用于编码图像数据的方法和装置以及用于解码图像数据的方法和装置的制造方法

用于编码图像数据的方法和装置以及用于解码图像数据的方法和装置的制造方法
【专利摘要】一种用于对在具有亮度分量和色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分进行编码的方法和设备，所述方法包括：通过应用包括至少一个编码参数的编码参数集，使用可应用于小动态范围(LDR)图像的编码处理，来对所述图像的至少一部分的分段进行编码；在大动态范围的感知空间内重构编码分段；评估所述编码分段在大动态范围的感知空间内的速率失真成本；以及基于评估的速率失真成本，调整用于分段的编码处理的所述编码参数集。还提供了对应的解码设备和方法。
【专利说明】
用于编码图像数据的方法和装置从及用于解码图像数据的方 法和装置
技术领域
[0001] 本发明设及一种用于编码图像数据的方法和装置W及一种用于解码图像数据的 方法和装置。具体但非排他地，本发明设及针对大动态范围化DR)应用的视频数据的编码和 解码。
【背景技术】
[0002] 由成像器件捕获的场景中的光的变化会非常大。例如，相较于被直射阳光照射的 对象，位于场景阴影内的对象会呈现为非常暗。传统小动态范围化DR)图像提供的有限动态 范围和色域不能提供足够的范围来准确再现在运种场景内的亮度和颜色的改变。通常，通 过有限数量的比特(通常，8比特、10比特或12比特)来表示代表LDR图像的像素的亮度或颜 色的LDR图像的分量值。由运种表示提供的有限亮度范围无法有效地再现小信号变化，尤其 是在亮度的明暗范围内。
[0003] 相较于传统LDR图像，大动态范围成像(也称作皿R或皿RI)能够在场景的明暗区域 之间具有较大动态范围的亮度。通过将信号表示扩展到较宽的动态范围W便在整个范围内 提供较高的信号精度，来在HDR成像中实现该目的。在皿R图像中，像素的分量值通常被表示 为大量比特(例如，从16比特到64比特），包括浮点格式(例如，针对每个分量有32比特或16 比特，即，浮点或半浮点），最常用的格式是ope址XR半浮点格式(每个RGB分量16比特;即，每 个像素48比特)或具有较长表示的整型，通常至少为16比特。运种范围与人体视觉系统的天 然灵敏度相对应。运样，HDR图像更准确地呈现在实际场景内发现的大范围的亮度，从而提 供对该场景的更真实表示。
[0004] 然而，由于提供了较大范围的值，皿R图像消耗大量存储空间和带宽，从而使皿R图 像和视频的存储和传输变得困难。因此，需要高效的编码技术将数据压缩为较小的、更可管 理的数据尺寸。寻找有效压缩皿R数据同时保留亮度的动态范围W便准确呈现的适合编码/ 解码技术是富有挑战性的。
[0005] -种用于编码HDR图像的典型方法在于:减小图像的动态范围，W便通过用于编码 LDR图像的传统编码方案来对该图像进行编码。
[0006] 例如，在一个运种技术中，将色调映射运算符(tone-mapping operator)应用于输 入的HDR图像，并通过传统8-10比特深度编码方案(诸如，肝EG/肝EG200或MPEG-2、针对视频 的 H.264/AVC(Karsten Suh;ring，H.264/AVC Reference Software, http:// iphome .hhi . de/suehring/tml/download/，I. E. Richardson戶/f著的书名为《H. 264and MPEG-4video compression》，由J.Wiley&Sons在2003年9月出版））来编码经色调映射的图 像。接着，将逆色调映射运算符应用于解码图像，计算输入图像和所述解码并经过逆色调映 射的图像之间的残差。最后，通过第二传统的8-10比特深度编码器方案来对所述残差进行 编码。
[0007] 该第一种方法的主要缺点在于:使用了两种编码方案，并且具有输入图像的动态 范围是传统编码方案的动态范围的二倍（16-20比特)的限制。根据另一种方法，转换输入的 HDR图像W便在颜色空间中获得图像像素的视觉无损表示，所述颜色空间中的数值属于与 传统8-10比特深度或扩展12、14或16比特深度编码方案（诸如，肥￥"例如，8.8'〇33、 W.J.Han、G.J.Sullivan、J.R.Ohm和T.Wiegand JCTVC-K1003,"Hi曲 Efficiency Video Coding化EVC)text specification化aft 9" ,2012年10月）W及高比特深度扩展可兼容的 动态范围。即使传统的编解码器可W操作高像素（比特)深度，通常仍然难W贯穿图像W均 匀方式W运种比特深度进行编码，运是由于所获得的压缩比过低而无法用于传输应用。
[0008] 使用可应用于LDR图像的编码技术的其他方法会在解码图像中会引起伪象。基于 上述内容，设计出本发明。

【发明内容】

[0009] 根据本发明的第一方面，提供了一种对在具有亮度分量和色差度量的感知空间内 定义的大动态范围图像的至少一部分进行编码的方法，所述方法包括：
[0010] 通过使用可应用于小动态范围化DR)图像的编码处理并应用在所述编码处理中的 至少一个编码参数，对所述图像的至少一部分的分段进行编码；
[0011] 在大动态范围的感知空间内重构编码分段；
[0012] 在大动态范围的感知空间内评估针对编码分段的速率失真成本;W及
[0013] 基于评估的速率失真成本，针对所述分段的编码处理来调整所述至少一个编码参 数。
[0014] 图像的分段可W是指图像的块。块可W例如是预测单元(PU)、编码单元(CU)或变 换单元(TU)。
[0015] 在实施例中，至少一个编码参数定义了图像到要编码的分段的分区，每个分段具 有对应皿R感知空间。
[0016] 在实施例中，至少一个编码参数包括编码四叉树参数。
[0017] 在实施例中，所述方法包括:基于所述分段的对应图像采样的亮度值，获得针对所 述分段的公用代表性亮度分量值。
[0018] 在实施例中，评估速率失真成本包括:评估与公用代表性分量值的编码相关的速 率。
[0019] 在实施例中，该编码处理是皿VC类型编码处理，图像的至少一部分的分段与编码 单元、预测单元或变换单元相对应。
[0020] 在实施例中，所述方法包括:在编码分段之前，基于公用代表性亮度分量值，在局 部感知空间内表示图像分段。
[0021] 在实施例中，所述方法包括:在局部LDR域中获得针对所述分段的局部残差亮度分 量，所述局部残差亮度分量对应于原始图像的对应亮度分量和该分段的公用代表性亮度值 之间的差。
[0022] 在实施例中，所述方法包括:在局部感知空间内针对所述分段获得至少一个对应 图像部分，所述至少一个图像部分与根据所述分段的公用代表性亮度值归一化的分段的局 部残差亮度分量或颜色分量相对应。
[0023] 在实施例中，评估速率失真成本包括:评估与对所述至少一个图像部分的编码相 关联的速率。
