CN117061823A - 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置 - Google Patents

优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置 Download PDF

Info

Publication number
CN117061823A
CN117061823A CN202311127753.4A CN202311127753A CN117061823A CN 117061823 A CN117061823 A CN 117061823A CN 202311127753 A CN202311127753 A CN 202311127753A CN 117061823 A CN117061823 A CN 117061823A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rgb
rgb component
hdr
calculating
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202311127753.4A
Other languages
English (en)
Inventor
张加瑞
唐杰
杨天使
戴立言
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI WONDERTEK SOFTWARE CO Ltd
Original Assignee
SHANGHAI WONDERTEK SOFTWARE CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI WONDERTEK SOFTWARE CO Ltd filed Critical SHANGHAI WONDERTEK SOFTWARE CO Ltd
Priority to CN202311127753.4A priority Critical patent/CN117061823A/zh
Publication of CN117061823A publication Critical patent/CN117061823A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/44012—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving rendering scenes according to scene graphs, e.g. MPEG-4 scene graphs
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/435—Processing of additional data, e.g. decrypting of additional data, reconstructing software from modules extracted from the transport stream
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4402—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display
    • H04N21/440218—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving reformatting operations of video signals for household redistribution, storage or real-time display by transcoding between formats or standards, e.g. from MPEG-2 to MPEG-4
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47—End-user applications
    • H04N21/485—End-user interface for client configuration
    • H04N21/4854—End-user interface for client configuration for modifying image parameters, e.g. image brightness, contrast

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，解码时，判断视频帧是否为关键帧。如果为关键帧时，才进行场景的判断和获取RGB元数据，包括RGB分量最大值中的最小值、RGB分量最大值中的平均值和RGB分量最大值中的最大值；如果不是关键帧，则认为在此关键帧和下一个关键帧之间的所有帧都是一个场景，以及RGB元数据和此关键帧保持一致。这种方法可以减少因每个帧都进行场景检测导致亮度波动过大的可能性，可以降低亮度闪烁问题的次数，以及减少计算量，提升处理的速度。

Description

优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置
技术领域
本发明属于视频处理的技术领域，尤其涉及一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置。
背景技术
HDR Vivid视频流包含符合T/UWA 005.1-2022规定的动态元数据流，解码器需要解析该HDR Vivid视频流中的每一帧动态元数据信息，终端需要使用动态元数据信息，根据T/UWA 005.1-2022做相应的处理。
PQ加动态元数据的技术标准，能针对不同的场景提供更加准确的动态范围映射。但在实际使用中出现以下的问题：
(1)添加动态元数据时，需要每一帧都进行场景检测，判断是否出现场景变换，增加计算量，同时也增加了帧与帧之间亮度变化幅度过大的可能性；
(2)使用的场景变化方法是像素之间的差值方法，然后获取整体差值的平均值，判断是否超过一定的阈值。这种方法只是简单地对每个像素进行比较，而没有考虑像素之间的空间关系和上下文信息。因此，它可能对图像中的局部变化较为敏感，而对全局变化不敏感。例如，如果只有少数几个像素发生了变化，但这些变化在整个图像中是微不足道的，该方法可能仍然会将其判断为场景变换。
(3)从一帧RGB数据获取元数据时，需要计算此帧数据中获取三个数据，包括RGB分量最大值中的最小值minimum_maxrgb_pq、RGB分量最大值中的平均值average_maxrgb_pq和RGB分量最大值中的最大值maximum_maxrgb_pq。上述三个值的计算方法影响后续基础曲线参数元数据和三次样条参数元数据的计算。通过测试发现minimum_maxrgb_pq、average_maxrgb_pq和maximum_maxrgb_pq影响显示器播放时使用的亮度值，会导致亮度偏高或偏低，处理不当会出现画面亮度闪烁和暗区细节丢失问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置，解决监视器播放输出文件出现亮度闪烁和暗区细节丢失问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，包括：
