专利名称：高动态范围、可视动态范围和宽色域视频的分层压缩的制作方法
技术领域：
本公开内容主要地涉及视频技术并且更具体地涉及视频编码、处理和/或压缩。
背景技术：
在现今的视频显示器(比如CRT、IXD和等离子体显示器)上绘出的图像往往具有限定的色域和在低动态范围(LDR)区域内的动态范围。用于图像的术语“动态范围”可以指代图像特性(例如亮度、照度)的范围或者该图像特性的最强测量或者强度与该图像特性的最弱测量或者强度之比。在一些情况下，该图像特性的最弱测量或者强度可能是噪声。在一些情况下，图像特性可以是照度、颜色、照度与颜色的组合或者照度和/或颜色的函数。动态范围也可以称为图像中的最亮可能像素与最暗可能(但是并非黑色)像素之比。这可能微妙地不同于可以称为最亮像素与黑色 (例如关灭像素)之比的对比率。人类的视觉系统在整个动态范围中可以有十个以上的数量级并且可能具有约5至6个数量级的同时可视动态范围。视频显示器在动态范围中可以有2至3个数量级。色域可以指代对于具体设备而言可以捕获或者显示的所有颜色的空间。视频和计算机显示器可以在如下三角形内表示颜色，该三角形的顶点是任何CIE色图中的红、绿和蓝三原色的色度。
图IA通过示例描绘了将动态范围区分为高动态范围(HDR)、低动态范围(LDR)和可视动态范围(VDR)的图。图IB描绘了用于运动画面示例的制作和发布阶段的图。图2描绘了从伽马校正的R’ G’ B’到VDR格式的变换例子的图。图3描绘了全局色调映射例子的图。图4描绘了图像例子以图示在从HDR到LDR的色调映射中在高照度和低照度处的细节丢失。图5描绘了色调映射算符的参数化系列的例子。图6描绘了兼容编码解码器的例子。图7描绘了兼容编码解码器的例子的框图。图8描绘了全局色调映射架构的例子。图9描绘了局部色调映射架构的例子。图10描绘了二次参数化反转色调映射的例子。
图11描绘了残差处理的例子。图12A描绘了色调映射HDR图像的例子。图12B描绘了利用公开的技术的残差图像的例子。图13描绘了系统的例子。在各图中的相同标号和标示可以表示相同单元。
具体实施例方式这里描述涉及视频压缩和视频编码的示例实施例。在下文描述中，出于说明考虑， 阐明诸多具体细节以便提供对各种实施例的透彻理解。然而应当明确在没有这些具体细节的情况下仍然可以实现这些实施例。在其它例子中，以框图形式示出了结构和设备以避免不必要地模糊其它特征。在附图和下文描述中阐述一个或者多个实施例的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书清楚，其它特征、目的和方面将变得明显。概述公开的技术的一些实施例涉及一种视频编码方法。一种方法涉及用视频编码器生成编码的视频流，其中编码的视频流具有5至6个数量级(IO5至IO6)的照度动态范围。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。编码的视频流的生成可以包括以用于视频的可视动态范围(VDR)格式生成编码的视频流，其中VDR格式可以涵盖人类视觉系统可以同时感知的照度范围和可视色域(VCG)。VCG可以包括人类视觉系统可以同时感知的所有颜色，其中照度范围可以包括人眼对于照度的动态的感知范围并且VCG可以包括宽色域(WCG)。用于视频的VDR格式可以具有每像素32位，其中每像素32位可以包括12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的10位。在其它主要方面中，技术上涉及借助每像素使用32位的视频编码器对视频流进行编码的方法，其中每像素的32位包括12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的 10位。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。编码的视频流可以包括具有可视动态范围(VDR)的视频数据。VDR的动态范围可以具有5至6个数量级的照度。VDR的动态范围可以包括人眼对于照度的动态的感知范围。可以针对包括捕获、 发布、消费或者宽色域(WCG)格式在内的视频格式配置VDR。可以通过CIE XYZ三色值、伽马编码、对数编码或者通过少于一个最小可觉差(JND)来表示VDR。该方法可以包括使用比例参数S和偏置参数B根据以cd/m2为单位的物理照度Y来计算定点对数照度Ld。在该方
