ИНТЕР-УРОВНЕВОЕ ПРЕДСКАЗАНИЕ МЕЖДУ УРОВНЯМИ С РАЗНЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ДИАПАЗОНОМ ЗНАЧЕНИЯ ОТСЧЕТОВ

1. Устройство для выполнения интер-уровневого предсказания между первой ступенью (12) кодирования изображения для кодирования первой тонально отображенной версии изображения, имеющей первый динамический диапазон значений отсчетов, и второй ступенью (14) кодирования изображения для кодирования второй версии изображения, имеющей второй динамический диапазон значений отсчетов, превышающий первый динамический диапазон значений отсчетов, причем устройство содержит:
глобальный предсказатель (26), сконфигурированный для вывода функции (40) глобального тонального отображения на основе статистического анализа пар значений совмещенных отсчетов в первой тонально отображенной версии (36) и второй версии (38) изображения, и применения функции (40) глобального тонального отображения к первой тонально отображенной версии (36) изображения с тем, чтобы получить глобально предсказанное опорное изображение (52) для второй версии изображения; и
локальный предсказатель (28), сконфигурированный для вывода локально изменяющейся функции тонального отображения локально на основе статистического анализа значений совмещенных отсчетов во второй версии (38) изображения и глобально предсказанном опорном изображении (52) в единицах суб-частей, на которые разбиты глобально предсказанное опорное изображение (52) и вторая версия (38) изображения, и применения локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению (52) с тем, чтобы получить глобально и локально
предсказанное опорное изображение (54) для второй версии (38) изображения;
при этом при выводе локально изменяющейся функции тонального отображения локально, для каждой суб-части, локальный предсказатель (28) сконфигурирован для определения наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) линии (62) регрессии через распределение (64) пар значений совмещенных отсчетов в соответствующей суб-части (56) второй версии (38) изображения и глобально предсказанного опорного изображения (52);
и кодирования наклона и отсекаемого отрезка, определенных для суб-частей, в качестве побочной информации в поток данных расширения, генерируемый второй ступенью кодирования изображения, и формирующий уровень расширения относительно потока данных, выводимого первой ступенью кодирования изображения, и
при этом вторая ступень кодирования изображения сконфигурирована для кодирования с потерями остатка предсказания между глобально и локально предсказанным опорным изображением и второй версией изображения в поток данных расширения, и причем локальный предсказатель (28) сконфигурирован для
кодирования наклона (58), определенного для соответствующей суб-части (56), в качестве остатка предсказания для пространственного предсказания, из наклона соседней суб-части, наклон которой был закодирован ранее,
встраивания прямой линии (72), имеющей наклон соответствующей суб-части (56), в распределение пар значений совмещенных отсчетов в соседней суб-части (70) второй версии изображения, при условии, что она является восстанавливаемой на основе остатка предсказания и глобально и локально предсказанного опорного изображения, с одной стороны, и глобально предсказанного опорного изображения, с другой стороны, и определения отсекаемого отрезка прямой линии; и
кодирования отсекаемого отрезка (60) соответствующей суб-части (56) в качестве остатка предсказания относительно пространственного предсказания отсекаемого отрезка в зависимости от отсекаемого отрезка прямой линии (74).
2. Устройство по п. 1, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован для вывода функции (40) глобального тонального отображения, для каждого из возможных значений первого динамического диапазона (42) значений отсчетов, по центральной тенденции распределения значений отсчетов во второй версии (38) изображения, которые совмещены с отсчетами в первой тонально отображенной версии (36) изображения, значение которой равно соответствующему возможному значению.
3. Устройство по п. 2, в котором глобальный предсказатель сконфигурирован так, что центральная тенденция представляет собой среднее значение, такое как среднее арифметическое значение.
4. Устройство по п. 1, в котором, при выведении функции глобального тонального отображения и применении функции глобального тонального отображения к первой тонально отображенной версии изображения, глобальный предсказатель сконфигурирован для выполнения преобразования цветов над значениями отсчетов в первой тонально отображенной версии изображения из первого цветового формата во второй цветовой формат, причем преобразование цветов является постоянно установленным независимо от первой тонально отображенной версии и второй версии изображения, а затем выполнения вывода функции глобального тонального отображения и применения функции глобального тонального отображения во втором цветовом формате.
