專利名稱：圖像處理裝置和圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多值圖像信號的數(shù)字信號處理。
背景技術(shù)：
在包括記錄和再現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的圖像傳輸中，為了減少數(shù)據(jù)量，對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼。被壓縮編碼的圖像數(shù)據(jù)可以具有不同的動態(tài)范圍。
例如，數(shù)字傳輸規(guī)范“REC656”規(guī)定在使用8位圖像數(shù)據(jù)的0-255的范圍內(nèi)，采用16-235的范圍。即，在該數(shù)字傳輸規(guī)范中，黑電平(black level)被設(shè)置為16，白電平(white level)被設(shè)置為235。不是基于該傳輸規(guī)范的8位圖像數(shù)據(jù)具有0至255的動態(tài)范圍。此外，圖像輸入裝置可由手動來設(shè)置該動態(tài)范圍。具有上述各種動態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)可以共存。
當(dāng)在不考慮圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍而對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼的情況下，壓縮編碼導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化，例如，對比度降低以及應(yīng)該是真黑色的贗像(artifact)。
作為解決上述問題的方法，提出了下面的圖像處理。計算圖像數(shù)據(jù)的像素值的密度直方圖，利用該直方圖預(yù)測對應(yīng)于白和黑的像素值。根據(jù)該像素值確定動態(tài)范圍，根據(jù)該動態(tài)范圍設(shè)置編碼參數(shù)。由于利用上述方法，每個圖像并非始終在屏幕上既具有白電平又具有黑電平，所以難以穩(wěn)定地、確定地確定適當(dāng)?shù)木幋a參數(shù)。該裝置需要計算密度直方圖，其問題是在硬件(例如，存儲器和計算部件)和軟件上存在大負(fù)荷。
此外，為了校正不同顯示裝置之間的顯示屬性的差別，提出了能校正顯示裝置之間的動態(tài)范圍和伽馬特性的差別的編碼裝置。在上述裝置中，不能同時處理動態(tài)范圍不同的圖像數(shù)據(jù)。
最近，能選擇靜止圖像記錄和運動圖像記錄的照相裝置已經(jīng)普及。在靜止圖像記錄和運動圖像記錄中，圖像數(shù)據(jù)的動態(tài)范圍是不同的。如果靜止圖像和運動圖像被連接和編輯，則由于動態(tài)范圍不同而導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化，例如，對比度降低、對比度過亮(over-contrast)(這意味著圖像過亮或過暗)。因此，使用上述裝置和方法難以以高質(zhì)量編輯圖像。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法，可對任何動態(tài)范圍的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行高質(zhì)量的圖像處理。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種圖像處理裝置，包括變換單元，被配置為將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍；以及輸出單元，被設(shè)置為輸出變換后的圖像信號和表示該預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與變換后的圖像信號相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像處理方法，包括以下步驟將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍；以及輸出變換后的圖像信號和表示預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與變換后的圖像信號相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