值，被饋送到 量化器109。量化器109向第二亮度值應(yīng)用量化，由此生成輸出亮度代碼。
[0106] 通過量化器109的量化將用于表示每一個像素明亮度的比特數(shù)減小為較少的比 特。例如，亮度值可以是16比特浮動點(diǎn)值，并且這可以量化成8或10比特整數(shù)。
[0107] 作為代碼分配函數(shù)的結(jié)果，因而可以生成亮度代碼，其以實(shí)質(zhì)上更少的比特表示 HDR明亮度，而同時允許所述實(shí)質(zhì)上更少的比特提供對原始HDR圖像的合理表示。實(shí)際上， 代碼分配函數(shù)可以生成可以由例如已經(jīng)針對LDR所開發(fā)的通信、編碼或圖像處理功能性處 置的代碼。
[0108] 例如，顯示器接口可以限定為支持例如以針對Y分量而分配的例如10比特表示為 Yuv數(shù)據(jù)的圖像。這樣的顯示器接口可能已經(jīng)在LDR的設(shè)計中考慮到。然而，通過將HDR線 性照度映射到10比特的亮度代碼，相同顯示器接口也可以用于支持HDR圖像。
[0109] 作為另一示例，可以基于Yuv表示使用用于Y分量的8比特來生成編碼算法。通 過將HDR線性照度映射到八比特亮度代碼，相同編碼算法可以用于支持HDR圖像的編碼。
[0110] 因而，圖1的系統(tǒng)有效地將HDR線性照度壓縮成亮度表示，其在一些情況下允許由 LDR功能性處置所得信號。特別地，所得信號可以使用已經(jīng)針對LDR設(shè)計的通信介質(zhì)、通道 或中間物來傳送。
[0111] 此外，這可以在仍舊允許HDR特性的高效表示的同時實(shí)現(xiàn)。因而，圖像數(shù)據(jù)沒有轉(zhuǎn) 換成然后使用的LDR圖像。而是，可以使用LDR兼容容器內(nèi)的HDR表示。
[0112] 在許多實(shí)施例中，接收器可以接收亮度代碼值并且力圖生成線性照度HDR表示。 例如，接收亮度值的HDR顯示器可以力圖生成HDR線性照度值，其然后用于驅(qū)動顯示器。
[0113] 這樣的信宿、解碼或接收端的示例在圖2中圖示。
[0114] 在示例中，接收器包括接收從圖1的傳送端所生成的編碼值的圖像接收器201。將 領(lǐng)會到，在一些實(shí)施例中，亮度代碼可以在編碼信號中接收，并且數(shù)據(jù)接收器201可以包括 用于解碼編碼信號以檢索亮度代碼的功能性。還將領(lǐng)會到，編碼信號可以進(jìn)一步包括色度 值，例如亮度代碼和色度值可以被提供用于圖像中的每一個像素，例如每一個像素可以表 示在Yuv格式中。
[0115] 所接收的亮度代碼被饋送到代碼映射函數(shù)203,代碼映射函數(shù)203布置成將所接 收的亮度代碼映射到線性照度值中。代碼映射函數(shù)203具體地提供非線性映射，其可以生 成適用于HDR圖像的線性照度值。
[0116] 線性照度值在示例中被饋送到驅(qū)動器205,驅(qū)動器205布置成驅(qū)動HDR顯示器。因 而在具體示例中，接收器可以例如是HDR顯示器，其包括功能性，所述功能性用于接收表示 HDR圖像的亮度代碼，但是使用允許亮度代碼與LDR通信通道兼容的格式，并且用于將這些 亮度代碼轉(zhuǎn)換成HDR線性照度值。
[0117] 在一些實(shí)施例中，代碼映射函數(shù)203可以對應(yīng)于代碼分配函數(shù)103的反函數(shù)。因 而，由代碼映射函數(shù)203執(zhí)行的映射可以在生成線性照度值時使亮度代碼映射107的操作 逆轉(zhuǎn)。
[0118] 在其它實(shí)施例中，代碼映射函數(shù)203可以包括經(jīng)修改或附加的映射。例如，向HDR 照度值的映射可以適配于局部特性或偏好，諸如例如適配于具體顯示器的白色點(diǎn)或者例如 具體用戶偏好。
[0119] 然而一般地，生成代碼映射函數(shù)203以考慮到傳送端的代碼分配函數(shù)/亮度代碼 映射107。該方案因而允許系統(tǒng)，其中HDR線性照度范圍可以映射到LDR格式兼容表示，使 用約束于LDR格式的通信通道傳送，并且然后在遠(yuǎn)端處向回映射到HDR線性照度范圍。
[0120] 響應(yīng)于兩個部分函數(shù)而生成代碼映射函數(shù)203,這兩個部分函數(shù)在下文中將被稱 為第一反部分函數(shù)和第二反部分函數(shù)。在具體示例中，第一反部分函數(shù)是圖1的傳送器的 第一部分函數(shù)的反函數(shù)，并且第二反部分函數(shù)是圖1的傳送器的第二部分函數(shù)113的反函 數(shù)。
