對彩色圖片進行編碼和解碼的方法和裝置與流程

本公開一般涉及圖片/視頻編碼和解碼。具體地，但非排他性地，本公開的
技術領域：
涉及像素值屬于高動態范圍的圖片的編碼/解碼。
背景技術：
：本部分旨在向讀者介紹可能與在下面描述和/或要求保護的本公開的各個方面有關的本領域的各個方面。相信該討論有助于向讀者提供背景信息，以便更好地理解本公開的各個方面。相應地，應當理解的是，這些陳述應從這一方面閱讀，而不作為對現有技術的承認。在下文中，彩色圖片包含以特定圖片/視頻格式的采樣(像素值)的若干陣列，該特定圖片/視頻格式指定與圖片(或視頻)的像素值有關的所有信息以及可以由顯示器和/或任何其他設備使用以便例如對圖片(或視頻)進行可視化和/或解碼的所有信息。彩色圖片包括：至少一個分量，以樣本的第一陣列的形狀，通常是照度(或亮度)分量；以及至少一個另外的分量，以樣本的至少一個其他陣列的形狀。或者，等效地，相同信息也可以通過色彩樣本的陣列的集合(色彩分量)表示，諸如傳統的三原色rgb表示。像素值由c個值的矢量表示，其中，c是分量的數量。矢量的每個值通過定義像素值的最大動態范圍的比特的數量來表示。標準動態范圍圖片(sdr圖片)是亮度值用通常以2或光圈數(f-stop)的冪所測量的有限動態(dynamic)來表示的彩色圖片。sdr圖片具有10個光圈數左右(即，線性域中的最亮像素與最暗像素之間的比率為1000)的動態，并且用有限數量的比特進行編碼以減少動態，有限數量的比特在非線性域中在hdtv(高清晰度電視系統)和uhdtv(超高清晰度電視系統)中往往是8個或10個，例如通過使用itu-rbt.709oeft(光電傳遞函數)(rec.itu-rbt.709-5，2002年4月)或itu-rbt.2020oetf(rec.itu-rbt.709-5，2014年6月)。該有限非線性表示不允許正確呈現小信號變化，具體地，在暗的亮度范圍和亮的亮度范圍中的小信號變化。在高動態范圍圖片(hdr圖片)中，信號動態是高得多(多達20個光圈數，最亮像素與最暗像素之間的比率為100萬)，并且需要新的非線性表示，以在其整個范圍上保持信號的高精度。在hdr圖片中，通常以浮點格式(針對每個分量，32比特或者16比特，即浮點或半浮點)表示原始數據，最流行的格式是openexr半浮點格式(針對每個rgb分量16比特，即針對每個像素48比特)，或者用具有長表示(通常至少16比特)的整數。色域(colorgamut)是色彩的某個完全集。最通常的用法是指能夠在給定的環境中(諸如在給定的色彩空間內或者由某個的輸出設備)精確地表示的色彩集合。色量(colorvolume)由色彩空間以及該色彩空間中所表示的值的動態范圍來定義。例如，色域由用于uhdtv的rgbitu-rrecommendationbt.2020色彩空間來定義。更老的標準itu-rrecommendationbt.709定義用于hdtv的較小色域。在sdr中，雖然一些顯示技術可以顯示更亮的像素，但是對于色量(在其中對數據進行編碼)，動態范圍在官方上被定義上至100尼特(坎德拉每平方米)。高動態范圍圖片(hdr圖片)是亮度值用高于sdr圖片的動態的hdr動態來表示的彩色圖片。hdr動態尚未被標準定義，但是可能期待多達數千尼特的動態范圍。例如，hdr色量由rgbbt.2020色彩空間來定義，并且該rgb色彩空間中所表示的值屬于從0到4000尼特的動態范圍。hdr色量的另一示例由rgbbt.2020色彩空間來定義，并且該rgb色彩空間中所表示的值屬于從0到1000尼特的動態范圍。對圖片(或視頻)進行色彩分級是改動/增強圖片(或視頻)的色彩的處理。通常，對圖片進行色彩分級包括色量(色彩空間和/或動態范圍)的改變或者與該圖片有關的色域的改變。因此，同一圖片的兩個不同的色彩分級版本是值在不同的色量(或色域)中表示的該圖片的版本，或者是它們的色彩中的至少一個已經根據不同色彩等級而改動/增強的圖片的版本。這可能涉及用戶交互。例如，在電影攝影制作中，使用三原色相機，將圖片和視頻捕獲為包括3個分量(紅色、綠色和藍色)的rgb色彩值。rgb色彩值取決于傳感器的三原色特性(色彩原色)。然后，獲得所捕獲的圖片的第一色彩分級版本，以便(使用特定的影院式等級)得到影院式渲染。典型地，所捕獲的圖片的第一色彩分級版本的值根據標準化的yuv格式(諸如定義uhdtv的參數值的bt.2020)來表示。然后，配色師(通常與攝影導演一起)通過對一些色彩值進行精調/微調，對所捕獲的圖片的第一色彩分級版本的色彩值進行控制，以加入藝術意圖。待解決的問題是壓縮的hdr圖片(或視頻)的分發，而同時分發表示該hdr圖片(或視頻)的色彩分級版本的關聯sdr圖片(或視頻)。