BR112016015256B1

BR112016015256B1 - Método, aparelho e mídia legível por computador para decodificar uma imagem de alta faixa dinâmica - hdr - no formato jpeg, e método, aparelho e mídia legível por computador para codificar uma imagem de alta faixa dinâmica - hdr - no formato jpeg

Info

Publication number: BR112016015256B1
Application number: BR112016015256-5A
Authority: BR
Inventors: Ajit Ninan
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corporation
Priority date: 2014-01-07
Filing date: 2015-01-06
Publication date: 2023-12-19
Also published as: JP2020039133A; BR112016015256A2; CN109889843A; WO2015105790A1; AU2015204927A1; KR20190020848A; KR20190119168A; US20200036993A1; CN109922344A; AU2015204927B2; US20160353123A1; KR102240164B1; US10440379B2; AP2016009278A0; AU2018204462A1; MY179735A; RU2018112722A; CN105900421A; CN105900421B; EP3092800A1

Abstract

técnicas para codificação, decodificação e representação de imagens com alta faixa dinâmica. a presente invenção refere-se a técnicas de processamento de imagens com alta faixa dinâmica. dados de camada base, primeiro parâmetro de soma de verificação, e dados de razão residual para uma imagem de alta faixa dinâmica (hdr) são, cada um, recebidos. um segundo parâmetro de soma de verificação é calculado para os dados da camada de base baseado em primeiro sof após o último segmento marcador app11 e inclui todos os bytes seguintes até e incluindo o marcador de eoi. o primeiro e segundo parâmetros de soma de verificação são comparados para determinar se a camada base foi alterada.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício de prioridade do Pedido Provisório de Patente US No. 61/924.345 depositado em 7 de Janeiro de 2014, que é aqui incorporado por referência na sua totalidade.

TECNOLOGIA DA INVENÇÃO

[0002] A presente invenção refere-se genericamente a imagens digitais de alta faixa dinâmica. A invenção refere-se especificamente a métodos e aparelhos para a codificação e imagens de alta gama dinâmica de decodificação, se as imagens fixas ou em movimento, e de estruturas de dados digitais que contêm imagens de alta faixa dinâmica.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0003] A visão humana é capaz de apreciar as razões de contraste de até 1: 10.000. Ou seja, uma pessoa pode ter em uma cena em que algumas partes da cena são 10.000 vezes mais brilhante do que as outras partes da cena e ver detalhes em ambas as partes mais claras e mais escuras da cena. Além disso, a visão humana pode adaptar sua sensibilidade a cenas claras ou mais escuras sobre mais 6 ordens de magnitude.

[0004] A maioria dos formatos de imagem digital convencional (os chamados formatos de 24 bits) usam até 24 bits para armazenar informações de cor e luminância para cada pixel de uma imagem. Por exemplo, cada um de um valor de vermelho, verde e azul (RGB) para um pixel pode ser armazenado em um byte (8 bits). Esses formatos são capazes de representar variações de brilho ao longo apenas de cerca de duas ordens de magnitude (cada byte pode armazenar um dos 256 valores possíveis). Existem uma série de formatos padrão para a representação de imagens digitais (que incluem ambos ainda e imagens de vídeo). Estes incluem JPEG (Joint Photographic Experts Group), MPEG (Motion Picture Experts Group), AVI (Audio Video Interleave), TIFF (Tagged Image File Format), BMP (mapa de bits), PNG (Portable Network Graphics), GIF (Graphical Interchange Format), e outros. Esses formatos podem ser chamados de "padrões de saída referidas", porque eles não tentam preservar as informações de imagem além do que pode ser reproduzido por telas eletrônicas dos tipos mais comu- mente disponíveis. Até recentemente, as telas, como monitores de computador, televisores, projetores de cinema digitais e similares têm sido incapazes de reproduzir com precisão imagens que têm razões de contraste superiores a 1: 1000 ou assim.

[0005] Tecnologias de exibição estão sendo desenvolvidas pelo cessionário, e outros, são capazes de reproduzir imagens com alta faixa dinâmica (HDR). Tais telas podem reproduzir imagens que representam mais fielmente cenas do mundo real do que as telas convencionais. Existe uma necessidade de formatos para o armazenamento de imagens HDR para a reprodução nestas exposições e outras manifestações de HDR que estarão disponíveis no futuro.

[0006] Um certo número de formatos têm sido propostos para o armazenamento de imagens HDR como dados digitais. Esses formatos todos têm várias desvantagens. Um número destes formatos produzem arquivos de imagem exageradamente grandes que podem ser vistos apenas através da utilização de software especializado. Alguns fabricantes de câmeras digitais oferecem formatos RAW proprietários. Esses formatos tendem a ser específicos da câmera e ser excessivos em termos de requisitos de armazenamento de dados.

