JP2023175868A - 画像処理方法および装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ディスプレイデバイスが現実世界におけるシーンを鮮明かつ現実的に再現する画像処理方法および装置を提供する。【解決手段】画像処理方法は、対象ピクチャおよび上記対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得する段階と、上記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する段階と、上記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階と、を含む。上記スプライン関数は、上記複数の補間点の少なくとも１つにおいて上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。方法はまた、上記スプライン関数に基づいて上記初期トーンマッピング曲線を修正して、上記対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得する段階と、上記修正トーンマッピング曲線に基づいて上記対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行する段階と、を備える。【選択図】図２

Description

本願は、「画像処理方法および装置」と題する、２０１９年７月１１日に中国国家知識産権局に出願された中国特許出願第２０１９１０６２６１７１．８号に対する優先権を主張した２０２０年５月２６日に出願された特願２０２１－５７５０５８の分割出願であり、その全体は参照によって本明細書に組み込まれる。
本願は、画像処理の分野に関し、より具体的には、画像処理方法および装置に関する。
ダイナミックレンジ（ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ， ＤＲ）は、ピクチャの最大グレースケール値と最小グレースケール値との比を表すために使用され得る。ダイナミックレンジは更に、ピクチャの最大輝度値と最小輝度値との比を表すために使用され得る。現実世界におけるダイナミックレンジは、１０－３から１０６の間であり、高ダイナミックレンジ（ｈｉｇｈ ｄｙｎａｍｉｃ ｒａｎｇｅ， ＨＤＲ）と称される。換言すれば、現実世界における物体の輝度値は、非常に大きい、または、非常に小さいことがあり得る。しかしながら、ディスプレイデバイスの表示能力は一般的に限定されている。例えば、現実世界における物体Ａの輝度は比較的高い。例えば、物体Ａの輝度は２０００ｎｉｔである。しかしながら、ディスプレイデバイスによって表示され得る最大輝度は、物体Ａの輝度より低い。例えば、ディスプレイデバイスによって表示され得る最大輝度は、わずか５００ｎｉｔである。何の処理も実行されない場合、ディスプレイデバイスは、現実世界における物体Ａを再現できない。別の場合において、現実世界における物体Ｂの輝度は比較的低い。例えば、物体Ｂの輝度値は１０ｎｉｔである。しかしながら、ディスプレイデバイスによって表示され得る最小輝度は、物体Ｂの輝度より高い。例えば、ディスプレイデバイスによって表示され得る最小輝度は、わずか１００ｎｉｔである。何の処理も実行されない場合、ディスプレイデバイスは、現実世界における物体Ｂを再現できない。本願は、ディスプレイデバイスが現実世界におけるシーンを鮮明かつ現実的に再現することを可能にする方法を提供する。
本願は、ディスプレイデバイスが現実世界におけるシーンを鮮明かつ現実的に再現することを可能にする画像処理方法および装置を提供する。
第１態様によれば、対象ピクチャおよび対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得する段階と、対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する段階と、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階であって、スプライン関数は、複数の補間点の少なくとも１つにおいて初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階と、スプライン関数に基づいて初期トーンマッピング曲線を修正して、対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得する段階と、修正トーンマッピング曲線に基づいて対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行する段階とを備える画像処理方法を提供する。
対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定することは、対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正区間を決定することであり得、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定することは、修正区間において、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数を決定することであり得、スプライン関数に基づいて初期トーンマッピング曲線を修正して対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得することは、修正区間において、初期トーンマッピング曲線をスプライン関数に修正して対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得することであり得る。
本願は、取得された初期トーンマッピング曲線を修正するための方法を提供し、その結果、トーンマッピング曲線を取得する方式は、より柔軟になる。対象ピクチャの輝度を解析し、トーンマッピング曲線を適切に修正することによって、画像表示効果が、異なる輝度領域について調整され得、画像の輝度変化の詳細が強化され得、それにより、より良い視覚的体験をユーザに提供する。様々な形式でトーンマッピング曲線を微調整することによって、緩やか、鮮明、明るい、暗いなど、複数のスタイルの表示効果が取得され得る。例えば、トーンマッピング曲線の形式は、ディスプレイデバイスおよび撮影デバイスのデバイス属性に基づいて柔軟に決定され得、その結果、画像表示がより鮮明かつ自然になる。加えて、映像を表示するプロセスにおいて、フレームのトーンマッピング曲線が決定され得、当該フレームに隣接するフレームについて、トーンマッピング曲線を修正するためのパラメータが決定され、その結果、追加の過剰なデータ無しで映像表示効果が改善され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数は第２事前設定閾値以上であり、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、複数の補間点は第１補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、第１補間点の第１座標値が第１端点の第１座標値と同一であると決定することを含む。
本願の本実施形態において、画像が暗いとき、電子デバイスは、補間点が第１端点に、または、第１端点に近い位置に存在すると決定し得、それにより、暗領域の表示効果を改善する。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より低い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第２補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、暗領域画素の数に基づいて第２補間点の第１座標値を決定することを含む。
本願の本実施形態において、画像が暗いとき、電子デバイスは、対象画像における暗領域の面積に基づいて初期トーンマッピング曲線の修正範囲を決定し得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より低い画素は、ディスプレイデバイス上で比較的良い表示効果を有し得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第３補間点を含み、対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、暗領域移行画素の輝度値は第１事前設定閾値以上であり、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、暗領域移行画素の数に基づいて第３補間点の第１座標値を決定することを含む。
第３補間点は移行点であり得、その結果、スプライン関数および初期トーンマッピング曲線は第３補間点において円滑に移行する。本願の本実施形態において、画像が暗いとき、初期トーンマッピング曲線の一端が修正され得る。修正トーンマッピング曲線が円滑であることを確実にするべく、すなわち、画像表示効果を確実にするべく、円滑な接続の効果を有する補間点が決定され得、その結果、スプライン関数は初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第３補間点を通過し、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定することは、第１補間点および第２補間点を通過する第１スプライン関数を取得すること、ならびに、第２補間点および第３補間点を通過する第２スプライン関数を決定することを含み、第２スプライン関数は第２補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は第３補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、スプライン関数は、第１補間点、第２補間点、および第３補間点を通過する第３スプライン関数を含む。例えば、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、方法は、第２補間点に対応する第１オフセットを取得する段階であって、第１オフセットは、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第２補間点の第１座標値である、段階と、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第１オフセットに基づいて第２補間点の第２座標値を決定する段階とを備え、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第２補間点の第１座標値および第２補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第３補間点における初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は、第１補間点および第２補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第２補間点および第３補間点を通過する第５スプライン関数を含み、第２補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第２補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。
例えば、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。
例えば、上述のシナリオにおけるスプライン関数の導関数は常に０より大きい。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１１補間点におけるスプライン関数の二次導関数は０である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる明領域画素の数は第４事前設定閾値以上であり、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、複数の補間点は第４補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する段階は、第４補間点の第１座標値が第２端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む。
本願の本実施形態において、画像が明るいとき、電子デバイスは、補間点が第２端点に、または、第２端点に近い位置に存在すると判定し得、それにより、明領域の表示効果を改善する。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より高い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第５補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、明領域画素の数に基づいて第５補間点の第１座標値を決定することを含む。
本願の本実施形態において、画像が明るいとき、電子デバイスは、対象画像における明領域の面積に基づいて、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正範囲を決定し得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より高い画素は、ディスプレイデバイス上で比較的良い表示効果を有し得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第６補間点を含み、対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、明領域移行画素の輝度値は第３事前設定閾値以下であり、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、明領域移行画素の数に基づいて第６補間点の第１座標値を決定することを含む。
第６補間点は移行点であり得、その結果、スプライン関数および初期トーンマッピング曲線は第６補間点において円滑に移行する。本願の本実施形態において、画像が明るいとき、初期トーンマッピング曲線の一端が修正され得る。修正トーンマッピング曲線が円滑であることを確実にするべく、すなわち、画像表示効果を確実にするべく、円滑な接続の効果を有する補間点が決定され得、その結果、スプライン関数は初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第６補間点を通過し、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定することは、第４補間点および第５補間点を通過する第１スプライン関数を取得すること、ならびに、第５補間点および第６補間点を通過する第２スプライン関数を決定することを含み、第２スプライン関数は、第５補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は、第６補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、スプライン関数は、第４補間点、第５補間点および第６補間点を通過する第３スプライン関数を含む。例えば、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、方法は、第５補間点に対応する第１オフセットを取得する段階であって、第１オフセットは、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第５補間点の第１座標値である、段階と、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第１オフセットに基づいて第５補間点の第２座標値を決定する段階とを備え、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第５補間点の第１座標値および第５補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第６補間点における初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は、第４補間点および第５補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第５補間点および第６補間点を通過する第５スプライン関数を含み、第５補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第５補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、ダイナミックメタデータは、以下の項目、すなわち、複数の補間点の各々の座標情報、領域輝度指示情報、または、複数のキー画素の座標情報の少なくとも１つを含む。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、ダイナミックメタデータは、複数の補間点の各々の座標情報を含む。
本願の本実施形態において、補間点情報は、ダイナミックメタデータにおいて事前設定され得、その結果、画像処理装置は、画像の画素を解析しないことがあり得、ダイナミックメタデータのみに基づいて複数の補間点を決定し得、それにより、画像処理の計算量を低減する。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は、第２端点に対応する輝度値より小さく、ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、複数の補間点は第１補間点を含み、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、領域輝度指示情報が明領域を示すとき、複数の補間点は第２補間点を含み、第２補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一である。
本願の本実施形態において、画像が暗いとき、電子デバイスは、補間点が第１端点に、または、第１端点に近い位置に存在すると決定し得る。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より低い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。画像が明るいとき、電子デバイスは、補間点が第２端点に、または、第２端点に近い位置に存在すると決定し得る。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より高い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。ダイナミックメタデータは、「暗」または「明」を指定するので、画像処理装置は、画像の画素を解析しないことがあり得るが、ダイナミックメタデータのみに基づいて複数の補間点を決定し得、それにより、画像処理の計算量を低減する。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は第２端点に対応する輝度値より小さく、ダイナミックメタデータはＰ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する段階は、Ｐ個の座標情報および対象ピクチャの輝度情報に基づいて、Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定する段階であって、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きい、段階と、Ｐ個のキー画素が暗領域画素であるとき、複数の補間点は第１補間点を含むと決定する段階であって、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である、段階、または、Ｐ個のキー画素が明領域画素であるとき、複数の補間点は第２補間点を含むと決定する段階であって、第２補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一である、段階とを含む。
本願の本実施形態において、画像が暗いとき、電子デバイスは、補間点が第１端点に、または、第１端点に近い位置に存在すると決定し得る。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より低い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。画像が明るいとき、電子デバイスは、補間点が第２端点に、または、第２端点に近い位置に存在すると決定し得る。したがって、初期トーンマッピング曲線を修正するための修正位置は、画像の輝度に基づいて決定され得、その結果、輝度がディスプレイデバイスの表示能力より高い画素がディスプレイデバイス上に表示され得る。ダイナミックメタデータは画素を指定するので、画像処理装置は、対象ピクチャに対してシーン解析を実行するときに対象画素を決定する必要がないが、ダイナミックメタデータによって指定される対象画素に基づいてピクチャの暗領域画素および明領域画素を直接決定する。したがって、キー保護領域および複数の対応する補間点がより柔軟に決定され得、画像処理の計算量が低減される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、対象ピクチャは、輝度値が第１輝度値と第２輝度値との間にある対象画素を含み、対象ピクチャのすべての画素に対する対象画素の比率は第８事前設定閾値より大きく、第１輝度値と第２輝度値との間の差は第７事前設定閾値より小さく、複数の補間点は第１２補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を判定することは、対象画素の平均輝度、対象ピクチャの最小輝度値、および、対象ピクチャの最大輝度値に基づいて第１２補間点を決定することを含む。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第１補間点の第１座標値より大きいことがあり得る。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第２補間点の第１座標値より大きいことがあり得る。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第３補間点の第１座標値より大きいことがあり得る。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第４補間点の第１座標値より小さいことがあり得る。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第５補間点の第１座標値より小さいことがあり得る。
第１２補間点の第１座標値は、上述の第６補間点の第１座標値より小さいことがあり得る。
本願の本実施形態において、修正範囲は、修正予定の画素が位置する輝度区間に基づいて初期トーンマッピング関数上で決定され得る。換言すれば、修正は、初期トーンマッピング関数の任意のセグメントに対して実行され得、修正の柔軟性が比較的高い。しかしながら、輝度区間が比較的狭いとき、画像の輝度コントラストは明らかでない。初期トーンマッピング曲線は修正され、その結果、元の輝度コントラストが明らかでない画像が、電子デバイス上でより鮮明に表示され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１３補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、対象画素の数に基づいて第１３補間点を決定することを含む。
本願の本実施形態において、修正範囲は、修正予定の画素の数に基づいて決定され得、その結果、輝度コントラストが明らかでない画像が電子デバイス上でより鮮明に表示される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１４補間点を含み、対象ピクチャは更に対象移行画素を含み、対象移行画素の輝度値は第１輝度値以下である、または、対象移行画素の輝度値は第２輝度値以上であり、第１輝度値は第２輝度値より小さく、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、対象移行画素の数に基づいて第１４補間点の第１座標値を決定することを含む。
例において、第１４補間点の第１座標値は第１２補間点の第１座標値より大きく、第１３補間点の第１座標値より大きい。
例において、第１４補間点の第１座標値は第１２補間点の第１座標値より小さく、第１３補間点の第１座標値より小さい。
第１４補間点は移行点であり得、その結果、スプライン関数および初期トーンマッピング曲線は、第１４補間点において円滑に移行する。本願の本実施形態において、修正トーンマッピング曲線が円滑であることを確実にするべく、すなわち、画像表示効果を確実にするべく、円滑な接続の効果を有する補間点が決定され得、その結果、スプライン関数は初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１４補間点を通過し、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定することは、第１２補間点および第１３補間点を通過する第１スプライン関数を取得すること、ならびに、第１３補間点および第１４補間点を通過する第２スプライン関数を決定することを含み、第２スプライン関数は、第１３補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は、第１４補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、スプライン関数は、第１２補間点、第１３補間点および第１４補間点を通過する第３スプライン関数を含み、第１３補間点の第１座標値は、第１２補間点の第１座標値と第１４補間点の第１座標値との間にあり、複数の補間点を決定する前に、方法は更に、第１オフセットを取得する段階であって、第１オフセットは第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第１３補間点の第１座標値である、段階を備え、複数の補間点を決定する段階は、第１修正位置の初期トーンマッピング曲線の関数値および第１オフセットに基づいて第１３補間点の第２座標値を決定する段階を含み、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第１３補間点の第１座標値および第１３補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第１２補間点および／または第１４補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、初期トーンマッピング曲線は第９補間点を通過し、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第７補間点および第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得する段階と、第８補間点および第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定する段階であって、第２スプライン関数は第８補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階とを含む。
例において、第７補間点は上述の第１補間点であり得、第８補間点は上述の第２補間点であり得、第９補間点は上述の第３補間点であり得る。
例において、第７補間点は、上述の第４補間点であり得、第８補間点は上述の第５補間点であり得、第９補間点は上述の第６補間点であり得る。
例において、第８補間点は上述の第１２補間点であり得、第７補間点は、第１座標値が第１２補間点の第１座標値より小さく第１３補間点の第１座標値より小さい上述の第１４補間点であり得、第９補間点は、第１座標値は第１２補間点の第１座標値より大きく第１３補間点の第１座標値より大きい上述の第１４補間点であり得る。
本願の本実施形態において、第１スプライン関数の経験値は事前に取得され、キー修正範囲内の修正効果が確実にされ得、その結果、第２スプライン関数は、弱い修正範囲内において弱い修正効果および円滑な接続の効果を実現するために使用される。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
本願の本実施形態において、第１スプライン関数のパラメータは経験値であり、一次スプライン関数について、事前に認識される必要がある経験値が少ないので、第１スプライン関数の特定の形式を決定することがより容易である。第２スプライン関数の次数が比較的低いとき、第２スプライン関数の円滑な接続の効果は比較的弱い。第２スプライン関数の次数が比較的高いとき、第２スプライン関数の前提条件および計算量は比較的大きい。したがって、第２スプライン関数のために三次スプライン関数を選択することが、より適切である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、スプライン関数は、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、第８補間点の第１座標値は、第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、複数の補間点を決定する段階の前に、方法は更に、第１オフセットを取得する段階であって、第１オフセットは、第１修正位置において初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第８補間点の第１座標値である、段階を備え、複数の補間点を決定する段階は、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第１オフセットに基づいて第８補間点の第２座標値を決定する段階を含み、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第８補間点の第１座標値および第８補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第７補間点および／または第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