通常的解決方案是在分發基礎架構上同時聯播(simulcast)sdr和hdr圖片(或視頻)二者，但缺點是，相比于諸如hevcmain10profile(“highefficiencyvideocoding”，seriesh：audiovisualandmultimediasystems，recommendationitu-th.265，telecommunicationstandardizationsectorofitu，2013年4月)這樣的適合于廣播sdr圖片(或視頻)的遺留基礎架構分發，實際上使所需的帶寬加倍。使用遺留分發基礎架構要求加速出現hdr圖片(或視頻)的分發。另外，在確保圖片(或視頻)的sdr版本和hdr版本二者的良好質量的同時，應當使比特率最小化。而且，可以確保向后兼容性，即，sdr圖片(或視頻)對于配備有遺留解碼器和顯示器的用戶應當是可觀看的，即，具體地，總體所感知的亮度(即暗場景和亮場景)以及所感知的色彩(例如色調的保留等)應當保留。另一種直接的解決方案是，通過適當的非線性函數減少hdr圖片(或視頻)的動態范圍，典型地減少為有限數量的比特(例如10比特)，并且直接按照hevcmain10profile來壓縮。這樣的非線性函數(曲線)已經存在，例如，由dolby在smpte所提出的所謂的pqeotf(smptestandard：highdynamicrangeelectro-opticaltransferfunctionofmasteringreferencedisplays，smptest2084：2014)。該解決方案的缺點是缺少向后兼容性，即，所獲得的圖片(視頻)的縮減版本沒有足以被認為可作為sdr圖片(或視頻)來觀看的可視質量，并且壓縮性能不太好。本公開考慮到前述內容而設計。技術實現要素：以下給出本公開的簡要概述，以便提供對本公開的一些方面的基本理解。該概述不是本公開的囊括性概覽。其并非旨在標識本公開的關鍵或決定性要素。以下概述僅以簡化的方式呈現本公開的一些方面，作為對下文所提供的更詳細的描述的前序。本公開著手于通過一種對具有色彩分量的彩色圖片進行編碼的方法來彌補現有技術的至少一個缺點，該方法的特征在于，其包括：-通過對彩色圖片的亮度應用非線性函數，獲得亮度分量，使得所述亮度分量的動態相比于彩色圖片的亮度的動態是減少的，所述非線性函數取決于從所述彩色圖片的亮度所獲得的調制值；-獲得兩個色度分量，通過通過用取決于亮度分量的因子對每個色彩分量進行縮入，獲得至少一個中間色彩分量，以及從所述至少一個中間色彩分量獲得所述兩個色度分量；以及-對所述亮度和兩個色度分量進行編碼。該方法允許通過將經解碼的亮度和色度分量組合在一起，從待編碼的彩色圖片得到sdr彩色圖片。該sdr彩色圖片可以由遺留sdr顯示器顯示。換句話說，這樣的sdr彩色圖片可由終端用戶從其遺留sdr顯示器觀看。該方法因此允許與任何sdr遺留顯示器的向后兼容性。根據實施例，從所述至少一個中間色彩分量獲得所述兩個色度分量包括：-通過取得每個中間色彩分量的平方根，獲得三個中間分量；以及-將所述三個中間分量線性地組合在一起。平方根函數用于對在編碼側所需的oeft(光電傳遞函數)進行近似。因為應當應用在解碼器側以對完整的動態輸入圖片進行解碼的eotf(電光傳遞函數)于是成為平方函數，所以這樣的近似帶來無歧義的可逆公式，并且部分地帶來低復雜度解碼器。此外，因為平方根是在hd/uhdtv中所使用的itu-rrecommendationbt.709/bt.2020所定義的標準sdroetf的良好近似(主要是冪0.45)，所以sdr圖片顯示有幾分一致的色彩。根據本公開的另一方面，本公開涉及一種從比特流對彩色圖片進行解碼的方法。該方法包括：-通過對從比特流所獲得的亮度分量應用非線性函數，獲得第一分量，使得所述第一分量的動態相比于所述亮度分量的動態是增加的；-從所述第一分量、從比特流所獲得的兩個色度分量、以及取決于亮度分量的因子，獲得至少一個色彩分量；以及-通過將所述至少一個色彩分量組合在一起，形成所解碼的圖片。根據本公開的其他方面，本公開涉及包括被配置為實現上述方法的處理器的設備、包括程序代碼指令(該程序代碼指令當在計算機上執行該程序時執行上述方法的步驟)的計算機程序產品、在其中存儲有使處理器至少執行上述方法的步驟的指令的處理器可讀介質、以及攜帶程序代碼的指令(程序代碼的指令用于當在計算設備上執行該程序時執行上述方法的步驟)的非臨時性存儲介質。根據下面結合附圖進行的關于實施例的描述，本公開的特定性質以及本公開的其他目的、優點、特征和使用將變得明顯。附圖說明在附圖中例示本公開的實施例。附圖中，圖1示意性示出根據本公開的實施例的對彩色圖片進行編碼的方法的步驟的圖；圖2示意性示出根據本公開的實施例的步驟170的子步驟的圖；圖3示意性示出根據本公開的實施例的步驟170的子步驟的圖；圖4示意性示出根據本公開的實施例的從至少一個比特流對彩色圖片進行解碼的方法的步驟的圖；圖4a示意性示出根據本公開的實施例的步驟230的子步驟的圖；圖4b示意性示出根據本公開的實施例的步驟230的子步驟的圖；圖5示意性示出根據本公開的實施例的步驟231的子步驟的圖；圖6示出根據本公開的實施例的設備的架構的示例；以及圖7示出根據本公開的實施例的通過通信網絡進行通信的兩個遠程設備。相似或相同元件用相同標號指代。具體實施方式下文中將參照示出本公開的實施例的附圖更完整地描述本公開。然而，本公開可以以很多替代的形式來實施，而不應當被理解為局限于在本文中所闡述的實施例。相應地，雖然本公開可以具有各種修改和替代的形式，但是其特定實施例在附圖中作為示例示出，并且將在本文中詳細地描述。然而，應當理解，不打延期將本公開限制于所公開的具體形式，而是相反地，本公開將覆蓋落入由權利要求所限定的本公開的精神和范圍內的所有修改、等同物和替代。在本文中所使用的術語僅用于描述具體的實施例，而不用于限制本公開。如在本文中所使用的那樣，單數形式的“一”、“一個”以及“該”意圖同樣包括復數形式，除非上下文另外清楚地指明。還應當理解，術語“包括”、“包括有”、“包含”和/或“包含有”在本發明中使用時，用于指定存在所陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或組件，但是不排除存在或添加一個或多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、組件或它們的群組。此外，當元件被稱為“響應于”或“連接到”另外的元件時，其可以直接響應于或連接到該另外的元件，或者可以存在中間元件。相反，當元件被稱為“直接響應于”或“直接連接到”另外的元件時，不存在中間元件。如在本文中所使用的那樣，術語“和/或”包括相關聯的所列項目中的一個或多個的任何以及所有組合，并且可以簡寫為“/”。應當理解，雖然術語“第一”、“第二”等在本文中可以用于描述不同的元件，但是這些元件不應當受限于這些術語。這些術語僅用于將一個元件與另外的元件區分開。例如，第一元件可以被稱為第二元件，相似地，第二元件可以被稱為第一元件，而不脫離本公開的教導。雖然一些圖包括通信路徑上的箭頭，以示出通信的主方向，但是應當理解，通信可以在與所圖示的箭頭相反的方向上進行。一些實施例參照框圖以及操作流程圖來描述，其中，每個塊表示電路元件、模塊、或者包括用于實現所指定的邏輯功能的一個或多個可執行指令的代碼的部分。還應當注意，在其他實現方式中，塊中所標記的功能可以不按所標記的次序進行。例如，取決于所涉及的功能，相繼示出的兩個塊實際上可以基本上同時地執行，或者各塊有時可以以相反的次序執行。在本文中所提及的“一個實施例”或“實施例”意味著結合實施例所描述的具體特征、結構或特性可以包括在本公開的至少一個實現方式中。在說明書中的各個地方出現的短語“在一個實施例中”或“根據實施例”未必均指同一個實施例，單獨的或替代的實施例也未必與其他實施例相互排斥。權利要求中出現的標號僅用于說明，而不應當具有對權利要求的范圍有限制作用。雖然未明確描述，但是所呈現的實施例和變型可以以任何組合或部分組合的方式使用。在實施例中，因子取決于調制值ba。調制(或背光)值通常與hdr圖片相關聯，并且表示hdr圖片的亮度。這里，與由彩色面板(例如lcd面板)制成的電視機和背后照射裝置(例如led陣列)類比，使用術語(調制)背光。背后裝置(通常生成白光)用于照射彩色面板，以向tv提供更多的亮度。因此，tv的亮度是背后照射器的亮度和彩色面板的亮度的乘積。該背后照射器一般稱為“調制”或“背光”，并且其強度在某種程度上表示總體場景的亮度。本公開關于對彩色圖片進行解碼/解碼進行描述，但是擴展到圖片序列(視頻)的編碼/解碼，因為序列的每個彩色圖片如下所述那樣地依次被編碼/解碼。在下文中，將彩色圖片i視為具有三個色彩分量ec(c＝1、2或3)，其中，表示彩色圖片i的像素值。本公開不限于表示三個分量ec的色彩空間，而是擴展到諸如rgb、cieluv、xyz、cielab等任何色彩空間。圖1示意性示出根據本公開的實施例的對彩色圖片i進行編碼的方法的步驟的圖。基本上，方法從待編碼的彩色圖片i的三個色彩分量ec，確定(和編碼)亮度分量l和兩個色度分量c1和c2。亮度和色度分量形成sdr彩色圖片，sdr彩色圖片的像素值表示在色彩空間(l、c1、c2)中。所述sdr彩色圖片可由遺留sdr顯示器觀看，即，具有足夠的可視質量以便由遺留sdr顯示器觀看。在步驟110中，模塊ic通過將三個分量ec線性地組合在一起，獲得表示彩色圖片i的亮度的分量y：其中，a1是定義從(e1、e2、e3)色彩空間到色彩空間(y、c1、c2)的色彩空間變換的3x3矩陣a的第一行。在步驟130中，模塊fm通過對分量y應用非線性函數f，獲得亮度分量l：l＝f(ba，y)(1)其中，ba是由模塊bam從分量y所獲得的調制值(步驟120)。對分量y應用非線性函數f減少其動態范圍。換句話說，亮度分量l的動態相比于分量y的動態是減少的。基本上，分量y的動態范圍減少，以便使用10個比特來表示分量l的亮度值。根據實施例，在應用非線性函數f之前，分量y被除以調制值ba：l＝f(y/ba)(2)根據實施例，非線性函數f是伽瑪函數：其中，y1根據等式(1)或(2)的實施例等于y或y/ba，b是常數值，γ是參數(嚴格小于1的實數值)。根據實施例，非線性函數f是s-log函數：l＝a.ln(y1+b)+c其中，a、b和c是所確定的slog曲線的參數(實數值)，使得f(0)和f(1)是不變的，并且slog曲線的導數在通過小于1的伽瑪曲線延長時在1中是連續的。因此，a、b和c是參數γ的函數。在表格1中示出典型值。γabc1/2.00.62750.25500.85751/2.40.47420.13820.93861/2.80.38610.08110.9699表格1在有利的實施例中，就hdr壓縮性能以及所獲得的sdr照度的良好可觀看性而言，接近1/2.5的γ的值是有效的。因此，這三個參數可以有利地采取以下值：a＝0.44955114，b＝0.12123691，c＝0.94855684。根據實施例，根據分量y的像素值，非線性函數f是伽瑪校正或者slog校正。對分量y應用伽瑪校正上拉(pullup)暗區域，但是不降低足夠高的光以避免亮像素的燃燒。然后，根據實施例，根據分量y的像素值，模塊fm應用伽瑪校正或者slog校正。信息數據inf可以指示是應用伽瑪校正還是slog校正。例如，當分量y的像素值在閾值(等于1)以下時，則應用伽瑪校正，否則應用slog校正。根據步驟120的實施例，調制值ba是分量y的像素值的平均值、中值、最小值或最大值。可以在線性hdr亮度域ylin中，或者在非線性域(例如，ln(y)或yγ，其中，γ＜1)中，執行這些操作。根據實施例，當方法被用于對屬于圖片序列的若干彩色圖片進行編碼時，針對每個彩色圖片、圖片組(gop)或者針對彩色圖片的一部分(諸如但不限于在hevc中所定義的切片或傳遞單元)，確定調制值ba。根據實施例，非線性函數f的值ba和/或參數(諸如a、b、c或γ)和/或信息數據inf存儲在本地或遠程存儲器中和/或添加到比特流bf中，如圖1所示。在步驟140中，從彩色圖片i獲得至少一個色彩分量ec(c＝1、2、3)。可以直接從本地或遠程存儲器，或者通過對彩色圖片i應用色彩變換，獲得色彩分量ec。在步驟150中，通過按照取決于亮度分量l的因子r(l)對每個色彩分量ec進行縮放，獲得中間色彩分量e’c(c＝1、2或3)：其中，r(l(i))是由模塊rm所確定(步驟160)的因子(實數值)，該因子取決于分量l的像素i的值，e′c(i)是中間色彩分量e’c的像素i的值，ec(i)是色彩分量ec的像素i的值。按照因子進行縮放表示乘以所述因子或除以所述因子的逆。按照取決于亮度分量l的因子r(l)對每個色彩分量ec進行縮放保留彩色圖片i的色彩的色調。根據步驟160的實施例，因子r(l)是亮度分量l相對于分量y的比率：其中，y(i)是分量y的像素i的值。實際上，分量y的像素的y(i)無歧義地取決于亮度分量l的像素的值l(i)，使得該比率可以僅被寫為l(i)的函數。因為按照還取決于分量y的因子r(l)對每個色彩分量ec進行縮放保留彩色圖片i的的色調，并且從而改善所解碼的彩色圖片的可視質量，所以該實施例是有利的。更準確地說，在比色法和色彩理論中，色彩度、色度和飽和度指代特定色彩的感知強度。色彩度是彩色與灰色之間的差異的程度。色度是在相似觀看條件下相對于顯現白色的另一色彩的亮度。飽和度是色彩相對于其自身亮度的色彩度。高度豐富多彩的刺激是生動且強烈的，而不太豐富多彩的刺激顯得更加柔和，更接近于灰色。在根本沒有色彩度的情況下，色彩是“中性”灰色(在任何其色彩中均沒有色彩度的圖片被稱為灰階)。任何色彩都能夠根據其色彩度(或色度或飽和度)、光亮度(或亮度)和色調來描述。色彩的色調和飽和度的定義取決于用于表示所述色彩的色彩空間。例如，當使用cieluv色彩空間時，飽和度suv被定義為色度相對于亮度l*的比率。