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TWI479898B - 擴展影像動態範圍 - Google Patents

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TWI479898B
TWI479898B TW100128005A TW100128005A TWI479898B TW I479898 B TWI479898 B TW I479898B TW 100128005 A TW100128005 A TW 100128005A TW 100128005 A TW100128005 A TW 100128005A TW I479898 B TWI479898 B TW I479898B
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color
sdr
dynamic range
video signal
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TW100128005A
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Walter Gish
Zhen Li
Donald Pian
Christopher Vogt
Hyung-Suk Kim
David Ruhoff
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Dolby Lab Licensing Corp
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Publication date
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Description

擴展影像動態範圍
一般來說，本發明係關於影像。尤其是，本發明之一實施例係關於對影像和視頻的擴展動態範圍。
如在此使用的用字「動態範圍」(DR)，可以係關於人類視覺系統(HVS)感知一影像中的亮度(例如，明亮度(luminance,luma))範圍，例如，從極暗至極亮，的能力。在此含意下，DR係關於「與場景相關」(scene-referred)的亮度。DR亦可係關於一顯示裝置適當地或大約表現一特定廣度之亮度範圍的能力。在此含意下，DR係關於「與顯示器相關」(display-referred)的亮度。除非在此說明書的任一處有明確指定一特定含意具有特別意思，否則應推論此用字可被使用於另一含意，例如，可替換地。
如在此使用的用字「高動態範圍」(HDR)，係關於一個跨越HVS之一些14-15個量級的DR廣度。例如，適應良好地且基本上正常的人類(例如，在一或多個的統計學、生物特徵量測學或眼科觀點中)具有大約跨越15個量級的亮度範圍。適應的人類可感知僅是極少數光子之昏暗光源。而同樣這些人類在沙漠、海或雪中，可感知正中午陽光之接近強烈明亮的亮度(或者甚至瞥見陽光，但短暫以防止傷害)。然而此跨度可提供給「適應的」人類，例如，那些HVS具有一段重置和調整的時間的人類。
相反地，關於HDR，人類可在超出DR同時感知亮度範圍中的廣大廣度，該DR可能會被略為截短。如在此使用的用字「視覺動態範圍」或「可變動態範圍」(VDR)，可單獨地或可替換地關於可同時地被HVS感知之DR。如在此使用的VDR，可關於一個跨越5-6個量級的DR。因此雖然相對於真實的場景相關之HDR，VDR可能有些狹窄，但VDR仍然表現一個寬的DR廣度。如在此使用的用字「同步動態範圍」可關於VDR。
直到最近，顯示器已經具有比HDR或VDR更狹窄的DR。使用典型陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)和持續發亮的白色背光或電漿螢幕技術的電視(TV)和電腦螢幕設備可能被限制具有大約三個量級的DR成像能力。這樣的傳統顯示器便是一個典型的標準動態範圍(SDR)，有時也稱作「低動態範圍」或「LDR」，相對於VDR和HDR。如在此使用的用字「標準動態範圍」和「低動態範圍」，及/或其對應縮寫「SDR」和「LDR」可同義地及/或可替換地使用。
然而，與相同內容成像在較舊式的顯示器上相比，以上述基礎技術來發展便使較新式的顯示器設計能成像出各種品質特性都具有顯著改善的影像和視頻內容。例如，較新式的顯示器裝置也許能夠成像高解析度(HD)內容，及/或可能根據各種如影像縮放控制器(image scaler)的顯示能力來調整內容之大小。此外，有些較新式的顯示器能成像具有DR的內容，其中DR係大於傳統或標準顯示器的SDR。
例如，有些新式LCD顯示器具有一個包含一發光二極體(LED)陣列的背光單元(BLU)。BLU陣列的LED可與主動LCD元件的極化狀態之調變分開地被調變。此雙重調變方法係可擴展的(例如，N個調變層，其中N值包含大於二的整數)，例如使用在BLU陣列和LCD螢幕元件之間的可控制中介層。這些以LED陣列為基礎的BLU和雙重(或N個)調變方式能有效增加具上述特徵的LCD螢幕的與顯示器相關之DR。
相對於傳統SDR顯示器，通常被稱為「HDR顯示器」(雖然實際上，其能力可能更接近VDR的範圍)之顯示器和其DR擴展能力，在顯示影像、視頻內容和其他視覺資訊之能力方面都能表現顯著的進步。這樣的HDR顯示器可成像之色域也可遠遠超越較傳統的顯示器之色域，甚至能夠成像一廣色域(WCG)。例如可藉由「次世代」電影和電視攝影機產生之與場景相關的HDR或VDR和WCG影像內容，現在可更準確地且有效率地用「HDR」顯示器(之後稱作「HDR顯示器」)來顯示。如在此陳述的第一色域「大於」一第二色域之意思是指，第一色域比第二色域更寬、更深、更大、或具有較大的位元深度。如在此陳述的第二色域「小於」第一色域之意思是指，第二色域比第一色域更窄、更淺、更低、或具有較小的位元深度。
當使用SVC和HDTV技術時，擴展影像DR通常涉及到一分叉方法。例如，使用新式HDR攝影機所拍攝的與場景相關之HDR內容可被用來產生SDR內容版，其可顯示於傳統SDR顯示器上。從所拍攝之HDR版來產生SDR版可涉及到把全域色調映射操作子(TMO)用在HDR內容中之與亮度(例如，明亮度)相關的像素值。為了保存頻寬或其他考量，傳送實際被拍攝的HDR內容可能不是一種最佳的方法。
因此，相對於原始TMO係反向的全域反向色調映射操作子(iTMO)，可被應用在所產生的SDR內容版，其使HDR內容版能被預測。所預測之HDR內容版可與原本所拍攝之HDR內容相比。例如，原本所拍攝之HDR版去掉所預測之HDR內容版可產生一殘留影像。編碼器可發送所產生之SDR內容作為一基礎層(BL)，並封裝所產生之SDR內容版、殘留影像、以及iTMO或其他預測子作為加強層(EL)。
在位元流中發送具有SDR內容、殘留影像和預測子之EL，通常比在位元流中直接發送HDR內容消耗較少的頻寬。接收由編碼器發送的位元流之相容解碼器可在傳統顯示器上解碼和成像SDR。然而相容解碼器為了在更多顯示器上使用，也可使用殘留影像和iTMO預測子來計算出HDR內容之預測版。至少在某種程度上來說，這就是節省了頻寬，其使兩層BL/EL方法在進行HDR到SDR和SDR到HDR轉換(HDTV和SVC亦是)的編碼解碼器上變得非常普遍。
在此部份所述之方法為可被實行之方法，但不必為事先已構想或進行的方法。因此，除非另外指示，否則不應假設任何一個於此說明之方法僅由於其包含於此部份中而被視為先前技術。同樣地，除非另外指示，否則關於一或多個方法所確定之議題不應假設已於以此部份為基礎的任一先前技術中被理解。
本發明之實施例係關於增加影像動態範圍。將在以具有第一色域之第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有第二色域之第二色彩空間中表現的一視頻信號。其中第一色彩空間係與第一動態範圍相關，第二色彩空間係與第二動態範圍相關。已轉換之視頻信號的至少兩個(例如3個)色彩相關成分會被映射到第二動態範圍上。
在此處係描述增加影像動態範圍。在下列說明中，為了解釋說明，提出了許多明確的細節以詳盡了解本發明。然而，很顯然的，沒有這些明確的細節也可實行本發明。在其他實例中，沒有詳盡的說明熟知的結構和裝置，以避免不必要地阻礙、模糊、困惑本發明。
[概要]
在此所述之實施例係關於增加影像動態範圍。一實施例係將在以具有第一色域之第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有第二色域之第二色彩空間中表現的一視頻信號。其中第一色彩空間係與第一動態範圍相關，第二色彩空間係與第二動態範圍相關。已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分會被映射到第二動態範圍上。
[過程範例]
一實施例係關於增加影像動態範圍之過程。第一圖係根據本發明之一實施例，描繪過程100之流程圖之實例。一實施例係將在以具有第一色域之第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有第二色域之第二色彩空間中表現的一視頻信號(步驟101)。其中第一色彩空間係與一第一動態範圍相關，第二色彩空間係與一第二動態範圍相關。已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分會被映射到第二動態範圍上(步驟102)。
第二動態範圍可比第一動態範圍大(例如，可跨越一較廣，較寬或較深之範圍)。關於視頻信號之一框內(intraframe)的基礎上，第二動態範圍可跨越或接近可由正常的人類視覺系統(HVS)同步感知的顏色及/或亮度範圍。在此使用的含意中，用字「正常」可關於一或多個統計學、心理測量學、生物特徵量測學或眼科的觀點、診斷、評估、推斷或推論。
第一動態範圍可跨越或接近能夠以一或多個的標準(或「低」)動態範圍(SDR或「LDR」)螢幕或顯示器、陰極射線管(CRT)螢幕或顯示器、或傳統LCD，例如，具有一未調整的全白BLU，來成像的顏色及/或亮度範圍。(第二色彩空間的)第二色域可比(第一色彩空間的)第一色域大。
基於轉換及映射，將輸入視頻信號、與輸入視頻信號一起表現、傳輸、儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或第一動態範圍轉換為一或多個已轉換之視頻信號、已轉換之影像或複數個已轉換之影像訊框(步驟103)，其該等係以第二動態範圍來表現、傳輸、儲存或成像。
