JP2007257641A - トーンマッピングのメッセージングのための方法、システム、画像受信装置、画像送信装置、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】トーンマップデータを画像受信機に伝達するための方法およびシステムを提供する。
【解決手段】システムは、画像を受信し、かつメッセージを受信するための画像受信部１４２と、画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するのに用いる複数のトーンマップの中から、画像に適用するために第１のトーンマップを選択するためのマップ選択部１４８と、第１のトーンマップを画像に適用することでトーンマッピングされた画像を生成するためのトーンマッピング部１４４Ｂとを含み、上記メッセージが、複数のトーンマップを含み、上記トーンマップの各々は、トーンマップモデル識別子および少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータによって定義され、上記トーンマップの各々は、そのトーンマップの目的を識別するトーンマップ識別子に関連付けられている。
【選択図】図２２

Description

本発明は、トーンマッピングのメッセージング（情報伝達）のための方法、システム、画像受信装置、画像送信装置、およびプログラムに関するものである。

映像符号化は、しばしばディスプレイ技術における最先端技術に影響を受ける。映像符号化技術は、画像シーケンス（動画像データの流れ）のビットレートを低減すべく開発されている。映像符号化技術において特に重点が置かれているのは、視覚的に目立たない情報を切り捨てることである。しかしながら、重要なことは、現在の最先端技術の表示デバイスが人間の視覚系の全ダイナミックレンジを再生できないことを認識することである。人間は、小さな時間窓の間に約５桁のダイナミックレンジを解像できる。このダイナミックレンジは、現在の民生映像技術によって提供されている２〜３桁のダイナミックレンジよりかなり高い。

より高いダイナミックレンジを持つ映像データを取得し処理することは、ディスプレイによる制約を受けない用途において有用である。例えば、監視用途およびセキュリティ用途では、オフライン解析のためにより高いダイナミックレンジを持つ映像データを取得することができる。より高いダイナミックレンジのデータは、映画制作者およびビデオアーティストが、より制御されたトーンマッピングおよび色補正処理を行うのに有益なものとなりえる。最後に、より高いダイナミックレンジのデータを記憶し長期保存することは、「将来保証(future proof)」アーカイブに役立つ。
米国特許出願公開第２００６／００７７４０５号（２００６年４月１３日公開） 米国特許出願公開第２００５／０２４３１７７号（２００５年１１月３日公開） 米国特許出願公開第２００５／００４７６７６号（２００５年３月３日公開） 米国特許出願公開第２００４／０２１８８３０号（２００４年１１月４日公開） 米国特許第７０１０１７４号（２００６年３月７日公開） 米国特許第６８７９７３１号（２００５年４月１２日公開） 欧州特許出願公開第１５０７２３４号（２００５年２月１６日公開） 国際公開第２００４／０９８１６７号（２００４年１１月１１日公開） 米国特許出願公開第２００５／００３０３１５号（２００５年２月１０日公開） 米国特許出願公開第２００５／００１３５０１号（２００５年１月２０日公開） Joint Video Team of ITU-T VCEG and ISO/IEC MPEG, "Advanced Video Coding (AVC) - 4th Edition," ITU-T Rec. H.264 and ISO/IEC 14496-10 (MPEG4-Part 10)、２００５年１月公開 Working Document 1.0 (WD-1.0) (MPEG Doc. N6901) for the Joint Scalable Video Model (JSVM)

特許文献１には、デジタル化プロセス中に映画コンテンツをトーンマッピングする方法が記載されている。上記トーンマッピングのアルゴリズムは、メタデータから得ることができる。

しかしながら、特許文献１では、このメタデータの形式やシンタックス、転送に関しては何ら述べられていない。特許文献１は、トーンマッピングのメタデータの表現、格納、および転送に焦点を合わせた発明（本願発明）とは顕著に異なっている。

特許文献２〜８には、市販の（低ダイナミックレンジの）ビデオカメラから高ダイナミックレンジのビデオシーケンスを生成する方法が記載されている。得られた高ダイナミックレンジのビデオシーケンスは、表示のためにトーンマッピングされる。

しかしながら、特許文献２〜８では、トーンマッピング情報（トーンマッピング関数など）をエンコーダからデコーダまたはトランスコーダへ送信することも、高ダイナミックレンジのビデオシーケンス全体をトーンマッピング情報と一緒に送信することも考えられていない。

特許文献９には、関連する画像のセットを編集するシステムが記載されている。

しかしながら、特許文献９は、映像に関するものではない。また、特許文献９では、トーンマッピング情報（トーンマッピング関数など）をエンコーダからデコーダまたはトランスコーダへ送信することも、トーンマッピング情報を映像ストリーム中に埋め込むことも考えられていない。

特許文献１０には、露出を変化させたビデオシーケンスから単一の高ダイナミックレンジの画像を生成する方法が記載されている。

しかしながら、特許文献１０では、トーンマッピング情報（トーンマッピング関数など）をエンコーダからデコーダまたはトランスコーダへ送信することも、トーンマッピング情報を映像ストリーム中に埋め込むことも考えられていない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、トーンマップを用いてトーンマッピングを行う画像受信装置に対して、トーンマップに関する情報を送信することができ、その結果として画像の内容、画像受信装置の特性、画像受信装置の設定(recipient's preference)などに応じたトーンマッピングを実現できる、方法、システム、画像受信装置、画像送信装置、およびプログラムを提供することにある。

本発明に係るシステムは、上記の課題を解決するために、画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するためのシステムであって、ａ．画像を受信し、かつメッセージを受信するための受信機；ｂ．画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するのに用いる複数のトーンマップの中から、画像に適用するために第１のトーンマップを選択するためのセレクタ；およびｃ．第１のトーンマップを画像に適用し、それによってトーンマッピングされた画像を生成するためのトーンマップ・プロセッサを含み、上記メッセージは、ｉ）複数のトーンマップを含み、上記トーンマップの各々はトーンマップモデル識別子および少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータによって定義され、上記トーンマップの各々は、そのトーンマップの目的を識別するトーンマップ識別子に関連付けられていることを特徴としている。

上記構成によれば、複数のトーンマップを含むメッセージを受信し、これらトーンマップの中から第１のトーンマップを選択し、画像に適用するので、画像受信装置に予めトーンマップが用意されていなくても、画像受信装置の特性や設定に応じたトーンマッピングを行うことができる。

本発明に係る方法は、上記の課題を解決するために、画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する方法であって、ａ．メッセージを受信するステップ；ｂ．少なくとも１つのトーンマップの中から、第１のダイナミックレンジを第２のダイナミックレンジにマッピングするトーンマップを、第１のダイナミックレンジを持つ画像に適用する第１のトーンマップとして決定するステップ；ｃ．第１のトーンマップを、第１のトーンマップに関連付けられた少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを用いて構築するステップ；およびｄ．上記第１のトーンマップを上記画像に適用し、それによって第２のダイナミックレンジを持つ画像を生成するステップを含み、上記メッセージは、上記少なくとも１つのトーンマップに各々が関連付けられた少なくとも１つのトーンマップモデル識別子を含み、上記メッセージは、さらに、関連付けられたトーンマップのためのトーンマップモデルパラメータを、上記少なくとも１つのトーンマップモデル識別子の各々について少なくとも１つ含むことを特徴としている。

上記構成によれば、トーンマップに関連付けられたトーンマップモデル識別子およびトーンマップモデルパラメータを含むメッセージを受信し、トーンマップモデル識別子およびトーンマップモデルパラメータに基づいて第１のトーンマップを決定し、画像に適用することができる。トーンマップモデル識別子やトーンマップモデルパラメータは、トーンマップやトーンマップモデルと比較してデータサイズが小さいので、上記構成によれば、受信データ量を増大させることなく、画像の内容などに応じてメッセージ送信元から指示されたトーンマッピングを行うことができる。

本発明に係る方法は、上記の課題を解決するために、上記トーンマップのデータを画像エンコーダから画像受信デバイスへ伝達するための方法であって、ａ．画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するのに用いる少なくとも１つのトーンマップを確立するステップ；ｂ．少なくとも１つのトーンマップの各々を、トーンマップモデル識別子および少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータで表現するステップ；およびｃ．上記少なくとも１つのトーンマップのための上記トーンマップモデル識別子および上記少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを含むメッセージを画像受信デバイスへ送信するステップを含み、上記画像受信デバイスが、上記トーンマップモデル識別子および上記少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを用いて、上記少なくとも１つのトーンマップを識別し、かつ画像に適用することができることを特徴としている。

上記構成によれば、画像エンコーダがトーンマップに関連付けられたトーンマップモデル識別子およびトーンマップモデルパラメータを含むメッセージを送信し、上記画像受信デバイスが、上記メッセージを受信し、トーンマップモデル識別子およびトーンマップモデルパラメータに基づいて上記変換に用いるトーンマップを識別し、画像に適用することができる。トーンマップモデル識別子やトーンマップモデルパラメータは、トーンマップやトーンマップモデルと比較してデータサイズが小さいので、上記構成によれば、画像エンコーダから画像受信デバイスへの伝送データ量を増大させることなく、画像の内容などに応じて画像エンコーダから指示したトーンマッピングを画像受信デバイスで行うことができる。

本発明に係る画像送信デバイスは、上記の課題を解決するために、第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスに対して、画像を送信するための画像送信デバイスにおいて、上記画像受信デバイスは、予め確立した複数のトーンマップモデルの中から上記第１のトーンマップモデルを選択して使用するものであり、上記画像送信デバイスは、上記第１のトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを、画像と関連付けて送信するための識別子送信機を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１のトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを、画像と関連付けて送信し、画像受信デバイスへ送信する。画像受信デバイスでは、トーンマップモデル識別子に基づいて、予め確立した複数のトーンマップモデルの中から第１のトーンマップモデルを選択し、第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する。トーンマップモデル識別子は、トーンマップやトーンマップモデルと比較してデータサイズが小さいので、上記構成によれば、画像受信デバイスへの送信データ量を増大させることなく、画像の内容などに応じて決定したトーンマップモデルを画像受信デバイスに使用させて、画像の内容などに応じたトーンマッピングを実現できる。