[0007] Existe uma necessidade de uma estrutura conveniente para armazenar, trocar e de reproduzir imagens de alta faixa dinâmica. Existe uma necessidade particular de um tal framework, que é compatível com a tecnologia do visualizador de imagem existente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] A presente invenção é ilustrada a título de exemplo, e não como forma de limitação, nas figuras dos desenhos em anexo e nos quais números de referência iguais se referem a elementos semelhantes e nos quais: a FIG. 1 ilustra um processo de decodificação exemplar, de acordo com uma modalidade da presente invenção; a FIG. 2 ilustra o processo de decodificação exemplar, de acordo com outra modalidade da presente invenção; a FIG. 3 ilustra dados exemplificativos contidos num segmento de cabeçalho APP11, de acordo com uma modalidade da presente invenção; as FIGS. 4A-4B ilustram segmentos exemplificativos para uma imagem de razão residual; a FIG. 5 ilustra uma plataforma de hardware exemplar em que um computador ou um dispositivo computacional, tal como aqui descrito pode ser implementado.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES EXEMPLARES POSSÍVEIS

[0009] Exemplo possíveis de modalidades, que dizem respeito à codificação HDR, decodificação e estruturas de dados, são aqui descritas. Na descrição a seguir, para os fins de explicação, vários detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer uma compreensão completa da presente invenção. Será evidente, no entanto, que a presente invenção pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outros casos, estruturas e dispositivos bem conhecidos não estão descritos em pormenor exaustivo, a fim de evitar desnecessariamente a oclusão, obscurecendo, ou ofuscando a presente invenção. Dito isto, a Patente US No. 8.514.934, intitulada "Apparatus and methods for encoding, decoding, and representing high dynamic range images," é incorporada aqui por referência para todos os fins.

[00010] De acordo com uma modalidade da presente invenção, uma estrutura de dados HDR é configurada para ser legível pelo legado dos visualizadores de imagem. O legado dos visualizadores de imagem pode ler uma informação de mapa de tom e ignorar informações HDR, tais como dados de razão (como explicado mais tarde). Em algumas modalidades, a estrutura de dados compreende um arquivo JFIF e as informações do mapa de tom compreende uma imagem JPEG. Em algumas modalidades, a estrutura de dados compreende um arquivo MPEG e as informações do mapa de tom compreende um quadro de um vídeo MPEG.

[00011] Outro aspecto da invenção proporciona uma estrutura de dados para representar uma imagem de alta faixa dinâmica que tem uma faixa dinâmica inicial. A estrutura de dados compreende uma porção do mapa de tom e uma porção de informações de relação dinâmica elevada. A porção do mapa de tom contém informação de mapa de tom representando a imagem e possui uma faixa dinâmica menor do que a faixa dinâmica inicial. A porção de informação da relação da faixa dinâmica elevada contém informações que descrevem razões de valores (luminância) da porção do mapa de tom com os valores de luminosidade da imagem de alta faixa dinâmica.

IMAGEM DE RAZÃO RESIDUAL

[00012] Um aspecto da presente invenção proporciona métodos para codificar dados de imagem de alta faixa dinâmica. Os métodos envolvem a obtenção de, ou de outra maneira gerando, uma informação de mapa de tom correspondente aos dados de imagem de relação dinâmica elevada. A informação de mapa de tom tem uma gama dinâmica menor do que a da imagem de dados de alta faixa dinâmica. O método calcula os dados de razão compreendendo razões de valores nos dados de imagem da relação elevada da faixa dinâmica e os valores correspondentes nas informações do mapa de tom. Os dados de razão (ou informação derivada dos mesmos) e a informação de mapeamento de tom podem ser armazenados e transmitidos par decodificação.

[00013] Outro aspecto da presente invenção fornece métodos para a decodificação de um codestream para reconstruir uma imagem de alta faixa dinâmica. Os métodos envolvem o recebimento, ou de outro modo o acesso, a informação do mapeamento de tom e dados de razão correspondentes (ou informações derivadas dos mesmos). O método calcula uma imagem de alta faixa dinâmica utilizando os valores nas informações mapeamento de tom e dados de razão correspondentes.

[00014] Dados de razão, tal como referidos no presente pedido na sua totalidade, podem ser computados, sem limitação, (i) como a divisão matemática dos valores do numerador e denominador, incluindo, sem limitação, outras operações matemáticas - como logaritmo da razão, ou (ii), alternativamente, como a subtração de dois valores logarítmicos, incluindo, sem limitação, outras operações matemáticas. Tipicamente, os dados de razão descrevem luminância, mas podem também ser utilizados para canais cromáticos (por exemplo, Cr, Cb). Por uma questão de clareza, os dados de razão são por vezes aqui descritos como dados residuais ou incluídos com dados residuais.

