用VDR使能显示器来呈现。为了控制高精度编码模块1011和/或其他部件或者编码器312的高精度SDR’编码功能，实施例评估逆映射的VDR空间中的质量(例如，通过TM-SSIM或有关的方法，如上所述)，虽然有关的信号可以存在或者不存在。实施例增加要关于其相关联的动态范围来扩展的图像或视频帧区域中的所计算的精度和/或准确度。例如，逆映射可以扩展精度/准确度。图11描绘了根据本发明实施例的示例扩展1100。实施例控制量化参数(QP)。例如，QP的值可以关于将要进行动态范围扩展的图像或视频帧区域变小。这减小了可以与VDR相关联的比特流总开销，这是因为可以相当于DR扩展区域中的显著QP减小的事物以及总的质量改善导致某种程度上较低的总QP。图12描绘了根据本发明实施例的示例QP控制1200。实施例将扩展参数计算为等于逆映射估计的梯度或散度E=| V M^1 [] I。在实施例中，量化参数与扩展的倒数成比例QP 1/〈E>。实施例还可以以10比特的编码深度施加控制，该深度沿着14比特的深度来回滑动。图13描绘了根据本发明实施例的示例图像数据包1300。8比特的SDR部分在与头部空间诸如图像强光有关的2比特与和诸如阴影的细节有关的2比特“之间滑动”。实施例与显示管理集成。例如，源显示管理中所使用的变换与实施例的编解码器内部的SDR与VDR之间的逆映射相匹配，其中，SDR的逆映射实质上包括全VDR。因此，源显示管理变换使SDR符合高精度SDR和全VDR。因此，可以简化双端显示管理。可以使用解码器321的输出作为用于若干应用中的任意应用的一次掌握的数字图像或视频内容。图14描绘了根据本发明实施例的多个已解码信号应用1400。例如，可以使用解码器321的输出的应用1400可以包括如Dolby Labs ProMonitor 等的专业监视器应用1401、数字投影仪1402、当前及未来数字照相机1403、电影传送器1404、当前及未来用户电子器件和家庭媒体应用1405、与数字电影倡导联名(DCI)和相关P3颜色空间有关的应用1406、以及BT-709颜色空间1407有关的应用中的一个或多个。图15描绘了根据本发明实施例的示例色域1500。色域1500具有光谱轨迹1501。在光谱轨迹1501内是色域1502、色域1503和色域1504，其中，色域1502与BT-709颜色空间有关，色域1503与DCI P3颜色空间有关，色域1504与P4颜色空间有关。示例计算系统实现本发明实施例可以用计算机系统、用电路和电部件配置的系统、集成电路(IC)器件(如微控制器、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可配置或可编程逻辑器件(PLD))、离散时间或数字信号处理器(DSP)、专用IC (ASIC)和/或包括这样的系统、器件或部件中的一个或多个的设备来实现。计算机和/或IC可以执行、控制或实施如本文中所述的与扩展图像和/或视频动态范围有关的指令。计算机和/或IC可以计算如本文中所述的与扩展图像和/或视频动态范围有关的多个参数或值中的任意参数或值。图像和视频动态范围扩展实施例可以用硬件、软件、固件及其各种组合来实现。图16描绘了可以实现本发明实施例的示例计算机系统平台1600。计算机系统1600包括总线1602或其他用于对信息进行通信的通信机制以及与总线1602耦接以处理信息的处理器1604。计算机系统1600还包括耦接至总线1602以存储要由处理器1604来实施的指令和信息的主存储器1606如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储装置。主存储器1606还可以用于在要由处理器1604执行的指令的实施期间存储临时变量或其他中间信肩、O计算机系统1600还包括耦接至总线1602以存储用于处理器1604的静态信息和指令的只读存储器(ROM) 1608或者其他静态存储装置。存储装置1610如磁盘或者光盘被设置并耦接至总线1602以存储信息和指令。处理器1604可以执行一个或多个数字信号处理(DSP)功能。另外地或者替选地，DSP功能可以由另外的处理器或实体(在本文中用处理器1604表不)来执行。计算机系统1600可以通过总线1602耦接至显示器1612，如液晶显示器(IXD)、阴极射线管(CRT)、等离子体显示器等，以向计算机用户显示信息。IXD可以包括如具有双或N调制和/或背光单元的HDR /VDR和/或WCG使能的LCD，其中，背光单元包括发个二极管阵列。输入装置1614——包括字母数字键和其他键——稱接至总线1602，以对处理器1604传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入装置是光标控制1616 (如触觉使能的“触摸屏”GUI显示器或鼠标)、跟踪球或光标方向键，其用于向处理器1604传送方向信息和命令选择以及用于控制显示器1612上的光标运动。这样的输入装置通常沿两个轴——第一轴(如χ轴)和第二轴(如y轴)——具有两个自由度，这使得装置能够指定平面上的位置。本发明实施例涉及计算机系统1600的用于扩展图像和/或视频动态范围的用途。如本文中所述，本发明的实施例涉及计算机系统1600计算对图像和/或视频动态范围的扩展的用途。根据本发明实施例，表示在与第一动态范围有关的、具有第一色域和/或比特深度的第一颜色空间中的输入视频信号被转换成表示在具有第二色域和/或比特深度的第二颜色空间中的视频信号。第二颜色空间与第二动态范围相关联。在第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量。这个特征用计算机系统1600来提供、控制、启用或允许，计算机系统1600响应于处理器1604执行主存储器1606中所包含的一个或多个指令的一个或多个序列而工作。该指令可以从另一个计算机可读介质如存储装置1610读入到主存储器1606中。包含在主存储器1606中的指令的序列的实施促使处理器1604执行本文中所述的处理步骤。还可以利用多处理布置中的一个或多个处理器来实施主存储器1606中所包含的指令的序列。在替选实施例中，可以使用硬件实现的电路来代替软件指令或者与软件指令合并来实现本发明。因此，本发明实施例不限于硬件、电路、固件和/或软件的任意具体组合。术语“计算机可读介质”和/或“计算机可读存储介质”如本文中所使用地可以指代参与向处理器1604提供用于实施的指令的任意介质。