對高動態(tài)范圍圖像進行編碼的方法和設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本公開總體涉及對圖像塊進行編碼的方法和設(shè)備，其特征在于包括：?獲得(101)所述圖像塊的輝度分量的低空間頻率版本(Llf)，即所述圖像塊的所獲得的輝度分量；?通過對所述圖像塊的所獲得的輝度分量(Llf)進行量化(102)來獲得所述圖像塊的量化輝度分量(Llf，Q)；?通過計算所述圖像塊的輝度分量(L)與所述圖像塊的量化輝度分量(Llf，Q)或者與所述圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本之間的差，來獲得(103)差分輝度分量(Lr)；?使用通常從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空間?頻率變換而獲得的頻率系數(shù)集中的至少一個頻率系數(shù)，對所述圖像塊的量化輝度分量(Llf，Q)進行編碼(104)；以及?使用所述頻率系數(shù)集中的其余頻率系數(shù)對所述差分輝度分量(Lr)進行編碼(105)。
【專利說明】
對高動態(tài)范圍圖像進行編碼的方法和設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本公開總體上設(shè)及對圖像進行圖像/視頻編碼和解碼。具體地，本公開的技術(shù)領(lǐng)域 設(shè)及其像素值屬于高動態(tài)范圍的圖像塊的編碼/解碼。
【背景技術(shù)】
[0002] 本部分是為了向讀者介紹可能與下文所述的和/或所要求保護的本公開各個方面 相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)的各方面。確信運樣的討論有助于向讀者提供背景信息W便幫助更好地理 解本公開的多個方面。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是運些陳述應(yīng)W運種方式被解讀，而不是作為對現(xiàn) 有技術(shù)的承認(rèn)。
[0003] 低動態(tài)范圍圖像化DR圖像)是其輝度值由有限個數(shù)比特(最常見的是8或10個)表 示的圖像。運種有限的表示不會允許對小信號變化的進行正確呈現(xiàn)，尤其在陰暗和明亮的 亮度范圍內(nèi)。在高動態(tài)范圍圖像化DR圖像）中，對信號表示進行擴展W便在信號的整個范圍 內(nèi)保持信號的高準(zhǔn)確度。在HDR圖像中，像素值通常按照浮點格式(對于每一個分量是32比 特或16比特，即浮點或半浮點）表示，最普遍的格式是化enEXR半浮點格式(每個RGB分量16 比特，即每個像素48比特)或者按照具有長表示的整數(shù)的格式，典型地至少16比特。
[0004] 對HDR圖像進行編碼的典型方法是減小圖像的動態(tài)范圍，W便通過傳統(tǒng)的編碼方 案(典型地配置用于對LDR圖像進行編碼)對圖像進行編碼。
[0005] 根據(jù)第一種方法，將色調(diào)映射運算符施加至輸入的HDR圖像，然后通過傳統(tǒng)的8-10 比特深度編碼方案對經(jīng)色調(diào)映射的圖像進行編碼，傳統(tǒng)的8-10比特深度編碼方案例如是用 于視頻的肝EG/肝EG200或者MPEG-2、H.264/AVC化arsten S址ring，H.264/AVC Reference Software，http://iphome hhi de/suehring/tml/download/，2003年9月出版于J.Wileyfe Sons的I .E.Richardson的題為《H. 264and MPEG-4video compression》的書）。然后，將逆音 調(diào)映射運算符施加至已解碼的圖像，并且計算輸入圖像與經(jīng)解碼和逆音調(diào)映射的圖像之間 的殘差。最后，通過第二個傳統(tǒng)的8-10比特深度編碼器方案對殘差進行編碼。
[0006] 第一種方法的主要缺點在于使用兩種編碼方案，并且將輸入圖像的動態(tài)范圍限制 為是傳統(tǒng)編碼方案的動態(tài)范圍的兩倍(16-20比特）。
[0007] 根據(jù)第二種方法，將輸入的皿R圖像進行轉(zhuǎn)換，W便獲得圖像像素在顏色空間中的 視覺無損表示，在所述顏色空間中值屬于與傳統(tǒng)的8-10或者擴展的12、14或16比特深度編 碼方案及其高比特深度擴展可兼容的動態(tài)范圍，例如HEVC (B. Bross，W.J. Han， G.J.Sullivan,J.R.Ohm,T.Wiegand JCTVC-K1003,"Hi曲 Efficiency Video Coding (肥VC)text specification 化aft9/'2012年 10月）。
[0008] 使用對皿R圖像進行編碼的傳統(tǒng)編碼方案包括使用相同的比特深度對整個圖像進 行編碼。運設(shè)及大尺寸的壓縮圖像。因此，運種典型的方法不能用于要求高編碼性能的應(yīng) 用，例如在要求高壓縮率的傳輸場景中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本公開通過一種對圖像塊進行編碼的方法來著手克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，其特征在 于所述方法包括：
[0010] -獲得圖像塊的輝度分量的低空間頻率版本，即所述圖像塊的所獲得的輝度分量；
[0011] -通過對所述圖像塊的所獲得的輝度分量進行量化來獲得所述圖像塊的量化輝度 分量；
[0012] -通過計算所述圖像塊的輝度分量與所述圖像塊的量化輝度分量或者與所述圖像 塊的編碼量化輝度分量的解碼版本之間的差，來獲得差分輝度分量；
[0013] -使用通常從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空間-頻率變換獲得 的頻率系數(shù)集中的至少一個頻率系數(shù)，對所述圖像塊的量化輝度分量進行編碼；W及
[0014] -基于所述頻率系數(shù)集中的其余頻率系數(shù)對所述差分輝度分量進行編碼。
[0015] 屬于圖像塊的像素的亮度值通常在根據(jù)屬于該圖像塊的像素值而計算的平均亮 度值周圍略微波動。于是，從該圖像塊的輝度分量中減去該圖像塊的輝度分量的低空間頻 率版本的版本，減小了所得到的差分輝度分量(其平均值接近0)的動態(tài)范圍。
[0016] 因此，如果差分輝度分量的動態(tài)范圍低，則可W基于屬于同一頻率系數(shù)集的頻率 系數(shù)對圖像塊的已量化輝度分量和該圖像塊的差分輝度分量兩者進行編碼，該頻率系數(shù)集 通常是從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空間-頻率變換中獲得的。如果差 分輝度分量的動態(tài)范圍不是足夠低，執(zhí)行所述差分輝度分量的預(yù)處理(修剪或動態(tài)減?。?使得基于頻率系數(shù)的編碼成為可能。
[0017] 因為使用基于塊的空間-頻率變換的常用編碼使用兩個頻率系數(shù)集(一個用于對 圖像塊的量化輝度分量進行編碼，一個用于對差分輝度分量進行編碼），所W與運種常用編 碼相比，提高了圖像塊的編碼效率。
[0018] 因此，運些特征的組合允許在高壓縮率、低視覺損耗W及低編碼/解碼復(fù)雜度之間 的最優(yōu)折衷。
[0019] 根據(jù)實施例，所述方法還包括：
[0020] -獲得所述圖像塊的至少一個顏色分量;W及 [0021 ]-對所述圖像塊的每一個顏色分量進行編碼。
[0022] 根據(jù)實施例，所述圖像塊的輝度分量屬于具有度量的感知空間，度量的值表示所 述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異，所述度量被限定為使得存在感知闊值，在所 述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏色之間的視覺差異，并且其中所述方法 在對差分輝度分量進行編碼之前還包括：
