專(zhuān)利名稱(chēng)：：圖像編碼器和圖像解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式涉及圖像/視頻編碼或解碼，具體地，涉及圖像編碼器和圖像解碼器以及提供編碼圖像數(shù)據(jù)的方法和解碼圖像數(shù)據(jù)的方法。
背景技術(shù)：
：人眼能適應(yīng)約100，0001的范圍上單張視圖中的亮度，并且能夠區(qū)分給定亮度的約10，000種顏色。不同的是，普通計(jì)算機(jī)顯示器具有小于1001的亮度范圍并且覆蓋約一半的可見(jiàn)色譜。除了該區(qū)別外，大多數(shù)數(shù)字圖像格式根據(jù)傳統(tǒng)顯示器的能力設(shè)置，而非人類(lèi)視覺(jué)的特性。近年來(lái)，人們對(duì)包括采集和同步的高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像研究的興趣增加，這允許擴(kuò)展處理和更高精度的顯示方法。HDR圖像儲(chǔ)存畫(huà)面參考圖像(例如，“Krawczyk,G.，Myszkowski,K.，andSeideI，H.-P.2005，，Perceptualeffectsinreal-timetonemapping.，，InSCCG，05:Proc.Ofthe21stSpringConferenceonComputerGraphics,195.202.”)而不是顯示參考圖像。該圖像可覆蓋從微弱的星光(10_6cd/m2)到明亮的日光(108Cd/m2)的動(dòng)態(tài)范圍。眼睛可同時(shí)感知五個(gè)量級(jí)，也就是100，000:1的動(dòng)態(tài)范圍。為了適應(yīng)這種高動(dòng)態(tài)范圍，最通常使用的HDR圖像格式(例如，openEXR)以每個(gè)像素三個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的方式儲(chǔ)存圖像。Logluv變換法(例如，“Larson,G.W.，“OvercomingGamutandDynamicRangeLimitationsinDigitalImages,”P(pán)roceedingsoftheSixthColorImagingConference,November1998”，“N.Adami,M.Okuda,“EffectivecolorspacerepresentationforwaveletbasedcompressionofHDRimages,”InternationalConferenceonImageAnalysisandProcessing,Modena(2007)，，，“D.Springer,A.Kaup,“LossyCompressionofFloatingPointHighDynamicRangeImagesJPEG2000，，，“InternationalConferenceonImageAnalysisandProcessing,Modena(2007)，，)將浮點(diǎn)像素變換成整數(shù)像素。該方案首先將浮點(diǎn)RGB值變換成裝置無(wú)關(guān)的XYZ顏色空間。接著將XYZ顏色空間變換成整數(shù)Logluv顏色空間。對(duì)于亮度信道，使用基于對(duì)數(shù)的變換。對(duì)于顏色信道，使用CIEuv表征形式。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于圖像或視頻的改進(jìn)構(gòu)思，能夠增強(qiáng)圖像質(zhì)量和/或減少所需要的編碼圖像數(shù)據(jù)量。通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求I的圖像編碼器，根據(jù)權(quán)利要求7的圖像解碼器，根據(jù)權(quán)利要求11的用于提供編碼圖像數(shù)據(jù)的方法或根據(jù)權(quán)利要求12用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)解碼的方法實(shí)現(xiàn)該目的。本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種圖像編碼器，包括極值確定器、浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器。極值確定器被配置為確定圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值的最小值和最大值。此外，浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器被配置為將每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值映射到整數(shù)圖像值。每個(gè)整數(shù)圖像值位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)。所確定的最小浮點(diǎn)值被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值并且所確定的最大浮點(diǎn)值被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值。