[发明专利]位深度高效图像处理

说明书

一种用于位深度高效图像处理的计算机实施的方法包括将至少一个非线性变换传送至图像信号处理器的步骤。每个非线性变换被配置为当由所述图像信号处理器应用于具有以第一位深度编码的传感器信号的所捕获图像时产生非线性图像，所述非线性图像以可以小于所述第一位深度的第二位深度对所捕获图像进行重新编码，同时针对低轮廓可见性优化所述非线性图像中位深度分辨率的分配。所述方法进一步包括从所述图像信号处理器接收所述非线性图像，以及应用反变换以便以大于所述第二位深度的第三位深度将所述非线性图像变换成重新线性化图像。所述反变换与用于产生所述非线性图像的所述非线性变换相反。

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2017年8月15日提交的美国临时申请号62/545,557和欧洲专利申请号17186275.8的优先权，并且这两个临时申请通过引用以其全文并入本文。

技术领域

本申请涉及宽动态范围图像生成。

背景技术

如例如纳入消费者电子设备中的典型电子相机包括图像传感器和图像信号处理器(ISP)。图像传感器具有多个光敏像素，所述光敏像素响应于入射光而生成相应电子信号。集成在图像传感器中的读出电路读出这些电子信号，所述电子信号然后由ISP进行处理以生成显示就绪的图像。ISP可以根据如在ITU-R BT.2100中描述的那些行业标准执行各种功能，如背景减法、噪声降低、明亮度(brightness)不均匀性的校正以及图像的最终编码，所述文献通过引用以其全文并入本文。为了用单芯片图像传感器生成彩色图像，图像传感器包括滤色器阵列，使得每个光敏像素仅对全彩色光谱的一部分敏感。在这种彩色相机中，ISP对由图像传感器提供的不完整颜色样本应用去马赛克算法，以便以图像传感器的全像素分辨率产生全彩色图像。ISP可以进一步执行颜色校正。

显示器开发人员正在努力开发能够显示越来越多看起来更自然的图像的显示器。例如，显示器可以具有高位深度，如10位或12位，以实现在宽动态范围(即从非常暗到非常亮的范围)内显示图像。当试图以有限的位深度显示宽动态范围时，一个令人不满意的伪像是图像中出现离散轮廓，尤其是当所显示的场景具有相对均匀的明亮度时。例如，与现实生活中明亮度逐渐变化相反，明亮度稍有梯度的灰色墙壁可能看起来具有离散的明亮度梯级。缓解此问题的一种方法是，代替跨整个明亮度范围线性地分布显示器位深度，根据人类视觉感知明亮度差异的能力来分配显示器位深度分辨率。

WO 2016164235(A1)描述了用于针对高动态范围视频编码的基于区域的环内整形的系统和方法。使用高位深度缓冲器存储输入数据和先前解码的参考数据，前向和后向环内整形函数允许以低于输入位深度的目标位深度执行视频编码和解码。还提出了用于对整形函数进行聚类(cluster)以减少数据开销的方法。

殷彭(Yin Peng)等人，“Candidate test model for HDR extension of HEVC(用于HEVC的HDR扩展的候选测试模型)”，113.MPEG会议；19-10-2015–23-10-2015，日内瓦(移动图片专家组或ISO/IEC JTC1/SC09/WG11)第m37269号，2015年10月16日，提出了用于HDR/WCG视频压缩的候选测试模型。此测试模型中提出的两种主要工具是自适应整形和颜色增强过滤器。这两种工具都可以在各种颜色空间中工作，以提高HDR/WCG视频的编码效率。