估計圖像序列的兩個不同顏色分級版本之間的顏色映射的方法和設備與流程

本公開涉及顏色映射領域。具體地，涉及一種用于估計圖像序列的第一顏色分級版本與所述圖像序列的第二顏色分級版本之間的顏色映射的方法。

背景技術：

鑒于上述情況，本公開的各個方面涉及創建和維護計算機系統上的數據對象之間的語義關系。以下呈現本公開的簡單概述以便提供對本公開的一些方面的基本理解。這種概述不是本公開的寬泛總覽。其不意圖標明本公開的關鍵或重要元素。以下概述只是以簡化形式呈現本公開的一些方面，作為稍后提供的更詳細描述的前言。

在下文中，圖像包含特定圖像/視頻格式中的一個或多個樣本陣列(像素值)，所述特定圖像/視頻格式指定關于圖像(或視頻)的像素值的所有信息以及可以被顯示器和/或任何其它設備用于可視化和/或解碼圖像(或視頻)的所有信息。圖像包括具有第一樣本陣列的形狀的至少一個分量，通常是亮度(luma)分量，以及可能的具有至少一個其他樣本陣列的形狀的至少一種其它分量，通常是顏色分量。或者，等同地，同樣的信息也可以由顏色樣本陣列的集合來表示，例如傳統的三色rgb表示。

色域是某種完整的顏色集合。最常見的用途是指顏色集合，顏色集合可以在給定情況下，例如在給定的顏色空間內或由某個輸出設備來精確表示。

顏色量由顏色空間和在所述顏色空間中表示的值的動態范圍來定義。

例如，顏色量由rgbitu-r建議書bt.2020顏色空間來定義，并且在所述rgb顏色空間中表示的值屬于從0至4000尼特(坎德拉/平方米)的動態范圍。顏色量的另一示例由rgbbt.2020顏色空間來定義，并且在所述rgb顏色空間中表示的值屬于從0至1000尼特的動態范圍。

對圖像(或視頻)進行顏色分級是改變/增強圖像(或視頻)的顏色的處理。通常，對圖像進行顏色分級涉及改變顏色量(顏色空間和/或動態范圍)或改變關于該圖像的色域。因此，相同圖像的兩種不同顏色分級版本是該圖像的用不同的顏色量(或色域)來表示其值的版本，或者該圖像的至少一種顏色已根據不同顏色分級而改變或增強的版本。這可能涉及用戶交互。

例如，在電影制作中，使用三色相機將圖像和視頻拍攝為由3個分量(紅綠藍)組成的rgb顏色值。rgb顏色值取決于傳感器的三色特性(原色)。然后獲得拍攝圖像的第一個顏色分級版本，以獲得劇院渲染(使用特定的劇院分級)。典型地，根據標準化yuv格式(例如，定義超高清晰度電視系統(uhdtv)的參數值的bt.2020)來表示拍攝圖像的第一顏色分級版本的值。

然后，色彩指導師(通常與攝影總監一起)通過微調/調整(tweaking)某些顏色值來對拍攝圖像的第一顏色分級版本的顏色值進行控制，以便灌輸藝術意圖。

還獲得了拍攝圖像的第二個顏色分級版本，以獲得家庭版渲染(使用特定的家庭、藍光光盤/dvd分級)。典型地，根據標準化yuv格式，例如，定義了用于標準4∶3和寬屏幕16∶9寬高比的標準數字電視的錄音室編碼參數的itu-r建議書bt.601(rec.601)或定義了高清電視系統(hdtv)的參數值的itu-r建議書bt.709，來表示拍攝圖像的第二顏色分級版本的值。

獲得拍攝圖像的該第二顏色分級版本通常包括：拉伸拍攝圖像的第一顏色分級版本的顏色量(例如，由色彩指導師修改的rgbbt.20201000尼特)，使得拍攝圖像的第二顏色分級版本屬于第二顏色量(例如，rgbbt.7091000尼特)。這是一個自動化步驟，其使用通常由三維查找表(也稱為3dlut)來近似的默認顏色映射函數(例如，rgbbt.2020格式到rgbbt.709的映射)。注意，所考慮的全部yuv格式的特征在于原色參數，原色參數允許定義任何rgb到yuv以及yuv到rgb的顏色映射。

然后，色彩指導師(通常與攝影總監一起)通過微調/調整(tweaking)某些顏色值來對拍攝圖像的第二顏色分級版本的顏色值進行控制，以便在家庭版中灌輸藝術意圖。

已知明確地用信號將默認顏色映射(例如yuv到rgb顏色映射)發送到顯示器，使得顯示器能夠應用適當的默認顏色映射。此外，當顏色映射使用根據圖像的第一顏色分級版本和第二顏色分級版本計算出的參數時，已知這些參數也被用信號發送到顯示器，使得顯示器能夠使用適當的參數來應用適當的默認顏色映射。

