一种视频帧的处理方法和装置

摘要

本发明实施例公开了一种视频帧的处理方法和装置；该方法可以包括：根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线；根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

权利要求

1.一种视频帧的处理方法，其特征在于，所述方法包括：根据高动态范围HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；

根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；

根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；

按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取自适应曲线；

根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR视频帧的亮度均值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值，具体包括：根据所述HDR视频帧的亮度均值以及式1进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

其中，input为输入的HDR视频帧的亮度分量，mean(input)为输入的HDR视频帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

根据式2获取gamma输出值的导数gradient[n]；

其中，n为区间内的点序号；

根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线，具体包括：在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点处 的输出值之后，根据式3获取上界线up_line在各区间的曲线；

其中，Δy1表示的是低光区间的output的差值；Δy2表示中光区间的output的差值；中光区间的中点就是上界线和下界线的交汇点；

所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线，具体包括：根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式4获取所述自适应曲线LUT；

其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean＜0时，表达式的值为0，当mean＞mean_up时，表达式的值为mean_up；当0＜mean＜mean_up时，表达式的值为mean。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量，包括：按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

7.一种视频帧的处理装置，其特征在于，所述装置包括：确定单元、Y分量调整单元和C分量处理单元；其中，所述确定单元，用于根据高动态范围HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；

其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；以及，根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；以及，根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；以及，按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取自适应曲线；

所述Y分量调整单元，用于根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

所述C分量处理单元，用于将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR视频帧的亮度均值。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于：根据所述HDR视频帧的亮度均值以及式5进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

其中，input为输入的HDR视频帧的亮度分量，mean(input)为输入的HDR视频帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

以及，根据式6获取gamma输出值的导数gradient[n]；

其中，n为区间内的点序号；

以及，根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

以及，根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于：在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点出的输出值之后，根据式7获取上界线up_line在各区间的曲线；

其中，Δy1表示的是低光区间的output的差值；Δy2表示中光区间的output的差值；中光区间的中点就是上界线和下界线的交汇点；

以及，所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定单元，用于：根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式8获取所述自适应曲线LUT；

其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean＜0时，表达式的值为0，当mean＞mean_up时，表达式的值为mean_up；当0＜mean＜mean_up时，表达式的值为mean。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述C分量处理单元，用于：按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

以及，根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

说明书

一种视频帧的处理方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及视频处理技术，尤其涉及一种视频帧的处理方法和装置。

背景技术

[0002] 高动态范围(HDR，High-Dynamic Range)可以拓展显示的亮度范围，展现更多的亮部和暗部细节，为画面带来更丰富的色彩和更生动自然的细节表现，从而使得画面更加接近人眼所见。

[0003] 人眼所能感受的亮度范围约为10-3-106尼特nit，所能感受的瞬时对比度范围可达10000：1；而目前消费级液晶显示器的亮度一般在300至400nit左右，其对比度范围一般为
2000：1。可见，人眼的亮度分辨能力远高于当前主流的显示设备。所以HDR显示技术就是要提升显示的亮度范围，通俗来说就是使得显示亮度更亮的同时，又让呈现的黑色更黑。

[0004] 目前显示器对比度的限制是由1990年国际电信联盟(ITU，International Telecommunication Union)发布的ITU BT.709标准决定的。该标准中的电光转换函数(EOTF，Electro-Optical Transfer Function)是以过去阴极射线管(CRT，Cathode Ray Tube)显示器的特性为基础设定的。但CRT显示器的亮度一般不超过100nit，对于现在亮度可达400nit甚至1000nit的显示器而言，BT.709标准已经束缚了最佳显示效果的呈现。因此，当前不少广播电视界的机构组织均提出了新的HDR显示技术，通过HDR显示器播放HDR视频，以在实现更高动态范围的显示。

[0005] 但是现在大部分的存量电视都是基于ITU BT.709标准的标准动态范围(SDR，Standard Dynamic Range)显示器。因此，会造成这些显示器在播放HDR内容时，用户也无法体会到HDR的效果。

发明内容

[0006] 为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种视频帧的处理方法和装置；能够实现在SDR显示器播放HDR视频时，产生HDR的效果。

[0007] 本发明的技术方案是这样实现的：

[0008] 第一方面，本发明实施例提供了一种视频帧的处理方法，所述方法包括：

[0009] 根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线；

[0010] 根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

[0011] 将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0012] 在上述方案中，所述根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线，具体包括：

[0013] 根据所述HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；

[0014] 根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；

[0015] 根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；

[0016] 按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线。

[0017] 在上述方案中，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR帧的亮度均值。

[0018] 在上述方案中，所述根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值，具体包括：

[0019] 根据所述HDR帧的亮度均值以及式1进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

[0020]

[0021] 其中，input为输入的HDR帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

[0022] 根据式2获取gamma输出值的导数gradient[n]；

[0023]