此外，編碼器被配置為對(duì)每個(gè)像素的整數(shù)圖像值編碼以獲得并提供該圖像的一部分、該圖像，或該一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式基于以下中心思想浮點(diǎn)到整數(shù)轉(zhuǎn)換適應(yīng)圖像的一部分、圖像或一組圖像內(nèi)的像素的浮點(diǎn)值的分布。換言之，浮點(diǎn)值的范圍被映射到整數(shù)值的范圍，通過(guò)這種方式，整數(shù)值的范圍可動(dòng)態(tài)適應(yīng)浮點(diǎn)值的范圍。通過(guò)這種方式，相比于使用靜態(tài)映射的構(gòu)思，如果浮點(diǎn)值僅分布在窄浮點(diǎn)值范圍上，那么可達(dá)到更好的分辨率。通過(guò)增強(qiáng)浮點(diǎn)到整數(shù)轉(zhuǎn)換的分辨率，可顯著提高具有窄浮點(diǎn)值分布的圖像的圖像質(zhì)量。此外，與使用靜態(tài)映射的構(gòu)思相比，對(duì)于為具有窄浮點(diǎn)值分布的圖像提供增強(qiáng)的分辨率，需要減少的圖像數(shù)據(jù)量，因?yàn)檫@些已知的方法需要為整個(gè)允許范圍的浮點(diǎn)值提供高分辨率，這將顯著增加需圖像數(shù)據(jù)的量。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種圖像解碼器，包括解碼器和整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器。解碼器被配置為對(duì)接收到的編碼圖像數(shù)據(jù)解碼以獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的整數(shù)圖像值，并獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像的變換參數(shù)。此外，整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器被配置為基于該變換參數(shù)將每個(gè)像素的整數(shù)圖像值映射到浮點(diǎn)圖像值，其中每個(gè)浮點(diǎn)圖像值位于浮點(diǎn)圖像值的范圍內(nèi)，其中，浮點(diǎn)圖像值的范圍取決于變換參數(shù)。圖像解碼器基于與所述的圖像編碼器相同的中心思想。整數(shù)圖像值的范圍適應(yīng)原圖像的浮點(diǎn)值的范圍。因此，編碼圖像數(shù)據(jù)包含變換參數(shù)以考慮整數(shù)圖像值的范圍和浮點(diǎn)圖像值的范圍之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。因此，相比于使用靜態(tài)映射的構(gòu)思，如果浮點(diǎn)值僅分布在窄浮點(diǎn)值范圍上，那么可達(dá)到更好的分辨率。通過(guò)增強(qiáng)浮點(diǎn)到整數(shù)轉(zhuǎn)換的分辨率，可顯著提高具有窄浮點(diǎn)值分布的圖像的圖像質(zhì)量。在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值和每個(gè)像素的整數(shù)圖像值代表每個(gè)像素的亮度值。通常圖像的部分、圖像或一組圖像包含具有與可能的亮度值范圍相比窄范圍內(nèi)的亮度值的像素。因此，整數(shù)值的范圍對(duì)浮點(diǎn)亮度值的自適應(yīng)可顯著提高分辨率，其中，沒(méi)有增加圖像數(shù)據(jù)的量。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式涉及確定每個(gè)像素的浮點(diǎn)值的對(duì)數(shù)值，使得浮點(diǎn)值對(duì)數(shù)分布在整個(gè)整數(shù)值的范圍上。通過(guò)對(duì)數(shù)映射，可更精確的考慮人的視覺(jué)。將參照附圖按順序詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，其中圖I是圖像編碼器的方框圖；圖2是圖像編碼器的方框圖；圖3是圖像解碼器的方框圖；圖4是圖像解碼器的方框圖；圖5是圖像編碼器和圖像解碼器的方框圖6a是在非自適應(yīng)變換后圖像的亮度的柱狀示意圖；圖6b是在自適應(yīng)變換后圖像的亮度的柱狀示意圖；圖7是用于提供編碼圖像數(shù)據(jù)的方法的流程圖；以及圖8是用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)解碼的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式在下文中，相同的參考數(shù)字被部分用于具有相同或相似功能特性的對(duì)象和功能單元，其參照附圖的說(shuō)明也適用于其它附圖，從而減少對(duì)實(shí)施方式說(shuō)明的贅述。圖I示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像編碼器100的方框圖。圖像編碼器100包括極值確定器110、浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120和編碼器130。極值確定器110被連接至浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120，浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120被連接至編碼器130。