JP2019097013A - ディスプレイ適合ｈｄｒ画像を再構成する方法およびデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】低いピーク輝度を有するディスプレイに適合するようにＨＤＲビデオを再構成する方法およびデバイスを提供する。【解決手段】画像データを、ビットストリームから得られる復号画像データＩ２およびパラメータＳＰから再構築する。ステップ１３で、出力画像を表示するディスプレイ・デバイスからピーク輝度パラメータを得る。このピーク輝度とマスタリング・ディスプレイのピーク輝度から再構成で使用する変調度ｍｏｄを得る。ステップ１２０で、復号画像Ｉ２の第１の成分を、変調度ｍｏｄに従って調整する。ステップ１２１で、第１の成分ｙ’１を逆マッピングして、画像Ｉ３の成分Ｙ’を得る。ステップ１２２で、第１の成分ｙ’１および成分Ｙ’に応じて復号画像Ｉ２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を逆補正することによって、画像Ｉ３の第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を導出する。【選択図】図４

Description

本発明の原理は、一般に、復号した画像／ビデオ・データからの画像／ビデオの再構成に関する。限定されるわけではないが、特に、本発明の原理の技術分野は、画像の特徴、再構成メタデータ、およびプレゼンテーション・ディスプレイの能力を考慮した、ある画像の別の画像からの再構成に関する。

本項は、以下で述べ、且つ／または主張する本発明の原理の様々な態様に関係する可能性がある様々な技術的特徴を、読者に紹介するための項である。この記述は、本発明の原理の様々な態様に対するより深い理解を促す背景情報を読者に与えるのに有用であると考えられる。従って、以下の記述は、この点に照らして読まれるべきものであり、従来技術を承認するものとして読まれるべきものではないことを理解されたい。

以下では、画像データは、画像（またはビデオ）の画素値に関する全ての情報と、ディスプレイおよび／またはその他の任意のデバイスが例えば画像（またはビデオ）を視覚化および／または復号するために使用することができる全ての情報とを指定する特定の画像／ビデオ・フォーマットのサンプル（画素値）の１つまたは複数のアレイを指す。画像は、通常は画像の輝度（またはルマ）を表す第１のサンプル・アレイの形状の第１の成分と、通常は画像の色（またはクロマ）を表す他のサンプル・アレイの形状の第２および第３の成分とを含む。あるいは、同じ情報を、等価に、従来の３色ＲＧＢ表現などの色サンプルのアレイのセットで表すこともできる。

画素値は、Ｃ個の値のベクトルで表され、ここで、Ｃは、成分の数である。ベクトルの各値は、画素値の最大ダイナミック・レンジを規定するいくつかのビットで表される。

標準ダイナミック・レンジ画像（ＳＤＲ画像）は、制限された数のビット（通常は８ビット）で表される輝度値を有する画像である。この制限された表現では、特に暗い輝度範囲および明るい輝度範囲で、小さな信号変動を正しくレンダリングすることができない。高ダイナミック・レンジ画像（ＨＤＲ画像）では、信号表現を拡張して、信号の高い精度をその全範囲にわたって維持する。ＨＤＲ画像では、輝度レベルを表す画素値は、通常は、最も一般的な形式がｏｐｅｎＥＸＲ半精度形式（ＲＧＢ成分当たり１６ビット、すなわち画素当たり４８ビット）である浮動小数点形式（通常は成分当たり少なくとも１０ビット、すなわちｆｌｏａｔ型またはｈａｌｆ−ｆｌｏａｔ型）、あるいは通常は少なくとも１６ビットの長い表現を有する整数で表される。

高効率ビデオ・コード化（ＨＥＶＣ）標準（ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６５、ＩＴＵ電気通信標準化部門（２０１４年１０月）シリーズＨ：ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｓｙｓｔｅｍｓ、ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ− ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ ｖｉｄｅｏ、Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ、勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６５）の登場は、Ｕｌｔｒａ ＨＤ同報通信サービスなど、表示体験が強化された新たなビデオ・サービスを展開することを可能にしている。空間解像度の向上に加えて、Ｕｌｔｒａ ＨＤは、現在展開されている標準ダイナミック・レンジ（ＳＤＲ）ＨＤ−ＴＶより広い色域（ＷＣＧ）およびより高いダイナミック・レンジ（ＨＤＲ）をもたらすことができる。ＨＤＲ／ＷＣＧビデオの表現およびコード化のための様々な解決策が提案されている（ＳＭＰＴＥ ２０１４、「Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙｓ」、またはＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８４、２０１４、あるいはＤｉａｚ Ｒ、Ｂｌｉｎｓｔｅｉｎ Ｓ、およびＱｕ Ｓによる「Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ＨＥＶＣ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｖｉｄｅｏ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ」、ＳＭＰＴＥ Ｍｏｔｉｏｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ． １２５、Ｉｓｓｕｅ １、２０１６年２月、ｐｐ．１４〜２１）。

復号およびレンダリング・デバイスとのＳＤＲ後方互換性は、同報通信システムまたはマルチキャスティングシステムなど、一部のビデオ配信システムでは、重要な特徴である。

単一レイヤコード化／復号プロセスに基づく解決策は、例えばＳＤＲ互換性など後方互換性であることがあり、既に存在するレガシー配信ネットワークおよびサービスを活用することができる。

このような単一レイヤ型配信の解決策は、ＨＤＲ対応型大衆消費電子製品（ＣＥ）デバイス上での高品質なＨＤＲレンダリングを可能にしながら、ＳＤＲ対応型ＣＥデバイス上での高品質のＳＤＲレンダリングも提供する。

このような単一レイヤ型配信の解決策は、例えばＳＤＲ信号などの符号化信号と、例えばＨＤＲ信号などの別の信号を例えばＳＤＲ信号などの復号信号から再構成するために使用することができる関連するメタデータ（ビデオ・フレームまたはシーン当たり数バイト）とを生成する。

メタデータは、信号の再構成に使用されるパラメータ値を記憶し、静的であっても動的であってもよい。静的メタデータとは、あるビデオ（画像のセット）および／またはプログラムについて同じままのメタデータを意味する。

静的メタデータは、ビデオ・コンテンツ全体（シーン、ムービー、クリップ、…）について有効であり、画像の内容に依存しないことがある。静的メタデータは、例えば、画像のフォーマット、色空間、色域を定義することがある。例えば、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０８６：２０１４、「Ｍａｓｔｅｒｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏｌｏｒ Ｖｏｌｕｍｅ Ｍｅｔａｄａｔａ Ｓｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｈｉｇｈ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ ａｎｄ Ｗｉｄｅ Ｃｏｌｏｒ Ｇａｍｕｔ Ｉｍａｇｅｓ」は、プロダクション環境で使用されるこのような種類の静的メタデータである。マスタリング・ディスプレイ・色ボリューム（ＭＤＣＶ）ＳＥＩ（補足拡張情報）メッセージは、Ｈ．２６４／ＡＶＣ（「Ａｄｖａｎｃｅｄ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒｉｃ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅ」、ＳＥＲＩＥＳ Ｈ：ＡＵＤＩＯＶＩＳＵＡＬ ＡＮＤ ＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡ ＳＹＳＴＥＭＳ、勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４、ＩＴＵの電気通信標準化部門、２０１２年１月）およびＨＥＶＣの両方のビデオ・コーデックのＳＴ ２０８６の配信フレーバ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｌａｖｏｒ）である。

動的メタデータは、コンテンツ依存性である。すなわち、このメタデータは、画像／ビデオの内容に応じて、例えば画像ごとに、または画像グループごとに、変化する可能性がある。一例として、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０９４：２０１６標準のファミリの「Ｄｙｎａｍｉｃ Ｍｅｔａｄａｔａ ｆｏｒ Ｃｏｌｏｒ Ｖｏｌｕｍｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ」は、プロダクション環境で使用される動的メタデータである。ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０９４−３０は、色再マッピング情報（ＣＲＩ）ＳＥＩメッセージのおかげでＨＥＶＣコード化ビデオ・ストリームに沿って配信することができる。

その他の単一レイヤ型配信の解決策は、ディスプレイ適合動的メタデータがレガシー・ビデオ信号と共に送達される配信ネットワーク上に存在する。これらの単一レイヤ型配信の解決策は、ＨＤＲ１０ビット画像データ（例えば、勧告ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２１００−０「Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２１００−０、Ｉｍａｇｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｅｘｃｈａｎｇｅ」に指定されるようにＨＬＧ１０またはＰＱ１０信号として信号が表現される画像データ）と、関連するメタデータとを入力信号（通常は１２または１６ビット）から生成することができ、例えばＨＥＶＣ Ｍａｉｎ１０プロファイル符号化方式を使用してこのＨＤＲ１０ビット画像データを符号化し、復号したビデオ信号および上記の関連するメタデータからビデオ信号を再構成する。再構成信号のダイナミック・レンジは、対象ディスプレイの特徴に依存することがある関連するメタデータに従って適合される。

２０１６年８月に公開されたＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１は、直接後方互換性に対応する、すなわち既に存在するＳＤＲ配信ネットワークおよびサービスを活用し、ＳＤＲ ＣＥデバイス上での高品質のＳＤＲレンダリングを含む、ＨＤＲ対応型ＣＥデバイス上での高品質のＨＤＲレンダリングを可能にする、単一レイヤ型配信の解決策を提案している。本明細書のいくつかの要素については、以下で、図２の説明において詳述する。

