CN1713710B

CN1713710B - 图像处理装置和图像处理方法

Info

Publication number: CN1713710B
Application number: CN2005100797289A
Authority: CN
Inventors: 大和田满
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-06-24
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: JP2006013750A; JP4412720B2; CN1713710A; US20050286870A1; US9167198B2; US20120230656A1; US8208783B2

Abstract

本发明提供一种图像处理装置和图像处理方法。该图像处理装置包括：变换单元，用于将输入图像信号的电平范围变换为预定电平范围；以及输出单元，用于输出变换后的图像信号和表示该预定电平范围的第一识别信息，该第一识别信息与变换后的图像信号相关。

Description

图像处理装置和图像处理方法

技术领域

本发明涉及一种多值图像信号的数字信号处理。

背景技术

在包括记录和再现图像数据的图像传输中，为了减少数据量，对图像数据进行压缩编码。被压缩编码的图像数据可以具有不同的动态范围。

例如，数字传输规范“REC656”规定在使用8位图像数据的0-255的范围内，采用16-235的范围。即，在该数字传输规范中，黑电平(black level)被设置为16，白电平(white level)被设置为235。不是基于该传输规范的8位图像数据具有0至255的动态范围。此外，图像输入装置可由手动来设置该动态范围。具有上述各种动态范围的图像数据可以共存。

当在不考虑图像数据的动态范围而对图像数据进行压缩编码的情况下，压缩编码导致图像质量恶化，例如，对比度降低以及应该是真黑色的赝像(artifact)。

作为解决上述问题的方法，提出了下面的图像处理。计算图像数据的像素值的密度直方图，利用该直方图预测对应于白和黑的像素值。根据该像素值确定动态范围，根据该动态范围设置编码参数。由于利用上述方法，每个图像并非始终在屏幕上既具有白电平又具有黑电平，所以难以稳定地、确定地确定适当的编码参数。该装置需要计算密度直方图，其问题是在硬件(例如，存储器和计算部件)和软件上存在大负荷。

此外，为了校正不同显示装置之间的显示属性的差别，提出了能校正显示装置之间的动态范围和伽马特性的差别的编码装置。在上述装置中，不能同时处理动态范围不同的图像数据。

最近，能选择静止图像记录和运动图像记录的照相装置已经普及。在静止图像记录和运动图像记录中，图像数据的动态范围是不同的。如果静止图像和运动图像被连接和编辑，则由于动态范围不同而导致图像质量恶化，例如，对比度降低、对比度过亮(over-contrast)(这意味着图像过亮或过暗)。因此，使用上述装置和方法难以以高质量编辑图像。

发明内容

鉴于现有技术存在的上述问题，本发明提供一种图像处理装置和图像处理方法，可对任何动态范围的图像数据进行高质量的图像处理。

根据本发明的一个方面，提供一种图像处理装置，包括：变换单元，被配置为将输入图像信号的电平范围变换为预定电平范围；以及输出单元，被设置为输出变换后的图像信号和表示该预定电平范围的第一识别信息，该第一识别信息与变换后的图像信号相关。

根据本发明的另一方面，提供一种图像处理方法，包括以下步骤：将输入图像信号的电平范围变换为第一预定电平范围；以及输出变换后的图像信号和表示预定电平范围的第一识别信息，该第一识别信息与变换后的图像信号相关。

根据本发明的另一方面，还提供一种图像处理方法，包括以下步骤：将输入图像信号的电平范围变换为对应于编码处理的第一预定电平范围；编码变换后的图像信号；输出编码后的图像信号和表示该第一预定电平范围的第一识别信息，其中，将该第一识别信息添加到编码后的图像信号，并与编码后的图像信号相互关联，以与编码后的图像信号一起输出；将编码后的图像信号和输出的第一识别信息记录到记录介质上，该第一识别信息与输入图像信号相关；从记录介质再现编码后的图像信号和第一识别信息；解码再现的图像信号；根据再现的第一识别信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为对应于显示单元的第二预定电平范围的变换后的图像信号；以及输出第二预定电平范围的变换后的图像信号和表示第二预定电平范围的第三识别信息。

