CN111567048A - 对图像进行处理 - Google Patents

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Abstract

根据至少一个实施例，提供了一种设备，配置为将格式化元数据的第一比特集合与识别所述格式化元数据的特定格式的至少一个第二比特集合进行比较，所述格式化元数据与第一图像数据相关联且二者均从未压缩的接口被接收；以及从所述第一图像数据和参数来重构第二图像数据，所述参数是通过根据从所述比较的结果中识别出的特定格式来对所述格式化元数据进行解析而获得的。

Description

对图像进行处理
技术领域
至少一个实施例大体上涉及对视频或图像进行处理。
背景技术
本部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，这些方面可能与以下描述和/或要求保护的至少一个实施例的各个方面有关。认为该讨论有助于向读者提供背景信息，以有助于更好地理解至少一个实施例的各个方面。
高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)标准(ITU-T H.265 ITU电信标准化部门(02/2018)，系列H：视听和多媒体系统，视听服务的基础架构——运动视频编码，高效视频编码，建议ITU-T H.265)的出现使得能够部署具有增强观看体验的新视频服务，诸如超高清(Ultra HD)服务。除了提高的空间分辨率外，分别与当前部署的高清(HighDefinition)格式的标准色域(Standard Color Gamut，SCG)和标准动态范围(StandardDynamic Range，SDR)相比，超高清格式可以带来更宽色域(WCG)和更高动态范围(HDR)。已经提出了用于HDR/WCG视频的表示和编码的不同解决方案，诸如感知传递函数感知量化器(Perceptual Quantizer，PQ)(SMPTE ST 2084，“母版参考显示器的高动态范围电光传递函数”，或Diaz,R.、Blinstein,S.和Qu,S“将HEVC视频压缩与高动态范围视频管线集成在一起”，SMPTE运动成像杂志，第125卷，第1期，2016年2月，第14-21页)。通常，SMPTE ST 2084允许仅使用10或12个比特来表示高达10000cd/m2峰值亮度的HDR视频信号。
解码和渲染装置的SDR向后兼容性是某些视频分发系统(诸如广播或多播系统)中的重要特征。基于单层编码/解码处理的解决方案可以向后兼容，例如SDR兼容，并且可以利用已有的旧式分发网络和服务。
这种基于单层的分发解决方案既在启用HDR的消费电子(Consumer Electronic，CE)设备上实现高质量的HDR渲染，又在启用SDR的CE设备上提供高质量的SDR渲染。这种解决方案基于编码信号(例如SDR信号)以及相关联的元数据(通常每个视频帧或场景仅使用几个字节)，这些元数据可用于从解码后的信号中重构另一个信号(例如SDR信号或HDR信号)。
在ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1(2017年8月)中可以找到基于单层的分发解决方案的示例。这种基于单层的分发解决方案在下文中表示为SL-HDR1。
另外，可能已经部署了HDR分发系统(工作流，但还包括解码和渲染装置)。实际上，存在许多包含HDR内容的全球视频服务供应商。然而，分布式HDR材料可能表示为与消费者终端设备特性不匹配的格式或具有与消费者终端设备特性不匹配的特性。通常，消费者终端设备使解码后的材料适应其自身的特性。但是，由于消费者终端设备的特性相比于制作环境中用于对原始内容进行分级的母版(mastering)显示之间的差异，HDR电视中采用的技术的多样性在再现方面引起了重要差异。对于内容制作者而言，艺术意图逼真度及其对消费者的再现至关重要。因此，“显示适应”元数据既可以在分级处理期间的制作阶段生成，也可以在发行之前在质量检查操作者的控制下生成。当解码后的信号要适应终端设备特性时，元数据使得能够将艺术意图传达给消费者。
在ETSI技术规范TS 103 433-2 V1.1.1(2018年1月)中可以找到实现显示适应的基于单层的分发解决方案的示例。这种基于单层的分发解决方案在下文中表示为SL-HDR2。
这种基于单层的分发解决方案SL-HDR1或SL-HDR2生成元数据作为用于信号的重构或适应的参数。元数据可以是静态的也可以是动态的。
静态元数据是指表示视频内容或其格式的参数，例如对于视频(图像集)和/或节目而言，这些参数保持不变。
静态元数据对整个视频内容(场景、电影、剪辑……)有效，并且可能取决于图像内容本身或图像内容的表示格式。静态元数据可以定义例如图像格式、颜色空间或色域。例如，SMPTE ST 2086：2014，“支持高亮度和宽色域图像的母版显示色量元数据”定义了静态元数据，该静态元数据描述了用于在制作环境中对材料进行分级的母版显示。对于H.264/AVC(“通用视听服务的先进视频编码”，系列H：视听和多媒体系统，建议ITU-T H.264，ITU电信标准化部门，2017年4月)和HEVC视频编解码器，母版显示色量(Mastering DisplayColour Volume，MDCV)SEI(补充增强信息)消息均对应于ST 2086。
动态元数据是与内容相关的信息，使得元数据可以随图像/视频内容(例如针对每个图像或每个图像组)而改变。作为示例，SMPTE ST 2094：2016，“用于色量变换的动态元数据”定义了通常在制作环境中生成的动态元数据。可以使用例如颜色重映射信息(ColourRemapping Information，CRI)SEI消息将SMPTE ST 2094-30分发到HEVC和AVC编码的视频流中。
发明内容
以下给出了至少一个实施例的简化总结，以便提供对至少一个实施例的一些方面的基本理解。该总结并非对实施例的广泛概述。其并非旨在标识实施例的关键或重要元素。以下总结仅以简化形式呈现至少一个实施例的一些方面，作为本申请中其他地方提供的更详细描述的序言。
根据至少一个实施例的一般方面，提供了一种方法和设备，该方法和设备将格式化元数据的第一比特集合与识别所述格式化元数据的特定格式的至少一个给定的第二比特集合进行比较。与第一图像数据相关联的格式化元数据均从未压缩的接口接收。该方法和设备还从所述第一图像数据和参数来重构第二图像数据，所述参数是通过根据从所述比较的结果中识别出的特定格式来对所述格式化元数据进行解析而获得的。
本实施例中的一个或多个实施例还提供了一种计算机程序，该计算机程序包括指令，该指令在由一个或多个处理器运行时使该一个或多个处理器执行上述方法。本实施例中的一个或多个实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括指令，该指令在由计算机运行时使该计算机执行上述方法。本实施例中的一个或多个实施例还提供了一种计算机可读介质，其包含根据上述方法生成的数据内容。
根据以下结合附图对示例的描述，至少一个实施例的特定性质以及至少一个实施例的其他目的、优点、特征和用途将变得明显。
附图说明
在附图中，图示了至少一个实施例的示例。其示出：
-图1示出了根据至少一个实施例的支持用于显示图像/视频的内容传送的端到端工作流的高级表示；
-图2示出了根据基于单层的分发解决方案支持到HDR和SDR CE显示器的传送的、图1的端到端工作流的示例；
-图3示出了图2的工作流的特定实施方式；
-图4a示出了感知传递函数的示例的图示；
-图4b示出了用于映射的分段曲线的示例；
-图4c示出了用于将感知均匀信号转换到线性光域的曲线的示例；
-图5图示了其中实现了各个方面和实施例的系统的示例的框图；
-图6示出了根据至少一个实施例的方法的步骤的图。
-图7图示了HDR动态元数据扩展信息帧结构的示例；和
相似或相同的元素用相同的附图标记表示。
具体实施方式
在下文中参考附图更充分地描述至少一个实施例，在附图中示出了至少一个实施例的示例。然而，实施例可以以许多替代形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的示例。因此，应当理解，不旨在将实施例限制为所公开的特定形式。相反，本公开旨在覆盖落入由权利要求书限定的本申请的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
