相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)主張2011年3月2提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.61/448,606的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入此。

本申請(qǐng)涉及2008年1月7提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朜o.11/568,030，通過引用將其全部?jī)?nèi)容并入此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及圖像處理，并且特別地涉及高動(dòng)態(tài)范圍圖像處理。

背景技術(shù)：

人類視力可能夠鑒別高達(dá)1：10,000或更大的對(duì)比率。最常規(guī)的數(shù)字圖像格式(所謂的24比特格式)使用高達(dá)24比特來存儲(chǔ)圖像中的每個(gè)像素的顏色和亮度信息二者。這種格式可以稱為“輸出參考標(biāo)準(zhǔn)”，因?yàn)樗鼈儧]有試圖保存除了可由過去最常使用類型的遺留電子顯示器再現(xiàn)的圖像信息之外的圖像信息。

由受讓人所開發(fā)的顯示器技術(shù)等等能夠再現(xiàn)具有高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)的圖像。這種顯示器能夠再現(xiàn)比傳統(tǒng)顯示器更忠實(shí)地代表真實(shí)世界場(chǎng)景的圖像。

為了支持向后兼容性以及新HDR顯示器技術(shù)，HDR圖像可以由具有附加元數(shù)據(jù)的色調(diào)映射圖像來代表。一方面，色調(diào)映射圖像被用來表示普通動(dòng)態(tài)范圍圖像(例如在遺留顯示器上)。另一方面，附加元數(shù)據(jù)可以與色調(diào)映射圖像一起被用來生成、恢復(fù)或表示HDR圖像(例如通過HDR顯示器)。

一些不同的色調(diào)映射運(yùn)算器(TMO，tone mapping operator)可以被用來基于HDR圖像創(chuàng)建色調(diào)映射圖像。在這些TMO之中，Reinhard全局?jǐn)z影運(yùn)算器被用來相對(duì)高效地產(chǎn)生色調(diào)映射圖像。然而，Reinhard運(yùn)算器的缺點(diǎn)在于丟失了相對(duì)大量的圖像細(xì)節(jié)，在明亮的區(qū)域中尤其如此。雙邊過濾器被用來產(chǎn)生相對(duì)高質(zhì)量的色調(diào)映射圖像。然而，雙邊過濾器的計(jì)算成本非常高，可能是例如Reinhard運(yùn)算器的相對(duì)簡(jiǎn)單的TMO的六十倍。諸如直方圖調(diào)整運(yùn)算器或梯度域運(yùn)算器的其他TMO被發(fā)現(xiàn)不如上文提到的那些TMO工作的好。美國(guó)專利第6285798號(hào)描述了一種用于具有大于期望的輸出顯示媒體的動(dòng)態(tài)范圍的數(shù)字圖像的計(jì)算機(jī)處理的自動(dòng)色調(diào)調(diào)整方法。

在此章節(jié)中描述的方法是可以實(shí)行的方法，但不一定是之前已經(jīng)構(gòu)想或?qū)嵭械姆椒āＲ虼?，除非特別指出，否則不應(yīng)當(dāng)假定此章節(jié)中描述的任何方法僅由于它們包含于此章節(jié)中而被看作是現(xiàn)有技術(shù)。類似地，除非特別指明，否則關(guān)于一個(gè)或多個(gè)方法而標(biāo)識(shí)出的問題不應(yīng)當(dāng)基于此章節(jié)而假定已經(jīng)在任何現(xiàn)有技術(shù)中被識(shí)別出。

附圖說明

作為例子而并非作為限制在附圖中示出本發(fā)明，在附圖中相似的參考號(hào)碼指代相似的元素，其中：

圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明的一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)色調(diào)映射系統(tǒng)；

圖1B是示出根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)比率運(yùn)算器的框圖；

圖2示出了說明根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)圖像處理方法的框圖；

圖3示出了說明根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)(比率)運(yùn)算器的框圖；

圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性處理流程；

圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性過程流程；和

圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性硬件平臺(tái)，在該平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)如這里描述的計(jì)算機(jī)或計(jì)算設(shè)備。

具體實(shí)施方式

這里描述涉及局部多等級(jí)色調(diào)映射技術(shù)的示例性可能實(shí)施例。在下面的描述中，出于說明的目的，闡明了許多特定的細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，顯而易見地，本發(fā)明可以在不具有這些特定細(xì)節(jié)的情況下被實(shí)施。在其他實(shí)例中，已知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備沒有被詳盡地描述以避免不必要地包括、模糊或混淆本發(fā)明。

示例性實(shí)施例在這里按照以下大綱被描述：

1.總體概覽

2.多等級(jí)局部色調(diào)映射系統(tǒng)

3.多等級(jí)局部色調(diào)映射運(yùn)算器

4.局部多等級(jí)圖像處理方法

5.局部多等級(jí)運(yùn)算器

6.示例性流程

7.實(shí)現(xiàn)機(jī)制－硬件概覽

8.等同物、擴(kuò)展、替代物和雜項(xiàng)

1.總體概覽

該概覽給出了本發(fā)明的可能實(shí)施例的一些方面的基本描述。應(yīng)當(dāng)指出，該概覽不是該可能實(shí)施例的各方面的擴(kuò)展性的或詳盡的總結(jié)。此外，應(yīng)當(dāng)指出，該概覽不旨在被看成是標(biāo)識(shí)了該可能實(shí)施例的任何特別重要的方面或元素，也不旨在被看成是描述了該可能實(shí)施例的任何范圍，更不是描述了本發(fā)明總體。該概覽僅以精簡(jiǎn)且簡(jiǎn)單的格式介紹了與示例性可能實(shí)施例有關(guān)的一些概念，并且僅應(yīng)當(dāng)被看成是以下給出的示例性可能實(shí)施例的更詳細(xì)描述的概念性前序。

在一些可能實(shí)施例中，圖像格式可以被用來支持HDR圖像呈現(xiàn)以及非HDR圖像呈現(xiàn)。這里討論的圖像格式的例子可以是JPEG、MPEG、AVI、TIFF、BMP、GIF或其他適合的格式。這種圖像的一個(gè)特定示例是JPEG-HDR，其代替JPEG而被用來同時(shí)支持新HDR顯示設(shè)備上的HDR圖像呈現(xiàn)和HDR或非HDR顯示設(shè)備上的非HDR圖像呈現(xiàn)。JPEG-HDR存儲(chǔ)色調(diào)映射圖像到如JPEG中定義的標(biāo)準(zhǔn)位置中(例如比特流中、光盤格式中等)并且將附加元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到可被非HDR顯示設(shè)備忽略的新位置中。附加元數(shù)據(jù)可以與色調(diào)映射圖像一起被用來生成/重新存儲(chǔ)原始HDR圖像的HDR版本。

