用于對(duì)hdr圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】為了對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行編碼，HDR圖像可以通過色調(diào)映射操作被轉(zhuǎn)換為低動(dòng)態(tài)范圍(LDR)圖像，并且LDR圖像可以用LDR編碼器進(jìn)行編碼。本原理在設(shè)計(jì)色調(diào)映射曲線時(shí)構(gòu)建了速率失真最小化問題。特別地，色調(diào)映射曲線被構(gòu)建為要被編碼的HDR圖像的概率分布函數(shù)以及基于編碼參數(shù)的拉格朗日乘數(shù)的函數(shù)。在解碼器處，基于表示色調(diào)映射函數(shù)的參數(shù)，可以從經(jīng)解碼的LDR圖像中導(dǎo)出逆色調(diào)映射函數(shù)以重構(gòu)HDR圖像。
【專利說明】
用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求于2014年2月26日遞交的、歐洲申請(qǐng)?zhí)?4305266以及于2014年4月1日 遞交的、歐洲申請(qǐng)?zhí)?4305480的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容通過引用被結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像和視頻進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于壓縮圖像序列的工具經(jīng)常被設(shè)計(jì)用以編碼具有有限動(dòng)態(tài)范圍的整數(shù)數(shù)據(jù)。例 如，壓縮標(biāo)準(zhǔn)（比如，MPEG-4AVC/H. 264和HEVC(高效視頻編碼））可以被用來壓縮顏色分量由 8位整數(shù)表示的圖像和視頻。在這些標(biāo)準(zhǔn)的拓展版本中，可以將具有更高位深度的數(shù)據(jù)作為 輸入。例如，在HEVC的范圍擴(kuò)展版本中，支持上限為16位的位深度。高位深度擴(kuò)展可能需要 增加的實(shí)現(xiàn)方式和計(jì)算開銷。然而，針對(duì)諸如3D計(jì)算機(jī)圖形之類的一些應(yīng)用，還存在位深度 高于16位的圖像類型。
[0005] 用于對(duì)高位深度圖像進(jìn)行編碼的替換解決方案是對(duì)HDR圖像應(yīng)用色調(diào)映射算子 (TMO)以減小位深度并生成HDR圖像的低動(dòng)態(tài)范圍（LDR)版本。低位深度編碼器然后可以被 用于壓縮LDR版本。在該方法中，TMO通常是可逆的，并且逆色調(diào)映射應(yīng)該為解碼器所知。在 Z .Mai等人所著的、題為 "On-the-Fly Tone Mapping for Backward-Compatible High Dynamic Range Image/Video Compression(針對(duì)反向兼容高動(dòng)態(tài)范圍圖像/視頻壓縮的即 時(shí)色調(diào)映射)"（ISCAS 2010)的文章中描述了該方法的示例，其定義了將由色調(diào)映射和編碼 器誤差所引起的數(shù)據(jù)丟失最小化的色調(diào)映射曲線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本原理提供了一種用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的方法，該方法包括:訪問包括HDR圖 像的比特流;從比特流解碼出低動(dòng)態(tài)范圍（LDR)圖像;從比特流訪問信息，所訪問的信息包 括用于對(duì)LDR圖像進(jìn)行編碼的參數(shù)；以及響應(yīng)于所訪問的參數(shù)來從LDR圖像生成HDR圖像，如 下所述。本原理還提供了用于執(zhí)行這些步驟的裝置。
[0007] 本原理還提供了一種用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的方法，包括：響應(yīng)于HDR圖像和至 少一個(gè)編碼參數(shù)來確定色調(diào)映射函數(shù)；響應(yīng)于色調(diào)映射函數(shù)來從HDR圖像確定LDR圖像；以 及對(duì)所確定的LDR圖像和表示所確定的色調(diào)映射函數(shù)的信息進(jìn)行編碼，其中至少一個(gè)編碼 參數(shù)被用于對(duì)LDR圖像進(jìn)行編碼，如下所述。本原理還提供了用于執(zhí)行這些步驟的裝置。
[0008] 本原理還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)在其上存儲(chǔ)了 用于根據(jù)以上所描述的方法對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼或解碼的指令。
[0009] 本原理還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)在其上存儲(chǔ)了 根據(jù)以上所描述的方法所生成的比特流。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪壓縮方案的示例性數(shù)學(xué)模型的圖。
[0011]圖2是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪使用色調(diào)映射來對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性方 案的圖。
[0012] 圖3A-3C分別是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪直方圖的圖示示例，描繪針對(duì)圖3A中的 直方圖利用期望值最大化擬合的高斯混合模型(GMM)的圖示示例，以及描繪以100為間隔所 計(jì)算的概率分布函數(shù)的圖示示例。
[0013] 圖4是描繪用于通過改變A(Iambda)值和QP參數(shù)來對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的速率失真 結(jié)果的示意圖。
[0014] 圖5是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪使用逆色調(diào)映射來對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例性 方案的圖。
