JP2018538556A - 知覚的符号空間においてディスプレイを動作させるための技術 - Google Patents
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- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
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Abstract
Description
本願は、2015年9月21日付け出願の米国優先権出願第62/221,557号および2015年11月9日付け出願の欧州出願第15193724.0号に基づく優先権を主張するものであり、これらの出願の開示内容を全て本願に援用する。
本発明は、広く画像データに関する。より詳細には、本発明のある実施形態は、異なるディスプレイ性能間に跨る知覚的非線形性ベースの画像データ交換と、そのような画像データに対するディスプレイのネイティブサポートとに関する。
技術の進歩により、最新のディスプレイ設計においては、同一のコンテンツが旧来のディスプレイ上で描画されるときよりも様々な品質特性において著しく向上されているように、画像および映像コンテンツを描画することが可能である。例えば、より新しいディスプレイの中には、従来または標準的なディスプレイが有するスタンダードダイナミックレンジ(SDR)よりも高いダイナミックレンジ(DR)を備えたコンテンツを描画することが可能なものがある。
同様の部材に同様の参照符号を付した添付図面の各図において、本発明を限定する事なく例示する。
異なる性能を有したディスプレイ間に跨る、知覚的輝度非線形性ベースの画像データ交換に関する実施形態例を、本明細書に記載する。以下の説明においては、便宜上、本発明を完全に理解できるように、多数の詳細事項を説明する。ただし、これらの詳細事項が無くても本発明を実施可能であることは明白であろう。他方、本発明の説明を不必要に煩雑にしたり、不明瞭にしたり、難読化したりしないように、周知の構造およびデバイスの細かな詳細までは説明しない。
1. 一般的概要
2. コントラスト感度関数(CSF)モデル
3. 知覚的非線形性
4. デジタル符号値およびグレーレベル
5. モデルパラメータ
6. 可変空間周波数
7. 関数モデル
8. 参照GSDFに基づく画像データの交換
9. 参照符号化画像データの変換
10.プロセスフローの例
11.実装メカニズム/ハードウェアの概要
12.列挙実施形態例、均等物、拡張物、代替物、その他
である。
1.一般的概要
2.コントラスト感度関数(CSF)モデル
(コントラスト感度)=S=1/CT 式(1)
である。
C(i)=(Li+1−Li)/(Li+1+Li)
=(Li+1−Lmean(i,i+1))/Lmean(i,i+1)
=〜1/2ΔL/L 式(2)
である。但し、C(i)は、LiとLi+1の間に囲まれた輝度範囲についてのコントラストを表し、Lmean(i,i+1)は、隣接する2つのグレーレベルLiおよびLi+1の算術平均(arithmetic average or mean)を含む。このコントラストC(i)は算術的に、ウェーバー比ΔL/Lの2分の1倍に関する。ここで、ΔLは(Li+1−Li)を表す。Lは、Li、 Li+1、またはLiとLi+1との中間値のうち、1つを表す。
C(i)= k CT(i) 式(3)
である。但し、kは乗算定数(multiplicative constant)を表す。本発明の実施形態に関し、他の記述統計/定義(例えば、幾何平均、中央値、モード、分散、もしくは標準偏差)および/またはスケーリング(×2、×3、スケーリング係数による除算もしくは乗算など)および/またはオフセッティング(+1、+2、−1、−2、オフセットによる減算もしくは加算など)および/または重み付け(例えば、隣接する2つのグレーレベルに同一もしくは異なる荷重係数を割り当てること)を使用することにより、GSDFにおけるグレーレベルを算出する目的でコントラスト閾値をコントラストと関連付けてもよい。
3.知覚的非線形性
○ 2(式中の数値係数)は両眼視(単眼視ならば4)に対応し、
○ kは、信号/ノイズ比(例えば3.0)を表し、
○ Tは、眼の積分時間(integration time)(例えば0.1秒)を表し、
○ X0は、物体(例えば正方形状)の視角(angular size)であり、
○ Xmaxは、眼の積分領域(integration area)の最大視角(例えば12度)を表し、
○ Nmaxは、確率加算(probability summation)を通じて累計された最大サイクル数(例えば15サイクル)を表し
○ ηは、眼の量子効率(quantum efficiency)(例えば0.03)を表し、
○ pは、光子換算係数(photon conversion factor)を表し、
○ Eは、網膜照度(retinal illuminance)を例えばTroland単位で表し、
○ Ф0は、神経ノイズのスペクトル密度(spectral density)(例えば3×10-8秒・度2)を表し、そして、
○ u0は、側方抑制(lateral inhibition)における最大空間周波数(例えば7cycles/degree)を表す。
光学変調伝達関数(optical modulation transfer function)Moptは、以下のように与え得る。すなわち、
4.デジタル符号値およびグレーレベル
5.モデルパラメータ
6.可変空間周波数
7.関数モデル
8.参照GSDFに基づく画像データの交換
9.参照符号化データの変換
10.プロセスフローの例
11.実装メカニズム/ハードウェアの概要
12.列挙実施形態例、均等物、拡張物、代替物、その他
(表2) 列挙実施形態例
(EEE1.)
符号化されることになる画像データを受信する工程と、
1組の参照デジタル符号値と1組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングに基づき、前記受信画像データを参照符号化画像データへと符号化する工程であって、前記受信画像データにおける輝度値は前記1組の参照デジタル符号値によって表現され、前記受信画像データにおける2つの参照グレーレベル間の輝度差は、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現され、前記隣接する2つの参照デジタル符号値間の前記輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例する、工程と、
前記参照符号化画像データを出力する工程と、
を含む方法。
(EEE2.)
コントラスト感度関数(CSF)モデルに基づき参照グレースケールディスプレイ関数(GSDF)を決定する工程であって、前記参照GSDFは前記1組の参照デジタル符号値と前記1組の参照グレーレベルとの間の前記参照マッピングを規定している工程、をさらに含む、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE3.)
前記CSFモデルは1つ以上のモデルパラメータを有し、前記1つ以上のモデルパラメータは、下記のうち1つ以上を含む範囲における視角を包含する、列挙実施形態例2に記載の方法:
25度×25度と30度×30度の間(両端含む)、30度×30度と35度×35度の間(両端含む)、35度×35度と40度×40度の間(両端含む)、40度×40度と45度×45度の間(両端含む)、または45度×45度より大きい。
(EEE4.)
前記1組の参照グレーレベルによってサポートされる輝度値の範囲内のある中間の輝度値を、前記1組の参照デジタル符号値が帰属する符号空間におけるある中間のデジタル符号値に割り当てる工程と、
積算または積分演算のうち1つ以上を実行することにより、複数のサブマッピングを導出する工程であって、各サブマッピングは、前記1組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値を、前記1組の参照グレーレベルにおけるある参照グレーレベルにマッピングする、工程と、
をさらに含む、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE5.)
前記中間の輝度値は、下記のうち1つ以上を含む範囲内で選択される、列挙実施形態例4に記載の方法:50ニト未満、50ニトと100ニトの間(両端含む)、100と500ニトの間(両端含む)、または500ニトより大きい。
(EEE6.)
前記1組の参照グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例1に記載の方法:500ニト未満、500ニトと1000ニトの間(両端含む)、1000と5000ニトの間(両端含む)、5000ニトと10000ニトの間(両端含む)、10000ニトと15000ニトの間(両端含む)、または15000ニトより大きい。
(EEE7.)
前記ピークコントラスト感度は、輝度値変数、空間周波数変数、または1つ以上の他の変数のうち1つ以上を含むモデルパラメータを有するコントラスト感度関数(CSF)モデルに基づいて決定された、複数のコントラスト感度曲線の中の、あるコントラスト感度曲線に由来して決定される、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE8.)
前記複数のコントラスト感度曲線における少なくとも2つのコントラスト感度曲線に基づいて決定された少なくとも2つのピークコントラスト感度が、2つの異なる空間周波数値において発生している、列挙実施形態例7に記載の方法。
(EEE9.)
ある入力映像信号からの、前記符号化されることになる画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の出力画像へと変換する工程をさらに含む、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE10.)
前記符号化されることになる画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ(HDR)画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー(AMPAS)のアカデミー色符号化仕様(ACES)規格に対応付けられたRGB色空間、デジタルシネマイニシアティブのP3色空間規格、Reference Input Medium Metric/Reference Output Medium Metric(RIMM/ROMM)規格、sRGB色空間、または国際電気通信連合(ITU)のBT.709勧告標準に対応付けられたRGB色空間、のうち1つにおいて符号化された画像データを含む、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE11.)
前記隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される前記2つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異(JND)閾値よりも小さい、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE12.)
前記特定の光レベルは、前記2つの輝度値の間(両端含む)の輝度値を含む、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE13.)
前記1組の参照デジタル符号値は、下記のうち少なくとも1つのビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例1に記載の方法:12ビット未満、12ビットと14ビットの間(両端含む)、少なくとも14ビット、または14ビット以上。
(EEE14.)
前記1組の参照グレーレベルは、1組の量子化輝度値を含み得る、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE15.)
前記参照GSDFは、1つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例1に記載の方法。
(EEE16.)
前記関数モデルは1つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例15に記載の方法。
(EEE17.)
以下の工程を含む方法:1組の参照デジタル符号値と1組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定する工程であって、前記1組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて1組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて1組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、工程と、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記1組の参照デジタル符号値に基づいており、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される2つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、工程と、前記デジタル符号マッピングに基づき、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程であって、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記1組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、工程。
(EEE18.)
以下をさらに含む、列挙実施形態例17に記載の方法:前記1組の参照デジタル符号値と前記1組のデバイス固有デジタル符号値との対応関係を決定する工程であって、前記1組の対応関係におけるある対応関係は、前記1組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値をあるデバイス固有デジタル符号値へと関連付けている、工程と、前記参照デジタル符号値における第1の輝度差と前記デバイス固有デジタル符号値における第2の輝度差とを比較する工程と、前記第1の輝度差と前記第2の輝度差とを比較することに基づき、前記参照デジタル符号値に対してディザリングまたはディコントアリングを実行すべきかあるいは演算処理を実行しないでおくべきかに関する、アルゴリズムフラグを格納する工程。
(EEE19.)
ある画素につき、前記参照符号化画像データから参照デジタル符号値を決定する工程と、前記参照デジタル符号値に対してアルゴリズムフラグが設定されているかどうかを判断する工程と、をさらに含む、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE20.)
ディコントアについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディコントアアルゴリズムを実行する工程、をさらに含む、列挙実施形態例19に記載の方法。
(EEE21.)
ディザリングについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディザリングアルゴリズムを実行する工程、をさらに含む、列挙実施形態例19に記載の方法。
(EEE22.)
前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化された前記デバイス固有画像データに基づき、ディスプレイ上に1つ以上の画像を描画する工程であって、前記ディスプレイは、可視ダイナミックレンジ(VDR)ディスプレイ、スタンダードダイナミックレンジ(SDR)ディスプレイ、タブレットコンピュータディスプレイ、またはハンドヘルドデバイスディスプレイのうち1つである工程、をさらに含む、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE23.)
前記1組のデバイス固有デジタル符号値と前記1組のデバイス固有グレーレベルとの間の前記デバイス固有マッピングは、デバイス固有グレースケールディスプレイ関数(GSDF)によって規定される、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE24.)
前記デバイス固有マッピングは、1つ以上のディスプレイパラメータおよびゼロ個以上の視聴条件パラメータに基づいて導出される、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE25.)
前記1組のデバイス固有グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例17に記載の方法:100ニト未満、100ニト以上500ニト未満、500ニトと1000ニトの間(両端含む)、1000と5000ニトの間(両端含む)、5000ニトと10000ニトの間(両端含む)、または10000ニトより大きい。
(EEE26.)
ある入力映像信号からの、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記デバイス固有画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の出力画像へと変換する工程をさらに含む、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE27.)
前記デバイス固有画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ(HDR)画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー(AMPAS)のアカデミー色符号化仕様(ACES)規格に対応付けられたRGB色空間、デジタルシネマイニシアティブのP3色空間規格、Reference Input Medium Metric/Reference Output Medium Metric(RIMM/ROMM)規格、sRGB色空間、または国際電気通信連合(ITU)のBT.709勧告標準に対応付けられたRGB色空間、のうち1つにおける画像描画をサポートする、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE28.)
前記隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される前記2つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異閾値よりも小さい、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE29.)
前記特定の光レベルは、前記2つの輝度値の間(両端含む)の輝度値を含む、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE30.)
前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例17に記載の方法:8ビット、8ビット超12ビット未満、または12ビット以上。
(EEE31.)
前記1組のデバイス固有グレーレベルは、1組の量子化輝度値を含む、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE32.)
前記参照マッピングおよび前記デバイス固有マッピングのうち少なくとも1つは、1つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例17に記載の方法。
(EEE33.)
前記関数モデルは1つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例32に記載の方法。
(EEE34.)
