CN117726562A - 查找表生成方法、图像显示方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种查找表生成方法、图像显示方法、装置及设备，查找表生成方法包括：根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；确定多个子亮度区间分别对应的扩大系数；针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据子亮度区间对应的扩大系数，对子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；根据多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值，以及多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。本申请的方案能够节省查找表存储所需的存储空间，节省硬件存储资源。

Description

查找表生成方法、图像显示方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种查找表生成方法、图像显示方法、装置及设备。

背景技术

查找表是一种反映图像的灰阶值和显示设备实际的显示亮度值之间的映射关系的数据，在需要显示图像时，根据图像中各像素点的灰阶值在查找表中确定实际的显示亮度值，即可进行图像的显示。

由于在查找表中，存在许多低灰阶对应的显示亮度值为小数，为了便于存储和查找，会基于低灰阶对应的显示亮度值确定一个扩大系数，然后基于扩大系数对每个低灰阶对应的显示亮度值进行扩大存储，得到扩大后的查找表。

然而，这种实现方式，使得查找表所需的存储空间较大，需要耗费较大的存储硬件资源。

发明内容

本申请提供一种查找表生成方法、图像显示方法、装置及设备，以解决查找表所需存储空间较大的问题。

第一方面，本申请提供一种查找表生成方法，包括：

根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；

确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；

根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，包括：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，获取所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值；

根据所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，确定所述子亮度区间对应的扩大系数。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值，包括：

获取所述多个显示亮度值分别与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积；

针对所述子亮度区间中的各显示亮度值，对所述显示亮度值与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积进行向下取整，得到所述显示亮度值对应的扩大显示亮度值；

其中，所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值包括所述多个显示亮度值分别对应的扩大显示亮度值，所述子亮度区间中的不同显示亮度值对应的扩大显示亮度值不同。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表，包括：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表；

根据所述多个子亮度区间各自的查找表和扩大系数，生成所述目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表，包括：

在所述子亮度区间对应的灰阶值中，确定两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值；

根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，所述根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表，包括：

对所述子亮度区间对应的灰阶值进行分组，得到多个灰阶组，各灰阶组中均包括依次相邻的预设数量个灰阶值；

根据各所述灰阶组中的参考灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及各所述灰阶组中两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，

按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间的区间长度依次增大。

第二方面，本申请提供一种图像显示方法，包括：

确定待显示图像中各像素点的灰阶值；

根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；

根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

第三方面，本申请提供一种查找表生成装置，包括：

分段模块，用于根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；

第一确定模块，用于确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

扩大模块，用于针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；

处理模块，用于根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述扩大模块具体用于：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，获取所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值；

根据所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，确定所述子亮度区间对应的扩大系数。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：

获取所述多个显示亮度值分别与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积；

针对所述子亮度区间中的各显示亮度值，对所述显示亮度值与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积进行向下取整，得到所述显示亮度值对应的扩大显示亮度值；

其中，所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值包括所述多个显示亮度值分别对应的扩大显示亮度值，所述子亮度区间中的不同显示亮度值对应的扩大显示亮度值不同。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表；

根据所述多个子亮度区间各自的查找表和扩大系数，生成所述目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：

在所述子亮度区间对应的灰阶值中，确定两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值；

根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块具体用于：

对所述子亮度区间对应的灰阶值进行分组，得到多个灰阶组，各灰阶组中均包括依次相邻的预设数量个灰阶值；

根据各所述灰阶组中的参考灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及各所述灰阶组中两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，

按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间的区间长度依次增大。

第四方面，本申请提供一种图像显示装置，包括：

第二确定模块，用于确定待显示图像中各像素点的灰阶值；

查找模块，用于根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

第三确定模块，用于根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；

显示模块，用于根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

第五方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面任一项所述的查找表生成方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如第二方面所述的图像显示方法。

第六方面，本申请提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的查找表生成方法，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的图像显示方法。