根据本发明的另一方面，还提供一种图像处理装置，包括：第一变换单元，被配置为将输入图像信号的电平范围变换为对应于编码处理的第一预定电平范围；编码器，被配置为编码变换后的图像信号；第一输出单元，被配置为输出编码后的图像信号和表示该第一预定电平范围的第一识别信息，其中，将该第一识别信息添加到编码后的图像信号，并与编码后的图像信号相互关联，以与编码后的图像信号一起输出；记录单元，被配置为将编码后的图像信号和输出的第一识别信息记录到记录介质上，该第一识别信息与输入图像信号相关；再现单元，被配置为从记录介质再现图像信号和第一识别信息；解码器，被配置为解码再现的图像信号；第二变换单元，被配置为根据再现的第一识别信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为对应于显示单元的第二预定电平范围；以及第二输出单元，被配置为输出由第二变换单元变换的变换后的图像信号和表示第二预定电平范围的第三识别信息。

附图说明

图1是在本发明第一实施例中的图像处理装置的方框图。

图2示出了ID和对应于该ID的最低电平值和最高电平值的例子的表。

图3示出了根据第一实施例的处理程序的电平范围的变换过程。

图4A和4B示出了在第一实施例中变换特性的例子。

图5A、5B和5C示出了图像信号的电平范围的变换过程。

图6是示出在第一实施例中的编码处理过程的流程图。

图7是示出在第一实施例中的编码处理过程的流程图。

图8是在本发明第二实施例中的图像处理装置的方框图。

图9示出了根据第二实施例的处理过程的电平范围的变换过程。

图10是示出在第二实施例中的编码处理过程的流程图。

图11是示出在第二实施例中的编码处理过程的流程图。

具体实施方式

根据下面对典型实施例所做的说明(参考附图)，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

第一实施例

图1是在本发明第一实施例中的图像处理装置的方框图。

应记录到记录介质(medium)106上的图像信号从外部装置输入到信号处理单元101。信号处理单元101对图像信号进行颜色变换和滤波。可以使用已知的常用颜色变换和滤波技术，因此，在此不对其进行说明。由信号处理单元101处理的图像信号输入到第一ID检测/变换单元102。第一ID检测/变换单元102检测表示由信号处理单元101处理过的图像信号的电平范围的ID信息。根据该ID信息，确定图像信号的电平范围。然后，对图像信号的电平范围进行变换，以使其成为对应于编码处理的电平范围。输入到第一ID检测/变换单元102的图像信号包括ID信息。

图2示出了包括ID信息以及对应于该ID信息的最低电平值和最高电平值的典型ID信息表。在图2所示的例子中，利用8位值来表示图像信号。此外，在图2所示的例子中：当ID是0时，最低电平值是0，最高电平值是255；当ID是1时，最低电平值是10，最高电平值240，等等。在该实施例中，最小亮度值表示黑电平，最大亮度值表示白电平。因此，在该例子中，当ID是1时，黑电平是10，白电平是240。

再参考图1，由第一ID检测/变换单元102变换过电平范围的图像信号被输入到编码器103。编码器103对从第一ID检测/变换单元102输出的图像信号进行编码。第一ID添加单元104将表示由第一ID检测/变换单元102变换过的电平范围的ID信息添加到由编码器103编码的图像信号中。例如，当第一ID检测/变换单元102将图像信号的电平范围变换为ID＝0的电平范围(最小＝0，最大＝255)时，则第一ID添加单元104将表示ID＝0、作为电平范围的识别信息的ID信息添加到由编码器103编码的图像信号中。

介质(media)记录单元105采用对应于记录介质106(例如，光盘)的记录格式来处理从第一ID添加单元104输出的图像信号(包括ID信息)，并将处理过的图像信号记录到记录介质106上。即，将处理过的、包括ID信息的图像信号记录到记录介质上。