列挙実施形態例1〜16(両端含む)に記載の方法のいずれかを実行するエンコーダ。
(EEE35.)
列挙実施形態例17〜33(両端含む)に記載の方法のいずれかを実行するデコーダ。
(EEE36.)
列挙実施形態例1〜33(両端含む)に記載の方法のいずれかを実行するシステム。
(EEE37.)
符号化されることになる画像データを受信し、
1組の参照デジタル符号値と1組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングに基づき、前記受信画像データを参照符号化画像データへと符号化し、ここで、前記符号化されることになる画像データにおける輝度値は、前記1組の参照デジタル符号値によって表現され、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される2つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例し、
前記参照符号化画像データを出力する、
ように構成されたエンコーダと、
前記1組の参照デジタル符号値と1組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定し、ここで、前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて1組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされ、
前記参照符号化画像データを受信し、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードし、ここで、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記1組のデバイス固有デジタル符号値に基づく
ように構成されたデコーダと、
を有するシステム。
(EEE38.)
1組の参照デジタル符号値と1組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定し、ここで、前記1組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて1組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて1組のデバイス固有グレーレベルにマッピングされている、マッピング決定器と、
前記1組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信し、ここで、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記1組の参照デジタル符号値に基づいており、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される2つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、受信器と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを、前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへと変換し、ここで、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記1組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、トランスコーダと、
を有する画像デコーダ。
(EEE39.)
前記1組の参照デジタル符号値と前記1組のデバイス固有デジタル符号値との間に1組の対応関係を決定し、ここで、前記1組の対応関係におけるある対応関係は、前記1組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値をあるデバイス固有デジタル符号値へと関連付けており;前記参照デジタル符号値における第1の輝度差と前記デバイス固有デジタル符号値における第2の輝度差とを比較し;前記第1の輝度差と前記第2の輝度差とを比較することに基づき、アルゴリズムフラグを格納し、ここで、前記アルゴリズムフラグは、前記参照デジタル符号値に対してディザリングまたはディコントアリングを実行すべきかあるいは演算処理を実行しないでおくべきかを示す機能を果たしている;ように構成された、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE40.)
さらに、ある画素につき、前記参照符号化画像データから参照デジタル符号値を決定し、前記参照デジタル符号値に対してアルゴリズムフラグが設定されているかどうかを判断するように構成された、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE41.)
さらに、ディコントアについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディコントア関数を実行するように構成された、列挙実施形態例40に記載のデコーダ。
(EEE42.)
さらに、ディザリングについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディザリング演算処理を実行するように構成された、列挙実施形態例40に記載のデコーダ。
(EEE43.)
さらに、前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化された前記デバイス固有画像データに基づき、ディスプレイ上に1つ以上の画像を描画するように構成され、前記ディスプレイは、可視ダイナミックレンジ(VDR)ディスプレイ、スタンダードダイナミックレンジ(SDR)ディスプレイ、タブレットコンピュータディスプレイ、またはハンドヘルドデバイスディスプレイのうち少なくとも1つを含む、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE44.)
前記1組のデバイス固有デジタル符号値と前記1組のデバイス固有グレーレベルの間の前記デバイス固有マッピングは、デバイス固有グレースケールディスプレイ関数(GSDF)によって規定される、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE45.)
前記デバイス固有マッピングは、1つ以上のディスプレイパラメータおよびゼロ個以上の視聴条件パラメータに基づいて導出される、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE46.)
前記1組のデバイス固有グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジに広がる(例えば、これをカバーする)、列挙実施形態例38に記載のデコーダ:100ニト未満、100ニト以上500ニト未満、500ニトと1000ニトの間(両端含む)、1000と5000ニトの間(両端含む)、5000ニトと10000ニトの間(両端含む)、または10000ニトより大きい。
(EEE47.)
ある入力映像信号からの、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記デバイス固有画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される1つ以上の出力画像へと変換するための変換器をさらに含む、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE48.)
前記デバイス固有画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ(HDR)画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー(AMPAS)のアカデミー色符号化仕様(ACES)規格に対応付けられたRGB色空間、デジタルシネマイニシアティブのP3色空間規格、Reference Input Medium Metric/Reference Output Medium Metric (RIMM/ROMM)規格、sRGB色空間、または国際電気通信連合(ITU)のBT.709勧告標準に対応付けられたRGB色空間、のうち1つにおける画像描画をサポートする、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE49.)
前記隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される前記2つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異(JND)閾値よりも小さい、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE50.)
前記特定の光レベルは、前記2つの輝度値の間(両端含む)に在る輝度値を含む、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE51.)
前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例38に記載のデコーダ:8ビット、8ビット超12ビット未満、または12ビット以上。
(EEE52.)
前記1組のデバイス固有グレーレベルは、1組の量子化輝度値を含む、列挙実施形態例31に記載のデコーダ。
(EEE53.)
前記参照マッピングおよび前記デバイス固有マッピングのうち少なくとも1つは、1つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例38に記載のデコーダ。
(EEE54.)
前記関数モデルは1つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例53に記載のデコーダ。
(EEE55.)
コンピュータまたはそのプロセッサにおいて実行されるとき、前記コンピュータまたは前記プロセッサにプロセスを実行、遂行、または制御させるか、あるいはそのように前記コンピュータまたは前記プロセッサを制御またはプログラムするような、符号化され格納された命令を有しており、前記プロセスは画像を復号化するためのものであって、前記画像復号化プロセスは以下の工程を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体:
1組の参照デジタル符号値と1組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定する工程であって、前記1組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて1組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて1組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、工程と、
前記1組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記1組の参照デジタル符号値に基づいており、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される2つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、工程と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程であって、輝度は、工程。
(EEE56.)
1組の参照デジタル符号値と1組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定するための手段であって、前記1組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて1組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記1組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて1組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、ための手段と、
前記1組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信するための手段であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記1組の参照デジタル符号値に基づいており、前記1組の参照デジタル符号値において隣接する2つの参照デジタル符号値によって表現される2つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、ための手段と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記1組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記1組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードするための手段であって、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記1組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、ための手段と、
を備える画像復号化システム。
(EEE57.)
以下の工程を含む方法:
参照符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号値は1組の参照グレーレベルを表現しており、前記1組のグレーレベルにおける第1対の隣接し合うグレーレベルは、第1の光レベルにおいて順応した人間の視覚の第1のピークコントラスト感度に関しており、前記1組のグレーレベルにおける第2対の隣接し合うグレーレベルは、第2の異なる光レベルにおいて順応した人間の視覚の第2のピークコントラスト感度に関している、工程と、
参照符号値とデバイス固有符号値との間の符号マッピングにアクセスする工程であって、前記デバイス固有符号値は1組のデバイス固有グレーレベルを表現している、工程と、
前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程。
(EEE58.)
前記1組の参照グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例57に記載の方法:500ニト未満、500ニトと1000ニトの間(両端含む)、1000と5000ニトの間(両端含む)、5000ニトと10000ニトの間(両端含む)、10000ニトと15000ニトの間(両端含む)、または15000ニトより大きい。
(EEE59.)
前記1組の参照グレーレベルは、40度よりも大きい視野をサポートする人間の視覚モデルに基づいて構成された、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE60.)
前記1組の参照グレーレベルは、遮断空間周波数を下回る可変空間周波数に関する、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE61.)
前記符号マッピングは、知覚的に目立つ誤差を、前記デバイス固有グレーレベルによってカバーされるダイナミックレンジに均等に分配するように構成された、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE62.)
前記1組のグレーレベルにおける前記第1対の隣接し合うグレーレベルの第1の輝度値差は、ある乗算定数において前記第1のピークコントラスト感度に対し逆数関係にあり、前記第2対の隣接し合うグレーレベルの第2の輝度値差は、同一の乗算定数において前記第2のピークコントラスト感度に対し逆数関係にあり、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE63.)
前記参照符号値における参照符号値と、前記参照符号値によって表現される参照グレーレベルとは、それぞれ異なる数値を有する、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE64.)
前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程は、
ある参照符号値において隣接する2つの参照符号値間の第1の輝度値差を決定する工程と、
あるデバイス固有符号値において隣接する2つのデバイス固有符号値間の第2の輝度値差を決定する工程であって、前記デバイス固有符号値は前記参照符号値に対応している、工程と、
前記第1の輝度値差と前記2番目の輝度値差との比較に基づいて、ディザリングアルゴリズムまたはディコントアリングアルゴリズムのうち1つを、前記デバイス固有画像データにおける少なくとも1つの画素に適用する工程と、
を含む、列挙実施形態例57に記載の方法。
(EEE65.)
参照符号値を含む参照符号化画像データを受信するように構成されたデータ受信器であって、前記参照符号化画像データは外部の符号化システムによって符号化されており、前記参照符号値は参照グレーレベルを表現しており、前記参照グレーレベルは、様々な光レベルで空間周波数に順応した人間の視覚の知覚的非線形性に基づく参照グレースケールディスプレイ関数を使用して選択されている、データ受信器と、
前記参照符号値と前記撮像デバイスのデバイス固有符号値との間の符号マッピングにアクセスするように構成されたデータ変換器であって、前記デバイス固有符号値は、前記撮像デバイスのために構成されたデバイス固有グレーレベルを生成するように構成されており、前記データ変換器は、前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有符号値で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードするように構成されている、データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
ゲーム機器、テレビ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、コンピュータワークステーション、セルラーラジオ電話、電子ブックリーダー、POS端末、コンピュータキオスクのうち少なくとも1つである、イメージングデバイス。
(EEE66.)
少なくとも1つの知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づいて知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信するように構成された、データ受信器と;前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFに基づきパネル固有補償データを提供するように構成された、少なくとも1つのPQ参照補償ユニットと;複数の電気−光学素子を有し、前記複数の電気−光学素子の各々に与えられる駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成されたディスプレイパネルと;前記符号化画像データと前記補償データとを前記駆動信号へと変換および結合するように構成されたデータ変換器であって、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルによって生成される前記光エネルギーは、前記PQ符号化画像データを正確に表現している、データ変換器と;を備えるイメージングデバイス。
(EEE67.)
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法を有するイメージングデバイスであって、前記方法は以下の工程を含む、イメージングデバイス:知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づいて知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信する工程と、前記受信工程に基づき、前記PQ符号化画像データを補償する工程と、前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線EOTFに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程。
(表3)知覚的曲線EOTFの例示的な仕様
NEE1.
少なくとも1つの知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づき(例えばそれぞれの知覚的曲線EOTFに基づき)知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信するように構成されたデータ受信器と、
パネル固有補償データを提供(例えば、前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFに基づき、またはそれぞれの知覚的曲線EOTFに基づき)するように構成された少なくとも1つのPQ参照補償ユニットと、
複数の電気−光学素子を有しており、前記複数の電気−光学素子は、前記複数の電気−光学素子の各々に提供される駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成されている、ディスプレイパネルと、
前記符号化画像データと前記補償データとに基づき前記駆動信号を生成するように構成された(例えば、前記符号化画像データと前記補償データとを前記駆動信号へと変換および結合するように構成された)データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルによって生成される前記光エネルギーは、前記PQ符号化画像データを正確に表現(例えば、正確に再生または描画)している、イメージングデバイス。
ここで、前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFにおける任意の相異なる2つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な(例えば、視覚において異なる、または視覚によって識別可能な)相異なる輝度値を表現し得る。前記データ変換器は、前記符号化画像データを変換し、そして前記変換された符号化画像データと前記補償データとを結合するか、または、前記符号化画像データと前記補償データとを結合し、そして前記結合されたデータを変換するように、構成することができる。例えば、前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データから前記駆動信号へ直接にデジタル/アナログ変換すること(例えば、前記補償データに結合する前に、前記符号化画像データを直接にデジタル/アナログ変換すること、または、前記補償データに結合された前記符号化画像データを直接にデジタル/アナログ変換すること)を伴い得る。前記符号化画像データを前記駆動信号へと前記デジタル/アナログ変換すること(例えば、単独でまたは前記補償データに結合した後で)は、非線形であり得る。前記デジタル/アナログ変換は、前記知覚的曲線EOTFに基づくことができる(例えば、これを使用できる)。前記補償データを提供することにより、前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償することが可能である。
NEE2.
前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFは少なくとも2つの知覚的曲線EOTFを含み、前記イメージングデバイスは以下をさらに備える、NEE1に記載のイメージングデバイス:
前記少なくとも2つの知覚的曲線EOTFのうちのある知覚的曲線EOTFに対応する識別フラグを受信し、前記識別フラグに従って前記イメージングデバイスの動作を設定するように構成された設定コントローラ。
NEE3.
前記設定コントローラは、前記識別フラグに従って、前記少なくとも1つのPQ参照補償ユニットのうちの対応付けられたPQ参照補償ユニットを選択するように構成された、NEE2に記載のイメージングデバイス。すなわち、前記設定コントローラによって前記イメージングデバイスの前記動作を設定することは、前記対応付けられた参照補償ユニットを選択することを含む。
NEE4.