[0024] 在实施例中，评估速率失真成本包括:评估与编码局部残差亮度分量相关联的速 率。
[0025] 在一个实施例中，评估速率失真成本包括:在大动态范围的感知空间内，评估与重 构编码分段相关联的失真。
[0026] 在实施例中，基于W下表达式来评估针对编码参数集P的速率失真成本D?:
[0027] D?(CU，p)+A(RLDR(CU，p)+R(Lif，p))
[002引 其中；
[0029] ORldr(化，P)是与残差图像部分的编码相关联的速率；
[0030] R化If, P)是与公用代表性亮度分量值的编码相关联的速率；
[0031] D?(cu，p)是在大动态范围的感知空间内与重构编码分段相关联的失真。
[0032] λ是拉格朗日参数。
[0033] 在实施例中，所述方法包括:在局部感知空间内重构的残差图像部分的采样W及 原始纹理的采样和所述图像的对应采样之间执行视觉无损细化。
[0034] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于对在具有亮度分量和色差度量的感知空 间内定义的大动态范围图像的至少一部分进行编码的编码设备，所述设备包括：
[0035] 编码器化NC1、ENC2、ENC3)，用于通过在可应用于小动态范围化DR)图像的编码处 理中应用至少一个编码参数，使用所述编码处理来编码所述图像的至少一部分的分段；
[0036] 重构模块(REC)，在大动态范围的感知空间内重构编码分段；
[0037] 速率失真模块(RATE-DIST)，用于在大动态范围的感知空间内确定针对编码分段 的速率失真成本;W及
[0038] 编码器管理模块巧NC0D邸CONTROL)，用于基于评估的速率失真成本，针对所述分 段的编码处理来调整所述至少一个编码参数。
[0039] 图像的分段可W是指图像的块。块可W例如是预测单元(PU)、编码单元(CU)或变 换单元(TU)。
[0040] 在实施例中，至少一个编码参数定义了图像到要编码的分段的分区，每个分段具 有对应皿R感知空间。
[0041 ]在实施例中，至少一个编码参数包括编码四叉树参数。
[0042] 在实施例中，所述编码设备包括：用于基于所述分段的对应图像采样的亮度值来 获得针对所述分段的公用代表性亮度分量值的模块。
[0043] 在实施例中，速率失真模块配置为:评估与公用代表性分量值的编码相关联的速 率。
[0044] 在实施例中，所述编码设备配置为执行皿VC类型编码处理，图像的至少一部分的 分段与编码单元、预测单元或变换单元相对应。
[0045] 在实施例中，所述编码设备包括用于在分段的编码之前，基于公用代表性亮度分 量值，在局部感知空间内表示图像分段的模块。
[0046] 在实施例中，所述编码设备包括用于在局部LDR域中获得针对所述分段的局部残 差亮度分量的模块，所述局部残差亮度分量对应于原始图像的对应亮度分量和该分段的公 用代表性亮度值之间的差。
[0047] 在实施例中，所述编码设备包括：用于在局部感知空间内获得针对所述分段的至 少一个图像部分的模块，所述至少一个图像部分与局部残差亮度分量或所述分段的颜色分 量相对应，根据所述分段的公用代表性亮度值进行归一化。
[0048] 在实施例中，所述速率失真模块配置为:评估与残差图像部分的编码相关联的速 率。
[0049] 在实施例中，所述速率失真模块配置为:在大动态范围的感知空间内，评估与对编 码分段的重构相关联的失真。
[0050] 在实施例中，基于W下表达式来计估针对编码参数集P的速率失真成本D?:
[005。 DHDR(CU，p)+A(RLDR(CU，p)+R(Lif，p))
[0052] 其中；
[0053] ORldr(化，P)是与残差图像部分的编码相关联的速率；
[0054] R化If, P)是与公用代表性亮度分量值的编码相关联的速率；
[0055] D?(cU，p)是在大动态范围的感知空间内与对编码分段的重构相关联的失真。 [0化6] λ是拉格朗日参数。
[0057] 在实施例中，所述编码设备包括：用于在重构于局部感知空间内的残差图像部分 的采样W及所述图像的对应采样之间执行视觉无损细化的模块。
[0058] 根据本发明的第Ξ方面，提供了一种用于解码比特流的解码方法，所述比特流表 示在具有亮度分量和色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述方 法包括：
[0059] 访问表示至少一个编码参数的编码数据；W及
[0060] 通过应用与所述至少一个编码参数相对应的至少一个解码参数，使用可应用于小 动态范围(LDR)图像的解码处理来解码所述图像的至少一部分的分段；
[0061] 其中在通过可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编码并在大动态范围的 感知空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成本来确定所述至少一 个编码参数。
[0062] 图像的分段可W是指图像的块。块可W例如是预测单元(PU)、编码单元(CU)或变 换单元(TU)。
[0063] 在实施例中，至少一个解码参数定义了图像到要解码的分段的分区，每个分段具 有对应皿R感知空间。
[0064] 在实施例中，至少一个解码参数包括解码四叉树参数。
[0065] 根据本发明的第四方面，提供了一种用于解码比特流的解码设备，所述比特流表 示在具有亮度分量和色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述设 备包括：
[0066] 接口，用于访问对至少一个编码参数加 W表示的编码数据W便编码所述图像；W 及
[0067] 解码器，用于通过应用与所述至少一个编码参数相对应的至少一个解码参数，使 用可应用于小动态范围化DR)图像的解码处理来对所述图像的至少一部分的分段进行解 码；
[0068] 其中在通过可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编码并在大动态范围的 感知空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成本来确定所述至少一 个编码参数。
[0069] 图像的分段可W是指图像的块。块可W例如是预测单元(PU)、编码单元(CU)或变 换单元(TU)。
[0070] 在实施例中，至少一个解码参数定义了图像到要解码的分段的分区，每个分段具 有对应皿R感知空间。
[0071 ]在实施例中，至少一个解码参数包括解码四叉树参数。