在一些可能的實(shí)施例中，如這里描述的附加元數(shù)據(jù)是利用如這里描述的技術(shù)從原始HDR圖像導(dǎo)出的局部多等級(jí)灰度比率圖像。在一些可能實(shí)施例中，例如擴(kuò)展YCC色域的色域可以在這里與圖像格式一起使用以能夠?qū)崿F(xiàn)如從色調(diào)映射圖像和局部多等級(jí)灰度比率圖像生成/恢復(fù)的原始HDR圖像的HDR版本中的每個(gè)像素處的完全恢復(fù)。在一些可能實(shí)施例中，如這里描述的技術(shù)將色調(diào)映射圖像中的完全黑色的色調(diào)映射值的數(shù)目最小化到低于閾值(例如色調(diào)映射圖像中的像素總數(shù)的0.01％、0.1％、1％、2％等)以能夠?qū)崿F(xiàn)原始HDR圖像的HDR版本中的每個(gè)像素處的完全恢復(fù)。

根據(jù)這里的技術(shù)，作為使用壓縮全局對(duì)比度以適合期望的亮度值輸出范圍并且丟失對(duì)人類視覺感知重要的局部對(duì)比度的全局色調(diào)映射(TM)運(yùn)算器的替代，可以使用局部多等級(jí)色調(diào)映射處理來生成改進(jìn)了在全局TM運(yùn)算器中已經(jīng)被折中的局部對(duì)比度、同時(shí)原樣保留總體映射的的色調(diào)映射圖像。在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)TM處理使用全局曲線(例如直方圖調(diào)整TM曲線)來映射亮度值而不會(huì)丟失細(xì)節(jié)。在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)TM處理被高效執(zhí)行而不在過程中產(chǎn)生/引入新的偽像(例如光環(huán))。在特定的實(shí)施例中，高效遞歸處理被實(shí)施從而以高計(jì)算效率執(zhí)行如這里描述的局部多等級(jí)處理。在特定的可能實(shí)施例中，局部多等級(jí)處理僅花費(fèi)了比由全局TM運(yùn)算器進(jìn)行的TM處理多30％的時(shí)間。

在一些可能的實(shí)施例中，輸入HDR圖像被載入并且其亮度值被轉(zhuǎn)換到對(duì)數(shù)域中。直方圖調(diào)整TM曲線被計(jì)算并且被應(yīng)用于亮度值從而確定全局比率灰度圖像。如這里所使用的那樣，比率圖像通常是指包括色調(diào)映射前圖像(例如輸入HDR圖像或其對(duì)數(shù)等同物)中的亮度值與色調(diào)映射后圖像(例如色調(diào)映射圖像或其對(duì)數(shù)等同物)中的亮度值之間的比率值的圖像。在一些可能的實(shí)施例中，比率圖像在邏輯上被表示為在非對(duì)數(shù)域中的每個(gè)像素位置處被色調(diào)映射后圖像除的色調(diào)映射前圖像，或者等同地表示為在對(duì)數(shù)域中的每個(gè)像素位置處減去色調(diào)映射后圖像的色調(diào)映射前圖像。在一些其他可能的實(shí)施例中，比率圖像在邏輯上表示為在非對(duì)數(shù)域中的每個(gè)像素位置處被色調(diào)映射前圖像除的色調(diào)映射后圖像，或等同地表示為在對(duì)數(shù)域中的每個(gè)像素位置處減去色調(diào)映射前圖像的色調(diào)映射后圖像。在所有這些實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)指出，如果比率圖像(例如局部多等級(jí)TM圖像)和色調(diào)映射前圖像(例如輸入HDR圖像)是已知的，則色調(diào)映射前圖像(例如局部多等級(jí)TM圖像)可以通過簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算(例如非對(duì)數(shù)域中的乘法/除法；對(duì)數(shù)域中的加法/減法)而獲得。

在一些可能的實(shí)施例中，在對(duì)數(shù)域中，被用來生成要被合并到局部多等級(jí)比率中的其他比率圖像的全局比率圖像是通過利用16比特整數(shù)量的減法而被高效計(jì)算的。在一些可能的實(shí)施例中，色調(diào)映射圖像上的參考最大值可以被計(jì)算并且色調(diào)映射圖像可以被修改以使得不大于小百分比的像素在所支持的色域(例如擴(kuò)展YCC色域)之外。

在一些可能的實(shí)施例中，如這里描述的機(jī)制形成了顯示系統(tǒng)的一部分，該顯示系統(tǒng)包括但不限于電視機(jī)、膝上型電腦、筆記本電腦、蜂窩無線電話、電子書閱讀器、銷售點(diǎn)終端機(jī)、臺(tái)式電腦、計(jì)算機(jī)工作臺(tái)、計(jì)算機(jī)亭、各種其他類型的終端和顯示單元等等。

對(duì)這里描述的通用原理和特征以及優(yōu)選實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，本公開不打算被局限于所示的實(shí)施例，而是應(yīng)被給予與這里描述的原理和特征一致的最寬范圍。

2.多等級(jí)局部色調(diào)映射系統(tǒng)

