特開 2021-13172 コード化および復号方法ならびに対応するデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-13172(P2021-13172A)

(43)【公開日】2021年2月4日

(54)【発明の名称】コード化および復号方法ならびに対応するデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04N 9/64 20060101AFI20210108BHJP

   H04N 19/85 20140101ALI20210108BHJP

【ＦＩ】

   H04N9/64 Z

   H04N19/85

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

【全頁数】41

(21)【出願番号】特願2020-165345(P2020-165345)

(22)【出願日】2020年9月30日

(62)【分割の表示】特願2018-509537(P2018-509537)の分割

【原出願日】2016年8月16日

(31)【優先権主張番号】15290214.4

(32)【優先日】2015年8月24日

(33)【優先権主張国】EP

(71)【出願人】

【識別番号】518338149

【氏名又は名称】インターデジタル ヴイシー ホールディングス， インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】ルリアネック，ファブリス

(72)【発明者】

【氏名】ギャルピン，フランク

(72)【発明者】

【氏名】ラセール，セバスチャン

【テーマコード（参考）】

5C066

5C159

【Ｆターム（参考）】

5C066AA02

5C066BA17

5C066CA07

5C066DB06

5C066EE03

5C066GA02

5C066GA05

5C066HA02

5C159LA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】標準ダイナミックレンジ信号に符号化された高ダイナミックレンジ信号を良好な品質で複号する技術を提供する。
【解決手段】方法は、ビットストリームから標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’，Ｖ’を復号し６００、輝度成分Ｌ’をＬに、クロミナンス成分Ｕ’，Ｖ’をＵ，Ｖに変換し６３０、輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得て６４００、クロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用して、中間色空間におけるクロミナンス成分ＸおよびＺを得て６４１０、輝度成分Ｙ、クロミナンス成分Ｘ、クロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得る６５０。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’を復号すること（６００）と、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分および前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分を以下のように色変換すること（６３０）であって、
Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’
ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換すること（６３０）と、
高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用すること（６４０、６４００）であって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用すること（６４０、６４００）と、
ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用すること（６４０、６４１０）と、
ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得るために、前記高ダイナミックレンジ輝度成分ならびに第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分に色変換行列を適用すること（６５０）と
を含む、復号方法。

【請求項2】

前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分に色伝達演算を適用すること（６４０、６４１０）が、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数1】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数2】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
２乗した前記中間成分に色変換行列を適用することによって、前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を計算することと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ビットストリームにアクセスするように構成された通信インタフェースと、
ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’を復号することと、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分および前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分を以下のように色変換することであって、
Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’
ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換することと、
高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用することであって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用することと、
ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用することと、
ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得るために、前記高ダイナミックレンジ輝度成分ならびに第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分に色変換行列を適用することと
を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサと
を含む、デコーダ。

【請求項4】

前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分に色伝達演算を適用することが、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数3】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数4】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
２乗した前記中間成分に色変換行列を適用することによって、前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を計算することと
を含む、請求項３に記載のデコーダ。

【請求項5】

ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’を復号する手段（６００）と、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分および前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分を以下のように色変換する手段（６３０）であって、
Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’
ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換する手段（６３０）と、
高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用する手段（６４０、６４００）であって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用する手段（６４０、６４００）と、
ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用する手段（６４０、６４１０）と、
ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得るために、前記高ダイナミックレンジ輝度成分ならびに第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分に色変換行列を適用する手段（６５０）と
を含む、デコーダ。

【請求項6】

前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分に色伝達演算を適用する前記手段が、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算する手段と、
Ｔ≦１の場合、

【数5】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数6】

で除する手段と、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算する手段と、
２乗した前記中間成分に色変換行列を適用することによって、前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を計算する手段と
を含む、請求項５に記載のデコーダ。

【請求項7】

命令がその中に格納された非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記命令が、実行され次第、
ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’を復号することと、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分および前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分を以下のように色変換することであって、
Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’
ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換することと、
高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用することであって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用することと、
ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用することと、
ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得るために、前記高ダイナミックレンジ輝度成分ならびに第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分に色変換行列を適用することと
を行うように少なくとも１つのプロセッサに指示する、非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項8】

前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を得るために、前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分に色伝達演算を適用することが、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数7】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数8】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
２乗した前記中間成分に色変換行列を適用することによって、前記ＸＹＺ色空間における第１および第２の高ダイナミックレンジクロミナンス成分を計算することと
を含む、請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、ピクチャ／ビデオの符号化および復号に関する。具体的には、排他的ではないが、本開示の技術分野は、その画素値が高ダイナミックレンジに属するピクチャの復号に関する。

【背景技術】

【0002】

本項目は、以下で説明および／または特許請求される本開示の様々な態様に関連し得る当技術分野の様々な態様を読者に紹介することを意図する。この論考は、本開示の様々な態様をより良く理解するために背景情報を読者に提供する上で役立つと考えられている。それに従って、これらの説明は、これを踏まえて読み進めるべきであり、先行技術を容認するものとして読み進めるべきではないことを理解すべきである。

【0003】

以下では、カラーピクチャは、ピクチャ（またはビデオ）の画素値に対するすべての情報と、例えば、ピクチャ（またはビデオ）を視覚化および／または復号するためにディスプレイおよび／または他の任意のデバイスによって使用することができるすべての情報とを規定する特定のピクチャ／ビデオフォーマットのいくつかのサンプルアレイ（画素値）を含む。カラーピクチャは、通常はルマ（または輝度）成分である第１のサンプルアレイの形状の少なくとも１つの成分と、少なくとも１つの他のサンプルアレイの形状の少なくとも１つの別の成分とを含む。あるいは、同じように、同一の情報は、従来の３色ＲＧＢ表現などのカラーサンプル（色成分）アレイセットによって表すこともできる。

【0004】

画素値は、ｎの値のベクトルによって表すことができ、ｎは、成分の数である。ベクトルの各値は、画素値の最大ダイナミックレンジを規定するビットの数で表される。

【0005】

標準ダイナミックレンジピクチャ（ＳＤＲピクチャ）は、通常は、２の累乗またはＦストップで測定される、限定されたダイナミックでその輝度値が表されるカラーピクチャである。ＳＤＲピクチャは、およそ１０Ｆストップ、すなわち、線形領域において、最も明るい画素と最も暗い画素の比率が１０００であるダイナミックを有し、限定された数のビット（最も良く使用されるのは８または１０ビット）を用いて、（ＨＤＴＶ（高解像度テレビシステム）およびＵＨＤＴＶ（超高解像度テレビシステム）で、非線形領域において、ダイナミックを低らすために、例えば、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９ ＯＥＦＴ（光電気伝達関数）（Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９−５、２００２年４月）またはＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０ ＯＥＴＦ（Ｒｅｃ．ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．２０２０−１、２０１４年６月）を使用してコード化される。この限定された非線形の表現では、暗いおよび明るい輝度範囲において特に、細かく変化する信号の全てのレンダリングを正確に行うことはできない。高ダイナミックレンジピクチャ（ＨＤＲピクチャ）では、信号のダイナミックは、より高くなり（２０Ｆストップに至るまで、最も明るい画素と最も暗い画素の比率は１００万）、そのレンジ全体にわたって高い信号精度を維持するために、新たな非線形表現が必要とされる。ＨＤＲピクチャでは、生データは、通常は、浮動小数点フォーマット（各成分に対して３２ビットまたは１６ビット、すなわち、単精度浮動小数点または半精度浮動小数点）で表される。最も人気があるフォーマットは、ｏｐｅｎＥＸＲ半精度浮動小数点フォーマット（ＲＧＢ成分毎に１６ビット、すなわち、画素毎に４８ビット）であるか、または、通常は、少なくとも１６ビットのｌｏｎｇ型表現の整数値である。

【0006】

色域は、ある特定の完全な色のセットである。最も一般的な用法は、所定の色空間内においてまたはある特定の出力デバイスによってなど、所定の状況において正確に表すことができる色のセットを指す。色域は、場合により、ＣＩＥ１９３１色空間色度図において規定されるＲＧＢ原色および白色点によって規定される。

【0007】

例えば、色域は、ＵＨＤＴＶに対するＲＧＢ ＩＴＵ−Ｒ推奨ＢＴ．２０２０色空間によって規定される。以前の規格である、ＩＴＵ−Ｒ推奨ＢＴ．７０９は、ＨＤＴＶに対してより小さな色域を規定している。ＳＤＲでは、ダイナミックレンジは、データがコード化されるカラーボリュームに対して最大で１００ニト（カンデラ毎平方メートル）と公式に規定されているが、ディスプレイ技術の中には、より明るい画素を示すものもある。

【0008】

高ダイナミックレンジピクチャ（ＨＤＲピクチャ）は、ＳＤＲピクチャのダイナミックより高いＨＤＲダイナミックでその輝度値が表されるカラーピクチャである。

【0009】

ＨＤＲダイナミックは、未だ規格による規定は済んでいないが、ダイナミックレンジが数千ニトに至ることが期待されるであろう。例えば、ＨＤＲカラーボリュームは、ＲＧＢ ＢＴ．２０２０色空間によって規定され、このＲＧＢ色空間において表される値は、０〜４０００ニトのダイナミックレンジに属する。ＨＤＲカラーボリュームの別の例は、ＲＧＢ ＢＴ．２０２０色空間によって規定され、このＲＧＢ色空間において表される値は、０〜１０００ニトのダイナミックレンジに属する。

【0010】

ピクチャ（またはビデオ）のカラーグレーディングは、ピクチャ（またはビデオ）の色を変更／強調するプロセスである。通常は、ピクチャのカラーグレーディングは、このピクチャに対するカラーボリューム（色空間および／またはダイナミックレンジ）の変化または色域の変化を伴う。従って、同じピクチャの２つの異なるカラーグレーディングされたバージョンは、異なるカラーボューム（または色域）で表される値を有するこのピクチャのバージョン、または、それらの色の少なくとも１つが異なるカラーグレードに従って変更／強調されたピクチャのバージョンである。これは、ユーザインタラクションを伴い得る。

