CN105144729A - 通过hdmi传输显示管理元数据 - Google Patents

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CN105144729A
CN105144729A CN201480023078.3A CN201480023078A CN105144729A CN 105144729 A CN105144729 A CN 105144729A CN 201480023078 A CN201480023078 A CN 201480023078A CN 105144729 A CN105144729 A CN 105144729A
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曲晟
胡爱兰
G·拉克什米纳拉亚纳
D·布鲁克斯
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Dolby Laboratories Licensing Corp
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Abstract

在实施例中,媒体源将参考代码值和用于映射函数的映射函数参数组合到最初指定以携带像素值的视频帧。视频帧被在编码的视频信号中传递到诸如媒体接收方之类的下游设备。媒体接收方从编码的视频信号中提取用于映射函数的映射函数参数并且应用作为显示管理操作的一部分的映射函数以将参考代码值映射到适合于媒体接收方的映射的像素值。映射的像素值可以被用于渲染由参考代码值表示的图像。

Description

通过HDMI传输显示管理元数据
对相关申请的交叉引用
本申请要求2013年4月23日提交的美国临时申请号61/815,080的优先权,其通过引用全部合并于此。
技术领域
本发明通常涉及媒体处理***,并且具体地涉及通过视频链路传输显示管理元数据。
背景技术
技术进步使得显示器***能够渲染视频源内容在图像质量特性方面有显著改善。例如,某些相对现代的显示器能够渲染具有较高乃至显著地高于标准动态范围(SDR)的动态范围的内容。
相反,某些显示器具有比高动态范围(HDR)显著窄的动态范围。就动态范围、色域和分辨率而言,移动设备、平板计算机、游戏设备、低端电视和计算机监视器在它们的视频渲染能力方面可能受限制。
由HDR照相机捕获的源图像可以具有场景相关的动态范围,其显著地大于如果不是全部显示设备也至少是大多数显示设备的动态范围。场景相关的HDR图像可以包括大量数据,并且可以被转换为产生后格式(例如,HDMI视频信号等)以便于传输和存储。随着图像被传送到用于渲染的终端用户的显示设备,特定于设备和/或特定于制造商的图像变换沿着此路径发生,引起大量视觉上显著的错误和在渲染的图像中与原始场景相关的图像相比的退化。
本节中描述的方法是可以探索的方法,而不一定是先前已被构思或者探索的方法。因此,除非另有陈述,不假定本节中描述的方法中的任何一个仅仅由于它们包含在本节中而获得现有技术的承认。类似地,除非另有陈述,针对一个或多个方法确定的问题将不会基于本节而假定在任何现有技术中已经承认。
附图说明
本发明通过示例方式而不是通过限制方式在附图的图中说明,其中相似的参考数字指代相似的元素并且其中:
图1示出媒体源***;
图2示出媒体接收方***;
图3A和图3B示出了用于在媒体源***和媒体接收方***之间传送显示管理元数据的示例算法或处理流程;
图4A和图4B示出了示例处理流程;以及
图5示出了可以在其上实施这里描述的计算机或计算设备的示例硬件平台。
具体实施方式
这里描述有关通过视频链路传送显示管理元数据的示例实施例。在下面说明中,为了说明目的,阐述许多的细节以便提供对本发明的更彻底的理解。但是,本领域技术人员将清晰,在没有这些细节的情况下也可以实践本发明。在其它实例中,不完全详细描述公知的构造和设备,以便避免不必要地阻隔、模糊、或迷惑本发明。
这里根据下列大纲描述示例实施例:
1.概述
2.参考码值和映射的像素值
3.媒体源***
4.媒体接收方***
5.用于发送和接收DM元数据的算法
6.HDMI视频链路
7.示例处理流程
8.实施方式机制-硬件总览
9.等效、扩展、可替换方式和其它
1.概述
本概述呈现本发明的实施例的某些方面的基本描述。应当注意本概述不是对实施例的方面的扩展或完全的概要。而且,应当注意此概述不意指被理解为确认实施例的任何特别重要的方面或元素,也不特别描绘实施例的任何范围,也不是总体上本发明。此概述仅仅以浓缩和简化的格式介绍与示例实施例有关的一些概念,并且将应被理解为仅仅对下述示例实施例的更详细说明的概念上的前序。
在这里描述的技术下,高动态范围、宽色域、和高分辨率的源内容(例如,场景相关的内容等)可以通过基于标准的视频链路、以源视频信号、源视频位流、源视频文件等方式被递送到下游的渲染设备作为具有显示管理(DM)元数据的参考码值(例如,在暗级和最大亮度级之间的参考动态范围中的码值,在由加利福尼亚州旧金山的杜比实验室公司开发的方法下的扩展动态范围(EDR)中的码值等)。源内容中的DM元数据能由每个渲染设备使用以将源内容中的参考码值映射到用于在那个渲染设备上以采用渲染设备的最大能力的方式渲染的映射的像素值。DM元数据可以包括表示查找表的映射参数、映射曲线、包括分段线段的映射函数、用于线或曲线段的枢轴点等。
在示例中,DM元数据能由支持Rec.709动态范围的渲染设备使用以将参考码值映射到完全采用渲染设备支持的Rec.709动态范围的映射的亮度像素值。在另一个示例中,DM元数据能由支持Rec.601动态范围的渲染设备使用以将参考码值映射到完全采用渲染设备支持的Rec.601动态范围的映射的亮度像素值。在各种实施方式中,DM元数据能由支持比Rec.601和Rec.709的动态范围更高或更低动态范围的渲染设备使用以将高动态范围中的参考码值映射到完全采用这些渲染设备支持的较高或较低动态范围的映射的亮度像素值。另外和/或可选地,DM元数据能由支持比Rec.601和Rec.709的色域更宽或更窄、或者相同色域的渲染设备使用以将参考码值映射到完全采用这些渲染设备支持的较宽、较窄或相同色域的映射的色度或颜色信道像素值。另外和/或可选地,DM元数据能由支持比Rec.601和Rec.709的空间分辨率更高或更低、或者相同空间分辨率的渲染设备使用以将由参考码值表示的空间分辨率转换为完全采用这些渲染设备支持的较高、较低或者相同空间分辨率的最优的特定于设备的空间分辨率。
在一些实施例中,DM元数据取决于将对其执行基于DM元数据的显示管理操作的对应参考码值,并且随着对应参考码值协变。例如,用于第一图像或第一场景的第一DM元数据可以不同于用于第二和不同的图像或者第二或不同的场景的第二DM元数据。在一些实施例中,在相同的视频帧中传递表示图像或场景的DM元数据和它的对应参考码值(例如,在时间顺序的视频帧的序列中的时间顺序的视频帧的子序列等)。在一些实施例中,在严格时间窗口(例如,在一个视频帧、两个视频帧…、小于N个视频帧的一个内,其中N是预配置的小的整数等)内的相邻视频帧中传递表示图像或场景的DM元数据和它的对应参考码值。例如,DM元数据可以在时间(T-1)的视频帧中传递,而对应的参考码值可以在时间T的另一个视频帧中传递。在各种实施例中,还可以使用DM元数据和它对应的参考码值的时间同步传输的其他变化。