[0023] -通過根據(jù)依賴于所述度量的上界的變換對所述差分輝度分量進行變換來獲得已 變換的差分輝度分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對所述圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損 失的控制。
[0024] 根據(jù)實施例，所述圖像塊的每一個顏色分量屬于具有度量的感知空間，度量的值 表示所述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異，所述度量被限定為使得存在感知闊 值，在所述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏色之間的視覺差異，并且其中 所述方法在對所述圖像塊的每一個顏色分量進行編碼之前還包括：
[0025] -通過根據(jù)依賴于所述度量的上界的變換對所述圖像塊的每一個顏色分量進行變 換來獲得至少一個已變換的顏色分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對所述圖像塊的顯示解碼 版本中的視覺損失的控制。
[0026] 通過在上界W下保持實現(xiàn)對圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損失的控制的度量 的值，來獲得感知空間中圖像塊的輝度分量的低空間頻率版本的表達并且對感知空間中的 該版本進行量化，運確保了對所述圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損失的控制，并且甚至 在所述度量的上界低于或等于感知闊值時也確保了該版本的視覺無損量化。
[0027] 根據(jù)實施例，根據(jù)已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，并且根據(jù)所 述圖像塊的量化輝度分量或所述圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本，來確定所述上 界。
[0028] 根據(jù)實施例，根據(jù)所述圖像塊的量化輝度分量的亮度值或者所述圖像塊的編碼量 化輝度分量的解碼版本與最大環(huán)境亮度值的比率來確定所述上界。
[0029] 根據(jù)實施例，所述變換是利用所述上界對所述差分輝度分量W及潛在地每一個顏 色分量進行歸一化。
[0030] 根據(jù)實施例，在對所述圖像塊的所獲得的輝度分量進行量化之前，減小所述圖像 塊的已獲得的輝度分量的原始動態(tài)范圍，并且在計算所述差分輝度分量和上界之前，增加 所述圖像塊的量化輝度分量的動態(tài)范圍或所述圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本的 動態(tài)范圍，W達到所述原始動態(tài)范圍。
[0031 ]根據(jù)實施例，所述圖像塊的量化輝度分量是無損編碼的。
[0032] 根據(jù)實施例，對所述差分輝度分量或已變換的差分輝度分量進行修剪W達到動態(tài) 范圍小于或等于目標(biāo)動態(tài)范圍的差分輝度分量或者已變換的差分輝度分量。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本公開設(shè)及一種對圖像進行編碼的方法，其特征在于所 述方法包括：
[0034] -從所述圖像獲得至少一個圖像塊，
[0035] -根據(jù)上述方法對每一個圖像塊進行編碼。
[0036] 根據(jù)實施例，通過遞歸地劃分圖像塊直到未達到準(zhǔn)則來獲得所述至少一個圖像 塊。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本公開設(shè)及一種對表示圖像塊的輝度分量的比特流進行 解碼的方法，其特征在于所述方法包括：
[0038] -通過對所述比特流至少部分地進行解碼來獲得頻率系數(shù)集，所述頻率系數(shù)集與 要解碼的圖像塊的基于塊的空間-頻率變換相關(guān)；
[0039] -將所述頻率系數(shù)集劃分為兩個頻率系數(shù)子集:一個子集表示輝度分量的低空間 頻率版本的估計，另一個子集表示差分輝度分量的估計；W及
[0040] -將低空間頻率版本的估計和差分輝度分量的估計相加在一起W得到所述圖像塊 的估計。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本公開設(shè)及一種根據(jù)比特流來解碼圖像的方法，其特征 在于所述方法包括：
[0042] -通過對所述比特流至少部分地解碼，獲得與要解碼的圖像的至少一個圖像塊相 關(guān)的數(shù)據(jù)，
[0043] -根據(jù)上述方法對每一個圖像塊進行編碼。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本公開設(shè)及對圖像塊進行編碼并且對表示圖像塊的輝度 分量的比特流進行解碼的設(shè)備。
[0045] 本公開的具體性質(zhì)W及本公開的其他目的、優(yōu)勢、特征和用作將根據(jù)結(jié)合附圖對 于優(yōu)選實施例的W下描述將變得清楚明白。
【附圖說明】
[0046] 將參考W下附圖描述實施例：
[0047] -圖1示出了根據(jù)本公開實施例的對圖像塊B進行編碼的方法的步驟的方框圖；
[0048] -圖2示出了根據(jù)本公開實施例的變體的對圖像塊B進行編碼的方法的步驟的方框 圖；
[0049] -圖3示出了根據(jù)本公開實施例的變體的對圖像塊B進行編碼的方法的步驟的方框 圖；
[0050] -圖4示出了根據(jù)本公開實施例的變體的對圖像塊B進行編碼的方法的步驟的方框 圖；
[0051] -圖5示出了根據(jù)本公開實施例的對圖像I進行編碼的方法的步驟的方框圖；
[0052] -圖6示出了圖像I的分割示例；
[0053] -圖7示出了根據(jù)本公開實施例的對表示圖像塊的輝度分量和至少一個已變換的 顏色分量的比特流進行解碼的方法的步驟的方框圖；
[0054] -圖8示出了根據(jù)本公開實施例的對圖像I進行解碼的方法的步驟的方框圖；
[0055] -圖9示出了設(shè)備的結(jié)構(gòu)的示例；
[0056] -圖10示出了經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)進行通信的兩個遠程設(shè)備。
【具體實施方式】
[0057] 下文將參照附圖更完全地對本公開進行描述，其中示出了本公開的實施例。然而， 本公開可W按多種替代形式來體現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為受到本文闡述的實施例的限制。 盡管本公開允許各種改進和替代形式，但W示例方式在附圖中示出并在下文中詳細(xì)描述其 特定實施例。然而，并非易于將本公開局限于公開的具體形式，相反地本公開覆蓋落入由權(quán) 利要求限定的本公開的精神和范圍內(nèi)的所有修改、等同物和/或備選。貫穿附圖的描述，相 似的數(shù)字指代相似的元件。
