用于高動態(tài)范圍視頻的圖形處理的制作方法
【專利摘要】一種用于處理視頻信息的設(shè)備具有輸入單元（112）和視頻處理器（113），該輸入單元用于接收具有低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)的視頻信息，該視頻處理器用于生成顯示信號以便以LDR顯示模式或HDR顯示模式進行顯示。圖形數(shù)據(jù)被處理以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物。該輸入單元接收視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令。該視頻處理器被構(gòu)建用于在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。有利地，使得視頻信息的源能夠經(jīng)由HDR處理指令來控制圖形在HDR顯示模式中的處理。
【專利說明】用于高動態(tài)范圍視頻的圖形處理
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于處理視頻信息的設(shè)備，該設(shè)備包括輸入單元和視頻處理器，輸入單元用于接收視頻信息，視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，視頻處理器用于通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物，來生成顯示信號。
[0002]本發(fā)明進一步涉及一種用于傳輸視頻信息的視頻信號，以及一種用于生成視頻信息的設(shè)備，一種用于處理視頻信息的方法以及一種用于生成視頻信息的方法。
[0003]本發(fā)明涉及在高動態(tài)范圍[HDR]顯示器上顯示視頻信息的領(lǐng)域。當前正在研發(fā)這樣的顯示單元，其能夠提供高亮度水平以及圖像的黑暗部分與圖像的明亮部分之間的非常高的對比度。為了對這樣的顯示器的能力加以充分利用，可以通過提供經(jīng)調(diào)適的視頻信息(例如其具有考慮了更高亮度和HDR對比度范圍的更高分辨率)來改善視頻信息。為了與HDR相區(qū)別，傳統(tǒng)的視頻信息在本文檔中被稱作低動態(tài)范圍[LDR]視頻。照此，為了改善的對比度，可以以HDR顯示模式將LDR視頻信息顯示在HDR顯示單元上。然而，當視頻信息自身以HDR視頻格式生成時，例如在為了更佳的視覺效果或者在明亮或黑暗區(qū)域中有所改進的可見度而采用增強的分辨率，同時通過使用稍有不同的顏色而避免視覺條帶時，實現(xiàn)更為引人注目的圖像。除了提升圖像數(shù)據(jù)的精確度之外，電影導(dǎo)演例如可以通過強調(diào)爆發(fā)(explosion)而在局部提升體驗,和/或改善明亮或黑暗場景/區(qū)域中的可見度。諸如彈出菜單或字幕之類的圖形數(shù)據(jù)可以包括在視頻信息中以便進行疊加。
[0004]視頻處理設(shè)備可以是藍光盤播放器并且可以經(jīng)由適當接口耦合至如支持HDR的電視機或監(jiān)視器的顯示設(shè)備，該接口優(yōu)選為如HDMI的高速數(shù)字接口。HDR顯示器還可以與視頻處理設(shè)備結(jié)合。
【背景技術(shù)】
[0005]文獻US2004/0067041描述了一種具有用于管理圖形數(shù)據(jù)的再現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的記錄介質(zhì)，以及記錄和再現(xiàn)方法及裝置。該記錄介質(zhì)包括讓至少一個圖形圖像信息分段以及至少一個調(diào)色板信息分段記錄于其中的圖形信息區(qū)域。每個調(diào)色板信息分段提供顏色信息。每個圖形圖像信息分段提供用于再現(xiàn)一個或多個圖形圖像的再現(xiàn)信息。建議了多個顏色調(diào)色板，每個調(diào)色板對應(yīng)于主視頻的處于8位和24位之間的不同顏色深度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]US2004/0067041中所提出的用于圖形數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使得能夠使用不同顏色的調(diào)色板之一，不同調(diào)色板對應(yīng)于圖形數(shù)據(jù)的不同分辨率。不同圖形圖像可以同時疊加在主視頻上，不同圖形圖像具有不同的大小和顏色深度。然而，這樣的視頻信息格式可能在接收器處導(dǎo)致困難或附加成本。例如，必須包括相應(yīng)調(diào)色板以便以特定顏色深度顯示圖形圖像。實際的顏色深度可以在再現(xiàn)設(shè)備中根據(jù)圖形圖像的重要程度和大小來確定。[0007]已知圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)具有的問題在于，當再現(xiàn)設(shè)備中的優(yōu)選顯示模式改變時，圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同調(diào)色板和大小導(dǎo)致的結(jié)果是，使用預(yù)定義調(diào)色板而基于圖形圖像來預(yù)定義且固定地生成疊加物。
[0008]本發(fā)明的目的是提供一種用于顯示視頻信息的系統(tǒng)，其中生成疊加物能夠適應(yīng)于優(yōu)選顯示模式。
[0009]出于該目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在如開始段落中所描述的用于處理視頻信息的設(shè)備中，輸入單元被構(gòu)建用于接收在視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，并且視頻處理器被構(gòu)建用于在疊加圖像數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。當對HDR視頻或圖像進行編碼時，能夠以不同方式來完成它。例如，可以使用12或16位的字用于像素顏色的輝度,并且使用微弱非線性(faint non-linearity)對場景中的寬范圍輝度進行編碼。還可以利用強非線性以8位字對HDR場景進行編碼，其隨后也相對適合于也在LDR顯示器上立即進行顯示，但是也可轉(zhuǎn)換為對于在任意HDR顯示器上呈現(xiàn)場景的完整HDR內(nèi)容而言最優(yōu)的那樣的驅(qū)動信號(例如，2000或15000尼特峰值亮度)。當前，如字幕之類的任意圖形可以以這樣的方式進行編碼，其中如果要立即使用圖形像素代碼(例如，作為“圖形白色”的某數(shù)值)而沒有進一步優(yōu)化，則根據(jù)呈現(xiàn)時的實際顯示和觀看環(huán)境等，但是也可能還根據(jù)圖形的類型(像例如，其大小或在屏幕上的位置)，該白色可能被感知為例如過于明亮或過于黯淡。利用所提出的HDR處理指令，可以最佳地調(diào)諧圖形(其通常被感知為LDR，但是最終，至少在通過一起顯示在HDR畫面上而進行協(xié)調(diào)時——也被感知為HDR)，而無論其是針對如用于呈現(xiàn)的顯示器之類的一些配置必須向上還是針對其他配置必須向下，并且無論(多個)(HDR)圖像和圖形被編碼的不同方式?？刂菩畔⒃试S接收顯示器被操作為創(chuàng)建側(cè)所預(yù)見的類型之一，或者自己確定所提供的視頻/圖像的共同呈現(xiàn)選項中的哪一個選項是最優(yōu)的。
