用于视频均衡的方法和系统的制作方法
【专利摘要】视频均衡包括执行均衡以使得一系列图像具有恒定到预定程度的动态范围（可选地其它特性），其中输入视频包括高和标准动态范围视频和来自于两者的图像。利用对于输入视频和均衡的视频的公共锚点（例如，20%灰度级、或照度的对数平均值）执行所述均衡，并且以使得由均衡的视频确定的图像具有与由输入视频确定的图像至少基本上相同的平均照度。其它方面是被配置为执行所述均衡方法的实施例的系统（例如，显示器系统和视频传输系统）。
【专利说明】用于视频均衡的方法和系统
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2011年10月20日提交的美国临时专利申请N0.61/549，433的优先权,其全部内容通过引用合并于此。
【技术领域】
[0003]本发明有关用于均衡不同类型(例如，高动态范围(HDR)视频和标准动态范围(SDR)视频)的视频片段以使得由均衡的片段序列确定的图像序列具有至少基本上恒定的动态范围(并且可选地也至少一个其它特性，例如，色域和白色点中的至少一个)的方法和系统。被配置为执行均衡的系统的示例是视频源(例如，广播装置)和显示器系统。
【背景技术】
[0004]贯穿包括权利要求书的本公开，“对”信号或数据执行操作(例如，滤波、缩放、或变换信号或数据)的表达广义上用以表示直接对信号或数据、或对信号或数据的处理版本(例如，对执行操作之前已经经历初步滤波的信号版本)执行操作。
[0005]贯穿包括权利要求书的本公开，名词“显示器”和表达“显示器系统”被用作同义
ο
[0006]贯穿包括权利要求书的本公开，术语视频的“片段”(例如，视频节目的“片段”)表示指示至少一个帧(通常，连续帧的序列)的视频数据或视频信号。显示器系统可以将每个帧显示为图像，并且将帧的序列显示为图像的序列，每个所述图像具有动态范围(显示的像素强度的范围)。
[0007]贯穿包括权利要求书的本公开，图像由视频“确定”的表达广义上(其预期视频可以是输入视频的被均衡或滤波的版本)用于既表示由视频的帧确定的图像又表示由输入视频的对应帧确定的图像。
[0008]贯穿本公开，表达视频的“编码”(例如，视频信道)表示将视频的样本序列映射到指示从最小强度(黑电平)到最大强度的范围中的显示强度的一组值(“代码值”)，其中代码值的每一个确定编码的视频被显示时像素的显示强度(或像素的颜色分量、或像素的照度或色度值、或另一个像素分量)。例如，视频信道可以被以线性方式进行编码(以使得编码的视频信道的代码值与显示强度值线性地相关)或非线性的方式进行编码(以使得编码的视频信道的代码值与显示强度值非线性地相关)。
[0009]贯穿包括如权利要求书的本公开，表达“编码视频”表示由代码值的一个或多个信道确定的视频，信道的每一个包括代码值的序列。例如，传统的Rec.709RGB视频是包括三个信道的代码值的编码视频 :包括红色(R)代码值(红色分量值)的序列的红色信道、包括绿色(G)代码值(绿色分量值)的序列的绿色信道、和包括蓝色(B)代码值(蓝色分量值)的序列的蓝色信道。对于另一个示例，传统的YCrCb视频是包括三个信道的代码值的编码视频:包括照度或Iuma代码值(例如，照度代码值(Y)，每个是线性R、G、和B颜色分量的加权和，或Iuma代码值(Y)，每个是伽马压缩的R’、G’、和B’颜色分量的加权和)的序列的Y信道、包括Cr (色度)代码值的序列的Cr信道、和包括Cb (色度)代码值的序列的Cb信道。
[0010]贯穿本公开，表达“峰值白电平”(或白色点)表示指示在显示编码视频时具有最大显示强度的像素或像素分量(例如，像素的彩色分量、或像素的照度或色度值)的(编码视频的信道的)最小代码值(假定显示的像素由信道的代码值确定，信道的代码值包括可用于所述信道的全部范围的代码值，和对于所有显示像素确定显示像素相等的任何其它信道的代码值)。为了显示编码的视频信道，视频系统可以将大于峰值白电平的信道的任何代码值映射到最大显示强度(例如，剪辑或压缩到最大显示强度)。
[0011]贯穿本公开，表达“黑电平”表示指示在显示编码的视频时具有最小显示强度的像素或像素分量(例如，像素的颜色分量、或像素的照度或色度值)的(编码视频的信道的)最大代码值(假定显示的像素由信道的代码值确定，信道的代码值包括可用于所述信道的全部范围的代码值，和对于所有显示像素确定显示像素相等的任何其它信道的代码值)。为了显示编码的视频信道，视频系统可以将小于黑电平的信道的任何代码值映射(例如，剪辑或压缩)到最小显示强度。
[0012]贯穿本公开,表达“标准动态范围”或“SDR”(或“低动态范围”或“LDR”)信道表示具有位深度等于N (例如，N=8、或10、或12)的编码视频的信道(例如指示编码视频数据的视频信号的信道)，其中可用于信道的代码值处于从黑电平X (这里称为“标准黑电平”)到峰值白电平Z (这里称为“标准白电平”)的范围，其中O≤X〈Z≤2N-1。应当理解，由信道发送的内容的动态范围通常比信道的动态范围更为重要，并且具有第一动态范围的编码视频(有时被称为“低动态范围视频”或“标准动态范围视频”或“SDR视频”)或者具有比第一动态范围更大的动态范围的编码视频(比照低动态范围视频有时被称为“高动态范围视频”或“HDR视频”)可以由具有相同比特精度而具有不同粒度的SDR信道发送。 [0013]贯穿包括权利要求书的本公开，表达“标准动态范围”(或“SDR”或“低动态范围”或“LDR”)视频系统表示被配置为响应于具有至少一个SDR信道的SDR视频显示其照度具有动态范围(有时这里称为标准动态范围)的图像序列(或图像)。这里，术语(图像或图像序列的)“照度”广义用于表示图像或图像序列的照度、或图像或图像序列的无色差部分的强度(或亮度)、或图像或图像序列的强度(或亮度)。应当理解物理显示器的峰值亮度可以根据它的白色点改变。
[0014]贯穿本公开，参考SDR信道(或SDR视频，它的信道全部是SDR信道)使用的表达“高动态范围”(或“HDR”)信道表示具有大于SDR信道(或比每个SDR视频信道的动态范围)的动态范围的动态范围的编码视频的信道(例如，指示编码视频数据的视频信号的信道)。例如，HDR信道可以具有大于N的位深度(其中每个SDR信道具有等于N的位深度)或可用于HDR信道的代码值可以是从最小值Min到最大值Max的范围，其中O≤Min〈X〈Z〈Max ( 2N-1，其中X是标准的黑电平，并且Z是标准白电平(并且其中可用于每个SDR信道的代码值是从X到Z的范围)。
[0015]HDR视频的不例是“可视动态范围”(VDR)视频,其是能够由具有人观看者在正常显示观看条件下可察觉的全动态范围的显示器系统显示的视频数据(或视频信号)。一种类型的 VDR 视频在 Dolby Laboratories Licensing Corporation 的 PCT 国际申请 PCT/US2010/022700 (PCT 国际申请公布 N0.W02010/104624A2 公布的)中描述。
