CN120112951A

CN120112951A - 用于预处理图像以改善增益映射压缩结果的技术

Info

Publication number: CN120112951A
Application number: CN202380075412.9A
Authority: CN
Inventors: N·P·波尼尔; J·K·罗兰
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2022-11-09
Filing date: 2023-11-06
Publication date: 2025-06-06
Also published as: WO2024102337A1; EP4577983A1

Abstract

本申请描述了用于预处理图像以改善增益映射压缩结果的技术。增益映射可通过将第一图像与第二图像进行比较来生成，并且随后经压缩以形成压缩的增益映射。压缩的增益映射可与该第一图像的压缩版本组合以形成压缩的增强图像。压缩的增强图像稍后可被解压缩以生成该第一图像的未压缩版本，并且该增益映射被应用于该第一图像的该未压缩版本以生成该第二图像的版本，从而提供在目标显示器上的再现。该第一图像的该压缩版本和压缩的增益映射可由图像压缩模块和增益映射压缩模块单独生成，或者由组合的增益映射生成和压缩模块联合生成。

Description

用于预处理图像以改善增益映射压缩结果的技术

技术领域

本文所描述的实施方案阐述了用于预处理图像以改善增益映射压缩结果的技术。增益映射可通过将第一图像与第二图像进行比较来生成，并且随后经压缩以形成压缩的增益映射。压缩的增益映射可与该第一图像的压缩版本组合以形成压缩的增强图像。压缩的增强图像稍后可被解压缩并且该增益映射被应用于该第一图像以生成该第二图像的版本，从而提供在目标显示器上的再现。

背景技术

图像的动态范围是指图像的最亮部分与最暗部分之间的像素值的范围(也称为“亮度”)。值得注意的是，相对于场景的人类视觉感知，图像传感器在该场景的单次曝光中捕获有限范围的亮度。具有有限范围的图像在本文中被称为标准动态范围(SDR)图像。

尽管存在图像传感器限制，但计算摄影的改进允许使用多个图像由图像传感器捕获较大范围的亮度值，该多个图像一起被处理以形成具有较宽范围的图像(本文中称为高动态范围(HDR)图像)。HDR图像可通过以下方式形成：(1)捕获多个包围的(bracketed)图像，即，各自使用不同曝光值(也称为“光圈”)捕获的单独的SDR图像，以及(2)将包围的SDR图像合并成结合来自不同曝光的各方面的单个HDR图像。与单独的SDR图像中的每个SDR图像中的较窄范围的亮度值相比，单个HDR图像包括较宽动态范围的亮度值。HDR图像可被认为优于SDR图像，因为与单独的SDR图像相比，由HDR图像为场景保留了更大量的信息。

由于设计和制造技术的进步，能够显示具有更宽范围的亮度值的HDR图像的显示设备正变得更易于访问。然而，当前使用(并继续制造)的大部分显示设备仅能够显示具有更有限范围的亮度值的SDR图像。因此，HDR图像必须被转换(即，降级)为等效于在仅具有有SDR能力的显示器的设备上显示的SDR图像。相反地，具有有HDR能力的显示器的设备可尝试将SDR图像转换(即，升级)成等效于经由有HDR能力的显示器显示的HDR图像。

现有的转换技术可能产生不一致的和/或不期望的结果。具体地，将HDR图像降级为SDR图像(这可通过色调映射操作来执行)可将视觉伪影(例如，条带化)引入到得到的SDR图像中，这些视觉伪影通常是利用附加图像处理不可校正的。相反地，将SDR图像升级为HDR图像(这可通过逆色调映射操作来执行)涉及应用不同级别的猜测，这也可引入不可校正的视觉伪影。

此外，与HDR图像一起保留所有原始捕获的SDR图像可能用尽有限的存储空间并且可能需要附加的通信带宽来在设备之间传送所有图像。

因此，所需要的是用于使得图像能够在不同状态之间有效且准确地变换的技术。例如，期望使得SDR图像能够被升级到HDR对应体(并且反之亦然)而不依赖于前述(以及有缺陷的)转换技术。

发明内容

本文所描述的实施方案阐述了用于预处理图像以改善增益映射压缩结果的技术。增益映射可通过将第一图像与第二图像进行比较来生成，并且随后经压缩以形成压缩的增益映射。所压缩的增益映射可与该第一图像的压缩版本组合以形成压缩的增强图像。所压缩的增强图像稍后可被解压缩并且该增益映射被应用于该第一图像以生成该第二图像的版本，以提供在目标显示器上的再现。在一些实施方案中，该第一图像包括标准动态范围(SDR)图像，并且该第二图像包括高动态范围(HDR)图像。在一些实施方案中，该第一图像包括选自多个SDR图像的SDR图像，并且该第二图像包括从该多个SDR图像的组合导出的HDR图像。在一些实施方案中，该增益映射是通过将该HDR图像中的像素的亮度值与该SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来确定的。在一些实施方案中，该增益映射的全分辨率版本包括该SDR图像和该HDR图像中的每个像素的增益值，而该增益映射的降低分辨率版本包括该SDR图像和该HDR图像中的两个或更多个像素的组的增益值。在一些实施方案中，该增益映射是与该SDR图像和该HDR图像相比以1/2或1/4分辨率确定的。在一些实施方案中，该压缩的增益映射是通过使用第一(增益映射)压缩方案处理该增益映射(以全分辨率或以降低分辨率)来生成的，并且该第一图像的该压缩版本是通过使用第二(图像)压缩方案处理该第一图像来生成的。在一些实施方案中，该增益映射是通过将该SDR图像中的亮度值与该HDR图像中的亮度值进行比较来生成的。在一些实施方案中，该增益映射是通过将该SDR图像的压缩版本(或该HDR图像的压缩版本)中的亮度值与该(未压缩)HDR图像(或未压缩的SDR图像)中的亮度值进行比较来生成的。在一些实施方案中，该压缩的增强图像包括从该SDR图像导出的图像的压缩版本和利用该增益映射的压缩版本联合地确定(或者利用随后被压缩的该增益映射的未压缩版本联合地确定)的该HDR图像，该增益映射的该压缩版本与该图像的该压缩版本一起被包括以形成该压缩的增强图像。在一些实施方案中，该压缩的增强图像被存储在可由该计算设备本地访问和/或可由该计算设备且可能由其他计算设备远程访问(例如，经由基于云网络的服务)的非易失性存储介质中。在一些实施方案中，第二计算设备获得该压缩的增强图像，从该压缩的增强图像提取该图像的该压缩版本，从该图像的该压缩版本生成该图像的未压缩版本，从该增益映射的该压缩版本生成该增益映射的未压缩版本，并且将该增益映射的该未压缩版本应用于该图像的该未压缩版本以生成被格式化以由该第二计算设备显示的第二图像。该第二图像的亮度值的动态范围与该图像的该未压缩版本的亮度值的动态范围不同。在一些实施方案中，该第二图像是HDR图像，并且该图像的该未压缩版本是SDR图像。在一些实施方案中，该第一图像的该压缩版本和该增益映射的该压缩版本由图像压缩模块和增益映射压缩模块分别生成，或者由组合的增益映射生成和压缩模块联合地生成。在一些实施方案中，该计算设备生成增益映射，压缩该增益映射以形成该增益映射的该压缩版本，解压缩该增益映射的该压缩版本以生成该增益映射的未压缩版本，将(原始)增益映射与该增益映射的该未压缩版本进行比较以确定误差映射，并且将该误差映射与该增益映射的该压缩版本一起存储以在创建被格式化以由该第二计算设备显示的该第二图像时使用。