[0010]根據(jù)本發(fā)明另外的方面，該視頻信號用于向視頻處理設(shè)備傳輸視頻信息，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，該視頻信號包括視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在疊加圖形數(shù)據(jù)時根據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另外的方面，一種光學(xué)記錄載體包括光學(xué)可讀痕跡的軌道，其中所述痕跡代表以上的視頻信號。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另外的方面，一種用于生成視頻信息的設(shè)備包括用于向視頻處理設(shè)備傳輸視頻信息的輸出單元，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，該視頻處理設(shè)備被布置為通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物，來生成顯示信號；以及用于生成視頻信息的該設(shè)備包括用于生成包括圖形處理控制數(shù)據(jù)的視頻信息的視頻處理器，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在該視頻處理設(shè)備中，在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0013]根據(jù)本發(fā)明另外的方面，一種處理視頻信息的方法包括:處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中任意一種的具體顯示模式進行顯示；處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物；接收視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令；并且在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0014]根據(jù)本發(fā)明另外的方面，一種生成視頻信息的方法包括:生成圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在視頻處理設(shè)備中，在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適；以及將該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括在視頻信息中。
[0015]而且，一種用于處理視頻信息的計算機程序產(chǎn)品可進行操作以使得處理器執(zhí)行如以上所定義的方法。
[0016]該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于疊加圖形數(shù)據(jù)的HDR處理指令，比如要被應(yīng)用于對HDR模式中的處理進行調(diào)適而生成疊加物或者應(yīng)用于對主視頻的處理進行調(diào)適的圖形命令或設(shè)置。特別地，所述圖形指令定義要在具體顯示器處于HDR顯示模式時被應(yīng)用的處理。該視頻處理器被布置為在疊加圖形數(shù)據(jù)時對圖形數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的處理進行調(diào)適。
[0017]所述措施具有的效果在于，根據(jù)視頻處理設(shè)備中根據(jù)圖形處理控制數(shù)據(jù)中所包括的所述相應(yīng)HDR處理指令而確定的具體顯示模式，來控制圖形數(shù)據(jù)和/或視頻數(shù)據(jù)的處理的調(diào)試。因此，該圖形處理控制數(shù)據(jù)定義并控制再現(xiàn)設(shè)備中所執(zhí)行的實際處理操作，原因在于相應(yīng)HDR處理指令在視頻信息的來源處提供。有利地，使得視頻信息的作者能夠在以HDR顯示模式生成顯示時對圖形數(shù)據(jù)的顯示進行控制。例如，可以避免為了在LDR模式或HDR模式中顯示視頻而制造單獨圖形物品的努力，這是因為能夠通過在創(chuàng)作側(cè)的控制下對接收側(cè)處的處理進行適當調(diào)適而使用單個圖形物品集合。
[0018]本發(fā)明還基于以下認識。在擴展用于HDR的現(xiàn)有視頻系統(tǒng)時，可在高級顯示設(shè)備中使用的高對比率(contrast ratio)被用來實現(xiàn)生動且真實的視頻圖像。然而,發(fā)明人已經(jīng)看到，當在這樣的HDR顯示模式中疊加圖形時，可能出現(xiàn)若干問題。例如，伴隨著在HDR視頻的上面疊加(半透明)圖形時可能出現(xiàn)的問題是，HDR視頻中的一些場景可能格外明亮。這將明顯降低同時顯示的諸如字幕或菜單之類的圖形的辨識度。另一種可能出現(xiàn)的問題在于，字幕中的字符可能變得過于明亮而變得使讀者厭煩或疲勞。而且，極端明亮的字幕或菜單可能導(dǎo)致光環(huán)效應(yīng)或眩光，并且因此降低視頻的感知質(zhì)量。發(fā)明人已經(jīng)通過在視頻信息中提供所述HDR處理指令解決了這樣的問題，其能夠被新穎的視頻處理設(shè)備所處理，該視頻處理設(shè)備通過對主視頻進行解碼來處理到來的視頻并且隨后按照所述HDR處理指令的指示疊加圖形數(shù)據(jù)。
[0019]可選地，視頻信息包括定義用于生成疊加物的參數(shù)的分段，所述分段具有相應(yīng)分段類型，所述分段包括用于構(gòu)建圖形處理控制數(shù)據(jù)的HDR處理定義類型的HDR處理定義分段，并且該視頻處理器被布置為根據(jù)來自HDR處理定義分段的HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。有利地，使用定義視頻參數(shù)的分段對視頻信息的格式進行擴展，所述分段還可以被用于其他解碼信息。
[0020]可選地，圖形數(shù)據(jù)包括定義至少一個LDR顏色調(diào)色板的LDR調(diào)色板信息以及定義至少一個HDR顏色調(diào)色板的HDR調(diào)色板信息，并且該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于選擇HDR調(diào)色板的調(diào)色板選擇指令，并且該視頻處理器被布置為依據(jù)該調(diào)色板選擇指令而在HDR顯示模式中選擇HDR顏色調(diào)色板。該視頻數(shù)據(jù)包括LDR顏色調(diào)色板和HDR顏色調(diào)色板二者，并且該調(diào)色板選擇指令使得能夠在HDR顯示模式中選擇相應(yīng)調(diào)色板。
[0021]可選地，圖形處理控制數(shù)據(jù)包括相對于LDR顯示模式中的透明度定義透明度降低的透明度指令，并且該視頻處理器被布置為依據(jù)該透明度指令而在HDR顯示模式中對疊加物中的圖形數(shù)據(jù)的透明度進行調(diào)適。有利地，可以針對相應(yīng)HDR視頻場景對圖形數(shù)據(jù)的透明度進行調(diào)適。
[0022]可選地，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在具體顯示模式是HDR顯示模式時是否將視頻數(shù)據(jù)的處理切換至LDR顯示模式的視頻切換指令，并且該視頻處理器被布置為依據(jù)該視頻切換指令，在具體顯示模式是HDR顯示模式時，在疊加視頻數(shù)據(jù)時將視頻數(shù)據(jù)切換至LDR顯示模式，或者該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在具體顯示模式是HDR顯示模式時是否獲取HDR圖形數(shù)據(jù)流的圖形選擇指令，并且該視頻處理器被布置為依據(jù)該圖形選擇指令，在具體顯示模式為HDR顯示模式時，在疊加視頻數(shù)據(jù)時使用HDR圖形數(shù)據(jù)。有利地，可以在疊加圖形數(shù)據(jù)時將視頻顯示臨時切換至LDR模式，或者圖形處理可以被設(shè)置為使用專用的HDR圖形流。
[0023]可選地，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括相對于LDR顯示模式中的輝度定義輝度降低的輝度指令，并且該視頻處理器被布置為依據(jù)該輝度指令，在HDR顯示模式中定義疊加物中的圖形數(shù)據(jù)的輝度。有利地，可以在以HDR顯示模式進行顯示時方便地調(diào)節(jié)圖形數(shù)據(jù)的輝度。
