JP2019013029A - ３次元ベースのカラーマッピングでのモデルパラメータ最適化のためのシステムおよび方法 - Google Patents

３次元ベースのカラーマッピングでのモデルパラメータ最適化のためのシステムおよび方法 Download PDF

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Abstract

【課題】カラーガマット変換を伴うスケーラブル符号化において３次元ルックアップ表を効率的に復号する方法を提供する。【解決手段】ＳＨＶＣエンコーダにおいて、３次元ルックアップ表のカラーマッピング係数に関連付けられた予測残差値のエントロピーコーディング時に全体的なコストを最小化するよう適応的に決定された固定長のＬＳＢのビット数を示す情報に基づいてＬＳＢを復号し、ＬＳＢのビット数とＭＳＢを示す情報に基づいてＭＳＢを復号することにより予測残差値を導出する。【選択図】図５

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１４年６月１９日に出願された米国特許仮出願第６２／０１４６１０号明細書、および、２０１４年６月２６日に出願された米国特許仮出願第６２／０１７７４３号明細書に対する優先権を主張するものであり、それらの米国特許仮出願の各々は、「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＭＯＤＥＬ ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ ＯＰＴＩＭＩＺＡＴＩＯＮ ＩＮ ＴＨＲＥＥ ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＢＡＳＥＤ ＣＯＬＯＲ ＭＡＰＰＩＮＧ」と表題を付けられ、それらの米国特許仮出願の各々は、本明細書に参照によりその全体が組み込まれている。
近年では無線技術は、より高いデータスループットレート、および、より低いレイテンシを要望してきている。この要望の動因となる１つのありふれた用途は、移動デバイス（さらには「ユーザ機器」または簡単に「ＵＥ」と呼称される）上のビデオレンダリングである。キャリアアグリゲーションおよびマルチＲＡＴ（無線アクセス技術（Radio Access Technology））能力が、そのような用途、および、大きな数量のデータを使用する他のサービスにより要望される、より高いデータレートに対する必要性に対処する一助となるように導入されている。キャリアアグリゲーションは、オペレータが、それらのデータトラフィックの一部をセカンダリセルにオフロードすることを可能とし得る（例えば、セカンダリコンポーネントキャリア上で送信される）。ＲＡＴアグリゲーションなどのマルチＲＡＴ技術の使用は、多重のＲＡＴによる受信および／または送信を、例えば同時に可能とし得る。一体で使用され得るそのようなＲＡＴは、広帯域コード分割多重アクセス（ＷＣＤＭＡ（登録商標）：Wideband Code Division Multiple Access）とともに使用されるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＷｉＦｉ（登録商標）とともに使用されるＬＴＥ、その他を含み得る。そのようなアグリゲーション手法では、ｅｖｏｌｖｅｄノードＢ（ｅＮＢ）およびＵＥは、多重の並行経路によって通信し得る。
様々なデジタルビデオ圧縮技術が、効率的なデジタルビデオ通信、分配、および消費を支援するために開発されてきた。広く配備された標準は、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３、およびＨ．２６４などの国際電気通信連合（ＩＴＵ）コーディング標準、ならびに、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４パート２、およびＭＰＥＧ−４パート１０アドバンストビデオコーディング（ＡＶＣ：Advanced Video Coding）などの他の標準を含む。別のビデオコーディング標準、高効率ビデオコーディング（ＨＥＶＣ）が、ＩＴＵ−Ｔビデオコーディングエキスパートグループ（ＶＣＥＧ：Video Coding Experts Group）、および、国際標準化機構／国際電気標準会議（ＩＳＯ／ＩＥＣ）ムービングピクチャエキスパートグループ（ＭＰＥＧ）により開発されてきた。ＨＥＶＣ標準は、Ｈ．２６４およびＭＰＥＧ−４パート１０ＡＶＣを使用して可能なものの２倍の圧縮効率を達成し得る。したがって帯域幅利用の見地では、ＨＥＶＣは、同じまたは同様のビデオ品質を提供しながら、Ｈ．２６４またはＭＰＥＧ−４パート１０ＡＶＣの半分のビットレートを要する。
スマートフォン、タブレット、その他などの移動デバイスの使用が増大するにつれて、無線ネットワークによるビデオコンテンツおよびサービスに対する、対応する増大される要望が存する。したがって、コンピューティングパワー、メモリ、記憶サイズ、ディスプレイ分解能、ディスプレイフレームレート、ディスプレイカラーガマット、その他の見地での、広く変動する能力の移動デバイスは、今日の移動デバイス市場で成功となるように、ビデオ消費に順応することを求められることになる。同じように、そのようなデバイスが通信する無線ネットワークがさらには、ビデオサービス、ならびに、他の帯域幅集中型サービスおよびアプリケーションに順応することを求められることになる。
ビデオ復号での使用のための３次元ルックアップ表パラメータを復号するためのシステム、方法、およびデバイスが開示される。実施形態では方法、システム、およびデバイスは、デルタ値、予測残差値の最上位ビット、および、予測残差値の最下位ビットを受信することにより、ビデオ復号での使用のための３次元ルックアップ表パラメータを復号するために実行され得る。予測残差値は、固定された長さコーディング（以下、固定長コーディング）される最下位ビットの量を表す第１の値を、デルタ値をベースにして決定することと、予測残差値の最下位ビットを、第１の値をベースにして決定することと、予測残差値を、予測残差値の最上位ビット、および、予測残差値の最下位ビットを使用して組み立てることとにより生成され得る。予測残差値は、Ｙカラーコンポーネント、Ｕカラーコンポーネント、またはＶカラーコンポーネントの１つに関連付けられ得る。予測残差値の正負符号は、受信され、予測残差値を組み立てるために使用され得る。予測残差値を組み立てることは、予測残差値の最上位ビットを第１の値だけ左ビットシフトすること、予測残差値の最下位ビットを予測残差値に加算すること、および／または、予測残差値の正負符号を予測残差値に付与することを含み得る。予測残差値は、カラーコンポーネント、３次元ルックアップ表パラメータ、および３次元ルックアップ表オクタントの少なくとも１つに関連付けられ得る。
ビデオ符号化での使用のための３次元ルックアップ表パラメータを符号化するためのシステム、方法、およびデバイスが、さらには開示される。実施形態では方法、システム、およびデバイスは、予測残差値を決定することと、デルタ値を、予測残差値の最下位ビットの量をベースにして決定することと、デルタ値を符号化することとにより、ビデオ符号化での使用のための３次元ルックアップ表パラメータをコーディングするために実行され得る。予測残差値の最上位ビットおよび／または最下位ビットは、デルタ値をベースにして符号化され得る。デルタ値を決定することは、３次元ルックアップ表データを決定すること、および／または、デルタ値を、３次元ルックアップ表データをベースにして決定することを含み得る。デルタ値を決定することはさらには、３次元ルックアップ表データをコーディングするために要されるビットの第１の量を、第１のデルタ値をベースにして決定することと、３次元ルックアップ表データをコーディングするために要されるビットの第２の量を、第２のデルタ値をベースにして決定することと、第１のデルタ値および第２のデルタ値の１つをデルタ値として、ビットの第１の量およびビットの第２の量をベースにして選択することとを含み得る。第１のデルタ値および第２のデルタ値の１つを選択することは、ビットの第１の量はビットの第２の量より小さいか、それとも、ビットの第２の量はビットの第１の量より小さいかをベースにし得る。３次元ルックアップ表データをコーディングするために要されるビットの量を、デルタ値をベースにして決定することは、モデルパラメータを３次元ルックアップ表の１つのオクタントに対してコーディングするために要されるビットの量を合計することを含み得る。予測残差値の正負符号は、さらには符号化され得る。開示される主題のこれらおよび他の態様が、下記で論述される。
開示される実施形態を実行するための例システムを例示する図である。 開示される実施形態を実行するための例システムを例示する図である。 ＨＤＴＶおよびＵＨＤＴＶをＣＩＥ鮮明度で比較する例グラフを例示する図である。 例イメージを示す図である。 別の例イメージを示す図である。 開示される実施形態を実行するための例システムを例示する図である。 実施形態による例３Ｄ ＬＵＴベースのマッピングを例示する図である。 実施形態による例３Ｄ ＬＵＴベースのマッピングを例示する図である。 実施形態による例予測構造を例示する図である。 実施形態による別の例予測構造を例示する図である。 開示される実施形態を実行する例方法を例示する図である。 開示される主題が実行され得る、例通信システムのシステム線図である。 図１１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、例無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）のシステム線図である。 図１１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、例無線アクセスネットワーク、および例コアネットワークのシステム線図である。 図１１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、別の例無線アクセスネットワーク、および例コアネットワークのシステム線図である。 図１１Ａで例示される通信システムの内部で使用され得る、別の例無線アクセスネットワーク、および例コアネットワークのシステム線図である。
例示的な例の詳細な説明が、次に、様々な図への参照によって説明されることになる。本説明は、可能な実行の詳細な例を提供するが、詳細は、例示的でのみあることを意図され、用途の範囲を決して制限しないということが留意されるべきである。
様々なデジタルビデオ圧縮技術が、効率的なデジタルビデオ通信、分配、および消費を可能にするために使用され得る。そのような効率的なデジタルビデオ通信、分配、および消費を可能にするために使用され得る標準の例は、Ｈ．２６１、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ−４パート２、およびＨ．２６４／ＭＰＥＧ−４パート１０ＡＶＣなどの、ＩＳＯ／ＩＥＣおよび／またはＩＴＵ−Ｔにより開発されたものを含み得る。ＨＥＶＣは、そのような標準の別の例である。ＨＥＶＣのバージョンは、ＩＴＵ−Ｔ ＶＣＥＧおよびＩＳＯ／ＩＥＣ ＭＰＥＧにより共同で標準化されてきた。本明細書で記されるように、ＨＥＶＣ標準は、Ｈ．２６４／ＡＶＣによって達成可能であり得る圧縮効率の２倍の圧縮効率を達成し得る。
デジタルビデオサービスは、衛星、ケーブル、および／または地上ブロードキャスティングチャネルによるＴＶサービスを使用して提供され得る。移動デバイス上でのインターネットが、分解能、メモリ、記憶、および計算能力での増大される能力を伴う、スマートフォンおよびタブレットの近時の成長とともに、よりありふれたものとなるにつれて、より多くのビデオアプリケーション（例えば、ビデオチャット、移動ビデオ記録および共有、ならびにビデオストリーミング）は、よりありふれたものとなり得るものであり、異種環境（すなわち、変動する能力のデバイスを含み得る環境）でのビデオ送信を要し得る。そのようなシナリオでのデバイスは、３スクリーンまたはＮスクリーンデバイスと呼称され得るものであり、コンピューティングパワー、メモリ／記憶サイズ、ディスプレイ分解能、ディスプレイフレームレート、ディスプレイカラーガマット、その他の見地での、様々なタイプおよび能力を有し得る。そのようなデバイスの例は、ＰＣ、スマートフォン、タブレット、ＴＶ、その他を含み得る。そのようなデバイスは、インターネットによるビデオ消費に順応して、ユーザを満足させ得る。
ビデオ消費を容易にし得るネットワークおよび送信チャネルは、例えば、パケット損失レート、利用可能なチャネル帯域幅、バーストエラーレート、その他の見地での、広く変動する特性を有し得る。ビデオコンテンツトラフィックは、有線ネットワークおよび無線ネットワークの組み合わせによって送信され得るので、基礎となる送信チャネル特性は、複雑にされたものとなり得る。そのようなシナリオではスケーラブルビデオコーディング技術が、異種ネットワークによって、異なる能力を伴うデバイス上で走るビデオアプリケーションに対するエクスペリエンスの品質を改善し得る、魅力的な解決策を提供し得る。スケーラブルビデオコーディングは、信号を一旦、その最も高い表現（時間的分解能、空間的分解能、品質、その他）で符号化し得るものであり、ならびに／または、一部の実施形態では、与えられるアプリケーションにより、および／もしくは、与えられるクライアントデバイスにより要求される、特定のレートおよび／もしくは表現に依存して、１もしくは複数のビデオストリームのサブセットから復号することを可能にし得る。スケーラブルビデオコーディングは、非スケーラブル解決策と比較されると、帯域幅および／または記憶を節約し得る。国際ビデオ標準ＭＰＥＧ−２ビデオ、Ｈ．２６３、ＭＰＥＧ４ビジュアル、およびＨ．２６４は各々、スケーラビリティの少なくとも一部のモードをサポートする、ツールおよび／またはプロファイルを有し得る。
