BR112013028556B1

BR112013028556B1 - Aparelho e método para gerar um sinal de imagem e aparelho e método para processar um sinal de imagem

Info

Publication number: BR112013028556B1
Application number: BR112013028556-7A
Authority: BR
Inventors: Philip Steven Newton; Wiebe De Haan
Original assignee: Koninklijke Philips N.V.
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2022-01-04
Also published as: RU2013154551A; EP2707868B1; BR112013028556A2; MX2013012976A; JP2014519620A; PL2707868T3; CN103582911A; ES2899979T3; EP3627490A1; KR20140043742A; KR20190126191A; EP3627490B1; JP6234920B2; CN103582911B; USRE49692E1; EP4375982A2; KR102061349B1; KR102135841B1; WO2012153224A1; US10097822B2

Abstract

aparelho e método para gerar um sinal de imagem, aparelho e método para processar um sinal de imagem e sinal de imagem. um aparelho gera um sinal de imagem no qual os pixels são codificados em termos de n bits que codificam pelo menos uma luma por pixel. um receptor (201) obtém valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com uma primeira representação de cor, termos de m bits de entrada de entrada. um primeiro gerador (203) inclui os valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de n bits, de acordo com uma segunda representação de cor. um segundo gerador (205) inclui, no sinal de imagem, um indicador de que os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados. em alguns exemplos, os valores de pixel de alta variação dinâmica podem ser providos em um segmento que pode conter alternativamente valores de pixel de alta ou baixa variação dinâmica, e o indicador pode indicar qual tipo de dados é incluído. a abordagem pode, por exemplo, facilitar a introdução de capacidade de alta variação dinâmica, por exemplo, em sistemas hdmi.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção se refere à geração e/ou processamento de um sinal de imagem compreendendo valores de pixel de alta variação dinâmica.

HISTÓRICO DA INVENÇÃO

[002] A codificação digital de diversos sinais de origem se tornou altamente importante ao longo das últimas décadas, uma vez que arepresentação e comunicação de sinal digital têm substituído, crescentemente, a representação ecomunicação análoga. A pesquisa e desenvolvimento contínuos estão em andamento sobre como aprimorar a qualidade que pode ser obtida das imagens e sequências de vídeo codificadas, enquanto, ao mesmo tempo, mantém a taxa de dados em níveis aceitáveis.

[003] Um fator importante para a qualidade de imagem percebida é a variação dinâmica que pode ser reproduzida quando uma imagem for exibida. Entretanto, convencionalmente, a variação dinâmica das imagensreproduzidas tendeu a ser substancialmente reduzida em relação à visão normal. Realmente, os níveis de luminância encontrado no mundo real alcançam uma variação dinâmica tão ampla quanto 14 ordens de magnitude, variando de uma noite sem luar até olhar diretamente para o sol. A variação dinâmica de luminância instantânea e a resposta do sistema visual humano correspondente podem existir entre 10.000:1 e 100.000:1 nos dias de sol ou à noite.

[004] Tradicionalmente, a variação dinâmica de sensores de imagem e telas foi limitada a variações dinâmicas de magnitude menores. Também, as telas são geralmente limitadas pelo ambiente de visualização (elas podem ficar pretas se o mecanismo de geração de luminância for desligado, mas, então, ainda refletem, por exemplo, luz ambiente em seu vidro frontal; uma televisão na visão do dia ensolarado pode ter DR < 50:1). Consequentemente, tradicionalmente, é possível armazenar e transmitir imagens em formatos codificados por gama, de 8 bits, sem introduzir artefatos perceptualmente observáveis em dispositivos de representação tradicionais. Entretanto, em um esforço por gravação mais precisa e imagens mais animadas, sensores de imagem de Alta Variação dinâmica (HDR) inovadores que são capazes de gravar variações dinâmicas de mais de 6 ordens de magnitude foram desenvolvidos. Ademais, efeitos mais especiais, aprimoramento de gráfico de computador e outro trabalho pós-produção já são rotineiramente conduzidos e, intensidades de bits maiores e com variações dinâmicas maiores.

[005] Além disso, o contraste e luminância máxima de sistemas de exibição da técnica anterior continuam a aumentar. Recentemente, novas telas foram apresentadas com uma luminância máxima tão alta quanto 4000 Cd/m-2e proporções de contraste de até, talvez, 5-6 ordens de magnitude, embora isso seja tipicamente reduzido para menos, significativamente, em ambientes de visualização da vida real. É esperado que exibições futuras sejam capazes de prover variações dinâmicas ainda maiores e, especificamente, luminâncias máximas e proporções de contraste maiores. Quando sinais de 8 bits, codificados tradicionalmente forem exibidos nessas telas, quantificação incômoda e artefatos de recorte podem aparecer ou os valores de cinza das diferentes regiões podem ser representados incorretamente etc. Artefatos podem ser particularmente observáveis se a compressão, como compressão de DCT, de acordo com um padrão MPEG ou de compressão de imagem estática ou de vídeo, for utilizada em algum momento ao longo da cadeia de formação de imagem, a partir da criação do conteúdo para a apresentação final. Ademais, formatos de vídeo tradicionais oferecem tolerância e precisão insuficientes para transmitir as informações ricas contidas em novas imagens de HDR.

[006] Como resultado, há um crescimento necessário para novas abordagens, que permite que um consumidor se beneficie completamente das capacidades dos sistemas de sensor e exibição da técnica anterior (e futuros). Preferencialmente, as representações dessas informações adicionais são compatíveis com versões anteriores, de modo que equipamentos antigos ainda possam receber fluxos de vídeo comuns, embora novos dispositivos habilitados de HDR possam obter a vantagem completa das informações tradicionais transmitidas pelo novo formato. Assim, é desejável que dados de vídeo codificados não representem somente imagens de HDR, mas também permitam a codificação das imagens de Baixa Variação Dinâmica (LDR) tradicionais, correspondentes que também podem ser exibidas no equipamento convencional.

[007] Uma questão importante para a introdução de vídeo e imagens de variação dinâmica elevada é como codificar efetivamente de distribuir as informações associadas. Em particular, é desejável que a compatibilidade com versões anteriores seja mantida e que a introdução de imagens de alta variação dinâmica aos sistemas existentes seja facilitada. Também, a eficiência em termos de taxa de dados e complexidade de processamento é significativa. Outra questão importante é, de fato, a qualidade de imagem resultante.

[008] Com isso, uma abordagem aprimorada para distribuir, comunicar e/ou representar imagens de alta variação dinâmica seria vantajosa.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] Da mesma forma, a Invenção visa, preferencialmente, diminuir, aliviar ou eliminar uma ou mais das desvantagens com a técnica anterior isoladamente ou em qualquer combinação.

[010] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um aparelho para gerar um sinal de imagem, no qual os pixels são codificados em termos de N bits, codificando pelo menos uma luma por pixel, o aparelho compreendendo: um receptor para obter valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com a primeira representação de cor em termos de M bits; um primeiro gerador para incluir os valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de N bits, de acordo com uma segunda representação de cor; e um segundo gerador para incluir no sinal de imagem um indicador de que os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados.

[011] Observe que os termos de valor de pixel podem ser codificados em seções de dados separadas, como, por exemplo, componentes, ou, algumas seções podem compreender dados que não são de Alta Variação Dinâmica (HDR) per se.

[012] A invenção pode prover um sinal de imagem aprimorado para distribuir dados de imagem de Alta Variação Dinâmica (HDR). A abordagem pode, em particular, prover compatibilidade com versões anteriores aprimorada em muitas aplicações e/ou pode, por exemplo, facilitar a introdução de distribuição de imagem de HDR em sistemas de imagem e vídeo existentes.

[013] O sinal de imagem pode se um sinal de imagem única, como um arquivo de imagem digital ou pode, por exemplo, ser um sinal de vídeo compreendendo uma pluralidade de imagens.

[014] Os termos de N bits podem compreender uma pluralidade de componentes que podem representar, separada e individualmente, diferentes componentes de cor. Um termo de N bits pode representar uma pluralidade de componentes de cor. O termo de N bits pode ser dividido em diferentes segmentos que podem ser alocados para componentes de cor individuais. Por exemplo, bits N1 podem ser utilizados para dados de pixel para um primeiro componente de cor, bits N2 podem ser utilizados para dados de pixel para um segundo componente de cor, e bits N3 pode ser utilizado para dados de pixel para um terceiro componente de cor (onde, por exemplo, N1+N2+N3=N). Como um exemplo específico, uma representação de cor RGB pode ser provida nos termos de N bits, onde N/3 bits são alocados a cada um dos componentes de cor R, G e B.

[015] De maneira semelhante, os termos de M bits de entrada podem compreender uma pluralidade de componentes que podem, separada e individualmente, representar diferentes componentes de cor. Um termo de M bits pode representar uma pluralidade de componentes de cor. O termo de M bits pode ser dividido em diferentes segmentos que podem ser alocados a componentes de cor individuais. Por exemplo, bits M1 podem ser utilizados para dados de pixel para um primeiro componente de cor, bits M2 podem ser utilizados para dados depixel para um segundo componente de cor, e bits M3 podem serutilizados para dados de pixel para um terceiro componente de cor (onde, por exemplo, M1+M2+M3=M).