圖1A示出了根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)色調(diào)映射系統(tǒng)(100)。在一些可能實(shí)施例中，局部多等級(jí)色調(diào)映射系統(tǒng)(100)可以用實(shí)現(xiàn)局部多等級(jí)色調(diào)映射處理的軟件和/或硬件部件來被配置，該局部多等級(jí)色調(diào)映射處理將輸入HDR圖像(例如102)從輸入格式(例如包括浮點(diǎn)值的RGB格式)轉(zhuǎn)換成包括局部多等級(jí)色調(diào)映射(TM)圖像(例如110)和局部多等級(jí)比率圖像(例如106)的組合的輸出格式。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可以包括被配置成從許多可能的輸入源之一提取或接收輸入HDR圖像(102)的軟件和/或硬件部件，該輸入源可以包括(但不限于)互聯(lián)網(wǎng)、存儲(chǔ)介質(zhì)(例如藍(lán)光DVD、硬盤、網(wǎng)絡(luò)存取存儲(chǔ)器(NAS，network access storage)等)、無線電廣播、衛(wèi)星廣播、電纜等。輸入HDR圖像(102)可以是或不是例如視頻流的輸入圖像序列的一部分。系統(tǒng)(100)可以將輸入HDR圖像(102)存儲(chǔ)/緩存到內(nèi)部隨機(jī)存取快速存儲(chǔ)空間或另一類型的可用存儲(chǔ)空間中。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可以包括被配置成基于輸入HDR圖像(102)生成全局比率圖像(例如122)的全局比率運(yùn)算器(例如120)。系統(tǒng)(100)可以存儲(chǔ)/緩存全局比率圖像(122)到內(nèi)部隨機(jī)存取快速存儲(chǔ)空間中。在一些可能的實(shí)施例中，全局比率運(yùn)算器(120)可以對(duì)應(yīng)于全局色調(diào)映射器(其可被以函數(shù)、分布、曲線、數(shù)據(jù)表等的形式實(shí)現(xiàn))，例如全局直方圖調(diào)整TM運(yùn)算器。出于本發(fā)明的目的，作為全局直方圖調(diào)整TM運(yùn)算器的替代或與其結(jié)合地，例如Reinhard運(yùn)算器等的其他全局TM運(yùn)算器可以被使用，作為可與全局比率運(yùn)算器(120)相對(duì)應(yīng)的全局色調(diào)映射器。在一些可能的實(shí)施例中，全局比率圖像(122)的空間分辨率級(jí)別(resolution level)可以是(但不限于)與輸入HDR圖像的空間分辨率級(jí)別相同。如這里所使用的，空間分辨率級(jí)別是指圖像被配置成要表達(dá)的最高銳度級(jí)別，并且可被利用一個(gè)或多個(gè)空間維度中的獨(dú)立像素的數(shù)目來指示。因此，低空間分辨率級(jí)別的圖像當(dāng)被上采樣(upsamp1ed)或被模糊至更大空間維度時(shí)保持在相同的低空間分辨率級(jí)別。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可以包括局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(例如104)。局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(104)通常可以包括被配置成接收全局比率圖像(例如122)、對(duì)全局比率圖像(122)執(zhí)行局部多等級(jí)比率操作并且基于全局比率圖像(122)生成局部多等級(jí)比率圖像(106)的軟件和/或硬件。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可以包括局部多等級(jí)色調(diào)映射(TM)運(yùn)算器(例如108)。局部多等級(jí)TM運(yùn)算器(108)通?？梢园ū慌渲贸衫肏DR圖像(102)和局部多等級(jí)比率圖像(106)作為輸入來執(zhí)行局部多等級(jí)色調(diào)映射操作并且基于HDR圖像和局部多等級(jí)比率圖像(106)而生成局部多等級(jí)TM圖像(110)作為輸出的軟件和/或硬件。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可配置有用以向在或不在系統(tǒng)(100)內(nèi)的其他設(shè)備和/或其他部件提供局部多等級(jí)TM圖像(110)和/或局部多等級(jí)比率圖像(106)的軟件和/或硬件部件。在一個(gè)例子中，系統(tǒng)(100)可以在第一輸出(例如112)提供局部多等級(jí)TM圖像(110)并且在第二輸出(例如114)提供局部多等級(jí)比率圖像(106)。如這里所使用的，第一輸出(112)和第二輸出(114)可以是物理的或邏輯的。在一個(gè)例子中，可以使用兩個(gè)分離的數(shù)據(jù)路徑來承載該兩個(gè)輸出(112和114)。在另一個(gè)例子中，單個(gè)數(shù)據(jù)路徑(例如124)可以被用來承載該兩個(gè)輸出(112和114)。例如，第一和第二輸出這兩個(gè)輸出(112和114)，或其中的局部多等級(jí)比率和TM圖像(106和110)可以被編碼在具有如下這樣的邏輯結(jié)構(gòu)的單個(gè)比特流中，局部多等級(jí)比率和TM圖像(106和110)中的每一個(gè)可以從該邏輯結(jié)構(gòu)被解碼/取回。

在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可僅提供局部多等級(jí)比率和TM圖像(106和110)中的一個(gè)。在一個(gè)例子中，系統(tǒng)(100)可以被配置成只提供局部多等級(jí)TM圖像(110)給非HDR顯示設(shè)備。在一些可能的實(shí)施例中，系統(tǒng)(100)可以被配置成或者(1)只提供局部多等級(jí)TM圖像(110)或者(2)提供局部多等級(jí)比率和TM圖像(106和110)二者至HDR顯示設(shè)備。在一些可能的實(shí)施例中，來自系統(tǒng)(100)的局部多等級(jí)比率和TM圖像(106和110)可以通過有形介質(zhì)(例如光盤、基于互聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器、NAS、存儲(chǔ)介質(zhì)等)而被存儲(chǔ)/發(fā)送，顯示設(shè)備可以從該有形介質(zhì)選擇要解碼/取回的圖像或圖像組合。

3.多等級(jí)局部色調(diào)映射運(yùn)算器

圖1B是示出根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(例如104)的框圖。

在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(104)通?？梢园ū慌渲贸苫谌直嚷蕡D像(122)而創(chuàng)建包括比率圖像1(122-1),...和比率圖像N(122-N)的一組比率圖像的軟件和/或硬件部件，其中N是指示該組中的不同比率圖像的數(shù)目的大于一(1)的正整數(shù)。在一些可能實(shí)施例中，該組比率圖像包括具有不同空間分辨率級(jí)別的至少兩個(gè)不同比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，全局比率圖像(122)作為成員而包含于該組比率圖像中。在一些其他可能實(shí)施例中，全局比率圖像(122)沒有作為成員而包含于該組比率圖像中。在一個(gè)例子中，該組比率圖像包括全局比率圖像(122)和一個(gè)或多個(gè)其他比率圖像(其可以包括例如122-N)。全局比率圖像(122)可以具有與輸入HDR圖像的空間分辨率級(jí)別相同的空間分辨率級(jí)別，而一個(gè)或多個(gè)其他比率圖像中的至少一個(gè)可以具有比輸入HDR圖像更低的空間分辨率級(jí)別(例如，在一個(gè)或多個(gè)空間維度中粗兩倍(2x)、四倍(4x)、八倍(8x)等)。在另一個(gè)例子中，該組比率圖像包括兩個(gè)或更多個(gè)比率圖像，它們都不是全局比率圖像(122)。該兩個(gè)或更多個(gè)比率圖像中的一個(gè)比率圖像(例如122-1)可以具有比輸入HDR圖像低的第一空間分辨率級(jí)別(例如在一個(gè)或多個(gè)空間維度中粗兩倍(2x)、四倍(4x)、八倍(8x)等)，而該兩個(gè)或更多比率圖像中的至少一個(gè)其它比率圖像可以具有比輸入HDR圖像低的不同的第二空間分辨率級(jí)別(例如在一個(gè)或多個(gè)空間維度中粗四倍(4x)、八倍(8x)、十六倍(16x)等)。

在一些可能實(shí)施例中，局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(104)通?？梢园ū慌渲贸芍苯踊蜷g接基于全局比率圖像(122)生成該組比率圖像中的并非全局比率圖像(122)本身的各比率圖像的軟件和/或硬件部件。如這里所使用的那樣，“直接基于全局比率圖像生成特定比率圖像”是指直接對(duì)全局比率圖像(例如122)執(zhí)行操作以生成特定比率圖像，而“間接基于全局比率圖像生成特定比率圖像”是指直接對(duì)中間比率圖像執(zhí)行操作以生成特定比率圖像，而不是直接對(duì)全局比率圖像執(zhí)行操作，該中間比率圖像可以已經(jīng)間接或直接基于全局比率圖像(例如122)而被生成。在一些可能實(shí)施例中，如這里所述的對(duì)全局比率圖像或中間比率圖像所執(zhí)行的操作可以是下采樣(downsampling)操作、上采樣(upsampling)操作、非對(duì)數(shù)域中的乘法/除法(或?qū)?shù)域中的加法/減法)、非對(duì)數(shù)域中的升冪或降冪操作(或?qū)?shù)域中的乘法/除法)，等等。