極值確定器110確定圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值102的最小值112和最大值114。此外，浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120將每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值102映射到整數(shù)圖像值122，其中每個(gè)整數(shù)圖像值122位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)。所確定的最小浮點(diǎn)值112被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值，所確定的最大浮點(diǎn)值114被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值。此外，編碼器130對(duì)每個(gè)像素的整數(shù)圖像值122編碼以獲得并提供圖像的一部分、圖像或一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)132。浮點(diǎn)圖像值的最小值112和最大值114限定浮點(diǎn)圖像值的范圍。圖像的一部分、圖像或一組圖像中所有像素的浮點(diǎn)圖像值位于浮點(diǎn)圖像值的該范圍內(nèi)。通過(guò)將最小浮點(diǎn)值112分配給整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值并且將最大浮點(diǎn)值114分配給整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值，浮點(diǎn)值的該范圍被映射到整數(shù)圖像值的范圍。通過(guò)這種方式，浮點(diǎn)圖像值的變化范圍可被映射到圖像的一部分、圖像或一組圖像的整數(shù)圖像值的恒定的預(yù)定范圍。例如，整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍可達(dá)到從0到255、從0到1024、從0到4096或甚至更大(從0開(kāi)始不是強(qiáng)制性的)。換言之，位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)的整數(shù)圖像值可以是，例如，8比特、9比特、10比特、12比特或14比特(或甚至更大)的整數(shù)值。通過(guò)使用所描述的構(gòu)思，可實(shí)現(xiàn)更好的分辨率。通過(guò)提高浮點(diǎn)到整數(shù)變換的分辨率，可顯著提高具有窄浮點(diǎn)值分布的圖像的圖像質(zhì)量。此外，與使用靜態(tài)映射的構(gòu)思相比，對(duì)于為具有窄浮點(diǎn)值分布的圖像提供增強(qiáng)的分辨率，需要減少的圖像數(shù)據(jù)量，因?yàn)檫@些已知的方法需要為整個(gè)允許范圍的浮點(diǎn)圖像值提供高分辨率，這將顯著增加需要圖像數(shù)據(jù)的量。例如，圖像的可能允許的浮點(diǎn)圖像值可達(dá)到從0到10，000，但圖像的像素僅包括從7000到8000的浮點(diǎn)圖像值。那么能夠確定最小值7000和最大值8000。因此，根據(jù)所描述的構(gòu)思，僅7000和8000之間的浮點(diǎn)值將被映射到整數(shù)圖像值的范圍，該整數(shù)圖像值的范圍，例如，可達(dá)到從0到1000。相比之下，已知的方法將可能的浮點(diǎn)圖像值的整個(gè)范圍，SP從0到10，000映射到整數(shù)圖像值的范圍。因此，對(duì)于該實(shí)例，所描述的構(gòu)思可達(dá)到的分辨率將比已知方法的分辨率高十倍。使用已知的靜態(tài)映射提供相同的分辨率需要十倍更大的整數(shù)圖像值的范圍，因此還需要增大的圖像數(shù)據(jù)量。浮點(diǎn)圖像值可以是任意浮點(diǎn)顏色空間參數(shù)，例如，RGB顏色空間(紅，綠，藍(lán))參數(shù)，CMY顏色空間(青，品紅，黃)參數(shù)，CMYK顏色空間(青，品紅，黃，黑)參數(shù)，CIE-XYZ顏色空間(CIE,國(guó)際照明委員會(huì))參數(shù),或CIE-Luv顏色空間參數(shù)。整數(shù)圖像值可以是顏色空間的任意整數(shù)顏色空間參數(shù)。例如，整數(shù)圖像值可以是還可由浮點(diǎn)圖像值表征的顏色空間的整數(shù)顏色空間參數(shù)。編碼器130可以是，例如，熵編碼器、差分編碼器、MPEG-編碼器H.262或H.264-編碼器。極值確定器110、浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120和編碼器130可以是獨(dú)立的硬件單元，數(shù)字信號(hào)處理器的部分、微控制器或計(jì)算機(jī)或在計(jì)算機(jī)或微控制器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序或軟件產(chǎn)品。極值確定器110可確定圖像的每部分、一組圖像中的每個(gè)圖像或圖像序列或視頻中的每組圖像的最小值112和最大值114。通過(guò)這種方式，浮點(diǎn)圖像值的范圍可自動(dòng)適應(yīng)整數(shù)圖像值的范圍。