在下文中，公開了用于將hdr畫面映射為sdr畫面的方法和設(shè)備。還公開了相應(yīng)的sdr到hdr的映射方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
：標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍畫面(sdr畫面)是彩色畫面，其光亮度(luminance)值是用通常以2的冪(光圈級別(f-stop))度量的有限動態(tài)來表示的。sdr畫面的動態(tài)大約為10個光圈級別，即在線性域中最亮像素與最暗像素之間的比為1000。在非線性域中，用有限數(shù)量(在hd和uhdtv中經(jīng)常為8或10個)的比特對這樣的sdr畫面進(jìn)行編碼。在高動態(tài)范圍畫面(hdr畫面)中，信號動態(tài)要高得多(高達(dá)20個光圈級別，最亮像素與最暗像素之間的比為100萬)。在hdr畫面中，原始數(shù)據(jù)通常以浮點格式(針對每個分量，32個比特或16個比特，即浮點或半浮點)表示，最流行的格式是openexr半浮點格式(每個rgb分量16比特，即，每個像素48個比特)或具有長表示(通常至少16個比特)的整數(shù)。同時廣播hdr畫面和sdr畫面(即，同時聯(lián)播)是在與現(xiàn)有的傳統(tǒng)sdr顯示器后向兼容的同時分發(fā)hdr內(nèi)容的一種方式。然而，與僅分發(fā)sdr畫面的舊基礎(chǔ)設(shè)施相比，該解決方案需要將帶寬加倍。為了減小所需的帶寬，已知在hdr畫面的編碼之前減小hdr畫面的動態(tài)范圍。對于傳統(tǒng)的編碼器(即，最初被配置為對sdr畫面進(jìn)行編碼的編碼器)，這樣的解決方案使得可以在動態(tài)范圍減小之后對hdr畫面進(jìn)行編碼。hevcmain10編碼器是這種傳統(tǒng)編碼器的一個示例。已知對hdr畫面應(yīng)用非線性映射函數(shù)以將其動態(tài)范圍減小到10個比特。杜比提出的所謂的pqoetf(標(biāo)準(zhǔn)smpte2084)是這種映射函數(shù)的一個示例。然而，動態(tài)范圍減小之后的hdr畫面通常不可以作為sdr畫面觀看。此外，這種減小的hdr畫面的壓縮通常性能較差。技術(shù)實現(xiàn)要素：公開了一種方法，包括基于與高動態(tài)范圍光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值bac將高動態(tài)范圍光亮度畫面映射為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面。該方法使得可以在hdr畫面的編碼之前減小hdr畫面的動態(tài)范圍，同時確保動態(tài)范圍減小之后的hdr畫面是可以在傳統(tǒng)sdr顯示器上顯示的高質(zhì)量的sdr畫面。特別地，保持了整體感知的亮度(brightness)(即，黑暗場景對明亮場景)。還公開了一種設(shè)備，包括至少一個處理器，該至少一個處理器被配置為基于與高動態(tài)范圍光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值將高動態(tài)范圍光亮度畫面映射為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面。有利地，該設(shè)備屬于包括以下各項的集合：-移動設(shè)備；-通信設(shè)備；-游戲設(shè)備；-平板電腦(或平板計算機(jī))；-膝上型計算機(jī)；-靜止畫面相機(jī)；-攝像機(jī)；-編碼芯片；-靜止畫面服務(wù)器；以及-視頻服務(wù)器(例如，廣播服務(wù)器、視頻點播服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)。在第一實施例中，基于與高動態(tài)范圍光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值來將高動態(tài)范圍光亮度畫面映射為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面包括：基于背光值根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合確定映射函數(shù)；以及使用所確定的映射函數(shù)將高動態(tài)范圍光亮度畫面映射為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面，其中，集合中的每個映射函數(shù)與不同的背光值相關(guān)聯(lián)。有利地，基于背光值根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合確定映射函數(shù)包括：根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合中的至少兩個映射函數(shù)內(nèi)插或外推映射函數(shù)。在示例性實施例中，集合中的每個映射函數(shù)是光亮度的遞增函數(shù)，并且映射函數(shù)的集合針對每個光亮度值是背光值的遞減函數(shù)。根據(jù)具體特性，集合中的每個函數(shù)g(bai,y)被定義為f(y/bai)/n(bai)，其中n(bai)＝f(phdr/bai)/msdr，其中phdr是高動態(tài)范圍峰值亮度，msdr是標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面的最大碼字值，并且和是遞減函數(shù)。在第二實施例中，基于背光值將高動態(tài)范圍光亮度畫面映射為標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面包括：-將高動態(tài)范圍光亮度畫面除以bac；-對除以bac后的高動態(tài)范圍光亮度畫面應(yīng)用映射函數(shù)f(.)