法中，定点对数照度Ld的计算可以包括计算fi并胁|，，一 >0
Lb = LS(IogiF^fi)J
这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。VDR视频可以是每像素32位，其中每像素的32位可以包括12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的10位。VDR视频的动态范围可以是5至6个数量级的照度，其中VDR视频的动态范围大于LDR视频的动态范围，并且其中VDR视频的动态范围少于高动态范围(HDR)视频的动态范围。分层编码解码器可以包括符合H. 264格式或者AVC格式的编码器类型。编码解码器可以是无漂移编码解码器。该方法可以涉及在VDR位流中插入来自原图像的由于根据原图像创建LDR位流而丢失的一个或者多个细节的数据。该方法可以涉及向低动态范围数据应用至少一个去轮廓操作、反转色调映射去轮廓的低动态范围数据、用高动态范围数据或者可视动态范围数据产生残差并且处理残差。 残差可以涉及高动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之差，或者可视动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之差。在其它方面中，技术上涉及一种在编码解码器中的编码和解码方法。该方法包括在编码解码器中的编码器中生成压缩的位流，其中压缩的位流的生成包括在编码器中接收输入低动态范围(LDR)图像流；对输入LDR图像流进行编码和解码以产生第一内部LDR 位流和解码的LDR图像流；并且在编码器内通过使用变换块将解码的LDR图像流变换到可视动态范围(VDR)空间。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。压缩的位流可以包括在压缩的位流的基础层内的低动态范围(LDR)信息和在压缩的位流的增强层内的可视动态范围(VDR)信息。VDR视频可以包括每像素32位，其中每像素的32位可以包括12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的10位。VDR视频的动态范围可以包括 5至6个数量级的照度。VDR视频的动态范围可以大于LDR视频的动态范围，并且VDR视频的动态范围可以小于高动态范围(HDR)视频。变换可以涉及生成定点对数照度Ld和色坐标 (4，《)。在编码器中生成压缩的位流可以进一步涉及用去轮廓块降低变换的LDR中的量化不自然痕迹以产生第一去轮廓的LDR位流。在编码器内通过使用变换块将解码的LDR图像流变换到可视动态范围(VDR)空间可以包括对第一去轮廓的LDR位流进行色调映射(TM) 分析以生成色调映射参数；对第一去轮廓的LDR位流进行反转色调映射(ITM)；并且产生如下残差，该残差是反转色调映射的结果和输入可视动态范围(VDR)位流的函数。该方法还可以涉及处理残差；对处理的残差进行编码；产生第一残差位流；在格式器块接收第一残差位流、第一内部LDR位流和色调映射参数；并且在编码器的输出产生压缩的位流。该方法可以涉及在色调映射编码块中对色调映射参数进行编码。该方法可以包括在编码解码器中的对压缩的位流进行解码的解码器中产生输出VDR位流。从解码器产生输出VDR位流可以包括在解码器接收压缩的位流；将压缩的位流解析成第二 LDR位流、色调映射位流和第二内部残差位流；对第二内部LDR位流进行解码；并且通过使用解码器内的变换块在解码器中将解码的第二内部LDR位流变换到可视动态范围(VDR)空间。从解码器产生输出VDR 位流可以包括用去轮廓块降低变换解码的 另一 LDR中的量化不自然痕迹以产生第二去轮廓的LDR位流；对第二去轮廓的LDR位流和色调映射位流进行反转色调映射分析；对另一残差位流进行解码和处理；并且在解码器中产生输出VDR位流，该输出VDR位流是解码和处理的另一残差位流以及反转色调映射分析结果的函数。反转色调映射分析可以涉及利用色调映射参数的计算。