[00? 5]圖6A示出了圖像"P6niches"，圖6B示出了針對(duì)圖像"P6niches"的所估算的概率分 布函數(shù)，圖6C和圖6D分別示出了當(dāng)QP = 0時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT，圖6E和圖6F分 別示出了當(dāng)QP = 16時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT，以及圖6G和圖6H分別示出了當(dāng)QP = 3 2時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。
[00?6]圖7A示出了圖像"MongoIf igre"，圖7B示出了針對(duì)圖像"MongoIf igre"的所估算的 概率分布函數(shù)，圖7C和圖7D分別示出了當(dāng)QP = 0時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT，圖7E和 圖7F分別示出了當(dāng)QP = 16時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT，以及圖7G和圖7H分別示出了 當(dāng)QP = 3 2時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。
[0017]圖8是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性方法的流程圖。 [0018]圖9是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例性方法的流程圖。 [0019]圖10是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性系統(tǒng)的框圖。 [0020]圖11是根據(jù)本原理的實(shí)施例描繪用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例性系統(tǒng)的框圖。 [0021]圖12是描繪可以被用于一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的圖像處理系統(tǒng)的示例的框圖。
[0022]圖13是描繪可以被用于一個(gè)或多個(gè)實(shí)現(xiàn)方式的圖像處理系統(tǒng)的另一示例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本原理涉及使用色調(diào)映射技術(shù)來對(duì)HDR圖像和視頻進(jìn)行編碼和解碼。色調(diào)映射函 數(shù)將高位深度整數(shù)作為輸入并返回低位深度整數(shù)，并且逆色調(diào)映射函數(shù)將低位深度整數(shù)作 為輸入并返回高位深度整數(shù)。在本申請(qǐng)中，術(shù)語"色調(diào)映射函數(shù)"、"色調(diào)映射曲線"和"色調(diào) 曲線"可互換使用，并且術(shù)語"逆色調(diào)映射函數(shù)"和"逆色調(diào)映射曲線"可互換使用。
[0024]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖1中所示，一種壓縮方案的數(shù)學(xué)模型被定義。在該模型中，圖 像被認(rèn)為是經(jīng)壓縮的并且像素具有實(shí)值(不必是整數(shù)）。輸入圖像I具有概率分布函數(shù)(Pdf) P，并且其最小和最大的像素值分別為Xmin和Xmax。
[0025]首先，壓縮函數(shù)F被應(yīng)用到像素值，其中F被定義在間隔[Xmin，Xmax]內(nèi)，并且F(x_) = 0，F(xiàn)(Xmax) = 2n-l，其中η是要由LDR編碼器編碼的LDR圖像的位深度。在該數(shù)學(xué)模型中，壓 縮函數(shù)表示具有實(shí)值輸入和輸出的連續(xù)并且嚴(yán)格單調(diào)的函數(shù)。這些屬性確保了 F具有逆函 數(shù)ΓΗ表示擴(kuò)展函數(shù)）。當(dāng)該數(shù)學(xué)模型被用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼時(shí)，壓縮函數(shù)對(duì)應(yīng)于輸出為 整數(shù)的色調(diào)映射函數(shù)。該色調(diào)映射函數(shù)可以被看作一系列的壓縮函數(shù)和統(tǒng)一量化(舍入）。 在應(yīng)用函數(shù)F之后，由于F在數(shù)學(xué)上是可逆的，因此理論上沒有數(shù)據(jù)丟失。根據(jù)壓縮函數(shù)的輸 出圖像被表不為If，并且If的概率分布函數(shù)被表不為pf。
[0026] 之后，隨機(jī)變量（ε)被加至每一像素值以對(duì)當(dāng)對(duì)IF進(jìn)行編碼時(shí)所引入的編碼誤差 和來自格式轉(zhuǎn)換的舍入誤差(如果存在的話)進(jìn)行建模。假設(shè)隨機(jī)變量的分布不依賴于像素 的位置或值。還假定隨機(jī)變量ε具有零平均值和方差σ 2。在If被編碼之后，擴(kuò)展函數(shù)F1被用 來重構(gòu)HDR圖像I rec 〇
[0027] 在該數(shù)學(xué)模型中，假定真值被用作輸入和輸出。當(dāng)實(shí)際上應(yīng)用該數(shù)學(xué)模型時(shí)，輸入 通常是整數(shù)，并且輸出也是整數(shù)，因?yàn)樾枰梢蒐DR編碼器編碼的低位深度(例如，8位） 整數(shù)值。
[0028] 為了針對(duì)圖1中所示的模型設(shè)計(jì)色調(diào)映射曲線，速率失真函數(shù)被構(gòu)建為J = Dtcit+ λο-R，其中Dtcit是原HDR圖像I和經(jīng)重構(gòu)的HDR圖像Irec之間的全部失真，R是對(duì)LDR圖像進(jìn)行編 碼的比特率，并且λ〇是被調(diào)整以改善速率失真性能的拉格朗日乘數(shù)。在給定圖像I和編碼器 的情況下，假定經(jīng)編碼的圖像的比特率R正比于If的熵(entropy)。因此，將Dtot+λο.R最小化 相當(dāng)于將Dtot+λ. entropy ( If )最小化，其中λ是另一拉格朗日乘數(shù)。
[0029]在一個(gè)實(shí)施例中，假定，由均方誤差(MSE)來測(cè)量失真，也就是，Dtcit = EKIrec-I )2}，其中Ε{.}計(jì)算隨機(jī)變量的期望值。目標(biāo)是找出將速率失真函數(shù)Dtot+A.entropydF)最小 化的函數(shù)F*。通過分析表明，函數(shù)F*的導(dǎo)數(shù)可以被構(gòu)建為如下公式：