[00015] A FIG. 1 ilustra um processo de decodificação exemplar, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O processo começa com um legado do bloco decodificador que reconstrói a imagem de base. Esta imagem é então passa por sobreamostragem (upsampling) cromática opcionalmente, seguida por um bloco de decorrelação inversa. A saída dessa transformação é a faixa de baixa dinâmica, imagem compatível com versões anteriores com oito bits por amostra, por exemplo, um espaço de cor do tipo RGB.

[00016] Os componentes de baixa faixa dinâmica são ainda mapeados pelo mapeamento de base e bloco de conversão de espaço de cor para uma imagem de ponto flutuante que é chamada de uma imagem precursora. A imagem precursora é opcionalmente convertida no espaço de cor e de luminância de HDR pode ser calculada. O nível de ruído talvez usado para evitar a divisão por zero e reduzir os artefatos de compressão que podem ser amplificados nos seguintes blocos.

[00017] caminho decodificador residual usa os dados residuais que é incorporado no codestream nos marcadores APP11. Esta informação é reconstruída e, em seguida, opcionalmente é submetida a sobreamos- tragem. Ele é então processado por um mapeamento residual e bloco de decorrelação inversa. Este bloco mapeia os dados residuais para o domínio de ponto flutuante que é opcionalmente inversamente decor- relacionado. Este mapeamento pode utilizar a luminância calculada pelo bloco de conversão de mapeamento de base e espaço de cor. Os dados residuais mapeados e imagens precursoras são processados pelo bloco de reconstrução HDR para produzir uma imagem de HDR reconstruída.

[00018] A FIG. 2 ilustra o processo de decodificação exemplar, de acordo com outra modalidade da presente invenção. O processo de decodificação depende de uma abordagem em camadas pela decomposição de uma imagem HDR em uma camada base e uma camada de razão residual HDR. A camada base é uma imagem mapeada tom do tom mapeada a partir do ponto flutuante original HDR com qualquer um mapeador do tom local ou global. Este codestream será compatível ao contrário com, acessibilidade pelo, decodificador de legado. A camada de razão residual contém razão de luminância log quantificada HDR e a diferença residual de crominância, esses dados são colocados juntos e representados como imagem de razão residual única.

[00019] Como o dado residual está escondido nos marcadores APP11, decodificadores de legado podem pular esta imagem residual e só acessar a imagem base de códigos de fluxo, e assim este processo de decodificação é compatível. No entanto, decodificadores de execução da presente invenção podem combinar as duas camadas para reconstruir uma imagem HDR.

[00020] Na FIG. 2, o caminho superior que compreende blocos de B1, B2, B3 e pode ser o fluxo padrão de um decodificador de legado e produz uma imagem para contrária compatível inferior do alcance dinâmico (LDR) normalmente no espaço sRGB. Este dado de imagem base é então mapeado no espaço HDR linear e processados pela operação de conversão para o espaço de cor no bloco B4. Este bloco converte a imagem LDR para o espaço de cor da imagem HDR original, e também mapeia a imagem de valor de ponto flutuante e chamado pré RGB2 linear, ele também pode ser referido como "LP_RGB2." Um valor de ruído de fundo especificado no parâmetro do codestream é adicionado ao componente de luminância do LP_RGB2 para evitar a divisão por 0 e para evitar a amplificação de qualquer ruído que possa ocorrer devido a operações a jusante a partir deste bloco B4 para valores pequenos.

[00021] Na FIG. 2, o caminho mais baixo a partir de B5 começa com os dados residuais da imagem de alta faixa dinâmica, e é representado pelo formato de codestream ISO/IEC 10918-1 (que está incorporado por referência para todos os fins, e para mostrar formatos desejados) . Este codestream está incorporado no marcador APP11 como um segmento de dado residual descrito abaixo. Depois de ser decodificado pelo de- codificador, a etapa de sobreamostragem é realizada por B6 para trazer todos os componentes para a resolução completa, por exemplo, 4: 4: 4.

[00022] Os dados de razão residual é então separado por B7 em valores de luminância de razão linear do ponto flutuante e um valor de diferença de cor residual linear. Os valores de luminância residuais recebidas são inversas quantizadas de acordo com parâmetros no codestream. Uma modalidade específica, isto é, quer fornecidas por uma tabela de pesquisa explícita no segmento de parâmetro no codestream. Se esta tabela não está presente, em seguida, usando o mínimo e o máximo, referido como Ln1, ln0 no segmento de parâmetros, e um mapa de log inverso é calculado. Da mesma forma, os valores das amostras residuais cromáticos entrantes são quantizados inversa de acordo com os parâmetros máximos e mínimos armazenados no segmento de parâmetro do codestream como cb0, cb1 e cr0, cr1, se presente.

