(57)【要約】  復号方法であって、復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するためにストリームを復号することであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、復号することと（Ｓ１２０）、復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成すること（Ｓ１３０）とを含む復号方法が開示される。
2019513323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
標準ダイナミックレンジピクチャをコード化するストリームを復号する方法であって、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンと、前記ストリーム中における前記コード化された標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために前記ストリームを復号することであって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、復号すること、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョン及び前記色メタデータから前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成すること
を含む方法。
【請求項２】
前記色メタデータは、前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度、原色及び白色点の少なくとも１つを含む、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ピクチャのバージョンを再構成することは、高ダイナミックレンジ輝度信号を取得するために少なくとも前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度に応答して前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョンのルマ信号を逆マッピングすることを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成することは、前記マスタリングディスプレイの前記最大表示輝度と前記マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答した前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョンの逆カラーマッピングをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記色メタデータは、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームＳＥＩメッセージ中にカプセル化される、請求項１〜４の何れか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記マスタリングディスプレイの前記特性は、前記マスタリングディスプレイのカラーボリュームを識別する、請求項１〜５の何れか一項に記載の方法。
【請求項７】
コード化方法であって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定すること、
前記高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で前記標準ダイナミックレンジピクチャと前記色メタデータとを符号化すること
を含むコード化方法。
【請求項８】
前記色メタデータは、少なくとも前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度、原色及び白色点のものを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定することは、少なくとも前記最大表示輝度に応答して前記高ダイナミックレンジピクチャの輝度信号を前記標準ダイナミックレンジピクチャのルマ信号にマッピングすることを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定することは、前記マスタリングディスプレイの前記最大表示輝度と、前記マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答した前記高ダイナミックレンジピクチャの色信号の前記標準ダイナミックレンジピクチャのクロマ信号へのカラーマッピングをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記色メタデータは、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームＳＥＩメッセージ中にカプセル化される、請求項７〜１０の何れか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記マスタリングディスプレイの前記特性は、前記マスタリングディスプレイのカラーボリュームを識別する、請求項７〜１１の何れか一項に記載の方法。
【請求項１３】
標準ダイナミックレンジピクチャを表すコード化されたデータと、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータを表すコード化されたデータとを含むストリームであって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、ストリーム。
【請求項１４】