在一些实施例中,DM元数据和参考码值可以被多路复用到由视频链路标准、视频传输标准等指定的视频帧中的像素中,以便携带用于渲染的像素值等。在示例实施例中,在视频帧的像素中的多个位字段中携带DM元数据,其中多个位字段被视频链路标准明确地指定用于携带色度或颜色信道像素值的最小有效位值。由于人的视觉对色度信息不像对亮度信息那么容易敏感,所以相对少数的视觉缺陷和退化可以起因于利用这些位字段携带DM元数据。
因为视频帧组成通过视频链路发送的视频数据的基本部分,所以在视频帧中传递DM元数据和参考码值允许DM元数据以时间同步方式相对可靠地到达接收设备,即使当视频链路是各式各样的不同类型的任何一种。
这里描述的技术可以利用任何类型的视频链路实施,包括而不限于HDMI等,只要视频链路(或视频数据管线)能够传递视频帧。在一些实施例中,特别的视频链路类型(例如,HDMI等)可以支持从有限显示能力的移动设备到高超显示能力的高端专业的显示***的许多(例如,上亿等)接收方设备。在这里描述的技术下,包括参考码值和DM元数据的源内容可以被以统一的管线传递到所有这些接收方设备。接收方设备因此能使用管线中的DM元数据将相同的管线中的参考码值适配到用于在目标显示器上以最大化目标显示器的各自显示能力的方式渲染特定于设备、特定于厂商、或特定于标准的像素值。
在这里描述的技术可用于在必要时在视频帧中携带高达非常大量的DM元数据,因为视频帧能够携带大量像素(例如,每个扫描线1k个像素等),从这些像素中选择特定位字段以携带DM元数据传输分组。在各种实施例中,视频帧中的设定数目或可变数目的扫描线(例如,开始扫描线、底部扫描线、中间扫描线、分解扫描线、连续扫描线、非连续扫描线等)、规则图案、不规则图案、光栅顺序的像素等,可以用来携带DM元数据。不同的视频帧可以携带不同数量的DM元数据。在一些实施例中,一些视频帧可以不携带DM元数据而是可以使用随其他视频帧发送的DM元数据以在前者视频帧中映射参考码值。在一些实施例中,DM元数据也可以被以冗余方式发送以使得如果在特定的位字段、扫描线、图像块、视频帧等处存在损坏,则在视频链路的输送管线中的DM元数据的其他副本能被代替使用。在一些实施例中,帮助错误检测和恢复的循环冗余值也可以被计算用于DM元数据传输分组并且与DM元数据传输分组中的DM元数据一起发送。
在一些实施例中,可以结合这里描述的技术使用基于标准的元数据传送机制(例如,基于标准的元数据信息帧等)。但是,这里描述的技术并不取决于可用性,因此可以必要时独立于这些基于标准的元数据传送机制而操作。
在一些实施例中,当选择互相支持的视频帧和/或视频定时等时,这里描述的源和接收方设备可以在初始热插拔信号中交换能力信息。例如,两个通信的源和接收方设备可以协商并确定描述的技术是否被两个设备和/或被当前运行在接收方设备上的显示器应用互相支持。如果是这样的话,则后续视频帧可以通过这里描述的技术编码以携带参考码值和DM元数据。另一方面,如果接收方设备没有实施这里描述的技术或如果接收方设备正在运行不实施这里描述的技术的显示器应用,则后续视频帧可以利用减压的视频数据而被组合而缺少这里描述的DM元数据。
在一些实施例中,这里描述的机制形成媒体处理***的一部分,媒体处理***包括但不限于:手持设备、游戏机、电视、家庭影院***、机顶盒、平板、移动装置、膝上型计算机、上网本计算机、蜂窝无线电话、电子图书阅读器、销售点终端机、台式计算机、计算机工作站、计算机信息站、各种其它终端和媒体处理单元等。
对优选实施例和这里描述的一般原理和特征的各种修改将对本领域的技术人员是清晰的。因此,本公开不意欲局限于所显示的实施例,而是将符合按照这里描述的原理和特征的最广范围。
2.参考码值和映射的像素值
这里描述的源视频信号中的参考码值可用于支持宽动态范围(例如,高动态范围、视觉动态范围、比Rec.709宽的动态范围等)。在一些实施例中,参考码值不包括亮度值的数值或由具有γ值的幂函数调整的亮度值的数值。相反地,参考码值表示跨支持的动态范围的亮度值的多个量化级当中的特定量化级(例如,作为其指标值)。在一些实施例中,参考码值可以被具有显示管理元数据中的映射函数参数的一个或多个映射函数映射到大亮度范围(或动态范围)中的数值。例如,从这里描述的参考码值映射的灰度级或亮度值的范围可以从0或近似0(例如,10-7cd/m2,10-5cd/m2,10-4cd/m2等)到大的亮度值(例如,12,000cd/m2、5000cd/m2、600cd/m2等)变动。参考码值也可以被用于支持具有不同环境光级别的宽范围的观看和/或显示情况、和具有不同的暗黑级别(例如,在电影院、室内、户外等)的宽范围的显示设备。另外或可选地,参考码值可以被由具有映射函数参数的一个或多个映射函数映射到在颜色空间(或色域)的大部分中的数字颜色值(例如,色度值、RGB值等)。在这里描述的各个视频帧中的参考码值可以表示多个量化级中的量化级的子集并且可以在某个位深度(例如,8位、10位、12位等)的代码空间中被压缩成可用的代码值(例如,256个可用的代码值、1024个可用的代码值、4096个可用的代码值、等)。
在一些实施例中,这里描述的参考码值可以而不仅仅局限于编码的感知量化。例如,在一些实施例中,参考码值表示在亮度值的多个感知量化级当中的特定感知量化级(例如,作为其指标值等)。亮度值的两个相邻感知量化级之间的亮度差可以是刚刚可察觉的差异或JND、JND的分数、JND乘以常数倍增因数等。多个感知量化级可以覆盖这里描述的源视频信号被配置以支持的整体宽动态范围。
这里描述的DM元数据是指由媒体接收方***使用以执行作为视频图像渲染操作的一部分的显示管理操作的元数据。DM元数据的示例包括而不限于:用于亮度映射函数的映射函数参数、用于色度映射函数的映射函数参数、全局图像或帧性质、源视频帧的长宽比、信号变换矩阵系数、γ值、位深度、颜色空间、采样格式、黑电平、亮度值范围、色度值范围、源显示器的(例如,最小、最大、平均、等)亮度值、其他全局特性等、场景或各个图像的(例如,最小、最大、平均、等)亮度值、其他全局特性等、源显示器(例如,参考显示器、等)的对角线尺寸等。在一些实施例中,包括在DM元数据(例如,用于映射函数的映射函数参数等)内的至少一些工作参数是图像相关的。在一些实施例中,在DM元数据中具有它们的映射函数参数的至少一些映射函数可以被媒体接收方***应用以将参考码值映射到映射的像素值。DM元数据中的映射参数可以表示查找表、映射曲线、包括分段线段的映射函数、用于线或曲线分段的枢轴点等。
在一些实施例中,DM元数据不是伴随解码的像素信息的编码信息(例如,以4x4,8x8等,图像块级别)以便于再编码解码的像素信息或重建图像。相反,DM元数据是将对应参考码值映射到用于在目标显示器上渲染视频图像的映射的像素值以使得当在目标显示器上渲染视频图像时,最大化目标显示器的显示器能力、最小化具有修剪的亮度值和/或修剪的色度值的像素数目等的元数据。可以在携带用于错误防止和恢复的视频帧中重复一些或所有DM元数据。在一些实施例中,可以利用颜色管理应用或其它应用得到DM元数据。
在示例中,当来源于源图像(例如,场景相关的图像等)的视频图像显示在暗亮度级分布中的一个或多个凸出的对象时,可以被映射到暗亮度级的相对很多参考码值可以用来将视频图像编码成这里描述的源视频信号。可以由媒体接收方***渲染映射的暗亮度级以在紧紧接近场景相关的图像的渲染的图像中产生暗的凸出的对象的相同的或实质上(例如,在JND的5%、10%、20%等内的)相同的亮度级。