5. Устройство по п. 4, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован так, что второй цветовой формат содержит компоненту яркости, которая логарифмически связана со светимостью.
6. Устройство по п. 1, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован для кодирования функции глобального тонального отображения в качестве побочной информации в поток данных расширения, генерируемый второй ступенью (14) кодирования изображения, и формирующий уровень расширения относительно потока данных, выводимого первой ступенью (12) кодирования изображения.
7. Устройство по п. 6, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован для кодирования функции глобального тонального отображения последовательно в направлении возрастания или убывания возможных значений первого динамического диапазона значений отсчетов с использованием дифференциального кодирования.
8. Устройство по п. 1, в котором локальный предсказатель (28) сконфигурирован для квантования наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) путем минимизации функции стоимости, которая зависит от соответствующей суб-части (56) второй версии (38)
изображения и соответствующей суб-части (56) глобально предсказанного опорного изображения (52), имеющего свои отсчеты, взвешенные с помощью наклона (58) и смещенные на отсекаемый отрезок (60).
9. Устройство по п. 1, в котором локальный предсказатель (28) сконфигурирован для квантования наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) путем минимизации функции стоимости, которая монотонно возрастает с необходимой скоростью передачи данных и монотонно возрастает с искажением, вносимым второй ступенью (14) кодирования изображения для кодирования отклонения между соответствующей суб-частью (56) второй версии (38) изображения и соответствующей суб-частью (56) глобально предсказанного опорного изображения (52), имеющего свои отсчеты, взвешенные с помощью наклона (58) и смещенные на отсекаемый отрезок (60).
10. Устройство по п. 1, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован для блокирования применения функции (40) глобального тонального отображения в случае, когда сумма дисперсий распределений пар значений совмещенных отсчетов в первой тонально отображенной версии (36) изображения и второй версии (38) изображения относительно функции (40) глобального тонального отображения превышает заранее определенный порог, при этом локальный предсказатель (28) в случае блокирования сконфигурирован для выполнения локального выведения и упомянутого применения к первой тонально отображенной версии (36) изображения, а не глобально предсказанному опорному изображению (52).
11. Устройство по п. 10, в котором глобальный предсказатель (26) сконфигурирован для сигнализации блокирования применения функции глобального тонального отображения в качестве побочной информации в потоке данных расширения, генерируемом второй ступенью кодирования изображения, и формирующем уровень расширения относительно потока данных, выводимого первой ступенью кодирования изображения.
12. Устройство по п. 1, в котором отсчеты в первой тонально отображенной версии изображения являются целыми числами длины m в битах, а отсчеты второй версии изображения являются длиной n в битах, где n>m.
13. Устройство по п. 1, в котором изображение представляет собой изображение видео, а первая ступень кодирования изображения является гибридным видеокодером, сконфигурированным для кодирования тонально отображенной версии в поток данных.
14. Устройство по п. 1, в котором вторая ступень кодирования сконфигурирована для кодирования с преобразованием остатка предсказания между глобально и локально предсказанным опорным изображением и второй версией изображения в поток данных расширения.
15. Устройство для выполнения интер-уровневого предсказания между первой ступенью декодирования изображения для декодирования первой тонально отображенной версии (36) изображения, имеющей первый динамический диапазон значений отсчетов, и второй ступенью декодирования изображения для декодирования второй версии изображения, имеющей второй динамический диапазон значений отсчетов, превышающий первый динамический диапазон значений отсчетов, причем устройство содержит:
глобальный предсказатель (518), сконфигурированный для вывода функции глобального тонального отображения из побочной информации (41) потока данных расширения второй ступени (504) декодирования изображения и применения функции глобального тонального отображения глобально к отсчетам первой тонально отображенной версии (36) изображения с тем, чтобы получить глобально предсказанное опорное изображение (52) для второй версии изображения; и
локальный предсказатель (520), сконфигурированный для вывода локально изменяющейся функции тонального отображения локально из побочной информации в единицах суб-частей, на которые разбиты глобально предсказанное опорное изображение (52) и вторая версия (38) изображения, и применения локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению (52) с тем, чтобы получить глобально и локально предсказанное опорное изображение (54) для второй версии изображения;
при этом локальный предсказатель (520) сконфигурирован для
при выводе локально изменяющейся функции тонального отображения локально, восстановления для каждой суб-части (56) наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) из побочной информации (66), и
при применении локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению, взвешивания для каждой суб-части (56) отсчетов глобально предсказанного опорного изображения (52) в соответствующей суб-части (56) используя наклон и добавляя к упомянутому отсекаемый отрезок,
при этом локальный предсказатель (520) сконфигурирован для вывода последовательно наклона и отсекаемого отрезка для суб-частей из побочной информации путем:
декодирования остатков наклона и отсекаемого отрезка для суб-частей из побочной информации,
предсказания пространственно наклона для текущей суб-части из наклона соседней суб-части, восстановленной ранее, для получения предсказания наклона;
восстановления наклона для текущей суб-части на основе предсказания наклона и остатка наклона для текущей суб-части;
встраивания прямой линии, имеющей наклон текущей суб-части, в распределение пар значений совмещенных отсчетов в соседней суб-части второй версии изображения и глобально предсказанного опорного изображения, и определения отсекаемого отрезка прямой линии, для получения предсказания отсекаемого отрезка; и
восстановления отсекаемого отрезка текущей суб-части (56) на основе предсказания отсекаемого отрезка и остатка отсекаемого отрезка для текущей суб-части (56).