将视频流解码，得到YUV数据；
针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
根据本发明一实施例，当关键帧未出现场景变化时，则取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
根据本发明一实施例，当视频帧不是关键帧时，RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，或取上一个关键帧的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
根据本发明一实施例，计算基础曲线参数元数据进一步包括：
从RGB像素缓冲区中计算当前像素缓冲区的最大值fMAX[index]：
fMAX[index]＝Max(Max(f[index][0],f[index][1]),f[index][2])
式中，index是像素索引，0≤index<Nframe；
统计位于0至5cd/m2的直方图灰度区间LDARK占总像素数的比例RDARK：
式中，NDARK为fMAX[Nframe]在0≤fMAX[Nframe]≤PQ_EOTF-1(DARK)范围内的数量，DARK为暗区最高亮度值；
统计位于参考显示器亮度以上的直方图灰度区间LBRIGHT占总像素数的比例RBRIGHT：
式中，NBRIGHT为fMAX[Nframe]在fMAX[Nframe]≥targeted_lum范围内的数量；
targeted_lum＝targeted_system_display_maximum_luminance，为制作时参考目标显示器亮度；max_lum按照以下公式计算：
式中，MIN＝0.5081，MaxRefDisplay＝PQ_EOTF-1(4000)，MAX1＝0.2×(maximum_maxrgb_pq÷4095)+0.8×(average_maxrgb_pq÷4095)+0.4×(variance_maxrgb_pq÷4095)。其中variance_maxrgb_pq是指RGB颜色通道的亮度值的方差，通常在图像处理或显示方面使用。
根据本发明一实施例，计算三次样条参数元数据进一步包括：
计算10位无符号整数，指示色调映射的三次样条第一区间参数的偏移量，公式如下：
3Spline_TH_enable_Delta1[0][i][w]＝Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)
其中，Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)是计算第一区间参数的偏移量；TH2[1]表示第二个阈值(Threshold 2)的第一个元素，TH1[1]表示第一个阈值(Threshold 1)的第一个元素。
计算10位无符号整数，指示色调映射的三次样条第二区间参数的偏移量，公式如下：
3Spline_TH_enable_Delta2[0][i][w]＝Floor((TH3[1]-TH2[1])×4.0×1023)
计算8位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间的修正幅度参数，公式如下：
3Spline_enable_strength[0][i][w]＝Floor((Splien_Strength1+1.0)×(255÷2))。
一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置，包括：
解码模块，用于将视频流解码，得到YUV数据；
数据处理模块，用于针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
亮度调整模块，用于根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
色彩调整模块，用于根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
根据本发明一实施例，所述数据处理模块还用于当关键帧未出现场景变化时，取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
根据本发明一实施例，所述数据处理模块还用于当视频帧不是关键帧时，RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，或取上一个关键帧的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法中的步骤。
一种存储有计算机可读指令的存储介质，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法中的步骤。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
1)本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，解码时，判断视频帧是否为关键帧。如果为关键帧时，才进行场景的判断和获取RGB元数据，包括RGB分量最大值中的最小值、RGB分量最大值中的平均值和RGB分量最大值中的最大值；如果不是关键帧，则认为在此关键帧和下一个关键帧之间的所有帧都是一个场景，以及RGB元数据和此关键帧保持一致。这种方法可以减少因每个帧都进行场景检测导致亮度波动过大的可能性，可以降低亮度闪烁问题的次数，以及减少计算量，提升处理的速度。
2)在更换场景检测时，采用基于像素相似度的方法进行场景变化方法。基于结构相似性指数(Structural Similarity Index,SSIM)的方法，考虑了亮度、对比度和结构三个因素之间的相似性，提升了检测场景变化的准确度。
3)在优化提取元数据时，需要优化RGB分量最大值中的最小值、RGB分量最大值中的平均值和RGB分量最大值中的最大值这三个数据的处理方法。本发明将整个画面分为9宫格，分别计算每个宫格中的最大值和最小值，然后再计算9宫格最大值和最小值的平均值，防止最大值偏高、最小值偏低的问题，平均值还是使用完整图片RGB分量的平均值。
附图说明
图1为本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法流图；
图2为本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置框图；
图3为本发明一实施例中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例一
在使用HDR视频技术开发过程中，添加HDR Vivid动态元数据，再进行编码输出。通过监视器播放输出的视频文件，会出现画面亮度闪烁和暗区细节丢失问题，本实施例主要针对以上两种问题进行优化处理，以提升添加HDR Vivid的速度。
本实施例提供了一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，请参看图1，该方法包括以下步骤：
将视频流解码，得到YUV数据；
针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
具体的，从视频流中解码出YUV数据，判断视频帧是否为关键帧。如果视频帧不是关键帧，则RGB分量最小值minimum_maxrgb_pq、RGB分量平均值average_maxrgb_pq和RGB分量最大值使用本场景或者上一个关键帧的数值。
