[发明专利]匹配不同动态范围的彩色图片之间的色彩的方法和设备

说明书

本公开一般地涉及匹配不同动态范围的彩色图片的色彩的方法。获得输入彩色图片的输入色域(1101)和输出彩色图片的输出色域(1102)。修改输出色域以匹配输入色域(1103)，其中，计算输入色域与输出色域之间的减小的感知色彩误差距离。

技术领域

本公开一般地涉及图片/视频编码和解码。具体地，但非排他性地，本公开的技术领域涉及匹配不同动态范围的彩色图片之间的色彩。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可能与下面描述或要求保护的本公开的各个方面有关的技术的各个方面。相信该论述有助于向读者提供背景知识以便于更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解的是，这些陈述应当从这个角度来阅读，而不是作为对现有技术的承认。

在下文中，彩色图片包含以特定图片/视频格式的若干组样本(像素值)，该特定图片/视频格式指定与图片(或视频)的像素值有关的所有信息以及可能由显示器和/或任何其他设备用以例如对图片(或视频)进行可视化和/或解码的所有信息。彩色图片包括以第一组样本的形式的至少一个分量，通常，明亮度(或亮度)分量，以及以至少另一组样本的形式的至少一个另外的分量。或者，等效地，相同的信息也可以通过诸如传统的三色RGB表示这样的若干组色彩样本(色彩分量)的集合来表示。

像素值通过c个值的向量来表示，其中，c是分量的数量。向量的每个值用定义像素值的最大动态范围的多个比特来表示。

标准动态范围图片(SDR图片)是亮度值用通常以2或F制光圈数(f-stops)的幂所量度的有限动态性来表示的彩色图片。SDR图片具有大约10个F制光圈数的动态性(即，线性区域中的最亮的像素与最暗的像素之间的比率为1000)，并且例如通过使用ITU-RBT.709OETF(光电转换函数)(Rec.ITU-R BT.709-5，2002年4月)或者ITU-R BT.2020 OETF(Rec.ITU-R BT.2020-1，2014年6月)，用非线性区域中的有限数量(往往，在HDTV(高清晰度电视系统)和UHDTV(超高清晰度电视系统)中的8个或10个)的比特来编码，以减小动态性。该有限的非线性表示无法正确地呈现小的信号变化，特别是在暗的和亮的亮度范围中。在高动态范围图片(HDR图片)中，信号动态性高得多(多达20个F制光圈数，即最亮的像素与最暗的像素之间的比率为一百万)，并且需要新的非线性表示以便维持该信号在其整个范围上的精确度。在HDR图片中，原始数据通常以浮点格式(针对每个分量32比特或16比特，即浮点或半浮点)来表示，最常用的格式是openEXR半浮点格式(针对每个RGB分量16个比特，即针对每个像素48个比特)或者以具有长表示(典型地，至少16个比特)的整数的形式。

色域是色彩的某个完全集。最通常的使用指能够在给定的环境中(诸如在给定的色彩空间内或者由某个输出设备)精确地表示的色彩的集合。

如图1所示，色域有时通过在CIE 1931色彩空间色度图中所提供的RGB主色和白色点来定义。

通常在所谓的CIE 1931色彩空间色度图中定义主色。这是与亮度分量无关地定义色彩的二维图(x,y)。然后，通过如下变换将任意的色彩XYZ投影到该图中：

z＝1-x-y分量也被定义但是不携带额外信息。

通过顶点是三个主色RGB的(x,y)坐标的集合的三角形，在该图中定义全域。白色点W是属于该三角形的另外的给定(x,y)点，通常接近于三角形中心。例如，可以将W定义为三角形的中心。

色量(volume)通过色彩空间以及在该色彩空间中所表示的值的动态范围来定义。

例如，色域通过针对UHDTV的RGB ITU-R推荐BT.2020色彩空间来定义。更老的标准ITU-R推荐BT.709定义针对HDTV的较小的色域。在SDR中，对于对数据进行编码的色量，动态范围被官方地定义多达100尼特(坎德拉/平方米)，虽然一些显示技术可以显示更亮的像素。