[0030]
[0031]
[0032]
[0033]其中，c是常數(shù)，其可以被調(diào)整以使得F*(Xmax)=2n_l。
[0034] 然而，沒有用以在給定1和〇的情況下確定c的值的分析方案。此外，所使用的實(shí)際 編碼器和編碼參數(shù)(例如但不限于，HEVC中的量化參數(shù)QP和LDR圖像的位深度）的模型將需 要找出σ的值。為了消除函數(shù)F* (X)對(duì)變量c和σ的依賴，定義函數(shù)：
[0035]
[0036] 可以看出，針對(duì)任意正值λ和σ，存在值A(chǔ)i e R，以使得：
[0037]
[0038] 因此，導(dǎo)出色調(diào)映射函數(shù)只需要參數(shù)A1。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過數(shù)值積分來計(jì) 算S(X，Ai)，并且將結(jié)果除以S(XmaxAi)。
[0039]圖2示出了根據(jù)本原理使用色調(diào)映射來對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性實(shí)施例。輸入 HDR圖像的像素值最初可以由高位深度整數(shù)或浮點(diǎn)值表示。如果HDR圖像由浮點(diǎn)值表示，則 可以轉(zhuǎn)換為整數(shù)。例如，如果輸入圖像以半浮點(diǎn)格式定義，則采取被看做是整數(shù)的位模式 (即，1符號(hào)位、5指數(shù)位以及10尾數(shù)位)提供了從浮點(diǎn)數(shù)到16位整數(shù)的無損轉(zhuǎn)換。如果圖像只 包含正值，則該轉(zhuǎn)換近似于對(duì)原浮點(diǎn)值的log編碼。
[0040]在另一示例中，可以將對(duì)數(shù)函數(shù)應(yīng)用于浮點(diǎn)值并將結(jié)果舍入為整數(shù)。在這種情況 下，所使用的函數(shù)應(yīng)該被調(diào)整，以使得〇和最大浮點(diǎn)值分別被映射為〇和其中nHDR是 HDR圖像的整數(shù)版本的位深度。如果原圖像是以半浮點(diǎn)格式（即，16位浮點(diǎn)值），則針對(duì)nHDR值 的合理選擇是16,或者如果原圖像是以單精度浮點(diǎn)格式（即，32位浮點(diǎn)值），則n HDR = 32。對(duì)應(yīng) 的逆轉(zhuǎn)換函數(shù)應(yīng)該被應(yīng)用到經(jīng)解碼的整數(shù)HDR圖像以便將其轉(zhuǎn)換回浮點(diǎn)數(shù)據(jù)。
[0041]之后，為了獲得像素值的概率分布函數(shù)p的高斯混合模型而執(zhí)行期望值最大化。由 參數(shù)集Θ (高斯分布的權(quán)重、平均值、方差)來描述GMM模型。Θ、Xmin和Xmax(圖像的最小和最大 像素值)被用于計(jì)算色調(diào)映射LUT。根據(jù)編碼參數(shù)QP計(jì)算的拉格朗日乘數(shù)1,也被用于LUT計(jì) 算。之后，LUT被應(yīng)用到圖像以獲得LDR版本，該LDR版本利用編碼參數(shù)QP被發(fā)送至LDR編碼 器。最后，參數(shù)9、 Xmi4PXmax被表示在代表LDR圖像的比特流中。在下文中，更詳細(xì)地描述了概 率分布函數(shù)和拉格朗日乘數(shù)的確定。
[0042]概率分布函數(shù)確定
[0043] 為了導(dǎo)出公式(4)中所描述的色調(diào)映射函數(shù)，需要確定像素值的概率分布函數(shù)(p (X))。在一個(gè)示例中，P(X)可以通過計(jì)算圖像的直方圖而確定。為了解碼器計(jì)算逆色調(diào)映射 曲線，在解碼器處需要知道定義概率分布函數(shù)的參數(shù)。為了減少為表示PU)而需要被編碼 的參數(shù)的數(shù)量，可以將直方圖參數(shù)化。
[0044] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用高斯混合模型來擬合(fit)直方圖，其中GMM是若干高 斯模型的加權(quán)和。模型參數(shù)為混合模型中每一高斯模型j的方差Vj、平均值內(nèi)和權(quán)重Q j。概率 分布函數(shù)的模型可以被構(gòu)建為：
[0045]
(5)
[0046] 其中，m是模型中所使用的高斯模型的數(shù)量，并且g是高斯函數(shù)：
[0047] (6)
[0048]期望值最大化(EM)算法可以用于擬合操作。在Dempster等人所著的、1977發(fā)表于 皇家統(tǒng)計(jì)學(xué)會(huì)期刊的、題為"Maximum Likelihood from Incomplete Data via the EM Algor i thm(經(jīng)由EM算法的不完全數(shù)據(jù)的最大似然法)"的文章中定義了該算法。在給定m個(gè) 高斯模型以及初始參數(shù)集9()=(<^ ()，^()，^())(_]_￡[1，111])的情況下，目標(biāo)就是找到將對(duì)數(shù)似 然函數(shù)最大化的Θ:
[0049] ^ in P(Xi) (7)
[0050]其中，N是像素的數(shù)量，Xl是像素 i的值。
[0051]算法的每一次迭代k包括以下步驟：
L0053」由EM所獲得的GMM參數(shù)然后可以被用于計(jì)算對(duì)于公式（5)中從xmin到Xmax的任意整 數(shù)值X處的概率分布函數(shù)。圖3A示出了示例性直方圖，并且圖3B示出了利用EM擬合的GMM。
[0054] 超出范圍[Xmin，Xmax]的像素的概率被認(rèn)為為0。因此，除了GMM參數(shù)之外，最小值X min 和最大值Xmax也將被表示于比特流以用于解碼器生成概率分布函數(shù)。
[0055] 在HDR圖像中，圖像可能包含少量具有非常低的值的像素。由于那些像素可能打亂 算法的計(jì)算，因此可以在執(zhí)行EM算法之前將這些值裁剪至給定百分位以下（例如，0.1%)。 在這種情況下，xi?的值被用作x min。相似地，如果圖像包含少量具有非常高的值的像素，則 可以在執(zhí)行EM算法之前將這些高的值裁剪至給定百分位以下。在這種情況下，X hlgh的值被 用作Xmax D
[0056]拉格朗日乘數(shù)確定
[0057] 為了導(dǎo)出公式(4)中所描述的色調(diào)映射函數(shù)，還需要確定拉格朗日乘數(shù)A1A1的值 可能取決于所使用的編碼器(例如，HEVC、MPEG-2、MPEG-4AVC/H.264或JPEG)、LDR編碼器接 受的輸入數(shù)據(jù)格式的位深度以及編碼參數(shù)(例如，HEVC中的量化參數(shù)QP)。在下文中，將更詳 細(xì)地討論如何確定拉格朗日乘數(shù)A i。