[0072] 根据本发明的第五方面，提供了一种比特流，所述比特流表示在具有亮度分量和 色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述比特流还包括:承载表 示编码参数集的数据的信号，其中在经由可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编 码并在大动态范围的感知空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成 本来确定所述至少一个编码参数。
[0073] 根据本发明的第一和第二方面的实施例中的任一实施例，确定所述第Ξ、第四和 第五方面的至少一个编码参数。
[0074] 本发明的另一方面提供了一种对在具有亮度分量和色差度量的大动态范围感知 空间内定义的大动态范围图像的至少一部分进行编码的方法，所述方法包括：
[0075] 使用可应用于小动态范围（LDR)图像的编码处理并应用在所述编码处理中的至少 一个编码参数，来对所述图像部分的分段进行编码；W及基于速率失真成本，针对所述分段 的编码处理调整所述至少一个编码参数，其中在重构编码分段之后，在大动态范围的感知 空间内针对编码分段评估所述速率失真成本。
[0076] 本发明的另一方面，提供了一种用于对在具有亮度分量和色差度量的大动态范围 的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分进行编码的编码设备，所述设备包括配 置为执行W下操作的一个或更多个处理器：
[0077] 使用可应用于小动态范围（LDR)图像的编码处理并应用在所述编码处理中的至少 一个编码参数，来对所述图像的至少一部分的分段进行编码；
[0078] 在大动态范围的感知空间内重构编码分段；
[0079] 在大动态范围的感知空间内评估针对编码分段的速率失真成本;W及
[0080] 基于所评估的速率失真成本，针对所述分段的编码处理来调整所述至少一个编码 参数。
[0081] 根据本发明的另一方面，提供了一种用于解码比特流的解码设备，所述比特流表 示在具有亮度分量和色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述设 备包括配置为执行W下操作的一个或更多个处理器：
[0082] 访问对用于编码所述图像的至少一个编码参数加 W表示的编码数据，
[0083] 通过应用与所述至少一个编码参数分别对应的至少一个解码参数，使用可应用于 小动态范围(LDR)图像的解码处理来对所述图像的至少一部分的分段进行解码；
[0084] 其中在通过可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编码并在大动态范围的 感知空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成本来预先确定所述至 少一个编码参数。
[0085] 本发明的实施例提供针对用于大范围应用的大动态范围图像数据的编码和解码 方法，从而提供改善的视觉体验。
[0086] 根据本发明的方法的至少部分可W是通过计算机实现的。从而，本发明可采取全 硬件实施例、全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或组合了软硬件方面的实施例 的形式，它们都可在运里被统称为"电路"、"模块"或"系统"。此外，本发明可采取由可在任 意有形介质中实现的计算机可使用程序代码表达的实现于所述介质中的计算机程序产品 的形式。
[0087] 由于本发明可实现为软件，所W本发明可实现为计算机可读代码，W用于在任意 合适载体介质上提供给可编程装置。有形载体介质可包括存储介质，比如软盘、CD-ROM、硬 盘驱动器、磁带设备或固态存储器设备等。瞬时载体介质可包括信号，比如电信号、电子信 号、光信号、声信号、磁信号或电磁信号(例如微波或RE信号）。
【附图说明】
[0088] 现在参照附图，W仅作为示例的方式对本发明的实施例进行描述，其中：
[0089] 图1是根据本发明的第一实施例的编码处理的框图；
[0090] 图2是示出了根据肥VC视频压缩标准将编码单元分解为预测单元和变换单元的示 例的示意图；
[0091 ]图3是根据本发明的实施例的编码处理的框图；
[0092] 图4是根据本发明的另一实施例的编码处理的框图；
[0093] 图5是根据本发明的一个或更多个实施例的解码处理的框图；
[0094] 图6A是根据本发明的一个或更多个实施例的编码设备的框图；
[00%]图6B是根据本发明的一个或更多个实施例的解码设备的框图；W及
[0096] 图7是可W实现本发明的一个或更多个实施例的数据通信系统的示例的框图。
【具体实施方式】
[0097] 图1示出了根据本发明的第一实施例的用于编码图像I的至少一部分的方法的步 骤的示意框图。图1的方法的编码步骤通常基于可应用于LDR型图像的皿VC压缩标准，但是 应认识到，本发明的实施例还可W用于其他可应用于LDR型图像的编码标准，诸如，H.264/ AVC、MPEG2或MPEG4。
[0098] 所述方法开始于获取皿R图像数据。HDR图像数据可W表示多个图像的视频序列、 图像或图像的一部分。为了简化下文的描述，所获取的图像数据与HDR图像相对应。可W从 成像设备(诸如，视频摄像机)直接获取皿R图像数据，从位于局部的或远程布置的存储设备 获取皿姻像，或经由无线或有线传输线接收皿姻像。
[0099] 如本文所使用地，术语"HDR图像"是指包括通常被表示为多于16比特的浮点(浮点 或半浮点）、定点或定长表示整数格式的大动态范围数据的任何HDR图像。可W在任何颜色 或感知空间内定义定义输入的HDR图像。例如，在本实施例中，在RGB颜色空间内定义输入的 皿R图像。在另一实施例中，可W在其他颜色空间（诸如，YUV)或任何感知空间中定义输入的 皿R图像。
[0100] 通常，在包括对图像像素的亮度加 W表示的数据的图像上执行所述处理的编码步 骤。运种图像数据包括亮度分量L和潜在地至少一个颜色分量C(i)，其中i是表示该图像的 颜色分量的索引。图像的分量定义了颜色空间，通常，3D空间，例如，可w在包括亮度分量L 和潜在地两个颜色分量Cl和C2的颜色感知空间内定义所述图像。
[0101] 然而，应认识到，本发明不限于具有颜色分量的HDR图像。例如，HDR图像可W是在 感知空间内具有亮度分量而没有任何颜色分量的灰度图像。
[0102] 将感知空间定义为包括含有亮度分量的多个分量并具有色差度量d(化，C1，C2)， (1/，C1/，C2/ ))的颜色空间，其中优选地，色差度量的值表示与所述感知空间的两点的视觉 感知之间的对应差成正比。例如，颜色空间具有亮度分量LW及两个颜色分量C1和C2。
[0103] 数学上讲，将颜色差度量d(化，C1，C2)，化/，C1/，C2/))定义为使得存在感知阔值 ΔΕο(也称作JND，最小可觉差），低于该阔值则人眼无法在感知空间中感知两个颜色之间的 视觉差，即