这样的介质可以采用任意形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。非易失性介质包括例如光盘或磁盘，如存储装置1610。易失性介质包括动态存储器，如主存储器1606。传输介质包括同轴线缆、铜导线以及其他导体和光纤，包括包含总线1602在内的导线。传输介质还可以采用声学波(如声波)或电磁波(如光波)的形式，如在无线电波以及红外和其他光学数据通信期间产生的波的形式。普通形式的计算机可读介质包括例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带或任何其他磁性介质、CD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡、纸带、具有孔图案的任何其他传统的或其他物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPR0M、任何其他存储芯片或盒子、如下文中所述的载波、或者计算机可读取的任何其他介质。在向处理器1604运载一个或多个指令的一个或多个序列以进行执行时可涉及各种形式的计算机可读介质。例如，指令初始可以承载在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并且使用调制解调器通过电话线来发送这些指令。计算机系统1600的本地调制解调器可以通过电话线接收数据，并且使用红外线发送器将数据转换成红外信号。耦接至总线1602的红外检测器可以接收承载在红外信号中的数据，并且将数据放置在总线1 602上。总线1602将数据运载到主存储器1606，处理器1604从主存储器1606取回并执行指令。由主存储器1606接收的指令可以在由处理器1604执行之前或之后，可选地存储在存储装置1610上。计算机系统1600还包括耦接至总线1602的通信接口 1618。通信接口 1618提供与连接至本地网络1622的网络链路1620的双向数据通信耦接。例如，通信接口 1618可以是综合业务数字网(ISDN)卡或数字用户线(DSL)、电缆或用于提供与相应类型的电话线的数据通信连接的其他调制解调器。作为另一示例，通信接口 1618可以是用于提供与兼容的LAN的数据通信连接的局域网(LAN)卡。也可以实现无线链路。在任何这样的实现中，通信接口 1618发送和接收承载表示各种信息的数字数据流的电、电磁或光信号。网络链路1620通常通过一个或多个网络提供与其他数据装置的数据通信。例如，网络链路1620可以通过本地网络1622提供与主机1624的连接或者与由互联网业务提供者(ISP)(或电话交换公司)1626操作的数据设备的连接。在实施例中，本地网络1622可以包括编码器和/或解码器通过其工作的通信介质。ISP1626又通过现在通常称为“互联网”的世界范围的分组数据通信网络1628提供数据通信业务。本地网络1622和互联网1628二者都使用承载数字数据流的电、电磁或光信号。承载去往和来自计算机系统1600的数字数据的、通过各种网络的信号以及在网络链路1620上及通过通信接口 1618的信号是示例形式的传输信息的载波。计算机系统1600可以通过网络、网络链路1620和通信接口 1618来发送消息以及接收数据，包括程序代码。在互联网示例中，服务器1630可以通过互联网1628、ISP1626、本地网络1622和通信接口 1618发送所请求的用于应用程序的代码。在本发明的实施例中，一个这样的下载应用提供本文中所述的对图像和/或视频动态范围的扩展。所接收的代码可以由处理器1604在接收时执行、和/或存储在存储装置1610或者其他非易失性存储器中用于稍后实施。以这种方式，计算机系统1600可以获得载波形式的应用代码。示例IC装置平台图17描绘了可以实施本发明实施例以如本文中所述扩展图像和/或视频动态范围的示例IC装置1700。IC装置1700可以包括编码器和/或解码器设备的部件，其中，该部件关于本文中所述的增强工作。另外地或者替选地，IC装置1700可以包括与显示管理、生产设施、互联网或电话网络或者编码器和/或解码器通过其工作的其他网络相关联的实体、设备或系统的部件，其中，该部件关于本文中所述的增强工作。IC装置1700可以具有输入/输出(I/O)特征1701。I/O特征1701接收输入信号并且经由路由光纤1710将其路由至中央处理单元(CPU)1702，CPU1702与存储装置1703 —起工作。I/O特征1701还接收来自IC装置1700的其他部件特征的输出信号，并且可以通过路由光纤1710控制信号流的一部分。数字信号处理(DSP)特征执行至少与离散时间信号处理有关的功能。接口 1705存取外部信号，并且将其路由至I/O特征1701，并且使得IC装置1700能够输出信号。路由光纤1710在IC装置1700的各种部件特征之间对信号和功率进行路由。有源元件1711可以包括可配置和/或可编程处理元件(CPPE) 1711，如逻辑门的阵列可以执行IC装置1700的专用功能，其在实施例中可以 涉及对图像和/或视频动态范围进行扩展。另外地或者替选地，有源元件1711可以包括预先布置的(如，特别地设计、布置、安排、光刻工艺蚀刻和/或电或电子地相互连接和选通的)场效应晶体管(FET)或双极逻辑器件，例如，其中IC装置1700包括ASIC。存储器1712使用于CPPE(或其他有源元件)1711的足够的存储单元致力于高效地工作。CPPE (或其他有源元件)1711可以包括一个或多个专用DSP特征1714。枚举示例实施例的部分列表因此，如本文中所述，本发明实施例可以涉及以下枚举的示例实施例中的一个或多个。因此，本发明可以用本文中所描述的任意形式来实现，包括但不限于以下描述本发明的某些部分的结构、特征和功能的枚举示例实施例(Enumerated Example Embodiments,EEE )EEEL —种方法，包括步骤将表示在与第一动态范围有关的具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号，其中，所述第二颜色空间与第二动态范围相关联；以及在第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个颜色相关分量。EEE2.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述第二动态范围大于所述第一动态范围。EEE3.根据枚举示例实施例2所述的方法，其中，所述第二动态范围在基于所述视频信号的帧内的基础上跨越或者接近由人类视觉系统同时可感知的强度或颜色范围。