[0016]在利用8比特YCbCr视频信号、考虑代码值235是最大电平(以使得从236-254范围的代码值不用来显示图像)操作的一个传统的SDR显示器系统中，代码值16 (算入用于参考显示的绝对单元)表示大约0.01cd/m2 (每平方米0.0l烛光，其中单位“每平方米烛光”有时被称为“尼特”)并且代码值235表示大约100cd/m2。此类系统的SDR内容的最大动态范围从而是O至100尼特。一些其它传统的SDR显示器系统的SDR内容的最大动态范围从而是O至500尼特。应当理解，本发明可应用于任何位深度的编码视频，虽然参考特定位深度的编码视频描述一些系统和方法(为了清楚)。
[0017]视频广播系统可以广播SDR和HDR视频内容，例如，包括与视频片段(例如，广告)时分复用的HDR视频片段(例如，电影或TV节目的片段)的序列的视频节目。
[0018]图1描述传统的视频广播系统，包括国家广播台I (例如全国NBC)的简化框图和区域广播台3 (例如，西雅图NBC)的简化框图。台I (有时这里称为子系统I)被配置为将视频输出流经由传输子系统2广播到区域台3 (有时这里称为子系统3)。子系统2可以执行标准的发送路径(例如，有线或卫星)。视频输出流可以由子系统2存储(例如，以DVD或Blu光盘形式)，或由子系统2 (其可以执行发送链路或网络)发送，或可以由子系统2存储并发送。
[0019]在子系统I中，耦接转接开关5以接收视频输入流4A、4B、和4C (其可以被存储在适当的存储介质上)。输入流4A、4B、和4C在每个输入流的至少一个视频特性(例如，色域、动态范围、和白色点的至少一个)不同于所述输入流的至少另一个的至少一个特性的意义上通常是不同类型的。流4A、4B、和4C的每一个在它包括指示输入视频的编码字序列的意义上是编码的视频流。转接开关5 (有时被称为“空中”转接开关5)被配置为选择输入流的哪一个将要被广播，并且将选择的内容(或用于内容的插入点或其它标志符)时分复用成要被输出到传输子系统2的组合流。转接开关5通常可以将用于广告的插入点(下游触发点)或广告本身插入到组合流中。在子系统I的数字调制器7内，组合(时间复用)流被压缩(例如，经由MPEG-2编码)并且通常也被加扰，并且调制以通过物理网络传输。为简单起见，图1没有显示管理软件，而台I将通常采用此类软件执行调度、广告的跟踪、和计费。
[0020]在区域广播台(子系统)3的解调器9中，从子系统2接收到的传输信号被解调以恢复编码的视频流(例如，在台I的调制器7中生成的类型的MPEG-2编码视频流)。在拼接子系统6中，本地广告、直播体育赛事、和新闻节目(通常由本地编码器8进行MPEG编码)根据需要被拼接(时间复用)成为在解调器9中恢复的流。
[0021]贯穿由图1系统执行的传输链路，存在可以被放在分布中的若干内容源，包括耦接到转接开关5的输入的源和耦接到编码器8 (或拼接器6)的输入的源。来自每个源的视频可以具有不同的动态范围、域(色域)、乃至白色点。因此观看响应于广播输出(即，来自不同源的视频片段的时分复用的序列)生成的显示的用户在片段之间的转变期间(例如，在广告和非广告内容之间的转换期间)可以注意到亮度(和/或色域和/或色温和/或至少一个其它参数)方面不希望的波动。此问题在广播视频是HDR (例如，VDR)视频片段和SDR视频片段的序列时可能尤其严重。
[0022]因此，可视动态范围(VDR)或其它HDR视频传输管线的实施方式将由于需要通过相同的管线传输来自于多个源的视频内容、来自于每个源的内容一般是不同类型(例如，具有不同的动态范围、色域、和/或白色点)，从而遇到障碍。
[0023]例如，在体育事件的捕获期间，HD和SD照相机的混合可以被采用以生成HDR (例如，VDR)和SDR视频内容以被传输。如果内容被保留未处理，则显示的图像(响应于经由管线传输的内容)可以在照度级或不同色域中具有大的阶梯。例如，沿着管线发送的比特流可以包括利用SD照相机捕获的SDR内容，其中利用SD照相机捕获的SDR内容与利用HD照相机捕获的HDR摄影内容相比具有一半亮度和冲洗(较小的色域和白色点)。考虑其中要被经由管线传输的HDR电视节目具有被插入到通过管线传输的流中的SDR广告内容的另一个示例。观看管线输出的用户在广告与非广告内容之间的转变期间可以注意到亮度方面的波动。
[0024]其它视频传输管线可以需要经由广播、或OTT传输(由基于互联网技术的“云上”发送)或VOD (视频点播)传输来传输具有不同动态范围、色域和/或白色点的视频源内容(例如，广告、电视节目、和电影)。关于这一点，发明人已经意识到存在能够智能地调整所有内容以保证一致的观看体验的需要。例如，可以存在在VDR电影(或电视节目)和广告之间进行内容切换时调整传输的内容在终端显示器处的显示的需要。广告可以在最后时刻被引入传输的流并且此引入能够导致在流化的内容内SDR和HDR格式的混合。显示的内容的总体亮度可能具有明显跳跃并且对观看者不舒适。在视频广播(或OTT视频传输或VOD传输)期间，广告厂家可能不希望既存储要被插入在要被传输的流中的广告的HDR (例如，VDR)版本又存储其SDR版本。
[0025]本发明的一些实施例是用于均衡视频内容(例如，捕获的照相机数据)的动态范围的方法(在视频传输管线中不同的级的任何一处执行的)，通常通过执行自动视频均衡算法。根据本发明的视频均衡可以在传输管线中各个点处执行，例如，在分布处(例如，在广播台、或OTT或VOD传输台)、或在显示传输的内容的显示器系统中。发明人已经意识到，在显示器系统处管理视频均衡可以提供在信道浏览、切换视频源、和在模式之间对屏上显示进行适当调节的同时保证恒定的观看体验的益处。
[0026]发明人也已经意识到，为了保持艺术目的，发明的视频均衡应当利用用于输入视频和均衡的视频的公共锚点来实施，并且因此由均衡的视频确定的显示图像具有至少基本上与由输入视频确定的显示图像相同的平均照度。相反，在没有公共锚点的情况下，输入视频(具有一个动态范围)的代码值到均衡的视频(具有不同的动态范围)的代码值的简单映射将通常毁坏输入视频的发起者的艺术目的(例如，它可以使得由均衡的视频确定的显示图像具有比那些由输入视频确定的显示图像非常不同的美学特征)。
【发明内容】