[00023] Os valores cromáticos são então processadas por B8, a YCbCr para bloco RGB2 e converterá o linear dequantizado YCbCr para um resíduo linear RGB2 no espaço de cor HDR, alternativamente referido como "LR_RGB2." Finalmente, os blocos B9 e B10 constroem uma imagem HDR adicionando primeiro ao pré RGB2 linear para o resíduo linear RGB2 em B9 e depois multiplicando o resultado pela razão linear de luminância em B10.

MARCADOR APP11

[00024] Como mostrado na FIG. 3, o segmento do marcador APP11 é dividido em um segmento de dados e um parâmetro de segmento de dados. O segmento de parâmetro tem dois ou mais (por exemplo, 3) tipos de segmentos, tais como um segmento de parâmetro tipo ASCII, segmento residual, e um segmento tipo de parâmetro binário. Esta estrutura para o segmento do marcador APP11 pode ser utilizado em ligação com qualquer modalidade da invenção aqui descrita, incluindo, sem limitação, as modalidades exemplares refletida nas FIGS. 1 e 2.

SOMA DE VERIFICAÇÃO PARA A DETECÇÃO DE EDIÇÃO

[00025] Um segmento de dado do parâmetro (PDS) carrega parâmetros codificados, como ASCII ou texto binário, como dados de carga útil. O último parâmetro no segmento é uma soma de verificação do codestream da camada base. Numa modalidade específica, o ckb (ASCII) ou parâmetro chksum (binário, 16 bits) é uma soma de verifi- cação da camada base de codestream calculada pela soma de todos os bytes na camada base de codestream. A soma de verificação inclui o primeiro SOF (por exemplo, início de um quadro) marcador após o último segmento do marcador APP11 e inclui todos os bytes seguintes até e incluindo o marcador de EOI (por exemplo, o fim do quadro). Ele pode ser usado pelo decodificador para detectar uma alteração da camada base, o que pode resultar em artefatos indesejáveis quando a imagem de alta faixa dinâmica (HDR) é decodificada. Numa modalidade específica, a soma de verificação é a posição (ou pedido) dependentes, tais como uma soma de verificação de Fletcher (por exemplo, Fletcher-16, Fletcher-32, Flectcher-64). Veja Fletcher, JG (Janeiro de 1982). "An Arithmetic Checksum for Serial Transmissions," IEEE Transactions on Communications, COM-30 (1): 247-252 para a informação adicional, a qual é aqui incorporada por referência para todos os fins.

[00026] Numa modalidade alternativa, o PDS pode indicar o uso de um algoritmo de hash mais complexo do que a soma de verificação. Um algoritmo de hash mais complexo reduz as possibilidades de colisões de hash, por exemplo, alterações não detectáveis no dado quando diferentes resultados de dados de entrada no mesmo valor de hash. De acordo, um valor de hash gerado para a camada base original deve ser improvável que probabilisticamente corresponder se a camada base for alterada. Funções exemplares de hash podem ser, ou implementadas por: tabela de pesquisa não linear; função criptográfico de hash (por exemplo, HAIFA, Merkle- Damgârd, interação bloco único, e semelhantes); função não criptográfica de hash (xor, produto, adição, rotação); randomizado que seleciona uma função hash entre um conjunto pré-definido; verificação(ões) de redundância Cíclica; e soma de verificação(ões) - por exemplo, Fletcher, Adler-32.

[00027] Ainda noutras modalidades alternativas, técnicas de fingerprinting ou mídia de marca d'água podem ser sinalizadas pelo PDS e verificadas durante a decodificação ou imagem da reprodução/rende- rização.

[00028] A soma de verificação, a função hash ou as outras alternativas descritas para detecção de editar camada base pode ser utilizado em ligação com qualquer modalidade da invenção aqui descrita, incluindo, sem limitação, as modalidades exemplares refletidas nas FIGS. 1 e 2. Além disso, com base nos ensinamentos aqui utilizados, uma soma de verificação, a função hash ou alternativa pode ser usada para a detecção de editar também a camada de razão residual.

ENCRIPTAÇÃO/DESENCRIPTAÇÃO DA CAMADA DE RESÍDUO IMPLEMENTADO EM UMA BASE POR SEGMENTO

[00029] Outro parâmetro dentro do PDS ou noutro local pode ser um parâmetro de encriptação, como uma chave de encriptação. Esta informação pode ser utilizada para desencriptar a camada de resíduo da razão, por exemplo, numa base por segmento do codestream. Um segmento pode ser uma sequência independentemente decodificável de entropia bytes de codificados de dado de imagem comprimido. Em outras palavras, de acordo com uma modalidade da presente invenção, um parâmetro de encriptação diferente pode ser fornecido e usado para cada segmento. O parâmetro de encriptação e de processamento associado pode ser utilizado em ligação com qualquer modalidade da invenção aqui descrita, incluindo, sem limitação, as modalidades exemplares refletidas nas FIGS. 1 e 2.

