[发明专利]用于高动态范围图像的内容自适应感知量化器

权利要求书

1.一种利用处理器的图像的感知量化的方法，所述方法包括：

利用处理器访问输入位深的输入图像(117)；

将噪声掩蔽生成处理(205)应用于所述输入图像以生成噪声掩蔽图像，其中，所述噪声掩蔽图像在所述输入图像中的像素与掩蔽量化噪声的感知相关性方面表征所述像素；

基于所述输入图像和噪声掩蔽图像生成噪声掩蔽直方图(212)；

对于所述噪声掩蔽直方图中的一个或多个区间，应用掩蔽噪声水平到位深函数(215)以关于掩蔽噪声水平对于所述一个或多个区间生成最小位深值；

基于所述输入位深、最小位深值和目标位深生成码字映射函数(220)；以及

将所述码字映射函数应用于所述输入图像以生成所述目标位深的输出图像，其中，所述目标位深小于所述输入位深。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述噪声掩蔽生成处理包括：

将第一滤波器(305)应用于所述输入图像以生成第一滤波图像(L)；

通过计算所述输入图像与所述第一滤波图像之间的差的绝对值生成第二图像；以及

通过将第二滤波器应用于所述第二图像生成噪声掩蔽图像(H)。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一滤波器是低通高斯滤波器。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二滤波器是低通高斯滤波器。

5.根据权利要求2所述的方法，进一步包括：

将像素选择处理应用于所述噪声掩蔽图像以消除在量化处理中被视为非必要的像素。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述噪声掩蔽直方图包括：

基于所述输入位深计算所述输入图像的动态范围；

将所述动态范围分成M个子范围，其中，M是大于1的整数；

对于第m子范围，其中m＝0,1,2,…,M-1：

识别所述输入图像中具有所述第m子范围内的像素值的所有像素；

对于所述第m子范围中的每个像素，

确定它在所述噪声掩蔽图像中相应的噪声掩蔽值；

确定所述第m子范围中所有像素的噪声掩蔽值的最小值；以及

将所述第m子范围中像素的噪声掩蔽值的最小值指派给所述噪声掩蔽直方图中的第m区间。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输入图像是根据伽马编码或者SMPTE ST2084而编码的高动态范围图像。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述掩蔽噪声水平到位深函数根据来自感知用户研究的结果而生成。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述码字映射函数进一步包括：

基于所述最小位深值、输入位深和目标位深生成所述目标位深的所需要的码字的规范化数量的下限；

根据分配方案将未使用的规范化码字分配给所述输入图像的整个动态范围以生成所需要的码字的更新的规范化数量；以及

通过计算所需要的码字的所述更新的规范化数量的累积和生成所述码字映射函数。

10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括在生成所述码字映射函数之前通过低通滤波器对所需要的码字的所述更新的规范化数量进行滤波。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述低通滤波器包括(2N+1)抽头均值滤波器，其中，N是正整数。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述分配方案包括比例分配方案，其中，对于第i输入像素值：

其中，表示码字值的更新的规范化数量，d_i表示所需要的码字的规范化数量，D表示d_i值的和，并且U＝1-D。