CN101952892B - 用于外观数据定义和传输的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于针对生成视频内容的外观数据的方法和系统，包括：用于生成针对视频内容的场景的外观数据的生成器。在一个实施例中，外观数据包括用于影响所述视频内容的相应场景的至少一个显示属性的至少一个控制参数。该方法和系统还包括用于从外观数据中生成至少一个外观数据分组的传输准备设备，至少一个外观数据分组意在与视频内容一起传递，以使得能够将至少一个外观数据分组应用于视频内容，使得当对视频内容应用至少一个外观数据分组时，根据至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变视频内容的至少一个显示属性。

Description

用于外观数据定义和传输的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请涉及题为“Method and System for Look Data Definition andTransmission over a High Definition Multimedia Interface(HDMI)”的非临时申请，代理案号PU070306，其与本申请共同转让，全部内容通过引用合并于此，并随本申请一起提交。
技术领域
本发明总体上涉及多媒体接口，并且更具体地涉及一种用于外观数据定义和传输的方法和系统。
背景技术
目前，当传递视频内容产品以供家庭使用或者专业使用时，存在针对该视频传递产品作出的一个独特的颜色判定，该判定典型地代表视频内容创建者的意图。然而，会发生内容的不同的使用实践，使得必须改变该内容的颜色判定。例如，这种不同的使用实践可以涉及不同的显示类型，比如正面投影显示、直视显示、或者便携式显示，每一种显示要求对颜色判定进行某种改变，以提供这种视频内容的最优显示。
此外，另一个考虑因素是内容制作时间窗口正在不断缩短，并且如果可能在制作阶段的后期(甚至可能在大多数内容创作完成以后，或者甚至更晚，在内容已经进入市场以后)对一个场景、几个场景或者整个影片的外观进行改变，则这将是最终有利的。
发明内容
根据本发明的不同实施例的方法和系统通过提供外观数据定义和传输来解决了现有技术的缺陷。
在本发明的一个实施例中，一种用于生成视频内容的外观数据的方法包括：生成所述视频内容的场景或场景序列的外观数据，其中所述外观数据包括至少一个控制参数，所述至少一个控制参数用于影响所述视频内容的相应场景或场景序列的至少一个显示属性的，以及从所述外观数据中生成至少一个外观数据分组，所述至少一个外观数据分组意在与所述视频内容一起传递，以使得能够将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容。所述方法还可以包括：向显示系统传递所述视频内容和所述至少一个外观数据分组，其中，所述显示系统的内容呈现设备将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，以根据所述至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的至少一个显示属性。
在本发明的备选实施例中，一种用于生成视频内容的外观数据的系统包括：生成器，用于生成所述视频内容的场景的外观数据，所述外观数据包括用于影响所述视频内容的相应场景的至少一个显示属性的至少一个控制参数。所述系统还包括：传输准备设备，用于从所述外观数据中生成至少一个外观数据分组，所述至少一个外观数据分组意在与所述视频内容一起传递，以使得能够将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，使得当将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容时，根据所述至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的至少一个显示属性。
附图说明
考虑结合附图的以下详细描述，可以更容易地理解本发明原理的教导，其中：
图1示出了根据本发明的实施例的用于传输外观数据的系统100的高级框图；
图2示出了根据本发明的实施例的进一步示意使用顺序外观数据传输的图1的系统100的更详细高级框图；
图3示出了根据本发明的实施例的进一步示意使用并行外观数据传输的图1的系统100的更详细高级框图；
图4示出了根据本发明的实施例的用于外观数据定义和传输的方法的流程图；
图5示出了根据本发明的实施例的外观数据500的示例表示；
图6示出了根据本发明的实施例的供外观数据基本消息使用的元数据600的示例KLV标记；
图7更详细地示出了根据本发明的实施例的图6的元数据600的KLV标记；
图8示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的3D-LUT的示例外观数据基本消息800；