本申请实施例提供的查找表生成方法，首先根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；然后确定多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据子亮度区间对应的扩大系数，对子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；最后根据多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值，以及多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。由于本申请实施例的方案，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小，相较于所有的显示亮度值均采用同一扩大系数来进行扩大的方案，能够减小显示亮度扩大值存储所需的存储空间，从而减小目标查找表存储所需的存储空间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种EOTF曲线示意图；

图2为一种显示设备的截断EOTF曲线示意图；

图3为一种显示设备的截断映射EOTF曲线示意图；

图4为本申请实施例提供的查找表生成方法的流程图；

图5为本申请实施例提供的生成子亮度区间的查找表的流程图；

图6为本申请实施例提供的灰阶值和扩大显示亮度值之间的映射曲线示意图一；

图7为本申请实施例提供的相邻灰阶值对应的扩大显示亮度值比较示意图一；

图8为本申请实施例提供的查找表所需存储空间示意图一；

图9为本申请实施例提供的灰阶值和扩大显示亮度值之间的映射曲线示意图二；

图10为本申请实施例提供的相邻灰阶值对应的扩大显示亮度值比较示意图二；

图11为本申请实施例提供的查找表所需存储空间示意图二；

图12为本申请实施例提供的图像显示方法的流程图；

图13为本申请实施例提供的查找表生成装置的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的图像显示装置的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的一种电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

高动态范围成像(High Dynamic Range Imaging，HDR)，是一种提高影像亮度和对比度的技术，指的是图像或显示设备可以存储或显示的亮度等级范围要远大于传统成像系统。HDR可以提供更多的动态范围和图像细节。在SMPTE 2084标准中设定峰值亮度为10000nits。

电光转换函数(Electro-Optical Transfer Function，EOTF)是一种实现HDR的核心技术，用于实现显示屏幕显示的亮度和记录的用于表征现实世界亮度的数值之间的转换。本本申请实施例采用SMPTE ST 2084中规定的EOTF曲线，其没有采用之前的相对亮度量化的方式，而是采用了绝对亮度量化方式。ST 2084标准中的EOTF曲线定义了0.00005nits到10000nits范围内的映射曲线。将每一个视频编码映射到每一个显示设备上时，都具有相同的绝对亮度值，例如10bits下的691码字永远对应于500nits的亮度等等。

以10比特的全高清场景为例，图1为一种EOTF曲线示意图，如图1所示，在SMPTE ST2084标准中的EOTF曲线，定义了0.00005nits到10000nits范围内的映射曲线。

在图1中，横坐标表示的是灰阶值，即实世界亮度的数值，针对10比特的全高清场景而言，其取值范围为0-1023。纵坐标表示的是显示亮度值，范围从0.00005nits到10000nits。针对每一个灰阶值而言，在图1示例的曲线上均由一个对应的显示亮度值，从而实现了显示屏幕显示的亮度和记录的用于表征现实世界亮度的数值之间的转换。

图1中的EOTF曲线是基于下式(1)得到的：

其中，L为显示亮度值，即图1中的纵坐标表示的值；N为归一化后的灰阶值，width_in表示输入路宽，在图1的示例中，width_in＝10bit；m₁＝0.1593017578125；m₂＝

78.84375；c₁＝0.8359375；c₂＝18.8515625；c₃＝18.6875。

输入的HDR视频或图像的最大亮度能达到10000nits，显示设备采用EOTF将电信号还原为光亮度显示，如果前端制作的HDR数据的显示峰值亮度为10000nits，最终得到的显示光亮度也应为10000nits，但如果显示设备显示能力不匹配时，例如显示设备的色域(BT.709)小于母带的色域或者显示设备的亮度范围(0～400nits)要小于母带的亮度范围，那么显示设备就会根据这些静态元数据将色域和亮度范围相对地缩小到显示设备的范围内。

