JP2016197430A - Hdr画像のための画像処理 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】HDR入力画像における対数ルミナンスが、トーンマップを生成するためヒストグラム化される。さらに、対数グローバルトーンマッピングされたルミナンス画像が計算され、ダウンスケーリングされる。対数ルミナンスと対数グローバルトーンマッピングされたルミナンス画像が対数レシオ画像を生成する。対数レシオ画像をフィルタリングするマルチスケール解像度が、対数マルチスケールレシオ画像を生成する。対数マルチスケールレシオ画像と対数ルミナンスは、第2対数トーンマッピングされた画像を生成し、ダウンスケーリングされた対数グローバルトーンマッピングされたルミナンス画像と正規化された画像に基づきトーンマッピングされた画像を出力するため正規化される。HDR入力画像と出力トーンマッピングされた画像は、量子化される第2レシオ画像を生成する。
【選択図】図1B
Description
[概略−HDR画像]
本概略は、発明の実施例のいくつかの態様の基本的説明を提供する。本概略は可能な実施例の態様の広範な又は網羅的なサマリでないことに留意すべきである。さらに、本概略は可能な実施例の特に重要な態様又は要素を特定するものとして理解されることを意図しておらず、一般に特定の可能な実施例又は本発明の範囲を限定するものとして理解されることを意図していないことに留意すべきである。本概略は、単に凝縮された簡略されたフォーマットによる可能な実施例に関連するいくつかのコンセプトしか提供せず、以下の実施例のより詳細な説明に対する単なる概念的な準備として理解されるべきである。
[一例となるJPEG HDRエンコーダ]
実施例では、JPEG HDRエンコーダは、通常はチップとして参照されるIC(Integrated Circuit)デバイスにより実現される。例えば、エンコーダは、ICデバイス内に配置されてもよい。ICデバイスは、ASIC(Application Specific IC)デバイス、デジタル信号プロセッサ(DSP)、FPGA(Field Programmable Gate Array)及び/又はグラフィックプロセッサとして実現されてもよい。ICデバイスは、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックデバイス(PLD)、FPGA又はマイクロコントローラなどの1以上の設定可能又はプログラム可能なデバイス又はASICを備えたシステム・オン・チップ(SOC)として実現されてもよい。
cf=((odr*(bmax−bmin+1))<<12)/(drin)
などにより計算され、ヒストグラムは、以下のテーブル3Bに示される擬似コードなどに従って複数の繰り返しにより調整されてもよい。
[一例となるHDR画像のための重み付けされたマルチリージョンベースエクスポージャ]
スマートフォン、コンピュータモニタなどの従来のローエンドコンシューマディスプレイデバイスは、JPEG−HDR画像のフルダイナミックレンジを表示することができないかもしれない。このような場合、ディスプレイは、典型的には、対応するHDR画像のトーンマッピングされたローダイナミックレンジ(LDR)バージョンを出力する。このトーンマッピングされた画像は、典型的には、ユーザからの入力なくカメラによって自動生成され、撮影者の意図をキャプチャしていない。
[一例となる適応的レシオ画像量子化]
上述されたように、ルミナンスHDR画像(Yh)及びそれのトーンマッピングされた表現(Yt)が与えられると、レシオ画像YRは、
[一例となるヒストグラム等化ベース方法]
実施例は、ヒストグラムの等化又はコントラスト限定ヒストグラムの等化がF関数を導出するための処理を提供する点で、計算効率性に関する。ヒストグラムの等化は、任意の分布を有するソースルミナンスを、一様なヒストグラムを有するルミナンスに変換し、これによりレシオ画像がより効率的に符号化される。ヒストグラムの等化を利用する実施例では、Fは後述されるように計算されてもよい。
[JPEG−HDRにおける一例となるカスタム色域サポート]
典型的な単一の画像ファイルフォーマットは、ICC(International Color Consortium)又はWCS(Windows Color management System)プロファイルを用いて、レンダリングデバイス(ディスプレイなど)にカラー情報を通信してもよい。ICCプロファイル及びWCSプロファイルは、画像が特定のカラー空間にレンダリングされることを要求する。レンダリングの一部として、ターゲットカラー空間において表現できない全てのカラーは、表現可能なカラーに色域マッピングされるべきである。この色域マッピングの結果として、カラー情報の一部はレンダリングされた画像において消失される可能性がある。
[一例となるマルチスケールレシオ画像形成によるJPEG−HDR符号化]