EEE4.根据枚举示例实施例2所述的方法,其中,所述第一动态范围跨越或者接近能够用低的或标准的动态范围监视器或显示器或者用阴极射线管(CRT)监视器或显示器进行呈现的强度或颜色范围。EEE5.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述第二色域大于、广于或深于所述第一色域。EEE6.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，对所述输入视频信号、用所述输入视频信号或者与所述第一颜色空间的所述第一色域有关的所述第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧中的一个或多个进行变换。EEE7.根据枚举示例实施例1所述的方法,还包括基于所述转换步骤和所述映射步骤，将所述输入视频信号、用所述输入视频信号或者所述第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧变换成变换后视频信号、用所述第二动态范围表示、传输、存储或呈现的变换后图像或多个变换后图像帧中的一个或多个。EEE8.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述第一颜色空间或所述第二颜色空间中的一个或多个包括具有三个颜色相关分量的RGB颜色空间，其中所述颜色相关分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。EEE9.根据枚举示例实施例8所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤在所述第二动态范围上映射所述转换后视频信号的所述三个颜色相关分量。EEE10.根据枚举示例实施例8所述的方法，其中，所述第一颜色空间基本上符合与国际电信联盟(ITU)的BT. 709推荐标准相关联的RGB颜色空间。EEEl1.根据 枚举示例实施例8所述的方法，其中，所述第二颜色空间基本上符合与电影艺术与科学学院(AMPAS)的学院颜色编码规范(ACES)标准、数字电影倡导联名(DCI)的P3颜色空间标准、或者参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/R0MM)标准相关联的所述RGB颜色空间中的至少一个。EEE12.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤对所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量执行全局色调映射操作。EEE13.根据枚举示例实施例12所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤对所述转换后视频信号的三个颜色相关分量执行全局色调映射操作。EEE14.根据枚举示例实施例1所述的方法，还包括如下步骤保存与所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量中的每个相关联的饱和度水平。EEE15.根据枚举示例实施例14所述的方法，其中，所述饱和度水平保存步骤包括如下步骤在第二动态范围上映射与所述输入视频信号相关联的强度值。EEE16.根据枚举示例实施例15所述的方法，其中，所述强度值包括所述转换后视频信号的明度相关特征或亮度相关特征中的一个或多个。EEE17.根据枚举示例实施例15所述的方法，其中，所述强度值根据第一增益设置来调节。EEE18.根据枚举示例实施例17所述的方法，其中，所述第一增益设置具有相对于与所述转换后视频信号的至少两个颜色相关分量的色度相关特征或色品相关特征相关联的值为百分之10至百分之20的值。
EEE19.根据枚举示例实施例17所述的方法，其中，所述第一增益设置的值等于或者接近与所述转换后视频信号的至少两个颜色相关分量的所述色度特征相关联的所述值的百分之15。EEE20.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述映射步骤关于所述第一动态范围和颜色空间以及所述第二动态范围和颜色空间是可逆的。EEE21.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤用第二图像对第一图像进行标准化，其中，场景用第一动态范围以第一图像被编码在所述视频信号中，可以以第二图像用所述第二动态范围呈现或显示所述场景；其中，所述映射步骤是无损失地可逆的。EEE22.根据枚举示例实施例21所述的方法，其中，所述转换步骤或所述映射步骤中的一个或多个包括对以下中的一个或多个进行连结的步骤多个矩阵；多个可逆非线性映射；或多个可逆线性映射。 EEE23.根据枚举示例实施例22所述的方法，其中，a)所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或多个各自包括色调映射操作；或者b)所述多个矩阵包括3X3矩阵。EEE24.根据枚举示例实施例23所述的方法，其中，所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或多个在其逆转时包括逆色调映射操作。EEE25.根据枚举示例实施例1所述的方法，其中，所述转换后视频信号包括内容的宽色域VDR版本，其中，所述输入视频信号包括具有相对于高精度、高比特深度或宽色域的VDR较小、较窄或较浅的色域的所述内容的LDR或SDR版本，并且其中，所述映射步骤包括估计所述内容的宽色域SDR或LDR版本。EEE26.根据枚举示例实施例25所述的方法，其中，所述估计步骤包括生成对所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本的累接的一系列估计。EEE27.根据枚举示例实施例25所述的方法，其中，所述生成步骤包括递归地更新所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本或者所述映射中的一个或多个，其中，所述映射包括在所述内容的所述宽色域VDR版本或所述内容的所述SDR或LDR版本中的一个或多个与所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本之间进行层间映射，其中所述内容的所述SDR或LDR版本关于所述VDR的所述宽色域具有较窄色域。EEE28.根据枚举示例实施例25所述的方法，其中，所述宽色域VDR内容或所述宽色域SDR或LDR内容版本中的一个或多个包括第一比特精度范围。EEE29.根据枚举示例实施例25所述的方法，其中，所述第一比特精度范围包括以下中的一个或多个至少12比特；12比特至14比特之间的比特，包括12和14比特；至少14比特；或等于或大于14比特。