種圖像處理方法，包括以下步驟將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍；編碼變換后的圖像信號；以及輸出編碼后的圖像信號和表示該第一預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與編碼后的圖像信號相關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種圖像處理裝置，包括第一變換單元，被配置為將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍；編碼器，被配置為編碼變換后的圖像信號；以及第一輸出單元，被配置為輸出編碼后的圖像信號和表示該第一預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與編碼后的圖像信號相關(guān)。


圖1是在本發(fā)明第一實施例中的圖像處理裝置的方框圖。
圖2示出了ID和對應(yīng)于該ID的最低電平值和最高電平值的例子的表。
圖3示出了根據(jù)第一實施例的處理程序的電平范圍的變換過程。
圖4A和4B示出了在第一實施例中變換特性的例子。
圖5A、5B和5C示出了圖像信號的電平范圍的變換過程。
圖6是示出在第一實施例中的編碼處理過程的流程圖。
圖7是示出在第一實施例中的編碼處理過程的流程圖。
圖8是在本發(fā)明第二實施例中的圖像處理裝置的方框圖。
圖9示出了根據(jù)第二實施例的處理過程的電平范圍的變換過程。
圖10是示出在第二實施例中的編碼處理過程的流程圖。
圖11是示出在第二實施例中的編碼處理過程的流程圖。
具體實施例方式
根據(jù)下面對典型實施例所做的說明(參考附圖)，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得顯而易見。
第一實施例圖1是在本發(fā)明第一實施例中的圖像處理裝置的方框圖。
應(yīng)記錄到記錄介質(zhì)(medium)106上的圖像信號從外部裝置輸入到信號處理單元101。信號處理單元101對圖像信號進(jìn)行顏色變換和濾波?？梢允褂靡阎某Ｓ妙伾儞Q和濾波技術(shù)，因此，在此不對其進(jìn)行說明。由信號處理單元101處理的圖像信號輸入到第一ID檢測/變換單元102。第一ID檢測/變換單元102檢測表示由信號處理單元101處理過的圖像信號的電平范圍的ID信息。根據(jù)該ID信息，確定圖像信號的電平范圍。然后，對圖像信號的電平范圍進(jìn)行變換，以使其成為對應(yīng)于編碼處理的電平范圍。輸入到第一ID檢測/變換單元102的圖像信號包括ID信息。
圖2示出了包括ID信息以及對應(yīng)于該ID信息的最低電平值和最高電平值的典型ID信息表。在圖2所示的例子中，利用8位值來表示圖像信號。此外，在圖2所示的例子中當(dāng)ID是0時，最低電平值是0，最高電平值是255；當(dāng)ID是1時，最低電平值是10，最高電平值240，等等。在該實施例中，最小亮度值表示黑電平，最大亮度值表示白電平。因此，在該例子中，當(dāng)ID是1時，黑電平是10，白電平是240。
再參考圖1，由第一ID檢測/變換單元102變換過電平范圍的圖像信號被輸入到編碼器103。編碼器103對從第一ID檢測/變換單元102輸出的圖像信號進(jìn)行編碼。第一ID添加單元104將表示由第一ID檢測/變換單元102變換過的電平范圍的ID信息添加到由編碼器103編碼的圖像信號中。例如，當(dāng)?shù)谝籌D檢測/變換單元102將圖像信號的電平范圍變換為ID＝0的電平范圍(最小＝0，最大＝255)時，則第一ID添加單元104將表示ID＝0、作為電平范圍的識別信息的ID信息添加到由編碼器103編碼的圖像信號中。
介質(zhì)(media)記錄單元105采用對應(yīng)于記錄介質(zhì)106(例如，光盤)的記錄格式來處理從第一ID添加單元104輸出的圖像信號(包括ID信息)，并將處理過的圖像信號記錄到記錄介質(zhì)106上。即，將處理過的、包括ID信息的圖像信號記錄到記錄介質(zhì)上。
接著，將說明再現(xiàn)操作。介質(zhì)再現(xiàn)(reproducing)單元107再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)106上的圖像信號，并將該圖像信號輸出到解碼器108。解碼器108解碼再現(xiàn)的圖像信號。解碼后的圖像信號被輸入到第二ID檢測/變換單元109。