例において、第７補間点は上述の第１補間点であり得、第８補間点は上述の第２補間点であり得、第９補間点は上述の第３補間点であり得る。
例において、第７補間点は、上述の第４補間点であり得、第８補間点は上述の第５補間点であり得、第９補間点は上述の第６補間点であり得る。
例において、第７補間点は上述の第１２補間点であり得、第８補間点は上述の第１３補間点であり得、第９補間点は上述の第１４補間点であり得る。
本願の本実施形態において、第１オフセットの経験値が事前に取得され、その結果、キー修正範囲内の修正効果が確実にされ得、第３スプライン関数は、弱い修正範囲内の弱い修正効果および円滑な接続の効果を実現するために使用され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１０補間点を含み、第３スプライン関数は第１０補間点を通過し、第１０補間点の第１座標値は第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、複数の補間点を決定する段階の前に、方法は更に、第２オフセットを取得する段階であって、第２オフセットは、第２修正位置における初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第２修正位置は第１０補間点の第１座標値である、段階を備え、複数の補間点を決定する段階は更に、第２修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第２オフセットに基づいて第１０補間点の第２座標値を決定する段階を含み、第８補間点の第１座標値および第８補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階は、第８補間点の第１座標値および第２座標値、ならびに、第１０補間点の第１座標値および第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第７補間点および第９補間点の両方において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
本願の本実施形態において、第１オフセットおよび第２オフセットの経験値は事前に取得され、その結果、キー修正範囲内の修正効果が制御される。加えて、第３スプライン関数は、弱い修正範囲内において弱い修正効果および円滑な接続の効果を実現し得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。
本願の本実施形態において、第３スプライン関数の次数が比較的低いとき、第３スプライン関数の円滑な接続の効果は比較的弱い。第３スプライン関数の次数が比較的高いとき、第３スプライン関数の前提条件および計算量は比較的大きい。したがって、第３スプライン関数のために三次スプライン関数を選択することは、より適切である。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、スプライン関数の導関数が常に０より大きい。
本願の本実施形態において、任意の点における導関数が０より大きいという制限は、最終的に取得されるスプライン関数と初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差、例えば、振動スプライン関数の発生を回避し、過剰な修正を回避するために使用され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１１補間点におけるスプライン関数の二次導関数は０である。
本願の本実施形態において、第１１補間点の二次導関数を０に制限することによって、スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加するように制御され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、スプライン関数は第１５補間点の一方の側において初期トーンマッピング関数より高く、スプライン関数は第１５補間点の他方側において初期トーンマッピング関数より低い。
本願の本実施形態において、スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過し、第１５補間点におけるスプライン関数の導関数値は第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
第１態様を参照して、第１態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は、次式、すなわち、
Figure 2023175868000002
Figure 2023175868000003
Figure 2023175868000004
 および
Figure 2023175868000005
 の１つを含み、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｐ、ａ、ｍ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｎ、Ｎおよびρはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１である。
本願の本実施形態において、第１態様において提供される方法は、複数の初期トーンマッピング曲線に適用され得、高い柔軟性を有する。
第２態様によれば、画像処理装置が提供され、画像処理装置は、対象ピクチャおよび対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得するよう構成される取得モジュールと、対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定するよう構成される処理モジュールであって、処理モジュールは更に、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定するよう構成され、スプライン関数は、複数の補間点の少なくとも１つにおいて初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され、処理モジュールは更に、スプライン関数に基づいて初期トーンマッピング曲線を修正して対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得するよう構成される、処理モジュールと、修正トーンマッピング曲線に基づいて対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行するよう構成されるトーンマッピングモジュールとを備える。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は、第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数は第２事前設定閾値以上であり、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、複数の補間点は第１補間点を含み、処理モジュールは具体的には、第１補間点の第１座標値が第１端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第２補間点を含み、処理モジュールは具体的に、暗領域画素の数に基づいて第２補間点の第１座標値を決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第３補間点を含み、対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、暗領域移行画素の輝度値は第１事前設定閾値以上であり、処理モジュールは具体的には、暗領域移行画素の数に基づいて第３補間点の第１座標値を決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は、第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる明領域画素の数は第４事前設定閾値以上であり、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、複数の補間点は第４補間点を含み、処理モジュールは具体的には、第４補間点の第１座標値が第２端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第５補間点を含み、処理モジュールは具体的に、明領域画素の数に基づいて第５補間点の第１座標値を決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第６補間点を含み、対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、明領域移行画素の輝度値は第３事前設定閾値以下であり、処理モジュールは具体的には、明領域移行画素の数に基づいて第６補間点の第１座標値を決定するよう構成される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、ダイナミックメタデータは、複数の補間点の各々の座標情報を含む。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は、第２端点に対応する輝度値より小さく、ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、複数の補間点は第１補間点を含み、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、領域輝度指示情報が明領域を示すとき、複数の補間点は第２補間点を含み、第２補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は、第２端点に対応する輝度値より小さく、ダイナミックメタデータは、Ｐ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、処理モジュールは具体的には、Ｐ個の座標情報および対象ピクチャの輝度情報に基づいて、Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定するよう構成され、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、Ｐ個のキー画素が暗領域画素であるとき、処理モジュールは具体的には、複数の補間点が第１補間点を含むと決定するよう構成され、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一であり、または、Ｐ個のキー画素が明領域画素であるとき、処理モジュールは具体的には、複数の補間点が第２補間点を含むと決定するよう構成され、第２補間点の第１座標値は、第２端点の第１座標値と同一である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、初期トーンマッピング曲線は第９補間点を通過し、処理モジュールは具体的には、第７補間点および第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得するよう構成され、処理モジュールは具体的には、第８補間点および第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定するよう構成され、第２スプライン関数は、第８補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は、第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、スプライン関数は、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、第８補間点の第１座標値は、第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、処理モジュールが複数の補間点を決定する前に、取得モジュールは更に、第１オフセットを取得するよう構成され、第１オフセットは、第１修正位置において初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第８補間点の第１座標値であり、処理モジュールは具体的には、第１修正位置および第１オフセットにおける初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて第８補間点の第２座標値を決定するよう構成され、処理モジュールは具体的には、第８補間点の第１座標値および第８補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定するよう構成され、第３スプライン関数は、第７補間点および／または第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１０補間点を含み、第３スプライン関数は第１０補間点を通過し、第１０補間点の第１座標値は第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、処理モジュールが複数の補間点を決定する前に、取得モジュールは更に、第２オフセットを取得するよう構成され、第２オフセットは、第２修正位置において初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第２修正位置は第１０補間点の第１座標値であり、処理モジュールは具体的には、第２修正位置および第２オフセットにおいて初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて第１０補間点の第２座標値を決定するよう構成され、処理モジュールは具体的には、第８補間点の第１座標値および第２座標値、ならびに、第１０補間点の第１座標値および第２座標値に基づいて、第３スプライン関数を決定するよう構成され、第３スプライン関数は、第７補間点および第９補間点の両方において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１１補間点におけるスプライン関数の二次導関数は０である。
第２態様を参照して、第２態様のいくつかの実装において、初期トーンマッピング曲線は、次式、すなわち、
Figure 2023175868000006
Figure 2023175868000007
Figure 2023175868000008
 および
Figure 2023175868000009
 の１つを含み、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｐ、ａ、ｍ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｎ、Ｎおよびρはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１である。
第３態様によれば、本願は、第１態様、または、第１態様の実装のいずれか１つを実行するよう構成されるモジュールを含む画像処理装置を提供する。
第４態様によれば、本願は、プロセッサおよび伝送インタフェースを備える画像処理装置を提供し、伝送インタフェースは、画像データを受信または送信するよう構成され、プロセッサは、メモリに格納されたプログラム命令を呼び出し、第１態様または第１態様の実装のいずれか１つによる方法を実行するためにプログラム命令を実行するよう構成される。
可能な実装において、画像処理装置は更にメモリを含み得る。
例えば、画像処理装置はチップであり得る。
第５態様によれば、本願は、第１態様または第１態様の実装のいずれか１つによる方法を実行するよう構成される、プロセッサおよびメモリを含む電子デバイスを提供する。
第６態様によれば、本願はコンピュータ可読記憶媒体を提供し、コンピュータ可読記憶媒体はプログラム命令を格納し、プログラム命令がコンピュータまたはプロセッサ上で動作するとき、コンピュータまたはプロセッサは、第１態様または第１態様の実装のいずれか１つによる方法を実行することが可能となる。
第７態様によれば、本願は、コンピュータプログラムを含むコンピュータプログラム製品を提供し、コンピュータプログラムがコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるとき、コンピュータまたはプロセッサは、第１態様または第１態様の実装のいずれか１つによる方法を実行することが可能となる。
本願の実施形態を実装するための画像または映像伝送システムのブロック図である。
本願の実施形態による画像処理方法の概略フローチャートである。
本願の実施形態による複数の初期トーンマッピング曲線の概略図である。
本願の実施形態による複数のスプライン関数の概略図である。
本願の実施形態による、暗領域のための初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数の概略図である。
本願の実施形態による、明領域のための初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数の概略図である。
本願の実施形態による、弱い輝度コントラストを有する領域のための初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数の概略図である。
本願の実施形態による、画像処理装置の構造図である。
本願の別の実施形態による、画像処理装置の構造図である。
本願の実施形態による、電子デバイスの構造図である。
以下、添付図面を参照して、本願の技術的解決手段を説明する。
本願の実施形態において、電子デバイスは、ハードウェア層、ハードウェア層の上で動作するオペレーティングシステム層、および、オペレーティングシステム層の上で動作するアプリケーション層を含む。ハードウェア層は、中央処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）、メモリ管理ユニット（ｍｅｍｏｒｙ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｕｎｉｔ，ＭＭＵ）、およびメモリ（メインメモリとも称される）等のハードウェアを含む。オペレーティングシステムは、プロセス（ｐｒｏｃｅｓｓ）を通じてサービス処理を実装する任意の１または複数のタイプのコンピュータオペレーティングシステム、例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステム、Ｕｎｉｘ（登録商標）オペレーティングシステム、Ａｎｄｒｏｉｄ（登録商標）オペレーティングシステム、ｉＯＳ（登録商標）オペレーティングシステム、またはＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）オペレーティングシステムであり得る。アプリケーション層は、ブラウザ、アドレス帳、文書作成ソフトウェア、およびインスタントメッセージングソフトウェアなどのアプリケーションを含む。加えて、本願の実施形態において提供される方法のコードを記録するプログラムが、本願の実施形態において提供される方法による画像処理を実行するよう実行され得る限り、本願の実施形態において提供される方法の実行主体の特定の機構は、本願の実施形態に具体的に限定されない。例えば、本願の実施形態において提供される方法は、プログラムを呼び出して実行できる電子デバイス、または電子デバイスにおける機能モジュールによって実行され得る。
加えて、本願の態様または特徴は、標準のプログラミングおよび／またはエンジニアリング技術を使用する方法、装置または製品として実装され得る。本願において使用される「製品」という用語は、任意のコンピュータ可読コンポーネント、キャリアまたは媒体からアクセスできるコンピュータプログラムを包含する。例えば、コンピュータ可読媒体は、これらに限定されないが、磁気記憶コンポーネント（例えば、ハードディスク、フロッピディスクまたは磁気テープ）、光ディスク（例えば、コンパクトディスク（ｃｏｍｐａｃｔ ｄｉｓｃ， ＣＤ）、またはデジタル多用途ディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｅｒｓａｔｉｌｅ ｄｉｓｃ， ＤＶＤ）、または、スマートカードおよびフラッシュメモリコンポーネント（例えば、消去可能プログラム可能型リードオンリメモリ（ｅｒａｓａｂｌｅ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ， ＥＰＲＯＭ）、カード、スティック、またはキードライブ）を含み得る。加えて、本明細書において説明される様々な記憶媒体は、情報を格納するよう構成される１または複数のデバイス、および／または、他の機械可読媒体を示し得る。「機械可読媒体」という用語は、これらに限定されないが、無線チャネル、ならびに、命令および／またはデータを格納する、含む、および／または搬送することができる様々な他の媒体を含み得る。
以下では、本願の実施形態において使用されるシステムアーキテクチャを説明する。図１は、本願の実施形態が適用される例示的な画像表示システム１０の概略ブロック図である。図１に示されるように、画像表示システム１０は、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４を含み得る。画像取得デバイス１２は高ダイナミックレンジ画像を生成する。画像処理デバイス１４は、画像取得デバイス１２によって生成された高ダイナミックレンジ画像を処理し得る。本願の各実装において示される画像取得デバイス１２、画像処理デバイス１４、または画像処理装置は、１または複数のプロセッサ、および、１または複数のプロセッサに連結されたメモリを含み得る。メモリは、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ， ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ， ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、または、本明細書において説明されるようなコンピュータによってアクセス可能な命令またはデータ構造の形態で所望のプログラムコードを格納するために使用され得る任意の他の媒体を含み得るが、これらに限定されない。画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４は、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピューティング装置、ノートブック（例えばラップトップ）コンピュータ、タブレット型コンピュータ、セットトップボックス、いわゆる「スマート」フォンなどの電話ハンドセット、テレビ、カメラ、表示装置、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、車載コンピュータ、無線通信デバイス、または同様のものを含む、様々な装置を含み得る。
図１は、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４を別個のデバイスとして示すが、デバイスの実施形態はまた、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４の両方を含み得る、または、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４の両方の機能を含み得る、すなわち、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４は同一デバイスの２つの異なる部分であり得る。例えば、画像取得デバイスは、モバイルスマートフォンにおけるカメラであり得、画像処理デバイスは、モバイルスマートフォンにおけるプロセッサであり得る。そのような実施形態において、画像取得デバイス１２または対応する機能、および、画像処理デバイス１４または対応する機能は、同一のハードウェアおよび／またはソフトウェア、別個のハードウェアおよび／またはソフトウェア、または、それらの任意の組み合わせを使用することによって実装され得る。
画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４は、リンク１３を使用することによって通信可能に接続され得る。画像処理デバイス１４は、リンク１３を使用することによって、画像取得デバイス１２から高ダイナミックレンジ画像を受信し得る。リンク１３は、高ダイナミックレンジ画像を画像取得デバイス１２から画像処理デバイス１４に移動させることが可能な１または複数の媒体または装置を含み得る。例において、リンク１３は、画像取得デバイス１２が高ダイナミックレンジ画像を画像処理デバイス１４へリアルタイムに直接伝送することを可能とする１または複数の通信媒体を含み得る。１または複数の通信媒体は、無線および／または有線通信媒体、例えば、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ， ＲＦ）スペクトル、または、１または複数の物理的伝送回線を含み得る。１または複数の通信媒体は、パケットベースネットワークの一部を構成し得、パケットベースネットワークは例えば、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、またはグローバルネットワーク（例えばインターネット）である。１または複数の通信媒体は、ルータ、スイッチ、基地局、または、画像取得デバイス１２から画像処理デバイス１４への通信を容易にする任意の他のデバイスを含み得る。
例えば、画像取得デバイス１２は、伝送インタフェースとも称され得るピクチャソース１６および通信インタフェース２２を含む。加えて、任意で、画像取得デバイス１２は更に画像プロセッサ２０を含み得る。特定の実装形態において、画像プロセッサ２０、ピクチャソース１６、および通信インタフェース２２は、画像取得デバイス１２におけるハードウェアコンポーネントであり得るか、または、画像取得デバイス１２におけるソフトウェアプログラムであり得る。説明は、以下の通り、別個に提供される。
ピクチャソース１６は、例えば、現実世界のピクチャをキャプチャするよう構成される任意のタイプの撮像デバイス、および／または、ピクチャもしくはコメントを生成するための任意のタイプのデバイス（画面コンテンツの符号化については、画面上のいくつかのテキストはまた、符号化予定のピクチャまたは画像の一部とみなされる）、例えば、コンピュータアニメーション画像を生成するよう構成されるコンピュータグラフィックス処理ユニット、または、現実世界のピクチャまたはコンピュータアニメーション画像（例えば、画面コンテンツまたは仮想現実（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ， ＶＲ）ピクチャ）を取得および／または提供するよう構成される任意のタイプのデバイス、および／または、それらの任意の組み合わせ（例えば、拡張現実（ａｕｇｍｅｎｔｅｄ ｒｅａｌｉｔｙ， ＡＲ）ピクチャ）を含み得る、またはそれらであり得る。ピクチャソース１６は、ピクチャをキャプチャするよう構成されるカメラ、または、ピクチャを格納するよう構成されるメモリであり得る。ピクチャソース１６は更に、以前にキャプチャされた、または生成されたピクチャが格納される、および／または、ピクチャが取得もしくは受信されるときに介する、任意のタイプ（内部または外部）のインタフェースを含み得る。ピクチャソース１６がカメラであるとき、ピクチャソース１６は例えば、ローカルカメラ、または、画像取得デバイスに統合されたカメラであり得る。ピクチャソース１６がメモリであるとき、ピクチャソース１６は例えば、ローカルメモリ、または、画像取得デバイスに統合されたメモリであり得る。ピクチャソース１６がインタフェースを含むとき、インタフェースは例えば、ピクチャを外部ビデオソースから受信するための外部インタフェースであり得る。外部ビデオソースは例えば、カメラ、外部メモリまたは外部ピクチャ生成デバイスなどの外部撮像デバイスである。外部ピクチャ生成デバイスは例えば、外部コンピュータグラフィックス処理ユニット、コンピュータ、またはサーバである。インタフェースは、高分解能マルチメディアインタフェース（ｈｉｇｈ ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ＨＤＭＩ（登録商標））、モバイル産業プロセッサインタフェース（ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ＭＩＰＩ）、ＭＩＰＩ標準ディスプレイシリアルインタフェース（ｄｉｓｐｌａｙ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ， ＤＳＩ）、ビデオエレクトロニクススタンダーズアソシエーション（Ｖｉｄｅｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ， ＶＥＳＡ）規格組み込みディスプレイポート（ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｐｏｒｔ， ｅＤＰ）、または、Ｖ‐ｂｙ‐Ｏｎｅインタフェースなど、任意のプロプライエタリまたは標準インタフェースプロトコルに従う任意のタイプのインタフェースであり得る。Ｖ‐ｂｙ‐Ｏｎｅインタフェースは、画像伝送、および、様々な有線または無線インタフェース、光学インタフェース、または同様のもののために開発されたデジタルインタフェース規格である。