ディスプレイ適合方法が、この標準で提案されている。この方法は、再構成ＨＤＲ信号を、ディスプレイの輝度能力に対応する輝度レベルに適合させることを目的としている。例えば、再構成ＨＤＲは、１０００ｃｄ／ｍ^２（ニト）にすることができるのに対して、その画像をレンダリングするために使用されるディスプレイは、最大で５００ニトしかレンダリングすることができない。このディスプレイ適合の１つの目的は、ＳＤＲとＨＤＲの間のマッピングで取り込まれる創造的意図を最大限に維持することである。このディスプレイ適合は、元のＨＤＲのピーク輝度と、目標のＳＤＲのピーク輝度（１００ニトに固定）と、プレゼンテーション・ディスプレイの最大輝度との間の比に基づいてトーン・マッピング動作で使用される再計算したメタデータ値を使用している。このディスプレイ適合は、１００ニトまで低下することができるので、ＳＤＲディスプレイに適合するＳＤＲ信号を提供することができる。ただし、この従来技術のディスプレイ適合方法では、低いピーク輝度を有するディスプレイで使用したときに、満足のいく結果を示さなかった。第１に、低いピーク輝度を有するディスプレイ上では、ある程度の色ずれが発生し、第２に、１００ニトのピーク輝度を有するディスプレイでは、ポストプロセッサの出力で生成されたＳＤＲ信号が、ポストプロセッサの入力のＳＤＲ画像と異なり、ポストプロセッサはパススルーとして作用すべきであることから、これが許容できないことである。

Ｄｉａｚ Ｒ、Ｂｌｉｎｓｔｅｉｎ Ｓ、およびＱｕ Ｓによる「Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ ＨＥＶＣ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ａ Ｈｉｇｈ Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｇｅ Ｖｉｄｅｏ Ｐｉｐｅｌｉｎｅ」、ＳＭＰＴＥ Ｍｏｔｉｏｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ、Ｖｏｌ． １２５、Ｉｓｓｕｅ １、２０１６年２月、ｐｐ．１４〜２１

従って、従来技術の問題のうちの少なくとも一部に対処する、画像をそれがレンダリングされることになるディスプレイ、特に低いピーク輝度を有するディスプレイに適合させるようにＨＤＲビデオを再構成する解決策が必要とされていることが分かる。

以下、本発明の原理のいくつかの特徴の基本的な理解が得られるように、本発明の原理の簡単な概要を与える。この概要は、本発明の原理の広範な概要ではない。この概要は、本発明の原理の重要または不可欠な要素を特定するためのものではない。以下の概要は、単に、本発明の原理のいくつかの特徴を、以降に与えるさらに詳細な説明の前置きとして簡略な形態で与えるものである。

本発明の原理は、元の画像データを表す画像データを、ビットストリームから得られる復号画像データおよびパラメータから再構成する方法およびデバイスであり、パラメータが、元の画像データから処理されている方法およびデバイスであり、ルマ成分の飽和度低下、飽和度低下ルマ成分の逆マッピング、およびクロマ成分の補正を含み、これらの動作が、再構成画像を表示しようとするプレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度、通常の標準ダイナミック・レンジ画像のピーク輝度、および元の画像データまたは元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイのピーク輝度を表す単一の変調度ｍｏｄの値に応じて変調される、方法およびデバイスによって、従来技術の欠点のうちの少なくとも１つを解消しようとするものである。

本明細書では、ピーク輝度の特徴を使用するが、この原理は、ピーク輝度に限定されるわけではなく、例えば平均輝度または中央輝度など、ディスプレイを特徴付けるその他の任意の値に適用される。

第１の態様では、本開示は、元の画像データ（Ｉ_１）を表す画像データ（Ｉ_３）を、ビットストリームから得られる復号画像データ（Ｉ_２）およびパラメータから再構成する方法であり、パラメータが、元の画像データ（Ｉ_１）から処理されており、再構成画像が、プレゼンテーション・ディスプレイの特徴に適合される方法であり、飽和度低下ルマ成分および再構成ルマ成分に従って２つのクロマ成分を補正して２つの再構成クロマ成分を得ることを含む方法であって、クロマ補正が、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データ（Ｄ＿ＰＬ）、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データ（ＳＤＲ＿ＰＬ）、および元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データ（Ｃ＿ＰＬ）を表す単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、方法を対象とする。

第１の態様の変形形態では、変調度の値は、

に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬは、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬは、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬは、元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データであり、ｉｎｖＰＱは、逆伝達関数である。

第１の態様の第２の変形形態では、この方法は、飽和度低下を調整するパラメータに応じてルマ成分を飽和度低下させることと、飽和度低下ルマ成分を逆マッピングして再構成ルマ成分を得ることと、圧縮補正を実行することとをさらに含み、飽和度低下、逆マッピング、圧縮補正、およびクロマ補正は、単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする。変形形態では、変調度の値は、

に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬは、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬは、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬは、元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データである。

第１の態様の変形実施形態では、ＳＤＲ＿ＰＬの値は、１００ニトであり、
飽和度低下（１２０）動作は、
ｙ’_１＝ｙ’＋Ｍａｘ（０，ａ×ｍｏｄ×ｕ’＋ｂ×ｍｏｄ×ｖ’）
に従って飽和度低下ルマ成分ｙ’_１を得ること（３１）をさらに含み、ここで、ａおよびｂは、飽和度低下を調整する２つの制御パラメータであり、ｙ’は、ルマ成分であり、ｕ’、ｖ’は、クロマ成分であり、
逆マッピング（１２１）は、
γ＝２．０＋０．４×（１−ｍｏｄ）
に従って変調度によって変調されたガンマ関数を使用して構築された参照テーブルを使用し、
色補正（１２２）動作は、所与のルマ成分でクロマ成分に適用する補正を定義する参照テーブルｌｕｔＣＣを使用し、参照テーブルｌｕｔＣＣは、
ｌｕｔＣＣ（Ｙ）＝ｆ（Ｙ）．（１／Ｙ）
に従って変調度によって変調される影響を有する飽和度利得関数ｓｇｆ（）に基づいて導出され、ここで、ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．（ｓｇｆ（１／Ｙ）．ｍｏｄ＋（１−ｍｏｄ）／Ｒ）であり、Ｒは２に等しい定数値であり、
フォーマットは、
γ＝２．０＋０．４×（１−ｍｏｄ）
に従って変調度によって変調されたガンマ関数を適合し、
結合圧縮補正は、パラメータのセットＳＰから得られるパラメータｋ０、ｋ１、ｋ２に基づいてパラメータＴを計算することであり、パラメータＴが、Ｔ＝ｋ０×Ｕ’×Ｖ’＋ｋ１×Ｕ’×Ｕ’＋ｋ２×Ｖ’×Ｖ’に従って単一の変調度の値に応じたものであることと、パラメータＴが１より小さいときに、結合圧縮補正をＳ＝√（１−Ｔ）、Ｕ＝Ｕ’、およびＶ＝Ｖ’に従って計算することと、パラメータＴが１以上であるときに、結合圧縮補正をＳ＝０、Ｕ＝Ｕ’／√Ｔ、およびＶ＝Ｖ’／√Ｔに従って計算することとを含む。

第２の態様では、本開示は、元の画像データ（Ｉ_１）を表す画像データ（Ｉ_３）を、ビットストリームから得られる復号画像データ（Ｉ_２）およびパラメータから再構成するデバイスであり、パラメータが、元の画像データ（Ｉ_１）から処理されており、再構成画像が、プレゼンテーション・ディスプレイの特徴に適合されるデバイスであり、飽和度低下ルマ成分および再構成ルマ成分に従って２つのクロマ成分を補正して２つの再構成クロマ成分を得るように構成されたプロセッサを含むデバイスであって、クロマ補正が、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データ、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データ、および元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データを表す単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、デバイスを対象とする。

第２の態様の変形形態では、変調度の値が、

に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬは、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬは、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬは、元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データであり、ｉｎｖＰＱは、逆伝達関数である。

第２の態様の第２の変形形態では、プロセッサは、飽和度低下を調整するパラメータに応じてルマ成分を飽和度低下させ、飽和度低下ルマ成分を逆マッピングして再構成ルマ成分を得、圧縮補正を実行するようにさらに構成され、
飽和度低下、逆マッピング、圧縮補正、およびクロマ補正が、単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする。

第２の態様の変形実施形態では、変調度の値は、

に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬは、プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬは、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬは、元の画像データ（Ｉ_１）または元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データである。

第３の態様では、本開示は、このプログラムがコンピュータで実行されたときに請求項１から８のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するプログラム・コード命令を含むコンピュータ・プログラム製品を対象とする。

第４の態様では、本開示は、このプログラムがコンピュータで実行されたときに請求項１から８のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するプログラム・コード命令を有する非一時的プロセッサ可読媒体を対象とする。

図面に、本発明の原理の実施例を示す。

本発明の原理の実施例による改良されたディスプレイ適合機構を備えたディスプレイへのコンテンツの送達をサポートするエンド・ツー・エンド・ワークフローを示すハイレベル図である。 従来技術の解決策によるコンテンツの生成ならびにＨＤＲおよびＳＤＲのＣＥディスプレイへの送達をサポートするエンド・ツー・エンド・ワークフローを示す図である。 本発明の原理の実施形態による改良したディスプレイ適合機能を含む図２のエンド・ツー・エンド・ワークフローの例示的な実施形態を示す図である。 本発明の原理の別の実施形態による改良したディスプレイ適合機能を含む図２のエンド・ツー・エンド・ワークフローの例示的な実施形態を示す図である。 知覚伝達関数を示す図である。 マッピングに使用される区分的曲線（ｐｉｅｃｅ−ｗｉｓｅ ｃｕｒｖｅ）の例を示す図である。 信号を変換して線形光領域に戻すために使用される曲線の例を示す図である。 本発明の原理の実施例によるデバイスのアーキテクチャの例を示す図である。