EEE30.根据枚举示例实施例25或枚举示例实施例29中的一项或多项所述的方法，其中，关于所述VDR的所述宽色域具有较低、较窄或较浅色域的所述SDR或LDR内容版本包括第二比特精度范围。EEE31.根据枚举示例实施例30所述的方法，其中，所述第二比特精度范围包括以下中的一个或多个10 比特；小于10比特的比特精度；或小于第一比特精度的比特精度。EEE32.根据枚举示例实施例25、枚举示例实施例29或枚举示例实施例31中的一项或多项所述的方法，其中，在执行所述映射步骤之前，所述方法还包括如下步骤执行盲计算或知情计算中的一个或多个。EEE33.根据枚举示例实施例25、枚举示例实施例29、枚举示例实施例31或枚举示例实施例32中的一项或多项所 述的方法，其中，所述盲计算包括对所述SDR或LDR内容版本进行过滤。EEE34.根据枚举示例实施例29、枚举示例实施例30、枚举示例实施例31、枚举示例实施例32或枚举示例实施例33中的一项或多项所述的方法,其中，所述对所述SDR或LDR内容版本进行过滤包括除去在所述视频内容的图像的一个或多个平滑区域中可感知的一个或多个轮廓伪像。EEE35.根据枚举示例实施例25、枚举示例实施例29、枚举示例实施例31、枚举示例实施例32或枚举示例实施例33中的一项或多项所述的方法,其中,所述过滤包括用双边过滤器对所述内容进行过滤。EEE36.根据枚举示例实施例25或枚举示例实施例31中的一项或多项所述的方法，其中，所述知情计算包括估计所述宽色域SDR或LDR内容版本。EEE37.根据枚举示例实施例36所述的方法，其中，所述估计所述宽色域SDR或LDR内容版本包括迭代计算。EEE38.根据枚举示例实施例36或枚举示例实施例37中的一项或多项所述的方法，其中，所述迭代计算包括递归地更新所述宽色域SDR或LDR和所述映射，并且其中，所述映射包括层间映射。EEE39. 一种系统，包括用于将表示在与第一动态范围有关的具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号的部件，其中，所述第二颜色空间与第二动态范围相关联；以及用于在所述第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个颜色相关分量的部件。EEE40.根据枚举示例实施例39所述的系统,还包括用于执行根据枚举示例实施例1至38中的任一项所述的一个或多个步骤的部件。EEE41. —种视频编码器，包括转换功能，所述转换功能将表示在与第一动态范围有关的具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号，其中，所述第二颜色空间与第二动态范围相关联；以及映射功能，所述映射功能在所述第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个颜色相关分量。EEE42.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述第二动态范围大于所述第一动态范围。EEE43.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述第二动态范围关于所述视频信号在帧内的基础上跨越或者接近由人类视觉系统同时可感知的强度或颜色范围。EEE44.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述第一动态范围跨越或者接近能够用低的或标准的动态范围监视器或显示器或者用阴极射线管(CRT)监视器或显示器进行呈现的强度或颜色范围。EEE45.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述第二色域宽于、深于或大于所述第一色域。EEE46.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，将所述输入视频信号、用所述输入视频信号或者与所述第一颜色范围的所述第一精度有关的所述第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧、中的一个或多个变换成用所述第二动态范围表示、传输、存储或呈现的变换后视频信号、变换后图像或多个变换后图像帧中的一个或多个。EEE47.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述第一颜色空间或所述第二颜色空间中的一个或多个 包括具有三个颜色相关分量的RGB颜色空间，其中，所述颜色相关分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。EEE48.根据枚举示例实施例47所述的视频编码器，其中，所述映射步骤包括如下步骤在所述第二动态范围上映射所述转换后视频信号的所述三个颜色相关分量。EEE49.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，其中，所述第一颜色空间基本上符合与国际电信联盟(ITU)的BT. 709推荐标准相关联的RGB颜色空间。EEE50.根据枚举示例实施例47所述的视频编码器，其中，所述第二颜色空间基本上符合与电影艺术与科学学院(AMPAS)的学院颜色编码规范(ACES)标准、数字电影倡导联名(DCI)的P3颜色空间标准、或者参考输入媒介度量/参考输出媒介度量(RIMM/R0MM)标准相关联的所述RGB颜色空间中的至少一个。 EEE51.根据枚举示例实施例50所述的视频编码器，其中，所述P3颜色空间标准基本上符合电影与电视工程师协会参考=SMPTE Rp431-2-2007或Eg432-l-2007中的至少一个。EEE52.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，其中，所述映射步骤包括如下步骤对所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量执行全局色调映射操作。EEE53.根据枚举示例实施例52所述的视频编码器，其中，所述映射步骤包括如下步骤对所述转换后视频信号的三个颜色相关分量执行全局色调映射操作。EEE54.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，还包括如下步骤保存与所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量中的每个相关联的饱和度水平。