[0104] d((L，Cl，C2)，（L'，C1'，C2'))< ΔΕο， (1)
[0105] 感知阔值ΔΕο独立于感知空间的两点化，C1，C2)和化/，C1/，C2/)。因此，对分量属 于感知空间的图像进行编码W使式（1)的度量依然小于界限A Eo,确保了所显示的编码版 本的图像是视觉无损的。
[0106] 当所获取的图像I包括属于非感知空间的分量(诸如，（R，G，B))时，在步骤S101，通 过图像转换模块1C向图像数据I施加感知变换，W便获得具有亮度分量LW及潜在地两个颜 色分量C1和C2的HDR图像Ip，其中所述亮度分量和两个颜色分量定义了感知空间。所执行的 感知变换取决于显示的光线条件和初始颜色空间。例如，假设初始颜色空间是(R，G，B)颜色 空间，首先将图像I变换为已知的线性空间(Χ，Υ，Ζ)。该步骤包括:根据需要，通过应用逆伽 马校正并接着用3x3变换矩阵将线性RGB空间数据变换为ΜΖ空间，执行数据的线性化。对于 此步骤，使用表示图像的视觉环境的数据。例如，使用在(Χ，Υ，Ζ)空间内定义了显示的参考 光线条件的3D矢量值(Χη,Υη,Ζη)。
[0107] 例如，在选择感知空间LabCIE1976的情况下，将感知变换定义如下：
[010 引 L*=116f(Y/Yn)-16
[0109] a* = 500(f(X/Xn)-f(Y/Yn))
[0110] b* = 200(f(Y/Yn)-f(Z/Zn))
[0111] 其中f是例如伽马校正函数，定义如下：
[0112] f(r)=ri/3if r>(6/29)3
[0113]
吾则
[0114] 当满足在感知空间LabCIE1976上限定的W下色差度量时，在参考光线条件(Χη,Υη， Ζη)下，人类可将两个颜色彼此区分：
[0115] d((L*，a*，b*)，(L*'，a*'，b*'))2=( AL*)2+( Aa*)2+( Ab*)2<( ΑΕο)2
[0116] ΔL^是两个颜色化^a^b^和(lΛa^bW)的亮度分量之间的差，且Δa^对应地，Δ b^)是运两个颜色的颜色分量之间的差。通常，ΔΕο的值在1和2之间。
[0117] 在一些情况下，可W对空间(Χ，Υ，Ζ)内的图像进行逆变换，W便获得解码图像在初 始空间内的估计，例如，在本示例中，为(R，G，Β)空间中。对应的逆感知变换表示为：
[0121 ]根据另一示例，当选择感知空间Lu\巧寸，可w将感知变换定义如下：
[0127]可^在感知空间山\^上定义^下欧几里得度量：
[012引 d((L*，u*，v*)，（L*'，u*'，/'))2=( ΔΙ)2+(Δυ*)2+(Δν*)2
[01巧]AL*是两个颜色化*，u*，v*)和化，u*/，ν*/)，的亮度分量之间的差，且Au*(对应 地，A/))是运两个颜色的颜色分量之间的差。
[0130] 对应的针对Luv空间的逆感知变换表示为：
[0134] 应认识到，本发明不限于感知空间LabCIE1976,且可W扩展至任何类型的感知空 间，诸如，LabCIE1994、LabCIE2000,或任何其他欧几里得感知空间，其中LabCIE1994、 LabCIE2000均是相同Lab空间但二者具有不同度量来测量感知距离。
[0135] 其他示例是LMS空间和IPT空间。条件在于在运些感知空间上，定义度量使得它优 选地与感知差成正比；因此，同质最大感知阔值Δ Eo小于人类在该感知空间中无法感知的 两个颜色之间的视觉差。
[0136] 在步骤S102,通过分区模块PART1将图像空间分解为一系列空间单元或分段。图2 示出了在编码图像时根据肥VC视频压缩技术的空间编码结构的示例。在肥VC类型编码器的 情况下，最大空间单元被称作编码树单元(CTU)。根据由编码参数指示的分解配置，将每个 空间单元进一步分解为多个元素，通常被称作四叉树。四叉树的每个分支被称作编码单元 (cu)，并被进一步分区为一个或更多个子元素，称作预测单元(PU)和变换单元(τυ)。
[0137] 在图1的示例的步骤S102,将编码单元分区为一个或更多个分段或块Β1，在本示例 中，所述分段或块与预测单元(PU)相对应W便根据由编码器控制模块ENCODER C0NTR化管 理的编码参数进行基于预测的编码。
[0138] 尽管在本示例中步骤S102的输出块B1是PU，然而应认识到在本发明的应用皿VC类 技术的其他实施例中，步骤S102的输出可W是CU或TU。在其他实施例中，块B1将表示正编码 的适合空间区域的图像。
[0139] 在本示例中，每个预测单元或块B1对应于和相应预测(帖内或帖间）参数相关联的 方形或矩形空间区域的图像：
[0140] 编码器控制模块管理用于对当前图像中的给定编码单元或编码单元的子元素进 行编码的策略。为此，编码器控制模块向当前编码单元或编码单元子元素分配候选编码参 数。运些编码参数可W包括W下编码参数中的一个或更多个：
[0141] ?针对编码四叉树、预测单元和变换单元的编码树单元组织(organization)。
[0142] ?分配给编码树的编码单元的编码模式(帖内或帖间）。
[0143] ?针对所考虑的编码树内每个帖内编码单元的帖内预测模式(DC、平面或角度方 向）。
[0144] ?在帖间编码单元的情况下，帖间预测参数:运动矢量、参考画面索引等。
[0145] 在本文所述的本发明的实施例中，计算与利用候选编码参数编码当前编码单元相 关的速率失真成本，编码器控制模块根据计算出的速率失真成本来适配编码参数中的至少 一个。
[0146] 通过最小化速率失真成本来执行针对编码单元的编码参数选择，如下所示：
[0147]
[0148] 其中P表示针对给定编码单元的候选编码参数集，λ表示拉格朗日参数，D(p)和R (P)分别表示与利用候选的编码参数集P编码当前编码单元相关的失真和速率。
[0149] 在本发明的实施例中，失真项D(p)表示在要编码的图像的初始HDR感知空间内获 得的编码误差。通常，运设及在计算与编码参数P相关的失真D(p)之前，将正被处理的CU或 CU子元素重构到原始(L^a^的空间，如下文所述。由于考虑在其原始皿R空间内的编码单 元或子元素，运种方法有助于减少解码图像中出现的伪象。
[0150] 在步骤S103,向每个预测单元或块分派亮度分量值，被称作低空间频率亮度分量 Lif，表示构成该预测单元或块的采样(采样可W包括一个或更多个像素）的亮度值的平均 值。由亮度处理模块LF来执行该操作。计算低空间频率亮度分量基本设及对原始图像的亮 度分量进行下采样。应认识到，本发明不限于用于针对每个预测单元或块来计算低空间频 率版本的任何具体实施例，可W使用图像Ip的亮度分量的任何低通滤波或下变频。在步骤 S104,通过量化单元Q来量化低空间频率亮度分量，W便提供量化的低空间频率亮度分量 二在步骤S110,通过赌编码器ENC1来对量化的低空间频率亮度分量执行赌 编码，W便输出视频流。本文中，低空间频率亮度分量的编码可W是指第一层或亮度层的编 码。