[0024]可選地，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在HDR顯示模式中疊加彈出圖形數(shù)據(jù)時的HDR處理指令的彈出處理描述符。有利地，在設(shè)備被激活以顯示例如彈出菜單或按鈕時根據(jù)相應(yīng)HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0025]可選地，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在HDR顯示模式中疊加字幕圖形數(shù)據(jù)時的HDR處理指令的字幕處理描述符。有利地，在設(shè)備被激活以顯示字幕時，根據(jù)相應(yīng)HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。因此，當在HDR模式中顯示字幕時，特定處理被激活。
[0026]可選地，該視頻處理器被布置為依據(jù)從被連接以接收顯示信號的顯示設(shè)備獲取的顯示能力信息，來設(shè)置具體顯示模式。
[0027]可選地，該視頻處理器被布置為依據(jù)從被連接以接收顯示信號的顯示設(shè)備接收的顯示模式信息，來設(shè)置具體顯示模式。有利地，所述處理可以自動適應(yīng)于相應(yīng)顯示模式。
[0028]可選地，該視頻處理器被布置為依據(jù)視頻信息中所包括的指示視頻信息的動態(tài)范圍的動態(tài)范圍信息，來設(shè)置具體顯示模式。有利地，所述處理可以自動地適應(yīng)于所接收的視
頻信息。
[0029]可選地，該視頻處理器被布置為依據(jù)基于用戶設(shè)置的顯示模式偏好，來設(shè)置具體顯示模式。有利地，所述處理可以根據(jù)用戶設(shè)置而適應(yīng)于相應(yīng)顯示模式。
[0030]以上選項可以被適當組合以便構(gòu)建根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法的另外的優(yōu)選實施例。另外的實施例在所附權(quán)利要求中給出，其公開通過引用合并于此。以上或者從屬權(quán)利要求中針對特定方法或設(shè)備定義的特征相應(yīng)地應(yīng)用于其他設(shè)備或方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]通過以下描述中通過示例描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將顯而易見，并且通過進一步參考以下描述中通過示例描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他方面將被闡明，其中
圖1示出了用于傳輸視頻信息的系統(tǒng)，
圖2示出了接收設(shè)備中的視頻處理系統(tǒng)，
圖3示出了具有圖形的BD數(shù)據(jù)流，
圖4示出了分段的類型，
圖5示出了圖形處理控制數(shù)據(jù)，
圖6示出了用于彈出圖形的HDR圖形處理指令，
圖7示出了用于字幕圖形的HDR圖形處理指令，
圖8示出了用于僅具有LDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流的HDR圖形處理指令，
圖9示出了針對僅具有LDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流而經(jīng)由圖形處理控制數(shù)據(jù)和顯示模式進行控制的視頻處理，以及
圖10示出了針對具有LDR和HDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流而經(jīng)由圖形處理控制數(shù)據(jù)和顯示模式進行控制的視頻處理。
[0032]附圖僅是圖示性的而并非依比例進行繪制。在附圖中，與已經(jīng)描述過的部件相對應(yīng)的部件具有相同的附圖標記。
【具體實施方式】
[0033]與常見顯示器相比，高動態(tài)范圍(HDR)顯示器可以提供高得多的光輸出以及在黑色和白色之間的高得多的對比度。這樣的顯示器在背光源中可以具有高效LED的矩陣，其向顯示器提供40.000:1和更高的動態(tài)范圍。這樣大的動態(tài)范圍與高(局部)光輸出相結(jié)合大幅提高了顯示器上示出的圖像的真實性。為了充分使用這些顯示器的大動態(tài)范圍和高亮度，內(nèi)容也必須在輝度和顏色上支持足夠的保真度和分辨率。
[0034]在若干標準中描述了音視頻(A/V)內(nèi)容的配送，比如例如用于廣播的DVB以及用于封裝媒體的藍光盤或DVD。將使用這些標準傳送的數(shù)字視頻內(nèi)容采樣為YUV 4:2:0或更好地，YUV 4:2:2，并且通過使用來自MPEG組的標準對其編碼。在傳送之后，內(nèi)容被解碼并且在諸如藍光盤播放器之類的實施相關(guān)標準的設(shè)備上進行回放。隨后通過使用適當?shù)慕涌冢?jīng)解碼的內(nèi)容被傳送至顯示器。根據(jù)傳統(tǒng)標準編碼的視頻在本文檔中被稱作低動態(tài)范圍(LDR)視頻。所述標準可以被擴展以支持HDR視頻。
[0035]藍光盤(BD)標準支持用于字幕、全屏菜單、動畫和彈出圖形的圖形疊加物。而且，BD播放器典型地以屏上顯示(On Screen Display OSD)菜單為特色。因此,也可以局部地生成圖形信息。與在HDR顯示器上在視頻背景的上面疊加圖形相關(guān)的若干問題被解決。例如，可能出現(xiàn)的一個問題是，字幕中的字符可能變得過于明亮而使得其變得使讀者厭煩或疲勞?？赡馨殡S著在HDR視頻的上面疊加(半透明)圖形而出現(xiàn)的另一個問題是，HDR視頻中的一些場景可能格外明亮。這將明顯降低諸如同時顯示的字幕或菜單之類的圖形的辨識度。本文描述了，根據(jù)所顯示的視頻類型(LDR或HDR視頻)對如字幕或彈出菜單的圖形的處理進行調(diào)適。而且，在數(shù)據(jù)流僅包含一種視頻(LDR或HDR)的情況下，當在HDR顯示器上顯示結(jié)合了圖形的該視頻時，問題可能出現(xiàn)。因此，所提出的解決方案與包含LDR視頻數(shù)據(jù)、HDR視頻數(shù)據(jù)或LDR和HDR視頻數(shù)據(jù)二者的視頻信息相關(guān)。[0036]所概括的各種問題得以被所提出的系統(tǒng)所解決，諸如:
-確保支持HDR的盤在傳統(tǒng)播放器上正確播放；
-圖形與視頻背景的格外明亮的區(qū)域的半透明疊加可能使得諸如字幕或菜單之類的圖形不可讀；
-字幕可以由于極端亮度而變得令人厭煩或疲勞；
-極為明亮的字幕或彈出菜單可能對所感知的視頻質(zhì)量有負面影響。這可以由光環(huán)效應(yīng)或眩光所導(dǎo)致；
-針對例如菜單和字幕之類的不同類型的圖形內(nèi)容，在HDR顯示器上進行顯示的情況下所需要的圖形處理可能有所不同。
[0037]圖1示出了用于傳輸視頻信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有視頻源100，視頻源100提供要經(jīng)由傳輸介質(zhì)130傳輸至視頻處理設(shè)備110的視頻傳輸信號104,該傳輸介質(zhì)130例如是光盤140、互聯(lián)網(wǎng)或廣播網(wǎng)絡(luò)。該處理器設(shè)備構(gòu)成了接收器，該接收器將來自記錄介質(zhì)或廣播的視頻信號111接收到輸入單元112中。該接收器向HDR顯示設(shè)備120提供顯示信號114，例如向能夠以高動態(tài)范圍(HDR)顯示模式顯示視頻的電視或投影系統(tǒng)提供HDMI信號。可替換地，該接收器可以連接至LDR顯示設(shè)備(未示出)并且于是可以生成LDR顯示信號。該接收器可以是如藍光盤(BD)播放器或機頂盒(STB)或衛(wèi)星接收器之類的單獨設(shè)備。可替換地，接收器110和HDR顯示器120被組合在單個設(shè)備中，如具有內(nèi)建的數(shù)字調(diào)諧器和視頻處理器的數(shù)字HDR電視。