本文所使用的术语仅出于描述特定示例的目的，而并不旨在进行限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该”也意图包含复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(include)”和/或“包括(including)”指定存在所陈述的例如特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。而且，当元件被称为“响应”或“连接”到另一个元件时，它可以直接响应或连接到另一个元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接响应”或“直接连接”到其他元件时，不存在中间元件。如本文所使用的，术语“和/或”包含相关联的所列项目中的一个或多个的任何组合和所有组合，并且可以缩写为“/”。将理解的是，尽管本文可以使用术语第一、第二等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本申请的教导的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。尽管一些图在通信路径上包括箭头以示出通信的主要方向，但是应当理解，通信可以在与所描绘的箭头相反的方向上发生。关于方框图和操作流程图描述了一些示例，其中每个方框表示电路元件、模块或包括用于实现指定的(一个或多个)逻辑功能的一个或多个可执行指令的代码的部分。还应当注意，在其他实施方式中，在方框中指出的(一个或多个)功能可以不按所指出的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个方框实际上可以基本上同时执行，或者有时可以以相反的顺序执行这些方框。本文提及“根据示例”或“在示例中”是指结合示例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本原理的至少一种实施方式中。在说明书中各个地方出现的短语“根据示例”或“在示例中”不一定全部指同一示例，也不一定是与其他示例互斥的单独或替代示例。权利要求中出现的参考标记仅是说明性的，并且对权利要求的范围不应有限制作用。尽管没有明确描述，但是可以以任何组合或子组合来采用本示例及变型。
在下文中，图像数据是指特定图像/视频格式的数据，例如，一个或几个样本(例如，像素值)阵列，其指定与图像(或视频)的像素值有关的信息和/或例如显示器和/或任何其他装置可以用来可视化和/或解码图像(或视频)信息。图像通常包括呈第一样本阵列的形状的第一分量，通常表示图像的亮度(或发光度(luma))，以及呈其他样本阵列的形状的第二分量和第三分量，通常表示图像的色度(或彩度)。一些实施例使用颜色样本阵列的集合来表示相同信息，诸如传统的三色RGB表示。
在一个或多个实施例中，像素值由C个值的向量表示，其中C是分量的个数。向量的每个值通常用定义像素值的动态范围的多个比特来表示。
标准动态范围图像(SDR图像)是与高动态范围图像(HDR图像)相比，其亮度值通常用较少数量的比特(通常为8个)表示的图像。因此，SDR图像和HDR图像的动态范围之间的差异是相对的，并且SDR图像可以具有例如8个以上的比特。由于比特数量较少，所以SDR图像通常不允许正确渲染小信号变化，或者不能覆盖高范围的亮度值，尤其是在黑暗和明亮的亮度范围内。在HDR图像中，通常将信号表示扩展为在其全部或部分范围内保持较高的信号精度。例如，至少一个实施例使用用于亮度的10个比特来表示HDR图像，并提供8比特表示的4倍的值。附加的值允许表示更大的亮度范围，并且还可以允许表示更精细的亮度差异。在HDR图像中，像素值通常以浮点格式表示(通常每个分量至少10个比特，即浮点或半浮点)，最流行的格式是openEXR半浮点格式(例如，每个像素48个比特)，或以具有长表示的整数来表示，在对信号进行线性光编码时通常为至少16个比特(例如，在使用建议ST 2084进行非均匀编码时至少为10个比特)。
通常，两个不同的图像具有不同的亮度动态范围。图像亮度的动态范围是图像亮度值的最大值与最小值之比。
通常，当图像亮度的动态范围低于1000时(例如500：例如，100cd/m2比0.2cd/m2)，该图像表示为标准动态范围(SDR)图像，并且当图像亮度的动态范围等于或大于1000时(例如10000：例如，1000cd/m2比0.1cd/m2)，该图像表示为HDR图像。亮度由坎德拉(candela)每平方米(cd/m2)的单位来表示。该单位取代了也可以使用的术语“尼特(nit)”。
描述了用于对图像进行预处理、编码、解码和后处理的至少一个实施例，但还扩展到对图像序列(视频)进行预处理、编码、解码和后处理，这是因为顺序地对序列中的每个图像进行预处理、编码、解码和后处理，如下所述。
在下文中，分量
Figure BDA0002564403960000061
表示图像n的分量m。这些分量
Figure BDA0002564403960000062
(其中m＝1,2,3)以特定的图像格式表示图像In。通常，图像格式由色量(例如色度和动态范围)以及颜色编码系统(例如RGB、YCbCr……)来表征。
图1示出了根据至少一个实施例的支持用于显示图像/视频的内容传送的端到端工作流的高级表示。
图1包括装置A1、A2和A3。
远程装置A1和A2在分发网络NET上进行通信，该分发网络NET至少被配置为从装置A1向装置A2提供比特流。
根据示例，分发网络NET是适于从装置A1将静态图像或视频图像广播到多个装置A2的广播网络。基于DVB和基于ATSC的网络是此类广播网络的示例。
根据另一示例，分发网络NET是适于从装置A1将静态图像或视频图像传送到多个装置A2的宽带网络。基于互联网的网络、GSM网络或TV over IP网络是此类宽带网络的示例。
在替代实施例中，分发网络NET由物理封装的介质代替，在该介质上存储有编码的图像或视频流。
物理封装介质包括例如光学封装介质，诸如蓝光(Blu-ray)盘和超高清蓝光，以及基于存储器的封装介质，诸如在OTT和VoD服务中使用的介质。
装置A1包括至少一个设备，该至少一个设备被配置为对输入的图像/视频进行预处理，并且在发送的比特流中编码图像/视频以及由所述预处理产生的相关联的格式化元数据。
装置A2包括至少一个设备，该至少一个设备被配置为从接收到的比特流中解码图像/视频，并且例如通过未压缩(uncompressed)的数字接口(诸如HDMI或Displayport)将所述解码的图像/视频以及相关联的格式化元数据发送到装置A3。
装置A3包括至少一个设备，该至少一个设备被配置为接收从比特流中获得的解码的图像/视频以及相关联的格式化元数据。包括在装置A3中的该至少一个设备还被配置为通过对所述相关联的格式化元数据进行解析来获得参数，以通过使用所述参数对(从装置A2接收到的)解码的图像/视频进行后处理来重构另一图像/视频。
装置A1、A2和A3中的至少一个设备属于例如包括以下的设备集合：移动设备、通信设备、游戏设备、平板(或平板计算机)、诸如膝上型计算机的计算机设备、静态图像相机、视频相机、编码芯片、静态图像服务器和视频服务器(例如，广播服务器、视频点播服务器或web服务器)、计算机设备、机顶盒、电视机(或电视)、平板(或平板计算机)、显示器、头戴式显示器和渲染/显示芯片。
元数据的格式根据取决于数据编码的所发送的比特流的格式而不同。通常，从所发送的比特流中获得的元数据被提取并(例如，作为扩展信息帧(infoFrame))在诸如CTA-861-G中指定的未压缩接口上传递。通常，当在HEVC比特流内传递编码的图像/图片时，元数据被嵌入在HEVC SEI消息中。例如，在ETSI TS 103 433-1的附录A中定义了这样的SEI消息。当在AVC比特流内传递时，元数据被嵌入在AVC SEI消息中，如ETSI TS 103 433-1的附录B中所定义的。
至少一个实施例的范围不限于HEVC或AVC格式的SEI消息，而是例如扩展到与SEI消息涵盖相同意图的任何消息，诸如AVS2中定义的“扩展数据”(第二代音视频标准GY/T299.1-2016或IEEE P1857.4第1部分)。
通常，在未压缩的数字接口上发送的数据中不存在指示以下内容的信令：与解码的图像/视频相关联的格式化元数据是否符合特定的SEI消息的格式，即例如符合AVC/H.264或HEVC/H.265格式。
因此，当通过未压缩的接口与相关联的和解码的图像/视频流一起承载以特定格式传输的元数据时，装置A3无法识别那些元数据的格式。例如，装置A3无法确定元数据的格式是否承载在AVC SEI消息或HEVC SEI消息上。由于装置A3可能假定要解析的特定格式而元数据并非根据所述特定格式被格式化，这可能产生互操作性问题。然后，解析的元数据可能完全损坏并且无法使用，或者在被使用的情况下可能导致从接收到的解码的图像/视频和那些变化的元数据中重构出变化较大的图像/视频。
一种直接的方法可以是将元数据的格式固定为唯一的预定格式。可以将其设置为由利益相关者遵循的建议或指南文件。但是，这意味着，如果元数据的格式不是固定的格式，则在装置A2中应发生变换/转换机制，以将元数据的格式调整为在未压缩的接口上承载的预期格式。这需要在装置A2中进行额外的处理，而该处理与通过未压缩的接口直接发送格式化元数据的最初意图相违背。如果未进行格式转换，则元数据传送会中断。
另一种方法可以是用信号通知元数据的格式，以使装置A3可以响应于该信令信息来操作解析。例如，这可以在CTA-861-G规范的规范修订版或修改版中实现。但是，该方法可能需要对规定装置A3(也称为接收(Sink)设备)和装置A2(也称为源设备)之间的传送的每个规范或文档或产品进行更新。
根据至少一个实施例，提供了一种装置A3中包括的设备，该设备被配置为将接收到的格式化元数据的有效载荷(payload)的第一比特集合与识别所述接收到的格式化元数据的特定格式的、至少一个给定的第二比特集合进行比较，并根据与所述格式化元数据相关联的图像数据和通过根据从所述比较结果中识别出的特定格式对所述接收到的格式化元数据进行解析而获得的参数，来重构图像/视频。
然后，这样的设备通过对比特集合进行比较来确定/识别在未压缩的接口上承载的要解析的元数据的格式。