[0058] 在一個(gè)實(shí)施例中，可以對(duì)具有若干質(zhì)量參數(shù)(例如，HEVC的QP值)和1!值的若干圖 像進(jìn)行編碼。在每一 QP處針對(duì)給定圖像，通過在大范圍內(nèi)改變\的值來多次執(zhí)行編碼。在給 定QP值的情況下，如圖4中所示，用優(yōu)最佳Ai所獲得的速率失真(RD)點(diǎn)在所有RD點(diǎn)的集合的 凸包（convex hu11)上。因此，拉格朗日乘數(shù)Ai*可以被導(dǎo)出為QP的函數(shù)。例如，當(dāng)16位圖像 被色調(diào)映射為8位并且用HEVC進(jìn)行編碼時(shí)，用以下指數(shù)函數(shù)來表示拉格朗日乘數(shù)：
[0059] Ai*=l〇〇*2°'37QP (8)
[0060] 在給定公式(8)中所描述的函數(shù)的情況下，由于解碼器已知QP值，因此可以在編碼 器和解碼器處導(dǎo)出相同的A1值。
[0061 ] 查找表生成
[0062] 在一個(gè)實(shí)施例中，可能需要執(zhí)行數(shù)值積分以實(shí)施本原理。由于針對(duì)每一像素計(jì)算 總和將是非常耗時(shí)的，因此可以如以下公式（10)中所示的那樣，通過累積X-I處的結(jié)果來計(jì) 算針對(duì)值X的總和。其他方法可以被用于執(zhí)行數(shù)值操作。
[0063] 如之前所解釋的，在給定值A(chǔ)1和概率分布ρ的情況下，可以根據(jù)公式(9)計(jì)算函數(shù) F*，：
[0064] …
, (9)
[0065]當(dāng)針對(duì)每一整數(shù)值x e [xmin，xmax]計(jì)算F* '的值時(shí)，F(xiàn)* '可以被數(shù)值積分以計(jì)算?_， 其近似于公式(3)中所定義的函數(shù)S。例如，累積和可以以如下公式計(jì)算：
[0066]
(10)
[0067]卩」以生成魚找表(LUT)以表不色調(diào)映射曲線。特別地，函數(shù)F可以被進(jìn)位（scale)和 舍入以獲得針對(duì)LDR圖像、具有所需要的位深度η的整數(shù)：
[0068] (H)
[0069] 數(shù)值近似。在LUT生成之后，色調(diào)映射操 作可以將LUT應(yīng)用于原HDR圖像中的每一像素。然后所獲得的圖像用LDR編碼器來壓縮。用于 色調(diào)映射曲線的構(gòu)建的參數(shù)(例如，概率分布函數(shù)參數(shù)、x_、xmax)需要例如使用無損編碼來 傳輸至解碼器。
[0070] 圖5示出了根據(jù)本原理使用逆色調(diào)映射來對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例性實(shí)施例。圖 5的輸入比特流可以根據(jù)圖2生成。LDR圖像和模型參數(shù)(例如，Θ、 Xmin、XmaJPQP)可以從比特 流中解碼出。知道了這些參數(shù)，可以執(zhí)行公式（5)、（9)、（10)和（11)中所描述的操作以生成 色調(diào)映射查找表。然后對(duì)LUT求逆以生成逆色調(diào)映射查找表。逆LUT被應(yīng)用到經(jīng)解碼的LDR圖 像以重構(gòu)HDR圖像。如果原圖像被以浮點(diǎn)格式定義，則經(jīng)重構(gòu)的HDR圖像可以被從整數(shù)轉(zhuǎn)換 回浮點(diǎn)數(shù)。
[0071] 圖6A-圖6H以及圖7A-圖7H示出了當(dāng)HEVC編碼器被用作LDR編碼器時(shí)以下各項(xiàng)的示 例:輸入16位HDR圖像、概率分布函數(shù)、以及針對(duì)16位圖像和8位圖像之間的轉(zhuǎn)換的色調(diào)映射 曲線和逆色調(diào)映射曲線。圖6A示出了圖像"P6niches"，其中X min = O并且xmax=27024。圖6B示 出了針對(duì)圖像"Ρ?ηiches"的、所估算的概率分布函數(shù)。圖6C和圖6D分別示出了當(dāng)QP = 0 (Ai =100)時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。圖6E和圖6F分別示出了當(dāng)QP = 16 (Ai = 60 55)時(shí) 的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。圖6G和圖6H分別示出了當(dāng)QP = 3 2 (Ai = 3.67 e+05)時(shí)的色 調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。
[0072] 圖7六示出了圖像1〇即〇1^吐6"，其中1_=1834并且1咖=23634。圖78示出了針 對(duì)圖像"MongoIfigre"的、所估算的概率分布函數(shù)。圖7C和圖7D分別示出了當(dāng)QP = O(Ai = 100)時(shí)的色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。圖7E和圖7F分別示出了當(dāng)QP = 16 (Ai = 605 5)時(shí)的 色調(diào)映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。圖7G和圖7H分別示出了當(dāng)QP = 32 (Ai = 3.67e+05)時(shí)的色調(diào) 映射LUT和逆色調(diào)映射LUT。
[0073] 從圖6A-圖6H以及圖7A-圖7H觀察到，色調(diào)映射曲線在更高的QP值(和更高的Ai)處 更平滑。在更低的QP處，色調(diào)映射曲線更依賴于概率分布函數(shù)，并且曲線的斜率在高概率值 處更抖。因此，那些值將被更精確地色調(diào)映射。
[0074]當(dāng)在編碼器處確定了色調(diào)映射曲線時(shí)，如上文討論，MSE可以被用于測(cè)量失真，并 且針對(duì)GMM的期望值最大化可以被用于估算概率分布。在一種變換中，可以選擇絕對(duì)誤差和 (SAD)而不是均方誤差作為失真度量。在這種情況下，公式（1)-公式(3)中的立方根將由平 方根替換。
[0075]在另一變換中，可以計(jì)算直方圖的輕量版本，并利用少量參數(shù)來建模概率分布函 數(shù)。特別地，可以將范圍[Xmin，Xmax]分成少量的相同長(zhǎng)度的間隔，而不是在每一整數(shù)值處計(jì) 算包含圖像的若干像素的完整直方圖。釷對(duì)毎一間隔K,可以計(jì)算落入該間隔的圖像的Nk個(gè) 像素。之后針對(duì)間隔K中的每一值χ，?