图9示出了根据本发明的实施例的实现为具有10比特比特深度的3D-LUT的示例外观数据基本消息900；
图10示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的1D-LUT的示例外观数据基本消息1000；
图11示出了根据本发明的实施例的实现为具有10比特比特深度的1D-LUT的示例外观数据基本消息1100；
图12示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1200；
图13示出了根据本发明的实施例的实现为具有10比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1300；
图14示出了根据本发明的实施例的实现为具有16比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1400；
图15示出了根据本发明的实施例的用于频率响应修改的示例滤波器组2400；
图16示出了根据本发明的实施例的用于频率均衡的离散频率1600；
图17示出了根据本发明的实施例的用于8比特频率均衡的示例外观数据基本消息1700；
图18示出了根据本发明的实施例的用于运动行为的示例外观数据基本消息1800；
图19示出了根据本发明的实施例的用于胶片颗粒的示例外观数据基本消息1900；
图20示出了根据本发明的实施例的用于噪声的示例外观数据基本消息2000；
图21示出了根据本发明的实施例的用于能够被编辑控制所使用的时间编辑的示例外观数据基本消息2100；
图22示出了根据本发明的实施例的用于色调映射的示例外观数据基本消息2200。
应当理解附图是用于说明本发明的构思的目的，而不一定是说明本发明的唯一可能配置。为了便于理解，尽可能的使用相同的附图标记来指定在附图中共有的相同单元。
具体实施方式
本发明的实施例有利地提供了一种用于外观数据定义和传输的方法和系统。尽管主要在与源设备和显示设备相关的传输系统的上下文中来描述本发明原理，但是不应将本发明的特定实施例视为对本发明的范围的限制。
可以通过使用专用硬件和能够执行适合的软件的关联软件的硬件而实现图中所示各个组件的功能。当由处理器来提供时，这些功能可以由单个的专用处理器、单个的共享处理器、或多个单独的处理器来提供，其中一些可以是共享的。此外，术语“处理器”或“控制器”的显式使用不应被解释为排他性地指代能够执行软件的硬件，而且可以隐式地包括(不限为)数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)以及非易失性存储器。此外，这里对本发明的原理、方面、实施例及其特定示例做出引述的所有声明意在包括本发明的结构和功能上的等同物。另外，该等同物将包括当前已知的等同物以及将来开发出的等同物(即所开发出来的执行相同功能的任何组件，而与结构无关)。
因此，本领域的技术人员可以理解，例如这里所表示的框图展示出体现本发明的示意性系统构件和/或电路的概念图。类似地，将理解，任何流程、流程图、状态转移图、伪代码等表现出实质上可以在计算机可读介质上表现的、并且由计算机或处理器执行的各个过程，无论是否明确示出该计算机或处理器。
应当理解本文使用的术语“传输”、、“传输介质”等等意在包括并且指代任何类型的数据传输方案。例如，尽管该术语包括词语“传输”的不同版本，但是意在包括(但不限于此)以下中的至少一项：数据传输和数据载体介质。从而，该术语可以涉及使用以下中的一个或更多：有线设备和/或有线介质、无线设备和/或无线介质、存储设备和/或存储介质、等等。从而作为示例，该术语可以涉及下列中的至少一个：电缆(以太网、HDMI、SDI、HD-SDI、IEEE 1394、RCA、S-video等等)；WIFI；BLUETOOTH；标准数字视频盘；高清数字视频盘；蓝光数字视频盘；网络；网络接入单元(例如包括但不限于：机顶盒(STB))；等等。
此外，如本文所使用的，关于外观数据的传输和接收，短语“带内”指代将这种外观数据与要在消费设备上显示的颜色校正画面内容一起传输和/或接收。相反，短语“带外”指代相对于要由消费设备显示地颜色校正的画面内容分离地传输和/或接收外观数据。
此外，如本文所使用的，术语“场景”指代运动画面中的画面帧的范围，通常从单个“镜头”发起，其意味着在场景改变之间的连续拍摄的序列。此外，尽管在本发明的不同实施例中，在本文中描述，针对场景或场景序列生成外观数据，应当注意本发明不受限于此，并且在本发明的备选实施例中，可以针对各个单独帧或帧序列生成外观数据。同样地，应当认为在本公开的教导中以及权利要求中，术语场景与术语帧可互换。
同样地，如本文所使用的，短语“外观数据管理”指代在内容创建、传输和应用中的外观数据准备。内容创建可以包括(但不限于)运动画面后期处理阶段、颜色校正、等等。传输可以包括(但不限于)传输和/或载体介质，包括(但不限于)光盘、标清数字视频盘、蓝光数字视频盘、高清数字视频盘等等。