[016] O sinal de imagem pode ser um único sinal de imagem contínuo e com tudo incluso. Entretanto, em outras realizações, o sinal de imagem pode ser um sinal de imagem composto ou dividido. Por exemplo, os dados de pixel para a imagem na forma dos termos de N bits podem ser distribuídos em diversos pacotes de dados ou mensagens. De maneira semelhante, o indicador pode ser provido junto ou separado dos termos de N bits, por exemplo, armazenado em uma parte diferente de uma memória, ou ainda provido por meio de uma ligação de comunicação diferente. Por exemplo, o indicador pode ser transmitido em pacotes de dados ou mensagens diferentes dos termos de N bits. Por exemplo, o sinal de imagem pode ser dividido em pacotes de dados de imagem e o controle de pacotes de dados com os termos de N bits sendo provido no anterior e o indicador sendo provido no tipo posterior dos pacotes de dados. Minimamente, o codificador e decodificador teria uma maneira fixa (única ou múltipla) de codificação de dados de HDR em um termo de N bits disponíveis, fixo e, então, o indicador seria simples, e basta dizer que os dados codificados representam “dados de HDR” ou, por exemplo, dados de “HDR tipo 1” ou “HDR tipo 2” ao invés de dados de LDR. O lado de recepção, então, de acordo com, por exemplo, o cenário de codificação de tipo 2 acordado, saberia como transformar, por fim, isso no sinal a ser representado em uma tela (ou impressora etc.). Esse cenário pode ser utilizado, por exemplo, quando originais de HDR arbitrários (por exemplo, com lumas de 16 bits com o máximo de código correspondente a peak_white 5000 nit, ou lumas de 22 bits com peak_white 550000 nit), forem primeiro transformados em um sinal intermediário (que é mais utilizável para exibição, uma vez que um objeto brilhante de 550000 nit não pode ser representado de forma alguma, assim, é preferencialmente, primeiro, classificado em algum valor que ainda transmita brilho enorme, ainda, possa ser representado em uma tela, por exemplo, de 5000 nit). A matemática difícil ou escolhas artísticas de conversão de representação de cena do mundo real em um sinal útil, representável são, então, retiradas dessa parte da cadeia de formação de imagem e tratado como em uma parte anterior, demodo que a codificação de tipo 2 deva lidar somente com a conversão do que tiver sido encerrado na representação de Mbits, intermediária para a representação de N-bits de tipo 2. Entretanto, o indicador pode ser mais complexo ou, de outra forma declarado, fornecido juntamente aos dados adicionais que especificam como exatamente um mapeamento foi feito para o sinal de N bits, de modo que, por exemplo, também os originais de 22 bits/550000 nit possam ser diretamenteaplicados à segunda parte de cadeia de formação de imagem e convertidos para o sinal de N bits. Nesses casos, as informações úteis seriam informações de escalação (lineares) (por exemplo, associadas a uma escalação entre uma primeira variação de luminâncias associadas à primeira codificação de termos de M bits de entrada versus uma segunda variação dos termos de N bits), como, por exemplo, uma especificação do nível de 550000 nit (ou uma indicação de valor de branco derivado, por exemplo, uma estimada, escalada ou destinada a ser representada em um nível de branco de exibição de referência [o que se pode ver como um exemplo de uma luminância de exibição associada], que uma tela de recepção real pode, então, mapear de maneira ideal, de acordo com o que pode gerar maximamente como branco absoluto; ou seja, apresentará dados que tinham um nível de branco codificado de, por exemplo, 5000 nits, diferentemente dos dados com um nível de branco de 50000 nits, por exemplo, se a tela puder apresentar um branco absoluto de 10000 nits, pode apresentar o primeiro branco [ou seja, pixels tendo valor de código de Y=1023, por exemplo] como luminância de saída de exibição igual a 6000 nit, e o segundo como a luminância de saída de exibição igual a 10000 nit). E pode ser mais útil incluir informações sobre como exatamente todos os valores de luma ou de cor ao longo da variação de cores codificáveis na representação de M bits são distribuídos ao longo da variação codificável do sinal de N bits, por exemplo, para utilizar os bits na nova representação de N bits da melhor maneira possível e codificar de maneira mais precisa possível todas as texturas dos diversos objetos importantes ao longo da variação de luminância nos retratos inseridos na representação de M bits, por exemplo, ao codificar juntamente as funções de mapeamento. De fato, todos estes podem variar dinamicamente entre diferentes cenas de um filme, por exemplo, alternando entre cenas bem iluminadas, internas, planas, que podem ser mais bem representadas com codificações de LDR, e uma cena externa com fogos de artifício espetacularmente brilhantes, que pode ser mais bem representada com uma variante ajustada para mais HDR, com diferentes estatísticas de imagem, resultando em diferentes estatísticas de codificação de N bits.

[017] De acordo com um aspecto opcional da invenção, a primeira representação de cor é diferente da segunda representação de cor.

[018] Isso pode prover desempenho aprimorado em muitas realizações e pode, em muitos cenários, permitir especificamente uma comunicação altamente eficiente de dados de imagem de HDR. O aparelho pode adaptar os dados de imagem de HDR para corresponderem especificamente aos requisitos, características e/ou preferências do meio de distribuição específico.

[019] De acordo com um aspecto opcional da invenção, o aparelho ainda compreende uma unidade de transformação para transformar os valores de pixel de alta variação dinâmica da primeira representação de cor para a segunda representação de cor.

[020] Isso pode prover desempenho aprimorado em muitas realizações e pode, em muitos cenários, permitir, de maneira específica, uma comunicação altamente eficiente dos dados de imagem de HDR. O aparelho pode adaptar os dados de imagem de HDR para corresponderem, de maneira específica, aos requisitos, características e/ou preferências do meio de distribuição específico.

[021] De acordo com um aspecto opcional da invenção, a transformação compreende uma compressão dos termos de M bits de entrada em termos de N bits, onde M é maior que N.

[022] Um sinal de imagem mais eficiente para distribuir conteúdo de HDR pode ser alcançado em muitas realizações. Uma compressão que permite uma distribuição mais eficiente pode, por exemplo, aplicar transformações não lineares para transformar, por exemplo, uma representação de cor de termo de M bits linear em uma representação de cor de termo de N bits, não linear.

[023] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a compressão compreende a utilização de um esquema de quantificação diferente para os valores de pixel, de acordo com a segunda representação de cor, que para os valores de pixel, de acordo com a primeira representação de cor.

[024] Um sinal de imagem mais eficiente para distribuir conteúdo de HDR pode ser alcançado em muitas realizações. O esquema de quantificação para a segunda representação de cor pode, por exemplo, permitir que a variação dinâmica seja abrangida por menos níveis de quantificação e pode permitir que N seja menor que M. O esquema de quantificação para a segunda representação de cor pode, por exemplo, ser uma quantificação não uniforme dos valores de componente de cor e/ou luminância variação dinâmica.

[025] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a primeira representação de cor é a mesma que a segunda representação de cor.

[026] Isso pode permitir uma representação eficiente e/ou complexidade baixa e/ou operação facilitada em muitos cenários. Em particular, pode permitir a baixa complexidade e que baixo processamento de recurso computacional seja utilizado para tratar de maneira eficiente às imagens de alta variação dinâmica.

[027] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o indicador compreende uma indicação de uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor.

[028] O sinal de imagem pode incluir uma indicação de como os valores de pixel providos são nominalmente correlacionados às luminâncias pretendidas. A abordagem pode, por exemplo, permitir que uma tela que recebe o sinal de imagem adapte a representação dos valores de pixel para corresponder às características reais da tela. Por exemplo, podem ser aplicadas transformações para prover conversões precisas e adequadas das exibições nominais ou de referência associadas à segunda representação de cor para a exibição real utilizada para a representação.

[029] O indicador pode, de maneira específica, prover uma indicação de uma luminância de referência correspondente a um valor de pixel de referência. Por exemplo, a luminância correspondente ao valor de pixel que representa a mais alta luminância da segunda representação de cor pode ser indicada pelo indicador.

[030] A abordagem pode permitir que qualquer espaço de HDR seja codificado, enquanto permite que ele seja exibido em qualquer tela. Por exemplo, uma imagem de HDR pode ser codificada para corresponder a uma variação dinâmica com uma radiação mais brilhante de 50.000 nits. Entretanto, ao representar esse sinal em uma tela de 1000, é desejável prover um mapeamento inteligente entre a variação dinâmica codificada e a variação dinâmica da representação. Essa transformação pode ser aprimorada e/ou facilitada pelo indicador que indica uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor.

[031] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o indicador compreende uma indicação da segunda representação de cor.

[032] Isso pode aprimorar o desempenho e/ou facilitar a representação. Em particular, pode permitir que um dispositivo que recebe o sinal de imagem otimize seu processamento à representação de cor específica utilizada. As representações de cor podem especificar tanto como os valores de dados são colocados em pacotes (por exemplo, primeiro uma luma, então, uma matiz como um componente de 3 bits, então, uma saturação, de acordo com algum mapeamento de alocação dos bits de termo sucessivos), e o que significam (quais primárias etc.)

[033] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a primeira representação de cor emprega um valor de cor separado para cada componente de cor da primeira representação de cor, e a segunda representação de cor emprega um conjunto de valores de cor para cada componente de cor da segunda representação de cor junto a um fator exponencial comum.

[034] Isso pode prover uma representação particularmente eficiente. O conjunto de valores de cor para cada componente de cor da segunda representação de cor pode corresponder a uma representação linear ou não linear (como, por exemplo, uma logarítmica) dos valores de luminância de componente de cor.

[035] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o sinal de imagem compreende um segmento para dados de imagem de pixel, e o primeiro gerador é disposto para incluir, de maneira alternativa, os valores de pixel de baixa variação dinâmica ou os valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com a segunda representação de cor no segmento, e o indicador é disposto para indicar se o primeiro segmento compreende valores de cor de baixa variação dinâmica ou valores de cor de alta variação dinâmica.

[036] Isso pode prover uma representação particularmente vantajosa. Em muitos cenários, pode prover compatibilidade com versões anteriores aprimoradas e/ou facilitar a introdução de HDR em sistemas ou padrões existentes. A abordagem pode, em particular, permitir que abordagens de distribuição de vídeo existentes para distribuição de imagem de baixa variação dinâmica seja prontamente adaptada à distribuição de imagem de alta variação dinâmica.

[037] O segmento pode, por exemplo, ser um segmento reservado para comunicação de dados de cor realçada. Por exemplo, um padrão de sinal de imagem pode permitir que dados de imagem sejam comunicados de acordo com uma representação de cor padrão e de acordo com uma representação de cor realçada, onde a representação de cor realçada permite representação de cromaticidade melhorada em relação à representação de cor padrão (por exemplo, uma quantificação de cromaticidade mais precisa ou uma gama de cores mais ampla). Tipicamente, a representação de cor realçada pode utilizar mais bits que a representação de cor padrão. A abordagem pode permitir que um segmento reservado para a representação de cor realçada seja utilizada para comunicação de dados de alta variação dinâmica.

[038] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o segundo gerador é disposto para ainda incluir um segundo indicador nos sinais de imagem, o segundo indicador sendo indicativo do segmento que é utilizado para valores de pixel de baixa variação dinâmica tanto quando o segmento compreender valores de pixel de baixa variação dinâmica como quando o segmento compreender valores de pixel de alta variação dinâmica.

[039] Isso pode prover uma representação particularmente vantajosa. Em muitos cenários, pode prover compatibilidade com versões anteriores aprimoradas e/ou facilitar a introdução de HDR em sistemas ou padrões existentes. A abordagem pode, em particular, permitir que abordagens de distribuição de vídeo existentes para a distribuição de imagem de baixa variação dinâmica sejam prontamente adaptadas para permitir a distribuição de imagem de alta variação dinâmica.

[040] O uso do segundo indicador, que pode indicar que o segmento utiliza dados de baixa variação dinâmica mesmo quando contiver dados de alta variação dinâmica, pode ser utilizado para garantir que o processamento ou distribuição com base nesse indicador seja o mesmo que para os dados de baixa variação dinâmica. Isso pode evitar conflitos e, em particular, pode permitir a funcionalidade de não capaz de processamento de dados de alta variação dinâmica ou o primeiro indicador ainda processe o sinal. Outra funcionalidade pode, então, explorar o primeiro indicador para processar os valores de pixel como dados de alta variação dinâmica. Por exemplo, em algumas realizações, somente a tela de representação pode utilizar o primeiro indicador ara processar os dados de pixel, considerando que a intervenção da funcionalidade de distribuição ou de armazenamento tem base somente no segundo indicador e, assim, não precisa ser capaz de processamento do primeiro indicador ou, certamente, valores de pixel de alta variação dinâmica. O segundo indicador pode ser um indicador padronizado existente, com o primeiro indicador sendo um novo indicador introduzido em um padrão existente.

[041] De acordo com um aspecto adicional da invenção, diversos bits K reservados para cada pixel no segmento são maiores que N.

[042] Isso pode permitir operação aprimorada e/ou facilitada em muitos cenários. Em algumas realizações, os bits K-N podem ser utilizados para a comunicação de outros dados, como, por exemplo, dados de realce de cromaticidade.

[043] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o sinal de codificação de imagem é de acordo com umpadrão HDMI.

