对图像进行逆色调映射的方法和设备与流程

本公开通常涉及图像/视频逆色调映射。具体地，但非排除地，本公开的
技术领域：
涉及对其像素值属于低动态范围的图像进行逆色调映射。
背景技术：
：本部分是为了向读者介绍可能与下文所述的和/或所要求保护的本公开的各个方面相关的各技术方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息以便帮助更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解：这些陈述应按这种方式解读，而不是作为对现有技术的承认。在下文中，彩色图像包含特定图像/视频格式的若干样本(像素值)阵列，所述特定图像/视频格式规定了相对于图像(或视频)的像素值的所有信息以及可被显示器和/或任意其他设备用于例如显现或解码图像(或视频)的所有信息。彩色图像包括第一样本阵列形式的至少一个分量(通常是亮度(luma)分量)，以及至少一个其他样本阵列形式的至少一个其他分量。或者等价地，相同的信息还可以通过一组颜色样本阵列(颜色分量)来表示，例如传统的三原色rgb表示。像素值通过矢量c的值来表示，其中c是分量的数目。矢量的每个值由多个比特表示，其限定了像素值的最大动态范围。标准动态范围图像(sdr图像)是其亮度值用有限动态表示的彩色图像，该有限动态通常以2的幂或者f制光圈数来度量。sdr图像在线性域中具有约光圈数10的动态(即最亮像素和最暗像素之间的比为1000)，以及在非线性域中以有限数目的比特(在hdtv(高清电视系统)和uhdtv(超高清电视系统)中最常使用8或10个)例如通过使用itu-rbt.709oeft(optico-electrical-transfer-function)(rec.itu-rbt.709-5，april2002)或itu-rbt.2020oetf(rec.itu-rbt.2020-1，june2014))进行编码，以减小动态。这种有限的非线性表示不允许对小信号变化的渲染进行校正，特别是对在暗的亮度范围和明亮的亮度范围内的小信号变化。在高动态范围图像(hdr图像)中，信号动态高得多(高达光圈数20，即最亮像素和最暗像素之间的比为一百万)，并且需要新的非线性表示来保持信号在整个范围内的高精度。在hdr图像中，原始数据通常按照浮点格式(每个分量32-比特或16-比特，即浮点或半浮点)表示，最流行的格式是openexr半浮点格式(每个rgb分量16比特，即每个像素48比特)；或者以长整数来表示，通常至少16比特。确实存在更加紧凑的表示，例如像通过使用在smpte2084(smptestandard：highdynamicrangeelectro-opticaltransferfunctionofmasteringreferencedisplays，smptest2084：2014)中定义的所谓的pqoetf获得的10比特或12比特的格式。色彩色域是颜色的某个完全集合。最经常的用法指的是可以在给定环境内(例如在给定的色彩空间内)或者由特定输出设备精确表示的颜色的集合。通过色彩空间和在所述色彩空间中表示的值的动态范围来定义色彩容量。例如，针对uhdtv，通过rgbitu-rrecommendationbt.2020色彩空间来定义色域。旧的标准itu-rrecommendationbt.709定义了针对hdtv的较小色域。在sdr中，对于对数据进行编码的色彩容量，动态范围被官方地限定为高达100nitb(每平方米坎德拉)，尽管一些显示技术可以示出更亮的像素。高动态范围图像(hdr图像)是用比sdr图像的动态高的hdr动态来表示亮度值的彩色图像。hdr动态还没有由标准定义，而是可以预期高达几千nits的动态范围。例如，通过rgbbt.2020色彩空间和在所述rgb色彩空间中表示的属于从0至4000nits的动态范围的值来定义一个hdr色彩容量。通过rgbbt.2020色彩空间和在所述rgb色彩空间中表示的属于从0至1000nits的动态范围的值定义了hdr色彩容量的另一示例。本发明的上下文是要由支持hdr的设备接收的sdr图像/视频在例如广播基础设置上的分发。