该解决方案是一种高效的实施方式，因为其涉及少的逻辑、少的比较，并且被包含在解析处理的开始。该解决方案需要微小的固件更新(CE友好的)，并且与现有的接口规范兼容，从而避免了对所述(一个或多个)规范的任何更新/修改。
图2示出了根据基于单层的分发解决方案支持到HDR和SDR CE显示器的传送的、图1的端到端工作流的示例。图2中未明确示出图1的端到端工作流的分发和解析部分。
这种基于单层的分发解决方案可以解决SDR直接向后兼容性。也就是说，该解决方案利用已经存在的SDR分发网络和服务，并在启用HDR的CE设备上实现高质量的HDR渲染，包括在SDR CE设备上进行高质量的SDR渲染。
SL-HDR1是这种基于单层的分发解决方案的一个示例。
这种基于单层的分发解决方案还可以涉及在分发网络上使用的解决方案，针对该分发网络传送显示适应动态元数据。例如，这可以使内容适应用户的显示特性。例如，动态元数据可以与PQ HDR视频信号一起传送。PQ意指在TU-R BT.2100建议“ITU-R BT.2100-1建议，用于制作和国际节目交换的高动态范围电视的图像参数值”中规定的“感知量化”。
图2所示的工作流涉及具有关联SL-HDR元数据的基于单层的分发解决方案。这样的方法示出了使用用于重构表示输入图像的三个分量
Figure BDA0002564403960000091
的三个分量
Figure BDA0002564403960000092
的方法的示例。这样的重构基于表示解码的图像的三个解码的分量
Figure BDA0002564403960000093
和例如在SL-HDR1或SL-HDR2中规定的元数据。
信息数据ID确定使用哪个基于单层的分发解决方案(例如SL-HDR1或SL-HDR2)。通常，实际上，仅使用一个基于单层的分发解决方案，并且信息数据ID是给定(预定)值。如果可以使用不止一个基于单层的分发解决方案，则信息数据ID指示使用这些基于单层的分发解决方案中的哪个。
通常，可以使用SL-HDR1和SL-HDR2，并且信息数据ID指示是否必须使用SL-HDR1或SL-HDR2。
如图所示，图2所示的基于单层的分发解决方案包括预处理步骤20、编码步骤23、解码步骤25和26，以及后处理步骤28。
预处理步骤20的输入和输出分别是分量
Figure BDA0002564403960000094
和
Figure BDA0002564403960000095
的三元组，而后处理步骤28的输入和输出分别是分量
Figure BDA0002564403960000096
和
Figure BDA0002564403960000097
的三元组。
图2所示的基于单层的分发解决方案可以包括可选的格式调整步骤21、22、27、29，以使三个分量
Figure BDA0002564403960000098
的格式适应于将对这些分量应用的进一步处理的输入。
例如，在步骤21(可选)中，可以将三个分量
Figure BDA0002564403960000099
的格式调整为适合预处理步骤20的输入格式或编码步骤23的输入格式的格式。在步骤22(可选)中，可以将三个分量
Figure BDA00025644039600000910
的格式调整为适合编码步骤23的输入格式的格式。
在步骤27(可选)中，可以将三个分量
Figure BDA00025644039600000911
的格式调整为适合后处理步骤28的输入的格式，并且在步骤29中，可以将三个分量
Figure BDA0002564403960000101
的格式调整为可以根据目标装置30(例如，机顶盒、连接的电视、启用HDR/SDR的CE设备、超高清蓝光盘播放器)的至少一个特性定义的格式。
格式调整步骤(21、22、27、29)可以包括颜色空间转换和/或色域映射(和/或逆色域映射)。例如，当三个解码的分量
Figure BDA0002564403960000102
和输出图像的三个分量
Figure BDA0002564403960000103
或输入图像的三个分量
Figure BDA0002564403960000104
以不同的颜色空间和/或色域表示时，可以使用逆色域映射。
可以使用通常的格式调整处理，诸如R'G'B'到Y'CbCr或Y'CbCr到R'G'B'转换、BT.709到BT.2020或BT.2020-到BT.709、下采样或上采样色度分量等。
例如，SL-HDR1可以使用ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1(2017年8月)的附录D中规定的格式调整处理和逆色域映射。
输入格式调整步骤21还可以包括例如通过对三个分量
Figure BDA0002564403960000105
应用传递函数(诸如PQ传递函数或HLG传递函数或其反函数)，而将三个分量
Figure BDA0002564403960000106
的比特深度调整为诸如10比特的比特深度。ITU-R BT.2100建议提供了此类传递函数的示例。
在预处理步骤20中，当尚未在步骤21中对格式进行调整时，三个分量
Figure BDA0002564403960000107
等于三个分量
Figure BDA0002564403960000108
或者当在步骤21中已对这些分量的格式进行了调整时，三个分量
Figure BDA0002564403960000109
等于这三个分量
Figure BDA00025644039600001010
的调整后版本。这三个输入的分量被分解为三个分量
Figure BDA00025644039600001011
和由来自步骤21、200、201和/或203的参数形成的参数集合SP。在步骤22期间，可以可选地调整三个分量
Figure BDA00025644039600001012
的格式，以获得三个分量
Figure BDA00025644039600001013
切换步骤24确定三个分量
Figure BDA00025644039600001014
等于三个分量
Figure BDA00025644039600001015
还是三个分量
Figure BDA00025644039600001016
在步骤23中，可以用任何视频编解码器对三个分量
Figure BDA00025644039600001017
进行编码，并且输出是包括比特流B的信号。输出信号在整个分发网络中承载。
根据步骤23的变型，参数集合SP和/或信息数据ID作为相关联的静态和/或动态元数据在比特流B中或在带外(并非在比特流B中，而是作为接收器已知的预定值或作为另一通信信道上的另一个流的一部分，例如，使用SIP或H.323协议)被传递。
根据变型，参数集合SP和/或信息数据ID作为特定信道上的相关联的静态和/或动态元数据被传递。
旨在由图1的装置A2解码的至少一个信号承载可以包括随附的元数据的比特流B。
在变型中，例如，比特流B被存储在诸如(UltraHD)蓝光盘或硬盘或机顶盒的存储器之类的存储介质上。
在变型中，至少一些随附的关联元数据被存储在诸如(UltraHD)蓝光盘或硬盘或机顶盒的存储器之类的存储介质上。
在至少一个实施方式中，在步骤23中，用视频编解码器(诸如，H.265/HEVC编解码器或H.264/AVC编解码器)对分量
Figure BDA0002564403960000111
的至少一个三元组的序列以及可能地对关联元数据进行编码，其中每个分量表示图像。
在步骤25中，至少部分地从比特流B或从另一特定信道获得参数集合SP。该参数集合SP中的至少一个参数也可以从单独的存储介质获得。
在步骤26中，从比特流B获得三个解码的分量
Figure BDA0002564403960000112
后处理步骤28是预处理步骤20的功能上的逆过程，或者基本上是功能上的逆过程。在后处理步骤28中，从三个解码的分量
Figure BDA0002564403960000113
和所获得的参数集合SP重构三个分量
Figure BDA0002564403960000114
更详细地，预处理步骤20包括步骤200至203。
在步骤200中，通过在三个分量
Figure BDA0002564403960000115
中的分量
Figure BDA0002564403960000116
上应用映射函数来获得分量
Figure BDA0002564403960000117
分量
Figure BDA0002564403960000118
表示输入图像的亮度。
从数学上而言，
Figure BDA0002564403960000119
其中，MF是可以减少或增加图像亮度的动态范围的映射函数。注意，其反函数(表示为IMF)可以分别增加或减少图像亮度的动态范围。
在步骤202中，通过在分量
Figure BDA00025644039600001110
上应用逆映射函数，获得重构的分量
Figure BDA00025644039600001111
Figure BDA00025644039600001112
其中，IMF是映射函数MF的反函数。因此，重构的分量
Figure BDA00025644039600001113
的值属于分量
Figure BDA00025644039600001114
的值的动态范围。
在步骤201中，通过根据分量
Figure BDA00025644039600001115
和重构的分量
Figure BDA00025644039600001116
校正表示输入图像的色度的分量