以显示峰值亮度为400nits，色彩空间BT.709的显示设备为例，图2为一种显示设备的截断EOTF曲线示意图，如图2所示，其横纵坐标与图1中示例的曲线的横纵坐标的含义一致，所不同的是在图1中，显示亮度值范围从0.00005nits到10000nits范围，而在图2中，受限于显示设备的显示峰值亮度为400nits，因此EOTF曲线会在显示亮度值为400nits时被截断。

将图2中示例的曲线中，显示亮度值映射到输出位深，可以得到显示设备的截断映射EOTF曲线。图3为一种显示设备的截断映射EOTF曲线示意图，如图3所示，横坐标表示的是灰阶值，即实世界亮度的数值，针对10比特的全高清场景而言，其取值范围为0-1023。纵坐标表示的是映射到输出位深后的显示亮度值，以输出位深为10比特为例，则纵坐标的取值范围为0-1023。

基于图3示例的曲线，可以得到相应的EOTF查找表，如下表1所示：

表1

灰阶值	显示亮度值	显示亮度值*213	显示亮度值*214
				0	0	0	0
1	0.00010338	0	1
				2	0.00033532	2	5
3	0.00067101	5	10
				4	0.0011036	9	18
5	0.0016303	13	26
				6	0.0022501	18	36
7	0.002963	24	48
				8	0.0037692	30	61
9	0.0046697	38	76
				10	0.0056655	46	92
…	…	…	…
				1023	1023	8.38E+06	1.68E+07

在表1中，第一列表示的是0-1023这1024个不同的灰阶值，第二列表示的是每个灰阶值对应的显示亮度值，也就是图3示例的曲线反映的映射关系。根据表1中的第一列和第二列，可以生成显示设备的查找表，基于该查找表可以确定每个灰阶值对应的显示亮度值。在显示设备需要显示图像的过程中，根据图像中各像素点的灰阶值就可以得到对应的显示亮度值，实现图像的显示。

然而，基于表1中的第二列可知，显示亮度值均为小数表示，且低灰阶值对应的显示亮度值很低，不利于区分各个不同的灰阶值对应的显示亮度值。因此在传统的硬件资源存储中，为区分所有不同的灰阶，需对所有灰阶值对应的显示亮度值通过扩大倍数扩大，从而进行查找表的存储。

如表1中的第三列和第四列所示，其中第三列表示的是显示亮度值在扩大2¹³倍后得到的值，可以看到，在扩大2¹³倍后，大部分的灰阶值对应的显示亮度值均可以被区分，仅灰阶值为0和1对应的显示亮度值不能被区分开。第四列表示的是显示亮度值在扩大2¹⁴倍后得到的值，可以看到，在扩大2¹⁴倍后，所有的灰阶值对应的显示亮度值均可以被区分开。

然而，若使用这种查找表存储方式来存储EOTF曲线，则有：

查找表大小＝灰阶个数*(原灰阶大小*扩大倍数)

＝1024*(2^10*2^14)＝2^34＝17,179,869,184。

可以看到，这种存储方式，需要较大的存储空间，不利于节省存储资源。因此，基于上述技术问题，本申请实施例提供一种查找表生成方法，在保证存储精度的基础上节省存储查找表所需的存储空间。下面将结合附图对本申请实施例的方案进行介绍。

图4为本申请实施例提供的查找表生成方法的流程图，如图4所示，该方法包括：

S41，根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间。

显示亮度区间指的是显示设备可以显示的亮度范围，以图3示例的曲线为例，显示亮度区间指的是纵坐标中的0-1023之间的范围，而多个灰阶值指的是是横坐标中的0-1023这1024个灰阶值。多个灰阶值在显示亮度区间中各自对应的显示亮度值，表示的就是图3示例的截断映射EOTF曲线，其中，在该曲线上，每个灰阶值都能唯一确定一个对应的显示亮度值。