更精确地，接收机可以是与hdr显示器相连的机顶盒(stb)或者具有超过sdr(more-than-sdr)显示器的平板。分发的sdr视频可以按原样在接收机一侧上显式，但是观看者将不会受益于他的显示器的全动态能力。因此，如果正确处理的话，将sdr视频提升为hdr视频的中间过程(通常称作逆色调映射)将向观看者提供更好的体验。对图像进行逆色调映射可以与允许在uhd显示器上显示hdtv的上采样(up-sampling)过程进行比较。当然，用户体验可能不会与原生hdr一样好，但是可以明显优于只使用传统的sdr工作流的情形。要解决的问题是提供这样一种逆色调映射，其先验地将sdr图像/视频映射到hdr图像/视频上，而无须面向hdr的外部元数据来帮助该映射。此外，这种逆色调映射应该在颜色(色调、饱和度)、时间一致性(场景之间的相对亮度)和场景平衡(暗区域保持相对较暗等)方面保持sdr场景。其应该易于在像stb、平板和电视机等设备上实现，并且可适配每一个设备的特性(峰值亮度、光圈数)。在考虑上述内容的情况下设计了本公开。技术实现要素：以下呈现了本公开的简单概括以便提供对本公开的一些方面的基本理解。本
发明内容不是本公开的扩展概述。并不旨在标识本公开的关键或重要元素。下面的概述只是以简化形式介绍本公开的一些方面，作为稍后提供的更详细描述的前言。本公开利用一种对图像进行逆色调映射的方法来着手改进现有技术的至少一个缺陷，所述方法包括：-通过在从所述图像获得的亮度分量上应用依赖于调制值的非线性函数来获得第一分量，使得与所述亮度分量的动态相比增加了所述第一分量的动态。根据本公开，从所述亮度分量获得所述调制值。这避免了调制值的传输。根据实施例，在所述亮度分量上已经应用了所述非线性函数之后，将亮度分量与调制值相乘。该实施例是有利的，因为该实施例按照可感知的良好方式扩展了要进行逆色调映射的图像的范围，使得在保持整个结构细节的同时扩展了亮区域和暗区域两者。根据实施例，非线性函数是伽马曲线或slog曲线。该实施例是有利的，因为该实施例扩展了亮区域以给出针对明亮物体和高亮反射光的动态的良好察觉范围。根据实施例，所述方法还包括：-从图像获得两个色度分量；以及-从第一分量和所述两个色度分量获得逆色调映射的弧面的至少一个颜色分量。根据实施例，所述获得至少一个颜色分量还依赖于第一因子，所述第一因子依赖于亮度分量。根据实施例，所述第一因子是亮度分量与第一分量的比。该实施例是有利的，因为该实施例防止了逆色调映射过程延伸超过逆色调映射的图像的动态。根据实施例，所述获得至少一个颜色分量包括：-从所述第一分量和两个色度分量获得三个中间颜色分量；以及-通过用第一因子对每一个中间颜色分量进行缩放来获得所述至少一个颜色分量。该实施例是有利的，因为该实施例有助于保持要进行逆色调硬塞的图像的色彩。根据实施例，所述获得至少一个颜色分量包括：通过根据第一因子对每一个色度分量进行缩放来获得两个中间色度分量；以及-从所述第一分量和所述两个中间色度分量获得所述至少一个颜色分量。根据实施例，所述获得至少一个颜色分量包括：通过等于第一因子的平方根的值对每一个色度分量进行缩放来获得两个中间色度分量；以及-通过以下操作获得所述至少一个颜色分量：-通过将两个中间色度分量和第一分量组合在一起来获得第二分量；-通过将中间色度分量和所述第二分量线性地组合在一起来获得至少一个中间颜色分量；以及-通过取每一中间颜色分量的平方来获得三个颜色分量。该实施例是有利的，因为该实施例在保持前述实施例的察觉质量的同时要求有限量的计算。根据实施例，所述从图像获得亮度分量包括将从图像获得的输入亮度分量和从图像获得的两个输入色度分量线性地组合在一起。该实施例是有利的，因为该实施例有助于将要逆色调映射的图像的色域和得到的逆色调映射的图像的匹配，即该实施例有助于保持颜色。根据实施例，将输入亮度分量和两个输入色度分量线性地组合在一起使用了从比特流获得的系数。该实施例是有利的，因为从比特流获得的值可以是针对所述线性组合最佳的，使得更好地保持颜色。根据实施例，获得两个色度分量包括：用第二因子对两个输入的色度分量的每一个进行缩放，所述第二因子依赖于调制值和亮度分量的每一个像素的值两者。