第一色彩空間及/或第二色彩空間可包含「紅/綠/藍」(RGB)色彩空間。RGB色彩空間具有三個色彩相關成分。此色彩相關成分包含紅色成分、綠色成分和藍色成分。映射步驟可包含將已轉換之視頻信號的三個色彩相關成分映射到第二動態範圍上。第一色彩空間實質上可符合有關國際電信聯盟(ITU)之BT.709建議標準的一RGB色彩空間。第二色彩空間實質上可符合至少一個與美國影藝學院(AMPAS)之色彩編碼規格協會(ACES)標準、數位影院聯盟(DCI)之P3色彩空間標準(例如，動畫與電視工程師協會，SMPTE參考文獻：Rp431-2-2007；Eg432-1-2007)、或參考輸入媒介度量/參考輸出媒介度量(RIMM/ROMM)標準有關的RGB色彩空間。
映射步驟可包含在已轉換之輸入視頻信號的至少兩個色彩相關成分上進行全域色調映射操作(TMO)。映射步 驟可包含在已轉換之輸入視頻信號的三個色彩相關成分上進行全域TMO。
一實施例係保留與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，或三個)色彩相關成分之各者相關的飽和度(步驟104)。飽和度保留可包含將有關輸入視頻信號的亮度值映射到第二變動範圍上。此亮度值可包含已轉換之視頻信號的明亮度相關特性。
亮度值可根據第一增益設定來調整大小。關於與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分之色彩、色差或色度相關特性有關的值，第一增益設定之值可介於10%到20%。在一實施例中，關於與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分之色彩、色差或色度特性有關的值，第一增益設定之值可等於或接近15%。
在一實施例中，關於第一動態範圍和色彩空間以及第二動態範圍和色彩空間的映射步驟係可逆的。映射可包括以一第二影像將一第一影像正規化，其中藉由該第一影像一場景可以在具有該第一動態範圍的該視頻信號中被編碼且藉由該第二影像該場景可以該第二動態範圍被成像或被顯示。映射步驟可能係無失真地可逆的。轉換步驟及/或映射步驟可包括連接一或多個複數個矩陣，如一3乘3陣列、或複數個可逆非線性映射，如一TMO(其可為無失真地可逆的iTMO，iTMO在某程度上係互補、增補或對應於TMO)。在另一實施例中，轉換步驟及/或映射步驟也可包括串聯線性映射，而不是非線性映射。
已轉換之視頻信號可包含一高清晰VDR內容版。輸入視頻信號可包含一低清晰SDR內容版。映射步驟可包括估算一高清晰SDR內容版。估算步驟可包括產生高清晰SDR內容版的一連串迭代估算。上述產生步驟可包括遞迴地更新高清晰SDR內容版及/或映射。映射可因此包含在高清晰VDR內容版和低清晰SDR內容版或高清晰SDR內容版之間的一層間(inter-layer)映射。
高清晰VDR內容版及/或高清晰SDR內容版可包含一第一位元清晰範圍。第一位元清晰範圍可包括一至少12位元；介於及包括12位元和14位元之間；至少14位元；或14位元以上之位元範圍。低清晰SDR內容版可包含一第二位元清晰範圍。第二位元清晰範圍可包括一10位元；小於10位元；或小於第一位元清晰範圍的位元清晰範圍。
映射步驟可用一盲目計算及/或一根據資料之計算(informed computation)來進行。盲目計算可包括過濾SDR內容版。過濾SDR內容版可包括移除在視頻內容之一影像的一或多個平滑範圍中可感知的一或多個輪廓效應(contouring artifacts)。一實施例係可在SDR內容版上使用一雙向濾波器。根據資料之計算可包括估算高清晰SDR內容版。估算高清晰SDR內容版可包括一迭代計算。迭代計算可包括遞迴地更新高清晰SDR內容版和映射，其中映射包括一層間映射。
本發明之一實施例如此便排除基礎層/加強層兩者之方法，以及排除基於增強影像動態範圍的影像亮度值(如 像素明亮度)之全域色調映射操作子或其他預測子的使用。過程100可包括將一SDR內容版映射到一VDR內容版。
[SDR至VDR映射範例]
第2圖係根據本發明之一實施例，描述在一SDR內容版和一VDR內容版之間的一映射200實例。將包括一SDR內容版的一視頻信號輸入到一轉換器201。轉換器201將輸入SDR內容版轉換於不同色彩空間之間。例如，輸入色彩空間和轉換色彩空間皆可包含一RGB色彩空間，其有三個色彩相關成分：紅色成分、綠色成分和藍色成分。輸入色彩空間實質上可符合有關ITU BT.709的RGB色彩空間。轉換色彩空間實質上可符合至少一個與AMPAS的ACES之色彩空間標準、DCI的P3之色彩空間標準、或RIMM/ROMM色彩空間標準有關的RGB色彩空間。
在一實施例中，係在每個色彩相關成分上進行SDR到VDR的映射。因此，紅色成分202、綠色成分203和藍色成分204便映射到VDR內容版上。
一實施例係保留有關已轉換之輸入視頻信號的色彩相關成分之飽和度。飽和度保留可包含映射205一個與輸入視頻信號相關的亮度值到第二動態範圍上。亮度值可包含已轉換之視頻信號的明亮度相關特性。亮度值可根據一第一增益設定208的’α’(alpha)來調整大小。
關於與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分之一色彩、色差或色度相關特性有關的值，第一增益設定之值可介於10%到20%。在一實施例中，關於與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分之色彩、色差或色度特性有關的值，第一增益設定之值可等於或接近15%。增益設定208可具有另一值(例如，從1%到接近100%之範圍)係關於與已轉換之視頻信號的至少兩個(例如，三個)色彩相關成分之色彩、色差或色度特性有關的值。
紅色成分映射202、綠色成分映射203和藍色成分映射204可根據(1-α)之增益設定來調整大小。已調整之色彩成分映射和已調整之保留飽和度之已調整亮度值會被加總209以產生具有高清晰色彩空間資訊(例如，ACES及/或P3)的VDR內容版。
第3A圖和第3B圖係根據本發明之一實施例，描述一VDR架構300之實例。VDR架構300包括編碼器310和解碼器320。編碼器310包括SDR過濾和映射分析311及編碼器模組312。SDR過濾和映射分析311接收一個包括廣色域空間資訊(例如，ACES及/或P3)和具有如10個位元或低位元深度的SDR內容之輸入。SDR內容也具有相對較小範圍的色彩空間資訊(例如，ITU BT.709)。SDR過濾和映射分析311提供一中間輸出給編碼器模組312。
中間輸出包括在標準(「低」)DR(SDR或「LDR」)和已擴展之DR(VDR)之間的映射以及一高清晰(例如，14位元之位元深度)SDR內容版。編碼器模組312從SDR過濾和映射分析311的中間輸出來產生一輸出，其包括一相容的高階視頻編碼解碼器(AVC)位元流(例如，本質上與MPEG-4/H.264/AVC相容)、以及關於在SDR過濾和映射分析311及編碼器模組312上進行的映射及/或修正之元資料。
解碼器320包括解碼器模組321以及映射和轉換模組322。解碼器模組321接收一輸入，其包括一相容的AVC位元流以及關於使用SDR到VDR編碼器(例如，編碼器310)在AVC相容位元流之內容上進行的映射及/或修正之元資料。解碼器模組321解碼AVC相容位元流內容連同所輸入的元資料，並提供一中間輸出到映射和轉換模組322。
中間輸出包括在SDR內容和VDR內容之間的映射以及高清晰(例如，14位元之位元深度)SDR內容版。映射及轉換模組322處理中間輸出並產生VDR內容版，其在另一色彩空間中，如’LogLuv’(LogLu’v’)、或其他可與VDR或HDR內容有關的高清晰色彩空間中具有高清晰色彩空間資訊。
[過濾及映射流程範例]
分層的BL/EL架構通常是為了能實質上絕對準確地解碼SDR內容和VDR內容，其嚴重關係到位元成本。相反地，本發明之一實施例就某種意義來說，實際上放棄了絕對準確性。然而，一實施例達到了準確性，其為感知地滿足此技術和立即可預見的VDR/HDR能力之顯示器之狀態。例如，假如在一影像或視頻訊框中之一(例如，假設的)光源特色具有一絕對亮度(例如，明度、光度、亮度、輝度)為1200平方公尺燭光(Cd/m2 或‘nits’)，一實施例可在一VDR/HDR顯示器上以1100 nits來成像此光源特色。對於一般的觀看者，光源特色仍將顯現成一極亮光，且保留顯示器之HDR能力的效果。一實施例因此平衡了允許高清晰SDR影像某些程度上之修正，並容忍在VDR中的某種瑕疵，例如，從實際上在兩者之間完成一全域映射的反向映射而來的瑕疵。
第4圖係根據本發明之一實施例，描述一SDR過濾和映射流程400之實例。過濾資訊模組401接收一VDR輸入，其在進行編碼的一廣域(例如，ACES，P3)色彩空間中具有相對高(例如，相對於與SDR有關的色域)清晰RGB資訊。過濾資訊模組401移除關於在其VDR/高清晰RGB輸入上進行的過濾程序之資訊，並提供高清晰VDR’/RGB資訊給可逆映射模組405。
線性色彩空間轉換模組402接收一SDR(例如，10位元)輸入，其在進行編碼的標準範圍(例如，ITU BT.709)之色彩空間中具有相對低(例如，相對於與VDR有關的色域)清晰RGB資訊。線性色彩空間轉換模組402處理SDR並將其標準範圍之RGB色彩成分轉換成一相對廣域之RGB色彩空間，如ACES或P3色彩空間。線性色彩空間轉換模組402的輸出提供一輸入給資訊加法模組403。
資訊加法模組403處理自己的SDR輸入並加上附加(例如，色調相關的)資訊，且輸出在廣域RGB色彩空間中的一高清晰(例如，14位元)SDR’。
可逆映射模組405處理過濾資訊模組401和資訊加法模組403之輸入，並產生從SDR內容版到VDR內容版之映射。可逆映射模組405輸出所產生的SDR到VDR之映射。將在廣域RGB色彩空間中的高清晰(例如，14位元)SDR’提供給線性色彩空間轉換模組404。線性色彩空間轉換模組404將資訊加法模組403之高清晰SDR’/廣域RGB色彩空間輸出轉換到具有一標準色域(例如，ITU BT.709)之高清晰SDR’。當進行轉換時，線性色彩空間轉換模組404輸出具有一標準色域(例如，ITU BT.709)之高清晰SDR’作為一AVC相容位元流之成分。當被解碼時，由可逆映射模組405產生之SDR到VDR映射可映射從SDR內容版到VDR內容版的轉換，其允許顯示其中一個(或兩者)內容版。藉由可逆映射模組405產生的映射係可逆的。
第5B圖係根據本發明之一實施例，描述可逆映射之實例。可逆映射表現出可藉由可逆映射模組405產生的映射。將VDR內容版511映射到高清晰SDR’內容版522。映射可包含TMO 515。藉由反向映射操作525，便將高清晰SDR’內容版522映射到VDR內容版511。反向映射可包含iTMO525，其可互補、增補或反向對應於TMO 515。可將高清晰SDR’522過濾成(例如，產生，產出)低清晰(例如，8位元)SDR 535。