其他实施方案包括一种被配置为存储指令的非暂态计算机可读存储介质，该指令当由被包括在计算设备中的处理器执行时使得该计算设备执行上述方法中的任一方法的各步骤。另外的实施方案包括被配置为执行前述方法中任何方法的各种步骤的计算设备。

根据结合以举例的方式例示所描述的实施方案的原理的附图而进行的以下详细描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。

附图说明

本公开通过结合附图的以下具体描述将更易于理解，其中类似的参考标号表示类似的结构元件。

图1例示了根据一些实施方案的可被配置为执行本文所描述的各种技术的计算设备的概览。

图2A至图2E例示了根据一些实施方案的用于基于SDR图像和HDR图像生成增益映射的技术的一系列概念图。

图3A至图3E例示了根据一些实施方案的用于基于第一图像和第二图像生成压缩的增强图像的一系列概念图。

图4例示了根据一些实施方案的从压缩的增强图像生成用于由计算设备显示的HDR图像的示例的示图。

图5A和图5B例示了根据一些实施方案的用于由计算设备进行图像管理的示例性方法的流程图。

图6例示了根据一些实施方案的可用于实现本文所描述的各种技术的计算设备的详细视图。

具体实施方式

在这部分中描述了根据本申请的方法和装置的代表性应用。提供这些示例仅为了添加上下文并有助于理解所描述的实施方案。因此，对于本领域的技术人员将显而易见的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所描述的实施方案。在其他情况下，为了避免不必要地模糊所描述的实施方案，未详细描述熟知的处理步骤。其他应用是可能的，使得以下示例不应被当作是限制性的。

在以下详细描述中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了根据所描述的实施方案的具体实施方案。尽管足够详细地描述了这些实施方案以使得本领域的技术人员能够实践所描述的实施方案，但应当理解，这些示例不是限制性的，因此可使用其他实施方案，并且可在不脱离所描述的实施方案的实质和范围的情况下作出改变。

本文阐述的代表性实施方案公开了用于基于所获取的图像生成增益映射的技术。具体地，增益映射可通过将第一图像与第二图像进行比较来生成。增益映射随后可嵌入到第一图像中，以使得能够使用第一图像和增益映射来高效地再现第二图像。下文结合图1、图2A至图2E、图3A至图3E、图4、图5A、图5B和图6提供这些技术的更详细描述。

图1例示了可被配置为执行本文所描述的各种技术的计算设备102的概览100。如图1所示，计算设备102可包括处理器104、易失性存储器106和非易失性存储器124。需要说明的是，图5中例示了可被包括在计算设备102中的示例硬件部件的更详细分解，并且仅出于简化目的而从图1的例示中省去这些部件。例如，计算设备102可包括附加的非易失性存储器(例如，固态驱动器、硬盘驱动器等)、其他处理器(例如，多核中央处理单元(CPU))、图像处理单元(GPU)等。根据一些实施方案，操作系统(OS)(图1中未例示)可被加载到易失性存储器106中，其中OS可执行共同使得能够实现本文所描述的各种技术的多种应用程序。例如，这些应用程序可包括图像分析器110(以及其内部部件)、增益映射生成器120(以及其内部部件)、一个或多个压缩器(图1中未例示)等等。

如图1所示，易失性存储器106可被配置为接收多通道图像108。多通道图像108可例如由被配置为捕获并处理数字图像的数字成像单元(图1中未例示)来提供。根据一些实施方案，多通道图像108可由像素集合组成，其中像素集合中的每个像素包括一组子像素(例如，红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素等)。需要说明的是，这里使用的术语“子像素”可与术语“通道”同义。还需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，多通道图像108可具有不同分辨率、布局、位深度等。

根据一些实施方案，给定的多通道图像108可表示标准动态范围(SDR)图像，其构成由数字成像单元收集并处理的场景的单次曝光。给定的多通道图像108还可表示高动态范围(HDR)图像，其构成由数字成像单元收集并处理的场景的多次曝光。为了生成HDR图像，数字成像单元可在不同曝光托架(例如，通常称为“EV0”、“EV-”及“EV+”的三个曝光托架)下捕获场景。通常，EVO图像对应于场景的正常/理想曝光(典型地使用数字成像单元的自动曝光设置来捕获)；EV-图像对应于场景的曝光不足图像(例如，比EV0暗四倍)，并且EV+图像对应于场景的曝光过度图像(例如，比EV0亮四倍)。数字成像单元可组合不同的曝光以产生相对于SDR图像结合更大范围的亮度的所得图像。需要说明的是，本文讨论的多通道图像108不限于SDR/HDR图像。相反，在不脱离本公开的范围的情况下，多通道图像108可表示任何形式的数字图像(例如，扫描图像、计算机生成的图像等)。

如图1所示，多通道图像108可以(可选地)被提供给图像分析器110。根据一些实施方案，图像分析器110可包括被配置为根据需要处理/修改多通道图像108的各种部件。例如，图像分析器110可包括色调映射单元112(例如，被配置为执行全局/局部色调映射操作、逆色调映射操作等)、降噪单元114(例如，被配置为减少多通道图像中的全局/局部噪声)、颜色校正单元116(例如，被配置为执行多通道图像中的全局/局部颜色校正)以及锐化单元118(例如，被配置为执行多通道图像中的全局/局部锐化校正)。需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，图像分析器110不限于前述处理单元，并且图像分析器110可结合有被配置为对多通道图像108执行任何处理/修改的任何数量的处理单元。