図１は、ブロックベースのハイブリッドスケーラブルビデオ符号化システムを表し得る、例示的なシステム１０００を例示するブロック線図である。レイヤ１ １０７１（例えば、ベースレイヤ）により表されることになる空間的／時間的信号分解能は、第一に、入力ビデオ信号１０８１をダウンサンプリングすること１０３１と、それをレイヤ１エンコーダ１００１に提供することとにより生成され得る。量子化器セッティングＱ１０６１が、エンコーダ１００１を、決まった品質レベルのベースレイヤ信号を提供するように構成するために、エンコーダ１００１に提供され得る。レイヤ１ １０７１符号化された信号は、再構築されたビデオ信号１０９１を生成し得るレイヤ１デコーダ１０２１に提供され得る。レイヤ１デコーダ１０２１は、符号化されたレイヤ１信号を復号するための品質レベルを指定する量子化器セッティング１０６４によって構成され得る。
ベースレイヤ再構築されたビデオ信号１０９１は、より高いレイヤ分解能レベルの一部またはすべての近似であり得る。再構築されたビデオ信号１０９１は、例えば、後続のより高いレイヤをより効率的に符号化するために、後続のレイヤの符号化および／または復号で利用され得る。アップサンプリングユニット１０４３は、ベースレイヤ再構築された信号１０９１の、レイヤ２ １０７２の分解能へのアップサンプリングを実行し、そのようなアップサンプリングされた信号を、レイヤ２デコーダ１０２２により復号されるレイヤ２ １０７２復号された信号に加算すること１０５４のために提供し得る。レイヤ２デコーダ１０２２は、符号化されたレイヤ２信号を復号するための品質レベルを指定する量子化器セッティング１０６５によって構成され得る。同様のアップサンプリングおよび信号加算が、一部またはすべてのレイヤ（例えば、レイヤ１、２、…Ｎ）の全体を通して、例えば信号加算１０５５、アップサンプリング１０４４、およびレイヤＮデコーダ１０２３を使用して、再構築されたビデオ信号１０９３を、レイヤＮエンコーダ１００３により生成されるレイヤＮ１０７３符号化された信号から生成するために実行され得る。レイヤＮデコーダ１０２３は、レイヤＮ１０７３信号を復号するための品質レベルを指定する量子化器セッティングＱ１０６６によって構成され得る。ダウンサンプリングおよびアップサンプリング比率は、変動し得るものであり、２つの与えられるレイヤの間のスケーラビリティの次元に関係付けられ得るということに留意されたい。
図１のシステム１０００では、任意の与えられる、より高いレイヤｎ（例えば、レイヤ２≦ｎ≦Ｎ）に対して、差分信号が、アップサンプリングされた、より低いレイヤ信号（例えば、レイヤｎ−１信号）を、現在のレイヤｎ信号から減算することにより生成され得るものであり、差信号は符号化され得る。２つのレイヤ、例えばｎ１およびｎ２により表されるビデオ信号が同じ空間的分解能を有するならば、対応するダウンサンプリングおよびアップサンプリング動作は回避され得る。任意の与えられるレイヤｎ（例えば、ここで１≦ｎ≦Ｎ）または複数のレイヤは、より高いレイヤからの任意の復号された情報を使用することなしで復号され得る。例えばレイヤ１エンコーダ１００１出力は、レイヤ１デコーダ１０１１により復号され、アップサンプリングされ（１０４１）、ビデオ信号１０８１から減算され（１０５１）得るものであり、そのビデオ信号１０８１は、そのような減算に先行してダウンサンプリングされ（１０３２）得るものである。同様にレイヤ２エンコーダ１００２出力は、レイヤ２デコーダ１０１２により復号され、アップサンプリング１０４１により生成される信号に加算され（１０５２）、アップサンプリングされ（１０４２）、レイヤＮエンコーダ１００３で、生成されたレイヤＮ１０７３符号化された信号に符号化する前に、より高いレイヤＮでのビデオ信号から減算され（１０５３）得る。エンコーダ１００２および１００３は、量子化器セッティングＱ１０６２および１０６３をそれぞれ使用して、信号を符号化するための品質レベルを決定し得るということに留意されたい。本明細書で企図される任意の他のエンコーダおよびデコーダは、さらには、任意の入力、セッティング、または信号を使用して、信号を符号化および／または復号するための品質レベルを決定し得るものであり、すべてのそのような実施形態は、本開示の範囲内にあるものとして企図される。
例えば図１のシステム１０００で示されるような、ベースレイヤを除くすべてのレイヤに対する、残差信号（例えば、２つのレイヤの間の差信号）のコーディングに依拠することが、そのような残差信号の、そのダイナミックレンジを限定するための量子化および正規化、ならびに、残差信号のコーディングの間に実行され得る追加的な量子化に起因するビジュアルアーチファクトを、結果として生じさせることがある。より高いレイヤエンコーダの１または複数は、動き推定および／または動き補償された予測を、符号化モードとして採用し得る。残差信号での動き推定および動き補償は、従来型の動き推定と異なり得るものであり、ビジュアルアーチファクトになりやすいことがある。そのようなビジュアルアーチファクトを最小化するために、残差信号を、そのダイナミックレンジを限定するために量子化および正規化することと、残差のコーディングの間に実行される追加的な量子化との間の、より精巧化された残差量子化、および共同量子化が使用され得る。
スケーラブルビデオコーディング（ＳＶＣ）は、ＩＴＵ−Ｔ標準Ｈ．２６４およびＩＳＯ／ＩＥＣ／ＭＰＥＧ４パート１０の拡張と考えられ得るものであり、その拡張は、部分的ビットストリームの送信および復号が、より低い時間的および／もしくは空間的分解能、ならびに／または、低減される忠実度を伴うビデオサービスを、部分的ビットストリームのレートに対する相対的に高い再構築品質を保持しながら提供することを可能にし得るものである。単一ループ復号と呼称されるＳＶＣの特徴は、１つの動き補償ループを、復号されているレイヤでセットアップし得るものであり、１または複数の動き補償ループを、１または複数の他の、より低いレイヤでセットアップし得るものでない、ＳＶＣデコーダを指し得る。例えば、ビットストリームが２つのレイヤ、レイヤ１（例えば、ベースレイヤ）およびレイヤ２（例えば、エンハンスメントレイヤ）を内包するならば、ならびに、デコーダがレイヤ２ビデオを再構築するように構成されるならば、復号された画像バッファ（decoded picture buffer）および／または動き補償された予測は、レイヤ２に対してセットアップされ得るものであるが、レイヤ１（例えば、レイヤ２が依存し得るベースレイヤ）に対してセットアップされ得るものでない。単一ループ復号によって、デブロッキングフィルタリングがさらには、復号されているレイヤに制限され得る。したがってＳＶＣは、完全に再構築されることになる、より低いレイヤからの基準画像を要するものでなくともよく、そのことは、デコーダでの計算的複雑度およびメモリ使用量を低減し得る。
単一ループ復号は、制約されるインターレイヤテクスチャ予測により達成され得るものであり、その場合、与えられるレイヤでの現在のブロックに対して、より低いレイヤからの空間的テクスチャ予測は、対応する、より低いレイヤブロックが、イントラモードでコーディングされるならば許され得る（そのことはさらには、限定されるイントラ予測と呼称され得る）。実施形態ではこれは、イントラモードでコーディングされている、より低いレイヤブロックに起因し得るものであり、その場合そのようなブロックは、動き補償動作、および／または、復号された画像バッファに対する必要性なしで再構築され得る。
エンハンスメントレイヤのレート歪み効率をさらに改善するために、ＳＶＣは、より低いレイヤからの、動きベクトル予測、残差予測、モード予測、その他などの追加的なインターレイヤ予測技法を使用し得る。ＳＶＣの単一ループ復号特徴は、デコーダでの計算的複雑度および／またはメモリ使用量を低減し得るが、単一ループ復号は、ブロックレベルインターレイヤ予測方法を使用することにより、実行複雑度を増大し得る。単一ループ復号制約を課すことにより招かれ得る性能不利に対して補償するために、エンコーダ設計および計算複雑度が、所望されるレベルの性能が達成され得るように増大され得る。
ＨＥＶＣのスケーラブル拡張は、ＳＨＶＣと呼称され得る。ＨＥＶＣに対する標準スケーラビリティは、ベースレイヤが、Ｈ．２６４／ＡＶＣまたはＭＰＥＧ２などのより早期の標準によって符号化されることを可能とし得る、スケーラビリティのタイプを指し得るものであり、一方で、１または複数のエンハンスメントレイヤは、ＨＥＶＣ標準などのより近時の標準を使用して符号化され得る。標準スケーラビリティは、以前の標準を使用して符号化されたものであり得るレガシーコンテンツに対する後方互換性を提供し得る。標準スケーラビリティは、そのようなレガシーコンテンツの品質を、より良好なコーディング効率を提供する、ＨＥＶＣに類する、より現在の標準によって符号化され得る、１または複数のエンハンスメントレイヤによってエンハンスし得る。
図２は、２レイヤスケーラブルシステムに対するＳＨＶＣデコーダの例ブロック線図２００を示す。ＳＨＶＣは、高レベルシンタックスベースのスケーラブルコーディングフレームワークを使用し得るものであり、その場合、ベースレイヤからの再構築された画像は、インターレイヤ基準（ＩＬＲ：inter-layer reference）画像へと処理され得る。これらのＩＬＲ画像は次いで、エンハンスメントレイヤ復号された画像バッファ（ＤＰＢ）内に、エンハンスメントレイヤ画像の予測のために挿入され得る。ＳＨＶＣでのインターレイヤ処理モジュールは、空間的スケーラビリティおよびビット深度スケーラビリティに対するアップサンプリング、ならびに、カラーガマットスケーラビリティに対するカラーマッピングを含み得る。
図２で示されるようにＳＨＶＣビットストリーム２４０は、エンハンスメントレイヤ（ＥＬ）ストリーム２４１およびベースレイヤ（ＢＬ）ストリーム２４２へと、逆多重化器２１０により逆多重化され得る。ＢＬストリーム２４２は、ベースレイヤデコーダ２３１により、再構築された画像を生成するために復号され得るものであり、それらの再構築された画像は、ベースレイヤ復号された画像バッファ（ＢＬ ＤＰＢ）２３２に提供され得る、および、ベースレイヤビデオ出力２５２として提供され得るものである。ＢＬ ＤＰＢは、ベースレイヤ再構築された画像をインターレイヤ処理２５０に提供し（２６２）得るものであり、そのインターレイヤ処理２５０は、そのようなベースレイヤ再構築された画像を処理して、エンハンストレイヤ復号された画像バッファ（ＥＬ ＤＰＢ）２２２に提供され（２６１）得るＩＬＲ画像を生成し得る。ＨＥＶＣデコーダ２２１は、ＥＬストリーム２４１を復号し、その再構築された画像をＥＬ ＤＰＢ２２２に提供し得るものであり、そのＥＬ ＤＰＢ２２２は、そのようなＨＥＶＣ再構築された画像、および、インターレイヤ処理２５０から受信されるＩＬＲ画像を使用して、エンハンスメントレイヤビデオ出力２５１を生成し得る。
実施形態では、超高精細度ＴＶ（ＵＨＤＴＶ）仕様が、イメージおよびビデオを、アドバンストなディスプレイ技術を使用して提示するために使用され得る。高精細度ＴＶ（ＨＤＴＶ）仕様と比較されると、ＵＨＤＴＶ仕様は、より大きな空間的分解能、より高いフレームレート、より高いサンプルビット深度、および／または、より広いカラーガマットをサポートし得る。ユーザエクスペリエンスが、ＵＨＤＴＶが提供し得る、より高い忠実度、および、より高い画像品質に起因して改善され得る。ＵＨＤＴＶは、１つは４Ｋ（３８４０×２１６０）での、および１つは８Ｋ（７６８０×４３２０）での２つの空間的分解能、最大で１２０Ｈｚのフレームレート、ならびに／または、１０ビットおよび１２ビットでの画像サンプルの２つのビット深度をサポートし得る。加えてＵＨＤＴＶのカラー空間は、可視カラー情報のより大きな分量のレンダリングをサポートし得る。図３は、国際照明委員会（ＣＩＥ）鮮明度でのＨＤＴＶとＵＨＤＴＶとの間の比較を例示するグラフ３００を示す。図４は、エンドユーザにより、ＨＤＴＶカラーガマットとＵＨＤＴＶカラーガマットとの間で知覚され得るビジュアル差の例を示す。図４では、同じコンテンツが、２回、異なるカラー空間を使用してカラーグレーディングされる。図４Ａは、ＨＤＴＶでカラーグレーディングされ、ＨＤＴＶディスプレイ上でレンダリング／表示されたものであり得るイメージを表し得るイメージ４１０を示す。図４Ｂは、ＵＨＤＴＶでカラーグレーディングされ、ＨＤＴＶディスプレイ上でレンダリング／表示されたものであり得るイメージを表し得るイメージ４２０を示す。
ＳＨＶＣは、ＨＤＴＶ対ＵＨＤＴＶマイグレーションをサポートし得る。ビット深度スケーラビリティおよび／またはカラーガマットスケーラビリティに対して設計される効率的なコーディング技術が、ＳＨＶＣ内に含まれ得る。下記の表１は、ＳＨＶＣが、開示される実施形態によってサポートし得る、異なるタイプのスケーラビリティをリスティングする。そのようなスケーラビリティタイプの１または複数はさらには、以前のＳＶＣ標準によりサポートされ得る。


表１．ＳＨＶＣスケーラビリティタイプ
スケーラビリティのタイプは、カラーガマットスケーラビリティと呼称されることがある。カラーガマットスケーラブル（ＣＧＳ）コーディングは、マルチレイヤコーディングであり得るものであり、その場合、２つまたはより多くのレイヤは、異なるカラーガマットを有し得る。例えば表１で示されるように、２レイヤスケーラブルシステムでは、ベースレイヤはＨＤＴＶカラーガマットであり得るものであり、一方で、エンハンスメントレイヤはＵＨＤＴＶカラーガマットであり得る。ＣＧＳコーディングに対するインターレイヤ処理は、カラーガマット変換方法を使用して、ベースレイヤカラーガマットをエンハンスメントレイヤカラーガマットに変換し得る。カラーガマット変換（例えば、カラーマッピング）方法により生成されるインターレイヤ基準画像は、改善された正確度を伴うエンハンスメントレイヤ画像を予測するために使用され得る。図４で示される画像を例として使用すると、カラーガマット変換プロセスは、異なるカラーグレーディングに起因し得る、図４Ａおよび図４Ｂで示されるイメージの間のカラー差を、有意に低減および／または軽減し得る。カラーガマット変換方法の使用によって、ＨＤＴＶ空間でのカラーは、ＵＨＤＴＶ空間内に転換され得るものであり、ＵＨＤＴＶ空間でのエンハンスメントレイヤ信号を予測するために使用され得る。