【0011】

例えば、映画の製作では、ピクチャおよびビデオは、３色カメラを使用して、３つの成分（赤、緑および青）から構成されるＲＧＢカラー値に捕捉される。ＲＧＢカラー値は、センサの３色特性（原色）に依存する。そして、劇場用にレンダリングするために（特定の劇場用グレードを使用して）、捕捉ピクチャの第１のカラーグレーディングされたバージョンが得られる。通常、捕捉されたピクチャの第１のカラーグレーディングされたバージョンの値は、ＵＨＤＴＶに対するパラメータ値を規定するＢＴ．２０２０などの標準的なＹＵＶフォーマットに従って表される。

【0012】

次いで、カラリストは、通常は撮影監督と連携して、アーティスティックな意図を組み込むために、いくつかのカラー値を微調整／マイナーチェンジすることによって、捕捉されたピクチャの第１のカラーグレーディングされたバージョンのカラー値の制御を実行する。

【0013】

解決すべき問題は、圧縮されたＨＤＲピクチャ（またはビデオ）を配信することであり、その一方でまた、このＨＤＲピクチャ（またはビデオ）がカラーグレーディングされたバージョンを表す関連するＳＤＲピクチャ（またはビデオ）を配信することである。

【0014】

自明な解決法は、ＳＤＲピクチャ（またはビデオ）とＨＤＲピクチャ（またはビデオ）の両方を配信インフラストラクチャ上で同時放送することであるが、その欠点は、ＨＥＶＣ ｍａｉｎ １０プロファイルなど、ＳＤＲピクチャ（またはビデオ）をブロードキャストするように構成された旧来のインフラストラクチャ配信と比べて、必要な帯域幅が事実上倍増することである（“High Efficiency Video Coding”, SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.265, Telecommunication Standardization Sector of ITU, April 2013）。

【0015】

旧来の配信インフラストラクチャを使用することは、ＨＤＲピクチャ（またはビデオ）の配信の普及を加速させるために必要である。さらに、ピクチャ（またはビデオ）のＳＤＲバージョンとＨＤＲバージョンの両方の良好な品質を確保した上で、ビットレートを最小限にしなければならない。

【0016】

その上、後方互換性が確保されることがある。すなわち、ＳＤＲピクチャ（またはビデオ）は、旧来のデコーダおよびディスプレイが装備されたユーザによって視認可能とならなければならない。つなり、特に、知覚される明度全体（すなわち、暗いシーンに対する明るいシーン）および知覚される色が保持（例えば、色相などが保持）されるべきである。

【0017】

別の明快な解決法は、適切な非線形関数によって、ＨＤＲピクチャ（またはビデオ）のダイナミックレンジを、通常、ＨＥＶＣ ｍａｉｎ １０プロファイルによって直接圧縮された、限定された数のビット（例えば、１０ビット）に低減することである。このような非線形関数（曲線）は、ＳＭＰＴＥにおいてDolby社によって提案された、いわゆるＰＱ ＥＯＴＦのようなものが既に存在する（SMPTE standard: High Dynamic Range Electro-Optical Transfer Function of Mastering Reference Displays, SMPTE ST 2084:2014）。

【0018】

この解決法の欠点は、後方互換性の欠如である。すなわち、得られたピクチャ（ビデオ）を縮小したバージョンは、ＳＤＲピクチャ（またはビデオ）として視認可能であると考えるには十分な視覚品質を有さず、圧縮性能が幾分低い。

【0019】

本開示は、前述を考慮に入れて考案された。

【発明の概要】

【0020】

− ビットストリームから少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分を復号することと、
− カラーメタデータを復号することであって、前記メタデータが、色変換タイプを表す構文要素、逆伝達（inverse transfer）タイプを表す構文要素および色変換行列を表す構文要素の少なくとも１つを含む、復号することと、
− 色変換タイプを表す前記構文要素に応答して、ルマおよび／またはクロマ成分を色変換することと、
− 逆伝達タイプを表す構文要素に応答して、第１、第２および第３の成分を得るために、色変換されたルマおよび／またはクロマに逆伝達演算を適用することと、
− ＲＧＢ高ダイナミックレンジピクチャを得るために、色変換行列を表す前記構文要素に応答して、色変換行列を適用することと
を含む復号方法が開示される。

【0021】

− １つのルマ成分および２つのクロマ成分を表すコード化データと、
− 色変換タイプを表す構文要素、逆伝達タイプを表す構文要素および色変換行列を表す構文要素の少なくとも１つを含むカラーメタデータと
を含むビデオ信号も開示される。

【0022】

− ＲＧＢ高ダイナミックレンジピクチャをより低いダイナミックレンジの少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分に変換することと、
− 少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分をコード化することと、
− カラーメタデータをコード化することであって、前記メタデータが、色変換タイプを表す構文要素、逆伝達タイプを表す構文要素および色変換行列を表す構文要素の少なくとも１つを含む、コード化することと
を含むコード化方法が開示される。

【0023】

ビットストリームにアクセスするように構成された通信インタフェースと、
− 前記ビットストリームから少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分を復号することと、
− カラーメタデータを復号することであって、前記メタデータが、色変換タイプを表す構文要素、逆伝達タイプを表す構文要素および色変換行列を表す構文要素の少なくとも１つを含む、復号することと、
− 色変換タイプを表す前記構文要素に応答して、ルマおよび／またはクロマ成分を色変換することと、
− 逆伝達タイプを表す構文要素に応答して、第１、第２および第３の成分を得るために、色変換されたルマおよび／またはクロマに逆伝達演算を適用することと、
− ＲＧＢ高ダイナミックレンジ信号を得るために、色変換行列を表す前記構文要素に応答して、色変換行列を適用することと
を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサとを含むデコーダが開示される。

【0024】

ＲＧＢ高ダイナミックレンジピクチャにアクセスするように構成された通信インタフェースと、
− 前記ＲＧＢ高ダイナミックレンジ信号をより低いダイナミックレンジの少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分に変換することと、
− 少なくとも１つのルマ成分および２つのクロマ成分をコード化することと、
− カラーメタデータをコード化することであって、前記メタデータが、色変換タイプを表す構文要素、逆伝達タイプを表す構文要素および色変換行列を表す構文要素の少なくとも１つを含む、コード化することと
を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサとを含むコーダが開示される。

【0025】

図面では、本開示の実施形態を示す。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本開示の実施形態による、カラーピクチャを符号化する方法のステップの図を概略的に示す。

【図2】本開示の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のステップの図を概略的に示す。

【図3】本開示の別の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のステップの図を概略的に示す。

【図4】本開示のさらなる別の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のステップの図を概略的に示す。

【図5】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図6】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図7】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図8】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図9】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図10】実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法のフローチャートを描写する。

【図11】Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃色空間における線と楕円体との交差における可能な解を示す。

【図12】本開示の実施形態による、受信機のアーキテクチャの例を示す。

【図13】本開示の実施形態による、送信機のアーキテクチャの例を示す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

本開示は、本開示の実施形態が示される添付の図を参照して、以下でより詳細に説明する。しかし、この開示は、多くの代替の形態で具体化することができ、本明細書に記載される実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。それに従って、本開示は様々な変更形態および代替の形態の影響を受けやすいが、その具体的な実施形態は、図面では例として示され、本明細書で詳細に説明する。しかし、本開示を開示される特定の形態に限定するという意図は全くなく、それどころか、本開示は、請求項で定義されるような本開示の精神および範囲内に収まるすべての変更形態、均等形態および代替の形態を含むものであることを理解すべきである。

【0028】

本明細書で使用される専門用語は、特定の実施形態について説明するためだけのものであり、本開示を制限することを意図しない。本明細書で使用される場合は、「a」、「an」および「the」の単数形は、文脈で明確に示されない限り、複数形も含むことを意図する。「含む（「comprises」、「comprising」、「includes」および／または「including」）」という用語は、この明細書で使用される際は、記述される特徴、整数、ステップ、動作、要素および／またはコンポーネントの存在を指定するが、それらの１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、コンポーネントおよび／またはグループの存在または追加を除外しないことがさらに理解されよう。その上、ある要素が別の要素に「応答する」または「接続される」ものとして言及されている際は、その要素は、他の要素に直接応答するまたは接続することも、介在要素を存在させることもできる。対照的に、ある要素が他の要素に「直接応答する」または「直接接続される」ものとして言及されている際は、介在要素は存在しない。本明細書で使用される場合は、「および／または」という用語は、関連リストアイテムのうちの１つまたは複数のありとあらゆる組合せを含み、「／」と短縮することができる。

【0029】

「第１の」、「第２の」などの用語は、本明細書において様々な要素を説明するために使用することができるが、これらの要素は、これらの用語によって制限されるべきではないことが理解されよう。これらの用語は、ある要素を別の要素と区別するためだけに使用される。例えば、本開示の教示から逸脱することなく、第１の要素は、第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素は、第１の要素と呼ぶことができる。

【0030】

図のいくつかは、通信の主要な方向を示すために通信経路上に矢印を含むが、通信は、描写される矢印とは反対の方向でも起こり得ることを理解されたい。

【0031】

いくつかの実施形態は、ブロック図および動作上のフローチャートに関して説明され、各ブロックは、指定された論理機能を実装するための１つまたは複数の実行可能命令を含む、回路素子、モジュールまたはコードの一部分を表す。また、他の実装形態では、ブロックで記述される機能は、記述される順番以外でも起こり得ることにも留意すべきである。例えば、実際には、関与する機能性に応じて、連続して示される２つのブロックを実質的に同時に実行することも、場合により、ブロックを逆の順番で実行することもできる。