在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(104)通?？梢园ū慌渲贸蓪⒃摻M比率圖像中的比率圖像合并成局部多等級(jí)比率圖像(例如106)的軟件和/或硬件部件。在一些可能的實(shí)施例中，該組比率圖像是以從最高空間分辨率級(jí)別到最低空間分辨率級(jí)別的順序而依次排序的。在一些可能的實(shí)施例中，具有一個(gè)或多個(gè)較高空間分辨率級(jí)別的一個(gè)或多個(gè)比率圖像(例如在前的比率圖像)被用來生成具有不比該一個(gè)或多個(gè)較高空間分辨率級(jí)別更高的空間分辨率級(jí)別的比率圖像(例如在后的比率圖像)。

在一些可能的實(shí)施例中，該組比率圖像中的每個(gè)比率圖像在比率圖像被合并到局部多等級(jí)比率圖像(106)中之前被單獨(dú)地緩存或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)空間中。在一些其他可能的實(shí)施例中，該組比率圖像中的每個(gè)比率圖像在邏輯意義上存在，但是在后比率圖像可以在其他在后比率圖像被進(jìn)一步生成之前與其之前的所有比率圖像的合并結(jié)果一起合并和緩存。

4.局部多等級(jí)圖像處理方法

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明一些可能實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)圖像處理方法(200)的框圖。圖2中的實(shí)線箭頭指示了數(shù)據(jù)流，而虛線箭頭指示了控制流。方法(200)可以由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備來執(zhí)行。

在步驟202中，局部多等級(jí)圖像處理方法(200)可被從應(yīng)用程序調(diào)用，該應(yīng)用程序可以(但不限于)涉及在標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍(SDR)顯示器上顯示HDR圖像。在步驟204中，方法(200)可以將輸入HDR圖像(例如102)載入存儲(chǔ)空間中。輸入HDR圖像(102)可以是浮點(diǎn)RGB圖像，而來自方法(200)的輸出色調(diào)映射灰度圖像可以是作為局部多等級(jí)色調(diào)映射圖像(例如110)的一部分的相同維度的8比特灰度圖像，該8比特灰度圖像指示例如伽瑪(gamma)編碼規(guī)格(γ＝2.2)中的色調(diào)映射亮度值。

在步驟206中，輸入HDR圖像可以被轉(zhuǎn)換成具有對(duì)數(shù)亮度(表示為“Log Y”)值的HDR圖像(在可能與Yuv色彩空間有關(guān)的色彩空間中，或在除了色度相關(guān)的通道外還包括亮度(luma)通道的另一色彩空間中)。為了簡(jiǎn)單，具有對(duì)數(shù)亮度值的HDR圖像可以在這里稱作Log Y域中的HDR圖像(212)。如這里使用的那樣，亮度值可以指亮度值、luma值或經(jīng)伽瑪擴(kuò)展的或經(jīng)伽瑪壓縮的亮度值。在步驟208中，方法(200)可以基于Log Y域中的HDR圖像的對(duì)數(shù)亮度值來計(jì)算Log Y直方圖，產(chǎn)生了Log Y直方圖(214)。在步驟210中，方法(200)可以基于Log Y直方圖(214)執(zhí)行計(jì)算并且生成全局色調(diào)映射曲線(216)，其可以被用于由全局直方圖調(diào)整色調(diào)映射運(yùn)算器(TMO)進(jìn)行的或直接或間接由可以對(duì)應(yīng)于全局直方圖調(diào)整TMO的全局比率運(yùn)算器(例如120)進(jìn)行的色調(diào)映射或比率操作。

方法(200)的操作流程在這里可以達(dá)到參考點(diǎn)A(240)，其通到步驟218。在步驟218中，該方法可以應(yīng)用基于全局色調(diào)映射曲線(216)的全局直方圖TMO以將Log Y圖像(212)中的Log Y值映射到Log Y域中的全局色調(diào)映射值并且以全局色調(diào)映射值減去Log Y域中的HDR圖像中的Log Y值以生成Log Y域中的全局比率圖像(例如122)，其可以在這里稱作全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)。

在步驟220中，方法(200)可以將局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(例如圖3中的300)應(yīng)用于全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)以生成局部多等級(jí)比率圖像(例如106)，其可以稱作局部對(duì)數(shù)比率圖像(230)。在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)比率運(yùn)算器可以與如圖1A和圖1B中所示的局部多等級(jí)比率運(yùn)算器104相同或作為其一部分。在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)運(yùn)算器可以創(chuàng)建一組比率圖像(例如122－1至122-N)并且將該比率圖像合并至局部對(duì)數(shù)比率圖像(230)中，如將參考圖3進(jìn)一步詳細(xì)描述的那樣。

在步驟222中，局部對(duì)數(shù)比率圖像(230)與Log Y圖像(212)組合以生成色調(diào)映射對(duì)數(shù)Y圖像232。該組合既可以是對(duì)數(shù)域中的加法也可以是線性域中的乘法。在一些可能的實(shí)施例中，在步驟218中執(zhí)行的比率操作可以是對(duì)數(shù)域中的減法(其可以是非對(duì)數(shù)域中的除法運(yùn)算)，而由局部多等級(jí)TM運(yùn)算器(220)在步驟222中執(zhí)行的操作可以是逆操作(例如對(duì)數(shù)域中的加法，其可以是非對(duì)數(shù)域中的乘法)。

在步驟224中，方法(200)可以在色調(diào)映射Log Y圖像(232)上發(fā)現(xiàn)/計(jì)算參考最大亮度值(其可以稱作Log Y最大值234)。當(dāng)與從輸入HDR圖像導(dǎo)出的相應(yīng)色度值相組合時(shí)，低于該參考最大亮度值的亮度值可被保持在由包括非HDR顯示設(shè)備的多種多樣的顯示設(shè)備所支持的特定色域內(nèi)。圖像上的參考最大亮度值可以被選擇成使得不多于某一小的百分比的像素超出該色域。

在步驟226中，方法(200)可以從色調(diào)映射Log Y圖像中的亮度值減去Log Y最大亮度值(234)并且將減去了Log Y最大亮度值(234)的色調(diào)映射Log Y圖像中的亮度值轉(zhuǎn)換成固定點(diǎn)值(例如8比特結(jié)果)。在步驟236中，8比特結(jié)果中的亮度值可以被存儲(chǔ)在將與從HDR圖像導(dǎo)出的色度值一起被用作(有色)色調(diào)映射圖像的校正后的色調(diào)映射灰度色調(diào)映射圖像中。在一些可能實(shí)施例中，校正后的色調(diào)映射灰度色調(diào)映射圖像在步驟238中被返回調(diào)用應(yīng)用程序。

5.局部多等級(jí)比率運(yùn)算器

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的示例性局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(例如，圖2中的220或圖1A中的104)。局部多等級(jí)比率運(yùn)算器(220)可以實(shí)現(xiàn)由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備執(zhí)行的處理流程(300)。