接着，将说明再现操作。介质再现(reproducing)单元107再现记录在记录介质106上的图像信号，并将该图像信号输出到解码器108。解码器108解码再现的图像信号。解码后的图像信号被输入到第二ID检测/变换单元109。

第二ID检测/变换单元109检测表示解码后的图像信号的电平范围的ID信息，并根据检测到的ID信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为适合于显示单元111的电平范围。

在由第二ID检测/变换单元109变换过的电平范围内的图像信号，被输入到第二ID添加单元110。第二ID添加单元110将相当于由第二ID检测/变换单元109变换过的电平范围的ID信息添加到图像信号上，并将其输出到显示单元111。例如，当第二ID检测/变换单元109将电平范围变换为ID＝2的电平范围(最小＝15，最大＝250)时，则第二ID添加单元110将表示ID＝2的ID信息添加到图像信号。由于针对显示单元111进行了优化的电平范围的图像信号被输入到显示单元111，所以在显示单元111上显示高质量的图像。

图3示出了根据第一实施例的处理过程的电平范围的变换过程。在该例子中，第一ID检测/变换单元102将ID＝1的输入电平范围(最小＝10，最大＝240)变换为ID＝0的电平范围(最小＝0，最大＝255)。图4A示出了第一ID检测/变换单元102的变换特性的例子。根据图4A所示的变换特性，第一ID检测/变换单元102将10至240的输入值变换为0至255的值，然后，输出变换后的图像信号。例如，利用查找表或数学处理，可以实现变换处理。然后，利用最佳动态范围进行处理。利用最佳动态范围执行的处理包括：由编码器103执行的编码处理；由介质记录单元105、记录介质106和媒体再现单元107执行的记录/再现处理；以及由解码器108执行的解码处理。第二ID检测/变换单元109将再现的图像信号的电平范围变换为显示单元111的电平范围(ID＝2，最小＝15，最大＝250)。图4B示出了第二ID检测/变换单元109的变换特性的例子。根据图4B所示的变换特性，第二ID检测/变换单元109将0至255的输入值变换为15至250的值，然后，输出变换后的图像信号。例如，利用查找表或数学运算，实现该变换处理。利用上述处理，可以在显示单元111上显示高质量的图像。

下面利用图5A、5B和5C来说明本实施例的另一个效果。图5A、5B和5C示出了当编辑时，在具有不同图像信号电平范围的几个场景(scene)被连接起来的情况下，图像信号的电平范围的变换过程。在图5A、5B和5C中，水平轴表示时间轴，垂直轴表示电平。图5A示出了输入图像信号的电平范围的变换过程。图5B示出了编码图像信号的电平范围的变换过程。图5C示出了输出图像信号的电平范围的变换过程。

在图5A中，场景1具有ID＝1，场景2具有ID＝0，场景3具有ID＝2，场景4具有ID＝0，场景5具有ID＝1。当图像信号组成具有不同电平范围的场景时，如图5所示，编码和解码图像信号本身导致了图像质量恶化，例如，对比度降低、对比度过亮。为了防止发生上述图像恶化问题，在编码之前，将输入图像信号的电平范围变换为固定范围，以使编码信号的电平范围固定。因此，如图5B所示，每个场景的电平范围相同，而且可以执行编码处理、记录处理、再现处理以及解码处理，而不导致图像质量发生变化。

进行了解码后，如图5C所示，根据输出装置(在该实施例中是显示单元111)，变换解码后的图像信号的电平范围。

接着，将参考图6来说明第一实施例的编码处理。

图6是示出在第一实施例中的编码处理的过程的流程图。

在步骤S601，由第一ID检测/变换单元102来获取表示输入图像信号的电平范围信息的ID信息(以下称为“输入ID信息”)，然后，该处理进入步骤S602。ID信息包括在输入图像信号的头(header)部分。即，ID信息已经被添加到输入图像信号中。在步骤S602，获取表示在编码时图像信号的电平范围的ID信息(以下称为“编码ID信息”)，然后，该处理进入步骤S603。将编码ID信息预先存储到工作存储器(未示出)中。在步骤S603，将输入ID信息与编码ID信息进行比较。如果输入ID信息与编码ID信息匹配(步骤S603中的是)，则该处理进入步骤S606。如果输入ID信息与编码ID信息不匹配(步骤S603中的否)，则该处理进入步骤S604。