在另一个示例中,当来源于源图像(例如,场景相关的图像等)的视频图像显示在明亮的亮度级分布中的一个或多个凸出的对象时,可以被映射到明亮的亮度级的相对很多参考码值可以用来将视频图像编码成这里描述的源视频信号。可以由媒体接收方***渲染映射的明亮的亮度级以在紧紧接近场景相关的图像的渲染的图像中产生明亮的凸出的对象的相同的或实质上(例如,在JND的5%、10%、20%等内的)相同的亮度级。
这里描述的技术可用于将捕获宽动态范围的源图像的凸出的内容的大量像素映射到在媒体接收方***上对应的渲染的图像中的相同或实质上相同的亮度级。同其他方法比较起来,这里描述的技术下的方法在相对大程度上在渲染的图像中保持源图像的感知质量。
这里描述的技术还可以用来单独地全局调制被采用的颜色空间的一个或多个原色信道(例如,色度信道、红色、绿色、蓝色、或其他)。对原色信道的单独调制改造色域中的颜色平衡,并且如果特定颜色(图像中的色彩和饱和区)比其它的更占优势时是有益的。例如,在主要具有红色和一点点柔和蓝色的场景中,可以分配相对多的红色参考码值和相对少的蓝色参考码值。
在一些实施例中,由视频帧的参考码值表示的视频图像相对于其他视频图像可以包括许多高光;用于将参考码值中的亮度级映射到视频渲染设备的映射的亮度级的用于亮度映射函数的映射函数参数使媒体接收方***(例如,视频渲染设备等)能够分配比别的更明亮的亮度级。同样地,由视频帧的参考码值表示的视频图像相对于其他视频图像可以包括许多暗区;用于将参考码值中的亮度级映射到视频渲染设备的映射的亮度级的用于亮度映射函数的映射函数参数使得视频渲染设备能够分配比别的更低的亮度级。另外和/或可选地,DM元数据还可以用来向视频图像中的更主导的颜色分配更有差异的颜色级或值。另外和/或可选地,DM元数据还可以用来把其他DM操作参数(例如,视频帧的长宽比等)传送到媒体接收方***。因此,利用这里描述的DM元数据的视频渲染设备可以产生具有比别的更高动态范围和更宽色域的视频图像。
在一些实施例中,这里使用的“映射的像素值、亮度值、和色度值”可以是指特定于设备的像素值、亮度值、和色度值(例如,表示专有动态范围或色域等)。在一些实施例中,这里使用的“映射的像素值、亮度值、和色度值”可以是指按照标准(例如,Rec.709、标准动态范围或SDR、管理移动设备的视频标准、管理平板计算机的视频标准、等)的基于标准的像素值、亮度值、和色度值。
这里使用的视频链路是指用于将视频和相关数据从源***传递到接收方***的管线(例如,视频信号、视频位流等)。在一些实施例中,按照管理视频链路的一个或多个视频链路标准,通过视频链路将参考码值与DM元数据一起从源***传递到接收方***。
3.媒体源***
图1显示根据一个或多个实施例的媒体源***(100)。如图1所示,***(100)包括源视频接收器(104)、视频帧生成器(106)、视频编码器(110)、和包括帧缓冲器、显示管理(DM)元数据缓冲器等的视频存储器(108)。
这些部件的每一个被如下描述并且可以位于相同的设备(例如,机顶盒、计算机、服务器***、客户端***、等)上或可以位于由网络(例如,互联网络、内部网、外部网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、等)利用有线和/或无线段耦接的独立设备。在一个或多个实施例中,使用客户端-服务器拓扑实施***100。***(100)本身可以是运行在一个或多个计算机上的应用,并且在一些实施例中可以是对等***,或常驻在单个计算***上。另外,***(100)可使用一个或多个接口或任何其他工具从其他机器可访问以访问***100。在一个或多个实施例中,***(100)通过网络连接(诸如互联网)可访问。由***(100)提供的信息和/或服务也可以被存储并且通过网络连接访问。
在实施例中,源视频接收器104对应于被配置为接收源视频信号102并且从源视频信号(102)导出(例如,提取、解码、生成、确定、计算等)一个或多个视频帧中的参考码值和具体地对应于参考码值的DM元数据的软件和/或硬件。一个或多个视频帧可以是由源视频接收器104从源视频信号(102)解码的时间序列的视频帧的一部分。
源视频接收器104可以被配置为导出并且分离在源视频信号(102)中携带的不同的数据分量。例如,源视频信号中的音频/视频数据和DM元数据可以被使用解多路复用器分成单独的分量(例如,音频分量、视频分量、元数据分量等)。在一些实施例中,DM元数据可以被嵌入在视频分量内,并且从视频分量中提取。在一些实施例中,可以在源视频信号的单独的元数据分量中携带DM元数据,并且从中解码。
在实施例中,视频帧生成器(106)对应于被配置为接收从源视频信号(102)导出的参考码值和DM元数据、生成DM元数据传输分组以存储DM元数据、并且在视频存储器(108)中在一个或多个视频帧的位字段中存储/设置参考码值和包含DM元数据的DM元数据传输分组的软件和/或硬件。在示例中,视频帧生成器(106)可以从源视频接收器(104)接收源自源视频信号(102)的DM元数据。在另一个示例中,视频帧生成器(106)可以从模块而不是源视频接收器(104)接收DM元数据。在一些实施例中,视频帧生成器(106)被配置为选择一个或多个视频帧的特定的位字段以存储包含DM元数据的DM元数据传输分组。在一些实施例中,被选择以携带DM元数据的特定位字段最初由管理从媒体源***到下游媒体接收方***的视频链路的一个或多个视频信号标准指定,以在采用的颜色空间(例如,YCbCr、RGB等)的一个或多个信道(例如,色度信道、亮度信道、红色、绿色和/或蓝色信道等)中携带分量像素值的最低有效位。在非限制的示例实施例中,特定的位字段仅仅从最初指定为存储色度像素值的位字段中选择。在一些实施例中,被选择以存储DM元数据的位字段来自于视频帧中的多个连续像素。在一些实施例中,被选择以存储DM元数据的位字段来自于视频帧中的多个非连续像素。在一些实施例中,被选择以存储DM元数据的位字段来自于视频帧的一个或多个扫描线(例如,一个或多个开始扫描线、一个或多个结束扫描线、一个或多个中间扫描线等)中的多个像素。在一些实施例中,包含DM元数据的至少一部分的DM元数据传输分组的单个副本被存储在视频帧的位字段、或嵌入在视频帧中。在一些实施例中,包含DM元数据的至少一部分的DM元数据传输分组的多个副本被存储在视频帧的位字段或嵌入在视频帧中,以便提供冗余并且增加对于DM元数据的传输可靠性。在一些实施例中,视频帧可以包括如下指示,即所述DM元数据视频帧不包含应该被用于对视频帧的像素值执行显示管理操作DM元数据,并且接收的或在另一个DM元数据传输分组中将要接收的DM元数据将应被用于执行这样的操作。
这里描述的DM元数据传输分组可以是指包括有效负载部分和一个或多个其他部分以存储至少一个循环冗余值和或者可能其他控制或信号信息的任何数据容器。在示例实施方式中,循环冗余值可以由存储在DM元数据传输分组的有效负载部分中和放置在尾部字节(例如,在与有效负载部分分离的部分)处的字节或字值计算。在另一个示例实施中,可以至少部分地利用DM元数据传输分组的头部部分中的字节或字值计算循环冗余值。除了分组冗余和CRC值(例如,利用生成多项式计算的等)之外的一个或多个其他错误防止和纠正机制可以用来防止在从上游设备(例如,媒体源***等)到下游设备(例如,媒体接收方***等)传输这里描述的DM元数据传输分组的过程中可能发生的错误(例如,位错误、抖动、串扰等)和从其中恢复。