附加地，如本文所使用的，短语“外观数据”以及术语“元数据”(由于其与这种外观数据有关)指代数据，比如整数、非整数值和/或布尔值，用于和/或另外涉及颜色操作、空间滤波、运动行为、胶片颗粒、噪声、编辑以及色调映射。这种外观数据和/或元数据可以用于控制、开启、或关闭用于实现前述的相关功能，以及修改这种机制的功能性。此外，外观数据和/或元数据可以包括映射表的说明。
例如，在针对颜色操作的实施例中，可以通过1-D LUT(一维查找表)、3-D LUT(三维查找表)、和/或3x3 LUT来实现颜色映射表。作为示例，在3-D LUT的情况中，这种LUT用于接收三个输入值，每一个值代表一个颜色分量：红、绿、或蓝，并且例如针对每一个单独的红、绿、和蓝输入三元组，产生输出值的预定义三元组，例如，红、绿和蓝。在这种情况中，从内容源到内容消费设备(例如显示设备)的元数据然后包括LUT说明。
备选实施例可以包括映射函数，比如用于执行如下定义的“GOG”(增益、偏移、Gamma)的电路等等：
Vout＝Gain*(Offset+Vin)^Gamma，针对每一个颜色分量。
在这种情况中，外观数据和/或元数据包括九个值，针对三个颜色分量的每一个，一个增益、偏移和Gamma集合。外观数据用于影响这些机制，并且存在若干外观数据集合，以便实现不止一个而是若干外观的传输/存储。
当然，本发明的实施例不限于前述实施例，并且在给定本文提供的本发明原理的教导的情况下，本领域和相关领域的普通技术人员容易设想涉及外观数据和/或元数据的其他实现方式的其他实施例，同时维持本发明的精神。本文中至少关于图5来进一步描述外观数据。
图1示出了根据本发明的实施例的用于传输外观数据的系统100的高级框图。图1的系统100说明性地包括内容创建系统110、传输介质120、以及显示设备130。在本发明的一个实施例中，系统100的内容创建系统110包括：用于生成外观数据206的外观数据生成器188，和用于准备外观数据206用于传输的外观数据传输准备设备199(下面进一步描述)。应当认识到，传输介质120可以是(但不限于)标准视频盘、高清数字视频盘、蓝光数字视频盘、网络和/或网络接入单元(例如包括但不限于机顶盒(STB))。内容创建系统110将要经由传输介质120传输的内容提供给显示设备130以显示该内容。元数据包括例如可以从内容创建系统110向显示设备130提供的外观数据(由外观数据生成器177生成的)。根据本发明的不同实施例，可以在“带内”或“带外”向显示设备130传递/传输外观数据。
应当认识到，显示设备130(或者放置在传输介质120和显示设备130之间并且与这些设备连接的设备，包括但不限于机顶盒(STB))可以包括解码器(未示出)和/或用于对接收到的数据进行去封装以及解码的其他设备。
显示设备130(和/或放置在传输介质120和显示设备130之间并且与这些设备连接的设备)可以包括用于分别接收、存储和应用元数据的接收器161、存储设备162和/或元数据应用器162。
例如，图2示出了根据本发明的实施例的进一步说明使用顺序外观数据传输的图1的系统100的更详细高级框图。在图2所示的实施例中，内容202和外观数据数据库204置于系统100的内容创作部分210处。外观数据库204用于存储外观数据206。在图2的实施例中，系统100的内容创作部分210包括：用于生成外观数据206的外观数据生成器288，以及用于准备外观数据206进行传输的外观数据传输准备设备299(如下面进一步描述的)。在内容创作部分210，将内容202和外观数据206相结合。使用一个或多个传输和/或存储介质220，向系统100的内容显示部分230并行地传输内容202和相应的外观数据206，其中对内容202和外观数据306进行分离且处理。系统100的内容显示部分230可以包括例如图1所示的显示设备130。然后可以在置于系统100的内容显示部分230处的外观数据数据库232中存储外观数据206。应当认识到，图2所示的传输和/或存储介质220便于内容202和/或外观数据206的并行传输和/或存储。
图3示出了根据本发明的实施例的用于外观数据定义和传输的方法的流程图。图3的方法300开始于步骤302，在该步骤302中，生成视频内容的外观数据。这种外观数据可以涉及(但不限于)颜色操作、空间滤波、运动行为、胶片颗粒、噪声、编辑、色调映射等等。这种外观数据可以用于控制、开启或关闭用于实现前述的相关机制，并修改这种机制的功能性。以下关于图4来描述本发明的外观数据的实施例。然后方法300进行至步骤304。
在步骤304，准备外观数据用于传输，在不同的实施例中，该步骤可以包括：生成外观数据(之前在步骤302生成的)的一个或多个外观数据基本消息，生成相应地包括一个或多个外观数据基本消息的一个或多个外观数据分组。步骤304可选地还可以包括在盘上存储外观数据分组。然后该方法进行至步骤306。