標準ダイナミックレンジピクチャをコード化するストリームを復号する復号デバイスであって、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンと、前記ストリーム中における前記コード化された標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために前記ストリームを復号する手段であって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、手段、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョン及び前記色メタデータから前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成する手段
を含む復号デバイス。
【請求項１５】
コード化デバイスであって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定する手段、
前記高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性を表す色メタデータを取得する手段、
ストリーム中で前記標準ダイナミックレンジピクチャと前記色メタデータとを符号化する手段
を含むコード化デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下では、高ダイナミックレンジピクチャを符号化する方法及び装置が開示される。対応する符号化方法及び符号化装置がさらに開示される。
【背景技術】
【０００２】
以下では、カラーピクチャは、幾つかの配列のサンプル（ピクセル値）を特定のピクチャ／ビデオフォーマットで含み、この特定のピクチャ／ビデオフォーマットは、ピクチャ（又はビデオ）のピクセル値に関するすべての情報と、ディスプレイ及び／又は他の何れかのデバイスが例えばピクチャ（又はビデオ）を視覚化及び／又は復号するために使用できるすべての情報とを明示する。カラーピクチャは、サンプルの第一の配列の形状の少なくとも１つの成分、通常、ルマ（又は輝度）成分と、サンプルの少なくとも１つの他の配列の形状の少なくとも１つの他の成分とを含む。又は、均等に、例えば従来の三色ＲＧＢ表現のように、同じ情報がカラーサンプル（カラー要素）の配列の集合によって表され得る。
【０００３】
ピクセル値は、ｎ値のベクトルで表され、ここで、ｎは、成分の数である。ベクトルの各値は、ピクセル値の最大ダイナミックレンジを規定するビット数で表される。
【０００４】
標準ダイナミックレンジピクチャ（ＳＤＲピクチャ）は、その輝度の値が、通常、２ストップ又はｆストップのパワーで測定される限定的なダイナミックで表されるカラーピクチャである。ＳＤＲピクチャのダイナミックは、リニアドメインで約１０ｆストップであり、すなわち最も明るいピクセルと最も暗いピクセルとの比が１０００であり、ノンリニアドメインのＨＤＴＶ（高精細テレビシステム）及びＵＨＤＴＶ（超高精細テレビシステム）では、ダイナミックを下げるために、例えばＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９  ＯＥＦＴ（光−電気変換関数）（Rec. ITU-R BT.709-5, April 2002）又はＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２０２０  ＯＥＴＦ（Rec. ITU-R BT. 2020-1, June 2014）を用いて限定的な数のビット（８又は１０であることが最も多い）でコード化される。この限定的なノンリニア表現では、特に低輝度域及び高輝度域において小さい信号の変化を正しくレンダリングできない。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がはるかに高く（最大で２０ｆストップ、最も明るいピクセルと最も暗いピクセルとの比が１００万）、レンジ全体にわたって信号の高い精度を持続させるために新しいノンリニア表現が必要である。ＨＤＲピクチャにおいて、通常、生データは、浮動小数点フォーマット（各要素について３２ビット又は１６ビット、すなわち単精度浮動小数点又は半精度浮動小数点の何れか）において、最も普及している形式のopenEXRでは半精度浮動小数点フォーマット（各ＲＧＢ要素について１６ビット、すなわち４８ビット／ピクセル）又は典型的には少なくとも１６ビットの長い表現の整数で表される。
【０００５】
色域は、特定の完全な色集合である。最も一般的な利用は、所定の状況、例えば所定の色空間内又は所定の出力デバイスにより正確に表現できる色集合を指す。色域は、ＣＩＥ１９３１色空間色度図及び白色点で定義されるＲＧＢ原色によって定義されることがある。
【０００６】
例えば、色域は、ＵＨＤＴＶのためのＲＧＢ  ＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．２０２０色空間により定義される。それより前の標準であるＩＴＵ−Ｒ勧告ＢＴ．７０９は、ＨＤＴＶのためのより狭い色域を定義している。ＳＤＲの場合、ダイナミックレンジは、公式には、データが符号化されるカラーボリュームについて１００ｎｉｔ（カンデラ／平方メートル）まで定義されているが、幾つかの表示技術は、より明るいピクセルを示し得る。
【０００７】
高ダイナミックレンジピクチャ（ＨＤＲピクチャ）は、その輝度値がＳＤＲピクチャのダイナミックより高いＨＤＲダイナミックで表現されるカラーピクチャである。
【０００８】
ＨＤＲダイナミックは、依然として標準によって定義されていないが、数千ｎｉｔまでのダイナミックレンジが予想され得る。例えば、ＨＤＲカラーボリュームは、ＲＧＢ  ＢＴ．２０２０色空間により定義され、前記ＲＧＢ色空間中で表現される値は、０〜４０００ｎｉｔのダイナミックレンジに含まれる。ＨＤＲカラーボリュームの他の例は、ＲＧＢ  ＢＴ．２０２０色空間により定義され、前記ＲＧＢ色空間中で表現される値は、０〜１０００ｎｉｔのダイナミックレンジに含まれる。
【０００９】
ピクチャ（又はビデオ）のカラーグレーディングは、そのピクチャ（又はそのビデオ）の色を変更／改善するプロセスである。通常、ピクチャのカラーグレーディングには、このピクチャに関するカラーボリューム（色空間及び／又はダイナミックレンジ）の変更又は色域の変更が含まれる。したがって、同じピクチャの２つの異なるカラーグレーディングバージョンは、このピクチャの、その値が異なるカラーボリューム（又は色域）内で表現されたバージョン、又はその色の少なくとも１つが異なるカラーグレードによって変更／改善されているバージョンである。これは、ユーザとの対話を伴い得る。