[0024] 其中，n为区间内的点序号；

[0025] 根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

[0026] 根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

[0027] 在上述方案中，所述根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线，具体包括：

[0028] 在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点出的输出值之后，根据式3获取上界线up_line在各区间的曲线；

[0029]

[0030] 其中，Δy1表示的是低光区间的output的差值；Δy2表示中光区间的output的差值；中光区间的中点就是上界线和下界线的交汇点；

[0031] 所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

[0032] 在上述方案中，按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线，具体包括：

[0033] 根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式4获取所述自适应曲线LUT；

[0034]

[0035] 其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean<0时，表达式的值为0，当mean>mean_up时，表达式的值为mean_up；当0

[0036] 在上述方案中，所述将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量，包括：

[0037] 按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

[0038] 根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0039] 第二方面，本发明实施例提供了一种视频帧的处理装置，所述装置包括：确定单元、Y分量调整单元和C分量处理单元；其中，

[0040] 所述确定单元，用于根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线；

[0041] 所述Y分量调整单元，用于根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

[0042] 所述C分量处理单元，用于将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0043] 在上述方案中，所述确定单元，用于根据所述HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；

[0044] 以及，根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；

[0045] 以及，根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；

[0046] 以及，按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线。

[0047] 在上述方案中，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR帧的亮度均值。

[0048] 在上述方案中，所述确定单元，用于：

[0049] 根据所述HDR帧的亮度均值以及式5进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

[0050]

[0051] 其中，input为输入的HDR帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

[0052] 以及，根据式6获取gamma输出值的导数gradient[n]；

[0053]

[0054] 其中，n为区间内的点序号；

[0055] 以及，根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

[0056] 以及，根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

[0057] 在上述方案中，所述确定单元，用于：

[0058] 在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点出的输出值之后，根据式7获取上界线up_line在各区间的曲线；

[0059]

[0060] 其中，Δy1表示的是低光区间的output的差值；Δy2表示中光区间的output的差值；中光区间的中点就是上界线和下界线的交汇点；

[0061] 以及，所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

[0062] 在上述方案中，所述确定单元，用于：

[0063] 根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式8获取所述自适应曲线LUT；

[0064]

[0065] 其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean<0时，表达式的值为0，当mean>mean_up时，表达式的值为mean_up；当0

[0066] 在上述方案中，所述C分量处理单元，用于：

[0067] 按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

[0068] 以及，根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0069] 本发明实施例提供了一种视频帧的处理方法和装置；将HDR视频帧的Y分量和C分量分别通过自适应曲线和颜色饱和度增强处理，使得处理后的视频帧在SDR显示器播放时，产生HDR的效果。

附图说明

[0070] 图1为本发明实施例提供的HDR的光电转换曲线和SDR显示器的光电转换曲线的对比图；

[0071] 图2为本发明实施例提供的一种视频帧的处理方法流程示意图；

[0072] 图3为本发明实施例提供的一种确定自适应曲线的流程示意图；

[0073] 图4为本发明实施例提供的一种曲线示意图；

[0074] 图5为本发明实施例提供的一种获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值的流程示意图；

[0075] 图6为本发明实施例提供的一种曲线基的示意图；

[0076] 图7为本发明实施例提供的另一种曲线基的示意图；

[0077] 图8为本发明实施例提供的一种获得处理后的C分量的流程示意图；

[0078] 图9为本发明实施例提供的一种视频帧的处理装置结构示意图。

具体实施方式

[0079] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0080] 本发明实施例首先对HDR视频直接在SDR显示器上进行播放所带来的问题进行简要的阐述。

[0081] 如图1所示的HDR的光电转换曲线和SDR显示器的光电转换曲线的对比图，可以看出，左图的HDR光电转换曲线以ST2084标准为例，归一化的光信号从0到1表示的是0nit到10000nit。可以看到曲线在低光部分很陡峭，在中光和高光部分很平缓；右图的SDR光电转换曲线以BT709标准为例，归一化的光信号从0到1表示的是0nit到100nit，可以看到右图曲线在低光部分的陡峭程度低于左图；并且右图曲线在中光及高光部分的平缓程度也低于左图。

[0082] 而在实际拍摄时，无论是HDR设备拍摄还是SDR设备拍摄；所以大部分拍摄的视频还是集中在中光部分，也就是横轴坐标为0.5附近的范围。

[0083] 但是，横轴坐标为0.5左右的HDR视频如果按照SDR信号来解读的话，那么会出现电信号取值明显偏高的情况，而且由于左图曲线在中光部分相对右图曲线的中光部分较为平缓，造成光信号之间的差异明显降低。所以当我们不做任何处理，直接通过SDR显示器播放HDR视频时，中光部分就会明显过亮，且对比度明显偏低。从而造成HDR视频在SDR显示器上播放普遍出现过亮，泛白的原因。