；-將經(jīng)映射的高動態(tài)范圍光亮度畫面除以n(bac)；其中和是遞減函數(shù)，并且n(bac)＝f(phdr/bac)/msdr，其中phdr是高動態(tài)范圍峰值亮度，并且msdr是標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面的最大碼字值。在示例性實施例中，f(z)是函數(shù)a*ln(b+z)+c，其中a、b和c是恒定值，使得f(0)＝0。有利地，a接近于0.45，b接近于0.12，并且c接近于0.95。有利地，高動態(tài)范圍光亮度畫面是從屬于包括以下各項的集合的源獲得的：-本地存儲器；-存儲接口；-通信接口；以及-畫面捕獲電路。有利地，將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面發(fā)送給屬于包括以下各項的集合的目的地：-本地存儲器；-存儲接口；-通信接口；以及-顯示設(shè)備。還公開了一種方法，包括：基于與高動態(tài)范圍光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值來將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面映射為高動態(tài)范圍光亮度畫面。還公開了一種設(shè)備，包括至少一個處理器，該至少一個處理器被配置為基于與高動態(tài)范圍光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值來將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面映射為高動態(tài)范圍光亮度畫面。有利地，該設(shè)備屬于包括以下各項的集合：-移動設(shè)備；-通信設(shè)備；-游戲設(shè)備；-機(jī)頂盒；-電視機(jī)；-平板電腦(或平板計算機(jī))；-膝上型計算機(jī)；-顯示器；以及-解碼芯片。在第一實施例中，根據(jù)背光值將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面映射為高動態(tài)范圍光亮度畫面包括：基于背光值根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合確定映射函數(shù)；以及使用所確定的映射函數(shù)將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面映射為高動態(tài)范圍光亮度畫面，其中集合中的每個映射函數(shù)與不同的背光值相關(guān)聯(lián)。有利地，基于背光值根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合確定映射函數(shù)包括：根據(jù)具有至少兩個映射函數(shù)的集合中的至少兩個映射函數(shù)內(nèi)插或外推映射函數(shù)。在示例性實施例中，集合中的每個映射函數(shù)是光亮度的遞增函數(shù)，并且映射函數(shù)的集合針對每個光亮度值是背光值的遞增函數(shù)。根據(jù)具體特性，集合中的每個函數(shù)g-1(bai,l)被定義為bai*f-1(l*n(bai))，其中n(bai)＝f(phdr/bai)/msdr，其中phdr是高動態(tài)范圍峰值亮度，msdr是標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面的最大碼字值，并且和是遞減函數(shù)。在第二實施例中，基于背光值bac將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面映射為高動態(tài)范圍光亮度畫面包括：-將標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面乘以n(bac)；-將映射函數(shù)f-1(.)應(yīng)用于乘以n(bac)后的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面；-將經(jīng)映射的標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面乘以背光值bac；其中和是遞減函數(shù)，并且n(bac)＝f(phdr/bac)/msdr，其中phdr是高動態(tài)范圍峰值亮度，并且msdr是標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面的最大碼字值。在示例性實施例中，函數(shù)f-1(.)是函數(shù)exp((x-c)/a)-b，其中a、b和c是恒定值，使得f-1(0)＝0。有利地，a接近于0.45，b接近于0.12，并且c接近于0.95。有利地，標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍光亮度畫面是從屬于包括以下各項的集合的源獲得的：-本地存儲器；-存儲接口；-通信接口；以及-畫面捕獲電路。有利地，將高動態(tài)范圍光亮度畫面發(fā)送給屬于包括以下各項的集合的目的地：-本地存儲器；-存儲接口；-通信接口；以及-顯示設(shè)備。附圖說明-圖1示出了hdr到sdr映射函數(shù)的示例；-圖2、圖3和圖4表示根據(jù)具體且非限制性實施例的用于將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面的方法的流程圖；-圖5表示根據(jù)示例性且非限制性實施例的被配置為將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面的hdr到sdr映射設(shè)備的示例性架構(gòu)；-圖6、圖7和圖8表示根據(jù)具體且非限制性實施例的用于將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面的方法的流程圖；-圖9表示根據(jù)示例性且非限制性實施例的被配置為將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面的sdr到hdr映射設(shè)備的示例性架構(gòu)；-圖10表示執(zhí)行關(guān)于圖2、圖3和圖4所公開的hdr到sdr映射方法之一的示例性編碼設(shè)備；以及-圖11表示執(zhí)行關(guān)于圖6、圖7和圖8所公開的sdr到hdr映射方法之一的示例性解碼設(shè)備。