MAPEAMENTO DE TOM INVERSO NO DEGAMMA LUT/MAPEAMEN- TO LUT

[00030] Uma tabela de pesquisa degamma (LUT) descrita acima (bloco B4 como na FIG. 2) é uma tabela 256 de entrada carregada por uma norma Rec. 601 tabela (ITU-R Recomendação BT.601, disponível em http://www.itu.int/rec/R-REC-BT.601-7-201103-I/pt, a qual é incorporada por referência) que é tipicamente uma função linear e potência inversa de 2,4. Se ele estiver em um espaço de cor alternativa, como o Adobe RGB pela Adobe Systems, Inc., a tabela de consulta pode ser enviada nas informações de cabeçalho. Além disso, a degamma LUT pode incluir uma função de mapeamento de tom inversa/curva, tal como para equalização do histograma reverso ou mapeador de tom Reinhard inverso. Em alguns casos, a degamma LUT com mapeamento de tom inverso pode reduzir a memória usada para a camada de razão residual. Para obter informações adicionais sobre o tom mapeador Reinhard, consulte http://www.cs.utah.edu/~reinhard/cdrom/tonemap.pdf (“Photographic Tone Reproduction for Digital Images”), que é incorporado aqui por referência para todos os fins.

SEGMENTO DE CABEÇALHO BINÁRIO

[00031] segmento do marcador APP11 pode incluir dados de parâmetros binários, como mostrado como "Tipo 3" na FIG. 3. O segmento do Tipo 3 e de seu processamento associado pode ser utilizado em ligação com qualquer modalidade da invenção aqui descrita, incluindo, sem limitação, as modalidades exemplares refletidas nas FIGS. 1 e 2.

ÍNDICE DE SEGMENTO E LOCAL DE INÍCIO PARA ESSE SEGMENTO

[00032] Numa modalidade da presente invenção, o intervalo e extensão dos segmentos de imagem de razão residual precisa para ser coincidente com uma imagem da camada base. Por exemplo, uma imagem de razão residual pode ser dividida numa pluralidade de segmentos, contíguos e não contíguos. Um conjunto destes segmentos da imagem de razão residual não necessita de corresponder a uma imagem completa, mas pode definir uma ou mais porções de uma imagem. Esta funcionalidade permite a reconstrução HDR de uma porção da imagem da camada base, mas não a imagem da camada base inteira. Por exemplo, um parâmetro de encriptação pode ser fornecido para um segmento (por exemplo, meia imagem para a esquerda, meia imagem para cima) para a reconstrução HDR, enquanto a informação de razão residual para um outro segmento (por exemplo, meia imagem para direita, meia imagem para baixo) permanece criptografada para a reprodução da camada base limitada.

[00033] Cada segmento da imagem de razão residual pode ser especificada pela referência coordenada (por exemplo, coordenadas x e y de um dos quatro cantos do segmento retangular) e o seu comprimento e largura. Se o segmento é uma forma geométrica diferente, então pode ser definido por uma posição central e um raio/diâmetro ou semelhante. As FIGS. 4A-4B ilustram segmentos exemplificativos da imagem de razão residual, que pode ser usado em conexão com qualquer modalidade da presente invenção, incluindo, sem limitação, as modalidades exemplares refletidas nas FIGS. 1 e 2.

MECANISMOS DE IMPLEMENTAÇÃO-VISÃO GERAL DO HARDWARE

[00034] De acordo com uma modalidade, as técnicas aqui descritas são executadas por um ou mais dispositivos de computador para fins especiais. Os dispositivos de computação de propósito especial pode ser hard-wired para executar as técnicas, ou pode incluir dispositivos eletrônicos digitais, tais como um ou mais circuitos integrados de aplicação específica (ASICs) ou campo de matrizes de portas programáveis (FPGA) que são persistentemente programados para executar as técnicas, ou podem incluir um ou mais processadores gerais de hardware para fins programados para executar as técnicas de acordo com a instruções de programa em firmware, memória, outro armazenamento, ou uma combinação. Tais dispositivos de finalidade especial de computação também podem combinar lógica personalizada hard-wired, ASICs ou FPGAs com programação personalizada para realizar as técnicas. Os dispositivos de computação de finalidade especial podem ser sistemas de computadores desktop, sistemas de computadores portáteis, dispositivos portáteis, dispositivos de rede ou qualquer outro dispositivo que incorpora lógica hard-wired e/ou do programa para implementar as técnicas.