使用默認顏色映射無法保留藝術家意圖，因為當對圖像的第一顏色分級版本應用默認顏色映射時，可能無法保留圖像的第二個顏色分級版本中由色彩指導師指定的某些顏色。

例如，在色彩指導師針對給定分級進行指定的情況下，應保留諸如肉色或膚色、藍天或綠草色調等的記憶顏色。

估計同一圖像的兩個顏色分級版本之間的顏色映射意味著估計最佳地將圖像的第一顏色分級版本的顏色值映射到所述圖像的第二顏色分級版本的顏色值的顏色映射函數。

按照這個推理，由于圖像序列是一組時間連續的圖像，估計同一圖像序列的兩個顏色分級版本之間的顏色映射意味著針對圖像序列的每個圖像來估計顏色映射函數，即，最佳地將圖像序列的第一顏色分級版本中在時間上位于確定時刻的圖像的顏色值映射到圖像序列的第二顏色分級版本中在時間上位于相同時刻的圖像的顏色值的顏色映射函數。

然而，這種方法是耗時的，需要很長的計算時間。此外，噪聲或不代表圖像序列的顏色可能出現在圖像序列中，具有非常相似的圖像特征(例如，顏色分布、對象存在等)。這可能涉及隨時間變化的顏色映射決策的時間變化，其可能導致視覺閃爍(連續圖像的外觀的時間不穩定性)。

因此，需要一種用于估計圖像序列的兩個不同顏色分級版本之間的顏色映射的方法，其減少這種計算成本和這種閃爍效應。

根據以下結合附圖的對實施例的描述，本公開的具體性質以及本公開的其它目的、優點、特征和用途將變得顯而易見。

技術實現要素：

鑒于上述情況，本公開的各個方面涉及創建和維護計算機系統上的數據對象之間的語義關系。以下呈現本公開的簡單概述以便提供對本公開的一些方面的基本理解。該發明內容不是本公開的寬泛總覽。其不意圖標明本公開的關鍵或重要元素。以下概述只是以簡化形式呈現本公開的一些方面，作為稍后提供的更詳細描述的前言。

本公開對現有技術的一些缺陷進行了彌補，提出了一種用于處理圖像序列的方法，包括：估計所述圖像序列的以第一顏色量表示其值的第一顏色分級版本與所述圖像序列的以第二顏色量表示其值的第二顏色分級版本之間的顏色映射。所述方法的特征在于包括：

-通過組合所述圖像序列的第一顏色分級版本的至少兩個圖像來獲得第一復合圖像，使得所述第一復合圖像的內容包括所述至少兩個圖像中的每個圖像的內容的至少一部分，并且通過組合所述圖像序列的第二顏色分級版本的至少兩個圖像來獲得第二復合圖像，使得所述第二復合圖像的內容包括所述至少兩個圖像中的每個圖像的內容的至少一部分；以及