ピクチャは、ピクチャ要素（ｐｉｃｔｕｒｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）の二次元アレイまたはマトリクスとみなされ得る。アレイにおける画素は、サンプルとも称され得る。アレイまたはピクチャの水平および垂直方向（または軸）のサンプルの数は、ピクチャのサイズおよび／または解像度を定義する。色の表現については、３つの色成分が通常使用される。具体的には、ピクチャは、３つのサンプルアレイとして表され得る、または、それらを含み得る。例えば、ＲＧＢフォーマットまたは色空間において、ピクチャは、対応する赤、緑、および青のサンプルアレイを含む。しかしながら、映像符号化において、各画素は通常、ルマ／クロマフォーマットまたは色空間で表される。例えば、ＹＵＶフォーマットにおけるピクチャは、Ｙによって示される（または、場合によってはＬによって示される）ルマ成分、ならびに、ＵおよびＶによって示される２つのクロマ成分を含む。輝度（ルマ）成分Ｙは、輝度またはグレーレベル強度（例えば、両方ともグレースケールのピクチャにおいて同一である）を表し、２つのクロミナンス（クロマ）成分ＵおよびＶは、クロマまたは色情報成分を表す。対応して、ＹＵＶフォーマットにおけるピクチャは、ルマサンプル値（Ｙ）のルマサンプルアレイ、および、クロマ値（ＵおよびＶ）の２つのクロマサンプルアレイを含む。ＲＧＢフォーマットにおけるピクチャは、ＹＵＶフォーマットに変形または変換され得、その逆も同様である。このプロセスはまた、色変換またはカラーフォーマット変換と称される。ピクチャがモノクロである場合、ピクチャはルマサンプルアレイのみを含み得る。本願の本実施形態において、ピクチャソース１６によって画像プロセッサへ伝送されるピクチャはまた、生画像データ１７と称され得る。
画像プロセッサ２０は、シェーピング、カラーフォーマット変換（例えば、ＲＧＢフォーマットからＹＵＶフォーマットへの変換）、トーニング、またはノイズ除去などの画像処理を実行するよう構成される。
通信インタフェース２２は、処理された画像データを受信し、画像処理を受けたピクチャデータ１９を、ストレージまたは直接再構成のためにリンク１３を通じて画像処理デバイス１４または任意の他のデバイス（例えばメモリ）へ伝送するよう構成され得る。他のデバイスは、ストレージに使用される任意のデバイスであり得る。通信インタフェース２２は例えば、画像処理を受けたピクチャデータ１９を、リンク１３を通じた伝送のための適切なフォーマットに、例えば、データパケットにカプセル化するよう構成され得る。
画像処理デバイス１４は、通信インタフェース２８、画像プロセッサ３２、およびディスプレイデバイス３４を含む。説明は、以下の通り、別個に提供される。
通信インタフェース２８は、画像取得デバイス１２または任意の他のソースから、画像処理を受けたピクチャデータ１９を受信するよう構成され得る。他のソースは例えば、ストレージデバイスであり、ストレージデバイスは、画像処理を受けたピクチャデータを格納するためのデバイスである。例えば、通信インタフェース２２および通信インタフェース２８の具体的な例については、インタフェースの上述の説明を参照されたい。ここでは詳細について改めて説明しない。通信インタフェース２８は、画像取得デバイス１２と画像処理デバイス１４との間のリンク１３を通じて、または、任意のタイプのネットワークを通じて、画像処理を受けたピクチャデータ１９を伝送または受信するよう構成され得る。リンク１３は例えば、直接的な有線または無線接続である。任意のタイプのネットワークは例えば、有線もしくは無線ネットワーク、または、それらの任意の組み合わせ、または、任意のタイプのプライベートもしくはパブリックネットワーク、または、それらの任意の組み合わせである。通信インタフェース２８は例えば、通信インタフェース２２を通じて伝送されたデータパケットをカプセル除去して、画像処理を受けたピクチャデータ１９を取得するよう構成され得る。
通信インタフェース２８および通信インタフェース２２の両方は、一方向性通信インタフェースまたは双方向性通信インタフェースとして構成され得、例えば、メッセージを送信および受信して接続を確立し、画像処理を受けたピクチャデータの伝送など、通信リンクおよび／またはデータ伝送に関する任意の他の情報を確認応答および交換するよう構成され得る。
画像プロセッサ３２は、画像処理を受けたピクチャデータ１９に対してトーンマッピング処理を実行して、トーンマッピング処理を受けたピクチャデータ３３を取得するよう構成される。画像プロセッサ３２によって実行される処理は更に、カラーフォーマット変換（例えば、ＹＵＶフォーマットからＲＧＢフォーマットへの変換）、トーニング、シェーピング、リサンプリング、または、任意の他の処理を含み得る。画像プロセッサ３２は更に、トーンマッピング処理を受けたピクチャデータ３３をディスプレイデバイス３４へ伝送するよう構成され得る。
ディスプレイデバイス３４は、トーンマッピング処理を受けたピクチャデータ３３を受信し、ピクチャを例えばユーザまたは視聴者に表示するよう構成される。ディスプレイデバイス３４は、例えば、統合された、または外部のディスプレイまたはモニタなど、再構築された画像を提示するための任意のタイプのディスプレイであり得る、または、それを含み得る。例えば、ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、プロジェクタ、マイクロＬＥＤディスプレイ、液晶オンシリコン（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ、ＬＣＯＳ）、デジタル光プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｌｉｇｈｔ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、ＤＬＰ）、または任意のタイプの他のディスプレイを含んでよい。
図１は画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４を別個のデバイスとして示すが、デバイスの実施形態はまた、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４の両方を含み得る、または、画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４の両方の機能、すなわち、画像取得デバイス１２または対応する機能および画像処理デバイス１４または対応する機能を含み得る。そのような実施形態において、画像取得デバイス１２または対応する機能、および、画像処理デバイス１４または対応する機能は、同一のハードウェアおよび／またはソフトウェア、別個のハードウェアおよび／またはソフトウェア、または、それらの任意の組み合わせを使用することによって実装され得る。
図１は画像処理デバイス１４およびディスプレイデバイス３４を別個のデバイスとして示すが、デバイスの実施形態はまた、画像処理デバイス１４およびディスプレイデバイス３４の両方を含み得、または、画像処理デバイス１４およびディスプレイデバイス３４の両方の機能、すなわち、画像処理デバイス１４または対応する機能、および、ディスプレイデバイス３４または対応する機能を含み得る。そのような実施形態において、画像処理デバイス１４または対応する機能およびディスプレイデバイス３４または対応する機能は、同一のハードウェアおよび／またはソフトウェア、別個のハードウェアおよび／またはソフトウェア、または、それらの任意の組み合わせを使用することによって実装され得る。
説明に基づいて、当業者であれば、異なるユニットの機能または図１に示される画像取得デバイス１２および／または画像処理デバイス１４の機能／機能性の存在および（正確な）分割は、実際のデバイスおよび用途ごとに変動し得ることを容易に理解する。画像取得デバイス１２および画像処理デバイス１４は、任意のタイプのハンドヘルドまたは静止デバイスを含む幅広い範囲のデバイスのいずれか１つ、例えば、ノートブックまたはラップトップコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレットまたはタブレット型コンピュータ、ビデオカメラ、デスクトップコンピュータ、セットトップボックス、テレビ、カメラ、車載デバイス、ディスプレイデバイス、デジタルメディアプレーヤ、ビデオゲームコンソール、ビデオストリーミングデバイス（例えば、コンテンツサービスサーバまたはコンテンツ配信サーバ）、放送受信デバイス、または放送送信デバイスを含み得、または任意のタイプのオペレーティングシステムを使用しても使用しなくてもよい。
画像プロセッサ２０および画像プロセッサ３２は各々、様々な適切な回路の任意の１つ、例えば、１または複数のマイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ， ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ－ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ， ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ－ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ， ＦＰＧＡ）、ディスクリートロジック、ハードウェア、またはそれらの任意の組み合わせなどとして実装され得る。ソフトウェアを使用することによって技術が部分的に実装される場合、デバイスは、適切な非一時的コンピュータ可読記憶媒体にソフトウェア命令を格納し得、１または複数のプロセッサなどのハードウェアを使用することによって命令を実行し、本開示の技術を実行し得る。上述の内容（ハードウェア、ソフトウェア、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、および同様のものを含む）のいずれか１つが、１または複数のプロセッサとみなされてよい。
画像取得デバイスは、自然のシーンからの光信号、または、自然のシーンを含むピクチャまたは映像を受信することによってキャプチャされ得る。画像または映像の伝送を促進するべく、光信号は、電気信号に変換される必要があり、各画素の画像情報は、値範囲が固定された輝度値またはクロミナンス値（例えば、０から２５５の間のグレースケール値）を使用することによって記録される必要がある。光信号を電気信号に変換する曲線は光‐電気変換機能である。一般的な光‐電気変換機能は、ＰＱ（ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌ ｑｕａｎｔｉｚｅｒ）光‐電気変換機能、ＨＬＧ（ｈｙｂｒｉｄ ｌｏｇ－ｇａｍｍａ）光‐電気変換機能、および、シーン輝度フィデリティ（ｓｃｅｎｅ ｌｕｍｉｎａｎｃｅ ｆｉｄｅｌｉｔｙ， ＳＬＦ）光‐電気変換機能を含む。ディスプレイデバイスは、ピクチャまたは映像を表示することによって自然のシーンを再現し得る。一般的に、画像取得デバイスおよびディスプレイデバイスは、２つの異なる位置に配置される。したがって、画像取得デバイスは多くの場合、フロントエンドデバイスと称され、ディスプレイデバイスは、バックエンドデバイスと称される。ディスプレイデバイスは、光‐電気変換機能、および、画像における各画素の輝度値またはグレースケール値に基づいて、撮影中のオブジェクトの輝度を判定し得、すなわち、電子デバイスは、ＹＵＶまたはＲＧＢ情報を、単位がｎｉｔである輝度に変換し得る。オブジェクトの輝度は、ディスプレイデバイスの表示能力を超え得る。画像取得デバイスによって取得される輝度情報は、ディスプレイデバイスの輝度表示能力に合致しないので、低い輝度表示能力を有するディスプレイデバイスが高輝度画像を表示するために使用される場合、および、高輝度表示能力を有するディスプレイデバイスが低輝度画像を表示するために使用される場合がある。第１の場合は、高‐低トーンマッピングプロセスとも称され、第２の場合は、低‐高トーンマッピングプロセスとも称される。トーンマッピングは、限定されたダイナミックレンジ表示能力を有するディスプレイデバイス上に高ダイナミックレンジ画像を近似的に表示するためのコンピュータグラフィックス技術である。１つの方式において、高ダイナミックレンジ画像のトーンは、トーンマッピング曲線に基づいて、低ダイナミックレンジ表示能力を有するディスプレイデバイスにマッピングされ得る。トーンマッピング曲線は、ディスプレイデバイスによって決定され得、または、ディスプレイデバイスの外部に配置された処理デバイスによって決定され得ることに留意されたい。
しかしながら、いくつかの場合において、決定されたトーンマッピング曲線が不正確であるとき、高ダイナミックレンジ画像の表示効果は低い。例えば、映像再生プロセスにおいて、１つのトーンマッピング曲線のみが映像について決定される場合、異なる映像フレーム間で表示される画像コンテンツは大きく異なり得る。例えば、いくつかの映像フレームにおいて表示される画像は非常に暗いが、他の映像フレームにおいて表示される画像は非常に明るい。固定されたトーンマッピング曲線が映像全体に使用される場合、映像における各フレームのピクチャは、ディスプレイデバイス上で完全に再現できない。加えて、トーンマッピング曲線は、大量のデータを保持する。１つのトーンマッピング曲線が各画像またはピクチャフレームについて決定される場合、データ冗長性の結果がもたらされ得る。
本願は、上述の問題を回避するための画像処理方法および装置を提供する。
図２は、本願による画像処理方法の概略フローチャートである。図２に示される方法は、トーンマッピングに使用されるプロセッサによって実行され得る。例えば、プロセッサは、図１に示される画像処理デバイス１４、トーンマッピングプロセッサを含む画像取得デバイス、または、トーンマッピングプロセッサを含むディスプレイデバイスであり得る。
２０１：対象ピクチャおよび対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得する。
対象ピクチャは、図１に示されるピクチャソース１６を使用することによって取得され得る。対象ピクチャは、映像におけるピクチャのフレームであり得るか、または、静止ピクチャであり得るか、または、ピクチャにおける領域、例えば、ピクチャにおける複数の画像ブロックであり得る。
初期トーンマッピング曲線は、トーンマッピングプロセスに使用され得る任意の形態の曲線であり得る。具体的には、図３は、初期トーンマッピング曲線の複数の可能な形態を示す。
図３における実線によって示される初期トーンマッピング曲線は、ＳＬＦトーンマッピング曲線とも称され、
Figure 2023175868000010
 を満たし、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｐ、ａ、ｍおよびｂはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１、０≦Ｌ'≦１であり、ａはディスプレイデバイスのダイナミックレンジ表示能力に正比例し、対象ピクチャのダイナミックレンジに反比例し、ｂはディスプレイデバイスの最小輝度表示能力に正比例する。
図３における一点鎖線によって示される初期トーンマッピング曲線は、一次多項トーンマッピング関数であり、
Figure 2023175868000011
 を満たし、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ａおよびｂは両方ともダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１、０≦Ｌ'≦１であり、ａはディスプレイデバイスのダイナミックレンジ表示能力に正比例し、対象ピクチャのダイナミックレンジに反比例し、ｂはディスプレイデバイスの最小輝度表示能力に正比例する。
図３における鎖線によって示される初期トーンマッピング曲線は、シグモイドトーンマッピング曲線とも称され、
Figure 2023175868000012
 を満たし、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｃ１、ｃ２、ｃ３およびｎはすべて、ダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１、０≦Ｌ'≦１であり、ｃ１、ｃ２、ｃ３およびｎはすべて、対象ピクチャの平均輝度、最大輝度、および最小輝度に関し、ディスプレイデバイスの最小ディスプレイ輝度および最大ディスプレイ輝度に関する。
図３において二点鎖線によって示される初期トーンマッピング曲線はまた、ベッセルトーンマッピング曲線と称され、
Figure 2023175868000013
 を満たし、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｎ、Ｎおよびρはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１、０≦Ｌ'≦１であり、ｎ、Ｎおよびρは、対象画像の輝度分布に関し、また、対象画像の平均輝度に関する。
電子デバイスは、対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて、初期トーンマッピング曲線上のパラメータを決定し得る。
ＹＵＶフォーマットにおける輝度値およびＲＧＢフォーマットにおけるグレースケール値の両方は、画像の輝度を反映し得ることが理解されるべきである。したがって、本願における輝度情報は例えば、ＹＵＶフォーマットにおける輝度値、または、ＲＧＢフォーマットにおけるグレースケール値であり得る。
ダイナミックメタデータは、輝度範囲についての情報、または、各輝度範囲の比率についての情報を含み得ることが理解されるべきである。例えば、０～１０ｎｉｔの輝度範囲内の画素の数は２００である。ダイナミックメタデータは更に、輝度範囲内の画素の平均輝度を含む。例えば、０～１０ｎｉｔの輝度範囲内の画素の平均輝度は６．２ｎｉｔである。
ＳＬＦの公式を使用することは例であり、ｐおよびｍは画像の全体的な輝度によって決定され得る。画像の全体的な輝度が高いとき、ｐの値は比較的小さく、ｍの値は比較的大きい。画像の全体的な輝度が低いとき、ｐの値は比較的大きく、ｍの値は比較的小さい。ｐの値範囲は３～６であり得る。ｍの値範囲は２～４であり得、ｍは通常、２．４である。電子デバイスは、輝度情報を統計的に解析し、画像の全体的な輝度を判定し得る。電子デバイスは、ダイナミックメタデータに含まれる情報に基づいて、明るい画素の比率が比較的高いとき、画像の全体的な輝度が高いと判定し得、暗い画素の比率が比較的高いとき、画像の全体的な輝度が低いと判定し得る。
任意で、初期トーンマッピング曲線は、正規化処理を受けた曲線であり得、すなわち、初期トーンマッピング曲線上の任意の点の座標は（第１座標値１、第２座標値１）である。第１座標値１の値範囲は０～１である。第２座標値１の値範囲は０～１である。以下では、正規化処理を受けた初期トーンマッピング曲線を説明する。これは、本願において限定されるものではないことが理解されるべきである。
２０２：対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する。
複数の補間点を決定する目的は、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数を決定することである。複数の補間点を決定することによって、スプライン関数は、複数の補間点を通過するように定義され得、より良いトーンマッピング効果を有する画像表示効果が取得される。
補間点を決定することは、補間点の座標、または、補間点の第１座標値もしくは第２座標値を決定することであり得る。補間点の座標は、（ｘ、ｙ）として表現され得、ｘは第１座標値を表し得、ｙは第２座標値を表し得る。電子デバイスは、画像の輝度情報に基づいて、または、画像のダイナミックメタデータに基づいて、または、画像の輝度情報および画像のダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定し得る。例えば、電子デバイスは、補間点１の第１座標値、補間点２の第２座標値、および、補間点３の座標を決定する。
本願において、補間点を決定する目的は、初期トーンマッピング曲線の修正位置を決定することである。換言すれば、複数の補間点に含まれる２つの補間点の間に修正範囲があり得、電子デバイスは、修正範囲内の初期トーンマッピング曲線を修正し得る。
例において、電子デバイスは、補間点１の第１座標値が第１座標値１であると、補間点２の第１座標値が第１座標値２であると、第１座標値１が第１座標値２より小さいと決定し、電子デバイスは、第１座標値１から第１座標値２の区間における初期トーンマッピング曲線を修正することを決定し得る。
同様に、電子デバイスは、補間点１の第２座標値が第２座標値１であると、補間点２の第２座標値が第２座標値２であると、第２座標値１が第２座標値２より小さいと決定し、電子デバイスは、第２座標値１から第２座標値２の区間の初期トーンマッピング曲線を修正することを決定し得る。
例において、電子デバイスは、補間点１の第１座標値が第１座標値１であると、補間点２の第２座標値が第２座標値２であると決定する。電子デバイスは、初期トーンマッピング曲線に基づいて、第２座標値２に対応する第１座標値が第１座標値２であると決定し得る。電子デバイスは、第１座標値１が第１座標値２より小さいと決定し、第２座標値１から第２座標値２の区間における初期トーンマッピング曲線を修正することを決定し得る。
同様に、電子デバイスは、補間点１の第２座標値が第１座標値１であると、および、補間点２の第２座標値が第２座標値２であると決定する。電子デバイスは、初期トーンマッピング曲線に基づいて、第１座標値１に対応する第２座標値は第２座標値１であると決定し得る。電子デバイスは、第２座標値１が第２座標値２より小さいと決定し、第２座標値１から第２座標値２の区間における初期トーンマッピング曲線を修正することを決定し得る。
例において、電子デバイスは、補間点１の座標が（第１座標値１、第２座標値１）であると、補間点２の座標が（第１座標値２、第２座標値２）であると、第１座標値１が第１座標値２より小さい（初期トーンマッピング曲線は通常、単調に増加する関数であるので、第２座標値１は第２座標値２より小さい）と決定し、第１座標値１から第１座標値２の区間（または、第２座標値１から第２座標値２の区間）における初期トーンマッピング曲線を修正することを決定し得る。
初期トーンマッピング曲線は、２つの端点を含む。これらは第１端点および第２端点であり、それぞれ、例えば図４に示される点１および点５である。第１端点に対応する輝度値は、比較的低く、第１端点は、画像の暗領域に配置される。第２端点に対応する輝度値は、比較的高く、第２端点は画像の明領域に配置される。画像が暗いとき、電子デバイスは、補間点が第１端点に、または、第１端点に近い位置に存在すると決定し得る。画像が明るいとき、電子デバイスは、補間点が第２端点に、または、第２端点に近い位置に存在すると決定し得る。画像が、比較的小さい輝度の差を有する画素の部分を含むとき、補間点の場所は、画素の一部の輝度、および、画像の全体的な輝度に基づいて決定され得る。例えば、ピクチャの輝度範囲が１００ｎｉｔから３００ｎｉｔの間であり、画素の５０％が１９５ｎｉｔから２０５ｎｉｔの範囲内にあるとき、補間点は初期トーンマッピング曲線の中央セグメントの近くに存在すると決定され得る。
シナリオ１：画像が暗いとき、電子デバイスは、補間点が第１端点に、または、第１端点に近い位置に存在すると決定し得る。図５は、このシナリオにおける補間点およびスプライン関数を示す。
任意で、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数は第２事前設定閾値以上であり、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、複数の補間点は第１補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する段階は、第１補間点の第１座標値が第１端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む。
本願において、第１端点に対応する輝度値は、第１端点の第１座標値に対応し得、および／または、第１端点の第２座標値に対応し得る。第２端点に対応する輝度値は、第２端点の第１座標値に対応し得、および／または、第２端点の第２座標値に対応し得る。
例えば、第１事前設定閾値が２０である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値が２０より小さい画素は暗領域画素と、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値が２０より小さい画素は暗領域画素とみなされ得る。別の例では、第１事前設定閾値が２０ｎｉｔである場合、輝度が２０ｎｉｔより小さい画素は暗領域画素であるとみなされ得る。
したがって、対象ピクチャが十分な数の暗領域画素を含むとき、第１端点は第１補間点として選択され得、第１端点の第１座標値は第１補間点の第１座標値と同一であると決定される。換言すれば、対象ピクチャが十分な数の暗領域画素を含むとき、初期トーンマッピング曲線上の第１端点に近いセグメントが修正され得る。
任意で、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、ダイナミックメタデータは、Ｐ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定することは、対象ピクチャのＰ個の座標情報および輝度情報に基づいて、Ｐ個のキー画素が暗領域画素であると決定することを含み、暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、Ｐ個のキー画素が暗領域画素であるとき、複数の補間点が第１補間点を含むと決定することを含み、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である。
例えば、第１事前設定閾値が２０である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値または平均値が２０より小さい画素は暗領域画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値または平均値が２０より小さい画素は暗領域画素であるとみなされ得る。別の例では、第１事前設定閾値が２０ｎｉｔである場合、輝度または平均輝度が２０ｎｉｔより小さい画素は暗領域画素であるとみなされ得る。
したがって、ダイナミックメタデータは複数のキー画素を示し、複数のキー画素が暗領域画素であるかどうかは、キー画素の平均輝度または最大輝度に基づいて決定され得る。複数のキー画素が暗領域画素であるとき、輝度マッピング曲線の第１端点は、第１補間点として使用され、第１端点の第１座標値は、第１補間点の第１座標値と同一であると決定される。換言すれば、複数のキー画素が暗領域画素であるとき、初期トーンマッピング曲線上の第１端点に近いセグメントが修正され得る。
本願において、暗領域画素は、低輝度を有する画素として理解され得る。暗領域画素は、ダイナミックメタデータにおいて示されるキー画素であり得る。暗領域画素は代替的、画素の輝度分布に基づいて自律的に電子デバイスによって判定され得る。換言すれば、対象ピクチャが暗領域画素を含むかどうかは異なる方式で判定され得る。
任意で、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、複数の補間点は第１補間点を含み、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である。
ダイナミックメタデータが、暗領域を示す指示情報を含むとき、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である。第１補間点は例えば、図４に示される点１'である。例えば、指示情報が０である、または、「暗」のインジケーションを含むとき、第１補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一であると決定される。
初期トーンマッピング曲線は図４に示される。初期トーンマッピング曲線の２つの端部はそれぞれ点１および点５である。第１端点は、図４に示される点１であり得、第２端点は、図４に示される点５であり得る。第１端点に対応する輝度値は低いこと、および、第２端点に対応する輝度値は高いことが図から分かる。図４に示されるように、第１補間点は点１'であり得、第１端点は点１であり得、点１の第１座標値は点１'の第１座標値と同一である。いくつかの場合において、点１は点１'と一致し、すなわち、点１の第１座標値は点１'の第１座標値と同一であり、点１の第２座標値は点１'の第２座標値と同一である。第１補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