在编码解码器中进行的任何色调映射或者反转色调映射可以包括参数化的全局色调映射算符的函数、参数化的局部色调映射算符的函数、参数化的反转全局色调映射算符的函数或者参数化的反转局部色调映射算符的函数。参数化的局部色调映射算符或者参数化的反转局部色调映射算符中的任一个可以是涉及具有多个二次曲线的函数。 残差可以具有使得产生不可见残差图像的大小。在编码器中生成压缩的位流还可以包括对残差进行下采样；并且压缩下采样的残差。编码解码器可以是无漂移编码解码器。视频的 VDR可以包括具有5至6个数量级的视频照度范围的动态范围。在另一方面中，技术上涉及一种视频处理方法，该方法包括用视频编码装置对具有第一动态范围的第一视频流进行解码以产生第一解码流。该方法包括在预测第二视频流时向第一解码流应用反转色调映射算符，其中第二视频流具有高于第一动态范围的第二动态范围；并且根据第二视频流产生输出视频流。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。第一动态范围可以是低动态范围(LDR)视频，并且第二动态范围可以是可视动态范围(VDR)视频。反转色调映射算符可以包括全局色调映射算符。反转全局色调映射可以涉及从LDR照度到 VDR照度的变换，该变换涉及用于图像视频数据的多个像素的共同变换。该方法可以包括针对反转全局色调映射计算参数矢量。参数矢量的计算可以包括计算用于与多项式函数拟合的最小平方估计或者误差度量估计。反转色调映射算符可以是单调的。反转色调映射算符可以包括反转局部色调映射算符，其中反转局部色调映射算符可以包括如下变换，该变换包括将LDR照度映射成VDR照度，并且该变换对于图像视频数据的多个像素可以是可变的。 反转局部色调映射算符可以包括用于局部变化的参数。反转局部色调映射算符可以包括具有多个二次曲线的函数。反转色调映射算符可以包括与遮光或者加光操作对应或者相似的参数。VDR视频的动态范围可以是5-6个数量级的照度，并且LDR的动态范围可以是2至3 个数量级的照度。VDR视频的动态范围小于高动态范围(HDR)视频的动态范围。高动态范围(HDR)视频的动态范围可以是10-14个数量级的照度。该方法可以包括计算残差，其中该残差可以是高动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差，或者可视动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差。残差的大小可以是零，从而根据残差产生的图像是不可见图像。残差的大小可以近似为零，从而根据残差产生的图像是不可见图像或者基本上不可见图像。该方法可以包括在VDR视频的增强层中处置数据并且在LDR视频的基础层中处置数据。在其它方面中，技术上涉及一种预测视频的动态范围的方法。该方法涉及通过向包括第二动态范围的图像应用反转全局色调映射算符来用视频处理装置预测视频的第一动态范围，或者通过向包括第二动态范围的图像应用反转全局色调映射算符来预测视频的第三动态范围。该方法涉及产生包括第一动态范围或者第三动态范围的输出视频。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。视频的第一动态范围可以是高动态范围(HDR)，视频的第二动态范围可以是低动态范围(LDR)，并且视频的第三动态范围可以是可视动态范围(VDR)。HDR视频的动态范围可以是10-14个数量级的照度，VDR视频的动态范围可以是5-6个数量级的照度，并且LDR视频的动态范围可以是2至3个数量级的照度。反转全局色调映射可以是从LDR照度到HDR照度的变换，该变换可以包括用于图像的多个像素的共同变换。该方法可以包括针对反转全局色调映射计算参数矢量，其中参数矢量的计算可以包括计算用于与多项式函数拟合的最小平方估计或者误差度量估计。反转色调映射算符可以包括反转局部色调映射算符，其中反转局部色调映射算符可以包括如下变换，该变换包括将LDR照度映射成HDR照度。该变换可以针对图像的多个像素可变。该方法可以涉及为每个像素确定参数。该方法可以涉及使用每个像素的参数来生成参数图像。反转局部色调映射算符可以包括用于局部变化的参数。反转局部色调映射算符可以包括反转的参数化局部色调映射算符，该算符包括具有多个二次曲线的至少一个函数。反转局部色调映射算符或者反转全局色调映射算符可以包括与遮光或者加光操作对应或者相似的参数。