長(zhǎng)估算概率。例如，可以采取100個(gè) 間隔，并且100個(gè)值NK(Ke[l，100])以及值Xmin和Xmax需要被傳輸至解碼器。針對(duì)圖3Α中所示 的示例性直方圖，圖3C示出了針對(duì)100個(gè)間隔所計(jì)算的概率分布函數(shù)。
[0076] 各種編碼器（例如，依照10^-2、10^-4^￥(：/!1.264和冊(cè)￥(：的編碼器)可以被用作 LDR編碼器。LDR編碼器還可以是位深度可擴(kuò)展的視頻編碼器的基層編碼器。在以上示例中， 假定，用于對(duì)指示色調(diào)映射函數(shù)的參數(shù)進(jìn)行編碼的比特率是可以忽略的，并且不包括在速 率失真最小化問題中。如果問題變得更顯著，則還可以將針對(duì)這些參數(shù)的比特率包括在所 構(gòu)建的模型中。在上文中，將一個(gè)圖像用作輸入。當(dāng)視頻序列被用作輸入時(shí)，也可以應(yīng)用本 原理，并且可以逐圖像地改變參數(shù)。
[0077]例如，若干數(shù)值已在上文被用于為以下各項(xiàng)提供示例A1計(jì)算、直方圖間隔、以及 具有較小百分比的非常低和非常高的像素值。這些數(shù)值可以隨著輸入圖像和/或編碼設(shè)置 改變而改變。
[0078]當(dāng)針對(duì)速率失真性能設(shè)計(jì)色調(diào)映射曲線時(shí)，本原理具有同時(shí)考慮經(jīng)重構(gòu)的HDR圖 像的失真和用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的速率的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)本原理，色調(diào)映射曲線和逆色調(diào)映 射曲線不僅依賴于輸入HDR圖像特性，還考慮編碼設(shè)置的影響。在一個(gè)實(shí)施例中，在比特流 中指示出輸入圖像固有的參數(shù)集(即，9、 Xmin、Xmax)?；谠摴逃袇?shù)集和編碼參數(shù)(例如，量 化參數(shù)），可以生成適應(yīng)于量化參數(shù)的、不同的色調(diào)映射曲線和逆色調(diào)映射曲線的集合，以 及比特率。對(duì)于HDR重構(gòu)必要的逆色調(diào)映射曲線不需要被明確發(fā)送。而是，可以由解碼器根 據(jù)輸入圖像固有的參數(shù)集和編碼參數(shù)來計(jì)算該逆色調(diào)映射曲線。因此，根據(jù)本原理的方法 適應(yīng)于編碼設(shè)置(例如，比特率），并且當(dāng)對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼時(shí)可以提高壓縮效率。
[0079]圖8根據(jù)本原理示出了用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性方法800。方法800開始于 初始化步驟810，其可以確定輸入HDR圖像的格式以及所接受的LDR圖像的格式。在步驟820， 方法800例如使用針對(duì)GMM的期望值最大化或者使用直方圖的輕量版本來對(duì)HDR圖像的概率 分布函數(shù)進(jìn)行建模。
[0080] 在步驟830,例如，拉格朗日乘數(shù)被估算為量化參數(shù)的函數(shù)。由于拉格朗日乘數(shù)可 能取決于編碼器設(shè)置(例如，所使用的視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)和LDR編碼器的格式的位深度），因此可 以將用以計(jì)算拉格朗日乘數(shù)的函數(shù)傳輸至解碼器，或者編碼器和解碼器都可以將拉格朗日 乘數(shù)存儲(chǔ)為預(yù)定的數(shù)字。
[0081] 例如根據(jù)公式(4)，基于步驟820處所建立的概率分布函數(shù)模型以及步驟830處所 估算的拉格朗日乘數(shù)，可以生成色調(diào)映射函數(shù)。為了執(zhí)行數(shù)值操作，可以生成查找表。在步 驟8 50，使用色調(diào)映射函數(shù)來將HDR圖像轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)DR圖像。在步驟86 0，表示色調(diào)映射函數(shù)的 LDR圖像和參數(shù)(例如，表示概率分布函數(shù)的參數(shù))被編碼于比特流中。
[0082] 方法800可以以與圖8中所示的順序不同的順序進(jìn)行，例如，步驟830可以在步驟 820之前執(zhí)行。由于拉格朗日乘數(shù)可以不取決于輸入圖像，因此其可以在對(duì)輸入HDR圖像進(jìn) 行編碼之前被導(dǎo)出。因此，步驟830可以是可選的。
[0083]圖9根據(jù)本原理示出了用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例性方法900。方法900的輸入 可以是根據(jù)方法800生成的比特流。方法900開始于初始化步驟910,其可以確定經(jīng)重構(gòu)的 HDR圖像的格式。在步驟920,解碼出表示色調(diào)映射函數(shù)的參數(shù)和LDR圖像。例如根據(jù)公式 (4)，基于表示色調(diào)映射函數(shù)的參數(shù)，可以生成色調(diào)映射函數(shù)。隨后，在步驟930可以生成逆 色調(diào)映射函數(shù)。與方法800處所執(zhí)行的相似，可以生成查找表和逆查找表以執(zhí)行數(shù)值操作。 在步驟940,使用逆色調(diào)映射函數(shù)來將LDR圖像轉(zhuǎn)換成HDR圖像。
[0084]圖10描述了用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行編碼的示例性編碼器1000的框圖。編碼器1000的 輸入包括要被編碼的HDR圖像、編碼參數(shù)、和/或可以被用于估算拉格朗日乘數(shù)的其他圖像。 概率估算器1010估算輸入圖像的概率分布函數(shù)。色調(diào)曲線估算器1020,例如基于量化參數(shù) 來估算拉格朗日乘數(shù)，以及例如使用公式(4)基于概率分布函數(shù)參數(shù)和拉格朗日乘數(shù)來生 成色調(diào)映射曲線。LDR圖像生成器1030基于色調(diào)映射曲線來將輸入HDR圖像轉(zhuǎn)換成LDR圖像。 LDR編碼器1040對(duì)LDR圖像進(jìn)行編碼，并且色調(diào)曲線參數(shù)編碼器1050對(duì)表示色調(diào)映射函數(shù)的 參數(shù)(例如，輸入圖像的最小和最大像素值以及概率分布函數(shù)參數(shù))進(jìn)行編碼。如果用于描 述拉格朗日乘數(shù)的參數(shù)被表示于比特流中，則這些參數(shù)還將由色調(diào)曲線參數(shù)編碼器1050進(jìn) 行編碼。色調(diào)曲線參數(shù)編碼器1050可以是獨(dú)立模塊，或者其可以被包括在LDR編碼器1040 內(nèi)。
[0085]圖11描述了用于對(duì)HDR圖像進(jìn)行解碼的示例解碼器1100的框圖。解碼器1100的輸 入包括要被解碼的比特流。輸入比特流可以由編碼器1000生成。LDR解碼器1100對(duì)LDR圖像 進(jìn)行解碼，并且色調(diào)曲線參數(shù)解碼器1120對(duì)表示色調(diào)映射函數(shù)的參數(shù)(例如，輸入圖像的最 小和最大像素值以及概率分布函數(shù)參數(shù))進(jìn)行解碼。色調(diào)曲線參數(shù)解碼器1120可以是獨(dú)立 模塊，或者其可以被包括在LDR解碼器1110內(nèi)。