在步骤S604，设置用于将输入ID信息的电平范围变换为编码ID信息的电平范围的变换特性，然后，该处理进入步骤S605。可以利用查找表或数学运算来设置该变换特性。当利用查找表时，该查找表应预先存储在工作存储器中。在步骤S605，根据在步骤S604设置的变换特性，执行对输入图像信号的电平范围的变换处理，然后，该处理进入步骤S606。在步骤S605(参考图5B)，所有场景的图像信号的电平范围均变换为对应于编码处理的电平范围。

在步骤606，利用预定的压缩编码方法(例如，MPEG(运动图像专家组)-2、运动JPEG(联合图像专家组)等)来编码变换后的图像信号，然后，该处理进入步骤S607。在步骤S607，对于编码后的图像信号，将ID信息(以下称为“解码ID信息”，与编码ID信息是相同的信息)添加到编码后的图像信号的头部分，然后，该处理结束。即，在步骤S607，与解码ID信息相关地输出编码图像信号。

因此，根据上述处理，可以执行高质量的编码处理，而不导致图像质量恶化。

接着，参考图7来说明第一实施例的解码处理。

图7是示出在第一实施例中的解码处理的过程的流程图。

在步骤S701，解码器108对由介质再现单元107再现的图像信号进行解码，然后，该处理进入步骤S702。在步骤S702，第二ID检测/变换单元109获取解码ID信息，然后，该处理进入步骤S703。在步骤S703，获取表示在输出到显示单元111时图像信号的电平范围的ID信息(以下称为“输出ID信息”)，然后，该处理进入步骤S704。将输出ID信息预先存储到工作存储器(未示出)中。

在步骤S704，将解码ID信息与输出ID信息进行比较。如果解码ID信息与输出ID信息匹配(步骤S704中的是)，则该处理进入步骤S707。如果解码ID信息与输出ID信息不匹配(步骤S704中的否)，则该处理进入步骤S705。

在步骤S705，设置用于将解码ID信息的电平范围变换为输出ID信息的电平范围的变换特性，然后，该处理进入步骤S706。可以利用查找表或数学运算来设置该变换特性。如果使用查找表，该查找表应预先存储在工作存储器中。在步骤S706，根据在步骤S705设置的变换特性，执行解码图像信号的电平范围的变换处理，然后，该处理进入步骤S707。利用步骤S707的处理，所有场景的图像信号的电平范围变换为对应于显示单元111的电平范围(参考图5C)。

在步骤S707，对于变换后的图像信号，将ID信息(以下称为“输出ID信息”)添加到变换后的图像信号的头部分，然后，该处理结束。即，在步骤S707，与输出ID信息相关地输出变换后的图像信号。

因此，利用上述处理，可以进行高质量的输出处理，而不导致图像质量恶化。

在该实施例中，尽管以无符号8位数据格式来表示图像信号，但是本发明并不局限于这种数据长度和数据表示形式。利用中间值来表示0电平的数据格式足以作为图像信号。在需要进行伽马处理的系统中，考虑到伽马特性，在电平范围的变换处理的同时进行伽马校正。此外，在该实施例中，尽管有3种ID信息，但是本发明并不局限于此。

此外，当运动图像信号的电平范围是预定的固定电平范围，且静止图像信号的电平范围是预定的固定电平范围时，可以使第一ID检测/变换单元102与源识别标志相对应，以替代ID信息来区别运动图像信号和静止图像信号。

在图1中，为了简化电路，第一ID检测/变换单元102和第二ID检测/变换单元109、以及第一ID添加单元和第二ID添加单元可以包括公用电路。

第二实施例

下面说明本发明的第二实施例。

图8是在本发明第二实施例中的图像处理装置的方框图。第二实施例(如图8所示)中与第一实施例(如图1所示并如上所述)功能相同的部件具有相同的附图标记。

在图1所示的实施例中，利用ID信息(如上所述)来区别图像信号的电平范围。在本实施例中，将表示图像信号的黑电平和白电平的电平信息添加到图像信号中，然后，发送该电平信息。图像信号的电平范围由电平信息来确定。