[0151] 基于量化的低空间频率亮度分量的对应值，在步骤S105,通过局部感知变换单 元LPT将预测单元或块的亮度和颜色分量的值变换到局部感知空间，与步骤S101的感知空 间变换相对应。本示例中的运种感知空间为感知空间LW。量化的低空间频率亮度分量 ￡</被用作显示的参考光线条件。所述块的运种局部感知空间叩勺亮度和颜色分量表示 kn：ar ^locav ^ 分量和在编码过程中在局部感知空间内作为目标的最大误差阔值Δ Ε。
[015^ 至1]局部感知空间的变换( 包括W下步骤。首先经由W下亮度 残差计算，将亮度变换为所谓的LDR表示：
[0153]
[0154] 其中以表示计算出的残差亮度分量;L表示在原始图像内的对应亮度分量表示 量化的低空间频率亮度分量。
[01W]运种步骤可W在本文中被称作LDR局部化步骤。
[0156] 然后，在局部感知空间内将残差亮度分量以表示如下。假设在1^1^3^感知空间模式 下的额定光线亮度Υη，由于因子Ye而导致的光线条件的改变对感知空间分量变换如下：
[0157] (Χη,Υη,Ζη) 一（ΥΕΧη,ΥΕΥη,ΥεΖη)
[015引与在感知阔值Εο的变化ΔΕο相对应，其中：
[0159] ΔΕο^ΔΕο.Υε。/^
[0160] 因此，在后处理中，根据最大光线变化乘积因子，调整感知阔值EoW适应于编码。 考虑到Ye = Yif/Υη，量化的低空间频率亮度分量的局部发光度的信息，其中Yif和￡^^之间 的关系定义如下：
[0161]
[0162] 运样，由于感知空间基于与每个预测单元相关联的低空间频率亮度分量对感 知空间进行局部化。
[0163] 实践中，在与LabCIE76感知空间相对应的实施例中，感知空间的局部化采用W下 形式：
[0164]
[0165] 相对于颜色分量a*和b*，无需LDR局部化。感知空间的局部化设及W下变换：
[0168] 在步骤S106,通过另一 CU分区步骤，将每个预测单元分解为一个或更多个变换单 元(TU)。例如，在帖内编码单元的情况下，根据相邻的TU，对编码单元的每个变换单元执行 空间预测，其中预先对TU进行编码和重构。在步骤S107,确定与当前TU相关联的残差纹理。 然后，由变换单元T在步骤S108对残差纹理进行变换，并由量化单元Q在步骤S109对其进行 量化，W便在步骤S111由赌编码器ENC2进行赌编码。可W由编码器控制模炔基于本发明实 施例的速率失真计算来确定针对所述变换单元使用的编码参数。本文中可W将纹理残差的 编码称作第二层编码。
[0169] 因此，在局部感知空间内表示每个预测单元中要编码的残 差纹理数据。如果针对要编码的HDR图像的四叉树表示的CTU的选择，根据局部感知空间来 计算速率失真成本，则可能增加不一致性。例如，假设对于给定特定四叉树等级的CU，编码 器的分区单元必须在两种类型的预测单元2Nx2N和化N之间选择，对应速率失真成本之间的 比较如下所示：
[0173] 从右侧的项中可W看出，对针对在不同颜色空间内表示的P听十算出的失真执行加 法。运样可能引起不一致性。
[0174] 为了解决运种问题，在本发明的实施例中，在原始皿R感知空间内而不是在局部 LDR感知空间内考虑与图像的空间实体相关联的速率失真成本。运样，由于与该图像的不同 图像块相对应的速率失真成本是在相同的感知空间内计算出的，因此与速率失真成本是可 比较的。因此，在HDR空间内重构编码单元的步骤包括在图1的实施例的编码处理中。如下所 示地执行在皿R空间内对编码单元的重构：
[0175] 通过执行步骤S112的逆变换、步骤S114的逆变换和步骤S116预测相加，来重构编 码单元的每个TU。然后，在步骤S118，在原始皿R空间内获得重构的TU。
[0176] 对于在皿R空间重构残差TU的S118，可W应用W下式，其中本发明的特定实施例中 的局部颜色空间是Lab 76:上式分别与在HDR空间内对该TU的解码像素的重构相对应，亮度 分量为L且色度分量a、b:
[0183] 其中；
[0184] · LDRSCALING表示用于固定在LDR编码层的输入处的给定像素的动态范围的恒定 整数；
[0185]
表示在与包含该采样的PU相关联的局部Lab空间中重构的亮度 和色度采样；
[01化]
表示在要压缩的原始图像Ip的皿R感知空间中重构的采样；
[0187] -I/f表示与经逆量化之后的重构版本PU相关联的低空间频率亮度分量。
[0188] 将根据本发明的一个或更多个实施例的用于计算速率失真成本W便用编码参数 集P对编码单元进行编码的处理阐述如下。在图1的实施例中，在步骤S120,由速率失真模块 率RATE-DIST执行失真成本处理。
[0189] 通过将速率失真成本J重置为0，来初始化该过程:J^O
[0190] 在步骤S110对低空间频率分量Lif(PU)进行赌编码之后，在步骤S120,针对赌编码 的低空间频率分量Lif(PU)确定关联速率R(Lif)。然后根据W下内容更新速率失真成本J:
[0191] J+λ. R (Lif)其中，λ表示拉格朗日参数。
[0192] 在步骤S120,针对在步骤Sill进行赌编码的残差纹理确定关联速率R(TU，p)。
[0193] 然后，如下计算在原始皿R感知空间内的重构TU的失真：
[0194]
其中州二;;(。与原始HDR 图像中的TU的采样相对应，与hdr感知空间内重构的TU的采样相对应。然后，将 CU的速率失真成本J更新如下：
[0195] j+dHdr ( tu , p ) +λ. R ( TU , p )
[0196] 可W将与利用编码参数p进行CU编码相关联的速率失真成本用公式表示为：
[0197] D?(CU，p)+A(RLDR(CU，p)+R(Lif，p))
[019引 其中；
[0199] · Rldr(化，P)是在LDR层所考虑的CU的编码成本；
[0200] R化If, P)是与属于所考虑的CU的PU相关联的低频率亮度分量的编码成本。
[0201] 在步骤S122,编码器控制模块ENC0D邸CONTROL基于在步骤S122针对在HDR感知空 间内的编码T听十算出的速率失真成本，调整LDR编码处理的编码参数。
[0202] 图3是示出了包括图1的编码步骤的编码过程的示例的示意框图。将其他模块描述 如下。单元130表示存储视频的帖W便进行帖间编码处理的存储器，其中所述帖间编码处理 包括运动估计(步骤S131)、运动补偿(步骤S132)。在步骤S133执行对重构的TU的帖内预测。
[0203] 如图3所示，编码器控制模块负责在步骤S123决定用于对当前图像中的给定编码 单元进行编码的策略。