所以，對(duì)于圖像的每部分，對(duì)于每個(gè)圖像或?qū)τ诿拷M圖像，浮點(diǎn)圖像值的分辨率可被最佳化。對(duì)于視頻，圖像還可被稱(chēng)為幀。在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120可為圖像的一部分、圖像或一組圖像計(jì)算至少一個(gè)變換參數(shù)。變換參數(shù)可指示浮點(diǎn)圖像值的范圍和整數(shù)圖像值的范圍之間的關(guān)系(link)。因此，可基于所確定的最小浮點(diǎn)值和所確定的最大浮點(diǎn)值計(jì)算變換參數(shù)。接著，可基于變換參數(shù)對(duì)圖像的一部分、圖像或一組圖像中的每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值102進(jìn)行映射。此外，變換參數(shù)可被提供給圖像的一部分、圖像或一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)132。通過(guò)這種方式，圖像解碼器可使用變換參數(shù)與每個(gè)像素的整數(shù)圖像值相結(jié)合重建圖像。根據(jù)另一個(gè)方面，浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120可確定每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值的對(duì)數(shù)值，并且將對(duì)數(shù)浮點(diǎn)圖像值映射到整數(shù)圖像值，使得浮點(diǎn)圖像值對(duì)數(shù)分布在整個(gè)整數(shù)圖像值的范圍上。為此，所確定的最小值可以是浮點(diǎn)圖像值的最小正值。通過(guò)對(duì)浮點(diǎn)圖像值相對(duì)于整數(shù)圖像值的范圍的分布使用的對(duì)數(shù)標(biāo)度，可更好的考慮人的視覺(jué)，所以可提高人感知的可實(shí)現(xiàn)質(zhì)量?？商鎿Q的，每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值當(dāng)然還可以在沒(méi)有確定對(duì)數(shù)值的情況下以非對(duì)數(shù)方式映射到整數(shù)圖像值。在根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值表示每個(gè)像素的亮度值。由于圖像的一部分、圖像或一組圖像的像素的亮度值通常被限制于受限范圍的值，對(duì)于浮點(diǎn)亮度圖像，浮點(diǎn)圖像值的范圍到整數(shù)圖像值的范圍的映射的自適應(yīng)可使得分辨率顯著提聞。此外，除了所述浮點(diǎn)亮度圖像值，每個(gè)像素可包括，例如，由CIE-XYZ顏色空間或CIE-Luv顏色空間定義的雙浮點(diǎn)色度圖像值。此外，圖像編碼器還可包括顏色空間轉(zhuǎn)換器，顏色空間轉(zhuǎn)換器用于將一個(gè)顏色空間的顏色空間參數(shù)變換為另一個(gè)顏色空間的顏色空間參數(shù)。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像編碼器200的方框圖。圖像編碼器200與圖I中所示的編碼器相似，但額外包括顏色空間轉(zhuǎn)換器210。顏色空間轉(zhuǎn)換器210被連接至極值確定器110和浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120。顏色空間轉(zhuǎn)換器210可將任意顏色空間的顏色空間參數(shù)202變換為任意其它顏色空間的顏色空間參數(shù)。例如，顏色空間轉(zhuǎn)換器210可將與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)202(例如，RGB顏色空間參數(shù)或CMYK顏色空間參數(shù))變換成與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)102(例如，CIE-XYZ顏色空間參數(shù)或CIE-Luv顏色空間參數(shù))。在該實(shí)例中，與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)可包括用于每個(gè)像素的三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)的值，與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)可包括用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)亮度圖像值和兩個(gè)浮點(diǎn)色度圖像值。例如，可將根據(jù)所提出的構(gòu)思的自適應(yīng)映射應(yīng)用到全部三個(gè)顏色空間參數(shù)或僅應(yīng)用到浮點(diǎn)亮度圖像值。顏色空間轉(zhuǎn)換器210可將浮點(diǎn)顏色空間參數(shù)提供給極值確定器110和浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器120，從而可實(shí)現(xiàn)根據(jù)所描述的構(gòu)思的自適應(yīng)浮點(diǎn)-到-整數(shù)映射或轉(zhuǎn)換。