如图1所示，在由图像分析器110处理之后，多通道图像108可被提供给增益映射生成器120。然而，需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，如果需要，多通道图像108可绕过图像分析器110且被提供给增益映射生成器120。还需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，多通道图像108可绕过图像分析器110的处理单元中的一个或多个处理单元。例如，两个给定的多通道图像可通过色调映射单元112以接收局部色调映射修改，并且随后绕过图像分析器110中的剩余处理单元。就这一点而言，两个多通道图像(其已经历局部色调映射操作)可被用来生成反映所执行的局部色调映射操作的增益映射123。在任何情况下，并且如本文更详细描述的，增益映射生成器120可在接收到两个多通道图像108时基于这两个多通道图像108生成增益映射123。继而，增益映射生成器120可将增益映射123存储到两个多通道图像108中的一个多通道图像中以产生增强的多通道图像122。另外需要说明的是，增益映射生成技术可在相对于接收增益映射将基于的多通道图像的任何时间执行。例如，增益映射生成器120可被配置为在数字成像单元处于有效使用中时推迟增益映射的生成，以便确保足够的处理资源可用，使得将不对用户强加减速。下文结合图2A至图2E、图3A至图3G以及图4A至图4E提供增益映射生成器120可生成增益映射123的方式的更详细分解。

另外，并且尽管未在图1中例示，但是一个或多个压缩器可在计算设备102上实现，以用于压缩增强的多通道图像122。例如，压缩器可实现基于Lempel–Ziv–Welch(LZW)的压缩器、其他类型的压缩器、压缩器的组合等等。此外，压缩器可以任何方式实现以建立对于压缩增强的多通道图像122最有效的环境。例如，可实例化多个缓冲器(其中可并行地预处理像素)，并且每个缓冲器可被连结到相应压缩器，使得也可同时并行地压缩这些缓冲器。此外，相同或不同类型的压缩器可基于增强的多通道图像122的格式化而被连结到缓冲器中的每个缓冲器。

因此，图1提供了可由计算设备102实现以便实施本文所描述的各种技术的不同硬件/软件架构的高级概览。现在将在下文结合图2A至图2E提供这些技术的更详细分解。

图2A至图2E例示了根据一些实施方案的用于基于SDR图像和HDR图像生成增益映射的技术的一系列概念图。如图2A所示，步骤210可涉及计算设备102访问多通道HDR图像211，该多通道HDR图像由像素212(每个被表示为“P”)组成。如图2A所示，像素212可根据行/列布局来布置，其中每个像素212的下标“P”(例如，“1,1”)根据行和列指示像素212的位置。在图2A所例示的示例中，多通道图像108的像素212以相等数量的行和列布置，使得多通道图像108为正方形图像。然而，需要说明的是，本文所描述的技术可应用于具有不同布局(例如，不成比例的行/列计数)的多通道图像108。在任何情况下，且如图2A另外所示，每个像素212可由三个子像素214组成：红色子像素214(表示为“R”)、绿色子像素214(表示为“G”)以及蓝色子像素214(表示为“B”)。然而，需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，每个像素212可由任何数量的子像素组成。

图2B例示了涉及计算设备102访问多通道SDR图像221的步骤220。如图2B所示，多通道SDR图像221由与图2A所例示的多通道HDR图像211的像素212(和子像素214)类似的像素222(和子像素224)组成。根据一些实施方案，多通道SDR图像221是由多通道HDR图像211捕获的相同场景的单次曝光捕获，使得多通道SDR图像221和多通道HDR图像211基本上彼此相关。例如，如果多通道HDR图像211是使用本文所描述的EV-、EV0和EV+方法生成的，则多通道SDR图像221可基于EV0曝光(例如，在EV0曝光与EV-曝光和EV+曝光合并以生成多通道HDR图像211之前)。该方法可确保多通道HDR图像211和多通道SDR图像221两者在相同时刻对应于相同场景。以这种方式，多通道HDR图像211和多通道SDR图像221的像素可仅在从相同场景的相同点收集的光度方面不同(与由于源自通过顺序捕获的曝光将发生的时间流逝产生的运动而导致的场景内容不同相反)。

图2C例示了步骤230，该步骤涉及计算设备102通过比较多通道HDR图像211和多通道SDR图像221(在图2C例示为比较234)来生成多通道增益映射231(由像素232组成)。这里，如果期望使得能够使用多通道HDR图像211来再现多通道SDR图像221，则可利用第一方法。具体地，第一方法涉及将多通道SDR图像221的每个像素的值除以多通道HDR图像211的对应像素的值以产生商。继而，相应的商又可被指派到多通道增益映射231中的对应像素232的值。例如，如果多通道HDR图像211的表示为“P_1,1”的像素具有值“5”，并且多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素具有值“1”，则该商将是“0.2”，并且将被指派到多通道增益映射231的表示为“P_1,1”的像素的值。以这种方式，并且如本文更详细描述的，多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素可通过将多通道HDR图像211的表示为“P_1,1”的像素(具有值“5”)乘以多通道增益映射231的表示为“P_1,1”的像素(具有值“0.2”)来再现。具体地，乘法将生成乘积“1”，其与多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素的值“1”匹配。因此，与多通道HDR图像221一起存储多通道增益映射231可使得能够独立于多通道SDR图像211本身来再现多通道SDR图像221。下文结合图2D描述可将多通道增益映射231与对应的多通道图像一起存储的各种方式的更详细描述。

另选地，如果相反期望使得能够使用多通道SDR图像221来再现多通道HDR图像211，则可利用第二(不同)方法。具体地，第二方法涉及将多通道HDR图像211的每个像素的值除以多通道SDR图像221的对应像素的值以产生商。继而，相应的商又可被指派到多通道增益映射231中的对应像素232的值。例如，如果多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素具有值“3”，并且多通道HDR图像211的表示为“P_1,1”的像素具有值“6”，则该商将是“2”，并且将被指派到多通道增益映射231的表示为“P_1,1”的像素的值。以这种方式，并且如本文更详细描述的，多通道HDR图像211的表示为“P_1,1”的像素可通过将多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素(具有值“3”)乘以多通道增益映射231的表示为“P_1,1”的像素(具有值“2”)来再现。具体地，乘法将生成乘积“6”，其与多通道SDR图像221的表示为“P_1,1”的像素的值“6”匹配。因此，与多通道SDR图像221一起存储多通道增益映射231可使得能够独立于多通道HDR图像211本身来再现多通道HDR图像211。同样，下文结合图2D描述可将多通道增益映射231与对应的多通道图像一起存储的各种方式的更详细描述。

简要地说，需要说明的是，尽管图2C中例示的(以及本文所描述的)比较构成了像素级比较，但是实施方案不限于此。相反，在不脱离本公开的范围的情况下，可在任何粒度级别下将图像的像素彼此进行比较。例如，可将多通道HDR图像211和多通道SDR图像221的子像素彼此比较(代替像素级比较或除了像素级比较之外)，使得在不同的比较方法下生成多个增益映射(例如，用于每个颜色通道的相应增益映射)。