[0058] 本文中所使用的術(shù)語僅僅是為了描述具體實施例的目的，而不是意在限制本公 開。如本文中使用的，單數(shù)形式"一個"和"所述"意圖還包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文明確地給 出相反的指示。還應(yīng)理解，術(shù)語"包括"、"具有"和/或"包含"在本說明書中使用時表示存在 所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一個或多個其他 特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。此外，當(dāng)提及元素"響應(yīng)"或"連接"到另一 個元素時，它可W直接響應(yīng)或連接到另一個元素，或者可W存在中間元件。相反，當(dāng)提及元 素"直接響應(yīng)"或"直接連接"到另一元素時，不存在中間元素。如運里所使用的，術(shù)語"和/ 或"包括關(guān)聯(lián)列出的一個或多個項目的任意和所有組合，并且可W縮寫為7"。
[0059] 應(yīng)該理解的是雖然本文中可W使用術(shù)語第一、第二等來描述各種元件/操作，但是 運些元件不應(yīng)該被運些術(shù)語限制。運些術(shù)語僅用來將一個元件與另一元件區(qū)分開來。例如， 在不背離本公開教導(dǎo)的情況下，第一元件可W被稱為第二元件，并且類似地，第二元件也可 W被稱為第一元件。
[0060] 盡管一些圖包括通信路徑上的箭頭來指示通信的主要方向，將理解通信可W在與 所指示的箭頭的相反方向上發(fā)生。
[0061] 相對于方框圖和操作流程圖來描述一些實施例，其中每一個方框表示電路元件、 模塊或代碼的一部分，包括用于實現(xiàn)指定邏輯功能的一個或多個可執(zhí)行指令。還應(yīng)當(dāng)注意， 在其他替代實現(xiàn)方式中，框中標(biāo)注的功能可W不按照標(biāo)注的次序進行。例如，連續(xù)示出的兩 個框可能在執(zhí)行時實質(zhì)上是同時執(zhí)行的，或者框在某些時候會W相反的順序執(zhí)行，運取決 于所設(shè)及到的功能。
[0062] 對"一個實施例"或"實施例"的提及意味著結(jié)合實施例所描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或 特性包含在本發(fā)明的至少一個實施方式中。在說明書中各處出現(xiàn)短語"在一個實施例中"或 "根據(jù)實施例"不一定都指代相同的實施例，也不是與其他實施例必須互斥地分離的或備選 的實施例。
[0063] 權(quán)利要求書中出現(xiàn)的參照數(shù)字僅作為舉例說明而不是限制權(quán)利要求的范圍。
[0064] 雖然沒有明確描述，但是本實施例及其變體可W被實施為任意組合或子組合。
[0065] 本公開的描述針對圖像編碼/解碼，但是擴展至對圖像序列（視頻）的編碼/解碼， 因為如下所述序列的每一個圖像順序地編碼/解碼。
[0066] 附圖中相同元件的提及指的是相同的元件。
[0067] 圖1示出了根據(jù)本公開實施例的對圖像塊B進行編碼的方法的步驟的方框圖。
[0068] 在步驟100,模塊IC獲得要編碼的圖像塊B的每一個分量。圖像塊B包括輝度分量L W及潛在地包括至少一個顏色分量C( i )，索引i標(biāo)識了圖像塊B的顏色分量。
[0069] 但是本公開并沒有局限于灰度圖像塊(沒有彩色分量）W及具有一個、兩個或更多 顏色分量的圖像塊。當(dāng)如下所述對灰度級圖像塊進行編碼時，不考慮參考顏色分量的描述 部分。
[0070] 在步驟101，模塊LF獲得圖像塊B的輝度分量L的低空間頻率版本Lif。
[0071 ]根據(jù)實施例，模塊LF配置為通過向圖像塊B的每一個像素分配通過對圖像塊B的像 素值進行平均而計算的平均值，來計算低空間頻率版本Lif。
[0072] 本公開不局限于用于計算圖像塊B的低空間頻率版本的具體實施例，可W使用圖 像塊B(或者圖像塊B所屬的圖像的)輝度分量的任意低通濾波、下采樣或平均。
[0073] 在步驟102,模塊Q通過使用確定個數(shù)的比特(典型地，8、10或12個比特)對低空間 頻率版本Llf進行量化，來獲得量化輝度分量化If, Q)。
[0074] 使用多個比特對分量進行量化意味著對于分量的每一個像素值，確定屬于根據(jù)該 比特個數(shù)限定的值范圍內(nèi)的值。例如，當(dāng)用8個比特對分量進行量化時，分量值屬于范圍[0; 255] O
[0075] 根據(jù)實施例，根據(jù)后面使用的編碼/解碼方案的能力，來確定比特的個數(shù)（步驟 104)。
[0076] 根據(jù)實施例，所述量化是具有恒定步長的量化。典型地，所述步長等于1。
[0077] 在步驟103,通過計算輝度分量L與圖像塊的已量化輝度分量Lif,Q(圖1和2中所示） 或與圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本(圖2和圖4中所示)之間的差異，來獲得 差分輝度分量k。
[0078] 通過編碼器ENCl對量化輝度分量Lif,Q和差分輝度分量以進行編碼，編碼器ENCl通 常使用從對圖像塊的輝度分量L進行編碼的基于塊的空間-頻率變換中獲得的頻率系數(shù)集。
[0079] 本公開不局限于特定的基于塊的空間-頻率變換，并且可W使用任意公知的基于 塊的空間-頻率變換，例如離散余弦變換(DCT)、離散正弦變換(DST)、哈達瑪變換或者將像 素能量壓縮到變換的系數(shù)中的任意其他合適的空間變換。
[0080] 約束在于，基于塊的空間-頻率變換提供用于對要編碼的圖像塊的輝度分量加 W 表示的頻率系數(shù)集。
[0081] 在步驟104,模塊DC使用通常從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空 間-頻率變換所獲得的頻率系數(shù)集中的至少一個頻率系數(shù)對圖像塊的量化輝度分量Llf, Q進 行編碼。
[0082] 根據(jù)步驟104的實施例，使用頻率系數(shù)集中的最低頻率系數(shù)對量化輝度分量Lif,Q 進行編碼。
[0083] 在步驟105，模塊AC使用頻率系數(shù)集的其余頻率系數(shù)對差分輝度分量k進行編碼， 運些其余頻率系數(shù)即所述頻率系數(shù)集中沒有用于對量化輝度分量Llf,Q進行編碼的那些頻 率系數(shù)。
[0084] 然后，通過編碼器ENCl對頻率系數(shù)集進行編碼(例如，量化和賭編碼），并且添加至 比特流F，所述比特流F可W被存儲和/或通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸。
[0085] 根據(jù)方法的實施例，模塊IC配置為至少獲得圖像塊B的顏色分量C(i)。
[0086] 然后在步驟108,通過編碼器ENC2對每一個顏色分量C(i)進行編碼（例如，量化和 賭編碼）。
[0087] 將步驟108的輸出添加至比特流F。
[0088] 根據(jù)方法的實施例，圖像塊B的分量屬于感知空間，通常是3D空間，即圖像塊B包括 輝度分量LW及潛在地包括至少一個顏色分量C(i)，例如兩個顏色分量，在下文中稱作Cl和 C2〇
[0089] 感知空間具有度量d(化，C1，C2)，化/ ,Q/，C2/))，所述度量的值表示所述感知空 間的兩個點的視覺感知之間的差異，優(yōu)選地與所述差異成正比。
[0090] 從數(shù)學(xué)上講，所述度量d(化，Cl, C2)，化/,Q/, C2/))被限定為使得存在感知闊值 A Eo(也稱作JND:剛好能注意到的差異），在所述感知闊值A(chǔ) EoW下人不能夠感知該感知空 間的兩種顏色之間的視覺差異，即
[0091] d((L，Cl，C2)，（L',Cl'，C2'))< AEo, (I)
[0092] 并且運種感知闊值與感知空間的兩個點化，C1，C2)和化/，Q/，C2/ )無關(guān)。
[0093] 因此，對其分量屬于感知空間的圖像塊進行編碼W便使得等式（1)的度量d保持在 感知闊值A(chǔ) EoW下，運確保了圖像塊的顯示解碼版本是視覺上無損的。
[0094] 根據(jù)實施例，可W按照像素來計算所述度量。
[00巧]而W、灶音的縣出戰(zhàn)由-A面I苗她她扮擊Il下而二傘末竺才甫巾n運M .