同様の、または同じ要素は、同じ参照番号で示してある。

以下、本発明の原理の実施例を示す添付の図面を参照して、本発明の原理についてさらに完全に説明する。ただし、本発明の原理は、多くの代替の形態でも実施することができるので、本明細書に記載する実施例に限定されるものと解釈すべきではない。従って、本発明の原理は様々な修正および代替形態の余地があるが、本発明の原理の具体的な実施例を、例示を目的として図面に示し、本明細書で詳細に説明する。ただし、本発明の原理を開示する特定の形態に限定する意図はなく、逆に、本開示は、特許請求の範囲によって定義する本発明の原理の趣旨および範囲内に含まれる全ての修正形態、等価形態、および代替形態をカバーするものであることを理解されたい。

本明細書で使用する用語は、単に特定の実施例を説明するためのものに過ぎず、本発明の原理を限定するためのものではない。本明細書で使用する単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈が明白にそうでないと示していない限り、複数も含むものとして意図されている。さらに、本明細書で使用される「備える」、「備えている」「含む」、および／または「含んでいる」という用語は、記載されている機構、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素が存在することを指定するものであり、１つまたは複数のその他の機構、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループが存在すること、あるいは追加されることを排除するものではない。さらに、ある要素が別の要素に「応答可能である」または「接続されている」と述べられているときには、その要素がその別の要素に直接応答可能である、または接続されていることもあるし、あるいは介在する要素が存在することもある。これに対して、ある要素が他の要素に対して「直接応答可能である」または「直接接続されている」と述べられているときには、介在する要素は存在しない。本明細書で使用する「および／または」という用語は、関連して列挙されている項目のうちの１つまたは複数のうちのいずれか、または全ての組合せを含み、また、この用語は「／」と略記されることもある。

本明細書では様々な要素を説明するために第１や第２などの用語を使用することがあるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されないことは理解されるであろう。これらの用語は、単にある要素を別の要素と区別するために使用されているに過ぎない。例えば、本発明の原理の教示を逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と呼ぶこともでき、同様に、第２の要素を第１の要素と呼ぶこともできる。

一部の図面は、通信経路上に矢印を含んで、通信の主要な方向を示しているが、通信は、図示の矢印とは反対の方向に行われることもあることを理解されたい。

いくつかの実施例は、ブロック図および動作流れ図に関連して説明するが、これらの図面では、それぞれのブロックが回路要素、モジュール、または指定された１つまたは複数の論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能命令を含むコードの一部分を表している。また、他の実施態様では、これらのブロックに記載される１つまたは複数の機能が、記載されている以外の順序で行われることもあることにも留意されたい。例えば、連続して示されている２つのブロックが、関連する機能に応じて、実際には実質的に同時に実行されることも、あるいは逆の順序で実行されることもある。

本明細書において「実施例によれば」または「実施例では」と述べている場合、それは、その実施例に関連して記載される特定の機構、構造、または特徴が、本発明の原理の少なくとも１つの実施態様に含まれる可能性があるということを意味する。本明細書の様々な箇所に「実施例によれば」または「実施例では」という文言が見られるが、それらの全てが必ずしも同じ実施例を指しているとは限らず、また、別個の実施例または代替の実施例も、必ずしも相互に排他的であるとは限らない。

特許請求の範囲に見られる参照番号は、例示のみを目的としたものであり、特許請求の範囲を限定する効果は有していないものとする。

明示的には述べていないが、本発明の実施例および変形例は、任意の組合せまたは部分組合せで利用することができる。

以下では、例えば（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）などの大文字の符号は、第１の画像の成分を示し、例えば（ｃ１、ｃ２、ｃ３）などの小文字の符号は、第１の画像の輝度のダイナミック・レンジより低い輝度のダイナミック・レンジを有する別の画像の成分を示す。

画像の輝度のダイナミック・レンジとは、その画像の輝度値の最小値に対する最大値の比である。通常は、ＳＤＲ画像の輝度のダイナミック・レンジは、５００（０．２ｃｄ／ｍ２に対して１００ｃｄ／ｍ２）であり、ＨＤＲ画像では１００００（０．１ｃｄ／ｍ２に対して１０００ｃｄ／ｍ２）である。

以下では、プライム付き符号は、例えば

など、大文字の符号である場合には、第１の画像のガンマ圧縮成分を示し、例えば（ｙ’、ｕ’、ｖ’）など、小文字の符号である場合には、第２の画像のガンマ圧縮成分を示す。

画像のコード化／復号／再構成について本発明の原理を説明するが、本発明の原理は、画像のシーケンス（ビデオ）のコード化／復号／再構成にも拡張される。これは、シーケンス中の各画像が、以下で述べるように順次符号化／復号／再構成されるからである。

図１は、本発明の原理の実施例による改良したディスプレイ適合機構を備えるディスプレイへのコンテンツ送達をサポートするエンド・ツー・エンド・ワークフローを示すハイレベル図である。デバイスＡは、画像またはビデオ・ストリームを符号化する方法を実施するように構成され、デバイスＢは、以下で述べる画像またはビデオ・ストリームを復号する方法を実施するように構成され、デバイスＣは、復号された画像またはビデオ・ストリームを表示するように構成される。２つの遠隔デバイスＡおよびＢは、少なくともデバイスＡからデバイスＢに符号化された画像またはビデオ・ストリームを提供するように構成された配信ネットワークＮＥＴを介して通信している。

符号化方法を実施するように構成されているデバイスＡは、モバイル・デバイス、通信デバイス、ゲーム・デバイス、タブレット（またはタブレット・コンピュータ）、ラップトップなどのコンピュータ・デバイス、静止画像カメラ、ビデオ・カメラ、符号化チップ、静止画像サーバ、およびビデオ・サーバ（例えば同報通信サーバ、ビデオ・オン・デマンド・サーバ、またはウェブ・サーバ）を含むセットに属する。

本明細書に記載する復号方法を実施するように構成されているデバイスＢは、モバイル・デバイス、通信デバイス、ゲーム・デバイス、コンピュータ・デバイス、およびセット・トップ・ボックスを含むセットに属する。

本明細書に記載する表示方法を実施するように構成されているデバイスＣは、ＴＶセット（またはテレビジョン）、タブレット（またはタブレット・コンピュータ）、ラップトップなどのコンピュータ・デバイス、ディスプレイ、ヘッド・マウント・ディスプレイ、復号チップを含むセットに属する。

実施例によれば、ネットワークは、デバイスＡからデバイスＢを含む複数の復号デバイスに静止画像またはビデオ画像を同報通信するように適合された同報通信ネットワークである。ＤＶＢおよびＡＴＳＣに基づくネットワークは、このような同報通信ネットワークの例である。別の実施例によれば、ネットワークは、デバイスＡからデバイスＢを含む複数の復号デバイスに静止画像またはビデオ画像を送達するように適合されたブロードバンド・ネットワークである。インターネットに基づくネットワーク、ＧＳＭ（登録商標）ネットワーク、またはＴＶ−ｏｖｅｒ−ＩＰネットワークは、このようなブロードバンド・ネットワークの例である。

好ましい実施形態では、デバイスＢは、デバイスＣのピーク輝度能力と、表示する静止画像またはビデオ画像のピーク輝度特徴とを取得する。デバイスＢは、次いで、このピーク輝度情報を結合して単一の値にする。以下、この値を変調度と呼び、ｍｏｄと略記する。この単一の値を使用して、静止画像またはビデオ画像の再構成中に使用される複数のパラメータを変調して、従来技術のディスプレイ適合の色ずれおよびカラー・ミスマッチを補正する。従って、このエンド・ツー・エンド・ワークフローでは、静止画像またはビデオ画像がディスプレイの能力およびコンテンツの特徴に応じて最適に表示されることが保証される。

この好ましい実施形態では、このエンド・ツー・エンド・ワークフローでは、デバイスＡとして同報通信サーバを使用し、デバイスＢとしてセット・トップ・ボックスを使用し、デバイスＣとしてテレビジョンを使用し、またＤＶＢ地上波放送ネットワークを使用する。代替の実施形態では、デバイスＢおよびデバイスＣは、例えばセット・トップ・ボックスの復号機能を一体化したテレビジョンなど、１つのデバイスに結合される。

代替の実施形態では、配信ネットワークＮＥＴは、符号化された画像またはビデオ・ストリームを記憶した物理的パッケージ媒体で置き換えられる。物理的パッケージ媒体は、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスクおよびＵＨＤ Ｂｌｕ−ｒａｙなどの光学パッケージ媒体だけでなく、メモリ型パッケージ媒体も含む。

図２は、ＥＴＳＩ勧告ＴＳ１０３ ４０３ Ｖ１．１．１に規定される従来技術の解決策による、コンテンツの生成ならびにＨＤＲおよびＳＤＲのＣＥディスプレイへの送達をサポートするエンド・ツー・エンド・ワークフローを示す図である。

このワークフローは、関連するメタデータを用いる単一レイヤ型配信の解決策を含むものであり、復号画像データＩ_２およびパラメータのセットＳＰから元の画像データＩ_１を表す画像Ｉ_３を再構成する方法の使用の実施例を示している。

基本的には、この単一レイヤ型配信の解決策は、符号化部分と復号部分とを含む。

前処理部分において、前処理ステージ２０で、元の画像Ｉ_１を、出力画像

およびパラメータのセットＳＰに分解し、切替えステップ２４で、元の画像Ｉ_１または出力画像Ｉ_１２のいずれをビットストリームＢに符号化する（ステップ２３）かを決定する。

ステップ２３では、画像Ｉ_２を、任意のレガシー・ビデオ・コーデックで符号化することができ、ビットストリームＢは、既存のレガシー配信ネットワーク内を搬送され、添付の関連するメタデータ（パラメータのセットＳＰ）は、特定のチャネルで、またはビットストリームＢに埋め込まれた状態で搬送される。