该方法可以包括产生残差，其中该残差可以是高动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差或者可视动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差。残差的大小可以是零，从而根据残差产生的图像是不可见图像。残差的大小可以近似为零，从而根据残差产生的图像是不可见图像或者基本上不可见图像。与反转局部色调映射算符或者反转全局色调映射算符对应的色调映射算符可以是单调的，并且反转局部色调映射算符或者反转全局色调映射算符可以被参数化。视频的第三动态范围可以是视频的可视动态范围(VDR)，其中VDR视频的动态范围可以是5-6个数量级的照度。在其它方面中，技术上涉及一种用于在包括编码器和解码器的编码解码器中进行视频数据的残差处理的方法。利用编码器，该方法涉及对输入残差进行低通滤波、对滤波的残差进行下采样、对下采样的残差进行编码并且产生输出残差位流。利用解码器，该方法涉及对输出残差位流进行解码、对解码的残差位流进行上采样、在上采样的残差位流中重建频率范围并且产生输出残差。这些和其它实施例可以可选地包括以下特征中的一个或者多个特征。视频数据可以包括VDR视频，其中VDR视频可以具有每像素32位，并且每像素32位可以包括12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的10位。VDR视频的动态范围可以是5至6个数量级的照度，其中VDR视频的动态范围大于LDR视频的动态范围并且VDR视频的动态范围少于高动态范围(HDR)视频的动态范围。该方法可以涉及在视频位流的增强层内接收输入残差或者发送输出残差。编码解码器可以是无漂移编码解码器。残差可以是参数化的反转色调映射算符的产物。参数化的反转色调映射算符可以包括用于高照度的第一非线性区域、 用于低照度的第二非线性区域和在第一与第二非线性区域之间的线性区域。这里描述的任何方法和技术也可以实施于具有一个或者多个部件的系统中、装置或者设备中、机器中、计算机程序产品中、软件中、硬件中或者其任何组合中。例如，计算机程序产品可以编码于计算机可读介质上并且可以包括用于使数据处理装置(例如数据处理器)进行用于这里描述的任何方法的一个或者多个操作的指令。可见残差图像较少的技术可以代表编码效率和压缩更佳的技术。为了说明如何能够实施这些技术，描述并说明若干示例实施例。高动态范围(HDR)、低动态范围(LDR)和可视动态范围(VDR)
用于捕获、表示和呈现图像和视频的各种方法可以具有不同动态范围。例如，与影印的动态范围相比时，照相底片可能具有相对大的动态范围。类似地，电视和计算机监视器可能具有与照相底片相比相对较低的动态范围。高动态范围成像可以提供增强的图像质量和保真。高动态范围(HDR)图像(例如“涉及场景”的图像)力求包含原场景中的所有动态范围。另一方面，低动态范围(LDR)图像(例如，“涉及输出”或者“涉及显示”的图像) 具有明显更低动态范围并且可以例如由8位显示(例如LDR显示)来表现。许多应用(尤其是用于发布和显示的压缩)对于在HDR与LDR之间的动态范围而言可能是最适合的。这样的应用可以使用可视动态范围(VDR)。VDR可以涵盖人类视觉系统可以同时感知的照度和颜色。VDR系统可以涉及在人类视觉感知的视觉限度上进行操作的成像系统，并且在一些情况下可以涵盖人类视觉系统可以同时感知的所有照度和颜色。VDR 可以是用于发布和消费运动图像的理想动态范围目标。图IA描绘了结合示例来区分高动态范围(HDR) 103、低动态范围(LDR) 101和可视动态范围(VDR) 102的图。图IA中的图将包括整个可视照度范围(例如HDR)的范围100 与同时可见的照度范围和8位伽马映射显示的范围(例如LDR)进行了对比。同时可见的动态范围可以是VDR的动态范围。VDR的动态范围可以小于HDR的动态范围但大于LDR的动态范围。在一些情况下，从适配性上说，VDR可以具有从HDR减去一定范围的范围。在数量上，HDR的动态范围可以近似为10-14个数量级，VDR的动态范围可以近似为5至6个数量级，并且LDR的动态范围可以近似为2至3个数量级。人眼通常可以感知与VDR的范围相似的、高达约5个数量级(105)的照度动态范围。