[0096]
[0097] 可W注意到，如果用大于A Eo的上界來滿足等式（1)，也就是說在下文中，視覺地 控制已編碼的圖像塊，即控制該圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損失。
[0098] 當(dāng)圖像塊B包括屬于諸如(R，G，B)之類的非感知空間的分量時，向圖像I施加感知 變換W便獲得屬于感知空間的輝度分量L和潛在地兩個顏色分量Cl和C2。
[0099] 運種感知變換是根據(jù)顯示的照明條件來限定的，并且依賴于初始顏色空間。
[0100] 例如，假設(shè)初始空間是(R，G，B)顏色空間，將圖像I首先變換至公知的線性空間(X， Y，Z)(潛在地，可能需要逆伽馬校正），然后根據(jù)已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照 明條件對得到的圖像塊進行變換，運里所述參考照明條件是(X，Y，Z)空間中值(Xn，Yn，Zn)的 3D矢量。
[0101 ] 因此例如，當(dāng)選擇感知空間LabCIE1976時，運種感知變換如下限定：
[0102] L*=116f(Y/Yn)-16
[0103] a* = 500(f(X/Xn)-f(Y/Yn))
[0104] b* = 200(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))
[0105] 其中f是例如由W下給出的轉(zhuǎn)換函數(shù)
[0106] f(r)=ri/3，r>(6/29)3
[0107]
，其他
[010引可W基于感知空間LabCIE1976來限定W下度量：
[0109] d((L*，a*，b*)，（L*\a^ ,1/))2=( AL*)2+( Aa*)2+( Ab*)2<( AEo)2
[0110] 其中AL*是兩個顏色(L*，a*，b*)和a*^a*^b勺的輝度分量之間的差異，Aa*(相應(yīng) 地，Ab^是運兩種顏色的顏色分量之間的差異。
[0111] 根據(jù)另一個示例，當(dāng)選擇感知空間Lu\巧寸，將感知變換如下限定：
[0112] U*= 13L(u' -U' white) W及V*= 13L(v' V' white)
[0113] 其中
[0114]
[0115]
[0116]
[0117]可^基于感知空間山\^來限定^下歐幾里得度量：
[011 引 d((L*，u*，v*)，（L*/，/))2=(AU2+(Au*)2+(Av*)2
[0119] 其中AL請兩個顏色(L^uV^和a*^/，/)的輝度分量之間的差異，A機相應(yīng) 地，A/)是運兩種顏色的顏色分量之間的差異。
[0120] 本公開不局限于感知空間LabCIE1976,而是可W擴展至任意類型的感知空間，例 如LabCIE1994、LabCIE2000,它們是同樣的Lab空間，但是具有不同的度量W測量感知距離， 或者例如任意其他的歐幾里得感知空間。其他示例是LMS空間和IPT空間。條件在于應(yīng)該基 于運些感知空間來限定度量，W便所述度量優(yōu)選地與感知差異成正比；因此，存在同質(zhì)的最 大感知闊值A(chǔ) Eo,在該感知闊值W下人不能夠感知所述感知空間的兩種顏色之間的視覺差 異。
[0121] 根據(jù)實施例，在步驟109,圖像塊B的輝度分量L屬于感知空間，該感知空間的度量 的值對所述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異加 W表示，所述度量被限定為使得存 在感知闊值A(chǔ) Eo,在所述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏色之間的視覺差 異。然后，模塊T在編碼(步驟105)之前，通過根據(jù)依賴于所述度量的上界AE的變換T對差分 輝度分量以進行變換來獲得已變換的差分輝度分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像塊的 顯示解碼版本中的視覺損失的控制。
[0122] 根據(jù)實施例，在步驟109,圖像塊B的每一個顏色分量C(i)屬于感知空間，該感知空 間的度量的值對所述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異加 W表示，所述度量被限定 為使得存在感知闊值A(chǔ) Eo,在所述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏色之間 的視覺差異。然后，在步驟109,模塊T針對每一個顏色分量獲得已變換的顏色分量，通過根 據(jù)依賴于度量的上界A E的變換T對圖像塊的顏色分量C(i)進行變換來獲得每一個已變換 的顏色分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損失的控制。
[0123] 在步驟110,根據(jù)已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，并且根據(jù)圖像 塊的量化輝度分量Llf, Q或圖像塊B的編碼量化輝度分量的解碼版本來確定所述上界 AE。
[0124] 圖2中所示的實施例確保了上界AE在編碼器和解碼器兩側(cè)是相同的。
[0125] 圖像塊的量化輝度分量^^9或者圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本1^的 亮度在圖像上不是恒定的，但是局部地變化。例如，如果通過向圖像塊的每一個像素分配相 同的量化值對低空間頻率版本Lif進行量化，所述上界A E在圖像塊上是恒定的，但是圖像的 兩個塊的量化值可能不同。因此，所述上界A E根據(jù)圖像的亮度值而局部地變化。
[0126] 根據(jù)步驟110的實施例，假設(shè)在圖像塊B所屬的圖像的顯示期間，照明潛在地增加 直到最大環(huán)境亮度值Yn,根據(jù)圖像塊的已量化輝度分量Llf,Q的或者圖像塊的編碼量化輝度 分量的解碼版本的亮度值Yq與最大環(huán)境亮度值Yn的比率，來確定所述上界A E。
[0127] 根據(jù)步驟110的實施例，當(dāng)禁止在最大環(huán)境亮度值上的編碼退化時，通過下式給出 所述上界AE:
[012 引
[0129] 其中（Xn，Yn，Zn)是已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，并且Yq是表 示圖像塊的已量化輝度分量Llf,Q的或圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本的亮度 的值，W及A Eenc是感知編碼參數(shù)。典型地，選擇A Eenc接近A Eo,針對視覺無損編碼，W及大 于A Eo,針對在已編碼圖像塊中對視覺損失進行控制的編碼。
[0130] 因此，使用運種上界A E允許將編碼與已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的環(huán)境照 明條件相適應(yīng)。
[0131] 替代地，已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件(Xn，Yn，Zn)(具有局部特 征)可W用由（X。/，Y。/，Z/ ) = (Xn，Yn，Zn)YQ/Yn限定的已編碼圖像塊解碼版本的顯示的全局 參考照明條件來代替.
[0132] 從編碼的觀點來看(顏色編碼），運種代替等同于第上界A E(2)的選擇，因為精度 等于顏色空間LabCIE1976中的顏色分量a叩勺AE的編碼(a^由下式給出
[0133] a* = 500(f(X/Xn)-f(Y/Yn)) - 500((X/Xn)i/3-(Y/Yn)i/3))
[0134] 等同于精度等于由下式給出的顏色分量的的A Een。的編碼。
[0135] a*' = 500 (f (XAn' ) -f (Y/Yn' )) - 500 ((XAn' ) 1/3- (Y/Yn' ) 1/3)
[0136] 同樣的評論應(yīng)用于另一分量因此，不是局部地改變感知空間，而是僅僅從A Eenc至A E來調(diào)整上界。
[0137] 根據(jù)步驟110的實施例，為了避免對具有高亮度值的圖像塊的欠編碼，所述上界A E通過下式給出：
[013 引