在步骤306，向显示设备传输外观数据分组和视频内容。这种传输例如可以包括传输和载体介质。应当认识到，在本文中短语“载体介质”和“存储介质”可以交换使用。这种传输和载体介质包括(但不限于)基于IP连接的视频、电缆、卫星、陆地广播有线介质(例如HDMI、显示端口、DVI、SDI、HD-SDI、RCA、分离视频(S-video)等等)、无线介质(例如射频、红外等等)、盘(例如标清光盘、标清数字视频盘、蓝光数字视频盘、高清数字视频盘等等)。然后该方法进行至步骤308。
在步骤308，接收、存储视频内容和/或根据外观数据来修改该视频内容，并且在显示设备上显示修改的视频内容。然后方法300可以退出。
应当认识到，接收、存储、以及修改的视频的先前顺序和使用可以根据实际实现方式而改变。例如，存储的类型可以依赖于存储介质上提供的元数据和/或可以对应于在内容呈现侧上临时存储元数据以用于后续处理。
本发明的实施例使得能够使用外观数据和外观数据管理实现内容的不同“外观”(下面进一步详细描述)。有利地，通过使用外观数据，在不同实施例中外观数据由元数据来表示，实现具有不同外观的内容呈现(例如具有显示内容的参数变化，提供观众可发现地可感知视觉差异)。此外，本发明的实施例有利地提供针对消费者侧(例如机顶盒(STB)、显示设备、DVD播放器)这种外观数据的传输，使得这种内容的观众可以在消费者侧进行最后的“外观判定”(即最终影响最终显示内容的方式以及从而影响观众感知内容的方式的判定)。
本发明的所述实施例的一个示例应用是封装的介质(例如，盘)，其中使用编码技术(例如包括但不限于MPEG-4AVC标准)创建内容(例如针对封装的介质，包括但不限于HD DVD和/或蓝光DVD)，然后添加根据本发明的外观数据作为元数据。可以在消费者侧使用该元数据来控制例如在显示设备中的信号处理，以改变用于显示的视频数据。
另外，本文描述用于传输外观数据的不同示例方法。当然，应当认识到，本发明的实施例不仅限于本文描述的传输方法。此外，应当认识到本发明的实施例可以在专业或半专业的环境中使用，包括但不限于运动画面制作中处理“数字样片”。
图4示出了根据本发明的实施例的外观数据400的示例表示。图4的外观数据400说明性地包括外观数据分组410，一个分组针对每一个场景或场景序列415。应当注意，典型地内容制作方负责定义场景边界。如图4的实施例所示，每一个外观数据分组(LDP)410可以包括一个或多个外观数据基本消息420。每一个外观数据基本消息(LDEM)包括参数425，当信号处理单元将外观数据分组410应用于视频信号用于内容呈现和/或显示时，参数425影响相应场景或场景序列的至少一个显示属性。更具体地，根据本发明的实施例，外观数据分组410以及外观数据基本消息420和参数425意在与相应视频内容一起传递或者通信至包括内容呈现设备在内的显示系统。在显示系统处，内容呈现设备(例如显示器或机顶盒的解码器)将外观数据分组410应用于相应的视频内容，以根据外观数据基本消息420中的参数来影响或者改变场景或场景序列(针对该场景或场景序列创建外观数据)的显示属性。
在一个实施例中，如果发现外观数据400在场景415之间是相同的，则可以在场景改变时不更新外观数据400来在场景415之中共享外观数据400。从而，在本发明的一个实施例中，外观数据400保持有效直到使外观数据400无效。例如，可以使用后续外观数据分组中的消息将意在应用于后续场景或场景序列的后续外观数据分组标记为空，来强制使用关于先前场景或场景序列而生成的外观数据分组。
图5示出了根据本发明的备选实施例的外观数据500的另一个示例表示。在图5的实施例中，例如，外观数据500可以包括针对每一个具体场景的外观数据分组的相应集合(具有两个或多个成员)，用引用数字510来统一表示。从而，几个场景，用引用数字515来统一表示，每一个分别具有他们自己的外观数据分组集合(具有两个或多个成员)510。例如，在本发明的一个实施例中，可以存在多个外观数据分组，每一个分组以不同方式相应地改变特定场景或场景序列的视频内容的显示属性。然后将这种外观数据分组组织为1到N个外观数据分组，其中1到N个外观数据分组中的每一个分别与多个外观中的一个相对应。同样地，然后可以将1到N个外观数据分组中的所有或一些与视频内容一起传输/传递至显示系统的接收器。
然而应当认识到，如果在集合之中或场景之中，外观数据类似，则不需要重传与先前传输的集合相似的后续集合的整个集合或子集合。从而，例如，当与“相邻的左外观数据分组”或“相邻的上外观数据分组”相对应的外观数据未改变时，则可以从“相邻的左外观数据分组”或“相邻的上外观数据分组”中获得和/或另外导出针对正处理的当前场景的外观数据。在一个实施例中，例如，相邻的左外观数据分组可以具有比相邻的上外观数据分组更高的优先级。
还应当认识到，为了节约元数据有效载荷，如上所述的，优选地，避免传输复制的数据(即，复制的外观数据)。从而，在本发明的实施例中，如果针对一个特定场景，两个或多个版本之中的外观数据是相同的，则不一定要在外观版本之间重传外观数据(即，针对相同场景或场景序列的不同外观)。在一个实施例中，版本之间的元数据共享比场景之间的元数据共享具有更高的优先级。