図５は、図２の例示的なＳＨＶＣデコーダなどのＳＨＶＣデコーダに対応し得る、例示的なＳＨＶＣエンコーダのブロック線図５００を示す。エンハンスメントレイヤ（ＥＬ）ビデオ５４１は、実施形態ではＨＥＶＣエンコーダ、またはそのコンポーネントであり得る、ＥＬエンコーダ５２１に提供され得る。ベースレイヤ（ＢＬ）ビデオ５４２は、実施形態ではＨＥＶＣエンコーダ、またはそのコンポーネントであり得る、ＢＬエンコーダ５３１に提供され得る。ＥＬビデオ５４１は、カラーグレーディング、ダウンサンプリング、および／または、ビット深度変換のためのトーンマッピングのための前処理５１０を、ＢＬビデオ５４２を生成するために受けたものであり得る。ＥＬエンコーダ５２１は、画像をＥＬ ＤＰＢ５２２に提供し得るものであり、ＢＬエンコーダ５３１は、画像をＢＬ ＤＰＢ５３２に提供し得る。
示されるように、例示的なインターレイヤ（ＩＬ）処理モジュール５２０は、ベースレイヤカラーガマットからエンハンスメントレイヤカラーガマットへのカラーガマット変換、ベースレイヤ空間的分解能からエンハンスメントレイヤ空間的分解能へのアップサンプリング、および／または、ＢＬサンプルビット深度からＥＬサンプルビット深度への逆トーンマッピングを実行し得る。そのような処理は、それぞれＥＬエンコーダ５２１およびＢＬエンコーダ５３１により提供されたものであり得る、エンハンスメントレイヤビデオ情報５２４および／またはベースレイヤビデオ情報５３４を使用して実行され得る。ＩＬ処理モジュール５２０は、その処理でＢＬ ＤＰＢ５３２からの画像を使用し得るものであり、および／または、データ、画像、もしくは他の情報をＥＬ ＤＰＢ５２２に、ＥＬ画像を予測することでの使用のために提供し得る。ＩＬ処理モジュール５２０により生成されるカラーマッピング情報５５３は、多重化器５４０に提供され得る。
多重化器５４０は、ＥＬエンコーダ５２１により生成されるＥＬビットストリーム５５１、および、ＢＬエンコーダ５３１により生成されるＢＬビットストリーム５５２を使用して、ＳＨＶＣビットストリーム５５０を生成し得る。実施形態では多重化器５４０はさらには、カラーマッピング情報５５３を使用して、ＳＨＶＣビットストリーム５５０を生成し得る。
様々なカラーガマット変換方法が、線形、区分的線形、および多項式を含めて、ただしそれらに制限されずに使用され得る。映画産業およびポストプロダクションプロセスでは、３次元ルックアップ表（３Ｄ ＬＵＴ）が、カラーグレーディング、および／または、１つのガマットから別のものへのカラーガマット変換のために使用され得る。３Ｄ ＬＵＴベースのカラーガマット変換プロセスが、ＳＨＶＣで、本明細書で説明されるようなＣＧＳコーディングのためのインターレイヤ予測方法として使用され得る。
ＳＨＶＣカラーマッピングプロセスは、３Ｄ ＬＵＴをベースにし得る。図６は、（０，０，０）から（２５５，２５５，２５５）のレンジを伴う、８ビットＢＬビデオから８ビットＥＬビデオへのマッピングであり得る、例３Ｄ ＬＵＴベースのマッピング６００を示す。３Ｄカラーマッピング表を使用すると、３Ｄ ＬＵＴ６１０は第一に、６２０での２×２×２個のオクタントに（センタ立方体）、均一に各々の次元でスプリットさせられ得る。ＳＨＶＣプロファイル（例えば、ＳＨＶＣスケーラブルメイン１０プロファイル）は、多くて１つのスプリットを３つのカラー次元で可能とし得る。ルーマコンポーネントは追加的に、一部の実施形態では、６３０で示されるように、多くて４つのパートにスプリットさせられ得る。３Ｄカラー空間は、最大で８×２×２個の、直方体に形状を定められたオクタントにスプリットさせられ得る。オクタントの内部では、クロスカラーコンポーネント線形モデルが、カラーマッピングを実行するために付与され得る。オクタントに対して、４つの頂点が、クロスコンポーネント線形モデルを表すために送信され得る。カラーマッピング表は別々に、Ｙ’、Ｃｂ、およびＣｒコンポーネントに対して送信され得る。したがって、最大で８×２×２×４×３＝３８４個の表エントリが、ＣＧＳコーディングのために記憶され得る。
カラーマッピングをＳＨＶＣで実行するために、図７の例立方体７００で示されるように配置される、与えられるＢＬ入力サンプルトリプレットＰ（ｙ，ｕ，ｖ）に対して、それが属するオクタントは、カラー次元は２進で区画されるので、カラーコンポーネント（ｙ，ｕ，ｖ）の第１のＮ個の最上位ビット（ＭＳＢ）の値をベースにして決定され得る。
ルーマおよびクロマサンプルは、典型的なＹＣｂＣｒ４：２：０ビデオフォーマットでは位相整合されないことがあるので、入力Ｐ（ｙ，ｕ，ｖ）は、ルーマおよびクロマサンプル場所を整合するために、４タップまたは２タップフィルタによってフィルタリングされ得る。
識別されるオクタントのカラーコンポーネントＣ（Ｃは、Ｙ、Ｕ、またはＶであり得る）に対する線形モデルは、図７で示されるような頂点Ｐ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7に対応し得る、ｌｕｔＣ［Ｐ0］、ｌｕｔＣ［Ｐ4］、ｌｕｔＣ［Ｐ6］、およびｌｕｔＣ［Ｐ7］と表象され得る。したがって、カラーマッピングプロセスのカラーコンポーネントＣの出力は、式（１）を使用して下記で、図７で示されるようなｄｙ、ｄｕ、およびｄｖによって算出され得る。ＢＬとＥＬとの間に空間的分解能差が存する場合、アップサンプリングが、カラーマッピングの後に付与され得る。
Ｃｏｕｔ＝ｌｕｔＣ［Ｐ0］＋ｄｙ×（ｌｕｔＣ［Ｐ7］）−ｌｕｔＣ［Ｐ6］）＋ｄｕ×（ｌｕｔＣ［Ｐ4］−ｌｕｔＣ［Ｐ0］）＋ｄｖ×（ｌｕｔＣ［Ｐ6］−ｌｕｔＣ［Ｐ4］） （１）
３Ｄ ＬＵＴパラメータは、エンコーダにより、例えば、１つのカラー空間でのＢＬ信号、および、別のカラー空間でのＥＬ信号を使用して推定され得る。最小二乗（ＬＳ）推定方法が、最適な３Ｄ ＬＵＴパラメータを推定するために利用され得る。これらのモデルパラメータは、３Ｄ ＬＵＴのサイズ（例えば、クロマコンポーネントの区画の数、および、ルーマコンポーネントの区画の数）、ならびに／または、オクタントに対する頂点Ｐ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7での線形モデルパラメータを含み得る。ＳＨＶＣではこれらのＬＵＴパラメータは、ビットストリームで、画像パラメータセット（ＰＰＳ：Picture Parameter Set）の内側でシグナリングされ得るものであり、そのことによってデコーダは、同じカラーガマット変換プロセスを実行し得る。ＰＰＳは、相対的に静的である、および、頻繁に画像ごとに変わり得るものでない、パラメータを搬送し得る。画像レベルでのＰＰＳ更新が使用され得るものであり、そのことは、３Ｄ ＬＵＴパラメータが、シーケンスレベルでシグナリングされ、画像レベルで更新されることを可能とする。３Ｄ ＬＵＴシグナリングコストを低減するために、例えば、オクタントに対する頂点Ｐ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7でのモデルパラメータは、それらの近隣のオクタントから予測され得る。
３Ｄ ＬＵＴのモデルパラメータをシグナリングするために使用されるビットの数は、３Ｄ ＬＵＴのサイズをベースにして大幅に変動し得る。３Ｄ ＬＵＴがより大きくあり得る（例えば、３Ｄ ＬＵＴの区画がより多い）ほど、それは、より多くのビットを消費し得る。より大きな３Ｄ ＬＵＴは、図６で６３０により表されるものなどの、カラー空間のより細かい区画を提供し得る。より大きな３Ｄ ＬＵＴの使用は、元のＥＬ信号と、カラーマッピングされたＢＬ信号との間の歪みを低減し得るものであり、および／または、ＥＬのコーディング効率を増大し得る。
インテリジェントエンコーダは、３Ｄ ＬＵＴのシグナリングオーバーヘッドと、３Ｄ ＬＵＴの歪み低減能力との間のトレードオフを考えに入れて、３Ｄ ＬＵＴサイズを選択または決定し得る。例えばレート歪み最適化方法が、適切な３Ｄ ＬＵＴサイズを選択するために使用され得る。実施形態では３Ｄ ＬＵＴサイズは、あらかじめ選択されたしきい値を使用して、相対的なシグナリングオーバーヘッドを（例えば、それのみを）考えに入れることにより選択され得る。実施形態では３Ｄ ＬＵＴサイズは、３Ｄ ＬＵＴのシグナリングコストが、以前にコーディングされた画像のしきい値（例えば、３％）より上であるときに低減され、そのシグナリングコストが、以前にコーディングされた画像のしきい値（例えば、０．５％）より下であるときに増大され得る。
実施形態では、レート歪みコストをベースにする、改善された３Ｄ ＬＵＴサイズ選択方法が、本明細書で論述されるように使用され得る。最大サイズ制約を満足させ得る３Ｄ ＬＵＴサイズのレート歪みコストを考えることにより、開示される実施形態は、所望されるオーバーヘッド対歪み低減トレードオフを達成する、３Ｄ ＬＵＴサイズ（および実施形態では、その関連付けられた頂点パラメータ）を決定し得る。階層的Ｂ予測構造が、３Ｄ ＬＵＴ表のレート歪みコストを算出するときに考慮に入れられ得る。
オクタントに対するＰ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7に関連付けられたモデルパラメータは、左側の近隣のオクタントからの頂点値を使用して予測され得る。ＸがＹ、Ｕ、またはＶであるカラーコンポーネントＸに対して、２つの予測子ｐｒｅｄＸａおよびｐｒｅｄＸｂが算出され得る。実際のモデルパラメータと、関連付けられた予測子との間の差が算出され、ビットストリームでシグナリングされ得る。
第１の予測子ｐｒｅｄＸａは、一部の実施形態では適正なビットシフトを伴う、オクタント座標として算出され得る。適正なビットシフトは、３Ｄ ＬＵＴの入力および出力が、異なるビット深度を有するときに使用され得る。例えば、ＢＬ信号が８ビットであり、ＥＬ信号が１０ビットであるとき、２のビットシフトが使用され得る。第１の予測子は、すべてのオクタントに対するＰ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7に対して算出され得る。より具体的には、Ｙ、Ｕ、またはＶであるＸに対する予測子ｐｒｅｄＸａは、下記で示される式（２）、（３）、および（４）を使用して算出され得る。
ｐｒｅｄＹａ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＝（ｖｅｒｔｅｘ＜３）？（ｙＩｄｘ＜＜ｙＳｈｉｆｔ）：（ｙＩｄｅｘ＋１）＜＜ｙＳｈｉｆｔ） （２）
ｐｒｅｄＵａ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＝（ｖｅｒｔｅｘ＝＝０）？(ｕＩｄｘ＜＜ｃＳｈｉｆｔ)：（ｕＩｄｅｘ＋１）＜＜ｃＳｈｉｆｔ） （３）
ｐｒｅｄＶａ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＝（ｖｅｒｔｅｘ＜２）？（ｖＩｄｘ＜＜ｃＳｈｉｆｔ）：（ｖＩｄｅｘ＋１）＜＜ｃＳｈｉｆｔ） （４）
式（２）、（３）、および（４）では、ｙＩｄｘ、ｕＩｄｘ、およびｖＩｄｘは、オクタントを識別するために使用され得る、Ｙ、Ｕ、およびＶ次元でのインデックスであり得るものであり、０、１、２、３に等しいｖｅｒｔｅｘは、それぞれ頂点Ｐ0、Ｐ4、Ｐ6、およびＰ7を示し得る。
第２の予測子ｐｒｅｄＸｂは、左の近隣のオクタントに対するモデルパラメータと、左の近隣のオクタントの第１の予測子ｐｒｅｄＡとの間の差として算出され得る。より具体的には、Ｙ、Ｕ、またはＶであるＸに対する第２の予測子ｐｒｅｄＸｂは、後に続く例擬似コードセクションで示されるように導出され得る。
第１の予測子ｐｒｅｄＸａおよび第２の予測子ｐｒｅｄＸｂは、現在のオクタントのモデルパラメータを予測するために使用され得る。予測誤差は、ｐｒｅｄＸａおよびｐｒｅｄＸｂを、現在のオクタントのモデルパラメータから減算することにより算出され得る。予測誤差は、ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓによって量子化され得る。デコーダ側では、ＸがＹ、Ｕ、またはＶであるＬｕｔＸ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｖｅｒｔｅｘ］と表象され得る、オクタントに対するモデルパラメータは、以下の式（５）を使用して導出され得る。
ＬｕｔＸ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＝（ｒｅｓ＿ｘ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＜＜ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ）＋ｐｒｅｄＸａ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ]＋ｐｒｅｄＸｂ[ｙＩｄｘ][ｕＩｄｘ][ｖＩｄｘ][ｖｅｒｔｅｘ] （５）
ここで、Ｙ、Ｕ、またはＶにより置換されるｘに対するｒｅｓ＿ｘは、ビットストリームでシグナリングされ得る、量子化された予測誤差であり得る。
予測誤差の量子化に起因して、モデルパラメータ予測方法を使用すると、導出されるモデルパラメータＬｕｔＸ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｖｅｒｔｅｘ］は、最下位ビット（ＬＳＢ）位置のｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓでゼロビットを有し得る。これは、カラーマッピングプロセスの精度に影響を及ぼし得る。本明細書で論述されるように、ＣＧＳコーディングに対する頂点予測方法は、導出されるモデルパラメータＬｕｔＸ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｖｅｒｔｅｘ］のＬＳＢ位置が、非ゼロ値を、およびゆえに、カラーマッピングプロセスに対する改善された精度を有することを可能とし得る。
実施形態では、与えられる表サイズｓに対して、関連付けられたレート歪みコストが、以下のような式（６）を使用して算出され得る。
Ｊcost（ｓ）＝Ｄ（ｓ）＋λ・ｂｉｔｓ（ｓ） （６）