本発明に係る画像受信デバイスは、上記の課題を解決するために、第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスにおいて、上記第１のトーンマップに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを受信し、かつ該メッセージと関連付けられた画像を受信する画像受信機と、受信したトーンマップモデル識別子に基づいて予め確立した複数のトーンマップモデルの中から上記第１のトーンマップモデルを選択するモデルセレクタとを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１のトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを受信し、受信したトーンマップモデル識別子に基づいて予め確立した複数のトーンマップモデルの中から上記第１のトーンマップモデルを選択し、第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する。トーンマップモデル識別子は、トーンマップやトーンマップモデルと比較してデータサイズが小さいので、上記構成によれば、画像送信デバイスからの受信データ量を増大させることなく、画像の内容などに応じて画像送信デバイスで決定されたトーンマップモデルを用いて、画像の内容などに応じたトーンマッピングを実現できる。

本発明に係るシステムは、前記画像送信デバイスと、前記画像受信デバイスとを備える。

本発明に係る画像送信デバイスは、上記の課題を解決するために、トーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスに対して、画像を送信するための画像送信デバイスにおいて、上記画像の変換に用いる複数のトーンマップを含むメッセージを送信するためのマップ送信機を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、画像受信デバイスに対して、画像を送信すると共に、複数のトーンマップを含むメッセージを送信する。これにより、画像受信デバイスでは、複数のトーンマップを受信し、受信した複数のトーンマップの中から上記変換に用いるトーンマップを選択し、選択したトーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換することができる。したがって、画像受信装置に予めトーンマップが用意されていなくても、画像受信装置の特性や設定に応じたトーンマッピングを画像受信装置に行わせることができる。

本発明に係る画像受信デバイスは、上記の課題を解決するために、トーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスにおいて、複数のトーンマップを含むメッセージを受信するためのマップ受信機と、上記複数のトーンマップの中から、上記画像の変換に用いる第１のトーンマップを選択するためのマップセレクタとを備えることを特徴としている。

上記構成によれば、複数のトーンマップを受信し、上記複数のトーンマップの中から上記画像の変換に用いるトーンマップを選択し、選択したトーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する。したがって、予めトーンマップが用意されていなくても、画像受信装置の特性や設定に応じたトーンマッピングを行うことができる。

本発明に係るシステムは、前記画像送信デバイスと、前記画像受信デバイスとを備える。

なお、上記画像送信デバイスおよび画像受信デバイスはそれぞれ、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記画像送信デバイスおよび画像受信デバイスのそれぞれをコンピュータにて実現させるプログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

以上のように、本発明によれば、トーンマップを用いてトーンマッピングを行う画像受信装置に対して、トーンマップに関する情報を送信することができ、その結果として画像の内容、画像受信装置の特性、画像受信装置の設定などに応じたトーンマッピングを実現できる、方法、システム、画像受信装置、画像送信装置、およびプログラムを提供できる。

容易に理解できるように、ここで概括的に記述し図示する本発明の各構成要素は、種々の異なる構造となるように構成および設計できる。したがって、本発明の方法およびシステムの実施形態に関する以下のさらに詳細な説明は、発明の範囲を制限することを意図したものではなく、本発明の現在の好ましい実施形態例を示しているに過ぎない。

本発明の実施形態の各構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、および／または、ソフトウェアによって実現できる。ここで開示する実施形態例がこれらの形態のうちの１つについてのみ記述しているとしても、本発明の範囲内で当業者がこれら構成要素をこれらの形態のうちの何れによっても実現できるものと解釈されるべきである。

Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ［非特許文献１］は、本発明の実施形態に関連する映像コーデックの仕様である。上記非特許文献１の記載内容は、上記非特許文献１への参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。

Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣのＳＶＣ拡張［非特許文献２］は、階層間予測メカニズムによって階層間に冗長度を発生させる階層状映像コーデックである。上記非特許文献２の記載内容は、上記非特許文献２への参照によって本願明細書に組み込まれるものとする。

ＡＶＣ映像符号化標準において、またJoint Video Team（共同映像チーム）内における進行中の研究において可能とされた追加のビット深度は、量子化間隔の短縮およびＰＳＮＲ(Peak Signal to Noise Ratio)値の向上を可能にする。この忠実度は、多くの用途に役立つであろうが、より高いビット深度の符号化のために上記忠実度だけが使用できるわけではない。より高いビット深度のために、拡大されたダイナミックレンジの撮像も無理なく使用できる。本発明の実施形態では、補足的拡張情報（ＳＥＩ；Supplemental Enhancement Information）メッセージを使用して、ソースデータのダイナミックレンジをビットストリーム内に封入することができる。このメッセージは、より大きなダイナミックレンジのシーケンスを表現するためにより高いビット深度のプロファイルを使用していることを伝達(signal)する。

本発明の一部の実施形態は、高いビット深度のシーケンスと旧来の低いビット深度の表現との間の関係を記述する。低いビット深度の表現の例は、８ビット表現であろう。１つの極端な例では、この関係は、より小さな量子化間隔の使用を記述してもよい。それは、高いビット深度のシーケンスが、微細に量子化された形の低いビット深度表現を含むということである。他の例として、高いビット深度の映像データと低いビット深度の映像データとの間で量子化間隔を不変としてもよい。この例によれば、追加のビットによって、ダイナミックレンジが拡張され、旧来の低いビット深度表現では表現できない信号情報を符号化することが可能となる。一部の実施形態は、上記の極端な例の間のいかなる形態でも動作できる。

本発明の一部の実施形態は、より高いダイナミックレンジを持つ画像を、旧来の低いビット深度の画像に変換するための、精巧なトーンマッピング・アルゴリズムを含む。一部の実施形態は、トーンマッピング・アルゴリズムを定義してもしなくてもよく、また、好ましいトーンマッピング曲線を指定する方法を提供することによって、追加のビットに対応するダイナミックレンジを単に示してもよい。本発明の一部の実施形態においては、追加のビットが単に忠実度を提供しているか、あるいは追加のビットが拡張ダイナミックレンジを提供しているかを伝達してもよい。その場合には、トーンマッピングプロセスを使用して、低いビット深度の画像を抽出してもよい。

４つの主要なモデル例を用いて、より高いビット深度を持つデータとより低いビット深度を持つデータとの間の関係を表すことができる。これらの方法は、基本的なトーンマッピングの動作に関連する。しかしながら、これらの実施形態は、シーケンスの相対的なダイナミックレンジを送信する柔軟な方法を提供する。一部の実施形態においては、表示プロセスが、伝達された情報を明示的に使用してもよい。しかしながら、いくつかの実施形態においては、上記ダイナミックレンジＳＥＩメッセージを使用して、より精巧な処理アルゴリズムを導いてもよい。

（モデル例０）
これらの実施形態は、０のトーンマップモデルＩＤに対応するモデル例０として、クリッピング（切り落とし）を伴う線形マッピングを用いるモデルを含む。それは、高いビット深度のデータと低いビット深度のデータとの間の関係が、輝度空間の特定領域内で一次関数であると言うことである。しかしながら、この領域の外部では、他のすべての値がクリッピングされる。すなわち、トーンマッピング後の画像データ（より低いビット深度を持つデータ）の輝度値ｙを、トーンマッピングしようとする画像データ（より高いビット深度を持つデータ）の輝度値ｘを独立変数とする関数ｆ（ｘ）で表現すれば、その関数ｆ（ｘ）は、ｘの特定区間内では一次関数であり、特定区間外のｘに対しては０（ｘが特定区間よりも下の場合）または最大輝度値（ｘが特定区間よりも上の場合）となる。

（モデル例１）
これらの実施形態は、１のトーンマップモデルＩＤに対応するモデル例１として、シグモイドモデル、すなわちＳ字形曲線モデルを含む。これは、中央領域内の複数の輝度値間でマッピングがなされる点で、前のモデル例０に類似している。しかしながら、シグモイドモデルは、その境界で激しいクリッピング効果をもたらさない。それに代えて、穏やかなクリッピング、あるいはうねった低下(roll off)が起こる。

（モデル例２）
これらの実施形態は、２のトーンマップモデルＩＤに対応するモデル例２として、ユーザ定義のルックアップテーブルを含む。これは、高いビット深度の画像と低いビット深度のデータとの間の関係を表現するための最も一般的な方法である。ルックアップテーブルのｉ番目のエントリは、区間内の全てのデータが低いビット深度のデータ中の値ｉにマッピング（写像）されるように、高いビット深度のデータ内の一区間の始点を定義する。

（モデル例３）
これらの実施形態は、３のトーンマップモデルＩＤに対応するモデル例３として、区分線形モデルを含む。このモデルにおいては、区分線形モデルの折れ点の座標が送信される。２つの折れ点間のマッピング値は、単純な直線補間によって得ることができる。

〔実施形態例〕
拡大されたダイナミックレンジを持つ複数のシステム間での現在および未来の相互運用を容易にするために、本発明の実施形態は、取得プロセスに関する情報をＳＥＩメッセージの中に封入するＳＥＩメッセージを含むことができる。このデータ（ＳＥＩメッセージ）は、映像ユーザビリティ情報（ＶＵＩ；Video Usability Information）において利用可能でない情報を含むことができる。また、このＳＥＩメッセージのシンタックスは、特に、獲得したダイナミックレンジとより低いビット深度の表現との間の関係について記述することができる。ＳＥＩメッセージの一例は、次の表に示すトーンマッピングＳＥＩメッセージのシンタックスによって定義できる。

（トーンマッピングＳＥＩメッセージのシンタックス）

なお、上記のシンタックスにおいて、ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈおよびｓｅｉ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅはそれぞれ、ｔａｒｇｅｔ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈおよびｔａｒｇｅｔ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅと表記してもよい。

（トーンマッピングＳＥＩメッセージの意味）
ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄは、トーンマップＩＤであり、トーンマッピングモデル（トーンマップモデル）の目的(purpose)を識別するのに使用できる識別番号を含んでいる。ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄの値は、０〜２^３２−１の範囲内にある。

ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄの値としては、用途によって決まるが、０〜２５５および５１２〜２^３１−１の値を使用できる。２５６〜５１１および２^３１〜２^３２−１のｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄの値は、ＩＴＵ−Ｔ｜ＩＳＯ／ＩＥＣによる将来の使用のために、使わずに残してある。デコーダは、２５６〜５１１の範囲内、あるいは２^３１〜２^３２−１の範囲内のｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値に遭遇すると、その値を無視する（ビット列から除去して捨てる）。

注記：ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄフラグを使用して、異なる表示シナリオに適した複数のトーンマッピング動作をサポートすることができる。例えば、ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄの異なる値は、異なる表示ビット深度に対応するものとすることができる。

ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌａｇは、それ以前のトーンマップ・メッセージの持続を取り消すためのトーンマップトーンマップ取り消しフラグである。１に等しいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌａｇは、全てのそれ以前のトーンマッピングＳＥＩメッセージを出力順で持続することをＳＥＩメッセージが取り消すことを示す。０に等しいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｃａｎｃｅｌ＿ｆｌａｇは、トーンマッピング情報が続くことを示す。

ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、トーンマップ繰り返し周期であり、トーンマッピングＳＥＩメッセージの持続を指定する。ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、同じｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値を持つ別のトーンマッピングＳＥＩメッセージ、あるいは符号化されたビデオシーケンスの終了が、ビットストリーム中に出現するＰＯＣ(Picture Order Count；画像順番号)の間隔を指定することができる。ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄの値、は０〜１６３８４の範囲内にある。

０に等しいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、トーンマップ情報を現在の復号画像のみに適用することを示す。

１に等しいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、下記条件のいずれかが真となるまでトーンマップ情報が出力順で持続されることを示す。
−新しい符号化ビデオシーケンスが開始する。
−同じ値のｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄを持つトーンマッピングＳＥＩメッセージを含むアクセスユニット（提示可能な単位）中のピクチャが、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）より大きなＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（）を有するものとして出力される。

なお、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（）は、ピクチャのＰＯＣを表し、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）は、現在のピクチャのＰＯＣを表す。

０に等しいかあるいは１に等しいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、同じｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値を持つ別のトーンマッピングＳＥＩメッセージが存在しても存在しなくてもよいことを示す。

１より大きいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、下記条件のいずれかが真となるまでトーンマップ情報が持続されることを示す。
−新しい符号化ビデオシーケンスが開始する。
−同じｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値を持つトーンマッピングＳＥＩメッセージを含むアクセスユニット中のピクチャが、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）より大きく、かつ、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）＋ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄ以下であるＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（）を有するものとして出力される。

アクセスユニット中のピクチャが、出力されるが、トーンマッピングＳＥＩメッセージを含まない場合がある。同様に、アクセスユニット中のピクチャが１つ以上のトーンマッピングＳＥＩメッセージを含むが、同じｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値を持たない場合がある。これらの場合の何れにおいても、以前のフレームのトーンマッピングＳＥＩメッセージが現在のフレームで持続される。

したがって、後述する図７の方法は、ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄが１より大きい場合の一例であり、直前のトーンマッピングＳＥＩメッセージのトーンマップ繰り返し周期が終了したときのみ、トーンマッピングＳＥＩメッセージが送信される。

１より大きいｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄは、以下の特定のピクチャの出力なしにビットストリームが終了するか、あるいは新しい符号化ビデオシーケンスが開始しない限り、同じｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｉｄ値を持つ別のトーンマッピングＳＥＩメッセージであって、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）より大きく、かつ、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ＣｕｒｒＰｉｃ）＋ｔｏｎｅ＿ｍａｐ＿ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ＿ｐｅｒｉｏｄ以下であるＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（）を有するものとして出力されるアクセスユニット中のピクチャに対するＳＥＩメッセージが存在することを示す。

ｃｏｄｅｄ＿ｄａｔａ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈは、符号化データのビット深度（トーンマッピング対象のビデオシーケンスのビット深度）を指定する。

ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈは、ＳＥＩメッセージによって記述されたダイナミックレンジ・マッピング機能（すなわちトーンマッピング機能）の出力のビット深度（トーンマッピング後のビデオシーケンスのビット深度）を指定する。特定のｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈで指定されたトーンマッピング関数がｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ以下である全ての表示ビット深度に対して適当であることが推奨される。

ｍｏｄｅｌ＿ｉｄは、トーンマップモデルＩＤであり、符号化されたビット深度データをｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈの範囲内にマッピングするために利用されるトーンマップモデルを指定する。３より大きい値は、ＩＴＵ−Ｔ｜ＩＳＯ／ＩＥＣによる将来の使用のために使わずに残してある。デコーダは、３より大きいｍｏｄｅｌ＿ｉｄ値に遭遇したそれを無視する（ビットストリームから除去して捨てる）。

注記：０のｍｏｄｅｌ＿ｉｄは、クリッピングを伴う線形マッピングに対応する。１のｍｏｄｅｌ＿ｉｄは、シグモイド・マッピングに対応する。２のｍｏｄｅｌ＿ｉｄはユーザ定義のテーブルマッピングに対応し、３のｍｏｄｅｌ＿ｉｄは、区分線形マッピングに対応する。全てのマッピングが、ＲＧＢ色空間系で表現され、ＲＧＢ成分の各々に対して個別に適用される。

ｍｉｎ＿ｖａｌｕｅは、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが０である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、伝達されたｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ中の最小値（すなわち０）にマッピングされる、符号化ビット深度を持つ符号化データ中の画素値を示す。それは、ｍａｘ＿ｖａｌｕｅパラメータと組み合わせて使用される。符号化データ中におけるｍｉｎ＿ｖａｌｕｅ以下の値は全て、ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ表現で０にマッピングされる。

ｍａｘ＿ｖａｌｕｅは、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが０である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、伝達されたｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ中の最大値（つまり２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１）にマッピングされる、符号化データ中の画素値を指定する。それは、ｍｉｎ＿ｖａｌｕｅパラメータと組み合わせて使用される。符号化データ中におけるｍａｘ＿ｖａｌｕｅ以上の値は全て、ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ表現で２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１にマッピングされる。

ｓｉｇｍｏｉｄ＿ｍｉｄｐｏｉｎｔは、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが１である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ表現の中心点（つまり２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１）にマッピングされるべき符号化データの値（つまりｘ座標）を指定する。このパラメータは、ｃｏｄｅｄ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈをｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈにマッピングするマッピング用シグモイド関数の中心点位置を指定する。このパラメータは、ｓｉｇｍｏｉｄ＿ｗｉｄｔｈパラメータと組み合わせて使用される。

ｓｉｇｍｏｉｄ＿ｗｉｄｔｈは、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが１である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ表現で（２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１）の５％および９５％の値にそれぞれマッピングされる２つの符号化データ値の間の距離を指定する。このパラメータは、ｓｉｇｍｏｉｄ＿ｍｉｄｐｏｉｎｔパラメータと組み合わせて使用され、下記関数によって定義される。

上記関数は、以下のようにも表現できる。

ｓｔａｒｔ＿ｏｆ＿ｃｏｄｅｄ＿ｉｎｔｅｒｖａｌ［ｉ］は、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが２である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、区間内の全てのデータがｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ表現で値ｉにマッピングされるように、すなわち区間内の全ての値がｉにマッピングされるように、符号化データ中における一区間の始点を指定する。ここで、ｓｔａｒｔ＿ｏｆ＿ｃｏｄｅｄ＿ｉｎｔｅｒｖａｌ［２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}］は、２^{ｃｏｄｅｄ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}に設定される。ｓｅｉ＿ｔｏ＿ｃｏｄｅｄ＿ｍａｐの表現に使用されるビット数は、次式
（（ｃｏｄｅｄ＿ｄａｔａ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ＋７）＞＞３）＜＜３
で表される。

ｎｕｍ＿ｐｉｖｏｔｓは、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが３である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、区分線形マッピング関数における折れ点の数を指定する。ここで、２つのデフォルトの終点（０，０）および（２^{ｃｏｄｅｄ＿ｄａｔａ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１，２^{ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ}−１）は、折れ点の数に数えない。

ｃｏｄｅｄ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅ［ｉ］は、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが３である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、ｉ番目の折れ点に対応する、ｃｏｄｅｄ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ中の値、すなわちｉ番目の折れ点のＸ座標を指定する。ｃｏｄｅｄ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅの表現に使用されるビット数は、次式
（（ｃｏｄｅｄ＿ｄａｔａ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ＋７）＞＞３）＜＜３
で表される。

ｓｅｉ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅ［ｉ］は、ｍｏｄｅｌ＿ｉｄが３である場合に用いられるトーンマップモデルパラメータであり、ｉ番目の折れ点に対応する、参照ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ中の値、すなわちｉ番目の折れ点のＹ座標を指定する。ｓｅｉ＿ｐｉｖｏｔ＿ｖａｌｕｅの表現に使用されるビット数は、次式
（（ｓｅｉ＿ｂｉｔ＿ｄｅｐｔｈ＋７）＞＞３）＜＜３
で表される。

以上の説明から分かるように、上記例のＳＥＩメッセージは、トーンマップＩＤおよびトーンマップ取り消しフラグを含んでいる。上記例のＳＥＩメッセージは、トーンマップ取り消しフラグが０である場合には、トーンマップ繰り返し周期、トーンマッピング対象のビデオシーケンスのビット深度、トーンマッピング後のビデオシーケンスのビット深度、トーンマップモデルＩＤ、および、トーンマップモデルＩＤによって変わる１〜３種類のトーンマップモデルパラメータをさらに含んでいる。

なお、上記表に示すシンタックスにおける「Ｃ」、「Descriptor」、および「Descriptor」の行の符号は、非特許文献１に定義されている通りである。すなわち、上記表中の「Ｃ」は、カテゴリーであり、スライスデータを最高３つのスライスデータ区分へ区分することを指定する。５以上のカテゴリー値の意味は指定されない。「Descriptor」は、記述子であり、各シンタックス要素の解析プロセスを指定する。符号「ｕ（ｎ）」（ｎは自然数）は、ｎビットを使用する、符号なし整数を示す。符号「ｕ（ｖ）」は、他のシンタックス要素の値に依存して変化するビット数を使用する、符号なし整数を示す。この記述子の解析プロセスは、最初に書かれた最上位ビットを備えた符号のない整数の２進法の表現として解釈された、関数ｒｅａｄ＿ｂｉｔｓ（ｎ）の戻値によって指定される。符号「ｕｅ（ｖ）」は、左ビットが先頭である、指数ゴロム符号化された、符号なし整数を示す。

本発明の一部の実施形態は、画像に対して復号、トランスコード、および／または、他の処理を行うために使用されるトーンマップモデルを選択および設定するための方法およびシステムを含む。一部の実施形態においては、複数のトーンマップモデルを確立し、それらトーンマップモデルを複数のトーンマップモデル識別子（以下、識別子を「ＩＤ」と略記する）に関連付けることができる。これらのトーンマップモデルは、画像受信デバイス（ＩＲＤ）に存在することが可能である。上記画像受信デバイスは、デコーダ、トランスコーダ、あるいは他の画像処理装置を含むことができる。一部の実施形態では、トーンマップモデルを画像受信デバイス上に記録することができる。その実施形態では、画像受信デバイスにおいて、上記トーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデルＩＤを介して上記トーンマップモデルにアクセス可能とすることができる。