[0038]該系統(tǒng)被布置為以在視頻傳輸信號中進行多路復(fù)用的多個數(shù)據(jù)流來傳輸視頻信息，這例如是根據(jù)已知如此的視頻格式。該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，并且還可以包括如字幕或菜單的圖形數(shù)據(jù)。在視頻源設(shè)備100的主輸入101上提供HDR視頻數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)可以在視頻源100的輔助輸入102上提供，并且被布置為顯示在主視頻數(shù)據(jù)上的疊加物之中，諸如字幕。所要注意的是，可以包括多個圖形數(shù)據(jù)流。如彈出菜單的另外的圖形數(shù)據(jù)可以在單獨圖形流中進行編碼，其通常在多路復(fù)用的實時視頻數(shù)據(jù)流以外單獨傳輸(所謂的復(fù)用外(out-of-mux))，以使得能夠在任意時刻預(yù)加載和激活。而且，可以在下游生成附加圖形數(shù)據(jù)，例如在接收器110中的接收側(cè)生成菜單。
[0039]在來源一側(cè)，該系統(tǒng)供給用于在視頻傳輸信號中包括如以下所描述的圖形處理控制數(shù)據(jù)的功能。該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式下疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令。所述功能可以在源設(shè)備中的視頻處理器103中實施，但是也可以在基于專用計算機程序的創(chuàng)作系統(tǒng)、廣播工作室等中執(zhí)行。
[0040]通過根據(jù)視頻傳輸格式布置HDR視頻數(shù)據(jù)來處理主視頻。根據(jù)可應(yīng)用的傳輸標準，該系統(tǒng)向接收器提供指示參數(shù)的控制數(shù)據(jù)，以使得該接收器能夠再現(xiàn)主視頻數(shù)據(jù)并且疊加圖形數(shù)據(jù)。最后，如以上所描述的，對視頻傳輸信號104中的數(shù)據(jù)傳輸流(包括如以下詳細描述的圖形處理控制數(shù)據(jù))進行整合，以便經(jīng)由傳輸介質(zhì)130進行傳輸。
[0041]用于傳輸HDR視頻信息和圖形處理控制數(shù)據(jù)的視頻傳輸信號104經(jīng)由傳輸介質(zhì)130進行傳輸,該傳輸介質(zhì)130例如是如BD的光盤140、公共電視傳輸網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)等。在視頻信號中，傳輸流代表HDR視頻信息。視頻信息傳輸平臺是數(shù)字視頻廣播(DVB)。DVB應(yīng)用針對陸地、電纜、衛(wèi)星和移動的各種標準以便傳送音頻/視頻、圖形(字幕等)和交互式應(yīng)用(Java應(yīng)用或HTML/XML)，并對其進行關(guān)聯(lián)的信號發(fā)送。目前，顯示技術(shù)上的發(fā)展使得可能向大量的市場使用者引入HDR視頻。因此，為了允許HDR內(nèi)容的廣泛分布，可以對DVB標準進行擴展以允許HDR內(nèi)容的廣播。另外的傳輸介質(zhì)包括BD光盤、互聯(lián)網(wǎng)等，并且相應(yīng)各個視頻格式也可以適應(yīng)于HDR視頻。特別地，可以通過定義視頻傳輸信號以包括所提出的圖形處理控制數(shù)據(jù)而改進這樣的視頻格式。應(yīng)注意，視頻信息可以進一步被布置為可選地與HDR增強視頻信息相結(jié)合而顯示三維(3D)視頻數(shù)據(jù)。
[0042]接收器110具有輸入單元112，輸入單元112用于接收視頻信號111，即，如以上所描述的經(jīng)由傳輸介質(zhì)130傳輸之后的視頻傳輸信號104。視頻信息和圖形處理控制數(shù)據(jù)被獲取并耦合至視頻處理器113。視頻處理器具有信號處理結(jié)構(gòu)，該信號處理結(jié)構(gòu)用于通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的疊加物，來生成顯示信號114。如以下詳細闡述的，該視頻處理器在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0043]源設(shè)備100用于生成視頻信息，并且該設(shè)備具有用于將視頻信息傳輸至視頻處理設(shè)備110的輸出單元105。該源設(shè)備具有視頻處理器103，該視頻處理器103用于生成包括圖形處理控制數(shù)據(jù)的視頻信息，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在該視頻處理設(shè)備中，在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0044]視頻信號111用于向視頻處理設(shè)備傳輸視頻信息，該視頻處理設(shè)備被布置為通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的疊加物，來生成顯示信號。視頻信號在視頻信息中包括圖形處理控制數(shù)據(jù)。所述圖形處理控制數(shù)據(jù)具有用于在HDR顯示模式下疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
[0045]在一個實施例中，在例如DVD或BD的光學(xué)記錄載體140上提供視頻信號。該光學(xué)記錄載體具有可選地可讀痕跡的軌道，其中所述痕跡代表如以上所描述的視頻信號。以下對用來存儲基于BD的包括圖形處理控制數(shù)據(jù)的視頻信息的具體視頻格式的實際示例進行描述。
[0046]圖2示出了接收設(shè)備中的視頻處理系統(tǒng)。該設(shè)備例如可以是BD播放器、數(shù)字電視機或機頂盒。輸入單元201包括用于從視頻信號獲取視頻信息的解調(diào)器。該輸入單元還可以包括用于從光學(xué)記錄載體獲取視頻信息的光學(xué)記錄載體單元。該解調(diào)器從視頻信號獲取傳輸流，該傳輸流被耦合至多路分解器單元202，其還可以包括分解器(descrambler)，用于從傳輸流獲取各種數(shù)據(jù)流和控制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流被耦合至用于對視頻和音頻數(shù)據(jù)進行解碼的主解碼器203，并且被耦合至用于對圖形數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)進行解碼的輔助解碼器204。解碼器和另外的部件經(jīng)由系統(tǒng)總線209耦合至中央處理單元(CPU)、圖形處理器206、存儲器207和輸出級208以便例如根據(jù)HDMI而生成顯示信號。
[0047]在一些實施方式中，視頻和字幕的處理管道是不同且分離的。諸如A/V解碼和圖形處理之類的處理和高帶寬操作(濾波器操作等)在專用ASIC中完成，而諸如字幕之類的低帶寬信息的處理則由低功率通用處理器來完成。直到完全處于處理管道的末端處，才將字幕和視頻進行組合。
[0048]在下文中，根據(jù)藍光盤格式來討論視頻信息。所要注意的是，BD格式是實際的示例，并且可以以任意其他適當?shù)囊曨l格式包括類似的圖形處理控制數(shù)據(jù)。