-通過估計將所述第一復合圖像的顏色值映射到所述第二復合圖像的顏色值的顏色映射函數來估計所述圖像序列的第一顏色分級版本和第二顏色分級版本之間的顏色映射。

所述方法允許獲得圖像序列的單個顏色映射，從而減少了針對所述圖像序列的每個圖像來估計顏色映射所需的計算時間，并且減少了視覺閃爍。

此外，由于所確定的時刻的數量控制用于獲得復合圖像的圖像的數量，所以復合圖像的尺寸可能不會太大。

根據實施例，確定時刻ti，以便圖像p1，ti和p2，ti屬于同一場景鏡頭。

根據一個實施例，所述時刻中的一些時刻是相同的。

根據實施例，第二顏色分級圖像在被組合之前被剪輯。

根據實施例，所述方法還包括：在獲得所述第一復合圖像和第二復合圖像之前，對所述圖像序列的第一顏色分級版本和第二顏色分級版本中位于所確定的時刻處的圖像進行下采樣。

根據實施例，迭代地獲得所述顏色映射函數的估計，直到達到標準為止。

根據實施例，所述顏色映射函數包括兩個顏色變換，其中在第k次迭代中通過以下方式獲得所述顏色映射函數的估計：

a)通過將在第k-1次迭代估計的第一顏色變換應用于第一顏色值集合來獲得第三顏色值集合；

b)通過將第二顏色值集合映射到第三顏色值集合來估計第三顏色變換；

c)通過將所述第三顏色變換應用于第二顏色值集合來獲得第四顏色值集合；

d)通過將第一顏色值集合映射到所述第四顏色值集合來估計第一顏色變換；所述第一顏色變換用于更新第一顏色變換；

e)通過將所述第一顏色變換應用于第一顏色值集合來獲得第五顏色值集合；以及

f)通過將第五顏色值集合映射到第二顏色值集合來估計第二顏色變換。

根據實施例，顏色映射函數通過三維查找表來近似。

根據實施例，所述顏色映射函數包括至少一個顏色變換，所述至少一個顏色變換通過一維分段線性函數來近似。

根據實施例，所述顏色映射函數包括至少一個顏色變換，所述至少一個顏色變換通過一維查找表來近似。

根據實施例，所述顏色映射函數包括至少一個顏色變換，所述至少一個顏色變換通過線性矩陣來近似。

根據本公開的其它方面，本公開涉及包括被配置用于實現上述方法的處理器的設備、包括程序代碼指令的計算機程序產品，當在計算機上執行該程序時，所述程序代碼指令執行上述方法的步驟，還涉及存儲有指令的處理器可讀介質，所述指令用于使處理器至少執行上述方法的步驟，以及涉及攜帶程序代碼指令的非瞬態存儲介質，當在計算設備上執行所述程序時，所述程序代碼指令執行上述方法的步驟。

附圖說明

在附圖中，本公開的實施例由以下附圖說明：

圖1示意性地示出了根據本公開的具體和非限制性實施例的用于估計圖像序列的兩個顏色分級版本之間的顏色映射的方法的步驟的圖不；

圖2示意性地示出了用于迭代地獲得顏色映射函數的估計的步驟20的實施例；

圖3示意性地示出了顏色映射函數的示例；

圖4示意性地示出了用于估計包括兩個顏色變換的顏色映射函數的示例；

圖5示意性地示出了用于估計包括三個顏色變換的顏色映射函數的示例；

圖6示意性地示出了對顏色映射函數進行近似的3dlut的示例；

圖7示意性地示出了包括通過一維分段線性函數和矩陣來近似的顏色變換的顏色映射函數；

圖8示出了一維分段線性函數f的示例；

圖9示出了根據本公開實施例的設備的架構的示例；

圖10示出了用于獲得復合圖像的不同組合方法；

圖11示出了用于獲得復合圖像的封裝方法的示例。

具體實施方式

下文將參照附圖更完全地對本公開進行描述，圖中示出了本公開的實施例。然而，本公開可以按多種替代形式來體現，并且不應當被解釋為受到本文闡述的實施例的限制。因此，盡管本公開可修改成各種變型和替代形式，但以示例方式在附圖中示出并在下文中詳細描述特定實施例。然而，應當理解的是，并不意圖將本公開限制為所公開的特定形式，相反，本公開涵蓋落入由權利要求定義的本公開的范圍內的所有修改、等同物和備選形式。

本文中所使用的術語僅僅是為了描述具體實施例的目的，而不是意在限制本公開。如本文中使用的，單數形式“一”、“一個”和“所述”意在還包括復數形式，除非上下文明確地給出相反的指示。還應理解，術語“包括”、“具有”和/或“包含”在本說明書中使用時表示存在所陳述的特征、整數、步驟、操作、元件和/或部件，但并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、部件和/或其組合。另外，當提及元件“響應”或“連接”到另一元件時，它可以直接響應或連接到該另一元件，或者可能存在中間元件。相比之下，當提及元件“直接響應”或“直接連接”到另一元件時，則不存在中間元件。本文中使用的術語“和/或”包括相關列出項目中的一個或多個的任意和所有組合，并且可以縮寫為“/”。

應當理解，雖然術語“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各種元件，但是這些元件不應該受這些術語的限制。這些術語僅用來將元素彼此區分。例如，在不脫離本公開的教導的情況下，第一元件可以稱為第二元件，并且類似地，第二元件可以稱為第一元件。

參考框圖或流程圖描述了一些實施例，流程圖或框圖中的每個框表示電路元件、模塊或包括用于實現指定邏輯功能的一個或多個可執行指令的一部分代碼。還應當注意，在其他實現方式中，框中標注的功能可以不按所標注的次序進行。例如，連續示出的兩個框可能事實上是基本同時執行的，或者框在某些時候會以相反的順序來執行，這將取決于所涉及到的功能。

本文中對“一個實施例”或“實施例”的提及意味著結合實施例所描述的特定特征、結構或特性可以包括在本公開的至少一個實現方式中。在說明書中各處出現的短語“在一個實施例中”或“根據實施例”不一定都指代相同的實施例，也不一定指代與其他實施例互斥的分離的或備選的實施例。