具體實施方式hdr畫面通常包括至少一個光亮度(或盧馬(luma))分量和可能的色彩度(chrominance)(或色度(chroma))分量。在下文中，hdr畫面的光亮度分量被稱為hdr光亮度畫面。hdr光亮度畫面可以是從表示為rgb畫面的hdr畫面獲得。在這種情況下，可以通過rgb分量的線性組合來獲得hdr畫面的光亮度分量yhdr。線性組合由itu-tbt.709或bt.2020建議定義。也可以使用rgb以外的其他格式來獲得hdr光亮度畫面。減小hdr畫面的動態(tài)范圍通常包括減小其光亮度分量的動態(tài)范圍。這需要對映射函數(shù)進(jìn)行定義。眾所周知的映射函數(shù)是排他定義的，如杜比提出的pqoetf。因此，它們不適應(yīng)于內(nèi)容。映射函數(shù)定義在一個實施例中，定義了具有n個(至少兩個)映射函數(shù){g(ba,.)}ba的集合s，其中每個映射函數(shù)與不同的背光值ba相關(guān)聯(lián)。背光值通常與hdr畫面相關(guān)聯(lián)，并且代表hdr畫面的平均亮度。這里，術(shù)語背光通過與由諸如lcd面板的彩色面板制成的電視機(jī)和諸如led陣列的后置照明裝置進(jìn)行類比來使用。通常產(chǎn)生白光的后置裝置用于照亮彩色面板，以向tv提供更多的亮度。結(jié)果，tv的光亮度是后置照明器的光亮度和彩色面板的光亮度的乘積。這種后置照明器通常被稱為“背光”，其強(qiáng)度在某種程度上代表了整個場景的平均亮度。圖1示出了這樣的映射函數(shù)的示例g(ba,.):y→g(ba,y)＝l，其中l(wèi)是sdr光亮度值。每個映射函數(shù)關(guān)于第二變量遞增，并且映射函數(shù)關(guān)于ba遞減，即針對固定的y值，ba越小，g(ba,y)越高。這對于所有值y都成立。如圖1所示，根據(jù)值ba，幾個hdr光亮度值y可以對應(yīng)于唯一sdr光亮度值lsdr。在線性光亮度域中，y通常是以尼特為單位的。一尼特在物理上對應(yīng)于每平方米一坎德拉的光強(qiáng)度。峰值亮度phdr從hdr工作流提供。因此，phdr是像素的被hdr格式允許的最大亮度(例如，一千尼特)。為了保持場景之間的相對亮度一致性，即暗色hdr場景的sdr映射應(yīng)當(dāng)看起來比比較亮的hdr場景的sdr映射更暗，該峰值亮度phdr被映射到sdr工作流的最大sdr碼字值msdr(在10比特的工作流中是1023)。這必須獨立于場景內(nèi)容(即，對于所有ba值)來完成。因此，映射函數(shù)被定義為使得g(ba,phdr)＝msdr針對背光ba的所有可能值都成立。在峰值亮度phdr固定的情況下，較暗的hdr畫面導(dǎo)致較低的背光值，并需要能夠?qū)^大光亮度范圍進(jìn)行編碼的曲線g(ba,.)?；旧希秶荹b,phdr]，其中b是畫面的最暗部分的光亮度級別(以尼特為單位)。較暗的畫面導(dǎo)致較小的b，從而導(dǎo)致較大的范圍。由于曲線g(ba,.)將[b,phdr]映射到[0,msdr](在10比特工作流的情況下為1023)，所以隨著b的減小，并從而隨著ba的減小，其平均陡度(即其導(dǎo)數(shù))減小。由于曲線g(ba,.)從相同的最亮點(phdr,msdr)開始，所以如下所示，g(.,y)關(guān)于ba遞減。針對固定的y，得到：ba1<ba2場景1比場景2暗＝>g(ba1,.)的范圍大于g(ba2,.)的范圍＝>g(ba1,.)的導(dǎo)數(shù)小于g(ba2,.)的導(dǎo)數(shù)＝>g(ba1,.)>g(ba2,.)，這是因為g(ba1,phdr)＝g(ba2phdr)＝msdr。因此，針對所有y，g(ba,y)是ba的遞減函數(shù)。在具體實施例中，映射函數(shù){g(ba,.)}ba被定義如下：g(ba,y)＝msdrf(y/ba)/f(phdr/ba)＝f(y/ba)/n(ba)，其中n(ba)是取決于ba的歸一化項，即n(ba)＝f(phdr/ba)/msdr。在f是遞增函數(shù)的情況下，針對任何ba，函數(shù)g也是y的遞增函數(shù)。然而，并不是所有的函數(shù)f都導(dǎo)致關(guān)于ba遞減的函數(shù)g。這里，提供了準(zhǔn)則來確定g是否具有相對于ba的這種遞減屬性。首先，y是固定的，并且定義了新的變量z＝phdr/ba≥0。因此，函數(shù)ψ被定義為ψ(z)＝g(z,y)＝f(yz/phdr)/f(z)其必須是z的遞增函數(shù)。注意到，恒定的msdr>0已被丟棄，這是因為它在單調(diào)性中沒有起任何作用。其次，α被定義為y/phdr，使得0≤α≤1。通過取上述表達(dá)式的對數(shù)，得到：lnψ(z)＝lnf(αz)-lnf(z)其針對所有0≤α≤1必須是遞增函數(shù)。假設(shè)f有足夠的規(guī)律性以允許求導(dǎo)數(shù)，則該導(dǎo)數(shù)必須是正的，以確保遞增屬性。再進(jìn)一步獲得：(lnψ)’(z)≥0其中(lnψ)’(z)＝α(lnf)’(αz)-(lnf)’(z)＝:αh(αz)–h(z)其中h被定義為函數(shù)(lnf)’。通過寫出h(z)＝ζ(z)/z，即ζ被定義為乘積zh(z)，得到：最后一個不等式對于任何0≤α≤1都成立。考慮到z是正的，這相當(dāng)于說明ζ(z)是遞減函數(shù)。準(zhǔn)則簡單地變?yōu)椋害?z)＝zh(z)＝z(lnf)’(z)是遞減函數(shù)。許多函數(shù)符合條件，這是因為它采取任何遞減的ζ(z)并設(shè)置以下條件就足夠了：例如，利用恒定函數(shù)ζ(z)＝γ，得到f(z)＝exp(γln(z))＝zγ。