【0032】

本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態と関係して説明された特定の特徴、構造または特性を本開示の少なくとも１つの実装形態に含めることができることを意味する。本明細書の様々な場所における「一実施形態では」または「実施形態によれば」という記載の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指すとは限らず、別個のまたは代替の実施形態が必ずしも他の実施形態と相互排他的であるとも限らない。

【0033】

請求項で見られる参照番号は、単なる例示であり、請求項の範囲への制限効果はないものとする。

【0034】

明示的に説明されてはいないが、本実施形態および変形形態は、いかなる組合せまたは副組合せでも採用することができる。

【0035】

本開示は、１枚のカラーピクチャの復号のために説明されているが、以下で説明されるように、一連のカラーピクチャの各々は順番に復号されるため、一連のピクチャ（ビデオ）の復号まで拡張される。具体的には、配信スキームの符号化側および復号側は、１枚のピクチャまたは一連のピクチャの符号化および復号のために説明される。配信スキームは、エンコーダ側では、例えば、旧来のＳＤＲワークフローとの互換性を有するフォーマットで表されるＳＤＲピクチャにＨＤＲピクチャをマッピングすることを含む。例示的には、これらに限定されないが、フォーマットは、高解像度テレビ専用の８ビットＹＵＶフォーマット（規格ＩＴＵ−Ｒ Ｒｅｃ ＢＴ．７０９によって定義されるような）、または、超高解像度テレビ専用の１０ビットＹＵＶフォーマット（規格ＩＴＵ−Ｒ Ｒｅｃ ＢＴ．２０２０によって定義されるような）であり得る。配信スキームは、旧来のＳＤＲ画像コーダを使用して、得られたＳＤＲピクチャを符号化することをさらに含む。例えば、これらに限定されないが、コーダは、例えば、ＨＥＶＣ（またはワークフローによって機能可能な他の任意のコーデック）の、標準８ビットｈ２６４／ＡＶＣ ｍａｉｎプロファイルまたは標準１０ビットＨＥＶＣ ｍａｉｎ １０プロファイルであり得る。さらに、配信スキームは、得られた符号化されたＳＤＲピクチャのビットストリームを配信することを含む。

【0036】

デコーダ側で、対象となるユーザによって、２つのシナリオが想定される。

【0037】

第１のシナリオでは、復号されたＳＤＲピクチャは、配信されたビットストリームから得られ、ＳＤＲを処理可能なデバイス上で表示される。

【0038】

第２のシナリオでは、まず、復号されたＳＤＲピクチャを得て、次に、復号されたＳＤＲピクチャから復号されたＨＤＲピクチャにマッピングすることによって、配信されたビットストリームから復号されたＨＤＲピクチャが得られる。

【0039】

有利には、ＨＤＲピクチャからＳＤＲピクチャへのマッピングは、デコーダによってＳＤＲピクチャからＨＤＲピクチャに逆マッピングできるように、エンコーダによって可逆に行うことができるとよい。このようにすることにより、ＨＤＲピクチャに対する、復号されたＨＤＲピクチャのコード化エラーが最小にされる。

【0040】

以下、可逆なＨＤＲからＳＤＲへのマッピングの実施形態について、ＥＯＴＦとして平方根が使用される３ステップからなるプロセスに基づいて説明する。

【0041】

図１に示されるように、カラーピクチャを符号化する方法１００は、輝度ダイナミックを減少させるステップ（ステップ１１０）を含み、このステップ１１０は、カラーピクチャの色成分Ｅｃ（ｃ＝１、２、３）の少なくとも１つから元の輝度Ｙを得るサブステップ１１１と、符号化されるべきピクチャの変調値（バックライト値とも呼ばれる）Ｂａを決定するためのヒストグラム解析のサブステップ１１２とを含む。変調値を計算するために、例えば、これらに限定されないが、ＨＤＲ輝度の平均、中央、最小または最大値を使用するなど、異なる方法を使用することができる。これらの演算は、線形ＨＤＲ輝度領域Ｙ_{ＨＤＲ，ｌｉｎ}において、または、ｌｎ（Ｙ_{ＨＤＲ，ｌｉｎ}）もしくはγ＜１におけるＹ_{ＨＤＲ，ｌｉｎ}^γのような非線形領域において実行することができる。

【0042】

カラーピクチャは、カラーピクチャの画素値が表される３つの色成分を有すると考えられる。本開示は、具体例として少なくとも部分的に説明されているが、３つの成分が表されるいかなる色空間にも制限されず、ＲＧＢ、ＣＩＥＬＵＶ、ＸＹＺ、ＣＩＥＬａｂなどのいかなる色空間までも拡張される。例として、Ｅｃは、図では、ＲＧＢ_ＨＤＲを指す。サブステップ１１３では、元の輝度Ｙおよび変調値Ｂａに依存する非線形関数を適用することによって、元の輝度Ｙおよび変調値Ｂａから輝度成分Ｌを得るために、元の輝度Ｙダイナミックのダイナミックが減少される。輝度成分Ｌは、ＳＤＲピクチャの輝度成分であり、従って、Ｙ成分（より正確には、ＹＵＶ ＢＴ７０９またはＹＵＶ ＢＴ２０２０規格の色空間のＹ_ＳＤＲ成分）と呼ぶこともできる。

【0043】

第２のステップ１２０では、カラーピクチャの色成分Ｅｃから２つのクロミナンス成分Ｃ１およびＣ２が決定される。図１で与えられる例の場合、Ｃ１およびＣ２はＵ’Ｖ’を指し、ＥｃはＲＧＢ_ＨＤＲを指す。サブステップ１２１では、色成分Ｅｃの平方根を取ることによって、中間成分Ｄｃ（図１の例では、ＤｃはＲ^＃Ｂ^＃Ｇ^＃を指す）が得られる。図１に示される例の場合、このＤｃは、ＲＧＢ_ＨＤＲの平方根を指す。次のサブステップ１２２では、中間成分Ｄｃに共通乗算ファクタβ’’を乗じることによって、減少した成分Ｆｃ（図１では、

【数1】

と示される）が得られる。ファクタβ’’（Ｂａ，Ｌ）は、輝度成分Ｙおよび変調値Ｂａに依存する。次のサブステップ１２３では、３つの減少した成分Ｆｃに以下の行列を乗じることによって、クロミナンス成分Ｃ１およびＣ２（図１では、Ｕ’およびＶ’）が得られる。
［Ｃ１；Ｃ２］＝Ｍ［Ｆ１；Ｆ２；Ｆ３］
ここで、Ｍは、カラーピクチャの色域に依存する２×３行列である。

【0044】

第３のステップ１３０では、補正された輝度成分Ｌ’および補正されたクロミナンス成分Ｃ’１、Ｃ’２を得るために、輝度成分Ｌおよびクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２の補正が実行される（図では、Ｕ’Ｖ’からＬ’Ｕ’’Ｖ’’を得ることを指す）。この補正は、補正された成分Ｌ’、Ｃ’１、Ｃ’２の色域Ｇ１の知覚色をＨＤＲカラーピクチャの成分Ｅｃの色域Ｇ２の知覚色に対応させる色域マッピングによって行われる。

【0045】

より正確には、比色分析および色理論において、彩度、クロマおよび飽和度は、特定の色が知覚される強度を指す。彩度は、有彩色と灰色との差の度合いである。クロマは、同様の視認条件の下で白色に見える、別の色の明度に対する彩度である。飽和度は、自己の明度に対する色の彩度である。

【0046】

色彩に富んだ刺激は、鮮やかであり、強い色調であり、それほど色彩に富まない刺激は、より落ち着いた灰色に近い色調に見える。彩度が全くない場合は、色は、「無彩色」の灰色である（そのいずれの色においても彩度がないピクチャは、グレースケールと呼ばれる）。いかなる色も、その彩度（またはクロマまたは飽和度）、明るさ（または明度）および色相によって記述することができる。

【0047】

色の色相および飽和度の定義は、この色を表すために使用される色空間に依存する。

【0048】

例えば、ＣＩＥＬＵＶ色空間が使用される際は、飽和度ｓ_ｕｖは、クロマ

【数2】

を輝度Ｌ^＊で除した比率と定義される。

【数3】

【0049】

そして、色相は以下の数式によって表される。

【数4】

【0050】

別の例によれば、ＣＩＥＬＡＢ色空間が使用される際は、飽和度は、クロマを輝度で除した比率と定義される。

【数5】

【0051】

そして、色相は以下の数式によって表される。

【数6】

【0052】

これらの方程式は、人間が知覚する飽和度と一致するような、飽和度および色相の合理的な予測ファクタであり、ＣＩＥＬＡＢ（またはＣＩＥＬＵＶ）色空間における明度を調整する一方で、角度ａ^＊／ｂ^＊（またはｕ^＊／ｖ^＊）を固定したままにすることが同一の色の色相、よって知覚に影響を与えることを示している。ステップ１５０では、同一のファクタによって色成分Ｅｃをスケーリングすることにより、この角度、したがって、色相を維持する。

【0053】

次に、ＨＤＲカラーピクチャがＣＩＥＬＵＶ色空間において表されており、輝度成分Ｌと、ＣＩＥＬＵＶ色空間の２つのクロミナンス成分Ｕ（＝Ｃ１）およびＶ（＝Ｃ２）とを合成することによって形成されるピクチャＩ２を考える。輝度成分Ｌのダイナミックレンジは、カラーピクチャＩの輝度、およびＣＩＥＬＵＶ色空間の２つのクロミナンス成分Ｕ（＝Ｃ１）およびＶ（＝Ｃ２）と比較して減少している（ステップ１３０）。従って、ピクチャＩ２の色は、色の飽和度および色相が変化しているため、人間には、異なるものとして知覚される。この方法（ステップ１３０）は、補正されたピクチャＩ３の色の色相がＨＤＲカラーピクチャの色の色相と最良に整合するように、補正されたピクチャＩ３のクロミナンス成分Ｃ’１およびＣ’２を決定する。