次に、初期トーンマッピング曲線の修正範囲が決定される必要がある。具体的には、第２補間点が決定され得、その結果、第１補間点と第２補間点との間の初期トーンマッピング曲線は修正され、高ダイナミックレンジピクチャが低ダイナミックレンジ表示能力を有するディスプレイデバイス上に表示され得ることが確実になる、または、暗いシーンの画像の詳細がディスプレイデバイス上でより良く提示されることが確実となる。図４に示されるように、第５補間点は点２'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に、第２補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、暗領域画素の数に基づいて第２補間点の第１座標値を決定することを含む。
暗領域画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する暗領域画素の比率が比較的高いとき、第２補間点の第１座標値は第１補間点の第１座標値に近い。暗領域画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する暗領域画素の比率が比較的低いとき、第２補間点の第１座標値は第１補間点の第１座標値から遠い。換言すれば、暗領域画素の数が比較的大きいとき、第１端点に近い初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的小さいが、暗領域画素の数が比較的小さく、第２事前設定閾値より大きいとき、第１端点に近い初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的大きい。第２補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
加えて、修正トーンマッピング曲線は、円滑で微分可能である必要がある。したがって、第３補間点が決定され得、その結果、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数は、第３補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され得る。
初期トーンマッピング曲線を修正するための修正範囲は強い修正範囲および弱い修正範囲を含み得る。第１補間点と第２補間点との間の修正範囲は、強い修正範囲として理解され得、第２補間点と第３補間点との間の修正範囲は、弱い修正範囲として理解され得る。弱い修正範囲は、強い修正範囲と非修正範囲との間の移行修正範囲である。同様に、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数は強い修正スプライン関数および弱い修正スプライン関数を含み得る。第１補間点と第２補間点との間のスプライン関数は、強い修正スプライン関数として理解され得、第２補間点と第３補間点との間のスプライン関数は、弱い修正スプライン関数として理解され得る。弱い修正スプライン関数は、強い修正スプライン関数と初期トーンマッピング曲線との間の移行修正スプライン関数である。加えて、第２補間点と第３補間点との間のスプライン関数は、初期トーンマッピング曲線とは異なるので、第２補間点と第３補間点との間のスプライン関数は、移行曲線関数に加えて曲線修正関数を有する。図４に示されるように、第３補間点は点４'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第３補間点を含み、対象ピクチャは更に、暗領域移行画素を含み、暗領域移行画素の輝度値は第１事前設定閾値以上であり、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、暗領域移行画素の数に基づいて第３補間点の第１座標値を判定することを含む。
暗領域移行画素は、輝度が上述の第１事前設定閾値より大きい画素である。例えば、第１事前設定閾値が２０である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値が２０より大きい画素は暗領域移行画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値が２０より大きい画素は暗領域移行画素であるとみなされ得る。別の例について、第３事前設定閾値が１００ｎｉｔである場合、輝度が１００ｎｉｔより大きい画素は暗領域移行画素であるとみなされ得る。いくつかの場合において暗領域移行画素の輝度は第５事前設定閾値より小さく、第５事前設定閾値は第１事前設定閾値より大きい。
任意で、複数の補間点は更に第３補間点を含み、ダイナミックメタデータは、Ｑ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＱ個の座標情報を含み、Ｑは正の整数であり、複数の補間点が第１補間点を含むとき、対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定することは、対象ピクチャのＱ個の輝度情報および座標情報に基づいて、Ｑ個のキー画素は暗領域移行画素であると決定すること（暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値以上である）、および、Ｑ個のキー画素が暗領域画素であるとき、複数の補間点が第３補間点を含むと決定すること（第３補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である）を含む。
暗領域移行画素は、輝度または平均輝度が上述の第１事前設定閾値より大きい画素である。例えば、第１事前設定閾値が２０である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値または平均値が２０より大きい画素は、暗領域移行画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値または平均値が２０より大きい画素は、暗領域移行画素であるとみなされ得る。別の例について、第３事前設定閾値が１００ｎｉｔである場合、輝度または平均輝度が１００ｎｉｔより大きい画素は暗領域移行画素であるとみなされ得る。いくつかの場合において、暗領域移行画素の輝度は第５事前設定閾値より小さく、第５事前設定閾値は第１事前設定閾値より大きい。
暗領域移行画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する暗領域移行画素の比率が比較的高いとき、第３補間点の第１座標値は第２補間点の第１座標値に近い。暗領域移行画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する暗領域移行画素の比率が比較的低いとき、第３補間点の第１座標値は、第２補間点の第１座標値から遠い。換言すれば、暗領域移行画素の数が比較的大きいとき、弱い修正スプライン関数は比較的短いが、暗領域移行画素の数が比較的小さいとき、弱い修正スプライン関数は比較的長い。
本願において、暗領域移行画素は、暗領域画素より輝度が低い、および、輝度が高い画素として理解され得る。暗領域移行画素は、ダイナミックメタデータに示されるキー画素であり得る。暗領域移行画素は代替的に、画素の輝度分布に基づいて電子デバイスによって自律的に決定され得る。換言すれば、対象ピクチャにおける暗領域移行画素の数は異なる方式で決定され得る。第３補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
シナリオ２：画像が明るいとき、電子デバイスは、補間点が第２端点に、または、第２端点に近い位置に存在すると決定し得る。図６は、このシナリオにおける補間点およびスプライン関数を示す。
任意で、初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、第１端点に対応する輝度値は第２端点に対応する輝度値より小さく、対象ピクチャに含まれる明領域画素の数は第４事前設定閾値以上であり、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、複数の補間点は第４補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する段階は、第４補間点の第１座標値が第２端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む。
本願において、第１端点に対応する輝度値は、第１端点の第１座標値に対応し得、および／または、第１端点の第２座標値に対応し得る。第２端点に対応する輝度値は、第２端点の第１座標値に対応し得、および／または、第２端点の第２座標値に対応し得る。
例えば、第３事前設定閾値が２００である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値が２００より大きい画素は明領域画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値が２００より大きい画素は明領域画素であるとみなされ得る。別の例では、第３事前設定閾値が４００ｎｉｔである場合、輝度が４００ｎｉｔより大きい画素は明領域画素であるとみなされ得る。
したがって、対象ピクチャが十分な数の明領域画素を含むとき、第２端点は、明領域を修正するための（本実施形態における第４補間点に対応する）補間点として決定され得る。例えば、第２端点の第１座標値が第４補間点の第１座標値と同一であると決定される。換言すれば、対象ピクチャが十分な数の明領域画素を含むとき初期トーンマッピング曲線上の第２端点に近いセグメントが修正され得る。
任意で、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、ダイナミックメタデータは、Ｐ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定することは、対象ピクチャのＰ個の座標情報および輝度情報に基づいて、Ｐ個のキー画素が明領域画素であると決定することを含み、明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、Ｐ個のキー画素が明領域画素であるとき、複数の補間点は第４補間点を含むと決定することを含み、第４補間点の第１座標値は、第２端点の第１座標値と同一である。
例えば、第３事前設定閾値が２００である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値または平均値が２００より大きい画素は明領域画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値または平均値が２００より大きい画素は明領域画素であるとみなされ得る。別の例では、第３事前設定閾値が４００ｎｉｔである場合、輝度または平均輝度が４００ｎｉｔより大きい画素は明領域画素であるとみなされ得る。
したがって、ダイナミックメタデータは複数のキー画素を示し、複数のキー画素が明領域画素であるかどうかは、キー画素の平均輝度または最大輝度に基づいて決定され得る。複数のキー画素が明領域画素であるとき、第２端点の第１座標値は第４補間点の第１座標値と同一であると決定される。換言すれば、複数のキー画素が明領域画素であるとき、初期トーンマッピング曲線上の第２端点に近いセグメントが修正され得る。
本願において、明領域画素は、高輝度を有する画素として理解され得る。明領域画素は、ダイナミックメタデータにおいて示されるキー画素であり得る。明領域画素は代替的に、画素の輝度分布に基づいて電子デバイスによって自律的に決定され得る。換言すれば、対象ピクチャが明領域画素を含むかどうかは異なる方式で決定され得る。
任意で、初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、第１端点および第２端点はそれぞれ、初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、領域輝度指示情報が明領域を示すとき、複数の補間点は第４補間点を含み、第４補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一である。
ダイナミックメタデータが、明領域を示す指示情報を含むとき、第４補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一である。第４補間点は例えば、図４に示される点５'である。例えば、指示情報が１である、または、「光」もしくは明領域に関する別のインジケーションを含むとき、第４補間点の第１座標値は第２端点の第１座標値と同一であると決定される。
初期トーンマッピング曲線は図４に示される。初期トーンマッピング曲線の２つの端部はそれぞれ、点１および点５である。第１端点は、図４に示される点１であり得、第２端点は、図４に示される点５であり得る。第１端点に対応する輝度値が低いこと、および、第２端点に対応する輝度値が高いことが図から分かる。図４に示されるように、第４補間点は点５'であり得、第１端点は点５であり得、点５の第１座標値は点５'の第１座標値と同一である。いくつかの場合において、点５は点５'と一致し、すなわち、点５の第１座標値は点５'の第１座標値と同一であり、点５の第２座標値は点５'の第２座標値と同一である。第４補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
次に、初期トーンマッピング曲線の修正範囲が決定される必要がある。具体的には、第５補間点が決定され得、その結果、第４補間点と第５補間点との間の初期トーンマッピング曲線は修正され、高ダイナミックレンジピクチャが低ダイナミックレンジ表示能力を有するディスプレイデバイス上で表示され得ることが確実になり、または、明るいシーンの画像の詳細がディスプレイデバイス上でより良く提示されることが確実になる。図４に示されるように、第５補間点は点６'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第５補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、明領域画素の数に基づいて第５補間点の第１座標値を決定することを含む。
明領域画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する明領域画素の比率が比較的高いとき、第５補間点の第１座標値は第４補間点の第１座標値に近い。明領域画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する明領域画素の比率が比較的低いとき、第５補間点の第１座標値は第４補間点の第１座標値から遠い。換言すれば、明領域画素の数が比較的大きいとき、第２端点に近い初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的小さいが、明領域画素の数が比較的小さく、第４事前設定閾値より大きいとき、第２端点に近い初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的大きい。第５補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
加えて、修正トーンマッピング曲線は、円滑で微分可能である必要がある。したがって、第６補間点が決定され得、その結果、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数は、第６補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され得る。図４に示されるように、第６補間点は点８'であり得る。
初期トーンマッピング曲線を修正するための修正範囲は、強い修正範囲および弱い修正範囲を含み得る。第４補間点と第５補間点との間の修正範囲は、強い修正範囲として理解され得、第５補間点と第６補間点との間の修正範囲は、弱い修正範囲として理解され得る。弱い修正範囲は、強い修正範囲と非修正範囲との間の移行修正範囲である。同様に、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数は強い修正スプライン関数および弱い修正スプライン関数を含み得る。第４補間点と第５補間点との間のスプライン関数は、強い修正スプライン関数として理解され得、第５補間点と第６補間点との間のスプライン関数は、弱い修正スプライン関数として理解され得る。弱い修正スプライン関数は、強い修正スプライン関数と初期トーンマッピング曲線との間の移行修正スプライン関数である。加えて、第５補間点と第６補間点との間のスプライン関数は初期トーンマッピング曲線と異なるので、第５補間点と第６補間点との間のスプライン関数は、移行曲線関数に加えて曲線修正関数を有する。
任意で、複数の補間点は更に第６補間点を含み、対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、明領域移行画素の輝度値は第３事前設定閾値以下であり、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは明領域移行画素の数に基づいて第６補間点の第１座標値を決定することを含む。
明領域移行画素は、輝度が上述の第３事前設定閾値より大きい画素である。例えば、第３事前設定閾値が２０である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値が２０より大きい画素は明領域移行画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値が２０より大きい画素は明領域移行画素であるとみなされ得る。別の例において、第３事前設定閾値が１００ｎｉｔである場合、輝度が１００ｎｉｔより大きい画素は明領域移行画素であるとみなされ得る。いくつかの場合において、明領域移行画素の輝度は第６事前設定閾値より大きく、第６事前設定閾値は第３事前設定閾値より小さい。
任意で、複数の補間点は更に第６補間点を含み、ダイナミックメタデータは、Ｑ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＱ個の座標情報を含み、Ｑは正の整数であり、複数の補間点が第４補間点を含むとき、対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定することは、対象ピクチャのＱ個の座標情報および輝度情報に基づいて、Ｑ個のキー画素が明領域移行画素であると決定すること（明領域画素の輝度値は第１事前設定閾値以下である）、および、Ｑ個のキー画素が明領域画素であるとき、複数の補間点が第６補間点を含むと決定すること（第６補間点の第１座標値は第１端点の第１座標値と同一である）を含む。
明領域移行画素は、輝度または平均輝度が上述の第３事前設定閾値より小さい画素である。例えば、第３事前設定閾値が２００である場合、ＹＵＶフォーマットにおけるＹ成分の値または平均値が２００より小さい画素は明領域移行画素であると、または、ＲＧＢフォーマットにおけるＲ／Ｇ／Ｂ成分の値または平均値が２００より小さい画素が明領域移行画素であるとみなされ得る。別の例では、第３事前設定閾値が４００ｎｉｔである場合、輝度または平均輝度が４００ｎｉｔより小さい画素は明領域移行画素であるとみなされ得る。いくつかの場合において、明領域移行画素の輝度は第６事前設定閾値より大きく、第６事前設定閾値は第３事前設定閾値より小さい。
明領域移行画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する明領域移行画素の比率が比較的高いとき、第３補間点の第１座標値は、第６補間点の第１座標値に近い。明領域移行画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する明領域移行画素の比率が比較的低いとき、第３補間点の第１座標値は第６補間点の第１座標値から遠い。換言すれば、明領域移行画素の数が比較的大きいとき、弱い修正スプライン関数は比較的短いが、明領域移行画素の数が比較的小さいとき、弱い修正スプライン関数は比較的長い。
本願において、明領域移行画素は、明領域画素より輝度が高い、および、輝度が低い画素であると理解され得る。明領域移行画素は、ダイナミックメタデータに示されるキー画素であり得る。明領域移行画素は代替的に、画素の輝度分布に基づいて、電子デバイスによって自律的に決定され得る。換言すれば、対象ピクチャにおける明領域移行画素の数は、異なる方式で決定され得る。第６補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
シナリオ３：画像は，比較的小さい輝度差を有する画素の一部を含む。図７は、本シナリオにおける補間点およびスプライン関数を示す。
任意で、対象ピクチャは、輝度値が第１輝度値と第２輝度値との間にある対象画素を含み、対象ピクチャのすべての画素に対する対象画素の比率は第８事前設定閾値より大きく、第１輝度値と第２輝度値との間の差は第７事前設定閾値より小さく、複数の補間点は第１２補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を判定することは、対象画素の平均輝度、対象ピクチャの最小輝度値、および、対象ピクチャの最大輝度値に基づいて第１２補間点を決定することを含む。
輝度値は、ＹＵＶ、ＲＧＢ、または輝度で表現され得る。
例えば、対象ピクチャの最大輝度値は５００ｎｉｔであり、最小輝度値は１００ｎｉｔである。第７事前設定閾値は５０ｎｉｔであり、第８事前設定閾値は３０％であると想定される。対象ピクチャにおける５０％の画素の輝度値は、２４０～２６０ｎｉｔの範囲内であり、すなわち、第１輝度値は２４０ｎｉｔであり、第２輝度値は２６０ｎｉｔであり、対象ピクチャのすべての画素に対する対象画素の比率は５０％である。第１輝度値と第２輝度値との間の差は第７事前設定閾値より小さく、対象ピクチャのすべての画素に対する対象画素の比率は第８事前設定閾値より大きいことが分かる。
対象画素の平均輝度は２５０ｎｉｔであると想定される。
例において、第１２補間点の第１座標値または第１２補間点の第２座標値は２５０／（５００－１００）、すなわち、３／８であると決定され得るか、または、第１２補間点の第１座標値または第１２補間点の第２座標値は３／８に近い値であると決定され得る。第１２補間点は例えば、図４に示される点１０'である。第１２補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
例において、複数の補間点は第１２補間点および第１３補間点を含むと判定され得、第１２補間点の第１座標値は少なとも３／８であり、第１３補間点の第１座標値は３／８より大きく、または、第１２補間点の第２座標値は３／８より小さく、第１３補間点の第２座標値は３／８より大きい。第１２補間点は例えば、図４に示される点１０'である。第１３補間点は例えば、図４に示される点１１'であり得る。第１２補間点および第１３補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
したがって、対象ピクチャが十分な数の対象画素を含むとき、ディスプレイデバイスは、対象画素間の輝度コントラストを強調できないことがあり得ることを意味する。対象画素を鮮明に表示するべく、初期トーンマッピング曲線は、対象画素に対応する輝度範囲内で修正され得る。
任意で、ダイナミックメタデータは、対象画素の座標情報を含む。
換言すれば、対象画素は、ダイナミックメタデータに示される画素であり得る、または、画素の輝度分布に基づいて電子デバイスによって自律的に判定され得る。換言すれば、対象ピクチャが対象画素を含むかどうかは、異なる方式で決定され得る。
次に、初期トーンマッピング曲線の修正範囲が決定される必要がある。具体的には、第１３補間点が決定され得るか、または、第１２補間点と第１３補間点との間の範囲が決定され得、その結果、第１２補間点と第１３補間点との間の初期トーンマッピング曲線が修正され、ディスプレイデバイス上のピクチャの表示効果が確実になる。図４に示されるように、第１３補間点は図４における点１１'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１３補間点を含み、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、対象画素の数に基づいて第１３補間点を決定することを含む。
対象画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する対象画素の比率が比較的高いとき、第１２補間点と第１３補間点との間の距離が比較的短い。対象画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する対象画素の比率が比較的低いとき、第１２補間点と第１３補間点との間の距離は比較的長い。換言すれば、対象画素の数が比較的大きいとき、初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的小さいが、対象画素の数が比較的小さいとき、初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的大きい。第１３補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
加えて、修正トーンマッピング曲線は円滑で微分可能である必要がある。したがって、第１４補間点が決定され得、その結果、初期トーンマッピング曲線を修正するためのスプライン関数は、第１４補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され得る。
任意で、複数の補間点は更に第１４補間点を含み、第１４補間点は、スプライン関数と初期トーンマッピング曲線とが円滑に移行する交差点であり、対象ピクチャは更に対象移行画素を含み、対象移行画素お輝度値は第１輝度値以下であり、または、対象移行画素の輝度値は第２輝度値以上であり、第１輝度値は第２輝度値より小さく、対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定することは、対象移行画素の数に基づいて第１４補間点の第１座標値を決定することを含む。
例において、対象移行画素は、輝度が対象画素より高い画素であり得る。この場合、第１４補間点の第１座標値は第１２補間点の第１座標値より大きく、第１３補間点の第１座標値より大きい。図４に示されるように、第１４補間点は図４における点１２'であり得る。
例において、対象移行画素は、輝度が対象画素より低い画素であり得る。この場合、第１４補間点の第１座標値は第１２補間点の第１座標値より小さく、第１３補間点の第１座標値より小さい。図４に示されるように、第１４補間点は図４における点９'であり得る。
対象移行画素の数が比較的大きい、または、すべての画素に対する対象移行画素の比率が比較的高いとき、第１３補間点と第１４補間点との間の距離は比較的短い。対象移行画素の数が比較的小さい、または、すべての画素に対する対象移行画素の比率が比較的低いとき、第１３補間点と第１４補間点との間の距離は比較的長い。換言すれば、対象移行画素の数が比較的大きいとき、初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的小さいが、対象画素の数が比較的小さいとき、初期トーンマッピング曲線の修正範囲は比較的大きい。第１４補間点の第２座標値は、経験値、ユーザ入力値、または初期トーンマッピング曲線に基づいて取得され得る。
任意で、ダイナミックメタデータは対象移行画素の座標情報を含む。
換言すれば、対象移行画素は、ダイナミックメタデータに示される画素であり得る、または、画素の輝度分布に基づいて電子デバイスによって自律的に判定され得る。換言すれば、対象ピクチャが対象移行画素を含むかどうかは、異なる方式で決定され得る。
任意で、ダイナミックメタデータは複数の補間点の各々の座標情報を含む。
補間点の座標情報は、補間点の座標であり得るか、または、補間点の第１座標値または第２座標値であり得る。補間点の座標は、（ｘ、ｙ）として表現され得、ｘは第１座標値を表し得、ｙは第２座標値を表し得る。電子デバイスは、画像の輝度情報に基づいて、または、画像のダイナミックメタデータに基づいて、または、画像の輝度情報および画像のダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定し得る。例えば、電子デバイスは、補間点１の第１座標値、補間点２の第２座標値、および、補間点３の座標を決定する。
例えば、ダイナミックメタデータは、図４における点１'の第１座標値、点２'の座標、および、点４'の第２座標値を含む。ダイナミックメタデータにおいて与えられる点１'の第１座標値に基づいて、点１'は、点１に一致する、または、原点と一致する点であり得ると決定され得る。このようにして、点１'の座標が認識される。加えて、点２'の座標はダイナミックメタデータにおいて与えられる。さらに、ダイナミックメタデータにおいて与えられる点４'の第２座標値に基づいて、垂直座標が第２座標値と同一である点が、初期トーンマッピング関数上で見つけられ得、点の水平座標は点４'の第１座標値であると決定される。このようにして、点４'の座標が認識される。スプライン関数を決定するための一般的な方法が、点１'、点２'、および点４'を通過するスプライン関数を取得するために使用され得る。