[0086]逆色調(diào)曲線估算器1130估算參數(shù)（例如，基于從比特流解碼的量化參數(shù)的拉格朗 日乘數(shù)），并且例如使用公式(4)來生成色調(diào)映射曲線。HDR圖像生成器1140基于逆色調(diào)映射 曲線來將經(jīng)解碼的LDR圖像轉(zhuǎn)換成HDR圖像。
[0087]現(xiàn)在參考圖12,圖12示出了上述特征和原理可以被應(yīng)用到其中的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或 裝置1200。例如，數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或裝置1200可以是用于使用各種媒體中的任一種媒體（比 如，衛(wèi)星、電纜、電話線或陸地廣播)來發(fā)送信號(hào)的前端或發(fā)送系統(tǒng)。例如，數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或 裝置1200還可以或者替換地可以用于提供用于存儲(chǔ)裝置的信號(hào)。發(fā)送可以通過互聯(lián)網(wǎng)或者 一些其他網(wǎng)絡(luò)提供。例如，數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或裝置1200能夠生成和遞送視頻內(nèi)容和其他內(nèi)容。 [0088]數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或裝置1200從處理器1201接收經(jīng)處理的數(shù)據(jù)以及其他信息。在一種 實(shí)現(xiàn)方式中，處理器1201將HDR圖像轉(zhuǎn)換成LDR圖像。數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或裝置1200包括能夠發(fā) 送經(jīng)編碼的信號(hào)的發(fā)送器1204和編碼器1202。編碼器1202從處理器1201接收數(shù)據(jù)信息。編 碼器1202生成（一個(gè)或多個(gè)）經(jīng)編碼的信號(hào)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，編碼器1202包括處理器 1201，因此執(zhí)行處理器1201的操作。
[0089] 發(fā)送器1204從編碼器1202接收(一個(gè)或多個(gè))經(jīng)編碼的信號(hào)，并且發(fā)送一個(gè)或多個(gè) 輸出信號(hào)中的（一個(gè)或多個(gè))經(jīng)編碼的信號(hào)。例如，發(fā)送器1204可以適應(yīng)于發(fā)送具有表示經(jīng) 編碼的圖片和/或與其有關(guān)的信息的一個(gè)或多個(gè)比特流的節(jié)目信號(hào)。典型的發(fā)送器執(zhí)行諸 如以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)之類的功能:提供糾錯(cuò)編碼、對(duì)信號(hào)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行交織、將信號(hào) 中的能量隨機(jī)化、以及使用調(diào)制器12012來將信號(hào)調(diào)制于一個(gè)或多個(gè)載波上。發(fā)送器1204可 以包括天線（未示出）或者與其交互。此外，發(fā)送器1204的實(shí)現(xiàn)方式可能受限于調(diào)制器 12012。
[0090]數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)或裝置1200還以通信的方式被耦合至存儲(chǔ)單元1208。在一種實(shí)現(xiàn)方 式中，存儲(chǔ)單元1208被耦合至編碼器1202,并且存儲(chǔ)來自編碼器1202的經(jīng)編碼的比特流。在 另一實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)單元1208被耦合至發(fā)送器1204,并且存儲(chǔ)來自發(fā)送器1204的比特流。 來自發(fā)送器1204的比特流可以包括例如，已進(jìn)一步被發(fā)送器1204處理的一個(gè)或多個(gè)經(jīng)編碼 的比特流。在不同的實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)單元1208為以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):標(biāo)準(zhǔn)DVD、藍(lán)光 光盤、硬盤驅(qū)動(dòng)或者一些其他存儲(chǔ)設(shè)備。
[0091] 現(xiàn)在參考圖13,圖13示出了上述特征和原理可以被應(yīng)用到其中的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或 裝置1300。數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300可以被配置為通過各種媒體(例如，存儲(chǔ)設(shè)備、衛(wèi)星、電 纜、電話線或陸地廣播)接收信號(hào)。信號(hào)可以通過互聯(lián)網(wǎng)或者一些其他網(wǎng)絡(luò)接收。
[0092] 數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300可以是，例如手機(jī)、計(jì)算機(jī)、機(jī)頂盒、電視、或者接收經(jīng)編 碼的視頻并提供例如經(jīng)解碼的視頻信號(hào)以用于顯示（例如，顯示給用戶）、用于處理或用于 存儲(chǔ)的其他設(shè)備。因此，數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300可以將其輸出提供給，例如電視屏、計(jì)算 機(jī)顯示器、計(jì)算機(jī)(用于存儲(chǔ)、處理或顯示）、或者一些其他存儲(chǔ)、處理或顯示設(shè)備。
[0093] 數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300包括用于接收經(jīng)編碼的信號(hào)（例如，本申請(qǐng)的實(shí)現(xiàn)方式 中所描述的信號(hào)）的接收器1302。例如，接收器1302可以從圖12的數(shù)據(jù)發(fā)送系統(tǒng)1200接收信 號(hào)。