[0139] 其中，上界設(shè)置為A EensEmax,典型地Emax設(shè)置為1。運個最后的等式意味著圖像塊的 量化輝度分量Lif,Q的或者圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本的亮度絕不會大于 最大環(huán)境亮度值Yn。
[0140] 另一方面，為了避免對具有極低亮度值的圖像塊的過編碼，所述上界AE然后由下 式給出：
[0141]
[0142] 其中下界設(shè)置為A EencEmin;典型地，Emin設(shè)置為約1/5。運是由于最大環(huán)境亮度值Yn 對于圖像塊的已量化輝度分量Lif,Q或圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本的陰暗 局部亮度的對比度掩蔽效應(yīng)。
[0143] 兩個邊界的組合簡單地通過下式獲得：
[0144]
[0145] 根據(jù)步驟109的實施例，變換T是利用上界A E對差分輝度分量以^及潛在地每一 個顏色分量的歸一化。
[0146] 因此，變換T是局部地變化的上界的函數(shù)。
[0147] 根據(jù)步驟109的實施例，利用上界AE對差分輝度分量以^及潛在地每一個顏色分 量的歸一化是所述差分輝度分量及潛在地每一個顏色分量除W作為所述上界A E的函 數(shù)的值。
[0148] 從數(shù)學(xué)上講，然后例如如下所述對差分輝度分量以進行變換，W獲
[0149] 得差分輝度分量LrT的已變換版本：
[0150]
[0151] 并且潛在地，然后例如如下所述對每一個顏色分量C(i)進行變換，W獲得已變換 的顏色分量C(i)T:
[0152]
[0153] 其中a是等于例如0.5或1的值。
[0154] 該實施例是有利的，尤其確保了陰暗圖像塊的良好量化。實際上，圖像塊的陰暗區(qū) 域具有可能遠小于1的極低輝度像素值。因此，如果沒有執(zhí)行利用上界AE的歸一化，在量化 之前所有運些像素都被映射至0,失去了想要的感知量化精度。利用在運種圖像塊中較小的 上界A E進行歸一化，運擴展了像素值，允許在量化之前具有足夠的格式精度。此外，對于非 常明亮的像素，通過在明亮的圖像塊中將像素值除W遠大于1的上界AE,該歸一化避免了 太大的像素值。
[01巧]因此，差分輝度分量的變換版本z7( W及潛在地每一個顏色分量C(i)T)的視覺損 T 失依賴于上界A E的值。因此，當(dāng)上界A E小于或等于感知闊值A(chǔ) Eo時，實現(xiàn)了視覺無損的量 化。
[0156] 根據(jù)步驟104和/或105的另一個實施例，輝度分量Lif, Q和/或差分輝度分量以的編 碼的至少一個參數(shù)依賴于上界A E。
[0157] 例如，運種編碼的量化參數(shù)QP依賴于所述上界A E。實際上，運種參數(shù)QP存在于像 h264/AVC和肥VC的圖像/視頻編碼器中，并且可W針對每一個編碼塊來局部地限定。在該示 例中，可W選擇局部QPW確保所確定的編碼精度，例如無損編碼。
[0158] 有利地，對量化輝度分量Lif,Q進行無損編碼(步驟104)。
[0159] 該實施例確保了當(dāng)從量化輝度分量Lif, Q獲得上界A E時，所述上界A E在編碼器側(cè) 和解碼器側(cè)是相同的。
[0160] 根據(jù)如圖2、3和4中所示的方法的實施例，在步驟111，模塊IDC獲得圖像塊的編碼 量化輝度分量的解碼版本1<.^ (2。
[0161] 更精確地，根據(jù)步驟104對圖像塊的已量化輝度分量Lif,Q進行編碼，然后進行解碼 W獲得圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本供步驟103或110使用。
[0162] 根據(jù)方法的實施例，在步驟106,在對低空間頻率版本Lif進行量化(步驟102)之前， 模塊Rm)減小低空間頻率版本Lif的原始動態(tài)范圍，并且在計算差分輝度分量k(步驟103)之 前，模塊INC增加圖像塊的已量化輝度分量Lif,Q或圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本 妒,0的動態(tài)范? (步驟107) ' W誕Ij原始的動態(tài)范S。
[0163] 然后，步驟104的輸入，量化輝度分量Lif,Q的像素值屬于減小的動態(tài)范圍，而步驟 103的輸入，圖像塊的量化輝度分量Lif,Q的或者圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本 的像素值屬于圖像塊B的輝度分量L的原始動態(tài)范圍。
[0164] 該實施例是有利的，因為其要求n比特(用于量化的比特個數(shù))的編碼器ENCl，典型 地8、10或12比特，對量化輝度分量Lif, Q進行編碼。
[0165] 根據(jù)該實施例的變體，模塊INC也配置為在確定所述上界(步驟110)之前，增加圖 像塊的量化輝度分量Lif,Q的或者圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本的動態(tài)范圍 (步驟107)，W達到原始動態(tài)范圍。
[0166] 可W注意的是根據(jù)運種變體，當(dāng)禁止在最大環(huán)境亮度值上的編碼退化時，通過下 式給出所述上界A E(步驟110):
[0167]
[0168] 其中是其像素值屬于原始動態(tài)范圍的低空間頻率版本的版本化If,Q或Z^)(步 驟 110)。
[0169] 數(shù)學(xué)上來講，當(dāng)通過在低空間頻率版本的版本化If,Q或上施加動態(tài)范圍減小 函數(shù)f獲得了動態(tài)范圍的減小時，那么其像素值屬于與原始動態(tài)范圍相等的動態(tài)范圍的低 空間頻率版本訓(xùn)勺版本(Lif,減^^化下式給出：
[0170] L〇 = f-i(f(U)
[0171] 其中'化)是其像素值屬于減小的動態(tài)范圍的低空間頻率版本的版本化1^9或1^ )，即f(Lif,Q)或f
[0172] 根據(jù)該實施例的變體，所述動態(tài)范圍減小函數(shù)f主要具有對于Y的對數(shù)形狀或者S 對數(shù)形狀，即f:Y一 aln(Y+e)+丫。
[0173] 根據(jù)該實施例的變體，動態(tài)范圍減小函數(shù)f主要具有Y的幕，即f: ，典型地丫 小于1，W確保動態(tài)壓縮。
[0174] 根據(jù)該實施例的變體，動態(tài)范圍減小函數(shù)f是單調(diào)函數(shù)。例如，可W使用在2012年 10月2 日的文件('Image dynamic range in television systems', ITU,Document 6C/77-E 中建議的傳遞函數(shù)。
[0175] 圖像塊B的差分輝度分量以(或差分輝度分量的已變換版本^T)可W具有相對重要 的動態(tài)范圍，例如當(dāng)其一些像素屬于陰暗區(qū)域而另一些像素屬于較明亮區(qū)域時。
[0176] 根據(jù)對圖像塊B進行編碼的方法的實施例，模塊1?對差分輝度分量以(或差分輝度 分量的已變換版本^T)進行修剪W達到動態(tài)范圍小于或等于目標(biāo)動態(tài)范圍TDR的差分輝度 分量k(或者差分輝度分量的已變換版本^T)。
[0177] 運向差分輝度分量k (或差分輝度分量的已變換版本^T)提供了減小的動態(tài)范圍， 并且提高了差分輝度分量k (或差分輝度分量的已變換版本^T)的編碼效率，而不會顯著地 退化差分輝度分量k(或差分輝度分量的已變換版本^T)的質(zhì)量，尤其是當(dāng)圖像塊B具有小 尺寸時。
[0178] 根據(jù)實施例，在區(qū)間]，2?k-i ]上進行修剪。
[0179] 根據(jù)實施例，根據(jù)編碼/解碼方案的能力來確定目標(biāo)動態(tài)范圍TDR(步驟105)。
[0180] 運是有利的，因為傳統(tǒng)的8-10比特深度編碼器方案可W用于對圖像塊B進行編碼。
[0181] 圖5示出了根據(jù)本公開實施例的對圖像I進行編碼的方法的步驟的方框圖。
[0182] 在步驟500，模塊PART從圖像I獲得至少一個圖像塊B。
[0183] 接下來，根據(jù)參考圖1-4如上所述的模塊COD(步驟1)對所述塊的集合中的每一個 圖像塊進行編碼。然后，比特流F包括針對每一個已編碼圖像塊B的數(shù)據(jù)。
