[发明专利]改进的视频和图像编码过程

说明书

用于处理图像和视频数据的方法，包括提供高动态范围图像数据(HDR)和对应的低动态范围图像数据(LDR)。所述LDR图像在传统代码流中被编码，而残差代码流被生成并且被编码，其包含在解码阶段中重建所述HDR图像所需的数据。为了生成所述残差代码流，LDR图像数据被处理以便获得经处理的LDR*图像，随后选择所述HDR图像的分量数据以及所述经处理的LDR*图像的对应的分量，并且通过将所述经处理的LDR*图像数据的分量除以所述HDR图像数据的分量来计算所述经选择的分量数据的残差数据。所述经选择的分量的残差数据被缩放至被包括在0和1之间的值的范围内，并且随后在残差代码流中被编码。解码方法也被公开，其允许根据传统代码流和残差数据代码流来重建HDR图像。

技术领域

本发明涉及用于视频和图像的经改进的编码和解码方法。

本发明尤其涉及用于编码和解码高动态范围视频和图像数据的方法、计算机程序以及装置。

背景技术

存在用于在计算机存储器(诸如硬盘驱动器、闪存驱动器、CDs、DVDs、BLU-RAY等等)上存储视频和图像的各种方法。通常期望在存储之前压缩构成视频或图像的数据，以便避免使用太多的存储空间来存储特定的视频段或者一个或多个摄影或它们的图形图像，尤其是如果它们是高清晰度或高分辨率的，这趋向于涉及更多的数据。

US 8,462,194公开了用于处理高动态范围(HDR)图像的方法，其提供了通过夹箍(clamping)所述HDR图像来生成低动态范围(LDR)图像。如US 8,462,194中的“第五种方法”所公开的，所述方法也提供了通过将所述LDR图像的每个RGB分量除以所述原始的HDR图像的相应的RGB分量来生成所述LDR图像的分部颜色表示(被称为FC帧)。所述LDR图像和所述FC帧两者独立地被压缩。以此方式，传送所述LDR图像和所述FC帧的数据文件可以由传统解码器(其将仅仅解码所述LDR图像)以及由将能够使用所述FC帧来重建所述HDR图像的新的解码器解码。US 8,462,194也公开了用以校正所述FC帧的缩放和/或伽马(gamma)；这些缩放和伽马校正的细节没有被给出，例如US 8,462,194公开了通过乘以未被定义的“f”因子来获得缩放。

尽管是有效的，从US 8,462,194得知的方法仅仅在通过夹箍(clamping)所述HDR图像获得所述LDR图像的情况下良好地工作。如果以不同的方式获得所述LDR图像，则该方法可能不会正常地工作。

发明内容

本发明是为了努力解决现有技术的编码和解码方法的上述问题而做出的。

本发明提供了用于编码允许压缩和存储的视频和图像的方法。本发明也提供了用于使用现有的或传统的解码器(诸如但不限于JPEG、PNG、MPEG、HEVC、H264等等)来解码以重新创建所存储的视频或图像的方法。

本发明在一个实施例中提供了用于编码、存储、和解码高动态范围(HDR)视频或图像的方法，包括：提供HDR视频或图像以及它的低动态范围版本(LDR)；将所述HDR视频或图像数据分离成基层和HDR残差层；以及用编码器编码所述基层和HDR残差层。所述解码过程也被包括。

在一个实施例中，本发明提供了用于处理视频或图像数据的方法，包括提供高动态范围视频或图像数据(HDR)和所述高动态范围图像数据(HDR)的低动态范围视频或图像数据(LDR)。所述低动态范围图像数据在第一代码流中被编码，优选地使用诸如JPEG或MPEG的传统视频或图像编码器。所述方法也提供了选择所述图像数据的分量和所述低动态范围图像数据的对应的分量，并且通过将所述低动态范围数据的分量除以所述高动态范围图像数据的分量来计算所选择的分量的残差数据。所述残差数据随后在被包括在0和1之间的值的范围内被缩放，并且在残差代码流中被编码。