[0094]例如，接收器1302可以適應(yīng)于接收具有表示經(jīng)編碼的圖片的多個(gè)比特流的節(jié)目信 號(hào)。典型的接收器執(zhí)行諸如以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)之類的功能:接收經(jīng)調(diào)制和經(jīng)編碼的 數(shù)據(jù)信號(hào)、使用解調(diào)器1304對(duì)來自一個(gè)或多個(gè)載波的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)、將信號(hào)中的能量 去隨機(jī)化、將信號(hào)中的數(shù)據(jù)解交織、以及對(duì)信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)解碼。接收器1302可以包括天線 (未示出）或者與其交互。接收器1302的實(shí)現(xiàn)方式可能受限于解調(diào)器1304。
[0095]數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300包括解碼器1306。接收器1302向解碼器1306提供所接收 的信號(hào)。由接收器1302提供給解碼器1306的信號(hào)可以包括一個(gè)或多個(gè)經(jīng)編碼的比特流。解 碼器1306輸出經(jīng)解碼的信號(hào)（例如，包括視頻信息的經(jīng)解碼的視頻信號(hào)）。例如，解碼器1306 可以是圖11中所描述的解碼器1100。
[0096]數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)或裝置1300還以通信的方式被耦合至存儲(chǔ)單元1307。在一種實(shí)現(xiàn)方 式中，存儲(chǔ)單元1307被耦合至接收器1302,并且接收器1302從存儲(chǔ)單元1307訪問比特流。在 另一實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)單元1307被耦合至解碼器1306,并且解碼器1306從存儲(chǔ)單元1307訪 問比特流。在不同實(shí)現(xiàn)方式中，從存儲(chǔ)單元1307訪問的比特流包括一個(gè)或多個(gè)經(jīng)編碼的比 特流。在不同實(shí)現(xiàn)方式中，存儲(chǔ)單元1307為以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):標(biāo)準(zhǔn)DVD、藍(lán)光光盤、 硬盤驅(qū)動(dòng)或者一些其他存儲(chǔ)設(shè)備。
[0097]在一種實(shí)現(xiàn)方式中，來自解碼器1306的輸出數(shù)據(jù)被提供給處理器1308。在一些實(shí) 現(xiàn)方式中，解碼器1306包括處理器1308,因此執(zhí)行處理器1308的操作。在其他實(shí)現(xiàn)方式中， 處理器1308是下游設(shè)備的一部分(例如，機(jī)頂盒或電視）。
[0098]例如，可以在方法或進(jìn)程、裝置、軟件程序、數(shù)據(jù)流或信號(hào)中實(shí)現(xiàn)本文所描述的實(shí) 現(xiàn)方式。盡管僅在單一形式的實(shí)現(xiàn)方式的上下文中進(jìn)行了討論了（例如，僅作為方法進(jìn)行討 論），但是還可以以其他的形式(例如，裝置或程序)實(shí)現(xiàn)所討論的特征的實(shí)現(xiàn)方式。例如，可 以在適當(dāng)?shù)挠布?、軟件和固件中?shí)現(xiàn)本文所包括的裝置和組件(例如，處理器、編碼器和解 碼器）。例如，可以在裝置(例如，處理器，該處理器一般地指代處理設(shè)備，比如包括計(jì)算機(jī)、 微處理器、集成電路或可編程邏輯設(shè)備）中實(shí)現(xiàn)方法。處理器還包括通信設(shè)備，例如計(jì)算機(jī)、 手機(jī)、便攜式/個(gè)人數(shù)字助手（"PDA"）以及協(xié)助終端用戶之間信息通信的其他設(shè)備。
[0099] 本原理中提及的"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"或者"一種實(shí)現(xiàn)方式"或"實(shí)現(xiàn)方式"以 及其其他變體指的是，結(jié)合實(shí)施例所描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、特性等被包括在本原理的至少 一個(gè)實(shí)施例中。因此，貫穿該說明書，在各種地方出現(xiàn)的短語"在一個(gè)實(shí)施例中"或"在實(shí)施 例中"或者"在一種實(shí)現(xiàn)方式中"或"在實(shí)現(xiàn)方式中"以及任意其他變體不必完全指代相同的 實(shí)施例。
[0100] 此外，本申請(qǐng)或其權(quán)利要求可提及"確定"各種信息。例如，確定信息可以包括以下 各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):估計(jì)信息、計(jì)算信息、預(yù)測(cè)信息或者從存儲(chǔ)器獲取信息。
[0101]此外，本申請(qǐng)或其權(quán)利要求可能提及"訪問"各種信息。例如，訪問信息可以包括以 下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):接收信息、（例如，從存儲(chǔ)器)獲取信息、存儲(chǔ)信息、處理信息、發(fā)送 ig息、移動(dòng)息、復(fù)制息、擦除息、計(jì)算息、確定息、預(yù)測(cè)息或者估計(jì)ig息。
[0102] 此外，本申請(qǐng)或其權(quán)利要求可能提及"接收"各種信息。與"訪問"一樣，接收意指廣 泛的術(shù)語。例如，接收信息可以包括以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè):訪問信息或者(例如，從存儲(chǔ) 器）獲取信息。此外，在諸如以下各項(xiàng)之類的操作期間通常以一種或另一種方式涉及"接 收"：存儲(chǔ)信息、處理信息、發(fā)送信息、移動(dòng)信息、復(fù)制信息、擦除信息、計(jì)算信息、確定信息、 預(yù)測(cè)信息或者估計(jì)信息。
[0103] 如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見的，實(shí)現(xiàn)方式可以生成被格式化以載送信息（例 如，可以被存儲(chǔ)或發(fā)送的信息）的各種信號(hào)。例如，信息可以包括用于執(zhí)行方法的指令或者 由所描述的實(shí)現(xiàn)方式中的一個(gè)所生成的數(shù)據(jù)。例如，信號(hào)可以被格式化以載送所描述的實(shí) 施例的比特流。例如，該信號(hào)可以被格式化為電磁波（比如，使用頻譜的無線電頻率部分)或 者基帶信號(hào)。例如，格式化可以包括編碼數(shù)據(jù)流以及調(diào)制具有經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)流的載波。例 如，信號(hào)載送的信息可以是模擬信息或數(shù)字信息。如公知的，可以通過各種不同的有線或無 線鏈路來發(fā)送信號(hào)。信號(hào)可以被存儲(chǔ)在處理器可讀介質(zhì)上。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行解碼的方法，包括： 訪問包括所述HDR圖像的比特流； 從所述比特流解碼(920)出低動(dòng)態(tài)范圍（LDR)圖像； 從所述比特流訪問（920)信息，所訪問的信息包括用于對(duì)所述LDR圖像進(jìn)行編碼的參 數(shù)；以及 響應(yīng)于所訪問的參數(shù)來從所述LDR圖像生成(940)所述HDR圖像。