EEE55.根据枚举示例实施例54所述的视频编码器，其中，所述饱和度水平保存步骤包括如下步骤在所述第二动态范围上映射与所述输入视频信号相关联的强度值。EEE56.根据枚举示例实施例55所述的视频编码器，其中，所述强度值包括所述转换后视频信号的明度相关特征或亮度相关特征中的一个或多个。EEE57.根据枚举示例实施例55所述的视频编码器，其中，所述强度值根据第一增益设置来调节。EEE58.根据枚举示例实施例57所述的视频编码器，其中，所述第一增益设置关于与所述转换后视频信号的至少两个颜色相关分量的色度相关特征或色品相关特征相关联的值具有百分之10和百分之20之间的值。EEE59.根据枚举示例实施例57所述的视频编码器，其中，所述第一增益设置的值关于与所述转换后视频信号的至少两个颜色相关分量的所述色度特征相关联的所述值等于或者接近百分之15。EEE60.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，其中，所述映射步骤关于所述第一动态范围和颜色空间以及所述第二动态范围和颜色空间是可逆的。EEE61.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，其中，所述映射步骤包括如下步骤用第二图像对第一图像进行标准化，其中，场景用第一动态范围以第一图像被编码在所述视频信号中，可以以第二图像用所述第二动态范围呈现或显示所述场景；其中，所述映射步骤是无损失地可逆的。EEE62.根据枚举示例实施例61所述的视频编码器，其中，所述转换步骤或所述映射步骤中的一个或多个包括对以下中的一个或多个进行连结的步骤多个矩阵；多个可逆非线性映射；或多个可逆线性映射。EEE63.根据枚举示例实施例62所述的视频编码器，其中，a)所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或多个包括色调映射操作；或者b)所述多个矩阵包括3X3矩阵。EEE64.根据枚举示例实施例63所述的视频编码器，其中，其中，所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或多个在其逆转时包括逆色调映射操作。EEE65.根据枚举示例实施例48所述的视频编码器，其中，所述转换后视频信号包括内容的宽色域VDR版本，其中，所述输入视频信号包括关于所述VDR的宽色域具有较窄、较浅或较低的色域的所述内容的LDR或SDR版本，且其中所述映射步骤包括估计所述内容的宽色域SDR或LDR版本。EEE66.根据枚举示例实施例65所述的视频编码器，其中，所述估计步骤包括生成对所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本的 累接的一系列估计。EEE67.根据枚举示例实施例65所述的视频编码器，其中，所述生成步骤包括递归地更新所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本或者所述映射中的一个或多个，其中，所述映射包括在所述内容的所述宽色域VDR版本或相对于所述VDR的所述宽色域具有较窄或较浅或较低色域的所述内容的所述LDR版本中的一个或多个与所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本之间的层间映射。EEE68.根据枚举示例实施例65所述的视频编码器，其中，所述宽色域VDR内容或所述宽色域SDR或LDR内容版本中的一个或多个包括第一比特精度范围。EEE69.根据枚举示例实施例65所述的视频编码器，其中，所述第一比特精度范围包括以下中的一个或多个至少12比特；12比特至14比特，包括12比特和14比特；至少14比特；或等于或大于14比特。EEE70.根据枚举示例实施例65或枚举示例实施例69中的一项或多项所述的视频编码器，其中，相对于所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域具有较窄、较浅或较低色域的所述SDR或LDR内容版本包括第二比特精度范围。EEE71.根据枚举示例实施例70所述的视频编码器，其中，所述第二比特精度范围包括以下中的一个或多个10 比特；小于10比特的比特精度；或小于第一比特精度的比特精度。

EEE72.根据枚举示例实施例65、枚举示例实施例69或枚举示例实施例71中的一项或多项所述的视频编码器，其中，在执行所述映射步骤之前，所述方法还包括如下步骤执行盲计算或知情计算中的一个或多个。EEE73.根据枚举示例实施例65、枚举示例实施例69、枚举示例实施例71或枚举示例实施例72中的一项或多项所述的视频编码器，其中，所述盲计算包括对所述SDR或LDR内容版本进行过滤。EEE74.根据枚举示例实施例69、枚举示例实施例70、枚举示例实施例71、枚举示例实施例72或枚举示例实施例73中的一项或多项所述的视频编码器，其中，所述对所述SDR或LDR内容版本进行过滤包括除去在所述视频内容的图像的一个或多个平滑区域中可感知的一个或多个轮廓伪像。EEE75.根据枚举示例实施例65、枚举示例实施例69、枚举示例实施例71、枚举示例实施例72或枚举示例实施例73中的一项或多项所述的视频编码器，其中，所述过滤包括用双边过滤器对所述内容进行过滤。EEE76.根据枚举示例实施例65或枚举示例实施例71中的一项或多项所述的视频编码器，其中，所述知情计算包括估计所述宽色域SDR或LDR内容版本。EEE77.根据枚举示例实施例76所述的视频编码器，其中，所述估计所述宽色域SDR或LDR内容版本包括迭代计算。EEE78.根据枚举示例实施例76或枚举示例实施例77中的一项或多项所述的视频编码器，其中，所述迭代计算包括递归地更新所述宽色域SDR或LDR和所述映射，且其中所述映射包括层间映射。