別の例では、ダイナミックメタデータは、図４における点５'の第１座標値、点６'の座標、および、点８'の第２座標値を含む。ダイナミックメタデータにおいて与えられる点５'の第１座標値に基づいて、点５'は点５と一致する、または、（１、１）と一致する点であり得ると決定され得る。このようにして、点５'の座標が認識される。加えて、点６'の座標はダイナミックメタデータにおいて与えられる。さらに、ダイナミックメタデータにおいて与えられる点８'の第２座標値に基づいて、点８'の第１座標値は、初期トーンマッピング関数上で決定され得、点８'の座標が認識され得る。スプライン関数を決定するための一般的な方法が、点５'、点６'、および点８'を通過するスプライン関数を取得するために使用され得る。
別の例では、ダイナミックメタデータは、図４における点９'の第２座標値、点１０'の座標、および、点１２'の第１座標値を含む。ダイナミックメタデータにおいて与えられる点９'の第２座標値に基づいて、点１２'の第１座標値は、初期トーンマッピング関数上で決定され得、点１２'の座標が認識され得る。加えて、点１０'の座標はダイナミックメタデータにおいて与えられる。さらに、ダイナミックメタデータにおいて与えられる点１２'の第１座標値に基づいて、点１２'の第２座標値は、初期トーンマッピング関数上で決定され得、点１２'の座標が認識され得る。スプライン関数を決定するための一般的な方法が、点９'、点１０'、および点１２'を通過するスプライン関数を取得するために使用され得る。
２０３：複数の補間点を通過するスプライン関数を決定し、スプライン関数は、複数の補間点の少なくとも１つにおいて初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
スプライン関数（ｓｐｌｉｎｅ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）は、区分的多項式関数（ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｆｕｎｃｔｉｏｎ）である。区間［ａ，ｂ］におけるスプライン関数Ｓ（ｘ）は、区間［ａ，ｂ］において連続していると定義され、スプライン関数の一次導関数Ｓ'（ｘ）および二次導関数Ｓ"（ｘ）は両方とも区間［ａ，ｂ］において連続している。図４は、点１'、点２'、および点４'を通過するスプライン関数１、点５'、点６'、および点８'を通過するスプライン関数２、ならびに、点９'、点１０'、および点１２'を通過するスプライン関数３を示す。
複数の補間点が判定された後に、複数の補間点を通過するスプライン関数は、複数の補間点の各々の座標に基づいて取得され得る。図４におけるスプライン関数１については、複数の補間点は、点１'、点２'、および点４'である。図４におけるスプライン関数２については、複数の補間点は、点５'、点６'、および点８'である。図４におけるスプライン関数３については、複数の補間点は、点９'、点１０'、および点１２'である。
区間［ａ，ｂ］は、ｎ個のノードｘ１、...、ｘｎを含み、ａ＜ｘ１＜...ｘｎである。スプライン関数がＮ次スプライン関数であるとき、任意の２つの隣接ノードの間の区間［ｘｋ，ｘｋ＋１］における関数は、Ｎ次多項式関数であり、ｋ＜ｎ－１であり、ｋは正の整数である。
スプライン関数がスプライン関数１およびスプライン関数２を含むとき、スプライン関数１は、区間［ｘＭ１，ｘＭ２］におけるＭ次スプライン関数であり得、スプライン関数２は、区間［ｘＬ１，ｘＬ２］におけるＬ次スプライン関数であり得る。区間［ｘＭ１，ｘＭ２］と区間［ｘＬ１，ｘＬ２］との共通部分は空である、または、区間［ｘＭ１，ｘＭ２］と区間［ｘＬ１，ｘＬ２］との共通部分は１つの値だけを含む。ＭはＬとは同一でも異なってもよい。
スプライン関数が一次スプライン関数を含むとき、一次スプライン関数を決定するために、少なくとも２つの既知の条件が必要である。例えば、一次スプライン関数を通過する点の座標、および、スプライン関数の勾配は、事前に認識される。別の例では、一次スプライン関数を通過する２点の座標は、事前に認識される。
スプライン関数が二次スプライン関数を含むとき、二次スプライン関数を決定するために少なくとも３つの既知の条件が必要である。例えば、二次スプライン関数の関数形式は、ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃであり、ａ≠０である。二次スプライン関数を決定するべく、二次スプライン関数を通過する３点の座標が事前に認識される必要がある。代替的に、２点の座標、および、１点における二次スプライン関数の導関数が事前に認識される。
スプライン関数が三次スプライン関数を含むとき、三次スプライン関数を決定するために、少なくとも４つの既知の条件が必要である。例えば、三次スプライン関数の関数形式は、ｙ＝ａｘ３＋ｂｘ２＋ｃｘ＋ｄであり、ａ≠０である。三次スプライン関数を判定するべく、三次スプライン関数を通過する４点の座標が事前に認識される必要がある。代替的に、２点の座標および２点における三次スプライン関数の導関数が事前に認識される。
スプライン関数がＮ次スプライン関数を含むとき、Ｎ次スプライン関数を決定するために、少なくともＮ＋１の既知の条件が必要である。
初期トーンマッピング曲線はＴ（ｘ）であり、スプライン関数Ｓ（ｘ）は、区間［ａ，ｂ］において定義されると想定する。
例において、スプライン関数Ｓ（ｘ）は、ｘ＝ａのとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続され得、または、ｘ＝ｂのとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続され得、または、ｘ＝ａであるとき、および、ｘ＝ｂであるとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続され得る。
例において、複数の補間点は第１座標値がｘ０である点を含み、ａ＜ｘ０＜ｂであり、スプライン関数Ｓ（ｘ）は、ｘ＝ｘ０のとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続され得る。
スプライン関数Ｓ（ｘ）は、ｘ＝ａ、すなわち、Ｓ（ａ）＝Ｔ（ａ）かつＳ'（ａ）＝Ｔ'（ａ）であるとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続される。
スプライン関数Ｓ（ｘ）は、ｘ＝ｂ、すなわち、Ｓ（ｂ）＝Ｔ（ｂ）かつＳ'（ｂ）＝Ｔ'（ｂ）であるとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続される。
スプライン関数Ｓ（ｘ）は、ｘ＝ｘ０、すなわち、Ｓ（ｘ０）＝Ｔ（ｘ０）かつＳ'（ｘ０）＝Ｔ'（ｘ０）のとき、初期トーンマッピング曲線Ｔ（ｘ）に円滑に接続される。
スプライン関数は、補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され、円滑な接続の目的は、初期トーンマッピング曲線の一部をスプライン関数で置換することであり、その結果、修正トーンマッピング曲線が取得され得る。スプライン関数は補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続されるので、修正トーンマッピング曲線は円滑な関数であり得る。
任意で、複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、初期トーンマッピング曲線は第９補間点を通過し、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第７補間点および第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得する段階と、第８補間点および第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定する段階であって、第２スプライン関数は第８補間点において第１スプライン関数に円滑に接続され、第２スプライン関数は第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階とを含む。
上述のシナリオ１、シナリオ２およびシナリオ３において、スプライン関数は、第１スプライン関数および第２スプライン関数を含み得、第１スプライン関数は強い修正スプライン関数であり、第２スプライン関数は第１スプライン関数と初期輝度マッピング曲線との間の円滑な移行を実装するために使用される。
第１スプライン関数を取得することは、ユーザによるパラメータ入力を受信することによって、または、事前設定パラメータを使用することによって第１スプライン関数を決定することであり得る。例えば、第１スプライン関数は、一次スプライン関数として事前設定され、一次スプライン関数の勾配は１である。
任意で、第１スプライン関数は更に、第７補間点および／または第８補間点の座標を参照して決定され得る。
第１スプライン関数は代替的、二次スプライン関数または三次スプライン関数であり得る。第１スプライン関数は、二次スプライン関数または三次スプライン関数を決定するために必要な上述の条件を参照して決定される。
換言すれば、第１スプライン関数が決定されるとき、取得されたデータに加えて、いくつかの経験値またはユーザインジケーションが、第１スプライン関数を決定するために導入され得る。
そして、第１スプライン関数を初期トーンマッピング曲線に円滑に接続するために使用される第２スプライン関数が決定される。第１スプライン関数は、第２スプライン関数が決定される前に決定される。したがって、第８補間点における第１スプライン関数の関数値が分かり、第８補間点における第１スプライン関数の導関数値が分かる。第２スプライン関数が第８補間点において第１スプライン関数に円滑に接続されることは、第８補間点における第１スプライン関数の関数値が第８補間点における第２スプライン関数の関数値と同一であること、および、第８補間点における第１スプライン関数の導関数値が第８補間点における第２スプライン関数の導関数値と同一であることを意味する。加えて、第９補間点における初期トーンマッピング関数の関数値が分かり、第９補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値が分かる。第２スプライン関数が第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続されることは、第９補間点における第２スプライン関数の関数値が第９補間点における初期トーンマッピング関数の関数値と同一であること、および、第９補間点における第２スプライン関数の導関数値が第９補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と同一であることを意味する。
説明を容易にするべく、本願において、別段の指定が無い限り、「導関数値」は、一次導関数値として理解され得る。
任意で、第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点におけるスプライン関数の導関数は常に０より大きい。この制限により、最終的に取得されるスプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、第１スプライン関数の導関数は、常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第１スプライン関数の導関数は常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第１スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、第２スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第２スプライン関数の導関数は常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第２スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第１スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第１スプライン関数は、第１１補間点の一方の側において迅速に増加し、第１１補間点の他方側において低速で増加する。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第２スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第２スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第２スプライン関数は、第１１補間点の一方の側において迅速に増加し、第１１補間点の他方側において低速で増加する。図４に示されるように、第１１補間点は点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。
第１５補間点の一方の側において、第１スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第１スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。
第１５補間点の一方の側において、第２スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に配置され、第１５補間点の他方側において、第２スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に配置される。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
シナリオ１
画像が暗いとき、第１端点に近い初期トーンマッピング曲線の一部は修正され得る。第７補間点は上述の第１補間点であり得、第８補間点は上述の第２補間点であり得、第９補間点は上述の第３補間点であり得る。このシナリオにおいて、スプライン関数は、第１補間点および第２補間点を通過する第１スプライン関数、ならびに、第２補間点および第３補間点を通過する第２スプライン関数を含み、第１スプライン関数は強い修正スプライン関数であり、第２スプライン関数は、第１スプライン関数と初期輝度マッピング曲線との間の円滑な移行を実装するために使用される。特定の補間点およびスプライン関数の場所が図５に示される。
上記では、第１補間点、第２補間点、および第３補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に、第７補間点および第８補間点を通過する（すなわち、図４における点１'および点２'を通過する）第１スプライン関数ｆ１（ｘ）が取得される。
例えば、第１スプライン関数は、一次スプライン関数として事前設定され、一次スプライン関数の勾配は１である。第７補間点の第１座標値が初期トーンマッピング関数の第１端点の第１座標値と同一であるので、第１スプライン関数は、原点を通過する関数である、すなわち、第７補間点の座標は（０，０）であると決定され得る。したがって、第１スプライン関数はｆ１（ｘ）＝ｘとして表現され得る。
そして、第８補間点および第９補間点（本実施形態において、第８補間点は図４における点２'であり、第９補間点は図４における点４'である）を通過する第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
第１スプライン関数ｆ１（ｘ）および第８補間点の第１座標値ｘ２に基づいて、第８補間点における第１スプライン関数の関数はｆ１（ｘ２）であり、第８補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ１'（ｘ２）であると決定され得る。
初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）および第９補間点の第１座標値ｘ４に基づいて、第９補間点における第２スプライン関数の関数はｆ０（ｘ４）であり、第９補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ０'（ｘ４）であると決定され得る。
ｆ１（ｘ２）＝ｆ２（ｘ２）、ｆ１'（ｘ２）＝ｆ２'（ｘ２）、ｆ０（ｘ４）＝ｆ２（ｘ４）、およびｆ０'（ｘ４）＝ｆ２'（ｘ４）に基づいて、第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
任意で、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第２スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は、図４に示される点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第１スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第２スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点３'であり得る。
シナリオ２
画像が明るいとき、第２端点に近い初期トーンマッピング曲線の一部が修正され得る。この場合、第７補間点は、上述の第４補間点であり得、第８補間点は上述の第５補間点であり得、第９補間点は上述の第６補間点であり得る。このシナリオにおいて、スプライン関数は、第４補間点および第５補間点を通過する第１スプライン関数、ならびに、第５補間点および第６補間点を通過する第２スプライン関数を含み、第１スプライン関数は強い修正スプライン関数であり、第２スプライン関数は、第１スプライン関数と初期輝度マッピング曲線との間の円滑な移行を実装するために使用される。特定の補間点の場所およびスプライン関数が図６に示される。
上記では、第４補間点、第５補間点、および第６補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に、第７補間点および第８補間点を通過する（すなわち、図４における点５'および点６'を通過する）第１スプライン関数ｆ１（ｘ）が取得される。
例えば、第１スプライン関数は、一次スプライン関数として事前設定され、一次スプライン関数の勾配は１である。第７補間点の第１座標値が初期トーンマッピング関数の第１端点の第１座標値と同一であるので、第１スプライン関数は、（１，１）を通過する関数である、すなわち、第７補間点の座標は（１，１）であると決定され得る。したがって、第１スプライン関数はｆ１（ｘ）＝ｘとして表現され得る。
そして、第８補間点および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点６'および点８'を通過する）第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
第１スプライン関数ｆ１（ｘ）および第８補間点の第１座標値ｘ６に基づいて、第８補間点における第１スプライン関数の関数はｆ１（ｘ６）であり、第８補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ１'（ｘ６）であると決定され得る。
初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）および第９補間点の第１座標値ｘ８に基づいて、第９補間点における第２スプライン関数の関数はｆ０（ｘ８）であり、第９補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ０'（ｘ８）であると決定され得る。
ｆ１（ｘ６）＝ｆ２（ｘ６）、ｆ１'（ｘ６）＝ｆ２'（ｘ６）、ｆ０（ｘ８）＝ｆ２（ｘ８）、およびｆ０'（ｘ８）＝ｆ２'（ｘ８）に基づいて、第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
任意で、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第２スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は図４に示される点７'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第１スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第２スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点７'であり得る。
シナリオ３
第７補間点は上述の第１２補間点であり得、第８補間点は上述の第１３補間点であり得、第９補間点は上述の第１４補間点であり得る。このシナリオにおいて、スプライン関数は、第１２補間点および第１３補間点を通過する第１スプライン関数、ならびに、第１３補間点および第１４補間点を通過する第２スプライン関数を含み、第１スプライン関数は強い修正スプライン関数であり、第２スプライン関数は、第１スプライン関数と初期輝度マッピング曲線との間の円滑な移行を実装するために使用される。特定の補間点の場所およびスプライン関数が図８に示される。
上記では、第１２補間点、第１３補間点、および第１４補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に、第７補間点および第８補間点を通過する（すなわち、図４における点１０'および点１１'を通過する）第１スプライン関数ｆ１（ｘ）が取得される。
例えば、第１スプライン関数は、一次スプライン関数として事前設定され、一次スプライン関数の勾配は１である。第７補間点は初期トーンマッピング関数の下に位置し、第８補間点は初期トーンマッピング関数の上に位置するので、第７補間点の第１座標値はｘ１０であり、第８補間点の第１座標値はｘ１１であり、第１スプライン関数は
Figure 2023175868000014
 を通過し、初期トーンマッピング関数はｆ０（ｘ）であると想定する。したがって、
Figure 2023175868000015
 である。
そして、第８補間点および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点１１'および点１２'を通過する、または、図４における点１０'および点９'を通過する）第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
第１スプライン関数ｆ１（ｘ）および第８補間点の第１座標値ｘ１１に基づいて、第８補間点における第１スプライン関数の関数はｆ１（ｘ１１）であり、第８補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ１'（ｘ１１）であると決定され得る。
初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）および第９補間点の第１座標値ｘ１２に基づいて、第９補間点における第２スプライン関数の関数はｆ０（ｘ１２）であり、第９補間点における第１スプライン関数の導関数はｆ０'（ｘ１２）であると決定され得る。
ｆ１（ｘ１１）＝ｆ２（ｘ１１）、ｆ１'（ｘ１１）＝ｆ２'（ｘ１１）、ｆ０（ｘ１２）＝ｆ２（ｘ１２）、およびｆ０'（ｘ１２）＝ｆ２'（ｘ１２）に基づいて、第２スプライン関数ｆ２（ｘ）が決定される。
任意で、第２スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第１スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第２スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は、図４に示される点１３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第１スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第２スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点１３'であり得る。
任意で、複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、スプライン関数は、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、第８補間点の第１座標値は、第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、第８補間点の第１座標値は第１修正位置であり、複数の補間点を決定する段階の前に、方法は更に、第１オフセットを取得する段階であって、第１オフセットは、第１修正位置において初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第１修正位置は第８補間点の第１座標値である、段階を備え、複数の補間点を決定する段階は、第１修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第１オフセットに基づいて第８補間点の第２座標値を決定する段階を含み、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階は、第８補間点の第１座標値および第８補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第７補間点および／または第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。第１オフセットを取得することは、ユーザによるパラメータ入力を受信することであり得る、または、事前設定パラメータを使用することであり得る。例えば、第１オフセットは０．０１に事前設定される。
第８補間点の第１座標値は第１修正位置に対応する。具体的には、初期トーンマッピング関数から逸脱する第８補間点は、第１修正位置において決定され、すなわち、第８補間点の第２座標値は、第１修正位置において初期トーンマッピング関数の関数値に等しくない。
第１オフセットは、初期トーンマッピング関数に対する第８補間点のオフセット度であり得る。第１オフセットが正であるとき、第８補間点は初期トーンマッピング関数の上に位置する。第１オフセットが負であるとき、第８補間点は初期トーンマッピング関数の下に位置する。
例えば、第８補間点の第２座標値＝第１オフセット＋第１修正位置における初期トーンマッピング関数の関数値である。
例えば、第８補間点から初期トーンマッピング関数の最短距離＝第１オフセットである。
したがって、第８補間点の座標は第１オフセットに基づいて決定され得る。
そして、第３スプライン関数が決定される。
例において、第３スプライン関数は、第７補間点および第９補間点において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。第７補間点および第９補間点の両方は初期トーンマッピング関数上の点であるとみなされ得る。したがって、第７補間点の座標および第９補間点の座標が取得され得る。加えて、第７補間点における第３スプライン関数の導関数が、第７補間点における初期トーンマッピング関数の導関数に等しく、第９補間点における第３スプライン関数の導関数は第９補間点における初期トーンマッピング関数の導関数に等しい。スプライン関数自体の属性に起因して、第８補間点における第３スプライン関数は連続的であり、第８補間点における第３スプライン関数の一次導関数は連続的であり、第８補間点における第３スプライン関数の二次導関数は連続的である。したがって、第３スプライン関数は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数に分割され得る。第８補間点における第４スプライン関数の関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の関数値と同一である。第８補間点における第４スプライン関数の一次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の一次導関数値と同一である。第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。
上述のシナリオ１、シナリオ２およびシナリオ３において、複数の補間点を通過するスプライン関数は、第３スプライン関数と総称され、３つのシナリオにおける複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含む。第７補間点および第８補間点を通過するスプライン関数は、第４スプライン関数であり、第８補間点および第９補間点を通過するスプライン関数は第５スプライン関数である。
任意で、第４スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第４スプライン関数の導関数は、常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第１スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、第５スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第５スプライン関数の導関数は、常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第２スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第４スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第４スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第４スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第４スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加する。図４に示されるように、第１１補間点は点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第５スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第５スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第５スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加する。図４に示されるように、第１１補間点は点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第４スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。