该实施例是有利的，因为该实施例有助于将要逆色调映射的图像的色域和得到的逆色调映射的图像的进一步匹配，即该实施例比前述实施例更有助于保持颜色。根据实施例，通过在目标色域以及从亮度分量和色度分量获得的颜色的色域之间计算的色域失真最小化来获得第二因子。该实施例是有利的，因为在逆色调映射过程期间保持了所察觉的颜色(色彩和察觉的饱和度)，即所获得的逆色调映射图像的颜色与将要进行色调映射的原始图像的颜色匹配良好。根据其他方面，本公开涉及一种包括配置为实施上述方法的处理器在内的设备、包括程序代码指令以在计算机上执行该代码时执行上述方法的步骤的计算机程序产品、其中存储了使处理器至少执行上述方法的步骤的指令的处理器可读介质以及承载用于在计算设备上执行程序代码时执行上述方法的程序代码的指令的非瞬时存储介质。本公开的特定性质以及本公开的其他目的、优势、特征和用作将根据结合附图对于实施例的以下描述将变得清楚明白。附图说明附图中，示出了本公开的实施例。附图示出了：图1示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图；图2示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图；图3示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图；图4示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图；图5a示意性地示出了根据本公开实施例的步骤30的子步骤的图；图5b示意性地示出了根据本公开实施例的步骤30的子步骤的图；图6示意性地示出了根据本公开实施例的步骤10的子步骤的图；图7示意性地示出了根据本公开实施例的步骤10的子步骤的图；图8示意性地示出了根据本公开实施例的步骤231的子步骤的图；以及图9示出了根据本公开实施例的设备结构的示例。用相同的参考标号表示类似或相同的元件。具体实施方式下文将参照附图更完全地对本公开进行描述，其中示出了本公开的实施例。然而，本公开可以按多种替代形式来体现，并且不应当被解释为受到本文阐述的实施例的限制。因此，尽管本公开允许各种改进和替代形式，但以示例方式在附图中示出特定实施例，并将在下文中对其进行详细描述。然而，应该理解，并不旨在将本公开局限于公开的具体形式，相反地本公开涵盖落入由权利要求限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和/或备选。本文中所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例的目的，而不是意在限制本公开。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“所述”意在还包括复数形式，除非上下文明确地给出相反的指示。还应理解，术语″包括″、″具有″和/或″包含″在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。此外，当提及元素“响应于”或”连接″到另一个元素时，它可以直接响应或连接到另一个元素，或者可以存在中间元件。相反，当提及元素″直接响应于″或″直接连接″到另一元素时，不存在中间元素。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联列出的项目的任意和所有组合，并且可以简写为“/”。应当理解，虽然术语“第一”、“第二”等可以在本文用于描述各种元件，但是这些元件不应该受这些术语的限制。这些术语仅用来将元件彼此区分。例如，在不背离本公开教导的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件也可以被称为第一元件。尽管一些图包括通信路径上的箭头来指示通信的主要方向，将理解通信可以在与所指示的箭头的相反方向上发生。