權利要求中出現的附圖標記僅僅是說明性的，并且對權利要求的范圍沒有限制作用。

雖然沒有明確描述，但是本實施例和變型可以以任意組合或子組合來采用。

估計圖像序列的第一顏色分級版本和所述圖像序列的第二顏色分級版本之間的顏色映射可以是用于處理圖像序列的方法的步驟。

圖1示意性示出了根據本公開的具體且非限制性實施例的用于估計圖像序列的以第一顏色量表示其值的第一顏色分級版本e1與所述圖像序列的以第二顏色量表示其值的第二顏色分級版本e2之間的顏色映射cm的方法步驟的示意圖。

在步驟10中，模塊m0通過組合所述圖像序列的第一顏色分級版本e1中在時間上位于所確定的時刻ti處的至少兩個圖像p1，ti來獲得第一復合圖像c1，使得所述第一復合圖像的內容包括所述至少兩個圖像中的每個圖像的內容的至少一部分，并且通過組合所述圖像序列的第二顏色分級版本e2中在時間上位于所確定的相同時刻ti處的相同數量的圖像p2，ti來獲得第二復合圖像c2，使得所述第二復合圖像的內容包括所述至少兩個圖像中的每個圖像的內容的至少一部分。

根據一個實施例，確定時刻ti，使得圖像p1，ti和p2，ti屬于同一場景鏡頭。為此，例如，將鏡頭轉換檢測器應用于圖像序列，以獲得包括至少一個圖像的至少一個場景鏡頭，并且從每個檢測到的場景鏡頭的圖像獲得第一(和第二)復合圖像。因此，根據每個第一和第二圖像估計顏色映射函數。

根據一個實施例，時刻ti中的一些是相同的。這允許增加圖像ti中的顏色樣本的權重。

根據圖10所示的實施例，通過任何拼接(http：//ieeexplore.ieee.org/xpls/abs_all.jsp？arnumber＝702214&tag＝1)獲得復合圖像c1(相應地c2)，即復合圖像c1(相應地c2)是從圖像p1，ti(相應地p2，ti)獲得的全景圖像。

根據實施例，對圖像的子區域進行組合。這允許去除例如黑色條紋或標志的不期望的區域，或相反地強調對標志的顏色的計算。

因此，所述第一復合圖像c1(相應地c2)的內容包括所述至少兩個圖像p1，ti(相應地p2，ti)中的每個圖像的內容的至少一部分。

根據一個實施例，第二顏色分級圖像在被組合之前被剪輯。這允許具有對不同動態范圍值的視頻序列進行顏色映射。

根據圖10所示，復合圖像c1(相應地c2)是從圖像序列的第一顏色分級版本e1(相應地第二顏色分級版本e2)中在時間上位于時刻t1和t2處的兩個圖像p1，t1(相應地兩個圖像p1，t2)獲得的。

根據圖11所示的另一實施例，通過將圖像p1，ti(相應地p2，ti)封裝在所述單個圖像c1(相應地c2)中而獲得復合圖像c1(相應地c2)。

因此，所述第一復合圖像c1(相應地c2)的內容包括所述至少兩個圖像p1，ti(相應地p2，ti)中的每個圖像的內容。

根據圖1上的步驟10的實施例，在獲得所述第一復合圖像c1和第二復合圖像c2之前，對所述圖像序列的第一顏色分級版本e1和第二顏色分級版本e2中位于所確定的時刻t1處的圖像p1，ti(相應地p2，ti)進行下采樣。

這允許降低復合圖像c1和c2的分辨率(列數和/或行數)，并從而減少用于估計顏色映射的計算時間。此外，圖像的下采樣減小了圖像的噪聲，并從而提高了顏色映射函數的質量。

在步驟20中，模塊m通過估計將所述第一復合圖像c1的顏色值映射到所述第二復合圖像c2的顏色值的顏色映射函數cmf來估計所述圖像序列的第一顏色分級版本和第二顏色分級版本之間的顏色映射cm。

顏色映射函數cmf被定義用于將在第一顏色體積(volume)中表示的顏色值映射到在第二顏色體積中表示的顏色值。

例如，僅第一和第二顏色體積的動態范圍不同。可以例如通過使用rgbbt.2020顏色空間和0至4000尼特(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第一顏色體積，并使用rgbbt.2020顏色空間和0到1000尼特之間(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第二顏色體積。

根據另一示例，僅第一和第二顏色體積的色域不同。例如通過使用rgbbt.2020顏色空間和0至1000尼特(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第一顏色體積，并使用rgbbt.709顏色空間和0到1000尼特之間(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第二顏色體積。

