对彩色图片进行编码和解码的方法和装置制造方法及图纸

本公开一般涉及对具有色彩分量(Ec)的彩色图片进行编码的方法和设备，其特征在于，其包括：获得(130)亮度分量(L)，包括从彩色图片的亮度(Y)获得(120)调制值(Ba)，通过将彩色图片的亮度(Y)除以调制值(Ba)来获得经缩放的亮度，通过对经缩放的亮度应用非线性函数来获得亮度分量(L)，使得亮度分量(L)的动态相比于经缩放的亮度的动态是减少的；获得两个色度分量(C1，C2)，包括获得取决于亮度分量的像素(i)的值(L(i))和彩色图片中的同位像素(i)的亮度值(Y(i))的因子(r(L(i)))，通过将每个色彩分量(Ec)乘以因子(r(L(i)))来获得(150)至少一个中间色彩分量(E’c)，以及从至少一个中间色彩分量(E’c)获得(170)两个色度分量(C1，C2)；以及对亮度(L)和两个色度分量(C1，C2)进行编码(180)。

Method and apparatus for encoding and decoding color pictures

\u672c\u516c\u5f00\u4e00\u822c\u6d89\u53ca\u5bf9\u5177\u6709\u8272\u5f69\u5206\u91cf(Ec)\u7684\u5f69\u8272\u56fe\u7247\u8fdb\u884c\u7f16\u7801\u7684\u65b9\u6cd5\u548c\u8bbe\u5907\uff0c\u5176\u7279\u5f81\u5728\u4e8e\uff0c\u5176\u5305\u62ec\uff1a\u83b7\u5f97(130)\u4eae\u5ea6\u5206\u91cf(L)\uff0c\u5305\u62ec\u4ece\u5f69\u8272\u56fe\u7247\u7684\u4eae\u5ea6(Y)\u83b7\u5f97(120)\u8c03\u5236\u503c(Ba)\uff0c\u901a\u8fc7\u5c06\u5f69\u8272\u56fe\u7247\u7684\u4eae\u5ea6(Y)\u9664\u4ee5\u8c03\u5236\u503c(Ba)\u6765\u83b7\u5f97\u7ecf\u7f29\u653e\u7684\u4eae\u5ea6\uff0c\u901a\u8fc7\u5bf9\u7ecf\u7f29\u653e\u7684\u4eae\u5ea6\u5e94\u7528\u975e\u7ebf\u6027\u51fd\u6570\u6765\u83b7\u5f97\u4eae\u5ea6\u5206\u91cf(L)\uff0c\u4f7f\u5f97\u4eae\u5ea6\u5206\u91cf(L)\u7684\u52a8\u6001\u76f8\u6bd4\u4e8e\u7ecf\u7f29\u653e\u7684\u4eae\u5ea6\u7684\u52a8\u6001\u662f\u51cf\u5c11\u7684\uff1b\u83b7\u5f97\u4e24\u4e2a\u8272\u5ea6\u5206\u91cf(C1\uff0cC2)\uff0c\u5305\u62ec\u83b7\u5f97\u53d6\u51b3\u4e8e\u4eae\u5ea6\u5206\u91cf\u7684\u50cf\u7d20(i)\u7684\u503c(L(i))\u548c\u5f69\u8272\u56fe\u7247\u4e2d\u7684\u540c\u4f4d\u50cf\u7d20(i)\u7684\u4eae\u5ea6\u503c(Y(i))\u7684\u56e0\u5b50(r(L(i)))\uff0c\u901a\u8fc7\u5c06\u6bcf\u4e2a\u8272\u5f69\u5206\u91cf(Ec)\u4e58\u4ee5\u56e0\u5b50(r(L(i)))\u6765\u83b7\u5f97(150)\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u4e2d\u95f4\u8272\u5f69\u5206\u91cf(E\u2019c)\uff0c\u4ee5\u53ca\u4ece\u81f3\u5c11\u4e00\u4e2a\u4e2d The inter color component (E 'C) obtains (170) two chrominance components (C1, C2), and encodes the brightness (L) and two chrominance components (C1, C2) (180).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对彩色图片进行编码和解码的方法和装置