因此，一實施例用高清晰SDR內容版運作彷彿其不僅是一個「單純地」高清晰SDR輸入。而，當以低清晰解碼時，高清晰SDR內容版可同樣被視為或感覺為低清晰SDR輸入。此外，一實施例編碼一包含除了輸入VDR之外的VDR內容版給過濾資訊息模組401。而，一實施例編碼一VDR內容版，其同步地保留輸入到過濾資訊模組401的VDR之「樣子」(例如，外觀、色調、結構)，但其與高清晰SDR’維持一完全可逆關係。因此在此情況下，藉由過濾資訊模組401產生的VDR’至少緊密接近輸入到模組401的VDR內容。藉由資訊加法模組403產生的高清晰SDR’內容，就某種意義來說，係比輸入到線性色彩空間轉換器401之SDR內容品質更高的SDR內容，因為就某種意義來說，高清晰SDR’內容包含了在10位元SDR輸入的初創期間多餘而被排除的資訊。
一實施例因此藉由一非線性映射來減少動態範圍，實質上是模仿電影，並分別地映射個別的紅、綠和藍色成分(例如，或三種色彩成分中的兩種)。這裡的映射可能造成飽和度及/或色調旋轉，一實施例便(例如，以一個大約15%的係數)縮放映射及/或縮放一亮度相關飽和度保留映射。這個特色與AMPAS影像交換架構(IIF)參考成像轉換(RRT)中採用的方法相符。一實施例因此模擬出實際的DR轉換、類似影片、攝影機、肉眼之功能及/或稍微更普遍的色彩修正方法。
一實施例在RGB色彩成分上，施以一非線性轉換功能，例如一參數化多項曲線500(例如，S曲線)。第5A圖係根據本發明之一實施例，描述一估算參數化多項曲線之實例。曲線500之主體本質上係與在用垂直軸上的輸出和水平軸上的輸入所構成的一對數(logarithmic)對對數圖中(例如，基數10)之一接近常數之斜率γ(gamma)呈實質線性關係。曲線500之趾部係對應相對低值，例如陰影或暗處。曲線500之肩部係對應相對高值，例如光源和亮光。一實施例可應用飽和度修正，如用一亮度相關縮放係數，以使可關於一或多個飽和度、色調及/或濃淡的色彩空間軸不會偏移。另一實施例也在RGB色彩成分上施以一線性轉換功能，或取代非線性轉換功能。
在一實施例中的映射複雜度之下限係受限於一非線性主要色彩修正近似值或轉換式NLx與一基於矩陣的次要色彩修正近似值或轉換式Mtx之乘積。一實施例可使用一稍微普遍的「MNM映射，其符合一基於第一矩陣之次要色彩修正近似值或轉換式Mtx、非線性主要色彩修正近似值或轉換式NLx、及一基於第二矩陣之次要色彩修正近似值或轉換式Mtx’之乘積，其中MNM=Mtx°NLx°Mtx’。在另一實施例中，映射複雜度之下限係受限於一線性主要色彩修正近似值或轉換式NLx與一基於矩陣之次要色彩修正近似值或轉換式Mtx之乘積，例如，也包括或取代非線性主要色彩修正近似值或轉換式。
一實施例主要係根據一被正規化至一適應程度之視覺度量(perceptual metric)來運作，其符合同步可感知VDR之基礎概念。例如，可使用一雜訊比(SNR)視覺度量或一峰值雜訊比(PSNR)視覺度量。一實施例區別那些實際(例如，勉強地)可見之物，如一估算的恰辨差(JND)，與何為明顯或爭議之物的差別。對於一第一順序，出現在明亮影像或訊框區域的錯誤似乎比出現在微暗影像或訊框區域更為顯著。一實施例在編碼：一關於一受限DR(例如，2x104)之PSNR、一自動正規化SNR、及/或如一色調映射SSIM(TM-SSIM)之一基於結構相似性指標(SSIM)的測量之過程中，可使用上述三個矩陣中一或多個或全部。
與PSNR方法(其只有測量兩個信號的均方差)相比，SSIM包括三個不同元素：(1)亮度比較、(2)對比比較、和(3)結構比較。此三個不同元素對HDR/VDR信號中的視覺差異有很好的說明。此外，儘管可能稍微比PSNR方法複雜，計算SSIM能達到超越基於HVS之量度，如視覺差異估測系統(VDP)或JND之效能。
一實施例編碼VDR’內容，其在某方面可能與一輸入VDR不同，但其保留VDR輸入的「樣子」如同其同步地與高清晰/WCG SDR內容維持一可逆關係。因此在之前例子的意義中，VDR係「接近於」VDR。此外，SDR’就某種意義上係一「較佳」SDR版，至少係在輸入10位元SDR之初創期間時，SDR’傳送了多餘而被排除的資訊之意義上。
第5C圖係根據本發明之一實施例，描述一過程50之流程圖之實例。過程50合成關於已修正VDR內容之被正規化的高清晰SDR’。在步驟51中，輸入VDR(例如，在如ACES或P3的一擴展色彩空間之RGB)和SDR(例如，在從其最初BT-709色彩空間轉換而來的一擴展色彩空間之RGB)。在步驟52中，使VDR’等同於VDR且SDR’等同於SDR。在步驟53中，估算可逆映射M[]。在步驟54中，判斷估算之可逆映射M[]是否足夠。若是，則在步驟55中，輸出VDR’(例如，在擴展色彩空間的RGB)、SDR’(例如，在擴展色彩空間之高清晰RGB)、及估算之可逆映射M[]。若否，則在步驟56中，修正一或多個估算之可逆映射M[]、VDR’及/或SDR’。在修正估算之可逆映射M[]、VDR’及/或SDR’之後，過程50便立即遞迴地到步驟51進行並重覆。
第6圖係根據本發明之一實施例，描述正規化處理600之實例。一正規化模組605接收一10位元低清晰SDR輸入和一12位元VDR輸入。正規化模組605輸出一12位元VDR’，其係藉由一可逆映射M[]來映射到一高清晰多於12位元之SDR’版。在一實施例中，正規化包含一個對VDR輸入的前置處理技術，其進行至少三個功能中的一或多個功能。第一，正規化提供可逆映射。在一實施例中，可逆色調映射實質上可符合一參數化多項曲線，如S型多項曲線712和722(例如，及/或500；第5圖)。在一實施例中，可逆色調映射可符合一組複數個參數化多項曲線之中的一或多個。
第7A圖係根據本發明之一實施例，描述一映射反轉之實例，其中在一正向映射中進行的剪裁可能未完成。色調映射711係以提供一VDR信號之硬剪裁的映射預測子M[]來描述。在第7A圖中(及例如，第7B圖)，水平軸表示VDR值且垂直軸表示SDR值。在VDR上操作正向映射M[]便使SDR’=M[VDR]。色調映射712係以一VDR信號之軟剪裁來描述。軟剪裁可增加資訊到高清晰SDR’，其就某種意義上來說，係以稍微與一對應VDR版相似之方法來成像SDR’信號，於是獲得改善。然而，儘管產生的SDR’信號具有一高清晰位元深度(例如，14位元)，SDR’信號與具有一較低清晰位元深度(例如，8位元)的SDR內容比，仍顯示少許可察覺的改進。
第二，正規化符合一SDR內容版及一VDR內容版到一全域映射，其有效地移除區域變異。第7B圖係根據本發明之一實施例，描述一全域色調映射720之實例。一實施例選擇一組複數個色調映射中的一個或多個。色調映射721顯示複數個色調映射、每個為對不同區域說明之區域色調映射。在一實施例中，係基於導致最小修正的可逆色調映射來選擇，例如，在SDR和SDR’版之間、或在VDR’和VDR版之間。當選擇最符合的可逆色調映射時，SDR’及/或VDR’內容版便可據此修改。可選擇一單一色調映射722來對區域空間變異作說明。
第三，正規化掌控了低清晰SDR輸入信號之量化。在一實施例中，VDR內容版和SDR內容版包含一正規化配對。一實施例之正規化配對及/或映射的可逆性實質上係符合如IIF之規範，其關於AMPAS管線。在一實施例中，一VDR’內容版和一高清晰SDR’內容版係以一矩陣映射和一非線性映射來正規化。
第8A圖和第8B圖係根據本發明之一實施例，描述一編碼解碼器800之實例。在一生產模式810中，編碼解碼器包含正規化模組605和編碼器312。正規化模組605處理一具有一ACES或P3 RGB色彩空間之VDR內容版、及一具有一BT-709 RGB色彩空間之10位元SDR內容版。在處理這些輸入之後，正規化模組605便立即提供一具有一BT-709 RGB色彩空間之14位元SDR’內容版、及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊給編碼器312。編碼器312處理具有BT-709 RGB色彩空間之14位元SDR’內容版、以及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊，並產生一AVC相容位元流輸出及如元資料之資訊，其關於SDR和VDR內容版之映射和修正。
在一消耗模式820中，編碼解碼器包含解碼器321和來源顯示管理模組822。解碼器321接收一AVC相容位元流輸入與如元資料之資訊，其關於例如在生產模式810中對SDR和VDR內容版進行的映射和修正。解碼器321處理輸入信號並提供一具有一BT-709 RBG色彩空間之14位元SDR’內容版、及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊給來源顯示管理模組822。來源顯示管理模組822處理具有BT-709 RBG色彩空間之14位元SDR’內容版、及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊，並產生一個包含具有對一顯示器之修正映射相關資訊的VDR內容。
第9A圖和第9B圖係根據本發明之一實施例，描述信號流程900之實例。第9A圖係根據一實施例，描述媒體模式信號流程910之實例。正規化模組605處理一VDR內容版和一低位元SDR內容版。在處理這些輸入之後，正規化模組605便立即提供一高清晰SDR’內容版、以及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊給編碼器312。編碼器312處理高清晰SDR’內容版和關於可逆之SDR到VDR映射的資訊，並產生一AVC相容位元流輸出(例如，連同如元資料之資訊，其關於SDR和VDR內容版之映射和修正)。
在媒體模式信號流程910之實例中，將AVC相容位元流提供到一AVC相容解碼器，如一H.264/AVC MPEG-4解碼器915，其處理位元流並輸出一典型較低清晰SDR內容版。此外，在媒體模式信號流程910之實例中，將AVC相容位元流提供給解碼器321，其處理位元流並輸出一高清晰SDR’內容版和一組在SDR’內容版和VDR內容版之間的映射給來源顯示管理模組935。來源顯示管理模組935輸出一顯示相容VDR內容版，其可由一VDR能力顯示器來成像。
第9B圖係根據一實施例，描述一即時(例如，廣播)模式信號流程920之實例。一輸入信號提供到一色彩管理模組(例如，色彩修正工具)925。色彩管理模組925處理VDR輸入。在處理VDR輸入之後，色彩管理模組925便立即提供一高清晰SDR’內容版、及關於可逆之SDR到VDR映射的資訊到編碼器312。編碼器312處理高清晰SDR’內容版和關於可逆之SDR到VDR映射的資訊，並產生一AVC相容位元流輸出(例如，連同如元資料之資訊，其關於SDR和VDR內容版之映射和修正)。在即時/廣播模組信號流程920之實例中，將AVC相容位元流提供至一AVC相容解碼器，如一H.264/AVC MPEG-4解碼器915，其處理位元流並輸出一典型較低清晰SDR內容版。此外，解碼廣播媒體流程920之實施例，本質上係以與媒體模式信號流程910相同的方式來解碼。在一實施例中，媒體模式信號流程910和即時廣播流程920之解碼過程可能是相同的。一AVC相容位元流提供至解碼器321，其處理位元流並輸出一高清晰SDR’內容版和一組在SDR’內容版和VDR內容版之間的映射給來源顯示管理模組935。來源顯示管理模組935輸出一顯示相容VDR內容版，其可由一VDR能力顯示器來成像。