ここでＤ（ｓ）は、元のＥＬ信号と、サイズｓが付与された３Ｄ ＬＵＴを使用するカラーマッピングの後のマッピングされたＢＬ信号との間の歪みであり得るものであり、ｂｉｔｓ（ｓ）は、サイズｓを伴う３Ｄ ＬＵＴをコーディングするために使用されるビットの数であり得るものであり、λはラグランジュ乗数であり得る。最適な表サイズは、以下のような式（７）を使用して選択され得る。
ｓopt＝ａｒｇ ｍｉｎ（Ｊcost（ｓ）） （７）
ビデオ分解能が増大するにつれて、全体的な歪み（画像内のすべての画素の歪みの合計として算出され得る）は、より有意に増減し得るものであり、式（６）での第２の項λ・ｂｉｔｓ（ｓ）を、非常に大きなλが選択されない限りは圧倒し得る。これは、所望されるよりも大きな表サイズの選択を、より頻繁に、結果として生じさせ得る。別の結果は、より頻繁に画像ごとに、選択される３Ｄ ＬＵＴサイズの変化であり得るものであり、そのことは、より頻繁なＰＰＳ更新を結果として生じさせ得る。本明細書で論述されるように、開示されるＩＬＲ使用量ベースの重み付けされた歪み算出が使用され得る。
図８は、ビデオアプリケーションをストリーミングおよびブロードキャスティングするために使用され得る例、階層的Ｂ予測構造８００を例示する。図８で画像０と描写されるランダムアクセスポイント（ＲＡＰ）から開始して、画像は、順序を外れて（例えば、ディスプレイ順序から変動する順序で）、構造８００などの階層的Ｂ予測構造を使用してコーディングされ得る。サイズ８の画像のグループ（ＧＯＰ：Group of Pictures）によって、図８で示されるようなＧＯＰ８０１および８０２の各々に対して、８つごとの画像が、一体にグループ化され得るものであり、むしろ、ディスプレイ順序を外れてコーディングされ得る。例えばコーディング順序は、ＧＯＰ８０１が画像０、１、２、３、４、５、６、７、および８を含み得るように、ＧＯＰ８０１に付与され得るものであり、そのＧＯＰ８０１は、画像９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、および１６を含み得るＧＯＰ８０２により後に続かれる。ＧＯＰ８０１の内部では、画像のコーディング順序は、画像０、画像８、画像４、画像２、画像１、画像３、画像６、画像５、および画像７であり得るものであり、一方でＧＯＰ８０２の内部では、画像のコーディング順序は、画像１６、画像１２、画像１０、画像９、画像１１、画像１４、画像１３、および画像１５であり得る。
図８での矢印は、画像を予測するために使用される時間的基準画像を示す。例えば画像０は、画像１、２、３、４、８、および１６を予測するために使用され得るものであり、一方で画像４は、画像１、２、３、５、６、７、および１６を予測するために使用され得るものであり、その他も同様である。基準画像と現在の画像との間の時間的距離は、どこに現在の画像が予測階層の内部で配置されるかに依存して変動し得る。例えば、予測階層８００の下部での画像８および画像１６に対しては、これらの画像と、それらのそれぞれの基準画像との間の時間的距離は、大きくあり得る。例えば画像８は、その基準画像として０を有し得る。例示的な予測階層８００の上部にある、画像１、３、５、７等々の各々に対しては、これらの画像の各々と、それらのそれぞれの基準画像との間の時間的距離は、非常に小さくあり得る。例えば画像３は、その基準の中に、時間的に近接の画像であり得る画像２および４を含み得る。基準画像と、予測するために基準画像が使用され得る現在の画像との間の時間的距離は、与えられる基準画像の使用量に影響を及ぼし得る。実施形態では、基準画像が現在の画像に近いほど、それが、現在の画像を予測するために使用され得る公算はより大きい。図８で示されるように予測階層は、どれほど遠く時間的基準画像が現在の画像からあるかを決定し得るものであり、したがって、これらの時間的基準画像の使用量を決定し得る。
図９は、２レイヤスケーラブルビデオコーディングシステムに拡張され得る、階層的Ｂ時間的予測構造９００を例示する。インターレイヤ基準（ＩＬＲ）画像は、例えば、ベースレイヤ９１２内の画像をエンハンスメントレイヤ９１１内の画像に接続する垂直矢印により示されるように、現在の画像の予測に対して利用可能であり得る。例えば、ベースレイヤ９１２、ＧＯＰ９０１内の画像２は、垂直矢印により、エンハンスメントレイヤ９１１、ＧＯＰ９０１内の画像２に接続され得るものであり、そのことは、ベースレイヤ９１２、ＧＯＰ９０１内の画像２が、エンハンスメントレイヤ９１１、ＧＯＰ９０１内の画像２の予測に対して利用可能であり得るということを例示する。インターレイヤ基準画像および時間的基準画像は、現在の画像の予測のために使用され得る。インターレイヤ基準画像の使用量は、予測階層に直接関係付けられ得る。例えば、エンハンスメントレイヤ９１１内の低い時間的レベル画像であって、それら自体に近い時間的基準画像を有し得るものでない、低い時間的レベル画像（例えば、構造９００のエンハンスメントレイヤ９１１、ＧＯＰ９０１内の画像８）に対しては、ＩＬＲ画像の使用量は、より高くあり得る。エンハンスメントレイヤ９１１内の高い時間的レベル画像（例えば、構造９００のエンハンスメントレイヤ９１１、ＧＯＰ９０１内の画像３などの、時間的に近接の基準画像を有し得る画像）に対するＩＬＲ画像の使用量は、より低くあり得る。ＩＬＲ画像使用量をベースにする重みが決定され、式（６）の歪み項Ｄ（ｓ）に付与され得るものであり、そのことによって、異なる３Ｄ ＬＵＴモデルパラメータを選定することの影響力が、より正確に推定され得る。すなわち、式（６）でのレート歪みコストは、式（８）で示されるように変更され得る。
Ｊcost（ｓ）＝ｗ・Ｄ（ｓ）＋λ・ｂｉｔｓ（ｓ） （８）
ここでｗは、ＩＬＲ画像使用量をベースにする重み付け因子であり得る。実施形態では、異なる重みが、コーディングされている現在の画像の時間的レベルに依存して付与され得る。ｌが現在の画像の時間的レベルであり得る場合、重み付け因子はｗ（ｌ）と表象され得る。実施形態ではｗ（ｌ）は、全体のビデオシーケンスに対して固定され得る。あるいは適応的な重みｗ（ｌ）が維持され、時間的レベルｌでの画像に対する実際のＩＬＲ画像使用量をベースにして動的に更新され得る。
ＩＬＲ画像使用量は、コーディングされているビデオコンテンツに依存的であり得る。実施形態では、ｗ（ｌ）の動的な更新をすることは、より良好なコンテンツ適応を可能とし得る。図１０は、重み付けされた歪みを使用するレート歪み最適化をベースにして最適なサイズを選択することの例プロセス１０００を例示する。１１０１で、時間的レベルｌでの現在の画像に対して、コストＪ（ｓi）が、ＬＵＴサイズｓiに対して式９を使用して算出され得る。
Ｊ（ｓi）＝Ｄ（ｓi）＊ｗ（ｌ）＋λ＊ｒ（ｓi） （９）
ここでｌは、現在の画像の時間的レベルを表し得るものであり、重み付け因子はｗ（ｌ）と表象され得るものであり、Ｄ（ｓi）は歪みであり得るものであり、λはラグランジュ乗数であり得るものであり、ｒ（ｓi）は、ＬＵＴサイズｓiに対するコーディングビットの数であり得る。
１１０２で、決定が、１１０１で決定されたコストＪ（ｓi）が最小コストしきい値Ｊminより少ないかどうかに関してなされ得る。そうであるならば、１１０３で、最小コストしきい値Ｊminが、１１０１で決定されたコストＪ（ｓi）にセットされ得るものであり、最適な表サイズｓoptが、現在の表サイズｓiにセットされ得る。１１０１で決定されたコストが、最小コストしきい値Ｊminより大である、もしくは、そのＪminに等しいならば、または、コストＪ（ｓi）が最小コストしきい値Ｊminより少ない場合に１１０３の機能を実行した後、方法は１１０４に移り、その１１０４で、一部またはすべてのＬＵＴサイズが試験され終えたかどうかが決定され得る。ＬＵＴサイズが試験され終えていないならば、プロセス１０００は、１１０１に戻って、さらなる試験を実行する。
ＬＵＴサイズが試験され終えたならば、１１０５で、カラーマッピングが、ＩＬＲ画像を、最も近時に決定またはセットされたような３Ｄ ＬＵＴサイズｓoptを使用して導出するために付与され得る。１１０６で、現在の画像は、決定された情報を使用してコーディングされ得るものであり、１１０７で、ｗ（ｌ）は、ＩＬＲ使用量をベースにして更新され得る。
追加的な考えが、最適な３Ｄ ＬＵＴサイズを決定して、性能を改善する、および／または、エンコーダ複雑度を低減するときに使用され得る。実施形態では、ＩＬＲ使用量ｗ（ｌ）がさらには、時間的レベルでの画像またはスライスタイプに対して探知され得る。例えば重み付け因子は、ｗ（ｌ，ｔ）として探知され得るものであり、ここでｌは、時間的レベルであり得るものであり、ｔは、画像／スライスタイプであり得る（例えばｔは、Ｉ＿ＳＬＩＣＥ、Ｐ＿ＳＬＩＣＥ、またはＢ＿ＳＬＩＣＥであり得る）。コーディングされるＥＬ画像はさらには、コーディング順序での他の将来のＥＬ画像を符号化するために使用され得るので、レート歪みベースの３Ｄ ＬＵＴパラメータ選択はさらには、将来のＥＬ画像のコーディングに対する現在の画像の影響力に依存し得る。例えば、ＥＬ内の非基準画像に対して、３Ｄ ＬＵＴの画像レベル更新は、非基準ＥＬ画像の増大される品質（例えば、より正確なカラーマッピングに起因する）は任意の他の画像の利益になり得るものでないので、不可能にされ得る。画像レベル３Ｄ ＬＵＴ更新は、決まったしきい値より上の時間的レベルでの画像に対して不可能にされ得る。例えば画像レベル３Ｄ ＬＵＴ更新は、２つの最も高い時間的レベルでの画像に対して不可能にされ得る。例えば図９では、画像レベル３Ｄ ＬＵＴ更新は、任意の奇数番号付けされた画像、または、画像２、６、１０、および１４に付与され得るものでない。
ＨＥＶＣでは、１つの、または各々のクリーンランダムアクセス（ＣＲＡ）画像の後に続いて、ディスプレイ順序ではより早期であり、コーディング順序ではより後期である、および、以前のランダムアクセス期間内の画像が破棄されるならば復号可能であり得るものでない、画像が存し得る。これは、例えば、ユーザがチャネルを交換するときに起こり得る。これらの画像は、ＨＥＶＣでは、ランダムアクセススキップトリーディング（ＲＡＳＬ：Random Access Skipped Leading）画像と呼称され得る。実施形態では画像レベル３Ｄ ＬＵＴ更新は、ＲＡＳＬ画像に対して不可能にされ得る。
実施形態では、最大３Ｄ ＬＵＴサイズを与えられると、最大サイズより小さい一部またはすべての３Ｄ ＬＵＴサイズは、考えられないことがある。例えば、各々の画像をコーディングするために使用されるビットの数（例えば、各々の時間的レベルでの各々の画像タイプに対する）、および、３Ｄ ＬＵＴをコーディングするために使用されるビットの数（例えば、最大より小さい各々の３Ｄ ＬＵＴサイズに対する）が探知され得る。与えられる３Ｄ ＬＵＴサイズが予想される場合、現在の画像をコーディングすることを求められるビットの数の決まったパーセンテージしきい値（例えば、２５％）より大きいシグナリングオーバーヘッドを生成し、この３Ｄ ＬＵＴサイズは、図１０でのプロセス１０００のレート歪み判断から除外され得る。
再び図７を参照すると、オクタントの頂点位置は、Ｐ0からＰ7と名付けられ得る。一部の頂点は、近隣のオクタントの間で共有され得る。例えば、現在のオクタントの頂点位置Ｐ0は、左の近隣のオクタント内のＰ1と同じ位置であり得るものであり、現在のオクタントの頂点位置Ｐ4は、左の近隣のオクタント内のＰ5と同じ位置であり得るものであり、等々である。例えば、図７で示されるような現在のオクタントの頂点位置Ｐ0を考えてみる。左の近隣のオクタントに対して受信されるモデルパラメータを使用して、左の近隣のオクタントのＰ1の頂点位置のパラメータ値が導出され得る。例えば、ＸがＹ、Ｕ、またはＶであるカラーコンポーネントＸに対して、以下の例擬似コードセクションが、左の近隣のオクタントのＰ1の値を導出するために使用され得る。下記のセクションで示されるような（ｙＩｄｘ，ｕＩｄｘ，ｖＩｄｘ）は、コーディングされることになる現在のオクタントのインデックスであり得る。
この導出される値ｖａｌｕｅＸＰ１は、現在のオクタントの頂点Ｐ0に対する予測子として使用され得る。予測誤差は、この予測子ｖａｌｕｅＸＰ１を使用して算出され得る。予測誤差は、因子ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓを使用して量子化され得る。デコーダでは、現在のオクタントのＰ0に対するモデルパラメータは、以下の式（１０）で示されるように、ｖａｌｕｅＸＰ１を、逆量子化された予測誤差に加算することにより算出され得る。
Ｌｕｔｘ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［０］＝（ｒｅｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｖｅｒｔｅｘ］＜＜ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ）＋ｖａｌｕｅＸＰ１ （１０）
量子化された予測誤差は、ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ ＬＳＢ位置でゼロ値を有し得るが、予測子ｖａｌｕｅＸＰ１は、そうでないことがある。したがって、現在のオクタントの頂点位置Ｐ0に対する導出されるモデルパラメータ、ＬｕｔＸ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［０］は、改善された精度を有し得る。
本明細書で論述される実施形態は、現在のオクタントの頂点Ｐ0を例として使用して論考され得るが、残る頂点Ｐ4およびＰ6に対する予測子が、同様の様式で導出され得る。頂点位置Ｐ7に対しては、Ｐ7は左の近隣のオクタントとの共有される頂点であり得ないので、内部補間の代わりに外部補間が使用され得る。しかしながら外部補間は、３Ｄ ＬＵＴは内部補間を（例えば、内部補間のみを）ベースにしてトレーニングされ得るので、良好な品質予測を生み出さないことがある。実施形態では、Ｐ7に対するモデルパラメータの予測は、現在のオクタントの頂点Ｐ6から算出され得る。ＹとＵとの間の相関は、ＵＨＤＴＶカラー空間に対しては、ＹとＶとの間の相関より弱くあり得る。したがって、オクタントインデックス（ｙＩｄｘ，ｕＩｄｘ−１，ｖＩｄｘ）を伴う、その近隣のオクタント内のＰ7とＰ6との間のルーマコンポーネント差が導出され得る。この導出プロセスは、下記で、擬似コードの、以下の例セクションで示されるように実行され得る。