另外，需要说明的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可在生成增益映射时采用各种优化。例如，当两个值彼此相同时，可跳过比较操作，并且可将单个位值(例如，“0”)指派到增益映射中的对应值以最小化增益映射的大小(即，存储要求)。另外，增益映射的分辨率可小于进行比较以生成增益映射的图像的分辨率。例如，第一图像中的每四个像素的近似可与第二图像中的每四个对应像素的近似进行比较，以便生成增益映射，该增益映射是第一图像和第二图像的分辨率的四分之一。该方法将显著减小增益映射的尺寸，但是将降低可根据第二图像和增益映射再现第一图像的整体精度(或者反之亦然)。另外，第一图像和第二图像可在生成增益映射之前以任何可想到的方式进行重新采样。例如，第一图像和第二图像可在生成增益映射之前经历局部色调映射操作。在一些实施方案中，用于生成增益映射的第一图像和第二图像可在生成增益映射之前经历局部色调映射操作。在一些实施方案中，生成全局色调映射并与提供局部自适应色调映射的增益映射一起使用。在一些实施方案中，以多个分辨率(或作为多尺度图像)存储增益映射，并且可从增益映射获得不同的增益映射值，以与要使用增益映射显示的不同尺寸的图像一起使用。

图2D例示了根据一些实施方案的步骤240，该步骤涉及计算设备102将多通道增益映射231嵌入到多通道HDR图像211或多通道SDR图像221中。具体地，如果利用上面结合图2C讨论的第一方法(其使得能够使用多通道HDR图像211和多通道增益映射231来再现多通道SDR图像221)，则计算设备102将多通道增益映射231嵌入到多通道HDR图像211中(从而产生增强的多通道图像122)。如图2D所示，用于将多通道增益映射231嵌入到多通道HDR图像211中的一种方法涉及将(多通道增益映射231的)每个像素232与(多通道HDR图像211的)对应像素212进行交织。替代方法可涉及将(多通道增益映射231的)每个像素232嵌入到(多通道增益映射231的)对应像素212中作为像素212的附加通道。又一方法可涉及将多通道增益映射231嵌入为与多通道HDR图像211一起存储的元数据。需要说明的是，前述方法为示例性的且并非旨在为限制性的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可使用任何可想到的方法将多通道增益映射231(以及其他补充增益映射，如果生成的话)与多通道HDR图像211一起存储。

图2E例示了根据一些实施方案的用于基于SDR图像和HDR图像生成增益映射的方法250。如图2E中所示，方法250开始于步骤252，其中计算设备102访问HDR图像(例如，如上文结合图2A所描述)。在步骤254，计算设备102访问SDR图像(例如，如上文结合图2B所描述)。在步骤256，计算设备102通过将HDR图像与SDR图像进行比较来生成增益映射，或反之亦然(例如，如上文结合图2C所描述)。在步骤258，计算设备102将增益映射嵌入到HDR图像或SDR图像中(例如，如上文结合图2D所描述，从而产生增强的多通道图像122)。

图3A例示了图1的计算设备102的示图300，其具有附加的计算模块以从增强的多通道图像122生成压缩的增强多通道图像308，其生成先前在本文中描述。增强的多通道图像122包括通过比较与多通道图像108中的一个多通道图像成对的至少两个多通道图像108而生成的增益映射123。在一些实施方案中，压缩模块302单独地或与增益映射123联合地处理多通道图像108(其可以是未压缩形式)，以形成压缩的多通道图像304。压缩模块302还单独地或与多通道图像108联合地处理增益映射123(其可以是未压缩形式)，以形成压缩的增益映射306。压缩的多通道图像304可与压缩的增益映射306组合以形成压缩的增强多通道图像308，该压缩的增强多通道图像可被本地存储在例如计算设备102的非易失性存储器124(或另一本地存储介质)中和/或可被远程地存储在例如基于云网络的服务(诸如由管理的)中。在一些实施方案中，远程存储的压缩的增强多通道图像308可由第二计算设备102获得并且用于生成具有适合于由第二计算设备102显示的动态范围的亮度值的未压缩图像。

图3B例示了用于由计算设备102生成压缩的增强多通道图像324的示图310。增益映射生成器120可将第一多通道图像108-A中的像素的亮度值与第二多通道图像108-B中的像素的亮度值进行比较以生成增益映射123。增益映射123可基于每个增益映射值的位深度(例如，至少10个位)以及增益映射分辨率来界定，该增益映射分辨率可能包括下采样以减少对增益映射123的存储需求。在一些实施方案中，增益映射123从全分辨率减小到较低分辨率，在该全分辨率中，增益映射123中的每个增益映射值对应于第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B中的每一者中的单个像素，在该较低分辨率中，增益映射123中的每个增益值对应于第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B中的每一者中的多个像素。当与具有第一动态范围的压缩的多通道图像320的未压缩版本一起使用增益映射123来生成具有第二动态范围的第二图像以供显示时，降低增益映射123的分辨率可影响图像质量。增益映射123的分辨率降低通常导致随后使用增益映射123生成的图像的对比度降低。在一些情况下，增益映射123的1/2或1/4分辨率(后者表示图像的每个维度中的1/2分辨率)对随后使用增益映射123生成的图像的图像质量的影响有限。增益映射123提供具有不同动态范围的图像之间(例如，SDR图像与HDR图像之间)的亮度差的表示。在一些情况下，第一多通道图像108-A是场景的理想(或参考)SDR图像，并且第二多通道图像108-B是该场景的理想(或参考)HDR图像。理想的SDR图像和HDR图像可由计算设备102的用户例如使用图像处理应用程序手动生成，或者可由计算设备102的图像捕获应用程序自动生成。增益映射123旨在允许仅存储场景的一个图像，例如SDR图像(或从其导出的版本)或HDR图像(或从其导出的版本)，并且随后生成该场景的对应补充图像。例如，SDR图像可与增益映射123一起存储，并且稍后HDR图像可通过将增益映射123应用于SDR图像来生成。取决于其分辨率，增益映射123允许在比将应用于整个图像的全局色调映射更小的图像区域内应用局部色调映射。全局色调映射影响整个图像，其中图像的每个像素是使用每个像素的相同函数来映射，而不考虑附近像素的局部上下文。局部色调映射影响图像的局部区域，并且考虑与单独像素相邻的像素来确定映射函数，并且与全局色调映射相比，可改善相邻像素之间的对比度。在本文所描述的实施方案中，主要目标是生成从多个(通常为两个)图像导出的一个基本图像以及捕获多个图像之间的差异的增益映射123，该多个图像各自针对不同的动态范围的亮度进行优化。在一些实施方案中，基本图像可用于生成具有第一动态范围的第一显示图像，例如SDR显示图像，并且基本图像与增益映射一起可用于生成具有第二动态范围的第二显示图像，例如HDR显示图像。包括用于相关联的基本图像中的每个像素的增益值的全分辨率增益映射123可提供高质量水平，但是需要大量的存储。在一些实施方案中，基本图像是SDR图像，并且生成多个增益映射123，其中每个增益映射123与不同的HDR显示能力相关联。将多个增益映射123与SDR图像一起以全分辨率存储可能需要比计算设备102的用户所期望的(或可获得的)存储更多的存储。降低增益映射123的分辨率提供了一种形式的存储减小；然而，当稍后从SDR(基本)图像和增益映射123重新生成HDR图像以供显示时，增益映射123的过于激进的分辨率降低可能导致不自然的结果。基本图像和增益映射123的压缩(具有增益映射123的可能的适度分辨率降低，诸如对应于每对像素的增益映射值的1/2分辨率或对应于每四分之一像素的增益映射值的1/4分辨率)可提供紧凑存储和高质量结果。

