CN105979192A - 一种视频显示方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种视频显示方法和装置，所述方法包括如下步骤：首先获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；而后根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；而后在所述显示单元上显示转换后的视频帧。由于在获取视频帧后，对所获取的视频帧进行转换，使之可以兼容当前显示单元，而后在显示单元上予以显示，从而使得同一显示单元可以兼容显示SDR视频帧以及HDR视频帧，给用户带来良好的感官体验。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种视频显示方法和装置。
背景技术
目前的视频解码和显示芯片，只支持0～100亮度范围的内容，而人眼可感知的亮度范围是0～10000，因而视频画面呈现出来的效果与人眼现实中观看的效果存在很大的差异。现在视频制作端都已经可以支持0～1000的高动态范围的视频，即HDR(High Dynamic Range)视频，而当前消费级显示设备也可以支持200～500范围的最大亮度由于当前视频解码和显示芯片中不支持HDR视频的解码及HDR内容显示处理，因而用户在观看时依然只能看到最大亮度为100的视频，给用户带来不良的用户体验。
发明内容
为此，需要提供一种视频显示的技术方案，用以解决现有视频解码和显示芯片不支持HDR视频解码及内容显示，导致显示单元所能显示的最大亮度值低、用户体验差等问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种视频显示方法，所述方法包括如下步骤：
获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；
根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；
在所述显示单元上显示转换后的视频帧。
进一步地，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：
当显示单元为SDR显示单元时，将HDR视频帧转换为SDR视频帧；
当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧。
进一步地，所述“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”包括以下步骤：
下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
进一步地，所述“将HDR视频帧转换为HDR视频帧”包括以下步骤：
下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
进一步地，所述“在所述显示单元上显示转换后的视频帧”包括：将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。
发明人还提供了一种视频显示装置，所述装置包括视频帧获取单元、视频帧转换单元和显示单元；
所述视频帧获取单元用于获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；
所述视频帧转换单元用于根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；
所述显示单元用于显示转换后的视频帧。
进一步地，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“视频帧转换单元用于根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：
当显示单元为SDR显示单元时，视频帧转换单元用于将HDR视频帧转换为SDR视频帧；
当显示单元为HDR显示单元时，视频帧转换单元用于将HDR视频帧转换为HDR视频帧。
进一步地，所述视频帧转换单元包括下采样单元、调节单元、亮度值计算单元、调节曲线确定单元、插值数值计算单元和映射单元；
所述下采样单元用于下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
所述调节单元用于调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
所述亮度值计算单元用于将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
所述调节曲线确定单元用于根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
所述插值数值计算单元用于通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
所述映射单元用于使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
进一步地，所述视频帧转换单元包括下采样单元、调节单元、亮度值计算单元、调节曲线确定单元、插值数值计算单元和映射单元；
所述下采样单元用于下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
所述调节单元用于调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
所述亮度值计算单元用于将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
所述调节曲线确定单元用于根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
所述插值数值计算单元用于通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
所述映射单元用于使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
进一步地，所述装置还包括图层合成单元，所述图层合成单元用于将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。
区别于现有技术，上述技术方案所述的视频显示方法和装置，所述方法包括如下步骤：首先获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；而后根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；而后在所述显示单元上显示转换后的视频帧。由于在获取视频帧后，对所获取的视频帧进行转换，使之可以兼容当前显示单元，而后在显示单元上予以显示，从而使得同一显示单元可以兼容显示SDR视频帧以及HDR视频帧，给用户带来良好的感官体验。
附图说明
图1为本发明一实施例涉及的视频显示方法的流程图；
图2为本发明另一实施例涉及的视频显示方法的流程图；
图3为本发明另一实施例涉及的视频显示装置的示意图；
附图标记说明：
101、视频帧获取单元；
102、视频帧转换单元；111、下采样单元；112、调节单元；113、亮度值计算单元；114、调节曲线确定单元；115、插值数值计算单元；116、映射单元；
103、显示单元；
104、图层合成单元。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
请参阅图1，为本发明一实施例涉及的视频显示方法的流程图。所述方法可以应用于视频显示装置，视频显示装置可以为手机、平板等具体视频显示功能的电子设备。所述方法包括如下步骤：
首先进入步骤S101获取待显示的视频帧。所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧。SDR视频帧的亮度值范围较小，通常亮度值在100以下，易影响用户体验，因而需要对视频帧进行转换，将其转换为HDR视频帧，以满足用户的感官需求。
而后进入步骤S102根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧。在本实施方式中，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：当显示单元为SDR显示单元时，将HDR视频帧转换为SDR视频帧；当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧。简直之，就是根据显示单元的类型对视频帧的格式进行调整，使之可以在显示单元上显示。所述显示单元为具有视频显示功能的电子元件，例如显示屏等。
如图2所示，在本实施方式中，所述“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”包括以下步骤：首先进入步骤S201下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；而后进入步骤S202调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；而后进入步骤S203将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；而后进入步骤S204根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；而后进入步骤S 205通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；而后进入步骤S206使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧，转换的过程与“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”步骤相似，具体包括：首先下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；而后调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；而后将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；而后根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；而后通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；而后使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
而后可以进入步骤S103在所述显示单元上显示转换后的视频帧。优选的，在本实施方式中，所述“在所述显示单元上显示转换后的视频帧”包括：将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。所述其他图层是指除了转换后的视频帧之外，需要进行显示的图层，例如背景图层等。