第１５補間点の一方の側において、第４スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第４スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第５スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。
第１５補間点の一方の側において、第５スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第５スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
任意で、複数の補間点は更に第１０補間点を含み、第３スプライン関数は第１０補間点を通過し、第１０補間点の第１座標値は第７補間点の第１座標値と第９補間点の第１座標値との間にあり、複数の補間点を決定する段階の前に、方法は更に、第２オフセットを取得する段階であって、第２オフセットは、第２修正位置における初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、第２修正位置は第１０補間点の第１座標値である、段階を備え、複数の補間点を決定する段階は更に、第２修正位置における初期トーンマッピング曲線の関数値および第２オフセットに基づいて第１０補間点の第２座標値を決定する段階を含み、第８補間点の第１座標値および第８補間点の第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階は、第８補間点の第１座標値および第２座標値、ならびに、第１０補間点の第１座標値および第２座標値に基づいて第３スプライン関数を決定する段階であって、第３スプライン関数は、第７補間点および第９補間点の両方において初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む。
第２オフセットを取得することは、ユーザによるパラメータ入力を受信することであり得る、または、事前設定パラメータを使用することであり得る。例えば、第２オフセットは、０．０１に事前設定される。
第１０補間点の第１座標値は第２修正位置に対応する。具体的には、初期トーンマッピング関数から逸脱する第１０補間点は、第２修正位置において決定され、すなわち、第１０補間点の第２座標値は、第２修正位置において初期トーンマッピング関数の関数値に等しくない。
第２オフセットは、初期トーンマッピング関数に対する第１０補間点のオフセット度であり得る。第２オフセットが正であるとき、第１０補間点は初期トーンマッピング関数の上に位置する。第２オフセットが負であるとき、第１０補間点は初期トーンマッピング関数の下に位置する。
例えば、第１０補間点の第２座標値＝第２オフセット＋第２修正位置における初期トーンマッピング関数の関数値である。
例えば、第１０補間点から初期トーンマッピング関数への最短距離＝第２オフセットである。
任意で、第１オフセットおよび第２オフセットは相互に反対の数である。
したがって、第１０補間点の座標は第２オフセットに基づいて決定され得る。
そして、第３スプライン関数が更に決定される。スプライン関数自体の属性に起因して、第１０補間点における第３スプライン関数は連続的であり、第１０補間点における第３スプライン関数の一次導関数は連続的であり、第１０補間点における第３スプライン関数の二次導関数は連続的である。したがって、第３スプライン関数は、第７補間点および第１０補間点を通過する第６スプライン関数、ならびに、第１０補間点および第９補間点を通過する第７スプライン関数に分割され得る。第１０補間点における第６スプライン関数の関数値は、第１０補間点における第７スプライン関数の関数値と同一である。第１０補間点における第６スプライン関数の一次導関数値は、第１０補間点における第７スプライン関数の一次導関数値と同一である。第１０補間点における第６スプライン関数の二次導関数値は、第１０補間点における第７スプライン関数の二次導関数値と同一である。
任意で、第６スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第６スプライン関数の導関数は常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第１スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、第７スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点における第７スプライン関数の導関数は、常に０より大きい。この制限により、最終的に取得される第２スプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第６スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第６スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第６スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加する。図４に示されるように、第１１補間点は点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第７スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第７スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第７スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加する。図４に示されるように、第１１補間点は点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第４スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第４スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
第１５補間点の一方の側において、第４スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第４スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第５スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第５スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
第１５補間点の一方の側において、第５スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第５スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
例において、第３スプライン関数は、第９補間点における初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。第９補間点は初期トーンマッピング関数上の点であるとみなされ得る。したがって、第９補間点の座標が取得され得る。加えて、第９補間点における第３スプライン関数の導関数は、第９補間点における初期トーンマッピング関数の導関数に等しい。スプライン関数自体の属性に起因して、第８補間点における第３スプライン関数の一次導関数は連続的であり、第８補間点における第３スプライン関数の二次導関数は連続的である。したがって、第３スプライン関数は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数に分割され得る。第８補間点における第４スプライン関数の一次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の一次導関数値と同一である。第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数値は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数値と同一である。したがって、第７補間点の座標が更に決定される必要がある。
第７補間点の座標を決定する方式が経験値に基づいて決定され得る。例えば、第７補間点の座標は（０，０）または（１，１）であると決定される。
第３スプライン関数が第７補間点における初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される場合は、第３スプライン関数が第９補間点における初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される場合と同様である。ここでは詳細を説明しない。
任意で、第３スプライン関数の導関数は常に０より大きい。
換言すれば、すべての点におけるスプライン関数の導関数は常に０より大きい。この制限により、最終的に取得されるスプライン関数と、初期トーンマッピング曲線との間の過剰に大きい差が回避され得、過剰な修正が回避される。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第３スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
二次導関数が０である点は、第１スプライン関数の変曲点であり得る。例えば、第３スプライン関数は、第１１補間点の一方の側で迅速に増加し、第１１補間点の他方側で低速で増加する。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第３スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第３スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
第１５補間点の一方の側において、第３スプライン関数は初期トーンマッピング関数の上に位置し、第１５補間点の他方側において、第３スプライン関数は初期トーンマッピング関数の下に位置する。第１５補間点の場所を定義することによって、初期トーンマッピング関数の修正方式が定義され得る。
シナリオ１
画像が暗いとき、第１端点に近い初期トーンマッピング曲線の一部が修正され得る。第７補間点は上述の第１補間点であり得、第８補間点は上述の第２補間点であり得、第９補間点は上述の第３補間点であり得る。特定の補間点の場所およびスプライン関数が図５に示される。
上記では、第１補間点、第２補間点、および第３補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に、第１オフセットが取得される。例えば、第１オフセットは０．０１に事前設定される。
そして、第８補間点（図４における点２'）の第２座標値は第１オフセットに基づいて決定される。例えば、ｆ３（ｘ２）＝ｆ０（ｘ２）＋０．０１でありｆ０（ｘ）は初期トーンマッピング関数を表す。
第７補間点の第１座標値が初期トーンマッピング関数の第１端点の第１座標値と同一であるので、第３スプライン関数は、原点を通過する関数である、すなわち、第７補間点の座標は（０，０）であると決定され得る。
そして、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点１'、点２'、および点４'を通過する）第３スプライン関数ｆ３（ｘ）が決定される。第３スプライン関数ｆ３（ｘ）は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数ｆ４（ｘ）、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数ｆ５（ｘ）に分割され得る。
ｆ４（ｘ１）＝０、ｆ４（ｘ２）＝ｆ０（ｘ２）＋０．０１、およびｆ５（ｘ２）＝ｆ０（ｘ２）＋０．０１は、第７補間点の座標、および、第８補間点の座標に基づいて決定され得る。
初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）および第９補間点の第１座標値ｘ４に基づいて、第９補間点における第５スプライン関数の関数はｆ５（ｘ４）＝ｆ０（ｘ４）であり、第９補間点における第５スプライン関数の導関数はｆ５'（ｘ４）＝ｆ０'（ｘ４）であると決定され得る。
スプライン関数の属性に基づいて、第８補間点における第４スプライン関数の一次導関数は第８補間点における第５スプライン関数の一次導関数と同一であると、および、第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数と同一である、すなわち、ｆ５'（ｘ２）＝ｆ４'（ｘ２）かつｆ５"（ｘ２）＝ｆ４"（ｘ２）であると決定され得る。
任意で、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。具体的には第４スプライン関数および第５スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第４スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第５スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は、図４に示される点３'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第４スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第５スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第５スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点３'であり得る。
シナリオ２
画像が明るいとき、第２端点に近い初期トーンマッピング曲線の一部が修正され得る。第７補間点は、上述の第４補間点であり得、第８補間点は上述の第５補間点であり得、第９補間点は上述の第６補間点であり得る。特定の補間点の場所およびスプライン関数は図６に示される。
上記では、第４補間点、第５補間点、および第６補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に第１オフセットが取得される。例えば、第１オフセットは－０．０１に事前設定される。
そして、第８補間点（図４における点６'）の第２座標値は第１オフセットに基づいて決定される。例えば、ｆ３（ｘ６）＝ｆ０（ｘ６）－０．０１であり、ｆ０（ｘ）は初期トーンマッピング関数を表す。
第７補間点の第１座標値が初期トーンマッピング関数の第１端点の第１座標値と同一であるので、第３スプライン関数は、（１，１）を通過する関数である、すなわち、第７補間点の座標は（１，１）であると決定され得る。
そして、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点５'、点６'、および点８'を通過する）第３スプライン関数ｆ３（ｘ）が決定される。第３スプライン関数ｆ３（ｘ）は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数ｆ４（ｘ）、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数ｆ５（ｘ）に分割され得る。
ｆ４（ｘ５）＝１、ｆ４（ｘ６）＝ｆ０（ｘ６）－０．０１およびｆ５（ｘ６）＝ｆ０（ｘ６）－０．０１は、第７補間点の座標および第８補間点の座標に基づいて決定され得る。
初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）および第９補間点の第１座標値ｘ８に基づいて、第９補間点における第５スプライン関数の関数はｆ５（ｘ８）＝ｆ０（ｘ８）であり、第９補間点における第５スプライン関数の導関数はｆ５'（ｘ８）＝ｆ０'（ｘ８）であると決定され得る。
スプライン関数の属性に基づいて、第８補間点における第４スプライン関数の一次導関数は第８補間点における第５スプライン関数の一次導関数と同一であると、および、第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数と同一である、すなわち、ｆ５'（ｘ６）＝ｆ４'（ｘ６）かつｆ５"（ｘ６）＝ｆ４"（ｘ６）であると決定され得る。
任意で、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。具体的には、第４スプライン関数および第５スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第４スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第５スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は図４に示される点７'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第４スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第５スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点７'であり得る。
シナリオ３
方法１
第８補間点は、上述の第１２補間点であり得る。第７補間点は、第１座標値が第１２補間点の第１座標値より小さく、上述の第１３補間点の第１座標値より小さい上述の第１４補間点であり得る。第９補間点は、第１座標値が第１２補間点の第１座標値より大きく、第１３補間点の第１座標値より大きい上述の第１４補間点であり得る。このシナリオにおいて、スプライン関数は、第１２補間点および第１３補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第１３補間点および第１４補間点を通過する第５スプライン関数を含む。特定の補間点の場所およびスプライン関数が図７に示される。
上記では、第１２補間点、第１３補間点、および第１４補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、および、第９補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に第１オフセットが取得される。例えば、第１オフセットは０．０１に事前設定される。
そして、第８補間点（図４における点１０'）の第２座標値は第１オフセットに基づいて決定される。例えば、ｆ３（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）＋０．０１であり、ｆ０（ｘ）は初期トーンマッピング関数を表す。
第３スプライン関数は第７補間点において初期トーンマッピング関数に円滑に接続されるので、第７補間点の座標は、（ｘ９，ｆ０（ｘ９））であり、ｆ３（ｘ９）＝ｆ０（ｘ９）、ｆ３'（ｘ９）＝ｆ０'（ｘ９）であると決定され得る。
第３スプライン関数は第９補間点において初期トーンマッピング関数に円滑に接続されるので、第９補間点の座標は（ｘ１２，ｆ０（ｘ１２））であり、ｆ３（ｘ１２）＝ｆ０（ｘ１２）、ｆ３'（ｘ１２）＝ｆ０'（ｘ１２）であると決定され得る。
そして、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点９'、点１０'、および点１２'を通過する）第３スプライン関数ｆ３（ｘ）が決定される。第３スプライン関数ｆ３（ｘ）は、第７補間点および第８補間点を通過する第４スプライン関数ｆ４（ｘ）、ならびに、第８補間点および第９補間点を通過する第５スプライン関数ｆ５（ｘ）に分割され得る。
ｆ４（ｘ９）＝ｆ０（ｘ９）、ｆ４'（ｘ９）＝ｆ０'（ｘ９）、ｆ４（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）＋０．０１は、初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）、第７補間点の座標、および、第８補間点の座標に基づいて決定され得る。
ｆ５（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）＋０．０１、ｆ５（ｘ１２）＝ｆ０（ｘ１２）、ｆ５'（ｘ１２）＝ｆ０'（ｘ１２）は、初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）、第８補間点の座標、および第９補間点の座標に基づいて決定され得る。
スプライン関数の属性に基づいて、第８補間点における第４スプライン関数の一次導関数は第８補間点における第５スプライン関数の一次導関数と同一であると、および、第８補間点における第４スプライン関数の二次導関数は、第８補間点における第５スプライン関数の二次導関数と同一である、すなわち、ｆ５'（ｘ１０）＝ｆ４'（ｘ１０）かつｆ５"（ｘ１０）＝ｆ４"（ｘ１０）であると決定され得る。
任意で、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。具体的には、第４スプライン関数および第５スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第４スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第５スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。第１１補間点は、図４に示される点１１'であり得る。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第４スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第５スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。第１５補間点は、図４に示される点１１'であり得る。
方法２
第８補間点は上述の第１２補間点であり得る。第１０補間点は上述の第１３補間点であり得る。第７補間点は、第１座標値が第１２補間点の第１座標値より小さく、第１３補間点の第１座標値より小さい上述の第１４補間点であり得る。第９補間点は、第１座標値が第１２補間点の第１座標値より大きく、第１３補間点の第１座標値より大きい上述の第１４補間点であり得る。このシナリオにおいて、スプライン関数は、第１２補間点および第１３補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、第１３補間点および第１４補間点を通過する第５スプライン関数を含む。特定の補間点の場所およびスプライン関数が図７に示される。
上記では、第１２補間点、第１３補間点、および第１４補間点の第１座標値をどのように取得するかについて説明した。換言すれば、第７補間点の第１座標値、第８補間点の第１座標値、第９補間点の第１座標値、および第１０補間点の第１座標値がすべて分かる。
最初に、第１オフセットが取得される。例えば、第１オフセットは‐０．０１に事前設定される。
そして、第８補間点（図４における点１０'）の第２座標値は、第１オフセットに基づいて決定される。例えば、ｆ３（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）－０．０１であり、ｆ０（ｘ）は初期トーンマッピング関数を表す。
そして第２オフセットが取得される。例えば、第２オフセットは＋０．０１に事前設定される。
そして、第８補間点（図４における点１１'）の第２座標値は第１オフセットに基づいて決定される。例えば、ｆ３（ｘ１１）＝ｆ０（ｘ１１）＋０．０１であり、ｆ０（ｘ）は初期トーンマッピング関数を表す。
第３スプライン関数は第７補間点において初期トーンマッピング関数に円滑に接続されるので、第７補間点の座標は、（ｘ９，ｆ０（ｘ９））であり、ｆ３（ｘ９）＝ｆ０（ｘ９）、ｆ３'（ｘ９）＝ｆ０'（ｘ９）であると決定され得る。
第３スプライン関数は第９補間点において初期トーンマッピング関数に円滑に接続されるので、第９補間点の座標は（ｘ１２，ｆ０（ｘ１２））であり、ｆ３（ｘ１２）＝ｆ０（ｘ１２）、ｆ３'（ｘ１２）＝ｆ０'（ｘ１２）であると決定され得る。
そして、第７補間点、第８補間点、および第９補間点を通過する（すなわち、図４における点９'、点１０'、および点１２'を通過する）第３スプライン関数ｆ３（ｘ）が決定される。第３スプライン関数ｆ３（ｘ）は、第７補間点および第８補間点を通過する第７スプライン関数ｆ７（ｘ）、第８補間点および第１０補間点を通過する第８スプライン関数ｆ８（ｘ）、ならびに、第１０補間点および第９補間点を通過する第９スプライン関数ｆ９（ｘ）に分割され得る。
ｆ７（ｘ９）＝ｆ０（ｘ９）、ｆ７'（ｘ９）＝ｆ０'（ｘ９）、ｆ７（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）－０．０１は、初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）、第７補間点の座標、および、第８補間点の座標に基づいて決定され得る。
ｆ８（ｘ１０）＝ｆ０（ｘ１０）－０．０１およびｆ８（ｘ１１）＝ｆ０（ｘ１１）＋０．０１は、第８補間点の座標、および、第１０補間点の座標に基づいて決定され得る。
ｆ９（ｘ１２）＝ｆ０（ｘ１２）、ｆ９'（ｘ１２）＝ｆ０'（ｘ１２）、およびｆ９（ｘ１１）＝ｆ０（ｘ１１）＋０．０１は、初期トーンマッピング関数ｆ０（ｘ）、第１０補間点の座標、および、第９補間点の座標に基づいて決定され得る。
スプライン関数の属性に基づいて、第８補間点における第７スプライン関数の一次導関数は第８補間点における第８スプライン関数の一次導関数と同一であると、および、第８補間点における第７スプライン関数の二次導関数は、第８補間点における第８スプライン関数の二次導関数と同一である、すなわち、ｆ７'（ｘ１０）＝ｆ８'（ｘ１０）かつｆ７"（ｘ１０）＝ｆ８"（ｘ１０）であると決定され得る。
スプライン関数の属性に基づいて、第１０補間点における第８スプライン関数の一次導関数は、第１０補間点における第９スプライン関数の一次導関数と同一であり、第１０補間点における第８スプライン関数の二次導関数は、第１０補間点における第９スプライン関数の二次導関数と同一である、すなわち、ｆ８'（ｘ１１）＝ｆ９'（ｘ１１）、ｆ８"（ｘ１１）＝ｆ９"（ｘ１１）と決定され得る。
上述の条件に基づいて、第３スプライン関数ｆ３（ｘ）が決定され得る。
任意で、第３スプライン関数は三次スプライン関数である。具体的には、第４スプライン関数および第５スプライン関数は三次スプライン関数である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第４スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第１スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１１補間点を含み、第５スプライン関数は第１１補間点を通過し、第１１補間点における第２スプライン関数の二次導関数は０である。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第１スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第４スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
任意で、複数の補間点は更に第１５補間点を含み、第２スプライン関数は第１５補間点を通過し、初期トーンマッピング関数は第１５補間点を通過する。第１５補間点における第５スプライン関数の導関数値は、第１５補間点における初期トーンマッピング関数の導関数値と異なる。
２０４：スプライン関数に基づいて初期トーンマッピング曲線を修正し、対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得する。
初期トーンマッピング曲線を修正することは、初期トーンマッピング曲線の一部をスプライン関数で置換することであり得る。最終的に取得される修正トーンマッピング曲線は、初期トーンマッピング曲線に元々存在するデータコンテンツの一部、および、スプライン関数のデータコンテンツを含む。初期スプライン関数は通常円滑であり、スプライン関数自体は円滑な属性を有し、スプライン関数は、補間点において初期スプライン関数に円滑に接続され得る。したがって、修正トーンマッピング曲線はまた、円滑な属性を有する。
２０５：修正トーンマッピング曲線に基づいて対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行する。