【００１０】
例えば、映画制作において、ピクチャ及びビデオは、トリクロマティックカメラを用いて３つの要素（赤、緑及び青）からなるＲＧＢ色値に撮影される。ＲＧＢ色値は、センサのトリクロマティック特性（原色（color primaries））に依存する。次に、撮影されたピクチャの第一のカラーグレーディングバージョンが取得されて、（特定の劇場グレードを用いて）劇場用表示を得る。典型的に、撮影されたピクチャの第一のカラーグレーディングバージョンの値は、ＵＨＤＴＶのためのパラメータ値を定義するＢＴ．２０２０等の標準化されたＹＵＶフォーマットにより表現される。
【００１１】
したがって、カラリストは、通常、撮影監督と共に、幾つかの色値を微調整／微調節することによって撮影されたピクチャの第一のカラーグレーディングバージョンの色値に対する制御を行い、芸術的な意図を注入する。
【００１２】
解決すべき課題は、同時に前記ＨＤＲピクチャ（又はビデオ）のカラーグレーディングバージョンを表す関連のＳＤＲピクチャ（又はビデオ）を配信しながら圧縮ＨＤＲピクチャ（又はビデオ）を配信することである。
【００１３】
通常の解決策は、ＳＤＲ及びＨＤＲピクチャ（又はビデオ）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、欠点は、HEVC Main10プロファイル等のＳＤＲピクチャ（又はビデオ）を放送するようになされたレガシーインフラストラクチャによる配信と比較して必要なバンド幅が事実上２倍になることである（“High Efficiency Video Coding”, SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.265, Telecommunication Standardization Sector of ITU, April 2013）。
【００１４】
レガシー配信インフラストラクチャの使用は、ＨＤＲピクチャ（又はビデオ）の配信の出現を加速するための要件である。また、ビットレートを最小にしながら、ピクチャ（又はビデオ）のＳＤＲ及びＨＤＲバージョンの両方の品質を確実に高くしなければならない。
【００１５】
さらに、下位互換性も確保され得、すなわち、ＳＤＲピクチャ（又はビデオ）は、レガシーデコーダ及びディスプレイを有するユーザが見ることができなければならず、すなわち、特に認識される全体的な明度（すなわち暗いシーン対明るいシーン）と認識される色（例えば、色相の保持）とが保持されるべきである。
【００１６】
他の直接的な解決は、適当な非線形関数により、ＨＤＲピクチャ（又はビデオ）のダイナミックレンジを限定的なビット数（例えば、１０ビット）に且つHEVC main10プロファイルによって直接圧縮されて減らすことである。このような非線形関数（曲線）は、すでに存在しており、例えば、DolbyによってＳＭＰＴＥ（ＳＭＰＴＥ標準：High Dynamic Range Electro-Optical Transfer Function of Mastering Reference Displays, SMPTE ST 2084:2014）で提案されるいわゆるＰＱ  ＥＯＴＦである。
【００１７】
この解決策の欠点は、下位互換性の欠如であり、すなわち、取得されたピクチャ（又はビデオ）の縮小バージョンが、ＳＤＲピクチャ（又はビデオ）として見ることができると考えるのに十分な視覚的品質を有さず、圧縮性能が幾分劣ることである。
【発明の概要】
【００１８】
復号方法であって、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するためにストリームを復号することであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、復号すること、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成すること
を含む復号方法が開示される。
【００１９】
コード化方法であって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定すること、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとを符号化すること
を含むコード化方法が開示される。
【００２０】
標準ダイナミックレンジピクチャを表すコード化されたデータと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータを表すコード化されたデータとを含むストリームであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、ストリームが開示される。
【００２１】
復号デバイスであって、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、その標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するためにストリームを復号する手段であって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、手段、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成する手段
を含む復号デバイスも開示される。
【００２２】
コード化デバイスであって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定する手段、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得する手段、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとを符号化する手段