一部の実施形態では、トーンマップモデルパラメータによって設定または部分的変更することができる１つ以上の一般化された関数を、画像受信デバイスに格納することができる。その実施形態では、画像受信デバイスにおいて、トーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータなどのような選択・設定データの受信によって上記１つ以上の関数を選択し設定することができる。一部の実施形態において、設定可能な一次関数、設定可能なシグモイド関数、あるいは他の設定可能な関数は、画像受信デバイス上にあってもよいし、画像と共に画像受信デバイスに送信されてもよい。

トーンマップモデルは、トーンマップの関係を定義するのを助けるトーンマップモデルパラメータ、例えば線の傾きや曲率値などによって設定できる。一部の実施形態例においては、トーンマップモデルパラメータは、線形モデルの直線の最小値、線形モデルの直線の最大値、マッピング用シグモイド関数の中心点、マッピング用シグモイド関数の幅、符号化間隔の境界、区分線形モデルの折れ点数、区分線形モデルの折れ点位置、あるいは他のモデルパラメータとすることができる。

本発明の一部の実施形態は、さらにトーンマップモデルの目的を識別するトーンマップ識別子（ＩＤ）を含むことができる。トーンマップＩＤは、トーンマップモデルの目標、トーンマップモデルの関数、トーンマップモデルの適用の理由、トーンマップモデルを選択するのに使用された入力、トーンマップモデルによって訂正しようとするエラーまたは問題、トーンマップモデルに関係するデバイス特性、トーンマップモデルの適切な代替物、あるいはトーンマップモデルに関連する他の何らかの特性を識別することができる。トーンマップＩＤは、予め確立されたトーンマップモデル、または、代替のトーンマップモデルもしくはトーンマップ処理技術を選択する際に、画像受信デバイスをガイドするのにも使用できる。一部の実施形態においては、トーンマップＩＤは、トーンマップによって得ようとする目標のビット深度を示してもよい。

本発明の一部の実施形態は、トーンマップ取り消しフラグを含むことができる。トーンマップ取り消しフラグは、それ以前のトーンマッピング・メッセージの持続を取り消すことができる。トーンマップ取り消しフラグは、限定されるものでないが、例えば、以前に選択されたトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータの適用を停止するのに使用できる。以前のトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータが取り消された後に使用されるべき新しいトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータを識別するメッセージまたはメッセージ断片がトーンマップ取り消しフラグに続いてもよい。一部の実施形態では、それ以前の選択がトーンマップ取り消しフラグによって取り消されたときに、デフォルトのトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータを使用することができる。

本発明の一部の実施形態は、さらにトーンマップ繰り返し周期を含むことができる。トーンマップ繰り返し周期は、トーンマップ・メッセージの持続または選択を指定することができる。トーンマップ繰り返し周期メッセージは、別のトーンマッピング・メッセージを適用可能となるＰＯＣ間隔を指定することができる。トーンマップ繰り返し周期メッセージは、現在のピクチャまたは他の識別されたピクチャに対してのみ関連付けられたトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータを適用することをさらに示すことができる。トーンマップ繰り返し周期メッセージは、関連付けられたトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータが指定された期間だけ適用されることをさらに示すものであってもよい。トーンマップ繰り返し周期メッセージは、定義されたイベントが発生するまで関連付けられたトーンマップモデルまたはトーンマップモデルパラメータが適用されることをさらに示すものであってもよい。

本発明の一部の実施形態において、上記メッセージおよびトーンマップモデルパラメータは、エンコーダで決定し、メッセージによって画像受信デバイスに伝達することができる。メッセージは、画像または画像ビットストリームに添付してもよく、添付しなくてもよい。また、メッセージは、画像または画像ビットストリームに埋め込んでもよく、埋め込まなくてもよい。

〔実施の形態１〕
本発明の一部の実施形態は、図１を参照して説明することができる。これらの実施形態において、エンコーダ２は、画像符号化機能を提供できる。一部の実施形態では、エンコーダ２は、さらに画像解析機能を提供できる。エンコーダ２は、予め確立された複数のトーンマップモデル識別子（ＩＤ）および関連する複数のトーンマップモデルパラメータを含むトーンマップモデルＩＤレコード６を含むことができる。上記複数のトーンマップモデルＩＤおよび上記複数のトーンマップモデルパラメータは、選択し、画像１０と共にデコーダ４などの画像受信デバイス（ＩＲＤ）へ送信することができる。上記トーンマップモデルＩＤは、特定の画像を処理するのに適した１つ以上のトーンマップモデルの選択を伝達することができる。一部の実施形態においては、上記トーンマップモデルＩＤは、必要とされる異なる複数のビット深度へ画像を変換するのに送信先表示デバイスなどの画像受信デバイスが用いる特定のトーンマップモデルを指定することができる。一部の実施形態においては、他の情報、例えば、トーンマップＩＤ、トーンマップ取り消しフラグ、トーンマップ繰り返し周期、または他のパラメータなどを、画像受信デバイス４に転送することができる。上記複数のトーンマップモデルが設定可能である場合、エンコーダ２は、さらに、複数のトーンマップモデルパラメータ（トーンマップモデル設定パラメータ）を画像受信デバイス４に送信することができる。

これらの実施形態において、画像受信デバイス４は、予め確立されてトーンマップモデルＩＤに関連付けられた複数のトーンマップモデルを含むトーンマップモデル・レコード８を含むことができる。一部の実施形態においては、トーンマップモデルＩＤを、設定可能な関数、例えばシグモイド関数や一次関数に関連付けることができる。画像受信デバイスがトーンマップモデルＩＤを受信すると、画像受信デバイスは、そのトーンマップモデルＩＤに関連付けられたトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を選択し、特定された（選択された）トーンマップモデルまたはトーンマップ関数を画像に適用することができる。上記複数のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数は予め確立され画像受信デバイス４上に格納されているので、トーンマップモデルは、トーンマップモデル定義またはトーンマップ関数の全体を送信することなく、非常にコンパクトな識別子によって選択できる。この技術によって、トーンマップ定義データ全体分の負担を帯域幅にかけることなく、トーンマップを効率的に選択し、また、より頻繁にトーンマップを変更することが可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の一部の実施形態は、図２を参照して説明することができる。これらの実施形態において、エンコーダ１２は、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付けられたトーンマップの特徴であるトーンマップモデルＩＤレコード１２を含む。これら複数のトーンマップモデルＩＤ、関連する複数のパラメータ、および他の複数のメッセージを、画像２０と共にトランスコーダ１４などの画像受信デバイスに送信することができる。トランスコーダ１４または他の画像受信デバイスは、トーンマップモデルＩＤおよび関連する何らかの情報を受信し、そのトーンマップモデルＩＤおよび情報を用いて、トーンマップモデルまたはトーンマップ関数を、選択し、設定し、画像に適用することができる。トランスコーダ１４は、トーンマップモデル・レコード１８を含むことができる。トーンマップモデル・レコード１８は、トーンマップモデルまたはトーンマップ関数の特徴を十分に定義し、かつトーンマップモデルまたはトーンマップ関数をトーンマップモデルＩＤに関連付ける。トランスコーダ１４などの画像受信デバイスは、画像と共にトーンマップモデルＩＤを受信し、トーンマップモデルＩＤおよび何らかの関連情報を用いて、上記トーンマップモデルまたはトーンマップ関数を選択し、設定し、画像に適用することができる。

〔実施の形態３〕
本発明の一部の実施形態は、図３および図１６を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図１６に示すように、エンコーダ１２０と、画像受信デバイス１４０とで構成される。エンコーダ１２０は、複数のトーンマップモデル（またはトーンマップ関数）にそれぞれ関連付けられた複数のトーンマップモデルＩＤを格納するモデルＩＤ格納部１２１と、解析対象の画像を取得する画像取得部１２２と、上記の取得された画像に対してどのトーンマップモデル（またはトーンマップ関数）を適用すべきかを決定するために上記画像を解析する画像解析部１２３と、上記画像解析結果に基づいて１つ以上のトーンマップモデル（またはトーンマップ関数）を選択するモデル選択部１２４と、上記の選択した１つ以上のトーンマップモデル（またはトーンマップ関数）に関連付けられたトーンマップモデルＩＤを送信するモデルＩＤ送信部（識別子送信機）１２５とを備えている。画像受信デバイス１４０は、複数のトーンマップモデル（またはトーンマップ関数）を格納するモデル格納部１４１と、トーンマッピング対象の画像を受信し、かつエンコーダ１２０からトーンマップモデルＩＤを受信する受信部（画像受信機）１４２と、受信したトーンマップモデルＩＤを用いてトーンマップモデルの選択を行うモデル選択部１４３と、選択されたトーンマップモデルを画像に適用するトーンマッピング部１４４とを備えている。

これらの実施形態においては、複数のトーンマップモデルをエンコーダ１２０および画像受信デバイス１４０（デコーダ）で確立し（３０）、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付ける。その後、上記複数のトーンマップモデルＩＤをエンコーダ１２０のモデルＩＤ格納部１２１に格納し、そのエンコーダ１２０で、上記複数のトーンマップモデルＩＤを複数の画像タイプまたは他の画像データに関連付ける。さらに、上記複数のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を、デコーダやトランスコーダなどの画像受信デバイス（ＩＲＤ）１４０のモデル格納部１４１に格納する。その後、画像解析部１２３が、画像取得部１２２で取得された画像を解析して（３２）、どのトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を画像に適用すべきかを決定することができる。その後、モデル選択部１２４が、画像解析および／または他の情報に基づいて１つ以上のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を選択することができる（３４）。その後、モデルＩＤ送信部１２５が、上記の選択した１つ以上のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数に関連付けられたトーンマップモデルＩＤを含むメッセージを、上記画像受信デバイス１４０のモデル選択部１４３でのトーンマップモデルの選択に用いるために画像受信デバイス１４０の受信部１４２に送信することができる（３６）。複数のトーンマップモデルＩＤが送信される場合、画像受信デバイス１４０のモデル選択部１４３が、画像受信デバイス１４０のダイナミックレンジなどのような画像受信デバイス特性に基づいて、それらトーンマップモデルＩＤのうちの１つを選択することができる。トーンマップモデルＩＤが選択されると、トーンマッピング部１４４が、受信部１４２で受信された画像に対して選択されたトーンマップモデルＩＤに関連付けられたトーンマップモデルを適用することができる。

