高动态范围、视觉动态范围和宽色域的图像与视频的质量评估制造技术

评价视觉质量特性包括选取和处理至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号以及处理所选取的图像或视频信号。至少部分地基于对所选取的图像或视频信号的处理，测量所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异。视觉质量特性与所测量的在所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异的量值有关。至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号包括高动态范围或视觉动态范围和/或宽色域。至少部分地基于所测量的差异来评估视觉质量特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及图像和视频质量评估。更具体地，本专利技术的实施方式涉及高动态范围、视觉动态范围和宽色域的图像与视频的质量评估。
技术介绍
高动态范围、视觉动态范围和宽色域如这里所使用的，术语动态范围可以涉及图像的亮度(例如，強度)的范围。真实场景中的动态范围是很大的。现今用于图像和视频信号的采集、重现和显现所使用的不同图像和视频应用可以具有不同的动态范围。例如，摄影底片可以具有相对大的动态范围，而摄影印刷品、ー些目前存在的(例如，传统的)电视机(TV)以及电脑显示器可以具有较小的动态范围。如这里所使用的，术语“低动态范围”(LDR)可以涉及与许多当前的TV或监控显示器相关联的动态范围。与LDR图像对比，高动态范围(HDR)图像基本上包含HDR图像所基于的原始场景的所有动态范围。LDR图像以现今广泛使用的8位显示器所呈现的图像为代表。HDR图像可以使用10位至14位显示器来呈现。对于诸如用于分发和显示的压缩之类的许多应用，对HDR进行编码可能是不必要的并且可能事实上有些计算昂贵和/或带宽消耗。然而，对于这些现代应用中的ー些应用，LDR图像可能不能简单地满足所有目的。可替代地，这样的应用可能更有利地使用、创造、存储、传输或呈现可以以视觉动态范围(VDR)为特征的图像。VDR图像基本上包括普通人类视觉系统(HVS)可以同时感知(例如，在任意给定时间的视觉感知)的所有亮度和颜色。
技术介绍
图I描绘了人类可见亮度(例如，HDR，以中心的“适应范围”箭头示出)的整个范围与同时可见的亮度的范围(例如，VDR，以上面的“同时视觉”范围箭头示出)以及常见的8位伽马映射显示器的范围(例如，LDR，以下面的“设备”范围箭头示出)之间的比较。图I因此描绘了在HDR、VDR以及LDR之间就可能与本专利技术的实施方式有关的背景信息进行的比较。如这里所使用的，术语色域可以涉及顔色的特定子集。色域通常表示为在CIE1931色度图内的区域，CIE 1931色度图对于在与顔色、图像、视频、显示、电影和摄影(例如，“顔色、图像和视频”)有关的领域中的普通技术人员而言是熟悉的。这些领域中的普通技术人员意识到CIE 1931色度图表示的差不多“马蹄”形区域是可能色度的整个范围。然而对于任何显示设备，对能够再现或显示的顔色的设置存在物理限制。例如，现存的显示设备(例如，阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)或等离子体显示器)通常仅覆盖整个颜色空间的相对小的区域。參照CIE1931色度图，在颜色、图像和视频领域中的普通技术人员意识到在多数传统设备中可用的色域可以表示为三角形状，在整个范围内，其显著(例如，基本上)大于表示可以存在的可能色度的整个范围的CIE 1931色度图的马蹄形区域。在具体顔色模型内不能显示、呈现或再现的特定顔色在这里可以被称为超出色域。通常需要另外的处理来应用、再现和显示这些颜色。在这里这样的另外处理可以被称为色域映射。如这里使用的，术语宽色域(WCG)可以涉及比被划界为在CIE 1931色度图的马蹄形内的更小三角形的设备包括更多颜色的色域，并且基本上在界限处所有的顔色均是能被HVS感知的。
技术介绍
图2描绘了该色度图的示例性灰度表示，其对于在涉及至少图像、顔色、视频、电影、摄像等的领域中的普通技术人员应该是熟悉的。在本章节中描述的方法是能够执行的方法，但未必是之前设想到或执行过的方法。因此，除非另有说明，否则不应该假定在本章节中描述的任何方法仅仅由于它们包含在本章节中而被视为现有技术。类似地，除非另有说明，否则不应该将关于ー种或更多种方法 确定的问题假定为以本章节为基础的任何现有技术已经意识到的。附图说明通过示例但不受限于示例、以附图中的图形来说明本专利技术，在附图中用相似的附图标记来表示类似的要素，在附图中图I描绘了 HDR、VDR与LDR之间就可能与本专利技术的实施方式有关的背景信息进行的比较；图2描绘了色度图的就可能与本专利技术的实施方式有关的背景信息的示例性灰度表不;图3描绘了使用其可以实行本专利技术的实施方式的VDP的示例；图4描绘了使用其可以实行本专利技术的实施方式的VDP度量至HDR空间的示例性扩展；图5描绘了根据本专利技术的实施方式的ー对HDR、VDR和WCG图像和/或视频信号之间的视觉差异的示例性评估；图6描绘了使用其可以执行本专利技术的实施方式的、被转换成示例性HDR/VDR顔色空间的经伽马编码的RGB信号；图7描绘了根据本专利技术的实施方式的示例性非线性換算HDR/VDR亮度值的表示；图8描绘了根据本专利技术的实施方式的信号強度的示例性比较；图9A、图9B、图10A、图10B、图IIA和图IlB描绘了根据本专利技术的实施方式作出的测试序列图像的示例性比较；图9C、图9D、图10C、图10D、图IIC和图IlD描绘了根据本专利技术的实施方式作出的示例性质量评估差异图；以及图12描绘了本专利技术的实施方式可以在其中使用的示例性视频编码系统。具体实施例方式在这里描述高动态范围、视觉动态范围和宽色域的图像与视频的质量评估。在以下描述中，出于解释的目的，阐明许多具体细节以提供对本专利技术的彻底理解。然而，将明显的是不使用这些具体细节也可以实行本专利技术。在其它情形中，不以详尽的细节来描述已知的结构和设备，以避免不必要地包藏、模糊或混淆本专利技术。综述这里描述的示例性实施方式涉及高动态范围、视觉动态范围和宽色域的图像与视频的质量评估。评估视觉质量特性包括选取(access)和处理至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号。至少部分地基于对所选取的图像或视频信号的处理，測量在所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异。视觉质量特性与所测量的在所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异的量值有关。至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号包括动态范围和/或色域。至少部分地基于所测量的差异来评估视觉质量特性。动态范围包括视觉动态范围(VDR)和/或高动态范围(HDR)，色域包括扩展色域或宽色域(WCG)中的至少ー种色域。 应该理解的是，在这里描述的技术虽然是与至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号有关地进行描述的，但该技术可以应用于超过两种图像或视频信号。