用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行編碼、解碼和表示的技術(shù)的制作方法
【專利摘要】提出了用于高動(dòng)態(tài)范圍圖像處理的技術(shù)。高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像的基本層數(shù)據(jù)、第一校驗(yàn)和參數(shù)和殘余比數(shù)據(jù)分別被接收。第二校驗(yàn)和參數(shù)針對(duì)基本層數(shù)據(jù)、基于最后一個(gè)APP11標(biāo)記段后面的第一個(gè)SOF而被計(jì)算，并且包括所有隨后的一直到EOI標(biāo)記且包括該EOI標(biāo)記的字節(jié)。第一校驗(yàn)和參數(shù)和第二校驗(yàn)和參數(shù)被比較以確定基本層是否已被改動(dòng)。
【專利說明】
用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像進(jìn)行編碼、解碼和表示的技術(shù)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2014年1月7日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)No. 61 /924，345的優(yōu)先權(quán)，該 申請(qǐng)的全部內(nèi)容特此通過引用并入。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體涉及高動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字圖像。本發(fā)明具體涉及用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像 (不管是靜止圖片、還是運(yùn)動(dòng)圖片)進(jìn)行編碼和解碼的方法和裝置以及包含數(shù)字高動(dòng)態(tài)范圍 圖像的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004] 人類視覺能夠意識(shí)到高達(dá)1:10,000的對(duì)比率。也就是說，人可以看到以下的場景 并且看見該場景中的最亮的部分和最暗的部分這兩個(gè)部分中的細(xì)節(jié):在該場景中，該場景 的一些部分比該場景的其它部分亮10，〇〇〇倍。此外，人類視覺可以使其敏感性適應(yīng)于進(jìn)一 步超過6個(gè)數(shù)量級(jí)的更亮或更暗的場景。
[0005] 大多數(shù)常規(guī)的數(shù)字圖像格式(所謂的24位格式)使用高達(dá)24位來存儲(chǔ)圖像中的每 個(gè)像素的顏色和亮度（luminance)信息。例如，像素的紅色、綠色和藍(lán)色(RGB)值中的每一個(gè) 可以存儲(chǔ)在一個(gè)字節(jié)（8位）中。這樣的格式能夠表示僅在大約2個(gè)數(shù)量級(jí)上的明度 (131^8111：11688)變化(每個(gè)字節(jié)可以存儲(chǔ)256個(gè)可能值中的一個(gè)）。存在用于表示數(shù)字圖像(包 括靜止圖像和視頻圖像兩者）的若干種標(biāo)準(zhǔn)格式。這些包括JPEG(聯(lián)合圖像專家組）、MPEG (運(yùn)動(dòng)圖像專家組）、AVI(音頻視頻交錯(cuò)）、TIFF(標(biāo)簽圖像文件格式）、BMP(位圖）、PNG(便攜 式網(wǎng)絡(luò)圖形）、GIF(圖形交換格式)及其它。這樣的格式可以被稱作"輸出參照標(biāo)準(zhǔn)"，因?yàn)樗?們并不試圖保留超出由最通常可用的類型的電子顯示器可以再現(xiàn)的圖像信息的圖像信息。 直到最近，諸如計(jì)算機(jī)顯示器、電視、數(shù)字運(yùn)動(dòng)圖像投影儀等的顯示器已不能夠精確地再現(xiàn) 具有好于1:1000左右的對(duì)比率的圖像。
[0006] 由受讓人正在開發(fā)的顯示技術(shù)及其它能夠再現(xiàn)具有高動(dòng)態(tài)范圍（HDR)的圖像。這 樣的顯示器可以再現(xiàn)比常規(guī)顯示器更忠實(shí)地表示真實(shí)世界的場景的圖像。需要用于存儲(chǔ)用 于在這些顯示器以及在未來將變得可用的其它HDR顯示器上再現(xiàn)的HDR圖像的格式。
[0007] 若干種格式已被提出以用于將HDR圖像作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)。這些格式都具有各種 缺點(diǎn)。若干種這些格式產(chǎn)生過大的圖像文件，這些過大的圖像文件僅通過使用專門的軟件 才可以被查看。數(shù)字照相機(jī)的一些制造商提供專有的RAW格式。這些格式趨向于是照相機(jī)特 定的，并且在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求方面是過度的。
[0008] 需要用于存儲(chǔ)、交換和再現(xiàn)高動(dòng)態(tài)范圍圖像的便利的框架。特別需要與現(xiàn)有的圖 像查看器技術(shù)向后兼容的這樣的框架。
【附圖說明】
[0009] 本發(fā)明在附圖的圖中通過示例的方式、而非限制的方式示出，在附圖中，相似的附 圖標(biāo)記指的是類似的元素，其中：
[0010]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性解碼處理；
[0011]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示例性解碼處理；