【0054】

サブステップ１３１、１３２では、第２のステップ１２０で使用される共通乗算ファクタβ’’が決定される。次のサブステップ１３３では、ＬからＬ’が生成される。

【0055】

補正された成分Ｌ’、Ｃ’１、Ｃ’２は、以下の方程式によって、輝度成分Ｌおよびクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２から得られる。
・Ｃ’１＝Ｃ１
・Ｃ’２＝Ｃ２
・Ｌ’＝Ｌ−ｍＣ’１−ｎＣ’２
ここで、ｍおよびｎは、２つの実数の係数である。図１上では、「ｍ」は「ａ」であり、「ｎ」は「ｂ」である。実数の係数は、ＨＤＲ Ｒｅｃ ＢＴ．７０９およびＢｔ．２０２０の色域に依存する。ｍおよびｎの代表的な値は、インターバル［０．１，０．５］において、ｍ≒ｎである。

【0056】

補正の変形形態によれば、補正された輝度成分Ｌ’の値は、常に、輝度成分Ｌの値よりも小さい。

【数7】

【0057】

これにより、補正された輝度成分Ｌ’の値が輝度成分Ｌの値を超えないことが保証され、従って、色飽和が発生しなくなる。変調値Ｂａは、ビットストリームＦおよびピクチャＬ’Ｃ’１Ｃ’２（すなわち、図１上では、Ｌ’Ｕ’Ｖ’）において符号化される。

【0058】

図２に示されるように、ビットストリームからカラーピクチャを復号する対応する方法２００が概略的に示されている。復号ステップ２１０、２２０および２３０は、対応する符号化ステップ１１０、１２０および１３０を逆にしたものと考えることができる。

【0059】

ステップ２３０では、ビットストリームＦから補正された輝度およびクロミナンス成分Ｌ’、Ｃ’１、Ｃ’２（図２では、Ｕ’Ｖ’を指す）が得られる。サブステップでは、逆補正することによって（すなわち、以下の方程式によって）、輝度成分Ｌが得られる。
Ｌ＝Ｌ’＋ｍＣ’１＋ｎＣ’２
（図２では、ｍおよびｎはａおよびｂを指す）

【0060】

逆補正の変形形態によれば、輝度成分Ｌの値は、常に、補正された輝度成分Ｌ’の値より高い。

【数8】

【0061】

この実施形態は、輝度成分Ｌが、輝度ピークを定義するためにデコーダによって通常は使用される潜在的なクリッピング値を超えないことを保証するため、有利である。

【0062】

ステップ２１０では、拡張レンジ輝度である第１の成分（図２のＹまたは図３のｓｑｒｔ（Ｙ））を生成するために、カラーピクチャを符号化する際に得られた元の輝度成分に適用されているダイナミック減少関数の逆関数である非線形ダイナミック拡張関数が輝度Ｌに適用される（例えば、Ｙ_ＨＤＲ＝ｆ^−１（Ｌ_ＳＤＲ）、より正確には、ｇ^−１（Ｂａ，Ｌ））。

【0063】

ステップ２２０では、補正されたクロミナンス成分Ｃ’１、Ｃ’２（示される例では、Ｕ’Ｖ’）および第１の成分Ｙ（すなわちｓｑｒｔ（Ｙ））から、復号されるべきカラーピクチャの少なくとも１つの色成分Ｅｃ（示される例では、ＲＧＢ_ＨＤＲ）が復元される。サブステップ２２１では、中間クロミナンス成分を得るために、補正されたクロミナンス成分Ｃ’１、Ｃ’２への共通乗算ファクタβ’の乗算が実行される（Ｃ１_ｒＣ２_ｒは図２の例に示されるＵ_ｒＶ_ｒを指し、

【数9】

は図３に示される

【数10】

を指す）。中間クロミナンス成分は、第２の成分Ｓを得るためにさらなるサブステップ２２２において使用され、すなわち、図２に示される例で使用される成分表記を参照すると、値Ｓは、

【数11】

によって決定される。さらなるサブステップ２２３では、ＳＵ_ｒＶ_ｒからＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃が復元される（すなわち、［Ｒ^＃；Ｇ^＃；Ｂ^＃］＝Ｍａｔ３×３［Ｓ；Ｕ_ｒ；Ｖ_ｒ］）。復号されたカラーピクチャの色成分ＲＧＢ_ＨＤＲは、次のサブステップ２２４において、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃の２乗として決定される。

【0064】

言い換えれば、方法は、例えば、ＳＤＲルマ成分Ｌおよび２つのＳＤＲクロマ成分ＵＶから、ＲＧＢ ＨＤＲ成分を表すＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃を復元するＳＤＲからＨＤＲへの逆マッピングを可能にする。ここで、ＨＤＲ輝度成分Ｙは、Ｌから導かれ、値Ｔは、Ｕ^２、Ｖ^２およびＵ^＊Ｖの線形結合として演算され、Ｓは、Ｙ−Ｔの平方根として演算され、次いで、入力ＳＤＲピクチャの各画素に適用される３×３行列とＳＵＶの積としてＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃が決定される。この３×３行列は、例えば、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ７０９／２０２０において規定されているＲＧＢ−＞ＹＵＶ行列の逆行列、すなわち、Ｃ＝Ａ^−１である。

【0065】

説明される復号スキームは、圧縮されたＨＤＲピクチャの配信を可能にする一方で、それと同時に、上記ＨＤＲピクチャのカラーグレーディングされたバージョンを表す関連ＳＤＲピクチャの配信を可能にする。しかし、ＨＤＲピクチャを復号して表示する際に圧縮損失により精度の低下が生じ、復号の数値的な安定性またはロバスト性が必ずしも保証されないことがあるため、復号をさらに拡張することができる。

【0066】

さらなる開示内容の記載は、ロバスト性をさらに向上させる、ビットストリームからカラーピクチャを復号する方法を提供するものである。
この方法は、
− ビットストリームから得られた輝度成分に非線形ダイナミック拡張関数を適用することによって、第１の成分を得ることと、
− 第１の成分によって決定された値とビットストリームから得られた２つのクロミナンス成分の積および２乗値の線形結合との差の平方根を取ることによって、第２の成分を得ることと、
− 少なくとも前記第２の成分および前記２つのクロミナンス成分から、復号されるカラーピクチャの少なくとも１つの色成分を得ることと
を含む。

【0067】

これにより、例えば、処理ハードウェアによって課され得る制約を考慮することによって少なくとも輝度成分に対してカスタマイズ可能な境界を適用するために、必ずしも符号化の際に適用された対応する非線形ダイナミック減少関数の逆関数ではない、非線形ダイナミック拡張関数を適用することができる。さらに、実際に選択された非線形ダイナミック拡張関数によって生成される第１の成分に対する平方根関数の依存性は、第２の成分の算出を導入された境界に対してだけでなく、既定されていない差の結果による影響に対して適応できるようにして、数値的な安定性を高めることができるようにする。

【0068】

一態様によれば、
− 第２の成分は、第１の成分によって決定された値が前記線形結合以上である場合にのみ、前記値と前記線形結合との差の平方根を取ることによって得られ、
− そうでない場合には、前記第２の成分は、ゼロに等しくなるように設定され、２つのクロミナンス成分には共通ファクタが乗じられる。これにより、第２の成分が非実数として決定される場合を処理できるようになる。そうでない場合は、この差の処理は、適用されるハードウェアのエラーまたは処理機能性に依存し得る。この例外は、第２の成分を０に設定することによって解決される。しかしながら、虚数値をゼロに置き換えることは、輝度を増大させることに等しい。クロミナンス成分に共通ファクタを適用することなく、第２の成分が０に設定されれば、実際には、第２の成分がゼロに設定された場所の画素の輝度が極めて高くなるであろう。

【0069】

一実施形態によれば、共通ファクタは、前記第１の成分（すなわち、前記成分の値）を前記線形結合の平方根で除した比率である。

【0070】

この態様では、非線形ダイナミック拡張関数は、例えば、カラーピクチャを符号化する際に得られた元の輝度成分に対して適用されたダイナミック減少関数の逆関数であり、前記第１の成分によって決定された前記値は、元の輝度成分と等しい。この場合、非線形ダイナミック拡張関数は、第１の成分として元の輝度成分を提供し、第２の成分は、当初符号化された輝度と説明される線形結合との差の平方根として決定される。

【0071】

別の態様によれば、共通ファクタは、前記線形結合の平方根の逆数である。

【0072】

この実施形態では、非線形ダイナミック拡張関数は、カラーピクチャを符号化する際に得られた元の輝度成分に対して適用されたダイナミック減少関数の逆関数の平方根であり、第１の成分によって決定された値は、１に等しい。さらに、復号されるカラーピクチャの少なくとも１つの色成分を得ることは、少なくとも１つの色成分に第１の成分を乗じることを含む。これにより、元の輝度成分の平方根によって正規化が行われ、境界がクロミナンス成分および第２の成分に設定され、ハードウェアの実施が簡略化される。最終的に説明される乗算により、適用された正規化が取り除かれる。

【0073】

対応するスケーリングを２つのクロミナンス成分に適用するため、一実施形態によれば、２つのクロミナンス成分を得るステップは、第１の成分に依存するファクタによって２つのクロミナンス成分の各々をスケーリングすることを含む。

【0074】

例えば、スケーリングは、線形結合を決定する前に、２つのクロミナンス成分を第１の成分で（すなわち、輝度に適用されたものと同じ正規化ファクタで）除することを含む。

【0075】

実施形態では、前記ファクタは、元の輝度成分から得られた、復号されているピクチャのバックライト値にも依存する。

【0076】

実施形態では、第２の成分は、高速処理のためにルックアップテーブルを使用して決定される。

【0077】

実施形態によれば、少なくとも前記第２の成分および前記２つのクロミナンス成分から復号されるカラーピクチャの少なくとも１つの色成分を得ることは、第２の成分および２つのクロミナンス成分の線形結合として前記少なくとも１つの色成分を決定することを含む。