将应记录在记录介质106上的图像信号从外部装置输入到信号处理单元101。如上所述，信号处理单元101对该图像信号进行颜色变换处理(例如，已知的常用颜色变换)和滤波(例如，已知的常用滤波)处理。由信号处理单元101处理过的图像信号输入到第一电平范围变换单元801。第一电平范围变换单元801检测表示由信号处理单元101处理过的图像信号的白电平范围和黑电平范围的电平范围信息。根据电平范围信息，确定图像信号的电平范围。然后，对图像信号的电平范围进行变换，以使其成为对应于编码处理的电平范围。

由第一电平范围变换单元801变换过电平范围的图像信号输入到编码器103。编码器103对从第一电平范围变换单元801输出的图像信号进行编码。第一电平范围信息添加单元802将表示由第一电平范围变换单元801变换过的白电平和黑电平的电平范围信息添加到由编码器103编码过的图像信号中。例如，当第一电平范围变换单元801将图像信号的电平范围变换为黑电平＝0、白电平＝255时，第一电平范围信息添加单元802将表示黑电平＝0、白电平＝255的电平范围信息添加到由编码器103编码过的图像信号中。

介质记录单元105将从第一电平范围信息添加单元802输出的图像信号(包括ID信息)处理为对应于记录介质106(例如，光盘)的记录格式，并将处理后的图像信号记录到记录介质106上。即，与第一电平范围信息相关地将处理后的图像信号记录到记录介质106上。

接着，将说明再现处理。介质再现单元107再现记录在记录介质106上的图像信号，然后，将该图像信号输出到解码器108。解码器108解码再现的图像信号。解码后的图像信号被输入到第二电平范围变换单元803。

第二电平范围变换单元803检测表示解码后的图像信号的白电平和黑电平的电平范围信息，然后，根据检测到的电平范围信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为适合于显示单元111的电平范围。

由第二电平范围变换单元803变换过电平范围的图像信号，被输入到第二电平范围信息添加单元804。第二电平范围信息添加单元804将相当于由第二电平范围变换单元803变换过的电平范围的电平范围信息添加到该图像信号上，然后，将其输出到显示单元111。例如，当第二电平范围变换单元803将电平范围变换为黑电平＝15、白电平＝250时，则第二电平范围信息添加单元110将表示黑电平＝15、白电平＝250的电平范围信息添加到该图像信号上。由于针对显示单元111进行了优化的电平范围的图像信号被输入到显示单元111，所以在显示单元111上显示高质量的图像。

图9示出了根据第二实施例的处理过程的电平范围的变换过程。在该例子中，第一电平范围变换单元801将黑电平＝10、白电平＝240的输入电平范围变换为黑电平＝0、白电平＝255的电平范围。利用与上述第一实施例相同的技术来实现该变换处理。然后，利用最佳动态范围执行：编码器103的编码处理；介质记录单元105、记录介质106和介质再现单元107执行的记录/再现处理；以及解码器108的解码处理。第二电平范围变换单元803将再现的图像信号的电平范围变换为显示单元111的电平范围(黑电平＝15，白电平＝250)。利用上述处理，可以在显示单元111上显示高质量的图像。

该实施例可以输出高质量的图像，而不导致当处理包括连接编辑时，对于来自不同图像信号电平范围的多个场景的图像信号，图像质量(例如，对比度减小、对比度过亮)产生不同。

接着，将参考图10所示的流程图来说明第二实施例的编码处理。

在步骤S1001，由第一电平范围变换单元801获取表示输入图像信号的白电平和黑电平的电平范围信息(以下称为“输入电平范围信息”)，然后，该处理进入步骤S1002。将该电平范围信息存储到输入图像信号的头部分。在步骤S1002，获取表示在编码时图像信号的白电平和黑电平的电平范围信息(以下称为“编码电平范围信息”)，然后，该处理进入步骤S1003。将编码电平范围信息预先存储到工作存储器(未示出)中。在步骤S1003，将输入电平范围信息与编码电平范围信息进行比较。如果输入电平范围信息与编码电平范围信息匹配(步骤S1003中的是)，则该处理进入步骤S1006。如果输入电平范围信息与编码电平范围信息不匹配(步骤S1003中的否)，则该处理进入步骤S1004。