変形形態では、添付のメタデータを有するビットストリームＢは、Ｂｌｕ−ｒａｙディスクまたは例えばセット・トップ・ボックスのディスクなどの記憶媒体に記憶される。

変形形態では、添付の関連するメタデータは、別の特定のチャネルで搬送されるか、または別個の記憶媒体に記憶される。

好ましくは、コード化されたビデオは、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣコーデック（ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６５、ＩＴＵ電気通信標準化部門（２０１４年１０月）シリーズＨ：ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ａｎｄ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｓｙｓｔｅｍｓ、ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ ｓｅｒｖｉｃｅｓ− ｃｏｄｉｎｇ ｏｆ ｍｏｖｉｎｇ ｖｉｄｅｏ、Ｈｉｇｈ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ、勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６５）、またはＨ．２６４／ＡＶＣ（「Ａｄｖａｎｃｅｄ ｖｉｄｅｏ ｃｏｄｉｎｇ ｆｏｒ ｇｅｎｅｒｉｃ ａｕｄｉｏｖｉｓｕａｌ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ」、シリーズＨ：ＡＵＤＩＯＶＩＳＵＡＬ ＡＮＤ ＭＵＬＴＩＭＥＤＩＡ ＳＹＳＴＥＭＳ、勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６４、ＩＴＵ電気通信標準化部門、２０１２年１月）などのＨＥＶＣコーデックである。

情報データＩＤが、元の画像Ｉ_１（場合によっては成分（Ｃ１、Ｕ’、Ｖ’）あるいはＹ’ＣｂＣｒ４：２：０ＰＱ１０またはＨＬＧ１０ビデオ信号で表される）がステップ２３で符号化されると決定した場合には、この元の画像Ｉ_１は、ＨＥＶＣ Ｍａｉｎ１０プロファイルで符号化することができる。

情報データＩＤが出力画像Ｉ_１２がステップ２３で符号化されると決定した場合には、Ｙ’ＣｂＣｒ４：２：０ガンマ転送特性（標準ダイナミック・レンジ）信号として表すことができる出力画像Ｉ_１２は、Ｍａｉｎ１０プロファイルまたはＭａｉｎプロファイルなど任意のＨＥＶＣプロファイルで符号化することができる。

情報データＩＤは、関連するメタデータとして搬送することもできる（ステップ２３）。後処理部分において、復号画像

を、ビットストリームＢから得（ステップ１１）、パラメータのセットＳＰを、図１で説明したように得（ステップ１０）、前処理ステージ２０の機能を逆にしたものである後処理ステージ１２で、復号画像

およびパラメータのセットＳＰから画像Ｉ_３を再構成する。

この単一レイヤ型配信の解決策は、任意選択のフォーマット適合ステップ２１、２２、２５、２６を含むこともある。

例えば、ステップ２１（任意選択）で、元の画像Ｉ_１のフォーマットを、前処理ステージ２０の入力の特定のフォーマット（Ｃ１、Ｕ’、Ｖ’）に適合させることができ、ステップ２２（任意選択）で、出力画像Ｉ_１２のフォーマット（ｃ、ｕ’、ｖ’）を符号化前に特定の出力フォーマットに適合させることもできる。ステップ２５で、復号画像

のフォーマットを後処理ステージ１２の入力の特定のフォーマットに適合させることができ、ステップ２６で、画像Ｉ_３を目標の装置（例えばセット・トップ・ボックス、接続されているＴＶ、ＨＤＲ／ＳＤＲ対応型ＣＥデバイス、Ｂｌｕ−ｒａｙディスク・プレイヤ）の少なくとも１つの特徴に適合させ、且つ／あるいは復号画像

と画像Ｉ_３または元の画像Ｉ_１とが異なる色空間および／または色域で表現されているときには、逆色域マッピングを使用することができる。

上記のフォーマット適合ステップ（２１、２２、２５、２６）は、色空間変換および／または色域マッピングを含むことがある。ＲＧＢ／ＹＵＶ変換、ＲＧＢ／ＹＵＶまたはＹＵＶ／ＲＧＢ変換、ＢＴ．７０９／ＢＴ．２０２０またはＢＴ．２０２０／ＢＴ．７０９、クロマ成分のダウンサンプリングまたはアップサンプリングなど、通常のフォーマット適合プロセスを使用することができる。周知のＹＵＶ色空間が、従来技術の周知のＶＣｂＣｒも指すことに留意されたい。ＥＴＳＩ勧告ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１リリース２０１６−８は、フォーマット適合プロセスおよび逆色域マッピングの一例を提供している（Ａｎｎｅｘ Ｄ）。

上記の入力フォーマット適合ステップ２１は、元の画像Ｉ_１に伝達関数を適用することによって、元の画像Ｉ_１のビット深度を例えば１０ビットなど特定のビット深度に適合させることを含むこともある。例えば、ＰＱまたはＨＬＧ伝達関数を使用することができる（勧告ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２１００−０）。

さらに詳細には、前処理ステージ２０は、ステップ２００から２０２を含む。

ステップ２００で、元の画像Ｉ_１の第１の成分Ｃ１を
ｃ_１＝ＴＭ（Ｃ１）
でマッピングすることによって、出力画像Ｉ_１２の第１の成分ｃ１を得る。ここで、ＴＭは、マッピング関数である。マッピング関数ＴＭは、元の画像Ｉ_１の輝度のダイナミック・レンジを低減または増大させることができ、その逆関数は、画像の輝度のダイナミック・レンジを増大または低減することができる。

ステップ２０１で、第１の成分ｃ_１に応じて元の画像Ｉ_１の第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を補正することによって、出力画像Ｉ_１２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を導出する。

クロマ成分の補正は、マッピングのパラメータを調整することによって制御状態に維持することができる。従って、色飽和度および色相も制御状態にある。

ステップ２０１の実施形態によれば、第２および第３の成分Ｕ’およびＶ’を、第１の成分ｃ_１によって決まる値を有するスケーリング関数β_０（ｃ_１）で割る。

数学的には、第２および第３の成分ｕ’、ｖ’は、

で与えられる。

任意選択で、ステップ２０２で、以下のように第１の成分ｃ_１を調整して、知覚飽和度をさらに制御することができる。
ｃ＝ｃ_１−ｍａｘ（０，ａ．ｕ’＋ｂ．ｖ’）
ここで、ａおよびｂは、パラメータのセットＳＰの２つのパラメータである。

このステップ２０２により、出力画像Ｉ_１２の輝度を制御して、出力画像Ｉ_１２の色と元の画像Ｉ_１の色との間の知覚色のマッチングを保証することができる。

パラメータのセットＳＰは、マッピング関数ＴＭまたはその逆関数ＩＴＭ、スケーリング関数β_０（ｃ_１）に関するパラメータを含むことができる。これらのパラメータは、動的メタデータと関連付けられ、例えばビットストリームＢなどのビットストリームに含めて搬送される。パラメータａおよびｂも、ビットストリームに含めて搬送することができる。

さらに詳細には、後処理部分において、ステップ１０で、パラメータのセットＳＰを得る。

ステップ１０の実施形態によれば、パラメータのセットＳＰは、特定のチャネルから、またはビットストリームＢなどのビットストリームから得られる静的／動的メタデータによって搬送される、あるいは場合によっては記憶媒体に記憶される。

ステップ１１で、ビットストリームＢを復号することによって復号画像Ｉ_２を得、これで、復号画像Ｉ_２がＳＤＲまたはＨＤＲ対応型ＣＥディスプレイで利用可能になる。

さらに詳細には、後処理ステージ１２は、ステップ１２０から１２２を含む。

任意選択のステップ１２０で、復号画像Ｉ_２の第１の成分ｃを、以下のように調整することができる。
ｃ_１＝ｃ＋ｍａｘ（０，ａ．ｕ’＋ｂ．ｖ’）
ここで、ａおよびｂは、パラメータのセットＳＰの２つのパラメータである。

ステップ１２１で、以下のように第１の成分ｃ_１を逆マッピングすることによって、画像Ｉ_３の第１の成分Ｃ１を得る。
Ｃ_１＝ＩＴＭ（ｃ_１）

ステップ１２２で、第１の成分ｃ_１に応じて復号画像Ｉ_２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を逆補正することによって、画像Ｉ_３の第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を導出する。

ステップ１２２の実施形態によれば、第２および第３の成分ｕ’およびｖ’に、第１の成分ｃ_１によって決まる値を有するスケーリング関数β_０（ｃ_１）を掛ける。

数学的には、第２および第３の成分Ｕ’、Ｖは、

で与えられる。

図２のエンド・ツー・エンド・ワークフローは、さらに、ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１のａｎｎｅｘ Ｅに規定されるディスプレイ適合機能を提供する。この機能では、元のＨＤＲピーク輝度と、１００ｃｄ／ｍ２に固定された目標のＳＤＲピーク輝度と、プレゼンテーション・ディスプレイの最大輝度との間の比に基づく再計算したメタデータ値を使用する。このディスプレイ適合は、ステップ１２１のみで行われる。このディスプレイ適合は、背景技術の項で述べたように、満足のいく結果を示さなかった。

図３の前処理部分に示す改良したディスプレイ適合機能をさらに含む図２の方法の第１の例示的な実施形態によれば、元の画像Ｉ_１の第１の成分Ｃ１は、

によって元の画像Ｉ_１のＲＧＢ成分から得られる線形光輝度成分Ｌであり、第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’は、以下のように平方根（ＢＴ．７０９ＯＥＴＦに近い）を用いる擬似ガンマ化を元の画像Ｉ_１のＲＧＢ成分に適用することによって導出される。

ステップ２００で、上記の線形光輝度成分Ｌを以下のようにマッピングすることによって、出力画像Ｉ_１２の第１の成分ｙ_１を得る。
ｙ_１＝ＴＭ（Ｌ）

ステップ２０１で、第１の成分ｙ_１に応じて第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を補正することによって、出力画像Ｉ_１２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を導出する。