[044] A invenção pode prover um sinal de imagem deHDMITM(Interface de Multimídia de Alta Definição) particularmente vantajoso para a distribuição, de acordo com os padrões de HDMITM.

[045] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o primeiro gerador é disposto para incluir os valores de pixel de alta variação dinâmica em um segmento de dados Deep Color.

[046] Isso pode prover uma abordagemparticularmente vantajosa e pode, em particular, permitir compatibilidade com versões anteriores aprimoradas.

[047] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o segundo gerador é disposto para incluir o indicador em uma InfoFrame de Informações Auxiliares de Vídeo.

[048] Isso pode prover uma abordagem particularmente vantajosa e pode, em particular, permitir compatibilidade com versões anteriores aprimoradas.

[049] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o sinal de codificação de imagem é de acordo com um padrão DisplayPort.

[050] A invenção pode prover um sinal de imagem de DisplayPortTMparticularmente vantajoso para a distribuição, de acordo com os padrões de DisplayPortTM.

[051] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um método de geração de um sinal de imagem no qual os pixels são codificados em termos de N bits, codificando pelo menos uma luma por pixel, o método compreendendo as etapas de: obtenção de valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com uma primeira representação de cor termos de M bits de entrada de entrada; inclusão dos valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de N bits, de acordo com uma segunda representação de cor; e inclusão no sinal de imagem de um indicador de que os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados.

[052] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um aparelho para processar um sinal de imagem, o aparelho compreendendo: um receptor para receber o sinal de imagem, um segmento de dados do sinal de imagem compreendendo um dos valores de pixel de alta variação dinâmica nos termos de N bits, de acordo com uma primeira representação de cor, e valores de pixel de baixa variação dinâmica, de acordo com uma segunda representação de cor, e para receber um indicador indicativo de se o segmento de dados compreende os valores de pixel de alta variação dinâmica ou os valores de pixel de baixa variação dinâmica; um extrator para extrair dados do segmento de dados; e um processador disposto para processar os dados do segmento de dados como valores de pixel de alta variação dinâmica ou como valores de pixel de baixa variação dinâmica dependentes do indicador.

[053] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o sinal de imagem é de acordo com um padrão HDMI, e o aparelho ainda compreende meios para transmitir uma indicação da capacidade de processar valores de pixel de alta variação dinâmica em um bloco de dados específico do fornecedor de HDMI.

[054] Isso pode permitir uma distribuição de sinal de imagem particularmente vantajosa. Em particular, pode prover compatibilidade com versões anteriores aprimoradas e/ou introdução facilitada de informações de HDR em sistemas HDMI.

[055] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um método de processamento de um sinal de imagem, o método compreendendo: recepção do sinal de imagem, um segmento de dados do sinal de imagem compreendendo um dos valores de pixel de alta variação dinâmica nos termos de N bits, de acordo com uma primeira representação de cor, e valores de pixel de baixa variação dinâmica, de acordo com uma segunda representação de cor; recepção de um indicador indicativo de se o segmento de dados compreende os valores de pixel de alta variação dinâmica ou os valores de pixel de baixa variação dinâmica; extração dos dados do segmento de dados; e processamento dos dados do segmento de dados como valores de pixel de alta variação dinâmica ou como valores de pixel de baixa variação dinâmica, dependendo do indicador.

[056] De acordo com um aspecto da invenção, é provido um sinal de imagem no qual os pixels são codificados nos termos de N bits, codificando pelo menos uma luma por pixel, o sinal de imagem compreendendo: os valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de N bits, de acordo com uma representação de cor; e um indicador de que os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados.

[057] Esses e outros aspectos, características e vantagens da invenção serão aparentes a partir e elucidados com referência à(s) realização(ões) doravante descrita(s).

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[058] As realizações da invenção serão descritas, somente a título de exemplo, com referência aos desenhos, nos quais

[059] A FIGURA 1 é uma ilustração de um caminho de distribuição para conteúdo audiovisual;

[060] A FIGURA 2 é uma ilustração de um aparelho para gerar um sinal de imagem, de acordo com algumas realizações da invenção;

[061] A FIGURA 3 é uma ilustração de um aparelho para gerar um sinal de imagem, de acordo com algumas realizações da invenção;

[062] A FIGURA 4 é uma ilustração de um aparelho para processar um sinal de imagem, de acordo com algumas realizações da invenção;

[063] A FIGURA 5 ilustra exemplos de codificação de valores de pixel;

[064] A FIGURA 6 ilustra um exemplo de um sistema para gerar conteúdo audiovisual; e

[065] A FIGURA 7 ilustra um exemplo de um sistema para processar conteúdo audiovisual.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE ALGUMAS REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[066] A FIGURA 1 ilustra um exemplo de um caminho de distribuição audiovisual. No exemplo, um aparelho provedor de conteúdo 101 gera um sinal de conteúdo audiovisual para um item de conteúdo audiovisual, como, por exemplo, um filme, um programa de televisão etc. O aparelho provedor de conteúdo 101 pode, de maneira específica, codificar o conteúdo audiovisual, de acordo com um formato de codificação adequado e representação de cor. Em particular, o aparelho provedor de conteúdo 101 pode codificar as imagens de uma sequência de vídeo do item de conteúdo audiovisual, de acordo com uma representação adequada, como, por exemplo, YCrCb. O aparelho provedor de conteúdo 101 pode ser considerado para representar uma geração de produção e distribuição que cria e difunde o conteúdo.

[067] O sinal de conteúdo audiovisual é, então, distribuído para um dispositivo de processamento de conteúdo 103 por meio de um caminho de distribuição 105. O dispositivo de processamento de conteúdo 103 pode, por exemplo, ser um decodificador set-top box residindo com um consumidor específico do item de conteúdo.

[068] O conteúdo audiovisual é codificado e distribuído do aparelho provedor de conteúdo 101, por meio de um meio, que pode, por exemplo, consistir em mídia comercial (DVD ou BD etc.), Internet ou difusão. Então, atinge um dispositivo de origem na forma do dispositivo de processamento de conteúdo 103 que compreende a funcionalidade para decodificar e reproduzir o conteúdo.

[069] Será apreciado que o caminho de distribuição 105 pode ser qualquer caminho de distribuição e por meio de qualquer meio ou utilizando qualquer padrão de comunicação adequado. Ainda, o caminho de distribuição não precisa ser em tempo real, mas pode incluir armazenamento permanente ou temporário. Por exemplo, o caminho de distribuição pode incluir a Internet, difusão por satélite ou terrestre etc., armazenamento em mídia fisicamente distribuída, como DVDs ou Blu-ray DiscTMou um cartão de memória etc. Da mesma forma, o dispositivo de processamento de conteúdo 103 pode ser qualquer dispositivo adequado, como um Aparelho de Blu-rayTM, um receptor de televisão por satélite ou terrestre etc.

[070] O dispositivo de processamento de conteúdo 103 é acoplado a uma tela 107 por meio de um caminho de comunicação 109. O dispositivo de processamento de conteúdo gera um sinal de exibição compreendendo um sinal audiovisual que representa o item de conteúdo audiovisual. O sinal de exibição pode, de maneira específica, ser o mesmo que o sinal de conteúdo audiovisual. Assim, o dispositivo de origem faz seguir o conteúdo decodificado a um dispositivo coletor, que pode ser uma TV ou outro dispositivo que converta os sinais digitais em uma representação física.

[071] Em algumas realizações, os dados que representam as imagens do conteúdo audiovisual são os mesmos para o sinal de conteúdo audiovisual e para o sinal de exibição. Nesse exemplo, a tela 107 pode compreender a funcionalidade para processamento de imagem, incluindo, por exemplo, a geração de imagens com variação dinâmica elevada. Entretanto, será apreciado que, em algumas realizações, o dispositivo de processamento de conteúdo 103 para realizar, por exemplo, algoritmos de realce de imagem ou de processamento de sinal nos dados e pode, de maneira específica, decodificar e codificar novamente o sinal audiovisual (processado). A nova codificação pode, de maneira específica, ser para uma codificação ou um formato de representação diferente que para o sinal de conteúdo audiovisual.

[072] O sistema da FIGURA 1 é disposto para prover uma informação de vídeo de Alta Variação Dinâmica (HDR). Ainda, a fim de prover, por exemplo, compatibilidade com versões anteriores aprimoradas, também pode, em alguns cenários, prover informações de Baixa Variação Dinâmica (LDR) que permitam que uma imagem de LDR seja apresentada. De maneira específica, o sistema é capaz de comunicar/distribuir sinais de imagem referentes a imagens tanto de LDR como de HDR

[073] A abordagem descrita a seguir pode ser aplicada a uma ou ambas entre a ligação 105 do aparelho provedor de conteúdo 101 ao dispositivo de processamento de conteúdo 103 e a ligação 109 do dispositivo de processamento de conteúdo 103 à tela 107. Além disso, a abordagem pode ser aplicada de maneira diferente nos dois caminhos, por exemplo, ao utilizar diferentes representações de cor ou padrões de codificação. Entretanto, a descrição a seguir focalizará, para resumo e clareza, na aplicação da abordagem a uma interface entre e decodificador set-top box audiovisual e uma tela correspondente. Assim, a descrição focalizará em uma aplicação ao caminho de comunicação 109 entre o dispositivo de processamento de conteúdo 103 e a tela 107 na FIGURA 1.

[074] As telas convencionais utilizam tipicamente uma representação de LDR. Tipicamente, essas representações são providas por uma representação de três componentes, de 8 bits relacionados às primárias especificados. Por exemplo, uma representação de cor RGB pode ser provida por três amostras de 8 bits, mencionadas como uma primária de Verde, Verde e Azul, respeitosamente. Outra representação utiliza um componente de luma e dois componentes de chroma (como YCrCb). Essas representações de LDR correspondem a uma determinada variação de brilho ou luma.

[075] Entretanto, crescentemente, dispositivos de captura de imagens são providos, que podem capturar variações dinâmicas maiores. Por exemplo, câmeras provêem tipicamente variações de 12 bits, 14 bits ou, até, 16 bits. Assim, comparada a uma câmera de 8 bits, de LDR padrão, convencional, uma câmera HDR pode capturar de maneira fidedigna (linearmente), 12 bits, 14 bits (ou mais) variando de um branco mais brilhante a um determinado preto. Assim, a HDR pode corresponder a um número crescente de bits para as amostras de dados correspondentes a LDR, permitindo, com isso, que uma variação dinâmica maior seja representada.

[076] A HDR, de maneira específica, permite que imagens significativamente mais brilhantes (ou áreas de imagem) sejam apresentadas. Certamente, uma imagem de HDR pode prover um branco substancialmente mais brilhante do que pode ser provido pela imagem de LDR correspondente. Certamente, uma imagem de HDR por permitir um branco pelo menos quatro vezes mais branco que a imagem de LDR. O brilho pode, de maneira específica, ser medido em relação ao preto mais escuro que pode ser representado ou pode ser medido em relação a um determinado nível de cinza ou preto.