EEE79. —种视频解码器，包括适应性比特流解码部件，所述适应性比特流解码部件用于在一个或多个第一颜色空间中对基本上符合与高级视频编解码器(AVC)信号有关的规范或标准的视频信号进行解码；以及颜色映射部件，所述颜色映射部件用于将已解码AVC视频信号映射至具有至少第二颜色空间的输出视频信号，其中，所述至少第二颜色空间独立于所述一个或多个第一颜色空间。EEE80.根据枚举示例实施例79所述的视频解码器，其中，所述至少第二颜色空间包括基本上符合由专业视频监视器使用、处理或呈现的色域的颜色空间，其中，所述专业视频监视器可用于与电影或数字照相机或者电视编辑、制作、颜色定时或颜色调节有关的一个或多个功能。EEE81.根据枚举示例实施例79所述的视频解码器，其中，所述视频解码器用于对如下编码的视频信号进行解码根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的一个或多个步骤编码；

以根据枚举示例实施例39或枚举示例实施例40中的任一项所述的系统来编码；或以根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的一项或多项所述的编码器来编码。EEE82. 一种视频设备，包括以下中的一个或多个执行根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的步骤中的一个或多个的部件；配置根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统、或包括根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统部件中的一个或多个的器件；配置根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器、或包括根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器器件中的一个或多个的器件；或配置根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器、或包括根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器器件中的一个或多个的器件。EEE83. 一种计算机系统，包括以下中的一个或多个一个或多个处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由所述一个或多个处理器执行或实施时使得所述一个或多个处理器执行或实施或者控制所述计算机系统执行、实施、配置、控制或操作以下中的一个或多个执行或实施根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的一个或多个步骤；配置、控制或包括根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统器件中的一个或多个；配置、控制或包括根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器器件中的一个或多个；配置、控制或包括根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器器件中的一个或多个；或者配置、控制或包括根据枚举示例实施例82所述的视频设备器件中的一个或多个。EEE84. 一种用于计算机系统的用途，包括以下中的一个或多个执行或实施根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的一个或多个步骤；配置、控制或包括根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统器件中的一个或多个；配置、控制或包括根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器器件中的一个或多个；配置、控制或包括根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器器件中的一个或多个；或者配置、控制或包括根据枚举示例实施例82所述的视频设备器件。EEE85. —种集成电路(IC)装置，包括芯片； 有源元件的阵列，以所述芯片布置且被配置或编程为执行或实施逻辑功能，其中，所述逻辑功能包括以下中的一个或多个执行或实施根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的一个或多个步骤；配置或控制根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统部件中的一个或多个；配置或控制根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器功能中的一个或多个；配置或控制根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器功能中的一个或多个；或者配置或控制根据枚举示例实施例82所述的视频设备器件。EEE86.根据枚举示例实施例85所述的IC装置，其中，所述IC装置包括以下中的一个或多个的器件根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统部件中的任一个；根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器器件中的任一个；根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器器件中的任一个；或者根据枚举示例实施例82所述的视频设备的器件中的任一个。EEE87.根据枚举示例实施例85或枚举示例实施例86中的一项或多项所述的IC装置，其中，所述IC装置包括以下中的至少一个处理器数字信号处理器(DSP)；可配置或可编程逻辑器件(PLD);或专用IC (ASIC)。EEE88.根据枚举示例实施例87所述的IC装置，其中，所述可配置逻辑器件或所述PLD包括以下中的至少一个现场可编程门阵列(FPGA)；微控制器；或DSP。EEE89. 一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由一个或多个处理器执行或实施时使得所述一个或多个处理器执行或实施或者控制计算机系统执行或实施根据枚举示例实施例1至枚举示例实施例38中的任一项所述的步骤中的一个或多个；编程或控制根据枚举示例实施例83所述的计算机系统；或者编程或控制根据枚举示例实施例84所述的计算机系统用途。