在本发明的一个或多个实施例中,视频存储器(108)对应于被配置为处理包括但不局限于大容量存储器复制操作、大容量存储器移动操作、快速存储器填充操作等的相对快速的视频处理操作的存储空间。视频存储器(108)可以被配置为支持静态和/或动态存储器分配。视频存储器(108)可以包括视频帧缓冲器以保持一个或多个视频帧的所有位字段和DM元数据缓冲器以保持与视频帧缓冲器中的一个或多个视频帧中填充的参考码值关联的DM元数据。存储在视频存储器(108)中的视频帧可以与多种颜色空间的一个相关联,包括但不局限于:YCbCr颜色空间、RGB颜色空间等。存储在视频存储器(108)中的视频帧可以与多种采样格式(例如,色度采样格式等)的一个相关联,包括但不局限于:4:4:4采样格式、4:2:2采样格式、4:2:0采样格式等。大量的实施方式(例如,阵列、序列、数据结构、链接表、循环缓冲器、散列表、等)可以被用来组织存储空间和在视频存储器(108)中存储视频数据。
在实施例中,视频编码器(110)对应于被配置为利用参考码值检索视频存储器(108)中的一个或多个视频帧、利用参考码值将DM元数据组合到视频帧中(例如,分组化、嵌入在颜色信道的LSB中等)、并且至少部分地基于在视频存储器(108)中检索的视频帧生成/编码要被传输到媒体接收方***的编码的视频信号(112)的软件和/或硬件。这里使用的编码的视频信号是指DM元数据已被嵌入在视频信号中的一些或所有视频帧的像素之内的视频信号(例如,元数据嵌入在颜色信道的LSB中的编码的视频信号112等);生成或编码编码的视频信号是指生成或编码其中DM元数据被嵌入在视频帧的像素内的视频信号。检索的视频帧、或其中的位字段包含参考码值(其包括一些最低有效位替换为包含DM元数据的DM元数据传输分组的位值的分量像素值等)和要由下游媒体接收方***使用以对参考码值执行作为视频渲染操作的一部分的显示管理操作的DM元数据。由视频编码器生成/编码的编码的视频信号(112)就视频信号格式和传输协议而言遵循利用下游媒体接收方***管理视频链路的视频链路标准;但是,在编码的视频信号(112)中携带的视频帧携带参考码值和DM元数据。在其中仅仅色度像素值的最低有效位被选择以存储DM元数据的实施例中,未实施这里描述的技术的媒体接收方***可以渲染近原始质量的视频图像,因为在色度像素值中最低有效位的丢失几乎不引入可察觉的伪像。此外,实施这里描述的技术的媒体接收方***可以使用DM元数据渲染具有高动态范围、宽色域、良好的可察觉的图像细节等的高质量视频图像,其密切接近在原始场景相关的图像中捕获的那些图像。
4.媒体接收方***
图2显示根据一个或多个实施例的媒体接收方***(200)。如图2所示,***(200)包括编码视频接收器(204)、DM元数据提取器(206)、视频渲染器(210)、和包括DM元数据缓冲器(208)以存储从编码的视频信号(112)中导出的DM元数据的视频存储器(未显示)。
这些组件的每一个被如下描述并且可以位于相同的设备(例如,电视、机顶盒、平板、移动装置、计算机、服务器***、客户端***等)上或可以位于由网络(例如,互联网、内部网、外部网、局域网(LAN)、宽域网(WAN)、等)利用有线和/或无线段耦接的独立设备上。在一个或多个实施例中,使用客户端-服务器拓扑实施***200。***(200)本身可以是运行在一个或多个计算机上的应用,并且在一些实施例中可以是对等***,或常驻在单个计算***上。另外,***(200)可使用一个或多个接口或任何其他工具从其他机器访问以访问***200。在一个或多个实施例中,***(200)通过诸如互联网200之类的网络连接可访问。由***(200)提供的信息和/或服务也可以被存储并且通过网络连接访问。
在实施例中,编码视频接收器204对应于被配置为接收编码的视频信号112并且从编码的视频信号(112)导出(例如,提取、解码、生成、确定、计算等)包括参考码值和特定对应于参考码值的DM元数据的一个或多个视频帧的软件和/或硬件。由编码视频接收器204从编码的视频信号(112)解码的-包括参考码值和DM元数据的-一个或多个视频帧可以是时间序列的视频帧的一部分。
编码视频接收器204可以被配置为符合管理视频链路(通过其接收编码视频信号112)的视频链路标准的视频链路接收器。编码视频接收器204还可以被配置为导出并且分离在编码的视频信号(112)中携带的不同的数据分量。例如,在编码的视频信号(112)中的音频/视频数据可以被使用解多路复用器分离成单独的分量(例如,音频分量、视频分量等)。
在实施例中,DM元数据提取器(206)对应于被配置为接收包括从编码的视频信号(112)导出的参考码值和DM元数据的一个或多个视频帧、从视频帧中的多个位字段中检索存储DM元数据的DM元数据传输分组、并且从DM元数据传输分组中提取/导出DM元数据、并且在DM元数据缓冲器(208)中存储/高速缓存DM数据的软件和/或硬件。例如,DM元数据提取器(206)可以被配置为选择一个或多个视频帧的特定位字段(例如,特定信道的最低有效位、一个或多个特定扫描线上的位字段、视频帧的模式中的位字段等),从这些特定的位字段提取位值、将提取的位值组合成DM元数据传输分组、以及将DM元数据从DM元数据传输分组的有效负载中提取到DM元数据缓冲器(208)中。
DM元数据提取器(206)可以被配置为从视频帧中检索DM元数据传输分组的单个副本或相同的DM元数据传输分组的多个副本中的一个。在一些实施例中,DM元数据提取器(206)被配置为检验DM元数据传输分组是否被损坏。例如,DM元数据提取器(206)可以从DM元数据传输分组(例如,分组的开头992位等)中计算CRC值并且确定计算的CRC值是否匹配传递的CRC值(例如,在DM元数据传输分组的尾部字节中等)。如果CRC值不匹配,则DM元数据提取器(206)可以被配置为丢弃被损坏的DM元数据传输分组并且试图检索在相同的视频帧(例如,视频帧中的位字段的不同部分或不同子集等)或在不同的视频帧(例如,包含损坏的副本的视频帧之前或之后的视频帧等)中携带的相同DM元数据传输分组的另一个副本。
在发明的一个或多个实施例中,DM元数据缓冲器(208)对应于被配置为处理包括但不局限于大容量存储器复制操作、大容量存储器移动操作、快速存储器填充操作等的相对快速的视频处理操作的存储空间。DM元数据缓冲器(208)可以被配置为支持静态和/或动态存储器分配。DM元数据缓冲器(208)可以是另外包括用于保持最初从编码的视频信号(112)解码的一个或多个视频帧的所有位字段的视频帧缓冲器的视频存储器的一部分。从编码的视频信号(112)解码的视频帧可以与多种颜色空间的一个相关联,包括但不局限于:YCbCr颜色空间、RGB颜色空间等。从编码的视频信号(112)解码的视频帧可以与多种采样格式(例如,色度采样格式等)的一个相关联,包括但不局限于:4:4:4采样格式、4:2:2采样格式、4:2:0采样格式等。
在实施例中,视频渲染器(210)对应于被配置为从编码的视频信号(112)解码的一个或多个视频帧中检索参考码值(例如,没有在视频帧的一些像素中的特定位值、没有在一个或多个扫描线的像素中的最低有效位值等)、对参考码值应用包括将参考码值中的分量像素值映射到映射的分量像素值的显示管理操作、并且基于映射的分量像素值生成可用于驱动视频渲染操作并且渲染由视频帧中的参考码值表示的图像的视频显示信号(202)的软件和/或硬件。这里描述的媒体接收方***比不实施这里描述的方法的其他技术可以使用DM元数据渲染具有更高动态范围、更宽色域、更良好的可察觉的图像细节等的高质量的视频图像。
