CN109471686A - 用于呈现图形资产的***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于呈现图形资产的***及方法。本发明提供用以呈现各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产的***及方法。通过以下操作来处理每一图形资产：确定所述图形资产的所述格式是否与预定呈现域格式兼容；及响应于确定所述格式不与所述预定呈现域格式兼容，使用格式转换电路将所述格式转换为所述预定呈现域格式。使用可操作地耦合到所述格式转换电路的单个呈现引擎，使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。

Description

用于呈现图形资产的***及方法
相关申请案的交叉参考
本申请案主张标题为“用于呈现图形资产的***及方法(SYSTEMS AND METHODSFOR RENDERING GRAPHICAL ASSETS)”的2017年9月8日提出申请的第62/556,301号美国临时申请案的优先权及权益，所述临时申请案受让与本申请案的受让人且出于所有目的以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明一般来说涉及用于呈现图形资产的***及方法，包含但不限于用于呈现以多种格式提供的图形资产的***及方法，所述多种格式包含高动态范围及宽色彩色域。
背景技术
图形资产包含，但不限于字体、纹理、背景图像、视频帧等。图形资产可由以各种格式布置成像素的数字数据构成。呈现***用于呈现呈各种格式的图形资产以供显示。
发明内容
本发明的一方面涉及一种方法，其包括：接收各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产；针对每一图形资产，通过以下操作来处理所述图形资产：确定所述图形资产的所述格式是否与预定呈现域格式兼容；及响应于所述格式不与所述预定呈现域格式兼容，使用格式转换电路将所述格式转换为所述预定呈现域格式；及使用可操作地耦合到所述格式转换电路的单个呈现引擎，使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
在本发明的另一方面中，一种呈现***包括：格式转换器，其经配置以将各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产中的每一者转换为呈现域的预定格式；及呈现引擎，其可操作地耦合到所述格式转换器且经配置以使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
在本发明的又一方面中，一或多种计算机可读存储媒体上存储有指令，所述指令在由至少一个处理器执行时，致使所述至少一个处理器执行包括以下各项的操作：接收各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产；针对每一图形资产，通过以下操作来处理所述图形资产：确定所述图形资产的所述格式是否与预定呈现域格式兼容；及响应于确定所述格式不与所述预定呈现域格式兼容，使用格式转换电路将所述格式转换为所述预定呈现域格式；及使用可操作地耦合到所述格式转换电路的单个呈现引擎，使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
附图说明
通过联合附图参考具体实施方式，本发明的各种目标、方面、特征及优点将更加显而易见且更好地被理解，遍及附图中，相同参考字符识别对应元件。在图式中，相同参考编号一般指示相同、功能上类似及/或结构上类似元件。
图1是根据说明性实施例的呈现***的图式；
图2是根据说明性实施例的呈现***的格式转换器的图式；
图3是根据说明性实施例的呈现图形资产的过程的流程图。
在附图及以下描述中陈述方法及***的各种实施例的细节。
具体实施方式
在转回详细地图解说明实例性实施例的各图之前，应了解，本申请案并不限于描述中陈述或各图中图解说明的细节或方法。还应理解，术语仅用于描述目的且不应视为具限制性。
常规呈现***通常接收呈特定格式的像素且以所述特定格式呈现像素以供显示。呈现***可包含在线性光域中产生及掺和像素的呈现引擎。线性光域可具有特定的红色、绿色及蓝色原色并以与每一原色的电磁能成比例的格式维持所述原色的强度及相对力度。例如，所述原色是由匹配所接收像素的特定格式的标准红色、绿色、蓝色分量组合(sRGB标准)定义的。换句话说，常规呈现***可仅呈现格式匹配呈现域的格式的像素。在一些情境中，输入、输出及呈现域全部呈可兼容格式(例如，标准动态范围)。然而，与标准动态范围相关联的呈现引擎无法以高动态范围呈现图形。常规呈现***必须使用与不同呈现域相关联的不同呈现引擎来以不同格式呈现图形。有利地，提供一种以多种格式(例如，不兼容格式)且不限于呈现域格式来呈现图形资产的呈现***。