後処理部分において、ステップ１３で、出力画像を表示するディスプレイ・デバイスからプレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（Ｄ＿ＰＬ）パラメータを得る。復号画像から、またはパラメータのセットＳＰから、コンテンツまたはマスタリングのピーク輝度（Ｃ＿ＰＬ）パラメータを得る。これらのパラメータを、通常は１００ニトに対応するＳＤＲプレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（ＳＤＲ＿ＰＬ）と結合して、再構成プロセスで使用する変調度ｍｏｄを得る。

ステップ１２０で、改良したディスプレイ適合を実現するために、復号画像Ｉ_２の第１の成分を、変調度ｍｏｄに従って調整することができる。以下のように、線形変調を使用することができる。
ｙ_１＝ｙ＋ｍａｘ（０，ａ．ｍｏｄ．ｕ’＋ｂ．ｍｏｄ．ｖ’）

例えばガンマ化変調など、他のタイプの変調を使用することもできる。

ステップ１２１で、以下のように第１の成分ｃ_１を逆マッピングすることによって、画像Ｉ_３の線形光輝度成分Ｌを得る。
Ｌ＝ＩＴＭ（ｙ_１）

ステップ１２２で、第１の成分ｙ_１に応じて出力画像Ｉ_２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を逆補正することによって、画像Ｉ_３の第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を導出する。

ステップ１２２の実施形態によれば、第２および第３の成分ｕ’およびｖ’に、第１の成分ｙ_１によって決まる値を有するスケーリング関数β_０（ｙ_１）を掛ける。

数学的には、２つの第１および第２の成分Ｕ’、Ｖ’は、

で与えられる。

ステップ１２で、スケーリング関数β_０（．）（いわゆるｌｕｔＣＣ）を、得られた色補正パラメータから再構成（導出）する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．２参照）。

ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１の条項６．２．６に指定されるように、ｌｕｔＣＣの導出は、ＨＤＲ分解プロセスで符号化され、パラメータのセットＳＰに含まれる、色補正に対応する飽和利得関数ｓｇｆ（１／Ｌ）を使用している。この導出は、以下のように行われる。
ｌｕｔＣＣ（Ｙ）＝ｆ（Ｙ）．（１／Ｙ）、ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．ｓｇｆ（１／Ｙ））
ここで、Ｒは、２に等しい定数値である。

改良したディスプレイ適合を実現するために、更新したｆ関数
ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．（ｓｇｆ（１／Ｙ）．ｍｏｄ＋（１−ｍｏｄ）／Ｒ）
を使用して、変調度ｍｏｄに従って、このｌｕｔＣＣ導出を調整して、Ｄ＿ＰＬ＝ＳＤＲ＿ＰＬ（ディスプレイがＳＤＲ）であるときには得られる変調値が１に等しく、Ｄ＿ＰＬ＝Ｃ＿ＰＬ（コンテンツに適合されたディスプレイ）であるときには、得られる変調値が不変であり、ＳＤＲ＿ＰＬ＜Ｄ＿ＰＬ＜Ｃ＿ＰＬであるときには１とその不変値の間であり、従って適合が必要となるようにすることができる。

ステップ１２で、逆マッピング関数ＩＴＭ（いわゆるｌｕｔＭａｐＹ）を、得られたマッピング・パラメータから再構成（導出）する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．１参照）。

ｌｕｔＭａｐＹの導出は、「ガンマ適用関数」を含む。改良したディスプレイ適合を実現するために、以下のように変調度によってガンマ関数を変調する。
γ＝２．０＋０．４．（１−ｍｏｄ）

これにより、得られるガンマ変調値が、
プレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（Ｄ＿ＰＬ）＝１００ニト（ＳＤＲ＿ＰＬ）であるときには２．４に等しく、
プレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（Ｄ＿ＰＬ）＝コンテンツまたはマスタリングのピーク輝度（Ｃ＿ＰＬ）であるときには２．０に等しく、
ＳＤＲ＿ＰＬ＜Ｄ＿ＰＬ＜Ｃ＿ＰＬであるときには２．４と２．０の間で変調される
ことが保証される。

ステップ１２２で、結合圧縮補正を実行する。最初に、パラメータＴを、
Ｔ＝ｋ０×Ｕ’×Ｖ’＋ｋ１×Ｕ’×Ｕ’＋ｋ２×Ｖ’×Ｖ’
のように計算する。

次いで、Ｔの値に応じて、以下のようにパラメータＳ、Ｕ、およびＶを計算する。
（Ｔ＜１）の場合には、Ｓ＝√（１−Ｔ）、Ｕ＝Ｕ’、Ｖ＝Ｖ’
それ以外の場合には、Ｓ＝０、Ｕ＝Ｕ’／√Ｔ、Ｖ＝Ｖ’／√Ｔ

１つ目の場合は、通常の場合に対応する。２つ目の場合は、原理的にはあり得ないが、量子化および圧縮のために生じる可能性もある。

改良したディスプレイ適合を実現するために、パラメータｋ０、ｋ１、およびｋ２を変調度で変調して、Ｔの値が
Ｔ＝ｋ０×ｍｏｄ×Ｕ’×Ｖ’＋ｋ１×ｍｏｄ×Ｕ’×Ｕ’＋ｋ２×ｍｏｄ×Ｖ’×Ｖ’
となるようにする。

最後に、ステップ２６は、ガンマ補正を含む。改良したディスプレイ適合を実現するために、ガンマ関数を、以下のように修正する。
γ＝２．０＋０．４．（１−ｍｏｄ）

この変調の結果、得られるガンマは、ＳＤＲディスプレイでは２．４となり、プレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度がコンテンツのピーク輝度と同じであるときには２．０となり、それ以外の場合には２．０と２．４の間で適合される。

改良したディスプレイ適合機能をさらに含む図４の前処理部分に示す図２の方法の第２の例示的な実施形態によれば、元の画像Ｉ_１の第１の成分Ｃ１は、

によって元の画像Ｉ_１のガンマ圧縮ＲＧＢ成分から得られる成分Ｙ’であり、第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’は、以下のように、元の画像Ｉ_１のＲＧＢ成分にガンマ化を適用することによって得られる。

ここで、γは、好ましくは２．４に等しいガンマ因子とすることができる。

非線形信号である成分Ｙ’は、線形光輝度成分Ｌと異なることに留意されたい。

ステップ２００で、上記の成分Ｙ’を以下のようにマッピングすることによって、出力画像Ｉ_１２の第１の成分ｙ’_１を得る。
ｙ’_１＝ＴＭ（Ｙ’）

ステップ１２１で、以下のように第１の成分ｙ’_１を逆マッピングすることによって、再構成成分

を得る。

ここで、ＩＴＭは、マッピング関数ＴＭの逆関数である。

従って、再構成成分

の値は、成分Ｙ’の値のダイナミック・レンジに属する。

ステップ２０１で、第１の成分ｙ’１および再構成成分

に従って第１および第２の成分Ｕ’、Ｖ’を補正することによって、出力画像Ｉ_１２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を導出する。

このステップ２０１によって、出力画像Ｉ_１２の色を制御することが可能になり、それらが元の画像Ｉ_１の色と一致することが保証される。

クロマ成分の補正は、マッピング（逆マッピング）のパラメータを調整することによって制御状態に維持することができる。従って、色飽和度および色相も制御状態にある。このような制御は、ノンパラメトリックな知覚伝達関数を使用するときには、通常は不可能である。

ステップ２０１の実施形態によれば、第２および第３の成分ｕ’およびｖ’を、成分

に対する再構成成分

の比によって決まる値を有するスケーリング関数β_０（ｙ’_１）で割る。ここで、Ωは、元の画像Ｉ_１の原色によって決まる定数値（例えばＢＴ．２０２０では１．３に等しい）である。

復号側では、ステップ１３で、プレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（Ｄ＿ＰＬ）パラメータを、出力画像を表示するディスプレイ・デバイスから得る。コンテンツまたはマスタリングのピーク輝度（Ｃ＿ＰＬ）パラメータは、復号画像から、またはパラメータのセットＳＰから得る。これらのパラメータを、通常は１００ニトに対応するＳＤＲプレゼンテーション・ディスプレイのピーク輝度（ＳＤＲ＿ＰＬ）と結合して、以下のように定義される再構成プロセスで使用する変調度ｍｏｄを得る。

ステップ１２０で、改良したディスプレイ適合を実現するために、復号画像Ｉ_２の第１の成分を、変調度ｍｏｄに従って調整することができる。以下のように、線形変調を使用することができる。
ｙ_１＝ｙ＋ｍａｘ（０，ａ．ｍｏｄ．ｕ’＋ｂ．ｍｏｄ．ｖ’）

例えばガンマ化変調など、他のタイプの変調を使用することもできる。

後処理部分において、ステップ１２１で、以下のように第１の成分ｙ’_１を逆マッピングすることによって、画像Ｉ_３の成分Ｙ’を得る。

ステップ１２２で、第１の成分ｙ’_１および成分Ｙ’に応じて復号画像Ｉ_２の第２および第３の成分ｕ’、ｖ’を逆補正することによって、画像Ｉ_３の第２および第３の成分Ｕ’、Ｖ’を導出する。

ステップ１２２の実施形態によれば、第２および第３の成分ｕ’およびｖ’に、スケーリング関数β_０（ｙ’_１）を掛ける。

数学的には、２つの第１および第２の成分Ｕ’、Ｖ’は、

で与えられる。

図２、図３、および図４のマッピング関数ＴＭは、元の画像Ｉ_１の成分を出力画像Ｉ_１２の成分に変換し、それによりそれらの輝度の値のダイナミック・レンジを低減（または増大）するという目的を有する知覚伝達関数に基づく。従って、出力画像Ｉ_１２の成分の値は、元の画像Ｉ_１の成分の値より低い（または大きい）ダイナミック・レンジに属する。