第二ID檢測/變換單元109檢測表示解碼后的圖像信號的電平范圍的ID信息，并根據(jù)檢測到的ID信息，將解碼后的圖像信號的電平范圍變換為適合于顯示單元111的電平范圍。
在由第二ID檢測/變換單元109變換過的電平范圍內(nèi)的圖像信號，被輸入到第二ID添加單元110。第二ID添加單元110將相當(dāng)于由第二ID檢測/變換單元109變換過的電平范圍的ID信息添加到圖像信號上，并將其輸出到顯示單元111。例如，當(dāng)?shù)诙蘒D檢測/變換單元109將電平范圍變換為ID＝2的電平范圍(最?。?5，最大＝250)時，則第二ID添加單元110將表示ID＝2的ID信息添加到圖像信號。由于針對顯示單元111進(jìn)行了優(yōu)化的電平范圍的圖像信號被輸入到顯示單元111，所以在顯示單元111上顯示高質(zhì)量的圖像。
圖3示出了根據(jù)第一實施例的處理過程的電平范圍的變換過程。在該例子中，第一ID檢測/變換單元102將ID＝1的輸入電平范圍(最小＝10，最大＝240)變換為ID＝0的電平范圍(最小＝0，最大＝255)。圖4A示出了第一ID檢測/變換單元102的變換特性的例子。根據(jù)圖4A所示的變換特性，第一ID檢測/變換單元102將10至240的輸入值變換為0至255的值，然后，輸出變換后的圖像信號。例如，利用查找表或數(shù)學(xué)處理，可以實現(xiàn)變換處理。然后，利用最佳動態(tài)范圍進(jìn)行處理。利用最佳動態(tài)范圍執(zhí)行的處理包括由編碼器103執(zhí)行的編碼處理；由介質(zhì)記錄單元105、記錄介質(zhì)106和媒體再現(xiàn)單元107執(zhí)行的記錄/再現(xiàn)處理；以及由解碼器108執(zhí)行的解碼處理。第二ID檢測/變換單元109將再現(xiàn)的圖像信號的電平范圍變換為顯示單元111的電平范圍(ID＝2，最小＝15，最大＝250)。圖4B示出了第二ID檢測/變換單元109的變換特性的例子。根據(jù)圖4B所示的變換特性，第二ID檢測/變換單元109將0至255的輸入值變換為15至250的值，然后，輸出變換后的圖像信號。例如，利用查找表或數(shù)學(xué)運算，實現(xiàn)該變換處理。利用上述處理，可以在顯示單元111上顯示高質(zhì)量的圖像。
下面利用圖5A、5B和5C來說明本實施例的另一個效果。圖5A、5B和5C示出了當(dāng)編輯時，在具有不同圖像信號電平范圍的幾個場景(scene)被連接起來的情況下，圖像信號的電平范圍的變換過程。在圖5A、5B和5C中，水平軸表示時間軸，垂直軸表示電平。圖5A示出了輸入圖像信號的電平范圍的變換過程。圖5B示出了編碼圖像信號的電平范圍的變換過程。圖5C示出了輸出圖像信號的電平范圍的變換過程。
在圖5A中，場景1具有ID＝1，場景2具有ID＝0，場景3具有ID＝2，場景4具有ID＝0，場景5具有ID＝1。當(dāng)圖像信號組成具有不同電平范圍的場景時，如圖5所示，編碼和解碼圖像信號本身導(dǎo)致了圖像質(zhì)量惡化，例如，對比度降低、對比度過亮。為了防止發(fā)生上述圖像惡化問題，在編碼之前，將輸入圖像信號的電平范圍變換為固定范圍，以使編碼信號的電平范圍固定。因此，如圖5B所示，每個場景的電平范圍相同，而且可以執(zhí)行編碼處理、記錄處理、再現(xiàn)處理以及解碼處理，而不導(dǎo)致圖像質(zhì)量發(fā)生變化。
進(jìn)行了解碼后，如圖5C所示，根據(jù)輸出裝置(在該實施例中是顯示單元111)，變換解碼后的圖像信號的電平范圍。
接著，將參考圖6來說明第一實施例的編碼處理。
圖6是示出在第一實施例中的編碼處理的過程的流程圖。
在步驟S601，由第一ID檢測/變換單元102來獲取表示輸入圖像信號的電平范圍信息的ID信息(以下稱為“輸入ID信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S602。ID信息包括在輸入圖像信號的頭(header)部分。即，ID信息已經(jīng)被添加到輸入圖像信號中。在步驟S602，獲取表示在編碼時圖像信號的電平范圍的ID信息(以下稱為“編碼ID信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S603。將編碼ID信息預(yù)先存儲到工作存儲器(未示出)中。在步驟S603，將輸入ID信息與編碼ID信息進(jìn)行比較。如果輸入ID信息與編碼ID信息匹配(步驟S603中的是)，則該處理進(jìn)入步驟S606。如果輸入ID信息與編碼ID信息不匹配(步驟S603中的否)，則該處理進(jìn)入步驟S604。