実施例では、追加的な画像メタデータは、オリジナルのHDR画像から導出されるローカルマルチスケールグレイスケールレシオ画像を有する。実施例は、ここでの画像フォーマットにより発信された拡張YCC色域などの色域を利用して、トーンマッピングされた画像及びローカルマルチスケールグレイスケールレシオ画像から生成/復元されるようなオリジナルのHDR画像のHDRバージョンによる各ピクセルにおけるフル復元を可能にする。実施例では、ここに説明される技術は、オリジナルHDR画像のHDRバージョンによる各ピクセルにおけるフル復元を可能にするため、閾値(トーンマッピングされた画像のトータルのピクセル数の0.01%、0.1%、1%、2%など)以下のトーンマッピングされた画像における完全に黒のトーンマッピングされた値の個数を最小化する。
[均等、拡張、代替及びその他]
上記明細書では、本発明の実施例が実現形態毎に変化しうる多数の具体的な詳細を参照して説明された。従って、本発明が何であるか、また出願により本発明であると意図されているもの唯一及び排他的な指標は、以降の訂正を含む請求項の具体的な形式による本出願から発行された請求項のセットである。請求項に含まれる用語についてここで明示的に提供される定義は、請求項に用いられるような用語の意味を規定する。従って、請求項に明示的には記載されない限定、要素、性質、特徴、効果又は属性は、請求項の範囲を限定すべきでない。明細書及び図面は、限定的な意味でなく例示的なものとしてみなされるべきである。
Claims (15)
- プロセッサによりHDR(High Dynamic Range)画像を符号化する方法であって、
第1のダイナミックレンジを有する入力画像を受信するステップと、
前記入力画像に基づきトーンマッピングされた画像を生成するステップであって、前記トーンマッピングされた画像は前記第1のダイナミックレンジより低いダイナミックレンジを有する、生成するステップと、
レシオ画像を生成するステップであって、前記レシオ画像は、前記トーンマッピング画像における対応するルミナンスピクセル値によってピクセル単位で分割された前記入力画像のルミナンスピクセル値を有する、生成するステップと、
修正されたレシオ画像を生成するため、前記レシオ画像に可逆関数を適用するステップと、
前記可逆関数の逆関数を表すためのルックアップテーブルを生成するステップであって、前記ルックアップテーブルを前記修正されたレシオ画像に適用することは前記レシオ画像の近似を生成する、生成するステップと、
前記トーンマッピングされた画像と前記修正されたレシオ画像とに基づき符号化されたHDR画像を生成するステップと、
を有する方法。 - 前記逆関数を前記修正されたレシオ画像に適用する際、前記レシオ画像と前記レシオ画像の近似との間の距離が所定の指標に従って最小化されるように、前記可逆関数が選択される、請求項1記載の方法。
- 前記レシオ画像と前記レシオ画像の近似との間の距離は、平均2乗誤差基準に従って最小化される、請求項2記載の方法。
- 前記所定の指標は、前記レシオ画像と前記レシオ画像の近似との間のSNR(Signal to Noise Ratio)を含む、請求項2記載の方法。
- 前記所定の指標は、前記レシオ画像の近似のPSNR(Peak Signal to Noise Ratio)を含む、請求項2記載の方法。
- 前記符号化されたHDR画像のファイルフォーマットは、符号化されたトーンマッピングされた画像、前記修正されたレシオ画像の符号化バージョン及び前記可逆関数の逆関数を表すルックアップテーブルを含む、請求項1記載の方法。
- デコーダにおいて、前記符号化されたHDR画像を復号化することは、
前記符号化されたHDR画像を受信するステップと、
前記符号化されたHDR画像から、前記トーンマッピングされた画像、前記修正されたレシオ画像及び前記ルックアップテーブルを抽出するステップと、
前記レシオ画像の近似を生成するため、前記ルックアップテーブルを前記修正されたレシオ画像に適用するステップと、
前記トーンマッピングされた画像と前記レシオ画像の近似とに基づき出力HDR画像を生成するステップと、
を有する、請求項6記載の方法。 - 量子化されたレシオ画像を生成するため、前記修正されたレシオ画像を量子化するステップを更に有する、請求項1記載の方法。
- scale=2B−1であり、Bは前記量子化されたレシオ画像のピクセルを表すためのビット数を示す、請求項9記載の方法。
- 前記レシオ画像のピクセル値のヒストグラムを計算するステップと、
前記ヒストグラムに基づき累積ヒストグラムを計算するステップと、
前記累積ヒストグラムに基づき前記可逆関数を生成するステップと、
を更に有する、請求項1記載の方法。 - scale=2B−1であり、Bは前記修正されたレシオ画像のピクセルを表すためのビット数を示す、請求項12記載の方法。
- 請求項1記載の方法をプロセッサによって実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
- 符号化されたHDR画像を復号化するための装置であって、
プロセッサと、
請求項1記載の方法を前記プロセッサによって実行するためのコンピュータ実行可能命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読記憶媒体と、
を有する装置。
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