[0121] 第二反部分函數(shù)相應(yīng)地提供所接收的亮度代碼向亮度值的映射，并且第一反部分 函數(shù)提供亮度值向線性照度值的映射。
[0122] 將領(lǐng)會到，第一反部分函數(shù)和第二反部分函數(shù)具有與第一部分函數(shù)111和第二部 分函數(shù)113對應(yīng)的特性，因為它們是反函數(shù)。
[0123] 具體地，第一反部分函數(shù)限定輸入亮度值的最大亮度范圍向像素線性照度輸入值 的最大照度范圍的非線性可逆映射。
[0124] 對應(yīng)地，第二反部分函數(shù)限定輸入亮度代碼的最大亮度范圍向亮度輸出值的最大 亮度范圍的非線性可逆映射。
[0125] 相應(yīng)地，在示例中，接收器包括布置成確定要在接收器中使用的部分函數(shù)的部分 函數(shù)生成器209。特別地，部分函數(shù)生成器209可以確定第一反部分函數(shù)和第二反部分函 數(shù)。
[0126] 在一些實(shí)施例中，第一反部分函數(shù)和第二反部分函數(shù)可以例如基于本地信息或者 例如限定反部分函數(shù)的用戶輸入而生成。
[0127] 然而在一些實(shí)施例中，基于連同圖像數(shù)據(jù)一起所接收的控制數(shù)據(jù)來確定第一反部 分函數(shù)和第二反部分函數(shù)。具體地，圖1的傳送器可以包括限定第一部分函數(shù)111和第二 部分函數(shù)113的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在一些實(shí)施例中可以簡單地限定兩個函數(shù)的身份，并且圖2的 接收器可以包括其中不同函數(shù)連同相關(guān)聯(lián)的標(biāo)識一起存儲的本地倉庫。在一些實(shí)施例中， 所接收的數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步包括用于部分函數(shù)的一個或多個參數(shù)。例如，伽馬函數(shù)可以被標(biāo) 識并且伽馬值可以作為用于伽馬轉(zhuǎn)換的參數(shù)而提供在所接收的數(shù)據(jù)流中。
[0128] 部分函數(shù)生成器209耦合到映射生成器211，映射生成器211布置成基于所確定的 部分函數(shù)來生成代碼映射函數(shù)203。映射生成器211可以例如直接生成代碼映射函數(shù)203 以作為第二反部分函數(shù)和第一反部分函數(shù)的順序應(yīng)用。
[0129] 實(shí)際上在一些實(shí)施例中，代碼映射函數(shù)203可以生成為第二反部分函數(shù)和第一反 部分函數(shù)的順序應(yīng)用。實(shí)際上，所接收的輸入亮度代碼可以被饋送到第二反部分函數(shù)，并且 第二反部分函數(shù)的亮度輸出值可以直接饋送到第一反部分函數(shù)。在一些實(shí)施例中，所得線 性照度值可以直接使用，并且實(shí)際上該線性照度將對應(yīng)于原始HDR圖像的線性照度。
[0130] 圖3圖示了代碼映射函數(shù)203的示例，其中可以執(zhí)行附加映射。在示例中，亮度代 碼被饋送到第二反部分函數(shù)301，其應(yīng)用非線性映射以生成亮度輸出值。亮度輸出值被饋 送到第三函數(shù)303,其可以執(zhí)行亮度到亮度的映射。該映射可以例如是依照本地偏好的自動 校正，或者甚至可以是應(yīng)用于亮度值的手動顏色分級。所得亮度值然后被饋送到第一反部 分函數(shù)，其將這些亮度值映射到線性照度值。
[0131] 進(jìn)一步將領(lǐng)會到，并非直接應(yīng)用第一反部分函數(shù)和第二反部分函數(shù)，而是可以使 用這些中的至少一個的修改版本。例如，第一反部分函數(shù)可以包括伽馬轉(zhuǎn)換，并且第二反部 分函數(shù)可以布置成使用與應(yīng)用于第一部分函數(shù)111中的不同的伽馬值。然而，這樣的方案 等價于首先應(yīng)用第一反部分函數(shù)，接著是從所得值映射到對應(yīng)于經(jīng)修改的伽馬函數(shù)的值的 第二函數(shù)。換言之，即便是應(yīng)用例如不同的伽馬值，仍考慮到編碼器中的映射的信息(例如 通過第一部分函數(shù)111)并且因而代碼映射函數(shù)203將取決于第一反部分函數(shù)和第二反部 分函數(shù)二者。