[00035] Por exemplo, a FIG. 5 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema de computador 1600 no qual uma modalidade da invenção pode ser implementada. O sistema de computador 1600 inclui um barramento 1602 ou outro mecanismo de comunicação para comunicar informações, e um processador de hardware 1604 juntamente com o barramento 1602 para processamento de informação. Processador de hardware 1604 pode ser, por exemplo, um microprocessador de uso geral.

[00036] O sistema de computador 1600 inclui ainda uma memória principal 1606, tal como uma memória de acesso aleatório (RAM) ou outro dispositivo de armazenamento dinâmico, acoplado ao barramento 1602 para armazenar informações e instruções para serem executadas pelo processador 1604. A memória principal 1606 também pode ser usada para armazenar variáveis temporárias ou outras informações intermediárias durante a execução de instruções para serem executadas pelo processador 1604. Tais instruções, quando armazenadas em mídias de armazenamento não transitórias acessíveis para o processador 1604, tornam o sistema de computador 1600 uma máquina de finalidade especial que é personalizada para realizar as operações especificadas nas instruções.

[00037] O sistema de computador 1600 inclui ainda uma memória somente de leitura (ROM) 1608 ou outro dispositivo de armazenamento estático acoplado ao barramento 1602 para armazenar informações estáticas e instruções para o processador 1604. Um dispositivo de armazenamento de 1610, tal como um disco magnético ou um disco óptico, é fornecido e acoplado ao barramento 1602 para armazenar informações e instruções.

[00038] O sistema de computador 1600 pode ser acoplado através do barramento 1602 a uma tela 1612, tal como uma tela de cristal lí- quido, para exibir informações a um usuário do computador. Um dispositivo de entrada 1614, incluindo alfanumérico e outras teclas, é acoplado ao barramento 1602 para a comunicação de informações e de seleções de comando para o processador 1604. Outro tipo de dispositivo de entrada do usuário é o controle de cursor 1616, como um mouse, um trackball ou as teclas de direção do cursor para a comunicação de informação de direção e de seleções de comando para o processador 1604 e para controlar o movimento do cursor na tela 1612. Este dispositivo de entrada tipicamente tem dois graus de liberdade em dois eixos, de um primeiro eixo (por exemplo, x) e de um segundo eixo (por exemplo, y), que permite ao dispositivo para especificar posições num plano.

[00039] O sistema de computador 1600 pode implementar as técnicas descritas neste documento usando a lógica hard-wired personalizada, um ou mais ASICs ou FPGAs, firmware e/ou lógica do programa, que em combinação com o sistema de computador faz com que ou programa o sistema de computador 1600 seja, ou o programa para ser, uma máquina de finalidade especial. De acordo com uma modalidade, as técnicas como aqui descritas são executadas pelo sistema de computador 1600 em resposta à execução pelo processador 1604 de uma ou mais sequências de uma ou mais instruções contidas na memória principal 1606. Essas instruções podem ser lidas na memória principal 1606 a partir de outra mídia de armazenamento, tais como dispositivo de armazenamento 1610. A execução das sequências de instruções contidas na memória principal 1606 pode fazer o processador 1604 executar as etapas de processo descritas neste documento. Em modalidades alternativas, circuitos hard-wired podem ser utilizados no lugar de ou em combinação com instruções de software.

[00040] O termo "mídias de armazenamento", tal como aqui utilizado, refere-se a qualquer mídia não transitória que armazena dados e/ou instruções que fazem uma máquina operar de uma forma específica. Tais mídias de armazenamento podem compreender mídias não voláteis e/ou mídias voláteis. Mídias não voláteis incluem, por exemplo, discos ópticos ou magnéticos, tais como o dispositivo de armazenamento 1610. A mídias volátil inclui memória dinâmica, tal como memória principal. As formas mais comuns de mídias de armazenamento incluem, por exemplo, uma disquete, um disco flexível, disco rígido, unidade de estado sólido, fita magnética, ou qualquer outro mídia de armazenamento de dados magnética, um CD-ROM, qualquer outra mídia de armazenamento de dados óptica, qualquer mídia física, com padrões de furos, uma RAM, uma PROM e EPROM, uma FLASH-EPROM, NVRAM, qualquer outro chip de memória ou cartucho.

[00041] A mídia de armazenamento é diferente de, mas pode ser utilizada em conjunto com mídias de transmissão. A mídia de transmissão participa na transferência de informações entre as mídias de armazenamento. Por exemplo, as mídias de transmissão incluem os cabos coaxiais, fios de cobre e as fibras ópticas, incluindo os fios que compõem o barramento 1602. As mídias de transmissão também podem assumir a forma de ondas de luz ou acústicas, tais como as geradas durante as comunicações de dados de ondas de rádio e infravermelhos.