〔実施の形態４〕
本発明の一部の実施形態は、図４および図１７を参照して説明することができる。なお、以下の説明においては、説明の便宜上、同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記し、その説明を省略する。

本実施形態に係るシステムは、図１７に示すように、エンコーダ（画像エンコーダ）１２０Ａと、画像受信デバイス１４０Ａとで構成される。エンコーダ１２０Ａは、モデルＩＤ格納部１２１と、画像取得部１２２と、画像解析部１２３と、モデル選択部１２４と、モデルＩＤ送信部１２５と、画像解析部１２３による画像解析結果に基づいてトーンマップモデルパラメータを選択するパラメータ選択部１２６と、上記の選択したトーンマップモデルパラメータを送信するパラメータ送信部１２７とを備えている。画像受信デバイス１４０Ａは、モデル格納部１４１と、トーンマッピング対象の画像を受信し、かつエンコーダ１２０ＡからトーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータを受信する受信部（画像受信機）１４２と、モデル選択部１４３と、受信したトーンマップモデルパラメータを用いて選択されたトーンマップモデルの設定を行うモデル設定部１４５と、設定されたトーンマップモデルを画像に適用するトーンマッピング部１４４とを備えている。

これらの実施形態においては、複数のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数をエンコーダ１２０Ａおよび画像受信デバイス１４０Ａ（送信先）で確立し（４０）、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付ける。その後、上記複数のトーンマップモデルＩＤをエンコーダ１２０ＡのモデルＩＤ格納部１２１に格納し、そのエンコーダ１２０Ａで、上記複数のトーンマップモデルＩＤを複数の画像タイプまたは他の画像データに関連付ける。さらに、トーンマップモデルまたはトーンマップ関数を、デコーダやトランスコーダなどの画像受信デバイス（ＩＲＤ）１４０Ａのモデル格納部１４１に格納する。その後、画像解析部１２３が、画像取得部１２２で取得された画像を解析して（４１）、どのトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を画像に適用すべきかを決定し、かつどのトーンマップモデルパラメータを適用すべきかを決定することができる。その後、モデル選択部１２４およびパラメータ選択部１２６が、トーンマップモデルおよび関連する複数のトーンマップモデルパラメータを、画像解析および／または他の情報に基づいて選択することができる（４２）。その後、モデルＩＤ送信部１２５およびパラメータ送信部１２７が、選択されたトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデルＩＤ、および上記複数のトーンマップモデルパラメータを含むメッセージを、画像受信デバイス１４０Ａのモデル選択部１４３およびモデル設定部１４５でのトーンマップモデルの選択および設定に用いるために画像受信デバイス１４０Ａの受信部１４２に送信することができる（４３）。その後、モデル設定部１４５が、選択されたトーンマップモデルを、受信部１４２で受信された上記複数のトーンマップモデルパラメータを使用して設定することができる（４４）。トーンマップモデルが設定されると、トーンマッピング部１４４が、設定されたトーンマップモデルを受信部１４２で受信された画像に適用することができる（４５）。

〔実施の形態５〕
本発明の一部の実施形態は、図５および図１８を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図１８に示すように、エンコーダ（画像エンコーダ）１２０Ｂと、画像受信デバイス１４０Ｂとで構成される。エンコーダ１２０Ｂは、モデルＩＤ格納部１２１と、画像取得部１２２と、画像解析部１２３と、モデル選択部１２４と、モデルＩＤ送信部１２５と、パラメータ選択部１２６と、パラメータ送信部１２７と、トーンマップＩＤを画像解析結果に基づいて決定するマップＩＤ決定部１２８と、トーンマップＩＤを送信するマップＩＤ送信部１２９と、上記画像を送信する画像送信部１３０とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｂは、モデル格納部１４１と、エンコーダ１２０Ｂから画像、トーンマップモデルＩＤ、トーンマップモデルパラメータ、およびトーンマップＩＤを受信する受信部（画像受信機）１４２と、モデル選択部１４３と、モデル設定部１４５と、設定されたトーンマップモデルを画像に適用するトーンマッピング部１４４とを備えている。

これらの実施形態においては、複数のトーンマップモデルをエンコーダ１２０Ｂおよび画像受信デバイス１４０Ｂ（送信先）で確立し（５０）、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付ける。その後、上記複数のトーンマップモデルＩＤをエンコーダ１２０ＢのモデルＩＤ格納部１２１に格納し、そのエンコーダ１２０Ｂで、上記複数のトーンマップモデルＩＤを複数の画像タイプまたは他の画像データに関連付ける。さらに、上記複数のトーンマップモデルを、デコーダやトランスコーダなどの画像受信デバイス（ＩＲＤ）１４０Ｂのモデル格納部１４１に格納する。その後、画像解析部１２３が、画像取得部１２２で取得された画像を解析して（５１）、複数の表示デバイスダイナミックレンジの各々に対してどのトーンマップモデルを適用すべきかを決定することができる。その後、モデル選択部１２４およびパラメータ選択部１２６が、各トーンマップについて、トーンマップモデルおよび関連する複数のトーンマップモデルパラメータを、画像解析および／または他の情報に基づいて選択することができる（５２）。さらに、マップＩＤ決定部１２８が、トーンマップモデルの適用の目的、トーンマップモデルの目標、トーンマップモデルの関数、トーンマップモデルの適用の理由、トーンマップモデルを選択するのに使用された入力、トーンマップモデルによって訂正しようとするエラーまたは問題、トーンマップモデルに関係するデバイス特性、トーンマップモデルの適切な代替物、あるいはトーンマップモデルに関連する他の何らかの特性を識別するトーンマップＩＤを、画像解析（５１）および／または他の情報に基づいて決定することができる（５３）。トーンマップＩＤは、予め確立されたトーンマップモデル、または、代替のトーンマップモデルもしくはトーンマップ処理技術を選択する際に、画像受信デバイスをガイドするのにも使用できる。一部の実施形態において、トーンマップＩＤは、トーンマップが画像をそれに変換しようとする、変換後のダイナミックレンジまたはビット深度を識別することができる。

その後、モデルＩＤ送信部１２５、パラメータ送信部１２７、およびマップＩＤ送信部１２９が、選択されたトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデルＩＤ、何らかの複数のトーンマップモデルパラメータ、およびトーンマップＩＤを含むメッセージを、画像受信デバイス１４０Ｂのモデル選択部１４３およびモデル設定部１４５でのトーンマップモデルの選択および設定に用いるために画像受信デバイス１４０Ｂの受信部１４２に送信することができる（５４）。さらに、画像送信部１３０が、上記画像を画像受信デバイス１４０Ｂの受信部１４２に送信することができる（５５）。その後、モデル選択部１４３およびモデル設定部１４５が、受信部１４２で受信された上記トーンマップモデルＩＤ、上記複数のトーンマップモデルパラメータ、および上記トーンマップＩＤを使用して、トーンマップモデルを選択し設定することができる（５６）。トーンマップモデルが設定されると、トーンマッピング部１４４が、設定されたトーンマップモデルを受信部１４２で受信された画像に適用することができる（５７）。ここで、トーンマップＩＤによって識別される目的が、画像受信装置１４０Ｂで表示プロセスに最も適したトーンマッピングプロセスを（トーンマップモデルを）選択するのを助ける。例えば、１２ビットの精度を持つ画像シーケンスを画像受信装置１４０Ｂへ送信する場合、１０ビットおよび８ビットのディスプレイ上で画像シーケンスを表現するためのトーンマッピング情報をトーンマップＩＤとして画像受信装置１４０Ｂへ送信できる。すなわち、１２ビットから１０ビットへの変換を行うトーンマッピングプロセスの情報を第１のトーンマップＩＤとして送信し、１２ビットから８ビットへの変換を行うトーンマッピングプロセスの情報を第２のトーンマップＩＤとして送信することができる。

なお、トーンマップＩＤが変換後のダイナミックレンジまたはビット深度を識別できるものである場合には、トーンマッピング部１４４は、トーンマップＩＤによって識別されるダイナミックレンジまたはビット深度となるように、画像へのトーンマップモデルの適用（トーンマッピング）を行ってもよい。

〔実施の形態６〕
本発明の一部の実施形態は、図６および図１９を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図１９に示すように、エンコーダ１２０Ｃと、画像受信デバイス１４０Ｃとで構成される。エンコーダ１２０Ｃは、モデルＩＤ格納部１２１と、画像取得部１２２と、画像解析部１２３と、モデル選択部１２４と、モデルＩＤ送信部１２５と、トーンマップ取り消しフラグを画像受信デバイス１４０Ｃに送信する取り消しフラグ送信部１３１とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｃは、モデル格納部１４１と、トーンマッピング対象の画像を受信し、かつエンコーダ１２０ＣからトーンマップモデルＩＤおよびトーンマップ取り消しフラグを受信する受信部（画像受信機）１４２と、モデル選択部１４３と、トーンマッピング部１４４と、持続されているトーンマップモデルの選択を取り消す取り消し部１４６を備えている。

これらの実施形態においては、複数のトーンマップモデルをエンコーダ１２０Ｃおよび画像受信デバイス１４０Ｃ（送信先）で確立し（６０）、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付ける。その後、上記複数のトーンマップモデルＩＤをエンコーダ１２０ＣのモデルＩＤ格納部１２１に格納し、そのエンコーダ１２０Ｃで、上記複数のトーンマップモデルＩＤを複数の画像タイプまたは他の画像データに関連付ける。さらに、上記複数のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数（トーンマップ記述関数）を、デコーダやトランスコーダなどの画像受信デバイス（ＩＲＤ）１４０Ｃのモデル格納部１４１に格納する。その後、モデル選択部１２４が、トーンマップモデル（および関連するトーンマップモデルパラメータ）を、画像取得部１２２で取得された画像の、画像解析部１２３による画像解析および／または他の情報に基づいて選択することができる（６１）。その後、取り消しフラグ送信部１３１が、トーンマップ取り消しフラグを画像受信デバイス１４０Ｃに送信し、また、モデルＩＤ送信部１２５が、選択されたトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデルＩＤを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｃの受信部１４２に送信することができる（６２）。画像受信デバイス１４０Ｃでは、受信部１４２でトーンマップモデルＩＤを受信すると、モデル選択部１４３が、上記トーンマップモデルＩＤに基づいてトーンマップモデルの選択を行うことができる。画像受信デバイス１４０Ｃでは、受信部１４２でトーンマップ取り消しフラグを受信すると、取り消し部１４６が、トーンマップ取り消しフラグを用いて、持続されているトーンマップモデルの選択を取り消すことができる（６３）。その後、モデル選択部１４３が、新しいトーンマップモデルを選択し（６４）、トーンマッピング部１４４が、選択したトーンマップモデルを次の画像処理タスクに適用することができる（６５）。