在图像和增益映射压缩的第一具体实施中，如图3B所例示，由增益映射生成器120从第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B生成的增益映射123由增益映射压缩模块312处理以生成压缩的增益映射322。第一多通道图像108-A或第二多通道图像108-B分别由图像选择模块314选择，并且所选择的多通道图像316由图像压缩模块318处理以产生压缩的多通道图像320。压缩的多通道图像320可与压缩的增益映射322组合以形成压缩的增强多通道图像324，该压缩的增强多通道图像可本地存储在计算设备102处或者远程存储在外部存储设备处，诸如存储在计算设备102可访问的基于云网络的服务处。压缩的多通道图像320稍后可被解压缩(或未压缩)以复制所选择的多通道图像316(其可以是第一多通道图像108-A或第二多通道图像108-B)。压缩的增益映射322还可被解压缩(或未压缩)以再现增益映射123，该增益映射可与压缩的多通道图像320的未压缩版本组合以产生第一或第二(即，未选择的)多通道图像108-A、108-B的版本。在一些实施方案中，图像压缩模块318使用被优化以用于处理图像的图像压缩算法，而增益映射压缩模块312使用被优化以用于处理可具有与图像显著不同的特性的增益映射123的增益映射压缩算法。

图3C例示了用以生成压缩的增强多通道图像338的另一技术的示图330。增益映射生成器120处理第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B以生成增益映射123，该增益映射由增益映射压缩模块312处理以形成压缩的增益映射306。第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B分别由图像压缩模块332联合处理以形成压缩的多通道图像334。压缩的多通道334和压缩的增益映射306被组合以形成压缩的多通道图像338。在图3B的技术中，第一多通道图像108-A或第二多通道图像108-B被选择并压缩以形成压缩的多通道图像320，而在图3C的技术中，第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B被一起处理以生成压缩的多通道图像334。在一些实施方案中，压缩的多通道图像334可被解压缩(或未压缩)以形成第一多通道图像108-A或第二多通道图像108-B的版本。在一些实施方案中，压缩的多通道图像334可被解压缩(或未压缩)并且与从压缩的增益映射306获得的增益映射123的解压缩版本组合，以形成第二多通道图像108-B或第一多通道图像108-A的对应互补版本。第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B可具有不同动态范围的亮度值，并且第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B的对应重建版本也可具有不同动态范围的亮度值。

图3D例示了用以生成压缩的增强多通道图像344的另一技术的示图340。第一多通道图像108-A(其可以是SDR图像或HDR图像)可由图像压缩模块318处理以生成压缩的第一多通道图像342。第二多通道图像108-B(其可以是互补HDR图像或互补SDR图像)可与压缩的第一多通道图像342一起由增益映射生成器120处理以生成增益映射123。增益映射123随后可由增益映射压缩模块312处理以形成压缩的增益映射322，该压缩的增益映射可与压缩的第一多通道图像342组合以形成压缩的增强多通道图像344，该压缩的增强多通道图像可本地存储在计算设备102处或者远程存储在与计算设备102分离的可访问的存储设施处，诸如存储在基于云网络的服务器处。压缩的增强多通道图像344可由计算设备102(或者在一些情况下由另一计算设备102)从本地或远程存储获得，并且用于重新生成第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B的版本。压缩的第一多通道图像342可从压缩的增强多通道图像344提取并且被解压缩(或未压缩)以复制第一多通道图像108-A的版本。压缩的增益映射322可从压缩的增强多通道图像344中提取并且被解压缩(或未压缩)以获得增益映射123的版本，该增益映射的版本可与第一多通道图像108-A的版本组合以生成适于显示的第二多通道图像108-B的版本。

在一些情况下，图3B至图3D中所示的实施方案(其中所选择的多通道图像316和增益映射123被独立地压缩)并不理想，因为所选择的多通道图像316和增益映射123可彼此强相关。压缩的多通道图像320和压缩的增益映射322的独立压缩和随后的解压缩(或未压缩)，随后将解压缩的增益映射应用于解压缩的多通道图像，可导致得到的图像中的压缩伪影。例如，影响增益映射像素(或像素集合)的压缩伪影和影响图像像素(或像素集合)的单独压缩伪影在解压缩增益映射并将增益映射123应用于解压缩的图像时可导致显著误差。压缩的改进具体实施可包括联合(或闭环)压缩，该联合(或闭环)压缩使用图像与增益映射123的组合来生成包括在压缩的增强多通道图像中的压缩版本。

图3E例示了生成压缩的增强多通道图像358的另一示例的示图350。组合(联合)的增益映射生成和压缩模块352联合处理第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B，以形成压缩的增强多通道图像358，该压缩的增强多通道图像包括压缩的多通道图像354和压缩的增益映射356。第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B可各自具有不同动态范围的亮度值，例如，第一多通道图像108-A可以是SDR多通道图像，而第二多通道图像108-B可以是HDR多通道图像。在一些实施方案中，第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B中的一者的版本可使用压缩的多通道图像354来生成，而第一多通道图像108-A和第二多通道图像108-B中的另一者的版本可使用压缩的多通道图像354结合压缩的增益映射356来生成。

在一些实施方案中，与压缩的增强多通道图像308、324、338、344、358一起生成并存储附加元数据。示例性元数据包括内容信息，诸如图像是否包括人脸、可用于处理图像内容的最大净空量、增益映射123的偏移值和/或与压缩的增益映射的压缩伪影相关联的误差映射。

图4例示了从压缩的增强多通道图像406生成以用于由计算设备102显示为目标的HDR多通道图像426的示例的示图400。压缩的增强多通道图像406先前可由计算设备102或由单独的计算设备102生成，该计算设备解压缩并生成以显示为目标的HDR多通道图像426。例如，压缩的多通道图像406可在第一计算设备102上生成、存储在基于云网络的服务器处、由第二计算设备102检索、并由第二计算设备102处理，以呈现在与第二计算设备102相关联的显示器上。所生成的由第二计算设备102显示的HDR多通道图像426可根据显示器的已知性质来处理，当压缩的增强多通道图像406由第一计算设备102生成时，这些已知性质可能是未知的。