[0012] 圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的APP11頭段(segment)中所包含的示例性數(shù)據(jù)；
[0013] 圖4A-4B示出殘余比圖像(residual ratio image)的示例性段；
[0014] 圖5示出在其上可以實(shí)現(xiàn)本文中所描述的計(jì)算機(jī)或計(jì)算設(shè)備的示例硬件平臺(tái)。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 本文中描述了與HDR編碼、解碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)的示例可能的實(shí)施例。在下面的描 述中，出于解釋的目的，闡述了許多特定的細(xì)節(jié)，以便提供本發(fā)明的透徹理解。然而，將清楚 的是，本發(fā)明可以在沒有這些特定的細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。在其它情況下，沒有詳盡地描述公 知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便避免不必要地封閉、模糊或混淆本發(fā)明。這就是說，標(biāo)題為 "Apparatus and methods for encoding,decoding,and representing high dynamic range images,"的美國專利No.8,514,934出于所有目的通過引用并入本文。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，HDR數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被配置為可被舊有（legacy)圖像查看器 讀取。舊有圖像查看器可讀取色調(diào)圖（tone map)信息，并且忽略HDR信息，諸如比率數(shù)據(jù)(稍 后解釋）。在一些實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括JFIF文件，并且色調(diào)圖信息包括JPEG圖像。在一 些實(shí)施例中，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括MPEG文件，并且色調(diào)圖信息包括MPEG視頻的幀。
[0017] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供了用于表示具有初始動(dòng)態(tài)范圍的高動(dòng)態(tài)范圍圖像的數(shù) 據(jù)結(jié)構(gòu)。該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括色調(diào)圖部分和高動(dòng)態(tài)范圍信息部分。色調(diào)圖部分包含表示圖像的 色調(diào)圖信息，并且具有比初始動(dòng)態(tài)范圍小的動(dòng)態(tài)范圍。高動(dòng)態(tài)范圍信息部分包含描述色調(diào) 圖部分中的(亮度)值與高動(dòng)態(tài)范圍圖像的亮度值的比率的信息。
[0018] 殘余比圖像
[0019] 本發(fā)明的一個(gè)方面提供了用于對(duì)高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法。所述方法 涉及獲得或者以其它方式產(chǎn)生與高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的色調(diào)圖信息。該色調(diào)圖信息具 有比高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍低的動(dòng)態(tài)范圍。所述方法計(jì)算比率數(shù)據(jù)，該比率數(shù)據(jù) 包括高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)中的值與色調(diào)圖信息中的對(duì)應(yīng)值的比率。比率數(shù)據(jù)(或者從其導(dǎo) 出的信息)和色調(diào)圖信息可以被存儲(chǔ)和傳輸以用于解碼。
[0020] 本發(fā)明的另一個(gè)方面提供用于對(duì)碼流進(jìn)行解碼以重構(gòu)高動(dòng)態(tài)范圍圖像的方法。所 述方法涉及接收或者以其它方式訪問色調(diào)圖信息和對(duì)應(yīng)的比率數(shù)據(jù)（或者從其導(dǎo)出的信 息）。所述方法包括利用色調(diào)圖信息中的值和對(duì)應(yīng)的比率數(shù)據(jù)來計(jì)算高動(dòng)態(tài)范圍圖像。
[0021] 如在整個(gè)本申請(qǐng)中被提及的比率數(shù)據(jù)可以被計(jì)算為，但不限于，（i)分子值與分母 值的數(shù)學(xué)除法，包括但不限于進(jìn)一步的數(shù)學(xué)運(yùn)算一諸如該比率的對(duì)數(shù)，或(ii)可替代地，兩 個(gè)對(duì)數(shù)值的減法，包括但不限于進(jìn)一步的數(shù)學(xué)運(yùn)算。通常，比率數(shù)據(jù)描述亮度，但是也可以 用于色度通道(例如，Cr、Cb)。為了清晰起見，比率數(shù)據(jù)有時(shí)在本文中被描述為殘余數(shù)據(jù)或 者包括有殘余數(shù)據(jù)。
