[发明专利]多颜色通道多元回归预测算子

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年4月14日提交的美国临时专利申请No.61/475,359的权益，其全部内容通过引用结合于此。

本申请还涉及于2011年4月14日提交的共同未决的美国临时专利申请No.61/475,372，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明总体上涉及图像。更具体地，本发明的实施例涉及高动态范围图像与标准动态范围图像之间的多颜色通道、多元回归预测算子。

背景技术

如本文中所使用的术语“动态范围”(DR，dynamic range)涉及人类视觉系统(HVS，human psychovisual system)对图像中例如从最暗的暗部到最亮的亮部的强度(例如，亮度)范围进行感知的能力。从这个意义上讲，DR涉及“与场景相关”的强度。DR还可涉及显示设备适当地或近似地呈现特定宽度的强度范围的能力。从这个意义上讲，DR涉及“与显示器相关”的强度。除非在本文的描述中的任何一点处明确地指出特定的意义具有特定含义，否则应推断该术语可以(例如，互换地)用在任意一种意义中。

如本文中所使用的术语高动态范围(HDR，high dynamic range)涉及跨越人类视觉系统(HVS)的某14-15个数量级的DR宽度。例如，视觉基本正常的适应良好的人(例如，在一个或多个统计学意义上、计量生物学意义上或眼科意义上)具有跨越约15个数量级的强度范围。适应的人可感知少到只有极少数光子的微弱光源。然而，同样的人可感知沙漠、海或雪中正午太阳的近乎刺痛的耀眼强度(或甚至看着太阳，然而只是短暂地看着，以防止伤害)。虽然这个跨度对“适应的”人而言是可达到的，但例如那些人的HVS具有进行重置和调节的时间段。

相比之下，较之HDR，人类可同步感知强度范围中的扩展宽度的DR可在一定程度上缩短。如在本文中所使用的术语“视觉动态范围”或“可变动态范围”(VDR，variable dynamic range)可单独地或互换地涉及可由HVS同时感知的DR。如本文中所使用的VDR可涉及跨越5-6个数量级的DR。因此，尽管与真实场景相关的HDR可能在一定程度上变窄，但VDR仍表示较宽的DR宽度。如本文中所使用的术语“同步动态范围”可涉及VDR。

直至最近，显示器具有了比HDR或VDR明显更窄的DR。使用常规阴极射线管(CRT，cathode ray tube)，带有恒定的荧光白背光照明的液晶显示器(LCD，liquid crystal display)或等离子屏幕技术的电视(TV)和计算机监视装置在它们的DR呈现能力上会限制于约三个数量级。因此这种传统的显示器特征是低动态范围(LDR，low dynamic range)，对于VDR和HDR，还称为标准动态范围(SDR，standard dynamic range)。

然而，它们的基础技术中的进步允许更新式的显示器设计，以便相对于呈现在不够新式的显示器上的图像和视频内容，以在多种质量特征上具有显著改进的方式来呈现该内容。例如，更新式的显示设备可能能够呈现高清晰度(HD，high definition)内容和/或可根据多种显示能力(诸如，图像缩放器器(image scaler))进行缩放的内容。此外，某些更新式的显示器能够以比传统显示器的SDR更高的DR来呈现内容。

例如，某些新式LCD显示器具有包括发光二极管(LED，light emitting diode)阵列的背光单元(BLU，backlight unit)。BLU阵列的LED可与有源LCD元件的偏振态的调制分开地进行调制。这种双调制方法是可(诸如)通过BLU阵列与LCD屏幕元件之间的可控中间层来扩展的(例如，扩展成N调制层，其中N包括大于2的整数)。其基于LED阵列的BLU和双(或N)调制有效地增加了具有这种特征的LCD监视器的与显示器相关的DR。

关于传统SDR显示器，通常所称的这种“HDR显示器”(尽管实际上，它们的能力可能更近似VDR的范围)和它们可能的DR扩展在显示图像、视频内容和其他视频信息的能力上表现出显著进步。这种HDR显示器可以呈现的色域还可显著地超出多数传统显示器的色域，甚至到能呈现宽色域(WCG，wide color gamut)的程度。与场景相关的HDR或VDR和WCG图像内容，诸如可通过“下一代”电影和TV摄像机产生，现在可通过“HDR”显示器(下文中称为“HDR显示器”)来更真实有效地显示。