【0078】

以下の実施形態はいずれも、ＲＧＢまたはＹＵＶを参照する例で説明される場合であっても、ＲＧＢまたはＹＵＶ以外の他の色空間に適用することができる。

【0079】

例示的な実施形態として、ＳＤＲからＨＤＲへの逆マッピング方法は、ＳＤＲルマ成分Ｌおよび２つのＳＤＲクロマ成分ＵＶから、ＲＧＢ ＨＤＲ成分を表すＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃を復元する。ここで、ＨＤＲ輝度成分Ｙは、Ｌから導かれ、値Ｔは、Ｕ^２、Ｖ^２およびＵ^＊Ｖの線形結合として演算される。Ｓは、本質的に、Ｙ−Ｔの平方根として演算される。
ｉ．Ｔ≦Ｙの場合は、Ｓ＝ｓｑｒｔ（Ｙ−Ｔ）であり、
ｉｉ．Ｔ＞Ｙの場合は、ＵおよびＶには共通ファクタＦが乗じられ、Ｓはゼロに設定される。
次いで、３×３行列とＳＵＶの積としてＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃が演算される。方法は、入力ＳＤＲ画像の各画素に適用される。さらに、共通ファクタＦは、

【数12】

に設定することができる。

【0080】

別の例示的な実施形態として、ＳＤＲからＨＤＲへの逆マッピング方法は、ＳＤＲルマ成分Ｌおよび２つのＳＤＲクロマ成分ＵＶから、ＲＧＢ ＨＤＲ成分を表すＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃を復元する。ここで、ＨＤＲ輝度成分の平方根

【数13】

は、Ｌから導かれ、Ｔは、Ｕ^２、Ｖ^２およびＵ^＊Ｖの線形結合として演算され、Ｓは、本質的に、１−Ｔの平方根として演算される。
ｉ．Ｔ≦１の場合は、Ｓ＝ｓｑｒｔ（１−Ｔ）であり、
ｉｉ．Ｔ＞１の場合は、ＵおよびＶには共通ファクタＦが乗じられ、Ｓはゼロに設定される。
次いで、３×３行列とＳＵＶの積として

【数14】

が演算される。Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃は、

【数15】

への

【数16】

の乗算であり、入力ＳＤＲピクチャの各画素に対して適用される。さらに、共通ファクタＦは

【数17】

である。一実施形態では、Ｆは、

【数18】

の最終的な乗算と同時に適用される、すなわち、その代わりに、

【数19】

で乗算される。

【0081】

説明される実施形態により、カラー画像のピーク輝度に依存しない中程度のレジスタサイズを有するデコーダの単純なハードウェア実装形態が可能になる。

【0082】

カラーピクチャＩは、カラーピクチャの画素値が表される３つの色成分を有すると考えられる。本開示は、３つの成分が表されるいかなる色空間にも制限されず、ＲＧＢ、ＣＩＥＬＵＶ、ＸＹＺ、ＣＩＥＬａｂなどのいかなる色空間までも拡張される。

【0083】

図３を参照すると、本開示の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法３００のステップの図が概略的に示されている。示される実施形態は、実際には、図２に示される復号方法の変更形態であり、ここでは、処理された輝度およびクロミナンス成分（すなわち、Ｙ、Ｕ_ｒ、Ｖ_ｒ、Ｓ）に対して明確な限度が常に利用可能であることを確認する。実施形態間の変更部分のみを詳細に説明する。

【0084】

ステップ３１０では、非線形ダイナミック拡張関数は、カラーピクチャを符号化する際に得られた元の輝度成分に適用されているダイナミック減少関数の逆関数の平方根であり、それにより、第１の成分の上限を

【数20】

に減少させる。

【数21】

による正規化が導入され、その後に、変更されたクロミナンス再構築ステップ３２０が続き、次いで、

【数22】

による再正規化が行われる。

【0085】

ＨＤＲ輝度Ｙは、成分Ｅｃの線形結合である。以下では、Ｅｃの例として、ＲＧＢ_ＨＤＲを参照する。

【数23】

ここで、

【数24】

と定義する。

【0086】

結果として、いくつかの定数に至るまで、Ｅｃ（すなわち、示される例では、ＲＧＢ）は、Ｙによって拘束され、Ｄｃ（すなわち、示される例では、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃）は、

【数25】

によって拘束される。また、エンコーダ側から得られるように、Ｕ_ｒＶ_ｒは、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃の線形結合、すなわち、

【数26】

である。

【0087】

２つの変数は、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃によって（従って、

【数27】

によって）拘束される。要するに、図２に示される実施形態に戻ると、Ｓの定義において、以下が成り立つ。

【数28】

平方根の根号内の項は、Ｙによって拘束され、Ｓは、

【数29】

によって拘束される。従って、復号プロセスの入力変数Ｕ_ｒＶ_ｒ、中間変数Ｓおよび出力変数Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃はすべて、

【数30】

によって拘束される。従って、図２に示される復号方法において使用される乗算ファクタβ’は、図３に示される実施形態では、β_Ｙ’と置き換えられ、その結果、Ｕ_ｒおよびＶ_ｒを処理する代わりに、

【数31】

が処理される。さらに、

【数32】

によって再び出力の再スケーリングが行われる。

【0088】

言い換えれば、乗算ファクタβ’（Ｂａ，Ｌ）は、正規化された入力

【数33】

を得るために、

【数34】

と置き換えられる（特に、ステップ２３０と比べて、ステップ３３０において）。

【0089】

出力側では、

【数35】

の乗算によって、復号された

【数36】

がスケールバックされる。

【0090】

図３は、ＳＤＲルマ成分Ｌおよび２つのＳＤＲクロマ成分ＵＶから、ＲＧＢ ＨＤＲ 成分を表すＲ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃を復元するＳＤＲからＨＤＲへの逆マッピング方法を示し、ＨＤＲ輝度成分の平方根

【数37】

は、Ｌから導かれ、値

【数38】

は、Ｕ^２、Ｖ^２およびＵ^＊Ｖの線形結合として演算される。第２の成分Ｓは、差

【数39】

の平方根として演算され、

【数40】

は、３×３行列とＳＵＶの積であり、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃は、

【数41】

への

【数42】

の乗算であり、入力ＳＤＲ画像の各画素に適用される。さらに、ＵおよびＶは、

【数43】

によって除算される。

【0091】

ここで図４を参照すると、本開示の別の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法４００のステップの図が概略的に示されている。示される実施形態は、実際には、図３に示される復号方法の変更形態であり、ここでは、それに加えて、第２の成分（図３に示される

【数44】

に対応する）が虚数値をもたらす場合に、例えば、対応する画素と関連付けられた表示される色の明らかな歪みを回避するために、例外が正しく処理されることを確認する。実施形態間の変更部分のみを詳細に説明する。ステップ４１０および４３０は、ステップ３１０および３３０とそれぞれ同一である。ステップ４２５は、ステップ２２３と同様である。ステップ４２６は、ステップ２２４と同様である。

【0092】

マッピングは、Ｓが虚数でないという意味において、復号可能なＬ’Ｕ’Ｖ’を提供するものと想定される。しかしながら、Ｌ’Ｕ’Ｖ’は、圧縮・解凍されるため、コード化損失は、

【数45】

が負であり、

【数46】

が実数とならない入力トリプレット（Ｌ’，Ｕ’Ｖ’）を生じさせることがある。１つの解法は、１によって閾値

【数47】

を定め、

【数48】

を導くことである。しかしながら、これは、復号されたＲＧＢに対する限界を逸脱させる。虚数値を

【数49】

と置き換えることは、Ｙを増大することに等しい。例えば、

【数50】

となれば、Ｙを２倍にすることにより、

【数51】

が導かれる。しかしながら、この場合、ＲＧＢに対する限界Ｙも２倍になる。これにより、さらなる処理なしでは、

【数52】

がゼロに設定された所に極めて明るい画素が生成されることとなる。

【0093】

ステップ４２０に示されるように、解法を見つける一方で、限界を維持するために、以下の処理が追加的に実行される。サブステップ４１９では、

【数53】

は、復号されたＵ’Ｖ’にβ_Ｙ’（Ｂａ，Ｌ）を乗じることによって決定される。

【0094】

第２の成分

【数54】

は、別個のサブステップにおいて決定される。サブステップ４２１では、

【数55】

（すなわち、２つのクロミナンス成分の積および２乗値の線形結合線形結合）のみが決定される。次のサブステップ４２２では、

【数56】

が正の値をもたらすかまたは負の値をもたらすかがチェックされる。

【0095】

【数57】

の場合は、

【数58】

は実数であり、復号はこの

【数59】

を用いて進められ（サブステップ４２３）、それは、図３に示される処理に対応する。

【0096】

【数60】

の場合は、Ｓは虚数であり、処理は、サブステップ４２４を続行し、変数

【数61】

は、以下を行うことによって実数解を得るために、再スケーリングされる。
−

【数62】

を設定する。
− 残りの復号において、

【数63】

を

【数64】

と置き換える。
−

【数65】

に設定する。

【0097】

説明される処理は適切な解を提供し、それは、問題を幾何学的に解析する際に明らかになる。方程式

【数66】

は、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃空間における楕円体を規定し、

【数67】

は、同じ空間における２つの平面の交差（すなわち、線）を規定する。従って、解は、楕円体と線の交差である。この交差は、以下のいずれかである。
− Ｓが虚数の場合は、空である。
− Ｓ＝０の場合は、１つの点であり、線は楕円体の接線である。
− Ｓ＞０の場合は、２つの点であり、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃が正であると規定されているため、正の値を取らなければならない。