EEE90. 一种包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由一个或多个处理器执行或实施时使得所述一个或多个处理器执行或实施或者控制计算机系统编程、配置、控制或包括根据枚举示例实施例39至枚举示例实施例40中的任一项所述的系统部件中的一个或多个；编程、配置、控制或包括根据枚举示例实施例41至枚举示例实施例78中的任一项所述的编码器器件中的一个或多个；编程、配置、控制或包括根据枚举示例实施例79至枚举示例实施例81中的任一项所述的解码器器件中的一个或多个；或者编程、配置、控制或包括根据枚举示例实施例82所述的视频设备器件中的一个或多个；编程、配置、控制或包括根据枚举示例实施例83所述的计算机系统；编程或控制根据枚举示例实施例84所述的计算机系统用途；编程、配置或控制根据枚举示例实施例85至枚举示例实施例88中的任一项所述的IC装置中的一个或多个。EEE91.根据枚举示例实施例25所述的方法，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE92.根据枚举示例实施例39所述的系统， 其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE93.根据枚举示例实施例41所述的视频编码器，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE94.根据枚举示例实施例79所述的视频解码器，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图 案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE95.根据枚举示例实施例82所述的视频设备，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE96.根据枚举示例实施例83所述的计算机系统，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE97.根据枚举示例实施例83、枚举示例实施例89或枚举示例实施例90中的一项或多项所述的计算机可读存储介质，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者
至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE98.根据枚举示例实施例85、枚举示例实施例86、枚举示例实施例87或枚举示例实施例88中的一项或多项所述的IC装置，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。EEE99.根据枚举示例实施例84所述的计算机系统的用途，其中，所述内容的所述宽色域VDR版本或所述VDR的所述高精度或高比特深度或宽色域中的一个或多个与包括以下中的一个或多个的强度和颜色采样图案或配置相关联4:2:2强度和颜色采样图案或配置；4:4:4强度和颜色采样图案或配置；或者至少满足或超过与4:2:0强度和颜色采样图案或配置相关联的精度的强度和颜色采样图案或配置。

等同方案、扩展方案、替选方案及其他方案因此，描述了与扩展图像和视频的动态范围有关的示例实施例。在上述说明书中，已经参考大量的具体细节描述了本发明实施例，这些大量的具体细节可以根据实施方式而变化。因此，什么是本发明、且申请人意在于表示什么是本发明的唯一且排他性的指示是从本申请得出的一组权利要求，具体形式为这样的权利要求得出的形式，包括任意随后的修正。在本文中针对包含在这样的权利要求中的术语明确阐述的任意限定应支配权利要求中所使用的这样的术语的含义。因此，权利要求中没有明确提及的限制、元素、性质、特点、优点或属性都不应当以任何方式限制这样的权利要求的范围。因此，应当将说明书和附图视为说明性的而非限制性的。
权利要求
1.一种用于处理视频信号的方法，包括步骤 将表示在与第一动态范围有关的具有第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在第二色域的第二颜色空间中的视频信号，其中，所述第二颜色空间与第二动态范围相关联；以及 在第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个颜色相关分量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二动态范围大于所述第一动态范围。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二动态范围在与所述视频信号相关的帧内的基础上跨越或者接近由人类视觉系统同时可感知的强度或颜色范围。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一动态范围跨越或者接近能够用低的或标准的动态范围监视器或显示器或者用阴极射线管(CRT)监视器或显示器进行呈现的强度或颜色范围。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二色域大于、广于或深于所述第一色域。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述输入视频信号、用所述输入视频信号或者与所述第一颜色空间的所述第一色域有关的所述第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧中的一个或更多个进行变换。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括 基于所述转换步骤和所述映射步骤，将所述输入视频信号、用所述输入视频信号或者所述第一动态范围表示、传输、存储或呈现的图像或多个图像帧变换成变换后视频信号、用所述第二动态范围表示、传输、存储或呈现的变换后图像或多个变换后图像帧中的一个或更多个。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一颜色空间或所述第二颜色空间中的一个或更多个包括具有三个颜色相关分量的RGB颜色空间，其中所述颜色相关分量包括红色分量、绿色分量和蓝色分量。