另一個示例是ζ(z)＝-αdzα(α>1)，導(dǎo)致f(z)＝exp(dzα)，其中d是常數(shù)。在優(yōu)選實施例中，f是由下式定義的slog函數(shù)：f(z)＝slog(z)＝a*ln(b+z)+c其中條件f(0)＝0且a、b≥0。原點(0,0)處的條件導(dǎo)致f(z)與c無關(guān)并且等于aln(1+z/b)。滿足如下準(zhǔn)則：ζ(z)＝z(lnf)’(z)＝zf’(z)/f(z)＝z/a(b+z)ln(1+z/b)。變量z’＝z/b的變化導(dǎo)致ζ(z)＝z’/a(1+z’)ln(1+z’)。該函數(shù)獨立于已經(jīng)被z’吸收的a>0或b>0關(guān)于z’遞減。通過直接分析函數(shù)z’→z’/a(1+z’)ln(1+z’)可以很容易地證明這一點。因此，上文針對任何三元組(a、b、c)(其中，a、b>0且f(0)＝0)定義的所有slog函數(shù)都符合關(guān)于ba遞減屬性。在圖1上針對峰值phdr＝5000尼特和關(guān)于10比特的映射，即msdr＝1023，示出了這些函數(shù)。確定slog函數(shù)f的參數(shù)a、b、c，使得f(0)＝0，f(1)＝1，并且關(guān)于1的導(dǎo)數(shù)與伽馬函數(shù)相同：f’(1)＝γ。伽馬函數(shù)由h:x->xγ定義。三個參數(shù)a、b、c可以被定義為γ的函數(shù)，即a(γ)、b(γ)和c(γ)。典型值如表1所示。γabc1/2.00.62750.25500.85751/2.40.47420.13820.93861/2.80.38610.08110.9699表1在有利的實施例中，接近于2.5的γ值在hdr壓縮性能方面以及所獲得的sdr照度的良好可視性方面是有效的。因此，3個參數(shù)可以有利地取下列值：a＝0.44955114、b＝0.12123691、c＝0.94855684。在具體實施例中，a接近于0.45，即|a-0.45|<ε1，b接近于0.12，即|b-0.12|<ε2，c接近于0.95，即|c-0.95|<ε3，其中ε1、ε2和ε3是恒定值，例如等于10-1或10-2?？梢允褂闷渌怠ａ槍哂须x散的y值和ba值的集合，函數(shù)f(.)和g(ba,.)可以有利地以查找表的形式來定義。映射函數(shù)的集合有利地被離線定義，然后由編碼器和解碼器使用。phdr和msdr的值分別從hdr和srd工作流中得知。它們可以例如由系統(tǒng)層提供。可以定義逆函數(shù)f-1()和g-1(ba,.)：log-gl→g-1(ba,l)＝y(tǒng)。集合s’包括逆函數(shù){g-1(ba,.)}ba。每個映射函數(shù)g-1(ba,.)關(guān)于第二變量l遞增，并且映射函數(shù)關(guān)于ba遞增，即針對固定的y值，ba越高，g-1(ba,l)越高。這對于所有值y都成立。在f(z)＝aln(b+z)+c的情況下，f-1(z)＝exp((x-c)/a)-b。針對具有離散的l值和ba值的集合，函數(shù)f-1(.)和g-1(ba,.)可有利地以查找表的形式來定義。在另一個優(yōu)選實施例中，f是如下定義的名為log-g的函數(shù)：f(z)＝log-g(z)＝a.ln(1+(z(1/ga)/b0))其中g(shù)a是可以針對每一個內(nèi)容(針對每個畫面、針對每個場景、針對每個視頻)調(diào)整的控制參數(shù)，并且b0是該函數(shù)的參數(shù)。b0的典型值為1.3、2.4、3.2、4。在具體實施例中，b0接近于1.3、2.4、3.2或4，即|b0-1.3|<ε1或|b0-2.4|<ε2或|b0-3.2|<ε3或|b0-4|<ε4，其中ε1、ε2、ε3和ε4是恒定值，例如等于10-1或10-2?？梢允褂闷渌?。在下文中，即使沒有明確地指出，但是可以使用上述log-g函數(shù)來代替slog函數(shù)，并且還可以由查找表來定義上述log-g函數(shù)。log-g函數(shù)的逆函數(shù)f-1(.)被定義如下：f-1(z)＝(b0.exp(y/a)–1)ga基于log-g函數(shù)，函數(shù)g(ba,y)如下：g(ba,y)＝msdr.ln(1+((y/ba)(1/ga)/b0))/ln(1+((phdr/ba)(1/ga)/b0))并且g(ba,.)的逆函數(shù)g-1(ba,.)可以如下應(yīng)用：針對[0,2n-1]中的x，g-1(ba,x)＝ba.(b0.exp(x/scal–1))ga其中scal＝2n/(1+((phdr/ba)(1/ga)/b0))其中n是用于表示信號的比特深度(例如10個比特)。hdr到sdr映射在下文中，所公開的針對畫面的方法可以應(yīng)用于畫面序列，例如，視頻。根據(jù)各種實施例，基于與hdr光亮度畫面相關(guān)聯(lián)的背光值ba將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面。因此，從hdr到sdr的映射適應(yīng)于內(nèi)容。存在獲得與hdr畫面相關(guān)聯(lián)的背光值的不同方式。例如，背光值是hdr光亮度畫面的均值光亮度值。在一個變型中，可以在非線性域中獲得背光值，以避免極端光亮度值的影響，特別是接近于峰值光亮度的非常亮的像素。因此，針對α<1，ba可以是在整個畫面上對log(y)或yα的均值，其中y是一個像素的線性光亮度值。然而，應(yīng)當(dāng)理解，本原理不限于用于獲得背光值的任何具體方法。圖2表示根據(jù)具體且非限制性實施例的用于將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面的方法的流程圖。背光值bac與hdr畫面相關(guān)聯(lián)。有利地，該方法用于被配置為對hdr畫面進(jìn)行編碼的編碼器中。在步驟10中，根據(jù)具有如前所述的離線定義的至少兩個映射函數(shù)的集合s來確定映射函數(shù)g(bac,.)。集合s包括為兩個不同背光值定義的至少兩個映射函數(shù)g(ba1,.)