[0184] 當(dāng)從圖像I獲得的至少一個圖像塊包括屬于低動態(tài)范圍的輝度分量時，即當(dāng)其像 素屬于相同的對象或者圖像的背景而不屬于在具有不同動態(tài)范圍的兩個區(qū)域之間的邊緣 時，該實施例是有利的。因此，減少了例如通過參考圖1-4描述的編碼，用于對運種圖像塊進 行編碼的比特個數(shù)。
[0185] 根據(jù)圖6中所示的步驟500的實施例，通過遞歸地劃分圖像塊直到滿足準(zhǔn)則來獲得 所述至少一個圖像塊。
[0186] 根據(jù)實施例，當(dāng)圖像塊的動態(tài)范圍在預(yù)定闊值W下時滿足準(zhǔn)則。
[0187] 根據(jù)另一個實施例，當(dāng)達到所確定的迭代次數(shù)時滿足準(zhǔn)則。
[0188] 根據(jù)圖6中給出的說明性示例，假設(shè)具有對象0的圖像I，對象0的像素值屬于比圖 像I的背景的像素值的動態(tài)范圍高的動態(tài)范圍。另外，假設(shè)確定闊值W便當(dāng)圖像塊包括背景 的像素和對象0的像素兩者時，圖像塊的動態(tài)范圍在所述闊值W上。
[0189] 該示例不是限制性的，并且本公開擴展至闊值的任意定義，W實現(xiàn)最終的圖像塊 包括屬于低動態(tài)范圍的像素。
[0190] 本公開不局限于圖像塊的任意特定分割。例如，可W將圖像塊分割為四個圖形塊， 并且將包括對象0的像素或背景的像素的同一級別上的圖像塊合并在一起。
[0191] 根據(jù)運種劃分/合并處理，首先將圖像1(級別0)劃分成如圖6所示的四個圖像塊 SBl.....SB4。因為運些圖像塊的每一個包括背景的像素和對象0的像素（圖6的左側(cè)部分）， 每一個圖像塊SBia = I,...，4)的動態(tài)范圍在闊值W上。然后，將圖像塊SBl劃分為四個圖 像塊5811、5812、5813和5814(圖6的中屯、部分）。圖像塊5811、5812和5813(級別1)只包括背 景的像素，然后將它們合并在一起。將圖像塊SB2、SB3和SB4也進行劃分，并且將得到的圖像 塊的一些（級別1)也合并在一起。然后對圖像塊SB14、SB23、SB32和SB41進行劃分(級別2)， 并且在圖6的左側(cè)部分上給出最終圖像塊。
[0192] 可W注意到最終圖像塊形成了圖像I的分區(qū)。
[0193] 圖7示出了用于解碼對圖像塊B的輝度分量和潛在地至少一個已變換的顏色分量 加 W表示的比特流F的方法的步驟的方框圖。
[0194] 在步驟70,通過解碼器DECl對比特流至少部分地解碼來獲得頻率系數(shù)集。所述頻 率系數(shù)集與要解碼的圖像塊B相關(guān)。
[0195] 在步驟71，模塊SP將頻率系數(shù)集劃分為兩個頻率系數(shù)子集:一個子集表示輝度分 量的低空間頻率版本的估計1^，另一個子集表示差分輝度分量的估計zTf。
[0196] 根據(jù)實施例，參考步驟106如上所述，當(dāng)在量化(步驟102)之前已經(jīng)減小了圖像塊B 的量化輝度分量Llf,Q的動態(tài)范圍時，所述估計具有屬于減小的動態(tài)范圍的像素值。因 此在步驟107期間，模塊INC增加估計的動態(tài)范圍，W達到目標(biāo)動態(tài)范圍，例如圖像塊B 的輝度分量L的原始動態(tài)范圍。
[0197] 所述估計表示圖像塊B的輝度分量L和圖像塊B的輝度分量的低空間頻率版本的 版本之間的差異。
[0198] 根據(jù)實施例，當(dāng)已經(jīng)變換了差分輝度分量以(步驟109)時，在步驟71期間獲得了差 分輝度分量的估計
[0199] 然后在步驟73,模塊IT通過施加逆變換IT對所述估計進行變換。所述逆變換IT 依賴于上界A E。
[0200] 可W注意到術(shù)語"逆變換"表示與在步驟109期間施加了的變換T的函數(shù)相比具有 逆函數(shù)的變換。
[0201 ] 根據(jù)實施例，當(dāng)變換T是利用上界A E的歸一化時，變換IT是利用上界A E對所述估 計的重新歸一化。 T
[0202] 然后在步驟110,如上所述確定上界A E。
[0203] 因此，根據(jù)實施例，根據(jù)已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件W及圖 像塊B的輝度分量的低空間頻率版本的版本估計步驟71的輸出）來確定所述上界A E。
[0204] 根據(jù)步驟109的實施例，重新歸一化是與作為所述上界AE的函數(shù)的值的相乘。
[02化]數(shù)學(xué)上來講，所述估計//例如如下所述地逆變換：
[0206]
[0207] 其中a是等于例如0.5或1的值。
[0208] 在步驟74,將所述估計和所述估計/Tf相加在一起W獲得已解碼圖像塊B的估 計i，該估計包括圖像塊的輝度分量的估計￡。
[0209] 根據(jù)方法的實施例，在步驟72,通過解碼器DEC2對比特流至少部分地解碼來獲得 每一個顏色分量的估計eg；)。
[0210] 根據(jù)實施例，當(dāng)已經(jīng)變換了每一個顏色分量C(i)(步驟109)時，在步驟72期間獲得 每一個顏色分量的估計。
[0211] 然后在步驟73,模塊IT通過施加如上所述的逆變換IT對所述估計進行變換。
[0212] 根據(jù)方法的實施例，在步驟75，模塊4550配置為將所述估計^；與所述估計^'(；<；|相 關(guān)聯(lián)，W獲得所述圖像塊B的估計J。
[0213] 根據(jù)一個變體，在步驟76,模塊IIC配置為當(dāng)沒有顏色分量時，向所述估計5(步驟 75或74的輸出)施加逆感知變換。例如，將所述估計g變換到公知的空間(X，Y，Z)。
[0214] 當(dāng)選擇感知空間LabCIE1976時，逆感知變換由下式給出：
[0218] 當(dāng)選擇感知空間Luv時，逆感知變換由下式給出：
[0215]
[0216]
[0217]
[0219]
[0220]
[0221]
[0222] 潛在地，對空間(X，Y，Z)中的圖像進行逆變換W獲得諸如(R，G，B)空間之類的初始 空間中的估計5。
[0223] 潛在地，在步驟104、105、108、70和72中，編碼器/解碼器ENCl/DECl和/或ENC2/ DEC2包括賭編碼。
[0224] 解碼器DECl和DEC2分別配置為對分別由編碼器ENCl和ENC2編碼的數(shù)據(jù)進行解碼。
[0225] 編碼器ENCl和/或ENC2(W及解碼器DECl和/或DEC2)不局限于特定的編碼器(解碼 器），但是當(dāng)要求賭編碼器(解碼器)時，諸如霍夫曼編碼器、算術(shù)編碼器或像在h264/AVC或 肥VC中使用的上下文自適應(yīng)編碼器之類的賭編碼器是有利的。
[0226] 圖8示出了根據(jù)比特流F對圖像I進行解碼的方法的步驟的方框圖。
[0227] 應(yīng)該注意的是對圖像進行解碼包括對與該圖像相關(guān)的每一個圖像塊進行解碼。還 應(yīng)該注意的是當(dāng)考慮多個圖像塊時，它們可W形成圖像的分區(qū)。有時，可W經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)傳 輸運種分區(qū)。
[0228] 在步驟80,模塊DP從比特流F獲得與要解碼的圖像I的至少一個圖像塊相關(guān)的數(shù) 據(jù)。
[0229] 接下來，根據(jù)參考圖7如上所述的模塊DEC(步驟2)對每一個圖像的每一個圖像塊 相關(guān)的數(shù)據(jù)進行解碼。
[0230] 在圖1-8中，模塊是可W與可區(qū)分的物理單元相關(guān)也可W不相關(guān)的功能單元。例 如，運些模塊或者運些模塊的一些可W-起放在一個唯一的部件或電路中，或者對于軟件 的功能有貢獻。相反地，一些模塊可W潛在地包括分離的物理實體。使用純的硬件來實現(xiàn)與 本公開可兼容的設(shè)備，例如使用諸如ASIC或FPGA或化SI(分別是"專用集成電路"、"現(xiàn)場可 編程口陣列"、"超大規(guī)模集成"）之類的硬件，或者從嵌入在設(shè)備中的幾個集成電子部件來 實現(xiàn)，或者從硬件和軟件部件的混合體來實現(xiàn)。
[0231] 圖9表示設(shè)備90的示范性結(jié)構(gòu)，所述設(shè)備可W配置為實現(xiàn)參考1至8描述的方法。
[0232] 設(shè)備90包括通過數(shù)據(jù)和地址總線91鏈接在一起的W下元件：