计算设备102可从压缩的增强多通道图像406提取压缩的多通道图像402，解压缩所提取的压缩的增强多通道图像406，以生成多通道图像基本层408，该多通道图像基本层在一些实施方案中可以是SDR格式。计算设备102还可从压缩的增强多通道图像406提取压缩的增益映射404，解压缩所提取的压缩的增益映射404，以生成增益映射410的未压缩版本。增益映射410可由重新归一化模块414处理，当针对不同颜色通道进行处理时，该重新归一化模块考虑最小和最大对数(log2)值418。在一些情况下，红色通道的增益映射值在对数域中被缩放并处理，包括经由指数函数模块416，而青色通道的增益映射值在线性域中被缩放并处理。增益映射410的值可在增益映射缩放模块428中使用显示器的峰值430的知识来适当地缩放，最终HDR多通道图像426旨在显示于该显示器上。用于颜色通道的缩放的增益映射值可在增益映射模块422处被应用于多通道图像基本层408(在通过可应用的去伽马功能模块412之后)，该增益映射模块还使用先前作为元数据与压缩的增益映射404一起存储的偏移值420。增益映射模块422的输出由颜色管理模块424进一步处理以产生针对特定显示器优化的HDR多通道图像。在一些实施方案中，元数据(诸如偏移值420以及最小和最大log2值418)与增益映射410一起存储(并且与增益映射410一起压缩)或者与压缩的增益映射404一起存储。在一些实施方案中，增益映射410使用具有从0到1的有效值范围的归一化值，并且增益映射410的重新归一化版本包括当确定增益映射410的原始版本时(当比较原始的SDR图像和HDR图像时)初始计算的增益映射值的全范围。在一些实施方案中，重新归一化的增益映射值是log2缩放值，并且重新归一化的增益映射值的线性版本是指数值，例如，log2缩放值x对应于线性缩放值2^x。在一些实施方案中，增益映射缩放模块428对增益映射410的一部分的缩放发生在对数域中(诸如对于某些颜色通道)。在一些实施方案中，增益映射缩放模块428对增益映射410的一部分的缩放发生在线性域中(诸如对于某些其他颜色通道)。在一些实施方案中，用以生成缩放的增益映射值以应用于基本层图像(在去伽马模块412之后)的缩放量是基于目标显示器的能力、显示环境条件(例如，较亮或较暗环境光)和/或其他元数据值。在一些实施方案中，通过计算像素亮度值的比率并且将偏移值420添加到为零的除数像素亮度值以确保在比率计算中不发生除以零，在源计算设备102处生成增益映射410。然后，当应用重新生成的增益映射时(在增益映射模块422处)，可去除偏移值420。在一些实施方案中，偏移值420可基于原始SDR图像、原始HDR图像，和/或基于压缩和/或增益映射考虑来选择。在一些实施方案中，选择偏移值420以优化增益映射存储。

在一些实施方案中，计算设备102确定增益映射123，压缩增益映射123以形成压缩的增益映射306、322、356，解压缩该压缩的增益映射306、322、356以形成增益映射123的未压缩版本，并且将(原始)增益映射123中的值与增益映射123的未压缩版本中的值进行比较以确定误差映射，该误差映射捕获与增益映射123的压缩的误差。计算设备102可存储具有压缩的增强多通道图像308、324、338、344、358的误差映射(具有压缩的增益映射306、322、356或单独地具有伴随的元数据)。在一些实施方案中，计算设备102确定多个增益映射123，每个增益映射123既旨在用于不同用途，例如用于具有不同特性(例如，大小、分辨率、色域范围、最大亮度)的不同目标显示器，或到从基本图像和增益映射导出的稍后呈现的图像，每个图像具有不同风格特性，即，图像的不同版本。例如，计算设备102可生成针对500尼特、1000尼特、2000尼特和4000尼特的不同峰值显示值的多个增益映射123，并且多个增益映射123可用于生成针对具有不同峰值显示值的不同显示器优化的不同图像。在一些实施方案中，计算设备102生成用于多通道图像108的增益映射123，且随后将多通道图像108代码转换为与用于原始多通道图像108的图像格式不同的另一图像格式，例如当改变用于图像的颜色空间时。计算设备102可从原始增益映射123或基于经代码转换的多通道图像108新计算的增益映射来重新计算经代码转换的多通道图像108的增益映射。

在一些实施方案中，计算设备102确定多个分辨率下的增益映射123，例如多尺度增益映射，其可与基本图像一起被压缩并存储，该基本图像也可在多个分辨率下或者可被重新采样到多个分辨率，并且适当的增益映射可从多尺度增益映射导出以应用于基本图像(或者基本图像的重新采样版本)，从而以相关分辨率提供用于显示的图像。因此，多尺度增益映射可用于将局部自适应色调映射应用于针对不同输出显示器而设定大小的图像。在一些实施方案中，全局色调映射在应用增益映射之前(或之后)被应用于基线图像以获得用于显示的图像，其中增益映射提供与全局色调映射分开的自适应局部色调映射。

图5A例示了用于由计算设备102进行图像管理的示例性方法的流程图500。在502处，计算设备从场景的标准动态范围(SDR)图像和该场景的高动态范围(HDR)图像生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本。在504处，计算设备102将图像的压缩版本与增益映射的压缩版本组合以形成压缩的增强图像。在506处，计算设备102将压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中。

图5B例示了由第二计算设备102进行图像管理的另一示例性方法的流程图520。在522处，第二计算设备102获得压缩的增强图像。在524处，第二计算设备102从压缩的增强图像中提取图像的压缩版本和增益映射的压缩版本。在526处，第二计算设备从图像的压缩版本生成该图像的未压缩版本。在528处，第二计算设备从增益映射的压缩版本生成该增益映射的未压缩版本。在530处，第二计算设备将增益映射的未压缩版本应用于图像的未压缩版本，以生成被格式化以由第二计算设备102显示的第二图像，其中该第二图像和该图像的未压缩版本具有不同动态范围的亮度值。

在一些实施方案中，压缩图像包括SDR图像的压缩版本。在一些实施方案中，第二图像包括HDR图像的版本。在一些实施方案中，压缩图像包括HDR图像的压缩版本。在一些实施方案中，第二图像包括SDR图像的版本。在一些实施方案中，由计算设备102执行的方法还包括计算设备102：i)通过将HDR图像中的像素的亮度值与SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射，ii)通过利用图像压缩模块处理SDR图像或HDR图像来生成图像的压缩版本，以及iii)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成该增益映射的压缩版本。在一些实施方案中，由计算设备102执行的方法还包括计算设备102：i)通过将HDR图像中的像素的亮度值与SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射，ii)通过利用图像压缩模块联合地处理SDR图像和HDR图像来生成图像的压缩版本，以及iii)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成增益映射的压缩版本。在一些实施方案中，由计算设备102执行的方法还包括计算设备102：i)通过利用图像压缩模块处理SDR图像来生成图像的压缩版本，ii)通过将HDR图像中的像素的亮度值与图像的压缩版本中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射，以及iii)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成该增益映射的压缩版本。在一些实施方案中，计算设备102通过使用组合的增益映射生成和压缩模块从SDR图像和HDR图像联合地生成增益映射的压缩版本和图像的压缩版本来生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本。在一些实施方案中，增益映射的压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与SDR图像和HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。在一些实施方案中，增益映射的压缩版本是从在至少一个维度上具有小于SDR图像和HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。在一些实施方案中，增益映射的压缩版本是使用针对增益映射优化的第一压缩方案来生成的，并且图像的压缩版本是使用针对图像优化的第二压缩方案来生成的。