上記の知覚伝達関数は、限られたセットの制御パラメータを使用する。

図５ａは、輝度成分をマッピングするために使用することができる知覚伝達関数を示す図であるが、ルマ成分をマッピングするための同様の知覚伝達関数を使用することができる。

マッピングは、マスタリング・ディスプレイのピーク輝度パラメータ（図５ａでは５０００ｃｄ／ｍ^２に等しい）によって制御される。黒レベルおよび白レベルをより良好に制御するために、コンテンツ依存の黒レベルと白レベルの間の信号伸長を適用する。次いで、図５ｂに示すように、３つの部分で構成される区分的曲線（ｐｉｅｃｅ−ｗｉｓｅ ｃｕｒｖｅ）を使用して変換信号をマッピングする。下側区間および上側区間は線形であり、その峻度は、それぞれｓｈａｄｏｗＧａｉｎパラメータおよびｈｉｇｈｌｉｇｈｔＧａｉｎパラメータによって決定される。中間区間は、２つの線形区間の間に滑らかなブリッジを形成する放物線である。クロスオーバの幅は、ｍｉｄＴｏｎｅＷｉｄｔｈＡｄｊＦａｃｔｏｒパラメータによって決定される。

マッピングを制御する全てのパラメータは、例えばＳＭＰＴＥ ＳＴ２０９４−２０メタデータを搬送するものとしてＪＣＴＶＣ−Ｗ０１３３に規定されるＳＥＩメッセージを使用してメタデータとして搬送することができる。

図５ｃは、知覚伝達関数ＴＭ（図５ａ）の逆関数の例を示す図であり、どのようにすれば知覚最適ビデオ信号を例えば１００ｃｄ／ｍ^２など目標のレガシー・ディスプレイの最大輝度に基づいて線形光領域に変換して戻すことができるかを示している。

ステップ１０（図１）で、パラメータのセットＳＰを取得して、復号画像

から画像Ｉ_３を再構成する。

これらのパラメータは、例えばビットストリームＢなどのビットストリームから得られるメタデータから得ることができる。

勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項６、２０１６−０８が、このメタデータの構文の例を提供している。

勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ ｖ１．１．１の構文は、ＳＤＲビデオからＨＤＲビデオを再構成するために記述されたものであるが、この構文を、任意の復号画像

からの任意の画像Ｉ_３の再構成に拡張することができる。

後処理（ステップ１２）は、動的メタデータから導出される逆マッピング関数ＩＴＭおよびスケーリング関数β_０（．）に対して作用する。これは、それらが第１の成分ｃ_１によって決まるからである。

勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１によれば、上記の動的メタデータは、いわゆるパラメータ型モードまたはテーブル型モードのいずれかに従って搬送することができる。

パラメータ型モードは、その主な目的が動的メタデータを搬送するための追加のペイロードまたは帯域幅仕様が非常に低い直接ＳＤＲ後方互換サービスを提供することである配信ワークフローで有益である可能性がある。テーブル型モードは、ロー・エンド端末を備えたワークフローで、またはＨＤＲストリームおよびＨＤＲストリームの両方を適切に表現するためにより高いレベルの適合が必要であるときに、有益である可能性がある。

パラメータ型モードでは、搬送される動的メタデータは、逆関数ＩＴＭを表す輝度マッピング・パラメータ、すなわち
ｔｍＩｎｐｕｔＳｉｇｎａｌＢｌａｃｋＬｅｖｅｌＯｆｆｓｅｔ、
ｔｍＩｎｐｕｔＳｉｇｎａｌＷｈｉｔｅＬｅｖｅｌＯｆｆｓｅｔ、
ｓｈａｄｏｗＧａｉｎ、
ｈｉｇｈｌｉｇｈｔＧａｉｎ、
ｍｉｄＴｏｎｅＷｉｄｔｈＡｄｊＦａｃｔｏｒ、
ｔｍＯｕｔｐｕｔＦｉｎｅＴｕｎｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓである。

さらに、搬送されるその他の動的メタデータは、関数β_０（．）を定義するために使用される色補正パラメータ（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎＧａｉｎＮｕｍＶａｌ、ｓａｔｕｒａｔｉｏｎＧａｉｎＸ（ｉ）、およびｓａｔｕｒａｔｉｏｎＧａｉｎＹ（ｉ））である（ＥＴＳＩ勧告ＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項６．３．５および６．３．６）。

パラメータａおよびｂは、上記で説明したように、それぞれｓａｔｕｒａｔｉｏｎＧａｉｎ関数パラメータに含めて搬送する／隠すことができることに留意されたい。

これらの動的メタデータは、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０９４−２０仕様（勧告ＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１ Ａｎｎｅｘ Ａ．３）に基づく構文を有するＨＥＶＣ色ボリューム再構成情報（ＣＶＲＩ）ユーザデータ登録ＳＥＩメッセージを使用して搬送することができる。

通常の動的メタデータ・ペイロードは、シーン当たり約２５バイトである。

ステップ１０１で、ＣＶＲＩ ＳＥＩメッセージを構文解析して、マッピング・パラメータおよび色補正パラメータを得る。

ステップ１２で、逆マッピング関数ＩＴＭ（いわゆるｌｕｔＭａｐＹ）を、得られたマッピング・パラメータから再構成（導出）する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．１参照）。

ステップ１２で、スケーリング関数β_０（．）（いわゆるｌｕｔＣＣ）も、得られた色補正パラメータから再構成（導出）する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．２参照）。

ｌｕｔＣＣの導出は、ＨＤＲ分解プロセスで符号化される、パラメータのセットＳＰに含まれる色補正に対応する関数ｓｇｆ（１／Ｌ）を使用している。この導出は、以下のように行われる。
ｌｕｔＣＣ（Ｙ）＝ｆ（Ｙ）．（１／Ｙ）、ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．ｓｇｆ（１／Ｙ））

改良したディスプレイ適合を実現するために、以下のように、更新したｆ関数
ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．（ｓｇｆ（１／Ｙ）．ｍｏｄ＋（１−ｍｏｄ）／Ｒ）
を使用して、変調度ｍｏｄに従って、このｌｕｔＣＣ導出を調整して、Ｄ＿ＰＬ＝ＳＤＲ＿ＰＬ（ディスプレイがＳＤＲ）であるときには得られる変調値が１に等しく、Ｄ＿ＰＬ＝Ｃ＿ＰＬ（コンテンツに適合されたディスプレイ）であるときには、得られる変調値が不変であり、それ以外の場合には１とその不変値の間となるようにすることができる。

テーブル型モードでは、搬送される動的データは、逆マッピング関数ＩＴＭを表す区分的曲線のピボット点である。例えば、動的メタデータは、ピボット点の数を示すｌｕｍｉｎａｎｃｅＭａｐｐｉｎｇＮｕｍＶａｌ、ピボット点のｘ値を示すｌｕｍｉｎａｎｃｅＭａｐｐｉｎｇＸ、およびピボット点のｙ値を示すｌｕｍｉｎａｎｃｅＭａｐｐｉｎｇＹである（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項６．２．７および６．３．７参照）。

さらに、搬送されるその他の動的メタデータは、スケーリング関数β_０（．）を表す区分ごとの線形曲線のピボット点とすることができる。例えば、動的メタデータは、ピボット点の数を示すｃｏｌｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＮｕｍＶａｌ、ピボット点のｘ値を示すｃｏｌｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＸ、およびピボット点のｙ値を示すｃｏｌｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎＹである（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項６．２．８および６．３．８参照）。

これらの動的メタデータは、ＳＭＰＴＥ ＳＴ ２０９４−３０仕様（勧告ＥＴＳＩ ＴＳ １０３ ４３３ Ｖ１．１．１、Ａｎｎｅｘ Ａ．４）に基づく構文を有するＨＥＶＣ色再マッピング情報（ＣＲＩ）ＳＥＩメッセージを使用して搬送することができる。

通常のペイロードは、シーン当たり約１６０バイトである。

ステップ１０２で、ＣＲＩ（色再マッピング情報）ＳＥＩメッセージ（２０１６年１２月に公開されたＨＥＶＣ／Ｈ．２６５バージョンに指定される）を構文解析して、逆マッピング関数ＩＴＭを表す区分ごとの線形曲線のピボット点、およびスケーリング関数β_０（．）を表す区分ごとの線形曲線のピボット点、ならびにクロマ／ルマ注入パラメータａおよびｂを得る。

ステップ１２で、逆マッピング関数ＩＴＭを、逆マッピング関数ＩＴＭを表す区分ごとの線形曲線に関するピボット点の関数から導出する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．３参照）。

ステップ１２で、スケーリング関数β_０（．）も、スケーリング関数β_０（．）を表す区分ごとの線形曲線に関するピボット点の関数から導出する（さらなる詳細については、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１、条項７．２．３．４参照）。

後処理ステージでも使用される静的メタデータは、ＳＥＩメッセージによって搬送することができることに留意されたい。例えば、パラメータ型モードまたはテーブル型モードのいずれかの選択は、勧告ＥＴＳＩ ＴＳ１０３ ４３３ Ｖ１．１．１（条項Ａ．２．２）に規定される情報（ＴＳＩ）ユーザデータ登録ＳＥＩメッセージ（ｐａｙｌｏａｄＭｏｄｅ）によって搬送することができる。例えば原色またはマスタリング・ディスプレイの最大表示輝度などの静的メタデータは、ＡＶＣ、ＨＥＶＣに規定されるマスタリング・ディスプレイ色ボリューム（ＭＤＣＶ）ＳＥＩメッセージによって搬送される。

ステップ１０３の実施形態によれば、情報データＩＤは、ビットストリーム中の構文要素によって明示的に信号通信されるので、ビットストリームを構文解析することによって得られる。