和gg(ba2,.)。在bac等于與集合s中的映射函數(shù)相關(guān)聯(lián)的一個背光值的情況下，該映射函數(shù)是在下一步驟12中使用的映射函數(shù)。在bac與集合s中的映射函數(shù)的所有背光值不同的情況下，如圖3所示對映射函數(shù)g(bac,.)進(jìn)行內(nèi)插。在步驟100中，識別s的兩個映射函數(shù)g(bam,.)和g(ban,.)，使得bam<bac<ban。在步驟102中，根據(jù)g(bam,.)和g(ban,.)對g(bac,.)進(jìn)行內(nèi)插。在映射函數(shù)被定義為查找表的情況下，針對查找表中的每個值yi，g(bac,yi)＝λg(bam,yi)+(1-λ)g(ban,yi)，其中λ＝(bac-ban)/(bam-ban)。在bac比與s中的映射函數(shù)相關(guān)聯(lián)的所有ba值更高(或者更低)的情況下，根據(jù)s中的兩個映射函數(shù)(例如，s中的與兩個最高(或者最低)ba值相關(guān)聯(lián)的兩個映射函數(shù))對g(bac,.)進(jìn)行外推。在步驟12中，使用所確定的映射函數(shù)g(bac,.)將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面。sdr光亮度畫面的每個像素l被設(shè)置為等于g(bac,y)，其中y是hdr畫面中的空間對應(yīng)像素(共址的像素)。在所確定的映射函數(shù)g(bac,.)被表示為lut的情況下，hdr到sdr的映射可以包括內(nèi)插。實際上，可以根據(jù)lut的值(例如，根據(jù)g(bac,yi)和g(bac,yj))對g(bac,y)進(jìn)行內(nèi)插，其中yi≤y≤yj。圖4表示根據(jù)另一具體且非限制性實施例的用于將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面的方法的流程圖。在步驟20中，將hdr光亮度畫面除以bac。具體地，每個像素值除以bac。在步驟22中，將映射函數(shù)f(.)應(yīng)用于除法運算后的hdr光亮度畫面。f()是如前所述的離線定義的已知函數(shù)。在具體實施例中，f()被定義為1dlut。在另一具體實施例中，函數(shù)f()被定義為slog函數(shù)aln(b+z)+c，其中a、b和c是恒定值。有利地，a＝0.44955114、b＝0.12123691、c＝0.94855684。在具體實施例中，a接近于0.45，即|a-0.45|<ε1，b接近于0.12，即|b-0.12|<ε2，c接近于0.95，即|c-0.95|<ε3，其中ε1、ε2和ε3是恒定值，例如等于10-1或10-2。可以使用其他值。也可以使用log-g函數(shù)。slog函數(shù)f()或log-g也可以以1dlut的形式來定義。在步驟24中，將經(jīng)映射的hdr光亮度畫面除以n(bac)。獲得的光亮度畫面是sdr光亮度畫面。n(bac)＝f(phdr/bac)/msdr，其中phdr是hdr峰值亮度，并且msdr是最大碼字值。當(dāng)減小的動態(tài)范圍為p個比特時，msdr＝2p-1。當(dāng)p＝10個比特時，msdr＝1023。sdr光亮度畫面可以有利地被編碼在比特流中。除了sdr光亮度畫面之外，背光值bac和可能的n(bac)也可以被編碼。關(guān)于色度的附加信息也可以被編碼。圖5表示根據(jù)示例性且非限制性實施例的被配置為將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面的hdr到sdr映射設(shè)備1的示例性架構(gòu)。映射設(shè)備1包括一個或多個處理器110，其可以包括例如cpu、gpu和/或dsp(數(shù)字信號處理器的英文首字母縮略詞)以及內(nèi)部存儲器120(例如ram、rom、和/或eprom)。映射設(shè)備1包括一個或多個輸入/輸出接口130，每個接口130適于顯示輸出信息和/或允許用戶輸入命令和/或數(shù)據(jù)(例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭)；以及可以在映射設(shè)備1外部的電源140。映射設(shè)備1還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)?？梢詮脑传@得hdr光亮度畫面。根據(jù)不同的實施例，源可以是但不限于：-本地存儲器，例如視頻存儲器、ram、閃存、硬盤；-存儲接口，例如與大容量存儲設(shè)備、rom、光盤或磁性支撐件的接口；-通信接口，例如有線接口(例如總線接口、廣域網(wǎng)接口、局域網(wǎng)接口)或無線接口(例如ieee802.11接口或藍(lán)牙接口)；以及-畫面捕獲電路(例如，諸如ccd(或電荷耦合器件)或cmos(或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的傳感器)。根據(jù)不同的實施例，可以將sdr光亮度畫面發(fā)送到目的地。作為示例，sdr光亮度畫面被存儲在遠(yuǎn)程或本地存儲器中，例如，視頻存儲器或ram、硬盤。在一個變型中，sdr光亮度畫面被發(fā)送到存儲接口，例如，與大容量存儲設(shè)備、rom、閃存、光盤或磁性支撐件的接口和/或通過通信接口(例如，與點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網(wǎng)絡(luò)的接口)傳輸。根據(jù)示例性且非限制性實施例，映射設(shè)備1還包括存儲在存儲器120中的計算機(jī)程序。該計算機(jī)程序包括指令，當(dāng)由映射設(shè)備1特別地由處理器110執(zhí)行指令時，該指令使映射設(shè)備1執(zhí)行參考圖2、圖3或圖4所述的方法。