在上述图5的示例中，通过提供针对每一个场景或视频内容的外观数据分组的具有两个或多个成员的集合(其中每一个分组与观众可以进行的不同的外观或颜色判定相对应)，用户能够在一个时刻动态地选择优选的外观，然后在其他时刻选择相同视频内容的其他外观。即，根据本发明，观众可以观看具有可感知视觉差异的相同视频内容，观众通过选择要应用于视频内容的外观数据分组来选择该差异。
在本发明的一个实施例中，为了传输本发明的外观数据分组，可以实施“KLV”(密钥、长度、值)元数据概念，然而也可以应用其他概念。即，尽管本文关于KLV元数据概念描述了一个或多个实施例，但是应当认识到，本发明不限于KLV概念，从而，根据本发明还可以应用用于实现外观数据分组的其他方案。
更具体地，KLV概念对于传输设备在不需要解析内容的情况下确定何时完成分组的传输是有用的。关于图6和图7说明这样的概念。
例如，图6示出了根据本发明的实施例的用于外观数据基本消息的元数据600的示例KLV标记。图7更详细地示出了根据本发明的实施例的图6的元数据600的KLV标记。
更具体地，并且参照图6和图7，每一个分组可以包括指示消息的本质的“密钥”字段610(即，该消息与“外观数据”相关)。该密钥可以包括时间戳617，或者备选地包括“场景ID”，使得接收设备了解意在其上应用该数据的场景。应当注意到在本发明的不同实施例中，时间戳617和/或场景ID是可选的，并且例如可以用于实现了时间码跟踪的系统。
另外，每一个分组可以包括长度字段620，指示分组中有效载荷部分中的字的数目。同样，应当注意到在本发明的不同实施例中，长度字段620是可选的，并且其使用例如可以依赖于元数据标签。
此外，每一个分组可以包括用于承载分组的有效载荷部分的值字段630。在一个实施例中，可以通过元数据标签来确定有效载荷内容的字大小。在不同的实施例中，例如，有效载荷可以包括各个单独的“外观数据基本消息”，其中可以使用KLV的另一个层。
外观数据基本消息
下面是根据本发明的不同实施例的几个示例外观数据基本消息，然而，不应当认为这是本发明的外观数据基本消息的完整罗列。
1、颜色操作
在本发明的一个实施例中，可以在外观数据基本消息中定义颜色操作。即，例如可以通过一个或多个3D-LUT、一个或多个1D-LUT、和/或一个或者更多3x3 LUT来实现颜色操作。例如，在图8到图14中提供了这种外观数据基本消息的示例定义。
更具体地，图8示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的3D-LUT的示例外观数据基本消息800。如图8所示，外观数据基本消息800包括标签ID区810和值区820。值区820说明性地包括有效性区、颜色空间定义区、长度定义区、以及值区。图8的外观数据基本消息800的每一个区包含相应的描述和名称区。图8的标签ID区810定义3D-LUT的8比特ID，说明性地，该8比特ID是0x11。在值区820中，有效性区定义该数据是否有效，并且在图8中说明性地用布尔值来定义。在值区820中，颜色空间区定义颜色空间，并且在图8中说明性地将其定义为[00]＝RGB、[01]＝XYZ、[10]＝YCrCb、以及[11]＝保留。
图8的值区820中的长度定义区定义了以字节为单位的有效载荷的长度，说明性地假定为8比特节点数据。另外，值区定义了不同的值，比如LUT节点数据、输入数据的间隔(说明性地假定为规则间隔)、字定义以及顺序(说明性地“第一字RED(红)，CIE_X或Y”、“第二字是GREEN(绿)，CIE_Y或Cr”以及“第三字是BLUE(蓝)，CIE_Z或Cb”)。在图8的外观数据基本消息800中，值区还说明性地定义网格扫描：“BLUE首先改变，然后Green，然后Red”。
图9示出了根据本发明的实施例的实施为具有10比特比特深度的3D-LUT的示例外观数据基本消息900。图9的外观数据基本消息900与图8的外观数据基本消息800实质上相似，除了在图9中，3D-LUT的ID具有10比特的比特深度，并且具有值0x12。另外，在图9的外观数据基本消息900中，长度定义定义了有效载荷的长度，假定将10比特的节点数据封装成一个32比特字。此外，在图9的实施例中，值区还如下定义类字“RED”、“GREEN”以及“BLUE”：
Word(字)＝RED＜＜20+GREEN＜＜10+BLUE。
图10示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的1D-LUT的示例外观数据基本消息1000。在图10的外观数据基本消息1000中，1D-LUT的ID具有8比特的比特深度，值为0x13。不同于上面图8和图9的外观数据基本消息，在图10的外观数据基本消息1000中，颜色定义区定义了颜色，针对RED通道的LUT、针对GREEN通道的LUT还是针对BLUE通道的LUT，或者是否要将LUT应用于所有通道。在图10中，说明性地，将颜色值定义为[00]＝RED或CIE_X或Y、[01]＝GREEN或CIE_Y或Cr、[10]＝BLUE或CIE_Z或Cb、以及[11]＝所有通道。另外，在外观数据基本消息1000中，值区定义：期望LUT输出数据是256个8比特值，以针对最小输入值的输出值开始。