在塊302中，局部多等級(jí)運(yùn)算器(202)可以開始于接收全局對(duì)數(shù)比率圖像(例如228)，其在這里表示為R。如這里所使用的，“比率值”可以指亮度比率值?！氨嚷蕡D像”在這里可以指包括亮度比率值的灰度比率圖像。在塊304中，運(yùn)算器(220)可以計(jì)算空間分辨率級(jí)別的數(shù)目N。出于本發(fā)明的目的，“計(jì)算N”也可以包括直接設(shè)置N為正的常數(shù)整數(shù)值2,3,4,5,6等。在一些可能的實(shí)施例中，全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)的空間分辨率級(jí)別被用作計(jì)算N的因素。僅出于說明的目的，全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)可以是(但不限于)在水平維度中具有Dx(例如2048等)個(gè)像素和在垂直維度中具有Dy(例如1536等)個(gè)像素的矩形圖像幀。因此，全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)或輸入HDR圖像(102)的空間分辨率級(jí)別可以用圖像幀中的像素總數(shù)Dx×Dy來表征。

在一些可能的實(shí)施例中，為了計(jì)算空間分辨率級(jí)別總數(shù)N，全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)的空間分辨率級(jí)別通過正整數(shù)因子m_x*m_y(其中*是指乘法運(yùn)算)而被相繼降低，直到空間分辨率級(jí)別的進(jìn)一步降低將導(dǎo)致所得到的空間分辨率級(jí)別低于最小空間分辨率級(jí)別為止。在這里，m_x可以是正整數(shù)，其指示了在(前一)比率圖像中的沿水平維度的多個(gè)像素變?yōu)樵诰o接該前一比率圖像之后的后一比率圖像中的沿水平維度的一個(gè)像素；m_y可以是正整數(shù)，其指示了在(前一)比率圖像中的沿垂直維度的多個(gè)像素變?yōu)樵诰o接該前一比率圖像之后的后一比率圖像中的沿水平維度的一個(gè)像素。如這里所使用的，最小空間分辨率級(jí)別可以指被預(yù)先配置成的和/或被可編程地配置成的低于全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)的空間分辨率級(jí)別的空間分辨率級(jí)別；最小空間分辨率級(jí)別可取得的最低值可以在全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)的任一空間維度中不小于一(1)個(gè)像素。

在一些可能的實(shí)施例中，全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)的沿每個(gè)空間維度的可支持空間分辨率級(jí)別的最大數(shù)目首先被確定。

例如，由所說明的水平維度中的分辨率所支持的最大級(jí)別數(shù)Nx可以被計(jì)算為滿足以下表達(dá)式的最大值：

m_x^Nx≤Dx 表達(dá)式(1)

類似地，由所說明的垂直維度中的分辨率所支持的最大級(jí)別數(shù)Ny可以被計(jì)算為滿足以下表達(dá)式的最大值：

m_y^Ny≤Dy 表達(dá)式(2)

在一些可能的實(shí)施例中，N被設(shè)為大于一(1)并且不大于根據(jù)表達(dá)式(1)和(2)而計(jì)算的Nx和Ny的最大值兩者的任意正整數(shù)。

在一些可能的實(shí)施例中，N被設(shè)為大于一(1)的正整數(shù)，使得(通過從全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)開始相繼減小前一比率圖像的分辨率而獲得的)比率圖像的金字塔頂部的最小空間分辨率級(jí)別在每個(gè)維度中寬度是至少1個(gè)像素。

出于本發(fā)明的目的，計(jì)算N的其他方式可被使用。例如，作為使用常數(shù)m_x和m_y的替代，m_x和m_y可以在兩個(gè)或更多個(gè)不同空間分辨率級(jí)別而被設(shè)為不同的值。在一些可能的實(shí)施例中，N可以被設(shè)為預(yù)先配置或用戶可配置的值；空間分辨率級(jí)別可以至少部分地基于預(yù)先配置或用戶可配置的N值而被確定。在一些可能的實(shí)施例中，N和/或一個(gè)或更多個(gè)空間分辨率級(jí)別是在不對(duì)輸入HDR圖像(102)、或全局對(duì)數(shù)比率圖像(228)、或被用來推導(dǎo)當(dāng)前比率圖像的前一比率圖像的內(nèi)容執(zhí)行圖像分析的情況下而被確定的。在一些其它可能的實(shí)施例中，可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)先前的圖像的內(nèi)容執(zhí)行圖像分析；N和/或一個(gè)或更多個(gè)空間分辨率級(jí)別可以至少部分地基于圖像分析結(jié)果而被確定。在各種可能的實(shí)施例中，m_x和m_y可以是常數(shù)或隨級(jí)別而變化，或者甚至可以隨著輸入HDR圖像(102)的圖像幀內(nèi)的位置而變化。在各種可能的實(shí)施例中，位置相關(guān)性可能來自于或不來自于圖像分析的結(jié)果。

在一些可能的實(shí)施例中，在塊306中，運(yùn)算器(220)調(diào)用表示為MSFunction(328)的多等級(jí)函數(shù)，其具有初始分別設(shè)為R和N的調(diào)用參數(shù)R_i和i；其中調(diào)用參數(shù)i可以是對(duì)應(yīng)于空間分辨率級(jí)別的索引。在一些可能的實(shí)施例中，R是全局比率圖像(122)。在一些可能的實(shí)施例中，MSFunction(328)如圖3所示地被實(shí)現(xiàn)。

在塊308中，運(yùn)算器(220)可以創(chuàng)建在用i指示的空間分辨率級(jí)別的新的堆棧幀。這個(gè)堆棧幀被用來存儲(chǔ)在對(duì)應(yīng)于i的空間分辨率級(jí)別的比率值。在一些可能的實(shí)施例中，如這里描述的堆棧幀保存對(duì)應(yīng)于該空間分辨率級(jí)別的多個(gè)像素從而存儲(chǔ)在該空間分辨率級(jí)別的(例如，在對(duì)數(shù)域中的)比率值。

在塊310中，運(yùn)算器(220)可以計(jì)算用于空間分辨率級(jí)別i的gamma_i(或γ_i)，其中g(shù)amma_i是用于空間分辨率級(jí)別i的伽瑪值(其是非對(duì)數(shù)域中的乘方值以及對(duì)數(shù)域中的乘法值)。在一些可能的實(shí)施例中，不取決于i值的值(例如，1/N等)被分配給gamma_i。在一些其它可能的實(shí)施例中，取決于i的值可以被分配給gamma_i。在特定的可能實(shí)施例中，gamma_i可被如下給出：

gamma_i＝2*i/(N*(N+1)) 表達(dá)式(3)

因此，在這個(gè)實(shí)施例中，空間分辨率級(jí)別越高，gamma_i值越大。

在一些可能的實(shí)施例中，用于所有級(jí)別的gamma_i總和被約束為固定值，例如一(1)(但在其他可能實(shí)施例中不限于此)。在一些可能的實(shí)施例中，這種對(duì)gamma_i的約束被用來將相應(yīng)的輸出色調(diào)映射圖像的期望動(dòng)態(tài)范圍保持在例如由特別范圍的顯示設(shè)備所支持的特定范圍內(nèi)。