例えば、上記の構文要素は、ＳＥＩメッセージの一部である。

実施形態によれば、上記の情報データＩＤは、パラメータのセットＳＰを処理するために元の画像Ｉ_１に適用された処理が何であるかを識別する。

この実施形態によれば、次いで、情報データＩＤを使用して、画像Ｉ_３を再構成するためにパラメータをどのように使用するかを推測することができる（ステップ１２）。

例えば、１に等しいときには、情報データＩＤは、前処理ステージ（ステップ２０）を元のＨＤＲ画像Ｉ_１に適用することによってパラメータのセットＳＰが得られていること、および復号画像Ｉ_２がＳＤＲ画像であることを示す。

２に等しいときには、情報データＩＤは、前処理ステージ（ステップ２０）をＨＤＲ１０ビット画像（ステップ２０の入力）に適用することによってパラメータが得られていること、復号画像

がＨＤＲ１０画像であること、およびマッピング関数ＴＭがＰＱ伝達関数であることを示す。

３に等しいときには、情報データＩＤは、前処理ステージ（ステップ２０）をＨＤＲ１０画像（ステップ２０の入力）に適用することによってパラメータが得られていること、復号画像

がＨＬＧ１０画像であること、およびマッピング関数ＴＭが元の画像Ｉ_１に対するＨＬＧ伝達関数であることを示す。

情報データＩＤが２に等しい別の実施形態によれば、変調度の値は

であり、ここで、ｉｎｖＰＱ（Ｃ）は、ＳＴ−２０８４の数式５．１および５．２によって指定されるＰＱ ＥＯＴＦの逆関数である。この実施形態では、圧縮補正は、修正したパラメータｋ０＝ｋ１＝ｋ２＝０を使用し、飽和度低下は、修正したパラメータａ＝ｂ＝０を使用する。

情報データＩＤが３に等しい別の実施形態によれば、変調度の値は

であり、ここで、ｉｎｖＨＬＧ（Ｃ）は、勧告ＩＴＵ−Ｔ Ｈ．２６５ ｖ４（２０１７年３月）の§Ｅ．３．１、表Ｅ−４、ｐ．３７８に、または等価にＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ６７に規定されるＨＬＧ ＥＯＴＦの逆関数である。この実施形態では、圧縮補正は、修正したパラメータｋ０＝ｋ１＝ｋ２＝０を使用し、飽和度低下は、修正したパラメータａ＝ｂ＝０を使用する。

ステップ１０３の実施形態によれば、情報データＩＤは、暗黙的に信号通信される。

例えば、ＨＥＶＣ（ａｎｎｅｘ Ｅ）またはＡＶＣ（ａｎｎｅｘ Ｅ）のＶＵＩに存在する構文要素ｔｒａｎｓｆｅｒ−ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓは、通常は、使用される伝達関数（マッピング関数ＴＭ）を識別する。異なる単一レイヤ型配信の解決策は異なる伝達関数（ＰＱ、ＨＬＧ、…）を使用するので、構文要素ｔｒａｎｓｆｅｒ−ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓを使用して、使用される回復モードを暗黙的に識別することができる。

情報データＩＤは、より上位のトランスポートまたはシステム・レイヤで定義されるサービスによって暗黙的に信号通信することもできる。

別の実施例によれば、画像Ｉ_３のピーク輝度値および色空間は、ビットストリームによって搬送されるＭＤＣＶ ＳＥＩメッセージを構文解析することによって得ることができ、情報データＩＤは、ピーク輝度値と色空間（原色）の具体的な組合せから推測することができる。

図１から図４では、モジュールは機能単位であり、これらの機能単位は、区別可能な物理的単位に関係することも、関係しないこともある。例えば、これらのモジュール、またはそれらの一部を１つの構成要素または回路にまとめることもでき、あるいはこれらのモジュール、またはそれらの一部が１つのソフトウェアの機能性をもたらすこともある。これに対して、一部のモジュールは、複数の別個の物理的エンティティで構成されることもある。本発明の原理に適合する装置は、例えばＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）またはＦＰＧＡ（フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ）またはＶＬＳＩ（超大規模集積回路）などの専用ハードウェアを用いるなど、純粋なハードウェアを用いて実装される、あるいはデバイスに埋め込まれたいくつかの集積電子構成要素、またはハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素の組合せを用いて実装される。

図６は、図１から図４に関連して説明した方法を実施するように構成することができるデバイス６０の例示的なアーキテクチャを示す図である。

デバイス６０は、データおよびアドレス・バス６１によってリンクされた以下の要素を含む。
例えばＤＳＰ（すなわちデジタル信号プロセッサ）である、マイクロプロセッサ６２（またはＣＰＵ）。
ＲＯＭ（すなわち読取り専用メモリ）６３。
ＲＡＭ（すなわちランダム・アクセス・メモリ）６４。
伝送するデータをアプリケーションから受信するＩ／Ｏインタフェース６５。
および バッテリ６６。

実施例によれば、バッテリ６６は、デバイスの外部にある。言及したメモリのそれぞれにおいて、本明細書で使用する「レジスタ」という単語は、小容量（数ビット）の領域、または非常に大きな領域（例えばプログラム全体、あるいは大量の受信または復号データ）に対応する可能性がある。ＲＯＭ６３は、少なくともプログラムおよびパラメータを含む。ＲＯＭ６３は、本発明の原理による技術を実行するアルゴリズムおよび命令を記憶することができる。ＣＰＵ６２は、オンになると、ＲＡＭ６４にプログラムをアップロードして、対応する命令を実行する。

ＲＡＭ６４は、デバイス６０がオンになった後にＣＰＵ６２によってアップロードされて実行されるプログラムをレジスタに含み、入力データをレジスタに含み、方法の様々な状態における中間データをレジスタに含み、方法を実行するためのその他の変数をレジスタに含む。

本明細書に記載する実施態様は、例えば、方法またはプロセス、装置、ソフトウェア・プログラム、データ・ストリーム、または信号として実施することができる。単一の形態の実施態様の文脈でしか述べていない（例えば方法またはデバイスとしてしか述べていない）場合でも、そこに述べられている特徴の実施態様は、他の形態（例えばプログラム）で実施することもできる。装置は、例えば、適当なハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェアで実施することができる。方法は、例えばプロセッサなどの装置で実施することができ、ここで、このプロセッサとは、例えばコンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、またはプログラマブル論理デバイスなど、処理デバイス一般を指している。プロセッサは、例えばコンピュータ、携帯電話、携帯型／個人情報端末（「ＰＤＡ」）、およびエンドユーザ間の情報の通信を容易にするその他のデバイスなどの通信デバイスも含む。

実施例によれば、入力ビデオまたは入力ビデオの元の画像は、ソースから得られる。例えば、ソースは、
例えばビデオ・メモリまたはＲＡＭ（すなわちランダム・アクセス・メモリ）、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭ（すなわち読取り専用メモリ）、ハード・ディスクなどのローカル・メモリ（６３または６４）、
例えば大容量記憶装置、ＲＡＭ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭ、光ディスク、磁気サポートなどの記憶インタフェース（６５）、
例えば有線インタフェース（例えばバス・インタフェース、広域ネットワークインタフェース、ローカル・エリア・ネットワーク・インタフェース）またはワイヤレス・インタフェース（ＩＥＥＥ８０２．１１インタフェース、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インタフェースなど）などの通信インタフェース（６５）、ならびに
画像取込み回路（例えばＣＣＤ（すなわち電荷結合素子）、またはＣＭＯＳ（すなわち相補形金属酸化膜半導体などのセンサ）
を含むセットに属する。

実施例によれば、メタデータを搬送するビットストリームが、宛先に送信される。一例として、これらのビットストリームのうちの１つまたは両方が、例えばビデオ・メモリまたはＲＡＭ（６４）、ハード・ディスクなどのローカルまたは遠隔のメモリに記憶される。変形例では、ビットストリームのうちの少なくとも１つが、例えば大容量記憶装置、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭ、光ディスク、または磁気サポートなどの記憶インタフェース（６５）に送信され、且つ／あるいは例えばポイント・ツー・ポイント・リンク、通信バス、ポイント・ツー・マルチポイント・リンク、または同報通信ネットワークへのインタフェースなどの通信インタフェース（６５）を介して伝送される。

他の実施例によれば、メタデータを搬送するビットストリームは、ソースから得られる。例えば、ビットストリームは、ビデオ・メモリ（６４）、ＲＡＭ（６４）、ＲＯＭ（６３）、フラッシュ・メモリ（６３）、またはハード・ディスク（６３）などのローカル・メモリから読み取られる。変形例では、ビットストリームは、例えば大容量記憶装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、光ディスク、または磁気サポートなどの記憶インタフェース（６５）から受信し、且つ／あるいは例えばポイント・ツー・ポイント・リンク、バス、ポイント・ツー・マルチポイント・リンク、または同報通信ネットワークへのインタフェースなどの通信インタフェース（６５）から受信する。

実施例によれば、上述の方法を実施するように構成されているデバイス６０は、
モバイル・デバイス、
通信デバイス、
ゲーム・デバイス、
タブレット（またはタブレット・コンピュータ）、
ラップトップ、
静止画像カメラ、
ビデオ・カメラ、
符号化／復号チップ、
ＴＶセット、
セット・トップ・ボックス、
ディスプレイ、
静止画像サーバ、および
ビデオ・サーバ（例えば同報通信サーバ、ビデオ・オン・デマンド・サーバ、またはウェブ・サーバ）
を含むセットに属する。