[0027]在第一类实施例中，本发明是一种方法，包括对输入视频执行均衡以生成均衡的视频、以使得由均衡的视频确定的图像序列具有恒定到预定程度(例如，至少基本上恒定的)的动态范围(以及也可选地至少一个其它特性,例如,色域和白色点的至少一个)的步骤，其中输入视频包括高动态范围(HDR)视频和标准动态范围(SDR)视频，并且所述图像包括由高动态范围视频确定的至少一个图像和由标准动态范围视频确定的至少一个图像。利用用于输入视频和均衡的视频的公共锚点(例如，至少基本上等于20%灰度级的灰度级，或另一个预定的灰度级，或对数平均值、或平均、或几何平均值、或照度的几何平均值的对数)执行均衡，并且以使得由均衡的视频确定的图像具有与由输入视频确定的图像的至少基本上相同的平均照度。在第一类中的一些实施例中，均衡包括将SDR视频的代码值映射到用以编码HDR视频的全范围代码值的子范围中的代码值的步骤，以使得映射扩大SDR视频的动态范围(或将SDR视频的动态范围与HDR视频的动态范围对准)，同时维护SDR视频的平均照度至少基本上不变并且将均衡的SDR视频和均衡HDR视频窗口化到公共锚点(例如，通过将SDR视频的20%灰度级映射到HDR视频的20%灰度级，或将SDR视频的照度的对数平均值(或平均、或几何平均值、或几何平均值的对数)映射到HDR视频的照度的对数平均值(或平均、或几何平均值、或几何平均值的对数))。
[0028]在第一类中的一些实施例(通常在广播台或其它视频传输台中执行)中，该方法包括对输入视频的不同流的片段执行均衡以生成均衡的视频片段，并且将均衡的视频片段组合(例如，分时分多路复用)成为组合的视频流的步骤，其中均衡调整输入视频的片段的至少一个的视频以使得由组合的视频流确定的图像具有至少基本上恒定的动态范围(以及也可选地至少一个其它特性)，虽然图像由输入视频流的不同的视频流的序列的、不具有至少基本上恒定的动态范围帧确定。
[0029]在第一类(通常由显示器系统执行)中的一些实施例中，该方法包括对视频流(例如，从视频传输系统接收到的编码的视频流的解码版本)的片段执行视频均衡以生成均衡视频片段序列的步骤，其中视频均衡调整片段的至少一个的视频以使得由均衡的视频片段序列确定的图像序列具有至少基本上恒定的动态范围(以及也可选地至少一个其它特性)，虽然由视频流的片段确定的图像不具有至少基本上恒定的动态范围。通常，该方法的这些实施例也包括通过分析视频流或确定(从与视频流一起提供的元数据)要对片段的每一个执行的视频均衡，确定要对片段的每一个执行的视频均衡的步骤。
[0030]在另一类实施例中，本发明是被配置为执行发明的均衡方法的任何实施例的系统。在一些此类实施例中，本发明是显示器系统，包括被配置为对输入视频执行发明的均衡方法的任何实施例以生成均衡的视频的均衡级、和耦接并被配置为响应于均衡的视频显示图像的子系统。在其它实施例中，发明的系统是视频传输系统(例如，广播系统)。在一些此类实施例中，视频传输系统是或包括被配置为根据本发明执行视频均衡的上游级(例如，国家广播台)、和被配置为根据本发明执行视频均衡的下游级(例如，区域广播台)的至少一个。
[0031 ] 在一些实施例中，本发明是被配置为执行发明的均衡方法的任何实施例的处理器。在其它实施例中，本发明是包括此类处理器和用于提供(例如，生成)要被根据本发明均衡的输入视频的子系统以及可选地还包括被配置为存储和/或发送根据本发明生成的均衡的视频的编码表示的传输子系统、和用于显示根据本发明生成的均衡的视频的显示器子系统的中的一个或两个。发明的处理器的实施例是(或包括)一般或专用处理器(例如，实施为集成电路(芯片)或芯片集的数字信号处理器或微处理器)，其利用软件(或固件)编程和/或被配置为执行发明的方法的实施例。本发明的另一方面是计算机可读媒介(例如，盘)，其存储用于编程处理器以实施发明的方法的任何实施例的代码。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是传统的广播系统的方框图。
[0033]图2是发明的系统的实施例的方框图。
[0034]图3是根据发明的方法的实施例执行的代码值映射的图。[0035]图4是发明的广播系统的另一个实施例的方框图。
[0036]图5是包括显示器系统50的系统的方框图，其中显示器系统50实施发明的视频均衡器的实施例。
[0037]图6是实施发明的视频均衡器的另一个实施例的显示器系统(60)的方框图。【具体实施方式】
[0038]将参考图2和4描述发明的视频传输系统的实施例，并将参考图5和6描述发明的显示器系统的实施例。
[0039]图2的系统实施类似于由传统的图1系统实施的广播管线，除了它根据本发明的实施例被修改以将均衡应用到来自于多个源的输入视频(例如，流4A、4B、和4C)。输入视频包括来自于至少一个源的至少一个HDR视频流(例如，VDR视频流)、和来自于至少一个源的至少一个SDR视频流。图2系统等同于图1的系统(并且对应于图1的元件的图2的元件在两个图中被相同地编号)，除了图2的国家广播台31通过包括耦接在它的视频源与转接开关5之间的视频均衡子系统10而不同于图1的台I之外，以及除了图2的区域广播台33通过包括解码器U、转接开关19、视频均衡子系统20、和代替本地编码器8和拼接器6的编码器12 (如图所示连接的)而不同于图1的台3之外。在区域广播台33的解调器9中，接收的信号被解调以恢复编码的视频流(通常MPEG-2编码流)，并且编码的流被在解码器11中解码(通常实施为MPEG-2解码器)。转接开关19 (其可以等同于台31的“空中转接开关”5)被配置为选择什么内容被多路复用成为要被台33广播的流。由转接开关19多路复用的视频内容包括至少一个HDR (例如，VDR)视频流和至少一个SDR视频流。转接开关19通常将本地广告、直播体育赛事、和新闻节目(其通常是由本地编码器8编码的MPEG)与从解码器11输出的解码流时分复用。视频均衡子系统20以下面要被描述的方式对从转接开关19中输出的时分复用的流执行均衡，并且编码器12 (通常实施为MPEG-2编码器)通常通过执行由解码器11执行的解码的逆的方法来编码均衡子系统20的输出。
[0040]视频均衡器10 (在图2的国家广播台31中)被配置为均衡对它的输入生效的流视频内容以生成均衡的视频流，并且转接开关5被配置为组合(时分复用)均衡的视频流的选择的片段以生成组合流，以使得从转接开关5输出的组合流的动态范围(以及从台31输出的组合流的压缩的(例如，MPEG-2编码的)和调制的版本的动态范围)恒定到预定程度(例如，至少基本上恒定的)，虽然它的内容来自于不同的输入视频流(包括HDR和SDR视频流)的序列。可选地从转接开关5输出的组合流(和从台31输出的组合流的压缩和调制的版本)的另外至少一个其它特性(例如，色域和白色点的至少一个)也恒定到预定程度(例如，至少基本上恒定的)，尽管它的内容来自于不同的输入视频流(包括HDR和SDR视频流)的序列。在一些操作模式中，转接开关5将用于广告的插入点(下游触发点)，而不是广告本身(即，用于广告的插入点，而不是由从均衡器10输出的均衡的视频确定的广告)插入到组合流中。类似地，视频均衡器20 (在图2的区域广播台33中)被配置为调整在它的输入处的视频内容以使得从均衡器20输出的组合流的动态范围(和从台33输出的此组合流的编码版本)和可选地组合流的另外至少一个其它特性(例如，它的色域和白色点的至少一个)恒定到预定程度(例如，至少基本上恒定的)，尽管它的内容来自于不同输入视频流(包括HDR和SDR视频流)的序列。视频均衡(由均衡器10或20、或由图5系统的元件55和57或下面描述的图6系统的元件65和67实施)被利用公共锚点执行(例如，灰度级至少基本上等于20%灰度级，或另一个预定的灰度级、或对数平均值、或平均、或几何平均值、或照度的几何平均值的对数)以用于输入视频和均衡的视频，并且以使得由均衡的视频确定的显示图像具有与由输入视频确定的对应显示图像至少基本上相同的平均照度。