在步驟S604，設(shè)置用于將輸入ID信息的電平范圍變換為編碼ID信息的電平范圍的變換特性，然后，該處理進(jìn)入步驟S605?？梢岳貌檎冶砘驍?shù)學(xué)運算來設(shè)置該變換特性。當(dāng)利用查找表時，該查找表應(yīng)預(yù)先存儲在工作存儲器中。在步驟S605，根據(jù)在步驟S604設(shè)置的變換特性，執(zhí)行對輸入圖像信號的電平范圍的變換處理，然后，該處理進(jìn)入步驟S606。在步驟S605(參考圖5B)，所有場景的圖像信號的電平范圍均變換為對應(yīng)于編碼處理的電平范圍。
在步驟606，利用預(yù)定的壓縮編碼方法(例如，MPEG(運動圖像專家組)-2、運動JPEG(聯(lián)合圖像專家組)等)來編碼變換后的圖像信號，然后，該處理進(jìn)入步驟S607。在步驟S607，對于編碼后的圖像信號，將ID信息(以下稱為“解碼ID信息”，與編碼ID信息是相同的信息)添加到編碼后的圖像信號的頭部分，然后，該處理結(jié)束。即，在步驟S607，與解碼ID信息相關(guān)地輸出編碼圖像信號。
因此，根據(jù)上述處理，可以執(zhí)行高質(zhì)量的編碼處理，而不導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化。
接著，參考圖7來說明第一實施例的解碼處理。
圖7是示出在第一實施例中的解碼處理的過程的流程圖。
在步驟S701，解碼器108對由介質(zhì)再現(xiàn)單元107再現(xiàn)的圖像信號進(jìn)行解碼，然后，該處理進(jìn)入步驟S702。在步驟S702，第二ID檢測/變換單元109獲取解碼ID信息，然后，該處理進(jìn)入步驟S703。在步驟S703，獲取表示在輸出到顯示單元111時圖像信號的電平范圍的ID信息(以下稱為“輸出ID信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S704。將輸出ID信息預(yù)先存儲到工作存儲器(未示出)中。
在步驟S704，將解碼ID信息與輸出ID信息進(jìn)行比較。如果解碼ID信息與輸出ID信息匹配(步驟S704中的是)，則該處理進(jìn)入步驟S707。如果解碼ID信息與輸出ID信息不匹配(步驟S704中的否)，則該處理進(jìn)入步驟S705。
在步驟S705，設(shè)置用于將解碼ID信息的電平范圍變換為輸出ID信息的電平范圍的變換特性，然后，該處理進(jìn)入步驟S706?？梢岳貌檎冶砘驍?shù)學(xué)運算來設(shè)置該變換特性。如果使用查找表，該查找表應(yīng)預(yù)先存儲在工作存儲器中。在步驟S706，根據(jù)在步驟S705設(shè)置的變換特性，執(zhí)行解碼圖像信號的電平范圍的變換處理，然后，該處理進(jìn)入步驟S707。利用步驟S707的處理，所有場景的圖像信號的電平范圍變換為對應(yīng)于顯示單元111的電平范圍(參考圖5C)。
在步驟S707，對于變換后的圖像信號，將ID信息(以下稱為“輸出ID信息”)添加到變換后的圖像信號的頭部分，然后，該處理結(jié)束。即，在步驟S707，與輸出ID信息相關(guān)地輸出變換后的圖像信號。
因此，利用上述處理，可以進(jìn)行高質(zhì)量的輸出處理，而不導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化。
在該實施例中，盡管以無符號8位數(shù)據(jù)格式來表示圖像信號，但是本發(fā)明并不局限于這種數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)表示形式。利用中間值來表示0電平的數(shù)據(jù)格式足以作為圖像信號。在需要進(jìn)行伽馬處理的系統(tǒng)中，考慮到伽馬特性，在電平范圍的變換處理的同時進(jìn)行伽馬校正。此外，在該實施例中，盡管有3種ID信息，但是本發(fā)明并不局限于此。
此外，當(dāng)運動圖像信號的電平范圍是預(yù)定的固定電平范圍，且靜止圖像信號的電平范圍是預(yù)定的固定電平范圍時，可以使第一ID檢測/變換單元102與源識別標(biāo)志相對應(yīng)，以替代ID信息來區(qū)別運動圖像信號和靜止圖像信號。
在圖1中，為了簡化電路，第一ID檢測/變換單元102和第二ID檢測/變換單元109、以及第一ID添加單元和第二ID添加單元可以包括公用電路。