相对于方框图和操作流程图来描述一些实施例，其中每一个方框表示电路元件、模块或代码的一部分，其包括用于实现指定逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应当注意，在其他替代实现方式中，框中标注的功能可以不按照标注的次序进行。例如，连续的两个区块可能在执行时实质上是同时执行的，或者部分区块在某些时候会以相反的顺序执行，这将取决于所涉及到的功能。对″一个实施例″或″实施例″的提及意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施方式中。在说明书中各处出现短语“在一个实施例中”或“根据实施例”不一定都指代相同的实施例，也不是与其他实施例互斥地分离的或备选的实施例。权利要求中出现的附图标记仅仅是说明性的，并且对权利要求的范围没有限制作用。虽然没有明确描述，但是本实施例及其变体可以被实施为任意组合或子组合。在实施例中，因子依赖于调制值ba。调制(或背光)值通常与hdr图像相关联，并且表示hdr图像的明亮度。调制值ba可以是hdr图像的亮度的像素值的平均值、中间值、最小值或最大值。可以在线性hdr亮度域ylin中或者在像ln(y)或yγ(γ＜1)的非线性域中执行这些操作。这里，术语(调制)背光被由色彩面板(如lcd面板)制成的电视机和背面照明设备(如led阵列)类似地使用。背面设备通常产生白光，所述背面设备被用于照射色彩面板以向tv提供更大的明亮度。因此，tv的亮度是背面照明装置的亮度和色彩面板的亮度的积。这种背面照明装置通常称作“调制”或“背光”，并且其强度在某种程度上代表总场景的明亮度。本公开是针对对彩色图像进行逆色调调制来描述的，但是被扩展至对图像序列(视频)的逆色调映射，因为如下文所述对所述序列的每个彩色图像顺序地进行逆色调映射。在下文中，图像i被考虑为具有亮度分量，并且可能具有两个色度分量或者等价地具有三个颜色分量。本公开不局限于表示了图像i的色彩的任何色彩空间，而是扩展至诸如rgb、cieluv、xyz、cielab等任意色彩空间。图1示意性地示出了根据本公开实施例的对图像i进行逆色调映射的方法的步骤的图。在步骤20，模块ifm通过对从图像i获得的亮度分量l应用非线性函数f-1来获得第一分量y，所述非线性函数依赖于根据亮度分量l获得的调制值ba(步骤50)。模块ifm获得第一分量y，以便第一分量y的动态与亮度分量l的动态相比得到了增大：y＝f-1(ba，l)(1)根据实施例，亮度分量l在已经应用了非线性函数f-1之后，与调制值ba相乘：y＝ba*f-1(l)(2)根据实施例，非线性函数f-1是伽马函数的逆。于是由下式给出分量y：其中根据等式(1)或(2)的实施例y1等于y或者y/b，b是常数值，γ是参数(严格小于1的实数值)。根据实施例，非线性函数f-1是s-log函数的逆。于是由下式给出分量y1：其中a，b和c是所确定的slog曲线的参数(实数值)，使得f(0)和f(1)是不变量，并且当通过小于1的色域曲线延长时slog曲线的导数连续为1。因此，a，b和c是参数γ的函数。在表1中示出了典型值。γabc1/2.0.0.62750.25500.85751/2.40.47420.13820.93861/2.80.38610.08110.9699表1在有利的实施例中，接近1/2.5的γ值在hi)r压缩性能以及良好的所获得的sdr亮度的可观看性方面是有效的。因此，这3个参数可以有利地采取下面的值：a＝0.44955114，b＝0.12123691，c＝0.94855684。根据实施例，值ba和/或非线性函数f-1的参数(例如，a，b和c或γ)是从本地或远程存储器(例如查找表)获得的和/或从比特流获得的。根据实施例，非线性函数f是根据第一分量y的像素值的伽马校正或slog校正的逆。对亮度分量l应用逆伽马校正提升了暗区域，但是不能降低足够的高光以避免明亮像素的燃烧。于是，根据实施例，模块ifm根据亮度分量l的像素值来应用逆伽马校正或逆slog校正。例如，当亮度分量l的像素值小于阈值(等于1)时，应用逆伽马校正，否则应用逆slog校正。图2示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图。