を含むコード化デバイスも開示される。
【００２３】
復号デバイスであって、少なくとも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、少なくとも１つのプロセッサであって、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために、アクセスしたストリームを復号することであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、復号すること、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成すること
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復号デバイスが開示される。
【００２４】
コード化デバイスであって、少なくとも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、少なくとも１つのプロセッサであって、
アクセスした高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定すること、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとをコード化すること
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ド化デバイスが開示される。
【００２５】
特定の特性によれば、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す。
【００２６】
有利には、色メタデータは、標準ダイナミックレンジピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームＳＥＩメッセージ中にカプセル化される。
【００２７】
特定の特性によれば、マスタリングディスプレイの特性は、マスタリングディスプレイのカラーボリュームを識別する。
【００２８】
有利には、マスタリングディスプレイの特性は、少なくとも原色、白色点及び輝度範囲を含む。
【００２９】
変形形態において、色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのコンテンツ光レベルの特性のものを表す。
【００３０】
有利には、色メタデータは、標準ダイナミックレンジピクチャに関連するコンテンツ光レベル情報ＳＥＩメッセージ中にカプセル化される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】非限定的な実施形態による、ＨＤＲ画像を取得するためにストリームを復号するように構成された受信機の例示的アーキテクチャを表す。
【図２】非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【図３】非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲ画像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。
【図４】具体的で非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲ画像を符号化する方法のフローチャートを表す。
【図５】他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【図６】図５のステップを詳細に表す。
【図７】図５のステップを詳細に表す。
【図８】他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【図９】他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【図１０】図９のステップを詳細に表す。
【図１１】図９のステップを詳細に表す。
【図１２】他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲピクチャを符号化する方法のフローチャートを表す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図面及び説明は、本願の原理を明確に理解するために関係のある要素を例示するように簡素化されている一方、明瞭さを期して典型的な符号化及び／又は復号デバイスに見られる他の多くの要素が省略されていることを理解すべきである。本明細書において、各種の要素を説明するために第一及び第二という用語が使用され得るが、これらの要素は、これらの用語により限定されるべきではないことがわかるであろう。これらの用語は、１つの要素を他の要素と区別するために使用されているにすぎない。以下の項では、画像ブロックは、サンプル値に関連するサンプル、例えばルマサンプル又は飽和度サンプル等からなる。
【００３３】
以下において、「再構成される」及び「復号される」という用語は、互換的に使用できる。
【００３４】
図１は、非限定的な実施形態による、ＨＤＲ画像を取得するためにストリームを復号するように構成された受信機１００の例示的なアーキテクチャを表す。
【００３５】
受信機１００は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ及び／又はＤＳＰ（デジタル信号プロセッサの英語の略語）を含むことができる１つ又は複数のプロセッサ１０００と共に内部メモリ１０３０（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び／又はＥＰＲＯＭ）を含む。受信機１００は、それぞれ出力情報を表示し、且つ／又はユーザがコマンド及び／若しくはデータ（例えば、ＨＤＲ画像）を入力できるようになされた１つ又は複数の通信インタフェース１０１０（例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、ウェブカメラ）と、受信機１００の外にあり得る電源１０２０とを含む。受信機１００は、１つ又は複数のネットワークインタフェース（図示せず）も含み得る。デコーダモジュール１０４０は、復号機能を実行するためにデバイスに含まれ得るモジュールを表す。加えて、デコーダモジュール１０４０は、受信機１００の別の要素として実装され得るか、又は当業者に知られるように、ハードウェアとソフトウェアとの組合せとしてプロセッサ１０００に組み込まれ得る。