第二實施例下面說明本發(fā)明的第二實施例。
圖8是在本發(fā)明第二實施例中的圖像處理裝置的方框圖。第二實施例(如圖8所示)中與第一實施例(如圖1所示并如上所述)功能相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記。
在圖1所示的實施例中，利用ID信息(如上所述)來區(qū)別圖像信號的電平范圍。在本實施例中，將表示圖像信號的黑電平和白電平的電平信息添加到圖像信號中，然后，發(fā)送該電平信息。圖像信號的電平范圍由電平信息來確定。
將應(yīng)記錄在記錄介質(zhì)106上的圖像信號從外部裝置輸入到信號處理單元101。如上所述，信號處理單元101對該圖像信號進(jìn)行顏色變換處理(例如，已知的常用顏色變換)和濾波(例如，已知的常用濾波)處理。由信號處理單元101處理過的圖像信號輸入到第一電平范圍變換單元801。第一電平范圍變換單元801檢測表示由信號處理單元101處理過的圖像信號的白電平范圍和黑電平范圍的電平范圍信息。根據(jù)電平范圍信息，確定圖像信號的電平范圍。然后，對圖像信號的電平范圍進(jìn)行變換，以使其成為對應(yīng)于編碼處理的電平范圍。
由第一電平范圍變換單元801變換過電平范圍的圖像信號輸入到編碼器103。編碼器103對從第一電平范圍變換單元801輸出的圖像信號進(jìn)行編碼。第一電平范圍信息添加單元802將表示由第一電平范圍變換單元801變換過的白電平和黑電平的電平范圍信息添加到由編碼器103編碼過的圖像信號中。例如，當(dāng)?shù)谝浑娖椒秶儞Q單元801將圖像信號的電平范圍變換為黑電平＝0、白電平＝255時，第一電平范圍信息添加單元802將表示黑電平＝0、白電平＝255的電平范圍信息添加到由編碼器103編碼過的圖像信號中。
介質(zhì)記錄單元105將從第一電平范圍信息添加單元802輸出的圖像信號(包括ID信息)處理為對應(yīng)于記錄介質(zhì)106(例如，光盤)的記錄格式，并將處理后的圖像信號記錄到記錄介質(zhì)106上。即，與第一電平范圍信息相關(guān)地將處理后的圖像信號記錄到記錄介質(zhì)106上。
接著，將說明再現(xiàn)處理。介質(zhì)再現(xiàn)單元107再現(xiàn)記錄在記錄介質(zhì)106上的圖像信號，然后，將該圖像信號輸出到解碼器108。解碼器108解碼再現(xiàn)的圖像信號。解碼后的圖像信號被輸入到第二電平范圍變換單元803。
第二電平范圍變換單元803檢測表示解碼后的圖像信號的白電平和黑電平的電平范圍信息，然后，根據(jù)檢測到的電平范圍信息，將解碼后的圖像信號的電平范圍變換為適合于顯示單元111的電平范圍。
由第二電平范圍變換單元803變換過電平范圍的圖像信號，被輸入到第二電平范圍信息添加單元804。第二電平范圍信息添加單元804將相當(dāng)于由第二電平范圍變換單元803變換過的電平范圍的電平范圍信息添加到該圖像信號上，然后，將其輸出到顯示單元111。例如，當(dāng)?shù)诙娖椒秶儞Q單元803將電平范圍變換為黑電平＝15、白電平＝250時，則第二電平范圍信息添加單元110將表示黑電平＝15、白電平＝250的電平范圍信息添加到該圖像信號上。由于針對顯示單元111進(jìn)行了優(yōu)化的電平范圍的圖像信號被輸入到顯示單元111，所以在顯示單元111上顯示高質(zhì)量的圖像。
圖9示出了根據(jù)第二實施例的處理過程的電平范圍的變換過程。在該例子中，第一電平范圍變換單元801將黑電平＝10、白電平＝240的輸入電平范圍變換為黑電平＝0、白電平＝255的電平范圍。利用與上述第一實施例相同的技術(shù)來實現(xiàn)該變換處理。然后，利用最佳動態(tài)范圍執(zhí)行編碼器103的編碼處理；介質(zhì)記錄單元105、記錄介質(zhì)106和介質(zhì)再現(xiàn)單元107執(zhí)行的記錄/再現(xiàn)處理；以及解碼器108的解碼處理。第二電平范圍變換單元803將再現(xiàn)的圖像信號的電平范圍變換為顯示單元111的電平范圍(黑電平＝15，白電平＝250)。利用上述處理，可以在顯示單元111上顯示高質(zhì)量的圖像。
該實施例可以輸出高質(zhì)量的圖像，而不導(dǎo)致當(dāng)處理包括連接編輯時，對于來自不同圖像信號電平范圍的多個場景的圖像信號，圖像質(zhì)量(例如，對比度減小、對比度過亮)產(chǎn)生不同。
接著，將參考圖10所示的流程圖來說明第二實施例的編碼處理。
在步驟S1001，由第一電平范圍變換單元801獲取表示輸入圖像信號的白電平和黑電平的電平范圍信息(以下稱為“輸入電平范圍信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S1002。將該電平范圍信息存儲到輸入圖像信號的頭部分。在步驟S1002，獲取表示在編碼時圖像信號的白電平和黑電平的電平范圍信息(以下稱為“編碼電平范圍信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S1003。將編碼電平范圍信息預(yù)先存儲到工作存儲器(未示出)中。在步驟S1003，將輸入電平范圍信息與編碼電平范圍信息進(jìn)行比較。如果輸入電平范圍信息與編碼電平范圍信息匹配(步驟S1003中的是)，則該處理進(jìn)入步驟S1006。如果輸入電平范圍信息與編碼電平范圍信息不匹配(步驟S1003中的否)，則該處理進(jìn)入步驟S1004。
在步驟S1004，設(shè)置用于將輸入電平范圍信息的電平范圍變換為編碼電平范圍信息的電平范圍的變換特性，然后，該處理進(jìn)入步驟S1005?？梢岳貌檎冶砘驍?shù)學(xué)運算來設(shè)置該變換特性。當(dāng)利用查找表時，該查找表應(yīng)預(yù)先存儲在工作存儲器中。在步驟S1005，根據(jù)在步驟S1004設(shè)置的變換特性，執(zhí)行輸入圖像信號的電平范圍的變換處理，然后，該處理進(jìn)入步驟S1006。在步驟S1005中，所有場景的圖像信號的電平范圍均變換為對應(yīng)于編碼處理的電平范圍。
在步驟1006，利用預(yù)定的壓縮編碼方法(例如，MPEG-2、運動JPEG等)來編碼變換后的圖像信號，然后，該處理進(jìn)入步驟S1007。在步驟S1007，對于編碼后的圖像信號，將電平范圍信息(以下稱為“解碼電平范圍信息”，與編碼電平范圍信息是相同的信息)添加到編碼后的圖像信號的頭部分，然后，該處理結(jié)束。即，在步驟S1007，與解碼電平范圍信息相關(guān)地輸出編碼圖像信號。
利用上述處理過程，可以執(zhí)行高質(zhì)量編碼處理，而不導(dǎo)致圖像質(zhì)量惡化。
下面將參考圖11所示流程圖來說明第二實施例的解碼處理。
在步驟S1101，解碼器108對由介質(zhì)再現(xiàn)單元107再現(xiàn)的圖像信號進(jìn)行解碼，然后，該處理進(jìn)入步驟S1102。在步驟S1102，由第二電平范圍變換單元803獲取解碼電平范圍信息，然后，該處理進(jìn)入步驟S1103。在步驟S1103，獲取表示當(dāng)輸出到顯示單元111時圖像信號的電平范圍的電平范圍信息(以下稱為“輸出電平范圍信息”)，然后，該處理進(jìn)入步驟S1104。將輸出電平范圍信息預(yù)先存儲在工作存儲器(未示出)中。
在步驟S1104，將解碼電平范圍信息與輸出電平范圍信息進(jìn)行比較。如果解碼電平范圍信息與輸出電平范圍信息匹配(步驟S1104中的是)，則該處理進(jìn)入步驟S1107。如果解碼電平范圍信息與編碼電平范圍信息不匹配(步驟S1104中的否)，則該處理進(jìn)入步驟S1105。
在步驟S1105，設(shè)置用于將解碼電平范圍信息的電平范圍變換為輸出電平范圍信息的電平范圍的變換特性，然后，該處理進(jìn)入步驟S1106?？梢岳貌檎冶砘驍?shù)學(xué)運算來設(shè)置該變換特性。如果使用查找表，則該查找表應(yīng)當(dāng)預(yù)先存儲在工作存儲器中。在步驟S1106，根據(jù)在步驟S1105設(shè)置的變換特性，執(zhí)行解碼圖像信號的電平范圍的變換處理，然后，該處理進(jìn)入步驟S1107。利用步驟S1107的處理，所有場景的圖像信號的電平范圍均變換為對應(yīng)于顯示單元111的電平范圍。
在步驟S1107，對于變換后的圖像信號，將電平范圍信息(以下稱為“輸出電平范圍信息”)添加到變換后的圖像信號的頭部分，然后，該處理結(jié)束。即，在步驟S1107，與輸出電平范圍信息相關(guān)地輸出變換后的圖像信號。
利用上述處理，可以獲得高質(zhì)量的輸出處理，而不導(dǎo)致圖像質(zhì)量的惡化。
在該實施例中，盡管以無符號8位數(shù)據(jù)格式表示圖像信號，但是本發(fā)明并不局限于這種數(shù)據(jù)長度和數(shù)據(jù)表示形式。利用中間值來表示0電平的數(shù)據(jù)格式足以作為圖像信號。在需要進(jìn)行伽馬處理的系統(tǒng)中，考慮到伽馬特性，在電平范圍的變換處理的同時進(jìn)行伽馬校正。此外，在該實施例中，盡管有3種電平范圍信息，但是本發(fā)明并不局限于此。
該實施例通過使用白電平和黑電平的信息說明了圖像信號的電平范圍信息。然而，本發(fā)明并不局限于白電平和黑電平。其它信息也可以，只要其是能確定圖像信號的電平范圍的信息即可(例如，表示白電平、以及白電平與黑電平之間的中間電平的信息，或者黑電平和中間電平的信息)。
其它實施例在上述實施例中，盡管在編碼之后執(zhí)行解碼處理，但是本發(fā)明還可以應(yīng)用于解碼之后執(zhí)行編碼處理的情況(例如，在編輯編碼數(shù)據(jù)時)。
可以提供用于存儲程序代碼的存儲介質(zhì)，以對圖像傳感系統(tǒng)或者裝置執(zhí)行上述處理，利用圖像傳感系統(tǒng)或者裝置的CPU(中央處理單元)或者M(jìn)PU(微處理單元)從該存儲介質(zhì)讀取程序代碼，然后執(zhí)行該程序。
在這種情況下，從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼實現(xiàn)根據(jù)該實施例的功能。
此外，可以利用例如軟盤、硬盤、光盤、磁光盤、CD-ROM(壓縮光盤-只讀存儲器)、CD-R(可記錄CD)、磁帶、非易失性存儲卡、以及ROM的存儲介質(zhì)，以及例如LAN(局域網(wǎng))和WAN(廣域網(wǎng))的計算機網(wǎng)絡(luò)來提供程序代碼。
此外，本發(fā)明的實施例可以包括在計算機上運行的、根據(jù)程序代碼的命令來執(zhí)行部分或者全部處理程序、實現(xiàn)上述實施例的功能的OS(操作系統(tǒng))。
此外，本發(fā)明還包括如下情況在將從存儲介質(zhì)讀取的程序代碼寫入插在圖像傳感系統(tǒng)或者裝置上的功能擴充卡內(nèi)，或者寫入設(shè)置在與該圖像傳感系統(tǒng)或者裝置相連的功能擴充單元中的存儲器內(nèi)后，根據(jù)程序代碼的命令，包含在該功能擴充卡或者單元中的CPU等執(zhí)行部分或者全部處理程序，實現(xiàn)上述實施例的功能。
盡管參考典型實施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但應(yīng)能理解，本發(fā)明不局限于所公開的實施例。相反，本發(fā)明意在覆蓋包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同配置。以下權(quán)利要求的范圍應(yīng)作最寬的解釋，以包括所有這些修改以及等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，包括以下步驟將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍；編碼變換后的圖像信號；以及輸出編碼后的圖像信號和表示該第一預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與編碼后的圖像信號相關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第二識別信息，變換輸入圖像信號的電平范圍包括檢測第二識別信息，并根據(jù)第二識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理方法，其特征在于第一和第二識別信息包括表示白電平和黑電平的信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理方法，其特征在于，進(jìn)一步包括將編碼后的圖像信號和輸出的第一識別信息記錄到記錄介質(zhì)上，該第一識別信息與輸入圖像信號相關(guān)；從記錄介質(zhì)再現(xiàn)編碼后的圖像信號和第一識別信息；解碼再現(xiàn)的圖像信號；根據(jù)再現(xiàn)的第一識別信息，將解碼后的圖像信號的電平范圍變換為第二預(yù)定電平范圍的變換后的圖像信號；以及輸出第二預(yù)定電平范圍的變換后的圖像信號和表示第二預(yù)定電平范圍的第二識別信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理方法，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第三識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍包括檢測第三識別信息，以及根據(jù)第三識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍。