通常，参考各图，根据各种说明性实施例展示用于呈现以多种格式(包含高动态范围及宽色彩色域)提供的图形资产的***及方法。本发明的***及方法通过在呈现图形之前利用格式转换器而解决所述挑战。根据一或多个实施例，在呈现图形之前，格式转换器将呈不兼容格式的图形转换为与呈现域相关联的格式。利用本发明的***及方法，在一些实施方案中，单个呈现引擎可用于从各种不兼容格式以呈现域格式呈现内容。
参考图1，根据说明性实施例描绘呈现***100的图式。根据一或多个实施例，呈现***100经配置以呈现来自多个源且呈多种格式的图形。例如，在一些实施例中，呈现***100接收经压缩非线性经编码图形资产102a、非线性经编码图形资产102b，及/或浮点线性光102c。根据一或多个实施例，呈现***100包含呈现引擎110。呈现引擎110经配置以在与呈现引擎110相关联的呈现域中呈现图形。呈现域预定义有呈现域格式。在一些实施例中，呈现域不限于输入图形资产的格式。呈现引擎110可为经配置以呈现呈与呈现域兼容的格式的3D或2D图形资产的3D/2D呈现引擎。
呈现***100包含格式转换器106，格式转换器106经配置以将不与呈现域兼容的图形资产的格式转换为与呈现域兼容的格式。当输入图形资产具有与呈现引擎110的呈现域格式兼容的格式时，呈现***100可直接将图形资产引导到呈现引擎110以便呈现。当输入图形资产具有不与呈现引擎110的呈现域格式兼容的格式时，呈现***100使用格式转换器106来将输入图形资产的格式转换为呈现域格式。例如，呈现***100接收经压缩非线性经编码资产102a、非线性经编码资产102b及浮点线性光102c。在所图解说明实施例中，资产102a、102b及102c中的每一者具有来自不与呈现引擎110的域格式兼容的相应资产资源的格式。呈现***100使用格式转换器106将资产102a、102b及102c中的每一者转换为域格式，使得来自不同资产资源的所有输入资产可由呈现引擎110在呈现域格式内呈现。
呈现***100包含经配置以将输入图形资产解压缩的解压缩模块104。当输入图形资产是经压缩资产时，呈现***100使用解压缩模块104在由格式转换器106对所述经压缩资产进行转换之前将所述资产解压缩。
呈现***100可包含非线性/线性光转换模块108。与线性光格式相比，非线性经编码格式可较好地遵循人类视觉***的非线性，且允许较少位及较低带宽，同时维持相同视觉质量。通过对资产的非线性经编码版本使用有损及无损压缩，可进一步降低存储及带宽。非线性/线性光转换模块108经配置以在格式转换器106将资产转换为域格式之后将非线性资产转换为线性资产。例如，当呈现***100接收到经压缩非线性经编码资产102a及非线性经编码资产102b时，呈现***100使用格式转换器106转换经压缩非线性经编码资产102a及非线性经编码资产102b，且在已执行格式转换之后进一步使用非线性/线性光转换模块108将资产102a及102b从非线性转换为线性。
根据一些实施例，呈现***100进一步包含线性/非线性光转换模块112及压缩模块114。线性/非线性光转换模块112经配置以将经呈现资产从线性转换为非线性格式。压缩模块114经配置以对经解压缩的经呈现资产进行压缩。呈现***100的输出格式可为例如包含经压缩格式及/或未经压缩格式的各种格式中的一或多者。根据一些实施例，当输入资产是非线性经编码时，呈现***100可使用格式转换器106将非线性经编码资产从源格式转换为呈现域格式，使用非线性/线性光转换模块108将呈现域格式的非线性资产转换为线性资产，使用呈现引擎110产生线性经呈现资产，且使用线性/非线性光转换模块112将线性经呈现资产转换为非线性经呈现资产。如果输入图形资产是经压缩资产，那么呈现***100在呈现资产之前使用解压缩模块104来将资产解压缩且使用压缩模块114来对经呈现资产进行压缩以产生输出资产。根据一或多个实施例，呈现***100通过以下操作在多个遍次中在分层“平面”中呈现资产：多次往回发射输出经呈现资产以输入到呈现***100，使得每一输出被反馈到下一遍次的输入。当呈现***100完成多个遍次时，经处理资产被输出以被显示且呈现***100开始处理下一资产。