根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对显示亮度区间进行分段，可以得到多个子亮度区间。如图3所示，由于低灰阶对应的显示亮度值较小，比较难以区分，因此在进行分段时，可以将显示亮度值较小的范围划分的更细，显示亮度值较大的范围划分的相对大一些。通过分段处理，可以得到多个依次相邻的子亮度区间，每个子亮度区间中均包括多个灰阶值各自对应的显示亮度值。

在一种可能的实现方式中，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间的区间长度依次增大。本申请实施例中，子亮度区间的区间长度，指的是子亮度区间的左右端点之间的差值。具体的，可以确定显示亮度区间的多个分段点，然后根据这多个分段点将显示亮度区间划分为多个子亮度区间。例如，以将图3中示例的显示亮度区间划分为8段为例，可以设置纵轴的7个分段点，分别是2^-8、2^-4、2^-1、2、2⁴、2⁶、2⁸。基于这7个分段点，可以得到如下的子亮度区间[0,2^-8)、[2^-8,2^-4)、[2^-4,2^-1)、[2^-1,2)、[2,2⁴)、[2⁴,2⁶)、[2⁶,2⁸)、[2⁸,1023)。

S42，确定多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小。

在得到多个子亮度区间后，需要确定每个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，针对任意一个子亮度区间而言，该子亮度区间对应的扩大系数，需要满足在该子亮度区间中的显示亮度值与扩大系数相乘后，大部分显示亮度值能够被区分开，且按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小。以多个子亮度区间按照显示亮度值由小到大的顺序包括[0,2^-8)、[2^-8,2^-4)、[2^-4,2^-1)、[2^-1,2)、[2,2⁴)、[2⁴,2⁶)、[2⁶,2⁸)、[2⁸,1023)这8个子亮度区间为例，这8个子亮度区间对应的扩大系数依次减小，例如，[0,2^-8)的扩大系数大于[2^-8,2^-4)的扩大系数，[2^-4,2^-1)的扩大系数大于[2^-1,2)的扩大系数，等等。

在一种可能的实现方式中，针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，可以获取该子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，然后根据子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，确定子亮度区间对应的扩大系数。

针对任意一个子亮度区间而言，该子亮度区间中，越靠前的显示亮度值越小，且越靠前的显示亮度值越密集，因此，针对一个扩大系数而言，若该扩大系数能够将靠前的显示亮度值进行区分开，则也能够将靠后的显示亮度值进行区分开。因此，可以基于子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值来确定子亮度区间对应的扩大系数。

前预设数量个显示亮度值，可以是前1个，前2个，前3个等等，本申请实施例对此不作限定。

S43，针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据子亮度区间对应的扩大系数，对子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值。

针对任意子亮度区间而言，在确定了子亮度区间对应的扩大系数后，针对该子亮度区间中各个灰阶值对应的显示亮度值，将其与扩大系数相乘，即可实现对子亮度区间中的多个显示亮度值的扩大处理，得到该子亮度区间中各个灰阶值对应的扩大显示亮度值。其中，子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值包括该子亮度区间中各个灰阶值对应的扩大显示亮度值。

S44，根据多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值，以及多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

在一种实现方式中，可以直接将多个灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，以及多个子亮度区间各自的扩大系数进行存储，得到目标查找表，在此情况下，目标查找表中就包括扩大系数，以及各灰阶值对应的扩大显示亮度值。

在一种实现方式中，针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，可以根据子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成子亮度区间的查找表，然后根据多个子亮度区间各自的查找表和扩大系数，生成目标查找表。

下面结合图5对生成子亮度区间的查找表的过程进行介绍。

图5为本申请实施例提供的生成子亮度区间的查找表的流程图，如图5所示，包括：

S51，在子亮度区间对应的灰阶值中，确定两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值。

针对任意两两相邻的灰阶值而言，这两个相邻的灰阶值均有各自对应的扩大显示亮度值，将这两个相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间求差，即可得到两个相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值。