[077] A imagem de LDR pode, de maneira específica,corresponde a parâmetros de exibição específicos, como uma resolução de bits fixa relacionada a um conjunto específico de primárias e/ou um ponto branco específico. Por exemplo, os 8 bits podem ser providos a um determinado conjunto de primárias de RGB e, por exemplo, um ponto branco de 500 Cd/m2. A imagem de HDR é uma imagem que inclui dados que devem ser representados acima dessas restrições. Em particular, um brilho pode ser mais que quatro vezes mais brilhante que o ponto branco (por exemplo, 2000 Cd/m2) ou mais.

[078] Valores de pixel de alta variação dinâmica têm uma variação de contraste de luminância (luminância mais brilhante no conjunto de pixels, dividida pela luminância mais escura) que é (muito) maior que uma variação que pode ser exibida de maneira fidedigna nas telas padronizadas na era de NTSC e MPEG-2 (com suas primárias de RGB típicos, e um branco D65 para o nível de acionamento máximo [255, 255, 255]um brilho de referência de, por exemplo, 500 nit ou abaixo). Tipicamente, para essa tela de referência de 8 bits ser suficiente para exibir todos os valores de cinza entre aproximadamente 500 nit e aproximadamente 0,5 nit (isto é, com variação de contraste de 1000:1 ou abaixo) em etapas visualmente pequenas, enquanto as imagens de HDR são codificadas com um termo de bits maior, por exemplo, 10 bits (que também é capturado por uma câmera com uma intensidadebem maior e DAC, por exemplo, de 14 bits). Em particular, as imagens de HDR contêm tipicamente muitos valores de pixel (de objetos de imagem de brilho) acima de um branco de cena. Em particular, diversos pixels são mais brilhantes que 2 vezes um branco de cena. Esse branco de cena pode ser tipicamente equiparado ao branco da tela de referência NTSC/MPEG-2.

[079] O número de bits utilizados para as imagens de HDR X pode ser tipicamente maior ou igual ao número de bits Y utilizados para imagens de LDR (X pode ter tipicamente, por exemplo, 10 ou 12, ou 14 bits (por canal de cor se diversos dos canais forem utilizados), e Y pode ter, por exemplo, 8, ou 10). Uma transformação/mapeamento pode ser necessária para ajustar os pixels em uma variação menor, por exemplo, uma escalação compressiva. Tipicamente, uma transformação não linear pode ser envolvida, por exemplo, uma codificação logarítmica pode codificar (como lumas) uma variação de luminância bem maior em um termo de X bits que a codificação linear, de modo que as etapas de diferença de luminância de um valor para o próximo não sejam, então, equidistantes, mas não é necessário que sejam assim para o sistema visual humano.

[080] A FIGURA 2 ilustra um aparelho para gerar um sinal de imagem. No sinal de imagem, os pixels são codificados nos termos de N bits com pelo menos uma luma sendo codificada por pixel. Os termos de N bits podem compreender uma pluralidade de componentes individuais. Por exemplo, um termo de N bits que representam um pixel pode ser dividido em diversas seções, cada uma contendo diversos bits que representam uma propriedade para o pixel. Por exemplo, os termos de N bits podem ser divididos em diversas seções, cada um contendo um componente de valor de pixel correspondente a uma cor primária. Por exemplo, um termo de N bits pode prover um valor de pixel de RGB por uma seção, incluindo bits que proveem o valor de pixel de R, outra seção incluindo bits que proveem o valor de pixel de G e uma terceira seção incluindo bits que proveem o valor de pixel de B.

[081] Os termos de N bits representando valores de pixel de HDR são providos de acordo com a representação de cor. Será apreciado que qualquer representação de cor adequada que permita que os pixels de HDR sejam representados pode ser utilizada, incluindo, por exemplo, uma representação de cor de RGB ou YCrCb. Também será apreciado que as representações de cor de múltiplas primárias, utilizando mais de três primárias podem ser utilizadas.

[082] Será apreciado que o aparelho pode ser utilizado em qualquer localização adequada no caminho de distribuição a partir da geração de conteúdo de imagem para a representação de conteúdo de imagem. Entretanto, a descrição seguir focalizará em uma realização, em que o aparelho é implementado como parte do dispositivo de processamento de conteúdo 103 da FIGURA 1.

[083] O aparelho compreende um receptor 201 que recebe valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com uma primeira representação de cor termos de M bits de entrada de entrada. O receptor 201 pode, de maneira específica, receber um sinal de imagem compreendendo valores de pixel para uma imagem de HDR. O sinal pode ser recebido de qualquer fonte externa ou interna adequada, mas, no exemplo específico, o sinal é recebido pelo dispositivo de processamento de conteúdo 103 do aparelho provedor de conteúdo 101.

[084] De maneira semelhante aos termos de N bits gerados pelo aparelho da FIGURA 2, os termos de M bits de entrada recebidos também podem compreender uma pluralidade de componentes individuais. Por exemplo, um termo de M bits que representa um pixel pode ser provido em diversas seções, cada uma contendo diversos bits que representam uma propriedade para o pixel. Por exemplo, os termos de M bits de entrada podem ser divididos em diversas seções, cada uma contendo um componente de valor de pixel correspondente a uma cor primária. Por exemplo, um termo de M bits pode prover um valor de pixel de RGB por uma seção, incluindo bits que proveem valor de pixel R, outra seção incluindo bits que proveem o valor de pixel G e uma terceira seção incluindo bits que proveem valor de pixel B.

[085] Também, os termos de M bits de entrada que proveem valores de pixel de HDR são providos, de acordo com uma primeira representação de cor. Será apreciado que qualquer representação de cor adequada que permite que pixels de HDR sejam representados pode ser utilizada, incluindo, por exemplo, uma representação de cor RGB ou YCrCb. Também será apreciado que representações de cor multi-primárias que utilizem mais de três primárias podem ser utilizadas. Para resumo e clareza, a descrição a seguir focalizará em um sinal de entrada compreendendo valores de pixel de HDR como termos de M bits de entrada, de acordo com uma representação de cor RGB.

[086] Em algumas realizações, a representação de cor dos termos de M bits de entrada (de entrada) (a primeira representação de cor) e a representação de cor dos termos de N bits (saída) (a segunda representação de cor) podem ser as mesmas e, de fato, N pode ser igual a M. Assim, em algumas realizações, a mesma representação de cor pode ser utilizada para o sinal de imagem (saída) como para o sinal de imagem (entrada) recebido.

[087] No exemplo da FIGURA 2, o receptor 201 é unido a um primeiro gerador 203 que é disposto para incluir termos de N bits no sinal de imagem. No exemplo específico, isso é feito ao gerar pacotes de dados que incluem os termos de N bits para a imagem. Ainda, no exemplo, as representações de cor e a extensão dos termos para os sinais de entrada e saída são as mesmas e, assim, o primeiro gerador 203 pode incluir diretamente os termos de M bits de entrada recebidos que representam os valores de pixel de HDR no sinal de imagem de saída, por exemplo, ao gerar diretamente pacotes de dados ou segmentos adequados compreendendo os valores de M bits.

[088] O receptor 201 é, além disso, acoplado a um segundo gerador 205 que é disposto para gerar e incluir um indicador no sinal de imagem que indica que os valores de pixel de HDR são codificados no sinal de imagem. Assim, um indicador é provido como parte do sinal de imagem, indicando que o sinal compreende valores de HDR. O indicador pode ser, por exemplo, incluído no sinal de imagem ao ser incluído em uma mensagem de dados ou pacote de dados distribuído junto às mensagens de dados ou pacotes de dados compreendendo os dados de valor de pixel.

[089] O primeiro e segundo geradores 203, 205 são acoplados a uma unidade de saída 207 que é disposta a uma saída do sinal de imagem. No exemplo específico, a unidade de saída 207 pode simplesmente transmitir as mensagens ou pacotes de dados contendo os dados de valor de pixel e o indicador.

[090] Assim, no exemplo específico, o sinal de imagem é um sinal composto ou dividido constituído por diversas partes comunicadas de maneira independente. No exemplo específico, o sinal de imagem compreende uma pluralidade de diferentes tipos de pacotes de dados. Entretanto, em outras realizações, o sinal de imagem pode ser provido como um único fluxo de dados combinado compreendendo tanto os dados de valor de pixel como o indicador. Nesses exemplos, os dados providos pelo primeiro e segundo geradores 203, 205 podem ser combinados em um único fluxo de dados ou de bits pela unidade de saída 207. De maneira específica, a unidade de saída 207 pode compreender um multiplexador para multiplexar os dados em um único fluxo ou arquivo de dados.O aparelho da FIGURA 2 gera um sinal de imagem que não pode conter somente uma representação eficiente dos dados de imagem de HDR, mas que também provê uma distribuição e comunicação de HDR flexível. Em particular, pode prover compatibilidade com versões anteriores aprimoradas e, por exemplo, pode permitir ou facilitar a introdução de imagens de HDR em sistemas e padrões não designados originalmente para imagens de HDR. Por exemplo, pode permitir que equipamento adequadamente capaz (como telas) processe o sinal de imagem, conforme adequado para dados de HDR e, assim, um processamento condicional dos valores de pixel recebidos, com base na presença ou ausência de uma indicação de HDR pode ser alcançada.

[092] No exemplo da FIGURA 2, a representação de cor do sinal de entrada é a mesma que a representação de cor do sinal de saída e, certamente, as amostras de HDR recebidas são diretamente incluídos no sinal de imagem. Entretanto, em muitas aplicações, a primeira representação de cor será diferente da segunda representação de cor.

[093] A FIGURA 3 ilustra o aparelho da FIGURA 2, modificado para incluir um processador de transformação 301 entre o receptor 201 e o primeiro gerador 203. O processador de transformação 301 é disposto para transformar os valores de pixel de alta variação dinâmica da primeira representação de cor para a segunda representação de cor.

[094] O processador de transformação 301 pode, de maneira específica, ser disposto para realizar uma compressão da representação dos valores de pixel de HDR, de modo que o número de bits necessário seja reduzido. Assim, em muitos cenários, a unidade de transformação é disposta para transformar os termos de M bits de entrada de entrada em termos de N bits de saída, onde M é maior que N. Assim, o processador de transformação 301 pode ser tipicamente disposto para gerar uma representação mais compacta dos valores de pixel de HDR, permitindo, com isso, uma taxa de dados reduzida.

[095] A transformação pode, de maneira específica, incluir uma representação não linear das variações dinâmicas. Por exemplo, o sinal de entrada pode ser recebido como amostras de acordo com uma representação de cor RGB de 16 bits, linear. Assim, os termos de entrada podem ser termos de entrada de 48 bits. Essa representação tende a prover uma representação bastante precisa da variação dinâmica e reduzir mudança tonal etc. a limites aceitáveis, mesmo para variações dinâmicas relativamente altas. Entretanto, a necessidade de 48 bits por pixel resulta em uma taxa de dados relativamente alta que é inadequada ou indesejável para muitas aplicações.

[096] O processador de transformação 301 pode, da mesma forma, processar os termos de 48 bits para prover uma representação mais eficiente. Essa abordagem pode utilizar tipicamente as características perceptuais do sistema visual humano. Uma característica da visão humana é que a sensibilidade às variações de brilho tende a ser não lineares. De fato, o aumento da luminância que é necessário para um humano perceber um aumento (ou redução) de brilho aumenta para aumentar a luminância. Da mesma forma, etapas maiores podem ser utilizadas para luminâncias maiores que para luminâncias e, da mesma forma, o processador de transformação 301 pode, em muitas realizações, converter as representações de M bits lineares em uma representação de N bits não linear. Em muitos cenários, uma transformação adequada pode ser alcançada ao aplicar uma função logarítmica aos valores de pixel.