[0084] 另外，由于HDR视频内容是BT2020域的，SDR显示器是BT709域的，因此，直接通过SDR显示器播放HDR视频还会出现颜色不够艳丽的问题。

[0085] 本发明实施例针对上述问题及问题出现的原因，通过下面的实施例提出了一种视频帧的处理方法和装置，以实现在SDR显示器播放HDR视频时，产生HDR的效果。

[0086] 实施例一

[0087] 参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种视频帧的处理方法，该方法可以包括：

[0088] S201：根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线；

[0089] S202：根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

[0090] S203：将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0091] 通过上述方案，将HDR视频帧的Y分量和C分量分别通过自适应曲线和颜色饱和度增强处理，使得处理后的视频帧在SDR显示器播放时，产生HDR的效果。

[0092] 示例性地，参见图3，对于步骤S201所述的根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线，具体可以包括：

[0093] S2011：根据HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；

[0094] 在本实施例中，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR帧的亮度均值。

[0095] S2012：根据HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；

[0096] S2013：根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；

[0097] S2014：按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线。

[0098] 对于上述示例，需要说明的是，如图4中的标注，虚线为自适应曲线，可以看出，自适应曲线在上界线up_line和下界线down_line之间自适应变化。图4中的横坐标表示HDR 10bit的输入值，可以认为是当前HDR视频帧的Y分量的值；纵坐标为输出值，可以认为是调整后的Y分量值。

[0099] 由于视频帧可以包括低光、中光和高光三个区域。上界线up_line的低光区域的终点B确定一个增加低光对比度拉升点，B点位置决定了低光拉升幅度以及BC之间中光的下拉幅度；上界线up_line的高光区域的起点D点可以直接设定为B点的对称点，用于对高光的提升，并且决定了CD之间中光的提升幅度。

[0100] B点和D点对于视频帧低光区域和高光区域的调整是实现HDR视频帧在SDR显示器播放时产生HDR的效果的重点，因此，参见图5，对于步骤S2012所述的根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值，具体包括：

[0101] S20121：根据所述HDR帧的亮度均值以及式1进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

[0102]

[0103] 其中，input为输入的HDR帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

[0104] 需要说明的是，参见图6，表示γ从1.0遍历到2.2的时候，伽马gamma转换的曲线基，图6所示的为上界线up_line的曲线基；可以看出γ为1.0的时候表示1:1输出，不做任何压缩；γ越大，对低光的压缩越明显，效果会越倾向于黑色更黑。同时次低光部分细节对比度会越明显。

[0105] 相应地，当γ从1.0遍历到2.2的时候，以γ的倒数作为gamma扭曲系数的伽马gamma转换的曲线基，可以作为下界线down_line的曲线基，如图7所示。

[0106] S20122：根据式2获取gamma输出值的导数；

[0107]

[0108] 其中，gradient[n]为gamma输出值的导数，n为区间内的点序号；

[0109] S20123：根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

[0110] S20124：根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

[0111] 需要说明的是，对于S20123所述的根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值，具体可以通过式3获取：

[0112]

[0113] 其中，B_split为低光区间的端点处B的输出值；g_thr为B点划分门限值，g_thr越大，那么会有更多的取值定为低光；B点就是导数大于g_thr的第一个点。

[0114] 对于S20124所述的根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值，在具体实现过程中，可以通过式4进行计算：

[0115]

[0116] 由此获取到了区间端点处的输出值，相应地，对于步骤S2013所述的根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线，可以包括：

[0117] 在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点出的输出值之后，根据式5获取上界线up_line在各区间的曲线；

[0118]

[0119] 以及，所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

[0120] 具体地，参见图4，上界线up_line和下界线down_line均包含四个区间，如式6所示：

[0121]

[0122] 每一段都可以使用一次曲线，二次曲线，甚至N次曲线来设计，但是一定需要保证导数为正。

[0123] 在本实施例中，下界线down_line设计为γ值等于1.0的gamma曲线，也就是斜率为1的直线，所以A-E段都是一个表达式：y＝x；

[0124] 上界线up_line设计为γ值等于1.5，g_thr为0.66的曲线基，并确定定下B、D坐标。因此，AB段，BC段和CD段均为直线，DE段为曲线。如公式6所示。C点为上界线up_line和下界线down_line的交汇点，本实施例中取512。

[0125] 在得到上界线up_line和下界线down_line之后，对于步骤S2014所述的按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线，可以包括：

[0126] 根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式7获取所述自适应曲线LUT；

[0127]

[0128] 其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean<0时，表达式的值为0，当mean>mean_up时，表达式的值为mean_up；当0