[0233] -微處理器92(或CPU)，例如DSP(或者數(shù)字信號處理器）；
[0234] -R0M(或只讀存儲器)93;
[0235] -RAM(或隨機存取存儲器)94;
[0236] -I/O接口 95，用于從應(yīng)用接收要發(fā)送的數(shù)據(jù)；W及
[0237] -電池 96。
[0238] 根據(jù)另一變體，電池96在設(shè)備的外部。
[0239] 圖9的運些元件的每一個對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是眾所周知的，并且將不會進 一步公開。在每一個所述的存儲器中，說明書中使用的詞語"寄存器"可W與小容量的區(qū)域 (一些比特)或者非常大的區(qū)域(例如，整個程序或者大量接收或者解碼的數(shù)據(jù))相對應(yīng)。ROM 93至少包括程序和參數(shù)。根據(jù)本公開的方法的算法存儲在ROM 93中。當(dāng)開啟時，CPU 92將程 序上載到RAM,并且執(zhí)行相應(yīng)的指令。
[0240] RAM 94包括寄存器中的由CPU 92執(zhí)行的并且在設(shè)備90開啟之后上載的程序，寄存 器中的輸入數(shù)據(jù)，寄存器中的所述方法的不同狀態(tài)下的中間數(shù)據(jù)，W及寄存器中中用于所 述方法的執(zhí)行的其他變量。
[0241] 可W例如用方法或過程、裝置、軟件程序、數(shù)據(jù)流或信號來實現(xiàn)本文所描述的實施 方式。即使只是在單一形式的實施方式的場景中進行討論(例如，只作為方法或設(shè)備來討 論），所討論的特征的實施方式也可W按照其他形式(例如程序)來實現(xiàn)。裝置可W實現(xiàn)為例 如適合硬件、軟件和固件。所述方法可被實現(xiàn)于諸如處理器的裝置中，所述處理器一般地稱 為處理設(shè)備，包括例如計算機、微處理器、集成電路或可編程邏輯器件。處理器還可W包括 通信設(shè)備(例如計算機、蜂窩電話、便攜/個人數(shù)字助理("PDA")) W及促進終端用戶之間的 信息通信的其他設(shè)備。
[0242] 根據(jù)實施例，所述設(shè)備還包括用于獲得已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照 明條件(例如最大環(huán)境亮度值Yn)的裝置。
[0243] 根據(jù)實施例，所述設(shè)備包括顯示器97,并且用于獲得已編碼圖像塊的解碼版本的 顯示的參考照明條件的裝置配置為根據(jù)顯示器97的特性或者根據(jù)由所述設(shè)備捕獲的所述 顯示器96周圍的照明條件來確定運種參考照明條件。
[0244] 例如，用于獲得最大環(huán)境亮度值Yn的裝置是附著至所述顯示器并且測量環(huán)境條件 的傳感器。光電二極管等可W用于運種目的。
[0245] 根據(jù)圖10所示的實施例，在通信網(wǎng)絡(luò)肥T上的兩個遠程設(shè)備A和B之間的傳輸場景 下，設(shè)備A包括配置為實現(xiàn)參考圖1-6所述的對圖像進行編碼的方法的裝置，并且設(shè)備B包括 配置為實現(xiàn)參考圖7-8所述的進行解碼的方法的裝置。設(shè)備B也可W包括顯示器97。
[0246] 設(shè)備A和B都可W配置為知曉已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，例 如相同的最大環(huán)境亮度值Yn。
[0247] 例如，設(shè)備A和B存儲已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，例如相同 的最大環(huán)境亮度值Yn。
[0248] 替代地，設(shè)備B配置為獲得已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，例如 最大環(huán)境亮度值Yn,并且將其發(fā)送至設(shè)備A。設(shè)備A然后配置為接收該發(fā)送的已編碼圖像塊 的解碼版本的顯示的參考照明條件，例如最大環(huán)境亮度值Yn。
[0249] 相反地，設(shè)備A配置為例如從存儲器獲得已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考 照明條件，例如最大環(huán)境亮度值Yn,并且將其發(fā)送至設(shè)備B。設(shè)備B然后配置為接收所發(fā)送的 已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照明條件，例如最大環(huán)境亮度環(huán)境值Yn。
[0250] 運里所述的多種處理和特征的實現(xiàn)方案可W實現(xiàn)為多種不同設(shè)備或應(yīng)用，具體 地，例如，設(shè)備或應(yīng)用。運些裝置的示例包括編碼器、解碼器、處理來自解碼器的輸出的后處 理器、向編碼器提供輸入的預(yù)處理器、視頻編碼器、視頻解碼器、視頻編解碼器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù) 器、機頂盒、筆記本電腦、個人電腦、手機、PDA、W及其他通信設(shè)備。應(yīng)該清楚的是，設(shè)備可W 是移動的，甚至安裝在移動的車輛中。
[0251] 此外，可通過由處理器執(zhí)行的指令實現(xiàn)所述方法，而且運些指令(和/或通過實現(xiàn) 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值)可存儲在處理器可讀介質(zhì)上，比如集成電路、軟件載體或其它存儲設(shè)備，比 如硬盤、壓縮盤rc護）、光盤(比如DVD，其通常稱為數(shù)字多功能盤或數(shù)字視頻盤）、隨機存取 存儲器（"RAM")、或只讀存儲器（"ROM")。指令可形成在處理器可讀介質(zhì)上有形實現(xiàn)的應(yīng)用 程序。指令可W是例如硬件、固件、軟件或其組合的形式?？蒞在例如操作系統(tǒng)、單獨應(yīng)用或 兩者組合中找到指令。因此，處理器可W被特征化為例如配置用于執(zhí)行處理的設(shè)備和包括 具有用于執(zhí)行處理的指令的處理器可讀介質(zhì)(諸如，存儲設(shè)備）的設(shè)備。此外，處理器可讀介 質(zhì)可存儲實現(xiàn)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)值，作為對指令的添加或替代。
[0252] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)清楚，實現(xiàn)方案可W產(chǎn)生被格式化為攜帶例如所存儲的或所傳 輸?shù)男畔⒌亩喾N信號。信息可W包括例如執(zhí)行方法的指令，或通過描述的實施方式之一所 產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。例如，信號可W被格式化為將用于寫入或讀取所述實施例的語義的規(guī)則作為 數(shù)據(jù)攜帶，或?qū)⒂伤鰧嵤├龑懭氲恼鎸嵳Z義值作為數(shù)據(jù)攜帶。運種信號可被格式化為例 如電磁波(例如使用頻譜的射頻部分)或基帶信號。格式化可包括例如對數(shù)據(jù)流進行編碼或 者調(diào)制具有已編碼數(shù)據(jù)流的載波。信號承載的信息可W是例如模擬或數(shù)字信息?？蒞通過 公知的多種不同有線或無線鏈路來傳輸信號。信號可存儲在處理器可讀介質(zhì)上。
[0253] 已經(jīng)描述了多種實現(xiàn)方式。然后應(yīng)該理解的是可W實現(xiàn)各種改進。例如，可W合 并、增補、修改或去除不同實現(xiàn)方案的要素，W便產(chǎn)生其它實現(xiàn)方案。附加地，本領(lǐng)域技術(shù)人 員將理解的是，其他結(jié)構(gòu)和處理可W替代那些公開的內(nèi)容，并且所得到的實施方式將用至 少基本相同的方式來執(zhí)行至少基本相同的功能，W實現(xiàn)與所公開的實施方式基本相同的結(jié) 果。因此，本申請還涵蓋運些和其它實現(xiàn)方案。
【主權(quán)項】