[0049]圖3示出了具有圖形的BD數(shù)據(jù)流。藍光盤數(shù)據(jù)流包括傳輸流31，傳輸流31具有傳輸分組34。分組34的子集可以具有相同的分組標識符PID并且因此形成專門的基本分組流(PES)，所述PES分組構(gòu)成基本圖形流32。分段33是嵌入PES分組的流之中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。有關(guān)BD系統(tǒng)的進一步信息能夠在美國申請US2006580647和US20090103895以及可從藍光盤聯(lián)盟獲得的BD-ROM A/V白皮書100604(1)-15916中找到。這些文獻描述了在藍光盤播放器中如何對流進行處理以及如何將視頻與同步圖形和音頻數(shù)據(jù)相結(jié)合以創(chuàng)建引人注目的電影體驗。在藍光盤中，音頻和圖形數(shù)據(jù)可以嵌入主傳輸流中或者可以嵌入另一個輔助傳輸流中，該輔助傳輸流包含可以與取決于來自用戶的輸入的主傳輸流的內(nèi)容同步地呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)。例如，可以用不同語言的多個字幕流來定義播放列表。在藍光盤中，這例如意味著用多個播放項來定義播放列表，因此每個播放項可以具有多個子播放項，這些子播放項因而將包含系統(tǒng)能夠根據(jù)用戶輸入從其中進行選擇的不同字幕流。
[0050]使用PES分組中的呈現(xiàn)時間戳(PTS)數(shù)值在基本流級完成與主視頻的同步。藍光盤圖形分段包括分段描述符和分段數(shù)據(jù)。分段描述符包含分段的類型和長度。
[0051]例如如下，提出定義新的分段類型，其承載有關(guān)在視頻回放模式被設(shè)置為HDR時如何處理圖形的信息。
[0052]支持HDR的盤上的呈現(xiàn)圖形或交互式圖形或文本字幕流附加地包含HDR_Processing_definition (HDR處理定義)分段。該分段定義了在HDR視頻的情況下解碼器在高清晰度電影(HDMV)模式和/或BD Java (BD-J)模式以及交互式圖形(HDMV模式)下對呈現(xiàn)圖形或文本字幕圖形進行處理的方式。HDR_Processing_definition分段還可以針對流中的每個調(diào)色板定義分段包含新的HDR_palette (HDR調(diào)色板)定義。用于BD圖形解碼器模型中的HDMV呈現(xiàn)圖形解碼器、HDMV交互式圖形解碼器和HDMV文本字幕解碼器的復(fù)合緩沖器被擴展以便能夠存儲針對LDR和HDR呈現(xiàn)二者的調(diào)色板數(shù)據(jù)。當菜單被激活時，圖形解碼器模型通過新寄存器或新定義的(最初保留的)寄存器位來檢查指示LDR/HDR回放模式的顯示模式。當完成從LDR到HDR的模式轉(zhuǎn)變時，圖形解碼器模型如HDR_Pix)CesSing_definition分段中所定義的那樣對圖形進行處理。圖形解碼器模型可以忽略標準調(diào)色板定義，而是替換地，將新的HDR調(diào)色板定義從復(fù)合緩沖器加載到CLUT (顏色查找表)中。當切換回LDR模式時，標準調(diào)色板定義分段被從復(fù)合緩沖器加載到CLUT中而HDR調(diào)色板則被忽略。還可以在HDR_Processing_definition分段中定義用于圖形處理的其它算法。
[0053]該方法的優(yōu)勢在于，由于現(xiàn)有LDR播放器將忽略新的分段類型，所以所述方法提供了向后兼容的解決方案。附加地，該方法節(jié)約了盤容量和帶寬，原因在于其不需要重復(fù)的圖形對象，同時附加HDR_Processing_definition分段需要相當少量的數(shù)據(jù)。另外，使用調(diào)色板允許針對不同類型的圖形內(nèi)容進行不同處理。
[0054]在針對彈出菜單的另外的實施例中，視頻在用戶激活BD-Java彈出菜單時被自動切換回LDR模式。在彈出菜單被關(guān)閉的時刻，視頻被自動切換回HDR。
[0055]在另外的實施例中，定義了兩個不同圖形流集合。一個圖形流被提供用于LDR而另外一個則至少具有基本上相同的內(nèi)容但是適應(yīng)于HDR?？梢栽趫D形流的屬性中提供HDR圖形指示?？梢蕴峁㎜DR圖形流和對應(yīng)HDR圖形流之間的鏈接機制以指示哪個圖形流是對應(yīng)于特定LDR圖形流的HDR圖形流，例如指針。HDR版本指示可以包括在例如播放列表文件的擴展數(shù)據(jù)中并且可以包含到對應(yīng)LDR版本的鏈接。因此，使得再現(xiàn)設(shè)備能夠選擇兩個流中相應(yīng)的一個。在該實施例中，圖形處理控制數(shù)據(jù)可以包括圖形選擇指令，其定義了是否在具體顯示模式是HDR顯示模式時獲取HDR圖形數(shù)據(jù)流，并且視頻處理器被布置為依據(jù)該圖形選擇指令而在具體顯示模式是HDR顯示模式時在對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的同時使用HDR圖形數(shù)據(jù)。 [0056]圖4示出了分段的類型。在藍光盤標準(其中保留了數(shù)值0x83至OxFF)中定義了諸如調(diào)色板定義分段、對象定義分段等各種類型的分段。該表格包括例如具有數(shù)值0x83的新分段類型41,數(shù)值0x83指示包含HDR_Processing_definition分段的分段。通常，HDR_Processing_definition分段包含對圖形解碼器在HDR顯示模式中處理圖形的方式有所影響的參數(shù)和/或指令。所以，在顯示模式是HDR的情況下，所述參數(shù)和/或指令修改常規(guī)處理的結(jié)果。
[0057]圖5示出了圖形處理控制數(shù)據(jù)。該表格示出了 HDR_Processing_definition分段的結(jié)構(gòu)可以看上去像如何的示例。在該示例中，HDR_Processing_definition分段包含兩個處理指令:Pop_up_process_descriptor (彈出處理描述符)51 和 Subtitle_processdescriptor (字幕處理描述符)52。該分段還可以包含要在顯示模式為HDR時使用的HDR調(diào)色板53。所要注意的是，原始調(diào)色板(現(xiàn)在稱作LDR調(diào)色板)在如BD標準中所定義的其他分段中提供。此外，HDR調(diào)色板包含與原始LDR調(diào)色板相同數(shù)目的條目，但是所述條目適應(yīng)于HDR顯示模式，使得
?調(diào)色板中的Y、Cr和Cb數(shù)值具有與相關(guān)聯(lián)的HDR視頻流相同的顏色矩陣；
?Y、Cr、Cb和T的數(shù)值適應(yīng)于減少在HDR顯示模式下組合圖形時的問題。
[0058]圖6不出了用于彈出圖形的HDR圖形處理指令。指令Pop_up_process_descriptor規(guī)定了在彈出圖形與HDR視頻相結(jié)合的情況下該圖形的額外處理。作為示例，該參數(shù)可以具有以下數(shù)值:
?Pop-up_process_descriptor=0x00是命令針對HDR視頻的圖形處理等同于針對LDR視頻的處理的指令；
?Pop-up_process_descriptor=0x01至0x09是透明度指令61,其命令透明度要被降低至LDR透明度數(shù)值的特定百分比；
?Pop-up_process_descriptor=OxOA是視頻切換指令62,并且命令播放器在彈出圖形被激活時切換至LBR視頻并且在彈出圖形被去激活時切換回HDR ；
?Pop-up_process_descriptor=0x0B2是HDR指令63,其命令圖形處理器使用HDR調(diào)色板。
[0059]對于透明度指令，應(yīng)注意，在原始數(shù)據(jù)為透明的情況下，透明度才需要被降低。表格中的降低數(shù)值僅為示例，實際數(shù)值可能有所不同，例如具有較低級別、對數(shù)比例尺等。
[0060]對于視頻切換指令，注意以下內(nèi)容。在HDMV模式中，播放器簡單地對預(yù)定義的PopUp OnO和PopUp OffO用戶操作以及播放器狀態(tài)寄存器(PSR)的要被定義字段中的可選偏好設(shè)置作出響應(yīng)。該偏好可以通過針對標題的播放列表中的數(shù)值進行設(shè)置并且指示視頻應(yīng)當在顯示彈出菜單時切換回LDR。如果該偏好被設(shè)置為切換回LDR，播放器將在PopUpOnO用戶操作被激活時自動切換至LDR，并且在PopUp OffO被激活時切換回HDR。在BD-J模式中，通過令BD-J程序?qū)K_P0PUP_MENU BD-J事件作出響應(yīng)并且適當控制視頻流選擇和回放，能夠?qū)崿F(xiàn)相同種類的行為。