[097] A transformação pode, em algumas realizações, ser implementada como ou incluir uma alteração no esquema de quantificação utilizado para os valores de pixel. Um esquema de quantificação pode prover a relação entre valores de pixel reais e a luz radiada correspondente da tela (ou de uma exibição nominal). Em particular, o esquema de quantificação pode prover as correlações entre valores de bit e um valor correspondente de uma variação dinâmica completa.

[098] Por exemplo, uma determinada variação de exibição pode ser normalizada para a variação de 0-1, onde 0 corresponde a uma luz mínima sendo radiada e 1 corresponde à luz máxima sendo radiada. Um esquema de quantificação linear e uniforme, simples pode simplesmente dividir a variação de 0-1 em intervalos de quantificação dimensionados iguais. Por exemplo, para uma representação de 12 bits, a variação de 0-1 é dividida em 4096 etapas iguais.

[099] O processador de transformação 301 pode alterar o esquema de quantificação de entrada aplicado aos componentes do termo de M bits para um esquema de quantificação diferente que é aplicado às saídas dos termos de N bits.

[0100] Por exemplo, a quantificação de entrada de 65336 etapas para cada componente de cor pode ser convertida em 1024 etapas. Entretanto, ao invés de utilizar meramente uma quantificação linear correspondente, o processador de transformação 103 pode aplicar um esquema de quantificação não linear, em que, de maneira específica, o tamanho das etapas de quantificação aumenta para aumentar os valores de bits (correspondente à saída de luz aumentada). A representação não uniforme e não linear reflete a percepção humana e pode, assim, em muitos casos, permitir número reduzido de bits para prover uma imagem percebida para ser da mesma qualidade que a do número maior de bits gerado por uma quantificação uniforme e linear.

[0101] A alteração dos esquemas de quantificação pode, em princípio, ser realizada ao desquantificar a entrada dos termos de M bits de entrada, seguido pela quantificação nos termos de N bits. Entretanto, em muitos cenários, o processador de transformação 103 pode simplesmente converter os termos ao aplicar operações de bits adequadas diretamente nos termos de M bits de entrada e, em particular, ao prover um mapeamento não linear dos 16 bits de cada componente de cor de entrada em 10 bits do componente de cor de saída correspondente.

[0102] Em algumas realizações, o processador detransformação 301 pode transformar, individual eseparadamente, cada componente dos termos de M bits de entrada em um componente correspondente dos termos de N bits. Por exemplo, um termo de M bits pode conter uma amostra de pixel R, uma amostra de pixel G e uma amostra de pixel B para uma representação de cor RGB e isso pode ser convertido em uma amostra de pixel R, uma amostra de pixel G e uma amostrade pixel B para uma representação de cor RGB do termo de Nbits, onde as amostras R, G e B são alocadas a diferentes bits dos termos de N bits.

[0103] Entretanto, um desempenho particularmentevantajoso pode geralmente ser alcançado pelos termos de N bits compreendendo tanto seções individuais para cada componente, assim como uma seção comum que representa um componente comum para os componentes individuais do termo de N bits.

[0104] De maneira específica, um valor de corseparado pode ser provido para cada componente de cor da representação de cor dos termos de M bits de entrada. Assim, os termos de M bits de entrada podem ser somente providos como amostras de cor separadas, como, por exemplo, em uma representação RGB. Entretanto, a representação de cor dos termos de N bits pode incluir um valor separado para cada componente de cor (como para o componente R, G e B), mas pode, além disso, prover um fator exponencial comum para todos os componentes de cor. Assim, a representação de N bits pode compreender quatro seções, com três seções provendo um valor de amostra individual para os componentes de cor individuais e uma quarta seção provendo um fator exponencial comum para todos os valores de cor. Como um exemplo específico, a unidade de transformação 201 pode converter de uma representação RGB de M bits para uma representação RGBE de N bits, a fim de prover uma representação mais eficiente de valores de pixel de HDR. Será apreciado que, em algumas realizações, o processador de transformação 301 pode ser disposto para realizar processamento mais complexo e pode, por exemplo, mapear de uma representação de cor para outra, levando em consideração as características de imagem, características de exibição etc.

[0105] Por exemplo, o aparelho pode ser disposto para selecionar entre uma variação de representações de cor para codificar as amostras de HDR e pode selecionar uma que seja mais adequada para os dados de imagem atuais. Por exemplo, para uma sequência de imagens tendo uma variação dinâmica bastante alta, uma representação não linear (por exemplo, logarítmica) pode ser utilizada, enquanto que, para uma sequência de variações de imagem tendo uma variação dinâmica menor, uma representação linear pode ser utilizada. O aparelho pode, nessas realizações, ser ainda disposto para incluir uma indicação da codificação selecionada no sinal de imagem (por exemplo, uma indicação de uma função de mapeamento de tom ou função gama etc.). Assim, o indicador pode indicar a representação de cor específica, utilizada para os termos de N bits do sinal de imagem.

[0106] Será apreciado que qualquer mapeamento adequado entre os termos de M bits de entrada e os termos de N bits (e, assim, entre a primeira e segunda representações de cor) pode ser utilizado sem se desvirtuar da invenção.

[0107] Em algumas realizações, o indicador pode compreender uma indicação de uma luminância de exibição associada à representação de cor dos termos de N bits. Por exemplo, uma indicação da luminância abrangida pela variação de codificação de cor pode ser provida.

[0108] Como um exemplo específico, a segunda representação de cor pode ser associada a uma exibição de referência ou nominal. A exibição de referência pode corresponder a uma determinada luminância máxima e a indicação pode, por exemplo, indicar que o código mais brilhante (por exemplo, 1023 para uma representação de 10 bits) é destinado a corresponder a uma luminância de, digamos, 50.000 nits. Isso permite, por exemplo, incluir uma representação classificada de maneira diferente e um aparelho de recepção inteligente pode levar isso em consideração.

[0109] Essa indicação pode, em um receptor, ser utilizada para adaptar as amostras de pixel de HDR recebidas para a luminância de representação da exibição específica. De fato, em muitos casos, será mais vantajoso realizar um mapeamento de amostras de pixel de HDR em valores de acionamento para a exibição, ao levar em consideração a variação de luminância absoluta que pode ser provida.

[0110] Por exemplo, se os valores de pixel de HDR forem meramente providos como valores relativos para uma variação dinâmica normalizada (quer dizer 0 a 1), a tela representará tipicamente a imagem utilizando as luminâncias fracionais correspondentes. Por exemplo, um valor de pixel de 0,5 será representado como a metade da produção de luz máxima. Entretanto, para conteúdo de HDR e/ou exibições de HDR, como uma abordagem pode não ser ideal. Por exemplo, uma imagem de uma praia com o sol no céu e algumas áreas escuras pode utilizar a variação dinâmica completa para prover um sol muito brilhante (luminoso) quando apresentado em uma tela de 50.000 nits. Devido à grande variação dinâmica, isso é possível, enquanto ainda provê uma praia e céu brilhantes (mas mais escuros), e enquanto ainda provê detalhes de áreas de sombras. Entretanto, se a mesma imagem for apresentada em uma tela de 10 000 nits, uma escalação linear simplesresultará em o céu e a praia sendo representado por luminosidades muito menores, o que resulta em eles parecerem relativamente escuros e opacos. Ainda, os detalhes de sombra podem ser comprimidos, de modo que muitos detalhes não sejam perceptíveis (ou mesmo representáveis). Ao contrário, seria vantajoso que a tela corte o sol muito forte a valores de luminância menores, enquanto mantém ou somente reduz moderadamente a luminância para o céu e a praia. Assim, pode ser realizado um mapeamento adaptativo e não linear. Entretanto, essa abordagem precisa que a exibição não considere somente as características de exibição e, especialmente, a variação de luminância, mas também conheça as luminâncias absolutas reais às quais os valores de pixel de HDR recebidos são destinados a corresponder.

[0111] A abordagem pode, por exemplo, permitirque uma codificação da imagem de HDR seja realizada de acordo com qualquer espaço de HDR adequado, enquanto permite que aimagem seja representada em qualquer tela, por exemplo, uma com saída de 1000 nit, uma com saída de 20000 nit etc. Issopode ser alcançado ao realizar mapeamento de gama de cores e esse mapeamento de gama de cores pode, de maneira específica, ser em resposta às diferenças entre as diferença de luminância absoluta entre a referência para a codificação e a tela real na qual é representada. Por exemplo, se uma tela meramente mapeada, por exemplo, uma variação de HDR de 50 000nit para, digamos, 1000 nits disponível na tela específica (com tudo comprimido de maneira linear), não, a maioria das cores seria representada muita escura. Uma abordagem melhor pode ser, por exemplo, mapear as luminâncias acima de, digamos, 5000 nits, para estar muito próximo ao branco da tela (por exemplo, 950 nit). Por exemplo, a variação de 5000 nits a 50000 nits pode ser mapeada para 950 nits a 1000 nits; 1000 nits a 5000 nits pode ser mapeada em 850 nits a 950 nits; 750 nits a 1000 nits para 750 nits a 850 nits, e a variação restante de 0-750 nits pode ser simplesmente mapeada por si só.

[0112] Em muitas realizações, o sinal de imagempode ser gerado para incluir um segmento de dados no qual os dados de imagem de pixel são providos. Por exemplo, o sinal de imagem pode ser de acordo com um padrão que especifica segmentos de dados específicos nos quais valores de pixel são incluídos. Em algumas realizações, esses segmentos podem ser utilizados para valores de pixel de HDR ou podem ser utilizados para valores de pixel de LDR. Assim, algumas vezes, o segmento de dados pode compreender valores de pixel de LDR e, outras vezes, o segmento de dados pode conter valores de pixel de HDR. Nessas realizações, o indicador pode ser utilizado para indicar o tipo de dados que é incluído no segmento de dados. Assim, o indicador pode ser indicativo de se o segmento de dados inclui dados de HDR ou dados de LDR. Essa abordagem permite um sistema muito flexível e, em particular, pode facilitar a comunicação/distribuição de introdução de dados de HDR em sistemas e padrões existentes, uma vez que os segmentos de dados de LDR definidos, existentes podem ser reutilizados por dados de HDR, somente com a necessidade sendo um indicador ser introduzido.

[0113] A FIGURA 4 ilustra um exemplo de um coletor para processar um sinal provido por um aparelho, conforme anteriormente descrito. No exemplo específico, o coletor é uma tela disposta para apresentar a imagem do sinal de imagem. O coletor pode, de maneira específica, ser a tela 107 da FIGURA 1.

[0114] A tela 107 compreende um receptor 401 que recebe o sinal de imagem. O sinal de imagem compreende um segmento de dados que pode conter valores de pixel de alta variação dinâmica nos termos de N bits, de acordo com uma representação de cor ou pode conter valores de pixel de baixa variação dinâmica (de acordo com outra representação de cor). O sinal de imagem ainda compreende um indicador que é indicativo de se o segmento de dados compreende os valores de pixel de alta variação dinâmica ou os valores de pixel de baixa variação dinâmica.