ｕＩｄｘが０より大であるならば、ｖａｌｕｅＸＰ７は、次のように算出され得る。
そうでなければ、ｖａｌｕｅＸＰ７は、次のように算出され得る。
実施形態では、左の近隣のオクタント（例えば、オクタントインデックス（ｙＩｄｘ−１，ｕＩｄｘ，ｖＩｄｘ）を伴うオクタント）を使用して、現在のオクタントに対するモデルパラメータを予測する代わりに、他の近隣のオクタントが使用され得る。例えば、オクタントインデックス（ｙＩｄｘ，ｕＩｄｘ−１，ｖＩｄｘ）、（ｙＩｄｘ，ｕＩｄｘ，ｖＩｄｘ−１）、（ｙＩｄｘ−１，ｕＩｄｘ−１，ｖＩｄｘ）、（ｙＩｄｘ−１，ｕＩｄｘ，ｖＩｄｘ−１）、（ｙＩｄｘ，ｕＩｄｘ−１，ｖＩｄｘ−１）、および／または、（ｙＩｄｘ−１，ｕＩｄｘ−１，ｖＩｄｘ−１）を伴うオクタントが使用され得る。予測子はさらには、これらの近隣のオクタントからの２つまたはより多くの予測子を組み合わせて、精度をさらに改善することにより算出され得る。
実施形態では、３Ｄ ＬＵＴパラメータに対するエントロピーコーディング方法が、本明細書で説明されるように実行され得る。予測残差値はｒｅｓＣｏｅｆｆと表象され得る。ｒｅｓＣｏｅｆｆは、ｒｅｓＣｏｅｆｆの絶対値のＭＳＢの指数ゴロムコーディング、ｒｅｓＣｏｅｆｆの絶対値の残るＬＳＢの７ビット固定長コーディング、および、ｒｅｓＣｏｅｆｆの絶対値が非ゼロであるならば正負符号に対する１つのビットフラグをセットすることによりコーディングされ得る。より具体的には、下記の表２は、実施形態で使用され得る、セマンティクスにより後に続かれるシンタックス表であり、その表では、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑはＭＳＢを表し得るものであり、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒはＬＳＢを表し得るものであり、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓは正負符号を表し得る。
表２．エントロピーコーディングシンタックス表
表２では、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［ｃ］は、インデックス［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［ｃ］を伴うカラーマッピング係数に対する残差の商を指定し得る。存在しないとき、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑの値は、０に等しいと推論され得る。
表２では、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［ｃ］は、インデックス［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［ｃ］を伴うカラーマッピング係数に対する残差の余りを指定し得る。存在しないとき、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑの値は、０に等しいと推論され得る。
表２では、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｐＩｄｘ］［ｃＩｄｘ］は、インデックス［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［ｃ］を伴うカラーマッピング係数に対する残差の正負符号を指定し得る。存在しないとき、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓの値は、０に等しいと推論され得る。
ｒｅｓＣｏｅｆｆの値を再構築するために、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ、ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ、およびｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓは、一体に組み立てられ得る。より具体的には、後に続く復号プロセスが、カラーコンポーネント、パラメータ、およびオクタントに対する予測残差を再構築するために使用され得る。
変数ＣＭＲｅｓＹ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］、ＣＭＲｅｓＵ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］、およびＣＭＲｅｓＶ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］は、後に続くように、それぞれ式１１、１２、および１３を使用して導出され得る。
ＣＭＲｅｓＹ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］＜＜７）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］） （１１）
ＣＭＲｅｓＵ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］＜＜７）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］） （１２）
ＣＭＲｅｓＵ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］＜＜７）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］） （１３）
ＬＳＢの数は、７であるように固定され得る。あるいは、ＬＳＢの異なる数が使用され得る。例えば、ＬＳＢの異なる数は、予測残差ｒｅｓＣｏｅｆｆの大きさ（例えば、絶対）値を２つのパートに分割するための７の固定された値が所望されない場合に使用され得る。ｒｅｓＣｏｅｆｆの大きさは、２つのパート、整数パートおよび小数パートを有し得るが、これらの２つのパートが分割されるポイントは、固定されないことがあり、ＣＧＳシステムでの２つの因子、現在の３Ｄ ＬＵＴに対するｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓの値、および、入力ビット深度と出力ビット深度との間のデルタに依存し得るｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔの値の、１つまたは両方に依存し得る。実施形態ではｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔは、１０分からｏｕｔｐｕｔＤｅｐｔｈとｉｎｐｕｔＤｅｐｔｈとの間の差を引いたものに等しくあり得る。
実施形態では、ｒｅｓＣｏｅｆｆの大きさを表すために使用されるビットの総数はＮと表象され得る。ｒｅｓＣｏｅｆｆ大きさの小数パートは、（ｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔ−ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ）個の数のビットで表され得るものであり、ｒｅｓＣｏｅｆｆ大きさの整数パートは、残る（Ｎ−ｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔ＋ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ）個の数のビットにより表され得る。
実施形態では、固定長コーディングされ得るＬＳＢの長さが適応的に選定され得る。（ｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔ−ｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ−ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓ）の値が、固定長コーディングされ得るＬＳＢの数を決定するために使用され得るものであり、その場合ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓは、０、１、２、または３などの、相対的に小さい整数値であり得る。ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓの値は、エンコーダ／デコーダによりあらかじめ選択され得るものであり、固定され得る。ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓの値は、エンコーダにより適応的に選択され、以下のシンタックス表３およびセマンティクスを使用して、３Ｄ ＬＵＴ表のパートとしてシグナリングされ得る。ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓを決定するために、エンコーダは、ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓの可能とされる値（例えば、０から３）に対する、一部またはすべてのカラーコンポーネント、一部またはすべてのモデルパラメータ、および、一部またはすべてのオクタントに対する、一部またはすべてのｒｅｓＣｏｅｆｆ値をコーディングするために必要とされるビットの数を計数し得る。エンコーダは、すべてのｒｅｓＣｏｅｆｆ値をコーディングすることの全体的なコストを最小化するｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓを選択し得る。そのようなしらみつぶしの探索の複雑度は、ビットの数のみが計数され、実際のコーディングは実行されなくてもよいときは、非常に小さくあり得る。
表３．シンタックス表
実施形態ではｃｍ＿ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓは、頂点残差値ｒｅｓ＿ｙ、ｒｅｓ＿ｕ、およびｒｅｓ＿ｖに加算されることになる最下位ビットの数を指定し得る。各々のカラーコンポーネント、各々のパラメータ、および、各々のオクタントに対する予測残差の再構築が、本明細書で説明されるように手直しされ得る。変数ＣＭＲｅｓＹ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］、ＣＭＲｅｓＵ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］、およびＣＭＲｅｓＶ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］は、下記で、式１４、１５、１６、および１７で示されるように導出され得る。
ｎＦＬＣＢｉｔｓ＝ｎＭａｐｐｉｎｇＳｈｉｆｔ−ｒｅｓ＿ｑｕａｎｔ＿ｂｉｔｓ−ｃｍ＿ｄｅｌｔａ＿ｆｌｃ＿ｂｉｔｓ （１４）
ＣＭＲｅｓＹ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］＜＜ｎＦＬＣＢｉｔｓ）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［０］） （１５）
ＣＭＲｅｓＵ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］＜＜ｎＦＬＣＢｉｔｓ）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［１］） （１６）
ＣＭＲｅｓＶ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］＝（１−２＊ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｓ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］）＊（（ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｑ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］＜＜ｎＦＬＣＢｉｔｓ）＋ｒｅｓ＿ｃｏｅｆｆ＿ｒ［ｙＩｄｘ］［ｕＩｄｘ］［ｖＩｄｘ］［ｉ］［２］） （１７）
図１１Ａは、１または複数の開示される実施形態が実行され得る、例通信システム１００の線図である。通信システム１００は、ボイス、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト、その他などのコンテンツを、多重の無線ユーザに提供する多重アクセスシステムであり得る。通信システム１００は、多重の無線ユーザが、そのようなコンテンツに、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有によってアクセスすることを可能にし得る。例えば通信システム１００は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ：time division multiple access）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ：frequency division multiple access）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ：single carrier FDMA）、および類するものなどの、１または複数のチャネルアクセス方法を用い得る。
図１１Ａは、１または複数の開示される実施形態が実行され得る、例通信システム１００の線図である。通信システム１００は、ボイス、データ、ビデオ、メッセージング、ブロードキャスト、その他などのコンテンツを、多重の無線ユーザに提供する多重アクセスシステムであり得る。通信システム１００は、多重の無線ユーザが、そのようなコンテンツに、無線帯域幅を含むシステムリソースの共有によってアクセスすることを可能にし得る。例えば通信システム１００は、コード分割多重アクセス（ＣＤＭＡ）、時間分割多重アクセス（ＴＤＭＡ）、周波数分割多重アクセス（ＦＤＭＡ）、直交ＦＤＭＡ（ＯＦＤＭＡ）、単一キャリアＦＤＭＡ（ＳＣ−ＦＤＭＡ）、および類するものなどの、１または複数のチャネルアクセス方法を用い得る。
図１１Ａで示されるように通信システム１００は、無線送受信ユニット（ＷＴＲＵ）１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、および／または１０２ｄ（概括的または集合的に、ＷＴＲＵ１０２と呼称され得る）、無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）１０３／１０４／１０５、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ：public switched telephone network）１０８、インターネット１１０、ならびに、他のネットワーク１１２を含み得るが、開示される実施形態は、任意の数のＷＴＲＵ、基地局、ネットワーク、および／またはネットワーク要素を企図するということが認識されよう。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの各々は、無線環境で動作および／または通信するように構成される、任意のタイプのデバイスであり得る。例として、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、無線信号を送信および／または受信するように構成され得るものであり、ユーザ機器（ＵＥ）、移動局、固定された、または移動の加入者ユニット、ページャ、セルラー電話、携帯情報端末（ＰＤＡ：personal digital assistant）、スマートフォン、ラップトップ、ネットブック、パーソナルコンピュータ、無線センサ、消費者電子機器、および類するものを含み得る。
通信システム１００はさらには、基地局１１４ａおよび基地局１１４ｂを含み得る。基地局１１４ａ、１１４ｂの各々は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの少なくとも１つと無線でインターフェイス接続して、コアネットワーク１０６／１０７／１０９、インターネット１１０、および／またはネットワーク１１２などの、１または複数の通信ネットワークへのアクセスを容易にするように構成される、任意のタイプのデバイスであり得る。例として、基地局１１４ａ、１１４ｂは、ベーストランシーバ局（ＢＴＳ）、ノード−Ｂ、ｅノードＢ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、無線ルータ、および類するものであり得る。基地局１１４ａ、１１４ｂは各々、単一の要素として描写されるが、基地局１１４ａ、１１４ｂは、任意の数の相互接続される基地局および／またはネットワーク要素を含み得るということが認識されよう。
基地局１１４ａは、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５のパートであり得るものであり、そのＲＡＮ１０３／１０４／１０５はさらには、基地局コントローラ（ＢＳＣ）、無線ネットワークコントローラ（ＲＮＣ）、中継ノード、その他などの、他の基地局および／またはネットワーク要素（図示せず）を含み得る。基地局１１４ａおよび／または基地局１１４ｂは、セル（図示せず）と呼称され得る個別の地理的領域の内部で無線信号を送信および／または受信するように構成され得る。セルは、セルセクタにさらに分割され得る。例えば、基地局１１４ａに関連付けられたセルは、３つのセクタに分割され得る。したがって、１つの実施形態では基地局１１４ａは、３つのトランシーバを、例えば、セルの各々のセクタに対して１つを含み得る。別の実施形態では基地局１１４ａは、多重入力多重出力（ＭＩＭＯ：multiple-input multiple output）技術を用い得るものであり、したがって、多重のトランシーバをセルの各々のセクタに対して利用し得る。
基地局１１４ａ、１１４ｂは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数と、エアインターフェイス１１５／１１６／１１７によって通信し得るものであり、そのエアインターフェイス１１５／１１６／１１７は、任意の適した無線通信リンク（例えば、無線周波数（ＲＦ）、マイクロウェーブ、赤外線（ＩＲ）、紫外線（ＵＶ）、可視光、その他）であり得る。エアインターフェイス１１５／１１６／１１７は、任意の適した無線アクセス技術（ＲＡＴ）を使用して確立され得る。
より具体的には、上記で記されたように通信システム１００は、多重アクセスシステムであり得るものであり、ＣＤＭＡ、ＴＤＭＡ、ＦＤＭＡ、ＯＦＤＭＡ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、および類するものなどの、１または複数のチャネルアクセス体系を用い得る。例えば、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５内の基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、広帯域ＣＤＭＡ（ＷＣＤＭＡ）を使用してエアインターフェイス１１５／１１６／１１７を確立し得る、ユニバーサル移動電気通信システム（ＵＭＴＳ：Universal Mobile Telecommunications System）地上無線アクセス（ＵＴＲＡ：UMTS Terrestrial Radio Access）などの無線技術を実行し得る。ＷＣＤＭＡは、高速パケットアクセス（ＨＳＰＡ：High-Speed Packet Access）および／またはＥｖｏｌｖｅｄ ＨＳＰＡ（ＨＳＰＡ＋）などの通信プロトコルを含み得る。ＨＳＰＡは、高速ダウンリンクパケットアクセス（ＨＳＤＰＡ）および／または高速アップリンクパケットアクセス（ＨＳＵＰＡ）を含み得る。
別の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）および／またはＬＴＥ−アドバンスト（ＬＴＥ−Ａ）を使用してエアインターフェイス１１５／１１６／１１７を確立し得る、Ｅｖｏｌｖｅｄ ＵＭＴＳ地上無線アクセス（Ｅ−ＵＴＲＡ）などの無線技術を実行し得る。
他の実施形態では、基地局１１４ａ、およびＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１６（例えば、ワールドワイドインターオペラビリティフォーマイクロウェーブアクセス（ＷｉＭＡＸ：Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＣＤＭＡ２０００、ＣＤＭＡ２０００ １Ｘ、ＣＤＭＡ２０００ＥＶ−ＤＯ、暫定標準２０００（ＩＳ−２０００）、暫定標準９５（ＩＳ−９５）、暫定標準８５６（ＩＳ−８５６）、移動通信用グローバルシステム（ＧＳＭ：登録商標）、エンハンストデータレートフォーＧＳＭエボリューション（ＥＤＧＥ：Enhanced Data rates for GSM Evolution）、ＧＳＭ ＥＤＧＥ（ＧＥＲＡＮ）、および類するものなどの無線技術を実行し得る。
図１１Ａでの基地局１１４ｂは、例えば、無線ルータ、ホームノードＢ、ホームｅノードＢ、またはアクセスポイントであり得るものであり、仕事の場、ホーム、乗物、構内、および類するものなどの局限されたエリアで無線接続性を容易にするために、任意の適したＲＡＴを利用し得る。１つの実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１１などの無線技術を実行して、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を確立し得る。別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、ＩＥＥＥ８０２．１５などの無線技術を実行して、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）を確立し得る。さらに別の実施形態では、基地局１１４ｂ、およびＷＴＲＵ１０２ｃ、１０２ｄは、セルラーベースのＲＡＴ（例えば、ＷＣＤＭＡ、ＣＤＭＡ２０００、ＧＳＭ、ＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａ、その他）を利用して、ピコセルまたはフェムトセルを確立し得る。図１１Ａで示されるように、基地局１１４ｂは、インターネット１１０への直接接続を有し得る。したがって基地局１１４ｂは、コアネットワーク１０６／１０７／１０９によってインターネット１１０にアクセスすることを要され得るものでない。
ＲＡＮ１０３／１０４／１０５は、コアネットワーク１０６／１０７／１０９との通信の状態にあり得るものであり、そのコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ボイス、データ、アプリケーション、および／またはボイスオーバーインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）サービスを、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの１または複数に提供するように構成される、任意のタイプのネットワークであり得る。例えばコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、呼制御、課金サービス、移動場所ベースのサービス、プリペイド呼、インターネット接続性、ビデオ分配、その他を提供し、および／または、ユーザ認証などの高レベルセキュリティ機能を実行し得る。図１１Ａでは示されないが、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５、および／またはコアネットワーク１０６／１０７／１０９は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴを、または異なるＲＡＴを用いる他のＲＡＮとの、直接または間接の通信の状態にあり得るということが認識されよう。例えば、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を利用していることがあるＲＡＮ１０３／１０４／１０５に接続されていることに加えて、コアネットワーク１０６／１０７／１０９はさらには、ＧＳＭ無線技術を用いる別のＲＡＮ（図示せず）との通信の状態にあり得る。
コアネットワーク１０６／１０７／１０９はさらには、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄが、ＰＳＴＮ１０８、インターネット１１０、および／または、他のネットワーク１１２にアクセスするためのゲートウェイとしてサービングし得る。ＰＳＴＮ１０８は、単純な古い電話サービス（ＰＯＴＳ：plain old telephone service）を提供する回線交換電話ネットワークを含み得る。インターネット１１０は、相互接続されるコンピュータネットワークおよびデバイスのグローバルシステムを含み得るものであり、それらのコンピュータネットワークおよびデバイスは、送信制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、およびインターネットプロトコル（ＩＰ）などの、ＴＣＰ／ＩＰインターネットプロトコルスイートの形での、ありふれた通信プロトコルを使用するものである。ネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、有線または無線通信ネットワークを含み得る。例えばネットワーク１１２は、ＲＡＮ１０３／１０４／１０５と同じＲＡＴを、または異なるＲＡＴを用い得る、１または複数のＲＡＮに接続される別のコアネットワークを含み得る。
通信システム１００内のＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄの一部またはすべては、マルチモード能力を含み得るものであり、例えば、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、１０２ｄは、異なる無線リンクによって、異なる無線ネットワークと通信するための多重のトランシーバを含み得る。例えば、図１１Ａで示されるＷＴＲＵ１０２ｃは、セルラーベースの無線技術を用い得る基地局１１４ａと、および、ＩＥＥＥ８０２無線技術を用い得る基地局１１４ｂと通信するように構成され得る。
図１１Ｂは、例ＷＴＲＵ１０２のシステム線図である。図１１Ｂで示されるようにＷＴＲＵ１０２は、プロセッサ１１８、トランシーバ１２０、送受信要素１２２、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、ディスプレイ／タッチパッド１２８、非リムーバブルメモリ１３０、リムーバブルメモリ１３２、パワーソース１３４、グローバル位置決定システム（ＧＰＳ）チップセット１３６、および、他の周辺装置１３８を含み得る。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と矛盾しない状態でありながら、前述の要素の任意の副組み合わせを含み得るということが認識されよう。さらには、実施形態は、基地局１１４ａおよび１１４ｂ、ならびに／または、中でも、トランシーバ局（ＢＴＳ）、ノード−Ｂ、サイトコントローラ、アクセスポイント（ＡＰ）、ホームノード−Ｂ、ｅｖｏｌｖｅｄホームノード−Ｂ（ｅノードＢ）、ホームｅｖｏｌｖｅｄノード−Ｂ（ＨｅＮＢ）、ホームｅｖｏｌｖｅｄノード−Ｂゲートウェイ、およびプロキシノードなどの、ただしそれらに制限されない、基地局１１４ａおよび１１４ｂが表し得るノードが、図１１Ｂで描写され本明細書で説明される要素の一部またはすべてを含み得るということを企図する。