图11示出了根据本发明的实施例的实现为具有10比特比特深度的1D-LUT的示例外观数据基本消息1100。图11的外观数据基本消息1100与图10的外观数据基本消息1000实质上相似，除了在图11的实施例中，外观数据基本消息1100包括具有10比特的比特深度的ID，其值为0x14。另外，在外观数据基本消息1100中，值区定义：期望LUT输出数据是1024个10比特值，以针对最小输入值的输出值开始，并且被封装成一个32比特字的10比特值具有如下值：
Word(字)＝LUT[0]＜＜20+LUT[1]＜＜10+LUT[2]。
图12示出了根据本发明的实施例的实现为具有10比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1200。在外观数据基本消息1200中，颜色定义了具有以下值的矩阵应用：[00]＝RGB到RGB(gamma)、[01]＝RGB到RGB(线性)以及[11]＝XYZ到XYZ。另外，在图12的外观数据基本消息1200中，值区定义了期望具有下列形式的九个10比特值的系数值：
[B1     [C1 C2 C3         [A1
B2＝     C4 C5 C6x         A2
B3]      C7 C8 C9]         A3]
其中A1和B1是RED或CIE_X，A2和B2是GREEN或CIE_Y，以及A3和B3是BLUE或CIE_Z，并且顺序序列是C1-C2-C3。在图12的外观数据基本消息1200中，值区定义：将三个系数封装成一个32比特字，使得总有效载荷是具有下述值的3x32比特＝96比特：
Word(字)＝C1＜＜20+C2＜＜10+C3。
图13示出了根据本发明的实施例的实现为具有8比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1300。图13的外观数据基本消息1300与图12的外观数据基本消息1200实质上相似，除了在图13的实施例中，外观数据基本消息1300包括具有8比特比特深度的ID，其值为0x16。另外，在图13的外观数据基本消息1300中，总有效载荷是9x8比特＝72比特。
图14示出了根据本发明的实施例的实现为具有16比特比特深度的3x3矩阵的示例外观数据基本消息1400。图14的外观数据基本消息1400与图12的外观数据基本消息1200以及图13的外观数据基本消息1300实质上相似，除了在图14的实施例中，外观数据基本消息1400包括具有16比特比特深度的ID，其值为0x17。另外，在图14的外观数据基本消息1400中，总有效载荷是9x16比特＝144比特。
2、空间滤波器
在本发明的实施例中，可以在外观数据基本消息中指定空间滤波控制。例如，可以使用空域滤波来改变空间响应或频率响应。改变空间频率响应的一个示例方法是使用有限脉冲响应(FIR)滤波器组，将每一个有限脉冲响应滤波器调谐至一个特定的中心频率。图15示出了根据本发明的实施例的用于频率响应修改的示例滤波器组1500。图15的滤波器组1500说明性地包括多个滤波器1510、至少一个乘法器1520、以及至少一个组合器1530。
在一个实施例中，为了增强或衰减频率细节，通过改变滤波器系数(C0..CN)来操作画面的频率响应。例如，图16示出了根据本发明的实施例的用于频率均衡的示例离散频率1600。如图16所示，可以用针对频率响应的外观数据基本消息来指定滤波器系数(C0..CN)。
根据本发明的实施例的用于8比特频率均衡的示例外观数据基本消息1700。如图17的实施例所示，外观数据基本消息1700定义了针对频率均衡器的系数的数目，例如高达16个，4比特，并且定义：每一个系数控制一个频带乘法器。
3、运动行为
在一个实施例中，使用包含信息在内的消息，可以在外观数据基本消息中指定运动行为控制，该信息用于允许显示器将运动行为与所需运动行为对准。该信息承载所需运动行为的说明，并且附加地可以承载来自内容预处理单元的帮助数据，该帮助数据用于简化显示器中处理。例如图18示出了根据本发明的实施例的用于运动行为的示例外观数据基本消息1800。图18的实施例的外观数据基本消息1800说明性地定义了以HZ为单位的输入帧速率(U8)、场重复(U8)、所需显示行为(U16)、以及以x/y的眼球运动轨迹(2xU32)。另外，在图18的外观数据基本消息1800中，定义了预处理或运动估计是否存在。
4、胶片颗粒
在实施例中，可以在外观数据基本消息中指定胶片颗粒控制。在本发明的一个实施例中，可以从MPEG-4AVC标准中获得胶片颗粒消息，有效载荷类型＝19。图19示出了根据本发明的实施例的用于胶片颗粒的示例外观数据基本消息1900。
5、噪声