然后，色調通過下式給出：根據另一示例，當使用cielab色彩空間時，飽和度被定義為色度相對于亮度的比率：然后，色調由下式給出：這些等式是與人類對飽和度的感知相一致的飽和度和色調的合理預測器，并且證明在保持角度a*/b*(或u*/v*)固定的同時調整cielab(或cieluv)色彩空間中的亮度確實會影響同一色彩的色調，并且因此影響同一色彩的感知。在步驟150中，按照同一因子對色彩分量ec進行縮放，保留該角度，因此保留色調。現在，考慮彩色圖片i在cieluv色彩空間中表示、以及通過將動態范圍相比于彩色圖片i的亮度的動態范圍減少(步驟130)的亮度分量l以及cieluv色彩空間的兩個色度分量u(＝c1)和v(＝c2)組合在一起所形成的圖片i2。因為色彩的飽和度和色調改變，所以圖片i2的色彩被人類不同地感知。方法(步驟150)確定圖片i2的色度分量c1和c2，使得圖片i2的色彩的色調最佳地匹配彩色圖片i的色彩的色調。根據步驟160的實施例，因子r(l)由下式給出：該最后的實施例是有利的，因為其防止因子針對非常暗的像素成為零，即，允許比率是可逆的，而無論像素值如何。在步驟170中，從所述至少一個中間色彩分量e’c獲得兩個色度分量c1、c2。根據步驟170的實施例，如圖2所示，通過對每個中間色彩分量(e’c)應用(步驟171)oetf，獲得至少一個中間分量dc(c＝1、2或3)：例如，oetf由itu-rrecommendationbt.709或bt.2020定義，并且規定如下：該實施例允許根據特定oetf減少動態范圍，但是如稍后詳述的那樣，帶來復雜的解碼處理，。根據該實施例的變型，如圖3所示，oetf通過平方根來近似，即，通過取得每個中間色彩分量(e’c)的平方根(步驟171)，獲得至少一個中間分量dc(c＝1、2或3)：該實施例是有利的，因為其提供由itu-rrecommendationbt.709或bt.2020所定義的oetf的良好近似，并且帶來低復雜度的解碼器。根據該實施例的另一變型，oetf通過立方根來近似，即，通過取得每個中間色彩分量(e’c)的立方根(步驟171)，獲得至少一個中間分量dc(c＝1、2或3)：該實施例是有利的，因為其提供由itu-rrecommendationbt.709或bt.2020所定義的oetf的良好近似，但是其帶來比在通過平方根來近似oetf時解碼器獲得的稍微更復雜的解碼器。在步驟172中，模塊lc1通過線性地組合三個中間分量dc，獲得兩個色度分量c1和c2：其中，a2和a3是3x3矩陣a的第二行和第三行。在圖1中的步驟180中，編碼器enc對亮度分量l以及兩個色度分量c1和c2進行編碼。根據實施例，經編碼的分量l和色度分量c1、c2存儲在本地或遠程存儲器中和/或添加到比特流f中。圖4示意性示出根據本公開的實施例的從至少比特流對彩色圖片進行解碼的方法的步驟的圖。在步驟210中，解碼器dec通過至少部分地對比特流f進行解碼，獲得亮度分量l和兩個色度分量c1、c2。在步驟220中，模塊ifm通過對亮度分量l應用非線性函數f1獲得第一分量y，使得第一分量y的動態相比于亮度分量l的動態是增加的：y＝f-1(ba，l)(3)非線性函數f1是非線性函數f(步驟130)的逆。因此，根據函數f的實施例定義函數f1的實施例。根據實施例，從本地或遠程存儲器(例如查找表)和/或從比特流bf獲得值ba和/或非線性函數f1的參數(諸如a、b、c或γ)和/或信息數據inf，如圖4所示。根據實施例，在應用了非線性函數f1之后，將亮度分量l乘以調制值ba：y＝ba*f-1(l)(4)根據實施例，非線性函數f1是伽瑪函數的逆。于是，分量y通過下式給出：其中，根據等式(3)或(4)的實施例，y1等于y或y/ba，b是常數值，γ是參數(嚴格小于1的實數值)。根據實施例，非線性函數f1是s-log函數的逆。于是，分量y1通過下式給出：根據實施例，根據分量y的像素值，非線性函數f是伽瑪校正的逆或slog校正的逆。這由信息數據inf來指示。在步驟230中，模塊ilc從第一分量y、兩個色度分量c1、c2，并且從取決于亮度分量l的因子r(l)，獲得至少一個色彩分量ec。然后，通過將所述至少一個色彩分量ec組合在一起，獲得經解碼的彩色圖片。因子r(l)可以從本地或遠程存儲器(例如查找表)或者從比特流bf或f獲得。當對每個中間色彩分量e’c應用一般的oetf(圖2中的步驟171)時，中間分量dc與分量y、兩個色度分量c1、c2以及因子r(l)有關：并且其中，eotf(電光傳遞函數)是步驟171中所應用的oetf的逆。等式(5b)提供：其中，oetf(ec)＝dc，θi是取決于矩陣a的常數，li是也取決于矩陣a的線性函數。于是，等式(5a)變為：r(l)*y＝a11eotf(d1)+a12eotf(d2)+a13eotf(d3)(7)并且于是r(l)*y＝a11eotf(d1)+a12eotf(θ2d1+l2(c1，c2))+a13eotf(θ3d1+l3(c1，c2)(8)等式(8)是僅關于d1的隱式等式。取決于eotf的表達式，可以或多或少簡單地求解等式(8)。一旦被求解，就獲得d1，通過等式(6)從d1推導出d2、d3。然后，通過對三個所獲得的中間分量dc應用eotf，獲得中間色彩分量e’c，即，e’c＝eotf(dc)。在這個一般的情況下，即，當對每個中間色彩分量e’c應用一般的oetf(沒有任何特定性質)時，對于等式(8)，不存在解析解。例如，當oetf是itu-rbt.709/2020oetf時，可以通過使用所謂的牛頓法(newton’smethod)或任何其他數值方法，在數值上求解等式(8)，以找到正則函數的根。然而，這樣帶來高度復雜的解碼器。在這個一般的情況下，根據圖4a所示的步驟230的第一實施例，在步驟231中，模塊ilec從第一分量y、兩個色度分量c1、c2以及因子r(l)獲得三個中間色彩分量e’c，如上所述。在步驟232中，通過按照因子r(l)對每個中間色彩分量e’c進行縮放，獲得三個色彩分量ec：ec(i)＝e′c(i)/r(l(i))其中，r(l(i))是由步驟160所給出的因子，其取決于分量l(步驟210的輸出)的像素i的值，e′c(i)是中間色彩分量e’c的像素i的值，并且ec(i)是色彩分量ec的像素i的值。實際上，該次序(步驟231在步驟232之前)是編碼方法的次序(步驟170跟在步驟150之后)的逆。根據該第一實施例的變型，oeft是平方根函數，則eotf是平方函數。根據該第一實施例的另一變型，oeft是立方根函數，則eotf是立方函數。當在步驟171中所使用的oetf滿足交換條件時，即：oetf(x*y)＝oetf(x)*oetf(y)，則分量y和色彩分量ec通過下式相聯系：其中，fc是等于oetf(ec)的分量，并且使得交換條件提供等式(10)提供其中，θi是取決于矩陣a的常數，li是也取決于矩陣a的線性函數。于是，等式(9)變為：y＝a11eotf(f1)+a12eotf(f2)+a13eotf(f3)(11)并且于是：y＝a11eotf(f1)+a12eotf(θ2f1+l2(c′1，c′2))+a13eotf(θ3f1+l3(c′1，c′2)(12)當oetf滿足交換條件時，根據圖4b所示的步驟230的第二實施例，在步驟232中，通過按照因子oeft(r(l(i)))對兩個色度分量c1和c2進行縮放，獲得兩個中間分量c’1和c’2，其中，oetf是在圖2中的步驟171中所使用的函數：其中，r(l(i))是由步驟160所給出的因子，其取決于分量l(步驟210的輸出)的像素i的值，c′1(i)、c′2(i)分別是分量c’1和c’2的像素i的值，c1(i)、c2(i)分別是分量c1和c2的像素i的值。在步驟231中，模塊ilec從第一分量y和兩個中間色度分量c’1、c’2獲得三個色彩分量ec，如上所述。根據該第二實施例的變型，oeft是平方根函數，于是，eotf是平方函數。于是，在圖4b中的步驟232中，通過按照因子對兩個色度分量c1和c2進行縮放，獲得兩個中間分量c’1和c’2等式(9)變為：并且使得交換提供等式(11)變為：并且等式(14)是可以解析地求解的二階等式。該解析解帶來圖5所示的步驟231的特定實施例。該實施例是有利的，因為其允許eotf(oetf的逆)的解析表達式，并且因此允許圖片的經解碼的分量的解析表達式。而且，eotf于是成為平方函數，其在解碼側是低復雜度的處理。在步驟2310中，模塊sm通過將兩個中間色度分量c’1、c’2和第一分量y組合在一起，獲得第二分量s：其中，k0、k1和k2參數值以及意味著分量c′c(c＝1或2)的平方。在步驟2311中，模塊lc2通過將中間色度分量c’1、c’2和第二分量s線性地組合在一起，獲得三個求解器分量fc：其中，c是被定義為矩陣a的逆的3x3矩陣。在步驟2312中，通過取得每個中間色彩分量(dc)的平方，獲得三個色彩分量ec：矩陣a確定待編碼的圖片i從表示待編碼的圖片的像素值的色彩空間(e1、e2、e3)到色彩空間(y、c1、c2)的變換。這樣的矩陣取決于待編碼的彩色圖片的域。例如，當在由itu-rrec.709所定義的bt709域中表示待編碼的圖片時，矩陣a通過下式給出：并且矩陣c通過下式給出：根據該第二實施例的變型，oeft是立方根函數，于是，eotf是立方函數。然后，在圖4b中的步驟232中，于是可以通過按照因子對兩個色度分量c1和c2進行縮放，獲得兩個中間分量c’1和c’2：于是，eotf是立方函數，從而導致關于f1的等式(14)是更復雜的三階等式，其可以通過所謂的卡達諾(cardano)方法來解析地求解。對于四階等式也存在非常復雜的解析解(費拉里(ferrari)方法)，但對于高于或等于五的任何階，如abel-ruffini定理所述，不再有解析解。解碼器dec被配置為對已經由編碼器enc編碼的數據進行解碼。編碼器enc(以及解碼器dec)不限于特定的編碼器(解碼器)，但是當需要熵編碼器(解碼器)時，諸如huffmann編碼器、算術編碼器或上下文自適應編碼器(例如h264/avc或hevc中所使用的cabac)這樣的熵編碼器是有利的。編碼器enc(以及解碼器dec)不限于特定的編碼器，例如，其可以是有損的幀/視頻遺留編碼器(例如jpeg、jpeg2000、mpeg2、h264/avc或hevc)。在圖1至圖5上，模塊是功能單元，其可以與可區分的物理單元有關或無關。例如，這些模塊或它們中的一些可以集合在一個組件或電路中，或者用于軟件的功能。相反，一些模塊可以潛在地包括分離的物理實體。使用純硬件，例如使用諸如asic或fpga或vlsi(分別為“專用集成電路”、“現場可編程門陣列”、“超大規模集成”)這樣的專用硬件，或者由嵌入在設備中的若干集成電子組件，或者由硬件組件和軟件組件的混合，來實現與本公開兼容的裝置。圖6表示可以被配置為實現結合圖1至圖5所描述的方法的設備60的示例性架構。設備60包括通過數據和地址總線61鏈接在一起的以下元件：-微處理器62(或cpu)，其例如是dsp(或數字信號處理器)；-rom(或只讀存儲器)63；-ram(或隨機存取存儲器)64；-i/o接口65，用于從應用發送和/或接收數據；以及-電池66。根據變型，電池66處于設備外部。圖6的這些元件中的每一個是本領域技術人員公知的，并且將不進一步地公開。在所提及的存儲器中的每一個中，在說明書中所使用的詞語“存儲器”可以對應于小容量(一些比特)的區域或者非常大的區域(例如，整個程序，或者大量所接收到的或所解碼的數據)。rom63至少包括程序和參數。根據本公開的方法的算法存儲在rom63中。當通電時，cpu62將程序上載到ram中，并且執行對應的指令。ram64包括寄存器中的由cpu62所執行并且在設備60通電之后上載的程序、寄存器中的輸入數據、寄存器中的方法的不同狀態下的中間數據、以及寄存器中的用于執行方法的其他變量。在本文中所描述的實現方式例如可以實現為方法或處理、裝置、軟件程序、數據流或信號。雖然僅在單一形式的實現方式的情況下進行了討論(例如，僅作為方法或設備進行了討論)，但是所討論的特征的實現方式也可以實現為其他形式(例如程序)。例如，裝置可以實現為適當的硬件、軟件和固件。例如，方法可以實現在諸如例如處理器(一般被稱為處理設置，包括例如計算機、微處理器、集成電路或者可編程邏輯設備)這樣的裝置中。處理器還包括通信設備，諸如例如計算機、蜂窩電話、便攜式/個人數字助理(“pda”)以及其他便于在終端用戶之間進行信息通信的設備。根據編碼或編碼器的特定實施例，從來源獲得彩色圖片i。例如，來源屬于包括下列的集合：-本地存儲器(63或64)，例如視頻存儲器或ram(或隨機存取存儲器)、閃速存儲器、rom(或只讀存儲器)、硬盤；-存儲接口，例如與海量儲存器、ram、閃速存儲器、rom、光盤或磁支撐體的接口；-通信接口(65)，例如有線接口(例如總線接口、廣域網接口、局域網接口)或無線接口(諸如ieee802.11接口或接口)；以及-圖片捕獲電路，例如，諸如例如ccd(或電荷耦合器件)或cmos(或互補金屬氧化物半導體)這樣的傳感器。根據解碼或解碼器的不同實施例，所解碼的圖片或色彩分量ec發送到目的地，具體地，目的地屬于包括下列的集合：-本地存儲器(63或64)，例如視頻存儲器或ram(或隨機存取存儲器)、閃速存儲器、rom(或只讀存儲器)、硬盤；-存儲接口，例如與海量儲存器、ram、閃速存儲器、rom、光盤或磁支撐體的接口；-通信接口(65)，例如有線接口(例如總線接口、廣域網接口、局域網接口)或無線接口(諸如ieee802.11接口或接口)；以及-顯示器。根據編碼或編碼器的不同實施例，比特流bf和/或f發送到目的地。作為示例，比特流f和bf之一或者比特流f和bf二者存儲在本地或遠程存儲器中，例如視頻存儲器(64)或ram(64)、硬盤(63)中。在變型中，一個或兩個比特流發送到儲存器接口(例如與海量儲存器、閃速存儲器、rom、光盤或磁支撐體的接口)和/或通過通信接口(65)(例如到對點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網絡的接口)來發送。