S52，根据子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成子亮度区间的查找表。

针对任意的子亮度区间，在确定了该子亮度区间对应的灰阶值中，两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值后，就可以得到任意两个灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的关系。然后，在子亮度区间对应的灰阶值中，确定至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，结合两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，即可生成子亮度区间的查找表。

在一种可能的实现方式中，针对任意子亮度区间而言，可以对该子亮度区间对应的灰阶值进行分组，得到多个灰阶组，每个灰阶组中均包括依次相邻的预设数量个灰阶值。然后根据各灰阶组中的参考灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及各灰阶组中两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，生成子亮度区间的查找表。

下面以两个具体的示例进行介绍。

以显示亮度区间被分成[0,2^-8)、[2^-8,2^-4)、[2^-4,2^-1)、[2^-1,2)、[2,2⁴)、[2⁴,2⁶)、[2⁶,2⁸)、[2⁸,1023)这8个子亮度区间，为例。

在一个实施例中，这8个子亮度区间的扩大系数依次为2¹⁴,2¹²,2¹⁰,2⁸,2⁶,2⁴,2²,1。图6为本申请实施例提供的灰阶值和扩大显示亮度值之间的映射曲线示意图一，如图6所示，示例的就是这8个子亮度区间在扩大系数依次为2¹⁴,2¹²,2¹⁰,2⁸,2⁶,2⁴,2²,1时，每个灰阶值对应的扩大显示亮度值。横坐标为灰阶值，纵坐标为扩大显示亮度。

由于EOTF主要是低灰阶数值较低，其他灰阶较小的放大倍数就可以被区分，所以低灰阶采用和传统相同的扩大系数2¹⁴，足以区分此段所有灰阶。其他段采用较小的扩大系数，既保证所有灰阶被区分，又保证放大后的亮度不超过10比特。

图7为本申请实施例提供的相邻灰阶值对应的扩大显示亮度值比较示意图一，如图7所示，8个子亮度区间在扩大系数依次为2¹⁴,2¹²,2¹⁰,2⁸,2⁶,2⁴,2²,1时，任意相邻的两个灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff。

在图7中可以获知，任意相邻的两个灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff不会超过15，则可以采用4比特大小的存储空间来用于存储差值diff。

因此，针对任意子亮度区间，可以将该子亮度区间对应的灰阶值进行分组，每8个灰阶值为一组。针对任意一个灰阶组而言，需要存储该灰阶组中的第一个灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及每两个相邻的灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff。

图8为本申请实施例提供的查找表所需存储空间示意图一，如图8所示，针对一个灰阶组而言，存储第一个灰阶值对应的扩大显示亮度值base，需要的存储空间为10比特，两两相邻的灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff，每个diff所需的存储空间为4比特，总共需要存储7个diff。因此，查找表大小＝灰阶组数*(base+7*diff)＝(1024/8)*(10+7*4)＝4864比特，仅占传统存储方式所用资源的0.0000283％。

在一个实施例中，这8个子亮度区间的扩大系数依次为2¹³,2¹¹,2⁹,2⁷,2⁵,2³,2,1。图9为本申请实施例提供的灰阶值和扩大显示亮度值之间的映射曲线示意图二，如图9所示，示例的就是这8个子亮度区间在扩大系数依次为2¹³,2¹¹,2⁹,2⁷,2⁵,2³,2,1时，每个灰阶值对应的扩大显示亮度值。横坐标为灰阶值，纵坐标为扩大显示亮度。

低灰阶采用放大倍数2¹³倍，0和1这两个灰阶值不能被区分，但查找表会更小。其他段采用较小的方法倍数，保证放大后的亮度不超过9比特。

图10为本申请实施例提供的相邻灰阶值对应的扩大显示亮度值比较示意图二，如图10所示，8个子亮度区间在扩大系数依次为2¹³,2¹¹,2⁹,2⁷,2⁵,2³,2,1时，任意相邻的两个灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff。

在图10中可以获知，任意相邻的两个灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff不会超过7，则可以采用3比特大小的存储空间来用于存储差值diff。