根據(jù)一個變型，計算機(jī)程序在映射設(shè)備1的外部存儲在非瞬時數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)支撐件上，例如存儲在諸如本領(lǐng)域已知的hdd、cd-rom、dvd、只讀和/或dvd驅(qū)動器和/或dvd讀/寫驅(qū)動器的外部存儲介質(zhì)上。因此，映射設(shè)備1包括用于讀取計算機(jī)程序的機(jī)制。此外，映射設(shè)備1可以通過相應(yīng)的usb端口(未示出)訪問一個或多個通用串行總線(usb)型存儲設(shè)備(例如，“記憶棒”)。根據(jù)示例性且非限制性實施例，映射設(shè)備1可以是但不限于：-移動設(shè)備；-通信設(shè)備；-游戲設(shè)備；-平板電腦(或平板計算機(jī))；-膝上型計算機(jī)；-靜止畫面相機(jī)；-攝像機(jī)；-編碼芯片；-靜止畫面服務(wù)器；以及-視頻服務(wù)器(例如廣播服務(wù)器、視頻點播服務(wù)器或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)。映射設(shè)備1有利地是被配置為對比特流中的sdr畫面進(jìn)行編碼的編碼器的一部分。sdr到hdr映射圖6表示根據(jù)具體且非限制性實施例的用于將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面的方法的流程圖。有利地，該方法用于被配置為對hdr畫面進(jìn)行解碼的解碼器中。在步驟30中，根據(jù)具有如前所述的離線定義的至少兩個映射函數(shù)的集合s’來確定映射函數(shù)g-1(bac,.)。集合s’包括為兩個不同的背光值定義的至少兩個映射函數(shù)g-1(ba1,.)和g-1(ba2,.)。在bac等于與集合s’中的映射函數(shù)相關(guān)聯(lián)的一個背光值的情況下，該映射函數(shù)是在下一步驟32中使用的映射函數(shù)。在bac與集合s’中的映射函數(shù)的所有背光值不同的情況下，如圖7所示，對映射函數(shù)g-1(bac,.)進(jìn)行內(nèi)插。在步驟300中，識別s’中的兩個映射函數(shù)g-1(bam,.)和g-1(ban,.)，使得bam<bac<ban。在步驟302中，根據(jù)g-1(bam,.)和g-1(ban,.)對g(bac,.)進(jìn)行內(nèi)插。在映射函數(shù)被定義為查找表的情況下，針對查找表中的每個值li，g-1(bac,li)＝λg-1(bam,li)+(1-λ)g-1(ban,li)，其中λ＝(bac-ban)/(bam-ban)。在bac比與s’中的映射函數(shù)相關(guān)聯(lián)的所有ba值更高(或者更低)的情況下，根據(jù)s’中的兩個映射函數(shù)(例如，s中的與兩個最高(或者最低)ba值相關(guān)聯(lián)的兩個映射函數(shù))對g-1(bac,.)進(jìn)行外推。在步驟32中，使用所確定的映射函數(shù)g-1(bac,.)將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面。將hdr光亮度畫面的每個像素y設(shè)置為等于g-1(bac,l)，其中l(wèi)是sdr畫面中的空間對應(yīng)像素(共址的像素)。在所確定的映射函數(shù)g-1(bac,.)被表示為lut的情況下，sdr到hdr映射可以包括內(nèi)插。實際上，可以根據(jù)lut的值(例如，根據(jù)g-1(bac,li)和g-1(bac,lj))對g-1(bac,l)進(jìn)行內(nèi)插，其中l(wèi)i≤l≤lj。圖8表示根據(jù)另一具體且非限制性實施例的用于將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面的方法的流程圖。有利地，該方法用于被配置為對hdr畫面進(jìn)行編碼的編碼器中。在步驟40中，將sdr光亮度畫面乘以n(bac)。具體地，每個像素值l乘以n(bac)，其中n(bac)＝f(phdr/bac)/msdr，其中phdr是hdr峰值亮度，并且msdr是最大碼字值。當(dāng)減小的動態(tài)范圍為p個比特時，msdr＝2p-1。當(dāng)p＝10個比特時，msdr＝1023。在步驟42中，將映射函數(shù)f-1(.)應(yīng)用于乘法運算后的sdr光亮度畫面。f-1()是如前所述的離線定義的已知函數(shù)。在具體實施例中，f-1()被定義為1dlut。在另一具體實施例中，函數(shù)f-1()被定義為slog函數(shù)的逆函數(shù)：f-1(z)＝exp((x-c)/a)-b，其中a、b和c是恒定值。有利地，a＝0.44955114、b＝0.12123691、c＝0.94855684。在具體實施例中，a接近于0.45，即|a-0.45|<ε1，b接近于0.12，即|b-0.12|<ε2，c接近于0.95，即|c-0.95|<ε3，ε1、ε2和ε3是恒定值，例如等于10-1或10-2?？梢允褂闷渌怠Ｒ部梢允褂胠og-g函數(shù)的逆代替slog函數(shù)的逆。逆slog函數(shù)或逆log-g函數(shù)也可以以1dlut的形式來定義。在步驟44中，將經(jīng)映射的sdr光亮度畫面乘以bac。獲得的光亮度畫面是hdr光亮度畫面。在解碼的上下文中，除了光亮度sdr畫面之外，還可以從比特流中解碼bac和可能的n(bac)的值?？梢赃M(jìn)一步對色度信息進(jìn)行解碼，以便重建完整的hdr畫面。圖9表示根據(jù)示例性且非限制性實施例的被配置為將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面的sdr到hdr映射設(shè)備2的示例性架構(gòu)。映射設(shè)備2包括一個或多個處理器110，其可以包括例如cpu、gpu和/或dsp(數(shù)字信號處理器的英文首字母縮略詞)以及內(nèi)部存儲器220(例如ram、rom、和/或eprom)。