6.一種圖像處理方法，包括以下步驟將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍；以及輸出變換后的圖像信號和表示該預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與變換后的圖像信號相關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第二識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍包括檢測第二識別信息，根據(jù)該第二識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于第一和第二識別信息包括表示白電平和黑電平的信息。
9.一種圖像處理裝置，包括第一變換單元，被配置為將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍；編碼器，被配置為編碼變換后的圖像信號；以及第一輸出單元，被配置為輸出編碼后的圖像信號和表示該第一預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與編碼后的圖像信號相關(guān)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第二識別信息，第一變換單元被配置為檢測第二識別信息，并根據(jù)該第二識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像處理裝置，其特征在于第一和第二識別信息包括表示白電平和黑電平的信息。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的圖像處理裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括記錄單元，被配置為將編碼后的圖像信號和輸出的第一識別信息記錄到記錄介質(zhì)上，該第一識別信息與輸入圖像信號相關(guān)；再現(xiàn)單元，被配置為從記錄介質(zhì)再現(xiàn)圖像信號和第一識別信息；解碼器，被配置為解碼再現(xiàn)的圖像信號；第二變換單元，被配置為根據(jù)再現(xiàn)的第一識別信息，將解碼后的圖像信號的電平范圍變換為第二預(yù)定電平范圍；以及第二輸出單元，被配置為輸出由第二變換單元變換的變換后的圖像信號和表示第二預(yù)定電平范圍的第二識別信息。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第三識別信息，第一變換單元被配置為檢測第三識別信息，并根據(jù)該第三識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為第一預(yù)定電平范圍。
14.一種圖像處理裝置，包括變換單元，被配置為將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍；以及輸出單元，被配置為輸出變換后的圖像信號和表示該預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與變換后的圖像信號相關(guān)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的圖像處理裝置，其特征在于輸入圖像信號包括表示輸入圖像信號的電平范圍的第二識別信息，變換單元被配置為檢測該第二識別信息，并根據(jù)該第二識別信息，將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于第一和第二識別信息包括表示白電平和黑電平的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理裝置和圖像處理方法。該圖像處理裝置包括變換單元，用于將輸入圖像信號的電平范圍變換為預(yù)定電平范圍；以及輸出單元，用于輸出變換后的圖像信號和表示該預(yù)定電平范圍的第一識別信息，該第一識別信息與變換后的圖像信號相關(guān)。
文檔編號H04N5/76GK1713710SQ200510079728
公開日2005年12月28日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者大和田滿 申請人:佳能株式會社