[0132] 還將領(lǐng)會到，在一些實(shí)施例和場景中，代碼映射函數(shù)203還可以表示量化器109的 映射。特別地，如果量化器包括表示的變換(例如從浮動點(diǎn)向整數(shù)值)，則其效應(yīng)可以通過代 碼映射函數(shù)203而逆轉(zhuǎn)。
[0133] 將領(lǐng)會到，用于確定反函數(shù)和/或代碼映射函數(shù)203的不同方案可以在不同實(shí)施 例中使用。
[0134] 例如，如上文描述的，在一些實(shí)施例中，所接收的數(shù)據(jù)可以直接標(biāo)識第一反部分函 數(shù)和第二反部分函數(shù)，并且代碼映射函數(shù)203可以通過將這些函數(shù)應(yīng)用到所接收的數(shù)據(jù)而 確定(例如除其它映射之外)。
[0135] 在一些實(shí)施例中，接收器可以通過首先確定代碼分配函數(shù)的至少部分并且然后典 型地確定代碼分配函數(shù)的該部分的反來確定代碼映射函數(shù)203。
[0136] 例如在一些實(shí)施例中，部分函數(shù)生成器209可以首先確定在編碼器中使用的第一 部分函數(shù)111和第二部分函數(shù)112 (或者它們中的一個)。其然后可以繼續(xù)確定反函數(shù)，即 從第一部分函數(shù)111確定第一反部分函數(shù)并且從第二部分函數(shù)113確定第二反部分函數(shù)。 反函數(shù)的確定在一些實(shí)施例中可以基于以下預(yù)確定的認(rèn)識：哪些函數(shù)是可以被編碼器用作 第一部分函數(shù)111或第二部分函數(shù)113的可能函數(shù)的反函數(shù)。在其它實(shí)施例中，第一部分 函數(shù)111的限定可以例如用于生成第一部分函數(shù)111的線性照度值和對應(yīng)輸出亮度值的查 找表。該查找表然后可以通過使用所存儲的亮度值作為輸入?yún)?shù)而用作反函數(shù)。即，對于 給定亮度值，可以檢索在查找表中鏈接的線性照度值。相同方案當(dāng)然可以用于第二部分函 數(shù)113和第二反部分函數(shù)。
[0137] 在下文中，將更為詳細(xì)地描述一些具體的有利實(shí)施例，包括可能的部分函數(shù)、代碼 映射函數(shù)和代碼映射函數(shù)203的指定。在示例中，出于簡便和清楚的緣故而將函數(shù)和映射 稱為曲線。
[0138] 在許多實(shí)施例中，代碼分配函數(shù)可以生成為提供對數(shù)曲線，即代碼分配函數(shù)可以 對應(yīng)于對數(shù)曲線。在方案中，對數(shù)曲線通過現(xiàn)有對數(shù)曲線（即部分函數(shù))的簡單級聯(lián)而構(gòu)造， 因為這些曲線在現(xiàn)有工具中容易可獲得/實(shí)現(xiàn)。特別地，提出使用sRGB、Rec709和伽馬曲 線作為構(gòu)建塊來構(gòu)造適用于HDR的新對數(shù)曲線。在最簡單的形式中，通過級聯(lián)這些構(gòu)建塊 中的僅兩個來獲得新曲線，但是通過級聯(lián)這些塊中的三個，可以獲得具有甚至更小(較不可 見）量化偽像的曲線。
[0139] "構(gòu)建塊"方案使得我們能夠（1)快速構(gòu)造和評估大量曲線并且（2)利用已經(jīng)在例 如顏色分級工具中可獲得的曲線。
[0140] 在圖4中示出將曲線應(yīng)用于HDR信號的基本框圖(要指出的是，所有圖僅僅是闡明 實(shí)施例以用于解釋方案的更一般概念)。
[0141] 在圖4中，向下的箭頭I指示通過某個曲線的動態(tài)范圍減小(如果人們是要將該 圖像直接渲染在顯示器上(典型地不要求這樣做)，則人們將看到相對較暗和中等范圍的更 具代表性像素以明亮度方式接近到一起)，并且向上的箭頭丨指示通過反曲線的動態(tài)范圍 擴(kuò)張。Q表示量化步驟。即，當(dāng)我們假定信號及它們上的所有處理都被限定在浮動點(diǎn)(或高 精度整數(shù)，例如12比特或16比特）中時，在鏈中的位置Q處，表示等級的數(shù)目減小為例如 256或1024,使得信號可以由例如8比特量化器指數(shù)來表示，其可以在有限比特深度/帶寬 的接口之上存儲和/或傳送和/或編碼。在下文中，我們將假定所有信號和曲線都被限定 在0.1的歸一化浮動范圍上。
[0142] 圖4中的圖已經(jīng)簡化成僅示出對應(yīng)于照度分量的單個信號路徑。具體地，像素顏 色值可以提供為照度分量和兩個色度分量，諸如例如Yuv表示。圖4 (以及圖1-3)圖示了 用于照度分量（即用于Y)的信號