Figure BDA00025644039600001117
和
Figure BDA00025644039600001118
来导出分量
Figure BDA00025644039600001119
和
Figure BDA00025644039600001120
该步骤201允许对从三个分量
Figure BDA00025644039600001121
获得的颜色进行控制，并且允许对输入图像的颜色进行感知匹配。可以通过调节色度校正和逆映射步骤的参数来维持对分量
Figure BDA00025644039600001122
和
Figure BDA00025644039600001123
(通常表示为色度分量)的校正得到控制。因此，从三个分量
Figure BDA00025644039600001124
获得的颜色饱和度和色相(hue)可以得到控制。通常，当使用非参数映射函数(步骤200)时，不可能进行这种控制。
可选地，在步骤203中，可以调节分量
Figure BDA0002564403960000121
以进一步控制感知到的饱和度，如下：
Figure BDA0002564403960000122
其中a和b是两个参数。
该步骤203允许控制亮度(由分量
Figure BDA0002564403960000123
表示)，以允许从三个分量
Figure BDA0002564403960000124
获得的颜色(饱和度和色相)与输入图像的颜色之间的感知颜色匹配。
参数集合SP可以包括与映射函数或其反函数有关的信息数据(步骤200、202和282)，与色度校正有关的信息数据(步骤201和281)，与饱和度调节函数有关的信息数据，尤其是它们的参数a和b(步骤203)，和/或与在格式调整阶段21、22、27、29中使用的可选转换有关的信息(例如，色域映射和/或逆色域映射参数)。
参数集合SP还可以包括信息数据ID和输出图像的信息特性，例如表示输出图像的三个分量
Figure BDA0002564403960000125
的格式(图2和图3的步骤29、图3的步骤284)。
更详细地，后处理步骤28包括步骤280至282，这些步骤将参数集合SP中的至少一个参数作为输入。
在可选的步骤280中，可以如下调节步骤27的输出的三个分量
Figure BDA0002564403960000126
中的分量
Figure BDA0002564403960000127
Figure BDA0002564403960000128
其中a和b是参数集合SP中的两个参数。
例如，当信息数据ID指示必须考虑SL-HDR1时执行步骤280，而当信息数据ID指示必须考虑SL-HDR2时不执行步骤280。
在步骤282中，通过对分量
Figure BDA0002564403960000129
或可选地对分量
Figure BDA00025644039600001210
应用映射函数，来获得三个分量
Figure BDA00025644039600001211
中的分量
Figure BDA00025644039600001212
Figure BDA00025644039600001213
其中MF1是从参数集合SP中的至少一个参数导出的映射函数。
在步骤281中，通过根据分量
Figure BDA00025644039600001214
或可选地根据分量
Figure BDA00025644039600001215
对三个分量
Figure BDA00025644039600001216
中的分量
Figure BDA00025644039600001217
进行逆校正来导出三个分量
Figure BDA00025644039600001218
中的分量
Figure BDA00025644039600001219
根据实施例，将分量
Figure BDA00025644039600001220
和
Figure BDA00025644039600001221
乘以色度校正函数β(.)，该色度校正函数β(.)由参数集合SP中的参数所定义，并且该函数的值取决于分量
Figure BDA00025644039600001222
或可选地取决于
Figure BDA00025644039600001223
从数学上而言，分量
Figure BDA0002564403960000131
由下式给出：
Figure BDA0002564403960000132
或者可选地，
Figure BDA0002564403960000133
图3表示图2的基于单个层的解决方案的硬件友好版本。该版本包括两个附加步骤283和284，并且通过减少总线位宽的使用来降低硬件实施方式的复杂性。
在步骤283中，通过考虑参数集合SP中的参数，从分量
Figure BDA0002564403960000134
和
Figure BDA0002564403960000135
(步骤281的输出)获得表示为(R1,G1,B1)的三个分量：
Figure BDA0002564403960000136
其中m0、m1、m2、m3是参数集合SP中的参数，而S0是从分量
Figure BDA0002564403960000137
和
Figure BDA0002564403960000138
以及参数集合SP中的其他参数导出的。
在步骤284中，然后根据分量
Figure BDA0002564403960000139
(步骤282的输出)缩放三个分量(R1,G1,B1)，从而获得三个分量
Figure BDA00025644039600001310
Figure BDA00025644039600001311
其中
Figure BDA00025644039600001312
(步骤282)。
根据图2或图3的端到端工作流的第一实施例，信息数据ID指示必须考虑SL-HDR1。
等式(1)中的映射函数MF(.)减小输入图像的亮度的动态范围，等式(2)中的其反函数IMF(.)增加分量
Figure BDA00025644039600001313
的动态范围，并且等式(5)中的映射函数MF1(.)增加分量
Figure BDA00025644039600001314
的动态范围。
根据第一实施例的第一变型，分量
Figure BDA00025644039600001315
是非线性信号，在文献中表示为发光度，其通过下式从输入图像的伽马压缩的RGB分量获得(步骤21)：
Figure BDA00025644039600001316
其中γ可以是伽马因子，在某些实施方式中等于2.4。
根据第一变型，通过对输入图像的RGB分量应用伽马压缩，获得分量
Figure BDA0002564403960000141
(步骤21)：
Figure BDA0002564403960000142
其中A＝[A1 A2 A3]T是标准的3x3 R'G'B'到Y'CbCr转换矩阵(例如ITU-RBT.2020-2建议或ITU-R BT.709-6建议，取决于颜色空间)，A1、A2、A3是1x3矩阵，其中
A1＝[A11 A12 A13]
A2＝[A21 A22 A23]
A3＝[A31 A32 A33]
其中Amn(m＝1,..,3,n＝1,..3)是矩阵系数。
在步骤201中，根据第一变型，根据分量
Figure BDA0002564403960000143
与伽马压缩的重构分量
Figure BDA0002564403960000144
乘上
Figure BDA0002564403960000145
的乘积之间的比率来校正分量
Figure BDA0002564403960000146
和
Figure BDA0002564403960000147
Figure BDA0002564403960000148
其中，
Figure BDA0002564403960000149
是取决于分量
Figure BDA00025644039600001410
的值，但也可以是取决于三个分量
Figure BDA00025644039600001411
的原色(color primaries)的常数值。
Figure BDA00025644039600001412
可以等于1.2，例如对于BT.2020建议。可能地，
Figure BDA00025644039600001413
也可以取决于ETSI TS 103 433-1 V.1.2.1条款C.2.3中规定的参数。
Figure BDA00025644039600001414
也可以是参数集合SP中的参数。
此外，根据第一变型，三个分量
Figure BDA00025644039600001415
可以表示Y'CbCr 4:2:0伽马传递特性视频信号。
例如，可以根据第C.3.2节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定与映射函数MF和/或其反函数IMF和/或映射函数MF1(.)有关的控制参数。可以根据第C.2.3节和第C.3.4节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定色度校正函数β(.)及其参数。与控制参数有关的信息数据、与映射函数或其反函数有关的信息数据以及与色度校正函数β(.)及其参数有关的信息数据是参数集合SP中的参数。例如，可以在附录F(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1的表F.1)中找到参数集合SP中的参数的数值示例。