〔実施の形態７〕
本発明の一部の実施形態は、図７および図２０を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図２０に示すように、エンコーダ（画像エンコーダ）１２０Ｄと、画像受信デバイス１４０Ｄとで構成される。エンコーダ１２０Ｄは、モデルＩＤ格納部１２１と、画像取得部１２２と、画像解析部１２３と、モデルＩＤ送信部１２５と、パラメータ送信部１２７と、画像解析部１２３での画像解析結果に基づいてトーンマップを生成するマップ生成部１３２と、生成されたトーンマップに対応するモデルＩＤを選択するモデルＩＤ選択部１３３と、生成されたトーンマップに対応するトーンマップモデルパラメータを選択するパラメータ選択部１２６Ａと、トーンマップ繰り返し周期を送信する繰り返し周期送信部１３４とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｄは、モデル格納部１４１と、トーンマッピング対象の画像を受信し、かつエンコーダ１２０ＤからトーンマップモデルＩＤ、トーンマップモデルパラメータ、およびトーンマップ繰り返し周期を受信する受信部（画像受信機）１４２と、モデル選択部１４３と、モデル設定部１４５と、トーンマップモデルおよびトーンマップモデルパラメータの選択をトーンマップ繰り返し周期の間、持続するトーンマッピング部１４４Ａとを備えている。

これらの実施形態においては、複数のトーンマップモデルをエンコーダ１２０Ｄおよび画像受信デバイス１４０Ｄ（送信先）で確立し（７０）、複数のトーンマップモデルＩＤに関連付ける。その後、上記複数のトーンマップモデルＩＤをエンコーダ１２０ＤのモデルＩＤ格納部１２１に格納し、そのエンコーダ１２０Ｄで、上記複数のトーンマップモデルＩＤを複数の画像タイプまたは他の画像データに関連付ける。さらに、上記複数のトーンマップモデルまたはトーンマップ関数を、デコーダやトランスコーダなどの画像受信デバイス（ＩＲＤ）１４０Ｄのモデル格納部１４１に格納する。その後、マップ生成部１３２が、１つ以上のトーンマップを、画像取得部１２２で取得された画像の、画像解析部１２３による画像解析および／または他の情報に基づいて生成することができる。その後、上記１つ以上のトーンマップに対応する、トーンマップモデルＩＤおよび関連するトーンマップモデルパラメータを、モデルＩＤ選択部１３３およびパラメータ選択部１２６Ａが選択し、モデルＩＤ送信部１２５およびパラメータ送信部１２７が、上記トーンマップモデルＩＤおよび関連するトーンマップモデルを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｄの受信部１４２に送信することができる（７１）。さらに、繰り返し周期送信部１３４が、トーンマップ繰り返し周期を画像受信デバイス１４０Ｄの受信部１４２に送信することができる（７２）。その後、画像受信デバイス１４０Ｄで、モデル選択部１４３およびモデル設定部１４５が、トーンマップモデルおよび関連するトーンマップモデルパラメータを選択し、トーンマッピング部１４４が、選択されたトーンマップモデルおよびトーンマップモデルパラメータを受信部１４２で受信された画像に適用することができる。このトーンマップモデルの選択および関連するトーンマップモデルパラメータを、上記トーンマップ繰り返し周期で指定された期間にわたって画像受信デバイス１４０Ｄのモデル選択部１４３およびモデル設定部１４５で持続することができる（７４）。この期間は、画像の処理に関連付けられた旧来の期間とは関係なく、特定の時間間隔であってもよいし、一連の画像の処理時間に関連する期間であってもよいし、一連のフレームの処理時間に関連する期間であってもよいし、一連の部分の処理期間に関連する期間であってもよい。上記期間が終了した後、新しいトーンマップモデルまたは関連するトーンマップモデルパラメータを選択する（７５）か、あるいはデフォルト値を選択することができる。

〔実施の形態８〕
本発明の一部の実施形態は、図８および図２１を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図２１に示すように、エンコーダ１２０Ｅと、画像受信デバイス１４０Ｅとで構成される。エンコーダ１２０Ｅは、画像取得部１２２と、画像解析部１２３と、トーンマップを選択するマップ選択部１３５と、複数のトーンマップを送信するマップ送信部（マップ送信機）１３６と、画像を符号化する画像符号化部１３７と、画像送信部１３０とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｅは、エンコーダ１２０Ｅから複数のトーンマップおよび画像を受信する受信部（マップ受信機）１４２と、画像を復号する画像復号部１４７と、上記複数のトーンマップから１つのトーンマップを選択するマップ選択部（マップセレクタ）１４８と、選択されたトーンマップを画像に適用するトーンマッピング部１４４Ｂとを備えている。

これらの実施形態において、画像解析部１２３が、画像取得部１２２で取得された画像または画像データの解析または読み取りを行うことによって、画像の特徴を割り出すことができる。一部の実施形態においては、このステップは、画像解析部１２３が、画像ファイルのヘッダまたは他のメタデータを読み取ることによって、画像の特徴を割り出すステップを含むことができる。一部の実施形態においては、画像解析部１２３が、画像を直接解析して画像の特徴の情報を得ることができる。画像解析部１２３によって画像の特徴の情報が得られると、マップ選択部１３５が、１つ以上のトーンマップ（典型的には複数のトーンマップ）を画像の特徴に基づいて選択することができる（８１）。選択された１つ以上のトーンマップの各々を、異なる表示デバイス特性または画像受信デバイス特性に対応させることができる。一部の実施形態において、マップ選択部１３５は、画像受信デバイスの種々の標準的なビット深度のそれぞれについてトーンマップを選択することができる。

その後、マップ送信部１３６が、複数のトーンマップを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｅの受信部１４２に送信することができる（８２）。画像符号化部１３７が、上記画像を符号化し（８３）、画像送信部１３０が、符号化された画像を画像受信デバイス１４０Ｅの受信部１４２に送信することができる（８４）。画像受信デバイス１４０Ｅでは、受信部１４２が、画像を受信した後、画像復号部１４７が、画像を復号し（８５）、マップ選択部１４８が、上記複数のトーンマップを評価することによって、画像を最も良く画像受信デバイス１４０Ｅの特性に適合させることができるトーンマップを決定する（選択する）ことができる（８６）。一部の実施形態においては、マップ選択部１４８が、トーンマップに割り当てられたトーンマップＩＤを使用して、特定の画像受信デバイス特性を得るために使用すべきトーンマップを決定することができる。一部の実施形態においては、トーンマップＩＤは、トーンマップの使用によって得ようとするビット深度を識別することができる。マップ選択部１４８によってトーンマップが選択されると（８６）、トーンマッピング部１４４Ｂが、上記トーンマップを画像に適用することができる（８７）。

〔実施の形態９〕
本発明の一部の実施形態は、図９および図２２を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図２２に示すように、エンコーダ１２０Ｆと、画像受信デバイス１４０Ｆとで構成される。エンコーダ１２０Ｆは、画像取得部１２２と、複数のトーンマップを生成（または選択）するマップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）と、複数のトーンマップモデルを送信するモデル送信部１３９と、マップ送信部１３６と、マップＩＤ送信部１２９と、画像符号化部１３７と、画像送信部１３０とを備えている。画像受信デバイス（受信デバイス）１４０Ｆは、エンコーダ１２０Ｆから複数のトーンマップモデル、複数のトーンマップ、トーンマップＩＤ、および画像を受信する受信部（受信機、マップ受信機）１４２と、画像復号部１４７と、マップ選択部（セレクタ、マップセレクタ）１４８と、トーンマッピング部（トーンマップ・プロセッサ）１４４Ｂと、トーンマッピングされた画像を表示する画像表示部１４９とを備えている。

これらの実施形態においては、エンコーダ１２０Ｆのマップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）で、複数のトーンマップを画像の特徴または他の情報に基づいて生成または選択することができる。一部の実施形態においては、これらのトーンマップを、該トーンマップに関連付けられたトーンマップモデルＩＤおよび付随するトーンマップモデルパラメータを参照して記述することができる。複数のトーンマップ中の異なるトーンマップは、トーンマップＩＤによって識別することができる。そのトーンマップＩＤは、さらに、そのトーンマップＩＤに関連付けられたトーンマップの目的、例えば送信先ビット深度や、トーンマップによって得ようとするダイナミックレンジなどを識別することができる。モデル送信部１３９が、複数のトーンマップモデルを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｆの受信部１４２に送信することができる（９１）。これは、トーンマップモデル全体の送信、トーンマップモデルＩＤおよび関連するトーンマップモデルパラメータの送信、または何らかの他の方法によって行うことができる。さらに、マップ送信部１３６およびマップＩＤ送信部１２９が、上記複数のトーンマップの各々と共に、トーンマップＩＤを送信することができる。典型的には、画像符号化部１３７および画像送信部１３０が、画像取得部１２２で取得された画像を符号化して画像受信デバイス１４０Ｆの受信部１４２に送信するであろう（９２）。画像受信デバイス１４０Ｆでは、画像復号部１４７が、画像を復号し（９３）、マップ選択部１４８が、上記複数のトーンマップを評価することによって画像受信デバイス１４０Ｆに最も適したトーンマップを割り出すことができる（９４）。この調査は、トーンマップＩＤデータおよび他のトーンマップデータの使用を含んでいてもよい。その後、トーンマッピング部１４４Ｂが、選択されたトーンマップを復号された画像に適用し、それによってトーンマッピングされた画像を生成することができる（９５）。トーンマップの適用後、画像を画像受信デバイス１４０Ｆの画像表示部１４９上に表示させることができる（９６）。

マップ選択部１４８は、画像受信デバイス１４０Ｆのダイナミックレンジに対応するトーンマップを選択してもよい。この選択は、メッセージに含まれる情報に基づいて行ってもよい。マップ選択部１４８は、画像受信デバイスの設定を示す情報に従ってトーンマップを選択してもよい。画像受信デバイスの設定を示す情報は、メッセージに含まれていてもよい。また、マップ選択部１４８は、選択したトーンマップを、そのトーンマップに関連付けられた少なくとも１つのモデルパラメータを用いて構築してもよい。

〔実施の形態１０〕
本発明の一部の実施形態は、図１０および図２３を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図２３に示すように、エンコーダ１２０Ｇと、画像受信デバイス１４０Ｇとで構成される。エンコーダ１２０Ｇは、画像取得部１２２と、マップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）と、マップ送信部１３６と、画像符号化部１３７と、画像送信部１３０とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｇは、エンコーダ１２０Ｇから複数のトーンマップおよび画像を受信する受信部（マップ受信機）１４２と、画像復号部１４７と、画像表示部１４９のビット深度に適合したトーンマップを選択するマップ選択部（マップセレクタ）１４８Ａと、トーンマッピング部１４４Ｂと、画像表示部１４９とを備えている。

これらの実施形態において、エンコーダ１２０Ｇのマップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）で、複数のトーンマップを選択または生成することができる（１００）。複数のトーンマップの各々を異なる表示デバイスビット深度に対応させることができる。例えば、ある１つのトーンマップは、画像を１２ビットのビット深度から１０ビットのビット深度に変換する一方、他の１つのトーンマップは、画像を１２ビットのビット深度から８ビットのビット深度に変換するようにすることができる。これらのトーンマップは、トーンマップ定義全体によって、トーンマップモデルＩＤおよび関連するトーンマップモデルパラメータによって、あるいは他の方法によって、表現することができる。さらに、これらのトーンマップは、複数のトーンマップＩＤに関連付けることができる。これらのトーンマップＩＤは、送信先（画像表示部１４９）のビット深度などのような、トーンマップの目的を定義することができる。

トーンマップがどのように定義されている場合であっても、マップ送信部１３６が、トーンマップまたはトーンマップデータを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｇの受信部１４２に送信する（１０１）。さらに、画像符号化部１３７が、画像を符号化して画像受信デバイス１４０Ｇの受信部１４２に送信することができる（１０２）。画像復号部１４７が、画像を復号した（１０３）後、トーンマッピング部１４４Ｂが、その画像にトーンマップを適用することができる。複数のトーンマップが送信されたので、デコーダ（画像受信デバイス１４０Ｇ）は、上記複数のトーンマップの中からトーンマップを選択しなければならない（１０４）。典型的には、マップ選択部１４８Ａが、画像受信デバイス特性に最も適合したトーンマップを選択する。例えば、画像受信デバイス１４０Ｇの画像表示部１４９のビット深度へのマッピングを行うトーンマップを選択することができる。それに代えて、視聴者／ユーザからの情報がトーンマップの選択をもたらしてもよい。上記情報の例は、視聴条件情報、周囲光レベル情報、視聴デバイスの電源状態に関する情報、および他の画像受信デバイス設定情報(recipient preference information)を含む。トーンマッピング部１４４Ｂが、選択されたトーンマップを画像に適用し（１０５）、画像を画像受信デバイス１４０Ｇの画像表示部１４９上に表示することができる（１０６）。

なお、画像受信デバイス１４０Ｇがトランスコーダである場合、あるいは画像受信デバイス１４０Ｇが画像を表示するデバイスでない場合には、マップ選択部１４８Ａによって、画像受信デバイス１４０Ｇ外部の送信先表示デバイスに適合するトーンマップが選択されるであろう。その後、トーンマッピング部１４４Ｂが、選択されたトーンマップを画像に適用し（１０５）、画像を送信先表示デバイスに送信して送信先表示デバイス上に表示させることができる（１０６）。

〔実施の形態１１〕
本発明の一部の実施形態は、図１１および図２４を参照して説明することができる。

本実施形態に係るシステムは、図２４に示すように、エンコーダ１２０Ｈ（または画像送信機）と、画像受信デバイス１４０Ｈとで構成される。エンコーダ１２０Ｈは、マップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）と、複数のトーンマップにそれぞれ関連付けられた複数のトーンマップＩＤを生成するマップＩＤ生成部１２８Ａと、マップ送信部１３６と、マップＩＤ送信部１２９とを備えている。画像受信デバイス１４０Ｈは、トーンマッピング対象の画像を受信し、かつエンコーダ１２０Ｈから複数のトーンマップおよび複数のトーンマップＩＤを受信する受信部（マップ受信機）１４２と、トーンマップＩＤに基づいて画像受信デバイス１４０Ｈに適合したトーンマップを選択するマップ選択部（マップセレクタ）１４８Ｂと、トーンマッピング部１４４Ｂとを備えている。

これらの実施形態においては、エンコーダ１２０Ｈまたは画像送信機のマップ生成部１３５Ａ（またはマップ選択部）で複数のトーンマップを選択または生成する（１１０）。マップＩＤ生成部１２８Ａが、各トーンマップをトーンマップＩＤに関連付けることができる（１１１）。トーンマップＩＤは、トーンマップの目的を識別できるか、さもなければトーンマップの一意の識別子として機能できるものである。マップ送信部１３６およびマップＩＤ送信部１２９が、トーンマップおよび対応するトーンマップＩＤを含むメッセージを画像受信デバイス１４０Ｈの受信部１４２に送信することができる（１１２）。ここで、画像受信デバイス１４０Ｈのマップ選択部１４８Ｂは、各トーンマップのトーンマップＩＤに基づいて複数のトーンマップの中から、画像受信デバイス１４０Ｈに適合したトーンマップを選択することができる（１１３）。その後、トーンマッピング部１４４Ｂが、選択されたトーンマップを受信部１４２で受信された画像に適用することができる（１１４）。

なお、実施の形態４、５、７において、トーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータは、トーンマップを表現するものであってもよい。また、トーンマップを画像受信デバイス１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｄに確立し、画像受信デバイス１４０Ａ，１４０Ｂ，１４０Ｄが、トーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータを用いてトーンマップを識別し、該トーンマップを画像に適用してもよい。

また、実施の形態３〜１１において、上記トーンマップは、画像を第１のダイナミックレンジ（特に、より高いダイナミックレンジ）から第２のダイナミックレンジ（特に、より低いダイナミックレンジ）に変換するのに用いることができる。

また、上記画像をビットストリームに含めて画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅに受信させることが好ましい。また、上記メッセージは、画像に関連付けられていることが好ましく、そのメッセージが関連付けられた画像を含むビットストリーム中に埋め込まれてエンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｅから画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅへ送信されることがより好ましい。また、上記メッセージは、映像ビットストリーム中に埋め込まれた補足的拡張情報（ＳＥＩ）メッセージであることが好ましい。上記メッセージは、画像を送信するビットストリームの外で送信されてもよい。

また、複数のトーンマップを画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅに確立し、上記メッセージが、上記複数のトーンマップのうちで、画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅのダイナミックレンジまたは画像受信デバイス設定情報に対応する１つのトーンマップを画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅが選択することを可能にしてもよい。

また、実施の形態３〜１１において、画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅが、トーンマッピングされた画像をデコーダや画像表示装置などの出力先へ送信する送信機をさらに備えていてもよい。これにより、画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅがトランスコーダである場合、あるいは画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｅが画像を表示するデバイスでない場合であっても、出力先で画像を表示させることができる。

また、実施の形態３〜１１において、上記トーンマップモデルとしては、前述したモデル例(Exemplary Model)０〜３を用いることができる。

図１２〜１５は、本発明の実施形態中で使用できる典型的なトーンマップの例を示す。図１２は、トーンマップモデルＩＤが０、トーンマップモデルパラメータｍｉｎ＿ｖａｌｕｅが０％、トーンマップモデルパラメータｍａｘ＿ｖａｌｕｅが１００％であるトーンマップの例である。図１３は、トーンマップモデルＩＤが０、トーンマップモデルパラメータｍｉｎ＿ｖａｌｕｅが０％、トーンマップモデルパラメータｍａｘ＿ｖａｌｕｅが５０％であるトーンマップの例である。図１４は、トーンマップモデルＩＤが１、トーンマップモデルパラメータｓｉｇｍｏｉｄ＿ｍｉｄｐｏｉｎｔが４０％、トーンマップモデルパラメータｓｉｇｍｏｉｄ＿ｗｉｄｔｈが８０％であるトーンマップの例である。図１５は、トーンマップモデルＩＤが３、トーンマップモデルパラメータｎｕｍ＿ｐｉｖｏｔｓが２であるトーンマップの例である。なお、図１２〜１４において、横軸はトーンマッピング前の輝度値（最大輝度を１としたときの相対値）を示し、縦軸はトーンマッピング後の輝度値を示す。

なお、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、実施の形態６における取り消しフラグ送信部１３１を、実施の形態３〜５・７〜１１のエンコーダ１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｄ〜１２０Ｈに追加してもよい。また、実施の形態７における繰り返し周期送信部１３４を、実施の形態３〜６・８〜１１のエンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｃ，１２０Ｅ〜１２０Ｈに追加してもよい。

最後に、エンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈおよび画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｈの各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成してもよいし、次のようにＣＰＵを用いてソフトウェアによって実現してもよい。

すなわち、エンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈおよび画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｈはそれぞれ、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するＣＰＵ（central processing unit）、上記プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（random access memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアであるエンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈおよび画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｈの制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記エンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈおよび画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｈに供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることができる。

また、エンコーダ１２０，１２０Ａ〜１２０Ｈおよび画像受信デバイス１４０，１４０Ａ〜１４０Ｈを通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークとしては、特に限定されず、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（virtual private network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体としては、特に限定されず、例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。

本願明細書中で使用した用語および表現は、本願明細書では制限のための用語ではなく説明のための用語として使用している。そのような用語および表現の使用は、ここで示し記述した特徴の均等物または部分を除外する意図するものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義され制限されるものと解釈されるべきである。

