[发明专利]用于编码和解码光场图像文件的系统及方法

说明书

公开了用于编码和解码光场图像文件的系统及方法。公开了根据本发明的实施例的配置为在电子文件中存储从光场图像数据合成的图像和描述图像的元数据并且利用所存储的图像和元数据呈现图像的系统和方法。一种实施例包括处理器和存储器，存储器包含编码应用和光场图像数据，其中光场图像数据包括从不同视点捕捉到的场景的多个低分辨率图像，编码应用把处理器配置为：利用低分辨率图像合成来自参考视点的场景的较高分辨率图像，其中合成较高分辨率图像涉及创建指定较高分辨率图像中的像素的离参考视点的深度的深度图；编码较高分辨率图像；以及创建包括编码后的图像和元数据的光场图像文件，其中元数据包括深度图。

本申请是申请号为201280055766.9，申请日为2012年9月28日，题为“用于编码和解码光场图像文件的系统及方法”的中国发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及图像文件的编码和解码，并且更具体而言涉及光场图像文件(lightfield image file)的编码和解码。

背景技术

ISO/IEC 10918-1标准，更通常地以开发该标准的联合图像专家小组的名字被称为JPEG标准，建立了用于静止图像的数字压缩和编码的标准处理。JPEG标准规定了用于把图像压缩成位流并且用于把位流解压缩成图像的编解码器。

包括在ISO/IEC 10918-5中规定的JPEG文件互换格式(JFIF)和可交换图像文件格式(Exif)的各种容器文件格式可以用于存储JPEG位流。JFIF可以被认为是使得JPEG位流能够在多种平台和应用之间交换的最小文件格式。JFIF文件中使用的色彩空间是由CCIR推荐601定义的YCbCr，涉及256个级。图像文件的Y、Cb和Cr分量是从R、G和B转换来的，但是被规格化，从而占用8-位二进制编码的完全256个级。YCbCr是由JPEG使用的压缩格式之一。另一个流行的选项是直接对R、G和B色彩平面执行压缩。当应用无损压缩时，直接的RGB色彩平面压缩也是流行的。

JPEG位流以大端序(big-endian)格式存储16-位字值。JPEG数据通常作为块的流来存储，并且每个块都由一个标记值标识。每个JPEG位流的前两个字节是图像起始(SOI)标记值FFh D8h。在JFIF兼容的文件中，在紧接着SOI后面有JFIF APP0(应用)标记，该标记在标记数据中包括标记码值FFh E0h和字符JFIF，如下一部分中所描述的。除了JFIF标记段，在实际的图像数据之后，还可以有一个或多个可选的JFIF扩展标记段。

总的来说，JFIF格式支持十六个“应用标记”来存储元数据。利用应用标记使得解码器有可能解析JFIF文件并且只解码图像数据的所需的段。应用标记每个都限于64K字节，但是有可能使用相同的标记ID多次并指不同的存储器段。

SOI标记之后的APP0标记用于识别JFIF文件。附加的APP0标记段可以可选地用于规定JFIF扩展。当解码器不支持解码一具体的JFIF应用标记时，该解码器可以跳过该段并继续解码。

数码相机使用的一种最流行的文件格式是Exif。当Exif对JPEG位流采用时，APP1应用标记用于存储Exif数据。Exif标签结构是从由位于加州San Jose的Adobe System公司维护的标签图像文件格式(TIFF)借用的。

发明内容

根据本发明实施例的系统和方法配置为在电子文件中存储从光场图像数据合成的图像和描述该图像的元数据并且利用所存储的图像和元数据呈现图像。本发明的一种实施例包括处理器及包含编码应用和光场图像数据的存储器，其中光场图像数据包括从不同视点(viewpoint)捕捉到的场景的多个低分辨率图像。此外，编码应用把处理器配置为：利用低分辨率图像合成来自参考视点的较高分辨率图像，其中合成较高分辨率图像涉及创建指定较高分辨率图像中的像素的离参考视点的深度的深度图；编码较高分辨率的图像；并且创建包括编码后的图像和描述该编码后的图像的元数据的光场图像文件，其中元数据包括深度图。