5.发送和接收DM元数据的算法
可以在目标显示器上通过媒体接收方***(例如,图2的200等)实施用于执行显示管理操作的方法。可以在目标显示器外生成编码的视频信号(例如,图1和图2的112等),其可以结合媒体接收方***(200)操作或可以是媒体接收方***(200)的一部分。具有显示管理操作需要的DM元数据的编码的视频信号(112)可以通过视频链路(例如,HDMI链路等)被传输到媒体接收方***(200)。
图3A示出了将DM元数据从媒体源***(例如,图1的100等)发送到媒体接收方***(例如,图2的200等)的示例算法或处理流程。在某些示例实施例中,一个或多个计算设备或组件(例如,媒体源***100、源视频接收器104、视频帧生成器106、视频编码器110等)可以执行此处理流程。
仅仅为了例示,视频帧生成器(106)接收一个或多个视频帧的参考码值和要用于对参考码值执行显示管理操作的DM元数据。可以由源视频接收器(例如,图1的104等)从源视频信号(102)中解码参考码值和DM元数据。
在块302中,视频帧生成器(106)在帧缓冲器(例如,YCbCr4:2:2帧缓冲器等)中存储具有参考码值的一个或多个视频帧,并且在DM元数据缓冲器中(例如,在图1的视频存储器108中等)存储DM元数据。DM元数据可以占据N个字节。在示例实施方式中,DM元数据缓冲器中的DM元数据的一个或多个(例如,未填充的等)部分可以被依次排序并且然后例如沿着字节边界、字边界等被填充到一个或多个(例如,未填充的等)DM元数据传输分组的有效负载中。
在块304中,视频帧生成器(106)为一个或多个DM元数据传输分组分配存储器(例如,在图1的视频存储器108中等)以保持DM元数据的N个字节。在一些实施例中,DM元数据分组可以包含可以保持最大M字节的有效负载。
在块306中,视频帧生成器(106)确定分配的DM元数据传输分组当中的最后一个DM元数据传输分组是否已经被填充。响应于确定最后一个DM元数据传输分组没有被填充(由图3A中的“否”路径指示),处理流程进行到块308。
在块308中,视频帧生成器(106)利用DM元数据缓冲器中的DM元数据的一个或多个剩余未填充的部分中的第一个填充一个或多个剩余的未填充的DM元数据传输分组中的第一个的有效负载。
在块310中,视频帧生成器(106)设置/填充当前处理的分组(其有效负载在块308中被填充的DM元数据传输分组)的头部,从当前处理的分组(例如,分组的开头992位等)计算CRC值(例如,CRC-32值等),并且在当前处理的分组的尾部(例如,最后四个尾部字节等)中存储CRC值。处理流程然后进行到块306。
响应于确定最后一个DM元数据传输分组已经被填充(由图3A中的“是”路径指示),处理流程进行到块312,其中视频帧生成器(106)在存储在帧缓冲器中的一个或多个视频帧的多个位字段中填充DM元数据传输分组的每一个。特定的位字段(例如,色度像素值的最低有效位等)可以被选择用于填充DM元数据传输分组。
在块314中,媒体源***(100)例如,以编码的视频信号(112)通过视频链路(例如,HDMI、LVDS、Vxl、HD-SDI等)将帧缓冲器中的视频帧发送到下游设备(例如,图2的媒体接收方***200等)。
图3B示出了由媒体接收方***(例如,图2的200等)从媒体源***(例如,图1的100等)接收DM元数据的示例算法或处理流程。在某些示例实施例中,一个或多个计算设备或组件(例如,媒体接收方***200、编码视频接收器204、DM元数据提取器206、视频渲染器等)可以执行此处理流程。
在块352中,媒体接收方***(200)在帧缓冲器(例如,在媒体接收方***200的视频存储器中等)中存储一个或多个视频帧(例如,YCbCr4:2:2帧等)。可以由媒体接收方***(200)从通过视频链路(例如,HDMI、LVDS、Vxl、HD-SDI等)接收的编码的视频信号(112)解码视频帧。
在块354中,媒体接收方***(200)从帧缓冲器中的视频帧中的多个像素中提取一个或多个DM元数据传输分组。在一些实施例中,DM元数据分组可以包含可以保持最大M个字节的有效负载。一个或多个DM元数据传输分组的每一个可以在多个像素中选择的像素(例如,1024个像素等)的相应组中。在多个像素中选择的位字段(例如,用于色度信道的最低有效位等)可以用来携带视频帧中的一个或多个DM元数据传输分组。
在块356中,媒体接收方***(200)从DM元数据传输分组的有效负载中提取DM元数据。
在一些实施例中,媒体接收方***(200)对提取的DM元数据传输分组运行CRC校验以便检测提取的DM元数据传输分组是否有错误。如果在CRC校验中检测到错误,则媒体接收方***(200)被配置为从视频帧中提取DM元数据传输分组的复制/冗余副本。如果在CRC校验中没有检测到错误,则媒体接收方***(200)被配置为跳过视频帧中的DM元数据传输分组的任何复制/冗余副本。
在一些实施例中,DM元数据准确地同步于对应的视频帧,在视频渲染操作中对所述视频帧执行至少部分地基于DM元数据的显示管理操作。在一些实施例中,通过在通过视频链路发送编码的视频信号之前在相同的视频帧或在编码的视频信号中接近彼此的视频帧中嵌入具有参考码值的DM元数据,实现DM元数据与对应视频帧的参考码值同步传输到接收设备。用这种方法,DM元数据与它的对应参考码值同时(例如,在相同的视频帧,在对应视频帧前的视频帧中等)或实质上同时(例如,在对应视频帧的固定时间窗口内的视频帧中)到达接收设备的显示管理模块。
在一些实施例中,在具有时间戳T-1、T-2等的视频帧缓冲器的参考码值的编码的视频信号中发送具有时间戳T的DM元数据,以使得显示管理模块可以具有充足的时间处理DM元数据(包括但不局限于任何初始化操作等)。
6.HDMI视频链路
这里描述的技术还可以利用用于通过HDMI视频链路(例如,HDMI1.4视频链路,HDMI2.0视频链路等)支持显示管理元数据传输的示例实施方式说明。可以参考各种参考文献得到关于视频链路标准的一般情况,包括但不局限于:CEA-861F,未压缩高速数字接口,草稿V15,7/31/12(CEA-861F,ADTVProfileforUncompressedHighSpeedDigitalInterfaces,DraftV15,7/31/12);高清晰度多媒体接口规范1.4a版本(High-DefinitionMultimediaInterfaceSpecificationVersion1.4a);高清晰度多媒体接口规范2.0aR10版本(High-DefinitionMultimediaInterfaceSpecificationVersion2.0R10);用于电视-通过4:2:2组件数字接口传输MPEG-2重新编码信息,SMPTE319M-2000(ForTelevision-TransportingMPEG-2RecodingInformationthrough4:2:2ComponentDigitalInterfaces,SMPTE319M-2000)等,其全部通过引用被合并于此好像最初阐明一样。
在一些实施例中,HDMI标准可以被利用这里描述的技术扩展以将编码的视频信号从媒体源***(例如,机顶盒、图1的媒体源***100等)发送到媒体接收方***(例如,具有HDMI接口的TV、图2的媒体接收方***200等)。这里描述的技术可以利用在用于HDMI视频链路的HDMI标准中说明的视频帧格式和传输协议,按照这些视频帧格式和传输协议在视频帧的像素中发送DM元数据与参考码值。