[0061]圖7示出了用于字幕圖形(例如，呈現(xiàn)圖形或文本字幕)的HDR圖形處理指令。指令Subtitle_process_descriptor規(guī)定了在字幕圖形與HDR視頻相結(jié)合的情況下該圖形的額外處理。作為示例，該參數(shù)可以具有以下數(shù)值:
?Subtitle_process_descriptor=OxOO是命令HDR視頻中的圖形處理等同于LDR視頻的指令；
?Subtitle _process_descriptor=0x01至0x09是輝度指令71,其命令輝度數(shù)值要被降低至LDR輝度數(shù)值的特定百分比(該輝度數(shù)值代表輝度，通常被表示為Y)；
?Subtitle_process_descriptor=OxOA是HDR指令,其命令圖形處理器使用HDR調(diào)色板。
[0062] 附加地，用于彈出圖形和/或字幕圖形的HDR圖形處理指令可以進一步包括如以上所描述的圖形選擇指令。
[0063]附加地，HDR圖形處理指令可以進一步包括用于改變屏幕上的圖形和/或視頻的位置的指令。因此，可以通過改變所述位置中的至少一個而避免圖形與視頻的極亮區(qū)域的疊加。例如，在寬銀幕格式中，視頻可以被向上移動并且字幕可以位于視頻下方的黑條之中。
[0064]應(yīng)注意，可以基于例如經(jīng)由HDMI信號而耦合至視頻處理設(shè)備的顯示設(shè)備的能力來確定顯示模式。而且，顯示設(shè)備中用于選擇顯示模式(LDR或HDR)的用戶設(shè)置可以被傳輸至處理設(shè)備。HDMI提供了接收設(shè)備的顯示能力到源設(shè)備的傳輸(比如EDID或顯示端口)，例如，定義HDR被支持的I個比特的指示。BD播放器可以使用該指示來設(shè)置顯示能力寄存器。可替換地，用戶可以在設(shè)立過程期間對顯示能力進行設(shè)置。最后，應(yīng)注意，用戶還可以動態(tài)切換顯示模式，即用戶在回放期間基于變化的偏好而選擇不同的顯示模式。用于控制顯示模式和圖形處理的各種選項通過以下附圖進行闡述。
[0065]圖8示出了用于僅具有LDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流的HDR圖形處理指令。所要注意的是，該視頻可以最初為LDR視頻，其現(xiàn)在以HDR顯示模式進行顯示。視頻信息被提供具有用于在顯示模式為HDR時對圖形處理進行控制的HDR圖形處理指令。實際指令與圖6類似，但是并不存在切換指令62。
[0066]圖9示出了針對僅具有LDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流而經(jīng)由圖形處理控制數(shù)據(jù)和顯示模式進行控制的視頻處理。例如BD播放器的視頻處理系統(tǒng)91接收例如BD數(shù)據(jù)流92的視頻信息的輸入流。LDR視頻數(shù)據(jù)在LDR視頻解碼器LDR-dec 94中進行處理。圖形數(shù)據(jù)在圖形解碼器GR-dec 96中進行處理，并且進一步在額外圖形處理器GR-ex 97中進行附加處理。模式控制器MOD-CTR 98可以接收顯示模式信號154，該顯示模式信號154指示由耦合至視頻處理系統(tǒng)的輸出的接收設(shè)備所設(shè)置的顯示模式。該模式控制器還可以接收用戶命令，比如用戶顯示模式設(shè)置150或用于臨時轉(zhuǎn)換顯示模式的用戶臨時設(shè)置151。該模式控制器可以控制寄存器中指示實際顯示模式的一個比特設(shè)置，例如在BD播放器的播放器寄存器中。該模式控制器向額外的圖形處理器提供模式數(shù)據(jù)153，該模式數(shù)據(jù)153指示作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的顯示模式。該額外圖形處理器還接收包括如以上所描述的HDR處理指令的圖形處理控制數(shù)據(jù)152。經(jīng)處理的圖形數(shù)據(jù)構(gòu)成疊加物，該疊加物在疊加物處理器OVR 95中用來疊加視頻以生成顯示信號93，例如HDMI信號。在該實施例中，圖形處理由如HDR_Processing_definition分段所定義的HDR指令以及指示顯示模式是LDR還是HDR的模式數(shù)據(jù)153來規(guī)定。
[0067]圖10示出了針對具有LDR和HDR視頻數(shù)據(jù)的視頻信息的輸入流而經(jīng)由圖形處理控制數(shù)據(jù)和顯示模式進行控制的視頻處理。該系統(tǒng)具有類似于圖9中的部件。例如BD播放器的視頻處理系統(tǒng)191接收例如具有LDR視頻數(shù)據(jù)和HDR視頻數(shù)據(jù)二者的BD數(shù)據(jù)流192的視頻信息的輸入流。模式控制器MOD-CTR 198可以接收顯示模式信號154，該顯示模式信號154指示由耦合至視頻處理系統(tǒng)的輸出的接收設(shè)備所設(shè)置的顯示模式。該模式控制器還可以接收用戶命令，比如用戶顯示模式設(shè)置150或用于臨時轉(zhuǎn)換顯示模式的用戶臨時設(shè)置151。該模式控制器可以控制寄存器中指示實際顯示模式的一個比特設(shè)置，例如在BD播放器的播放器寄存器中。該模式控制器向額外的圖形處理器提供模式數(shù)據(jù)153，該模式數(shù)據(jù)153指示作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的顯示模式。該模式控制器還經(jīng)由視頻流選擇信號155對LDR解碼器194或HDR解碼器199的選擇進行控制以便對相應(yīng)LDR視頻數(shù)據(jù)流或HDR視頻數(shù)據(jù)流進行解碼。圖形數(shù)據(jù)在圖形解碼器GR-dec 196中進行處理，并且進一步在額外圖形處理器GR-ex 197中進行附加處理。該額外圖形處理器還接收包括如以上所描述的HDR處理指令的圖形處理控制數(shù)據(jù)152。經(jīng)處理的圖形數(shù)據(jù)構(gòu)成疊加物，其在疊加物處理器OVR 95中用來對視頻進行疊加以生成顯示信號193，例如HDMI信號。在該實施例中，圖形處理由如HDR_Processing_definition分段所定義的HDR指令以及指示顯示模式是LDR還是HDR的模式數(shù)據(jù)153來規(guī)定，而視頻流的解碼則相應(yīng)地進行選擇。
[0068]在一個實施例中，提供與圖10相類似的處理系統(tǒng),其具有額外圖形處理197和模式控制器198但是并不具有HDR解碼器199，例如低成本播放器。該系統(tǒng)可以連接至HDR顯示器。輸入流可以是具有LDR視頻數(shù)據(jù)和HDR視頻數(shù)據(jù)二者的視頻數(shù)據(jù)流192。該系統(tǒng)將自動選擇要經(jīng)由LDR解碼器進行解碼的LDR視頻數(shù)據(jù)流，但是將依據(jù)模式控制器所確定的顯示模式而對額外圖形處理197進行控制。
[0069]根據(jù)本發(fā)明的不同方面，視頻信號用于向視頻處理設(shè)備傳輸視頻信息，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，并且該視頻信號包括該視頻信息中所包括的LDR圖形數(shù)據(jù)和HDR圖形數(shù)據(jù)二者。兩個圖形數(shù)據(jù)流可以被完全獨立地編碼，或者可以共享一些要素。具有分別用于LDR顯示模式和HDR顯示模式的兩個單獨的圖形數(shù)據(jù)流，有利地使得視頻源能夠單獨針對兩種顯示模式完全控制圖形功能?？蛇x地，HDR指示包括在圖形流的屬性之中，并且LDR圖形流和對應(yīng)HDR圖形流之間的鏈接機制被提供。