HDR可以具有人眼一瞬间可感知的动态范围以外的动态范围。针对捕获、发布和消费格式的动态范围要求可能在HDR与VDR之间有所不同。HDR 成像可能涉及捕获和呈现具有完整动态范围和人眼可见色谱的图像。HDR可以主要是捕获格式。除了作为可能的捕获格式之外，VDR还可适用于发布和消费格式。例如，VDR格式可允许压缩以及经由广播(例如无线、线缆和卫星)、封装的介质(例如DVD、蓝光盘、存储介质)和/或因特网下载来广泛地发布高动态范围图像。VDR格式也可以允许高动态范围和宽色域图像平滑转换成在当前和将来的显示及其图像格式。与VDR关联的压缩的一些实施例可以涉及兼容压缩。兼容压缩可以涉及创建如下压缩的数字流，该数字流看起来就像已有的用于现存设备的MPEG-2或者MPEG-4/ AVC(H. 264)(例如看起来像已有的MPEG-型格式)，而且还携带用来在具有相应处理能力的设备上产生高动态范围和宽色域图像的信息。压缩可以涉及人类视觉系统可感知的任何范围并且在一些实施例中可以是为了实现这样的结果所要求的对动态范围和可能的颜色的最终转换。图IB描绘了用于运动画面例子的制作和发布阶段105的图。在用于HDR图像数据的制作阶段106中，原场景110可以由HDR数字相机120捕获或者由胶片相机捕获、然后被数字扫描130。实时事件的实况捕获可以在后期制作过程中与计算机生成的图像(CGI) 140 组合。实况捕获和后期制作过程均可以在HDR域中发生。在完成后期制作之后，可以将输出完全表示为VDR图像流160，根据该VDR图像流可以导出LDR流图像流165。在发布阶段 108中，VDR图像流160或者LDR图像流165可以发布到数字影院170、数字介质(比如光盘180)或者被广播190 (例如空中和因特网递送广播)。无需进一步处理(例如色调映射)，在VDR以外的任何动态范围可以不可见。VDR 可以包括人类虹膜响应的动态范围。VDR可以提供用于显示的合理动态范围目标。VDR可以包括整个可见色域。VDR可以视为宽色域(WCG)格式。在一些实施例中， WCG格式可以视为大于数字电视颜色标准(可以基本上符合国际电信联盟的推荐709 (ITU Rec. 709))的色域。在VDR的一个例子中，VDR可以很高效地表示成每像素32位在照度和色度上的几乎1/4JND (最小可觉差)。VDR可以使用每像素32位以容纳12位的照度和用于两个色通道中的每个色通道的10位。用于照度的位数可以大于用于每个色通道的位数， 因为人眼可以对感知照度比颜色更灵敏。每像素32位可以在计算机中用来处理和发送信息(32位机器、64位机器)。在效率方面，用于VDR的每像素位数可以少于在其中可以使用每像素36位的数字相机中使用的位数。在一些实施例中，可以用CIE XY Z三色值(例如在色空间(XYZ)中的如下值，这些值可以代表与测试颜色匹配的基本激励源在三分量附加颜色模型中的比例)表示VDR数据，这些三色值在量化成数字值之前变换到相当感知均勻的域中。这一变换过程可以始于伽马校正的R’ G’ B’数据，其中可以通过反转转/取消R’ G’ B’数据来首先将R’ G’ B’数据变换到线性光域RGB。可以通过矩阵变换将所得RGB值变换成XYZ三色值。向XYZ值应用的变换可以是对用于LogLuv编码格式的变换的参数化概括。XYZ值可以变换成颜色坐标为 (u' ,ν')的Iog(Y)照度表示。对数照度数据可以对于高适配水平而言感知均勻，而伽马编码的照度可以对于低适配水平而言几乎感知均勻。因而，伽马编码可以对于暗的观看环境(比如在影院中)而言更高效。然而对于在多数应用中的照度范围，对数编码可以能够提供比伽马编码更好的结果。虽然对数编码可能没有比在低光度水平的伽马编码更高效， 但是这可以由如下对数编码能力所补偿该能力用于允许增加或者减少总图像亮度而未引入如果使用伽马编码的图像则将出现的条带(例如在平滑梯度中的可辨认阶跃)。在一些实施例中，用于允许增加或者减少总图像亮度的对数编码能力可能对于在不同观看环境中的显示管理而言是重要的。对于VDR，如在等式1和2中表达的那样，可以使用比例参数S和偏置B根据以cd/ m2为单位的物理照度Y来计算定点对数照度Ld。
=[χ (toii:r+fiIJ )
(i j±.,F = I2 s , imLo>0(2)