在一些实施例中,这里描述的媒体处理设备遵循HDMI版本1.4a或较高版本,并且支持具有先进定时的HD和UHD分辨率(例如,具有高达每秒60帧(fps)的帧速率的HD分辨率、具有高达30fps的帧速率的4Kx2K分辨率等)。在一些实施例中,这里描述的媒体处理设备遵循HDMI版本2.0,并且支持具有高达60fps的帧速率的4Kx2K分辨率。这里使用的术语“遵从”指的是关于按照在视频链路标准(例如,HDMI1.4a、HDMI2.0等)中说明的视频格式的视频帧,填充、存储、填充、发送、接收、解码等具有参考码值和DM元数据的视频帧的位字段,尽管视频链路标准最初仅仅指定要被存储在视频帧的这些位字段中的像素值。
在一些实施例中,这里描述的媒体处理设备被配置为使用视频链路标准中说明的各种视频帧格式的一个(例如,YCbCr4:2:2视频帧等)。这里描述的视频帧格式可以携带各种位深度(例如,每个色12+位等)中的一个的颜色值。
在一些实施例中,这里描述的媒体处理设备被配置为使用视频链路标准说明的信号传输协议。在一些实施例中,媒体源设备被配置为读取下游设备的能力信息(例如,在从下游设备接收的增强的扩展显示标识数据或E-EDID中)并且仅仅递送由下游设备支持的音频与视频格式。在一些实施例中,这里描述的媒体接收方***指示它能够通过在E-EDID的特定于HDMI供应商的数据块中设置一位标记,来对与视频帧的像素中的参考码值一起传递的DM元数据进行操作。
相反地,实施这里描述的技术的下游设备可以被配置为读取上游设备的能力信息(例如,在从上游设备中接收的信息帧等中)并且适当地处理接收的音频与视频数据。在一些实施例中,媒体源***通过在特定于HDMI供应商的信息帧中设置一位标记,来信号发送这里描述的编码的视频信号的传输。
在一些实施例中,用于处理并且在视频帧的像素中发送DM元数据与参考码值的能力信息被按照视频链路标准所说明的设置在信息帧、数据块等中的一个或多个预留位中。
在一些实施例中,在发送视频帧中的DM元数据前,媒体源***(例如,图1的100等)读取由媒体接收方***(例如图2的200等)提供的能力指示。如果媒体接收方***未指示支持嵌入在视频帧中的DM元数据的能力,则媒体源***可以被配置为不在视频帧中嵌入DM元数据;相反,媒体源***可以被配置为利用可以由下游设备解码并且渲染的像素值填充视频帧而不执行这里描述的DM操作。如果媒体接收方***指示支持嵌入在视频帧中的DM元数据的能力,则媒体源***还可以被配置为确定媒体接收方***是否在利用DM元数据操作的显示器应用设置中。如果媒体接收方***指示它的显示器应用设置利用DM元数据操作,则媒体源***可以继续以选择与互相支持的视频定时方案(例如,30fps,60fps等)互相支持的视频帧格式(例如,YCbCr4:2:2帧等),在视频帧中以支持的视频帧格式生成/编码DM元数据,在编码的视频信号中设置利用其中的DM元数据编码具有互相支持的视频帧格式和互相支持的视频定时方案的视频帧的指示,并且将编码的视频信号发送到具有该指示的媒体接收方设备。媒体接收方***提取嵌入在视频帧中的DM元数据,对从相同的视频帧中提取的参考码值应用DM操作并且渲染由显示器应用设置中的参考码值表示的视频图像。在一些实施例中,DM操作包括但是不限制于将映射函数应用到参考码值以导出映射到相对高的动态范围和相对宽的色域的亮度值和色度值同时在渲染的图像中保留感官图像细节。
在一些实施例中,多个视频帧(例如,场景等)共用单个DM元数据集合。在一些实施例中,一个或多个视频帧的每个个别视频帧具有它自己DM元数据集合。DM元数据同步于它对应的视频帧,将通过至少部分地基于DM元数据的DM操作来操作所述视频帧的参考码值。
在一些实施例中,每当新的DM元数据集合将被传输到用于对应视频帧的下游设备时,使用新的DM元数据标识符(例如,依次增加的数等)。在一些实施例中,DM元数据传输分组包括两个字段,用于在DM元数据传输分组中携带的第一组DM元数据的第一DM元数据标识符和用于由DM操作对携带DM元数据传输分组的视频帧使用的第二组DM元数据的第二DM元数据标识符。因此,如果第一和第二DM元数据标识符是相同的,则DM元数据集合由DM操作对携带DM元数据传输分组的视频帧使用。否则,第一组DM元数据将由DM操作对于由第一DM元数据标识符(其将是相对于另一个视频帧的第二DM元数据标识符)识别的其他视频帧(例如,后续视频帧等)使用。
DM元数据传输分组可以携带用于指示是否有在携带DM元数据分组的相同的视频帧中发送的DM元数据的头部字段。包括但不局限于元数据版本信息、元数据类型信息、分组类型信息等的其他信息可以被包括为DM元数据传输分组的一部分,例如,在分组的头部。在一些实施例中,分组类型信息可用于指示此DM元数据传输分组是否是携带一组DM元数据(全部)的单个分组或此分组是否是携带一组DM元数据的许多分组的第一分组、或此分组是否是许多分组的中间分组、或此分组是否是许多分组的最后一个分组。
7.示例处理流程
图4A和图4B示出了示例处理流程。在一些实施例中,一个或多个计算设备或元件(例如,图1的媒体源***100,图2的媒体接收方***200等)可以执行处理流程。
在块402中,媒体源***(例如,图1的100等)接收包括(a)参考码值和(b)用于一个或多个映射函数的多个映射函数参数的源视频信号。具有多个映射函数参数的一个或多个映射函数可用于将参考码值映射到特定于视频渲染设备的映射的像素值。
在块404中,媒体源***(100)将参考码值和多个映射函数参数组合到一个或多个视频帧中的多个像素。这里,多个像素明确地由管理到视频渲染设备的视频链路的一个或多个视频链路标准指定以仅仅携带像素值。
在块406中,媒体源***(100)通过视频链路将包括参考码值和多个映射函数参数的一个或多个视频帧发送到视频渲染设备。
在实施例中,媒体源***(100)被配置为确定视频渲染设备能够执行与一个或多个映射函数相关的映射操作。
在块452中,媒体接收方***(例如,图2的200等)将通过视频链路接收的编码的视频信号(例如,图2的112等)解码成包括存储(a)参考码值和(b)用于一个或多个映射函数的多个映射函数参数的多个像素的一个或多个视频帧。多个像素明确地由管理视频链路的一个或多个视频链路标准指定以仅仅携带像素值;
在块454中,媒体接收方***(200)从一个或多个视频帧的多个像素中提取参考码值和多个映射函数参数;以及
在块456中,媒体接收方***(200)应用具有多个映射函数参数的一个或多个映射函数以将参考码值映射到映射的像素值。
在实施例中,媒体接收方***(200)还被配置为指示视频接收方设备能够执行与一个或多个映射函数相关的映射操作,其中由视频接收方设备执行该方法。
在实施例中,视频链路是高清晰度多媒体接口(HDMI)链路、V-by-One-HS(Vx1)链路、低压差分信号传输(LVDS)链路、或高清晰度串行数字接口(HD-SDI)链路等中的一个。
在实施例中,多个映射函数参数和参考码值在一个或多个视频帧的相同视频帧中。
在实施例中,一个或多个视频帧表示视频帧的时间序列的一部分;多个映射函数参数在一个或多个视频帧的第一视频帧中;并且参考码值在以时间顺序的第一视频帧之前的第二视频帧中。
在实施例中,多个映射函数参数被存储在多个像素的位字段中的多个最低有效位字段中。