可以根据ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1第6.3.2.6节(matrixCoefficient[i]定义m0、m1、m2、m3)和第6.3.2.8节(kCoefficient[i]用于构造S0)中的规定来确定参数m0、m1、m2、m3和S0，这些参数在重构中的使用可以根据第7.2.4节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定。
根据第一实施例的第二变型，分量
Figure BDA0002564403960000151
是通过下式从输入图像I1的RGB分量获得的线性光亮度分量L：
Figure BDA0002564403960000152
根据第二变型，通过对输入图像I1的RGB分量应用伽马压缩来导出分量
Figure BDA0002564403960000153
(步骤21)：
Figure BDA0002564403960000154
根据第二变型，通过根据第一分量
Figure BDA0002564403960000155
与伽马压缩的重构分量
Figure BDA0002564403960000156
乘上
Figure BDA0002564403960000157
的乘积之间的比率校正分量
Figure BDA0002564403960000158
来导出分量
Figure BDA0002564403960000159
(步骤201)。
Figure BDA00025644039600001510
其中
Figure BDA00025644039600001511
是取决于分量
Figure BDA00025644039600001512
的值，并且可能从ETSI TS 103 433-1V.1.2.1第C.3.4.2节中规定的参数获得，其中等式(22)中的
Figure BDA00025644039600001513
Figure BDA00025644039600001514
Figure BDA00025644039600001515
也可以是参数集合SP中的参数。
此外，根据第二变型，三个分量
Figure BDA00025644039600001516
可以表示Y'CbCr 4:2:0伽马传递特性视频信号。
例如，可以根据第C.3.2节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定与映射函数MF和/或其反函数IMF和/或映射函数MF1(.)有关的控制参数。可以根据第7.2.3.2节(ETSI技术规范TS 103 433-2 V1.1.1)等式(25)中的规定来确定色度校正函数β(.)及其参数，其中，fsgf(Yn)＝1。与控制参数有关的信息数据、与映射函数或其反函数有关的信息数据以及与色度校正函数β(.)及其参数有关的信息数据是参数集合SP中的参数。
可以根据ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1第6.3.2.6节(matrixCoefficient[i]定义m0、m1、m2、m3)和第6.3.2.8节(kCoefficient[i]用于构造S0)中的规定来确定参数m0、m1、m2、m3和S0。这些参数在重构中的使用可以根据第7.2.4节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定。
根据图2或图3的端到端工作流的第二实施例，信息数据ID指示必须考虑SL-HDR2。
在第二实施例中，三个分量
Figure BDA0002564403960000161
可以表示为Y'CbCr 4:4:4全范围PQ10(PQ 10比特)视频信号(在ITU-R BT.2100建议中规定)。提供了三个分量
Figure BDA0002564403960000162
其表示PQ 10比特图像数据，以及从三个分量
Figure BDA0002564403960000163
(通常为10、12或16比特)计算出的(一个或多个)关联参数。使用例如HEVC Main 10简档编码方案对所提供的分量进行编码(步骤23)。这些参数被设置为参数集合SP。
根据变型，等式(5)中的映射函数MF1(.)可以增加或减小分量
Figure BDA0002564403960000164
的动态范围。
例如，当所连接的HDR CE显示器的峰值亮度高于内容的峰值亮度时，映射函数MF1(.)增加动态范围。当所连接的HDR或SDR CE显示器的峰值亮度低于内容的峰值亮度时，映射函数MF1(.)减小动态范围。例如，峰值亮度可以是参数集合SP中的参数。
例如，可以根据第C.3.2节(ETSI技术规范TS 103 433-1 V1.2.1)中的规定来确定与映射函数MF1有关的控制参数。可以根据第7.2.3.2节(ETSI技术规范TS 103 433-2V1.1.1)等式(25)中的规定来确定色度校正函数β(.)及其参数，其中，fsgf(Yn)＝1。与控制参数有关的信息数据、与映射函数有关的信息数据以及与色度校正函数β(.)及其参数有关的信息数据是参数集合SP中的参数。可以在附录F(表F.1)(ETSI技术规范TS 103 433-2V1.1.1)中找到参数集合SP中的参数的数值示例。
可以根据第7.2.4节(ETSI技术规范TS 103 433-2 V1.1.1)中的规定来确定参数m0、m1、m2、m3(由ETSI技术规范TS 103 433-2 V1.1.1中的matrixCoefficient[i]定义)和S0(利用ETSI技术规范TS 103 433-2 V1.1.1中的kCoefficient[i]构造)。
根据第二实施例的第一变型，表示输出图像的三个分量
Figure BDA0002564403960000165
是三个分量
Figure BDA0002564403960000166
根据第二实施例的第二变型，在后处理步骤28中，在解码(步骤25)后从三个分量
Figure BDA0002564403960000167
和参数集合SP中的参数重构三个分量
Figure BDA0002564403960000168
三个分量
Figure BDA0002564403960000171
可用于启用SDR或HDR的CE显示器。如上所述，三个分量
Figure BDA0002564403960000172
的格式可以被调整(步骤29)。
映射函数MF(.)或MF1(.)基于感知传递函数。感知传递函数的目标是将输入图像的分量转换为输出图像的分量，从而减小(或增大)其亮度的值的动态范围。因此，输出图像的分量的值属于比输入图像的分量的值更小(或更大)的动态范围。感知传递函数使用有限的控制参数集合。
图4a示出了可以用于映射亮度分量的感知传递函数的示例的图示，但也可以使用用于映射亮度分量的类似的感知传递函数。该映射由母版显示峰值亮度参数(在图4a中等于5000cd/m2)控制。为了更好地控制黑白电平，应用了在内容相关的黑白电平之间延伸的信号。然后，使用由三部分组成的分段曲线来映射转换后的信号，如图4b所示。下部分和上部分是线性的，陡度分别由shadowGain控制和HighlightGain控制参数来确定。中间部分是抛物线，在两个线性部分之间提供了连续且平滑的桥接(bridge)。跨越(coss-over)的宽度由midToneWidthAdjFactor参数确定。例如，可以通过使用ETSI TS 103 433-1附录A.2元数据中规定的SEI消息，将控制映射的所有参数作为元数据进行传递。
图4c示出了感知传递函数TM(图4a)的反函数的示例，以示出如何基于目标传统显示最大亮度(例如100cd/m2)将感知优化的亮度信号转换回线性光域。
在步骤25(图2或图3)中，获得参数集合SP以从三个分量
Figure BDA0002564403960000173
重构三个分量
Figure BDA0002564403960000174
这些参数可以从获取自比特流(例如比特流B)的元数据中获得。
ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第6节和附录A.2提供了元数据语法的示例。针对从SDR视频重构HDR视频描述了该ETSI建议的语法，但是该语法可以扩展到从任何解码的分量重构任何图像。作为示例，TS 103 433-2 V1.1.1使用相同的语法从HDR视频信号(具有不同的动态范围)重构显示适应的HDR视频。
根据ETSI TS 103 433-1 V1.2.1，可以根据所谓的基于参数的模式或基于表的模式来传递动态元数据。对于分发工作流而言，基于参数的模式可能是令人感兴趣的，该分发工作流的目标是例如提供直接SDR向后兼容的服务，该服务具有非常低的额外有效载荷或用于承载动态元数据的带宽使用量。对于配备有低端终端的工作流，或者在需要更高级别的适应来正确表示HDR流和SDR流时，基于表的模式可能是令人感兴趣的。在基于参数的模式下，要传递的动态元数据包括对要在后处理步骤应用的逆映射函数进行表示的亮度映射参数，即tmInputSignalBlackLevelOffset；tmInputSignalWhiteLevelOffset；shadowGain；highlightGain；midToneWidthAdjFactor；tmOutputFineTuning参数。