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像解碼器300的方框圖。圖像解碼器300包括被連接至整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320的解碼器310。解碼器310對(duì)接收到的編碼圖像數(shù)據(jù)302解碼以獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像的整數(shù)圖像值312，并獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像的變換(transform)參數(shù)314。此外,整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320基于變換參數(shù)314將每個(gè)像素的整數(shù)圖像值312映射到浮點(diǎn)圖像值322。每個(gè)浮點(diǎn)圖像值322位于浮點(diǎn)圖像值的范圍內(nèi)，浮點(diǎn)圖像值的范圍取決于變換參數(shù)314。整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320將整數(shù)圖像值的范圍映射到浮點(diǎn)圖像值的范圍。由于浮點(diǎn)圖像值的范圍取決于變換參數(shù)314并且可以在不同的圖像部分、圖像或圖像組之間變化，映射的分辨率可適合圖像的一部分、圖像或一組圖像包含的浮點(diǎn)圖像值的范圍。通過(guò)這種方式，可更加高效的利用有限范圍的整數(shù)圖像值。尤其是具有窄浮點(diǎn)圖像值范圍的圖像的一部分、圖像或圖像組可通過(guò)相對(duì)較低的圖像數(shù)據(jù)量達(dá)到浮點(diǎn)圖像值的高分辨率。如已針對(duì)圖像編碼器所作的描述，每個(gè)像素的整數(shù)圖像值可以是顏色空間的顏色空間參數(shù)(例如，CIE-Luv顏色空間的亮度參數(shù))并且浮點(diǎn)圖像值可以是顏色空間的相應(yīng)浮點(diǎn)顏色空間參數(shù)(例如，CIE-XYZ顏色空間的Y分量)。變換參數(shù)314可限定像素的整數(shù)圖像值的范圍和像素的浮點(diǎn)圖像值的范圍之間的關(guān)系。例如，可通過(guò)上面所述的圖像編碼器確定變換參數(shù)314。接收到的編碼圖像數(shù)據(jù)302可包含用于將整數(shù)圖像值312映射到浮點(diǎn)圖像值322的多于一個(gè)的變換參數(shù)314。解碼器310和整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320可以是獨(dú)立的硬件單元、數(shù)字信號(hào)處理器的部分、計(jì)算機(jī)或微控制器或在計(jì)算機(jī)或微控制器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序或軟件產(chǎn)品。如針對(duì)圖像編碼器所作的描述，整數(shù)圖像值可表示對(duì)數(shù)值。這可通過(guò)整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320考慮。換言之，整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320可通過(guò)考慮指數(shù)內(nèi)的整數(shù)圖像值將每個(gè)像素的整數(shù)圖像值映射到浮點(diǎn)圖像值。此外，根據(jù)圖像編碼器的描述，每個(gè)像素的整數(shù)圖像值可表示，例如，每個(gè)像素的亮度值。在該實(shí)例中，整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320可將這些整數(shù)亮度圖像值映射到浮點(diǎn)亮度圖像值。根據(jù)另一個(gè)方面，對(duì)于每個(gè)像素，圖像數(shù)據(jù)302可包括多于一個(gè)的整數(shù)圖像值。例如，對(duì)于每個(gè)像素，圖像數(shù)據(jù)302可包括表示顏色空間(例如，CIE-Luv顏色空間)的三個(gè)顏色空間參數(shù)的三個(gè)整數(shù)圖像值。這些整數(shù)顏色空間參數(shù)中的至少一個(gè)的整數(shù)圖像值到浮點(diǎn)圖像值的映射在某種程度上取決于變換參數(shù)，浮點(diǎn)圖像值的范圍取決于變換參數(shù)。例如，獲得表示CIE-Luv顏色空間的參數(shù)的圖像值，可以以根據(jù)所描述的構(gòu)思的自適應(yīng)方式映射亮度參數(shù)，而可以以非自適應(yīng)方式映射色度參數(shù)(u和V)。此外，圖像解碼器可包括顏色空間轉(zhuǎn)換器，顏色空間轉(zhuǎn)換器用于將一個(gè)顏色空間的顏色空間參數(shù)(例如，浮點(diǎn)圖像值)變換為另一個(gè)顏色空間的顏色空間參數(shù)。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像解碼器400的方框圖。圖像解碼器400與圖3中所示的解碼器相似，但額外包括顏色空間轉(zhuǎn)換器410。整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320被連接至該顏色空間轉(zhuǎn)換器410。顏色空間轉(zhuǎn)換器410可將任意顏色空間的顏色空間參數(shù)322變換為任意其它顏色空間的顏色空間參數(shù)。