因此，针对任意子亮度区间，可以将该子亮度区间对应的灰阶值进行分组，每8个灰阶值为一组。针对任意一个灰阶组而言，需要存储该灰阶组中的第一个灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及每两个相邻的灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff。

图11为本申请实施例提供的查找表所需存储空间示意图二，如图11所示，针对一个灰阶组而言，存储第一个灰阶值对应的扩大显示亮度值base，需要的存储空间为9比特，两两相邻的灰阶值对应的扩大显示亮度值之间的差值diff，每个diff所需的存储空间为3比特，总共需要存储7个diff。因此，查找表大小＝灰阶组数*(base+7*diff)＝(1024/8)*(9+7*3)＝3840比特，仅占传统存储方式所用资源的0.0000224％，占图8示例的方案所需存储空间的78.9％。

本申请实施例提供的查找表生成方法，首先根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；然后确定多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；针对多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据子亮度区间对应的扩大系数，对子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；最后根据多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值，以及多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。由于本申请实施例的方案，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小，相较于所有的显示亮度值均采用同一扩大系数来进行扩大的方案，能够减小显示亮度扩大值存储所需的存储空间，从而减小目标查找表存储所需的存储空间。

图12为本申请实施例提供的图像显示方法的流程图，如图12所示，该方法包括：

S121，确定待显示图像中各像素点的灰阶值。

S122，根据目标查找表，确定各像素点对应的目标扩大显示亮度值；目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小。

本申请实施例中的目标查找表，为基于上述图4至图11示例的方法得到的目标查找表，基于目标查找表可以得到每个灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及相应的扩大系数。

S123，根据各像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各像素点对应的目标显示亮度值。

针对任意像素点，确定该像素点的灰阶值对应的扩大显示亮度值和扩大系数，然后将扩大显示亮度值和扩大系数进行相除，取整后即可得到该像素点对应的目标显示亮度值。

S124，根据各像素点对应的目标显示亮度值，显示待显示图像。

在得到各像素点对应的目标显示亮度值后，即可根据各像素点对应的目标显示亮度值显示待显示图像。

下面对本申请提供的查找表生成装置进行描述，下文描述的查找表生成装置与上文描述的查找表生成方法可相互对应参照。

图13为本申请实施例提供的查找表生成装置的结构示意图，如图13所示，该装置包括：

分段模块131，用于根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；

第一确定模块132，用于确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

扩大模块133，用于针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；

处理模块134，用于根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述扩大模块133具体用于：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，获取所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值；

根据所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，确定所述子亮度区间对应的扩大系数。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块134具体用于：

获取所述多个显示亮度值分别与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积；

针对所述子亮度区间中的各显示亮度值，对所述显示亮度值与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积进行向下取整，得到所述显示亮度值对应的扩大显示亮度值；

其中，所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值包括所述多个显示亮度值分别对应的扩大显示亮度值，所述子亮度区间中的不同显示亮度值对应的扩大显示亮度值不同。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块134具体用于：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表；

根据所述多个子亮度区间各自的查找表和扩大系数，生成所述目标查找表。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块134具体用于：

在所述子亮度区间对应的灰阶值中，确定两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值；

根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，所述处理模块134具体用于：

对所述子亮度区间对应的灰阶值进行分组，得到多个灰阶组，各灰阶组中均包括依次相邻的预设数量个灰阶值；

根据各所述灰阶组中的参考灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及各所述灰阶组中两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表。

在一种可能的实施方式中，

按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间的区间长度依次增大。

下面对本申请提供的图像显示装置进行描述，下文描述的图像显示装置与上文描述的图像显示方法可相互对应参照。

图14为本申请实施例提供的图像显示装置的结构示意图，如图14所示，该装置包括：

第二确定模块141，用于确定待显示图像中各像素点的灰阶值；

查找模块142，用于根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

第三确定模块143，用于根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；

显示模块144，用于根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

图15示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图15所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)1510、通信接口(Communications Interface)1520、存储器(memory)1530和通信总线1540，其中，处理器1510，通信接口1520，存储器1530通过通信总线1540完成相互间的通信。处理器1510可以调用存储器1530中的逻辑指令，以执行查找表生成方法或图像显示方法。查找表生成方法包括：根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。图像显示方法包括：确定待显示图像中各像素点的灰阶值；根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

此外，上述的存储器1530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面，本申请还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的查找表生成方法或图像显示方法。查找表生成方法包括：根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。图像显示方法包括：确定待显示图像中各像素点的灰阶值；根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

又一方面，本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的查找表生成方法或图像显示方法。查找表生成方法包括：根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。图像显示方法包括：确定待显示图像中各像素点的灰阶值；根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间各自的扩大系数依次减小；根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种查找表生成方法，其特征在于，包括：

根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；

确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；

根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，包括：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，获取所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值；

根据所述子亮度区间中的前预设数量个显示亮度值，确定所述子亮度区间对应的扩大系数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值，包括：

获取所述多个显示亮度值分别与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积；

针对所述子亮度区间中的各显示亮度值，对所述显示亮度值与所述子亮度区间的扩大系数之间的乘积进行向下取整，得到所述显示亮度值对应的扩大显示亮度值；

其中，所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值包括所述多个显示亮度值分别对应的扩大显示亮度值，所述子亮度区间中的不同显示亮度值对应的扩大显示亮度值不同。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表，包括：

针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表；

根据所述多个子亮度区间各自的查找表和扩大系数，生成所述目标查找表。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述子亮度区间中各显示亮度值对应的灰阶值和扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表，包括：

在所述子亮度区间对应的灰阶值中，确定两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值；

根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述子亮度区间对应的灰阶值中至少一个目标灰阶值对应的目标扩大显示亮度值，以及所述两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值之间的差值，生成所述子亮度区间的查找表，包括：

对所述子亮度区间对应的灰阶值进行分组，得到多个灰阶组，各灰阶组中均包括依次相邻的预设数量个灰阶值；

根据各所述灰阶组中的参考灰阶值对应的扩大显示亮度值，以及各所述灰阶组中两两相邻的灰阶值各自对应的扩大显示亮度值，生成所述子亮度区间的查找表。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间的区间长度依次增大。

8.一种图像显示方法，其特征在于，包括：

确定待显示图像中各像素点的灰阶值；

根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；

根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

9.一种查找表生成装置，其特征在于，包括：

分段模块，用于根据多个灰阶值在显示亮度区间中分别对应的显示亮度值，对所述显示亮度区间进行分段，得到多个子亮度区间；

第一确定模块，用于确定所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

扩大模块，用于针对所述多个子亮度区间中的各子亮度区间，根据所述子亮度区间对应的扩大系数，对所述子亮度区间中的多个显示亮度值进行扩大处理，得到所述子亮度区间对应的多个扩大显示亮度值；

处理模块，用于根据所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数、所述多个灰阶值，以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值，生成目标查找表。

10.一种图像显示装置，其特征在于，包括：

第二确定模块，用于确定待显示图像中各像素点的灰阶值；

查找模块，用于根据目标查找表，确定各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值；所述目标查找表是基于多个子亮度区间分别对应的扩大系数、多个灰阶值以及所述多个子亮度区间分别对应的多个扩大显示亮度值生成的，其中，按照显示亮度值由小到大的顺序，所述多个子亮度区间分别对应的扩大系数依次减小；

第三确定模块，用于根据各所述像素点对应的目标扩大显示亮度值和对应的扩大系数，确定各所述像素点对应的目标显示亮度值；

显示模块，用于根据各所述像素点对应的目标显示亮度值，显示所述待显示图像。

11.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任一项所述的查找表生成方法，或者，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求8所述的图像显示方法。

12.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的查找表生成方法，或者，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求权利要求8所述的图像显示方法。