在步骤30，模块ilc根据从图像i获得的第一分量y和两个色度分量c1、c2来获得要逆色调映射的彩色图像的至少一个颜色分量。然后通过将所述至少一个颜色分量ec组合在一起来形成逆色调映射的图像。根据图3和图4中示出的图2中的实施例的变体，模块ilc根据第一分量y、两个色度分量c1、c2并且根据依赖于亮度分量l的因子r(l)来获得至少一个颜色分量ec。因子r(l)可以是从本地或远程存储器(例如查找表)获得的或者从比特流获得的。根据图2中的实施例的变体，第一分量y和两个色度分量c1、c2通过以下模型与中间分量dc相关：以及其中eotf是电光传递函数(oetf的逆)，a1、a2和a3是确定要编码的图像i从表示要编码的图像的像素值的色彩空间(e1，e2，e3)到色彩空间(y，c1，c2)的变换的3x3矩阵a的列。等式(4)提供了其中oetf(ec)＝dc、θi是依赖于矩阵a的常数，而li是也依赖于矩阵a的线性函数。于是，等式(3)变成：。y＝a11eotf(d1)+a12eotf(d2)+a13eotf(d3)(6)那么：y＝a11eotf(d1)+a12eotf(θ2d1+l2(c1，c2))+a13eotf(θ3d1+l3(c1，c2)(7)等式(7)是只与d1有关的隐式方程。依赖于eotf的表达方式，可以或多或少简单地解出等式(7)。一旦解出，获得了d1，通过等式(5)根据d1推导出d2，d3。然后，通过对三个获得的中间分量dc应用eotf，获得颜色分量ec，即ec＝eotf(dc)。在这种一般情况下，即当对每一个中间分量dc应用广义eotf时，等式(7)不存在解析解。例如，当eotf是itu-rbt.709/2020eotf时，可以通过使用所谓的牛顿方法或任何其他数值方法来数值地求解等式(7)以找到正则函数的根。然而，这导致了高度复杂的解码器。在这种一般情况下，根据步骤30的第一实施例，如图5a所示，在步骤231中，模块ilec根据第一分量y、两个色度分量c1、c2以及因子r(l)获得三个中间颜色分量e’c。在步骤232，通过用因子r(l)对每一个中间颜色分量e’c进行缩放来获得三个颜色分量ec：ec(i)＝e′c(i)/r(l(i))其中r(l(i))是由步骤40给出的依赖于亮度分量l的像素i的值l(i)的因子，e′c(i)是中间颜色分量e’c的像素i的值，以及ec(i)是颜色分量ec的像素i的值。用因子进行缩放意味着乘以所述因子或者除以所述因子的倒数。用依赖于亮度分量l的因子r(l)对每一个颜色分量e’c进行缩放保持了彩色图像i的色彩的色调。根据步骤40的实施例，因子r(l)是亮度分量l与分量y的比：其中y(i)是第一分量y的像素i的值。实际上，第一分量y的像素的值y(i)明确地依赖于值l(i)，使得可以将该比值写作仅是l(i)的函数。该实施例是有利的，因为用进一步依赖于第一分量y的因子r(l)对每一个颜色分量ec进行缩放保持了图像i的色彩的色调，并且因此改进了逆色调映射的图像的视觉质量。根据步骤232的实施例，因子r(l)由下式给出：该最后一个实施例是有利的，因为该实施例防止了对于非常暗的像素所述因子降为零，即允许无论像素值是多少该比值都存在倒数。根据步骤30的第一实施例的变体，eotf是平方函数。根据该第一实施例的另一变体，eotf是立方函数。当oetf(所使用的eotf的逆)满足换算条件时，即oetf(x*y)＝oetf(x)*oetf(y)，分量y和颜色分量ec通过下式相关：其中fc是等于oetf(ec)的分量，并且使得换算条件提供了下式：等式(9)提供了其中θi是依赖于矩阵a的常数，而li是也依赖于矩阵a的线性函数。于是，等式(8)变成：。y＝a11eotf(f1)+a12eotf(f2)+a13eotf(f3)(10)那么：y＝a11eotf(f1)+a12eotf(θ2f1+l2(c′1，c′2))+a13eotf(θ3f1+l3)c′1，c′2)(11)当0etf满足换算条件时，根据如图5b所示的步骤30的第二实施例，在步骤232中，通过用因子0eft(r(l(i)))(其中0etf是eotf的逆)缩放两个色度分量c1和c2，获得了两个中间分量c’1和c’2：其中r(l(i))是由步骤40给出的依赖于亮度分量l的像素i的值l(i)的因子，c′1(i)，c′2(i)分别是分量c’1和c’2的像素i的值，以及c1(i)，c2(i)分别是分量c1和c2的像素i的值。