图6例示了根据一些实施方案的可用于实现本文所描述的各种部件的计算设备600的详细视图。具体地，该详细视图例示了结合图1所描述的计算设备102中可包括的各个部件。如图6所示，计算设备600可包括表示用于控制计算设备600的总体操作的微处理器或控制器的处理器602。计算设备600还可包括用户输入设备608，该用户输入设备允许计算设备600的用户与计算设备600进行交互。例如，用户输入设备608可采取多种形式，诸如按钮、小键盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等等。另外，计算设备600可包括显示器610，该显示器可由处理器602(例如，经由图形部件)控制，以向用户显示信息。数据总线616可促进至少存储设备640、处理器602和控制器613之间的数据传输。控制器613可用于通过装备控制总线614来与不同装备交接并控制这些不同装备。计算设备600还可包括耦接到数据链路612的网络/总线接口611。在无线连接的情况下，网络/总线接口611可包括无线收发器。

如上文所指出，计算设备600还包括存储设备640，该存储设备可包括单个磁盘(例如硬盘)或磁盘集合。在一些实施方案中，存储设备640可包括闪存存储器、半导体(固态)存储器等。计算设备600还可包括随机存取存储器(RAM)620和只读存储器(ROM)622。ROM 622可存储将以非易失性方式执行的程序、实用程序或过程。RAM 620可提供易失性数据存储器并存储与计算设备600上执行的应用程序(例如图像分析器110/增益映射生成器120)的操作相关的指令。

本文所描述的技术包括用于图像管理的技术。根据一些实施方案，第一技术可由计算设备实现，并且包括以下步骤：(1)从场景的标准动态范围(SDR)图像和该场景的高动态范围(HDR)图像生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本；(2)将图像的压缩版本与增益映射的压缩版本组合以形成压缩的增强图像；以及(3)将压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中。

根据一些实施方案，上述技术还可包括由第二计算设备执行的以下步骤：(1)获得压缩的增强图像；(2)从压缩的增强图像中提取图像的压缩版本和增益映射的压缩版本；(3)从图像的压缩版本生成图像的未压缩版本；(4)从增益映射的压缩版本生成增益映射的未压缩版本；以及(5)将增益映射的未压缩版本应用于图像的未压缩版本，以生成被格式化以由第二计算设备显示的第二图像，其中第二图像和图像的未压缩版本具有不同动态范围的亮度值。

根据一些实施方案，图像的压缩版本包括SDR图像的压缩版本；并且第二图像包括HDR图像的版本。根据一些实施方案，图像的压缩版本包括HDR图像的压缩版本；并且第二图像包括SDR图像的版本。根据一些实施方案，增益映射的压缩版本是使用被选择用于与增益映射压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。根据一些实施方案，图像的压缩版本是使用被选择用于与图像压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

根据一些实施方案，生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本包括：(1)通过将HDR图像中的像素的亮度值与SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射；(2)通过利用图像压缩模块处理SDR图像或HDR图像来生成图像的压缩版本；以及(3)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成增益映射的压缩版本。

根据一些实施方案，生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本包括：(1)通过将HDR图像中的像素的亮度值与SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射；(2)通过利用图像压缩模块联合地处理SDR图像和HDR图像来生成图像的压缩版本；以及(3)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成增益映射的压缩版本。

根据一些实施方案，生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本包括：(1)通过利用图像压缩模块处理SDR图像来生成图像的压缩版本；(2)通过将HDR图像中的像素的亮度值与图像的压缩版本中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射；以及(3)通过利用增益压缩模块处理增益映射来生成增益映射的压缩版本。

根据一些实施方案，生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本包括：使用组合的增益映射生成和压缩模块从SDR图像和HDR图像联合地生成增益映射的压缩版本和图像的压缩版本。

根据一些实施方案，增益映射的压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与SDR图像和HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。根据一些实施方案，增益映射的压缩版本是从在至少一个维度上具有小于SDR图像和HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。根据一些实施方案，增益映射的压缩版本是使用针对增益映射优化的第一压缩方案来生成的；并且图像的压缩版本是使用针对图像优化的第二压缩方案来生成的。

根据一些实施方案，计算设备在生成增益映射时使用基于SDR图像的像素值和/或HDR图像的像素值的偏移值。根据一些实施方案，计算设备选择偏移值以优化增益映射的压缩版本的存储。

根据一些实施方案，上述技术还可包括以下步骤：由计算设备(1)从增益映射的压缩版本生成增益映射的未压缩版本；(2)基于将增益映射的未压缩版本与用于生成增益映射的压缩版本的原始增益映射进行比较来确定误差映射；以及(3)将误差映射的压缩版本与压缩的增强图像一起存储。根据一些实施方案，误差映射的压缩版本是使用无损压缩模块来压缩的；并且增益映射的压缩版本是使用有损压缩模块来压缩的。

可单独地或以任何组合使用所描述的实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实施所描述的实施方案的各个方面。所描述的实施方案也可体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储设备，其后该数据可由计算机系统读取。该计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、硬盘驱动器、固态驱动器和光学数据存储设备。计算机可读介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。

为了解释的目的，前述描述使用具体命名以提供对所描述的实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节，以便实践所描述的实施方案。因此，具体实施方案的前述描述被呈现用于例示和描述的目的。前述描述不旨在为穷举性的或将所描述的实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可能的。

Claims

1.一种用于图像管理的方法，所述方法包括在计算设备处：

从场景的标准动态范围(SDR)图像和所述场景的高动态范围(HDR)图像生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本；

将所述图像的所述压缩版本与所述增益映射的所述压缩版本组合以形成压缩的增强图像；以及

将所述压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括在第二计算设备处：

获得所述压缩的增强图像；

从所述压缩的增强图像中提取所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本；

从所述图像的所述压缩版本生成所述图像的未压缩版本；

从所述增益映射的所述压缩版本生成所述增益映射的未压缩版本；以及

将所述增益映射的所述未压缩版本应用于所述图像的所述未压缩版本，以生成被格式化以由所述第二计算设备显示的第二图像，

其中所述第二图像和所述图像的所述未压缩版本具有不同动态范围的亮度值。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述SDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述HDR图像的版本。