本公开一般涉及图片/视频编码和解码。具体地，但非排他性地，本公开的
涉及像素值属于高动态范围的图片的编码/解码。
技术介绍
本部分旨在向读者介绍可能与在下面描述和/或要求保护的本公开的各个方面有关的本领域的各个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息，以便更好地理解本公开的各个方面。相应地，应当理解的是，这些陈述应从这一方面阅读，而不作为对现有技术的承认。在下文中，彩色图片包含以特定图片/视频格式的采样(像素值)的若干阵列，该特定图片/视频格式指定与图片(或视频)的像素值有关的所有信息以及可以由显示器和/或任何其他设备使用以便例如对图片(或视频)进行可视化和/或解码的所有信息。彩色图片包括：至少一个分量，以样本的第一阵列的形状，通常是照度(或亮度)分量；以及至少一个另外的分量，以样本的至少一个其他阵列的形状。或者，等效地，相同信息也可以通过色彩样本的阵列的集合(色彩分量)表示，诸如传统的三原色RGB表示。像素值由C个值的矢量表示，其中，c是分量的数量。矢量的每个值通过定义像素值的最大动态范围的比特的数量来表示。标准动态范围图片(SDR图片)是亮度值用通常以2或光圈数(f-stop)的幂所测量的有限动态(dynamic)来表示的彩色图片。SDR图片具有10个光圈数左右(即，线性域中的最亮像素与最暗像素之间的比率为1000)的动态，并且用有限数量的比特进行编码以减少动态，有限数量的比特在非线性域中在HDTV(高清晰度电视系统)和UHDTV(超高清晰度电视系统)中往往是8个或10个，例如通过使用ITU-RBT.709OEFT(光电传递函数)(Rec.ITU-RBT.709-5，2002年4月)或ITU-RBT.2020OETF(Rec.ITU-RBT.709-5，2014年6月)。该有限非线性表示不允许正确呈现小信号变化，具体地，在暗的亮度范围和亮的亮度范围中的小信号变化。在高动态范围图片(HDR图片)中，信号动态是高得多(多达20个光圈数，最亮像素与最暗像素之间的比率为100万)，并且需要新的非线性表示，以在其整个范围上保持信号的高精度。在HDR图片中，通常以浮点格式(针对每个分量，32比特或者16比特，即浮点或半浮点)表示原始数据，最流行的格式是openEXR半浮点格式(针对每个RGB分量16比特，即针对每个像素48比特)，或者用具有长表示(通常至少16比特)的整数。色域(colorgamut)是色彩的某个完全集。最通常的用法是指能够在给定的环境中(诸如在给定的色彩空间内或者由某个的输出设备)精确地表示的色彩集合。色量(colorvolume)由色彩空间以及该色彩空间中所表示的值的动态范围来定义。例如，色域由用于UHDTV的RGBITU-RRecommendationBT.2020色彩空间来定义。更老的标准ITU-RRecommendationBT.709定义用于HDTV的较小色域。在SDR中，虽然一些显示技术可以显示更亮的像素，但是对于色量(在其中对数据进行编码)，动态范围在官方上被定义上至100尼特(坎德拉每平方米)。高动态范围图片(HDR图片)是亮度值用高于SDR图片的动态的HDR动态来表示的彩色图片。HDR动态尚未被标准定义，但是可能期待多达数千尼特的动态范围。例如，HDR色量由RGBBT.2020色彩空间来定义，并且该RGB色彩空间中所表示的值属于从0到4000尼特的动态范围。HDR色量的另一示例由RGBBT.2020色彩空间来定义，并且该RGB色彩空间中所表示的值属于从0到1000尼特的动态范围。对图片(或视频)进行色彩分级是改动/增强图片(或视频)的色彩的处理。通常，对图片进行色彩分级包括色量(色彩空间和/或动态范围)的改变或者与该图片有关的色域的改变。