例如，顏色空間轉(zhuǎn)換器410可將與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(例如，CIE-Luv顏色空間或CIE-XYZ顏色空間的顏色空間參數(shù))變換為與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(例如，RGB顏色空間或CMYK顏色空間的顏色空間參數(shù))。例如，對(duì)于每個(gè)像素，與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)可包括浮點(diǎn)亮度圖像值和兩個(gè)浮點(diǎn)色度圖像值，其可被變換為與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)中每個(gè)像素的三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的圖像編碼器500和相應(yīng)的圖像解碼器550的方框圖。在該實(shí)例中，圖像編碼器500包括連接至H.264編碼器130的LogLuv變換器510。LogLuv變換器510包括極值確定器、浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器和顏色空間轉(zhuǎn)換器。在該實(shí)例中，LogLuv變換器510接收高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)202。例如，可以以輻射HDR格式(radianceHDRformat)、可移植浮點(diǎn)映射(portablefloatmap)、TIFF格式(標(biāo)記圖像文件格式)或openEXR格式(例如，RGB4:4:4)提供高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)202。除了整數(shù)圖像值122，LogLuv變換器510可提供三個(gè)變換參數(shù)314(a，b，C)。變換參數(shù)314可與整數(shù)圖像值122—起被編碼，或可通過(guò)不與編碼圖像數(shù)據(jù)132—起編碼的方式提供。圖像解碼器550包括連接至逆LogLuv變換器的H.264解碼器310。逆LogLuv變換器包括整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器320和顏色空間轉(zhuǎn)換器410。逆LogLuv變轉(zhuǎn)換器接收解碼的浮點(diǎn)圖像值312和三個(gè)變換參數(shù)314(a，b，c)?；诮獯a的浮點(diǎn)圖像值和變換參數(shù)314，在該實(shí)例中，逆LogLuv變換器為每個(gè)像素提供表示高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)的與裝置有關(guān)的三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)。高動(dòng)態(tài)范圍圖像數(shù)據(jù)可以以與圖像編碼器500的輸入數(shù)據(jù)相同的格式(例如，RGB4:4:4)或其它提到的格式提供。在下文中，將根據(jù)圖5中示出的提出方案，解釋通過(guò)根據(jù)所描述的構(gòu)思的圖像編碼器或圖像解碼器進(jìn)行的映射或變換的更詳細(xì)實(shí)例。在該實(shí)例中，輸入圖像數(shù)據(jù)作為RGB數(shù)據(jù)提供。該RGB浮點(diǎn)值可被變換到與裝置無(wú)關(guān)的XYZ顏色空間。接著找到成組幀、幀或部分幀中可得到的亮度的最小和最大值。這些值接著被用于將浮點(diǎn)亮度值映射為整數(shù)值，例如，通過(guò)下面的等式。對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的編碼，也被稱(chēng)為正向變換，可使用下面的等式'Xl「0.4970.3390.164ji'Y=0.2560.6780.066GZjL0-0230.1130.864JL5「nIYx=-v=-X+Y+ZX+Y+Z權(quán)利要求1.圖像編碼器(100，200，500)，包括極值確定器(110)，被配置為確定圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值(102)的最小值(112)和最大值(114)，其中每個(gè)像素的所述浮點(diǎn)圖像值代表每個(gè)像素的亮度值；浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器(120)，被配置為將每個(gè)像素的所述浮點(diǎn)圖像值(102)映射到整數(shù)圖像值(122)，其中，每個(gè)整數(shù)圖像值(102)位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)，其中，所確定的最小浮點(diǎn)圖像值(112)被映射到整數(shù)圖像值的所述預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值，所確定的最大浮點(diǎn)圖像值(114)被映射到整數(shù)圖像值的所述預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值；以及編碼器(130)，被配置為對(duì)每個(gè)像素的所述整數(shù)圖像值(122)編碼以獲得并提供所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)(132)。