以及发明人还提供了一种视频显示装置，如图3所示，所述装置包括视频帧获取单元101、视频帧转换单元102和显示单元103；
所述视频帧获取单元101用于获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；
所述视频帧转换单元102用于根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；
所述显示单元103用于显示转换后的视频帧。
在使用视频显示装置的过程中，首先视频帧获取单元获取待显示的视频帧。所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧。SDR视频帧的亮度值范围较小，通常亮度值在100以下，易影响用户体验，因而需要对视频帧进行转换，将其转换为HDR视频帧，以满足用户的感官需求。
而后视频帧转换单元根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧。在本实施方式中，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“视频帧转换单元根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：当显示单元为SDR显示单元时，将HDR视频帧转换为SDR视频帧；当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧。简直之，就是根据显示单元的类型对视频帧的格式进行调整，使之可以在显示单元上显示。所述显示单元为具有视频显示功能的电子元件，例如显示屏等。
在本实施方式中，所述所述视频帧转换单元包括下采样单元111、调节单元112、亮度值计算单元113、调节曲线确定单元114、插值数值计算单元115和映射单元116。“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”包括以下步骤：首先下采样单元下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；而后调节单元调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；而后亮度值计算单元将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；而后调节曲线确定单元根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；而后插值数值计算单元通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；而后映射单元使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧，转换的过程与“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”步骤相似，具体包括：首先下采样单元下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；而后调节单元调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；而后亮度值计算单元将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；而后调节曲线确定单元根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；而后插值数值计算单元通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；而后映射单元使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
而后显示单元显示转换后的视频帧。优选的，在本实施方式中，所述“在所述显示单元上显示转换后的视频帧”包括：将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。所述其他图层是指除了转换后的视频帧之外，需要进行显示的图层，例如背景图层等。
区别于现有技术，上述技术方案所述的视频显示方法和装置，所述方法包括如下步骤：首先获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；而后根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；而后在所述显示单元上显示转换后的视频帧。由于在获取视频帧后，对所获取的视频帧进行转换，使之可以兼容当前显示单元，而后在显示单元上予以显示，从而使得同一显示单元可以兼容显示SDR视频帧以及HDR视频帧，给用户带来良好的感官体验。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
本领域内的技术人员应明白，上述各实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。这些实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。上述各实施例涉及的方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于计算机设备可读取的存储介质中，用于执行上述各实施例方法所述的全部或部分步骤。所述计算机设备，包括但不限于：个人计算机、服务器、通用计算机、专用计算机、网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端、智能家居设备、穿戴式智能设备、车载智能设备等；所述的存储介质，包括但不限于：RAM、ROM、磁碟、磁带、光盘、闪存、U盘、移动硬盘、存储卡、记忆棒、网络服务器存储、网络云存储等。
上述各实施例是参照根据实施例所述的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到计算机设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机设备以特定方式工作的计算机设备可读存储器中，使得存储在该计算机设备可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机设备上，使得在计算机设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种视频显示方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；
根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；
在所述显示单元上显示转换后的视频帧。
2.根据权利要求1所述的视频显示方法，其特征在于，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：
当显示单元为SDR显示单元时，将HDR视频帧转换为SDR视频帧；
当显示单元为HDR显示单元时，将HDR视频帧转换为HDR视频帧。
3.根据权利要求2所述的视频显示方法，其特征在于，所述“将HDR视频帧转换为SDR视频帧”包括以下步骤：
下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
4.根据权利要求2所述的视频显示方法，其特征在于，所述“将HDR视频帧转换为HDR视频帧”包括以下步骤：
下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
5.根据权利要求1所述的视频显示方法，其特征在于，所述“在所述显示单元上显示转换后的视频帧”包括：将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。
6.一种视频显示装置，其特征在于，所述装置包括视频帧获取单元、视频帧转换单元和显示单元；
所述视频帧获取单元用于获取待显示的视频帧，所述视频帧包括SDR视频帧和HDR视频帧；
所述视频帧转换单元用于根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧；
所述显示单元用于显示转换后的视频帧。
7.根据权利要求6所述的视频显示装置，其特征在于，所述显示单元的类型包括HDR显示单元和SDR显示单元；则所述“视频帧转换单元用于根据显示单元的类型，将所获取的视频帧转换为显示单元类型对应的视频帧”包括：
当显示单元为SDR显示单元时，视频帧转换单元用于将HDR视频帧转换为SDR视频帧；
当显示单元为HDR显示单元时，视频帧转换单元用于将HDR视频帧转换为HDR视频帧。
8.根据权利要求7所述的视频显示装置，其特征在于，所述视频帧转换单元包括下采样单元、调节单元、亮度值计算单元、调节曲线确定单元、插值数值计算单元和映射单元；
所述下采样单元用于下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
所述调节单元用于调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
所述亮度值计算单元用于将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
所述调节曲线确定单元用于根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
所述插值数值计算单元用于通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
所述映射单元用于使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到SDR视频帧。
9.根据权利要求7所述的视频显示装置，其特征在于，所述视频帧转换单元包括下采样单元、调节单元、亮度值计算单元、调节曲线确定单元、插值数值计算单元和映射单元；
所述下采样单元用于下采样HDR视频中的每一帧图像，生成亮度图片帧；
所述调节单元用于调节亮度图片帧中的白点到亮暗平衡位置；
所述亮度值计算单元用于将每一亮度图片帧分成若干小块，并计算每个小块的平均像素亮度值；
所述调节曲线确定单元用于根据每个小块的平均像素亮度值，建立每个小块对应的本地调节曲线；
所述插值数值计算单元用于通过本地调节曲线计算出每个小块中的像素点的插值数值；
所述映射单元用于使用Gamma曲线对每个小块中的像素点进行映射运算，得到HDR视频帧。
10.根据权利要求6所述的视频显示装置，其特征在于，所述装置还包括图层合成单元，所述图层合成单元用于将转换后的视频帧与其他图层进行合成后在显示单元上显示。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160928 |