因此，同一图片的两个不同的色彩分级版本是值在不同的色量(或色域)中表示的该图片的版本，或者是它们的色彩中的至少一个已经根据不同色彩等级而改动/增强的图片的版本。这可能涉及用户交互。例如，在电影摄影制作中，使用三原色相机，将图片和视频捕获为包括3个分量(红色、绿色和蓝色)的RGB色彩值。RGB色彩值取决于传感器的三原色特性(色彩原色)。然后，获得所捕获的图片的第一色彩分级版本，以便(使用特定的影院式等级)得到影院式渲染。典型地，所捕获的图片的第一色彩分级版本的值根据标准化的YUV格式(诸如定义UHDTV的参数值的BT.2020)来表示。然后，配色师(通常与摄影导演一起)通过对一些色彩值进行精调/微调，对所捕获的图片的第一色彩分级版本的色彩值进行控制，以加入艺术意图。待解决的问题是压缩的HDR图片(或视频)的分发，而同时分发表示该HDR图片(或视频)的色彩分级版本的关联SDR图片(或视频)。通常的解决方案是在分发基础架构上同时联播(simulcast)SDR和HDR图片(或视频)二者，但缺点是，相比于诸如HEVCmain10profile(“HighEfficiencyVideoCoding”，SERIESH：AUDIOVISUALANDMULTIMEDIASYSTEMS，RecommendationITU-TH.265，TelecommunicationStandardizationSectorofITU，2013年4月)这样的适合于广播SDR图片(或视频)的遗留基础架构分发，实际上使所需的带宽加倍。使用遗留分发基础架构要求加速出现HDR图片(或视频)的分发。另外，在确保图片(或视频)的SDR版本和HDR版本二者的良好质量的同时，应当使比特率最小化。而且，可以确保向后兼容性，即，SDR图片(或视频)对于配备有遗留解码器和显示器的用户应当是可观看的，即，具体地，总体所感知的亮度(即暗场景和亮场景)以及所感知的色彩(例如色调的保留等)应当保留。另一种直接的解决方案是，通过适当的非线性函数减少HDR图片(或视频)的动态范围，典型地减少为有限数量的比特(例如10比特)，并且直接按照HEVCmain10profile来压缩。这样的非线性函数(曲线)已经存在，例如，由Dolby在SMPTE所提出的所谓的PQEOTF(SMPTEstandard：HighDynamicRangeElectro-OpticalTransferFunctionofMasteringReferenceDisplays，SMPTEST2084：2014)。该解决方案的缺点是缺少向后兼容性，即，所获得的图片(视频)的缩减版本没有足以被认为可作为SDR图片(或视频)来观看的可视质量，并且压缩性能不太好。本公开考虑到前述内容而设计。
技术实现思路
以下给出本公开的简要概述，以便提供对本公开的一些方面的基本理解。该概述不是本公开的囊括性概览。其并非旨在标识本公开的关键或决定性要素。以下概述仅以简化的方式呈现本公开的一些方面，作为对下文所提供的更详细的描述的前序。本公开着手于通过一种对具有色彩分量的彩色图片进行编码的方法来弥补现有技术的至少一个缺点，该方法的特征在于，其包括：-通过对彩色图片的亮度应用非线性函数，获得亮度分量，使得所述亮度分量的动态相比于彩色图片的亮度的动态是减少的，所述非线性函数取决于从所述彩色图片的亮度所获得的调制值；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对具有色彩分量(Ec)的彩色图片进行编码的方法，其特征在于，其包括：‑获得(130)亮度分量(L)，包括：从彩色图片的亮度(Y)获得(120)调制值(Ba)，通过将彩色图片的亮度(Y)除以所述调制值(Ba)，获得经缩放的亮度，通过对经缩放的亮度应用非线性函数，获得亮度分量(L)，使得所述亮度分量(L)的动态相比于经缩放的亮度的动态是减少的；‑获得两个色度分量(C1，C2)，包括：获得因子(r(L(i)))，所述因子(r(L(i)))取决于所述亮度分量的像素(i)的值(L(i))以及彩色图片中的同位像素(i)的亮度值(Y(i))，通过将每个色彩分量(Ec)乘以所述因子(r(L(i)))，获得(150)至少一个中间色彩分量(E’c)，以及从所述至少一个中间色彩分量(E’c)获得(170)所述两个色度分量(C1，C2)；以及‑对所述亮度(L)和两个色度分量(C1，C2)进行编码(180)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.30 EP 15305119.81.