プロセッサ１１８は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、従来型プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアとの関連の状態にある１または複数のマイクロプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）回路、任意の他のタイプの集積回路（ＩＣ）、状態機械、および類するものであり得る。プロセッサ１１８は、信号コーディング、データ処理、パワー制御、入力／出力処理、および／または、ＷＴＲＵ１０２が無線環境で動作することを可能にする任意の他の機能性を実行し得る。プロセッサ１１８はトランシーバ１２０に結合され得るものであり、そのトランシーバ１２０は送受信要素１２２に結合され得る。図１１Ｂはプロセッサ１１８およびトランシーバ１２０を別々のコンポーネントとして描写するが、プロセッサ１１８およびトランシーバ１２０は、電子パッケージまたはチップ内に一体に集積され得るということが認識されよう。
送受信要素１２２は、エアインターフェイス１１５／１１６／１１７によって、信号を基地局（例えば、基地局１１４ａ）に送信し、または、信号をその基地局から受信するように構成され得る。例えば、１つの実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦ信号を送信および／または受信するように構成されるアンテナであり得る。別の実施形態では送受信要素１２２は、例えばＩＲ信号、ＵＶ信号、または可視光信号を、送信および／または受信するように構成される放射器／検出器であり得る。さらに別の実施形態では送受信要素１２２は、ＲＦ信号および光信号の両方を、送信および受信するように構成され得る。送受信要素１２２は、無線信号の任意の組み合わせを送信および／または受信するように構成され得るということが認識されよう。
加えて、送受信要素１２２は、図１１Ｂで単一の要素として描写されるが、ＷＴＲＵ１０２は、任意の数の送受信要素１２２を含み得る。より具体的にはＷＴＲＵ１０２は、ＭＩＭＯ技術を用い得る。したがって、１つの実施形態ではＷＴＲＵ１０２は、エアインターフェイス１１５／１１６／１１７によって無線信号を送信および受信するための、２つまたはより多くの送受信要素１２２（例えば、多重のアンテナ）を含み得る。
トランシーバ１２０は、送受信要素１２２により送信されることになる信号を変調するように、および、送受信要素１２２により受信される信号を復調するように構成され得る。上記で記されたようにＷＴＲＵ１０２は、マルチモード能力を有し得る。したがってトランシーバ１２０は、ＷＴＲＵ１０２が、例えばＵＴＲＡおよびＩＥＥＥ８０２．１１などの多重のＲＡＴによって通信することを可能にするための多重のトランシーバを含み得る。
ＷＴＲＵ１０２のプロセッサ１１８は、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ディスプレイユニット、または、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイユニット）に結合され得るものであり、ユーザ入力データを、それらのスピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８から受信し得る。プロセッサ１１８はさらには、ユーザデータを、スピーカ／マイクロホン１２４、キーパッド１２６、および／またはディスプレイ／タッチパッド１２８に出力し得る。加えてプロセッサ１１８は、非リムーバブルメモリ１３０および／またはリムーバブルメモリ１３２などの、任意のタイプの適したメモリからの情報にアクセスし、データをそのメモリに記憶し得る。非リムーバブルメモリ１３０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク、または、任意の他のタイプのメモリ記憶デバイスを含み得る。リムーバブルメモリ１３２は、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリスティック（登録商標）、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、および類するものを含み得る。他の実施形態ではプロセッサ１１８は、サーバまたはホームコンピュータ（図示せず）上など、ＷＴＲＵ１０２上に物理的に配置されないメモリからの情報にアクセスし、データをそのメモリに記憶し得る。
プロセッサ１１８は、パワーをパワーソース１３４から受信し得るものであり、ＷＴＲＵ１０２内の他のコンポーネントに対するパワーを分配および／または制御するように構成され得る。パワーソース１３４は、ＷＴＲＵ１０２にパワー供給するための任意の適したデバイスであり得る。例えばパワーソース１３４は、１または複数の乾電池バッテリ（例えば、ニッケルカドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル亜鉛（ＮｉＺｎ）、ニッケル金属水素化物（ＮｉＭＨ）、リチウムイオン（Ｌｉイオン）、その他）、ソーラーセル、燃料セル、および類するものを含み得る。
プロセッサ１１８はさらには、ＧＰＳチップセット１３６に結合され得るものであり、そのＧＰＳチップセット１３６は、ＷＴＲＵ１０２の現在の場所に関する場所情報（例えば、経度および緯度）を提供するように構成され得る。ＧＰＳチップセット１３６からの情報に加えて、またはその情報の代わりに、ＷＴＲＵ１０２は、基地局（例えば、基地局１１４ａ、１１４ｂ）からエアインターフェイス１１５／１１６／１１７によって場所情報を受信し、および／または、２つもしくはより多くの付近の基地局から受信されている信号のタイミングをベースにしてその場所を決定し得る。ＷＴＲＵ１０２は、実施形態と矛盾しない状態でありながら、任意の適した場所決定方法によって場所情報を入手し得るということが認識されよう。
プロセッサ１１８は、他の周辺装置１３８にさらに結合され得るものであり、それらの他の周辺装置１３８は、追加的な特徴、機能性、および／または、有線もしくは無線接続性を提供する、１または複数のソフトウェアおよび／またはハードウェアモジュールを含み得る。例えば周辺装置１３８は、加速度計、電子コンパス、衛星トランシーバ、デジタルカメラ（写真またはビデオ用）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、振動デバイス、テレビトランシーバ、ハンズフリーヘッドセット、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）モジュール、周波数変調（ＦＭ）無線ユニット、デジタル音楽プレイヤ、メディアプレイヤ、ビデオゲームプレイヤモジュール、インターネットブラウザ、および類するものを含み得る。
図１１Ｃは、実施形態によるＲＡＮ１０３およびコアネットワーク１０６のシステム線図である。上記で記されたようにＲＡＮ１０３は、ＵＴＲＡ無線技術を用いて、エアインターフェイス１１５によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信し得る。ＲＡＮ１０３はさらには、コアネットワーク１０６との通信の状態にあり得る。図１１Ｃで示されるようにＲＡＮ１０３は、ノード−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを含み得るものであり、それらのノード−Ｂは各々、エアインターフェイス１１５によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含み得る。ノード−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは各々、ＲＡＮ１０３の内部の個別のセル（図示せず）に関連付けられ得る。ＲＡＮ１０３はさらには、ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂを含み得る。ＲＡＮ１０３は、実施形態と矛盾しない状態でありながら、任意の数のノード−ＢおよびＲＮＣを含み得るということが認識されよう。
図１１Ｃで示されるように、ノード−Ｂ１４０ａ、１４０ｂは、ＲＮＣ１４２ａとの通信の状態にあり得る。追加的にノード−Ｂ１４０ｃは、ＲＮＣ１４２ｂとの通信の状態にあり得る。ノード−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃは、ＩｕｂインターフェイスによってそれぞれのＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂと通信し得る。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂは、Ｉｕｒインターフェイスによって互いとの通信の状態にあり得る。ＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、それが接続されるそれぞれのノード−Ｂ１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃを制御するように構成され得る。加えてＲＮＣ１４２ａ、１４２ｂの各々は、アウターループパワー制御、負荷制御、受付制御、パケットスケジューリング、ハンドオーバー制御、マクロダイバーシティ、セキュリティ機能、データ暗号化、および類するものなどの、他の機能性を実行またはサポートするように構成され得る。
図１１Ｃで示されるコアネットワーク１０６は、メディアゲートウェイ（ＭＧＷ）１４４、移動交換センタ（ＭＳＣ：mobile switching center）１４６、サービングＧＰＲＳサポートノード（ＳＧＳＮ）１４８、および／またはゲートウェイＧＰＲＳサポートノード（ＧＧＳＮ）１５０を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０６のパートとして描写されるが、これらの要素の任意のものは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティにより所有される、および／または動作させられることがあるということが認識されよう。
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａは、ＩｕＣＳインターフェイスによってコアネットワーク１０６内のＭＳＣ１４６に接続され得る。ＭＳＣ１４６は、ＭＧＷ１４４に接続され得る。ＭＳＣ１４６およびＭＧＷ１４４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、従前の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。
ＲＡＮ１０３内のＲＮＣ１４２ａはさらには、ＩｕＰＳインターフェイスによってコアネットワーク１０６内のＳＧＳＮ１４８に接続され得る。ＳＧＳＮ１４８は、ＧＧＳＮ１５０に接続され得る。ＳＧＳＮ１４８およびＧＧＳＮ１５０は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰが可能にされるデバイスとの間の通信を容易にし得る。
上記で記されたようにコアネットワーク１０６はさらには、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、他の有線または無線ネットワークを含み得る、ネットワーク１１２に接続され得る。
図１１Ｄは、実施形態によるＲＡＮ１０４およびコアネットワーク１０７のシステム線図である。上記で記されたようにＲＡＮ１０４は、Ｅ−ＵＴＲＡ無線技術を用いて、エアインターフェイス１１６によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信し得る。ＲＡＮ１０４はさらには、コアネットワーク１０７との通信の状態にあり得る。
ＲＡＮ１０４は、ｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃを含み得るが、ＲＡＮ１０４は、実施形態と矛盾しない状態でありながら、任意の数のｅノード−Ｂを含み得るということが認識されよう。ｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは各々、エアインターフェイス１１６によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含み得る。１つの実施形態では、ｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実行し得る。したがってｅノード−Ｂ１６０ａは、例えば、多重のアンテナを使用して、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａに送信し、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａから受信し得る。
ｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々は、個別のセル（図示せず）に関連付けられ得るものであり、無線リソース管理判断、ハンドオーバー判断、アップリンクおよび／またはダウンリンクでのユーザのスケジューリング、ならびに類するものを統御するように構成され得る。図１１Ｄで示されるように、ｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃは、Ｘ２インターフェイスによって互いに通信し得る。