[0129] 可以理解地，这里的自适应曲线LUT就是图4中所示的虚线，用于表示HDR视频帧的Y分量与处理之后的Y分量之间的对应关系，因此，可以将HDR视频帧的Y分量作为虚线的输入值，那么相应的输出值就是步骤S102所述的根据自适应曲线对HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量。

[0130] 示例性地，参见图8，对于S203所述的将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量，具体可以包括：

[0131] S2031：按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

[0132] S2032：根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0133] 具体地，对于步骤S2031，可以通过式8进行YUV BT2020域到BT709域的转换：

[0134]

[0135] 在本实施例中，转换矩阵 可以为可以理解地，本领域技术人员可以根据实际情况及需求选取不同的转换矩阵，本实施例不做赘述。

[0136] 对于步骤S2032，预设的颜色区间可以为6个颜色区间，可以包括红、黄、绿、蓝绿、蓝、品红；不同的颜色区间所对应的饱和度增强系数gain依次对应分别为：164，164，196，164，196，164。

[0137] 因此，将转换后的C分量按照式9进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0138]

[0139] 其中，cb_in为经过式8转换后的cb；cr_in为经过式8转换后的cr。

[0140] 本实施例提供了一种视频帧的处理方法，将HDR视频帧的Y分量和C分量分别通过自适应曲线和颜色饱和度增强处理，使得处理后的视频帧在SDR显示器播放时，产生HDR的效果。

[0141] 实施例二

[0142] 基于前述实施例相同的技术构思，参见图9，其示出了本发明实施例提供的一种视频帧的处理装置90，所述装置90包括：确定单元901、Y分量调整单元902和C分量处理单元903；其中，

[0143] 所述确定单元901，用于根据高动态范围HDR视频帧的Y分量确定所述HDR视频帧对应的自适应曲线；

[0144] 所述Y分量调整单元902，用于根据所述自适应曲线对所述HDR视频帧的Y分量进行调整，输出处理后的Y分量；

[0145] 所述C分量处理单元903，用于将所述HDR视频帧的C分量按照预设的映射关系进行转换后，再将转换后的C分量按照预设的颜色区间进行颜色饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0146] 在上述方案中，所述确定单元901，用于根据所述HDR视频帧的Y分量获取所述HDR视频帧的元数据；其中，所述元数据用于指示所述HDR视频帧的特征信息；

[0147] 以及，根据所述HDR视频帧的元数据以及预设的区间数目获取上界线和下界线在各区间端点处的输出值；

[0148] 以及，根据预设的区间数目以及上界线和下界线在各区间端点处的输出值确定上界线和下界线；

[0149] 以及，按照预设的拟合算法以及所述上界线和所述下界线获取所述自适应曲线。

[0150] 在上述方案中，所述HDR视频帧的元数据为所述HDR帧的亮度均值。

[0151] 在上述方案中，所述确定单元901，用于：

[0152] 根据所述HDR帧的亮度均值以及式10进行伽马gamma转换，获得gamma输出值；

[0153]

[0154] 其中，input为输入的HDR帧的亮度均值，output为gamma输出值，γ为gamma扭曲系数；

[0155] 以及，根据式11获取gamma输出值的导数gradient[n]；

[0156]

[0157] 其中，n为区间内的点序号；

[0158] 以及，根据gamma输出值的导数以及预设的低光划分门限获取低光区间的端点处的输出值；

[0159] 以及，根据高光区间与低光区间之间的对称关系以及低光区间的端点处的输出值，获取高光区间的端点出的输出值。

[0160] 在上述方案中，所述确定单元901，用于：

[0161] 在获取到低光区间的端点处的输出值和高光区间的端点出的输出值之后，根据式12获取上界线up_line在各区间的曲线；

[0162]

[0163] 其中，Δy1表示的是低光区间的output的差值；Δy2表示中光区间的output的差值；中光区间的中点就是上界线和下界线的交汇点；

[0164] 以及，所述下界线down_line设置为斜率为1的直线。

[0165] 在上述方案中，所述确定单元901，用于：

[0166] 根据所述上界线up_line和所述下界线down_line以及式13获取所述自适应曲线LUT；

[0167]

[0168] 其中，mean_up为1024；并且表达式clip3(mean,0,mean_up)表示：当mean<0时，表达式的值为0，当mean>mean_up时，表达式的值为mean_up；当0

[0169] 在上述方案中，所述C分量处理单元903，用于：

[0170] 按照预设的转换矩阵将C分量由BT2020域转换到BT709域；

[0171] 以及，根据预设的颜色区间以及各颜色区间对应的增强系数对转换后的C分量进行饱和度增强，得到处理后的C分量。

[0172] 本实施例提供了一种视频帧的处理装置90，将HDR视频帧的Y分量和C分量分别通过自适应曲线和颜色饱和度增强处理，使得处理后的视频帧在SDR显示器播放时，产生HDR的效果。

[0173] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

[0174] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0175] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

[0176] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0177] 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。