一种对具有色彩分量(Ec)的彩色图片进行编码的方法，其特征在于，其包括：-获得(130)亮度分量(L)，包括：从彩色图片的亮度(Y)获得(120)调制值(Ba)，通过将彩色图片的亮度(Y)除以所述调制值(Ba)，获得经缩放的亮度，通过对经缩放的亮度应用非线性函数，获得亮度分量(L)，使得所述亮度分量(L)的动态相比于经缩放的亮度的动态是减少的；-获得两个色度分量(C1，C2)，包括：获得因子(r(L(i)))，所述因子(r(L(i)))取决于所述亮度分量的像素(i)的值(L(i))以及彩色图片中的同位像素(i)的亮度值(Y(i))，通过将每个色彩分量(Ec)乘以所述因子(r(L(i)))，获得(150)至少一个中间色彩分量(E’c)，以及从所述至少一个中间色彩分量(E’c)获得(170)所述两个色度分量(C1，C2)；以及-对所述亮度(L)和两个色度分量(C1，C2)进行编码(180)。2.如权利要求1所述的方法，其中，根据经缩放的亮度(Y)的像素值，所述非线性函数是伽玛曲线或者Slog曲线。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述方法还包括：生成信息数据(Inf)，所述信息数据(Inf)指示所述非线性函数是伽玛校正还是Slog校正。4.如权利要求1至3中的一项所述的方法，其中，所述方法还包括将下列值中的至少一个存储在本地或远程存储器中和/或添加到比特流：调制值(Ba)；非线性函数的参数；信息数据(Inf)。5.如权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，所述因子(r(L(i)))是所述亮度分量的像素(i)的值(L(i))相对于彩色图片中的同位像素(i)的亮度值(Y(i))的比率。6.如权利要求1至4中的一项所述的方法，其中，所述因子r(L(i))由下式给出：其中，L(i)是所述亮度分量的像素(i)的值，Y(i)是所述彩色图片中的同位像素(i)的亮度值。7.如权利要求1至6中的一项所述的方法，其中，从所述至少一个中间色彩分量(E’c)获得(170)所述两个色度分量(C1，C2)包括：通过对每个中间色彩分量(E’c)应用OETF，获得(171)三个中间分量(Dc)；以及将三个中间分量(Dc)线性地组合(172)在一起。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述OETF是平方根。9.如权利要求7所述的方法，其中，所述OETF是立方根。10.一种从比特流对彩色图片进行解码的方法，其特征在于，其包括：-获得(220)第一分量(Y)，包括：从比特流获得(210)亮度分量(L)，通过对所述亮度分量(L)应用非线性函数，获得结果分量，使得所述结果分量的动态相比于亮度分量(L)的动态是增加的，从待解码的彩色图片的亮度获得调制值(Ba)，通过将所述结果分量乘以所述调制值，获得所述第一分量(Y)；-从比特流获得(210)两个色度分量(C1，C2)；-获得因子(r(L(i)))，所述因子(r(L(i)))取决于所述亮度分量(L)的像素(i)的值(L(i))；-从所述第一分量(Y)、所述两个色度分量(C1，C2)以及所述因子(r(L(i)))获得(230)至少一个色彩分量(Ec)；以及-通过将所述至少一个色彩分量(Ec)组合在一起，形成经解码的图片。11.如权利要求10所述的方法，其中，获得(230)至少一个色彩分量(Ec)包括：从所述第一分量(Y)和所述两个色度分量(C1，C2)获得(231)三个中间色彩分量(E’c)；以及通过将每个中间色彩分量(E’c)除以所述因子(r(L(i)))，获得(232)所述至少色彩分量(Ec)。12.如权利要求10所述的方法，其中，获得(230)至少一个色彩分量(Ec)包括：通过根据所述因子(r(L(i)))来除每个色度分量(C1，C2)，获得(232)两个中间色度分量(C’1，C’2)；以及从所述第一分量(Y)和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S拉塞尔，F勒莱安内克，P博德斯，
申请(专利权)人：汤姆逊许可公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR