JP2015122804A - 色空間における制限されたカラーパレット - Google Patents

Abstract

【課題】異なる色空間におけるそれぞれの色を表示する必要性に対処可能な方法及び装置を提供する。【解決手段】ディスプレイの色空間でソースの色空間の表示を可能にする技術は、ソースの色空間情報をはじめに受信することで始まる。ソースの色空間情報は、装置の独立な色空間への変換を受ける。装置に独立な色空間に一度変換されると、ＬＵＴ又は他のマトリクスは、特定の表示装置の色空間に対応する入力カラーについて出力カラーを割り当てる。ＬＵＴ又は他のマトリクスは、ソースマテリアルで生成され、ソースの表示装置に送信することができる。【選択図】図２

Description

本発明は、カラーディスプレイに関する。より詳細には、本発明は、ディスプレイでの色空間の表示を可能にする技術に関する。
本出願は、2005年12月5日に提出された米国特許仮出願第60/752,412号に対する35 U.S.C. 119(e)の権利を請求するものであり、その教示は本明細書に盛り込まれる。

用語「色空間」は、一般にモデルを示し、一般に、特定の装置により表示可能な色のような特定の環境における色を記述する数値を示す。現実世界の３刺激値のディスプレイに基づいた色空間が存在し、全ての表示可能な色ではなく全ての知覚可能な色をカバーするため、ＣＩＥカラーマッチング機能又は他の符号化ルールに基づいて設計される色空間が存在する。しかし、後者の色空間が使用された場合、ディスプレイは、コンシューマタイプのディスプレイにとって極端に複雑にされたタスクである色空間の全ての合法な色を処理する方策を有する必要がある。ソリューションは、ディスプレイのカラーギャマットへの送信された色の実現可能な変換を可能にするため、制約されていない色空間に束縛される。

ＤＣＩ（Digital Cinema Initiative）は、カラーパレットを制限せず、ＤＣＩは、新たな種類の映像及び新たな種類の表示装置（たとえばプロジェクタ）を許容するため、特定のカラーギャマットの変換方法を提案しない。問題を理解するため、図１に示される以下の状況を考える。カメラ１０１は、赤についてＸｒ，Ｙｒ，Ｚｒ、緑についてＸｇ，Ｙｇ，Ｚｇ、及び青についてＸｂ，Ｙｂ，ＺｂといったＣＩＥ１９３２の刺激値を生成する、赤、緑及び青の３つのタイプのセンサを有するそのセンサで現実生活のシーンを記録する。代替的に、カメラ１０１は、異なる数のセンサタイプを使用し、センサの感度は、「赤」、「緑」、「青」で記載される必要がないが、「青−シアン」及び「黄」等により記載される必要があり、最初の定義は、最も一般的な状況を含む。第二のステップでは、カメラ内のセンサからの信号は、ＸＹＺ色空間、又はカメラ１０１のカラーギャマットよりも大きな別の色空間に変換される。第三のステップでは、このデータは、このＸＹＺ色空間を使用してシンク（ディスプレイ）装置１０２に送信される。シンク装置１０２は、この例では、コンシューマタイプのディスプレイを有し、ＸＹＺ又は別のカラーギャマットをそれ自身のカラーギャマットに変換するギャマット変換方法を使用する。

シンク装置（又はディスプレイ装置）１０２が、ＸＹＺ色空間又はｘｖＹＣＣ色空間のような別の色空間により記載されるカラーギャマットよりも小さな、実際に著しく小さなカラーギャマット（空間）を有するときに問題が生じる。したがって、表示装置は、表示装置に特化したカラーギャマット（色空間）内で可能性のあるそれぞれの個々の色についてディスプレイの色を発見するメカニズムを必要とする。異なる色空間におけるそれぞれの色を表示する必要は、更なる問題を引き起こす。はじめに、多数のアルゴリズムは、ソース／シンクギャマットの差を使用して、ギャマットの変換方法（たとえばソフトクリッピング）を決定する。ＩＥＣ６１９６６−２−３で定義されるＸＹＺ及びｘｖＹＣＣのような色空間のケースでは、非常に大きなカラーギャマットがカバーされる必要があり、可能性のある入力カラーの一部のみがリアルリソースで現実に使用される。

本発明の原理の１態様によれば、カラー画像を表示する方法は、ソースの色空間からの受信された色情報を装置に独立な色空間の色情報に変換することで始まる。その後、装置に独立な色空間の色情報を処理することは、受信された色情報に従って行われる。処理された色情報は、その後の表示のため、装置に独立な色空間から装置に依存する色空間の色情報への変換を受ける。

本発明の原理の更なる態様によれば、カラー画像を表示する方法は、ソースの色空間からの受信された色情報を装置に独立な色空間の色情報に変換することで始まる。装置に独立な色空間の色情報は、受信された色情報に従う処理を受ける。次いで、色空間データのプリロードが行われる。その後、処理された色情報は、プリロードされた色空間データを使用してその後の表示のために、装置に独立な色空間を装置に依存する色空間の色情報への変換を受ける。

本発明の原理の他の態様及び特徴は、添付図面と共に、考慮される以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。しかし、図面は例示することを目的として設計されており、本発明の原理の限定の定義として設計されておらず、そのため特許請求の範囲が参照されるべきであることを理解されたい。図面は、スケーリングするために必ずしも描かれておらず、特に示されない限り、本明細書で記載される構造及び手順を概念的に例示することが意図される。図面において、同じ参照符号は図面を通して同じコンポーネントを示す。

従来技術に係る、画像捕捉装置と表示装置との間の信号経路を示す図である。 本発明の原理に従って使用される、色を記述するために更なるメタデータを使用する、画像捕捉装置とディスプレイとの間の信号経路を示す図である。 ソースのカラーギャマットのメタデータをもたないｘｖＹＣＣ色空間又は他の色空間から表示データを導出するための、本発明の原理の１態様に係る装置のブロック図である。 簡略化されたテーブル（ＬＵＴ）の実現についてソースのカラーギャマットのメタデータをもつ色空間ｘｖＹＣＣ又は他の色空間から表示データを導出するための、本発明の原理の第二の態様に係る装置のブロック図である。 ソースのカラーギャマットの、得たデータに基づいて選択された前もって計算された３次元のＬＵＴの選択をロードするための、本発明の原理の別の態様に係る装置を示す図である。 図５の実施の形態に係るルックアップテーブルに前もって計算された情報をロードするための方法のステップを示すフローチャートである。 本発明の原理の別の態様に係る、色空間における制約されたカラーパレットのシステムの装置のブロック図である。 本発明の原理の別の態様に係る、色空間における制約されたカラーパレットのシステムを実現するデコーダのブロック図である。 本発明の原理の態様に係る、色空間における制約されたカラーパレットのシステムを実現するデコーダのブロック図である。

本発明の原理の例示的な実施の形態によれば、レコーディング装置及び／又はストレージ装置は、所望の色空間の実際のソースギャマットを伝達する。この情報は、図１の表示装置１０２のようなシンク（ディスプレイ）装置に、無条件に、メタデータにより保持される。シグナルチェインにおける任意の処理装置により行われる色処理は、これにより応じてカラーギャマットの情報を更新する。

図２は、本発明の原理の例示的な実現による、実際に使用される色を記述する更なるメタデータによるシグナルフローを示す。カメラ１０１からの色信号は、カメラの色空間から別の色空間（たとえばＸＹＺ色空間）に変換される。ＸＹＺ色空間信号は、色処理ステージ１０６に送出され、このステージで、ブロック１０８は、色変更処理を実行する。かかる色変更処理は、実際のソースギャマットのディスプレイの色空間への伝達を可能にするメタデータの生成を含む。色信号は、表示装置１０２への送信のために、ＸＹＺ色空間から表示装置の空間へのブロック１１２による変換を受ける。当業者であれば、“ＸＹＺ”色空間はここでは例示としてのみ使用されており、色空間は、たとえばＣＩＥＬＡＢ，ｘｖＹＣＣ等のような公知又は適切な色空間とすることができる点を認識されるであろう。

カメラ１０１からの出力が十分なカラーギャマットの記述を有するとき、この記述は、表示装置１０２への送信のためにカラーギャマットの変更情報（すなわちメタデータ）１１が与えられる。「十分なカラーギャマットの記述“sufficient color gamut description”」は、たとえば使用する原色の刺激値の座標を含む。このタイプのカラーキューブ記述（color cube description）は、カラーギャマットの情報の変更をビデオ信号に与えるために好適なソリューションを構成する。他の可能性は、カラー正八面体又は他の３次元の幾何学的な形状の記述を含む。したがって、図示される例では、ソースカラーギャマットの記述は、カラーキューブの記述の形式でソース（たとえばカメラ１０１）からの伝送を受ける。

交換フォーマットは、表示装置が適切なカラーギャマットを理解、解釈及び最終的に表示することができるのを、処理ブロックが更に信号経路に沿って確認するのを可能にするために標準化される必要がある。カラーギャマットの記述は、データになされる変化に追従するためにダウンストリームの色処理ブロック（たとえばブロック１１０）により変更される。

本発明の原理の１態様によれば、図１及び図２に示されるように、表示装置のギャマットメタデータの標準が提案される。装置のギャマットのメタデータについて提案される規格は、以下に示される。

ルールとして、カラーギャマットを記述するために必要な色が少ないほど良い。本発明の原理は、装置のギャマットを送信するための標準化されたメタデータと、そのフレームワークにおいてＣＬＵＴと以下で呼ばれる、カラーテーブルを送信するための標準化されたメタデータを提供する。当業者であれば、本発明の原理は、グラフィックの挿入、編集等のような表示以外の目的のために必要なギャマットの変換にも適用される場合があることを認識されるであろう。

このメタデータのアプローチは、表示装置１０２が、使用されるソースの色空間を、コードを良好に利用する別の色空間（たとえばＸＹＺ、ｘｘＹＣＣ等）に変換するのを可能にする。言い換えれば、新たな色空間でコードワードにより記述されるそれぞれの色は、ソース装置により実際にアドレス指定される。これにより、ターゲットのギャマットに関するソースのギャマットの表示を可能にするカラーＬＵＴ又は任意の他の実現が、非常に小さく且つ簡単になる。

このコンセプトは、カラーギャマットの記述がカラーキューブの形式である場合に有効であり、これは、カラーギャマットの非線形変換を意味し、そのケースでは、オリジナルの色空間の同じ変換方法を使用することができる。図２に示されるように、例示される信号経路により、必要とされる色変換が大幅に低減され、ソースからディスプレイへのビデオストリームの有効な処理が可能となる。「十分なカラーギャマットの記述」の任意の情報は、３次元カラーギャマット内のサブスペースのコードポピュレーションを記述する更なる情報を有する。係る情報は、他とは異なる精度をもつ領域を処理する必要を記述する。かかる情報の１つの例は、シグナルチェインにおけるソース又は他の装置により使用される光−電気伝達関数である。これは、ディスプレイにある、バックエンドで必要とされる量子化の処理にヒントを与える。次いで、表示装置１０２は、ギャマットの記述を使用して、新たな色空間を計算し、たとえば対応するカラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）を計算する。図２を参照されたい。

本発明の原理の１実施の形態によれば、ＣＬＵＴメタデータの提案される規格は、以下に示される。

タイプ：たとえば３次元、たとえば正四面体、正八面体若しくは他の幾何学的な形状
出力の原色の数
インターバル：たとえば１０，２０（入力／出力サンプル間のインターバル）
サンプル数：整数の数
Ｍ×Ｎマトリクスフォーマットにおけるデータ。Ｍ＝サンプル数、Ｎ＝出力原色の数。

３次元ＬＵＴを使用するとき、入力の色が記憶される必要がないように、規則的なキューブの配置が想定される。

代替的な実施の形態では、表示装置１０２は、色空間のセット及び対応するＣＬＵＴを有する。表示装置は、入力カラーギャマットに依存して色空間及びＣＬＵＴを選択する。しかし、表示装置は，ソースのカラーギャマットを完全に含む選択された色空間のカラーギャマットを選択する必要がある。代替的に、ギャマットの記述は、変換についてＣＬＵＴを記述する随伴データを含むべきである。

図３は、ソースギャマットをもたないｘｖＹＣＣ色空間から表示データを導出する装置３００を例示する図である。装置３００は、ビデオ信号をディスプレイに供給するレシーバ又は他のタイプの装置を有する。更なるメタデータの情報は、ソースの色空間を、良好な符号効率を有する新たな色空間（たとえば装置に独立な色空間）に変える役割をする。上述されたように、この新たな色空間は、ＣＬＵＴを使用して、大部分のケースでは３次元のＬＵＴにより、目標の色空間への効率の変換のために使用される。

入力ソース信号Ｓ１は、ＩＴＵ勧告ITU-R BT.709, ITU-R BT.601又はIEC61966-2-3(xvYCC)で定義されるようなＹＣbＣr信号である。この説明のため、公称のホワイトポイントがＹ＝１，Ｃb＝０及びＣr＝０について達成されるように、Ｓ１信号は正規化される。さらに、所与のサブサンプリングは、処理の前に除かれることが想定される。

入力ソース信号Ｓ₁は、コンポーネント信号からＲＧＢ信号への色空間変換のためのブロック３０２に供給される。これに関して、変換マトリクスＹＣＣ２ＲＧＢは、信号Ｓ₂を生成するためにＳ₁に適用される。１つの態様によれば、ＹＣＣ２ＲＧＢは、使用されるビデオ規格に従って選択され、高精細ITU-R BT.709(Part2)について定義される色空間変換から導出されるか、ITU-R BT.601で定義される色空間変換により導出される。しかし、ＹＣＣ２ＲＧＢは、他の色空間変換も同様に表す。例を通して、７０９のケースでは、ＹＣＣ２ＲＧＢは、以下に示される。

ここでＥ_R，Ｅ_G及びＥ_Bは、信号Ｓ₂の３つの成分であり、Ｙ，Ｃ_B及びＣ_Rは、信号Ｓ₁の３つの成分である。

信号Ｓ₂は、ブロック３０４に入力し、このブロックで、信号Ｓ₂の光−電気伝達関数が線形化され（すなわちデガンマ）、信号Ｓ₃が生成される。すなわち、信号Ｓ₂の非線形の光−電気伝達関数（すなわちガンマ）が除かれる。結果的に得られる信号Ｓ₃は、赤、緑及び青について線形化された色信号である。

信号Ｓ₁が規格ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９に従うＹＣ_bＣ_r信号である場合、デガンマ関数は以下のように規定される。

信号Ｓ₁がＩＥＣ６１９６６−２−３（ｘｖＹＣＣ）に従うＹＣ_bＣ_r信号である場合、以下のように規定される。

信号Ｓ₃は、ＸＹＺの装置に独立の色空間への変換のためにプロセスブロック３０６に入力され、このブロックでは、ＸＹＺ色空間がＣＩＥ１９３１カラーマッチング関数から導出され、３×３のマトリクスＲＧＢ２ＸＹＺ７０９により計算される。赤−緑−青信号Ｓ₃は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９又はＩＥＣ６１９６６−２−３で定義される色を利用し、ＲＧＢ２ＸＹＺ７０９変換マトリクスは、以下に示される。

当業者にとって明らかであるように、この信号Ｓ₁から信号Ｓ₄への変換は、装置に依存する色空間から装置の独立な色空間への変換である。

装置に独立な色空間信号Ｓ₄がひとたび生成されると、色変換が実行される。プロセスブロック３０８で、任意の出力カラーは、ＬＵＴ３Ｄに規定されるように、入力カラーに割り当てられる。プロセスブロック３０８により実行された色変換は、装置に独立な色空間で行われるか、又はたとえば１９７６ＣＩＥＬ*ａ*ｂ又はＣＩＥＣＡＭ０２のようなその派生の色空間で行われ、その場合、１以上の後続の色空間変換が必要な場合がある。ＬＵＴ３Ｄは、３次元ルックアップテーブルを使用して実現されるが、しかし、１次元ルックアップテーブル及び行列演算、又はインライン関数の組み合わせのような他の技術は、本発明の原理の精神から逸脱することなしに同様に使用される。

色変換は、ソースのカラーギャマットからディスプレイのギャマットへのマッピングのような個別のステップで定義される。幾つかのアプローチは、係る変換について知られている。係る例は、Yang-Ho Cho, Yun-Tae Kim及びYeong-Ho Haによる刊行物“Gamut Mapping based on Color Space Division for Enhancement of Lightness Contrast and Chrominance”Journal of Imaging Science and Technology 48:66-74(2004)。ブロックの出力は、同じ独立の色空間にある。

最後のプロセスステップ３１０は、装置に独立な色空間から装置に依存する色空間への空間の変換である。これは、ターゲット又は表示装置のギャマットの逆、ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｄｉｓｐを色変換された信号Ｓ₅に適用して、ディスプレイの色空間の信号Ｓ₆を供給することで実行される。（表示装置の）ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｄｉｓｐギャマットの情報は、処理ブロック３１０に直接供給され、信号Ｓ₅により表現される３次元ＬＵＴを適用する前に反転される。

図４の実施の形態は、図３に関して記載された構成に対する僅かな変更を構成する。特に、色空間変換４０８及び出力カラーの入力カラーへの割り当て（４１０）が入れ替わっている。このようにして、ＸＹＺの装置に独立な色空間信号Ｓ₄は、ソースギャマットの逆（ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇ）を使用して装置に依存する色空間信号Ｓ₅に変換され、出力カラーから入力カラーへの最終的な割り当ては、色空間が変換された信号Ｓ₅で実行される。

図５は、事前に計算された色変換機能又はカラールックアップテーブルをロードするために装置５００を示し、カラールックアップテーブルは、本発明の原理の実施の形態に従って３次元のＬＵＴとして実現される。図５は、シンクで利用可能な幾つかの好適な色変換（ＬＵＴ０，ＬＵＴ１，ＬＵＴ２，ＬＵＴ３）を有することで、ソースのカラーギャマットをもつ色信号をシンクのカラーギャマットをもつ色信号に変換するが、ソースのカラーギャマットの情報（ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔ）をシンク（表示装置）に送出する実際の例を示し、これらの色変換（ＬＵＴ０，ＬＵＴ１，ＬＵＴ２，ＬＵＴ３）は、ソースのカラーギャマット（ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔ）に必ずしも等しい必要はない、予め定義されたカラーギャマットの定義（ＸＹＺ色空間、色空間１、色空間２、色空間３）に適している。図４及び図５に示される実現では、送信された信号は、圧縮された又は圧縮されていないフォーマットの画像信号と、ソースカラーギャマットに信号を送出するメタデータ（たとえば図４におけるＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇ及び図５におけるＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔ）との両者を含む。

さらに、色変換は、ソースの色空間に等しいか、又はソースの色空間よりも僅かに大きい色空間で動作する。したがって、色空間は、決してアドレス指定されないカラーサンプルを含まない。これらのカラーサンプルは、使用している入力色空間によりアドレス可能なサンプルであるが、信号ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔにより実際に使用され、送出されるカラーギャマットの外にあるサンプルである。したがって、この実現は、サンプル当たり少ないビットを消費し、（補間を使用するＬＵＴのケースにおいて）少ないノードを消費するため、カラールックアップテーブルをフレンドリにする。

図５に示されるブロック５０２，５０４，５０６，５０８及び５１０は、図４の装置のそれぞれのブック４０２，４０４，４０６，４０８及び４１０と同じ構造及び機能を有する。かかるように、同じ説明は繰り返されない。図５の実施の形態では、幾つかの色空間及び対応するＣＬＵＴは、必要とされるときに処理ブロックにロードするために記憶される。この例では、色空間及びＬＵＴセレクタ５１２は、処理ブロックにロードされる幾つかの色空間（たとえばＸＹＺ，色空間１，色空間２，色空間３等）及び対応するＣＬＵＴを有する。セレクタ５１２は、ソースから直接にソース（又は入力）ギャマット情報ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔを受け、その情報に基づいて判定を行う。上述されたように、セレクタ５１２は、幾つかの記憶された色空間の定義、及びソース色空間からディスプレイの色空間への色空間を定義する幾つかの記憶された色変換又はカラールックアップテーブルを有する。色空間１から色空間２への変換は、２ステップアプローチで行われる。第一のステップの間、色は装置に独立な色空間ＸＹＺから色空間ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇにより定義される色空間に変換される。ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇは、ブロック５１２にとって利用可能な色空間のうちの１つである。上述されたように、この例では、ブロック５１２は、ＸＹＺ色空間、色空間１、色空間２又は色空間３を有する。色空間ＲＧＢ２ＸＹＺは、この例ではこれらの色空間のうちの１つに等しい。その色空間を完全に包含するように最も近いソースの色空間にフィットする色空間が選択され、次いで、ターゲットとなる色空間（たとえばＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇ）に変換するカラーマトリクス又は他の手段、及びＣＬＵＴ（たとえばＬＵＴ３Ｄ）のような更なる手段がロードされる。ブロック５１２における選択の基準は、ＲＧＢ２ＸＹＺ＿ＧがＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｓｏｕｒｃｅ＿Ｇａｍｕｔにより定義されるソースカラーギャマットを包含する最小の色空間となる必要があることである。例示的な選択プロセスは、予め定義されたカラーサンプル（たとえばカラーギャマットの頂点）のセットを全ての達成可能な色空間に同時に変換することで実現される。何れかの色空間において、ギャマットの頂点が、異なる色空間に変換された色がたとえば最小よりも小さいか又は最大よりも大きいといった非合法が値となるクリップを受けるかを判定するためにチェックが行われる。

最後に、カラールックアップテーブル（ＣＬＵＴ）は、色変換を含み、上述されたように、赤、緑、青色のドメインで機能することが好ましい。この色変換は、ブロック３０８について記載されたように、ソースのカラーギャマットをシンクのカラーギャマットにマッピングするカラーギャマットを実行する。

図６は、図５の装置５００により実行されるような事前の計算された３ＤＬＵＴをロードするプロセス６００のフローチャートである。図６を参照して、最初の判定６０は、ギャマット１がソースギャマットの完全に内部にあるかについて行われる。ギャマット１がソースギャマットの完全に内側にないとき、ＸＹＺ色空間は、ステップ６０４の間に使用され、ＬＵＴ０がロードされる。ギャマット１がソースギャマットの完全に内側にあるとき、ギャマット２はソースギャマットの完全に内部にあるかについて、第二の判定がステップ６１２の間に行われる。ギャマット２がソースギャマットの完全に内側にないとき、カラースペース１は、ステップ６１４の間に使用され、ＬＵＴ１はステップ６１６の間にロードされる。ギャマット２がソースギャマットの完全に内側にあるとき、ギャマット３がソースギャマットの完全に内側にあるかについて、別の判定がステップ６２２の間に行われる。ギャマット３がソースギャマットの完全に内側にないとき、色空間２はステップ６２４の間に使用され、ＬＵＴ２は、ステップ６２６の間にロードされる。ギャマット３がソースギャマットの完全に内側にあるとき、色空間が使用され、対応するＬＵＴ３はステップ６３０の間にロードされる。

図７ａは、信号送信機７１８、典型的に伝送チャネルの形式での信号伝達媒体７１６、ディスプレイ自身におけるものではない色変換を計算し、ビデオ信号をディスプレイに送出する受信機７２０を含むシステム７００を示す。かかる受信機の例は、プレイバックユニットとして動作するケーブル又はサテライトレシーバのようなセットトップボックスを含む。レシーバ７２０は、ブロードキャストのために遠隔地における装置、又はピアツーピアコンフィギュレーションを有する。信号ＹＣbＣr７１４は、チャネル７１６を通して送信するベースバンド信号である。チャネルは、ＨＤ−ＳＤＩ，ＨＤＭＩ，ＤＶＩ，ＩＥＥＥ１３９４等のような圧縮されていないか又は圧縮されたビデオインタフェースのような様々な異なるインタフェースを利用する。しかし、チャネル７１６が、たとえばブロードキャストケーブル、エア信号を通した地上波、又はサテライトコネクション、若しくはこれらの組み合わせのような、通信チャネル又は媒体を有することが本明細書では考慮される。理想的には、チェンル７１６は、圧縮又は非圧縮の何れかでのベースバンド信号送信の機能、メタデータの準備を含めた双方向伝送の可能性、メタデータをもつカラーデータの伝送、シンク側（典型的にディスプレイ）でのメタデータをカラーデータに適用するために必要とされるシンク側での実現をサポートする。明らかであるように、図７に示される処理ステップ７０２，７０４，７０６，７０８及び７１０は、図５の実施の形態についてそれぞれのステップ５０２，５０４，５０６，５０８及び５１０と同じであり、繰り返されない。

図７ａの実施の形態では、ブロック７１２は、ソースギャマット（ＲＧＢ２ＸＹＺ＿Ｇ）を使用して３次元のＬＵＴ計算（すなわち、メタデータの準備）を実行する。このように、ＣＬＵＴは、表示装置の処理ブロック（図示せず）へのダウンロードのための信号を伴うことができる。規格外の表示装置の場合、Ｄｉｓｐｌａｙ＿Ｇａｍｕｔ情報が使用され、たとえばディスプレイへのソースとしての役割を果たすデコーダといった、表示装置以外の装置におけるＣＬＵＴが計算される。Ｄｉｓｐｌａｙ＿Ｇａｍｕｔは、表示装置からこの情報を読取ることで取得される。

本発明の原理に係る実現によれば、ブロック７１２でのＬＵＴ計算ブロックは、図３におけるブロック３０８により使用されるように同じ方法を使用する。ブロック７１２で使用されるギャマットマッピングＬＵＴ計算は、以下のステップを含む。１）入力カラーのギャマットの情報を収集し、２）出力カラーのギャマットに関する情報を収集し、さらに、３）マッピング技術を選択する。大部分のケースでは、入力カラーのギャマットは、出力カラーのギャマットよりも小さいことが想定される。しかし、小さなカラーギャマットから大きなカラーギャマットへのマッピングは、ある状況で望まれる場合がある。３次元のＬＵＴの計算について、たとえば、通常は規則的なスペースである、３次元のカラーのグリッドが定義され、これにより、たとえば、１７×１７×１７の３次元ＬＵＴのケースで、ＬＵＴ（０，０，０）＝｛０，０，０｝（｛赤，緑，青｝）からＬＵＴ（１６，１６，１６）＝｛１，１，１｝への全ての色を含む。次いで、全てのこれら４９１３値は、カラーギャマットのマッピングのための選択の色空間に変換される（たとえば、ＸＹＺ，ＲＧＢ，ＹＣbＣr，ＣＩＥＬ*ａ*ｂ、又はＣＩＥＣＡＭ０２についてＪｃｈ）。次いで、選択のマッピング技術が適用される。このマッピング技術は、入力のカラーギャマット情報と出力のカラーギャマット情報の両者を通常必要とする。最後に、計算された出力値のグリッドは、オリジナルの色空間に計算される。それらは３次元のＬＵＴの値である。

代替的に、図７ｂに示されるように、ソース（すなわちカメラ又は色補正ツール、或いはコンテンツサーバ）は、幾つかの公知のリファレンスディスプレイについてＣＬＵＴを生成することができる。次いで、全てのＣＬＵＴは、アップリングメタデータチャネルの必要なしにギャマットの仕様に従って表示装置に送信される。次いで、表示装置は、ブロック７２６により送信されたＣＬＵＴと色変換のセットから、適切なＣＬＵＴ及び色変換を選択する。ＣＬＵＴ又は色変換を生成するプロセスは、プロセスが入力としてディスプレイ７２４の実際のカラーギャマットを利用せず、可能性のあるカラーギャマット又はＮ個のリファレンスギャマットのセットを利用する点を除いて（たとえば、１つは典型的なプラズマディスプレイについて、１つは規格ＣＣＦＬをもつ典型的なＬＣＤディスプレイについて、１つはワイドギャマットＣＣＦＬをもつ典型的なＬＣＤについて等）、図７ａを参照して記載されたものと同じである。

他の実施の形態によれば、ＣＬＵＴは、３次元のＬＵＴであるが、このことは必要とされない。たとえば３×３マトリクス及び２×３の１次元ＬＵＴといった他の更に費用対効果の高い実現を使用することができる。いずれの場合であっても、当業者であれば、ソースとシンク（表示装置）との間のＬＵＴのやり取りの一般的なフォーマットが確立される必要があることを認識されるであろう。

図８は、本発明の原理の態様に係るデコーダ８００の例示的な実施の形態を示す。デコーダは、ソースからカラーデータを受けるために適合される。コントローラ８０４は、受信されたカラーデータを、本発明の原理に従う処理のために必要とされる装置に独立な色空間情報に変換する。プロセッサ８０８は、受信された情報の適切なデコーディングのためにデコーダにより必要とされる処理を扱う。プロセッサ８０８は、装置に独立な色空間情報と受信された色情報との相関を計算し、これにより、コントローラ８０４は、装置に独立な色空間情報を、ターゲットとなる表示装置に対応する装置に依存する色空間情報に変換する。

メモリ８０６は、コントローラ８０４及びプロセッサ８０８に接続され、ＲＡＭ、ＲＯＭフラッシュメモリ、ハードドライブ、取り外し可能なメディアディスク又は任意の他の適切なメモリストレージデバイスを含む。メモリ８０６は、ソース及び／又はターゲットとなる表示装置に関連するＬＵＴ又は予め決定された色空間情報を記憶する。当業者であれば、メモリ８０８が本発明の原理の精神から逸脱することなしに多数の異なる形式で実現されることを認識されるであろう。

なお、本発明の原理は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、特定用途向けプロセッサ又はその組み合わせの様々な形式で実現される場合があることを理解されたい。好ましくは、本発明の原理は、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現される場合がある。さらに、ソフトウェアは、プログラムストレージデバイスで実現されるアプリケーションプログラムとして実現されることが好ましい。アプリケーションプログラムは、適切なアーキテクチャを含むマシンにアップロードされ、該マシンにより実行される場合がある。好ましくは、マシンは、１以上の中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、並びに、入力／出力（Ｉ／Ｏ）インタフェースのようなハードウェアを有するコンピュータプラットフォームで実現される。また、コンピュータプラットフォームは、オペレーティングシステム及びマイクロ命令コードを含む。本明細書で記載された様々なプロセス及び機能は、オペレーティングシステムを介して実行されるマイクロ命令コードの一部又はアプリケーションプログラムの一部（若しくはその組み合わせ）の何れかである。さらに、様々な他の周辺の装置は、更なるデータストレージデバイス及びプリンティングデバイスのようなコンピュータプラットフォームに接続される場合がある。

添付図面に示されるシステムコンポーネント又は方法ステップの幾つかは、ソフトウェアで実現されるのが好ましく、システムコンポーネント（又はプロセスステップ）間の実際の接続は、本発明の原理がプログラムされるやり方に依存して異なる。本実施の形態における教示が与えられると、当業者は、本発明の原理のこれらの実現又はコンフィギュレーション、或は類似の実現又はコンフィギュレーションを考慮することができる。

本発明の原理の基本となる新たな特徴が図示、記載及び指摘されたが、記載される方法及び例示される装置の形式及び詳細における、及びそれらの動作における様々な省略、置換及び変化は、本発明の精神から逸脱することなしに当業者によりなされる場合がある。たとえば、同じ結果を達成するために実質的に同じやり方で同じ機能を実質的に実行するエレメント及び／又は方法ステップの全ての組み合わせは、本発明の原理の範囲にあることが明示的に意図される。さらに、本発明の原理の開示される形式又は実現と共に図示及び／又は記載される構造及び／又はエレメント及び／又は方法ステップは、設計上の選択の一般的なやり方として他の開示、記載又は指摘された形式又は実現に盛り込まれる場合があることが認識される。したがって、特許請求の範囲によって示されるようにのみ限定されることが意図される。

１０１ カメラ
１０２ シンク装置（ディスプレイ装置）
１０４ カメラ色空間−変換
１０６ 色処理ステージ
１１２ ＸＹＺ色空間−ディスプレイ色空間変換
３００，４００，５００ 装置
８００ デコーダ

Claims (22)