在实施例中，可以在外观数据基本消息中指定噪声控制。即，能够在用于噪声的外观数据基本消息中添加确定级别的白噪声，对于所有颜色通道是相同的，或者每通道一个特定级别/行为。此外，在实施例中，可以从一个或多个颜色通道中移除噪声。在一个实施例中，可以通过与上述空间响应相同的方式来修改频率响应，从而改变噪声特征。图20示出了根据本发明的实施例的用于噪声的示例外观数据基本消息2000。
6、编辑
在实施例中，可以在外观数据基本消息中指定一个或多个场景的编辑。例如，能够根据本发明的外观数据基本消息从场景或场景组中剪去一个或多个片段。同样地，可以在稍后时候用对编辑数据的更新来显示被剪去的场景。从而，在实施例中可以传输特定场景中IN和OUT时间码的“剪去列表”。在一个实施例中，场景的第一帧具有时间码00:00:00:00(HH:MM:SS:FF)。图21示出了根据本发明的实施例的能够用于编辑控制的时间编辑的示例外观数据基本消息2100。
7、色调映射
在一个实施例中，在外观数据基本消息中指定色调映射。例如，当将高动态范围图像转换为低动态范围图像时，可以使用色调映射。作为示例，典型的应用可以是从10比特编码图像到8比特或7比特图像的转换。应当认识到，本发明不限于特定的色调映射算法，从而可以根据本发明来使用任何色调映射的方案，同时维持本发明的精神。作为一个示例，可以在MPEG-4AVC标准的补充增强信息(SEI)消息中指定色调映射。例如，图22示出了根据本发明的实施例的用于色调映射的示例外观数据消息2200。图22的外观数据基本消息2200能够指定参数，同样在SEI消息中也能够指定该参数。
根据本发明的不同实施例的原理，外观数据应当可用于以场景开始的呈现/显示。在一个实施例中，例如，可以使用针对未压缩视频的物理传输接口的元数据通道来向接收器传输外观数据。这种物理传输接口可以包括高清多媒体接口(HDMI)、显示端口、串行数字接口(SDI)、高清串行数字接口(HD-SDI)、通用串行总线(USB)、IEEE1394、以及其他已知的传输手段。在本发明的备选实施例中，可以使用与视频连接并行的次连接来传输外观数据。这种次连接可以包括USB、RS-232、以太网、因特网协议(IP)、等等。另外，在本发明的不同实施例中，可以在使用无线协议(包括蓝牙、WIFI等等)的设备之间传输本发明的外观数据。甚至更进一步，还可以使用由联合视频组(JVT)定义的SEI(补充增强信息)标签在MPEG流中传输本发明的外观数据。
已经描述了用于外观数据定义和传输的方法和系统的优选实施例(意在是说明性的而非限制性的)，注意到本领域技术人员根据上述教导可以做出修改和改变。因此应当理解，可以对由所附权利要求概括的本发明的范围和精神内所公开的本发明的特定实施例进行改变。尽管前述是针对本发明的不同实施例的，但是在不背离本发明的基本范围的情况下，可以设计出本发明的其他和更多实施例。

Claims (21)

1.一种用于生成针对视频内容的外观数据的方法，包括：
生成针对所述视频内容的场景或场景序列的外观数据，其中，所述外观数据包括至少一个控制参数，所述至少一个控制参数用于影响所述视频内容的相应场景或场景序列的至少一个显示属性；以及
从所述外观数据中生成至少一个外观数据分组，所述至少一个外观数据分组与所述视频内容一起传递，使得能够将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，以根据所述至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的至少一个显示属性。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：向显示系统传递所述视频内容和所述至少一个外观数据分组。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，显示系统的内容呈现设备将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，以根据至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的至少一个显示属性。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，仅当对于当前场景或场景序列而言后续外观数据分组的一部分相对于针对当前场景或场景序列而生成的先前外观数据分组已经改变时，才向显示系统传递所述后续外观数据分组的所述部分。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个显示属性包括以下中的至少一个：视频内容的颜色、视频内容的空间滤波、视频内容的运动行为、视频内容的胶片颗粒属性、视频内容中的噪声、视频内容中的场景的编辑、以及关于视频内容的色调映射。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，在可记录盘介质上记录所述视频内容和所述至少一个外观数据分组。