【００３６】
ストリームは、ソースから取得することができる。様々な実施形態によれば、ソースは、
−  例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のローカルメモリ、
−  例えば、マスストレージ、ＲＯＭ、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェース等のストレージインタフェース、
−  例えば、ワイヤラインインタフェース（例えば、バスインタフェース、ワイドエリア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）又はワイヤレスインタフェース（ＩＥＥＥ  ８０２．１１インタフェース若しくはBluetoothインタフェース等）等の通信インタフェース、及び
−ピクチャ撮影回路（例えば、例としてＣＣＤ（すなわち電荷結合デバイス）又はＣＭＯＳ（すなわち相補型金属酸化膜半導体）等のセンサ）
であり得るが、これらに限定されない。
【００３７】
様々な実施形態によれば、ＨＤＲ画像は、送信先、例えば表示デバイスに送信され得る。一例として、ＨＤＲ画像は、リモート又はローカルメモリ、例えばビデオメモリ又はＲＡＭ、ハードディスクに記憶される。変形形態において、ＨＤＲ画像は、ストレージインタフェース、例えばマスストレージ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェースに送信され、且つ／又は通信インタフェース、例えばポイントトゥポイントリンク、通信バス、ポイントトゥマルチポイントリンク又は放送ネットワークとのインタフェースを通じて伝送される。
【００３８】
具体的で非限定的な実施形態によれば、受信機１００は、メモリ１０３０に記憶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、受信機１００により、特にプロセッサ１０００により実行されると、受信機が図２又は図６に関して説明された復号方法を実行できるようにする命令を含む。変形形態によれば、コンピュータプログラムは、受信機１００の外部の非一時的デジタルデータサポート上、例えばＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、リードオンリ及び／若しくはＤＶＤドライブ並びに／又はＤＶＤリード／ライトドライブ等の外部ストレージ媒体上に記憶され、これらは、すべて当技術分野で知られている。受信機１００は、したがって、コンピュータプログラムを読み取る機構を含む。さらに、受信機１００は、１つ又は複数のユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）タイプのストレージデバイス（例えば、「メモリスティック」）に、対応するＵＳＢポート（図示せず）を通じてアクセスすることもできる。
【００３９】
例示的で非限定的な実施形態によれば、受信機１００は、
−  モバイルデバイス、
−  通信デバイス、
−  ゲーム機、
−  セットトップボックス、
−  ＴＶセット、
−  タブレット（又はタブレットコンピュータ）、
−  ラップトップ、
−  ビデオプレイヤ、例えばBlu-rayプレイヤ、ＤＶＤプレイヤ、
−  ディスプレイ、及び
−  復号チップ又は復号デバイス
であり得るが、これらに限定されない。
【００４０】
図２は、具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【００４１】
方法は、ステップＳ１００から始まる。ステップＳ１１０では、受信機は、ストリーム、例えばＨＥＶＣ適合ストリームにアクセスする。ステップＳ１２０では、受信機は、ストリームからＳＤＲピクチャと色メタデータとを復号する。色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す。
【００４２】
第一の具体的な実施形態において、色メタデータは、ＳＤＲピクチャに関連するＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディススプレイの特性を表す。一例として、色メタデータは、ＳＤＲピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームＳＥＩメッセージ中にカプセル化される。このようなＳＥＩメッセージは、例えば“High Efficiency Video Coding (HEVC) Screen Content Coding: Draft 5”という名称の文献JCTVC-V1005-v1のＤ２．２８項及びＤ３．２８項において開示されている。
【００４３】
【表１】
2019513323.tif 000003
【００４４】
このＳＥＩメッセージは、関連するビデオコンテンツのためのマスタリングディスプレイと考えられるディスプレイのカラーボリューム（原色、白色点及び輝度範囲  −  すなわち最大及び最小輝度値）、例えばビデオコンテンツの作成中に見るために使用されたディスプレイのカラーボリュームを識別する。説明されたマスタリングディスプレイは、示されたマスタリングカラーボリュームを使用するように構成された３原色付加ディスプレイシステム（additive display system）である。このような場合、ＳＤＲピクチャは、関連するビデオコンテンツである。実際、ＳＤＲピクチャは、ＣＬＶＳ（符号化レイヤワイズビデオシーケンス）中にあると考えられる。ＣＬＶＳは、ＣＶＳ（符号化ビデオシーケンス）のベースレイヤのピクチャ及び関連する非ＶＣＬ  ＮＡＬユニットのシーケンスである。しかしながら、本願の原理によれば、ＳＥＩメッセージは、別の方法で使用されて、ストリーム中の符号化されたものではない、したがってＣＬＶＳ中にないＨＤＲピクチャのためのマスタリングディスプレイであると考えられるディスプレイのカラーボリューム（原色、白色点及び輝度範囲）を伝送する。これにより、既存のシンタックス要素を用いて、ＨＤＲ再構成に関係のあるデータを伝送することが可能となる。