【0098】

さらなるサブステップ４２５では、

【数68】

は、ステップ２２３と同様に、

【数69】

から復元される。

【0099】

ここで図５を参照すると、本開示の別の実施形態による、少なくとも１つのビットストリームからカラーピクチャを復号する方法５００のステップの図が概略的に示されている。示される実施形態は、実際には、図４に示される復号方法の変更形態である。すなわち、中間Ｒ^＃、Ｇ^＃、Ｂ^＃値への復元された線形輝度信号の平方根（すなわち、

【数70】

）の乗算が取り除かれる。

【0100】

実施形態間の変更部分のみを詳細に説明する。ステップ５３０は、ステップ４３０と同一である。

【0101】

ステップ５１０では、拡張レンジ輝度である第１の成分Ｙ_ＨＤＲを生成するために、非線形ダイナミック拡張関数が輝度Ｌに適用される。ダイナミック拡張関数ｇ^−１は、カラーピクチャを符号化する際に得られた元の輝度成分に適用されているダイナミック減少関数ｇの逆関数である（例えば、Ｙ_ＨＤＲ＝ｇ^−１（Ｂａ，Ｌ_ＳＤＲ））。従って、この事例では、輝度Ｙ_ＨＤＲは、図４の実施形態のステップ４１０のようなその平方根の代わりに得られる。

【0102】

ステップ５２０は、図３のステップ３２０または図４のステップ４２０の補正バージョンである。図３および４のステップと同一である図５のステップ（すなわち、

【数71】

を得るステップまで）は、さらに開示しない。この実施形態では、復号された

【数72】

は、図３および４の実施形態のような

【数73】

の乗算によってスケールバックされない。

【0103】

ステップ５２００では、

【数74】

は、公知のＣＩＥ１９３１ ＸＹＺ色空間の（ｘ_ｎｏｒｍ，ｚ_ｎｏｒｍ）色成分を得るために、最初に、２乗し、次いで、行列Ｍを乗じる。Ｍは、ＲＧＢからＸＹＺ色空間に信号をマッピングするために当技術分野で知られているＭ_３×３行列の一部として定義される［２×３］行列である。

【0104】

ステップ５２１０では、色変換行列が適用される。より正確には、ベクトル（ｘ_ｎｏｒｍ，１，ｚ_ｎｏｒｍ）^ｔは、最初に、ステップ５１０で得られたＹ_ＨＤＲを乗じ、次いで、３×３行列Ｎを乗じる。Ｎは、ＸＹＺからＲＧＢ色空間に信号をマッピングするために当技術分野で知られている３×３行列である。従って、Ｎは、Ｍ_３×３の逆行列である。

【0105】

この実施形態は、いくつかの利点を提供する。第１に、輝度成分がより少ないプロセスを経る（例えば、平方根なし）。第２に、輝度およびクロミナンス成分が別々に処理される。従って、復元されるＨＤＲ輝度はより正確である（すなわち、元の輝度に近い）。第３に、各ステップにおいて最大３つの成分が処理される。以前の実施形態では、４つの成分（例えば、

【数75】

）が処理され、従って、より多くのメモリが必要とされる。

【0106】

図６は、図５の実施形態の別の表現である。図４に関して開示される実施形態に反して、中間復号Ｒ^＃、Ｇ^＃、Ｂ^＃値への復元線形輝度信号の平方根の乗算が取り除かれる。

【0107】

代わりに、２つの別個の処理経路（チャネル）において、所定の画素のクロミナンスおよび輝度値の復元が行われる。それらの混合は、復元ＨＤＲ ＲＧＢ線形信号を提供するために、復号プロセスの最後の１つのステップにおいて行われる。

【0108】

ステップ６００では、ビットストリームは、ＳＤＲコンテンツを表すＬ’Ｕ’Ｖ’成分に復号される。復号は、例えば、ＨＥＶＣビデオコード化規格に準拠する。

【0109】

ステップ６３０では、Ｌ’Ｕ’Ｖ’は、変換されたＬＵｒＶｒ成分に色変換される。色変換は、典型的には、３×３行列の形態を取り、場合により、輝度における追加の「最大」演算子を伴う。このステップは、ＳＤＲダイナミックを維持しながら色成分を修正することを目標とする。このステップは、例えば、ステップ５３０のサブステップおよびそれに加えてステップ４１９を含む。次いで、ステップ６４０では、ＳＤＲコンテンツを表す変換されたＬＵｒＶｒ成分がＨＤＲコンテンツを表す成分に変換される（逆伝達プロセスとして知られている）。このステップは、成分に応じて異なる逆伝達演算を含む。例示的な実施形態では、ステップ６４００において、輝度Ｌが別個のチャネルにおいて処理される。従って、「逆ＴＦルマ」６４００は、線形光領域において輝度ＨＤＲ信号を復号する。
Ｙ_ＨＤＲ＝ｇ^−１（Ｙ_ｄｅｃ，Ｂａ））
ここで、Ｙ_ｄｅｃは、ビデオデコーダ（例えば、ＨＥＶＣデコーダ）によって提供されたルマ値であり、ｇ^−１は、エンコーダ側の線形光ＨＤＲ輝度上で適用された非線形性の逆関数である。

【0110】

ステップ６４１０では、ＣＩＥ ＸＹＺ色空間における２つの正規化された色成分値（ｘ_ｎｏｒｍ，ｚ_ｎｏｒｍ）は、ステップ６３０で得られた入力（Ｕ_ｒ，Ｖ_ｒ）クロマ値の関数として復元される。例示的な実施形態では、このステップは、以下を含む。
− 図５に関して以前に説明されるようなＴの計算（ステップ４２１）。
− 図５に関して以前に説明されるようなＴの関数としてのＳの計算（ステップ４２３および４２４）。
− ＹＵＶからＲＧＢへの３×３行列変換を

【数76】

成分値に適用することを通じた、中間

【数77】

値の計算（ステップ４２５）。
− ＲＧＢからＸＺへの２×３行列変換を

【数78】

カラー値の２乗に適用することによって、ＣＩＥ ＸＹＺ色空間における結果として得られた（ｘ_ｎｏｒｍ，ｚ_ｎｏｒｍ）の計算（ステップ５２００）。

【0111】

ステップ６５０では、色変換行列がＹおよび（ｘ_ｎｏｒｍ，ｚ_ｎｏｒｍ）成分に適用される。例示的な実施形態では、「色変換行列」を適用することは、以下の演算を含む。
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）^ｔ＝Ｎ．Ｙ_ＨＤＲ．（ｘ_ｎｏｒｍ，１，ｚ_ｎｏｒｍ）^ｔ
ここで、Ｎは、３×３行列であり、Ｙ_ＨＤＲは、逆輝度伝達関数（ステップ６４００）から得られた輝度であり、（ｘ_ｎｏｒｍ，ｚ_ｎｏｒｍ）は、「色伝達」（ステップ６４１０）から得られた色成分サンプルである。

【0112】

図７で描写されるように、任意選択のステップ６１０では、成分は、４２０フォーマットから４４４フォーマットに変換される。

【0113】

任意選択のステップ６２０では、ＵＶ成分は、復号されたＵおよびＶ値から減ずること５１２によって、０の近くにシフトされる。シフトされた値は、ＵｃＶｃと示される。

【0114】

従って、図６および７は、図５に関して開示される図の高レベル図である。従って、図６のいくつかのステップは、図５に関して開示されるもの以外の他のプロセスと置き換えることができる。

【0115】

図８で描写される別の実施形態では、提案された復号スキームは、「交差平面色エンハンスメント」モジュール６０５および「ダイナミックレンジ適応」モジュール６３５、６３６などの追加の要素を含む。これらの追加の復号ステップは、以下のＭＰＥＧコントリビューション“Response to Call for Evidence for HDR and WCG Video Coding: Arris, Dolby and InterDigital”, Arris Inc., Dolby Laboratories Inc. and InterDigital Communications, LLC, , ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland”で開示されている。

【0116】

ＣＰＣＥ復号ステップは、エンコーダ側で復号されたピクチャをその元のバージョンにより近くなるようにする色および輝度成分ハイパスフィルタリングプロセスを行うものである。ＣＰＣＥ復号ステップは、任意のいくつかの場所において（モジュール６１０の前後またはモジュール６３０の後でさえ）復号プロセスに入れることができる。

【0117】

信号ダイナミックレンジ適応は、圧縮効率のために信号をより効率的な方法で表すために、乗算ファクタおよび加法オフセットを１つまたは複数の信号成分に適用するものである。ダイナミックレンジ適応もまた、モジュール６１０の前後に入れることができる。

【0118】

図６、７または８に関して提案される新しいデコーダアーキテクチャは、図９に示される統合された一般的なＨＤＲ復号アーキテクチャに適合するように適応させる。図９は、一般的な復号モジュールおよびＨＤＲビデオコーダから受信された関連メタデータを描写する。

【0119】

この統合されたアーキテクチャでは、一般的なモジュール６３０、６４０および６５０は、異なる演算を実装することができる。メタデータからの情報（例えば、color_conversion_type）に応じて、ある演算が他の演算の代わりに適用される。色変換ステップ６３０は、典型的には、３×３行列の形態を取り、場合により、輝度における追加の「最大」演算子を伴う。それは、色変換タイプを示すcolor_conversion_typeというフラグによってパラメータ化される。第１のフラグ値によれば、色補正は、以前に説明される色補正（図５に関して開示されるステップ５３０および４１９など）の形態を取ることができる。別の実施形態では、色補正は、図１０で開示されるように、文書“Response to Call for Evidence for HDR and WCG Video Coding: Arris, Dolby and InterDigital”, Arris Inc., Dolby Laboratories Inc. and InterDigital Communications, LLC, , ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland”で指定されるようなＩＰＴ色空間からＬＭＳ色空間への色空間変換を行うものである。第１の事例では、色変換は、コード化ストリームからメタデータとして受信することができるａ、ｂパラメータおよびβ’’ルックアップテーブルによってパラメータ化される。

【0120】

第１の成分逆伝達ステップ６４００は、inv_transfer_typeというフラグの値に従って、ＹＵＶ空間のＹ成分またはＬＭＳのＬ成分である輝度コード化信号に逆非線形性を適用することを含む。ＹＵＶ色空間の事例では、逆伝達関数は、inv_transfer_typeという構文要素と共にビットストリームから受信することができる単一のＢａパラメータのルックアップテーブルを通じてパラメータ化することができる。

【0121】

第２および第３の成分逆伝達ステップ６４１０もまた、受信されたinv_transfer_typeという構文要素を通じて指定される。第２および第３の成分逆伝達ステップ６４１０は、この構文要素の値に従った以前に説明される色補正を行うものである。別のフラグ値によれば、第２および第３の成分逆伝達ステップ６４１０は、ＬＭＳ色空間の成分（Ｍ，Ｓ）に逆非線形性を適用するものであり得る（MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland”]）。

【0122】

色変換行列ステップ６５０の適用は、解凍のために使用された色から出力線形光ＲＧＢ色空間に復号された信号を変換することを含む。この場合もやはり、color_conv_mat_idという専用構文要素の値に従って、これは、（ＸＹＺからＲＧＢへの）または（ＬＭＳからＲＧＢへの）色空間変換の形態を取ることができる。

【0123】

図９の上方のメタデータ（例えば、ａ、ｂ、ＬＵＴ β、Ｂａ）は、適用される色変換、逆伝達および色行列変換のタイプに依存することに留意すべきである。従って、いくつかの構成では、これらのメタデータは存在せず、従って、使用されない。

【0124】

上記で開示されるcolor_conversion_type、inv_transfer_typeおよびcolor_conv_mat_idという構文要素は、ＳＥＩメッセージ（ＳＥＩは、「補助拡張情報（Supplement Enhancement Information）」の英頭字語である）において符号化することができる。それらは、バイナリフラグと定義することができる。

【0125】

図１〜１０では、ステップおよびサブステップは、区別可能な物理ユニットと関係があってもなくともよいモジュールまたは機能ユニットと考えることもできる。例えば、これらのモジュールまたはそれらのいくつかは、特有のコンポーネントまたは回路にまとめることも、ソフトウェアの機能性に寄与することもできる。それに反して、いくつかのモジュールは、別個の物理的実体から潜在的に構成することができる。本開示に適合する装置は、純粋なハードウェアを使用して、例えば、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡもしくはＶＬＳＩ（それぞれ、≪特定用途向け集積回路≫、≪フィールドプログラマブルゲートアレイ≫、≪超大規模集積≫）などの専用ハードウェアを使用して、あるいは、デバイスに埋め込まれたいくつかの統合電子コンポーネントから、または、ハードウェアコンポーネントおよびソフトウェアコンポーネントの混合物から実装される。

【0126】

図１１では、Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃空間に楕円体と線が示されている。図１１では、楕円体は、球体で表されている。解がない事例では、線は球体と交差しない（左）。Ｓ＝０に設定することは、

【数79】

の半径を有する楕円体を増大する（それ自体が膨らむことに等しい）ことに等しい。図１１に示される選ばれた解は、楕円体に触れるポイントまで線を移動することである（右）。次いで、構造により、解Ｒ^＃Ｇ^＃Ｂ^＃は、半径

【数80】

の楕円体上にあり、限界は維持される。

【0127】

その態様の他の態様によれば、本開示は、上記の方法を実装するように構成されたプロセッサと、このプログラムがコンピュータ上で実行される際に上記の方法のステップを実行するためのプログラムコード命令を含むコンピュータプログラム製品と、少なくとも上記の方法のステップをプロセッサに実行させるための命令がその中に格納されたプロセッサ可読媒体と、前記プログラムがコンピューティングデバイス上で実行される際に上記の方法のステップを実行するためのプログラムコードの命令を保持する非一時的な記憶媒体とを含むデバイスに関する。

【0128】

図１２は、非限定的な実施形態による、ストリームからＨＤＲピクチャを復号するように構成された受信機１５０の例示的なアーキテクチャを表す。

【0129】

受信機１５０は、１つまたは複数のプロセッサ１１００を含み、１つまたは複数のプロセッサ１１００は、内部メモリ１５１０（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび／またはＥＰＲＯＭ）と共に、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵおよび／またはＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor）の英頭字語）を含み得る。受信機１５０は、その各々が出力情報を表示するようにならびに／あるいはユーザがコマンドおよび／またはデータを入力できるように（例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、ウェブカメラ）適応された１つまたは複数の通信インタフェース１１１０と、受信機１５０の外部にあり得る電源１１２０とを含む。また、受信機１５０は、１つまたは複数のネットワークインタフェース（図示せず）も含む。デコーダモジュール１１４０は、復号機能を実行するためにデバイスに含めることができるモジュールを表す。それに加えて、デコーダモジュール１１４０は、受信機１５０の別個の要素として実装することも、当業者に知られているように、ハードウェアとソフトウェアの組合せとしてプロセッサ１１００内に組み込むこともできる。

【0130】

ストリームは、供給源から得ることができる。異なる実施形態によれば、供給源は、これらに限定されないが、
− ローカルメモリ（例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク）、
− 記憶装置インタフェース（例えば、大容量記憶装置、ＲＯＭ、光ディスクまたは磁気サポートとのインタフェース）、
− 通信インタフェース（例えば、有線インタフェース（例えば、バスインタフェース、広域ネットワークインタフェース、ローカルエリアネットワークインタフェース）または無線インタフェース（ＩＥＥＥ８０２．１１インタフェースまたはBluetooth（登録商標）インタフェースなど））、および、
− ピクチャ捕捉回路（例えば、センサ、例えば、ＣＣＤ（もしくは電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（もしくは相補型金属酸化膜半導体）など）
であり得る。

【0131】

異なる実施形態によれば、復号されたＨＤＲピクチャは、配信先（例えば、表示デバイス）に送信することができる。例として、復号されたＨＤＲピクチャは、リモートまたはローカルメモリ（例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、ハードディスク）に格納される。変形形態では、復号されたＨＤＲピクチャは、記憶装置インタフェース（例えば、大容量記憶装置、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスクまたは磁気サポートとのインタフェース）に送信される、ならびに／あるいは、通信インタフェース（例えば、ポイントツーポイントリンク、通信バス、ポイントツーマルチポイントリンクまたは放送ネットワークとのインタフェース）上で送信される。

【0132】

例示的な非限定的な実施形態によれば、受信機１５０は、メモリ１１３０に格納されたコンピュータプログラムをさらに含む。コンピュータプログラムは、命令を含み、命令は、受信機１５０によって（具体的には、プロセッサ１１００によって）実行されると、図２〜１０を参照して説明される復号方法の少なくとも１つを受信機が実行できるようにする。変形形態によれば、コンピュータプログラムは、受信機１５０の外部の非一時的なデジタルデータサポート上（例えば、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、読み取り専用および／またはＤＶＤドライブならびに／あるいはＤＶＤ読み取り／書き込みドライブなどの外部記憶媒体上、すべて当技術分野で知られている）に格納される。従って、受信機１５０は、コンピュータプログラムを読み取るためのメカニズムを含む。さらに、受信機１５０は、対応するＵＳＢポート（図示せず）を通じて、１つまたは複数のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）タイプの記憶装置（例えば、「メモリスティック」）にアクセスすることができる。

【0133】

例示的な非限定的な実施形態によれば、受信機１５０は、これらに限定されないが、
− モバイルデバイス、
− 通信デバイス、
− ゲームデバイス、
− セットトップボックス、
− ＴＶセット、
− タブレット（またはタブレットコンピュータ）、
− ラップトップ、
− ディスプレイ、および、
− 復号チップ
であり得る。

【0134】

図１３は、非限定的な実施形態による、ストリームにおいてピクチャを符号化するように構成された送信機１００の例示的なアーキテクチャを表す。

【0135】

送信機１００は、１つまたは複数のプロセッサ１０００を含み、１つまたは複数のプロセッサ１０００は、内部メモリ１０３０（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭおよび／またはＥＰＲＯＭ）と共に、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵおよび／またはＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ（Digital Signal Processor）の英頭字語）を含み得る。送信機１００は、その各々が出力情報を表示するようにならびに／あるいはユーザがコマンドおよび／またはデータを入力できるように（例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、ウェブカメラ）適応された１つまたは複数の通信インタフェース１０１０と、送信機１００の外部にあり得る電源１０２０とを含む。また、送信機１００は、１つまたは複数のネットワークインタフェース（図示せず）も含む。エンコーダモジュール１０４０は、コード化機能を実行するためにデバイスに含めることができるモジュールを表す。それに加えて、エンコーダモジュール１０４０は、送信機１００の別個の要素として実装することも、当業者に知られているように、ハードウェアとソフトウェアの組合せとしてプロセッサ１０００内に組み込むこともできる。

【0136】

コード化されるピクチャは、供給源から得ることができる。異なる実施形態によれば、供給源は、これらに限定されないが、
− ローカルメモリ（例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク）、
− 記憶装置インタフェース（例えば、大容量記憶装置、ＲＯＭ、光ディスクまたは磁気サポートとのインタフェース）、
− 通信インタフェース（例えば、有線インタフェース（例えば、バスインタフェース、広域ネットワークインタフェース、ローカルエリアネットワークインタフェース）または無線インタフェース（ＩＥＥＥ８０２．１１インタフェースまたはBluetoothインタフェースなど））、および、
− 画像捕捉回路（例えば、センサ、例えば、ＣＣＤ（もしくは電荷結合素子）またはＣＭＯＳ（もしくは相補型金属酸化膜半導体）など）
であり得る。