[0204] 图4是示出了根据本发明的另一实施例的对图像的至少一部分进行编码的方法的 步骤的示意框图。参考图4，步骤S201到S214与图1的对应步骤S101到S114类似。图4实施例 的处理与图1实施例的不同之处在于：图4实施例的处理包括细化步骤，通常被称作准无损， 其中，对正处理的PU在局部感知空间内重构的纹理数据执行细化。所述编码可W被称作Ξ 层编码，运是由于它设及对低空间频率分量Lif进行赌编码、对残差纹理数据进行赌编码W 及范数赌编码。编码处理中的附加细化步骤确保在原始纹理数据和所考虑的局部感知空 间中重构的纹理数据之间的失真基于U范数(步骤S216到S224)。在步骤S221中，编码模块 ENC3针对运种编码层执行编码。
[0205] 在存在层L·?的情况下，编码器可W根据不同操作模式进行操作。在第一操作模式 下，仅考虑范数下的重构质量。在运种情况下，W最小速率对图像数据进行编码，从而根 据下式确保U范数下的质量：
[0206]
[0207] 其中表示L…范数下的目标失真(质量等级化化》表示用于在残差层U中对 亡K，. 当前CU进行编码的比特数。在运种操作模式下，在所考虑的本地感知空间内，残差层U自动 地校正可能在原始像素数据和重构块之间出现的失真。减小了对所述层集进行编码的编码 速率，并因此改善了压缩的效率。
[0208] 在Ξ层编码的第二操作模式下，在LDR层的重构质量和Ξ层的总速率之间考虑折 中。将速率失真成本用公式表示如下：
[0209]
HDR ( rec onq\
[0210] 其中/)2 icu ,CU t J对应于在LDR层解码并在原始图像的HDR空间内重构 的CU的质量。由于LDR层的编码器在L2范数下操作，在L2范数下计算运种质量。此外，Rl~与针 对当前CU的细化层L·?的速率相对应。后者的操作模式的优点在于重构了质量良好的中间 LDR 层。
[0211] 在所述实施例的每个实施例中，将表示原始皿R图像的编码比特流发送给配备有 解码设备的目的地接收设备。可W将关于用于对该图像数据进行编码的调整后的编码参数 的信息发送给所述解码设备，W便能够对表示皿R图像的比特流进行解码并重构原始皿R图 像。可W在发送对调整后的编码参数加 W表示的信息之前，对信息进行编码。例如，在图1和 图4的实施例中，由编码器控制模块提供对经调整的编码参数加 W表示的数据，并由编码器 ENC2将其编码在比特流中。因此，在运些示例中，所述参数被编码在比特流中，与第二层编 码相对应(LDR层）。
[0212] 图5是示出了根据本发明实施例的由解码设备执行的解码过程W便对表示图像I 的比特流进行解码的示例的示意框图。在解码过程中，解码器DECUDEC2和DEC3配置为分别 对由编码器ENCUENC2和ENC3编码的数据进行解码。
[0213] 在该实例中，比特流F表示包括亮度分量和潜在地至少一个颜色分量的皿R图像I。 实际上，图像I的分量属于如上所述的感知颜色空间。
[0214] 在步骤501，通过经由解码器DEC1对比特流F至少部分地解码，来获得图像I的亮度 分量的低空间频率版本的解码版本1^^。
[0215] 在步骤502,通过经由解码器DEC2对比特流F至少部分地解码，来获得编码残差纹 理数据的解码版本。
[0216] 在步骤505,将残差纹理数据的解码版本和该图像的亮度分量的低空间频率版本 的解码版本彼此相关联，W便获得解码图像?。
[0217] 在已根据Ξ层编码处理对该图像数据进行编码(诸如图4的处理）的本发明一些实 施例中，提供第Ξ层的解码，其中由解码单元DEC3执行解码。
[0218] 在步骤530,通过解码设备接收对经调整的编码参数加 W表示的数据Ρ，并由参数 解码模块DEC-PAR进行解码。在具有图像数据I的比特流中发送编码参数数据Ρ。然后，将所 使用的编码参数的信息提供给解码器DECUDEC2和DEC3,使得可W利用与由该编码器的编 码器控制模块ENCODER C0NTR化确定的编码参数一致的解码参数，对编码图像数据进行解 码。
[0219] 解码器DEC2的解码精度取决于在该感知空间中定义的定义了该度量上限的感知 阔值ΔΕ，运确保对显示的解码版本图像中的视觉损耗的控制。因此，解码精度是局部变化 的感知阔值的函数。
[0220] 如上所述，根据实施例，根据显示的参考光线条件(与用于编码的参考光线条件相 同）和图像I的亮度分量的低空间频率版本的解码版本，确定感知阔值δε。
[0221] 根据实施例，利用感知阔值ΔΕ，来归一化残差图像的每个分量，W恒定精度对残 差图像进行解码，并且通过帮助感知阔值A Ε来对差分图像的解码版本的每个分量进行重 新归一化，其中
[0222]
[0223] 根据实施例，所述重新归一化是除W作为感知阔值ΔΕ的函数的值。
[0224] 编码器ENC1、ENC2和/或ENC3(和解码器DECUDEC2和/或DEC3)不限于特定编码器 (解码器），并且当需要赌编码器(解码器)时，诸如霍夫曼编码器、算数编码器或上下文自适 应编码器(例如，在h264/AVC或肥VC中使用的化bac)的赌编码器是有利的。
[0225] 编码器ENC2(W及解码器DEC2)不限于特定编码器，可W是例如有损图像/视频编 码器（例如，肝EG、肝EG2000、MPEG2、h264/AVC或肥VC)。
[0226] 编码器ENC3(和解码器DEC3)不限于特定无损或准无损编码器，可W是例如图像编 码器(如，JPEG无损）、h264/AVC无损、基于tre 11 iS的编码器或自适应DPCM类的编码器。
[0227] 根据一种变型，在步骤510,模块IIC配置为向步骤505输出的解码图像应用逆变 换。例如，对解码图像?的估计被变换到已知空间(Χ，Υ，Ζ)。
[0228] 当选择感知空间LabCIE1976时，逆感知变换表示为：
[0236] 可能地，可W对空间（Χ，Υ，Ζ)内的图像进行逆变换，W便得到解码图像在诸如(R， G，B)空间的原始空间内的估计。
[0237] 在图1和3至7中，模块是功能单元，其中所述功能单元可W与或不与可区分的物理 单元相对应。例如，多个运种模块可W被关联在独特的组件或电路中，或与软件功能相对 应。此外，模块可w有可能包括单独的物理实体。
[0238] 与本发明实施例可兼容的装置可W仅实现为硬件、仅实现为软件或实现为硬件和 软件的组合。从硬件的角度，可W使用例如专用硬件，诸如《App 1 i cation Specific Integrated Circuit》、《Field-Programmable Gate Array》、《Very Large Scaleintegration》分别记载的ASIC或FPGA或化SI，或通过使用嵌入在设备中的或来自硬 件与软件组件的混合物的若干集成电子元件。
[0239] 图6A示出了根据本发明实施例的编码设备的示意框图。
[0240] 编码设备电子设备600包括用于接收和发送数据的I/O接口 610、存储器620、存储 控制器625和包括一个或更多个处理单元(CPU)的处理电路640,其中所述处理单元用于处 理从I/O接口 610接收到的数据。CPU可W包括数字信号处理器(DSP)。存储器可W包括只读 存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。