4.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述HDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述SDR图像的版本。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述增益映射的所述压缩版本是使用被选择用于与增益映射压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述图像的所述压缩版本是使用被选择用于与图像压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

通过将所述HDR图像中的像素的亮度值与所述SDR图像中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射；

通过利用图像压缩模块处理所述SDR图像或所述HDR图像来生成所述图像的所述压缩版本；以及

通过利用增益压缩模块处理所述增益映射来生成所述增益映射的所述压缩版本。

8.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

通过利用图像压缩模块联合地处理所述SDR图像和所述HDR图像来生成所述图像的所述压缩版本；以及

9.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

通过利用图像压缩模块处理所述SDR图像来生成所述图像的所述压缩版本；

通过将所述HDR图像中的像素的亮度值与所述图像的所述压缩版本中的对应像素的亮度值进行比较来生成增益映射；以及

10.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

使用组合的增益映射生成和压缩模块从所述SDR图像和所述HDR图像联合地生成所述增益映射的所述压缩版本和所述图像的所述压缩版本。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与所述SDR图像和所述HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在至少一个维度上具有小于所述SDR图像和所述HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。

13.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述增益映射的所述压缩版本是使用针对增益映射优化的第一压缩方案来生成的；并且

所述图像的所述压缩版本是使用针对图像优化的第二压缩方案来生成的。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算设备在生成所述增益映射时使用基于所述SDR图像的像素值和/或所述HDR图像的像素值的偏移值。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述计算设备选择所述偏移值以优化所述增益映射的所述压缩版本的存储。

16.根据权利要求1所述的方法，还包括所述计算设备：

从所述增益映射的所述压缩版本生成所述增益映射的未压缩版本；

基于将所述增益映射的所述未压缩版本与用于生成所述增益映射的所述压缩版本的原始增益映射进行比较来确定误差映射；以及

将所述误差映射的压缩版本与所述压缩的增强图像一起存储。

17.根据权利要求16所述的方法，其中：

所述误差映射的所述压缩版本是使用无损压缩模块来压缩的；并且

所述增益映射的所述压缩版本是使用有损压缩模块来压缩的。

18.一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质被配置为存储指令，所述指令在由被包括在计算设备中的至少一个处理器执行时使所述计算设备通过执行包括以下项的步骤来管理图像：

将所述压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中。

19.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述步骤还包括在第二计算设备处：

获得所述压缩的增强图像；

从所述图像的所述压缩版本生成所述图像的未压缩版本；

20.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述SDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述HDR图像的版本。

21.根据权利要求19所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述HDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述SDR图像的版本。

22.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述增益映射的所述压缩版本是使用被选择用于与增益映射压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

23.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述图像的所述压缩版本是使用被选择用于与图像压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

24.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

25.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

26.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

27.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

28.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与所述SDR图像和所述HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。

29.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在至少一个维度上具有小于所述SDR图像和所述HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。

30.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：

31.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述计算设备在生成所述增益映射时使用基于所述SDR图像的像素值和/或所述HDR图像的像素值的偏移值。

32.根据权利要求31所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述计算设备选择所述偏移值以优化所述增益映射的所述压缩版本的存储。

33.根据权利要求18所述的非暂态计算机可读存储介质，其中所述步骤还包括所述计算设备：

34.根据权利要求33所述的非暂态计算机可读存储介质，其中：

35.一种被配置为管理图像的计算设备，所述计算设备包括：

至少一个处理器；和

存储指令的至少一个存储器，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使所述计算设备执行包括以下项的步骤：

将所述压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中。

36.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述步骤还包括在第二计算设备处：

获得所述压缩的增强图像；

从所述图像的所述压缩版本生成所述图像的未压缩版本；

37.根据权利要求36所述的计算设备，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述SDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述HDR图像的版本。

38.根据权利要求36所述的计算设备，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述HDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述SDR图像的版本。

39.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是使用被选择用于与增益映射压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

40.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述图像的所述压缩版本是使用被选择用于与图像压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

41.根据权利要求35所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

42.根据权利要求35所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

43.根据权利要求35所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

44.根据权利要求35所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

45.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与所述SDR图像和所述HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。

46.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在至少一个维度上具有小于所述SDR图像和所述HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。

47.根据权利要求35所述的计算设备，其中：

48.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述计算设备在生成所述增益映射时使用基于所述SDR图像的像素值和/或所述HDR图像的像素值的偏移值。

49.根据权利要求48所述的计算设备，其中所述计算设备选择所述偏移值以优化所述增益映射的所述压缩版本的存储。

50.根据权利要求35所述的计算设备，其中所述步骤还包括所述计算设备：

51.根据权利要求50所述的计算设备，其中：

52.一种被配置为管理图像的计算设备，所述计算设备包括：

用于从场景的标准动态范围(SDR)图像和所述场景的高动态范围(HDR)图像生成图像的压缩版本和增益映射的压缩版本的构件；

用于将所述图像的所述压缩版本与所述增益映射的所述压缩版本组合以形成压缩的增强图像的构件；和

用于将所述压缩的增强图像存储在非易失性存储介质中的构件。

53.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述第二计算设备包括用于以下项的构件：

获得所述压缩的增强图像；

从所述图像的所述压缩版本生成所述图像的未压缩版本；

54.根据权利要求53所述的计算设备，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述SDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述HDR图像的版本。

55.根据权利要求53所述的计算设备，其中：

所述图像的所述压缩版本包括所述HDR图像的压缩版本；并且

所述第二图像包括所述SDR图像的版本。

56.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是使用被选择用于与增益映射压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

57.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述图像的所述压缩版本是使用被选择用于与图像压缩一起使用的有损压缩模块来生成的。

58.根据权利要求52所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

59.根据权利要求52所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

60.根据权利要求52所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

61.根据权利要求52所述的计算设备，其中生成所述图像的所述压缩版本和所述增益映射的所述压缩版本包括：

62.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在两个维度中的每个维度中具有与所述SDR图像和所述HDR图像的线性分辨率相同的线性分辨率的增益映射导出的。

63.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述增益映射的所述压缩版本是从在至少一个维度上具有小于所述SDR图像和所述HDR图像的对应线性分辨率的线性分辨率的增益映射导出的。

64.根据权利要求52所述的计算设备，其中：

65.根据权利要求52所述的计算设备，其中所述计算设备在生成所述增益映射时使用基于所述SDR图像的像素值和/或所述HDR图像的像素值的偏移值。

66.根据权利要求65所述的计算设备，其中所述计算设备选择所述偏移值以优化所述增益映射的所述压缩版本的存储。

67.根据权利要求52所述的计算设备，还包括用于以下项的构件：

68.根据权利要求67所述的计算设备，其中：