根據另一示例，僅第一和第二顏色體積的顏色空間不同。例如通過使用rgbbt.2020顏色空間和0至1000尼特(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第一顏色體積，并使用yuvbt.2020顏色空間和0到1000尼特之間(坎德拉每平方米)之間的值的動態范圍來定義第二顏色體積。

本公開不限于顏色體積的這些示例，并且顯而易見的是，可以定義具有這些差異(色域、顏色空間、動態范圍)中多于一個差異的第一和第二顏色體積。

根據本發明的一個實施例，如圖3所示，顏色映射函數cmf包括至少兩個顏色變換f1、f2、fq、...fq。

根據圖2所示的步驟20的實施例，在步驟100中，模塊m1獲得顏色映射函數cmf的第一估計cmf⁰，即根據圖3所示方法的實施例的每種顏色變換fq的第一估計

為了方便，在下文中，第一分量圖像c1的顏色值被稱為第一顏色值集合s1，并且第二分量圖像c2的顏色值被稱為第二顏色值集合s2。

根據實施例，每個顏色變換的第一估計值是線性單調函數，并且當顏色變換是線性矩陣時，顏色變換的第一估計是單位陣。

根據另一示例，顏色變換的第一估計是將第一顏色體積的顏色空間轉換為第二顏色體積的顏色空間的顏色映射函數。這種顏色變換例如由標準smpterp177定義。

接下來，在步驟110中，在迭代k(k是整數值)中，模塊m2使用先前計算(迭代k-1)的每個顏色變換fq的估計(顏色映射cmf的估計cmf^k-1)，根據第一顏色值集合s1和第二顏色值集合s2獲得每個顏色變換fq的估計值(顏色映射函數cmf的估計cmf^k)。

重復步驟110直至達到準則為止。由此獲得了針對每個顏色變換fq的最終估計(顏色映射函數cmf的)等于使用p(最后一次迭代)的每個顏色變換fq的估計(顏色映射函數cmf的cmf^p)。

例如，當達到最大迭代次數k時，或者當通過向圖像的第一顏色分級版本e1應用在兩次連續迭代期間計算的顏色映射函數cmf的估計cmf^k-1和cmf^k而獲得的圖像的第二顏色分級版本e2的兩個連續估計之間的歐幾里德距離小于預定閾值時，達到準則。

備選地，例如，當通過向圖像的第一顏色分級版本e1和圖像的第二顏色分級版本e2應用顏色變換函數cmf的估計cmf^k而獲得的圖像的第二顏色分級版本e2的估計之間的歐幾里德距離小于預定閾值時，達到準則。

