[發(fā)明專利]對彩色圖像進行解碼的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680008048.4
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN107211142B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 塞巴斯蒂安·拉薩爾;法布里斯·勒林內(nèi)克;楊妮克·奧利維耶
• 申請（專利權(quán)）人: 交互數(shù)字VC控股公司
• 主分類號: H04N19/136
• 分類號: H04N19/136;H04N19/186;H04N19/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 倪斌

本公開總體上涉及一種一種對來自比特流的彩色圖像進行解碼的方法，所述方法包括：?通過對從比特流獲得的亮度分量(L’)和色度分量(U’，V’)進行線性組合來獲得(330)最終亮度分量(L)；?通過向所述最終亮度分量(L)施加非線性動態(tài)擴展函數(shù)來獲得第一分量(Y)，使得與最終亮度分量(L)的動態(tài)相比增加了第一分量(Y)的動態(tài)；?通過將從所述比特流獲得的乘法因子(β’)除以第一分量的平方根，獲得(330)歸一化的乘法因子(β′_Y)；以及?通過以下操作來根據(jù)所述色度分量(U’，V’)和所述第一分量(Y)恢復(320)要解碼的彩色圖像的至少一個顏色分量(RGB_HDR)：?通過將色度分量(U’，V’)乘以所述歸一化的乘法因子(β′_Y)來獲得中間色度分量?根據(jù)所述兩個中間色度分量的平方、所述兩個中間色度分量的乘積、顏色變換矩陣(C)來獲得至少一個中間顏色分量以及?通過將第一分量(Y)的平方根與所述至少一個中間顏色分量之一的乘積求平方來計算已解碼彩色圖像的至少一個顏色分量(RGB_HDR)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開通常涉及圖像/視頻編碼和解碼。具體地而非排除地，本公開的技術(shù)領(lǐng)域涉及對其像素值屬于高動態(tài)范圍的圖像進行解碼。

背景技術(shù)

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。相信該討論有助于向讀者提供背景信息以便幫助更好地理解本公開的各個方面。因此，應當理解：這些陳述應按這種方式解讀，而不是作為對現(xiàn)有技術(shù)的承認。

在下文中，彩色圖像包含特定圖像/視頻格式的樣本(像素值)的若干陣列，所述特定圖像/視頻格式規(guī)定了相對于圖像(或視頻)的像素值的所有信息以及可以被顯示器和/或任意其他設(shè)備用于例如對圖像(或視頻)進行顯現(xiàn)或解碼的所有信息。彩色圖像包括第一樣本陣列形式的至少一個分量(通常是luma(亮度)分量)，以及至少一個其他樣本陣列形式的至少一個其他分量。或者等價地，相同的信息可以通過一組顏色樣本(顏色分量)來表示，例如傳統(tǒng)的三原色RGB表示。

像素值通過n個值的矢量來表示，其中n是分量的個數(shù)。矢量的每一個值由多個比特表示，所述多個比特定義了像素值的最大動態(tài)范圍。

標準動態(tài)范圍圖像(SDR圖像)是其亮度值用有限動態(tài)表示的彩色圖像，該有限動態(tài)通常以2的冪或者F制光圈數(shù)來度量。SDR圖像在線性域中具有約光圈數(shù)10的動態(tài)(即最亮像素和最暗像素之間的比為1000)，以及在非線性域中以有限數(shù)目的比特(在HDTV(高清電視系統(tǒng))和UHDTV(超高清電視系統(tǒng))中最常使用8或10個)例如通過使用ITU-R BT.709OEFT(光電傳遞函數(shù))(Rec.ITU-R BT.709-5，April 2002)或ITU-R BT.2020OETF(Rec.ITU-RBT.2020-1，June 2014))進行編碼，以減小動態(tài)。這種有限的非線性表示不允許對小信號變化的渲染進行校正，特別是對在暗的亮度范圍和明的亮度范圍內(nèi)的小信號變化。在高動態(tài)范圍圖像(HDR圖像)中，信號動態(tài)高得多(高達光圈數(shù)20，即最亮像素和最暗像素之間的比為一百萬)，并且需要新的非線性表示來保持信號在整個范圍內(nèi)的高精度。在HDR圖像中，原始數(shù)據(jù)通常按照浮點格式(每個分量32-比特或16-比特，即浮點或半浮點)表示，最流行的格式是OpenEXR半浮點格式(每個RGB分量16比特，即每個像素48比特)；或者以長整數(shù)來表示，通常至少16比特。

色域是顏色的某個完整集合。最經(jīng)常的用法指的是可以在給定環(huán)境內(nèi)(例如在給定的色彩空間內(nèi))或者由特定輸出設(shè)備精確表示的顏色的集合。有時通過CIE1931色彩空間色度圖中定義的RGB三原色和白點來定義色域。

例如，針對UHDTV，通過RGB ITU-RRecommendation BT.2020色彩空間來定義色域。舊的標準ITU-R Recommendation BT.709定義了針對HDTV的較小色域。在SDR中，對于對數(shù)據(jù)進行編碼的色域，動態(tài)范圍被官方地定義為高達100nitb(每平方米坎德拉)，盡管一些顯示技術(shù)可以示出更亮的像素。