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的圖像編碼器，其中，所述極值確定器(110)被配置為確定圖像的每部分、一組圖像中每個(gè)圖像或圖像序列中每組圖像的最小值(112)和最大值(114)。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的圖像編碼器，其中，所述浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器(120)被配置為基于所確定的最小浮點(diǎn)值(112)和所確定的最大浮點(diǎn)值(114)計(jì)算用于所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的至少一個(gè)變換參數(shù)，其中，基于所述變換參數(shù)映射所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)值(102)，其中所述變換參數(shù)被提供給所述圖像的一部、所述圖像或所述一組圖像的所述編碼圖像數(shù)據(jù)(132)。4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的編碼器，其中，所述浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器(120)被配置為確定每個(gè)像素的所述浮點(diǎn)圖像值(102)的對(duì)數(shù)值，并且被配置為將對(duì)數(shù)浮點(diǎn)圖像值映射到所述整數(shù)圖像值，使得所述浮點(diǎn)圖像值對(duì)數(shù)分布在整個(gè)所述整數(shù)圖像值的范圍上，其中，所確定的所述最小值(112)是所述浮點(diǎn)圖像值的最小正值。5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的編碼器，包括顏色空間轉(zhuǎn)換器(210)，所述顏色空間轉(zhuǎn)換器(210)被配置為將與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)變換成與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)，其中，所述與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)包括用于每個(gè)像素的三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)的值，所述與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)包括用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)亮度圖像值(102)和兩個(gè)浮點(diǎn)色度圖像值。6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的編碼器，包括顏色空間轉(zhuǎn)換器(210)，所述顏色空間轉(zhuǎn)換器(210)被配置為基于每個(gè)像素的RGB數(shù)據(jù)(202)根據(jù)以下等式計(jì)算用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)亮度圖像值(Y)和兩個(gè)浮點(diǎn)色度圖像值(x，y)7.圖像解碼器(300，400，550)，包括解碼器(310)，被配置為對(duì)接收到的編碼圖像數(shù)據(jù)(302)解碼以獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的整數(shù)圖像值(312)，并獲得所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的變換參數(shù)(314)，其中，每個(gè)像素的所述整數(shù)圖像值代表每個(gè)像素的亮度值；以及整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器(320)，被配置為基于所述變換參數(shù)(314)將每個(gè)像素的所述整數(shù)圖像值(312)映射到浮點(diǎn)圖像值(322)，其中，每個(gè)浮點(diǎn)圖像值(322)位于浮點(diǎn)圖像值的范圍內(nèi)，其中，所述浮點(diǎn)圖像值的所述范圍取決于所述變換參數(shù)(314)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像解碼器，其中，所述整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器(320)被配置為基于求冪確定用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值，其中所述求冪的指數(shù)基于所述像素的相應(yīng)的整數(shù)圖像值(312)和所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的變換參數(shù)(314)。