図１は、一実施形態例に係るエンコーダおよびデコーダを含むシステムを示す図である。 図２は、一実施形態例に係るエンコーダおよびトランスコーダを含むシステムを示す図である。 図３は、一実施形態例に係るトーンマップモデルＩＤを送信するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図４は、一実施形態例に係るトーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータを送信するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図５は、一実施形態例に係るトーンマップＩＤを送信するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図６は、一実施形態例に係るトーンマップ取り消しフラグ送信するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図７は、一実施形態例に係るトーンマップ繰り返し周期を送信するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図８は、一実施形態例に係るトーンマップを画像に適用するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図９は、一実施形態例に係る画像受信デバイスでトーンマップを選択するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図１０は、一実施形態例に係る、異なる変換後ビット深度に対応するトーンマップを選択するステップを含む方法を示すフローチャートである。 図１１は、一実施形態例に係るトーンマップＩＤを画像受信デバイスの特性に適合させるステップを含む方法を示すフローチャートである。 図１２は、線形トーンマップの例を示す図である。 図１３は、線形トーンマップの変形例を示す図である。 図１４は、シグモイドトーンマップの例を示す図である。 図１５は、区分線形トーンマップの例を示す図である。 図１６は、一実施形態に係るトーンマップモデルＩＤを送信するエンコーダを含むシステムを示すブロック図である。 図１７は、他の実施形態に係るトーンマップモデルＩＤおよびトーンマップモデルパラメータを送信するエンコーダを含むシステムを示すブロック図である。 図１８は、さらに他の実施形態に係るトーンマップＩＤを送信するエンコーダを含むシステムを示すブロック図である。 図１９は、さらに他の実施形態に係るトーンマップ取り消しフラグ送信するエンコーダを含むシステムを示すブロック図である。 図２０は、さらに他の実施形態に係るトーンマップ繰り返し周期を送信するエンコーダを含むシステムを示すブロック図である。 図２１は、さらに他の実施形態に係るトーンマップを画像に適用する画像受信デバイスを含むシステムを示すブロック図である。 図２２は、さらに他の実施形態に係るトーンマップを選択する画像受信デバイスを含むシステムを示すブロック図である。 図２３は、さらに他の実施形態に係る、変換後ビット深度に対応するトーンマップを選択する画像受信デバイスを含むシステムを示すブロック図である。 図２４は、さらに他の実施形態に係る、トーンマップＩＤに基づいて画像受信デバイスの特性に適合したトーンマップを選択する画像受信デバイスを含むシステムを示すブロック図である。

符号の説明

１２０ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２０Ａ エンコーダ（画像エンコーダ、画像送信デバイス）
１２０Ｂ エンコーダ（画像エンコーダ、画像送信デバイス）
１２０Ｃ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２０Ｄ エンコーダ（画像エンコーダ、画像送信デバイス）
１２０Ｅ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２０Ｆ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２０Ｇ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２０Ｈ エンコーダ（画像送信デバイス）
１２５ モデルＩＤ送信部（識別子送信機）
１３６ マップ送信部（マップ送信機）
１４０ 画像受信デバイス
１４０Ａ 画像受信デバイス
１４０Ｂ 画像受信デバイス
１４０Ｃ 画像受信デバイス
１４０Ｄ 画像受信デバイス
１４０Ｅ 画像受信デバイス
１４０Ｆ 画像受信デバイス（受信デバイス）
１４０Ｇ 画像受信デバイス
１４０Ｈ 画像受信デバイス
１４２ 受信部（受信機、画像受信機、マップ受信機）
１４３ モデル選択部（モデルセレクタ）
１４４Ｂ トーンマッピング部（トーンマップ・プロセッサ）
１４８ マップ選択部（セレクタ、マップセレクタ）
１４８Ａ マップ選択部（マップセレクタ）
１４８Ｂ マップ選択部（マップセレクタ）

Claims (32)

1. 画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するためのシステムであって、
   ａ．画像を受信し、かつメッセージを受信するための受信機；
   ｂ．画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するのに用いる複数のトーンマップの中から、画像に適用するために第１のトーンマップを選択するためのセレクタ；および
   ｃ．第１のトーンマップを画像に適用し、それによってトーンマッピングされた画像を生成するためのトーンマップ・プロセッサを含み、
   上記メッセージは、
   ｉ）複数のトーンマップを含み、上記トーンマップの各々はトーンマップモデル識別子および少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータによって定義され、上記トーンマップの各々は、そのトーンマップの目的を識別するトーンマップ識別子に関連付けられているシステム。
2. 上記複数のトーンマップが、クリッピングを伴う線形マップ、シグモイドマップ、ユーザ定義のルックアップテーブルマップ、および区分線形マップを含む請求項１に記載のシステム。
3. トーンマッピングされた画像を送信するための送信機をさらに含む請求項１に記載のシステム。
4. 上記メッセージが、補足的拡張情報（ＳＥＩ）メッセージである請求項１記載のシステム。
5. 上記メッセージが、それ以前のトーンマップ・メッセージの持続を取り消すためのトーンマップ取り消しフラグをさらに含む請求項１記載のシステム。
6. 上記メッセージが、さらにトーンマップ繰り返し周期メッセージをさらに含む請求項１記載のシステム。
7. 上記メッセージは、第１のトーンマップが画像受信デバイスのダイナミックレンジに対応するようにセレクタが第１のトーンマップを選択することを可能にする請求項１記載のシステム。
8. 上記セレクタは、画像受信デバイスの少なくとも１つの設定に従って第１のトーンマップを選択する請求項１記載のシステム。
9. 画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する方法であって、
   ａ．メッセージを受信するステップ；
   ｂ．少なくとも１つのトーンマップの中から、第１のダイナミックレンジを第２のダイナミックレンジにマッピングするトーンマップを、第１のダイナミックレンジを持つ画像に適用する第１のトーンマップとして決定するステップ；
   ｃ．第１のトーンマップを、第１のトーンマップに関連付けられた少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを用いて構築するステップ；および
   ｄ．上記第１のトーンマップを上記画像に適用し、それによって第２のダイナミックレンジを持つ画像を生成するステップを含み、
   上記メッセージは、上記少なくとも１つのトーンマップに各々が関連付けられた少なくとも１つのトーンマップモデル識別子を含み、
   上記メッセージは、さらに、関連付けられたトーンマップのためのトーンマップモデルパラメータを、上記少なくとも１つのトーンマップモデル識別子の各々について少なくとも１つ含む方法。
10. 上記第２のダイナミックレンジが、画像受信デバイスのダイナミックレンジに一致する請求項９に記載の方法。
11. 上記メッセージが、画像受信デバイスの設定に基づいた第１のトーンマップの決定を可能にするものである請求項９に記載の方法。
12. 上記少なくとも１つのトーンマップモデル識別子によって表現されるトーンマップが、クリッピングを伴う線形マップ、シグモイドマップ、ユーザ定義のルックアップテーブルマップ、および区分線形マップからなる群から選ばれる１つのトーンマップである請求項９に記載の方法。
13. 第１のダイナミックレンジを持つ画像を含むビットストリームを受信するステップをさらに含む請求項９に記載の方法。
14. 上記ビットストリームが、上記メッセージをさらに含む請求項１３に記載の方法。
15. 第２のダイナミックレンジを持つ画像を送信するステップをさらに含む請求項９または１３に記載の方法。
16. トーンマップのデータを画像エンコーダから画像受信デバイスへ伝達するための方法であって、
    ａ．画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換するのに用いる少なくとも１つのトーンマップを確立するステップ；
    ｂ．少なくとも１つのトーンマップの各々を、トーンマップモデル識別子および少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータで表現するステップ；および
    ｃ．上記少なくとも１つのトーンマップのための上記トーンマップモデル識別子および上記少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを含むメッセージを、上記画像を受信する画像受信デバイスへ送信するステップを含み、
    上記画像受信デバイスが、上記トーンマップモデル識別子および上記少なくとも１つのトーンマップモデルパラメータを用いて、上記少なくとも１つのトーンマップを識別し、かつ画像に適用することができる方法。
17. 上記少なくとも１つのトーンマップが、クリッピングを伴う線形マップ、シグモイドマップ、ユーザ定義のルックアップテーブルマップ、および区分線形マップを含む請求項１６に記載の方法。
18. 上記メッセージが、画像を送信するビットストリームの外で送信される請求項１６に記載の方法。
19. 上記ステップａ．では、複数のトーンマップを確立し、
    上記メッセージが、上記複数のトーンマップのうちで、画像受信デバイスのダイナミックレンジに一致する１つのトーンマップを画像受信デバイスが選択することを可能にするものである請求項１６に記載の方法。
20. 上記ステップａ．では複数のトーンマップを確立し、
    上記メッセージが、上記複数のトーンマップのうちで、画像受信デバイスの少なくとも１つの設定に対応する１つのトーンマップを画像受信デバイスが選択することを可能にする請求項１６に記載の方法。
21. 上記メッセージが、補足的拡張情報（ＳＥＩ）メッセージである請求項９または１６に記載の方法。
22. 上記メッセージが、上記少なくとも１つのトーンマップの各々のためのトーンマップ識別子を含み、該トーンマップ識別子は、上記トーンマップによって得ようとするダイナミックレンジを識別するものである請求項９または１６に記載の方法。
23. 上記メッセージが、それ以前のトーンマップ・メッセージの持続を取り消すためのトーンマップ取り消しフラグをさらに含む請求項９または１６に記載の方法。
24. 上記メッセージが、トーンマップ繰り返し周期メッセージをさらに含む請求項９または１６に記載の方法。
25. 第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスに対して、画像を送信するための画像送信デバイスにおいて、
    上記画像受信デバイスは、予め確立した複数のトーンマップモデルの中から上記第１のトーンマップモデルを選択して使用するものであり、
    上記画像送信デバイスは、
    上記第１のトーンマップモデルに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを、画像と関連付けて送信するための識別子送信機を備えることを特徴とする画像送信デバイス。
26. 第１のトーンマップモデルを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスにおいて、
    上記第１のトーンマップに関連付けられたトーンマップモデル識別子を含むメッセージを受信し、かつ該メッセージと関連付けられた画像を受信する画像受信機と、
    受信したトーンマップモデル識別子に基づいて予め確立した複数のトーンマップモデルの中から上記第１のトーンマップモデルを選択するモデルセレクタとを備えることを特徴とする画像受信デバイス。
27. 請求項２５記載の画像送信デバイスと、請求項２６記載の画像受信デバイスとを備えるシステム。
28. トーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスに対して、画像を送信するための画像送信デバイスにおいて、
    上記画像の変換に用いる複数のトーンマップを含むメッセージを送信するためのマップ送信機を備えることを特徴とする画像送信デバイス。
29. トーンマップを用いて画像を第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジに変換する画像受信デバイスにおいて、
    複数のトーンマップを含むメッセージを受信するためのマップ受信機と、
    上記複数のトーンマップの中から、上記画像の変換に用いる第１のトーンマップを選択するためのマップセレクタとを備えることを特徴とする画像受信デバイス。
30. 請求項２８記載の画像送信デバイスと、請求項２９記載の画像受信デバイスとを備えるシステム。
31. 請求項２５または２８に記載の画像送信デバイスを動作させるプログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるためのプログラム。
32. 請求項２６または２９に記載の画像受信デバイスを動作させるプログラムであって、コンピュータを上記の各手段として機能させるためのプログラム。

Images