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所訪問的信息表示逆色調(diào)映射函數(shù)，所述方法還包 括： 響應(yīng)于所訪問的信息來生成（930)所述逆色調(diào)映射函數(shù)，其中，所述生成所述HDR圖像 響應(yīng)于所述逆色調(diào)映射函數(shù)。3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所訪問的參數(shù)為量化參數(shù)。4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所訪問的信息包括表示與要被解碼的所述HDR圖像 相對(duì)應(yīng)的原HDR圖像的動(dòng)態(tài)范圍的參數(shù)。5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所訪問的信息還包括表示與要被解碼的所述HDR圖 像相對(duì)應(yīng)的原HDR圖像的概率分布函數(shù)的參數(shù)。6. -種用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行編碼的方法，包括： 響應(yīng)于所述HDR圖像和至少一個(gè)編碼參數(shù)來確定(840)色調(diào)映射函數(shù)； 響應(yīng)于所述色調(diào)映射函數(shù)來從所述HDR圖像確定(850)LDR圖像；以及 對(duì)所確定的LDR圖像和表示所確定的色調(diào)映射函數(shù)的信息進(jìn)行編碼(860)，其中，所述 至少一個(gè)編碼參數(shù)被用于對(duì)所述LDR圖像進(jìn)行編碼。7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述至少一個(gè)編碼參數(shù)包括量化參數(shù)。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述確定色調(diào)映射函數(shù)包括響應(yīng)于所述量化參數(shù)來 確定拉格朗日乘數(shù)。9. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述確定色調(diào)映射函數(shù)包括確定所述HDR圖像的所 述動(dòng)態(tài)范圍和所述HDR圖像的概率分布函數(shù)中的至少一個(gè)。10. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述確定色調(diào)映射函數(shù)響應(yīng)于速率失真函數(shù)。11. 一種用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行解碼的裝置（1100)，包括： 解碼器（1110)，所述解碼器被配置為從包括所述HDR圖像的比特流來解碼出低動(dòng)態(tài)范 圍（LDR)圖像； 處理器（1110、1120)，所述處理器被配置為從所述比特流訪問信息，所訪問的信息包括 用于對(duì)所述LDR圖像進(jìn)行編碼的參數(shù)；以及 HDR圖像生成器（1140)，所述HDR圖像生成器被配置為響應(yīng)于所訪問的參數(shù)來從所述 LDR圖像生成HDR圖像。12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所訪問的信息表示逆色調(diào)映射函數(shù)，所述裝置還 包括： 逆色調(diào)曲線估算器（1130)，所述逆色調(diào)曲線估算器被配置為響應(yīng)于所訪問的信息來生 成所述逆色調(diào)映射函數(shù)，其中，所述HDR圖像生成器被配置為響應(yīng)于所述逆色調(diào)映射函數(shù)來 生成所述HDR圖像。13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所訪問的參數(shù)為量化參數(shù)。14. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所訪問的信息包括表示與要被解碼的HDR圖像相 對(duì)應(yīng)的原HD R圖像的動(dòng)態(tài)范圍的參數(shù)。15. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其中，所訪問的信息還包括表示與要被解碼的HDR圖像 相對(duì)應(yīng)的原HDR圖像的概率分布函數(shù)的參數(shù)。16. -種用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行編碼的裝置（1000 )，包括： 色調(diào)曲線估算器（1020)，所述色調(diào)曲線估算器被配置為響應(yīng)于所述HDR圖像和至少一 個(gè)編碼參數(shù)來確定色調(diào)映射函數(shù)； LDR圖像生成器（1030)，所述LDR圖像生成器被配置為響應(yīng)于所述色調(diào)映射函數(shù)來從所 述HDR圖像確定LDR圖像；以及 處理器（1040、1050)，所述處理器被配置為對(duì)所確定的〇)1?圖像和表示所確定的色調(diào)映 射函數(shù)的信息進(jìn)行編碼，其中，所述至少一個(gè)編碼參數(shù)用于對(duì)所述LDR圖像進(jìn)行編碼。17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述至少一個(gè)編碼參數(shù)包括量化參數(shù)。18. 如權(quán)利要求17所述的裝置，其中，所述色調(diào)曲線估算器響應(yīng)于所述量化參數(shù)來確定 拉格朗日乘數(shù)。19. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述色調(diào)曲線估算器確定所述HDR圖像的動(dòng)態(tài)范 圍和所述HDR圖像的概率分布函數(shù)中的至少一個(gè)。20. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中，所述色調(diào)曲線估算器響應(yīng)于速率失真函數(shù)來確定 所述色調(diào)映射函數(shù)。21. -種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)在其上存儲(chǔ)了用于根據(jù)權(quán)利 要求1-10對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像進(jìn)行編碼或解碼的指令。22. -種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)在其上存儲(chǔ)了根據(jù)權(quán)利要求 6-10所生成的比特流。
【文檔編號(hào)】H04N19/30GK106062816SQ201580010295
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月23日
【發(fā)明人】米凱爾·樂·潘都, 羅南·博塔德, 多米尼奇·梭羅, 克里斯汀·吉列莫特
【申請(qǐng)人】湯姆遜許可公司