在实施例中,多个映射函数参数被存储在多个像素中的多个位字段中;在多个像素中除了该多个位字段之外的位字段在颜色空间的一组信道中携带用于每个信道的分量参考码值;并且多个位字段最初由管理视频链路的视频链路标准指定到用于颜色空间的信道集合中的合适的信道子集的分量像素值。
在实施例中,颜色空间的信道集合包括至少一个色度分量;并且合适的信道子集包括颜色空间的信道集合中的至少一个色度分量。
在实施例中,颜色空间是RGB颜色空间、或YCbCr颜色空间的一个。
在实施例中,源视频信号在包括仅仅视频内容、或音频内容和视频内容二者的源媒体数据中。可以以无线广播信号、线缆广播信号、卫星广播信号、媒体数据位流、媒体数据文件等的一个接收媒体数据。
在实施例中,一个或多个视频帧形成场景。
在实施例中,一个或多个视频帧是4-4-4采样格式、4-2-2采样格式、4-2-0采样格式等中的一种。
在实施例中,在一个或多个视频帧中重复多个映射函数参数中的一个或多个映射函数参数。
在实施例中,多个映射函数参数被在DM元数据传输分组的有效负载中与由DM元数据传输分组的位值的一部分计算的一个或多个循环冗余校验(CRC)值一起发给视频渲染设备。
在实施例中,在一个或多个视频帧中的视频帧携带用于对相同视频帧执行与一个或多个映射函数相关的映射操作的多个映射函数参数。
在实施例中,在一个或多个视频帧中的视频帧不携带多个映射函数参数,其中该视频帧包括表示标记的值以指示先前接收的多个映射函数参数将用于对相同视频帧执行与一个或多个映射函数相关的映射操作。
在实施例中,与一个或多个映射函数相关的映射操作包括色调映射操作、色域映射操作等中的一个或多个。
在实施例中,存储多个映射函数参数的多个像素中的多个位字段被加扰。
在实施例中,多个像素携带附加的非像素值;并且非像素值存储用于显示管理操作而不是与多个映射函数参数相关的映射操作的一个或多个操作参数。
在实施例中,媒体处理***被配置为执行这里描述的方法的任何一个。
在实施例中,装置包括处理器并且被配置为执行这里描述的方法的任何一个。
在实施例中,一种非暂态计算机可读存储介质,包括软件指令,其在由一个或多个处理器运行时使得执行这里描述的方法中的任何一个。
8.实施机制-硬件概述
根据一个实施例,由一个或多个专用的计算设备实施这里描述的技术。专用的计算设备可以是硬线连接的以执行该技术,或可以包括诸如被永久编程以执行该技术的一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)之类的数字电子设备,或可以包括被编程以按照固件、存储器、其他存储器或组合中的程序指令执行所述技术的一个或多个通用的硬件处理器。这样的专用计算设备也可以将自定义硬线逻辑、ASIC、或FPGA与自定义编程结合来完成该技术。专用的计算设备可以是台式计算机***、便携式计算机***、手持设备、网络设备或合并硬线连接和/或程序逻辑以实施所述技术的任何其他设备。
例如,图5是示出了可以实施发明的实施例的计算机***500的方框图。计算机***500包括总线502或用于传递信息的其他通信机构,和与总线502连接的用于处理信息的硬件处理器504。硬件处理器504可以是例如通用的微处理器。
计算机***500也包括耦接到总线502的诸如随机存取存储器(RAM)或其他动态存储器之类的用于存储要由处理器504执行的信息和指令的主存储器506。主存储器506也可以被用来在执行由处理器504执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。这样的指令在被存储在处理器504可访问非暂态存储介质中时,使得计算机***500成为特定于设备的专用机器以执行在指令中指定的操作。
计算机***500还包括耦接到总线502的只读存储器(ROM)508或其他静态存储器设备以用于存储用于处理器504的静态信息和指令。诸如磁盘或光盘之类的存储设备510被提供并且耦接到总线502以用于存储信息和指令。
计算机***500可以经由总线502耦接到诸如液晶显示器(LCD)之类的显示器512,以用于向计算机用户显示信息。包括字母数字和其他键的输入设备514耦接到总线502以用于向处理器504传递信息和命令选择。另一种用户输入设备是光标控制516,诸如鼠标、跟踪球、或光标方向键以用于向处理器504传递方向信息和命令选择并且用于控制在显示器512上的光标移动。此输入设备典型地具有在两个轴第一轴(例如,x)和第二轴(例如,y),的两个自由度,其允许设备在平面指定位置。
计算机***500可以利用特定于设备的硬线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或与计算机***结合使得或编程计算机***500成为专用计算机的程序逻辑实施这里描述的技术。根据一个实施例,由计算机***500响应于处理器504执行包含在主存储器506中的一个或多个指令的一个或多个序列来执行这里的技术。这样的指令可以被从诸如存储设备510之类的另一存储媒体读取到主存储器506。包含在主存储器506中的指令序列的执行使得处理器504执行这里描述的处理步骤。在可替换实施例中,硬线电路可以被代替软件指令使用或与软件指令结合使用。
这里使用的术语“存储介质”是指存储数据和/或使得机器以特定方式操作的指令的任何非暂态介质。这样的存储介质可以包括非易失性媒介和/或易失性介质。非易失性介质包括例如诸如存储设备510之类的光盘或磁盘。易失形介质包括诸如主存储器506之类的动态存储器。存储介质的普通形式包括例如软盘、软磁盘、硬盘、固态驱动器、磁带、或任何其他磁数据存储介质、CD-ROM、任何其他光数据存储器介质、具有孔图案的任何物理介质、RAM、PROM、和EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其他存储器芯片或盒。
存储介质与传输介质不同但是可以结合传输介质使用。传输介质参与在存储介质之间传递信息。例如,传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,包括总线502的线。传输介质还可以采取声波或光波的形式,诸如在放射波和红外线数据通信期间生成的那些。
各种形式的介质可以包括把一个或多个指令的一个或多个序列传输到用于执行的处理器504。例如,最初可以在远程计算机的磁盘或固态驱动器上携带指令。远程计算机可以将指令加载到它的动态存储器中并且通过电话线使用调制解调器发送指令。计算机***500本地的调制解调器可以在电话线上接收数据并且使用红外线发送器把数据转换成红外线信号。红外检测器可以接收在红外线信号中携带的数据并且适合的电路可以在总线502上放置数据。总线502把数据携带到主存储器506,处理器504从其中检索并且执行指令。由主存储器506接收到的指令可以可选地在在由处理器504执行之前或之后被存储在存储设备510上。
计算机***500也包括耦接到总线502的通信接口518。通信接口518提供与连接到局域网络522的网络链路520耦接的双向数据通信。例如,通信接口518可以是综合服务数字网(ISDN)卡、线缆调制解调器、卫星调制解调器、或向对应类型的电话线提供数据通信连接的调制解调器。如另一示例,通信接口518可以是局域网(LAN)卡以向兼容的LAN提供数据通信连接。也可以实施无线链路。在任何这样的实施方式中,通信接口518发送并且接收携带表示各种类型的信息的数字数据流的电、电磁或光信号。