在塊312中，運(yùn)算器(220)可以測(cè)試i是否小于等于最小數(shù)(例如一(1))，其可以對(duì)應(yīng)于所討論的N個(gè)空間分辨率級(jí)別中的最低空間分辨率級(jí)別。如果是這樣，則處理流程(300)通到塊322；否則，處理流程(300)通到塊314。最初，由于i設(shè)為N，其大于一(1)，因此處理流程通到塊314。在塊314中，運(yùn)算器(220)可以將MSFunction(328)的輸入?yún)?shù)之一(即，比率圖像R_i)下采樣至R_i－1。在各種可能的實(shí)施例中，R_i至R_i－1的下采樣可被以多種不同的方式之一執(zhí)行。在一個(gè)例子中，如果R_i的m_x*m_y像素變成R_i－1中的一個(gè)像素，則R_i－1中的該像素可以被選擇成R_i中的像素的均值，或可取決于R_i中的m_x*m_y像素的比率值的一些其他代表性值。在另一個(gè)例子中，例如高斯濾波器的濾波器可以被應(yīng)用于R_i中的像素值以獲取R_i－1中的像素。

在塊316中，運(yùn)算器220可以遞歸地調(diào)用MSFunction(328)，其中參數(shù)R_i和i現(xiàn)在分別設(shè)為R_i－1和i-1。如上文所述的塊310、312、314和316可以被重復(fù)(或遞歸地調(diào)用)，直到i不再大于最小值(例如，一(1))。當(dāng)i小于或等于最小值(例如1)時(shí)，處理流程通到塊(322)。

在塊322中，運(yùn)算器(220)可以將R_i(中的每個(gè)比率值)升至gamma_i次冪，其可以通過如下的對(duì)數(shù)域中的比率值的乘法操作來完成：

R_i:＝gamma_i*R_i 表達(dá)式(4)

在一些可能的實(shí)施例中，這個(gè)升冪操作是針對(duì)R_i中的每個(gè)比率值而執(zhí)行的。

在塊326中，運(yùn)算器(220)可以將最終修改的R_i返回至如表達(dá)式(4)中給出的父調(diào)用器(例如306或316)。

在塊318中，運(yùn)算器(220)可以上采樣R_i－1中的比率值以創(chuàng)建R_i’。

在塊320中，運(yùn)算器(220)可以將R_i(中的每個(gè)比率值)升至gamma_i次冪并且乘以R_i’以生成在級(jí)別i的已修改的R_i。注意，在對(duì)數(shù)域中，將R_i升至gamma_i次冪對(duì)應(yīng)于的R_i*gamma_i簡(jiǎn)單乘法，并且乘法對(duì)應(yīng)于加法。或者，

R_i:＝R_i’+gamma_i*R_i 表達(dá)式(5)

因此，(320)中的R_i能夠被看作是加權(quán)局部比率圖像的總和，其中，在一個(gè)實(shí)施例中，權(quán)重因子對(duì)應(yīng)于每次迭代中的gamma_i值。升冪操作可以針對(duì)R_i中的每個(gè)比率值而被執(zhí)行。升冪可以針對(duì)R_i和R_i’中的空間位置中的每對(duì)比率值而被執(zhí)行。

在塊326中，運(yùn)算器(220)可以將已修改的R_i返回給父調(diào)用器。在最終迭代級(jí)，已修改的R_i可以作為局部對(duì)數(shù)比率圖像(圖2中的230)而被返回。

出于說明的目的，已經(jīng)描述了局部多等級(jí)比率圖像可以利用圖3的(遞歸)處理流程而被生成。應(yīng)當(dāng)指出，出于本發(fā)明的目的，局部多等級(jí)比率圖像可以利用不同的處理流程而被生成。例如，作為使用遞歸處理的替代，可以使用迭代函數(shù)或另一類型的處理流程。用于生成局部多等級(jí)比率圖像的這些以及其他類型的處理流程在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

6.示例性處理流程

圖4A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能實(shí)施例的示例性處理流程。在一些可能實(shí)施例中，諸如圖像處理單元的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備或部件可以執(zhí)行這個(gè)處理流程。在塊410中，圖像處理單元可以將全局比率運(yùn)算器應(yīng)用于從輸入高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像導(dǎo)出的亮度值以生成包括亮度比率值的高分辨率灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，高分辨率灰度比率圖像是具有與HDR圖像相同的空間分辨率級(jí)別的灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元首先將輸入HDR圖像中的亮度值轉(zhuǎn)換到對(duì)數(shù)域中。

在一些可能的實(shí)施例中，全局比率運(yùn)算器包括與全局色調(diào)映射運(yùn)算器有關(guān)的全局亮度直方圖調(diào)整運(yùn)算器。在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元基于從輸入HDR圖像導(dǎo)出的亮度值而計(jì)算直方圖調(diào)整曲線，并且可以將直方圖調(diào)整曲線應(yīng)用于從輸入HDR圖像導(dǎo)出的亮度值以生成高分辨率灰度比率圖像。

在一些可能的實(shí)施例中，在非對(duì)數(shù)域中，高分辨率灰度比率圖像中的亮度比率值包括多個(gè)比率值，每個(gè)比率值均為被除以從輸入HDR圖像導(dǎo)出的亮度值之一的全局色調(diào)映射圖像的全局色調(diào)映射亮度值。

在塊420中，圖像處理單元可以至少部分地基于高分辨率灰度比率圖像而生成包括至少兩個(gè)不同的灰度比率圖像的加權(quán)組合的局部多等級(jí)灰度比率圖像，其中每個(gè)灰度比率圖像具有不同的空間分辨率級(jí)別。如這里使用的那樣，“加權(quán)組合”在對(duì)數(shù)域中是指加法和，但是在非對(duì)數(shù)域中為乘積；用于加權(quán)組合中的權(quán)重因子可以是伽瑪值，其是對(duì)數(shù)域中的乘法因子或非對(duì)數(shù)域中的指數(shù)因子。

在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元分配至少兩個(gè)加權(quán)因子給該至少兩個(gè)不同的灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元分配多個(gè)加權(quán)因子的值給用于生成局部多等級(jí)灰度比率圖像的多個(gè)灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，多個(gè)灰度比率圖像包括該至少兩個(gè)灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，多個(gè)加權(quán)因子的值被標(biāo)準(zhǔn)化為預(yù)先配置的值。在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元分配至少兩個(gè)加權(quán)因子給該至少兩個(gè)不同的灰度比率圖像。

在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元將第一值分配給用于被用來生成局部多等級(jí)灰度比率圖像的多個(gè)灰度比率圖像中的第一灰度比率圖像的第一權(quán)重因子，并且可以將第二值分配給用于該多個(gè)灰度比率圖像中的第二灰度比率圖像的第二權(quán)重因子。在一些可能的實(shí)施例中，第一值高于第二值；第一灰度比率圖像具有比第二灰度比率圖像更高的空間分辨率級(jí)別。