尽管这里的描述涉及图像或者涉及视频信号或者涉及图像和视频信号两者，然而还应该理解的是，任一木语的提及都意味着描述两个术语(除非在特定情况下其特定的描述或部分清楚地表明是相反情形)。实施方式报告所测量的在所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异，例如输出基于所测量的在所处理的第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异的视觉质量评估。所述报告的所测量的在所处理的第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异可以包括与所测量的在所处理的第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异有关的数值数据；和/或表示所测量的在所处理的第ー图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异的图。差异图以图形格式来表示所测量的在所处理的第一图像或视频信号和第二图像或视频信号之间的差异。图形格式的图以与至少第一和第二图像相对应或者相配准中的ー种或更多种方式来表示所测量的在所处理的至少第一图像与第二图像之间的差异。实施方式标记所测量的在所处理的至少第一图像或视频信号和第二图像或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.19 US 61/325,6141.一种用于评估视觉质量特性的方法，包括以下步骤 选取至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号； 处理所选取的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号；以及 至少部分地基于所述处理步骤来测量所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异，其中所述视觉质量特性与所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异的量值有关；以及 其中，所述至少第一图像或视频信号和第二图像或视频信号包括动态范围或色域中的一个或更多个；以及 其中，至少部分地基于所述测量步骤来评估所述视觉质量特性。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述动态范围包括视觉动态范围(VDR)或高动态范围(HDR)中的至少一种。3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述色域包括扩展色域或宽色域(WCG)中的至少一种。4.根据权利要求I所述的方法，其中，独立于至少部分地基于与所述视觉质量特性有关的主观估计或线性感知模型中的至少一种的评估过程来执行或实行对所述视频质量特性的评估。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述线性感知模型表示人类视觉系统(HVS)的一种或更多种特性或性质。6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述线性感知模型或所述主观质量估计中的一个或更多个包括视觉差异预测(VDP)或恰可察觉差异(JND)测量中的一个或更多个。7.根据权利要求I所述的方法，还包括报告所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异的步骤。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述报告步骤包括输出基于所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异的视觉质量评估的步骤。9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述报告的所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异包括以下中的一个或更多个 与所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异有关的数值数据；或者 表示所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异的图。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述差异图以图形格式表示所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述图形格式的图以与至少所述第一图像和所述第二图像相对应或者相配准中的一种或更多种方式来表示所测量的在所处理的至少所述第一图像与所述第二图像之间的差异。12.根据权利要求9所述的方法，还包括以下步骤 标记所测量的在所处理的至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号之间的差异；其中，所述差异图包括对与至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号在空间上一致的所标记的测量差异的表示。13.根据权利要求I所述的方法， 其中，至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号中的至少一个包括目标图像，所述视觉质量特性针对所述目标图像而进行评估；以及 其中，至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号中的至少一个包括参考图像，通过与所述参考图像比较来针对所述目标图像评估所述视觉质量特性。14.根据权利要求I所述的方法，其中，所述处理步骤包括根据多个有关参数化函数来计算至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号的一个或更多个分量。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述计算步骤包括计算摄影映射。16.根据权利要求14所述的方法，其中，至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号的所述一个或更多个分量与至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号的亮度或颜色特性有关。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述动态范围或所述色域中的一个或更多个分别包括第一动态范围或第一色域，并且其中，所述处理步骤包括根据以下中的一个或更多个来转换与至少所述第一图像或视频信号和所述第二图像或视频信号相关联的颜色空间的步骤 第一动态范围至比所述第一动态范围更宽的至少第二动态范围；或 第一色域至比所述第一色域更宽的至少第二色域。18.根据权利要求16所述的方法，其中所述颜色空间转换步骤包括以下步骤 将与一个或更多个所述第一动态范围或所述第一色域相关联的第一多个非线性值变换成第二多个基本线性值；以及 使用非线性换算因子来换算所述第二多个基本...

【专利技术属性】
技术研发人员：李臻，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：
国别省市：