在步骤S1004，设置用于将输入电平范围信息的电平范围变换为编码电平范围信息的电平范围的变换特性，然后，该处理进入步骤S1005。可以利用查找表或数学运算来设置该变换特性。当利用查找表时，该查找表应预先存储在工作存储器中。在步骤S1005，根据在步骤S1004设置的变换特性，执行输入图像信号的电平范围的变换处理，然后，该处理进入步骤S1006。在步骤S1005中，所有场景的图像信号的电平范围均变换为对应于编码处理的电平范围。

在步骤1006，利用预定的压缩编码方法(例如，MPEG-2、运动JPEG等)来编码变换后的图像信号，然后，该处理进入步骤S1007。在步骤S1007，对于编码后的图像信号，将电平范围信息(以下称为“解码电平范围信息”，与编码电平范围信息是相同的信息)添加到编码后的图像信号的头部分，然后，该处理结束。即，在步骤S1007，与解码电平范围信息相关地输出编码图像信号。

利用上述处理过程，可以执行高质量编码处理，而不导致图像质量恶化。

下面将参考图11所示流程图来说明第二实施例的解码处理。

在步骤S1101，解码器108对由介质再现单元107再现的图像信号进行解码，然后，该处理进入步骤S1102。在步骤S1102，由第二电平范围变换单元803获取解码电平范围信息，然后，该处理进入步骤S1103。在步骤S1103，获取表示当输出到显示单元111时图像信号的电平范围的电平范围信息(以下称为“输出电平范围信息”)，然后，该处理进入步骤S1104。将输出电平范围信息预先存储在工作存储器(未示出)中。

在步骤S1104，将解码电平范围信息与输出电平范围信息进行比较。如果解码电平范围信息与输出电平范围信息匹配(步骤S1104中的是)，则该处理进入步骤S1107。如果解码电平范围信息与编码电平范围信息不匹配(步骤S1104中的否)，则该处理进入步骤S1105。

在步骤S1105，设置用于将解码电平范围信息的电平范围变换为输出电平范围信息的电平范围的变换特性，然后，该处理进入步骤S1106。可以利用查找表或数学运算来设置该变换特性。如果使用查找表，则该查找表应当预先存储在工作存储器中。在步骤S1106，根据在步骤S1105设置的变换特性，执行解码图像信号的电平范围的变换处理，然后，该处理进入步骤S1107。利用步骤S1107的处理，所有场景的图像信号的电平范围均变换为对应于显示单元111的电平范围。

在步骤S1107，对于变换后的图像信号，将电平范围信息(以下称为“输出电平范围信息”)添加到变换后的图像信号的头部分，然后，该处理结束。即，在步骤S1107，与输出电平范围信息相关地输出变换后的图像信号。

利用上述处理，可以获得高质量的输出处理，而不导致图像质量的恶化。

在该实施例中，尽管以无符号8位数据格式表示图像信号，但是本发明并不局限于这种数据长度和数据表示形式。利用中间值来表示0电平的数据格式足以作为图像信号。在需要进行伽马处理的系统中，考虑到伽马特性，在电平范围的变换处理的同时进行伽马校正。此外，在该实施例中，尽管有3种电平范围信息，但是本发明并不局限于此。

该实施例通过使用白电平和黑电平的信息说明了图像信号的电平范围信息。然而，本发明并不局限于白电平和黑电平。其它信息也可以，只要其是能确定图像信号的电平范围的信息即可(例如，表示白电平、以及白电平与黑电平之间的中间电平的信息，或者黑电平和中间电平的信息)。