[0041]在图2系统上的变化中，视频传输(例如，广播)系统的上游级(例如，国家广播台)和下游级(例如，区域广播台)的一个而不是两者被配置为根据本发明执行视频均衡。例如，图2的台31由图1的台I代替，或图2的台33由图1的台3代替。在本发明的其它实施例中(例如，参考图5和6描述的实施例),视频传输系统将视频传输到的显不器系统被配置为根据本发明对传输的视频执行视频均衡。
[0042]要被图2的系统传输的HDR内容(例如，视频流4A、4B、和4C中的一个)(与SDR视频内容一起)可以具有O至IOK尼特的动态范围，而被传输的SDR内容(例如，由流4A、4B、和4C的另一个确定的传统内容)的动态范围是O至100 (或500)尼特，其中“尼特”表示烛光每平方米。在图2的典型实施方式中，对均衡器10的输入有效的SDR和HDR视频流的每一个被编码为代码字的序列，每一个代码字具有从O到I范围中的值，其中代码字“I”表示最大显示强度(例如，100、500、或IOK尼特，取决于视频内容的特定类型)。SDR和HDR视频流的位深度可以相同或不同。在图3的左边指示的输入视频用这样的方式被编码。
[0043]在图2的典型实施方式，要被传输(与HDR视频内容一起)的SDR视频内容(例如，流4A、4B、和4C中的一个，或输入到转接开关19的流中的一个)通过将它的代码值映射到HDR内容的编码方案的全范围的子范围中的代码值，来被均衡，以使得映射扩大SDR内容的动态范围，同时保持均衡的SDR内容的照度的平均值至少基本上等于原始SDR内容的照度的平均值。优选地，该映射也将均衡的SDR内容和均衡的HDR内容窗口化到公共锚点(例如，通过将SDR内容的20%灰度级映射到HDR内容的20%灰度级、或将SDR内容的对数平均值(或平均、或几何平均值、或几何平均值的对数)映射到HDR内容的对数平均值(或平均、或几何平均值、或几何平均值的对数))。
[0044]例如，考虑在图3中的图的情况，其中从视频均衡器(例如，均衡器10或20)输出的代码值的全范围是从O到I的范围，300尼特输入SDR内容(输入到均衡器)的代码值的全范围也是从O到I的范围，并且10，000尼特HDR内容(输入到均衡器)的代码值的全范围也是从O到I的范围。因此，图3示例假定用于输入到视频均衡器(或从其输出)的所有类型的视频内容的全信号范围是从O至1，在输入到均衡器的每个视频流和从均衡器输出的每个视频流被编码为代码字序列的意义上，每个代码字具有从O到I的范围的值。利用此假设，在根据本发明的一个类型的视频均衡期间，输入SDR视频(例如，300尼特SDR视频，如在图3中指示的)的代码值被映射(在“第一级”映射)到HDR编码方案的全范围的从O至T的子范围中的值，其中T基本上小于I。在图3示例(和发明的方法的典型实施例)中，值T是指示HDR内容的像素(或颜色分量)的HDR视频代码字值，所述HDR内容具有等于要被与HDR内容时分复用的SDR视频的最大照度(在图3示例中的300尼特)的照度。映射的SDR代码值(由第一级映射产生)然后被进一步映射到HDR编码方案的全范围的较宽的子范围，以使得进一步映射(“第二级”映射)扩大SDR内容的动态范围同时保持映射的(均衡的)SDR内容的照度的平均值至少基本上等于(等于或基本上等于)原始SDR内容的照度的平均值。但是，输入HDR视频的代码值穿过均衡器而未改变。在此类型的实施例中，视频均衡不改变输入HDR内容。
[0045]优选地，在第二级映射将一个预定的代码值(由第一级映射产生的代码值)映射到HDR编码方案的代码值中的相同的(或基本上相同的)预定的代码值的意义上，它也将均衡的SDR内容和均衡的HDR内容窗口化到公共锚点。例如，预定的代码值可以是HDR内容的20%灰度级，以使得第二级映射将指示20%灰度级的代码值(由第一级映射产生的代码值)映射到指示20%灰度级的代码值(由第二级映射产生的均衡的SDR代码值)。对于另一个示例，预定的代码值可以是作为被均衡的SDR代码值的照度的对数平均值的(HDR内容的)代码值，以使得第二级映射将作为被均衡的SDR代码值的照度的对数平均值的代码值(由第一级映射产生的代码值)映射到作为被均衡的SDR代码值的照度的对数平均值的代码值(由第二级映射产生的均衡的SDR代码值)。执行此类映射(其扩大SDR内容的动态范围同时保持均衡的SDR内容的照度的平均值至少基本上等于原始SDR内容的照度平均值并且将均衡的SDR内容和均衡的HDR内容窗口化到公共锚点)以便保持SDR输入视频的发起人的艺术目的(努力使得由均衡的SDR视频确定的显示图像具有与由原始的、未均衡的输入SDR视频确定的显示图像至少基本上相同的美学特性)。
[0046]在发明的均衡的一些实施例中，由以上所述输入SDR视频代码值的映射(其映射也保持均衡的SDR内容的照度(例如，强度或亮度)至少基本上等于输入SDR内容的照度)实施的(输入S D R视频的)动态范围的扩大通过直方图编码来实现(例如，如在AndersBallestad和Gerwin Damberg的在2011年3月17日提交的美国临时专利申请N0.61/453，922,或 Anders Ballestad 和 Gerwin Damberg 的在 2011 年 4 月 12 日提交的美国临时专利申请 N0.61/474, 733,或 Anders Ballestad 和 Gerwin Damberg 的在 2011 年7月12日提交的美国临时专利申请N0.61/506，903中所述，全部转让到本申请的受让人。这些临时申请的每一个的完全公开通过引用而合并到本申请中)。可替换地，(被均衡的输入SDR视频的)动态范围的扩大被以另一个方式实施，例如，通过光源检测扩大(例如，如在Dolby Laboratories Licensing Corporation 的 2010 年 11 月 18 日公布的 PCT 国际申请公布N0.W02010/132237A1中所述，并且转让到本申请的受让人)，或通过仅仅盲扩大上照度带(直线扩大)。在先前句子参考的PCT国际申请的完全公开通过引用而被合并到本申请中。如提到的，实施动态范围扩大的映射优选地也将均衡的SDR内容和均衡的HDR内容窗口化到公共锚点(例如，通过将SDR内容的20%灰度级映射到HDR内容的20%灰度级，或将SDR内容的对数平均值映射到HDR内容的对数平均值)。
