СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФУНКЦИЙ ОТОБРАЖЕНИЯ КОДА ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ HDR, И СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТАКИХ КОДИРОВАННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

1. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном, содержащий этапы, на которых:
- вводят цвета пикселей входного изображения с высоким динамическим диапазоном, причем цвета пикселей имеют информацию светимости и хроматичности;
m
- применяют функцию, обратную функции отображения, для выведения кода (ν) яркости светимости цвета пикселя, причем функция отображения заранее определена как содержащая первую частичную функцию, которая задается как , где ρ- настроечная постоянная, и ν - код яркости, соответствующие светимости, подлежащей кодированию, и второе частичное отображение, заданное как , где L - пиковая светимость заранее заданного эталонного дисплея, и γ - постоянная, которая, предпочтительно, равна 2,4,
- выводят матрицу пикселей, имеющую кодирование цветов, содержащее коды яркости.
m
2. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по п. 1, в котором L равно 5000 нит.
3. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по п. 1 или 2, в котором ρ равно 25.
4. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по п. 1 или 2, в котором функция гамма состоит из эквивалентного гамма для гамма-кодирования по Rec. 709 и функции гамма 2,4.
5. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по одному из предыдущих пунктов, в котором параметры ρ и γ дополнительно оптимизируются для получения кодированного изображения, которое выглядит хорошо, по мнению специалиста по цветовому ранжированию, на дисплее 100 нит, на основании чего, специалист по ранжированию, предпочтительно, оптимизирует, по меньшей мере, один из параметров ρ и γ.
6. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по одному из предыдущих пунктов, в котором хроматические координаты (u,v) кодирования цветов задаются на основании представления XYZ CIE цветов пикселей в изображении (HDR_ORIG) с высоким динамическим диапазоном согласно дробным уравнениям типа:
и , где a…l - постоянные, и, предпочтительно, имеют значения: a=4, b=c=0, d=1, e=15, f=3, h=9, g=i=0, j=1, k=15, l=3.
7. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по одному из предыдущих пунктов, в котором хроматические координаты (u,v) задаются относительно заранее определенной точки белого, такой как, предпочтительно, D65.
8. Способ кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном по одному из предыдущих пунктов, в котором формируется сигнал (S_im) изображения, который содержит изображение пиксельной матрицы с цветами пикселей, кодированными одной цветовой компонентой, являющейся кодом яркости, и связанных с ним метаданных, содержащих, по меньшей мере, один из параметров ρ и γ.
m
9. Сигнал (S_im) изображения, содержащий матрицу цветов пикселей, содержащую яркости, причем яркости (ν) задаются для светимостей (L) путем использования функции, обратной функции отображения, причем функция отображения заранее определена как содержащая первую частичную функцию, которая задается как , где ρ - настроечная постоянная, и ν - код яркости, соответствующие светимости, подлежащей кодированию, и второе частичное отображение, заданное как , где L - пиковая светимость заранее заданного эталонного дисплея, и γ - постоянная, которая, предпочтительно, равна 2,4.
m
10. Сигнал (S_im) изображения по п. 9, содержащий метаданные, задающие функцию отображения, причем метаданные являются, по меньшей мере, одним из пиковой светимости L, постоянной значения ρ и γ.
11. Продукт с функцией хранения, например, оптический диск или твердотельная память, содержащий сигнал изображения по п. 9 или 10.
12. Устройство кодирования изображения для кодирования изображения с высоким динамическим диапазоном, содержащее:
- вход для получения цвета пикселей входного изображения с высоким динамическим диапазоном, причем цвета пикселей имеют информацию светимости и хроматичности;
m
- блок (202) управления ранжированием, выполненный с возможностью применения функции, обратной функции отображения, для выведения кода (ν) яркости светимости цвета пикселя, причем функция отображения заранее определена как содержащая первую частичную функцию, которая задается как , где ρ - настроечная постоянная, и ν - код яркости, соответствующие светимости, подлежащей кодированию, и второе частичное отображение, заданное как , которая является гамма-преобразованием, где L - пиковая светимость заранее заданного эталонного дисплея, и γ - постоянная, которая, предпочтительно, равна 2,4,
- кодер (210), подключенный к соединению (221) для передачи видео, способному подключаться к видеопамяти или сети, выполненный с возможностью кодирования и передачи сигнала S_im изображения, содержащего изображение пиксельной матрицы с цветами пикселей, кодированными одной цветовой компонентой, являющейся кодом яркости, и связанных с ним метаданных, содержащих, по меньшей мере, один из параметров ρ и γ.