[0115] O receptor 401 é unido a um extrator 403 que é disposto para extrair os dados do segmento de dados. O extrator 403, assim, recupera os dados de amostra de pixel do sinal de imagem.

[0116] O extrator 403 é unido a um processador para processar os dados de amostra de pixel. No exemplo, o processador é uma unidade de vídeo 405 que é ainda unida a um painel de exibição 407 e ao receptor 401.

[0117] A unidade de vídeo 405 recebe os dados de amostra de pixel do extrator 403 e o indicador do receptor 401 e proceder para gerar um sinal de unidade de vídeo para o painel de exibição 407.

[0118] O processamento da unidade de vídeo 405 é dependente de se o indicador indica que os dados de pixel são para uma imagem de HDR ou LDR. Por exemplo, se a exibição for uma exibição de LDR, pode gerar diretamente sinais de acionamento correspondentes aos valores de pixel para a exibição providos, o indicador reflete que os valores de pixel já são valores de LDR. Entretanto, se o indicador refletir que os valores de pixel recebidos são, de fato, valores de pixel de HDR, a unidade de vídeo 405 pode proceder para realizar mapeamento de gama de cores e outra conversão de HDR para LDR. Por exemplo, uma escalação não linear pode ser aplicada aos valores de pixel de HDR (por exemplo, correspondente a uma operação de registro e operação de recorte). Essa conversão pode, ainda, levar em consideração a variação dinâmica associada aos dados de HDR recebidos na adaptação da conversão.

[0119] De maneira contrária, se a exibição for uma exibição de HDR, pode-se utilizar diretamente os valores de pixel quando o indicador indicar que os dados de pixel são dados de HDR, e pode realizar uma conversão de gama de cores (incluindo realce de luminância) quando o indicador indicar que os dados de pixel são dados de LDR.

[0120] Em algumas realizações, o sistema pode ser disposto para prover uma codificação eficiente dos valores de pixel de HDR, de modo que nem todos os bits de dados disponíveis sejam utilizados. Por exemplo, o segmento de dados pode ser disposto para prover dados de valor de pixels em teros de K bits. O segmento de dados pode, por exemplo, ser um segmento de dados de realce de cor que pode prover uma precisão aprimorada. Por exemplo, o segmento de dados pode prover valores de dados RGB de LDR de 16 bits correspondendo a K ser igual a 48 bits. Entretanto, os dados de HDR podem ser gerados de acordo com uma codificação eficiente, como, por exemplo, de acordo com uma representação de RGBE de 32 bits. Nessas realizações, há 16 bits adicionais para cada pixel não utilizado pelos dados de HDR. Esses dados adicionais podem, em alguns casos, ser utilizados para prover outras informações. Por exemplo, os bits não utilizados podem ser utilizados para prover informações de cor adicionais. Em outras realizações, os bits podem ser ajustados para um valor constante para prover uma codificação mais eficiente, reduzindo, com isso, a taxa de dados.

[0121] Em algumas realizações, o aparelho da FIGURA 2 (ou 3) pode ser disposto para gerar um sinal de imagem que compreende um segundo indicador que indica que o segmento de dados é utilizado para dados de LDR mesmo no caso em que é utilizado para dados de LDR. Assim, esse segundo indicador pode indicar que os dados do segmento de dados são dados de LDR convencionais, de acordo com uma representação de LDR adequada no caso no qual o segmento de dados, na verdade, não contém esses dados de LDR, mas também quando contiver os dados de HDR, de acordo com uma representação de cor diferente.

[0122] Assim, nessa realização, o sinal de imagem pode conter uma pluralidade de indicadores que podem, em alguns cenários, estar em conflito entre si (ou quando um indicador puder ser “errado”).

[0123] A abordagem pode permitir que algum equipamento, processamento e funcionalidade utilize somente o segundo indicador resultante nos dados sendo tratados exatamente como se fossem dados de LDR. Essa abordagem é particularmente adequada para componentes que não são capazes de tratar de dados de HDR (por exemplo, equipamentos antigos), mas podem tratar sinais de imagem com dados de LDR. Entretanto, ao mesmo tempo, outros equipamentos, processamento e funcionalidade podem ser dispostos para utilizar o primeiro indicador para interpretar corretamente os dados do segmento de dados e, da mesma forma, processá-los como dados de HDR. Esses componentes capazes de HDR pode, da mesma forma, obter vantagem completa dos dados de HDR.

[0124] A abordagem pode ser particularmente adequada para aprimorar sistemas e padrões de LDR existentes para incluir dados de HDR. Por exemplo, o segundo indicador pode ser um indicador do sistema/padrões de LDR originais com o primeiro indicador sendo um novo indicador introduzido no sistema ao aprimorá-lo para incluir HDR. O novo indicador pode ser provido em uma seção opcional do sinal de imagem. Dessa forma, os equipamentos existentes que, por exemplo, são utilizados para comunicação, roteamento, alternação etc. podem processar o sinal, exatamente, da mesma forma que um sinal de LDR, com base somente no primeiro indicador. Assim, uma vez que os dados de HDR são codificados em um segmento de dados que pode ser utilizados para dados de LDR, e o segundo indicador corresponder a isso, os equipamentos antigos saberão a diferença entre um sinal de HDR e um sinal de LDR. Da mesma forma, os equipamentos de distribuição de LDR existentes podem ser utilizados para distribuir os dados de HDR de uma fonte de HDR para um coletor de HDR. Entretanto, o coletor capaz de HDR será disposto para buscar pelo primeiro indicador e pode, da mesma forma, determinar que os dados contidos no segmento de dados são os dados de HDR e não os dados de LDR.

[0125] A seguir, será provido um exemplo específico de uma realização na qual o sinal de imagem é gerado, de acordo com o padrão HDMITM. A realização utiliza o modo Deep Color de HDMITMpara introduzir o conteúdo de HDR.

[0126] HDMITMsuporta a transmissão de conteúdo de vídeo de diversas codificações de pixel, como YCbCr 4:4:4, YCbCr 4:2:2 e RGB 4:4:4. Nos formatos de codificação HDMITM padrão, 8 bits são disponíveis por componente correspondendo aos valores de pixel serem providos em termos de 24 bits. Entretanto, além disso, HDMITMsuporta a transmissão de conteúdo com uma precisão de cor maior e/ou gama de cores mais ampla que os 8 bits por componente normais. Isso é denominado de modo Deep Color e, nesse modo, HDMITMsuporta até 16 bits por componente (48 bits por pixel, isto é, termos de 48 bits).

[0127] O modo Deep color tem base na frequência em que a ligação é aumentada com uma proporção da intensidade de pixel/24 (24 bit/pixel = 1,0 x frequência de pixel) e um pacote de controle adicional é transmitido, que indica que o coletor da intensidade da cor e a colocação em pacotes dos bits (o pacote de controle pode ser, portanto, um exemplo do segundo indicador mencionado acima). Esse mesmo mecanismo, no exemplo, também é utilizado para transmissão do conteúdo de HDR e não são necessárias alterações a esse mecanismo.

[0128] No exemplo, o conteúdo de HDR é comunicado nos segmentos de dados Deep Color ao invés dos dados de LDR de precisão aprimorada. A comunicação é alcançada ao ajustar a comunicação HDMITMaté um modo Deep Color, mas com uma indicação adicional sendo introduzida para refletir que os não são dados de LDR aprimorados, mas, ao contrário, são dados de HDR.

[0129] Além disso, a codificação de pixel não utiliza meramente a abordagem de RGB linear, de 16 bits por componente do modo Deep Color com uma variação dinâmica aprimorada, mas, ao invés disso, provê os dados de HDR utilizando codificações de pixel de HDR eficientes, como, por exemplo, RGBE, XYZE, LogLuv ou, por exemplo, a codificação de RGB de oscilações de precisão simples, de 12 bits que também é utilizada para o modo Deep Color de HDMITM. Esses dados codificados de HDR mais eficiente são, então transmitidos, utilizando o modo de transmissão para Deep Color de HDMITM.

[0130] Por exemplo, conforme ilustrado na FIGURA 5, um termos de 48 bits de Deep Color compreende três componentes de 16 bits, correspondente a uma amostra de R, G e B linear. A codificação dos dados de HDR nessa representação de cor linear tende a ser subideal e, no exemplo da FIGURA 5, o termo de 48 bits é, de fato, utilizado para prover uma mantissa de 8 bits para cada amostra de R, G e B junto s um expoente de 8 bits. Ou poderia ser utilizado para mantissas de 3*12 ou 3*14 bits + expoente de 6 bits etc.

[0131] O valor de expoente provê um fator de escalação comum para as três mantissas, com o fator de escalação sendo igual a 2 para a potência do valor de expoente, menos 128. As mantissas podem ser lineares e podem ser providas como valores de ponto de oscilação. Essa codificação RGBE pode prover uma representação muito mais eficiente da variação dinâmica bem grande, associada aos dados de HDR. Na verdade, no exemplo, a codificação utiliza somente 32 bits, deixando, com isso, mais amplitude de faixa na interface, que pode, por exemplo, ser utilizada para a transmissão de formatos 3D ou 4k2k.

[0132] A abordagem permite uma comunicação eficiente de HDR utilizando HDMITMe, de fato, precisa de alterações mínimas ao padrão HDMITM. Uma introdução facilitada de HDR para HDMITMpode ser alcançada e, em particular, não é necessário novo hardware. Além disso, os equipamentos existentes podem ser capazes de alternar os dados de HDR, uma vez que eles podem ser tratados como dados Deep Color.

[0133] No exemplo, a interface de HDMITMé ajustada ao modo Deep Color, mas com um indicador ajustado para indicar que o conteúdo transmitido não são dados Deep Color, mas, ao contrário, são dados de HDR. O indicador pode ser provido ao ajustar os campos adequadamente reservado em uma InfoFrame de AVI (Informações de Vídeo Auxiliares). Como outro exemplo, o indicador pode ser provido na forma de uma nova infoframe que é definida de maneira específica para indicar a transmissão de conteúdo de HDR. Ainda, como outro exemplo, a infoframe específica do fornecedor de HDMITMpode ser utilizada para prover a indicação.

[0134] Em mais detalhes, a sinalização em HDMITM tem base em CEA 861-D. CEA861-D define a sinalização do coletor para a fonte, por meio de E-EDID, e da fonte para o coletor, por meio da infoframe de AVI. A infoframe de AVI provê sinalização de estrutura em amostragem de cor e chroma, proporção de overscan e underscan e de aspecto.

[0135] De acordo com algumas realizações, a interface de HDMI é ajustada para indicar a transmissão de conteúdo Deep Color, mas, preferencialmente, com uma codificação de pixel de HDR na forma de, por exemplo, RGBE (ou outras representações de HDR eficientes).

[0136] Uma (parte de uma) infoframe de AVIpossível, exemplar pode ser.

[0137] Y1 e Y0 indicam a formato de amostra decomponente de cor e amostragem de chroma utilizados. Para transmissão de conteúdo de HDR, isso pode ser para 00 ou 10, indicando RGB e YCbCr 4:4:4. Preferencialmente, o valor atualmente reservado 11 pode ser utilizado para indicar RGBE ou outra representação de HDR adequada.

