[发明专利]用于减少目标图像中的条带伪影的方法、装置及存储介质

说明书

描述了用于在显示高动态范围图像时减少条带伪影的方法和系统。给出第一动态范围中的输入图像以及将码字从所述第一动态范围映射到第二动态范围的输入后向整形函数，其中，所述第二动态范围等于或高于所述第一动态范围，生成基于所述输入图像和所述输入后向整形函数的统计数据，以估计通过将所述输入后向整形函数应用于所述输入图像而生成的所述第二动态范围中的目标图像中的条带伪影的风险。将单独的条带减轻算法应用于所述第一动态范围的暗色部分和高光部分以生成经修改的后向整形函数，当所述经修改的后向整形函数被应用于所述输入图像以生成所述目标图像时，消除或减少了所述目标图像中的条带。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月10日提交的美国临时专利申请号62/717,070和2018年8月10日提交的欧洲专利申请号18188468.5的优先权，所述专利申请中的每一个均通过援引以其全文特此并入。

技术领域

本文件总体上涉及图像。更具体地，本发明的实施例涉及经由适当适配标准动态范围(SDR)-高动态范围(HDR)整形函数(reshaping function)来减少重构的HDR图像中的条带伪影。

背景技术

如本文所使用的，术语“动态范围(DR)”可以涉及人类视觉系统(HVS)感知图像中的强度(例如，光亮度(luminance)、亮度(luma))范围的能力，所述强度范围例如是从最暗的灰色(黑色)到最亮的白色(高光)。从这个意义上说，DR与“参考场景的(scene-referred)”强度有关。DR还可以涉及显示设备充分地或近似地渲染特定广度(breadth)的强度范围的能力。从这个意义上说，DR与“参考显示的(display-referred)”强度有关。除非在本文的描述中的任何一点明确指定特定的意义具有特定的意思，否则应推断为所述术语可以在任一意义上例如可互换地使用。

如本文所使用的，术语“高动态范围(HDR)”涉及跨越人类视觉系统(HVS)的14到15个数量级的DR广度。实际上，相对于HDR，人类可以同时感知强度范围中的广泛广度的DR可能会被稍微截短。如本文所使用的，术语“视觉动态范围(VDR)或增强动态范围(EDR)”可以单独地或可互换地与这种DR相关：所述DR可在场景或图像内由包括眼运动的人类视觉系统(HVS)感知，允许场景或图像上的一些光适性变化。如本文所使用的，VDR可以涉及跨越5到6个数量级的DR。因此，虽然相对于真实场景参考的HDR可能稍微窄一些，但VDR或EDR可以代表宽DR广度并且也可以被称为HDR。

实际上，图像包括一个或多个颜色分量(例如，亮度Y以及色度Cb和Cr)，其中每个颜色分量由每像素n位的精度表示(例如，n＝8)。使用线性光亮度编码，其中n≤8的图像(例如，彩色24位JPEG图像)被视为标准动态范围的图像，而其中n＞8的图像可以被视为增强动态范围的图像。HDR图像还可以使用高精度(例如，16位)浮点格式来存储和分布，如由工业光魔公司(Industrial Light and Magic)开发的OpenEXR文档格式。

大多数消费者桌面显示器目前支持200到300cd/m²或尼特的光亮度。大多数消费者HDTV的范围从300到500尼特，其中，新型号达到1000尼特(cd/m²)。因此，这样的传统显示器代表了相对于HDR的较低动态范围(LDR)，也被称为标准动态范围(SDR)。随着HDR内容的可用性由于捕获设备(例如，相机)和HDR显示器(例如，杜比实验室的PRM-4200专业参考监视器)二者的发展而增加，HDR内容可以被颜色分级并被显示在支持更高动态范围(例如，从1,000尼特到5,000尼特或更高)的HDR显示器上。