第10圖係根據本發明之一實施例，描述一對互相搭配的編碼器/解碼器1000。在一實施例中，編碼器312為高清晰編碼模組1011及AVC相容(例如，8位元；就某種意義上來說，一位元深度可視為有關高清晰SDR’的稍微低清晰之內容)編碼模組1012接收一輸入信號，其包含高清晰SDR’內容版。高清晰編碼模組1011編碼高清晰SDR’內容並提供一高清晰位元流至一臨界差判斷模組1013。相容編碼模組1012提供AVC相容(例如，8位元；相對低清晰)已編碼位元流以輸出至解碼器321並輸入至臨界差判斷模組1013。
臨界差判斷模組1013比較高清晰編碼模組1011之高清晰已編碼位元流及AVC相容(例如，8位元)編碼模組1012之AVC相容(例如，8位元)已編碼位元流。在比較高清晰已編碼位元流和AVC相容(例如，8位元；相對低清晰)已編碼位元流之後，臨界差判斷模組1013便立即提供如元資料的資訊給解碼器321，這些資訊係關於高清晰已編碼位元流和相容(例如，8位元；相對低清晰)已編碼位元流之間的差異。
在一實施例中，解碼器321接收編碼器321傳來的AVC相容(例如，8位元)已編碼位元流，連同關於由高清晰編碼模組1011編碼的高清晰位元流和相容(例如，8位元；相對低清晰)已編碼位元流之間差異的資訊(例如，元資料)。一資訊(例如，元資料)合併模組1024利用關於高清晰位元流之間差異的資訊以有效率地回復(例如，重建、重組、重設、再生、再造)一個包含實質上與高清晰位元流相同資訊之位元流。藉由已回復之高清晰位元流，一高清晰解碼模組1025產生一高清晰SDR’輸出。例如，解碼器321之輸出可具有至少大於或等於一個4：2：0(亮度和色彩成分)樣本圖樣或樣本組態之清晰度以及至少超過8位元的位元深度。實施例之運作中，解碼器321輸出之亮度/色彩樣本圖樣/組態具有4：2：0、4：2：2或4：4：4之清晰度及/或10-14位元流之位元深度。
一實施例可由一可調整位元流深度來運作。例如，位元深度可實作成能在8位元和12位元以上(例如，12-14位元)之間作調整。因此，一實施例可影響一或多個已建立可調整視頻編碼(SVC)或相關技術方法。因此就某種意義來說，一實施例可傾向作為「編碼解碼器不可知論者」，例如，藉由各種SVC和相關或相似的可調整方法來有效率地運作。如在此使用的用字「影響」可關於使用這樣的方法。
此外，當編碼器312輸出一相容8位元流以上的元資料，高清晰輸入的相容位元流之衍生作用實質上降低了編碼8位元量化雜訊之負擔，其對編碼平滑斜度特別有幫助。此外，當解碼器321合併元資料及相容8位元編碼位元流時，其實質上係在內部回復一高清晰位元流，其尚可接近編碼器1011之高清晰位元流輸出。一實施例解碼高清晰位元流以產出高清晰度SDR’。一實施例使用可逆映射M-1 []來映射SDR’，以產生一VDR輸出，其可由VDR能力顯示器來成像。
雖然相關信號不一定，但為了控制高清晰編碼模組1011及/或其他元件或編碼器312之高清晰SDR’編碼器功能，一實施例會在反向映射VDR空間中評估品質(例如，用一TM-SSIM或相關方法，如上所述)。一實施例增加在一相關動態範圍中擴展的影像或視頻訊框區域之計算清晰度及/或準確度。例如，反向映射可擴展清晰度/準確度。第11圖係根據本發明之一實施例，描述一擴展1100之實例。
一實施例控制量化參數(QP)。例如，關於經過動態範圍擴展的影像或視頻訊框區域之QP值可能會減少。這個降低了可能與VDR有關的一位元流之負荷，因為其說明了在一DP擴展區中QP明顯降低，以及稍低的總QP。第12圖係根據本發明之一實施例，描述一QP控制1200之實例。一實施例計算一展開參數，如同反向映射估算之斜度或散度：E=|▽M-1 []|。在一實施例中，量化參數係與展開式的倒數成比例：QP∞1/<E>。
一實施例也可用一10位元編碼深度來執行控制，其沿著一14位元深度來回地滑動。第13圖係根據本發明之一實施例，描述一影像資料包1300之實例。一8位元SDR部份在2位元「之間滑動」，此2位元關於如影像強化(image highlights)之頂部空間(headroom)以及如陰影之細節。
一實施例整合了顯示管理。例如，來源顯示管理使用的轉換係符合在一實施例之編碼解碼器內部的SDR及VDR之間的反向映射，其中SDR的反向映射實質上係包含全部的VDR。因此來源顯示管理轉換符合SDR到高清晰SDR和全部的VDR。因此可簡化雙端顯示管理。
一解碼器321之輸出可用來作為任何一個應用之一次控制數位影像或視頻內容。第14圖係根據本發明之一實施例，描述多個已解碼之信號應用1400之實例。例如，可使用解碼器321之輸出的應用1400可包括一或多個專業螢幕應用1401，例如杜比實驗室的ProMonitorTM 、數位投影機1402、現在和未來數位電影1403、影片傳送1404、現在和未來消實性電子和家庭媒體應用1405、關於數位電影促進會(DCI)及相關P3色彩空間1406之應用、以及BT-709色彩空間1407相關的應用。
第15圖係根據本發明之一實施例，描述色域1500之實例。色域1500具有一光譜軌跡1501。在光譜軌跡1501之內係關於BT-709色彩空間之色域1502、關於DCI P3色彩空間之色域1503、以及關於P4色彩空間之色域1504。
本發明之實施例可以一電腦系統、配置在電子電路及元件之系統、一如一微控制器的積體電路(IC)裝置、一現場可編程邏輯閘陣列(FPGA)、或另一可組態或可編程邏輯元件(PLD)、一離散時間或數位信號處理器(DSP)、一專用IC(ASIC)、及/或包括一或多個上述系統、裝置或元件的設備來實作。如在此所述，電腦及/或IC可進行、控制或執行關於擴展影像及/或視頻動態範圍之指令。例如，電腦及/或IC可計算如在此所述之任何一種關於擴展影像及/或視頻動態範圍之參數或數值。影像和視頻動態範圍擴展之實施例可在硬體、軟體、韌體及其各種組合中實作。
第16圖描述一電腦系統平台1600之實例，本發明之一實施例可據此實作。電腦系統1600包括一匯流排1602或其他用來傳送資訊之通訊機制、及一耦接於匯流排1602的處理器1604，用來處理資訊。電腦系統1600也包括一主記憶體1606，如一隨機存取記憶體(RAM)或其他動態儲存裝置，其耦接至匯流排1602以儲存資訊與被處理器1604執行之指令。在處理器1604執行指令之執行期間，主記憶體1606也可用來儲存暫時變數或其他中間資訊。
電腦系統1600更包括一唯讀記憶體(ROM)1608或其他耦接至匯流排1602的靜態儲存裝置，用來儲存處理器1604之靜態資訊及指令。提供與匯流排1602耦接之一儲存裝置1610，如一磁碟或光碟，用來儲存資訊和指令。處理器1604可進行一或多個數位信號處理(DSP)功能。或者，可藉由另一處理器或實體(在此由處理器1604表示)來進行DSP功能。
電腦系統1600可經由匯流排1602耦接至一顯示器1612，如一液晶顯示器(LCD)、陰極射線管(CRT)、電漿顯示器等，以顯示資訊給一電腦使用者。LCD可包括HDR/VDR及/或WCG能力LCD，如具有雙重或N個調整及/或包括發光二極體之陣列的背光單元。包括字母數字和其他鍵的一輸入裝置1614係與匯流排1602耦接，用來傳達資訊和命令選擇至處理器1604。使用者輸入裝置之另一型態為游標控制1616，如觸碰致能的「觸控螢幕」之GUI顯示器或一滑鼠、一軌跡球，或游標方向鍵，用來傳達方向資訊和命令選擇給處理器1604及控制顯示器1612上的游標移動。這樣的輸入裝置通常在兩軸上，一第一軸(例如，x)和一第二軸(例如，y)，具有兩個自由度，其使裝置能指定在一平面上的位置。
本發明之實施例係關於使用電腦系統1600來擴展影像及/或視頻動態範圍。如在此所述，本發明之一實施例係關於使用電腦系統1600以計算、擴展影像及/或視頻動態範圍。根據本發明之一實施例，將在以具有第一色域及/或位元深度之與一第一動態範圍相關的第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有第二色域及/或位元深度之第二色彩空間中表現的一視頻信號。第二色彩空間係與一第二動態範圍相關。將已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分映射到第二動態範圍上。這個特徵係藉由電腦系統1600運作來提供控制、致能、允許的，以回應處理器1604執行一或多個內含在主記憶體1606的連續指令。這樣的指令可從另一電腦可讀媒體，如儲存裝置1610，讀入主記憶體1606中。執行內含在主記憶體1606之連續指令便使處理器1604能進行在此描述之過程步驟。也可使用在多處理安排下之一或多個處理器來執行內含在主記憶體1606的連續指令。在另一實施例中，可使用硬線電路取代或結合軟體指令以實作本發明。因此，本發明之實施例不受限於硬體、電路、韌體及/或軟體之任何特定組合。
如在此所使用的用字「電腦可讀媒體」及/或「電腦可讀儲存媒體」可指任何參與提供指令給處理器1604以執行之媒體。這樣的媒體可採取許多形式，包括但不限定於，非揮發性媒體、揮發性媒體和傳輸媒體。例如，非揮發性媒體包括光碟或磁碟，如儲存裝置1610。揮發性媒體包括動態記憶體，如主記憶體1606。傳輸媒體包括同軸電纜、銅線和其他導線及光纖，包括包含匯流排1602的電線。傳輸媒體也可採取聽覺的(例如，聲音)或電磁(例如，光源)波之形式，例如在無線電波和紅外線及其他光學資料通訊期間所產生的形式。
例如，電腦可讀媒體之一般形式包括一軟碟、一彈性碟、硬碟、磁帶、或任何其他的磁性媒體，一CD-ROM、任何其他的光學媒體、穿孔卡、紙帶、任何其他具有洞孔之實體媒體、一RAM、一PROM、和EPROM、一FLASH-EPROM、任何其他記憶體片或盒、一如之後所述之載波、或任何其他電腦可讀取之媒體。
電腦可讀媒體之各種形式可涉及承載一或多個連續指令至處理器1604以執行。例如，指令最初可承載在一遠端電腦上。遠端電腦可下載指令至自己的動態記憶體中並使用一數據機在電話線上傳送指令。電腦系統1600本地端的一數據機會接收電話線上的資料並使用一紅外線發射機將資料轉換至一紅外線信號。耦接至匯流排1602之一紅外線偵測器會接收紅外線信號夾帶的資料並將資料放在匯流排1602上。匯流排1602攜帶此資料至主記憶體1606，處理器1604可從匯流排1602取得並執行指令。主記憶體1606接收之指令可選擇性地在處理器1604執行指令之前或之後儲存在儲存裝置1610上。