如果视频帧为关键帧，则使用SSMI方法判断是否出现场景变化，提供场景变化准确度。其中，SSMI方法为基于结构相似性指数的方法，该方法考虑了亮度、对比度和结构三个因素之间的相似性，提升了检测场景变化的准确度。
如果视频帧为关键帧，同时出现场景变化，则进行以下处理：
·将YUV转为RGB
·将RGB数据分为9个宫格，计算每个宫格中的RGB最大值和最小值，即minimum_maxrgb_pq、maximum_maxrgb_pq；
·计算9宫格RGB最大值和最小值的平均值，即minimum_maxrgb_pq_avg、maximum_maxrgb_pq_avg，作为本帧的RGB最大值和最小值；
·计算RGB分量的平均值average_maxrgb_p
如果视频帧为关键帧，但没有出现场景变化，则RGB分量最小值minimum_maxrgb_pq、RGB分量平均值average_maxrgb_pq和RGB分量最大值使用本场景的数值；
根据上述步骤中得到的元数据(RGB分量最小值、平均值及最大值)和场景变化标志位数据计算基础曲线参数元数据。该基础曲线参数元数据指的是在处理图像时，通过调整像素的曲线来改变其亮度和对比度。这些参数可以是像素的线性变换，从而使得暗部变亮，亮部细节得以保留，进而增强整体图像的动态范围。通过调整基础曲线，可以控制图像中不同亮度级别的分布，从而改变图像的外观。该基础曲线参数元数据的生成过程如下：
从预处理的RGB像素缓冲区中计算当前像素缓冲区的最大值fMAX[index]：
fMAX[index]＝Max(Max(f[index][0],f[index][1]),f[index][2])
式中，index是像素索引，0≤index<Nframe；Nframe为第N个视频帧。
统计位于0至5cd/m2的直方图灰度区间LDARK占总像素数的比例RDARK：
式中，NDARK为fMAX[Nframe]在0≤fMAX[Nframe]≤PQ_EOTF-1(DARK)范围内的数量，DARK为暗区最高亮度值；其中，PQ_EOTF-1(DARK)代表了一种电光光传输函数，通常用于高动态范围(HDR)视频和显示。
统计位于参考显示器亮度以上的直方图灰度区间LBRIGHT占总像素数的比例RBRIGHT：
式中，NBRIGHT为fMAX[Nframe]在fMAX[Nframe]≥targeted_lum范围内的数量；targeted_lum＝targeted_system_display_maximum_luminance，为制作时参考目标显示器亮度；max_lum按照以下公式计算：
式中，MIN＝0.5081，MaxRefDisplay＝PQ_EOTF-1(4000)，MAX1＝0.2×(maximum_maxrgb_pq÷4095)+0.8×(average_maxrgb_pq÷4095)
+0.4×(variance_maxrgb_pq÷4095)
其中variance_maxrgb_pq是指RGB颜色通道的亮度值的方差，通常在图像处理或显示方面使用。
根据得到基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据。其中三次样条插值是一种平滑的插值技术，它可以通过一组控制点来定义一条平滑的曲线。在图像处理中，三次样条参数元数据可以用于对图像的色彩映射进行调整。通过调整这些参数，你可以对图像的颜色进行微调，改变色调、饱和度和色彩分布，以产生更丰富的色彩效果。
三次样条参数元数据生成过程如下：
a.输入参数包含：预处理后的RGB像素缓冲区fpre[Nframe][3]。
b.输出参数为：
3Spline_TH_enable_Delta1[0][i][w]：三次样条区间1偏移量，10位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间参数的偏移量。公式如下：3Spline_TH_enable_Delta1[0][i][w]＝Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)
其中，Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)是计算第一区间参数的偏移量；TH2[1]表示第二个阈值的第一个元素，TH1[1]表示第一个阈值的第一个元素。
3Spline_TH_enable_Delta2[0][i][w]：三次样条区间2偏移量，10位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间参数的偏移量。公式如下：3Spline_TH_enable_Delta2[0][i][w]＝Floor((TH3[1]-TH2[1])×4.0×1023)
其中，TH3[1]表示第三个阈值的第一个元素。
3Spline_enable_Strength[0][i][w]：8位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间的修正幅度参数，公式如下：3Spline_enable_strength[0][i][w]＝Floor((Splien_Strength1+1.0)×(255÷2))其中，Splien_Strength1用于控制三次样条的强度或修正幅度。具体来说，它可能影响颜色校正或色调映射的强度。
3Spline_TH_enable_Delta1[1][i][w]：10位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间参数的偏移量，公式如下：3Spline_TH_enable_Delta1[0][i][w]＝Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)
3Spline_TH_enable_Delta2[1][i][w]：10位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间参数偏移量，公式如下：3Spline_TH_enable_Delta2[0][i][w]＝Floor((TH3[1]-TH2[1])×4.0×1023)
3Spline_enable_Strength[1][i][w]：8位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间的修正幅度参数，公式如下：3Spline_enable_strength[0][i][w]＝Floor((Splien_Strength1+1.0)×(255÷2))。
每一个视频帧重复上述流程，使得HDR Vivid编码后监视器播放不会出现画面亮度闪烁和暗区细节丢失的现象。
实施例二
基于相同的构思，本实施例提供了一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置，请参看图2，该装置包括：
解码模块1，用于将视频流解码，得到YUV数据；
数据处理模块2，用于针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
亮度调整模块3，用于根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
色彩调整模块4，用于根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