前記対応付けられたPQ参照補償ユニットは、PQ参照補償データを有した1つ以上のルックアップテーブルを備える、NEE2に記載のイメージングデバイス。
NEE5.
前記PQ参照補償データは、前記イメージングデバイスの較正工程中に生成される、NEE3に記載のイメージングデバイス。
NEE6.
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、NEE1に記載のイメージングデバイス。
NEE7.
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ(LCD)素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード(LED)によって生成される、NEE6に記載のイメージングデバイス。
NEE8.
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、NEE1に記載のイメージングデバイス。
NEE9.
前記電気−光学素子は以下のうち1つを含む、NEE8に記載のイメージングデバイス:a)有機発光ダイオード(OLED)およびb)ピクストロニクス社の微小電気機械(MEM)素子。
NEE10.
前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFは、本明細書の表3に記載の知覚的曲線EOTFを含む、NEE1に記載のイメージングデバイス。
NEE11.
前記PQ符号化画像データは10ビットのビット深度に基づいている、NEE10に記載のイメージングデバイス。
NEE12.
前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFに基づきPQ符号化符号語の値と参照レベルとの間のマッピングを決定する相応の参照データ変換関数が、本明細書に記載の表4によって与えられている、NEE11に記載のイメージングデバイス。
NEE13.
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法であって、
知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づき知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信する工程と、
前記受信工程に基づき、前記PQ符号化画像データを補償する工程と、
前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、
前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線EOTFに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程と、
を含む、方法。
すなわち、前記方法は、
前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償するために、前記知覚的曲線EOTFに基づいたパネル固有補償データを提供することと、
前記符号化画像データおよび前記補償データに基づき、前記ディスプレイパネルの複数の電気−光学素子のための駆動信号を生成することと、
を含み得る。
前記パネル固有補償データは、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルの前記電気−光学素子によって生成される前記光エネルギーが、前記PQ符号化画像データを正確に表現するように、提供され得る。
NEE14.
前記受信工程は以下を含む、NEE13に記載の方法:
少なくとも2つの知覚的曲線EOTFに基づくPQ符号化画像データを受信することと、
前記受信することに基づき、前記少なくとも2つの知覚的曲線EOTFのうち1つを決定することと、
前記決定することに基づき、前記補償工程を実行すること。
NEE15.
前記知覚的曲線EOTFは、本明細書の表3に記載の知覚的曲線EOTFを含む、NEE13に記載の方法。
NEE16.
前記補償工程は以下を含む、NEE13に記載の方法:
メモリデバイスにアクセスすることと、
前記アクセスすることに基づき、PQ参照補償データを読み出すことと、
前記読み出すことに基づき、前記PQ符号化画像データを補償すること。
NEE17.
前記PQ参照補償データは、前記イメージングデバイスの較正工程中に生成される、NEE16に記載の方法。
NEE18.
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、NEE13に記載の方法。
NEE19.
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ(LCD)素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード(LED)によって生成される、NEE18に記載の方法。
NEE20.
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、NEE13に記載の方法。
NEE21.
前記電気−光学素子は以下のうち1つを含む、NEE20に記載のイメージングデバイス:a)有機発光ダイオード(OLED)およびb)ピクストロニクス社の微小電気機械(MEM)素子。
NEE22.
前記知覚的曲線EOTFは、本明細書の表3に記載の知覚的曲線EOTFを含む、NEE13に記載のイメージングデバイス。
NEE23.
前記PQ符号化画像データは10ビットのビット深度に基づいている、NEE13に記載のイメージングデバイス。
NEE24.