電腦系統1600也包括一耦接至匯流排1602之通訊介面1618。通訊介面1618提供一雙向資料通訊，其耦接至一個連到一區域網路1622的網路連結1620。例如，通訊介面1618可為一整合服務數位網路(ISDN)卡或一數位用戶線(DSL)、電纜或其他數據機以提供一資料通訊連線給一對應之電話線。如同另一實例，通訊介面1618可為一區域網路(LAN)卡，以提供一資料通訊連線給一相容LAN。也可實作為無線網路。在任何這樣的實作中，通訊介面1618傳送並接收電子、電磁或光學信號，其承載了表現許多資訊類型的數位資料流。
網路連結1620通常透過一或多個網路來提供資料通訊至其他資料裝置。例如，網路連結1620可經由區域網路1622提供一連線至一主機1624或至一網際網路服務提供者(ISP)(或電話轉接公司)1626所操作的資料設備。在一實施例中，區域網路1622可包含一具有編碼及/或解碼功能的通訊媒體。接著ISP 1626透過現在一般稱作「網際網路」1628之全球封包資料通訊網路來提供資料通訊服務。區域網路1622和網際網路1628皆使用承載數位資料流之電子、電磁或光學信號。經過許多網路之信號以及在網路連結1620上且經過通訊介面1618之信號，係為傳輸資訊之載波之典型形式，其中通訊介面1618承載了給電腦系統1600的數位資料以及從電腦系統1600傳來的數位資料。
電腦系統1600可透過網路、網路連結1620及通訊介面1618來傳送訊息並接收資料，包括程式碼。
在網際網路實例中，一伺服器1630可能透過網際網路1628、ISP 1626、區域網路1622和通訊介面1618來傳送一要求代碼給一應用程式。在本發明之一實施例中，係提供一個下載應用程式來擴展在此說明之影像及/或視頻動態範圍。
當接收、及/或儲存代碼至儲存裝置1610或其他非揮發性儲存器中以於日後執行時，已接收之代碼可藉由處理器1604執行。用此方式，電腦系統1600可獲得一載波形式的應用代碼。
[IC裝置平台範例]
第17圖係描述一IC裝置1700之實例，本發明之一實施例可據此實作例如用來擴展如在此說明的影像及/或視頻動態範圍。IC裝置1700可包含一編碼器及/或解碼器設備之元件，其中此元件功能係與在此描述之增強作用相關。或者，IC裝置1700可包含一實體、設備或系統之元件，其有關顯示管理、生產能力、網際網路或一電話網路或另一具有編碼器及/或解碼器功能之網路，其中此元件功能係與在此描述之增強作用相關。
IC裝置1700可具有一輸入/輸出(I/O)特徵1701。I/O特徵1701接收輸入信號並透過路徑選擇結構1710將其路由到一中央處理器(CPU)1702，其係與儲存器1703一同運作。I/O特徵1701也接收IC裝置1700的其他元件特徵之輸出信號，且可控制在路徑選擇結構1710上一部份的信號流。一數位信號處理(DSP)特徵1704至少進行關於離散時間信號處理之功能。一介面1705存取外部信號並將其路由至I/O特徵1701，且使IC裝置1700能輸出信號。路徑選擇結構1710係路由在IC裝置1700的各種元件特徵之間的信號和能量。
主動元件1711可包含可配置及/或可編程處理元件(CPPE)1711，例如邏輯閘陣列可進行IC裝置1700之專用功能，其在一實施例中可關於擴展影像及/或視頻動態範圍。或者，主動元件1711可包含預先排成陣列(例如，特別被設計、陣列、陳列、光刻蝕刻及/或電性或電子性的互相連接和閘控)之場效電晶體(FET)或雙極邏輯裝置，例如，其中IC裝置1700包含一ASIC。儲存器1712係專門提供CPPE(或其他主動元件)1711充足的記憶體單元以使其有效率地運作。CPPE(或其他主動元件)1711可包括一或多個專用DSP特徵1714。
[列舉示範實施例之部份列表]
如在此說明，本發明之一實施例可因此關於一或多個以下列舉的實施例。因此，本發明可以在此處說明的任一形式來具體化，包括但不限定於以下列舉之具體實施例(EEE)，其敘述本發明之某些部份的結構、特徵和功能性：
EEE1.　一種方法，包含步驟為：將在以具有一第一色域之一與一第一動態範圍相關的一第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有一第二色域之一第二色彩空間中表現的一視頻信號，其中該第二色彩空間係與一第二動態範圍相關；及將已轉換之該視頻信號的至少兩個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上。
EEE2.　如列舉之具體實施例1所述之方法，其中該第二動態範圍比該第一動態範圍大。
EEE3.　如列舉之具體實施例2所述之方法，其中在關於該視頻信號之一框內(intraframe)的基礎上，該第二動態範圍係跨越或接近一可由人類視覺系統同步感知的亮度或顏色範圍。
EEE4.　如列舉之具體實施例2所述之方法，其中該第一動態範圍跨越或接近一可以一低或標準動態範圍螢幕或顯示器或以一陰極射線管(CRT)螢幕或顯示器來成像的亮度或顏色範圍。
EEE5.　如列舉之具體實施例1所述之方法，其中該第二色域比該第一色域大、寬或深。
EEE6.　如列舉之具體實施例1所述之方法，其中一或多個的該輸入視頻信號、與該輸入視頻信號一起表現、傳輸、儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或與該第一色彩空間之該第一色域相關的該第一動態範圍會被轉換。
EEE7.　如列舉之具體實施例1所述之方法，更包含：基於該轉換步驟及該映射步驟，將輸入視頻信號、與該輸入視頻信號一起表現、傳輸、儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或該第一動態範圍轉換成一或多個已轉換之視頻信號、已轉換之影像或複數個已轉換之影像訊框，其該等係以該第二動態範圍來表現、傳輸、儲存或成像。
EEE8.　如列舉之具體實施例1所述之方法，其中一或多個該第一色彩空間或該第二色彩空間包含一具有三個色彩相關成分的RGB色彩空間，其中該等色彩相關成分包含一紅色成分、一綠色成分及一藍色成分。
EEE9.　如列舉之具體實施例8所述之方法，其中該映射步驟包含將已轉換之該視頻信號的該等三個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上之步驟。
EEE10.　如列舉之具體實施例8所述之方法，其中該第一色彩空間實質上符合有關國際電信聯盟(ITU)之BT.709建議標準的一RGB色彩空間。
EEE11.　如列舉之具體實施例8所述之方法，其中該第二色彩空間實質上符合至少一個與電影藝術與科學學院(AMPAS)之色彩編碼規格協會(ACES)標準、數位影院聯盟之P3色彩空間標準、或參考輸入媒介度量/參考輸出媒介度量(RIMM/ROMM)標準有關的RGB色彩空間。
EEE12.　如列舉之具體實施例1所述之方法，其中該映射步驟包含在已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分上進行一全域色調映射操作之步驟。
EEE13.　如列舉之具體實施例12所述之方法，其中該映射步驟包含在已轉換之該輸入視頻信號的三個色彩相關成分上進行一全域色調映射操作之步驟。
EEE14.　如列舉之具體實施例11所述之方法，更包含保留與已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分之各者相關的飽和度之步驟。
EEE15.　如列舉之具體實施例14所述之方法，其中該飽和度保留步驟包含映射一與該輸入視頻信號相關的亮度值到該第二動態範圍上之步驟。
EEE16. 如列舉之具體實施例15所述之方法，其中該亮度值包含該已轉換視頻信號之一或多個之一亮度相關特性或一光度相關特性。
EEE17. 如列舉之具體實施例15所述之方法，其中該亮度值係根據一第一增益設定來調整大小。
EEE18. 如列舉之具體實施例17所述之方法，其中關於與已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分之色差相關特性或色度相關特性有關的值，該第一增益設定之值係介於10%到20%。
EEE19. 如列舉之具體實施例17所述之方法，其中關於與已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分之色差特性有關的值，該第一增益設定之值等於或接近15%。
EEE20. 如列舉之具體實施例1所述之方法，其中有關該第一動態範圍與色彩空間以及該第二動態範圍與色彩空間的該映射步驟係可逆的。
EEE21. 如列舉之具體實施例1所述之方法，其中該映射步驟包含步驟如下：以一第二影像將一第一影像正規化，其中藉由該第一影像一場景可以在具有該第一動態範圍的該視頻信號中被編碼且藉由該第二影像該場景可以該第二動態範圍被成像或被顯示；其中該映射步驟係無失真地可逆的。
EEE22. 如列舉之具體實施例21所述之方法，其中 該一或多個的轉換步驟或映射步驟包含連接以下一或多個元件之步驟：複數個矩陣；複數個可逆非線性映射；或複數個可逆線性映射。
EEE23. 如列舉之具體實施例22所述之方法，其中：a)一或多個該等可逆非線性映射；或該等可逆線性映射，其各者包含一色調映射操作；或b)該複數個矩陣包含一3乘3陣列。
EEE24. 如列舉之具體實施例23所述之方法，其中進行反向後的一或多個該可逆非線性映射或該可逆線性映射包含一反向色調映射操作。
EEE25. 如列舉之具體實施例1所述之方法，其中已轉換之該視頻信號包含一廣色域VDR內容版，其中該輸入視頻信號包含具有比高清晰或高位元深度或該VDR的廣色域少、窄或淺的色域的LDR或SDR內容版，且其中該映射步驟包含估算一廣色域SDR或LDR內容版。
EEE26. 如列舉之具體實施例25所述之方法，其中該估算步驟包含產生該廣色域SDR或LDR內容版的一連串迭代估算。
EEE27. 如列舉之具體實施例25所述之方法，其中已轉換之該視頻信號包含一廣色域VDR內容版，其中該輸入視頻信號包含具有比高清晰或高位元深度或該VDR的廣色域少、窄或淺的色域的LDR或SDR內容版，且其中該映射步驟包含估算一廣色域SDR或LDR內容版。
EEE28.　如列舉之具體實施例25所述之方法，其中一或多個廣色域VDR內容或廣色域SDR或LDR內容版包含一第一位元清晰範圍。
EEE29.　如列舉之具體實施例25所述之方法，其中該第一位元清晰範圍包含一或多個：至少12位元；介於且包括12位元和14位元之間；至少14位元；或14位元以上。
EEE30.　如一或多個列舉之具體實施例25或列舉之具體實施例29所述之方法，其中相較於VDR之廣色域，具有較低或較窄或較淺色域之SDR或LDR內容版包含一第二位元清晰範圍。