此外，要传递的其他动态元数据包括颜色校正参数(saturationGainNumVal、saturationGainX(i)和saturationGainY(i))，这些参数用于微调默认的色度校正函数β(.)，如ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第6.3.5和6.3.6节中规定。如上所述，参数a和b可以分别承载在saturationGain函数参数中。可以使用例如HEVCSL-HDR信息(SL-HDRI)用户数据注册SEI消息(参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1附录A.2)或诸如在AVS2/IEEE1857.4规范中规定的其他扩展数据机制来传递这些动态元数据。每个图片或场景的典型动态元数据有效载荷大小小于100字节。
返回图3，在步骤25中，对SL-HDRI SEI消息进行解析以获得参数集合SP中的至少一个参数。
在步骤282和202中，从所获得的映射参数中重构(或导出)逆映射函数(所谓的lutMapY)(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第7.2.3.1节、ETSI TS 103 433-2V1.1.1的相同章节)。
在步骤282和202中，色度校正函数β(.)(所谓的lutCC)也从所获得的颜色校正参数中重构(或导出)(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第7.2.3.2节；ETSI TS 103433-2 V1.1.1的相同章节)。
在基于表的模式下，要传递的动态数据包括表示映射函数的分段线性曲线的枢轴点。例如，动态元数据是：指示枢轴点数量的luminanceMappingNumVal、指示枢轴点的横坐标(x)值的luminanceMappingX和指示枢轴点的纵坐标(y)值的luminanceMappingY(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第6.2.7和6.3.7节)。此外，要传递的其他动态元数据可以包括表示色度校正函数β(.)的分段线性曲线的枢轴点。例如，动态元数据是：指示枢轴点数量的colorCorrectionNumVal、指示枢轴点的x值的colorCorrectionX、和指示枢轴点的y值的colorCorrectionY(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第6.2.8和6.3.8节)。可以使用例如HEVC SL-HDRI SEI消息(在ETSI TS 103 433-1 V1.2.1的附录A.2.3中提供在第6节的参数与附录A的分发元数据之间的映射)来传递这些动态元数据。
在步骤25中，对SL-HDRI SEI消息进行解析以获得表示逆映射函数的分段线性曲线的枢轴点和表示色度校正函数β(.)的分段线性曲线的枢轴点，以及色度到发光度注入参数a和b。
在步骤282和202中，从与表示逆映射函数ITM的分段线性曲线有关的那些枢轴点导出逆映射函数(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第7.2.3.3节；ETSI TS 103433-2V1.1.1的相同章节)。
在步骤281和201中，还从与表示色度校正函数β(.)的分段线性曲线有关的枢轴点导出色度校正函数β(.)(更多细节参见ETSI TS 103 433-1 V1.2.1第7.2.3.4节；TS 103433-2 V1.1.1的相同章节)。
注意，可以通过SEI消息来传递也由后处理步骤使用的静态元数据。例如，对基于参数的模式或基于表的模式的选择可以由ETSI TS 103 433-1 V1.2.1(第A.2.2节)规定的payloadMode信息来承载。静态元数据(诸如例如原色或最大母版显示亮度)由AVC、HEVC中规定的母版显示色量(Mastering Display Colour Volume,MDCV)SEI消息来传递，或如ETSI TS 103 433-1 V1.2.1附录A.2中规定的那样嵌入在SL-HDRI SEI消息中。
根据步骤25的实施例，由比特流中的语法元素显式地用信号通知信息数据ID，并因此通过解析比特流来获得该信息数据ID。例如，语法元素是SEI消息的一部分，诸如SL-HDRI SEI消息中包含的sl_hdr_mode_value_minus1语法元素。
根据实施例，信息数据ID识别将被应用于输入图像以处理参数集合SP的处理。根据该实施例，然后可以使用信息数据ID来推断如何使用参数来重构三个分量
Figure BDA0002564403960000191
(步骤25)。
例如，当信息数据ID等于1时，其指示已经通过将SL-HDR1预处理步骤(步骤20)应用于输入的HDR图像而获得了参数集合SP，并且三个分量
Figure BDA0002564403960000192
表示SDR图像。当信息数据ID等于2时，其指示已经通过将SL-HDR2预处理步骤(步骤20)应用于HDR 10比特图像(步骤20的输入)而获得了参数，并且三个分量
Figure BDA0002564403960000193
表示HDR10图像。
图6示出了根据至少一个实施例的方法的步骤的图。
在步骤610中，模块M1将格式化元数据的第一比特集合与识别(或允许识别)所述格式化元数据的特定格式的至少一个第二比特集合进行比较。
格式化元数据与从未压缩的接口接收到的第一图像数据相关联，并且所述至少一个第二比特集合可以例如从另一信道接收或从本地存储部件获得。
根据步骤610的实施例，将格式化元数据的第一比特集合与至少一个第二比特集合进行比较包括步骤611至613。
在步骤611中，从格式化元数据获得第一比特集合。
根据实施例，从格式化元数据获得的第一比特集合中的至少一个比特的位置是第一给定值。
在变型中，所述第一给定值取决于与给定(预定)的第二比特集合库中的第二比特集合相关联的信息。
例如，识别特定元数据的第二比特集合中的第一比特的位置确定要在格式化元数据中检查的第一比特的位置。
根据实施例，从格式化元数据获得的第一比特集合中的比特数量是第二给定值。
在变型中，所述第二给定值取决于与给定(预定)的第二比特集合库中的第二比特集合相关联的信息。
例如，识别特定元数据的第二比特集合中的比特数量确定要从格式化元数据中获得的第一比特集合中的比特数量。
在步骤612中，从所述给定(预定)的第二比特集合库获得第二比特集合。每个第二比特集合识别(或允许识别)所述格式化元数据的特定格式。每个给定的第二比特集合可以表示元数据的特定格式。可能存在若干与元数据的同一格式相关联的第二比特集合(例如，元数据的HEVC格式可以具有比特图案0xB5 0x00或0xB5 0x00 0x3A 0x00)。
在步骤613中，将格式化元数据的第一比特集合与所述给定(预定)的第二比特集合库中的每个给定的第二比特集合进行比较(在给定比特集合库中的给定第二比特集合上循环)。
当找到匹配(标识为肯定)或当尝试了每个给定的第二比特集合但未发生匹配时，该方法将停止。
在前一种情况下，根据通过与格式化元数据的第一比特集合匹配的给定第二比特集合所识别的格式对解析器进行配置，以解析格式化元数据。
在后一种情况下(不匹配)，根据变型，可以借助于例如恢复过程/模式和例如在ETSI TS 103 433-1的附录F中规定的值，来恢复元数据。
替代方案可以是假定默认格式(例如HEVC SEI消息格式)。
替代方案可以是考虑与装置A3的能力有关的上下文信息(例如，可以以中文配置电视然后使用AVS2格式)。
替代方案可以是装置A2提供其仅能解码分发格式/编解码器类型的信息(例如，装置A2仅能解码HEVC流，而不能解码AVC或AVS2流，使得电视可以假定元数据只能是HEVC SEI消息格式)。
可能地，格式化元数据的第一比特集合和识别特定格式的给定的第二比特集合不具有相同的比特数量。
然后，根据实施例，在比较中仅使用最短的比特集合中的比特的数量。
根据实施例，该比较是逐位(bitwise)比较，其中当格式化元数据的第一比特集合中的每个比特等于识别所述特定格式的、给定的第二比特集合中的每个比特时，识别出特定格式。
在变型中，第一比特集合中仅占一定百分比的比特等于第二比特集合中的比特，并且当该百分比超过给定阈值时，两个比特集合匹配。
根据实施例，当将格式化元数据中的至少一个比特的位置与元数据中根据由所述第二比特集合识别的格式进行格式化的、第二比特集合中的至少一个比特的位置进行比较时，该比较成功。
根据实施例，当第一比特集合的比特数量等于第二比特集合的比特数量时，比较成功。
在步骤620中，模块M2通过根据从所述比较的结果中识别出的特定格式来解析所述格式化元数据以获得参数。
在步骤630中，模块M3从所述第一图像数据和所述获得的参数重构(后处理)第二图像数据。
根据该方法的实施例，使用图2或图3的基于单层的分发解决方案，诸如SL-HDR1或SL-HDR2。
如关于图2或图3所描述的，生成参数(SP)并将其作为元数据承载。在步骤630中，模块M3从来自未压缩的接口接收到的SDR图像(SL-HDR1情况)或HDR图像(SL-HDR2情况)和参数重构HDR图像，如关于图2或图3的后处理步骤28所描述。