前記駆動工程は以下のうち1つ以上を含む、NEE13に記載のイメージングデバイス:a)デジタル/アナログ変換、b)アナログ/デジタル変換、およびc)パルス幅変調。
Claims (19)
- 少なくとも1つの知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づき知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信するように構成された、データ受信器であって、前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFにおける任意の相異なる2つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、データ受信器と、
複数の電気−光学素子を有するディスプレイパネルであって、前記複数の電気−光学素子の各々は、前記複数の電気−光学素子のそれぞれに提供されるそれぞれの駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成された、ディスプレイと、
パネル固有補償データを提供することによって前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償するように構成された、少なくとも1つのPQ参照補償ユニットと、
前記符号化画像データと前記補償データとに基づき前記駆動信号を生成するように構成されたデータ変換器であって、前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データから前記駆動信号へと直接にデジタル/アナログ変換することを伴う、データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
前記駆動信号は、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルの前記電気−光学素子によって生成される前記光エネルギーが前記PQ符号化画像データを正確に表現するように構成される、イメージングデバイス。 - 前記データ変換器は、前記符号化画像データと前記補償データとを変換および結合することによって前記駆動信号を生成するように構成された、請求項1に記載のイメージングデバイス。
- 前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データと前記補償データを結合し、その後に、結果としての前記結合データを直接にデジタル/アナログ変換することか、または前記符号化画像データを直接にデジタル/アナログ変換し、その後に、前記変換された符号化画像データと前記補償データとを結合することを伴う、請求項1または2に記載のイメージングデバイス。
- 前記直接のデジタル/アナログ変換は非線形である、請求項1から3のいずれかに記載のイメージング方法。
- 前記少なくとも1つのPQ参照補償ユニットは、前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFに基づきパネル固有補償データを提供するように構成された、請求項1〜3のいずれかに記載のイメージングデバイス。
- 前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFは少なくとも2つの知覚的曲線EOTFを含み、前記イメージングデバイスは以下をさらに備える、請求項1〜5のいずれかに記載のイメージングデバイス:
前記少なくとも2つの知覚的曲線EOTFのうちのある知覚的曲線EOTFに対応する識別フラグを受信し、前記識別フラグに従って前記イメージングデバイスの動作を設定するように構成された、設定コントローラ。 - 前記設定コントローラは、前記識別フラグに従ってイメージングデバイスの動作を設定する際に、前記識別フラグに従って、前記補償データを提供するための前記少なくとも1つのPQ参照補償ユニットのうちの対応付けられたPQ参照補償ユニットを選択するように構成されており、前記補償データは、前記標示フラグに対応する前記知覚的曲線EOTFに基づいている、請求項6に記載のイメージングデバイス。
- 前記対応付けられたPQ参照補償ユニットは、PQ参照補償データを有した1つ以上のルックアップテーブルを備えており、前記対応付けられたPQ参照補償ユニットによって提供される前記補償データは、前記1つ以上のルックアップテーブルから読み出される、請求項6に記載のイメージングデバイス。
- 前記PQ参照補償ユニットは、前記イメージングデバイスの較正フェーズ中に生成されたPQ参照補償データを格納している、請求項1〜8のいずれかに記載のイメージングデバイス。
- 前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、請求項1〜9のいずれかに記載のイメージングデバイス。
- 前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ(LCD)素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード(LED)によって生成される、請求項10に記載のイメージングデバイス。
- 前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、請求項1〜11のいずれかに記載のイメージングデバイス。
- 前記電気−光学素子は以下のうち1つを含む、請求項12に記載のイメージングデバイス:a)有機発光ダイオード(OLED)およびb)ピクストロニクス社の微小電気機械(MEM)素子。
- 前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFは、本明細書の表3に記載の知覚的曲線EOTFを含む、請求項1〜13のいずれかに記載のイメージングデバイス。
- 前記PQ符号化画像データは10ビットのビット深度に基づいている、請求項14に記載のイメージングデバイス。
- 前記少なくとも1つの知覚的曲線EOTFに基づきPQ符号化符号語の値と参照レベルとの間のマッピングを決定する相応の参照データ変換関数が、本明細書に記載の表4によって与えられている、請求項15に記載のイメージングデバイス。
- イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法であって、以下を含む方法:
知覚的曲線電気−光学伝達関数(EOTF)に基づき知覚的量子化された(PQ)符号化画像データを受信する工程であって、前記知覚的曲線EOTFにおける任意の相異なる2つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、工程と、
前記受信工程に基づき、前記PQ符号化画像データを補償する工程と、
前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、
前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線EOTFに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程。 - 前記受信工程は以下を含む、請求項17に記載の方法:
少なくとも2つの知覚的曲線EOTFに基づくPQ符号化画像データを受信することと、
前記受信することに基づき、前記少なくとも2つの知覚的曲線EOTFのうち1つを決定することと、
前記決定することに基づき、前記補償工程を実行すること。 - 前記補償工程は以下を含む、請求項17または18に記載の方法:
メモリデバイスにアクセスすることと、
前記アクセスすることに基づき、PQ参照補償データを読み出すことと、
前記読み出すことに基づき、前記PQ符号化画像データを補償すること。
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