EEE31.　如列舉之具體實施例30所述之方法，其中該第二位元清晰範圍包含一或多個：10位元；一小於10位元之位元清晰範圍；或一小於該第一位元清晰範圍之位元清晰範圍。
EEE32.　如一或多個列舉之具體實施例25、列舉之具體實施例29或列舉之具體實施例31所述之方法，其中在進行該映射步驟之前，該方法更包含進行一或多個之一盲目計算或一根據資料之計算(informed computation)之步驟。
EEE33.　如一或多個列舉之具體實施例25、列舉之具體實施例29、列舉之具體實施例31或列舉之具體實施例32所述之方法，其中該盲目計算包含過濾一或多個的SDR或LDR內容版。
EEE34.　如一或多個列舉之具體實施例29、列舉之具體實施例30、列舉之具體實施例31、列舉之具體實施例32或列舉之具體實施例33所述之方法，其中SDR或LDR內容版之過濾步驟包含：移除在該視頻內容之一影像的一或多個平滑範圍中可感知的一或多個輪廓效應(contouring artifacts)。
EEE35.　如一或多個列舉之具體實施例25、列舉之具體實施例29、列舉之具體實施例31、列舉之具體實施例32或列舉之具體實施例33所述之方法，其中該過濾包含用一雙向濾波器過濾內容。
EEE36.　如列舉之具體實施例25，列舉之具體實施例31所述之方法，其中該根據資訊之計算包含估算廣色域SDR或LDR內容版。
EEE37.　如列舉之具體實施例36，其中廣色域SDR或LDR內容版之估算包含一迭代計算。
EEE38.　如一或多個列舉之具體實施例36或列舉之具體實施例37所述之方法，其中該迭代計算包含遞迴地更新該廣色域SDR或LDR和該映射，且其中該映射包含一層間映射。
EEE39.　一種系統，包含：用來將在以具有一第一色域之一與一第一動態範圍相關的第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有一第二色域之一第二色彩空間中表現的一視頻信號之手段，其中該第二色彩空間係與一第二動態範圍相關；及將已轉換之該視頻信號的至少兩個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上之方法。
EEE40.　如列舉之具體實施例39所述之系統，更包含用來進行一或多個在任一列舉具體實施例1-38步驟之手段。
EEE41.　一視頻編碼器，包含：一轉換功能，其將在以具有一第一色域之一與一第一動態範圍相關的一第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有一第二色域之一第二色彩空間中表現的一視頻信號，其中該第二色彩空間係與一第二動態範圍相關；及一映射功能，將已轉換之該視頻信號的至少兩個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上。
EEE42.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中該第二動態範圍比該第一動態範圍大。
EEE43.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中在關於該視頻信號之一框內的基礎上，該第二動態範圍係跨越或接近一可由人類視覺系統同步感知的亮度或顏色範圍。
EEE44.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中該第一動態範圍跨越或接近一可以一低或標準動態範圍螢幕或顯示器或以一陰極射線管(CRT)螢幕或顯示器來成像的亮度或顏色範圍。
EEE45.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中該第二色域比該第一色域大、寬或深。
EEE46.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中一或多個的該輸入視頻信號、與該輸入視頻信號一起表現、傳輸、儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或與該第一色彩空間之該第一色域相關的該第一動態範圍會被轉換成一或多個已轉換之視頻信號、已轉換之影像或複數個已轉換之影像訊框，其該等係以該第二動態範圍來表現、傳輸、儲存或成像。
EEE47.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中一或多個該第一色彩空間或該第二色彩空間包含一具有三個色彩相關成分的RGB色彩空間，其中該等色彩相關成分包含一紅色成分、一綠色成分及一藍色成分
EEE48.　如列舉之具體實施例47所述之視頻編碼器，其中該映射步驟包含將已轉換之該視頻信號的三個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上之步驟。
EEE49.　如列舉之具體實施例48所述之視頻編碼器，其中該第一色彩空間實質上符合有關國際電信聯盟(ITU)之BT.709建議標準的一RGB色彩空間。
EEE50.　如列舉之具體實施例47所述之視頻編碼器，其中該第二色彩空間實質上符合至少一個與電影藝術與科學學院(AMPAS)之色彩編碼規格協會(ACES)標準、數位影院聯盟之P3色彩空間標準、或參考輸入媒介度量/參考輸出媒介度量(RIMM/ROMM)標準有關的RGB色彩空間。
EEE51. 如列舉之具體實施例50所述之視頻編碼器，其中該P3色彩空間實質上符合動畫與電視工程師協會的至少一個參考文獻：SMPTE Rp431-2-2007；Eg432-1-2007。
EEE52. 如列舉之具體實施例48所述之視頻編碼器，其中該映射步驟包含在已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分上進行一全域色調映射操作之步驟。
EEE53. 如列舉之具體實施例52所述之視頻編碼器，其中該映射步驟包含在已轉換之該輸入視頻信號的三個色彩相關成分上進行一全域色調映射操作之步驟。
EEE54. 如列舉之具體實施例48所述之視頻編碼器，更包含保留與已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分之各者相關的飽和度之步驟。
EEE55. 如列舉之具體實施例54所述之視頻編碼器，其中該飽和度保留步驟包含映射一與該輸入視頻信號相關的亮度值到該第二動態範圍上之步驟。
EEE56. 如列舉之具體實施例55所述之視頻編碼器，其中該亮度值包含該已轉換視頻信號之一或多個之一明 亮度相關特性。
EEE57. 如列舉之具體實施例55所述之視頻編碼器，其中該亮度值係根據一第一增益設定來調整大小。
EEE58. 如列舉之具體實施例57所述之視頻編碼器，其中關於與已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分之色差相關特性或色度相關特性有關的值，該第一增益設定之值可介於10%到20%。
EEE59. 如列舉之具體實施例17所述之視頻編碼器，其中關於與已轉換之視頻信號的至少兩個色彩相關成分之色差特性有關的值，該第一增益設定之值等於或接近15%。
EEE60. 如列舉之具體實施例1所述之視頻編碼器，其中有關該第一動態範圍與色彩空間以及該第二動態範圍與色彩空間的該映射步驟係可逆的。
EEE61. 如列舉之具體實施例48所述之視頻編碼器，其中該映射步驟包含步驟如下：以一第二影像將一第一影像正規化，其中藉由該第一影像一場景可以在具有該第一動態範圍的該視頻信號中被編碼且藉由該第二影像該場景可以該第二動態範圍被成像或被顯示；其中該映射步驟係無失真地可逆的。
EEE62. 如列舉之具體實施例61所述之視頻編碼器，其中該一或多個的轉換步驟或映射步驟包含連接以下一或多個元件之步驟：複數個矩陣； 複數個可逆非線性映射；或複數個可逆線性映射。
EEE63. 如列舉之具體實施例62所述之視頻編碼器，其中：a)一或多個該等可逆非線性映射；或該等可逆線性映射，其各者包含一色調映射操作；或b)該複數個矩陣包含一3乘3陣列。
EEE64. 如列舉之具體實施例63所述之視頻編碼器，其中進行反向後的一或多個該可逆非線性映射或該可逆線性映射包含一反向色調映射操作。
EEE65. 如列舉之具體實施例48所述之視頻編碼器，其中已轉換之該視頻信號包含一廣色域VDR內容版，其中該輸入視頻信號包含具有比高清晰或高位元深度或該VDR的廣色域少、窄或淺的色域的LDR或SDR內容版，且其中該映射步驟包含估算一廣色域SDR或LDR內容版。
EEE66. 如列舉之具體實施例65所述之視頻編碼器，其中該估算步驟包含產生該廣色域SDR或LDR內容版的一連串迭代估算。
EEE67. 如列舉之具體實施例65所述之視頻編碼器，其中該產生步驟包含遞迴地更新該廣色域SDR或LDR和該映射，且其中該映射包含在一或多個廣色域VDR內容版或關於廣色域VDR和廣色域SDR或LDR內容版具有較窄或較淺或較低之LDR內容版之間的一層間映射。
EEE68. 如列舉之具體實施例65所述之視頻編碼器 ，其中一或多個廣色域VDR內容或廣色域SDR或LDR內容版包含一第一位元清晰範圍。
EEE69. 如列舉之具體實施例25所述之視頻編碼器，其中該第一位元清晰範圍包含一或多個：至少12位元；介於且包括12位元和14位元之間；至少14位元；或14位元以上。
EEE70. 如一或多個列舉之具體實施例65或列舉之具體實施例69所述之視頻編碼器，其中相較於VDR之高清晰或高位元深度或廣色域，具有較窄或較淺或較低色域之SDR或LDR內容版包含一第二位元清晰範圍。
EEE71. 如列舉之具體實施例70所述之視頻編碼器，其中該第二位元清晰範圍包含一或多個：10位元；一小於10位元之位元清晰範圍；或一小於該第一位元清晰範圍之位元清晰範圍。
EEE72. 如一或多個列舉之具體實施例65、列舉之具體實施例69或列舉之具體實施例71所述之視頻編碼器，其中在進行該映射步驟之前，該方法更包含進行一或多個之一盲目計算或一根據資料之計算之步驟。
EEE73. 如一或多個列舉之具體實施例65、列舉之具體實施例69、列舉之具體實施例71或列舉之具體實施例72所述之視頻編碼器，其中該盲目計算包含過濾一或多個的SDR或LDR內容版。
EEE74.　如一或多個列舉之具體實施例69、列舉之具體實施例70、列舉之具體實施例71、列舉之具體實施例72或列舉之具體實施例73所述之視頻編碼器，其中該SDR或LDR內容版之過濾步驟包含：移除在該視頻內容之一影像的一或多個平滑範圍中可感知的一或多個輪廓效應。
EEE75.　如一或多個列舉之具體實施例65、列舉之具體實施例69、列舉之具體實施例71、列舉之具體實施例72或列舉之具體實施例73所述之視頻編碼器，其中該過濾包含用一雙向濾波器過濾內容。