[0047]当SDR输入视频和HDR输入视频(在本发明的典型实施例中均衡的类型)被编码为代码字的序列，每个代码字具有从O至I的范围的值，并且此类编码的视频传统上被采用(没有根据本发明的均衡)以显示图像(SDR和HDR图像的序列)时，显示图像可能在亮度方面显著地波动。但是，当此类编码的SDR和HDR输入视频根据本发明的典型实施例被均衡(例如，指示HDR输入视频的代码值穿过均衡器而未改变、指示SDR输入视频的代码值被映射到HDR视频编码方案的全范围的从O至T的子范围中的代码值并且然后经历第二级映射以扩大它们的动态范围同时保持均衡的SDR内容的照度的平均值至少基本上等于原始SDR内容的照度的平均值并且将均衡的SDR内容和均衡的HDR内容窗口化到公共锚点)、并且此类均衡的视频然后被采用以显示图像的序列时，显示图像的平均亮度不会显著地波动。
[0048]在图2的一些实施方式中，假定(要被传输的)全部输入视频内容具有相同的白色点(例如，D65的白色点)。但是，在发明的系统和方法的其它实施方式中，输入视频的白色点假定为根据要被均衡的输入视频内容的类型以及输入视频内容如何被编码而变化，并且发明的系统(或方法)被实施以根据本发明以对于此类白色点变化进行调整的方式执行视频均衡。当视频内容被编码为代码字的序列(例如，每个代码字具有从O到I范围的值)并且此类编码视频被传输到终端用户并且传统上被采用(没有根据本发明的均衡)以显示具有不同白色点(和/或色域)的图像的序列时，白色点的变化也可以使得显示图像在亮度方面显著地波动和/或色域的变化可以使得显示图像的美学外观显著地波动。但是，当SDR和HDR输入视频(已经变化白色点和/或色域)被根据本发明的实施例均衡、并且均衡的视频被采用以显示图像的序列时，平均亮度(由均衡的视频的动态范围和白色点确定)和显示图像的美学外观(由均衡的视频的色域确定)不会显著地波动。
[0049]再次参考图2，视频均衡在图2系统中的两级处在每个级处以不同的方式实施。具体地，在国家广播台31内，视频内容在由转接开关5时分多路复用均衡的内容之前被均衡(在块10中)。在区域广播台33中，在转接开关19中时分复用多个流后均衡视频内容(在块20中)。预复用实施方式(例如，在块10中)需要所有输入视频内容被映射到公共的动态范围。这可以具有需要多个映射器(例如，其中均衡器10对于每个输入视频流实施不同的映射器)和附加缓冲器存储数据的缺点，但是通常具有需要较少分析(或不分析)要被均衡的输入视频的优点。后复用实施方式(例如，在块20中)具有通常需要仅仅一个映射器的优点，但是通常具有以下缺点，即需要分析要被均衡的所有视频内容(要被均衡的时分复用的流中的所有内容)或检测元数据(与被均衡的视频内容一起提供)以控制要被均衡的单个视频流的均衡(例如，图2的转接开关19的输出)。
[0050]利用均衡的后复用实施方式(例如，在块20中)，要被均衡的视频内容可以通过包括一个或多个下列步骤的方法被分析(以确定要被应用于其的均衡的类型):
[0051]检测视频内容的特性(例如，确定它是否是Rec.709RGB视频、或它是否具有D65的白色点、或检测它的最大照度(例如，确定它的最大照度或强度是100尼特)、以及假定检测的特性意味着视频具有特定的动态范围(并且也可选地特定的白色点和/或色域);
[0052]检测与视频内容一起提供的元数据的存在(例如，响应于检测元数据的存在而假定视频内容是HDR内容)；或
[0053]从与视频内容一起提供(例如，附加到其)的元数据确定要被应用于视频内容的均衡的类型。
[0054]用于分析要被均衡的视频内容(以确定要被对其执行的均衡的类型)的方法的一些示例是:
[0055]监控由内容确定的图像(或每个图像)的平均照度；
[0056]监控由内容确定的图像(或每个图像)的几何平均照度；
[0057]监控由内容确定的图像(或每个图像)的对数几何平均照度；以及
[0058]监控峰值亮度。
[0059]本发明的不同实施例以不同的方式实现对视频内容的适应(均衡)。通常，目标是将具有较小动态范围的内容(例如，具有相对低动态范围的SDR内容)适应到具有较大动态范围的内容(例如，VDR内容)。但是，在可替换实施例中适应在相反的方向(从相对高动态范围到相对低动态范围)(例如，以使得输入到均衡器的SDR内容穿过均衡器而未改变并且输入到均衡器的HDR内容的动态范围被降低)。
[0060]在其中视频均衡器(例如，均衡器10或20)被配置为既接收具有相对低动态范围的视频(低DR内容)(例如，编码的视频)又接收具有相对较高动态范围的视频(高DR内容)(例如，编码的视频)的一些实施例中，低DR内容和高DR内容的一个或两个是已利用至少一个照相机生成的直播内容。例如，在图4所示广播台中，低DR内容和高DR内容(要由视频均衡器10均衡)由能够混合SDR和HDR (例如，VDR)的照相机40、41、和42生成。在图4的一些实施方式中，要被均衡器10均衡的视频也包括存储的视频(例如，存储在图4的存储器43中的视频以用于视频重放使用)。图4是图2的广播台31的变化的方框图，其中均衡器10被耦接以接收来自于照相机40、41、和42 (并且也可选地存储器43)的输入流而不是视频输入流4A、4B、和4C。可以向视频均衡器10提供来自于照相机40、41、和42 (例如，执行Cooke/I技术的照相机)的至少一个的元数据并且(由均衡器10)分析以驱动均衡，所述元数据可以指示透镜类型、聚焦、虹膜、光圈的F数、焦距、快门、和/或内容的捕获亮度。视频均衡可以被跨照相机仅仅或到编码空间中执行。
[0061]通过将发明的视频均衡器的实施例作为级包括在显示器中(例如，图5的显示器50或图6的显示器60)，可以保证色域/动态范围可以被管理以使得对观看者来说在显示器的颜色或亮度方面没有或几乎没有变化(当来自于不同源的视频流的序列被显示时)。
[0062]图5是包括视频流源46、传输子系统2、和显示器系统50的系统的方框图。源46被配置为将编码(通常，MPEG编码)的视频流对子系统2有效。视频流是视频片段的序列，时分复用在一起，并且通常包括不同类型的视频片段(例如，与HDR片段时分复用的SDR片段)。视频流通常包括指示要被应用于每个片段的视频内容的视频均衡的类型的元数据(例如，元数据可以指示每个片段的视频内容的类型)。元数据可以被包括在每个片段的首标中。源46可以(但是不需要)是图2的广播台33的实施方式，图2被配置为包括视频流中标记的类型的元数据。从源46输出的视频流可以被子系统2存储(例如，以DVD或Blu光盘形式)，或由子系统2发送(其可以实施发送链路或网络)，或可以被子系统2存储并发送。