[0070]所要注意的是，傳統(tǒng)上，顯示期間的亮度和對比度僅在再現(xiàn)側(cè)由用戶進行控制。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果傳統(tǒng)圖形在用戶控制下在HDR顯示模式下進行顯示將會出現(xiàn)問題。雖然所述問題的一些可能通過提供另外的用戶控制(例如針對HDR模式的單獨用戶透明度設(shè)置)而有所緩解，但是發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這可能會使得用戶感到困擾，并且已經(jīng)提出了在來源一側(cè)向視頻信號添加LDR圖形流和HDR圖形流二者。這與信號傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域中試圖對需要被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量加以限制的傳統(tǒng)相悖。[0071]可選地，彈出圖形數(shù)據(jù)、字幕圖形數(shù)據(jù)以及如交互式圖形應(yīng)用的其他圖形數(shù)據(jù)中的任一個或全部可以以所述兩個版本包括在視頻信號中。而且，還可以僅在視頻信號中的有限時間段內(nèi)，例如僅在來源決定實際發(fā)生了以上問題時，才提供分離的版本。在具有所述圖形數(shù)據(jù)的兩個版本的時間段中，再現(xiàn)設(shè)備將根據(jù)顯示模式來選擇LDR版本或HDR版本。在視頻信號的其他時間段中，再現(xiàn)設(shè)備將使用如所提供的單個圖形流。具有兩個版本的時間段可以通過視頻信號中所包括的特殊圖形選擇指示器數(shù)據(jù)來標記。
[0072]類似于圖10的視頻處理系統(tǒng)具有用于根據(jù)HDR顯示器的具體顯示模式來選擇LDR圖形流和HDR圖形流中的一個的圖形選擇單元。用于處理視頻信息的設(shè)備包括輸入單元和視頻處理器，該輸入單元用于接收視頻信息，該視頻信息包括LDR視頻數(shù)據(jù)和/或HDR視頻數(shù)據(jù)，該視頻處理器用于通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且用于處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的疊加物，來生成顯示信號。該視頻信息包括LDR圖形數(shù)據(jù)和HDR圖形數(shù)據(jù)。在該設(shè)備中，該輸入單元被構(gòu)建用于針對視頻信息獲取LDR圖形數(shù)據(jù)或HDR圖形數(shù)據(jù)，并且該視頻處理器被構(gòu)建用于在依據(jù)具體顯示模式疊加圖形數(shù)據(jù)時選擇LDR圖形數(shù)據(jù)或HDR圖形數(shù)據(jù)。
[0073]有利地，使用創(chuàng)作系統(tǒng)或者在例如以計算機程序?qū)嵤┑挠糜谏梢曨l信息以便傳輸至視頻處理設(shè)備的方法中在視頻信號中提供LDR圖形數(shù)據(jù)和HDR圖形數(shù)據(jù)二者。因此，使得作者能夠?qū)⒃谙鄳?yīng)顯示模式中進行顯示的圖形進行完全控制。當LDR視頻數(shù)據(jù)和HDR視頻數(shù)據(jù)都包括在視頻信號中時，對應(yīng)的LDR或HDR圖形數(shù)據(jù)可以被用于在再現(xiàn)側(cè)生成顯不信號。
[0074]在特定情況下，視頻數(shù)據(jù)可以僅包括HDR視頻數(shù)據(jù)但是仍然具有LDR圖形數(shù)據(jù)和HDR圖形數(shù)據(jù)二者。在視頻信號僅包含單個視頻數(shù)據(jù)流時，這在HDR視頻數(shù)據(jù)被再現(xiàn)以便在傳統(tǒng)(LDR)顯示單元上進行顯示時仍然允許選擇LDR圖形數(shù)據(jù)。HDR圖形數(shù)據(jù)將被選擇以便在HDR顯示模式中進行顯示。
[0075]可選地，視頻數(shù)據(jù)可以僅包括LDR視頻數(shù)據(jù)但是仍然具有LDR圖形數(shù)據(jù)和HDR圖形數(shù)據(jù)。LDR圖形數(shù)據(jù)將被選擇以便在LDR顯示模式中進行顯示。在視頻信號僅包含單個視頻數(shù)據(jù)流時，這在LDR視頻數(shù)據(jù)被再現(xiàn)以便在改善的HDR顯示單元上進行顯示時仍然允許選擇HDR圖形數(shù)據(jù)。
[0076]所要注意的是，可以使用可編程組件而以硬件和/或軟件來實施本發(fā)明。用于生成視頻信息或處理視頻信息以便實施本發(fā)明的方法具有與針對如參考圖1所描述的系統(tǒng)來定義的功能相對應(yīng)的步驟。
[0077]雖然已經(jīng)通過使用經(jīng)由BD的信號傳輸?shù)膶嵤├龑Ρ景l(fā)明進行了大體說明，但是本發(fā)明也適用于經(jīng)由例如DVB廣播或互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字信道的任意視頻分布。
[0078]將要意識到的是，為了清楚起見，以上描述已經(jīng)參照不同功能單元和處理器對本發(fā)明的實施例進行了描述。然而，將會顯而易見的是，不同功能單元或處理器之間的任意適當功能分布都可以被使用而并不背離本發(fā)明。例如，被說明為由單獨單元、處理器或控制器所執(zhí)行的功能可以由相同的處理器或控制器來執(zhí)行。因此，對特定功能單元的引用僅被看作對用于提供所描述功能的適當手段的引用而并非指示嚴格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織?？梢砸园ㄓ布④浖?、固件或者這些的任意組合的任意適當形式來實施本發(fā)明。
[0079]應(yīng)注意，在本文檔中，詞語“包括”并不排除存在所列舉的那些以外的其他部件或步驟，并且部件之前的詞語“一”或“一個”并不排除存在多個這樣的部件，任何附圖標記都并不對權(quán)利要求的范圍有所限制，本發(fā)明可以利用硬件和軟件二者來實施，并且若干“裝置”或“單元”可以由相同的硬件項或軟件項來表示，并且處理器可以可能地與硬件部件進行協(xié)作而完成一個或多個單元的功能。另外，本發(fā)明并不局限于實施例，并且本發(fā)明在于以上描述或者在相互不同的從屬權(quán)利要求中記載的每個即各個新穎特征或特征的組合。
【權(quán)利要求】
1.一種用于處理視頻信息的設(shè)備(110)，該設(shè)備包括: -輸入單元(112)，其用于接收視頻信息，所述視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，和 -視頻處理器(113)，其用于通過處理該視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的疊加物，來生成顯示信號，其中 -該輸入單元被構(gòu)建用于接收視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，并且 -該視頻處理器被構(gòu)建用于在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)所述具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該視頻信息包括定義用于生成所述疊加物的參數(shù)的分段，所述分段具有相應(yīng)的分段類型，所述分段包括用于構(gòu)建圖形處理控制數(shù)據(jù)的HDR處理定義類型的HDR處理定義分段，并且該視頻處理器(113)被布置為根據(jù)來自HDR處理定義分段的HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該圖形數(shù)據(jù)包括定義至少一個LDR顏色調(diào)色板的LDR調(diào)色板信息以及定義至少一個HDR顏色調(diào)色板的HDR調(diào)色板信息，并且該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于選擇HDR調(diào)色板的調(diào)色板選擇指令，該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)該調(diào)色板選擇指令而在HDR顯示模式中選擇HDR顏色調(diào)色板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括相對于LDR顯示模式中的透明度定義透明度降低的透明度指令，并且該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)該透明度指令而在HDR顯示模式中對疊加物中的圖形數(shù)據(jù)的透明度進行調(diào)適，或者該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括相對于LDR顯示模式中的輝度定義輝度降低的輝度指令，并且該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)該輝度指令而在HDR顯示模式中對疊加物中的圖形數(shù)據(jù)的輝度進行定義。