EEE76.　如列舉之具體實施例65，列舉之具體實施例71所述之視頻編碼器，其中該根據資訊之計算包含估算該廣色域SDR或LDR內容版。
EEE77.　如列舉之具體實施例36所述之視頻編碼器，其中該廣色域SDR或LDR內容版之估算包含一迭代計算。
EEE78.　如一或多個列舉之具體實施例76或列舉之具體實施例77所述之視頻編碼器，其中該迭代計算包含遞迴地更新該廣色域SDR或LDR和該映射，且其中該映射包含一層間映射。
EEE79.　一視頻解碼器，包含：一相容位元流解碼元件，其用來解碼一視頻信號，其中該視頻信號實質上符合關於在一或多個第一色彩空間中之一高階視頻編碼解碼器(AVC)的規格或標準；及一色彩映射元件，其用來將已解碼之AVC視頻信號映射成具有至少一第二色彩空間的一輸出視頻信號，其中該至少第二色彩空間係與該一或多個第一色彩空間獨立。
EEE80.　如列舉之具體實施例79所述之視頻解碼器，其中該至少第二色彩空間包含一實質上符合由一專業級視頻螢幕所使用、處理、或成像的一色域之色彩空間，其中該專業級視頻螢幕可用於一或多個關於電影或數位電影或電視剪輯、生產、色彩定時或色彩調整之運作。
EEE81.　如列舉之具體實施例79所述之視頻解碼器，其中當一視頻信號被編碼時，該視頻解碼器便能解碼該視頻信號：根據一或多個任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38步驟；用任何一個如列舉之具體實施例39或列舉之具體實施例40所述之系統，或用如一或多個列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之一編碼器。
EEE82.　一視頻設備，包含一或多個：元件，其進行一或多個如任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38所述之步驟，包括；元件，其：配置了如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統；或包含一或多個如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統手段，包括；元件，其：配置了如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器；或包含一或多個如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器元件；或元件，其：配置了如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器；或包含一或多個如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器元件。
EEE83.　一電腦系統，包含一或多個以下元件：一或多個處理器；及一電腦可讀儲存媒體，當一或多個該處理器進行或執行指令時，便導致一或多個該處理器進行或執行、或控制該電腦系統去：進行、執行、配治、控制或操作一或多個以下動作：進行或執行一或多個如任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38所述之步驟；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統手段；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器元件；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器元件；或配置、控制或包含如列舉之具體實施例82所述之視頻設備元件。
EEE84.　一電腦系統之使用，包含一或多個：進行或執行一或多個如任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38所述之步驟；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統手段；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器元件；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器元件；配置、控制或包含如列舉之具體實施例82所述之視頻設備元件。
EEE85.　一積體電路(IC)裝置，包含：一晶片；與該晶片設置之一主動元件陣列，其被組態或程式化以進行或執行一邏輯功能，其中該邏輯功能包含一或多個：進行或執行一或多個如任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38所述之步驟；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統手段；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器元件；配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器元件；配置、控制或包含如列舉之具體實施例82所述之視頻設備元件。
EEE86.　如列舉之具體實施例85所述之IC裝置，其中該IC裝置包含一或多個以下元件：如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之任一系統方法；如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之任一編碼器元件；如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之任一解碼器元件；或如任一列舉之具體實施例82所述之任一視頻設備之元件；
EEE87.　如一或多個列舉之具體實施例85或列舉之具體實施例86所述之IC裝置，其中該IC裝置包含以下至少任一元件：一處理器；一數位信號處理器(DSP)；一可組態或可編程邏輯元件(PLD)；或一專用IC(ASIC)。
EEE88.　如列舉之具體實施例87所述之IC裝置，其中該可組態邏輯元件或可編程邏輯元件PLD包含以下至少一個元件：一現場可編程邏輯閘陣列(FPGA)；一微控制器；或該DSP。
EEE89.　一電腦可讀儲存媒體，當一或多個該處理器進行或執行指令時，便導致一或多個該處理器進行或執行、或控制該電腦系統去：進行或執行一或多個如任一列舉之具體實施例1到列舉之具體實施例38所述之步驟；編程或控制如列舉之具體實施例83所述之電腦系統；或編程或控制如列舉之具體實施例84所述之電腦系統。
EEE90.　一電腦可讀儲存媒體，當一或多個該處理器進行或執行指令時，便導致一或多個該處理器進行或執行、或控制該電腦系統去：編程、配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例39到列舉之具體實施例40所述之系統手段；編程、配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例41到列舉之具體實施例78所述之編碼器元件；編程、配置、控制或包含一或多個如任一列舉之具體實施例79到列舉之具體實施例81所述之解碼器元件；或包括編程、配置、控制或包含如列舉之具體實施例82所述之視頻設備元件；編程、配置、控制或包含如列舉之具體實施例83所述之電腦系統；編程或控制如列舉之具體實施例84所述之電腦系統使用；編程、配置、控制一或多個如任一列舉之具體實施例85到列舉之具體實施例88所述之IC裝置。
EEE91.　如列舉之具體實施例25所述之方法，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE92.　如列舉之具體實施例39所述之系統，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE93.　如列舉之具體實施例41所述之視頻編碼器，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE94.　如列舉之具體實施例79所述之視頻解碼器，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE95.　如列舉之具體實施例82所述之視頻設備，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE96.　如列舉之具體實施例83所述之電腦系統，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE97.　如一或多個列舉之具體實施例83、列舉之具體實施例89或列舉之具體實施例90所述之電腦可讀儲存媒體，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE98.　如一或多個列舉之具體實施例85、列舉之具體實施例86、列舉之具體實施例87或列舉之具體實施例88所述之IC裝置，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
EEE99.　如列舉之具體實施例84所述之電腦系統，其中一或多個廣色域VDR內容版或VDR的高清晰或高位元深度或廣色域係關於一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其包含一或多個：一4：2：2亮度和色彩樣本圖樣或組態；一4：4：4亮度和色彩樣本圖樣或組態；或一亮度和色彩樣本圖樣或組態，其至少等於或超過關於一4：2：0亮度和色彩樣本圖樣或組態之清晰度。
[等效，擴展，替代，及其他]
從而說明了關於擴展影像和視頻的動態範圍之具體實施例。在先前的說明書中，已參考許多可能在實作過程中變化的特定細節來說明本發明之實施例。因此，專用且唯一的指標係為本發明，且發明人打算以此作為發明，也是一組由在特定格式中的說明書獲得的申請專利範圍，此說明書包括任何後續的修正。在申請專利範圍中內含關於用字上的任何清楚表達定義將規定了在申請專利範圍中所使用的這些用字之意義。因此，無限制地，在一申請專利範圍中沒有清楚說明之元件、特性、特色、優勢和屬性應該用任何方法限制這樣的申請專利範圍之範圍。因此，本說明書和圖例被視為舉例之用，而非限定的意思。
201．．．轉換器
202．．．紅色成分映射
203．．．綠色成分映射
204．．．藍色成分映射
205．．．飽和度保留映射
208．．．增益設定
310．．．編碼器
320．．．解碼器
311．．．SDR過濾和映射分析
312．．．編碼器模組
321．．．解碼器模組
322．．．映射和轉換模組
401．．．過濾資訊模組
402、404．．．線性色彩空間轉換模組