電子デバイスは、従来技術を参照して修正トーンマッピング曲線に基づいて対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行し得る。ここでは詳細は説明されていない。
段階２０１～２０５を実装する電子デバイスは、図１における撮影デバイスであり得るか、または、図１における画像処理デバイスであり得るか、または、画像プロセッサを含むディスプレイデバイスであり得る。
本願は、取得された初期トーンマッピング曲線を修正するための方法を提供し、その結果、トーンマッピング曲線を取得する方式は、より柔軟になる。例えば、トーンマッピング曲線の形態は、ディスプレイデバイスおよび撮影デバイスのデバイス属性に基づいて柔軟に決定され得、その結果、画像表示がより鮮明かつ自然になる。別の例では、映像において、フレームのトーンマッピング曲線が決定され得、当該フレームに隣接するフレームについて、トーンマッピング曲線を修正するためのパラメータが決定され、その結果、追加の過剰なデータ無しで映像表示効果が改善され得る。
図８は、本願の実施形態による画像処理装置の機構の概略図である。図８に示されるように、装置５００は取得モジュール５１０、処理モジュール５２０、およびトーンマッピングモジュール５３０を備える。
取得モジュール５１０は、対象ピクチャ、および、対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得するよう構成される。
処理モジュール５２０は、対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定するよう構成される。
処理モジュール５２０は更に、複数の補間点を通過するスプライン関数を決定するよう構成され、スプライン関数は、複数の補間点の少なくとも１つにおいて初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される。
処理モジュール５２０は更に、対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得するために、スプライン関数に基づいて初期トーンマッピング曲線を修正するよう構成される。
トーンマッピングモジュール５３０は、修正トーンマッピング曲線に基づいて対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行するよう構成される。
図９は、本願の別の実施形態による画像処理装置の機構の概略図である。図９に示されるように、装置６００は伝送インタフェース６１０、プロセッサ６２０、およびメモリ６３０を含み得る。
図９は１つのメモリおよび１つのプロセッサのみを示す。実際の画像処理装置製品において、１または複数のプロセッサおよび１または複数のメモリがあり得る。メモリは、記憶媒体またはストレージデバイスなどとも称されてよい。メモリは、プロセッサから独立して配置されてもよく、またはプロセッサと一体化されてもよい。本願の本実施形態ではこれについて限定しない。
伝送インタフェース６１０、プロセッサ６２０、およびメモリ６３０は、内部接続パスを使用することによって互いに通信し、制御信号および／またはデータ信号を転送する。
具体的には、伝送インタフェース６１０は、画像データを受信または送信するよう構成される。プロセッサ６２０は、処理予定の画像を取得するよう構成され、事前訓練済ニューラルネットワークモデルの第１分岐を使用することによって処理予定の画像を処理して第１タイプのパラメータを取得するよう構成され（第１タイプのパラメータは、画像に対して全体的な色処理を実行するために使用される）、更に、ニューラルネットワークモデルの第２分岐を使用することによって処理予定の画像を処理して第２タイプのパラメータを取得するよう構成され（第２タイプのパラメータは、画像に対してローカル色処理を実行するために使用される）、更に、第１タイプのパラメータおよび第２タイプのパラメータに基づいて、処理予定の画像に対して色処理を実行して、色処理を受けた画像を取得するよう構成される。
本願の実施形態において説明されるメモリ６３０は、プロセッサによって実行されるコンピュータ命令およびパラメータを格納するよう構成される。
装置６００の特定の動作プロセスおよび有益な効果については、図２に示される実施形態における説明を参照されたい。ここでは詳細について改めて説明しない。
本願の実施形態は更に電子デバイスを提供する。電子デバイスは端末デバイスであり得る。デバイスは、上述の方法の実施形態における関数／段階を実行するよう構成され得る。
図１０は、本願の実施形態による電子デバイスの機構の概略図である。図１０に示されるように、電子デバイス７００はプロセッサ７１０および送受信機７２０を含む。任意で、電子デバイス７００は更にメモリ７３０を含み得る。プロセッサ７１０、送受信機７２０、およびメモリ７３０は、内部接続パスを通じて互いに通信し、制御信号および／またはデータ信号を転送し得る。メモリ７３０は、コンピュータプログラムを格納するよう構成される。プロセッサ７１０は、メモリ７３０からコンピュータプログラムを呼び出してコンピュータプログラムを実行するよう構成される。
任意で、電子デバイス７００は更に、送受信機７２０によって出力される無線信号を送信するよう構成されるアンテナ７４０を含み得る。
プロセッサ７１０およびメモリ７３０は、１つの処理装置、または、より一般的には、互いに独立したコンポーネントに統合され得る。プロセッサ７１０は、メモリ７３０に格納されるプログラムコードを実行して上述の関数を実装するよう構成される。特定の実装中、メモリ７３０は代替的に、プロセッサ７１０に統合され得るか、または、プロセッサ７１０から独立し得る。プロセッサ７１０は、図９における装置６００におけるプロセッサ６２０に対応し得る。
加えて、電子デバイス７００の機能を改善するべく、電子デバイス７００は更に、入力ユニット７６０、ディスプレイユニット７７０、音声回路７８０、カメラ７９０、センサ７０１などのうち１または複数を含み得る。音声回路は更に、スピーカ７８２、マイクロフォン７８４などを含み得る。ディスプレイユニット７７０はディスプレイ画面を含み得る。
任意で、電子デバイス７００は更に、端末デバイスにおける様々なデバイスまたは回路に電力を供給するよう構成される電源７５０を含み得る。
図１０に示される電子デバイス７００は、図２に示される方法の実施形態のプロセスを実装し得ることが理解されるべきである。電子デバイス７００におけるモジュールのオペレーションおよび／または機能は別々に、上述の方法の実施形態における対応する手順を実装するように意図される。詳細については、上述の方法の実施形態における説明を参照されたい。繰り返しを回避するために、ここでは詳細な説明が適切に省略される。当業者であれば、本明細書で開示する実施形態に記載の例と組み合わせて、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組み合わせにより、ユニットおよびアルゴリズム段階が実装され得ることを認識できよう。これらの機能がハードウェアおよびソフトウェアのどちらで実行されるかは、技術的解決手段の特定の用途および設計上の制約で決まる。当業者であれば、異なる方法を使用して、説明されている機能を特定の用途ごとに実装できるが、係る実装が本願の範囲を超えるものとみなされるべきではない。
簡便で簡単な説明の目的のために、上述のシステム、装置、およびユニットの詳細な動作プロセスについては、上述した方法の実施形態における対応するプロセスを参照し、ここでは詳細が再び説明されないことが当業者によって明確に理解され得る。
本願において提供されるいくつかの実施形態では、開示されたシステム、装置および方法が他の方式で実装されてよいことが理解されるべきである。例えば、説明されている装置の実施形態は例に過ぎない。例えば、複数のユニットへの分割は単なる論理的な機能分割にすぎず、実際の実装では他の分割であってもよい。例えば、複数のユニットもしくはコンポーネントが組み合わされるかまたは統合されて別のシステムになってもよく、いくつかの特徴が無視されても行われなくてもよい。さらに、示されたまたは説明された相互結合もしくは直接的結合または通信接続は、いくつかのインタフェースによって実装されてよい。装置間またはユニット間の間接結合または通信接続は、電子的形態、機械的形態、または他の形態で実装されてよい。
別個の部分として説明されているユニットは、物理的に別個のものであってもなくてもよく、ユニットとして表示されている部分が、物理的なユニットであってもなくてもよいし、一箇所に位置付けられてもよいし、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。ユニットのいくつかまたはすべては、実施形態における解決手段の目的を実現するための実際の要件に基づき選択され得る。
更に、本願の実施形態における機能ユニットが１つの処理ユニットに統合されてもよいし、これらのユニットの各々が物理的に単独で存在してもよいし、２つまたはそれより多くのユニットが１つのユニットに統合されてもよい。
これらの機能がソフトウェア機能ユニットの形態で実装され、独立した製品として販売または使用されるとき、これらの機能は、コンピュータ可読記憶媒体に格納されてよい。こうした理解に基づいて、本願の技術的解決手段は本質的に、または従来技術に寄与する部分が、またはこれらの技術的解決手段のうちの幾つかが、ソフトウェア製品の形態で実装され得る。コンピュータソフトウェア製品は記憶媒体に格納され、本願の実施形態で説明する方法の段階の全てまたはいくつかを実行するようコンピュータデバイス（パーソナルコンピュータ、サーバ、またはネットワークデバイスなどであってよい）に指示するためのいくつかの命令を含む。上述の記憶媒体は、例えば、ＵＳＢフラッシュドライブ、リムーバブルハードディスク、リードオンリメモリ（ｒｅａｄ－ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ， ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ， ＲＡＭ）、磁気ディスクまたは光ディスクなど、プログラムコードを格納し得る任意の媒体を含み得る。
前述の説明は、本願の特定の実装に過ぎないが、本願の保護範囲を限定することを意図するものではない。本願において開示する技術的範囲内で当業者が容易に考え出す変形または置換はいずれも、本願の保護範囲に含まれるものとする。したがって、本願の保護範囲は、請求項の保護範囲の対象となる。
［他の考え得る項目］
（項目１）
画像処理方法であって、
対象ピクチャおよび上記対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得する段階と、
上記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する段階と、
上記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階であって、上記スプライン関数は、上記複数の補間点の少なくとも１つにおいて上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階と、
上記スプライン関数に基づいて上記初期トーンマッピング曲線を修正して、上記対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得する段階と、
上記修正トーンマッピング曲線に基づいて上記対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行する段階と
を備える方法。
（項目２）
上記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数は第２事前設定閾値以上であり、上記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、上記複数の補間点は第１補間点を含み、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、
上記第１補間点の第１座標値が上記第１端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記複数の補間点は更に第２補間点を含み、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、
上記暗領域画素の上記数に基づいて上記第２補間点の第１座標値を決定する段階を含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
上記複数の補間点は更に第３補間点を含み、上記対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、上記暗領域移行画素の輝度値は上記第１事前設定閾値以上であり、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、上記暗領域移行画素の数に基づいて上記第３補間点の第１座標値を決定する段階を含む、項目２または３に記載の方法。
（項目５）
上記初期トーンマッピング曲線は、上記第１端点および上記第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の上記２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する上記輝度値は上記第２端点に対応する上記輝度値より小さく、上記対象ピクチャに含まれる明領域画素の数は第４事前設定閾値以上であり、上記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、上記複数の補間点は第４補間点を含み、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、
上記第４補間点の第１座標値が上記第２端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む、項目１から４のいずれか一項に記載の方法。
（項目６）
上記複数の補間点は更に第５補間点を含み、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、
上記明領域画素の上記数に基づいて上記第５補間点の第１座標値を決定する段階を含む、項目５に記載の方法。
（項目７）
上記複数の補間点は更に第６補間点を含み、上記対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、上記明領域移行画素の輝度値は上記第３事前設定閾値以下であり、上記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、上記明領域移行画素の数に基づいて上記第６補間点の第１座標値を決定する段階を含む、項目５または６に記載の方法。
（項目８）
上記ダイナミックメタデータは、上記複数の補間点の各々の座標情報を含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
上記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は、上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、
上記領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、上記複数の補間点は第１補間点を含み、上記第１補間点の第１座標値は上記第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、
上記領域輝度指示情報が明領域を示すとき、上記複数の補間点は第２補間点を含み、上記第２補間点の第１座標値は上記第２端点の第１座標値と同一である、項目１に記載の方法。
（項目１０）
上記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記ダイナミックメタデータはＰ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、上記対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する上記段階は、
上記Ｐ個の座標情報および上記対象ピクチャの上記輝度情報に基づいて、上記Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定する段階であって、上記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、上記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きい、段階と、
上記Ｐ個のキー画素が上記暗領域画素であるとき、上記複数の補間点は第１補間点を含むと決定する段階であって、上記第１補間点の第１座標値は上記第１端点の第１座標値と同一である、段階、または、
上記Ｐ個のキー画素が上記明領域画素であるとき、上記複数の補間点は第２補間点を含むと決定する段階であって、上記第２補間点の第１座標値は上記第２端点の第１座標値と同一である、段階と
を含む、項目１に記載の方法。
（項目１１）
上記複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、上記初期トーンマッピング曲線は上記第９補間点を通過し、上記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する上記段階は、
上記第７補間点および上記第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得する段階と、
上記第８補間点および上記第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定する段階であって、上記第２スプライン関数は上記第８補間点において上記第１スプライン関数に円滑に接続され、上記第２スプライン関数は上記第９補間点において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階と
を含む、項目１から１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１２）
上記第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、上記第２スプライン関数は三次スプライン関数である、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
上記複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、上記スプライン関数は、上記第７補間点、上記第８補間点、および上記第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、上記第８補間点の第１座標値は、上記第７補間点の第１座標値と上記第９補間点の第１座標値との間にあり、
複数の補間点を決定する上記段階の前に、上記方法は更に、
第１オフセットを取得する段階であって、上記第１オフセットは、第１修正位置において上記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、上記第１修正位置は上記第８補間点の上記第１座標値である、段階を備え、
複数の補間点を決定する上記段階は、
上記第１修正位置における上記初期トーンマッピング曲線の関数値および上記第１オフセットに基づいて上記第８補間点の第２座標値を決定する段階を含み、
上記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する上記段階は、上記第８補間点の上記第１座標値および上記第８補間点の上記第２座標値に基づいて上記第３スプライン関数を決定する段階であって、上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および／または上記第９補間点において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む、
項目１から１０のいずれか一項に記載の方法。
（項目１４）
上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および上記第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、上記第８補間点および上記第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、上記第８補間点における上記第４スプライン関数の二次導関数値は、上記第８補間点における上記第５スプライン関数の二次導関数値と同一である、項目１３に記載の方法。
（項目１５）
上記複数の補間点は更に第１０補間点を含み、上記第３スプライン関数は上記第１０補間点を通過し、上記第１０補間点の第１座標値は上記第７補間点の上記第１座標値と上記第９補間点の上記第１座標値との間にあり、
複数の補間点を決定する上記段階の前に、上記方法は更に、
第２オフセットを取得する段階であって、上記第２オフセットは、第２修正位置における上記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、上記第２修正位置は上記第１０補間点の上記第１座標値である、段階を備え、
複数の補間点を決定する上記段階は更に、上記第２修正位置における上記初期トーンマッピング曲線の関数値および上記第２オフセットに基づいて上記第１０補間点の第２座標値を決定する段階を含み、
上記第８補間点の上記第１座標値および上記第８補間点の上記第２座標値に基づいて上記第３スプライン関数を決定する上記段階は、
上記第８補間点の上記第１座標値および上記第２座標値、ならびに、上記第１０補間点の上記第１座標値および上記第２座標値に基づいて上記第３スプライン関数を決定する段階であって、上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および上記第９補間点の両方において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む、
項目１３または１４に記載の方法。
（項目１６）
上記スプライン関数の導関数値は常に０より大きい、項目１から１５のいずれか一項に記載の方法。
（項目１７）
上記初期トーンマッピング曲線は、次式、すなわち、
Figure 2023175868000016
Figure 2023175868000017
Figure 2023175868000018
 および
Figure 2023175868000019
 の１つを含み、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｐ、ａ、ｍ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｎ、Ｎおよびρはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１である、
項目１から１６のいずれか一項に記載の方法。
（項目１８）
画像処理装置であって、
対象ピクチャおよび上記対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得するよう構成される取得モジュールと、
上記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定するよう構成される処理モジュールであって、上記処理モジュールは更に、上記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定するよう構成され、上記スプライン関数は、上記複数の補間点の少なくとも１つにおいて上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続され、上記処理モジュールは更に、上記スプライン関数に基づいて上記初期トーンマッピング曲線を修正して上記対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得するよう構成される、処理モジュールと、
上記修正トーンマッピング曲線に基づいて上記対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行するよう構成されるトーンマッピングモジュールと
を備える画像処理装置。
（項目１９）
上記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は、上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数は第２事前設定閾値以上であり、上記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、上記複数の補間点は第１補間点を含み、
上記処理モジュールは具体的には、上記第１補間点の第１座標値が上記第１端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される、
項目１８に記載の装置。
（項目２０）
上記複数の補間点は更に第２補間点を含み、
上記処理モジュールは具体的には、上記暗領域画素の上記数に基づいて上記第２補間点の第１座標値を決定するよう構成される、項目１９に記載の装置。
（項目２１）
上記複数の補間点は更に第３補間点を含み、上記対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、上記暗領域移行画素の輝度値は上記第１事前設定閾値以上であり、
上記処理モジュールは具体的には、上記暗領域移行画素の数に基づいて上記第３補間点の第１座標値を決定するよう構成される、
項目１９または２０に記載の装置。
（項目２２）
上記初期トーンマッピング曲線は上記第１端点および上記第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の上記２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する上記輝度値は、上記第２端点に対応する上記輝度値より小さく、上記対象ピクチャに含まれる明領域画素の数は第４事前設定閾値以上であり、上記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、上記複数の補間点は第４補間点を含み、
上記処理モジュールは具体的には、上記第４補間点の第１座標値が上記第２端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される、
項目１８から２１のいずれか一項に記載の装置。
（項目２３）
上記複数の補間点は更に第５補間点を含み、
上記処理モジュールは具体的には、上記明領域画素の上記数に基づいて上記第５補間点の第１座標値を決定するよう構成される、項目２２に記載の装置。
（項目２４）
上記複数の補間点は更に第６補間点を含み、上記対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、上記明領域移行画素の輝度値は上記第３事前設定閾値以下であり、
上記処理モジュールは具体的には、上記明領域移行画素の数に基づいて上記第６補間点の第１座標値を決定するよう構成される、
項目２２または２３に記載の装置。
（項目２５）
上記ダイナミックメタデータは上記複数の補間点の各々の座標情報を含む、項目１８に記載の装置。
（項目２６）
上記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は、上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、
上記領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、上記複数の補間点は第１補間点を含み、上記第１補間点の第１座標値は上記第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、
上記領域輝度指示情報が明領域を示すとき、上記複数の補間点は第２補間点を含み、上記第２補間点の第１座標値は上記第２端点の第１座標値と同一である、項目１８に記載の装置。
（項目２７）
上記初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、上記第１端点および上記第２端点はそれぞれ、上記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、上記第１端点に対応する輝度値は、上記第２端点に対応する輝度値より小さく、上記ダイナミックメタデータは、Ｐ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、
上記処理モジュールは具体的には、上記Ｐ個の座標情報および上記対象ピクチャの上記輝度情報に基づいて、上記Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定するよう構成され、上記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、上記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、
上記Ｐ個のキー画素が上記暗領域画素であるとき、上記処理モジュールは具体的には、上記複数の補間点が第１補間点を含むと決定するよう構成され、上記第１補間点の第１座標値は上記第１端点の第１座標値と同一であり、または、