16. Устройство по п. 15, в котором, при выведении функции глобального тонального отображения и применении функции глобального тонального отображения к первой тонально отображенной версии (36) изображения, глобальный предсказатель (518) сконфигурирован для выполнения преобразования цветов над значениями отсчетов в первой тонально отображенной версии (36) изображения из первого цветового формата во второй цветовой формат, причем преобразование цветов является постоянно установленным независимо от первой тонально отображенной версии (36) и второй версии (38) изображения, а затем выполнения применения функции глобального тонального отображения во втором цветовом формате.
17. Устройство по п. 16, в котором глобальный предсказатель сконфигурирован так, что второй цветовой формат содержит компоненту яркости, которая логарифмически связана со светимостью.
18. Устройство по п. 15, в котором глобальный предсказатель (518) сконфигурирован для декодирования функции глобального тонального отображения из побочной информации последовательно в направлении возрастания или убывания возможных значений первого динамического диапазона значений отсчетов с использованием дифференциального декодирования.
19. Устройство по п. 15, в котором глобальный предсказатель (518) сконфигурирован для блокирования выведения и применения функции (40) глобального тонального отображения в ответ на сигнализацию в побочной информации, при этом локальный предсказатель (520) в случае блокирования сконфигурирован для выполнения применения к первой тонально отображенной версии изображения, а не глобально предсказанному опорному изображению.
20. Устройство по п. 15, в котором отсчеты в первой тонально отображенной версии изображения являются целыми числами длины m в битах, а отсчеты второй версии изображения являются длиной n в битах, где n>m.
21. Устройство по п. 15, в котором изображение представляет собой изображение видео, а первая ступень кодирования изображения является гибридным видеокодером, сконфигурированным для кодирования тонально отображенной версии в поток данных.
22. Устройство по п. 15, в котором вторая ступень (504) декодирования сконфигурирована для декодирования с преобразованием остатка (68) предсказания между глобально и локально предсказанным опорным изображением и второй версией изображения из потока данных расширения и восстановления второй версии изображения на основе остатка (68) предсказания и глобально и локально предсказанного опорного изображения (54).