403．．．資訊加法模組
405．．．可逆映射模組
515．．．色調映射操作
525．．．反向映射操作
605．．．正規化模組
810．．．生產模式
820．．．消耗模式
822．．．來源顯示管理模組
925．．．色彩修正工具
935．．．來源顯示管理模組
915．．．H.264解碼器
1000．．．編碼器/解碼器
1011．．．高清晰編碼模組
1012．．．相容編碼模組
1013．．．臨界差判斷模組
1024．．．資訊合併模組
1025．．．高清晰解碼模組
1600．．．電腦系統
1602．．．匯流排
1604．．．處理器
1606．．．主記憶體
1608．．．唯讀記憶體
1610．．．儲存裝置
1612．．．顯示器
1614．．．輸入裝置
1618．．．通訊介面
1620．．．網路連結
1622．．．區域網路
1624．．．主機
1626．．．網際網路服務提供者
1628．．．網際網路
1630．．．伺服器
1700．．．IC裝置
1701．．．I/O特徵
1702．．．中央處理器
1703、1712．．．儲存器
1704、1714．．．數位信號處理特徵
1705．．．介面
1710．．．路徑選擇結構
1711．．．主動元件
101-104、51-56．．．步驟
本發明之一實施例係在附件圖例的圖示中以舉例來說明，而非限定，且其中這類參考數字係指相似之元件，而其中：
第1圖係根據本發明之一實施例，描述一過程之流程圖之實例；
第2圖係根據本發明之一實施例，描述在一SDR內容版和一VDR內容版之間的映射實例；
第3A圖和第3B圖係根據本發明之一實施例，描述一VDR架構之實例；
第4圖係根據本發明之一實施例，描述一SDR過濾和映射流程之實例；
第5A圖係根據本發明之一實施例，描述一估算參數化多項曲線之實例；
第5B圖例示根據本發明之一實施例之可逆的映射；
第5C圖係根據本發明之一實施例，描述一過程之流程圖之實例；
第6圖係根據本發明之一實施例，描述正規化處理之實例。
第7A圖和第7B圖係根據本發明之一實施例，描繪正規化之實例；
第8A圖和第8B圖係根據本發明之一實施例，描述一編碼解碼器之實例；
第9A圖和第9B圖係根據本發明之一實施例，描述信號流程之實例；
第10圖係根據本發明之一實施例，描述一對互相搭配的編碼器/解碼器；
第11圖係根據本發明之一實施例，描述一擴展之實例；
第12圖係根據本發明之一實施例，描述一QP控制之實例；
第13圖係根據本發明之一實施例，描述一影像資料包之實例；
第14圖係根據本發明之一實施例，描述已解碼的信號應用之實例；
第15圖係根據本發明之一實施例，描述一色域之實例；
第16圖描述一電腦系統平台之實例，本發明之一實施例可據此實作；及
第17圖描繪一裝置之實例，本發明之一實施例可據此實作。
511．．．VDR內容版
515．．．TMO
522．．．SDR’內容版
525．．．iTMO
535．．．SDR

Claims (29)

  1. 一種處理視頻信號的方法，包含下列步驟：將在以具有一第一色域之與一第一動態範圍相關的一第一色彩空間中表現的一輸入視頻信號轉換成在以具有一第二色域之一第二色彩空間中表現的一視頻信號，其中該第二色彩空間係與一第二動態範圍相關；將已轉換之該視頻信號的至少兩個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上；及保留與已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分之各者相關的飽和度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二動態範圍比該第一動態範圍大。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中在關於該視頻信號之一框內(intraframe)的基礎上，該第二動態範圍跨越或接近一可由人類視覺系統同步感知的亮度或顏色範圍。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之方法，其中該第一動態範圍跨越或接近一可以一低或標準動態範圍螢幕或顯示器或以一陰極射線管(CRT)螢幕或顯示器來成像的亮度或顏色範圍。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該第二色域比該第一色域大、寬或深。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一或多個的該輸入視頻信號、與該輸入視頻信號一起表現、傳輸、 儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或與該第一色彩空間之該第一色域相關的該第一動態範圍會被轉換。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之方法，更包含：基於該轉換步驟及該映射步驟，將該輸入視頻信號、與該輸入視頻信號一起表現、傳輸、儲存或成像的一影像或複數個影像訊框、或該第一動態範圍轉換至一或多個已轉換之視頻信號、已轉換之影像或複數個已轉換之影像訊框，其該等係以該第二動態範圍來表現、傳輸、儲存或成像。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中一或多個該第一色彩空間或該第二色彩空間包含一具有三個色彩相關成分的RGB色彩空間，其中該等色彩相關成分包含一紅色成分、一綠色成分及一藍色成分。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該映射步驟包含將已轉換之該視頻信號的該等三個色彩相關成分映射到該第二動態範圍上之步驟。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該映射步驟包含在已轉換之該輸入視頻信號的至少兩個該等色彩相關成分上進行一全域色調映射操作之步驟。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該飽和度保留步驟包含映射一與該輸入視頻信號相關的亮度值到該第二動態範圍上之步驟。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之方法，其中該亮度值係根據一第一增益設定來調整大小。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中有關該第一動態範圍與色彩空間以及該第二動態範圍與色彩空間的該映射步驟係可逆的。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該映射步驟包含步驟如下：以一第二影像將一第一影像正規化，其中藉由該第一影像一場景可以在具有該第一動態範圍的該視頻信號中被編碼且藉由該第二影像該場景可以該第二動態範圍被成像或被顯示；其中該映射步驟係無失真地可逆的。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該一或多個的轉換步驟或映射步驟包含連接以下一或多個元件之步驟：複數個矩陣；複數個可逆非線性映射；或複數個可逆線性映射。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中：a)一或多個該等可逆非線性映射；或該等可逆線性映射，其各者包含一色調映射操作；或b)該複數個矩陣包含一3乘3陣列。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中進行反向後的一或多個該可逆非線性映射或該可逆線性映射包含一反向色調映射操作。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中已轉換之 該視頻信號包含一廣色域VDR內容版，其中該輸入視頻信號包含具有比高清晰或高位元深度或該VDR的廣色域少、窄或淺的色域的LDR或SDR內容版，且其中該映射步驟包含估算一廣色域SDR或LDR內容版。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之方法，其中該估算步驟包含產生該廣色域SDR或LDR內容版的一連串迭代估算。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該產生步驟包含遞迴地更新一或多個的該廣色域SDR或LDR內容版或該映射，其中該映射包含在一或多個該廣色域VDR內容版或該SDR或LDR內容版以及該廣色域SDR或LDR內容版之間的一層間(inter-layer)映射，其中相對於該廣色域VDR，上述SDR或LDR內容版具有較窄的色域。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之方法，其中在進行該映射步驟之前，該方法更包含進行一或多個之一盲目計算或一根據資訊之計算(informed computation)之步驟。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該盲目計算包含過濾一或多個的SDR或LDR內容版。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之方法，其中該SDR或LDR內容版之過濾包含：移除在該視頻內容之一影像的一或多個平滑範圍中可感知的一或多個輪廓效應(contouring artifacts)。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之方法，其中該根據資訊之計算包含估算該廣色域SDR或LDR內容版。
  25. 如申請專利範圍第24項所述之方法，其中該廣色域SDR或LDR內容版之估算包含一迭代計算。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之方法，其中該迭代計算包含遞迴地更新該廣色域SDR或LDR和該映射，且其中該映射包含一層間映射。
  27. 一種視頻系統，包含：用來進行、執行、導致或控制申請專利範圍第1項至第26項任一項所述之方法的機構。
  28. 一種視頻或計算設備，包含：至少一個處理器；及儲存已編碼指令之電腦可讀儲存媒體，當該處理器執行該等指令時，便導致、控制、程式化或組態該設備以進行、執行或控制申請專利範圍第1項至第26項任一項所述之方法。
  29. 一電腦可讀儲存媒體產品，其包含具體儲存在其中的已編碼指令，其中當該處理器執行指令時，便導致、控制、程式化或組態該處理器以進行、執行或控制申請專利範圍第1項至第26項任一項所述之方法。
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