[0063]显示器系统50包括编解码器51，其被配置为解码由子系统2传输到系统50的编码(通常，MPEG编码)的视频流，并且将解码的视频内容(通常指示RBG或Yuv视频的代码值的流，或其它三元数据)对延迟缓冲器53和视频均衡管理级(均衡管理器)55有效。
[0064]均衡管理器55 (有时被称为视频均衡管理块或“VEB”)被配置为通过解码元数据(从编解码器51中输出)和/或分析解码内容本身(也从编解码器51中输出)来提供内容的图像分析。分析的结果使能均衡管理器55以将控制数据(例如，映射参数)对颜色管理块57有效以使能块57根据本发明对从缓冲器53读出的解码视频流执行视频均衡(以生成均衡的视频流)。块57通常也对均衡的视频流执行其它(传统的)处理以生成用于驱动HDR显示器59的显示数据以使得显示器59显示由显示数据确定的图像的序列。显示器59被配置为显示HDR视频，并且因此被配置为响应于包括与HDR片段(其通常在根据发明的方法实施的实施例的均衡期间未改变)时分复用的均衡的SDR片段(通过根据发明的方法的实施例将输入SDR代码值映射到HDR编码方案的代码值)的均衡的视频流显示图像的序列。
[0065]在根据本发明的视频均衡的执行期间，块57通常:
[0066]识别从缓冲器53读取的视频流中的SDR内容和HDR内容(例如，响应于从编解码器51中识别对应的元数据、或响应于从由此类元数据确定的块55中识别控制数据)；并且[0067]均衡SDR和HDR内容(例如，根据发明的均衡法的实施例，将SDR内容的代码值映射到HDR编码方案的代码值，并且穿过HDR内容的未改变的代码值。例如，当在HDR视频片段流中检测到SDR视频广告时可以执行SDR内容的均衡)。块57也可以使能显示器50的操作模式，其相位转变到SDR内容和HDR内容或从SDR内容和HDR内容相位转变并且防止在此类转变期间视觉呈现方面的巨大变化。
[0068]块55可以按照两个方法的任何一个引导视频均衡(由块57执行的):
[0069]生成用于颜色管理块57的映射参数(例如，利用假定的预测参数以用于识别的SDR内容，例如，通过假定识别的SDR内容是具有100尼特动态范围和D65的白色点的REC709视频)；或
[0070]根据来自于编解码器51中的视频内容的分析来创建元数据，并且将元数据对颜色管理块57有效以允许块57生成需要的映射参数并且执行对来自于缓冲器53的内容执行均衡所需的所有映射。可替换地(例如，在显示器系统60的另一个操作方式中)，此类元数据被直接从编解码器51对块57有效。
[0071]延迟缓冲器53被配置为从编解码器51中捕获解码的视频数据，并且解决块55内的延迟。
[0072]颜色管理块57被配置为执行均衡，通常包括通过利用这里描述的类型的映射算法(例如，参考图2的均衡器10和20)执行动态范围扩大(或压缩)。均衡由块55得出的(或直接从编解码器51对块57有效的)参数来指导。一起考虑的块55和57实施视频均衡器。
[0073]图6是实施发明的视频均衡器的另一个实施例的显示器系统(60)的方框图。等同于图5的对应兀件的图6的所有兀件在图5和6中被编号相同。
[0074]在架构上，显示器系统60是图5显示器的显示器系统50的可替换实施方式，其中均衡管理器(视频均衡管理块65)被配置为是视频路径的内联并且将SDR内容规范化到HDR范围(在规范化级68)并且排出HDR视频内容和规范化的SDR视频内容(到颜色管理块67)以用于均衡。一起考虑的显不器系统60的块65和67实施视频均衡器。响应于在块67中生成的均衡的视频，块67生成(并且对HDR显示器59有效)可由HDR显示器59显示的显示数据。在块67中的均衡由在块64中生成并且经由多路复用器66对块67有效的控制数据、或由经由多路复用器66对块67有效的元数据(来自于编解码器51的元数据，或在块64中新生成的元数据)来指导。多路复用器66的延迟解决在元件64和68内的视频分析和的规范化所需的时间。
[0075]显示器系统60包括编解码器51，其被配置为解码由子系统2传输到系统50的编码(通常，MPEG编码)的视频流，并且将解码的视频内容(通常指示RBG或Yuv视频的代码值的流，或其它三元数据)对块65有效，并且可选地也将从子系统2传输的编码视频中提取的元数据(指示要被应用于解码的视频流的每个片段的视频内容的视频均衡的类型)对块65有效。
[0076]块65的视频/元数据分析级64被配置为将来自于编解码器51中的解码的视频传递到规范化级68。级68被配置为将视频的SDR内容规范化到HDR范围并且将包括HDR视频内容和规范化的SDR视频内容的片段的规范化的视频流排出(到颜色管理块67以用于均衡)。块67被配置为响应于来自于级68的规范化的流生成均衡的视频，并且响应于均衡的视频生成(并且对HDR显示器59有效)可由HDR显示器59显示的显示数据。[0077]视频/元数据分析级64也被配置为通过分析解码的内容提供来自于编解码器51中的解码的视频内容的图像分析。作为分析的结果，级64将控制数据(例如，映射参数)和/或元数据对颜色管理块67有效(经由多路复用器66)以使能块67根据本发明对来自于级68的规范化的、解码的视频流执行视频均衡(以使能块57生成均衡的视频流)。级64可以将控制比特(或其它控制信号)对元件66有效，该控制比特选择在元件66的输出处对块67有效的数据(例如，来自于编解码器51中的元数据或在级64生成的控制数据(或元数据))。级64也将控制数据和/或元数据(指示视频流的当前片段是SDR还是HDR内容)对规范化级68有效，以使能级68将SDR内容规范化到HDR范围。
[0078]可选地，指示从编解码器51中输出的流的每个片段中的视频的类型(并且因此要对每个片段执行的视频均衡)的元数据被从编解码器51提供给多路复用器66，或由级64通过分析来自于编解码器51的解码视频生成(并且由级64对多路复用器66有效)。多路复用器66将由级64生成的控制数据和/或元数据、或来自于编解码器51的与视频源一致的元数据对块67有效。
[0079]也根据本发明对来自于级68中的视频流执行视频均衡(以生成均衡的视频流),颜色管理块67通常也对均衡的视频流执行其它(传统的)处理以生成用于驱动HDR显示器59的显示数据，以使得显示器59显示由显示数据确定的图像的序列。显示器59被配置为显示HDR视频，并且因此被配置为响应于包括与HDR片段(其通常在根据发明的方法执行的实施例的均衡期间未改变)时分复用的均衡的SDR片段(通过根据发明的方法的实施例将输入SDR代码值映射到HDR编码方案的代码值被均衡)的均衡的视频流显示图像的序列。