在一些可能的實(shí)施例中，至少兩個(gè)不同的灰度比率圖像包括高分辨率灰度比率圖像。在一些可能的實(shí)施例中，至少兩個(gè)不同的灰度比率圖像包括通過下采樣高分辨率灰度比率圖像中的亮度比率值而基于高分辨率灰度比率圖像確定的至少一個(gè)灰度比率圖像。

在塊430中，圖像處理單元可以使用具有從輸入HDR圖像導(dǎo)出的亮度值的局部多等級(jí)灰度比率圖像中的比率值來生成色調(diào)映射灰度圖像。在一些可能的實(shí)施例中，色調(diào)映射灰度圖像中的色調(diào)映射亮度值包括低于輸入HDR圖像中的亮度值的動(dòng)態(tài)范圍的縮減的動(dòng)態(tài)范圍。在一些可能的實(shí)施例中，色調(diào)映射灰度圖像中的色調(diào)映射亮度值是為伽瑪編碼規(guī)格的。

在一些可能的實(shí)施例中，輸入HDR圖像是浮點(diǎn)RGB圖像。在一些其他可能的實(shí)施例中，輸入HDR圖像是定點(diǎn)(例如針對(duì)每個(gè)R、G 或B通道是16比特)RGB圖像。在一些可能的實(shí)施例中，色調(diào)映射灰度圖像包括具有與輸入HDR圖像的空間維度相同的空間維度的定點(diǎn)灰度圖像。

在一些可能的實(shí)施例中，圖像處理單元計(jì)算色調(diào)映射灰度圖像上的使得在色域之外的像素百分比不大于閾值的參考最大值。

在一些可能的實(shí)施例中，局部多等級(jí)灰度比率圖像是利用遞歸處理而獲得的。

在一些可能的實(shí)施例中，從局部多等級(jí)灰度比率圖像和輸入HDR圖像導(dǎo)出的色調(diào)映射灰度圖像被用作導(dǎo)出色調(diào)映射彩色圖像的組成圖像。在一個(gè)例子中，不帶有局部多等級(jí)灰度比率圖像的色調(diào)映射彩色圖像可被用于在圖像呈現(xiàn)設(shè)備上呈現(xiàn)。

在另一個(gè)例子中，帶有局部多等級(jí)灰度比率圖像的色調(diào)映射彩色圖像可以被提供給圖像處理系統(tǒng)以在圖像呈現(xiàn)設(shè)備上呈現(xiàn)。在一些可能的實(shí)施例中，色調(diào)映射彩色圖像和局部多等級(jí)灰度比率圖像被圖像處理系統(tǒng)用來生成輸出HDR圖像。

圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施例的示例性過程流程。在一些可能的實(shí)施例中，諸如圖像處理單元的一個(gè)或多個(gè)計(jì)算設(shè)備或部件可以執(zhí)行這個(gè)過程流程。在塊440中，圖像處理單元可以將全局色調(diào)映射運(yùn)算器應(yīng)用于從高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)圖像導(dǎo)出的亮度值以生成包括亮度比率值的高分辨率灰度比率圖像。

在塊450中，圖像處理單元可以確定最高分辨率級(jí)別和最低分辨率級(jí)別之間的空間分辨率級(jí)別的數(shù)目。在一些可能的實(shí)施例中，空間分辨率級(jí)別的數(shù)目是在沒有對(duì)輸入HDR圖像的內(nèi)容執(zhí)行圖像分析的情況下被確定的。在一些可能的實(shí)施例中，空間分辨率級(jí)別的數(shù)目是至少部分地基于輸入HDR圖像的圖像分析內(nèi)容的結(jié)果而被確定的。

在塊460中，圖像處理單元可以針對(duì)從最高分辨率級(jí)別到緊接在最低分辨率級(jí)別之上的空間分辨率級(jí)別的每個(gè)空間分辨率級(jí)別下采樣對(duì)應(yīng)于每個(gè)空間分辨率級(jí)別的比率圖像，以生成與緊接于每個(gè)空間分辨率級(jí)別之下的空間分辨率級(jí)別相對(duì)應(yīng)的下一比率圖像。

在塊470中，圖像處理單元可以針對(duì)從最低分辨率級(jí)別到緊接在最高分辨率級(jí)別之下的空間分辨率級(jí)別的每個(gè)空間分辨率級(jí)別上采樣對(duì)應(yīng)于每個(gè)空間分辨率級(jí)別的比率圖像，以生成對(duì)應(yīng)于每個(gè)空間分辨率級(jí)別的上采樣比率圖像。

在塊480中，圖像處理單元可以確定多個(gè)比率圖像中的各不同比率圖像的權(quán)重因子值，由此導(dǎo)致多個(gè)權(quán)重因子。在這里，各比率圖像可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)空間分辨率級(jí)別中的一個(gè)空間分辨率級(jí)別。

在塊490中，圖像處理單元可以將局部多等級(jí)比率圖像確定為被該多個(gè)權(quán)重因子加權(quán)的多個(gè)比率圖像的加權(quán)組合。

7.實(shí)現(xiàn)機(jī)制－硬件概覽

根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里描述的技術(shù)是由一個(gè)或多個(gè)專用計(jì)算設(shè)備來實(shí)現(xiàn)的。專用計(jì)算設(shè)備可以被硬連線以執(zhí)行該技術(shù)，或者可以包括被永久編程以執(zhí)行該技術(shù)的數(shù)字電子設(shè)備(例如一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA))，或者可以包括依照固件、存儲(chǔ)器、其他存儲(chǔ)裝置或其組合中的程序指令被編程為執(zhí)行該技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)通用硬件處理器。這種專用計(jì)算設(shè)備也可以組合定制硬連線邏輯、ASIC或FPGA與定制編程以實(shí)現(xiàn)該技術(shù)。專用計(jì)算設(shè)備可以是臺(tái)式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、便攜式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、手持設(shè)備、聯(lián)網(wǎng)設(shè)備或結(jié)合硬連線和/或程序邏輯以用于實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的任何其他設(shè)備。