[0022]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例性解碼處理。該處理以重構(gòu)基本圖像(base image)的舊有解碼器塊開始。該圖像然后可選地被進(jìn)行色度上采樣，之后接著是逆向去相 關(guān)塊。該變換的輸出是例如RGB類型顏色空間中每一采樣八位的低動(dòng)態(tài)范圍、向后兼容的圖 像。
[0023] 低動(dòng)態(tài)范圍分量被基本映射和顏色空間轉(zhuǎn)換塊進(jìn)一步映射到浮點(diǎn)圖像，該浮點(diǎn)圖 像被稱為前驅(qū)(precursor)圖像。該前驅(qū)圖像可選地被轉(zhuǎn)換到HDR顏色空間，并且亮度可以 被計(jì)算。噪聲水平可以被用于避免除以零以及減小在隨后的塊中可以被放大的壓縮偽影 (artifact)〇
[0024] 殘余解碼器路徑使用嵌入在APP11標(biāo)記(marker)中的碼流中的殘余數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù) 被重構(gòu)，并且然后可選地被上采樣。它然后被殘余映射和逆向去相關(guān)塊處理。該塊將殘余數(shù) 據(jù)映射到浮點(diǎn)域，該浮點(diǎn)域可選地被逆向去相關(guān)。該映射可以使用由基本映射和顏色空間 轉(zhuǎn)換塊計(jì)算的亮度。映射的殘余數(shù)據(jù)和前驅(qū)圖像被HDR重構(gòu)塊處理以生成重構(gòu)的HDR圖像。 [0025]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的示例性解碼處理。該解碼處理依賴于將HDR 圖像分解為基本層和HDR殘余比層的分層方法?；緦邮抢镁植炕蛉稚{(diào)映射器從原 始浮點(diǎn)HDR進(jìn)行色調(diào)映射的色調(diào)映射圖像。該碼流將與舊有解碼器向后兼容，可被舊有解碼 器訪問。殘余比層包含HDR量化的對(duì)數(shù)亮度比和色度殘差，該數(shù)據(jù)被放在一起，并且被表示 為單個(gè)殘余比圖像。
[0026]由于殘余數(shù)據(jù)被隱藏在APP11標(biāo)記中，所以舊有解碼器可以跳過該殘余圖像，并且 僅訪問基本圖像碼流，因此該解碼處理是向后兼容的。然而，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的解碼器可以將這 兩個(gè)層進(jìn)行組合以重構(gòu)HDR圖像。
[0027]在圖2中，包括塊B1、B2和B3的上部路徑可以是舊有解碼器的標(biāo)準(zhǔn)流程，并且輸出 典型的sRGB空間中的向后兼容的較低動(dòng)態(tài)范圍（LDR)圖像。該基本圖像數(shù)據(jù)然后在塊Μ中 被映射到線性HDR空間中，并且通過顏色空間轉(zhuǎn)換操作進(jìn)行處理。該塊將LDR圖像轉(zhuǎn)換到原 始HDR圖像的顏色空間中，并且它還將該圖像映射到浮點(diǎn)值，被稱作線性預(yù)(pre)RGB2,它也 可以被稱為"LP_RGB2"。在參數(shù)碼流中指定的噪聲基底(floor)值被加到LP_RGB2的亮度分 量以避免除以0以及避免放大由于在這個(gè)塊Μ的下游對(duì)于小的值的運(yùn)算而可能發(fā)生的任何 噪聲。
[0028]在圖2中，從Β5開始的下部路徑以高動(dòng)態(tài)范圍圖像的殘余數(shù)據(jù)開始，并且被用ISO/ IEC 10918-1碼流格式(其出于所有目的通過引用并入，并且示出期望的格式)表示。該碼流 被作為以下描述的殘余數(shù)據(jù)段而嵌入在APP11標(biāo)記中。在被解碼器解碼之后，通過B6執(zhí)行色 度上采樣步驟以使所有分量達(dá)到全分辨率，例如，4:4:4。
[0029]殘余比數(shù)據(jù)然后被B7分成浮點(diǎn)線性比亮度值和線性殘余顏色差值。傳入的殘余亮 度值根據(jù)碼流中的參數(shù)被逆向量化。特定的實(shí)施例，這或者由碼流中的參數(shù)段中的顯式查 找表提供。如果該表不存在，則使用min和max(在參數(shù)段中被稱為Inl、ln0)，并且計(jì)算逆向 對(duì)數(shù)映射。類似地，傳入的色度殘余采樣值根據(jù)作為cb0、cbl和 cr〇、Crl(如果存在的話)被 存儲(chǔ)在碼流的參數(shù)段中的最小參數(shù)和最大參數(shù)而被逆向量化。
[0030] 色度值然后被B8、YCbCr到RGB2塊處理，并且將將線性反量化的YCbCr轉(zhuǎn)換到HDR顏 色空間中的線性殘余RGB2，該線性殘余RGB2可替代地被稱為"LR_RGB2"。最后，塊B9和B10通 過首先在B9中將線性預(yù)RGB2與線性殘余RGB2相加并然后在B10中將結(jié)果乘以線性比亮度來 重構(gòu)HDR圖像。
[0031] APP11 標(biāo)記
[0032] 如圖3所示，APP11標(biāo)記段被分成參數(shù)數(shù)據(jù)段和數(shù)據(jù)段。參數(shù)段具有兩種或更多種 (例如，3種)類型的段，諸如參數(shù)ASCII類型段、殘余段以及參數(shù)二進(jìn)制類型段。用于APP11標(biāo) 記段的這個(gè)結(jié)構(gòu)可以與本文中所描述的本發(fā)明的任何實(shí)施例(包括但不限于，圖1和圖2中 所反映的示例性實(shí)施例)結(jié)合使用。
[0033]用于編輯(edit)檢測的校驗(yàn)和
[0034]參數(shù)數(shù)據(jù)段(PDS)攜載被編碼為ASCII或二進(jìn)制文本、有效載荷數(shù)據(jù)的參數(shù)。該段 中的最后一個(gè)參數(shù)是基本層碼流的校驗(yàn)和。在特定的實(shí)施例中，ckb(ASCII)或chksum(二進(jìn) 制，16位)參數(shù)是基本層碼流的校驗(yàn)和，該校驗(yàn)和通過對(duì)基本層碼流中的所有字節(jié)進(jìn)行求和 而被計(jì)算。該校驗(yàn)和包括最后一個(gè)APP11標(biāo)記段后面的第一個(gè)S0F(例如，幀的起始)標(biāo)記，并 且包括所有隨后的一直到Ε0Ι (例如，幀的結(jié)束)標(biāo)記且包括該Ε0Ι標(biāo)記的字節(jié)。它可以被解 碼器使用以檢測基本層的在高動(dòng)態(tài)范圍（HDR)圖像被解碼時(shí)可能導(dǎo)致不期望的偽影的編 輯。在特定的實(shí)施例中，校驗(yàn)和是位置（或者次序）相關(guān)的，諸如Fletcher校驗(yàn)和（例如， Fletcher-16、Fletcher-32、Fletche;r-64)。參見Fletcher，J.G. (1982年1 月）。附加信息參 見 "An Arithmetic Checksum for Serial Transmissions，''IEEE Transactions on Communications，C0M-30(l) :247-252,該文獻(xiàn)出于所有目的通過引用并入本文。
[0035]在替代實(shí)施例中，PDS可以指示比校驗(yàn)和更復(fù)雜的哈希算法的使用。更復(fù)雜的哈希 算法降低了當(dāng)不同的輸入數(shù)據(jù)導(dǎo)致相同的哈希值時(shí)哈希碰撞(例如，數(shù)據(jù)中不可檢測的改 動(dòng)）的可能性。因此，如果基本層被改動(dòng)，則針對(duì)原始基本層產(chǎn)生的哈希值在概率上應(yīng)當(dāng)不 太可能匹配。示例性哈希函數(shù)可以是以下項(xiàng)或者可以通過以下項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)：
[0036] (i)非線性查找表；
[0037] (ii)密碼哈希函數(shù)(例如，HAIFA、Merkle-Damg§rd、唯一塊迭代等）；
[0038] (iii)非密碼哈希函數(shù)(異或、乘積、加法、旋轉(zhuǎn)）；
[0039] (iv)在預(yù)定義集合之中選擇哈希函數(shù)的隨機(jī)化；
[0040] (V)循環(huán)冗余校驗(yàn)；以及
[0041 ] (vi)校驗(yàn)和一例如，F(xiàn)letcher、Adler-32。
[0042] 在還其它的替代實(shí)施例中，指紋識(shí)別或媒體水印技術(shù)可以用ros發(fā)信號(hào)通知，并且 在解碼或圖像再現(xiàn)/渲染期間被驗(yàn)證。
[0043] 用于基本層編輯檢測的校驗(yàn)和、哈希函數(shù)或者其它描述的替代方案可以與本文中 所描述的本發(fā)明的任何實(shí)施例(包括但不限于，圖1和圖2中所反映的示例性實(shí)施例)結(jié)合使 用。另外，基于本文中的教導(dǎo)，校驗(yàn)和、哈希函數(shù)或者替代方案也可以用于殘余比層的編輯 檢測。
[0044] 基于每一個(gè)段實(shí)現(xiàn)的殘余層的加密/解密
[0045] PDS或者其它地方內(nèi)的另一個(gè)參數(shù)可以是加密參數(shù)，諸如加密密鑰。該信息可以被 用于例如基于碼流的每一個(gè)段對(duì)比率殘余層進(jìn)行解密。段可以是壓縮圖像數(shù)據(jù)的熵編碼字 節(jié)的可獨(dú)立解碼的序列。換句話說，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于每個(gè)段，可以提供和使用不 同的加密參數(shù)。加密參數(shù)和相關(guān)聯(lián)的處理可以與本文中所描述的本發(fā)明的任何實(shí)施例(包 括但不限于，圖1和圖2中所反映的示例性實(shí)施例)結(jié)合使用。
[0046] 去伽馬(DEGAMMA) LUT/映射LUT中的逆向色調(diào)映射
[0047]以上（如圖2中的塊B4)描述的去伽馬查找表（LUT)是通過默認(rèn)的Rec. 601表（在 http://www. itu. int/rec/R-REC-BT.6(U-7-201 103-I/en處可獲得的 ITU-R Recommendation BT.601，該文獻(xiàn)通過引用并入)加載的256條目表，該Rec.601表通常是2.4 的逆線性冪函數(shù)。如果它在替代的顏色空間(諸如Adobe Systems, Inc.的Adobe RGB)中，貝1J 查找表可以在頭信息中被發(fā)送。另外，去伽馬LUT可以包括諸如用于反向直方圖均衡或者逆 向Reinhard色調(diào)映射器的逆向色調(diào)映射函數(shù)/曲線。在一些情況下，具有逆向色調(diào)映射的去 伽馬LUT可以減少用于殘余比層的存儲(chǔ)器。關(guān)于Reinhard色調(diào)映射器的附加信息，參見 http://www.cs. Utah .edu/"^reinhard/cdrom/tonemap. pdf (uPhotographic Tone Reproduction for Digital Images"），該文獻(xiàn)出于所有目的通過引用并入本文。
[0048]二進(jìn)制頭段
[0049] APP11標(biāo)記段可以包括如圖3中被示為"類型3"的二進(jìn)制參數(shù)數(shù)據(jù)。該類型3段及其 相關(guān)聯(lián)的處理可以與本文中所描述的本發(fā)明的任何實(shí)施例(包括但不限于，圖1和圖2中所 反映的示例性實(shí)施例)結(jié)合使用。
[0050] 段索引和對(duì)于該段的起始位置
[0051]在本發(fā)明的實(shí)施例中，對(duì)于殘余比圖像的段的跨度(span)和廣度(extent)需要與 基本層圖像一致。例如，殘余比圖像可以被劃分成多個(gè)連續(xù)和不連續(xù)的段。殘余比圖像的這 些段的集合不需要對(duì)應(yīng)于完整圖像，而是可以限定圖像的一個(gè)或多個(gè)部分。該功能允許從 基本層圖像的一部分、而不是整個(gè)基本層圖像進(jìn)行HDR重構(gòu)。例如，加密參數(shù)可以針對(duì)一個(gè) 段(例如，左半圖像、上半圖像)提供以用于HDR重構(gòu)，而對(duì)于另一個(gè)段(例如，右半圖像、下半 圖像)的殘余比信息保持加密以用于有限的基本層再現(xiàn)。
[0052]殘余比圖像的每個(gè)段可以通過坐標(biāo)參考(例如，四個(gè)角中的一個(gè)的X坐標(biāo)和y坐標(biāo)， 如果是矩形段的話)及其長度和寬度指定。如果段是不同的幾何形狀，則它可以由中心位置 和半徑/直徑等定義。圖4A-4B示出了殘余比圖像的示例性段，這些段可以與本發(fā)明的任何 實(shí)施例(包括但不限于，圖1和圖2中所反映的示例性實(shí)施例)結(jié)合使用。
[0053] 實(shí)現(xiàn)機(jī)制一硬件概述
[0054]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本文中所描述的技術(shù)由一個(gè)或多個(gè)專用計(jì)算設(shè)備實(shí)現(xiàn)。該專用 計(jì)算設(shè)備可以被硬連線以執(zhí)行這些技術(shù)，或者可以包括被持久地編程為執(zhí)行這些技術(shù)的數(shù) 字電子設(shè)備，諸如一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)，或者可以 包括被編程為根據(jù)固件、存儲(chǔ)器、其它儲(chǔ)存器或組合中的程序指令執(zhí)行這些技術(shù)的一個(gè)或 多個(gè)通用硬件處理器。這樣的專用計(jì)算設(shè)備還可以將定制硬連線邏輯、ASIC、或FPGA與定制 編程組合以實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)。專用計(jì)算設(shè)備可以是桌面計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、便攜式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、手持 設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、或并入硬連線邏輯和/或程序邏輯以實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的任何其它設(shè)備。
[0055]例如，圖5是示出在其上可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600的框圖。計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)1600包括用于傳送信息的總線1602或其它通信機(jī)制、以及與總線1602耦合的用于對(duì) 信息進(jìn)行處理的硬件處理器1604。該硬件處理器1604可以是例如通用微處理器。
[0056]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600還包括耦合到總線1602的用于存儲(chǔ)信息和將被處理器1604執(zhí)行 的指令的主存儲(chǔ)器1606,諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其它動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備。主存儲(chǔ)器1606還 可以用于存儲(chǔ)將被處理器1604執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間的臨時(shí)變量或其它中間信息。這樣的 指令在被存儲(chǔ)在處理器1604可訪問的非暫時(shí)性存儲(chǔ)介質(zhì)中時(shí)使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600成為被 定制為執(zhí)行這些指令中所指定的操作的專用機(jī)器。
[0057]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600還包括耦合到總線1602的用于存儲(chǔ)用于處理器1604的指令和靜 態(tài)信息的只讀存儲(chǔ)器(R〇M)1608或其它靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備。存儲(chǔ)設(shè)備1610(諸如磁盤或光盤)被 提供并且耦合到總線1602,以用于存儲(chǔ)信息和指令。
[0058]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600可以經(jīng)由總線1602耦合到用于向計(jì)算機(jī)用戶顯示信息的顯示器 1612,諸如液晶顯示器。包括字母數(shù)字鍵和其它鍵的輸入設(shè)備1614耦合到總線1602,以用于 將信息和命令選擇傳送給處理器1604。另一種類型的用戶輸入設(shè)備是用于將方向信息和命 令選擇傳送給處理器1604并且用于控制顯示器1612上的光標(biāo)移動(dòng)的光標(biāo)控件1616,諸如鼠 標(biāo)、軌跡球、或光標(biāo)方向鍵。該輸入設(shè)備通常具有兩個(gè)軸(第一軸(例如X)和第二軸(例如y)) 上的兩個(gè)自由度，這兩個(gè)自由度允許該設(shè)備指定平面中的位置。
[0059] 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600可以使用與該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組合使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600成為專用機(jī)器 或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)1600編程為專用機(jī)器的定制的硬連線邏輯、一個(gè)或多個(gè)ASIC或FPGA、固件 和/或程序邏輯來實(shí)現(xiàn)本文中所描述的技術(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本文中所描述的技術(shù)由計(jì)算 機(jī)系統(tǒng)1600響應(yīng)于處理器1604執(zhí)行主存儲(chǔ)器1606中所包含的一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多 個(gè)序列來執(zhí)行。這樣的指令可以從另一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)（諸如存儲(chǔ)設(shè)備1610)讀取到主存儲(chǔ)器 1606中。主存儲(chǔ)器1606中所包含的指令序列的執(zhí)行使處理器1604執(zhí)行本文中所描述的處理 步驟。在替代實(shí)施例中，硬連線電路系統(tǒng)可以被使用以代替軟件指令或者與軟件指令組合 使用。
[0060] 本文中所使用的術(shù)語"存儲(chǔ)介質(zhì)"是指存儲(chǔ)使機(jī)器以特定方式操作的指令和/或數(shù) 據(jù)的任何非暫時(shí)性介質(zhì)。這樣的存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括非易失性介質(zhì)和/或易失性介質(zhì)。非易失 性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤，諸如存儲(chǔ)設(shè)備1610。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，諸如主存儲(chǔ) 器1606。存儲(chǔ)介質(zhì)的常見形式包括例如軟盤、柔性(flexible)盤、硬盤、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、磁帶、 或任何其它磁性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、CD-ROM、任何其它光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、具有孔圖案的任何物 理介質(zhì)、RAM、PR0M、以及EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其它存儲(chǔ)器片或盒。
[0061 ]存儲(chǔ)介質(zhì)不同于傳輸介質(zhì)，但是可以與傳輸介質(zhì)聯(lián)合起來使用。傳輸介質(zhì)參與在 存儲(chǔ)介質(zhì)之間傳遞信息。例如，傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖(其包括包含總線1602 的導(dǎo)線）。傳輸介質(zhì)還可以采取聲波或光波(諸如在無線電波和紅外數(shù)據(jù)通信期間產(chǎn)生的那 些）的形式。
[0062]在將一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列攜載到處理器1604以供執(zhí)行時(shí)可以涉及 各種形式的介質(zhì)。例如，這些指令可以最初攜載在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器上。該遠(yuǎn) 程計(jì)算機(jī)可以將這些指令加載到它的動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器中，并且使用調(diào)制解調(diào)器通過電話線發(fā)送 這些指令。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600本地的調(diào)制解調(diào)器可以接收電話線上的數(shù)據(jù)，并且使用紅外發(fā) 射器來將該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)。紅外檢測器可以接收紅外信號(hào)中所攜載的數(shù)據(jù)，并且適 當(dāng)?shù)碾娐废到y(tǒng)可以將該數(shù)據(jù)放置在總線1602上。總線1602將數(shù)據(jù)攜載到主存儲(chǔ)器1606,處 理器1604從主存儲(chǔ)器1606檢索并執(zhí)行這些指令。由主存儲(chǔ)器1606接收的指令可以可選地在 通過處理器1604執(zhí)行之前或之后被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備1610上。
[0063]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600還包括耦合到總線1602的通信接口 1618。通信接口 1618提供耦合 到網(wǎng)絡(luò)鏈路16 20的雙向數(shù)據(jù)通信，網(wǎng)絡(luò)鏈路16 20連接到局部網(wǎng)絡(luò)16 22。例如，通信接口 1618 可以是綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN)卡、電纜調(diào)制解調(diào)器、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器、或者提供與相應(yīng)類型 的電話線的數(shù)據(jù)通信連接的調(diào)制解調(diào)器。作為另一個(gè)示例，通信接口 1618可以是提供與兼 容LAN的數(shù)據(jù)通信連接的局域網(wǎng)(LAN)卡。還可以實(shí)現(xiàn)無線鏈路。在任何這樣的實(shí)現(xiàn)中，通信 接口 1618發(fā)送和接收攜載表示各種類型的信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電信號(hào)、電磁信號(hào)或光信 號(hào)。
[0064]網(wǎng)絡(luò)鏈路1620通常通過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)向其它數(shù)據(jù)設(shè)備提供數(shù)據(jù)通信。例如，網(wǎng) 絡(luò)鏈路1620可以通過局部網(wǎng)絡(luò)1622提供與主機(jī)1624或由因特網(wǎng)服務(wù)提供商（ISPH626運(yùn)營 的數(shù)據(jù)設(shè)備的連接。ISP 1626繼而通過全球分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(現(xiàn)在通常被稱為"因特網(wǎng)" 1628)提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。局部網(wǎng)絡(luò)1622和因特網(wǎng)1628都使用攜載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電信號(hào)、電 磁信號(hào)或光信號(hào)。通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)以及網(wǎng)絡(luò)鏈路1620上的通過通信接口 1618的信號(hào)是 傳輸介質(zhì)的示例形式，這些信號(hào)將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)攜載到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600,并且從計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1600攜載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
[0065]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1600可以通過網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路1620和通信接口 1618發(fā)送消息和接收數(shù) 據(jù)，包括程序代碼。在因特網(wǎng)示例中，服務(wù)器1630可以通過因特網(wǎng)1628、ISP 1626、局部網(wǎng)絡(luò) 1622和通信接口 1618傳輸被請(qǐng)求的應(yīng)用程序的代碼。
[0066]接收的代碼可以在它被接收時(shí)由處理器1604執(zhí)行、和/或被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備1610 或其它非易失性儲(chǔ)存器中以用于以后執(zhí)行。
[0067]等同、擴(kuò)展、替代及其它
[0068]在前面的說明書中，已參照在不同實(shí)現(xiàn)之間可以變化的許多特定的細(xì)節(jié)描述了本 發(fā)明的可能實(shí)施例。因此，本發(fā)明是什么以及
【申請(qǐng)人】意圖是什么的唯一且排他的指示是由 本申請(qǐng)以特定形式發(fā)布(issue)的一組權(quán)利要求，這樣的權(quán)利要求以該特定形式發(fā)布，包括 任何后續(xù)修正。在本文中對(duì)于這樣的權(quán)利要求中所包含的術(shù)語明確闡述的任何定義應(yīng)當(dāng)決 定這樣的術(shù)語在權(quán)利要求中被使用時(shí)的含義。因此，在權(quán)利要求中沒有明確記載的限制、元 素、性質(zhì)、特征、優(yōu)點(diǎn)或?qū)傩圆粦?yīng)當(dāng)以任何方式限制這樣的權(quán)利要求的范圍。說明書和附圖 因此要從說明性、而不是限制性的意義上被看待。
[0069]附加的參考文獻(xiàn)
[0070] 除了以上引用的參考文獻(xiàn)，以下的參考文獻(xiàn)也出于所有目的通過引用并入本文：
[0071] (i)ITU-T Rec.T.81|IS0/IEC 10918-1:Information Technology-Digital Compression and Coding of Continuous Tone Still Images-Requirements and Guidelines
[0072] (ii)ITU-T Rec·T·86 IIS0/IEC 10918-4: Information technology-Digital compression and coding of continuous-tone still images:Registration of JPEG profiles，SPIFF profiles，SPIFF tags , SPIFF colour spaces，APPn markers，SPIFF compression types，and Registration Authorities
[0073] (iii)ITU-T Rec.T.8711IS0/IEC 10918-5: Information technology-Digital compression and coding of continuous-tone still images:JPEG File Interchange Format
[0074] (iv)ITU-T Rec.T.801|I SO/1EC 15444-1: Information technology-JPEG 2000Image Coding System;以及
[0075] (v)IEC 60559Binary floating-point arithmetic for microprocessor systems。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于解碼的方法，所述方法包括： 接收高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像的基本層數(shù)據(jù)； 通過解碼器接收第一校驗(yàn)和參數(shù)； 接收HDR圖像的殘余比數(shù)據(jù)； 通過解碼器計(jì)算所述基本層數(shù)據(jù)的第二校驗(yàn)和參數(shù)，所述第二校驗(yàn)和參數(shù)基于最后一 個(gè)APPll標(biāo)記段后面的第一個(gè)幀的起始標(biāo)記計(jì)算，并且包括所有隨后的一直到圖像的結(jié)束 標(biāo)記且包括該圖像的結(jié)束標(biāo)記的字節(jié)；以及 將所述第一校驗(yàn)和參數(shù)與第二校驗(yàn)和參數(shù)進(jìn)行比較。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括： 接收APPll標(biāo)記段中的加密參數(shù)；以及 利用加密參數(shù)對(duì)所述殘余比數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，利用加密參數(shù)對(duì)所述殘余比數(shù)據(jù)進(jìn)行解密是基于 每一個(gè)段執(zhí)行的。4. 一種用于編碼的方法，所述方法包括： 接收高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像； 確定所述高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像的基本層數(shù)據(jù)和殘余比數(shù)據(jù)； 通過編碼器計(jì)算所述基本層數(shù)據(jù)的校驗(yàn)和參數(shù)，所述校驗(yàn)和參數(shù)基于最后一個(gè)APPll 標(biāo)記段后面的第一個(gè)幀的起始標(biāo)記計(jì)算，并且包括所有隨后的一直到圖像的結(jié)束標(biāo)記且包 括該圖像的結(jié)束標(biāo)記的字節(jié)；以及 存儲(chǔ)所述校驗(yàn)和參數(shù)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括將加密參數(shù)存儲(chǔ)在APPl 1標(biāo)記段中以用于所述殘 余比數(shù)據(jù)的解密。6. -種解碼器裝置，該解碼器裝置包括實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3的方法中的任何一個(gè)的處理 器。7. -種編碼器裝置，該編碼器裝置包括實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4至5的方法中的任何一個(gè)的處理 器。8. -種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被存儲(chǔ)在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以用 于對(duì)HDR圖片進(jìn)行編碼，所述計(jì)算機(jī)程序能夠與至少包括編碼器的圖像系統(tǒng)一起操作，所述 計(jì)算機(jī)程序包括用于使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4至5的方法中的任何一個(gè)的指令。9. 一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品被存儲(chǔ)在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上以用 于對(duì)HDR圖片進(jìn)行解碼，所述計(jì)算機(jī)程序能夠與至少包括解碼器的圖像系統(tǒng)一起操作，所述 計(jì)算機(jī)程序包括用于使計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至3的方法中的任何一個(gè)的指令。
【文檔編號(hào)】H04N5/235GK105900421SQ201580003894
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年1月6日
【發(fā)明人】A·尼南
【申請(qǐng)人】杜比實(shí)驗(yàn)室特許公司