其它实施例

在上述实施例中，尽管在编码之后执行解码处理，但是本发明还可以应用于解码之后执行编码处理的情况(例如，在编辑编码数据时)。

可以提供用于存储程序代码的存储介质，以对图像传感系统或者装置执行上述处理，利用图像传感系统或者装置的CPU(中央处理单元)或者MPU(微处理单元)从该存储介质读取程序代码，然后执行该程序。

在这种情况下，从存储介质读取的程序代码实现根据该实施例的功能。

此外，可以利用例如软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM (压缩光盘-只读存储器)、CD-R(可记录CD)、磁带、非易失性存储卡、以及ROM的存储介质，以及例如LAN(局域网)和WAN(广域网)的计算机网络来提供程序代码。

此外，本发明的实施例可以包括在计算机上运行的、根据程序代码的命令来执行部分或者全部处理程序、实现上述实施例的功能的OS(操作系统)。

此外，本发明还包括如下情况：在将从存储介质读取的程序代码写入插在图像传感系统或者装置上的功能扩充卡内，或者写入设置在与该图像传感系统或者装置相连的功能扩充单元中的存储器内后，根据程序代码的命令，包含在该功能扩充卡或者单元中的CPU等执行部分或者全部处理程序，实现上述实施例的功能。

尽管参考典型实施例对本发明进行了说明，但应能理解，本发明不局限于所公开的实施例。相反，本发明意在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同配置。以下权利要求的范围应作最宽的解释，以包括所有这些修改以及等同结构和功能。

Claims

1.一种图像处理方法，包括以下步骤：

将输入图像信号的电平范围变换为对应于编码处理的第一预定电平范围；

编码变换后的图像信号；

输出编码后的图像信号和表示该第一预定电平范围的第一识别信息，其中，将该第一识别信息添加到编码后的图像信号，并与编码后的图像信号相互关联，以与编码后的图像信号一起输出；

将编码后的图像信号和输出的第一识别信息记录到记录介质上，该第一识别信息与输入图像信号相关；

从记录介质再现编码后的图像信号和第一识别信息；

解码再现的图像信号；

根据再现的第一识别信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为对应于显示单元的第二预定电平范围的变换后的图像信号；以及

输出第二预定电平范围的变换后的图像信号和表示第二预定电平范围的第三识别信息。

2.根据权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于：输入图像信号包括表示输入图像信号的电平范围的第二识别信息，变换输入图像信号的电平范围包括检测第二识别信息，并根据第二识别信息，将输入图像信号的电平范围变换为第一预定电平范围。

3.根据权利要求2所述的图像处理方法，其特征在于：第一和第二识别信息包括表示白电平和黑电平的信息。

4.一种图像处理装置，包括：

第一变换单元，被配置为将输入图像信号的电平范围变换为对应于编码处理的第一预定电平范围；

编码器，被配置为编码变换后的图像信号；

第一输出单元，被配置为输出编码后的图像信号和表示该第一预定电平范围的第一识别信息，其中，将该第一识别信息添加到编码后的图像信号，并与编码后的图像信号相互关联，以与编码后的图像信号一起输出；

记录单元，被配置为将编码后的图像信号和输出的第一识别信息记录到记录介质上，该第一识别信息与输入图像信号相关；

再现单元，被配置为从记录介质再现图像信号和第一识别信息；

解码器，被配置为解码再现的图像信号；

第二变换单元，被配置为根据再现的第一识别信息，将解码后的图像信号的电平范围变换为对应于显示单元的第二预定电平范围；以及

第二输出单元，被配置为输出由第二变换单元变换的变换后的图像信号和表示第二预定电平范围的第三识别信息。

5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其特征在于：输入图像信号包括表示输入图像信号的电平范围的第二识别信息，第一变换单元被配置为检测第二识别信息，并根据该第二识别信息，将输入图像信号的电平范围变换为第一预定电平范围。

6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其特征在于：第一和第二识别信息包括表示白电平和黑电平的信息。