[0080]本发明的其它方面是被配置为执行发明的编码方法的任何实施例的处理器(例如，FPGA、ASIC、或芯片上系统(SOC))(例如，图2或图4的均衡器10、图2的均衡器20、图5的兀件55和57、或图6的兀件65和67,被实施为一般或专用处理器),和包括此类处理器和用于生成(要被根据本发明均衡的)输入视频的子系统的系统，以及可选地还是被配置为存储和/或发送根据本发明生成的均衡的视频的编码表示的传输子系统以及用于显示根据本发明生成的均衡的视频的显示子系统的一个或二者。发明的处理器的实施例是(或包括)一般或专用处理器(例如，实施为集成电路(芯片)或芯片集的数字信号处理器或微处理器)，其利用软件(或固件)编程和/或被配置为实施发明的方法的实施例。本发明的另一个方面是计算机可读媒介(例如，盘)，其存储用于编程处理器以实施发明的方法的任何实施例的代码。
[0081]本发明可以适当地包括如这里描述的步骤和元件(本发明的各个部分和特征)以及他们的相等物中的任何一个、由它们构成、或基本上由它们组成。这里说明性地公开的本发明的一些实施例在没有这里描述的步骤和元件的一个或多个的情况下被实践，不管这是否在这里具体地公开。根据以上教导，本发明的许多修改和变化是可能的。因此要理解，在附加权利要求书的范围内，本发明可以除这里具体地描述的之外被实践。
【权利要求】
1.一种视频均衡方法，包括以下步骤: 对输入视频执行均衡以生成均衡的视频，以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有恒定到预定程度的动态范围，其中输入视频包括高动态范围视频和标准动态范围视频，所述图像包括由高动态范围视频确定的至少一个图像和由标准动态范围视频确定的至少一个图像，所述均衡是利用对于输入视频和均衡的视频的公共锚点执行的，并且所述均衡被执行以使得由均 衡的视频确定的图像具有与由输入视频确定的图像至少基本上相同的平均照度。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述均衡被执行以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有动态范围、以及恒定到预定程度的色域和白色点中的至少一个。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述均衡被执行以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有至少基本上恒定的动态范围。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述均衡被执行以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有动态范围、以及至少基本上恒定的色域和白色点中的至少一个。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述公共锚点是预定的灰度级。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述公共锚点至少基本上等于20%灰度级。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述公共锚点是输入视频的照度的对数平均值。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述公共锚点是输入视频的照度的平均、几何平均值、和几何平均值的对数中的一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述高动态范围视频被利用具有全范围的代码值编码，并且所述均衡包括将标准动态范围视频的代码值映射到编码高动态范围视频的代码值的全范围的子范围中的代码值，以使得该映射扩大标准动态范围视频的动态范围的步骤。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括以下步骤: 对输入视频流的片段执行均衡以生成一系列均衡的视频片段，其中所述均衡调整输入视频流的片段的至少一个的视频以使得由所述一系列均衡的视频片段确定的图像序列具有至少基本上恒定的动态范围，尽管由输入视频流的片段确定的图像不具有至少基本上恒定的动态范围。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述方法还包括通过分析输入视频流来确定要对每个片段执行的均衡的步骤。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述方法还包括从与输入视频流一起提供的元数据确定要对每个片段执行的均衡的步骤。
13.如权利要求10所述的方法，还包括通过解码由视频传输系统传输的编码的视频流来生成输入视频流的步骤。
14.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括以下步骤: 对输入视频的不同的流的片段执行均衡以生成均衡的视频片段；和 将均衡的视频片段组合成组合的视频流，其中所述均衡调整输入视频的片段的至少一个的视频以使得由组合的视频流确定的图像具有至少基本上恒定的动态范围，尽管所述图像由输入视频的一系列不同的流的、不具有至少基本上恒定的动态范围的帧确定。
15.—种系统,包括: 视频均衡器，被耦接并配置为对输入视频的至少两个流执行均衡以生成至少两个均衡的视频流；以及 子系统，耦接到均衡器，并且被配置为生成包括至少两个均衡的视频流的每一个的至少一个片段的组合的均衡流，其中由组合的均衡流确定的一系列图像具有恒定到预定程度的动态范围，所述输入视频包括高动态范围视频和标准动态范围视频，所述图像包括由高动态范围视频确定的至少一个图像和由标准动态范围视频确定的至少一个图像，以及所述视频均衡器被配置为利用对于输入视频和均衡的视频的公共锚点执行所述均衡，并且以使得由组合的均衡流确定的图像具有与由输入视频确定的图像的至少基本上相同的平均照度。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述视频均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有动态范围、和恒定到预定程度的色域和白色点的至少一个。
17.如权利要求15所述的系统，其中所述视频均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频确定的一系列图像具有至少基本上恒定的动态范围。
18.如权利要求15所述的方法，其中所述公共锚点是预定的灰度级。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述公共锚点至少基本上等于20%灰度级。
20.如权利要求15所述的系统，其中所述公共锚点是输入视频的照度的对数平均值。
21.如权利要求15所述的方法，其中所述公共锚点是输入视频的照度的平均、几何平均值、和几何平均值的对数中的一个。