【００４５】
変形形態において、色メタデータは、ユーザデータ中、例えばユーザデータＳＥＩメッセージ又は既存のＳＥＩの登録ユーザデータ中にカプセル化される。
【００４６】
第二の具体的な実施形態において、色メタデータは、高ダイナミックレンジピクチャのコンテンツ光レベルを表す。
【００４７】
一例として、色メタデータは、ＳＤＲピクチャに関連するコンテンツ光レベル情報ＳＥＩメッセージ中にカプセル化される。このようなメッセージは、例えば“High Efficiency Video Coding (HEVC) Screen Content Coding: Draft 5”という名称の文献JCTVC-V1005-v1のＤ２．３５項及びＤ３．３５項において開示されている。
【００４８】
【表２】
2019513323.tif 000004
【００４９】
このＳＥＩメッセージは、ＣＬＶＳのピクチャの名目ターゲット明度レベルの上界を識別する。
【００５０】
第一及び第二の実施形態は、組み合わされ得、すなわち、色メタデータは、２つの部分を含み得、第一の部分は、ＳＤＲピクチャに関連するＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性を表し（場合によりＭＤＣＶ  ＳＥＩメッセージ中にカプセル化される）、第二の部分は、ＳＤＲピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャのコンテンツ輝度を表す（場合によりＣＬＬ  ＳＥＩメッセージ中にカプセル化される）。
【００５１】
ステップＳ１３０では、受信機は、復号されたＳＤＲピクチャ及び色メタデータからＨＤＲピクチャを再構成する。ＨＤＲピクチャ再構成ステップの様々な実施形態が図５〜８に関して開示される。例示的な実施形態において、復号されたＳＤＲピクチャ及び色メタデータからＨＤＲピクチャを構成することは、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び／又はＨＤＲピクチャの最大コンテンツ光レベルに応答して、ＨＤＲ輝度信号を取得するために復号ＳＤＲピクチャのルマ信号を逆マッピングする（図６のステップ２２２、図７のステップ２２０、図８のステップ１２３１及び１２１０）、こと、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び／若しくはＨＤＲピクチャの最大コンテンツ光レベル、並びに／又はＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答した復号ＳＤＲピクチャのクロマ信号の色補正（図６のステップ２２１、図８のステップ１２２１）、
−  取得されたＨＤＲ輝度信号及び補正されたクロマ信号からＨＤＲピクチャを再構成すること（図７のステップ２３０、図８のステップ１２２２、１２２３、１２２４）
を含む。
【００５２】
他の例示的な実施形態において、復号ＳＤＲピクチャ及び色メタデータからＨＤＲピクチャを再構成することは、高ダイナミックレンジ輝度信号を取得するために少なくとも前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度に応答して標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンのルマ信号を逆マッピング（図６の２３）することと、さらに、前記マスタリングディスプレイの前記最大表示輝度と、前記マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答した標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンの逆カラーマッピング（図６の２２）とを含む。方法は、ステップＳ１８０で終了する。
【００５３】
図３は、非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲ画像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。
【００５４】
送信機２００は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ及び／又はＤＳＰ（デジタル信号プロセッサの英語の略語）を含むことができる１つ又は複数のプロセッサ２０００と共に、内部メモリ２０３０（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び／又はＥＰＲＯＭ）を含む。送信機２００は、それぞれ出力情報を表示し、且つ／又はユーザがコマンド及び／若しくはデータ（例えば、ストリーム）を入力できるようになされた１つ又は複数の通信インタフェース２０１０（例えば、キーボード、マウス、タッチパッド、ウェブカメラ）と、送信機２００の外にあり得る電源２０２０とを含む。送信機２００は、１つ又は複数のネットワークインタフェース（図示せず）も含み得る。エンコーダモジュール２０４０は、コード化機能を実行するためにデバイスに含まれ得るモジュールを表す。加えて、エンコーダモジュール２０４０は、送信機２００の別の要素として実装され得るか、又は当業者に知られるように、ハードウェアとソフトウェアとの組合せとしてプロセッサ２０００に組み込まれ得る。
【００５５】
ＨＤＲ画像は、ソースから取得することができる。様々な実施形態によれば、ソースは、
−  例えば、ビデオメモリ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク等のローカルメモリ、
−  例えば、マスストレージ、ＲＯＭ、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェース等のストレージインタフェース、