[00042] Várias formas de mídia podem estar envolvidas em levar uma ou mais sequências de uma ou mais instruções para o processador 1604 para execução. Por exemplo, as instruções podem inicialmente ser transportadas num disco magnético ou uma unidade de estado sólido de um computador remoto. O computador remoto pode carregar as instruções em sua memória dinâmica e enviar as instruções através de uma linha telefônica usando um modem. Um modem local para o sistema de computador 1600 pode receber os dados na linha telefônica e usar o transmissor de infravermelhos para converter os dados em um sinal infravermelho. Um detector de infravermelhos pode receber os dados transportados no sinal infravermelho e circuitos apropriados podem colocar os dados no barramento 1602. O barramento 1602 carrega os dados para a memória principal 1606, a partir da qual o processador 1604 recupera e executa as instruções. As instruções recebidas pela memória principal 1606 podem, opcionalmente, ser armazenadas no dispositivo de armazenamento 1610 antes ou após a execução pelo processador 1604.

[00043] O sistema de computador 1600 inclui ainda uma interface de comunicação 1618 acoplada ao barramento 1602. A interface de comunicação 1618 fornece um acoplamento de comunicação de dados de duas vias a um link de rede 1620 que está conectado a uma rede local 1622. Por exemplo, interface de comunicação 1618 pode ser um cartão de rede digital de serviços integrados (ISDN), modem a cabo, modem via satélite, ou um modem para fornecer uma conexão de comunicação de dados para um tipo correspondente de linha telefônica. Como outro exemplo, a interface de comunicação 1618 pode ser um cartão de rede de área local (LAN) para fornecer uma conexão de comunicação de dados a uma rede LAN compatível. Podem ser implementadas ligações sem fios. Em qualquer aplicação, a interface de comunicação 1618 envia e recebe sinais elétricos, eletromagnéticos ou ópticos que transportam fluxos de dados digitais que representam vários tipos de informação.

[00044] O link de rede 1620 tipicamente proporciona a comunicação de dados através de uma ou mais redes a outros dispositivos de dados. Por exemplo, o link de rede 1620 pode proporcionar uma conexão através da rede local 1622 a um computador host 1624 ou equipamento de dados operado por um Provedor de Serviços de Internet (ISP) 1626. O ISP 1626, por sua vez, fornece serviços de comunicação de dados através da rede de comunicação de pacote de dados em todo o mundo hoje comumente referida como a "Internet" 1628. A rede local 1622 e a Internet 1628 ambas usam sinais elétricos, eletromagnéticos ou ópticos que transportam fluxos de dados digitais. Os sinais através das várias redes e os sinais no link de rede 1620 e através da interface de comunicação 1618, que transportam os dados digitais de e para o sistema de computador 1600, são exemplos de formas de mídia de transmissão.

[00045] O sistema de computador 1600 pode enviar mensagens e receber dados, incluindo o código do programa, através de rede(s), link de rede 1620 e interface de comunicação 1618. No exemplo da Internet, um servidor 1630 pode transmitir um código solicitado para um aplicativo através da Internet 1628, do ISP 1626, da rede local 1622 e da interface de comunicação 1618.

[00046] O código recebido pode ser executado pelo processador 1604, uma vez que é recebido e/ou armazenado no dispositivo de armazenamento 1610 ou outro armazenamento não volátil para execução posterior.

EQUIVALENTES, EXTENSÕES, ALTERNATIVAS E DIVERSOS

[00047] No relatório descritivo acima, modalidades possíveis da invenção foram descritas com referência a diversos detalhes específicos que podem variar de implementação para implementação. Assim, o indicador único e exclusivo do que é a invenção, e é destinado pelos depositantes a ser a invenção, é o quadro reivindicatório publicado através do presente pedido, na forma específica em que problema tais reivindicações são publicadas, incluindo qualquer correção posterior. Quaisquer definições expressamente estabelecidas neste documento para termos contidos em tais reivindicações regerá o significado desses termos utilizados nas reivindicações. Por isso, nenhuma limitação, elemento, propriedade, característica, vantagem ou atributo que não seja expressamente citado em uma reivindicação deve limitar de forma alguma o âmbito de tal reivindicação. O relatório descritivo e as figuras devem, por conseguinte, ser considerados ilustrativos e não restritivos.