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，使用以下中的至少一个：高清多媒体接口、显示端口、串行数字接口、高清串行数字接口、通用串行总线、IEEE接口、USB接口、RS-232、以太网、因特网协议、蓝牙、WIFI、补充增强信息消息收发、电缆以及卫星，来向接收器传递所述视频内容和所述至少一个外观数据分组。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：生成针对场景或场景序列的一个以上外观数据分组，其中，每一个外观数据分组包括针对所述视频内容的显示属性的至少一个不同的控制参数，使得当每一个外观数据分组被应用于所述视频内容时，每一个外观数据分组引起所述视频内容的相应场景或场景序列在显示时的不同外观。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，将所述一个以上外观数据分组组织成1到N个外观数据分组，N是整数，其中，1到N个外观数据分组中的每一个分别与针对所述视频内容的相应场景或场景序列的多个外观中的一个相对应。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，当所述1到N个分组中与针对所述视频内容的相应场景或场景序列的多个外观中特定的一个外观相对应的特定的一个分组与所述1到N个分组中与针对所述视频内容的相应场景或场景序列的多个外观中的另一个外观相对应的前一个分组实质上相同时，省略所述特定的一个分组，以强制使用所述1到N分组中的前一个分组，来显示针对所述视频内容的相应场景或场景序列的多个外观中的所述特定的一个外观。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，生成相应的外观数据以补偿不同显示设备的显示属性的变化，使得当将分别生成的外观数据分组应用于要在显示设备上显示的为其创建了外观数据分组的视频内容时，所述视频内容在显示时包含所述视频内容的创建者预期的显示属性。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述外观数据分组保持有效以应用于当前场景或场景序列之后的后续场景或场景序列，直到使所述外观数据分组无效为止。
13.一种用于生成针对视频内容的外观数据的系统，包括：
元数据生成器，用于生成针对所述视频内容的场景或场景序列的外观数据，其中，所述外观数据包括至少一个控制参数，所述至少一个控制参数用于影响所述视频内容的相应场景或场景序列的至少一个显示属性；以及
元数据传输准备设备，用于从所述外观数据中生成至少一个外观数据分组，所述至少一个外观数据分组与所述视频内容一起传递，使得能够将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，以根据所述至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的至少一个显示属性。
14.根据权利要求13所述的系统，还包括：传输介质，用于向显示系统传递所述视频内容和所述至少一个外观数据分组。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述显示系统包括：内容呈现设备，用于将所述至少一个外观数据分组应用于所述视频内容，以根据所述至少一个外观数据分组的至少一个控制参数来改变所述视频内容的场景或场景序列的至少一个显示属性。
16.根据权利要求14所述的系统，其中，所述传输介质包括可记录的存储介质。
17.根据权利要求14所述的系统，其中，所述传输介质包括以下中的至少一个：高清多媒体接口、显示端口、串行数字接口、高清串行数字接口、通用串行总线、IEEE接口、USB接口、RS-232、以太网、因特网协议、蓝牙、WIFI、补充增强信息消息收发、电缆以及卫星。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，仅当对于当前场景或场景序列而言后续外观数据分组的一部分相对于针对当前场景或场景序列而生成的先前外观数据分组已经改变时，才向显示系统传递所述后续外观数据分组的所述部分。
19.根据权利要求13所述的系统，其中，所述元数据生成器生成针对场景或场景序列的一个以上外观数据分组，其中每一个外观数据分组包括针对所述视频内容的显示属性的至少一个不同的控制参数，使得当每一个外观数据分组被应用于所述视频内容时，每一个外观数据分组引起所述视频内容的相应场景或场景序列在显示时的不同外观。
20.根据权利要求13所述的系统，还包括：存储设备，用于将所述视频内容和所述外观数据分组存储在可记录盘上。
21.根据权利要求13所述的系统，其中，所述元数据传输准备设备在补充增强信息消息中准备用于传输的外观数据分组。
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