在步骤231中，如上所述，模块ilec根据第一分量y和两个中间色度分量c’1和c’2获得三个颜色分量ec。根据步骤30的第二实施例的变体，eotf是平方函数。然后在图5b的步骤232中，通过用因子缩放两个色度分量c1和c2，获得两个中间分量c’1和c’2：等式(8)变成了：以及使得所述换算提供了下式：等式(11)变成了：于是等式(13)是可以解析求解的二阶等式。该解析求解得到了如图8所示的步骤231的特定实施例。该实施例是有利的，因为该实施例允许实现eoptf(oetf的逆)的解析表达，并且因此允许图像的逆色调映射分量的解析表达。此外，eotf是低复杂度处理的平方函数。在步骤2310，模块sm通过将两个中间色度分量c’1、c’2和第一分量y组合在一起，获得第二分量s：其中k0，k1和k2是参数值，而表示分量c′c(c＝1或2)的平方。在步骤2311，模块lc2通过将两个中间色度分量c’1、c’2和第二分量s线性地组合在一起来获得三个解分量fc：其中c是定义为矩阵a的逆的3x3矩阵。在步骤2312，通过取每一中间颜色分量(dc)的平方来获得三个颜色分量ec：矩阵a确定了要编码的图像i从表示要编码的图像的像素值的色彩空间(e1，e2，e3)到色彩空间(y，c1，c2)的变换。这种矩阵依赖于要逆色调映射的彩色图像的色域。例如，当在itu-rrec.709定义的bt709色域中表示要逆色调映射的图像时，矩阵a可由下式给出：并且矩阵c可由下式给出：根据该第二实施例的变体，oeft是立方根函数，于是eotf是立方函数。然后在图5b的步骤232中，通过用因子缩放两个色度分量c1和c2，可以获得两个中间分量c’1和c’2：于是eotf是立方函数，因此导致了与f1有关的等式(a14)是更复杂的三次方程，所述三次方程可以通过所谓的cardano方法解析地求解。还存在针对四次方程的非常复杂的解析求解(ferrari方法)，但是如abel-ruffini理论所陈述的，针对大于或等于五次方程不再存在解析解。图4示意性地示出了根据本公开实施例的对图像进行逆色调映射的方法的步骤的图。在步骤10，通过将从图像i获得的输入亮度分量l”和从图像i获得的两个输入色度分量c”1和c”2线性地组合在一起，从所述图像获得了亮度分量l。根据如图6所示的步骤10的实施例，两个最终的色度分量c1、c2等于两个输入色度分量c”1、c”2，并且模块ilcc通过将输入亮度分量l”和两个输入色度分量c”1、c”2线性地组合在一起来获得亮度分量l(步骤100)：其中m和n是依赖于图像i的色域(例如bt.709或bt.2020色域)的实数值(系数)。m和n的典型值是m≈n，在区间[0.1，0.5]内。根据实施例，从远程存储器或本地存储器(如查找表)中或者从比特流中获得实数值m和n。根据如图7所示的步骤10的实施例，通过用依赖于调制值ba和亮度分量l的每一个像素i的值l(i)两者的因子β(ba，l(i))缩放两个输入色度分量c”1和c”2中的每一个(步骤101)来获得两个色度分量c1、c2，并且模块ilcc通过将输入亮度分量l”和两个输入色度分量c”1、c”2线性地组合在一起来获得亮度分量l(步骤102)。其中m和n是如上说明的实数值(系数)，而β(ba，l(i))是依赖于调制值ba和亮度分量l的像素i的因子。根据实施例，从比特流或者从针对特定调制值ba和特定亮度值l(i)的查找表(lut)获得所述因子β-1(ba，l(i))。因此，对于例如1000、1500和4000nits等多个亮度峰值，针对每一个特定的调制值ba将特定的因子β-1(ba，l(i))存储在lut中。根据变体，通过在lut存储的多个亮度峰值之间内插亮度峰值，针对亮度分量l的像素的值，获得了针对特定调制值ba的因子β-1(ba，l(i))。根据实施例，根据调制值ba和亮度分量l的像素i的值如下获得因子β(ba，l(i))。