REFERÊNCIAS ADICIONAIS

[00048] As referências seguintes, além das referências citadas acima, são aqui incorporadas por referência para todos os fins: (i) ITU-T Rec. T.81 | ISO/IEC 10918-1: Information Technology - Digital Compression and Coding of Continuous Tone Still Images - Requirements and Guidelines (ii) ITU-T Rec. T.86 | ISO/IEC 10918-4: Information technology -- Digital compression and coding of continuous-tone still images: Registration of JPEG profiles, SPIFF profiles, SPIFF tags, SPIFF colour spaces, APPn markers, SPIFF compression types, and Registration Authorities (iii) ITU-T Rec. T.871 | ISO/IEC 10918-5: Information technology -- Digital compression and coding of continuous-tone still images: JPEG File Interchange Format (iv) ITU-T Rec. T.801 | ISO/IEC 15444-1: Information technology - JPEG 2000 Image Coding System; and (v) IEC 60559 Binary floating-point arithmetic for microprocessor systems.

Claims

1. Método para decodificar uma imagem de alta faixa dinâmica - HDR - no formato JPEG, o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber dados de camada de base, em que os dados de camada de base incluem uma versão de faixa dinâmica baixa mapeada por tom da imagem HDR; receber um parâmetro de alteração de codificador indicativo de uma alteração dos dados de camada de base após a codificação, em que o parâmetro de alteração de codificação é uma soma de verificação dos dados de camada de base codificados; receber dados de razão residual em um ou mais segmentos de marcador APP11 da imagem HDR, em que os dados de razão residual incluem informações que descrevem razões de valores de lu- minância da imagem HDR e valores de luminância correspondentes dos dados de camada de base; computar um parâmetro de alteração de decodificador para os dados de camada de base, em que o parâmetro de alteração de decodificador é uma soma de verificação dos dados de camada de base recebidos; e comparar o parâmetro de alteração de codificador com o parâmetro de alteração de decodificador para determinar se os dados de camada de base recebidos foram alterados após a codificação.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: receber um parâmetro de criptografia em um segmento de marcador APP11 da imagem HDR recebida em formato JPEG; e utilizar o parâmetro de criptografia para descriptografar os dados de razão residual.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a utilização do parâmetro de criptografia para des- criptografar os dados de razão residual é realizada por segmento.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de alteração de codificador e o parâmetro de alteração de decodificador são valores hash que são gerados pela aplicação de uma função hash aos dados de camada de base.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a função hash é implementada por uma dentre uma tabela de pesquisa não linear, uma função hash criptográfica, uma função hash não criptográfica, um randomizador que seleciona uma função hash entre um conjunto predefinido, uma ou mais verificações de redundância cíclicas, e uma ou mais somas de verificação.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de alteração de codificador e o parâmetro de alteração de decodificador são gerados aplicando técnicas de impressão digital ou de marca d'água de mídia aos dados de camada de base.

7. Método para codificar uma imagem de alta faixa dinâmica - HDR - no formato JPEG, o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber a imagem HDR; determinar dados de camada de base e dados de razão residual para a imagem HDR, em que os dados de camada de base incluem uma versão de faixa dinâmica baixa mapeada por tons da imagem HDR, e em que os dados de razão residual incluem informações que descrevem razões de valores de luminância da imagem HDR e valores de luminância correspondentes dos dados de camada de base; armazenar os dados de razão residual em um ou mais segmentos de marcadores APP11 da imagem HDR codificada em JPEG; computar um parâmetro de alteração de codificador indicativo de uma alteração dos dados de camada de base após a codificação, em que o parâmetro de alteração de codificador é uma soma de verificação dos dados de camada de base; e armazenar o parâmetro de alteração de codificador como último parâmetro em um segmento de dados de parâmetro correspondente na imagem HDR codificada em JPEG para determinar, em um decodificador, se os dados de camada de base foram alterados após a codificação.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: criptografar os dados residuais; e armazenar um parâmetro de criptografia em um segmento de marcador APP11 da imagem HDR codificada em JPEG para des- criptografar, em um decodificador, os dados de razão residual.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de alteração de codificador é um valor hash que é gerado aplicando uma função hash aos dados de camada de base.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a função hash é implementada por um dentre uma tabela de pesquisa não linear, uma função hash criptográfica, uma função hash não criptográfica, um randomizador que seleciona uma função hash entre um conjunto predefinido, uma ou mais verificações de redundância cíclicas, e uma ou mais somas de verificação.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o parâmetro de alteração de codificador é gerado aplicando técnicas de impressão digital ou de marca d'água de mídia aos dados de camada de base.

12. Aparelho decodificador, incluindo um processador, ca-racterizado pelo fato de que implementa um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

13. Aparelho codificador, incluindo um processador, caracterizado pelo fato de que implementa um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 11.

14. Meio legível por computador, para decodificar imagens HDR, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de instruções para fazer com que um computador implemente um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

15. Meio legível por computador, para codificar imagens HDR, caracterizado pelo fato de que compreende um conjunto de instruções para fazer com que um computador implemente um método conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 11.