[发明专利]向后兼容的扩展图像格式

说明书

本发明提供了一种用于对扩展图像进行编码使其向后兼容现有解码设备的技术。定义扩展图像格式，使得该扩展图像格式在现有图像格式的整个范围内与现有图像格式一致。因为扩展图像格式在现有图像格式的整个范围内与现有图像格式一致，所以可从扩展图像提取被包括在该扩展图像中的附加图像信息。可在有效载荷部分中对图像的基础版本(使用现有图像格式来表示)进行编码，并可在广泛支持的图像文件格式的元数据部分中存储所提取的附加信息。

背景技术

本公开整体涉及一种图像编码系统和方法，与许多现有图像文件格式相比，该系统和方法提供增大的精确度、增大的动态范围和更宽的色域。更具体地，本公开涉及一种与现有设备向后兼容的图像编码方法，使得增大的精确度、动态范围和色域数据不会导致现有设备发生故障。

如已知的，根据用于定义图像属性的参考值来表示数字图像。例如，可由多个参考值(例如，R或红色、G或绿色以及B或蓝色值)来指定数字图像的每个像素的属性。根据色彩模型来定义这些参考值。色彩模型描述可使用参照值的组合表示色彩的方式。可根据特定色彩模型产生的色彩集合是色彩空间。用于在显示设备诸如电视屏幕、计算机监视器、平板电脑等上产生图像的最常见的色彩模型是RGB色彩模型。RGB色彩模型定义由变化等级(即，变化的参考值)的红、绿和蓝原色的组合产生的一组色彩。

图1示出了CIE 1931色彩空间色度图。外部曲线边界105表示可见光谱单色色彩，其中以纳米为单位表示波长。色彩沿外部曲线边界105行进通过波长增大的紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色和红色范围。用于特定RGB色彩空间的红、绿和蓝原色的色度(即，其中一种色彩通道具有非零值，另外两种色彩通道具有零值的色度)形成色彩三角形115的顶点。可由RGB色彩空间表示的色度的色域由色彩三角形115内的色度表示。色彩三角形115对应于sRGB色彩空间，即最常见的RGB色彩空间。顶点110A是sRGB红原色，顶点110B是sRGB绿原色，并且顶点110C是sRGB蓝原色。在120处示出了D65白色点，即所有色彩通道都等于一的点。

如图1中所示，典型色彩空间诸如sRGB色彩空间涵盖明显小于人可见的完整色度范围的色度范围。此外，典型的色彩空间能够仅表示可由人感知的亮度等级的小部分。已通过基于显示器介质能够产生的色彩的设计来将这些色彩空间限制并入到常用色彩空间中。即色彩空间仅需要涵盖可由现有显示介质诸如电视机显示器和计算机监视器能够产生的色彩。实际上，在色彩空间仅限于可产生的那些色彩的情况下，可产生色彩(对于给定数据大小)的精度增大。随着能够产生更宽色域(即更宽范围的色度)和更大动态范围(即更宽范围的亮度水平)的新显示技术的出现，将需要根据包括更宽范围色彩的色彩空间来定义图像。然而，在此过渡期间，用于承载附加色彩信息的图像文件还可由现有设备读取和呈现将也是必要的。因此希望指定一种用于对图像进行编码的方法和系统，与现有的图像文件格式相比，该方法和系统提供增大的精度、增大的动态范围和更宽的色域，并且还与现有显示设备兼容。

发明内容

一种对具有扩展图像内容的图像进行编码的方法可包括获取以第一图像格式表示的第一图像，以及获取与第一图像对应的并以第二图像格式表示的第二图像。可由第一范围的参考值来定义第一图像的每个元素，并可由第二范围的参考值来定义第二图像的每个元素。第一范围可以是第二范围的真子集，使得第一格式和第二格式在第一格式的完整范围的参考值上一致。在一个实施例中，然后可从第二图像减去第一图像以获取差异图像。可在图像文件的标准有效载荷部分中对第一图像进行编码，并可在图像文件的元数据部分中对差异图像进行编码。可在程序代码中实现该方法并且被存储在非暂态介质上。所存储的程序代码可由一个或多个处理器执行，该一个或多个处理器是被配置为实施该方法的系统的一部分或控制该系统。