根據本公開的實施例，顏色映射函數cmf包括通過圖4所示的方法根據所述第一顏色值集合s1和第二顏色值集合s2估計的兩個顏色變換f1和f2。

估計兩個顏色變換f1和f2是迭代過程，對于每個迭代k，k是整數，該迭代過程包括：

a)通過將在第k-1次迭代估計的第一顏色變換f1^k-1應用于第一顏色值集合s1來獲得第三顏色值集合s3；

b)通過將第二顏色值集合s2映射到第三顏色值集合s3來估計第三顏色變換f3^k；

c)通過將所述第三顏色變換f3^k應用于第二顏色值集合s2來獲得第四顏色值集合s4；

d)通過將第一顏色值集合s1映射到所述第四顏色值集合s4來估計第一顏色變換f1^k；所述第一顏色變換flk用于更新第一顏色變換f1^k-1；

e)通過將所述第一顏色變換f1^k應用于第一顏色值集合s1來獲得第五顏色值集合s5；以及

f)通過將第五顏色值集合s5映射到第二顏色值集合s2來估計第二顏色變換f2^k。

本公開不限于包括兩個顏色變換的顏色映射函數cmf，而是擴展到包括兩個以上顏色變換的任何顏色映射。

為了說明的目的，圖5示出了當它包括三個顏色變換f1、f21和f22時如何估計顏色映射函數cmf。對于每個迭代k(k是整數)：

a)通過將在第(k-1)次迭代估計的第一顏色變換f1^k-1應用于第一顏色值集合s1來獲得第三顏色值集合s3；

b)通過將在第(k-1)次迭代估計的顏色變換f22^k-1應用于第三顏色值集合s3來獲得第四顏色值集合s4；

c)通過將第二顏色值集合s2映射到第四顏色值集合s4來估計第三顏色變換f3^k；

d)通過將所述第三顏色變換f3^k應用于第二顏色值集合s2來獲得第五顏色值集合s5；

e)通過將第五顏色值集合s5映射到第三顏色值集合s3來估計第四顏色變換f4^k；

f)通過將所述第四顏色變換f4^k應用于第五顏色值集合s5來獲得第六顏色值集合s6；

g)通過將第一顏色值集合s1映射到所述第六顏色值集合s6來估計第一顏色變換f1^k；所述第一顏色變換f1^k用于更新第一顏色變換f1^k-1；

h)通過將所述第四顏色變換f1^k應用于第一顏色值集合s1來獲得第七顏色值集合s7；

i)通過將第七顏色值集合s7映射到所述第五顏色值集合s5來估計顏色變換f22^k；所述第一顏色變換f22^k用于更新顏色變換f22^k-1；

j)通過將所述顏色變換f22^k應用于第七顏色值集合s7來獲得第八顏色值集合s8；以及

1)通過將所述第八顏色值集合s8映射到第二顏色值集合s2來估計顏色變換f21^k。

最后一個步驟1)不是每次迭代強制執行的。在最后一次迭代之后，該步驟至少執行一次。

根據一個實施例，當例如(用于停止或不停止迭代方法的)準則需要每次迭代處顏色變換f21^k的估計以便估計停止結合圖2描述的迭代方法的步驟的準則時，在每次迭代時執行步驟1。

用于估計顏色映射函數cmf的原理可以根據圖4和圖5容易地擴展到包括任何數量的顏色變換的任何顏色映射函數。

根據該方法的實施例，顏色映射函數cmf通過三維查找表(3dlut)來近似。

這允許較少的比特用于表示顏色映射函數cmf，使編碼成本降低。

圖6示意性地示出了對具體顏色映射函數進行近似的3dlut的示例。

3dlut將在第一顏色體積中表示的至少一個顏色值與在第二顏色體積(不同于第一顏色體積)中表示的顏色值相關聯。

3dlut允許將第一顏色體積劃分為由3dlut的頂點限定的區域的集合。示例性地，3dlut將顏色值的集合與第一顏色體積中的顏色值三元組相關聯。顏色值的集合可以是第二顏色體積中的顏色值三元組或表示用于將第一顏色體積中的顏色值轉換為第二顏色體積中的顏色值的顏色變換(例如，本地定義的顏色映射函數參數)的顏色值的集合。

在圖6中，正方形3dlut被表示為n×n×n個頂點的格子。對于3dlut的每個頂點v(cl，c2，c3)，需要存儲相應的顏色值三元組(vc1，vc2，vc3)。與3dlut相關聯的數據量是nxnxnxk，其中k是用于存儲一個3dlut三元組值的比特數。三元組值例如是(r，g，b)三元組、(y，u，v)三元組或(y，cb，cr)三元組等。

根據該方法的實施例，顏色映射函數cmf包括至少一個顏色變換，所述至少一個顏色變換通過一維分段線性函數來近似。

根據該方法的實施例，顏色映射函數cmf包括至少一個顏色變換，所述至少一個顏色變換通過一維查找表來近似。

該實施例是有利的，原因在于可以通過已經在許多屏幕、顯示器和tv中實現的現有一維非線性映射函數的組合對顏色映射函數進行近似。它們可以用于例如在顏色分級與顏色空間相關的情況下實現任何類型的顏色變換。

根據該方法的實施例，顏色映射函數cmf包括由矩陣表示的顏色變換。

根據如圖7所示的方法的非限制性實施例，顏色映射函數cmf包括由c個一維分段線性函數f1，j(j∈{1，...，c})近似的顏色變換f1、由c個一維分段線性函數f2，j(j∈{1，...，c})近似的第二顏色變換f21和線性矩陣m(可以被認為是另一種顏色變換f22)。c是與圖像的分量數相等的整數。通常如圖7所示c＝3。

然后如圖5所述估計顏色變換f1、f21和f22，其中第三顏色變換f3^k也由c個一維分段線性函數f3，j(j∈{1，...，c})近似，并且第四顏色變換f4^k是矩陣。

通過將屬于輸入的顏色值集合(這里為e1j)的顏色值的j分量映射到屬于輸出的顏色值集合(這里為e2j)的顏色值的j分量來估計每個一維分段線性函數f1，j、f2，j或f3，j。例如，相對于圖5，當估計一維分段線性函數f1，j時，輸入的顏色值集合是第一顏色值集合s1，并且輸出的顏色值集合是第六顏色值集合s6

本公開不限于用于通過將屬于輸入顏色值集合的顏色值的分量映射到屬于輸出顏色值集合的顏色值的分量來估計一維分段線性函數的具體方法。

例如，可以使用如關于圖8所述的cantoni等人的方法(“optimalcurvefittingwithpiecewiselinearfunctions，”ieeetransactionsoncomputers，vol.c-20，no1，1971年1月)。

圖8示出了一維分段線性函數f的示例。

一維分段線性函數f由區間[xi，xi+1]定義，并且在每個區間中是線性的。注意，我們在這里考慮以下情況，為了簡單區間具有相等的范圍(等于1)，但是等效推理可以應用于一般情況(不相等的范圍)。然后，認為值xi是已知的。

對于具有橫軸s∈[xi；xi+1]的給定點，由f表示的對應圖像為y，例如：

y＝f(s)＝l(xi)+(l(xi+1)-l(xi))*(s-xi)

必須通過使用最小二乘法(lsm)找到l(xi)的最優值，最小二乘法(lsm)使針對樣本值集合(so，yo)的二次誤差的總和err(xi)＝(yo-f(so))²最小，其中針對每個區間[xi；xi+1](i＝0，...t)so∈[xi；xi+1]是第一顏色值集合s1的顏色值，并且yo是第二顏色值集合s2的顏色值。t是固定整數值或要優化的值。

最小二乘法(lsm)在于對err(xi)分別對于l(xi)(i＝0，..t)的偏導數方程的集合等于零求解。

l(xi)的值確定兩個區間[xi-1；xi]和[xi；xi+1]上的函數f：

y＝f(sm)＝l(xi-1)+(l(xi)-l(xi-1))*(sm-xi+1)如果sm∈[xi-1；xi](4)

并且y＝f(so)＝l(xi)+(l(xi+1)-l(xi))*(so-xi)如果so∈[xi；xi+1](5)

一旦用式(1)和(2)給出的f(sm)和f(so)的表達式代入式(1-3)中，得到下式：

對其他區間應用相同的推理，得到以下系統：

本公開不限于用于通過將輸入顏色值集合映射到輸出顏色值集合來估計矩陣(m或第四顏色變換f4^k)的具體方法。

例如，當c等于3(每種顏色值三種顏色分量)時，通過將輸入顏色值的集合映射至輸出顏色值的集合上來估計3x3矩陣包括對以下三個等式的3線性系統求解：

與

對于樣本的集合((x0，x1，x2)，yi)，計算二次誤差為erri＝(yi-mi(x0，x1，x2))²，并且最小均方根方法在于對根據mi()對于gi，j(其中i＝0、1、2且j＝0、1、2)的偏導數建立的9個等式的系統求解。

在圖1-8和10-11上，模塊是功能單元，所述功能單元可以與或不與可區分的物理單元相關聯。例如，這些模塊或其中的一些可以被集成在唯一的組件或電路中，或者有助于軟件的功能。相反，一些模塊可能包括單獨的物理實體。符合本公開的裝置可以或者使用純硬件來實現，例如使用專用硬件，諸如《applicationspecificintegratedcircuit》、《field-programmablegatearray》、《verylargescaleintegration》的簡寫asic或fpga或vlsi，或來自嵌入在設備中的或來自硬件與軟件組件的混合物的若干集成電子元件。

圖9表示設備900的示例架構，設備900可被配置為實現結合圖1-8和10-11描述的方法。

設備900包括通過數據和地址總線901鏈接在一起的以下元件：

-微處理器902(或cpu)，其例如是dsp(或數字信號處理器)；

-rom(或只讀存儲器)903；

-ram(或隨機存取存儲器)904；

-i/o接口905，用于接收從應用發送的數據；以及

-電池906

根據一個變型，電源906在設備的外部。圖9的這些元件中的每一個是本領域技術人員所熟知的，因此不進一步公開。在所提及的每個存儲器中，說明書中使用的詞語“寄存器”可以對應于小容量的區域(一些比特)或非常大的區域(例如整個程序或大量的接收或解碼的數據)。rom903包括至少程序和參數。根據本公開的方法的算法存儲在rom903中。當接通時，cpu920將程序上傳到ram中并執行對應的指令。

ram904在寄存器中包括由cpu902執行并在設備900接通之后上傳的程序、寄存器中的輸入數據、寄存器中的方法的不同狀態的中間數據以及寄存器中的用于執行方法的其它變量。

可以例如用方法或過程、裝置、軟件程序、數據流或信號來實現本文所描述的實施方式。雖然僅在單個實現形式的上下文中進行討論(例如，僅作為方法或設備討論)，所討論特征的實現還可以以其他形式來實現(如程序)。裝置可以實現為例如適合硬件、軟件和固件。所述方法可被實現于諸如處理器的裝置中，所述處理器一般地稱為處理設備，包括例如計算機、微處理器、集成電路或可編程邏輯器件。處理器還可以包括通信設備(例如計算機、蜂窩電話、便攜/個人數字助理(″pda″))以及促進終端用戶之間的信息通信的其他設備。