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在具體顯示模式是HDR顯示模式時是否將視頻數(shù)據(jù)的處理切換至LDR顯示模式的視頻切換指令，并且該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)該視頻切換指令，在具體顯示模式是HDR顯示模式時在疊加視頻數(shù)據(jù)時將視頻數(shù)據(jù)切換至LDR顯示模式，或者該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括定義在具體顯示模式是HDR顯示模式時是否獲取HDR圖形數(shù)據(jù)流的圖形選擇指令，并且該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)該圖形選擇指令，在具體顯示模式為HDR顯示模式時，在疊加視頻數(shù)據(jù)時使用HDR圖形數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括以下項中的至少一個: -彈出處理描述符，其定義在HDR顯示模式中疊加彈出圖形數(shù)據(jù)時的HDR處理指令； -字幕處理描述符，其定義在HDR顯示模式中疊加字幕圖形數(shù)據(jù)時的HDR處理指令。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該視頻處理器(113)被布置為依據(jù)以下項中的至少一個來設(shè)置具體顯示模式: -從被連接以接收顯示信號的顯示設(shè)備獲取的顯示能力信息； -從被連接以接收顯示信號的顯示設(shè)備接收的顯示模式信息； -視頻信息中包括的指示視頻信息的動態(tài)范圍的動態(tài)范圍信息；-基于用戶設(shè)置的顯示模式偏好。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中該設(shè)備包括以下項中的至少一個: -顯示單元，其用于以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式來對顯示信號進行顯示； -光學(xué)記錄載體單元，其被包括在輸入單元中以便從光學(xué)記錄載體獲取視頻信息。
9.一種用于向視頻處理設(shè)備傳輸視頻信息的視頻信號，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)， 該視頻處理設(shè)備被布置為通過處理該視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中的任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于對視頻數(shù)據(jù)進行疊加的疊加物，來生成顯示信號， 其中， -該視頻信號包括視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在疊加圖形數(shù)據(jù)時根據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信號，其中該視頻信息包括定義用于生成疊加物的參數(shù)的分段，所述分段具有相應(yīng)的分段類型，所述分段包括用于構(gòu)建圖形處理控制數(shù)據(jù)的HDR處理定義類型的HDR處理定義分段。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的信號，其中該HDR處理定義分段被包括在呈現(xiàn)圖形流和/或交互式圖形流中?！?br> 12.一種光學(xué)記錄載體(140)，其包括光學(xué)可讀痕跡的軌道，其中所述痕跡代表根據(jù)權(quán)利要求9、10或11中任一項的視頻信號。
13.一種用于生成視頻信息的設(shè)備，該設(shè)備(100)包括用于向視頻處理設(shè)備(110)傳輸視頻信息的輸出單元(105)，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)， 該視頻處理設(shè)備被布置為通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物,來生成顯示信號， 其中， -用于生成的該設(shè)備包括視頻處理器(103)，該視頻處理器(103)用于生成包括圖形處理控制數(shù)據(jù)的視頻信息，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在該視頻處理設(shè)備中，在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
14.一種處理視頻信息的方法，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)，該方法包括: -處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中任意一種的具體顯示模式進行顯示，并且 -處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物， 其中該方法進一步包括 -接收視頻信息中所包括的圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，并且 -在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適。
15.一種生成用于傳輸至視頻處理設(shè)備的視頻信息的方法，該視頻信息包括低動態(tài)范圍[LDR]視頻數(shù)據(jù)和/或高動態(tài)范圍[HDR]視頻數(shù)據(jù)， 該視頻處理設(shè)備被布置為通過處理視頻數(shù)據(jù)以便以作為LDR顯示模式和HDR顯示模式中任意一種的具體顯示模式進行顯示、并且處理圖形數(shù)據(jù)以便生成用于疊加視頻數(shù)據(jù)的疊加物,來生成顯示信號， 其中該方法包括 -生成圖形處理控制數(shù)據(jù)，該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括用于在HDR顯示模式中疊加圖形數(shù)據(jù)的至少一個HDR處理指令，以便在視頻處理設(shè)備中，在疊加圖形數(shù)據(jù)時依據(jù)具體顯示模式和HDR處理指令對所述處理進行調(diào)適，并且 -將該圖形處理控制數(shù)據(jù)包括在視頻信息中。
16.一種用于處理視頻信息的計算機程序產(chǎn)品，該程序可進行操作以使得處理器執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求14或15中任 一項的方法。
【文檔編號】H04N5/57GK103597812SQ201280029106
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】P.S.紐頓, W.德哈安, C.L.C.M.克尼貝勒 申請人:皇家飛利浦有限公司