11), for Lb=O在等式2中，将零数字值与零照度结果关联可以类似于LogLuv编码。如在等式3 中表达的那样，比例参数S可以确定相对照度分辨率。
权利要求
1.一种方法，包括用视频编码器生成编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围。
2.如权利要求1所述的方法，其中生成所述编码的视频流包括以用于视频的可视动态范围(VDR)格式生成所述编码的视频流，所述VDR格式涵盖人类视觉系统能够同时感知的照度范围和可视色域(VCG)。
3.如权利要求2所述的方法，其中生成所述编码的视频流包括压缩可视动态范围 (VDR)视频；其中压缩所述VDR视频包括在分层编码解码器中接收低动态范围(LDR)图像流和VDR图像流，其中所述分层编码解码器包括至少一个解码器、第一编码器和第二编码器；在基础层中处理所述LDR图像流，其中处理所述LDR图像流包括利用所述第一编码器的至少一个操作；并且在增强层中处理所述VDR图像流，其中处理所述VDR图像流包括利用所述第二编码器的至少一个操作。
4.如权利要求3所述的方法，还包括在所述VDR图像流中插入来自原图像的、由于根据所述原图像创建所述LDR图像流而丢失的一个或者多个细节的数据。
5.如权利要求3所述的方法，还包括向低动态范围数据应用至少一个去轮廓操作； 反转色调映射所述去轮廓的低动态范围数据； 用高动态范围数据或者可视动态范围数据产生残差；并且处理所述残差，其中所述残差包括高动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差或者可视动态范围图像与根据所述低动态范围图像的所述预测之间的差。
6.如权利要求1所述的方法，其中生成编码的视频流包括用编码解码器对视频信息进行编码和解码；其中所述用编码解码器对视频信息进行编码和解码包括 在所述编码器中接收输入的低动态范围(LDR)图像流；对所述输入的LDR图像流进行编码和解码以分别产生压缩编码的第一内部LDR位流和解码的LDR图像流；并且用所述编码器的变换块将所述解码的LDR图像流变换到可视动态范围(VDR)空间。
7.如权利要求6所述的方法，还包括其中所述压缩编码的LDR位流包括在所述压缩编码的位流的基础层内的低动态范围 (LDR)信息和在所述压缩编码的位流的增强层内的可视动态范围(VDR)信息。
8.如权利要求7所述的方法，其中在所述编码器中生成所述压缩的位流还包括用所述编码器的去轮廓块降低所述变换的LDR中的量化不自然痕迹以产生第一去轮廓的LDR图像流。
9.如权利要求8所述的方法，其中用所述编码器的所述变换块将所述解码的LDR图像流变换到所述可视动态范围(VDR)空间包括在所述第一去轮廓的LDR图像流与所述VDR图像流之间进行色调映射(TM)分析以生成色调映射参数；对所述第一去轮廓的LDR图像流进行反转色调映射(IMT)；并且产生残差，所述残差是所述反转色调映射的结果和输入的可视动态范围(VDR)图像流的函数。
10.如权利要求9所述的方法，还包括从所述编码解码器的对所述压缩编码的位流进行解码的解码器产生输出VDR图像流，其中从所述解码器产生所述输出VDR位流包括以下步骤在所述解码器接收所述压缩编码的位流；将所述接收的压缩编码的位流解析成第二 LDR图像流、色调映射图像流和第二内部残差图像流；对所述第二内部LDR图像流进行解码；并且用所述解码器的变换块在所述解码器中将所述解码的第二内部LDE图像流变换到可视动态范围(VDR)空间。
11.如权利要求10所述的方法，其中从所述解码器产生所述输出VDR图像流包括在所述解码器中产生所述输出VDR图像流，所述输出VDR图像流是被解码和处理的残差图像流和所述解码的LDR图像流的反转色调映射的结果的函数；其中用所述编码解码器进行的色调映射分析或者反转色调映射操作中的一项或者多项包括具备以下算符中的一个或者多个的函数 参数化的全局色调映射算符； 参数化的局部色调映射算符； 参数化的反转全局色调映射算符；或者参数化的反转局部色调映射算符。