13. Устройство кодирования изображения по п. 10, содержащее блок (203) пользовательского интерфейса, позволяющий специалисту по ранжированию выбирать конкретное значение ρ и/или γ.
14. Устройство кодирования изображения по п. 10, содержащее блок (227) автоматического анализа изображения, выполненный с возможностью определения конкретного значения ρ и/или γ на основании статистического анализа светимостей объектов, присутствующих в, по меньшей мере, одном из изображений (HDR_ORIG) с высоким динамическим диапазоном.
15. Устройство кодирования изображения по любому из пунктов устройства кодирования, в котором блок (202) управления ранжированием выполнен с возможностью определения хроматических компонент пикселей изображения (HDR_ORIG) с высоким динамическим диапазоном как:  и , где a…l - постоянные, и, предпочтительно, имеют значения: a=4, b=c=0, d=1, e=15, f=3, h=9, g=i=0, j=1, k=15, l=3.
16. Устройство (301) декодирования изображения для декодирования кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном, содержащее:
- блок (388) приема и форматирования, выполненный с возможностью приема кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном и выведения из него кодирования (Im_1) изображения, содержащего коды яркости, полученные согласно способу кодирования по п. 1, для обработки;
m
- блок (305) отображения цветов, выполненный с возможностью применения стратегии отображения цветов для выведения из кодирования Im_1 изображения для изображения (REC_HDR) с высоким динамическим диапазоном, причем блок отображения цветов выполнен с возможностью применения к яркостям ν пикселей в кодировании (Im_1) изображения заранее определенной функции отображения, заданной как содержащая первую частичную функцию, которая равна , где ρ - настроечная постоянная, и ν - код яркости, соответствующие светимости, подлежащей кодированию, и второе частичное отображение, заданное как , где L - пиковая светимость заранее заданного эталонного дисплея, и γ - постоянная, которая, предпочтительно, равна 2,4 для получения светимостей L пикселей изображения (REC_HDR) с высоким динамическим диапазоном.
17. Устройство (301) декодирования изображения для декодирования кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном, по п. 16, в котором:
- блок (388) приема и форматирования выполнен с возможностью выведения из кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном, по меньшей мере, одного из параметров ро, гамма или Lm.
18. Устройство (301) декодирования изображения для декодирования кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном, по любому из предыдущих пунктов устройства декодирования изображения, в котором блок (305) отображения цветов дополнительно выполнен с возможностью приема хроматических координат (u,v) для цветов пикселей, и применения преобразования для отображения совместно с информацией светимостей компонент u и v цветов пикселей изображения Im_1 в универсальное представление цветов, например представления XYZ CIE цветов, или в зависящее от устройства представление цветов, например RGB.
19. Устройство (301) декодирования изображения для декодирования кодирования (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном, по любому из вышеупомянутых пунктов декодера, в котором блок (305) отображения цветов дополнительно выполнен с возможностью применения второй стратегии отображения цветов с использованием параметров дополнительного отображения цветов, совместно кодированных как метаданные, указывающие отображение цветов в изображение с динамическим диапазоном, отличным от динамического диапазона, заданного изображением (REC_HDR) с высоким динамическим диапазоном.
20. Дисплей, содержащий устройство декодирования изображения по любому из предыдущих пунктов устройства декодирования.
21. Способ декодирования изображения, содержащий этапы, на которых:
- принимают кодирование (S_im) изображений с высоким динамическим диапазоном и извлекают из них кодирование изображения (Im_1) для обработки, и
m
- отображают цвета путем применения стратегии отображения цветов для выведения изображения (REC_HDR) с высоким динамическим диапазоном из кодирования (Im_1) изображения, причем блок отображения цветов выполнен с возможностью применения к яркостям v пикселей в кодировании (Im_1) изображения заранее определенной функции отображения, заданной как содержащая первую частичную функцию, которая равна , где ρ - настроечная постоянная, и ν - код яркости, соответствующие светимости, и второе частичное отображение, заданное как , которая является гамма-преобразованием, где L - пиковая светимость заранее заданного эталонного дисплея, и γ - постоянная, которая, предпочтительно, равна 2,4 для получения светимостей L пикселей изображения (REC_HDR) с высоким динамическим диапазоном.