根据实施例，CTA-861-G文档规定在未压缩的数字接口上的元数据的传送，如图7所示。将表示为扩展信息帧类型(Extended infoFrame Type)的语法元素设置为0x0002HDR动态以信号通知：由SL-HDR1或SL-HDR2生成的元数据作为补充增强信息(SupplementalEnhancement Information，SEI)消息承载在扩展信息帧中(从装置A2到装置A3)。然后，在步骤610中使用的格式化元数据的有效载荷的比特集合是扩展信息帧的有效载荷的固定/预定比特图案部分，其表示为图7中的HDR动态元数据扩展信息帧的“数据字节1”、……、“数据字节n”，通常有7个第一数据字节，或者为数据字节3和数据字节6，或者只有数据字节6。
根据实施例，识别格式化元数据的特定格式的、给定的第二比特集合可以是分别在AVC和HEVC规范中规定的terminal_provider_oriented_code_message_idc和/或itu_t35_country_code和/或payloadType和/或payloadSize语法元素值。
根据实施例，识别格式化元数据的特定格式的、给定的第二比特集合可以是n个第一字节或从第m个字节开始的n个第一字节，或者是sl_hdr_info()SEI消息有效载荷的区分字节的级联(更具区分性)，如ETSI TS 103 433-1或TS 103 433-2的附录B和附录A中所规定的。
通常，sei_message()的两个字节(HEVC规范第7.3.5节)和sl_hdr_info()的四个第一字节使得能够区分/识别比特流是否与AVC、HEVC或任何其他的格式有关。
作为示例，以下有序字节/比特图案针对扩展信息帧类型码0x0002用HEVC标记：
数据字节1：0x04(payloadType)
数据字节2：0x？？(payloadSize，变量无区分)
数据字节3：0xB5(itu_t_t35_country_code)
数据字节4：0x00(terminal_provider_code byte 1)
数据字节5：0x3A(terminal_provider_code byte 1)
数据字节6：0x00(terminal_provider_oriented_code_message_idc)
识别格式化元数据的HEVC格式的给定比特集合可以是0x04、0x？？、0xB5、0x00、0x3A、0x00或0xB5 0x00(其为第3个字节和第6个字节的级联)。
作为示例，以下有序字节/比特图案针对扩展信息帧类型码0x0002用AVC标记：
数据字节1：0x04(payloadType)
数据字节2：0x？？(payloadSize，变量无区分)
数据字节3：0xB5(itu_t_t35_country_code)
数据字节4：0x00(terminal_provider_code byte 1)
数据字节5：0x3A(terminal_provider_code byte 2)
数据字节6：0x01(terminal_provider_oriented_code_message_idc)
识别格式化元数据的AVC格式的给定比特集合可以是0x04、0x？？、0xB5、0x00、0x3A、0x01或0xB5 0x01(其为第3个字节和第6个字节的级联)。
AVS2比特流不同于HEVC和AVC比特流。可以类似于上述HEVC/AVC方法进行确定：从数据扩展的典型语法元素值(AVS2中的数据扩展等同于HEVC/AVC中的SEI消息传送)，其来自n个第一字节、来自从第m个字节开始的n个字节、或者来自区分字节的级联。
因此，考虑以上示例，作为示例，可以通过将元数据的第三个字节的四个MSB“1011”(“0xB”)与AVS2比特集合“1110”(“0xE”)进行比较，以及通过将元数据的第三和第六个字节(例如0xB5 0x00)与两个比特集合(即HEVC：0xB5 0x00、AVC：0xB5 0x01)进行比较，来识别设置为0x0002的扩展信息帧类型码中承载的元数据格式。在这种情况下，可以确定元数据是HEVC格式的。
在图1至图4c和图6至图7中，模块是功能单元。在各个实施例中，这些功能单元的全部、一些对应于可区分的物理单元或者均不对应于可区分的物理单元。例如，这些模块或它们中的一些可以集成在唯一的组件或电路中，或对软件的功能有贡献。作为另一个示例，一些模块可以由单独的物理实体组成。使用纯硬件，例如使用诸如ASIC或FPGA或VLSI(分别是“专用集成电路”、“现场可编程门阵列”、“超大规模集成”)的专用硬件，或者来自装置中嵌入的若干集成电子组件，或者来自硬件和软件组件的混合来实现各个实施例。
图5图示了可以在其中实现各个方面和实施例的系统的示例的框图。系统5000可以体现为包括以下描述的各种组件并被配置为执行在本申请中描述的一个或多个方面的设备。这些设备的示例包括但不限于各种电子设备，诸如个人计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机、数字多媒体机顶盒、数字电视接收器、个人视频记录系统、连接的家用电器以及服务器。系统5000的元件可以单独或组合地体现在单个集成电路、多个IC和/或分立组件中。例如，在至少一个实施例中，系统5000的处理和编码器/解码器元件分布在多个IC和/或分立组件上。在各种实施例中，系统5000经由例如通信总线或通过专用输入和/或输出端口通信地耦合到其他类似系统或其他电子设备。在各种实施例中，系统5000被配置为实现本文档中描述的一个或多个方面。
系统5000包括至少一个处理器5010，其被配置为执行其中加载的指令，以实现例如本文档中描述的各个方面。处理器5010可以包括嵌入式存储器、输入输出接口和本领域已知的各种其他电路。系统5000包括至少一个存储器5020(例如，易失性存储设备和/或非易失性存储设备)。系统5000包括储存设备5040，其可以包括非易失性存储器和/或易失性存储器，包括但不限于EEPROM、ROM、PROM、RAM、DRAM、SRAM、闪存、磁盘驱动器和/或光盘驱动器。作为非限制性示例，储存设备5040可以包括内部储存设备、附接的储存设备和/或网络可访问的储存设备。
系统5000包括编码器/解码器模块5030，其被配置为例如处理数据以提供编码的视频或解码的视频，并且编码器/解码器模块5030可以包括其自身的处理器和存储器。编码器/解码器模块5030表示可以被包括在设备中以执行编码和/或解码功能的(一个或多个)模块。如已知的，设备可以包括编码和解码模块之一或两者。另外，编码器/解码器模块5030可以被实现为系统5000的单独的元件，或者可以作为本领域技术人员已知的硬件和软件的组合并入处理器5010内。
可以将要加载到处理器5010或编码器/解码器5030上以执行本文档中描述的各个方面的程序代码存储在储存设备5040中，然后将其加载到存储器5020上以由处理器5010运行。根据各种实施例，处理器5010、存储器5020、储存设备5040和编码器/解码器模块5030中的一个或多个可以在执行本文档中描述的处理期间存储各种项目中的一项或多项。这样存储的项目可以包括但不限于输入视频、解码的视频或解码的视频的一部分、比特流、矩阵、变量以及从等式、公式、运算和运算逻辑的处理中产生的中间或最终结果。
在一些实施例中，处理器5010和/或编码器/解码器模块5030内部的存储器用于存储指令并为编码或解码期间所需的处理提供工作存储器。
然而，在其他实施例中，处理设备外部的存储器(例如，处理设备可以是处理器5010或编码器/解码器模块5030)被用于这些功能中的一个或多个。外部存储器可以是存储器5020和/或储存设备5040，例如，动态易失性存储器和/或非易失性闪存。在一些实施例中，外部非易失性闪存用于存储电视的操作系统。在至少一个实施例中，诸如RAM的快速外部动态易失性存储器被用作用于诸如MPEG-2、HEVC或VVC(通用视频编码)之类的视频编码和解码操作的工作存储器。
如框5030所示，可以通过各种输入设备来提供对系统5000的元件的输入。这样的输入设备包括但不限于(i)RF部分，该RF部分接收例如由广播公司通过无线电发送的RF信号，(ii)复合输入端，(iii)USB输入端，和/或(iv)HDMI输入端。
在各个实施例中，框5030的输入设备具有如本领域中已知的相关联的相应输入处理元件。例如，RF部分可以与对于以下操作来说是必要的元件相关联：(i)选择期望的频率(也称为选择信号，或将信号频带限制到一个频带)，(ii)将所选信号下变频；(iii)再次频带限制到较窄的频带，以选择(例如)在某些实施例中可以称为信道的信号频带；(iv)解调下变频且频带受限的信号，(v)执行纠错，以及(vi)解复用以选择期望的数据分组流。各种实施例的RF部分包括一个或多个执行这些功能的元件，例如，频率选择器、信号选择器、频带限制器、信道选择器、滤波器、下变频器、解调器、纠错器和解复用器。RF部分可以包括执行各种这些功能(包括例如将接收到的信号下变频到较低频率(例如，中频或近基带频率)或基带)的调谐器。
在一个机顶盒实施例中，RF部分及其相关联的输入处理元件接收通过有线(例如，缆线)介质发送的RF信号，并通过滤波、下变频和再次滤波到期望的频带来执行频率选择。
各种实施例重新布置上述(和其他)元件的顺序，移除这些元件中的一些，和/或添加执行类似或不同功能的其他元件。