映射設(shè)備2包括一個或多個輸入/輸出接口230，每個接口230適于顯示輸出信息和/或允許用戶輸入命令和/或數(shù)據(jù)(例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭)；以及可以在映射設(shè)備2外部的電源240。映射設(shè)備2還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)?？梢詮脑传@得sdr光亮度畫面。根據(jù)不同的實施例，源可以是但不限于：-本地存儲器，例如視頻存儲器、ram、閃存、硬盤；-存儲接口，例如與大容量存儲設(shè)備、rom、光盤或磁性支撐件的接口；-通信接口，例如有線接口(例如總線接口、廣域網(wǎng)接口、局域網(wǎng)接口)或無線接口(例如ieee802.11接口或藍(lán)牙接口)；以及-畫面捕獲電路(例如，諸如ccd(或電荷耦合器件)或cmos(或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的傳感器)。根據(jù)不同的實施例，可以將hdr光亮度畫面發(fā)送到目的地，例如，hdr顯示設(shè)備。作為示例，hdr光亮度畫面被存儲在遠(yuǎn)程或本地存儲器中，例如，視頻存儲器或ram、硬盤。在一個變型中，hdr光亮度畫面被發(fā)送到存儲接口，例如，與大容量存儲設(shè)備、rom、閃存、光盤或磁性支撐件的接口和/或通過通信接口(例如，與點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網(wǎng)絡(luò)的接口)傳輸。根據(jù)示例性且非限制性實施例，映射設(shè)備2還包括存儲在存儲器220中的計算機(jī)程序。該計算機(jī)程序包括指令，當(dāng)由映射設(shè)備2特別地由處理器210執(zhí)行指令時，該指令使映射設(shè)備2執(zhí)行參考圖6、圖7或圖8所述的方法。根據(jù)一個變型，計算機(jī)程序在映射設(shè)備2的外部存儲在非瞬時數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)支撐件上，例如存儲在諸如本領(lǐng)域已知的hdd、cd-rom、dvd、只讀和/或dvd驅(qū)動器和/或dvd讀/寫驅(qū)動器的外部存儲介質(zhì)上。因此，映射設(shè)備2包括用于讀取計算機(jī)程序的機(jī)制。此外，映射設(shè)備2可以通過相應(yīng)的usb端口(未示出)訪問一個或多個通用串行總線(usb)型存儲設(shè)備(例如，“記憶棒”)。根據(jù)示例性且非限制性實施例，映射設(shè)備2可以是但不限于：-移動設(shè)備；-通信設(shè)備；-游戲設(shè)備；-機(jī)頂盒；-電視機(jī)；-平板電腦(或平板計算機(jī))；-膝上型計算機(jī)；-顯示器；以及-解碼芯片。映射設(shè)備2有利地是被配置為對比特流中的hdr畫面進(jìn)行解碼的編碼器的一部分。編碼器圖10表示執(zhí)行關(guān)于圖2、圖3和圖4所公開的hdr到sdr映射方法之一的示例性編碼設(shè)備。編碼器300接收hdr畫面。由映射電路302使用與hdr畫面相關(guān)聯(lián)的背光值bac將接收的hdr畫面(光亮度分量和可能的色度分量)映射為sdr畫面。具體地，映射電路302被配置為根據(jù)關(guān)于圖2、圖3或圖4公開的映射方法將hdr光亮度畫面映射為sdr光亮度畫面。映射電路302連接到編碼電路304。編碼電路304被配置為將sdr畫面和背光值bac編碼在比特流中。在一個變型中，編碼電路304還被配置為對n(bac)進(jìn)行編碼。例如，編碼電路是hevcmain10編碼器?？梢酝ㄟ^使用專用sei消息來對值bac進(jìn)行編碼，或者通過將值bac的值作為片首部放在首部中來對值bac進(jìn)行編碼。在一個變型中，可以以非規(guī)范的方式通過將值bac的值隱藏在編碼數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中(例如在四叉樹數(shù)據(jù)中)來對值bac進(jìn)行編碼。還可以在比特流中對色度信息進(jìn)行編碼，以便對完整的sdr畫面進(jìn)行編碼。比特流可以被發(fā)送到目的地，例如，遠(yuǎn)程解碼設(shè)備。作為示例，比特流被存儲在遠(yuǎn)程或本地存儲器中，例如，視頻存儲器或ram、硬盤。在一個變型中，比特流被發(fā)送到存儲接口，例如，與大容量存儲設(shè)備、rom、閃存、光盤或磁性支撐件的接口和/或通過通信接口(例如，與點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網(wǎng)絡(luò)的接口)傳輸。在具體實施例中，編碼器300包括一個或多個處理器，其可以包括例如cpu、gpu和/或dsp(數(shù)字信號處理器的英文首字母縮略詞)以及內(nèi)部存儲器(例如ram、rom、和/或eprom)。編碼器300包括一個或多個輸入/輸出接口，每個接口適于顯示輸出信息和/或允許用戶輸入命令和/或數(shù)據(jù)(例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭)；以及可以在編碼器300外部的電源。編碼器300還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)。解碼器圖11表示執(zhí)行關(guān)于圖6、圖7和圖8所公開的sdr到hdr映射方法之一的示例性解碼設(shè)備。然后，可以由第一解碼器400接收比特流。第一解碼器400被配置為對可以由sdr顯示器402直接顯示的sdr畫面進(jìn)行解碼。在一個變型中，比特流由第二解碼器404接收。所接收的比特流由解碼電路406解碼成sdr畫面和背光值bac。根據(jù)解碼的bac計算值n(bac)。在一個變型中，從比特流解碼值n(bac)。sdr畫面包括至少一個光亮度分量(sdr光亮度畫面)和可能的色度分量。解碼電路406連接到映射電路408。