1. 一種對圖像塊進行編碼的方法，其特征在于所述方法包括： -獲得(101)所述圖像塊的輝度分量的低空間頻率版本化If),即所述圖像塊的所獲得的 輝度分量； -通過對所述圖像塊的所獲得的輝度分量化If)進行量化（102)來獲得所述圖像塊的量 化輝度分量化lf,Q); -通過計算所述圖像塊的輝度分量化)與所述圖像塊的量化輝度分量化lf,Q)或者與所述 圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本（1^0^)之間的差，來獲得(103)差分輝度分量(k); -使用通常從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空間-頻率變換而獲得的 頻率系數(shù)集中的至少一個頻率系數(shù)，對所述圖像塊的量化輝度分量化If,Q)進行編碼（104); W及 -使用所述頻率系數(shù)集中的其余頻率系數(shù)對所述差分輝度分量(k)進行編碼（105)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述方法還包括： -獲得(100)所述圖像塊的至少一個顏色分量(C(i));W及 -對所述圖像塊的每一個顏色分量進行編碼(108)。3. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中所述圖像塊的輝度分量屬于具有度量的感 知空間，所述度量的值表示所述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異，所述度量被限 定為使得存在感知闊值（A Eo)，在所述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏色 之間的視覺差異，并且其中所述方法在對差分輝度分量(k)進行編碼（105)之前還包括： -通過根據(jù)依賴于所述度量的上界（A E)的變換(T)對所述差分輝度分量化r)進行變換 (109)來獲得已變換的差分輝度分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對所述圖像塊的顯示解碼 版本中的視覺損失的控制。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述圖像塊的每一個顏色分量屬于具有度量的 感知空間，所述度量的值表示所述感知空間的兩個點的視覺感知之間的差異，所述度量被 限定為使得存在感知闊值（A Eo)，在所述感知闊值W下人不能感知所述感知空間的兩個顏 色之間的視覺差異，并且其中所述方法在對所述圖像塊的每一個顏色分量進行編碼（108) 之前還包括： -通過根據(jù)依賴于所述度量的上界（A E)的變換(T)對所述圖像塊的每一個顏色分量(C (i))進行變換（109)來獲得至少一個已變換的顏色分量，所述度量的上界能夠?qū)崿F(xiàn)對所述 圖像塊的顯示解碼版本中的視覺損失的控制。5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中根據(jù)已編碼圖像塊的解碼版本的顯示的參考照 明條件，并且根據(jù)所述圖像塊的量化輝度分量化if,Q)或所述圖像塊的編碼量化輝度分量的 解碼版本來確定所述上界（ΔΕ)。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中根據(jù)所述圖像塊的量化輝度分量化If,Q)的亮度值 (Yq)與最大環(huán)境亮度值（Υη)的比率或者所述圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本 的亮度值訊)與最大環(huán)境亮度值化)的比率來確定所述上界（A Ε)。7. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項所述的方法，其中所述變換（109)是利用所述上界（ΔΕ) 對所述差分輝度分量ar)w及潛在地對每一個顏色分量的歸一化。8. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中在對所述圖像塊的所獲得的輝度分量化If) 進行量化之前，減小（106)所述圖像塊的所獲得的輝度分量化If)的原始動態(tài)范圍，并且在計 算（103)所述差分輝度分量化r)和所述上界（δε)之前，增加所述圖像塊的量化輝度分量 (Llf,Q)的動態(tài)范圍或所述圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本( ζ^)的動態(tài)范圍，W達 到所述原始動態(tài)范圍。9. 根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其中對所述圖像塊的量化輝度分量化lf,Q)進行 無損編碼(104)。10. 根據(jù)權(quán)利要求3至9之一所述的方法，其中對所述差分輝度分量化r)或已變換的差分 輝度分量化/)進行修剪W達到動態(tài)范圍小于或等于目標(biāo)動態(tài)范圍（TDR)的差分輝度分量 (k)或已變換的差分輝度分量α/)。11. 一種對圖像進行編碼的方法，其特征在于所述方法包括： -從所述圖像獲得至少一個圖像塊， -根據(jù)符合權(quán)利要求1至10之一的方法對每一個圖像塊進行編碼(1)。12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中通過遞歸地劃分圖像塊直到未達到準(zhǔn)則來獲得 所述至少一個圖像塊。13. -種對表示圖像塊的輝度分量的比特流進行解碼的方法，其特征在于所述方法包 括： -通過對所述比特流至少部分地進行解碼來獲得(70)頻率系數(shù)集，所述頻率系數(shù)集與 要解碼的圖像塊的基于塊的空間-頻率變換相關(guān)； -將所述頻率系數(shù)集劃分(71)為兩個頻率系數(shù)子集:一個子集表示輝度分量的低空間 頻率版本的估計另一個子集表示差分輝度分量的估計及 -將低空間頻率版本的估計(?^^)和差分輝度分量的估計相加 (74)在一起W得到 所述圖像塊的估計。14. 一種從比特流解碼圖像的方法，其特征在于所述方法包括： -通過對所述比特流至少部分地解碼，獲得與要解碼的圖像的至少一個圖像塊相關(guān)的 數(shù)據(jù)， -根據(jù)符合權(quán)利要求13的方法對每一個圖像塊進行解碼(2)。15. -種對圖像塊進行編碼的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包括處理器，所述處理器配置 為： -獲得化F)所述圖像塊的輝度分量的低空間頻率版本化If),即所述圖像塊的所獲得的 輝度分量； -通過對所述圖像塊的所獲得的輝度分量化If)進行量化(Q)來獲得所述圖像塊的量化 輝度分量； -通過計算所述圖像塊的輝度分量化)與所述圖像塊的量化輝度分量化lf,Q)或者與所述 圖像塊的編碼量化輝度分量的解碼版本C 之間的差，來獲得差分輝度分量(k); -使用通常從用于對圖像塊的輝度分量進行編碼的基于塊的空間-頻率變換而獲得的 頻率系數(shù)集中的至少一個頻率系數(shù)，對所述圖像塊的量化輝度分量化If,Q)進行編碼(DC); W及 -基于所述頻率系數(shù)集中的其余頻率系數(shù)對所述差分輝度分量(k)進行編碼(AC)。16.-種對表示圖像塊的輝度分量的比特流進行解碼的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備包 括處理器，所述處理器配置為： -通過對所述比特流至少部分地進行解碼來獲得(DEC1)頻率系數(shù)集，所述頻率系數(shù)集 與要解碼的圖像塊的基于塊的空間-頻率變換相關(guān)； -將所述頻率系數(shù)集劃分(SP)為兩個頻率系數(shù)子集:一個子集表示輝度分量的低空間 頻率版本的估計，另一個子集表示差分輝度分量的估計ζζ、；) 及 -將低空間頻率版本的估計（1^)和差分輝度分量的估計相加在一起W得到所述 圖像塊的估計。
【文檔編號】H04N19/154GK105850123SQ201480069197
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2014年12月15日
【發(fā)明人】塞巴斯蒂安·拉薩爾, 法布里斯·勒安尼, 大衛(wèi)·圖澤
【申請人】湯姆遜許可公司