根據用于估計圖像的第一顏色分級版本e1和其值以第二顏色體積表示的所述圖像的第二顏色分級版本e2之間的顏色映射的方法或裝置的具體實施例，圖像的第一顏色分級版本e1和/或第二顏色分級版本e2和/或第一復合圖像c1和/或第二復合圖像c2從源獲得。確定的時刻ti也可以從源獲得。例如，源屬于包括以下各項的集合：

-本地存儲器(903或904)，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；

-存儲器接口(905)，例如與大容量存儲器、ram、閃存、rom、光盤或磁性支持的接口；

-通信接口(907)，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(例如，ieee802.11接口或接口)；以及

-圖像捕捉電路(例如，傳感器，如ccd(電荷耦合器件)或cmos(互補金屬氧化物半導體))。

根據不同的實施例，設備900被配置為實現結合圖1-8和10-11描述的用于估計顏色映射的方法或設備，屬于包括以下各項的集合：

-移動設備；

-通信設備；

-游戲設備；

-平板(或平板計算機)；

-膝上型計算機；

-靜止圖像相機；

-視頻相機；

-編碼芯片；

-靜止圖像服務器；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)。

-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)；

-膝上型計算機；

-顯示器以及

-解碼芯片。

這里所述的多種處理和特征的實現方案可以實現為多種不同設備或應用，具體地，例如，設備或應用。這些設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、向編碼器提供輸入的預處理器、視頻編碼器、視頻解碼器、視頻編解碼器、網絡服務器、機頂盒、筆記本電腦、個人電腦、手機、pda、以及用于處理圖像或視頻的任意其他設備或任何其他通信設備。應當清楚，設備可以是移動的，甚至安裝在移動交通工具中。

另外，這些方法可以由處理器執行的指令來實現，并且這樣的指令(和/或由實施方式產生的數據值)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采用計算機可讀程序產品的形式，所述計算機可讀程序產品包含在一個或多個計算機可讀介質中，并且其中包含有可由計算機執行的計算機可讀程序代碼。如本文使用的計算機可讀存儲介質被認為是非瞬態存儲介質，其被提供有用于在其中存儲信息的內在能力以及用于從中取回信息的內在能力。計算機可讀存儲介質可以是但不限于例如電、磁、光、電磁、紅外或半導體系統、裝置或設備或前述系統、裝置或設備的任意合適組合。應當理解，盡管以下提供可應用本原理的更特定的計算機可讀取存儲介質的示例，但如本領域普通技術人員更容易理解的，僅以示例性而非窮盡地列出：便攜式計算機磁盤；硬盤；只讀存儲器(rom)；可擦除可編程只讀存儲器(eprom或閃存)；便攜式緊湊盤只讀存儲器(cd-rom)；光存儲設備；磁存儲設備；或以上的任意合適組合。

指令可形成在處理器可讀介質上有形包含的應用程序。

指令可位于例如硬件、固件、軟件或其組合中。可以在例如操作系統、單獨應用或兩者組合中發現指令。因此，處理器可以被特征化為例如配置用于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。此外，處理器可讀介質可存儲通過實施方式所產生的數據值，作為對指令的添加或替代。

本領域技術人員應清楚，實現方案可以產生被格式化為攜帶例如所存儲的或所傳輸的信息的多種信號。信息可以包括例如執行方法的指令，或通過描述的實施方式之一所產生的數據。例如，信號可以被格式化為將用于寫入或讀取所述實施例的語義的規則攜帶作為數據，或將由所述實施例寫入的真實語義值攜帶作為數據。這種信號可被格式化為例如電磁波(例如使用頻譜的射頻部分)或基帶信號。格式化可包括例如對數據流進行編碼和用已編碼數據流調制載波。信號承載的信息可以是例如模擬或數字信息。可以通過公知的多種不同有線或無線鏈路來傳輸該信號。信號可存儲在處理器可讀介質上。

已經描述了多個實現。但是應當理解，可以做出各種修改。例如，可以合并、增補、修改或去除不同實現方案的要素，以便產生其它實現方案。附加地，本領域技術人員將理解的是，其他結構或處理器可以替代那些公開的內容，并且所得到的實施方式將用至少基本相同的方式來執行至少基本相同的功能，以實現與所公開的實施方式基本相同的結果。因此，本申請還涵蓋這些和其它實現方案。