1. カラー画像を表示する方法であって、
   （ａ）ソースの色空間の色情報とソースのカラーギャマットの情報とを受信するステップと、
   （ｂ）前記ソースの色空間からの受信された色情報を装置に独立な色空間の色情報に変換するステップと、
   （ｃ）前記装置に独立な色空間からの色情報を、前記ソースのカラーギャマットの逆のカラーギャマットを使用して、装置に依存する色空間における色情報に変換するステップと、
   （ｄ）前記受信されたソースのカラーギャマットの情報に従って、前記装置に依存する色空間からの色情報を表示装置の色空間に処理するステップと、
   （ｅ）処理された色情報に基づいて、前記表示装置でカラー画像を表示するステップと、
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記変換するステップ（ｂ）は、前記ソースの色空間のコンポーネント信号をＲＧＢ信号に変換するステップを更に含む、
   請求項１記載の方法。
3. 前記変換するステップ（ｂ）は、前記ＲＧＢ信号の光−電気変換関数を線形化するステップを更に含む、
   請求項２記載の方法。
4. 前記処理するステップ（ｄ）は、前記装置に依存する色空間を使用してそれぞれの入力カラーに出力カラーを割り当てるステップを更に含む、
   請求項１記載の方法。
5. 前記割り当てるステップは、前記表示装置の色空間に対応するカラールックアップテーブルを使用するステップを更に含む、
   請求項４記載の方法。
6. 前記割り当てるステップは、前記ソースの色空間を前記表示装置の色空間に色をマッピングするステップを更に含む、
   請求項４記載の方法。
7. 前記装置に依存する色空間は、前記ソースの色空間のギャマットと少なくとも同じ大きさのギャマットを有する、
   請求項１記載の方法。
8. カラー画像を表示する方法であって、
   ソースの色空間からの受信された色情報を装置に独立な色空間の色情報に変換するステップと、
   前記受信された色情報に従って前記装置に独立な色空間の色情報を処理するステップと、
   色空間データを事前にロードするステップと、
   ソースのギャマットを含む前記事前にロードされた色空間データのうちで最小の色空間のカラーギャマットの逆のカラーギャマットを使用して、その後の表示のため、前記装置の独立な色空間からの処理された色情報を装置に依存する色空間の色情報に変換するステップと、を含む、
   ことを特徴とする方法。
9. 前記事前にロードするステップは、
   第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
   前記第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にないとき、第一の装置に独立な色空間を使用するステップと、
   前記処理された色情報を変換するステップで使用するため、第一のルックアップテーブルをロードするステップと、
   を更に含む請求項８記載の方法。
10. 前記事前にロードするステップは、
    第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるとき、第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にないとき、第二の装置に独立な色空間を使用するステップと、
    前記処理された色情報を変換するステップで使用するため、第二のルックアップテーブルをロードするステップと、
    を更に含む請求項８記載の方法。
11. 前記事前にロードするステップは、
    第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるとき、第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるとき、第三のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内部にあるかを判定するステップと、
    前記第三のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内部にないとき、第三の装置に独立な色空間を使用するステップと、
    前記処理された色情報を変換するステップで使用するため、第三のルックアップテーブルをロードするステップと、
    を更に含む請求項８記載の方法。
12. 前記事前にロードするステップは、
    第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第一のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるとき、第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるかを判定するステップと、
    前記第二のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内側にあるとき、第三のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内部にあるかを判定するステップと、
    前記第三のギャマットが前記ソースのギャマットの完全に内部にあるとき、第四の装置に独立な色空間を使用するステップと、
    前記処理された色情報を変換するステップで使用するため、第四のルックアップテーブルをロードするステップと、
    を更に含む請求項８記載の方法。
13. 画像のカラー表示の装置であって、
    ソースからのソースの色空間の色情報とソースのカラーギャマットの情報とを受信する受信手段と、
    前記ソースの色空間から装置に独立な色空間に受信された色情報を変換し、前記ソースのカラーギャマットの逆のカラーギャマットを使用して、装置に依存する色空間における色情報に変換する制御手段と、
    前記装置に独立な色空間情報と前記受信された色情報との相関を計算して、前記制御手段が前記装置に独立な色空間を前記装置に依存する色空間に変換することを可能にするプロセッサと、
    を有することを特徴とする装置。
14. 前記装置に依存する色空間は、前記受信された色情報を表示するために使用される表示装置に対応する、
    請求項１３記載の装置。
15. 前記プロセッサは、前記装置に依存する色空間を使用してそれぞれの入力カラーに出力カラーを割り当てる、
    請求項１３記載の装置。
16. 少なくとも１つのカラールックアップテーブルを記憶するメモリを更に有し、
    前記プロセッサは、前記出力カラーの割り当ての間、前記少なくとも１つのカラーＬＵＴを利用する、
    請求項１５記載の装置。
17. 表示装置の色空間データを記憶するメモリを更に有し、
    前記制御手段は、記憶されている表示装置の色空間データを使用して、前記装置に独立な色空間を表示装置の色空間に変換する、
    請求項１３記載の装置。
18. 前記少なくとも１つのカラールックアップテーブルは、前記ソースの色空間情報のソースにより供給される、
    請求項１６記載の装置。
19. 予め定義されたソースのカラーギャマットの定義に適した予め定義された色変換を前記表示装置で利用可能にするステップと、
    前記変換するステップ（ｃ）で、前記受信されたソースのカラーギャマットの情報に対応する前記ソースのカラーギャマットを含む色空間のうちで最小の色空間を選択するステップと、
    前記処理するステップ（ｄ）で、選択された色空間に適した予め定義された色変換を使用するステップと、
    を更に含む請求項１記載の方法。
20. 前記予め定義されたソースのカラーギャマットの定義は、前記受信されたソースのからギャマットの情報に対応する前記ソースのカラーギャマットとは異なる、
    請求項１９記載の方法。
21. 前記処理するステップ（ｄ）は、表示装置のギャマットの情報と前記ソースのカラーギャマットの情報とを使用して計算された色変換を使用するステップを更に含む、
    請求項１９記載の方法。
22. 前記ソースのカラーギャマットの情報は、メタデータとして提供される、
    請求項１記載の方法。

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