[发明专利]用于对高动态范围（HDR）视频进行编码和解码的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对高动态范围(HDR)视频进行编码和解码的方法和装置，更具体地说，涉及用于传递关于HDR视频的光照信息的方法和装置。

背景技术

该部分旨在为读者介绍可能与本发明的以下描述的和/或要求保护的各个方面有关的本领域的各个方面。该讨论据信有助于为读者提供背景技术信息，以促进对本发明的各个方面的更好的理解。相应地，应理解的是，这些陈述是针对于此来阅读的，而并非认为是现有技术。

图片中的照度的动态范围可以被定义为图像的最高照度值与图像的最低照度值之间的比率：

r＝bright/dark (1)

其中，“bright”表示图像的最高照度值，“dark”表示图像的最低照度值。动态范围“r”通常表示为以2为幂的数字，称为f光圈(f-stops)或等效地称为光圈。例如，比率1000大约是10个f光圈，其为标准非HDR视频的典型动态范围，又称为SDR(标准动态范围)视频或等效地称为LDR(低动态范围)视频。

当前消费者市场中所使用的视频信号通常表示为8比特，并且可以处理多达10个f光圈，如以下所示。如果视频信号不线性地表示而使用非线性动态压缩曲线，则8比特视频可以表示比明显8个f光圈更高的动态范围。例如，在线性光视频信号上应用ITU-R所定义的并且近似地等效于对8比特视频信号应用伽玛(幂函数)1/2.2的BT.709OETF(光-电传递函数)曲线，这将允许多于10个f光圈的动态范围。具体地说，在输入范围V∈[0，1]上，逆OETF曲线表示为：

V＝1处的峰值在L＝1处输出最亮值，最低非零编码值V＝1/255在L＝0.00087处输出最暗值。因此，用于使用OETF曲线的8比特视频信号的动态范围是r＝1/0.00087＝1147，大致为10个f光圈。由于8比特视频信号可以具有约10个f光圈的动态范围，因此HDR视频通常指代具有显著高于10个f光圈的动态范围的视频。

HDR视频应用所支持的准确动态范围可以变化。例如，SMPTE(电影与电视工程师协会)定义了感知量化器EOTF(电-光传递函数)，又称为PQ EOTF(定义于SMPTE ST.2084中)非线性传递曲线，其优选地在12比特上编码，可以对从0.005尼特到10000尼特的范围上的照度进行编码(尼特(nit)是指代坎德拉每平方米单位或cd/m²的术语)，致使2兆或大约21个f光圈的比率。实际上，HDR在家庭的首要开发可以预期是提供并非远大于1000尼特的峰值亮度和15个f光圈的动态范围的电视机，如果可能则优选地在10比特数据格式上。这种受限的HDR又称为扩展动态范围(EDR)。典型地，SDR视频具有8比特或10比特的比特深度，并且HDR视频具有10比特以及更高的比特深度。例如，SDR视频可以是4：2：0Y’CbCr 10比特视频，HDR视频可以是PQ OETF Y’CbCr 12比特视频。

发明内容

根据本原理一方面，提出一种用于生成用于高动态范围(HDR)图片的比特流的方法，包括：响应于所述HDR图片，确定调制值；以及响应于所述HDR图片和所确定的调制值，生成包括标准动态范围(SDR)图片的比特流，其中，在所述比特流中隐式地对所确定的调制值进行信号传送。

根据本原理另一方面，提出一种用于对包括高动态范围(HDR)图片的比特流进行解码的方法，包括：确定所述比特流中被隐式地信号传送的调制值；以及响应于所述比特流中所包括的所确定的调制值和标准动态范围(SDR)图片，确定所述HDR图片。

根据本原理另一方面，提出一种用于生成用于高动态范围(HDR)图片的比特流的装置，包括：处理器，被配置为响应于所述HDR图片确定调制值，以及响应于所述HDR图片和所确定的调制值生成包括标准动态范围(SDR)图片的比特流，其中，在所述比特流中隐式地对所确定的调制值进行信号传送；以及通信接口，被配置为输出所述比特流。

根据本原理另一方面，提出一种用于对包括高动态范围(HDR)图片的比特流进行解码的装置，包括：通信接口，被配置为存取所述比特流；以及解码器，被配置为确定所述比特流中被隐式地信号传送的调制值，以及响应于所述比特流中所包括的所确定的调制值和标准动态范围(SDR)图片确定所述HDR图片。

附图说明

图1示出示例性SDR/HDR分发工作流。

图2示出根据本原理实施例的用于对HDR视频进行编码的示例性方法。

图3示出根据本原理实施例的用于对HDR视频进行解码的示例性方法。