[0138] C1 e C0 indicam a colorimetria do conteúdo transmitido. Para conteúdo de HDR, isso pode ser ajustado para 00, o que significa que nenhum dado ou 11 para indicar que uma colorimetria estendida é utilizada conforme é indicado adicionalmente como bits EC0, EC1 e EC2.

[0139] ITC indica se o conteúdo é conteúdo de TI e esse bit é utilizado em conjunto com CN1 e CN0 para indicar ao coletor que deve evitar quaisquer operações de filtro ou reconstrução análoga. Para conteúdo de HDR, esse bit pode ser tipicamente ajustado.

[0140] EC2, EC1 e EC0 indicam o espaço de cor,colorimetria do conteúdo. Para HDR, uma das gamas de cores mais amplas atualmente definidas pode ser utilizada.Também, os campos atualmente reservados podem ser utilizados para indicar outros espaços de cor mais adequados para exibições de HDR futuras.

[0141] Q1 e Q0 indicam a variação dequantificação RGB, para variação completa de conteúdo de HDR (10) ou 11 (que é atualmente reservado) poderia ser utilizado para indicar o conteúdo de HDR que é transmitido no modo Deep Color. YQ1 e YQ0 indicam o mesmo, mas para a quantificação de YCC. Novamente, há dois campos reservado que poderiam ser utilizados para o objetivo de indicação de conteúdo de HDR carregado no modo Deep Color, como, por exemplo, de YCrCb 36 bits.

[0142] CN1 e CN0 indicam o tipo de conteúdo(Gráfico, Foto, Cinema, Jogo) para a aplicação de TI e são utilizados em combinação com o bit de TI.

[0143] A fim de permitir que o Coletor (a tela)indique que ele suporta o conteúdo de HDR, uma extensão da especificação E-EDID pode ser implementada. HDMITMutiliza E- EDID para sinalizar capacidades de exibição da tela de volta para o dispositivo de reprodução. A especificação HDMITM, pormeio de um bloco de dados específico de fornecedor de HDMITMna E-EDID, já especifica como indicar o suporte para a transmissão do modo Deep Color. Isso pode ser aprimorado paratambém incluir a possibilidade de suportar formatos HDR, como RGBE ou outras codificações de cor de HDR.

[0144] Como outro exemplo, um indicador pode ser incluído para indicar que a tela suporta o conteúdo de HDR e uma lista das codificações de cor que pode suportar, além das já especificadas em HDMITM, como; RGBE, XYZE, LogLuv 32, ou mesmo EXR.

[0145] Uma versão estendida do bloco de dados específico de fornecedor de HDMITMcom a sinalização para suportar de HDR pode ser, por exemplo, como segue:

[0146] onde “HDMI_HDR_present” indica que a tela suporta o conteúdo de HDR e “codificação HDR_color” indica quaisquer codificações de cor adicionais suportadas.

[0147] Como outro exemplo, a abordagem pode ser utilizada para uma interface DisplayPort. Por exemplo, uma abordagem semelhante á descrita para HDMI pode ser utilizada com os dados de imagem de um fluxo de conteúdo principal contendo dados de LDR, dados de HDR ou, de fato, ambos. Um indicador pode ser provido para indicar o tipo dos dados de imagem no fluxo de conteúdo. Os dados de controle e configuração (incluindo, em particular, o indicador) podem ser providos em Pacotes de dados Secundários, e podem, em particular, ser providos utilizando InfoFrames CEA 861, conforme descrito para HDMI. Ainda, o canal AUX pode ser utilizado para tros informações de controle. Em particular, a capacidade da exibição para tratar de dados de HDR pode ser comunicada utilizando o canal AUX.

[0148] Ainda, como outro exemplo, a abordagempode ser utilizada para sistemas Blu-ray DiscTM.

[0149] Será apreciado que o sistema descritopode ser utilizado com muitos tipos diferentes de criação, provisão e consumo de conteúdo, incluindo, por exemplo, sistemas de consumidor.

[0150] A Figura 6 apresenta esquematicamente umexemplo de alguns dos aparelhos que podem estar presentes no lado de criação (transmissão) paraserem utilizados para criar um bom sinal de descrição de cor. No exemplo, os aparelhos são integrados com uma câmera de filme de celulóide, clássica (observe que a representação de assistência digital da cena só será completamente [como para os valores de pixel das gravações análogas vs. digitais] ligável ao retrato de celulóide realmente capturado se os modelos de calibração de material de filme forem incorporados para mapear os dois (entretanto, o desenvolvimento, então, é ainda uma variável desconhecida com a qual pode ser reproduzida de maneira suplementar), mas mesmo sem ela, a gravação digital pode ainda produzir informações paralelas muito valiosas, por exemplo, se for geometricamente co- registrada com a janela de visualização capturada em celulóide, pode-se definir regiões, e além dos valores de textura desenvolvidos, capturados em celulóide, pode-se codificar, por exemplo, valores de visualização e cena real, linear ou meio de captura digital), pois o técnico no assunto entenderá como transpor esses componentes para o ambiente de um graduador de cor ou um transcodificador que faz o mesmo, por exemplo, para um antigo retrato de O Gordo e o Magro.

[0151] A FIGURA 6 apresenta, afixada à câmera 601, uma tela digital 603 (que, por exemplo, recebe uma alimentação de um CCD co-registrado com a lente da câmera). Entretanto, a conexão 604 não precisa ser fixa, mas também pode ser um transmissor para diversas telas separadas (por exemplo, uma para o operador da câmera e uma na torre de visão geral do diretor). Na tela 603, o operador de câmera ou o diretor de fotografia podem esboçar, por exemplo, uma região 650 que eles sabem que calibraram com sua iluminação de estágio como uma parte escura da imagem, o que pode ser feito, por exemplo, como uma caneta de luz 608 ou outro meio de entrada de interface de usuário [apresentamos somente um exemplo, pois acreditamos que o técnico no assunto pode entender bem quais tipos de sistema permitem que um usuário dê feedback em uma imagem exibida]. A tela 603 pode armazenar informações adicionadas em uma memória 606 (por exemplo, um cartão de memória desafixável), ou comunicar por meio de um sistema de transmissão 605. Também pode receber informações adicionais de um dispositivo de análise de cena no local da filmagem 620 (que pode ser simplesmente um medidor de luz ou, ainda, um espectrômetro de amostragem espacial), por meio de seu sistema de transmissão 621, que também pode transmitir ao local de acúmulo de dados final (isto é, 640). Além disso, medidores em cena 630 (isto é, medidores de iluminação local para medir como o rosto do ator está iluminada, especialmente quando com iluminação altamente variável; sistemas de esfera voltados para a distribuição de iluminação ao redor; etc.) podem transmitir seus dados a qualquer parte do sistema por meio de seu sistema de transmissão 631. A tela de recepção pode, então, tentar reproduzir a luz em seu brilho original ou, pelo menos, uma fração (ou função) disso, tipicamente, de acordo com algum modelo psicovisual para criar uma aparência semelhante ou uma aparência artística etc. Todos os dados são acumulados em um aparelho de acúmulo de dados 640 com memória interna, tipicamente, um computador (com sistema de transmissão 641).

[0152] O sistema, ilustrado na FIGURA 6, pode, portanto, por exemplo, ser utilizado por um operador para gerar uma imagem de LDR por classificação de cor manual/mapeamento de tom (e, também, uma imagem de HDR pode ser composta ou, pelo menos, um bloco parcial, portanto). A imagem de LDR resultante pode ser, então, codificada e representada no primeiro retrato de pixel. O sistema pode ainda determinar automaticamente parâmetros para gerar a imagem de HDR. De maneira alternativa, o operador também pode utilizar o sistema da FIGURA 6 para gerar os dados de extensão de HDR, por exemplo, por um processo semi-automático.

[0153] A Figura 7 apresenta uma decodificação de imagem exemplar e sistema de exibição no lado de recepção, por exemplo, em uma sala de estar do consumidor (o técnico no assunto entenderá como um sistema semelhante, de acordo com os princípios de nossa invenção parecerá, por exemplo, uma sala de cinema digital). Uma realização de aparelho de processamento de imagem de representação de cor 701 é um conjunto de decodificador tipo set top box (que pode corresponder ao dispositivo de processamento de conteúdo 103 da FIGURA 1) com leitor de Blu-ray incorporado (mas isso também pode ser, por exemplo, um computador laptop ou dispositivo portátil, como um celular etc., isto é, o aparelho 701 pode ser tão pequeno quanto um cartão plug-in [contanto que seja capaz de ler as especificações de regime, e permitir processamento de cor com ele] ou tão grande quantoum estúdio de transcodificação cinema profissional) que é capaz de receber um Blu-ray 702 com todo o sinal de imagem deextensão de LDR/HDR codificado nele, isto é, tanto o primeiro retrato com LDR como o segundo retrato com os dados de extensão de HDR incluídos.

[0154] O aparelho pode, como outro exemplo,receber os sinais por meio de uma primeira conexão 703, por exemplo, para um cabo de transmissão de sinal de televisão (ou antena, ou entrada ara fotos digitais em um cartão de memória etc.; o sinal de imagem também pode significar, de maneira variada, por exemplo, um sinal codificado, padrão de televisão ou um arquivo de imagem bruta etc.) 704 que carrega os sinais de entrada (tipicamente, codificados por compressão). Em algumas realizações, os dois retratos poderiam ser providos por meio de dois caminhos, por exemplo, os dados de descrição de HDR podem vir de outro meio, por meio de um segundo conector 704, por exemplo, conectado à internet 705.

[0155] O aparelho 701 tem um IC que tem pelomenos um extrator 711 disposto para extrair os dados e ou produzi-los diretamente ou convertê-los a novos valores mais adequados para fazer o processamento de imagem controlado por uma unidade de processamento de imagem 712. Isso pode ser realizado de maneira tão simples quanto aplicar algumas transformações de reprodução de tom aos pixels correspondentes ao regime especial a ser representado, ou ter algoritmos complexos, por exemplo, correspondendo tipicamente a qualquer um dos algoritmos que podem ser aplicados no lado de criação, por exemplo, um algoritmo/unidade de segmentação e/ou rastreamento.

[0156] O leitor 701 pode produzir sua imagem IR’ de representação destinada, aprimorada para a tela/televisão ao longo de um cabo de vídeo 720 (por exemplo, HDMI), mas uma vez que a televisão pode fazer (ou ser solicitada a fazer) processamento adicional (em sua análise de imagem e/ou IC de processamento 731), uma segunda conexão (cabo ou sem fio) 721 pode estar presente para sinais de controle CS (que pode compreender quaisquer dados do sinal e/ou dados de controle derivados disso). Tipicamente, esses sinais de controle adicionais podem ser adicionados pelo cabo de vídeo, ao atualizar, por exemplo, o protocolo de HDMI (sem fio). O aparelho 723 também pode enviar sinais de cor pela conexão 723 para uma segunda tela de cor ambiente 740, que também pode obter seus sinais de entrada de cor de representação pretendida por meio da tela 730. A tela exemplar é com uma luz de fundo de LED 732, ideal para representação de HDR. Os dispositivos de medição de ambiente, como o dispositivo de medição 780, podem estar presentes, por exemplo, uma câmera barata que pode verificar o ambiente ao redor da televisão, luz no ambiente, reflexões na placa frontal da televisão, visibilidade de escalas de cinza de calibração etc., e eles podem comunicar essas informações ao aparelho 701 e/ou à tela 730.