添加元件可以包括在现有元件之间插入元件，诸如例如插入放大器和模数转换器。在各个实施例中，RF部分包括天线。
另外，USB和/或HDMI端子可以包括相应的接口处理器，以通过USB和/或HDMI连接将系统5000连接到其他电子设备。应当理解，可以根据需要例如在单独的输入处理IC内或在处理器5010内实现输入处理的各个方面，例如里德-所罗门(Reed-Solomon)纠错。类似地，可以根据需要在单独的接口IC内或在处理器5010内实现USB或HDMI接口处理的各方面。解调、纠错和解复用后的流被提供给各种处理元件，包括例如与存储器和储存元件结合操作的处理器5010和编码器/解码器5030设备，以根据需要对数据流进行处理以便在输出设备上呈现。
可以在集成壳体内提供系统5000的各种元件。在集成壳体内，可以使用合适的连接布置来互连各种元件并在它们之间发送数据，例如，本领域中已知的内部总线，包括I2C总线、布线和印刷电路板。
系统5000包括使得能够经由通信信道5060与其他设备进行通信的通信接口5050。通信接口5050可以包括但不限于配置为在通信信道5060上发送和接收数据的收发器。通信接口5050可以包括但不限于调制解调器或网卡，并且通信信道5060可以例如在有线和/或无线介质内实现。
在各种实施例中，使用诸如IEEE 802.11的Wi-Fi网络将数据流式传输到系统5000。这些实施例的Wi-Fi信号在适于Wi-Fi通信的通信信道5060和通信接口5050上被接收。这些实施例的通信信道5060通常连接到接入点或路由器，该接入点或路由器提供对包括因特网的外部网络的访问，以允许流式应用和其他空中通信。
其他实施例使用机顶盒向系统5000提供流式传输的数据，该机顶盒通过输入框5030的HDMI连接来传送数据。
还有其他实施例使用输入框5030的RF连接将流式传输的数据提供给系统5000。
应当理解，可以以多种方式来完成信令。例如，在各个实施例中，一个或多个语法元素、标志等被用于将信息用信号通知给对应的解码器。
系统5000可以向包括显示器5100、扬声器5110和其他外围设备5120的各种输出设备提供输出信号。在实施例的各种示例中，其他外围设备5120包括独立DVR、磁盘播放器、立体声系统、照明系统和其他基于系统5000的输出提供功能的设备中的一个或多个。
在各种实施例中，使用诸如AV.Link、CEC或其他通信协议的信令在系统5000与显示器5100、扬声器5110或其他外围设备5120之间传送控制信号，其使得能够在具有或不具有用户干预的情况下进行设备到设备控制。
输出设备可以经由专用连接通过各自的接口5070、5080和5090通信耦合到系统5000。
可替代地，可以经由通信接口5050使用通信信道5060将输出设备连接到系统5000。显示器5100和扬声器5110可以在电子设备(例如电视机)中与系统5000的其他组件集成在单个单元中。
在各种实施例中，显示接口5070包括显示驱动器，诸如例如定时控制器(T Con)芯片。
例如，如果输入5130的RF部分是单独的机顶盒的一部分，则显示器5100和扬声器5110可以与一个或多个其他组件分开。在显示器5100和扬声器5110是外部组件的各种实施例中，可以经由专用输出连接来提供输出信号，该专用输出连接包括例如HDMI端口、USB端口或COMP输出。
本文描述的各种处理和特征的实施方式可以体现在各种不同的设备或应用中。这种设备的示例包括编码器、解码器、对来自解码器的输出进行处理的后处理器、将输入提供给编码器的预处理器、视频编码器、视频解码器、视频编解码器、web服务器、机顶盒、膝上型计算机、个人计算机、蜂窝电话、PDA、用于处理图像或视频的任何其他设备以及任何其他通信装置。应当清楚，设备可以是移动的，甚至可以安装在移动车辆中。
另外，可以通过由处理器执行的指令来实现所述方法，并且可以将这样的指令(和/或由实施方式产生的数据值)存储在计算机可读存储介质上。计算机可读存储介质可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中并且在其上包含可由计算机执行的计算机可读程序代码的计算机可读程序产品的形式。考虑到在其中存储信息的固有能力以及提供从中取回信息的固有能力，在此使用的计算机可读存储介质被认为是非暂时性存储介质。计算机可读存储介质可以是例如但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备，或前述的任何合适的组合。应当理解，以下内容虽然提供了计算机可读存储介质的更多具体示例，但是其仅仅是本领域普通技术人员容易理解的说明性列表而并非详尽列表：便携式计算机；软盘；硬盘；只读存储器(ROM)；可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)；便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)；光储存设备；磁储存设备；或前述内容的任何适当组合。
指令可以形成有形地体现在处理器可读介质(也称为计算机可读介质或计算机可读储存介质)上的应用程序。指令可以是例如在硬件、固件、软件或其组合中。指令可以在例如操作系统、单独的应用或两者的组合中找到。因此，处理器可以表征为例如被配置为执行处理的装置和包括具有用于执行处理的指令的处理器可读介质(诸如储存设备)的装置。此外，除了指令以外或代替指令，处理器可读介质可以存储由实施方式产生的数据值。
如对本领域技术人员明显的，实施方式可以产生各种信号，这些信号被格式化以承载例如可以被存储或发送的信息。该信息可以包括例如用于执行方法的指令或由所描述的实施方式之一产生的数据。例如，信号可以被格式化为承载用于写入或读取所描述示例的语法的规则作为数据，或者承载由所描述示例写入的实际语法值作为数据。这样的信号可以被格式化为例如电磁波(例如，使用频谱的射频部分)或基带信号。格式化可以包括例如对数据流进行编码以及利用编码的数据流来调制载波。信号承载的信息可以是例如模拟或数字信息。如已知的，该信号可以通过各种不同的有线或无线链路发送。信号可以存储在处理器可读介质上。
已经描述了许多实施方式。然而，将理解，可以进行各种修改。例如，不同实施方式的元素可以被组合、补充、修改或移除以产生其他实施方式。另外，本领域普通技术人员将理解，可以用其他结构和处理代替所公开的结构和处理，并且所产生的实施方式将以至少基本上相同的(一个或多个)方式执行至少基本上相同的(一个或多个)功能，以实现与所公开的实施方式至少基本上相同的(一个或多个)结果。因此，本申请考虑了这些和其他实施方式。

Claims (13)

1.一种方法，包括：
-将格式化元数据的第一比特集合与识别所述格式化元数据的特定格式的至少一个第二比特集合进行比较，所述格式化元数据与第一图像数据相关联且二者均从未压缩的接口被接收；和
-从所述第一图像数据和参数来重构第二图像数据，所述参数是通过根据从所述比较的结果中识别出的特定格式来对所述格式化元数据进行解析而获得的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当所比较的第一比特集合和第二比特集合的大小不同时，在比较中仅使用最短的比特集合中的比特的数量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：当比较失败时，恢复所述参数。
4.根据权利要求1中的一项所述的方法，其中，当比较失败时，所述特定格式为默认格式。
5.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，当比较失败时，根据与设备的能力有关的上下文信息来识别所述特定格式。
6.一种设备，包括处理器，所述处理器被配置为：
-将格式化元数据的第一比特集合与识别所述格式化元数据的特定格式的至少一个第二比特集合进行比较，所述格式化元数据与第一图像数据相关联且二者均从未压缩的接口被接收；和
-从所述第一图像数据和参数来重构第二图像数据，所述参数是通过根据从所述比较的结果中识别出的特定格式来对所述格式化元数据进行解析而获得的。
7.根据权利要求6所述的设备，其中，当所比较的第一比特集合和第二比特集合的大小不同时，在比较中仅使用最短的比特集合中的比特的数量。
8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述处理器还被配置为：当比较失败时，恢复所述参数。
9.根据权利要求6中的一项所述的设备，其中，当比较失败时，所述特定格式为默认格式。
10.根据权利要求6至9中的一项所述的设备，其中，当比较失败时，根据与设备的能力有关的上下文信息来识别所述特定格式。
11.一种计算机程序，包括指令，所述指令在由一个或多个处理器运行时，使所述一个或多个处理器执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，包括指令，所述指令在由计算机运行时，使所述计算机执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
13.一种计算机可读介质，其包含根据权利要求1至5中任一项所述的方法或者通过权利要求6至10中任一项所述的设备生成的数据。
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