22.如权利要求15所述的方法，其中高动态范围视频被利用具有全范围的代码值编码，并且所述视频均衡器被配置为执行包括以下步骤的均衡:将标准动态范围视频的代码值映射到编码高动态范围视频的代码值的全范围的子范围中的代码值，以使得该映射扩大标准动态范围视频的动态范围。
23.如权利要求15所述的系统，其中所述系统是视频广播系统。
24.如权利要求15所述的系统，其中所述子系统和视频均衡器被实施为被配置为执行所述均衡并且生成组合的均衡流的处理器。
25.—种系统,包括: 子系统，被配置为提供包括高动态范围视频的至少一个片段和标准动态范围视频的至少一个片段的视频流；和 视频均衡器，被耦接并配置为对视频流执行均衡以生成均衡的视频流，以使得由均衡视频流确定的一系列图像具有恒定到预定程度的动态范围，并且所述图像包括由高动态范围视频确定的至少一个图像和由标准动态范围视频确定的至少一个图像，其中所述视频均衡器被配置为利用对于视频流和均衡的视频流的公共锚点执行所述均衡，并且以使得由均衡的视频流确 定的图像具有与由视频流确定的图像至少基本上相同的平均照度。
26.如权利要求25所述的系统，其中所述视频均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频流确定的一系列图像具有恒定到预定程度的色域和白色点的至少一个。
27.如权利要求25所述的系统，其中视频流均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频流确定的一系列图像具有至少基本上恒定的动态范围。
28.如权利要求25所述的方法，其中所述公共锚点是预定的灰度级。
29.如权利要求28所述的系统，其中所述公共锚点至少基本上等于20%灰度级。
30.如权利要求25所述的系统，其中所述公共锚点是视频流的照度的对数平均值。
31.如权利要求25所述的方法，其中所述公共锚点是视频流的照度的平均、几何平均值、和几何平均值的对数中的一个。
32.如权利要求25所述的方法，其中高动态范围视频被利用具有全范围的代码值编码，并且所述视频均衡器被配置为执行包括以下步骤的均衡:将标准动态范围视频的代码值映射到编码高动态范围视频的代码值的全范围的子范围中的代码值，以使得该映射扩大标准动态范围视频的动态范围。
33.如权利要求25所述的系统，其中所述视频均衡器被配置为对视频流的片段执行所述均衡以使得均衡的视频流包括一系列均衡的视频片段，并且所述均衡调整视频流的片段的至少一个的视频以使得由一系列均衡的视频片段确定的图像序列具有至少基本上恒定的动态范围，尽管由视频流的片段确定的图像不具有至少基本上恒定的动态范围。
34.如权利要求33所述的系统，还包括均衡管理子系统，其被耦接以接收视频流并且被配置为通过分析所述视频流确定要对视频流的每个片段执行的均衡。
35.如权利要求33所述的系统，其中所述子系统将元数据与视频流一起提供，并且所述系统还包括: 均衡管理子系统，被配置为从元数据确定要对视频流的每个片段执行的均衡。
36.如权利要求25所述的系统，其中所述子系统是被耦接以接收编码的视频流，并且被配置为通过解码编码的视频流来生成视频流的解码器。
37.如权利要求25所述的系统，其中所述视频均衡器是被配置为对视频流执行所述均衡的处理器。
38.一种显不器系统,包括: 视频均衡器，被耦接并配置为对包括高动态范围视频的至少一个片段和标准动态范围视频的至少一个片段的视频流执行均衡以生成均衡的视频流，以使得由均衡的视频流确定的一系列图像具有恒定到预定程度的动态范围，并且所述图像包括由高动态范围视频确定的至少一个图像和由标准动态范围视频确定的至少一个图像，其中所述视频均衡器被配置为利用对于视频流和均衡的视频流的公共锚点执行所述均衡，并且以使得由均衡的视频流确定的图像具有与由视频流确定的图像至少基本上相同的平均照度；以及 子系统，被耦接到视频均衡器并且被配置为响应于均衡的视频流显示图像。
39.如权利要求38所述的显示器系统，还包括被耦接以接收编码的视频流，并且被配置为通过解码编码的视频流子系统来生成视频流、并且向视频均衡器提供视频流的解码级。
40.如权利要求39所述的显示器系统，其中所述解码级被配置为向视频均衡器与视频流一起提供元数据，所述 视频均衡器被配置为对视频流的片段执行所述均衡以使得均衡的视频流包括一系列均衡的视频片段，并且所述视频均衡器被配置为从元数据确定要对视频流的每个片段执行的均衡。
41.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述视频均衡器被配置为对视频流的片段执行所述均衡以使得均衡的视频流包括一系列均衡的视频片段，并且所述视频均衡器被配置为通过分析所述视频流来确定要对视频流的每个片段执行的均衡。
42.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述视频均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频流确定的一系列图像具有恒定到预定程度的色域和白色点的至少一个。
43.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述视频流均衡器被配置为执行所述均衡以使得由均衡的视频流确定的一系列图像具有至少基本上恒定的动态范围。
44.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述公共锚点是预定的灰度级。
45.如权利要求44所述的显示器系统，其中所述公共锚点至少基本上等于20%灰度级。
46.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述公共锚点是视频流的照度的对数平均值。
47.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述公共锚点是视频流的照度的平均、几何平均值、和几何平均值的对数中的一个。
48.如权利要求38所述的显示器系统，其中所述高动态范围视频被利用具有全范围的代码值编码，并且所述视频均衡器被配置为执行包括以下步骤的均衡:将标准动态范围视频的代码值映射到编码高动态范围视频的代码值的全范围的子范围中的代码值，以使得该映射扩大标准动态范围视频 的动态范围。
49.如权利要求38所述的系统，其中所述视频均衡器是被配置为对视频流执行所述均衡的处理器。
【文档编号】H04N5/91GK103907343SQ201280051567
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年10月15日 优先权日:2011年10月20日
【发明者】N·玛斯莫尔 申请人:杜比实验室特许公司