由映射電路406使用與hdr畫面相關(guān)聯(lián)的解碼的背光值bac將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面。具體地，映射電路408被配置為根據(jù)關(guān)于圖6、圖7或圖8所公開的映射方法將sdr光亮度畫面映射為hdr光亮度畫面。例如，解碼電路406和第一解碼器400是hevcmain10解碼器?？梢詫Ω郊由刃畔⑦M(jìn)行解碼，以解碼完整的hdr畫面。解碼的hdr畫面可以被發(fā)送到目的地，例如，hdr顯示設(shè)備410。作為示例，比特流存儲在遠(yuǎn)程或本地存儲器中，例如，視頻存儲器或ram、硬盤。在一個變型中，比特流被發(fā)送到存儲接口，例如，與大容量存儲設(shè)備、rom、閃存、光盤或磁性支撐件的接口和/或通過通信接口(例如，與點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網(wǎng)絡(luò)的接口)傳輸。在具體實施例中，第二解碼器404包括一個或多個處理器，其可以包括例如cpu、gpu和/或dsp(數(shù)字信號處理器的英文首字母縮略詞)以及內(nèi)部存儲器120(例如ram、rom、和/或eprom)。第二解碼器404包括一個或多個輸入/輸出接口，每個接口適于顯示輸出信息和/或允許用戶輸入命令和/或數(shù)據(jù)(例如鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭)；以及可以在第二解碼器404外部的電源。第二解碼器404還可以包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口(未示出)。本文描述的實現(xiàn)可以在例如方法或處理、裝置、軟件程序、數(shù)據(jù)流或信號中實現(xiàn)。即使僅在單一實現(xiàn)形式的上下文中討論(例如，僅作為方法或設(shè)備討論)，所討論的特征的實現(xiàn)也可以以其他形式(例如，程序)來實現(xiàn)。例如，可以用適合的硬件、軟件和固件來實現(xiàn)裝置。這些方法可以在諸如處理器的裝置中實現(xiàn)，所述裝置通常是指處理設(shè)備，包括例如計算機(jī)、微處理器、集成電路或可編程邏輯設(shè)備。處理器還包括通信設(shè)備，例如計算機(jī)、蜂窩電話、便攜式/個人數(shù)字助理(“pda”)以及便于終端用戶之間的信息通信的其他設(shè)備。本文描述的各種處理和特征的實現(xiàn)可以體現(xiàn)在各種不同的裝備或應(yīng)用中，特別是例如裝備或應(yīng)用中。這種裝備的示例包括編碼器、解碼器、對來自解碼器的輸出進(jìn)行處理的后處理器、向編碼器提供輸入的預(yù)處理器、視頻編碼器、視頻解碼器、視頻編解碼器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、機(jī)頂盒、膝上型計算機(jī)、個人計算機(jī)、蜂窩電話、pda和其他通信設(shè)備。應(yīng)該清楚，裝備可能是移動的，甚至安裝在移動車輛中。另外，方法可以由處理器執(zhí)行指令來實現(xiàn)，并且這樣的指令(和/或通過實現(xiàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值)可以存儲在處理器可讀介質(zhì)上，例如集成電路、軟件載體或其他存儲設(shè)備，例如硬盤、壓縮磁盤(“cd”)、光盤(例如，通常稱為數(shù)字通用盤或數(shù)字視頻盤的dvd)、隨機(jī)存取存儲器(“ram”)或只讀存儲器(“rom”)。指令可以形成有形地體現(xiàn)在處理器可讀介質(zhì)上的應(yīng)用程序。指令可以是例如硬件、固件、軟件或組合的形式。指令可以在例如操作系統(tǒng)、單獨的應(yīng)用或兩者的組合中找到。因此，處理器可以被表征為例如被配置為執(zhí)行處理的設(shè)備和包括具有用于執(zhí)行處理的指令的處理器可讀介質(zhì)(諸如存儲設(shè)備)的設(shè)備。此外，除了指示或代替指令，處理器可讀介質(zhì)可以存儲通過實現(xiàn)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值。如本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的，實現(xiàn)可以產(chǎn)生格式化為攜帶可能例如存儲或發(fā)送的信息的各種信號。信息可以包括例如用于執(zhí)行方法的指令、或者由所描述的實現(xiàn)之一產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。例如，可以將信號格式化為將用于寫入或讀取所述實施例的語法的規(guī)則作為數(shù)據(jù)進(jìn)行攜帶或者將由所述實施例寫入的實際語法值作為數(shù)據(jù)進(jìn)行攜帶。這樣的信號可以被格式化為例如電磁波(例如，使用頻譜的射頻部分)或基帶信號。格式化可以包括例如對數(shù)據(jù)流進(jìn)行編碼并且利用編碼的數(shù)據(jù)流來調(diào)制載波。信號攜帶的信息可以是例如模擬或數(shù)字信息。信號可以通過已知的各種不同的有線或無線鏈路傳輸。信號可以存儲在處理器可讀介質(zhì)上。已經(jīng)描述了許多實現(xiàn)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可以進(jìn)行各種修改。例如，可以組合、補(bǔ)充、修改或移除不同實現(xiàn)的元素以產(chǎn)生其他實現(xiàn)。此外，普通技術(shù)人員將理解，其他結(jié)構(gòu)和處理可以替代所公開的結(jié)構(gòu)和處理，并且所得到的實現(xiàn)將以至少基本上相同的方式執(zhí)行至少基本上相同的功能，以實現(xiàn)至少與所公開的實現(xiàn)基本相同的結(jié)果。因此，本申請考慮了這些和其他實現(xiàn)。當(dāng)前第1頁12