本明細書に記載する様々なプロセスおよび機構の実施態様は、様々な異なる機器またはアプリケーションで実施することができる。このような機器の例は、エンコーダ、デコーダ、デコーダの出力を処理するポストプロセッサ、エンコーダに入力を提供するプリプロセッサ、ビデオ・コーダ、ビデオ・デコーダ、ビデオ・コーデック、ウェブ・サーバ、セット・トップ・ボックス、ラップトップ、パーソナル・コンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ、および画像またはビデオを処理するその他の任意のデバイスあるいはその他の通信デバイスを含む。この機器は、モバイルであっても、移動車両に設置するものであってもよいことは明らかであろう。

さらに、方法は、プロセッサによって実行される命令によって実施することができ、このような命令（および／または実施によって生成されるデータ値）は、コンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによって実行可能な、１つまたは複数のコンピュータ可読媒体に実施された、それらのコンピュータ可読媒体上に実施されたコンピュータ可読プログラム・コードを有するコンピュータ可読プログラム製品の形態をとることができる。本明細書で使用するコンピュータ可読記憶媒体は、情報を記憶する固有の能力、および情報の取出しを提供する固有の能力を有する、非一時的記憶媒体と考えられる。コンピュータ可読記憶媒体は、これらに限定されるわけではないが、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁気的、赤外線、または半導体のシステム、装置、またはデバイス、あるいはそれらの任意の適当な組合せとすることができる。以下に、本発明の原理を適用することができるコンピュータ可読記憶媒体のさらに具体的な例を示すが、当業者なら容易に理解するように、これらは単に例示的なものであり、網羅的なリストではないことを理解されたい。具体例とは、すなわち、携帯型コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、携帯型コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または上記のものの任意の適当な組合せである。

命令は、プロセッサ可読媒体に有形に実施されるアプリケーション・プログラムを形成することができる。

命令は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組合せに含めることができる。命令は、例えば、オペレーティング・システム、別個のアプリケーション、またはその２つの組合せに見ることができる。プロセッサは、従って、例えば、プロセスを実行するように構成されたデバイス、およびプロセスを実行する命令を有するプロセッサ可読媒体（記憶デバイスなど）を含むデバイスの両方の特徴を有することができる。さらに、プロセッサ可読媒体は、命令に加えて、または命令の代わりに、実施によって生成されたデータ値を記憶することができる。

実施により、例えば記憶または伝送することができる情報を搬送するようにフォーマット化された様々な信号が生成される可能性があることは、当業者には明らかであろう。この情報は、例えば、方法を実行するための命令、または記載した実施態様のうちの１つで生成されるデータを含む可能性がある。例えば、信号は、本発明の原理の記載した実施例の構文の書込みまたは読取りを行うための規則をデータとして搬送するように、あるいは本発明の原理の記載した実施例で書き込まれた実際の構文値をデータとして搬送するようにフォーマット化することができる。このような信号は、例えば、電磁波（例えば無線周波数のスペクトル部分）として、またはベースバンド信号としてフォーマット化することができる。フォーマット化は、例えば、データ・ストリームを符号化すること、および符号化したデータ・ストリームで搬送波を変調することを含むことがある。信号が搬送する情報は、例えば、アナログ情報またはデジタル情報とすることができる。信号は、既知の様々な異なる有線またはワイヤレス・リンクを介して伝送することができる。信号は、プロセッサ可読媒体に記憶することができる。

いくつかの実施態様について説明した。しかし、様々な修正を加えることができることは理解されるであろう。例えば、異なる実施態様の要素を組み合わせたり、補足したり、修正したり、あるいは除去したりして、他の実施態様を生じることもできる。さらに、開示した構造およびプロセスを他の構造およびプロセスで代用することもでき、その結果得られる実施態様は、開示した実施態様と少なくとも実質的には同じ機能を、少なくとも実質的には同様に実行して、少なくとも実質的には同じ結果を実現することになることを、当業者なら理解するであろう。従って、上記その他の実施態様は、本願で企図されている。

Claims (16)

1. 元の画像データ（Ｉ_１）を表す画像データ（Ｉ_３）を、ビットストリーム（１０１）から得られる復号画像データ（Ｉ_２）およびパラメータから再構成する方法であり、前記パラメータが、前記元の画像データ（Ｉ_１）から処理されており、再構成画像が、プレゼンテーション・ディスプレイの特徴に適合される方法であり、
   飽和度低下ルマ成分および再構成ルマ成分に従って２つのクロマ成分を補正して２つの再構成クロマ成分を得ること（１２２）を含む方法であって、
   クロマ補正（１２０）が、
   前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データ（Ｄ＿ＰＬ）、
   通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データ（ＳＤＲ＿ＰＬ）、および
   前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データ（Ｃ＿ＰＬ）
   を表す単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、方法。
2. 前記変調度の値が、
   

   

   に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬが、前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬが、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬが、前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データであり、ｉｎｖＰＱが、逆伝達関数である、請求項１に記載の方法。
3. 飽和度低下を調整するパラメータに応じてルマ成分を飽和度低下させること（１２０）と、
   前記飽和度低下ルマ成分を逆マッピング（１２１）して再構成ルマ成分を得ることと、
   圧縮補正を実行することとをさらに含み、
   前記飽和度低下（１２０）、前記逆マッピング（２２）、前記圧縮補正、および前記クロマ補正（１２０）が、前記単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記変調度の値が、
   

   

   に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬが、前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬが、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬが、前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データである、請求項３に記載の方法。
5. ＳＤＲ＿ＰＬの値が、１００ニトである、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記飽和度低下（１２０）動作が、
   ｙ’_１＝ｙ’＋Ｍａｘ（０，ａ×ｍｏｄ×ｕ’＋ｂ×ｍｏｄ×ｖ’）
   に従って飽和度低下ルマ成分ｙ’_１を得ること（３１）をさらに含み、ここで、ａおよびｂが、飽和度低下を調整する２つの制御パラメータであり、ｙ’が、前記ルマ成分であり、ｕ’、ｖ’が、前記クロマ成分である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記逆マッピング（１２１）が、
   γ＝２．０＋０．４×（１−ｍｏｄ）
   に従って変調度によって変調されたガンマ関数を使用して構築された参照テーブルを使用する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 色補正（１２２）動作が、所与のルマ成分で前記クロマ成分に適用する補正を定義する参照テーブルｌｕｔＣＣを使用し、前記参照テーブルｌｕｔＣＣが、
   ｌｕｔＣＣ（Ｙ）＝ｆ（Ｙ）．（１／Ｙ）
   に従って変調度によって変調される影響を有する飽和度利得関数ｓｇｆ（）に基づいて導出され、ここで、ｆ（Ｙ）＝１／（Ｒ．（ｓｇｆ（１／Ｙ）．ｍｏｄ＋（１−ｍｏｄ）／Ｒ）であり、Ｒが２に等しい定数値である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. フォーマットが、
   γ＝２．０＋０．４×（１−ｍｏｄ）
   に従って変調度によって変調されたガンマ関数を適合する、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 結合圧縮補正が、
    パラメータのセットＳＰから得られるパラメータｋ０、ｋ１、ｋ２に基づいてパラメータＴを計算することであり、前記パラメータＴが、
    Ｔ＝ｋ０×Ｕ’×Ｖ’＋ｋ１×Ｕ’×Ｕ’＋ｋ２×Ｖ’×Ｖ’
    に従って前記単一の変調度の値に応じたものであることと、
    前記パラメータＴが１より小さいときに、前記結合圧縮補正を
    Ｓ＝√（１−Ｔ）、Ｕ＝Ｕ’、およびＶ＝Ｖ’
    に従って計算することと、
    前記パラメータＴが１以上であるときに、前記結合圧縮補正を
    Ｓ＝０、Ｕ＝Ｕ’／√Ｔ、およびＶ＝Ｖ’／√Ｔ
    に従って計算することとを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 元の画像データ（Ｉ_１）を表す画像データ（Ｉ_３）を、ビットストリーム（１０１）から得られる復号画像データ（Ｉ_２）およびパラメータから再構成するデバイスであり、前記パラメータが、前記元の画像データ（Ｉ_１）から処理されており、再構成画像が、プレゼンテーション・ディスプレイの特徴に適合されるデバイスであり、
    飽和度低下ルマ成分および再構成ルマ成分に従って２つのクロマ成分を補正して２つの再構成クロマ成分を得る（１２２）ように構成されたプロセッサを含むデバイスであって、
    クロマ補正（１２０）が、
    前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データ（Ｄ＿ＰＬ）、
    通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データ（ＳＤＲ＿ＰＬ）、および
    前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データ（Ｃ＿ＰＬ）
    を表す単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、デバイス。
12. 前記変調度の値が、
    

    

    に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬが、前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬが、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬが、前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データであり、ｉｎｖＰＱが、逆伝達関数である、請求項１１に記載のデバイス。
13. 前記プロセッサが、
    飽和度低下を調整するパラメータに応じてルマ成分を飽和度低下させ（１２０）、
    前記飽和度低下ルマ成分を逆マッピング（１２１）して再構成ルマ成分を得、
    圧縮補正を実行するようにさらに構成され、
    前記飽和度低下（１２０）、前記逆マッピング（２２）、前記圧縮補正、および前記クロマ補正（１２０）が、前記単一の変調度ｍｏｄの値に応じたものであることを特徴とする、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記変調度の値が、
    

    

    に従って計算され、ここで、Ｄ＿ＰＬが、前記プレゼンテーション・ディスプレイの輝度情報データであり、ＳＤＲ＿ＰＬが、通常の標準ダイナミック・レンジ画像の輝度情報データであり、Ｃ＿ＰＬが、前記元の画像データ（Ｉ_１）または前記元の画像データを等級付けするために使用されるマスタリング・ディスプレイの輝度情報データである、請求項１３に記載のデバイス。
15. コンピュータで実行されたときに請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するプログラム・コード命令を含むコンピュータ・プログラム製品。
16. コンピュータで実行されたときに請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するプログラム・コード命令を有する非一時的プロセッサ可読媒体。

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