其中，数据处理模块2还用于当关键帧未出现场景变化时，取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
进一步地，数据处理模块2还用于当视频帧不是关键帧时，RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，或取上一个关键帧的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
上述装置用于实现实施例一中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其具体实施方式在此不再赘述。
实施例三
本实施例提供了一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备。请参看图3，该优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上处理器(central processing units，CPU)510(例如，x86，arm架构处理器或FPGA)和存储器520，一个或一个以上存储应用程序533或数据532的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器520和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备500中的一系列指令操作。
进一步，处理器510可以设置为与存储介质530通信，在优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备500还可以包括一个或一个以上电源540，一个或一个以上有线或无线的网络接口550，一个或一个以上输入输出接口560，和/或，一个或一个以上操作系统531，例如Windows Serve、Vista等等。
本领域技术人员可以理解，图3示出的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备的结构并不构成对优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
本发明的另一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可以为非易失性计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质也可以为易失性计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质中存储有指令，当该指令在计算机上运行时，使得计算机执行实施例一中的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备方法的步骤。
优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法若以程序指令的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件的形式体现出来，该计算机软件存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-only memory，ROM)、随机存取存储器(Random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述得方便和简洁，上述描述的系统及设备的具体执行的识别内容，可以参考前述方法实施例中的对应过程。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其特征在于，包括：
将视频流解码，得到YUV数据；
针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
2.如权利要求1所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其特征在于，当关键帧未出现场景变化时，则取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
3.如权利要求1所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其特征在于，当视频帧不是关键帧时，RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，或取上一个关键帧的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
4.如权利要求1所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其特征在于，计算基础曲线参数元数据进一步包括：
从RGB像素缓冲区中计算当前像素缓冲区的最大值fMAX[index]：
fMAX[index]＝Max(Max(f[index][0],f[index][1]),f[index][2])
式中，index是像素索引，0≤index<Nframe；
统计位于0至5cd/m2的直方图灰度区间LDARK占总像素数的比例RDARK：
式中，NDARK为fMAX[Nframe]在0≤fMAX[Nframe]≤PQ_EOTF-1(DARK)范围内的数量，DARK为暗区最高亮度值；其中，PQ_EOTF-1(DARK)代表一种电光光传输函数；
统计位于参考显示器亮度以上的直方图灰度区间LBRIGHT占总像素数的比例RBRIGHT：
式中，NBRIGHT为fMAX[Nframe]在fMAX[Nframe]≥targeted_lum范围内的数量；
targeted_lum＝targeted_system_display_maximum_luminance，为制作时参考目标显示器亮度；max_lum按照以下公式计算：
式中，MIN＝0.5081，MaxRefDisplay＝PQ_EOTF-1(4000)，MAX1＝0.2×(maximum_maxrgb_pq÷4095)+0.8×(average_maxrgb_pq÷4095)+0.4×(variance_maxrgb_pq÷4095)；其中variance_maxrgb_pq是指RGB颜色通道的亮度值的方差。
5.如权利要求1所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法，其特征在于，计算三次样条参数元数据进一步包括：
计算10位无符号整数，指示色调映射的三次样条第一区间参数的偏移量，公式如下：
3Spline_TH_enable_Delta1[0][i][w]＝Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)其中，Floor((TH2[1]-TH1[1])×4.0×1023)是计算第一区间参数的偏移量；TH2[1]表示第二个阈值的第一个元素，TH1[1]表示第一个阈值的第一个元素；
计算10位无符号整数，指示色调映射的三次样条第二区间参数的偏移量，公式如下：
3Spline_TH_enable_Delta2[0][i][w]＝Floor((TH3[1]-TH2[1])×4.0×1023)
其中，TH3[1]表示第三个阈值的第一个元素；
计算8位无符号整数，指示色调映射的三次样条区间的修正幅度参数，公式如下：