図１１Ｄで示されるコアネットワーク１０７は、モビリティ管理ゲートウェイ（ＭＭＥ：mobility management gateway）１６２、サービングゲートウェイ１６４、およびパケットデータネットワーク（ＰＤＮ）ゲートウェイ１６６を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０７のパートとして描写されるが、これらの要素の任意のものは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティにより所有される、および／または動作させられることがあるということが認識されよう。
ＭＭＥ１６２は、Ｓ１インターフェイスによってＲＡＮ１０４内のｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続され得るものであり、制御ノードとしてサービングし得る。例えばＭＭＥ１６２は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのユーザを認証すること、ベアラアクティブ化／非アクティブ化、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの初期アタッチの間に個別のサービングゲートウェイを選択すること、および類することに対して責任を負い得る。ＭＭＥ１６２はさらには、ＲＡＮ１０４と、ＧＳＭまたはＷＣＤＭＡなどの他の無線技術を用いる他のＲＡＮ（図示せず）との間で交換するための制御プレーン機能を提供し得る。
サービングゲートウェイ１６４は、Ｓ１インターフェイスによってＲＡＮ１０４内のｅノード−Ｂ１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃの各々に接続され得る。サービングゲートウェイ１６４は概括的には、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃへの／からのユーザデータパケットを、ルーティングおよびフォワーディングし得る。サービングゲートウェイ１６４はさらには、インターｅノードＢハンドオーバーの間にユーザプレーンをアンカリングすること、ダウンリンクデータがＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに対して利用可能であるときにページングをトリガリングすること、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのコンテキストを管理および記憶すること、ならびに類することなどの、他の機能を実行し得る。
サービングゲートウェイ１６４はさらには、ＰＤＮゲートウェイ１６６に接続され得るものであり、そのＰＤＮゲートウェイ１６６は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰが可能にされるデバイスとの間の通信を容易にし得る。
コアネットワーク１０７は、他のネットワークとの通信を容易にし得る。例えばコアネットワーク１０７は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、従前の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。例えばコアネットワーク１０７は、コアネットワーク１０７とＰＳＴＮ１０８との間のインターフェイスとしてサービングする、ＩＰゲートウェイ（例えば、ＩＰマルチメディアサブシステム（ＩＭＳ）サーバ）を含み得る、または、そのＩＰゲートウェイと通信し得る。加えてコアネットワーク１０７は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ネットワーク１１２へのアクセスを提供し得るものであり、それらのネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、他の有線または無線ネットワークを含み得るものである。
図１１Ｅは、実施形態によるＲＡＮ１０５およびコアネットワーク１０９のシステム線図である。ＲＡＮ１０５は、ＩＥＥＥ８０２．１６無線技術を用いて、エアインターフェイス１１７によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信する、アクセスサービスネットワーク（ＡＳＮ）であり得る。下記でさらに論考されることになるように、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、ＲＡＮ１０５、およびコアネットワーク１０９の、異なる機能的エンティティの間の通信リンクは、基準ポイントと定義され得る。
図１１Ｅで示されるようにＲＡＮ１０５は、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃ、およびＡＳＮゲートウェイ１８２を含み得るが、ＲＡＮ１０５は、実施形態と矛盾しない状態に残りながら、任意の数の基地局およびＡＳＮゲートウェイを含み得るということが認識されよう。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは各々、ＲＡＮ１０５内の個別のセル（図示せず）に関連付けられ得るものであり、各々、エアインターフェイス１１７によってＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと通信するための１または複数のトランシーバを含み得る。１つの実施形態では、基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃは、ＭＩＭＯ技術を実行し得る。したがって基地局１８０ａは、例えば、多重のアンテナを使用して、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａに送信し、無線信号をＷＴＲＵ１０２ａから受信し得る。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃはさらには、ハンドオフトリガリング、トンネル確立、無線リソース管理、トラフィック分類、サービスの品質（ＱｏＳ）ポリシー強制、および類するものなどのモビリティ管理機能を提供し得る。ＡＳＮゲートウェイ１８２は、トラフィックアグリゲーションポイントとしてサービングし得るものであり、ページング、加入者プロファイルのキャッシング、コアネットワーク１０９へのルーティング、および類するものに対して責任を負い得る。
ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＲＡＮ１０５との間のエアインターフェイス１１７は、ＩＥＥＥ８０２．１６仕様を実行するＲ１基準ポイントと定義され得る。加えて、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々は、コアネットワーク１０９との論理インターフェイス（図示せず）を確立し得る。ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、コアネットワーク１０９との間の論理インターフェイスは、認証、許可、ＩＰホスト構成管理、および／またはモビリティ管理のために使用され得る、Ｒ２基準ポイントと定義され得る。
基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃの各々の間の通信リンクは、ＷＴＲＵハンドオーバー、および、基地局の間のデータの転送を容易にするためのプロトコルを含む、Ｒ８基準ポイントと定義され得る。基地局１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃと、ＡＳＮゲートウェイ１８２との間の通信リンクは、Ｒ６基準ポイントと定義され得る。Ｒ６基準ポイントは、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃの各々に関連付けられたモビリティイベントをベースにするモビリティ管理を容易にするためのプロトコルを含み得る。
図１１Ｅで示されるようにＲＡＮ１０５は、コアネットワーク１０９に接続され得る。ＲＡＮ１０５とコアネットワーク１０９との間の通信リンクは、例えば、データ転送およびモビリティ管理能力を容易にするためのプロトコルを含む、Ｒ３基準ポイントと定義され得る。コアネットワーク１０９は、移動ＩＰホームエージェント（ＭＩＰ−ＨＡ：mobile IP home agent）１８４、認証、許可、アカウンティング（ＡＡＡ：authentication, authorization, accounting）サーバ１８６、およびゲートウェイ１８８を含み得る。前述の要素の各々は、コアネットワーク１０９のパートとして描写されるが、これらの要素の任意のものは、コアネットワークオペレータ以外のエンティティにより所有される、および／または動作させられることがあるということが認識されよう。
ＭＩＰ−ＨＡは、ＩＰアドレス管理に対して責任を負い得るものであり、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが、異なるＡＳＮおよび／または異なるコアネットワークの間でローミングすることを可能にし得る。ＭＩＰ−ＨＡ１８４は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、インターネット１１０などのパケット交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、ＩＰが可能にされるデバイスとの間の通信を容易にし得る。ＡＡＡサーバ１８６は、ユーザ認証に対して、および、ユーザサービスをサポートすることに対して責任を負い得る。ゲートウェイ１８８は、他のネットワークとのインターワーキングを容易にし得る。例えばゲートウェイ１８８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ＰＳＴＮ１０８などの回線交換ネットワークへのアクセスを提供して、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃと、従前の陸線通信デバイスとの間の通信を容易にし得る。加えてゲートウェイ１８８は、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃに、ネットワーク１１２へのアクセスを提供し得るものであり、それらのネットワーク１１２は、他のサービスプロバイダにより所有される、および／または動作させられる、他の有線または無線ネットワークを含み得るものである。
図１１Ｅでは示されないが、ＲＡＮ１０５は他のＡＳＮに接続され得るものであり、コアネットワーク１０９は他のコアネットワークに接続され得るということが認識されよう。ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の通信リンクは、Ｒ４基準ポイントと定義され得るものであり、そのＲ４基準ポイントは、ＲＡＮ１０５と他のＡＳＮとの間の、ＷＴＲＵ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃのモビリティを調和させるためのプロトコルを含み得る。コアネットワーク１０９と他のコアネットワークとの間の通信リンクは、Ｒ５基準と定義され得るものであり、そのＲ５基準は、ホームコアネットワークと、ビジットされるコアネットワークとの間のインターワーキングを容易にするためのプロトコルを含み得る。
特徴および要素が、上記で、個別の組み合わせで説明されているが、当業者は、各々の特徴または要素が、単独で、または、他の特徴および要素との任意の組み合わせで使用され得るということを認識するであろう。加えて、本明細書で説明された方法は、コンピュータまたはプロセッサによる実行のためにコンピュータ可読メディアに組み込まれる、コンピュータプログラム、ソフトウェア、またはファームウェアの形で実行され得る。コンピュータ可読メディアの例は、電子信号（有線または無線接続によって送信される）、およびコンピュータ可読記憶メディアを含む。コンピュータ可読記憶メディアの例は、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、レジスタ、キャッシュメモリ、半導体メモリデバイス、内部ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気メディア、磁気光学メディア、ならびに、ＣＤ−ＲＯＭディスクおよびデジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などの光学メディアを含み、ただしそれらに制限されない。ソフトウェアとの関連の状態にあるプロセッサは、ＷＴＲＵ、ＵＥ、端末、基地局、ＲＮＣ、または、任意のホストコンピュータでの使用のための無線周波数トランシーバを実行するために使用され得る。

Claims (1)

  1. ビデオ復号における使用のために３次元ルックアップ表パラメータを復号する方法であって、
    ビデオデコーダで、３次元ルックアップ表のカラーマッピング係数に関連付けられた予測残差値の最上位ビットのインジケーション、および前記予測残差値の最下位ビットのインジケーション、および前記予測残差値の固定長コーディングされた最下位ビットの量を示している固定長コーディングされたビット量インジケーションを含む前記３次元ルックアップ表パラメータを受信するステップと、
    前記固定長コーディングされたビット量インジケーションに基づいて、固定長コーディングされた最下位ビットの前記量を決定するステップと、
    固定長コーディングされた最下位ビットの前記量に基づいて、前記予測残差値の最下位ビットの前記インジケーションを復号し、前記予測残差値の前記最下位ビットを生成するステップと、
    前記予測残差値の最上位ビットの前記インジケーションおよび固定長コーディングされた最下位ビットの前記量に基づいて、前記予測残差値の前記最上位ビットを決定するステップと、
    前記予測残差値の前記最上位ビットおよび前記予測残差値の前記最下位ビットに基づいて、前記カラーマッピング係数に関連付けられた前記予測残差値を組み立てるステップと
    を備えたことを特徴とする方法。
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