【0137】

異なる実施形態によれば、ストリームは、配信先に送信することができる。例として、ストリームは、リモートまたはローカルメモリ（例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、ハードディスク）に格納される。変形形態では、ストリームは、記憶装置インタフェース（例えば、大容量記憶装置、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスクまたは磁気サポートとのインタフェース）に送信される、ならびに／あるいは、通信インタフェース（例えば、ポイントツーポイントリンク、通信バス、ポイントツーマルチポイントリンクまたは放送ネットワークとのインタフェース）上で送信される。

【0138】

例示的な非限定的な実施形態によれば、送信機１００は、メモリ１０３０に格納されたコンピュータプログラムをさらに含む。コンピュータプログラムは、命令を含み、命令は、送信機１００によって（具体的には、プロセッサ１０００によって）実行されると、図１を参照して説明される符号化方法を送信機１００が実行できるようにする。変形形態によれば、コンピュータプログラムは、送信機１００の外部の非一時的なデジタルデータサポート上（例えば、ＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、読み取り専用および／またはＤＶＤドライブならびに／あるいはＤＶＤ読み取り／書き込みドライブなどの外部記憶媒体上、すべて当技術分野で知られている）に格納される。従って、送信機１００は、コンピュータプログラムを読み取るためのメカニズムを含む。さらに、送信機１００は、対応するＵＳＢポート（図示せず）を通じて、１つまたは複数のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）タイプの記憶装置（例えば、「メモリスティック」）にアクセスすることができる。

【0139】

例示的な非限定的な実施形態によれば、送信機１００は、これらに限定されないが、
− モバイルデバイス、
− 通信デバイス、
− ゲームデバイス、
− タブレット（またはタブレットコンピュータ）、
− ラップトップ、
− 静止画像カメラ、
− ビデオカメラ、
− 符号化チップ、
− 静止画像サーバ、および、
− ビデオサーバ（例えば、放送サーバ、ビデオオンデマンドサーバまたはウェブサーバ）
であり得る。

【0140】

本明細書で説明される実装形態は、例えば、方法もしくはプロセス、デバイス、ソフトウェアプログラム、データストリーム、または、信号で実装することができる。実装の単一の形態の文脈においてのみ論じられる（例えば、方法またはデバイスとしてのみ論じられる）場合であっても、論じられる特徴の実装形態は、他の形態（例えば、プログラム）でも実装することができる。デバイスは、例えば、適切なハードウェア、ソフトウェアおよびファームウェアで実装することができる。方法は、例えば、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路またはプログラマブル論理デバイスを含む、例えば、一般に処理デバイスを指すデバイス（例えば、プロセッサなど）で実装することができる。また、プロセッサは、例えば、コンピュータ、携帯電話、ポータブル／携帯情報端末（「ＰＤＡ」）、および、エンドユーザ間の情報の通信を容易にする他のデバイスなどの通信デバイスも含む。

【0141】

本明細書で説明される様々なプロセスおよび特徴の実装形態は、様々な異なる機器またはアプリケーション（特に、例えば、機器またはアプリケーション）で具体化することができる。そのような機器の例は、エンコーダ、デコーダ、デコーダからの出力を処理するポストプロセッサ、エンコーダに入力を提供するプリプロセッサ、ビデオコーダ、ビデオデコーダ、ビデオコーデック、ウェブサーバ、セットトップボックス、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＤＡおよび他の通信デバイスを含む。明確であるべきだが、機器は、モバイルであり得、移動車両にインストールすることさえも可能である。

【0142】

それに加えて、方法は、プロセッサによって実行されている命令によって実装することができ、そのような命令（および／または実装形態によって生成されたデータ値）は、例えば、集積回路、ソフトウェアキャリアまたは他の記憶装置（例えば、ハードディスク、コンパクトディスケット（「ＣＤ」）、光ディスク（例えば、デジタル多用途ディスクまたはデジタルビデオディスクと称される場合が多いＤＶＤ）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）または読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）など）などのプロセッサ可読媒体上に格納することができる。命令は、プロセッサ可読媒体上で有形に具体化されたアプリケーションプログラムを形成することができる。命令は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアまたは組合せにおけるものであり得る。命令は、例えば、オペレーティングシステム、別個のアプリケーションまたはその２つの組合せで見つけることができる。従って、プロセッサは、例えば、プロセスを実行するように構成されたデバイスと、プロセスを実行するための命令を有するプロセッサ可読媒体（記憶装置など）を含むデバイスの両方として特徴付けることができる。さらに、プロセッサ可読媒体は、命令に加えてまたは命令の代わりに、実装形態によって生成されたデータ値を格納することができる。

【0143】

当業者には明らかであるように、実装形態は、例えば、格納または送信することができる、情報を伝えるようにフォーマットされた様々な信号を生成することができる。情報は、例えば、方法を実行するための命令、または、説明される実装形態のうちの１つによって生成されたデータを含み得る。例えば、信号は、説明される実施形態の構文を書き込むまたは読み取るための規則をデータとして伝えるように、あるいは、説明される実施形態によって書き込まれた実際の構文・値をデータとして伝えるように、フォーマットすることができる。そのような信号は、例えば、電磁波として（例えば、スペクトルの高周波部分を使用して）またはベースバンド信号としてフォーマットすることができる。フォーマットすることは、例えば、データストリームを符号化すること、および、符号化されたデータストリームで搬送波を変調することを含み得る。信号が伝える情報は、例えば、アナログまたはデジタル情報であり得る。信号は、知られているように、様々な異なる有線または無線リンク上で送信することができる。信号は、プロセッサ可読媒体上に格納することができる。

【0144】

多くの実装形態について説明してきた。それにもかかわらず、様々な変更を行えることが理解されよう。例えば、他の実装形態を生成するために、異なる実装形態の要素を組み合わせることも、補足することも、変更することも、除去することもできる。それに加えて、当業者は、開示されるものの代わりに、他の構造およびプロセスを代用することができ、結果として得られる実装形態は、開示される実装形態と少なくとも実質的に同じ結果を達成するために、少なくとも実質的に同じ方法で、少なくとも実質的に同じ機能を実行することを理解するであろう。それに従って、これらのおよび他の実装形態は、この出願によって企図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【手続補正書】

【提出日】2020年10月21日

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をエンコーダにより復号することと、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’をＬに、前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をＵｒおよびＶｒに、それぞれ以下のように色変換することであって、Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることであって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用して、中間色空間における中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘおよび中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚを得ることと、
前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることと、
を含む、復号方法。

【請求項2】

前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることは、Ｙ＝ｇ^−１（Ｂａ，Ｌ）によりなされ、ここで、Ｂａは、変調値であり、ｇ^−１（）は、前記エンコーダ側の線形光高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されるダイナミック減少関数の逆関数である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることは、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数1】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数2】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
を含む、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

エンコーダによって生成されたビットストリームにアクセスするように構成された通信インタフェースと、
プロセッサであって、
ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をエンコーダにより復号することと、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’をＬに、前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をＵｒおよびＶｒに、それぞれ以下のように色変換することであって、Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることであって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用して、中間色空間における中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘおよび中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚを得ることと、
前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることと、
を行うように構成された少なくとも１つのプロセッサと、
を含む、デコーダ。

【請求項5】

前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることは、Ｙ＝ｇ^−１（Ｂａ，Ｌ）によりなされ、ここで、Ｂａは、変調値であり、ｇ^−１（）は、前記エンコーダ側の線形光高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されるダイナミック減少関数の逆関数である、請求項４に記載のデコーダ。

【請求項6】

前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることは、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数3】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数4】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
を含む、請求項４又は５に記載のデコーダ。

【請求項7】

命令を有するコンピュータプログラムであって、前記命令が、実行され次第、
ビットストリームから１つの標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’および２つの標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をエンコーダにより復号することと、
前記標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌ’をＬに、前記２つの復号された標準ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｕ’およびＶ’をＵｒおよびＶｒに、それぞれ以下のように色変換することであって、Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）、Ｕｒ＝β（Ｌ）^＊Ｕ’、Ｖｒ＝β（Ｌ）^＊Ｖ’ここで、ａおよびｂが定数であり、β（Ｌ）がＬに依存するパラメータである、色変換することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることであって、前記ダイナミック拡張関数が、エンコーダ側で前記高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されたダイナミック減少関数の逆関数である、適用することと、
前記色変換された標準ダイナミックレンジクロマ成分ＵｒおよびＶｒに色伝達演算を適用して、中間色空間における中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘおよび中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚを得ることと、
前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることと、
を行うように少なくとも１つのプロセッサに指示する、コンピュータプログラム。

【請求項8】

前記色変換された標準ダイナミックレンジ輝度成分Ｌにダイナミック拡張関数を適用して高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙを得ることは、Ｙ＝ｇ^−１（Ｂａ，Ｌ）によりなされ、ここで、Ｂａは、変調値であり、ｇ^−１（）は、前記エンコーダ側の線形光高ダイナミックレンジ輝度成分に適用されるダイナミック減少関数の逆関数である、請求項７に記載のコンピュータプログラム。

【請求項9】

前記高ダイナミックレンジ輝度成分Ｙ、前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｘ、及び前記中間高ダイナミックレンジクロミナンス成分Ｚに色変換行列を適用して、ＲＧＢ色空間における高ダイナミックレンジピクチャを得ることは、
Ｕｒ^２、Ｖｒ^２およびＵｒ^＊Ｖｒの線形結合としてＴを計算することと、
Ｔ≦１の場合、

【数5】

としてＳを計算し、そうでない場合には、Ｓをゼロに設定し、ＵｒおよびＶｒを

【数6】

で除することと、
Ｓ、ＵｒおよびＶｒに色変換行列を適用することによって、ＲＧＢ色空間における中間（Ｒ^＃，Ｇ^＃，Ｂ^＃）成分を計算することと、
を含む、請求項７又は８に記載のコンピュータプログラム。

【外国語明細書】

2021013172000001.pdf