−  例えば、ワイヤラインインタフェース（例えば、バスインタフェース、ワイドエリア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）又はワイヤレスインタフェース（ＩＥＥＥ  ８０２．１１インタフェース若しくはBluetoothインタフェース等）等の通信インタフェース、及び
−  画像撮影回路（例えば、例としてＣＣＤ（すなわち電荷結合デバイス）又はＣＭＯＳ（すなわち相補型金属酸化膜半導体）等のセンサ）
であり得るが、これらに限定されない。
【００５６】
様々な実施形態によれば、ストリームは、送信先に送信され得る。一例として、ストリームは、リモート又はローカルメモリ、例えばビデオメモリ又はＲＡＭ、ハードディスクに記憶される。変形形態において、ストリームは、ストレージインタフェース、例えばマスストレージ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェースに送信され、且つ／又は通信インタフェース、例えばポイントトゥポイントリンク、通信バス、ポイントトゥマルチポイントリンク又は放送ネットワークとのインタフェースを通じて伝送される。
【００５７】
例示的で非限定的な実施形態によれば、送信機２００は、メモリ２０３０に記憶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、送信機２００により、特にプロセッサ２０００により実行されると、送信機２００が図８又は図９に関して説明される符号化方法を実行できるようにする命令を含む。変形形態によれば、コンピュータプログラムは、送信機２００の外部の非一時的デジタルデータサポート上、例えばＨＤＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、リードオンリ及び／若しくはＤＶＤドライブ並びに／又はＤＶＤリード／ライトドライブ等の外部ストレージ媒体上に記憶され、これらは、すべて当技術分野で知られている。送信機２００は、したがって、コンピュータプログラムを読み取る機構を含む。さらに、送信機２００は、１つ又は複数のＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）タイプのストレージデバイス（例えば、「メモリスティック」）に、対応するＵＳＢポート（図示せず）を通じてアクセスすることもできる。
【００５８】
例示的で非限定的な実施形態によれば、送信機２００は、
−  モバイルデバイス、
−  通信デバイス、
−  ゲーム機、
−  タブレット（又はタブレットコンピュータ）、
−  ラップトップ、
−  静止画カメラ、
−  ビデオカメラ、
−  復号チップ又は復号デバイス、
−  静止画サーバ、及び
−  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又はウェブサーバ）
であり得るが、これらに限定されない。
【００５９】
図４は、具体的で非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲ画像を符号化する方法のフローチャートを表す。この方法は、復号方法の逆である。復号方法に関して開示されたすべての実施形態が符号化方法に当てはまる。
【００６０】
方法は、ステップＳ２００から始まる。ステップＳ２１０では、送信機は、ＨＤＲ画像にアクセスする。ステップＳ２２０では、送信機は、ＨＤＲピクチャにアクセスする。ステップＳ２２０では、送信機は、ＨＤＲピクチャからＳＤＲピクチャを特定する。各種の実施形態が図９〜１２に関して開示される。例示的な実施形態において、アクセスしたＨＤＲピクチャからＳＤＲピクチャを特定することは、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び／又はＨＤＲピクチャの最大コンテンツ光レベルに応答して、アクセスしたＨＤＲピクチャの輝度信号をＳＤＲピクチャのルマ信号にマッピングすること（図１２のステップ１１１１、１１１３）と、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び／又はＨＤＲピクチャの最大コンテンツ光レベル、並びにＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したＳＤＲピクチャのルマ信号からの色補正係数β’’の導出（図１２のステップ１１３１）と、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したＨＤＲピクチャの色信号のＳＤＲピクチャのクロマ信号へのマッピング（図１２のステップ１１２１、１１２２、１１２３）と、
−  少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したＳＤＲピクチャのクロマ信号でのＳＤＲピクチャのルマ信号の調整（図１２のステップ１１３３）と
を含む。
【００６１】
他の例示的な実施形態において、アクセスしたＨＤＲピクチャからＳＤＲピクチャを特定することは、少なくともＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度に応答して、アクセスしたＨＤＲピクチャの輝度信号をＳＤＲピクチャのルマ信号（図９の１１）にマッピングすること（図６の２３）と、さらに、マスタリングディスプレイの最大表示輝度と、マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答したＨＤＲピクチャの色信号のＳＤＲピクチャのクロマ信号へのカラーマッピング（図９の１２）とを含む。
【００６２】
ステップＳ２２０では、送信機は、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す色メタデータを取得する。デコーダの場合と同様に、色メタデータは、ＳＤＲピクチャに関連するＨＤＲピクチャをマスタリングする際に使用されたマスタリングディスプレイ及び／又はＳＤＲピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャのコンテンツ光レベルを表し得る。