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤在所述第二动态范围上映射所述转换后视频信号的所述三个颜色相关分量。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤对所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量执行全局色调映射操作。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤保存与所述转换后输入视频信号的至少两个颜色相关分量中的每个相关联的饱和度水平。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述饱和度水平保存步骤包括如下步骤在所述第二动态范围上映射与所述输入视频信号相关联的强度值。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述强度值根据第一增益设置来调节。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述映射步骤关于所述第一动态范围和颜色空间以及所述第二动态范围和颜色空间是可逆的。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述映射步骤包括如下步骤 用第二图像对第一图像进行标准化，其中，场景用第一动态范围以第一图像被编码在所述视频信号中，可以以第二图像用所述第二动态范围呈现或显示所述场景； 其中，所述映射步骤是无损失地可逆的。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述转换步骤或所述映射步骤中的一个或更多个包括对以下中的一个或更多个进行连结的步骤 多个矩阵； 多个可逆非线性映射；或 多个可逆线性映射。
17.根据权利要求16所述的方法，其中， a)所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或更多个各自包括色调映射操作；或者 b)所述多个矩阵包括3X3矩阵。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述可逆非线性映射或所述可逆线性映射中的一个或更多个在其逆转时包括逆色调映射操作。
19.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转换后视频信号包括内容的宽色域可变动态范围VDR版本，其中，所述输入视频信号包括具有相对于高精度、高比特深度或宽色域的VDR较小、较窄或较浅的色域的所述内容的低动态范围LDR或标准动态范围SDR版本，并且其中，所述映射步骤包括估计所述内容的宽色域SDR或LDR版本。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述估计步骤包括生成对所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本的累接的一系列估计。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述生成步骤包括递归地更新所述内容的所述 宽色域SDR或LDR版本或者所述映射中的一个或更多个，其中，所述映射包括在所述内容的所述宽色域VDR版本或所述内容的所述SDR或LDR版本中的一个或更多个与所述内容的所述宽色域SDR或LDR版本之间进行层间映射，其中所述内容的所述SDR或LDR版本关于所述VDR的所述宽色域具有较窄色域。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，在执行所述映射步骤之前，所述方法还包括如下步骤执行盲计算或知情计算中的一个或更多个。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述盲计算包括对所述SDR或LDR内容版本中的一个或更多个进行过滤。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述对所述SDR或LDR内容版本进行过滤包括 除去在所述视频内容的图像的一个或更多个平滑区域中可感知到的一个或更多个轮廓伪像。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述知情计算包括估计所述宽色域SDR或LDR内容版本。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述宽色域SDR或LDR内容版本的估计包括迭代计算。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述迭代计算包括递归地更新所述宽色域SDR或LDR和所述映射，且其中所述映射包括层间映射。
28.—种系统,包括 用于执行、实施、导致或控制根据权利要求1至权利要求27中的一项或更多项所述的处理步骤中的任一个的部件。
29.一种视频或计算设备，包括至少一个处理器；以及 计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储已编码指令，所述已编码指令在由所述处理器执行时使得、控制、编程或配置所述设备执行、实施或控制根据权利要求1至权利要求27中的一项或更多项所述的处理步骤中的任一个。
30.一种计算机可读存储介质产品，包括有形地存储于其中的已编码指令，所述已编码指令在由处理器执行时使得、控制、编程或配置所述处理器执行、实施或控制根据权利要求1至权利要求27中的一项或更多项所述的处理步骤中的任一个。
全文摘要
描述了对图像动态范围的增强。将表示在具有与第一动态范围有关的第一色域的第一颜色空间中的输入视频信号转换成表示在具有第二色域的第二颜色空间中的视频信号。第二颜色空间与第二动态范围相关联。在第二动态范围上映射转换后视频信号的至少两个(如三个)颜色相关分量。
文档编号H04N9/67GK103069809SQ201180041190
公开日2013年4月24日 申请日期2011年8月23日 优先权日2010年8月25日
发明者沃尔特·吉什, 李臻, 唐纳德·皮安, 克里斯托弗·沃格特, 金炯奭, 大卫·鲁霍夫 申请人:杜比实验室特许公司