12.如权利要求1所述的方法，其中所述生成编码的视频流包括处理视频信息； 其中处理所述视频信息包括用视频编码装置对具有第一动态范围的第一图像流进行解码以产生第一解码的位流；并且向所述解码的第一位流应用反转色调映射算符以预测第二图像流，所述第二图像流具有高于所述第一动态范围的第二动态范围；并且根据所述第二图像流产生输出图像流。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述第一动态范围包括低动态范围(LDR)并且所述第二动态范围包括可视动态范围(VDR)。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述反转色调映射算符包括以下各项中的一项或者多项单调反转色调映射算符； 反转局部色调映射算符； 包括多个二次曲线的函数；或者与遮光操作或者加光操作中的一个或者多个对应的一个或者多个参数。
15.如权利要求13所述的方法，还包括计算残差；其中所述残差包括以下差值中的至少一个高动态范围图像与根据低动态范围图像的预测之间的差；或者可视动态范围图像与根据所述低动态范围图像的所述预测之间的差。
16.一种系统，包括用于用视频编码器生成编码的视频流的装置，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围。
17.一种用于对视频信息进行编码的装置，包括 一个或者多个处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由所述处理器执行或者进行时引起、控制、编程或者配置所述编码装置以生成编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3) 个数量级以上的动态范围。
18.一种用于对视频信息进行解码的装置，包括 一个或者多个处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由所述处理器执行或者进行时引起、控制、编程或者配置所述解码装置以用视频编码器处理编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围。
19.一种计算系统，包括 一个或者多个处理器；以及包括指令的计算机可读存储介质，所述指令在由所述处理器执行或者进行时引起、控制、编程或者配置所述计算系统以执行或者进行以下各项中的一项或者多项视频编码器，产生编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围；视频解码器，处理所述编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的所述动态范围；或者用于用视频编码器生成编码的视频流的处理，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围。
20.一种用于计算机系统的用途，包括用视频编码器生成编码的视频流，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围。
21.一种计算机可读存储介质产品，包括与之一起编码的指令，所述指令在用一个或者多个处理器来执行或者进行时引起、控制或者编程所述处理器以引起、控制、执行、进行、编程或者配置以下各项中的一项或者多项用于用视频编码器生成编码的视频流的过程，所述编码的视频流包括照度为三(3)个数量级以上的动态范围；如根据权利要求1-15或者22中的一个或者多个权利要求所述的方法； 如根据权利要求20所述的用于计算机系统的用途； 如根据权利要求16或者19中的一个或者多个权利要求所述的的系统；或者如根据权利要求17或者18中的一个或者多个权利要求所述的装置。
22.根据权利要求2或者16-20中的一个或者多个所包括的方法、系统、装置或者计算机可读存储介质，其中所述照度动态范 围包括五(5)至六(6)个数量级。
全文摘要
分层压缩高动态和宽色域的视频，其中可以基于低动态范围流对高动态范围流进行编码。高动态范围流可以包括人眼感知的照度的动态范围和宽色域。
文档编号H04N7/46GK102388612SQ201080012485
公开日2012年3月21日 申请日期2010年3月11日 优先权日2009年3月13日
发明者亚历山德罗斯·图拉皮斯, 李臻, 沃尔特·C·吉什, 理查德·W·韦布 申请人:杜比实验室特许公司