[0241] 所述一个或更多个处理单元640运行各种存储在存储器620中的软件程序和/或指 令集，W便执行编码设备600的各种功能，并处理数据。各种组件经由数据组件相链接。在存 储器620的ROM中，将根据本发明实施例的方法的算法存储为软件组件。CPU加载存储器的 RAM中的程序并执行对应指令。
[0242] 存储在存储器620中的软件组件包括编码器模块(或指令集化NC，用于使用可应用 于小动态范围化DR)图像的编码处理并应用在所述编码处理中的至少一个编码参数，来对 所述图像的至少一部分的分段进行编码;重构模块REC(或指令集），用于在大动态范围的感 知空间内重构编码分段;速率失真模块RATE-DIST(或指令集），用于在大动态范围的感知空 间内确定针对编码分段的速率失真成本；W及编码器管理模块化NC CT化）（或指令集），用 于基于评估的速率失真成本，针对所述分段的编码处理来调整所述至少一个编码参数。
[0243] 可W包括其他模块，诸如，操作系统模块0/S，用于控制通用系统任务(例如，电力 管理、存储器管理)并用于促进在编码设备600的各种硬件和软件组件之间的通信；W及接 口模块INT，用于控制并管理经由1/0接口 610与其他设备的通信。
[0244] 在另一实施例中，编码设备还可W包括参考光线模块，用于获得显示的参考光线 条件，诸如，显示光线的最大环境亮度值￥_11。
[0245] 根据特定另一实施例，编码设备可W包括显示器和用于获得显示器的参考光线条 件的参考光线模块，配置为根据显示器的特性或根据由所述模块捕获的显示器周围的光线 条件来确定显示器的运种参考光线条件。例如，用于获得显示器光线的最大环境亮度值Υ_η 的模块包括附接到显示器并测量环境光线条件的传感器。光电二极管等可W用于运种目 的。
[0246] 图6Β是根据本发明的实施例的解码设备的示意框图。
[0247] 解码设备700包括用于接收和发送数据的1/0接口 710、存储器720、存储控制器725 和包括一个或更多个处理单元(CPU)的处理电路740,其中所述处理单元用于处理从1/0接 口 710接收到的数据。CPU可W包括数字信号处理器（DSP)。存储器可W包括只读存储器 (ROM)和随机存取存储器(RAM)。
[0248] 所述一个或更多个处理单元740运行各种存储在存储器720中的软件程序和/或指 令集，W便执行解码设备700的各种功能，并处理数据。各种组件经由数据组件相链接。在存 储器720的ROM中，将根据本发明实施例的方法的算法存储为软件组件。CPU加载存储器的 RAM中的程序并执行对应指令。
[0249] 存储在存储器720中的软件组件包括解码器模块(或指令集)DEC,用于使用可应用 于小动态范围化DR)图像的解码处理并应用在所述解码处理中的至少一个解码参数，来对 所述图像的至少一部分的分段进行解码。
[0250] 可W包括其他模块，诸如，操作系统模块0/S，用于控制通用系统任务(例如，电力 管理、存储器管理)并用于促进在编码设备600的各种硬件和软件组件之间的通信；W及接 口模块INT，用于控制并管理经由I/O接口与其他设备的通信。
[0251] 图7是可W实现本发明实施例的通信系统的示例。通信系统包括经由通信网络肥T 进行通信的两个远程设备A和B。通信网络NET可W是无线网络、有线网络或无线和有线通信 链路的组合。
[0252] 设备A包括编码器，配置为执行根据本发明实施例中的任一实施例的用于对皿R图 像进行编码的方法;且设备B包括解码器，配置为执行结合图5所述的用于对表示HDR图像的 比特流进行解码的方法。设备B还可W包括用于显示解码皿R图像的显示器37。
[0253] 在一些本发明的其他实施例中，设备A和B配置为访问关于显示器的参考光线条件 的信息，诸如，显示器光线的最大环境亮度值Υ_η。
[0254] 例如，设备A和Β存储显示器的相同参考光线条件，诸如，显示器光线的最大环境亮 度值Υ_η。
[02W]备选地，设备Β配置为获得显示器的参考光线条件(诸如，显示器光线的最大环境 亮度值Υ_η)，且将其发送给设备Α。然后，设备A配置为接收所发送的显示器的参考光线条 件，诸如，显示器光线的最大环境亮度值Υ_η。
[0256] 相反地，设备A配置为获得显示器的参考光线条件(诸如，显示器光线的最大环境 亮度值Υ_η)(例如，从存储存储器），且将其发送给设备A。然后，设备B配置为接收运种所发 送的显示器的参考光线条件，诸如，显示器光线的最大环境亮度环境值￥_11。
[0257] 运里描述的本发明的实施例可实现为例如方法或过程、装置、软件程序、数据流或 信号。虽然仅在单个实现形式的上下文中进行讨论(例如，仅讨论方法），所讨论特征的实现 还可其他形式来实现(如装置或程序）。装置可W实现为例如适合硬件、软件和固件。所 述方法可W实现为诸如处理器的装置。术语处理器一般地称为处理设备，包括例如计算机、 微处理器、集成电路或可编程逻辑器件。处理器还可W包括通信设备，比如计算机、平板、蜂 窝电话、便携式/个人数字助理(PDA) W及便于端用户之间传递信息的其它设备。
[0258] 对本原理的"一种实施例"或"一个实施例"、"一种实现"或"一个实现"W及其它变 形的提及，意思是结合所述实施例描述的具体特征、结构、特性等包括在本原理的至少一个 实施例中。从而，说明书通篇各处所出现的"在一种实施例中"或"在一个实施例中"、"在一 种实现中"或"在一个实现中及其它变形不必指代相同的实施例。
[0259] 此外，本说明书或其权利要求可W提及"确定"各种信息。确定信息可W包括W下 一项或多项，例如，估计信息、计算信息、预测信息或从存储器取回信息。
[0260] 此外，本申请或其权利要求可W提及"接收"各种信息。接收和"访即'一样是广义 术语。接收信息可W包括W下一项或多项，例如，访问信息或取回信息（如从存储器）。此外， "接收"通常W某种方式在诸如W下各项的操作期间设及:存储信息、处理信息、发送信息、 移动?胃息、拷贝?胃息、擦除?胃息、计算?胃息、确定?胃息、预测?胃息或估计?胃息。
[0261] 虽然本发明在运里是参照具体实施例进行描述的，但应认识到，本发明不限于具 体实施例，处于本发明的范围内的修改对于本领域技术人员是显然的。
[0262] 例如，尽管在上述示例中描述了基于肥VC编码过程的编码处理，然而应认识到，本 发明不限于任何特定编码处理。在本发明的上下文中，可W应用可应用于LDR图像的编码的 其他编码处理。例如，编码处理和补充解码处理可W是基于设及一些编码策略优化步骤的 其他编码/解码方法(诸如，]\〇^62、]\0^64、4￥(：边.263等）。
[0263] 对本领域技术人员来讲，通过参考上述说明性实施例（其只是作为示例而不限制 仅由所附权利要求确定的本发明的范围），可W想到许多其它修改和变形。具体地，在适当 的情况下，来自不同实施例的不同特征可互换使用。