[0157] Os componentes algoritmos revelados nessetexto podem (inteiramente ou em parte) ser realizados, na prática, como hardware (por exemplo, partes de uma aplicação específica de IC) ou como software que executa em um processador de sinal digital especial ou um processador genérico etc.

[0158] Deve ser compreensível ao técnico noassunto, a partir de nossa apresentação, que os componentes podem ser melhorias opcionais e podem ser realizados em combinação com outros componentes e como as etapas (opcionais) dos métodos correspondem aos respectivos meios de aparelhos e vice-versa. A palavra “aparelho”, nessa aplicação, é utilizada em seu sentido mais amplo, a saber, um grupo de meios que permite a realização de um objetivo em particular e pode, com isso, por exemplo, ser (uma pequena parte de) um IC, ou um mecanismo dedicado (como um mecanismo com uma tela), ou parte de um sistema em rede etc. “Disposição” também é destinada a ser utilizada no sentido mais amplo, assim, pode compreender, inter alia, um único aparelho, uma parte de um aparelho, uma coleção de (partes de) aparelhos de cooperação etc.

[0159] A denotação do produto de programa decomputador deve ser entendida por englobar qualquer realização física de uma coleção de comandos que habilitam um processador de objetivo genérico ou especial, após uma série de etapas de carregamento (o que pode incluir etapas de conversão intermediária, como a tradução para uma linguagem intermediária e uma linguagem de processador final) para inserir comandos no processador e para executar qualquer uma das funções características de uma invenção. Em particular, o produto de programa de computador pode ser realizado como dados em um carregador, como, por exemplo, um disco ou fita, dados presentes em uma memória, os dados trafegando por meio de uma conexão de rede cabeada ou sem fio, ou código de programa em papel. Além do código de programa, os dados característicos necessários para o programa também podem ser realizados como um produto de programa de computador. Algumas das etapas necessárias para a operação do método já pode estar presente na funcionalidade do processador, ao contrário do descrito no produto de programa de computador, como etapas de entrada e saída de dados.

[0160] Será apreciado que a descrição acima, para clareza, descreveu as realizações da invenção com referência a diferentes circuitos funcionais, unidades e processadores. Entretanto, será aparente que qualquer distribuição adequada de funcionalidade entre diferentes circuitos funcionais, unidades ou processadores pode ser utilizada sem depreciar a invenção. Por exemplo, a funcionalidade ilustrada para ser realizada por processadores ou controladores separados pode ser realizada pelo mesmo processador ou controladores. Com isso, as referências às unidades funcionais ou circuitos específicos são para serem vistas somente como referências a meios adequados para prover a funcionalidade descrita, ao invés da indicativa de uma estrutura ou organização lógica e física estrita.

[0161] A invenção pode ser implementada de qualquer forma adequada, incluindo hardware, software, firmware ou qualquer combinação desses. A invenção pode ser opcionalmente implementada, pelo menos, parcialmente, como software de computador que escuta em um ou mais processadores de dados e/ou processadores de sinal digital. Os elementos e componentes de uma realização da invenção podem ser física, funcional e logicamente implementados de qualquer maneira adequada. Na verdade, a funcionalidade pode ser implementada em uma única unidade, em uma pluralidade de unidades ou como parte de outras unidades funcionais. Como tal, a invenção pode ser implementada em uma única unidade ou pode ser física e funcionalmente distribuída entre diferentes unidades, circuitos e processadores.

[0162] Embora a presente invenção tenha sido descrita em conexão com algumas realizações, ela não é destinada a ser limitada à forma específica estabelecida aqui. Ao contrário, o escopo da presente invenção é limitado somente pelas reivindicações anexas. Além disso, embora um aspecto possa parecer ser descrito em conexão com realizações particulares, um técnico no assunto reconhecerá que diversos aspectos das realizações descritas podem ser combinados, de acordo com a invenção. Nas reivindicações, o termo compreendendo não exclui a presença de outros elementos ou etapas.

[0163] Além disso, embora individualmente listado, uma pluralidade de meios, elementos, circuitos ou etapas de método pode ser implementada, por exemplo, por um único circuito, unidade ou processador. Adicionalmente, embora os aspectos individuais possam ser incluídos em diferentes reivindicações, eles podem ser possivelmente combinados, de maneira vantajosa, e a inclusão em diferentes reivindicações não implica que uma combinação de aspectos não seja viável e/ou vantajosa. Também, a inclusão de um aspecto em uma categoria de reivindicações não implica uma limitação a essa categoria, mas, ao contrário, indica que o aspecto é igualmente aplicável a outras categorias de reivindicação, conforme adequado. Além disso, a ordem dos aspectos nas reivindicações não implica em qualquer ordem específica na qual os aspectos devem ser trabalhados e, em particular, a ordem das etapas individuais em uma reivindicação do método não implica que as etapas têm que ser realizadas nessa ordem. Ao contrário, as etapas podem ser realizadas em qualquer ordem adequada. Além disso, as referências em singular não excluem uma pluralidade. Assim, as referências a “um”, “uma”, “primeiro(a)”, “segundo(a)” etc. não impedem uma pluralidade. Os sinais de referência são providos meramente como um exemplo de esclarecimento e não devem ser construídos como limitantes do escopo das reivindicações de qualquer forma.

Claims

1. APARELHO PARA GERAR UM SINAL DE IMAGEM, no qual os pixels são codificados em termos de n bits, codificando pelo menos uma luma por pixel, sendo o aparelho caracterizado por compreender: um receptor (201) para obter valores de pixel de alta variação dinâmica de acordo com uma primeira representação de cor em termos de M bits; um primeiro gerador (203) para incluir os valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de N bits, de acordo com uma segunda representação de cor; e um segundo gerador (205) para incluir no sinal de imagem um indicador de um tipo de codificação de HDR pela qual valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados, em que o indicador compreende uma indicação de uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira representação de cor ser diferente da segunda representação de cor.

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender adicionalmente uma unidade de transformação (301) para transformar os valores de pixel de alta variação dinâmica da primeira representação de cor para a segunda representação de cor.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 2 ou 3, em que a transformação é caracterizada por compreender uma compressão dos termos de M bits de entrada em termos de N bits, onde M é maior que N.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 4, em que a compressão é caracterizada por compreender a utilização de um esquema de quantificação diferente para os valores de pixel, de acordo com a segunda representação de cor, que para os valores de pixel, de acordo com a primeira representação de cor.

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela primeira representação de cor ser a mesma que a segunda representação de cor.

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o indicador é caracterizado por compreender uma indicação de um branco absoluto da segunda representação de cor.

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, em que o indicador é caracterizado por compreender informações sobre como exatamente todos os valores de luma ou cor ao longo da variação das cores codificáveis na representação de M bits são distribuídos ao longo da variação codificável do sinal de N bits.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela primeira representação de cor empregar um valor de cor separado para cada componente de cor da primeira representação de cor, e a segunda representação de cor empregar um conjunto de valores de cor para cada componente de cor da segunda representação de cor junto a um fator exponencial comum.

10. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o sinal de imagem é caracterizado por compreender um segmento para dados de imagem de pixel, e o primeiro gerador (201) é disposto para incluir alternativamente valores de pixel de baixa variação dinâmica ou os valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com a segunda representação de cor, no segmento, e o indicador é disposto para indicar se o primeiro segmento compreende valores de cor de baixa variação dinâmica ou valores de cor de alta variação dinâmica.

11. APARELHO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo segundo gerador (203) ser disposto para incluir adicionalmente um segundo indicador nos sinais de imagem, o segundo indicador declarando que o segmento está codificando valores de pixel de baixa variação dinâmica tanto quando o segmento compreender valores de pixel de baixa variação dinâmica como quando o segmento compreender valores de pixel de alta variação dinâmica.

12. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo primeiro gerador (201) ser disposto para incluir os valores de pixel de alta variação dinâmica em um segmento de dados Deep Color, de acordo com o padrão HDMI.

13. APARELHO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo segundo gerador (201) ser disposto para incluir o indicador em uma InfoFrame de Informações Auxiliares de Vídeo.

14. MÉTODO DE GERAÇÃO DE UM SINAL DE IMAGEM, no qual pixels são codificados em termos de N bits, codificando pelo menos uma luma por pixel, sendo o método caracterizado por compreender as etapas de: obtenção de valores de pixel de alta variação dinâmica, de acordo com a primeira representação de cor em termos de M bits; inclusão dos valores de pixel de alta variação dinâmica no sinal de imagem nos termos de N bits, de acordo com a segunda representação de cor; e inclusão, no sinal de imagem, de um indicador de um tipo de codificação de HDR pelo qual os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados, em que o indicador compreende uma indicação de uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor.

15. APARELHO PARA PROCESSAR UM SINAL DE IMAGEM, sendo o aparelho caracterizado por compreender: um receptor (401) para receber o sinal de imagem, um segmento de dados do sinal de imagem compreendendo um dos valores de pixel de alta variação dinâmica nos termos de N bits, de acordo com a primeira representação de cor, e valores de pixel de baixa variação dinâmica, de acordo com a segunda representação de cor, e para receber um indicador indicativo de um tipo de codificação de HDR pelo qual os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados, em que o indicador compreende uma indicação de uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor; um extrator (403) para extrair dados do segmento de dados; e um processador (405) disposto para processar os dados do segmento de dados como valores de pixel de alta variação dinâmica dependente do valor do indicador.

16. APARELHO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo processador (405) ser disposto para adaptar seu processamento para mapear os termos de N bits para exibir sinais de saída apresentáveis, em dependência da codificação utilizada nos termos de N bits, conforme indicado pelo indicador.

17. APARELHO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo processador (405) ser disposto para aplicar uma transformação de cor que implementa pelo menos um mapeamento de valores de cinza ao longo de uma primeira variação de luminância associada aos termos de N bits, para uma segunda variação de luminância associada a uma exibição (407), na qual a transformação de cor é dependente do branco absoluto, ou qualquer indicação de nível de branco que descreva um nível de luminância de cenário da luminância máxima codificável com os termos de N bits.

18. APARELHO, de acordo com a reivindicação 15, em que o sinal de imagem é de acordo com um padrão HDMI, e o aparelho é caracterizado por compreender adicionalmente meios para transmitir uma indicação da capacidade de processar valores de pixel de alta variação dinâmica em um bloco de dados específico do fornecedor de HDMI.

19. MÉTODO DE PROCESSAMENTO DE UM SINAL DE IMAGEM, sendo o método caracterizado por compreender: recepção do sinal de imagem, um segmento de dados do sinal de imagem compreendendo um dos valores de pixel de alta variação dinâmica nos termos de N bits, de acordo com uma primeira representação de cor, e valores de pixel de baixa variação dinâmica, de acordo com uma segunda representação de cor; recepção de um indicador indicativo de um tipo de codificação de HDR pela qual os valores de pixel de alta variação dinâmica são codificados, em que o indicador compreende uma indicação de uma luminância de exibição associada à segunda representação de cor; e processamento dos dados do segmento de dados como valores de pixel de alta variação dinâmica ou como valores de pixel de baixa variação dinâmica, dependente do valor do indicador.