网络链路520一般地通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如,网络链路520可以通过局域网络522提供到主机524或到由互联网服务供应商(ISP)526操作的数据设备的连接。ISP526又通过目前通常被称为“因特网”528的全球分组数据通信网络提供数据通信业务。局域网522和因特网528两者都使用携带数字数据流的电、电磁或光信号。携带数字数据往返于计算机***500的通过各种网络的信号和在网络链路520上并且通过通信接口518的信号,是传输介质的示例形式。
计算机***500可以通过网络、网络链路520和通信接口518发送消息并且接收包括程序代码的数据。在互联网络示例中,服务器530可以通过互联网528、ISP526、局域网522和通信接口518发送用于应用程序的请求码。
接收的代码在被接收到时可以由处理器504执行,和/或存储在存储设备510、或其他非易失性存储中以用于稍后执行。
9.等效、扩展、可替换方式和其它
在上述说明书中,已经参考可以在实施方式之间变化的许多细节描述了本发明的实施例。因此,由申请人意指是本发明的本发明唯一和专用的指示是从此申请发出的权利要求的集合,以此类权利要求发出的特定形式,包括任何后续的校正。这里对包含在此类权利要求中的术语明确地阐述的任何定义将决定此类术语用在权利要求中的意义。因此,在权利要求中没有明确叙述的限制、元件、性质、特征、优点或属性不应当以任何方式限制此类权利要求的范围。因此,说明书和附图应当被认为是说明性的,而不是限制的意义上的。

Claims (27)

1.一种方法,包括:
接收源视频信号,该源视频信号包括(a)参考码值和(b)用于一个或多个映射函数的多个映射函数参数,所述一个或多个映射函数利用所述多个映射函数参数将参考码值映射到视频渲染设备的映射的像素值;
将参考码值的一个或多个部分和多个映射函数参数组合到一个或多个视频帧中的多个像素中,所述多个像素由视频链路的视频链路协议指定以携带像素值;以及
将包括参考码值的所述一个或多个部分和所述多个映射函数参数的所述一个或多个视频帧通过视频链路发送到视频渲染设备,
其中所述多个映射函数参数被存储在所述多个像素的位字段中的多个最低有效位字段中,并且参考码值的所述一个或多个部分被作为最高有效位字段存储在所述多个像素的所述位字段中。
2.如权利要求1所述的方法,还包括确定视频渲染设备能够执行与所述一个或多个映射函数相关的映射操作。
3.如权利要求1所述的方法,其中视频链路是以下中的一个:高清晰度多媒体接口(HDMI)链路、V-by-One-HS(Vx1)链路、低压差分信号传输(LVDS)链路、或高清晰度串行数字接口(HD-SDI)链路。
4.如权利要求1所述的方法,还包括由显示器渲染包括参考码值的所述一个或多个部分和所述多个映射函数参数的所述一个或多个视频帧。
5.如权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个视频帧形成场景。
6.如权利要求1所述的方法,其中在所述一个或多个视频帧中重复所述多个映射函数参数中的一个或多个映射函数参数。
7.如权利要求1所述的方法,其中所述多个映射函数参数被在DM元数据传输分组的有效负载中、与从DM元数据传输分组的位值的一部分计算的一个或多个循环冗余校验(CRC)值一起发给视频渲染设备。
8.如权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个视频帧中的一个视频帧携带用于对相同视频帧执行与所述一个或多个映射函数相关的映射操作的所述多个映射函数参数。
9.如权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个视频帧中的一个视频帧不携带所述多个映射函数参数,并且其中该视频帧包括表示一标记的值,该标记指示先前接收的所述多个映射函数参数应当用于对相同视频帧执行与所述一个或多个映射函数相关的映射操作。
10.如权利要求1所述的方法,其中与所述一个或多个映射函数相关的映射操作包括色调映射操作或色域映射操作中的一个或多个。
11.如权利要求1所述的方法,其中所述多个像素中的存储所述多个映射函数参数的多个位字段被加扰。
12.如权利要求1所述的方法,其中所述多个像素还携带用于除了映射之外的显示管理操作的一个或多个参数。
13.一种方法,包括:
将通过视频链路接收的编码的视频信号解码成包括多个像素的一个或多个视频帧,所述多个像素存储(a)参考码值的一个或多个部分和(b)用于一个或多个映射函数的多个映射函数参数,所述多个像素由管理视频链路的一个或多个视频链路标准具体地指定以仅仅携带像素值;
从所述一个或多个视频帧的所述多个像素中提取参考码值的所述一个或多个部分和所述多个映射函数参数;以及
利用所述多个映射函数参数应用一个或多个映射函数以将参考码值的所述一个或多个部分映射到映射的像素值,
其中所述多个映射函数参数被存储在所述多个像素的位字段中的多个最低有效位字段中,并且参考码值的所述一个或多个部分被作为最高有效位字段存储在所述多个像素的位字段中。
14.如权利要求13所述的方法,还包括指示视频接收方设备能够执行与一个或多个映射函数相关的映射操作,其中该方法由视频接收方设备执行。
15.如权利要求13所述的方法,其中视频链路是高清晰度多媒体接口(HDMI)链路、V-by-One-HS(Vx1)链路、低压差分信号传输(LVDS)链路、或高清晰度串行数字接口(HD-SDI)链路中的一个。
16.如权利要求13所述的方法,还包括由显示器渲染包括参考码值的所述一个或多个部分和所述多个映射函数参数的所述一个或多个视频帧。
17.如权利要求13所述的方法,其中所述一个或多个视频帧形成场景。
18.如权利要求13所述的方法,其中在所述一个或多个视频帧中重复所述多个映射函数参数中的一个或多个映射函数参数。
19.如权利要求13所述的方法,其中所述多个映射函数参数与从DM元数据传输分组的位值的一部分计算的一个或多个循环冗余校验(CRC)值一起处于显示管理元数据传输分组的有效负载中,其中从所述一个或多个视频帧中的多个像素的位字段中提取显示管理元数据传输分组。
20.如权利要求13所述的方法,其中所述一个或多个视频帧中的一个视频帧携带用于对相同视频帧执行与所述一个或多个映射函数相关的映射操作的所述多个映射函数参数。
21.如权利要求13所述的方法,其中所述一个或多个视频帧中的一个视频帧不携带所述多个映射函数参数,并且其中该视频帧包括表示一标记的值,该标记指示先前接收的多个映射函数参数应当用于对相同视频帧执行与所述一个或多个映射函数相关的映射操作。
22.如权利要求13所述的方法,其中与所述一个或多个映射函数相关的映射操作包括色调映射操作或色域映射操作中的一个或多个。
23.如权利要求13所述的方法,其中所述多个像素中的存储所述多个映射函数参数的多个位字段被加扰。
24.如权利要求13所述的方法,其中所述多个像素还携带用于除了映射之外的显示管理操作的一个或多个参数。
25.一种媒体处理***,被配置为执行如权利要求1-24所述的方法中的任何一个。
26.一种装置,包括处理器并且被配置为执行如权利要求1-24所述的方法中的任何一个。
27.一种非暂态计算机可读存储介质,包括软件指令,其在由一个或多个处理器执行时使得执行如权利要求1-24所述的方法中的任何一个。
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