因子β-1(ba，l(i)，m，n)被认为也依赖于系数m和n，所述系数m和n如在前述实施例中说明地那样给出。获得因子β-1，使得所计算的在目标色域g1(如预期的hdr图像的分量ec的色域)与根据输入分量l”c”1c”2获得的色域g2之间的色域失真最小化。换言之，因子β-1是在色域保持条件下的最优因子。数学上讲，通过下式获得所述因子β-1：其中y0是据之推导出亮度值l0的给定亮度值，ba0是给定的调制，而色域失真gd(βtest-1)由下式给出：其中色域失真通过色域g1的元素(xj，yj)与其关联的色域g2的元素(x’j，y’j)之间的平方误差的和来定义。实践中，根据色域g1的每一个元素(xj，yj)，模块igm根据实验因子βtest-1和系数m和n推导出关联的值lj、c1j、c2j(步骤10)，使得值lj是l0。然后，在给出调制值ba0的情况下，模块ifm获得关联的值yj(步骤20)。模块llc根据值c1j、c2j和yj获得关联的值ecj(步骤30)。最后，根据值ecj获得关联的元素(x’j，y’j)。根据模块ilcc的变体，最终亮度分量l的值总是大于亮度分量l”的值：l＝l″+max(0，mc1+nc2)该变体是有利的，因为该变体确保了亮度分量l不会超过通常被解码器用于限定亮度峰值的潜在限幅值。当解码器限制亮度峰值并且由等式(j1)或(j2)给出亮度分量l时，亮度分量l将被限幅，从而引入一些假像。在图1-8中，模块是功能单元，它们可以与可区分的物理单元相关也可以不相关。例如，这些模块或者这些模块的一些可以一起放在一个唯一的部件或电路中，或者对于软件的功能有贡献。相反地，一些模块可以潜在地包括分离的物理实体。使用纯的硬件来实现符合本公开的设备，例如使用诸如asic或fpga或vlsi之类的硬件，分别是专用集成电路、现场可编程门阵列、超大规模集成，或者从嵌入到设备中的几个集成电子部件来实现，或者从硬件和软件部件的混合体来实现。图9表示设备900的示范性体系结构，所述设备可以配置为实现参考图1-8描述的方法。设备900包括通过数据和地址总线901连接在一起的以下元件：-微处理器902(或cpu)，其例如是dsp(或数字信号处理器)；-rom(或只读存储器)903；-ram(或随机存取存储器)904；-i/o接口905，用于传输和/或接收来自应用的数据；以及电池906。根据一个变体，电池906在设备的外部。图9的这些元件的每一个对于本领域普通技术人员是众所周知的，并且将不会进一步公开。在所提及的每个存储器中，说明书中使用的词语“寄存器”可以对应于小容量的区域(一些比特)或非常大的区域(例如整个程序或大量的接收或解码的数据)。rom903至少包括程序和参数。将根据本公开的方法的算法存储在rom903中。当接通时，cpu902将程序上传到ram中并执行对应的指令。ram904在寄存器中包括由cpu902执行并在设备900接通之后上传的程序、寄存器中的输入数据、寄存器中的方法的不同状态的中间数据以及用于执行寄存器中的方法的其它变量。可以例如用方法或过程、装置、软件程序、数据流或信号来实现本文所描述的实施方式。虽然仅在单个实现形式的上下文中进行讨论(例如，仅作为方法或设备进行讨论)，但是所讨论的特征的实现还可以以其他形式(如程序)来实现。装置可以实现为例如适当的硬件、软件和固件。所述方法可以被实现于诸如处理器的装置中，所述处理器一般地是指处理设备，包括例如计算机、微处理器、集成电路或可编程逻辑器件。处理器还包括通信设备(例如计算机、蜂窝电话、便携/个人数字助理(″pda″))以及促进终端用户之间的信息通信的其他设备。根据逆色调映射或逆色调映射器的特定实施例，从源获得图像i。例如，源属于包括以下各项的集合：-本地存储器(903或904)，例如视频存储器或ram(或随机存取存储器)、闪存、rom(或只读存储器)、硬盘；-存储接口，例如与大容量存储器、ram、闪存、rom、光盘或磁性支撑体的接口；-通信接口(905)，例如有线接口(例如，总线接口、广域网接口、局域网接口)或无线接口(例如，ieee802.11接口或接口)；以及-图像捕捉电路(例如，传感器，如ccd(电荷耦合器件)或cmos(互补金属氧化物半导体))。