【主权项】
1. 一种对在具有亮度分量和色差度量的大动态范围感知空间内定义的大动态范围图 像的至少一部分进行编码的方法，所述方法包括： 通过使用可应用于小动态范围（LDR)图像的编码处理并应用在所述编码处理中的至少 一个编码参数，对所述图像的一部分的分段进行编码(S102; S202，S107; S207，S116; S216); 在大动态范围的感知空间内重构编码分段(S118，S224); 在大动态范围的感知空间内评估(S120;S220)针对编码分段的速率失真成本；以及 基于评估的速率失真成本，针对所述分段的编码处理来调整(S122;S222)所述至少一 个编码参数。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个编码参数定义了所述图像到要编码 的图像的分段的分区，每个要编码的分段具有对应HDR感知空间。3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述至少一个编码参数包括编码四叉树参数。4. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括:基于所述分段的对应图像采样 的亮度值，针对所述分段获得(S103，S203)公用代表性亮度分量值。5. 根据权利要求4所述的方法，其中评估速率失真成本(S120)包括:评估与公用代表性 分量值的编码相关联的速率。6. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述编码处理是根据HEVC压缩技术的 编码处理，且所述图像的至少一部分的分段与编码单元、预测单元或变换单元相对应。7. 根据权利要求2到6中任一项权利要求所述的方法，还包括:在对分段进行编码之前， 基于公用代表性亮度分量值，在局部感知空间内表示图像分段(S105;S205)。8. 根据权利要求7所述的方法，包括:在局部LDR域中获得针对所述分段的局部残差亮 度分量，所述局部残差亮度分量对应于原始图像的对应亮度分量和所述分段的公用代表性 亮度值之间的差。9. 根据权利要求8所述的方法，还包括:在局部感知空间内获得针对所述分段的至少一 个对应图像部分，所述至少一个图像部分与根据所述分段的公用代表性亮度值进行归一化 的所述分段的局部残差亮度分量或颜色分量相对应。10. 根据权利要求9所述的方法，其中评估速率失真成本(S120;S220)包括:评估与对所 述至少一个图像部分的编码相关联的速率。11. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中评估速率失真成本（S120;S220)包 括:在大动态范围的感知空间内，评估与编码分段的重构相关联的失真。12. 根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中基于以下表达式来评估针对编码参 数集P的速率失真成本DHDR: DHDR(CU，p)+A(RLDR(CU，p)+R(Lif，p)) 其中： ? Rldr(Cu，p)是与残差图像部分的编码相关联的速率； R(Lif，p)是与公用代表性亮度分量值的编码相关联的速率； DHDR(CU，p)是在大动态范围的感知空间内与编码分段的重构相关联的失真；以及λ是拉 格朗日参数。13. 根据前述权利要求中任意一项所述的方法，还包括:在局部感知空间内重构的残差 图像部分的采样以及所述图像的原始纹理的采样和对应采样之间执行细化(S218)。14. 一种用于对在具有亮度分量和色差度量的大动态范围感知空间内定义的大动态范 围图像的至少一部分进行编码的编码设备，所述设备包括： 编码器化％4叱14%2 4%3)，用于通过使用可应用于小动态范围〇^1〇图像的编码 处理并应用在所述编码处理中的至少一个编码参数，对所述图像的至少一部分的分段进行 编码； 重构模块(REC)，用于在大动态范围的感知空间内重构编码分段； 速率失真模块(RATE-DIST)，用于在大动态范围的感知空间内确定针对编码分段的速 率失真成本;以及 编码器管理模块(ENCODER⑶NTROL;ENC-CTRL)，用于基于评估的速率失真成本，针对 所述分段的编码处理来调整所述至少一个编码参数。15. -种用于解码比特流的方法，所述比特流表示在具有亮度分量和色差度量的感知 空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述方法包括： 访问对用于编码所述图像的至少一个编码参数加以表示的编码数据， 通过应用与所述至少一个编码参数分别对应的至少一个解码参数，使用可应用于小动 态范围(LDR)图像的解码处理来对所述图像的至少一部分的分段进行解码； 其中，在通过可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编码并在大动态范围的感 知空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成本，来预先确定所述编 码参数。16. -种用于解码比特流的解码设备，所述比特流表示在具有亮度分量和色差度量的 感知空间内定义的大动态范围图像的至少一部分，所述设备包括： 接口（1/0;530)，用于访问对用于编码所述图像的至少一个编码参数加以表示的编码 数据； 解码器(DEC;501，502;520)，用于通过应用与所述至少一个编码参数分别相对应的至 少一个解码参数，使用可应用于小动态范围（LDR)图像的解码处理来对所述图像的至少一 部分的分段进行解码； 其中在通过可应用于LDR图像的编码处理对所述分段进行编码并在大动态范围的感知 空间内重构所述分段之后，基于针对所述分段评估的速率失真成本，来预先确定所述至少 一个编码参数。17. -种数据流，包括 比特流，表示在具有亮度分量和色差度量的感知空间内定义的大动态范围图像的至少 一部分，以及 编码数据，表示用于编码所述图像的至少一个编码参数，其中基于针对所述图像的编 码分段评估的速率失真成本，预先确定所述至少一个编码参数，其中已通过可应用于LDR图 像的编码处理编码了所述编码分段，且在大动态范围的感知空间内重构所述编码分段。18. -种用于可编程装置的计算机程序产品，计算机程序产品包括用于在加载到可编 程装置中并由可编程装置执行时实现根据权利要求1到13或15中任一项所述的方法的指令 序列。
【文档编号】H04N19/176GK106063266SQ201580008197
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2015年1月8日
【发明人】法布里斯·勒安尼, 塞巴斯蒂安·拉萨尔, 大卫·图泽
【申请人】汤姆逊许可公司