根據解碼或解碼器的不同實施例，從來源獲得比特流bf和/或f。示例性地，從本地存儲器(例如視頻存儲器(64)、ram(64)、rom(63)、閃速存儲器(63)或硬盤(63))讀取比特流。在變型中，比特流接收自儲存器接口(例如與海量儲存器、閃速存儲器、rom、光盤或磁支撐體的接口)和/或接收自通信接口(65)(例如到對點對點鏈路、通信總線、點對多點鏈路或廣播網絡的接口)。根據不同實施例，被配置為實現參照圖1至圖3所描述的編碼方法的設備60屬于包括下列的集合：-移動設備；-通信設備；-游戲設備；-平板(或平板計算機)；-膝上型設備；-靜止圖片相機；-攝像機；-編碼芯片；-靜止圖片服務器；以及-視頻服務器(例如廣播服務器、視頻點播服務器或網絡服務器)。根據不同實施例，被配置為實現參照圖4、圖4a、圖4b和圖5所描述的解碼方法的設備60屬于包括下列的集合：-移動設備；-通信設備；-游戲設備；-機頂盒；-電視機；-平板(或平板計算機)；-膝上型設備；-顯示器；以及-解碼芯片。根據圖7中所示的實施例，在通過通信網絡net、在兩個遠程設備a與b之間的傳輸背景下，設備a包括被配置為實現參照圖1至圖3所描述的用于對圖片進行編碼的方法的部件，設備b包括被配置為實現參照圖4、圖4a、圖4b以及圖5所描述的用于解碼的方法的部件。根據本公開的變型，網絡是廣播網絡，其適合于將靜止圖片或視頻圖片從設備a廣播到包括設備b的解碼設備。在本文中所描述的各種處理和特征的實現方式可以各種不同的裝備或應用來實施。這樣的裝備的示例包括編碼器、解碼器、處理來自解碼器的輸出的后處理器、將輸入提供給編碼器的預處理器、視頻編碼器、視頻解碼器、視頻編解碼器、網絡服務器、機頂盒、膝上型設備、個人計算機、蜂窩電話、pda以及用于處理圖片或視頻的任何其他設備或其他通信設備。應當清楚的是，裝備可以是移動的，甚至可以安裝在移動車輛中。另外，所述方法可以通過處理器正執行的指令來實現，并且這樣的指令(和/或由實現方式所產生的數據值)可以存儲在計算機可讀存儲介質上。計算機可讀存儲介質可以采取以一個或多個計算機可讀介質實施并且在其上實施有可由計算機執行的計算機可讀程序代碼的計算機可讀程序產品的形式。在本文中所使用的計算機可讀存儲介質被視為給出在其中存儲信息的固有能力以及提供從中檢索信息的固有能力的非臨時性存儲介質。計算機可讀存儲介質可以例如但不限于是電子、磁、光、電磁、紅外或半導體系統、裝置或設備、或前述的任何適當的組合。應當意識到，下面的內容雖然提供可以應用本發明原理的計算機可讀存儲介質的更具體的示例，但是本領域技術人員容易意識到，其僅是示例性而非囊括性的列表：便攜式計算機盤、硬盤、只讀存儲器(rom)、可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃速存儲器)、便攜式壓縮盤只讀存儲器(cd-rom)、光學存儲設備、磁存儲設備、或者前述項的任何適當的組合。指令可以形成有形地實施處理器可讀介質上的應用程序。指令可以在例如硬件、固件、軟件或組合中。指令可以存在于例如操作系統、單獨的應用或二者的組合中。因此，處理器可以表征為例如被配置為執行處理的設備和包括具有用于執行處理的指令的處理器可讀介質(諸如存儲設備)的設備二者。另外，在指令的基礎上，或者代替指令，處理器可讀介質可以存儲由實現方式所產生的數據值。對于本領域技術人員將顯而易見的是，實現方式可以產生被格式化以攜帶可以例如被存儲或發送的信息的各種信號。信息包括例如用于執行方法的指令或所描述的實現方式之一所產生的數據。例如，信號可以被格式化，以攜帶用于寫入或讀取所描述的實施例的語法的規則作為數據，或者攜帶所描述的實施例所寫入的實際語法值作為數據。這樣的信號例如可以被格式化為電磁波(例如使用頻譜的射頻部分)或者基帶信號。格式化可以包括例如對數據流進行編碼以及調制具有經編碼的數據流的載波。信號攜帶的信息例如可以是模擬或數字信息。如公知的那樣，可以通過各種不同的有線或無線鏈路發送信號。信號可以存儲在處理器可讀介質上。已經描述了多個實現方式。然而，應當理解，可以進行各種修改。例如，可以組合、補充、修改或移除不同實現方式的元件，以產生其他實現方式。此外，本領域技術人員應當理解的是，其他結構和處理可以代替所公開的那些結構和處理，所得到的實現方式將以與所公開的實現方式至少基本相同的方式，執行與所公開的實現方式至少基本相同的功能，以實現與所公開的實現方式至少基本相同的結果。相應地，本申請想到了這些以及其他實現方式。當前第1頁12