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，包括顏色空間轉(zhuǎn)換器(410)，所述顏色空間轉(zhuǎn)換器(410)被配置為將與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(322)變換為與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(412)，其中所述與裝置無(wú)關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(322)包括用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)亮度圖像值(322)和兩個(gè)浮點(diǎn)色度圖像值，并且所述與裝置有關(guān)的浮點(diǎn)圖像數(shù)據(jù)(412)包括用于每個(gè)像素的三個(gè)浮點(diǎn)參數(shù)的值。10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中任一項(xiàng)所述的圖像解碼器，包括顏色空間轉(zhuǎn)換器(410)，其中，所述整數(shù)-到-浮點(diǎn)轉(zhuǎn)換器(320)被配置為根據(jù)以下等式確定用于每個(gè)像素的浮點(diǎn)亮度圖像值(Y，322)11.用于提供編碼圖像數(shù)據(jù)的方法(700)，包括確定(710)圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值的最小值和最大值，其中，每個(gè)像素的所述浮點(diǎn)圖像值代表每個(gè)像素的亮度值；將每個(gè)像素的所述浮點(diǎn)圖像值映射(720)到整數(shù)圖像值，其中每個(gè)整數(shù)圖像值位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)，其中所確定的最小浮點(diǎn)圖像值被映射到整數(shù)圖像值的所述預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值，所確定的最大浮點(diǎn)圖像值被映射到整數(shù)圖像值的所述預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值；對(duì)每個(gè)像素的所述整數(shù)圖像值編碼(730)以獲得所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)；以及提供(740)所述編碼圖像數(shù)據(jù)。12.用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)解碼的方法(800)，包括對(duì)接收到的編碼圖像數(shù)據(jù)解碼(810)以獲得圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的整數(shù)圖像值，并且獲得所述圖像的一部分、所述圖像或所述一組圖像的變換參數(shù)，其中，每個(gè)像素的整數(shù)圖像值代表每個(gè)像素的亮度值；以及基于所述變換參數(shù)將每個(gè)像素的所述整數(shù)圖像值映射(820)到浮點(diǎn)圖像值，其中，每個(gè)浮點(diǎn)圖像值位于浮點(diǎn)圖像值的范圍內(nèi)，其中，所述浮點(diǎn)圖像值的所述范圍取決于所述變換參數(shù)。13.計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序具有當(dāng)在計(jì)算機(jī)或微控制器上運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法的程序代碼。全文摘要圖像編碼器包括極值確定器、浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器和編碼器。極值確定器確定圖像的一部分、圖像或一組圖像中每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值的最小值和最大值。浮點(diǎn)-到-整數(shù)轉(zhuǎn)換器將每個(gè)像素的浮點(diǎn)圖像值映射到整數(shù)圖像值，其中每個(gè)整數(shù)圖像值位于整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍內(nèi)。所確定的最小浮點(diǎn)值被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最小整數(shù)圖像值，并且所確定的最大浮點(diǎn)值被映射到整數(shù)圖像值的預(yù)定范圍的最大整數(shù)圖像值。此外，編碼器被配置為對(duì)每個(gè)像素的整數(shù)圖像值編碼以獲得并提供圖像的一部分、圖像或一組圖像的編碼圖像數(shù)據(jù)。文檔編號(hào)H03M7/30GK102812705SQ201080065603公開(kāi)日2012年12月5日申請(qǐng)日期2010年12月30日優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日發(fā)明者赫伯特·托馬,阿杰特·莫特拉申請(qǐng)人:弗蘭霍菲爾運(yùn)輸應(yīng)用研究公司