3Spline_enable_strength[0][i][w]＝Floor((Splien_Strength1+1.0)×(255÷2))其中，Splien_Strength1用于控制三次样条的强度或修正幅度。
6.一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置，其特征在于，包括：
解码模块，用于将视频流解码，得到YUV数据；
数据处理模块，用于针对每一视频帧，判断是否为关键帧，若是，则判断该视频帧是否出现场景变化，若是，则将该视频帧的YUV数据转化为RGB数据，对RGB数据划分九宫格，计算每个宫格中RGB的最大值和最小值，对得到的最大值取平均作为该视频帧的RGB分量最大值，对得到的最小值取平均作为该视频帧的RGB分量最小值；计算该视频帧的RGB分量平均值；
亮度调整模块，用于根据RGB分量最大值、RGB分量最小值、RGB分量平均值及场景变化标志位数值，计算基础曲线参数元数据，用于调整图像像素的曲线来改变图像的亮度和对比度；
色彩调整模块，用于根据基础曲线参数元数据，计算三次样条参数元数据，用于调整图像的色彩映射。
7.如权利要求6所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于当关键帧未出现场景变化时，取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
8.如权利要求6所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于当视频帧不是关键帧时，RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值取当前场景的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，或取上一个关键帧的RGB分量最大值、RGB分量最小值和RGB分量平均值，用于后续的基础曲线参数元数据计算。
9.一种优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任意一项所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法中的步骤。
10.一种存储有计算机可读指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器执行如权利要求1至5中任意一项所述的优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法中的步骤。
CN202311127753.4A 2023-09-04 2023-09-04 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置 Pending CN117061823A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311127753.4A CN117061823A (zh) 2023-09-04 2023-09-04 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311127753.4A CN117061823A (zh) 2023-09-04 2023-09-04 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117061823A true CN117061823A (zh) 2023-11-14

Family

ID=88657151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311127753.4A Pending CN117061823A (zh) 2023-09-04 2023-09-04 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117061823A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7003153B1 (en) Video contrast enhancement through partial histogram equalization
US7711200B2 (en) Video acquisition with integrated GPU processing
US7596280B2 (en) Video acquisition with integrated GPU processing
US8098256B2 (en) Video acquisition with integrated GPU processing
CN109274985B (zh) 视频转码方法、装置、计算机设备和存储介质
RU2496250C1 (ru) Устройство и способ обработки изображения
US20090067506A1 (en) Method and System for Weighted Encoding
US8660352B2 (en) Quality assessment of images with extended dynamic range
CN109686342B (zh) 一种图像处理方法及装置
CN107545871B (zh) 图像亮度处理方法及装置
US20160255356A1 (en) Evaluation Measure for Images
US20180308458A1 (en) Data compression method and apparatus
CN108495054B (zh) 高动态范围信号的处理方法、装置及计算机存储介质
CN108259754B (zh) 图像处理方法及装置、计算机可读存储介质和计算机设备
CN107409223B (zh) 视频编解码方法和视频编解码器
KR20110125170A (ko) 이미지 촬영 장치의 밝기를 자동으로 조절하는 장치 및 방법
US10122936B2 (en) Dynamic noise reduction for high dynamic range in digital imaging
CN117061823A (zh) 优化HDR Vivid画面亮度闪烁和暗区细节丢失的方法及装置
CN108830815B (zh) 一种提高图像暗区对比度的方法、装置及终端
US8934733B2 (en) Method, apparatus, and non-transitory computer readable medium for enhancing image contrast
CN113596422A (zh) 一种色彩校正矩阵ccm调整的方法及监控设备
JP2004112473A (ja) 階調補正装置
JP2006180267A (ja) 画質補正回路
US20220138919A1 (en) Image processing device and image processing method
CN112259048B (zh) 一种自适应Gamma曲线调节方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination