真的函數(shù)。
[0043] 根據(jù)實施例，在通過所述圖像動態(tài)范圍轉換算子修改的原始圖像與重構的版本之 間計算出失真。
[0044] 根據(jù)變型，如果修改的原始圖像和重構的版本的動態(tài)范圍已經(jīng)通過應用作為用于 獲得修改的原始圖像的算子的逆的算子而被擴展，則在修改的原始圖像與重構的版本之間 計算出失真。
[0045] 根據(jù)變型，如果該重構的版本的動態(tài)范圍已經(jīng)通過應用作為用于獲得修改的圖像 的算子的逆的算子而被擴展，則在原始圖像與重構的版本之間計算出失真。
[0046] 根據(jù)所述方法的變型，質(zhì)量標準還是修改并編碼的原始圖像的比特率的函數(shù)。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明設及一種用于從一組圖像動態(tài)范圍算子之中選 擇圖像動態(tài)范圍轉換算子的設備。所述設備包括用于將圖像動態(tài)范圍轉換算子應用于原始 圖像W獲得動態(tài)范圍低于原始圖像的動態(tài)范圍的被稱為修改的圖像的圖像的部件W及用 于優(yōu)化質(zhì)量標準W選擇動態(tài)范圍轉換算子的部件，所述設備的特征在于，用于優(yōu)化質(zhì)量標 準的部件被配置為針對每個圖像動態(tài)范圍轉換算子計算質(zhì)量標準作為從對通過圖像動態(tài) 范圍轉換算子修改的圖像進行編碼和解碼之后的重構的版本計算出的失真的函數(shù)。
[0048] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明設及一種用于轉換輝度值屬于給定動態(tài)值范圍 的原始圖像序列的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括若干動態(tài)范圍轉換算子，所述若干動態(tài)范圍轉換算 子將被應用于原始圖像序列中的每個圖像的輝度分量W獲得值屬于比原始圖像序列的動 態(tài)值范圍更低的動態(tài)值范圍的修改的輝度分量，所述系統(tǒng)的特征在于，其還包括根據(jù)前面 所提及的用于從圖像動態(tài)范圍轉換算子之中選擇動態(tài)范圍轉換算子的設備。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還設及一種用于對給定動態(tài)范圍的原始圖像編 碼的方法，其中使用動態(tài)范圍低于原始圖像的動態(tài)范圍的圖像，該圖像的動態(tài)范圍通過對 原始圖像應用圖像動態(tài)范圍轉換算子而獲得。所述方法的特征在于，按照根據(jù)前面所述的 方法從一組圖像動態(tài)范圍轉換算子之中選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，本發(fā)明還設及一種用于對給定動態(tài)范圍的原始圖像編 碼的設備，其中使用動態(tài)范圍低于原始圖像的動態(tài)范圍的圖像，該圖像的動態(tài)范圍通過對 原始圖像應用圖像動態(tài)范圍轉換算子而獲得。所述設備的特征在于，按照根據(jù)前面所述的 設備從一組圖像動態(tài)范圍轉換算子之中選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子。
【附圖說明】
[0051] 參照附圖，通過非限制性的實施例和有利的實現(xiàn)方式，將更好地理解和例示本發(fā) 明，附圖中：
[0052] 圖1示出選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子的方法的實施例的圖；
[0053]圖2示出選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子的方法的變型的圖；
[0054] 圖3示出選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子的方法的變型的圖；
[0055]圖4示出實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的選擇圖像動態(tài)范圍轉換算子的設備的框圖；W 及
[0056]圖5示出根據(jù)本發(fā)明的轉換圖像動態(tài)范圍的系統(tǒng)的框圖。
【具體實施方式】
[0057] W下描述從一組M個圖像動態(tài)范圍轉換算子TMOi(i=1至M)之中選擇圖像動態(tài) 范圍轉換算子的方法的若干實施例和變型。運些實施例和變型所共有的標號指代相同的實 體。
[0058] 根據(jù)示例，該組可W包括在介紹部分中描述的一個或多個圖像動態(tài)范圍轉換算 子。而且，圖像動態(tài)范圍轉換算子運個術語還可W包括使得能夠確保諸如在介紹部分中所 描述的那樣的原始圖像序列中的圖像之間的明度的時間相干性的處理。運種跟隨算子而被 應用的處理能夠被應用于該組中的一個或多個算子。
[0059] 在必須修改（轉換或適配）圖像序列中的全部圖像的動態(tài)范圍的情況下，對圖像 序列中的每個圖像應用圖像動態(tài)范圍轉換算子。
[0060] 圖1圖示地示出從一組M個圖像動態(tài)范圍轉換算子TMOi(i= 1至M)之中選擇圖 像動態(tài)范圍轉換算子TMOo的方法的實施例。
[0061] 該方法包括應用圖像動態(tài)范圍轉換算子的步驟10,在此期間，該組中的每個算子 TMOi應用于在方法輸入處呈現(xiàn)其自身的每個圖像Ii。然后，在步驟10的輸出處得到數(shù)量 為M的圖像這。運些圖像g中的每個是被稱為修改的圖像的圖像，即動態(tài)范圍低于原始圖 像Ii的動態(tài)范圍的圖像。注意，對每個圖像Ii有M個圖像/i,
[0062] 該方法還包括進行編碼的步驟20,在此期間，根據(jù)已知方法對每個圖像進行編 碼。該編碼方法可W是例如在靜止圖像情況下的JPEG類型或者例如口U-TH. 265/MPEG部 分2 "高效率視頻編解碼器"她VC)類型的圖像序列編碼器。
[0063] 該方法還包括重構圖像的步驟30,在此期間，在對通過對每個圖像4進行編碼所 獲得的編碼進行解碼之后重構圖像/!S為此目的，通過在步驟20期間所使用的編碼方法的 對偶（duaU方法對在步驟20輸出處的編碼進行解碼。因此，圖像被重構為與圖像4一 樣多。
[0064] -般地，該方法還包括優(yōu)化質(zhì)量標準的步驟40,在此期間，針對每個圖像動態(tài)范圍 轉換算子TMOi計算質(zhì)量標準Qi,作為從對通過圖像動態(tài)范圍轉換算子TMOi修改的圖像 進行編碼和解碼之后的重構的版本/!計算出的失真Di的函數(shù)。
[006引根據(jù)圖1的實施例，在步驟40期間，在圖像與圖像4之間計算出失真Di。
[0066] 圖2圖示地示出參照圖1描述的實施例的變型。
[0067] 根據(jù)該變型，該方法包括擴充動態(tài)范圍的步驟50,在此期間，通過應用算子EOi來 擴展每個圖像/!的動態(tài)范圍和每個圖像Ip勺動態(tài)范圍，算子EOi是用于獲得圖像4的那 個TMOi的逆。
[0068] 于是，在動態(tài)范圍是原始圖像動態(tài)范圍的兩個圖像之間計算出失真Di。更具體 地，在通過圖像動態(tài)范圍轉換算子TMOi修改的原始圖像|!與對通過圖像動態(tài)范圍轉換算 子TMOi修改的原始圖像4進行編碼和解碼之后的重構的版本之間計算出失真Di,圖像 的動態(tài)范圍和該重構的版本的動態(tài)范圍已經(jīng)在步驟50期間被擴展。
[0069] 該變型使得能夠知道哪個是使得能夠在不需要參考原始圖像的情況下得到更好 的壓縮率的圖像動態(tài)范圍轉換算子。
[0070] 圖3圖示地示出參照圖1描述的實施例的變型。
[0071] 根據(jù)該變型，在原始圖像Ii與圖像I!.之間計算出失真Di,該重構的版本的動態(tài) 范圍通過應用算子EOi而擴展，算子EOi是用于獲得修改的圖像g的那個TMOi的逆（步驟 50)。
[0072] 本發(fā)明絕不限于一種類型的圖像或圖像序列編碼或圖像動態(tài)范圍轉換算子。
[0073] 然而，在用于進行圖像序列編碼的方法使用時間預測器（temporalpredictor)的 情況下，發(fā)明人觀察到，所選擇的圖像動態(tài)范圍轉換算子是結果圖像被處理W便保留原始 圖像序列中的圖像之間的時間相干性的那個圖像（或那些圖像中的一個）。實際上，有兩個 主要原因?qū)е略跁r間預測器中所使用的運動估計器的性能的降低。
[0074] 第一個起因于在不對通過圖像動態(tài)范圍轉換算子修改的圖像應用處理時出現(xiàn)的 從一個圖像到另一個圖像的輝度值的閃爍。運些閃爍偽像是由于與在時間上相繼的圖像有 關的鍵值的改變。實際上，如果鍵k從一個圖像到另一個圖像而改變，則（S形形式的）修 改曲線也改變，從而導致輝度值的不同的修改，然而在原始圖像中是相似的。
[00巧]第二個起因于不保留原始圖像的明度的時間相干性。實際上，因為運動估計器的 質(zhì)量在于從原始圖像與預測圖像之間的差異所獲得的殘差圖像的低動態(tài)范圍，所W就明度 而言，預測圖像與原始圖像越不相干，該殘差圖像越將具有的高動態(tài)范圍。
[0076] 根據(jù)該方法的變型，質(zhì)量標準Qi還是修改（/'i):并編碼的原始圖像的比特率化的 函數(shù)。
[0077] 于是，質(zhì)量標準Qi由下式給出：
[0078]Qi=丫*Ri+Di
[0079] 其中，化是圖像大小或者從圖像I!計算出的圖像序列的比特率。
[0080] 失真Di例如由均方誤差（MS巧類型的距離給出。本發(fā)明不限于運樣的度量，并且 可W使用任何其他度量。
[0081] 因此，在本方法結束時選擇的圖像動態(tài)范圍轉換算子是優(yōu)化（在平方誤差情況下 最小化）質(zhì)量標準Qi的算子。
[008引在圖像動態(tài)范圍轉換算子由式似和式（4)給出的情況下，對應的算子EOi由下 式給出：
[0083]
[0084] 其中
[0085]
[0086] 并且其中，a是所選取的曝光值，k是由式（3)給出的鍵。
[0087] 如果算子計算出作為該圖像的像素和在時間上先于在圖像序列中要被轉換的圖 像的預定數(shù)量的圖像的像素的函數(shù)的鍵，則必須使用該新的鍵。
[0088] 在圖像動態(tài)范圍轉換算子比較使用人類視覺系統(tǒng)化V巧的視覺響應的原始圖像 與輝度值屬于被適配于屏幕的動態(tài)范圍的圖像的情況下，在運些方法期間計算出人類視覺 系統(tǒng)的響應的結果之間的殘留誤差的最小化。該最小化得到是分段線性的并且逐個圖像計 算的轉換曲線。然后，通過對分段線性的并且逐個圖像計算的轉換曲線求逆（inv