参考图2，根据说明性实施例描绘呈现***的格式转换器200的图式。在一些实施例中，格式转换器200可用作用于例如图1中所展示的呈现***100的呈现***的格式转换器。根据一或多个实施例，图形资产的格式由多个参数定义，包含，但不限于，色彩空间、非线性空间及光源。
表1-用于定义视频/图形格式的参数
根据实例性实施例，表1展示用于定义特定图形资产格式的一些参数及定义用于每一参数的特定值的标准实例。这些参数涉及任何种类的格式标准，例如标准或高动态范围、标准或宽色域、峰值白色亮度及最小黑色亮度等。
格式转换器200经配置以接收来自包含呈源格式的图形资产的源的位流且将所述图形资产从源格式转换为所要目标格式。所要格式是基于用于呈现图形资产的呈现引擎的域格式(例如，图1中所展示的实施例中的线性光呈现域格式)而选择。在一些实施例中，图形的源格式由位流的标头指示。在一些实施例中，源格式是使用边带信令经由有线通信(例如，HDMI)而确定，其中源及输出(例如，显示器)关于源格式进行协商且达成一致。在一些实施例中，将源格式构建成标准(例如，国家电视***委员会(NTSC)混合具有预定义及固定色彩空间、非线性空间及参考空间的输入)。在一些实施例中，源格式呈标准格式(例如，针对JPEG呈sRGB格式，如标准所定义)。在某一实施例中，每一源格式规定包含色彩空间(CLRSPC)、非线性空间(NLSPC)及参考空间(REFSPC)的参数。在一些实施例中，位流标头或HDMI边带信息独立地规定每一参数。在一些实施例中，REFSPC是基于NLSPC的选择而规定。在一些实施例中，图形的源格式由那些图形的创建者决定。例如，可以特定格式创建一组字体或图形纹理(用于添加纹理以进行3D呈现)。在一些实施例中，由创建者决定的源格式被指示为封装集的一部分。
格式转换器200包含经配置以实施转换过程的部分的多个电路。在所图解说明实施例中，所述电路包含NLSPC解码电路202、CLRSPC转换与色域映射电路204、REFSPC场景/显示器参考转换电路206、亮度补偿电路208及NLSPC编码电路210。在其它实施例中，应理解，可使用较少、额外或不同电路。在各种实施例中，电路可使用硬件(例如，集成电路)、软件(例如，存储于存储器中的可由处理器执行的指令)或两者的组合来实施。根据一或多个实施例，图2中以一次序展示这些电路，但可将所述电路的次序重新排序。针对格式转换器200的经配置以执行非线性解码或编码的电路，格式转换器200可在处理线性经解码及/或经编码资产时绕过这些电路。类似地，在一些实施例中，针对格式转换器200的经配置以处理线性输入或产生线性输出的电路，格式转换器200在处理非线性经解码及/或经编码资产时绕过这些模块。
NLSPC解码电路202经配置以在输入资产是非线性经编码时对输入资产进行非线性地变换。在一些实施例中，NLSPC解码电路202实施用于将输入资产从非线性空间转换为线性空间的任何适合算法(例如，数学函数、查找表或分段线性(PWL)逼近)。
CLRSPC转换与色域映射电路204经配置以将经解码资产从源色彩空间及色域映射到呈现域的色彩空间及色域。色彩空间及色域映射包含将经解码资产的红色、绿色及蓝色原色以及白点(给出白色的温度等于红色、绿色及蓝色的量)值改变为呈现域的原色及白点值。在一些实施例中，原色及白点值由源格式指示，且通过知晓输入及输出格式，***可确定输入及输出原色以及白点值。
根据一或多个实施例，REFSPC场景/显示器参考转换电路206经配置以确定光源(例如，从相机接收的光，由显示器发出的光)。REFSPC场景/显示器参考转换电路206确定输出格式的光源。在一些实施例中，基于光源而定义输入格式。REFSPC场景/显示器参考转换电路206将输入资产的光源转换为输出格式的光源。例如，如果输入资产是利用相机在超出电视可显示的范围的某一峰值亮度下从户外场景记录，那么REFSPC场景/显示器参考转换电路206将户外场景的峰值亮度线性地按比例缩放为电视的峰值亮度且通过根据观看环境增加资产的对比度而调整资产。在一些实施例中，场景/显示器参考转换电路206使用光学到光学传递函数(OOTF)来调整线性地按比例缩放的资产的对比度。OOTF的一个实例是伽玛调整，如下文所展示：
在一些实施例中，以显示光对输入资产进行编码，使得输入资产的亮度范围可显示于显示装置(例如，电视)上。在一些此类实施例中，绕过REFSPC场景/显示器参考转换电路206。在一些实施例中，当输入资产与输出资产具有相同REFSPC时，绕过REFSPC场景/显示器参考转换电路206。在一些实施例中，当输入资产是场景参考且输出需要显示器参考时，REFSPC场景/显示器参考转换电路206执行OOTF调整。在一些实施例中，当输入资产是显示器参考且输出需要场景参考时，REFSPC场景/显示器参考转换电路206执行逆向OOTF。亮度补偿模块208经配置以将经解码资产的亮度从源亮度调整为呈现域的亮度。例如，当转换器200处理SDR/HDR转换时，转换器200提高所显示信号的亮度，使得其与HDR源相比不会看上去暗得不自然。当转换器200处理HDR/SDR转换时，SDR信号无法变得像HDR源一样亮或一样暗。在此情形中，转换器将超出范围的信号映射到可用SDR输出信号的可用范围内。
NLSPC非线性编码电路210经配置以非线性地编码经转换资产以产生非线性输出。
格式转换器200的输出与呈现域格式兼容。在一些实施例中，格式转换器200的输入可为与或不与呈现域格式兼容的任何格式。根据一些实施例，如果呈现***的输入资产具有与呈现域兼容的格式，那么呈现***绕过格式转换器200。
参考图3，根据说明性实施例描绘呈现图形资产的过程300的流程图。过程300包含接收输入图形资产302，确定输入图形资产304的格式，确定输入图形资产的格式是否与呈现域306的格式兼容，响应于确定输入图形资产的格式与呈现域308的格式兼容而呈现图形资产，将输入图形资产的格式从输入格式转换为呈现域310的格式，及呈现图形资产308。
在操作302处，接收输入图形资产。在一些实施例中，输入图形资产可呈任何源格式。源格式不限于呈现域的格式或所需输出格式。输入图形资产可包含多个输入源格式。
根据一或多个实施例，在操作304处，呈现***确定输入图形资产的格式。当输入图形资产具有多于一种格式时，呈现***确定每一输入图形资产的格式。
在操作306处，呈现***针对每一输入资产确定输入资产的格式是否与呈现域的格式兼容。可兼容格式不必是相同格式；在一些例子中，多种格式可为与呈现域格式兼容的。在操作308处，响应于确定输入图形资产的格式与呈现域兼容，呈现***在呈现域中使用呈现域的格式呈现图形资产。在操作310处，响应于确定输入图形资产的格式不与呈现域兼容，呈现***将输入图形资产的格式转换为与呈现域兼容的格式。在转换输入图形资产的所有不兼容格式后，在操作308处，呈现***呈现图形资产。
上文已借助于图解说明所规定功能的执行及其关系的方法步骤描述了本发明。本文中已为了方便描述而任意地定义这些功能构建块及方法步骤的边界及序列。可定义替代边界及序列，只要所规定功能及关系被适当执行即可。因此，任何此类替代边界或序列均在所主张的发明的范围及精神内。此外，已为了方便描述而任意地定义这些功能构建块的边界。可定义替代边界，只要某些重要功能被适当执行即可。类似地，本文中也可能已任意地定义流程图块以图解说明某些重要功能性。在使用的范围内，可能已以其它方式定义流程图块边界及序列，且其仍执行某些重要功能性。因此，功能构建块及流程图块以及序列两者的此类替代定义均在所主张的发明的范围及精神内。所属领域的技术人员还将认识到，本文中的功能构建块及其它说明性块、模块及组件可如由离散组件，专用集成电路、执行适当软件的处理器及类似物或其任何组合所图解说明而实施。
也可能已至少部分地就一或多个实施例描述了本发明。本文中使用本发明的实施例来图解说明本发明、其方面、其特征、其概念及/或其实例。体现本发明的设备、制品、机器及/或过程的物理实施例可包含参考本文中所论述的实施例中的一或多者所描述的方面、特征、概念、实例等中的一或多者。此外，在各图当中，实施例可并入具相同或类似名称的功能、步骤、模块等，其可使用相同或不同参考编号且如此，所述功能、步骤、模块等可为相同或类似功能、步骤、模块等或不同功能、步骤、模块等。
应理解，上文所描述的***可提供那些组件中的任一者或每一者的多个所述组件，且这些组件可提供于独立机器上或(在一些实施例中)分布式***中的多个机器上。另外，上文所描述的***及方法可经提供作为体现于一或多个制品上或中的一或多个计算机可读程序或可执行指令。所述制品可为软盘、硬盘、CD-ROM、快闪存储器卡、PROM、RAM、ROM或磁带。一般来说，计算机可读程序可以任一编程语言(例如LISP、PERL、C、C++、C#、PROLOG)或以任一字节代码语言(例如JAVA)实施。软件程序或可执行指令可作为目标代码存储于一或多个制品上或中。
尽管对方法及***的前述书面描述使得所属领域的技术人员能够做出及使用这些方法及***的各种实施例，但所属领域的技术人员将理解且了解本文中的特定实施例、方法及实例的变化、组合及等效形式的存在。因此，本发明方法及***不应受上文所描述实施例、方法及实例限制，而是受在本发明的范围及精神内的所有实施例及方法限制。

Claims (20)

1.一种方法，其包括：
接收各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产；
针对每一图形资产，通过以下操作来处理所述图形资产：
确定所述图形资产的所述格式是否与预定呈现域格式兼容；及
响应于所述格式不与所述预定呈现域格式兼容，使用格式转换电路将所述格式转换为所述预定呈现域格式；及
使用可操作地耦合到所述格式转换电路的单个呈现引擎，使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
2.根据权利要求1所述的方法，其中将所述格式转换为所述预定域格式包含：将所述图形资产的色彩空间及色域映射到呈现域的预定色彩空间及色域。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括针对每一图形资产，确定所述图形资产是否是非线性经编码的。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括响应于确定所述图形资产是非线性经编码的，在呈现之前将所述图形资产从非线性转换为线性。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括将所述经呈现图形资产从线性转换为非线性。
6.根据权利要求1所述的方法，其中将所述格式转换为所述预定域格式包含：将所述图形资产的亮度改变为与所述呈现域相关联的预定亮度。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括响应于确定所述格式与所述预定域格式兼容，使用所述格式来呈现所述图形资产。
8.一种呈现***，其包括：
格式转换器，其经配置以将各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产中的每一者转换为呈现域的预定格式；及
呈现引擎，其可操作地耦合到所述格式转换器且经配置以使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
9.根据权利要求8所述的呈现***，其进一步包括非线性/线性光转换电路，所述非线性/线性光转换电路经配置以在呈现之前将所述经转换多个图形资产从非线性变换为线性。
10.根据权利要求8所述的呈现***，其进一步包括线性/非线性光转换电路，所述线性/非线性光转换电路经配置以在呈现之后将所述经呈现多个图形资产从线性变换为非线性。
11.根据权利要求8所述的呈现***，其中所述格式转换器经配置以将所述多个图形资产的色彩空间及色域映射到所述呈现域的预定色彩空间及色域。
12.根据权利要求8所述的呈现***，其中所述格式转换器经配置以将所述图形资产的亮度改变为与所述呈现域相关联的预定亮度。
13.根据权利要求8所述的呈现***，其中所述格式转换器经配置以通过改变定义输入图形资产的所述格式的一或多个格式参数来转换所述多个图形资产的所述多个格式。
14.根据权利要求8所述的呈现***，其中所述一或多个格式参数包括色彩空间参数、非线性空间参数及光源参数。
15.根据权利要求8所述的呈现***，其中所述输入图形资产的所述格式独立于所述呈现域的所述预定格式。
16.一或多种计算机可读存储媒体，其上存储有指令，所述指令在由至少一个处理器执行时，致使所述至少一个处理器执行包括以下各项的操作：
接收各自具有多个格式中的一格式的多个图形资产；
针对每一图形资产，通过以下操作来处理所述图形资产：
确定所述图形资产的所述格式是否与预定呈现域格式兼容；及
响应于确定所述格式不与所述预定呈现域格式兼容，使用格式转换电路将所述格式转换为所述预定呈现域格式；及
使用可操作地耦合到所述格式转换电路的单个呈现引擎，使用所述预定呈现域格式来呈现所述多个图形资产。
17.根据权利要求16所述的一或多个计算机可读存储媒体，其中将所述格式转换为所述预定域格式包含：将所述图形资产的色彩空间及色域映射到呈现域的预定色彩空间及色域。
18.根据权利要求16所述的一或多个计算机可读存储媒体，其中将所述格式转换为所述预定域格式包含：将所述图形资产的亮度改变为与所述呈现域相关联的预定亮度。
19.根据权利要求16所述的一或多个计算机可读存储媒体，其中所述操作进一步包括响应于确定所述格式与所述预定域格式兼容，使用所述格式来呈现所述图形资产。
20.根据权利要求16所述的一或多个计算机可读存储媒体，其中所述图形资产的所述格式独立于所述预定呈现域格式。
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