23. Способ для выполнения интер-уровневого предсказания между первой ступенью (12) кодирования изображения для кодирования первой тонально отображенной версии изображения, имеющей первый динамический диапазон значений отсчетов, и второй ступенью (14) кодирования изображения для кодирования второй версии изображения, имеющей второй динамический диапазон значений отсчетов, превышающий первый динамический диапазон значений отсчетов, причем способ содержит:
выведение функции (40) глобального тонального отображения на основе статистического анализа пар значений совмещенных отсчетов в первой тонально отображенной версии (36) и второй версии (38) изображения;
применение функции (40) глобального тонального отображения к первой тонально отображенной версии (36) изображения с тем, чтобы получить глобально предсказанное опорное изображение (52) для второй версии изображения;
выведение локально изменяющейся функции тонального отображения локально на основе статистического анализа значений совмещенных отсчетов во второй версии (38) изображения и глобально предсказанном опорном изображении (52) в единицах суб-частей, на которые разбиты глобально предсказанное опорное изображение (52) и вторая версия (38) изображения, и
применение локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению (52) с тем, чтобы получить глобально и локально предсказанное опорное изображение (54) для второй версии (38) изображения;
при этом локальный вывод локально изменяющейся функции тонального отображения содержит, для каждой суб-части, определение наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) линии (62) регрессии через распределение (64) пар значений совмещенных отсчетов в соответствующей суб-части (56) второй версии (38) изображения и глобально предсказанного опорного изображения (52);
и способ дополнительно содержит кодирование наклона и отсекаемого отрезка, определенных для суб-частей, в качестве побочной информации в поток данных расширения, генерируемый второй ступенью кодирования изображения, и формирующий уровень расширения относительно потока данных, выводимого первой ступенью кодирования изображения, и
при этом вторая ступень кодирования изображения содержит кодирование с потерями остатка предсказания между глобально и локально предсказанным опорным изображением и второй версией изображения в поток данных расширения, и причем кодирование наклона и отсекаемого отрезка содержит
кодирование наклона (58), определенного для соответствующей суб-части (56), в качестве остатка предсказания для пространственного предсказания, из наклона соседней суб-части, наклон которой был закодирован ранее,
встраивание прямой линии (72), имеющей наклон соответствующей суб-части (56), в распределение пар значений совмещенных отсчетов в соседней суб-части (70) второй версии изображения, при условии, что она является восстанавливаемой на основе остатка предсказания и глобально и локально предсказанного опорного изображения, с одной стороны, и глобально предсказанного опорного изображения, с другой стороны, и определения отсекаемого отрезка прямой линии; и
кодирование отсекаемого отрезка (60) соответствующей суб-части (56) в качестве остатка предсказания относительно пространственного предсказания отсекаемого отрезка в зависимости от отсекаемого отрезка прямой линии (74).
24. Способ для выполнения интер-уровневого предсказания между первой ступенью декодирования изображения для декодирования первой тонально отображенной версии (36) изображения, имеющей первый динамический диапазон значений отсчетов, и второй ступенью декодирования изображения для декодирования второй версии изображения, имеющей второй динамический диапазон значений отсчетов, превышающий первый динамический диапазон значений отсчетов, причем способ содержит:
выведение функции глобального тонального отображения из побочной информации (41) потока данных расширения второй ступени (504) декодирования изображения;
применение функции глобального тонального отображения глобально к отсчетам первой тонально отображенной версии (36) изображения с тем, чтобы получить глобально предсказанное опорное изображение (52) для второй версии изображения;
выведение локально изменяющейся функции тонального отображения локально, из побочной информации в единицах суб-частей, на которые разбиты глобально предсказанное опорное изображение (52) и вторая версия (38) изображения, и
применение локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению (52) с тем, чтобы получить глобально и локально предсказанное опорное изображение (54) для второй версии изображения;
при этом локальное выведение локально изменяющейся функции тонального отображения содержит восстановление для каждой суб-части (56) наклона (58) и отсекаемого отрезка (60) из побочной информации (66), и
применение локально изменяющейся функции тонального отображения к глобально предсказанному опорному изображению содержит взвешивание для каждой суб-части (56) отсчетов глобально предсказанного опорного изображения (52) в соответствующей суб-части (56) используя наклон и добавляя к упомянутому отсекаемый отрезок,
при этом способ содержит вывод последовательно наклона и отсекаемого отрезка для суб-частей из побочной информации путем:
декодирования остатков наклона и отсекаемого отрезка для суб-частей из побочной информации,
предсказания пространственно наклона для текущей суб-части из наклона соседней суб-части, восстановленной ранее, для получения предсказания наклона;
восстановления наклона для текущей суб-части на основе предсказания наклона и остатка наклона для текущей суб-части;
встраивания прямой линии, имеющей наклон текущей суб-части, в распределение пар значений совмещенных отсчетов в соседней суб-части второй версии изображения и глобально предсказанного опорного изображения, и определения отсекаемого отрезка прямой линии, для получения предсказания отсекаемого отрезка; и
восстановления отсекаемого отрезка текущей суб-части (56) на основе предсказания отсекаемого отрезка и остатка отсекаемого отрезка для текущей суб-части (56).
25. Компьютерная программа для выполнения, при работе на компьютере, способа по п. 23 или 24.