上記Ｐ個のキー画素が上記明領域画素であるとき、上記処理モジュールは具体的には、上記複数の補間点が第２補間点を含むと決定するよう構成され、上記第２補間点の第１座標値は、上記第２端点の第１座標値と同一である、
項目１８に記載の装置。
（項目２８）
上記複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、上記初期トーンマッピング曲線は上記第９補間点を通過し、
上記処理モジュールは具体的には、上記第７補間点および上記第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得するよう構成され、
上記処理モジュールは具体的には、上記第８補間点および上記第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定するよう構成され、上記第２スプライン関数は、上記第８補間点において上記第１スプライン関数に円滑に接続され、上記第２スプライン関数は、上記第９補間点において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、
項目１８から２７のいずれか一項に記載の装置。
（項目２９）
上記第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、上記第２スプライン関数は三次スプライン関数である、項目２８に記載の装置。
（項目３０）
上記複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、上記スプライン関数は、上記第７補間点、上記第８補間点、および上記第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、上記第８補間点の第１座標値は、上記第７補間点の第１座標値と上記第９補間点の第１座標値との間にあり、
上記処理モジュールが上記複数の補間点を決定する前に、上記取得モジュールは更に、第１オフセットを取得するよう構成され、上記第１オフセットは、第１修正位置において上記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、上記第１修正位置は上記第８補間点の上記第１座標値であり、
上記処理モジュールは具体的には、上記第１修正位置および上記第１オフセットにおける上記初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて上記第８補間点の第２座標値を決定するよう構成され、
上記処理モジュールは具体的には、上記第８補間点の上記第１座標値および上記第８補間点の上記第２座標値に基づいて上記第３スプライン関数を決定するよう構成され、上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および／または上記第９補間点において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、項目１８から２７のいずれか一項に記載の装置。
（項目３１）
上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および上記第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、上記第８補間点および上記第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、上記第８補間点における上記第４スプライン関数の二次導関数値は、上記第８補間点における上記第５スプライン関数の二次導関数値と同一である、項目３０に記載の装置。
（項目３２）
上記複数の補間点は更に第１０補間点を含み、上記第３スプライン関数は上記第１０補間点を通過し、上記第１０補間点の第１座標値は上記第７補間点の上記第１座標値と上記第９補間点の上記第１座標値との間にあり、
上記処理モジュールが上記複数の補間点を決定する前に、上記取得モジュールは更に、第２オフセットを取得するよう構成され、上記第２オフセットは、第２修正位置において上記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、上記第２修正位置は上記第１０補間点の上記第１座標値であり、
上記処理モジュールは具体的には、上記第２修正位置および上記第２オフセットにおいて上記初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて上記第１０補間点の第２座標値を決定するよう構成され、
上記処理モジュールは具体的には、上記第８補間点の上記第１座標値および上記第２座標値、ならびに、上記第１０補間点の上記第１座標値および上記第２座標値に基づいて、上記第３スプライン関数を決定するよう構成され、上記第３スプライン関数は、上記第７補間点および上記第９補間点の両方において上記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、
項目３０または３１に記載の装置。
（項目３３）
上記スプライン関数の導関数値は常に０より大きい、項目１８から３２のいずれか一項に記載の装置。
（項目３４）
プロセッサおよび伝送インタフェースを備える画像処理装置であって、上記伝送インタフェースは、画像データを受信または送信するよう構成され、
上記プロセッサは、メモリに格納されたプログラム命令を呼び出し、項目１から１７のいずれか一項に記載の方法を実行するために上記プログラム命令を実行するよう構成される、画像処理装置。
（項目３５）
上記コンピュータ可読記憶媒体は命令を格納し、上記命令がコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるとき、上記コンピュータまたは上記プロセッサは、項目１から１７のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能となる、コンピュータ可読記憶媒体。

Claims (36)

  1. 画像処理方法であって、
    対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得する段階と、
    前記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータを取得する段階と、
    前記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する段階と、
    前記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する段階と、
    前記初期トーンマッピング曲線および前記スプライン関数に基づいて前記対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得する段階と、
    前記修正トーンマッピング曲線に基づいて前記対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行する段階と
    を備える方法。
  2. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記複数の補間点は第１補間点を含み、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、
    第１事前設定閾値よりも輝度値が小さい前記対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数が第２事前設定閾値以上である場合、前記第１補間点の第１座標値が前記第１端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む、請求項１に記載の方法。
  3. 前記複数の補間点は更に第２補間点を含み、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、
    前記暗領域画素の前記数に基づいて前記第２補間点の第１座標値を決定する段階を含む、請求項２に記載の方法。
  4. 前記複数の補間点は更に第３補間点を含み、前記対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、前記暗領域移行画素の輝度値は前記第１事前設定閾値以上であり、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、前記暗領域移行画素の数に基づいて前記第３補間点の第１座標値を決定する段階を含む、請求項２または３に記載の方法。
  5. 前記初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記複数の補間点は第４補間点を含み、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、
    第３事前設定閾値よりも輝度値が大きい前記対象ピクチャに含まれる明領域画素の数が第４事前設定閾値以上である場合、前記第４補間点の第１座標値が前記第２端点の第１座標値と同一であると決定する段階を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記複数の補間点は更に第５補間点を含み、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、
    前記明領域画素の前記数に基づいて前記第５補間点の第１座標値を決定する段階を含む、請求項５に記載の方法。
  7. 前記複数の補間点は更に第６補間点を含み、前記対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、前記明領域移行画素の輝度値は前記第３事前設定閾値以下であり、前記対象ピクチャの輝度情報に基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、前記明領域移行画素の数に基づいて前記第６補間点の第１座標値を決定する段階を含む、請求項５または６に記載の方法。
  8. 前記ダイナミックメタデータは、前記複数の補間点の各々の座標情報を含む、請求項１に記載の方法。
  9. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は、前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、
    前記領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、前記複数の補間点は第１補間点を含み、前記第１補間点の第１座標値は前記第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、
    前記領域輝度指示情報が明領域を示すとき、前記複数の補間点は第２補間点を含み、前記第２補間点の第１座標値は前記第２端点の第１座標値と同一である、請求項１に記載の方法。
  10. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点および前記第２端点はそれぞれ、前記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、前記第１端点に対応する輝度値は前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記ダイナミックメタデータはＰ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、前記対象ピクチャの輝度情報およびダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定する前記段階は、
    前記Ｐ個の座標情報および前記対象ピクチャの前記輝度情報に基づいて、前記Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定する段階であって、前記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、前記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きい、段階と、
    前記Ｐ個のキー画素が前記暗領域画素であるとき、前記複数の補間点は第１補間点を含むと決定する段階であって、前記第１補間点の第１座標値は前記第１端点の第１座標値と同一である、段階、または、
    前記Ｐ個のキー画素が前記明領域画素であるとき、前記複数の補間点は第２補間点を含むと決定する段階であって、前記第２補間点の第１座標値は前記第２端点の第１座標値と同一である、段階と
    を含む、請求項１に記載の方法。
  11. 前記複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、前記初期トーンマッピング曲線は前記第９補間点を通過し、前記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する前記段階は、
    前記第７補間点および前記第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得する段階と、
    前記第８補間点および前記第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定する段階であって、前記第２スプライン関数は前記第８補間点において前記第１スプライン関数に円滑に接続され、前記第２スプライン関数は前記第９補間点において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階と
    を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、前記第２スプライン関数は三次スプライン関数である、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、前記スプライン関数は、前記第７補間点、前記第８補間点、および前記第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、前記第８補間点の第１座標値は、前記第７補間点の第１座標値と前記第９補間点の第１座標値との間にあり、
    複数の補間点を決定する前記段階の前に、前記方法は更に、
    第１オフセットを取得する段階であって、前記第１オフセットは、第１修正位置において前記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、前記第１修正位置は前記第８補間点の前記第１座標値である、段階を備え、
    複数の補間点を決定する前記段階は、
    前記第１修正位置における前記初期トーンマッピング曲線の関数値および前記第１オフセットに基づいて前記第８補間点の第２座標値を決定する段階を含み、
    前記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定する前記段階は、前記第８補間点の前記第１座標値および前記第８補間点の前記第２座標値に基づいて前記第３スプライン関数を決定する段階であって、前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および／または前記第９補間点において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
  14. 前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および前記第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、前記第８補間点および前記第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、前記第８補間点における前記第４スプライン関数の二次導関数値は、前記第８補間点における前記第５スプライン関数の二次導関数値と同一である、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記複数の補間点は更に第１０補間点を含み、前記第３スプライン関数は前記第１０補間点を通過し、前記第１０補間点の第１座標値は前記第７補間点の前記第１座標値と前記第９補間点の前記第１座標値との間にあり、
    前記方法は更に、
    第２オフセットを取得する段階であって、前記第２オフセットは、第２修正位置における前記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、前記第２修正位置は前記第１０補間点の前記第１座標値である、段階を備え、
    複数の補間点を決定する前記段階は更に、前記第２修正位置における前記初期トーンマッピング曲線の関数値および前記第２オフセットに基づいて前記第１０補間点の第２座標値を決定する段階を含み、
    前記第８補間点の前記第１座標値および前記第８補間点の前記第２座標値に基づいて前記第３スプライン関数を決定する前記段階は、
    前記第８補間点の前記第１座標値および前記第２座標値、ならびに、前記第１０補間点の前記第１座標値および前記第２座標値に基づいて前記第３スプライン関数を決定する段階であって、前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および前記第９補間点の両方において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、段階を含む、
    請求項１３または１４に記載の方法。
  16. 前記スプライン関数の導関数値は常に０より大きい、請求項１から１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記初期トーンマッピング曲線は、次式、すなわち、
    Figure 2023175868000020
    Figure 2023175868000021
    Figure 2023175868000022
     および
    Figure 2023175868000023
     の１つを含み、Ｌは線形信号値を表し、Ｌ'は非線形信号値を表し、ｐ、ａ、ｍ、ｂ、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｎ、Ｎおよびρはすべてダイナミックレンジマッピング係数であり、０≦Ｌ≦１である、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 画像処理装置であって、
    対象ピクチャの初期トーンマッピング曲線を取得するよう構成される取得モジュールと、
    前記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータを取得するよう構成される前記取得モジュールと、
    前記対象ピクチャの輝度情報および／またはダイナミックメタデータに基づいて複数の補間点を決定するよう構成される処理モジュールであって、
    前記処理モジュールは更に、前記複数の補間点を通過するスプライン関数を決定するよう構成され、
    前記処理モジュールは更に、前記初期トーンマッピング曲線および前記スプライン関数に基づいて前記対象ピクチャの修正トーンマッピング曲線を取得するよう構成される、処理モジュールと、
    前記修正トーンマッピング曲線に基づいて前記対象ピクチャに対してトーンマッピングを実行するよう構成されるトーンマッピングモジュールと
    を備える画像処理装置。
  19. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は、前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記複数の補間点は第１補間点を含み、
    前記処理モジュールは、第１事前設定閾値よりも輝度値が小さい前記対象ピクチャに含まれる暗領域画素の数が第２事前設定閾値以上である場合、前記第１補間点の第１座標値が前記第１端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される、
    請求項１８に記載の画像処理装置。
  20. 前記複数の補間点は更に第２補間点を含み、
    前記処理モジュールは、前記暗領域画素の前記数に基づいて前記第２補間点の第１座標値を決定するよう構成される、請求項１９に記載の画像処理装置。
  21. 前記複数の補間点は更に第３補間点を含み、前記対象ピクチャは更に暗領域移行画素を含み、前記暗領域移行画素の輝度値は前記第１事前設定閾値以上であり、
    前記処理モジュールは、前記暗領域移行画素の数に基づいて前記第３補間点の第１座標値を決定するよう構成される、
    請求項１９または２０に記載の画像処理装置。
  22. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は、前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記複数の補間点は第４補間点を含み、
    前記処理モジュールは、第３事前設定閾値よりも輝度値が大きい前記対象ピクチャに含まれる明領域画素の数が第４事前設定閾値以上である場合、前記第４補間点の第１座標値が前記第２端点の第１座標値と同一であると決定するよう構成される、
    請求項１８から２１のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  23. 前記複数の補間点は更に第５補間点を含み、
    前記処理モジュールは、前記明領域画素の前記数に基づいて前記第５補間点の第１座標値を決定するよう構成される、請求項２２に記載の画像処理装置。
  24. 前記複数の補間点は更に第６補間点を含み、前記対象ピクチャは更に明領域移行画素を含み、前記明領域移行画素の輝度値は前記第３事前設定閾値以下であり、
    前記処理モジュールは、前記明領域移行画素の数に基づいて前記第６補間点の第１座標値を決定するよう構成される、
    請求項２２または２３に記載の画像処理装置。
  25. 前記ダイナミックメタデータは前記複数の補間点の各々の座標情報を含む、請求項１８に記載の画像処理装置。
  26. 前記初期トーンマッピング曲線は第１端点および第２端点を含み、前記第１端点に対応する輝度値は、前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記ダイナミックメタデータは領域輝度指示情報を含み、
    前記領域輝度指示情報が暗領域を示すとき、前記複数の補間点は第１補間点を含み、前記第１補間点の第１座標値は前記第１端点の第１座標値と同一であり、および／または、
    前記領域輝度指示情報が明領域を示すとき、前記複数の補間点は第２補間点を含み、前記第２補間点の第１座標値は前記第２端点の第１座標値と同一である、請求項１８に記載の画像処理装置。
  27. 前記初期トーンマッピング曲線は、第１端点および第２端点を含み、前記第１端点および前記第２端点はそれぞれ、前記初期トーンマッピング曲線の２つの端部に位置し、前記第１端点に対応する輝度値は、前記第２端点に対応する輝度値より小さく、前記ダイナミックメタデータは、Ｐ個のキー画素と一対一の対応関係にあるＰ個の座標情報を含み、Ｐは正の整数であり、
    前記処理モジュールは、前記Ｐ個の座標情報および前記対象ピクチャの前記輝度情報に基づいて、前記Ｐ個のキー画素は暗領域画素または明領域画素であると決定するよう構成され、前記暗領域画素の輝度値は第１事前設定閾値より小さく、前記明領域画素の輝度値は第３事前設定閾値より大きく、
    前記Ｐ個のキー画素が前記暗領域画素であるとき、前記処理モジュールは、前記複数の補間点が第１補間点を含むと決定するよう構成され、前記第１補間点の第１座標値は前記第１端点の第１座標値と同一であり、または、
    前記Ｐ個のキー画素が前記明領域画素であるとき、前記処理モジュールは、前記複数の補間点が第２補間点を含むと決定するよう構成され、前記第２補間点の第１座標値は、前記第２端点の第１座標値と同一である、
    請求項１８に記載の画像処理装置。
  28. 前記複数の補間点は第７補間点、第８補間点、および第９補間点を含み、前記初期トーンマッピング曲線は前記第９補間点を通過し、
    前記処理モジュールは、前記第７補間点および前記第８補間点を通過する第１スプライン関数を取得するよう構成され、
    前記処理モジュールは、前記第８補間点および前記第９補間点を通過する第２スプライン関数を決定するよう構成され、前記第２スプライン関数は、前記第８補間点において前記第１スプライン関数に円滑に接続され、前記第２スプライン関数は、前記第９補間点において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、
    請求項１８から２７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  29. 前記第１スプライン関数は一次スプライン関数であり、前記第２スプライン関数は三次スプライン関数である、請求項２８に記載の画像処理装置。
  30. 前記複数の補間点は第７補間点、第８補間点および第９補間点を含み、前記スプライン関数は、前記第７補間点、前記第８補間点、および前記第９補間点を通過する第３スプライン関数を含み、前記第８補間点の第１座標値は、前記第７補間点の第１座標値と前記第９補間点の第１座標値との間にあり、
    前記取得モジュールは更に、第１オフセットを取得するよう構成され、前記第１オフセットは、第１修正位置において前記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、前記第１修正位置は前記第８補間点の前記第１座標値であり、
    前記処理モジュールは、前記第１修正位置および前記第１オフセットにおける前記初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて前記第８補間点の第２座標値を決定するよう構成され、
    前記処理モジュールは、前記第８補間点の前記第１座標値および前記第８補間点の前記第２座標値に基づいて前記第３スプライン関数を決定するよう構成され、前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および／または前記第９補間点において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、請求項１８から２７のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  31. 前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および前記第８補間点を通過する第４スプライン関数、ならびに、前記第８補間点および前記第９補間点を通過する第５スプライン関数を含み、前記第８補間点における前記第４スプライン関数の二次導関数値は、前記第８補間点における前記第５スプライン関数の二次導関数値と同一である、請求項３０に記載の画像処理装置。
  32. 前記複数の補間点は更に第１０補間点を含み、前記第３スプライン関数は前記第１０補間点を通過し、前記第１０補間点の第１座標値は前記第７補間点の前記第１座標値と前記第９補間点の前記第１座標値との間にあり、
    前記処理モジュールが前記複数の補間点を決定する前に、前記取得モジュールは更に、第２オフセットを取得するよう構成され、前記第２オフセットは、第２修正位置において前記初期トーンマッピング曲線の修正範囲を表すために使用され、前記第２修正位置は前記第１０補間点の前記第１座標値であり、
    前記処理モジュールは、前記第２修正位置および前記第２オフセットにおいて前記初期トーンマッピング曲線の関数値に基づいて前記第１０補間点の第２座標値を決定するよう構成され、
    前記処理モジュールは、前記第８補間点の前記第１座標値および前記第２座標値、ならびに、前記第１０補間点の前記第１座標値および前記第２座標値に基づいて、前記第３スプライン関数を決定するよう構成され、前記第３スプライン関数は、前記第７補間点および前記第９補間点の両方において前記初期トーンマッピング曲線に円滑に接続される、
    請求項３０または３１に記載の画像処理装置。
  33. 前記スプライン関数の導関数値は常に０より大きい、請求項１８から３２のいずれか一項に記載の画像処理装置。
  34. プロセッサおよび伝送インタフェースを備える画像処理装置であって、前記伝送インタフェースは、画像データを受信または送信するよう構成され、
    前記プロセッサは、メモリに格納されたプログラム命令を呼び出し、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法を実行するために前記プログラム命令を実行するよう構成される、画像処理装置。
  35. コンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読記憶媒体は命令を格納し、前記命令がコンピュータまたはプロセッサ上で実行されるとき、前記コンピュータまたは前記プロセッサは、請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法を実行することが可能となる、コンピュータ可読記憶媒体。
  36. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法をプロセッサに実行させるコンピュータプログラム。
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