例如，圖5是示出其上可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500的框圖。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500包括總線502或用于傳送信息的其他通信機(jī)構(gòu)，以及與總線502耦合的用于處理信息的硬件處理器504。硬件處理器504可以例如是通用微處理器。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500還包括與總線502耦合的用于存儲(chǔ)信息和要由處理器504執(zhí)行的指令的主存儲(chǔ)器506(例如，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其他動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備)。主存儲(chǔ)器506也可以被用于存儲(chǔ)在要由處理器504執(zhí)行的指令的執(zhí)行期間的臨時(shí)變量或其他中間信息。這種指令當(dāng)被存儲(chǔ)在可由處理器504訪問的非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)中時(shí)使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500變成被定制成執(zhí)行指令中指定的操作的專用機(jī)器。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500還包括耦合到總線502的用于存儲(chǔ)用于處理器504的指令以及靜態(tài)信息的只讀存儲(chǔ)器(ROM)508或其他靜態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備。例如磁盤或光盤的存儲(chǔ)設(shè)備510被提供并且耦合到總線502以用于存儲(chǔ)信息和指令。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500可以經(jīng)由總線502耦合到用于將信息顯示給計(jì)算機(jī)用戶的顯示器51(諸如陰極射線管(CRT))。包含文字?jǐn)?shù)字及其他鍵的輸入設(shè)備514耦合到總線502以用于向處理器504傳送信息和命令選擇。另一種用戶輸入設(shè)備是光標(biāo)控制器516(例如鼠標(biāo)、軌跡球或光標(biāo)方向鍵)，以用于向處理器504傳送方向信息和命令選擇并且用于控制顯示器512上的光標(biāo)移動(dòng)。此輸入設(shè)備典型地具有兩個(gè)軸(第一軸(例如x)和第二軸(例如y))中的兩個(gè)自由度，其允許設(shè)備指定平面中的位置。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500可以利用與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相結(jié)合地使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500成為或?qū)⒂?jì)算機(jī)系統(tǒng)500編程為專用機(jī)器的定制硬連線邏輯、一個(gè)或多個(gè)ASIC或FPGA、固件和/或程序邏輯來實(shí)現(xiàn)這里描述的技術(shù)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，這里的技術(shù)是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500響應(yīng)于處理器504執(zhí)行包含于主存儲(chǔ)器506中的一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列而被執(zhí)行的。這種指令可以從例如存儲(chǔ)設(shè)備510的另一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)被讀入主存儲(chǔ)器506。包含于主存儲(chǔ)器506中的指令序列的執(zhí)行致使處理器504執(zhí)行這里描述的過程步驟。在可選的實(shí)施例中，硬連線電路可代替軟件指令被使用或與其組合地被使用。

這里使用的術(shù)語(yǔ)“存儲(chǔ)介質(zhì)”是指存儲(chǔ)致使機(jī)器以特定方式操作的數(shù)據(jù)和/或指令的任何非暫態(tài)介質(zhì)。這種存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括非易失性介質(zhì)和/或易失性介質(zhì)。非易失性介質(zhì)包括例如光盤或磁盤，例如存儲(chǔ)設(shè)備510。易失性介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，例如主存儲(chǔ)器506。存儲(chǔ)介質(zhì)的通用形式包括例如軟盤、柔性盤、硬盤、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器、磁帶或任何其他磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、CD-ROM、任何其他光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)、具有孔圖案的任何物理介質(zhì)、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其他存儲(chǔ)芯片或盒。

存儲(chǔ)介質(zhì)與傳輸介質(zhì)不同但是可以與其結(jié)合地使用。傳輸介質(zhì)參與在存儲(chǔ)介質(zhì)之間傳遞信息。例如，傳輸介質(zhì)包括同軸電纜、銅線和光纖，包括包含總線502的布線。傳輸介質(zhì)也能夠采取聲或光波的形式，例如在無線電波和紅外數(shù)據(jù)通信期間所生成的那些。

各種形式的介質(zhì)可以被用來向處理器504運(yùn)送一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列以用于執(zhí)行。例如，指令最初可以在遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)的磁盤或固態(tài)驅(qū)動(dòng)器上被承載。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以將該指令載入其動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器中并且在使用調(diào)制解調(diào)器的電話線上發(fā)送該指令。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500的本地調(diào)制解調(diào)器能夠接收電話線上的數(shù)據(jù)并且使用紅外發(fā)送器來將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成紅外信號(hào)。紅外檢測(cè)器能夠接收紅外信號(hào)中承載的數(shù)據(jù)并且合適的電路能夠?qū)⒃摂?shù)據(jù)置于總線502上?？偩€502將該數(shù)據(jù)運(yùn)送至主存儲(chǔ)器506，處理器504從該主存儲(chǔ)器取回并執(zhí)行指令。由主存儲(chǔ)器506接收的指令可以可選地在被處理器504執(zhí)行之前或之后被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備510中。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500也包括耦合到總線502的通信接口518。

通信接口518提供耦合到與本地網(wǎng)絡(luò)522相連的網(wǎng)絡(luò)鏈路520的雙向數(shù)據(jù)通信。例如，通信接口518可以是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)卡、纜線調(diào)制解調(diào)器、衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器或提供至相應(yīng)類型的電話線的數(shù)據(jù)通信連接的調(diào)制解調(diào)器。作為另一個(gè)例子，通信接口518可以是提供至兼容LAN的數(shù)據(jù)通信連接的局域網(wǎng)(LAN)卡。無線鏈路也可以被實(shí)現(xiàn)。在任何這種實(shí)現(xiàn)中，通信接口518發(fā)送并接收承載代表各種類型信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電、電磁或光信號(hào)。

網(wǎng)絡(luò)鏈路520典型地提供通過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)至其他數(shù)據(jù)設(shè)備的數(shù)據(jù)通信。例如，網(wǎng)絡(luò)鏈路520可以提供通過本地網(wǎng)絡(luò)522至主機(jī)計(jì)算機(jī)524或由互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)526操作的數(shù)據(jù)設(shè)備的連接。ISP 526繼而通過現(xiàn)在通常稱為“互聯(lián)網(wǎng)”528的世界范圍分組數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)而提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。本地網(wǎng)絡(luò)522和互聯(lián)網(wǎng)528二者都使用承載數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的電、電磁或光信號(hào)。通過各種網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)和網(wǎng)絡(luò)鏈路520上的并且通過通信接口518的信號(hào)是傳輸介質(zhì)的示例性形式，該信號(hào)承載去往和來自計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500能夠通過一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)鏈路520和通信接口518發(fā)送消息并接收包括程序代碼的數(shù)據(jù)。在互聯(lián)網(wǎng)示例中，服務(wù)器530可以通過互聯(lián)網(wǎng)528、ISP 526、本地網(wǎng)絡(luò)522和通信接口518來發(fā)送所請(qǐng)求的應(yīng)用程序的代碼。

所接收的代碼可以當(dāng)被處理器504接收時(shí)由其執(zhí)行，和/或被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)設(shè)備510中或其他非易失性存儲(chǔ)單元中以用于稍后執(zhí)行。

8.等價(jià)物、擴(kuò)展、替代物和雜項(xiàng)

在前面的描述中，已經(jīng)參照可以根據(jù)實(shí)現(xiàn)方式而變化的大量特定細(xì)節(jié)描述了本發(fā)明實(shí)施例。因此，本發(fā)明的唯一和排他的指示以及申請(qǐng)人意圖認(rèn)為是本發(fā)明的是以發(fā)出權(quán)利要求的包括任何后續(xù)校正的特定形式從本申請(qǐng)發(fā)出的權(quán)利要求。對(duì)于這些權(quán)利要求中包含的術(shù)語(yǔ)的在此明確地闡述的任何定義應(yīng)決定權(quán)利要求中所使用的這些術(shù)語(yǔ)的意義。因此，權(quán)利要求中未明確地陳述的限制、元件、性質(zhì)、特征、優(yōu)點(diǎn)和屬性不應(yīng)以任何方式限制該權(quán)利要求的范圍。相應(yīng)地，說明書和附圖被看作是說明性的而不是限制性的。