根据逆色调映射或逆色调映射器的不同实施例，将逆色调映射的图像(或者图像的颜色分量ec)发送给目的地；具体地，目的地属于包括以下各项的集合：-本地存储器(903或904)，例如视频存储器或ram(或随机存取存储器)、闪存、rom(或只读存储器)、硬盘；-存储接口，例如与大容量存储器、ram、闪存、rom、光盘或磁性支撑体的接口；-通信接口(905)，例如有线接口(例如，总线接口、广域网接口、局域网接口)或无线接口(例如，ieee802.11接口或接口)；以及-显示器。根据不同的实施例，设备900被配置为实现与图1-8相关地描述的方法，并且属于包括以下各项的集合：-移动设备；-通信设备；-游戏设备；-平板电脑(或平板计算机)；-便携式电脑；-静止图像相机；-视频相机；-编码芯片；-静止图像服务器；以及-视频服务器(例如，广播服务器、视频点播服务器或网络服务器)。这里所述的多种处理和特征的实现方案可以实现为多种不同设备或应用。这种设备的示例包括编码器、解码器、处理来自解码器的输出的后处理器、向编码器提供输入的预处理器、视频编码器、视频解码器、视频编解码器、网络服务器、机顶盒、膝上型计算机、个人电脑、蜂窝电话、pda以及处理图像或视频的任意其他设备或其他通信设备。应当清楚，设备可以是移动的，甚至安装在移动交通工具中。附加地，所述方法可以通过由处理器执行的指令来实施，并且可以将这些指令(和/或由这种实施产生的数据值)存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以采用计算机可读程序产品的形式，所述计算机可读程序产品体现在一个或多个计算机可读介质中，并且其中体现有可由计算机执行的计算机可读程序代码。如本文使用的计算机可读存储介质被认为是非暂时性存储介质，提供有用于在其中存储信息的固有能力以及用于从中获取信息的固有能力。计算机可读存储介质可以是例如但不限于：电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置或设备或前述系统、装置或设备的任意合适组合。应当认识到，以下内容尽管提供了可以应用本发明原理的更特定的计算机可读存储介质的示例，但如本领域普通技术人员更容易认识到的，仅是说明性而非穷尽地列出为：便携式计算机磁盘；硬盘；只读存储器(rom)；可擦除可编程只读存储器(eprom或闪存)；便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)；光存储设备；磁存储设备；或以上的任意合适组合。指令可以形成有形实施在处理器可读介质上的应用程序。指令可以位于例如硬件、固件、软件或其组合中。可以在例如操作系统、单独应用或这两者的组合中发现指令。因此，处理器可以被表征为例如配置用于执行处理的设备和包括具有用于执行处理的指令的处理器可读介质的设备(诸如，存储设备)。此外，处理器可读介质可以存储实现所产生的数据值，作为对指令的添加或替代。本领域技术人员应清楚，实施方式可以产生被格式化为携带例如所存储的或所传输的信息的多种信号。信息可以包括例如用于执行方法的指令、或通过描述的实施方式之一所产生的数据。例如，信号可以被格式化为将用于写入或读取所述实施例的语法的规则作为数据进行携带，或将由所述实施例写入的真实语法值作为数据进行携带。这种信号可被格式化为例如电磁波(例如使用频谱的射频部分)或基带信号。格式化可以包括例如对数据流进行编码或者使用已编码数据流对载波进行调制。信号携带的信息可以是例如模拟或数字信息。可以通过公知的多种不同的有线或无线链路来传输该信号。信号可以存储在处理器可读介质上。已经描述了多个实现。然而，将理解，可以进行各种修改。例如，可以组合、增补、修改或去除不同实施方式的元素，以便产生其他实施方式。附加地，本领域普通技术人员将理解的是，其他结构或过程可以替代那些公开的结构或过程，并且所得到的实施方式将用至少基本相同的方式来执行至少基本相同的功能，以实现与所公开的实施方式基本相同的结果。因此，本申请还涵盖这些和其他实施方式。当前第1页12