【００６３】
ステップＳ２３０では、送信機は、ストリーム中、例えばＨＥＶＣ適合ストリーム中の特定されたＳＤＲピクチャと、取得された色メタデータとを符号化する。色メタデータは、復号方法のための、図２に関して述べたＳＥＩメッセージ中にカプセル化され得る。
【００６４】
方法は、ステップＳ２８０で終了する。
【００６５】
図５は、他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。
【００６６】
ステップ２１では、デコーダＤＥＣは、ローカル又はリモートメモリから、又は少なくとも部分的にストリームＦを復号することによるかの何れかで輝度成分Ｌ’’と２つのクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２とを取得する。ストリームＦは、ＳＤＲピクチャ及び色メタデータ（例えば、ＭＤＶＣ及び／又はＣＬＬ  ＳＥＩメッセージ）を表す。
【００６７】
ステップ２２では、モジュールＩＧＭは、輝度Ｌ’’とクロミナンスＣ’’１、Ｃ’’２成分とから取得された色に逆マッピングを適用することにより、輝度Ｌ’’とクロミナンスＣ’’１、Ｃ’’２成分とから最終的な輝度成分Ｌと２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２とを取得する。図６は、ステップ２２を詳細に示している。モジュールＩＬＣＣは、輝度成分Ｌ’’と２つのクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２とを線形に結合することによって最終的な輝度成分Ｌを取得し（ステップ２２２）、２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２は、２つのクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２の各々を、最終的な輝度成分Ｌの各ピクセルｉの値に応じた係数β（Ｌ（ｉ））でスケーリングすることにより取得される（ステップ２２１）。
【数１】
2019513323.tif 000005
式中、ｍ及びｎは、係数（実値）である。係数ｍ及びｎは、式（Ｇ）におけるマトリクスΦＢａ（Ｌ）の因数分解により取得されるものであり、すなわち、ｍ及びｎは、Φ０で取得されたものである。したがって、これらは、ＨＤＲピクチャＩの色域（例えば、ＢＴ．７０９又はＢＴ．２０２０色域）に依存する。ｍ及びｎの典型的な値は、区間［０．１，０．５］でｍ≒ｎである。
【００６８】
変形形態によれば、係数は、変調値Ｂａにさらに依存する。
【００６９】
式（Ｊ）は、輝度Ｌ’’とクロミナンスＣ’’１、Ｃ’’２成分から取得された色に適用される逆マッピングであると考えられる。式（Ｊ）は、カラーマッピングであると考えられる、エンコーダ側で適用される式（Ａ）から直接取得される。
【００７０】
モジュールＩＬＣＣの変形形態によれば、最終的な輝度成分Ｌの値は、輝度成分Ｌ’’の値より常に高い。
【数２】
2019513323.tif 000006
【００７１】
この実施形態は、それによって最終的な輝度成分Ｌが、デコーダが輝度ピークを規定するために通常使用する潜在的なクリッピング値を超えないことが確実になるために有利である。デコーダが輝度ピークを必要とし（例えば、ＭＤＣＶ  ＳＥＩメッセージのmax_display_mastering_luminanceシンタックス要素により求められる）、最終的な輝度成分Ｌが式（Ｊ）により求められる場合、最終的な輝度成分Ｌがクリップされ、幾つかのアーチファクトが生じる。
【００７２】
実施形態によれば、変調値Ｂａ並びに／又は係数ｍ及びｎは、ルックアップテーブル等のリモート又はローカルメモリから又はストリームＢＦから取得される。
【００７３】
実施形態によれば、係数β−１（Ｌ（ｉ））は、最終的な輝度成分Ｌの特定の値Ｌ（ｉ）に関するルックアップテーブル（ＬＵＴ）から、且つ任意選択により、さらには特定の変調値Ｂａから取得される。したがって、複数の輝度ピーク値（例えば、マスタリングディスプレイの最大輝度）、例えば１０００、１５００及び４０００ｎｉｔの場合、特定の係数β−１（Ｌ（ｉ））は、各々の特定の変調値ＢａのＬＵＴに記憶される。
【００７４】
変形形態によれば、特定の変調値Ｂａに関する係数β−１（Ｌ（ｉ））は、ＬＵＴが記憶されている複数の輝度ピーク間で輝度ピークを補間することにより、最終的な輝度成分Ｌのピクセルの値について取得される。
【００７５】
ステップ２３では、モジュールＩＮＶＣは、最終的な輝度Ｌ成分と２つの最終的なクロミナンスＣ１、Ｃ２成分とから、復号されることになるカラーピクチャの少なくとも１つの色成分Ｅｃを取得する。ＨＤＲピクチャは、少なくとも１つの色成分Ｅｃで形成される。図７は、ステップ２３を詳細に示す。
【００７６】
ステップ２２０では、モジュールＩＦＭは、最終的な輝度成分Ｌに非線形関数ｆ−１を適用することによって第一の成分Ｙを取得し、第一の成分Ｙのダイナミックが最終的な輝度成分Ｌのダイナミックと比較して大きくなるようにする。
Ｙ＝ｆ−１（Ｂａ，Ｌ）  （Ａ３）
【００７７】
非線形関数ｆ−１は、送信側に適用される非線形関数ｆの逆関数である。
【００７８】
したがって、関数ｆ−１の実施形態は、関数ｆの実施形態によって規定される。
【００７９】
実施形態によれば、非線形関数ｆ−１のパラメータ（ａ、ｂ、ｃ又はγ等）及び／又は情報データＩｎｆは、ローカル又はリモートメモリ（例えば、非線形関数は、マスタリングディスプレイの最大輝度をインデックスとするルックアップテーブルから、且つ／又はＨＤＲピクチャの最大輝度から、且つ／又はＨＤＲピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点から構築される）から且つ／又はストリームＢＦから取得される。
【００８０】
実施形態によれば、輝度成分Ｌには、非線形関数ｆ−１を適用した後に変調値Ｂａが乗じられる。
Ｙ＝Ｂａ＊ｆ−１（Ｌ）  （Ａ４）
【００８１】
実施形態によれば、非線形関数ｆ−１は、ガンマ関数の逆関数である。
【００８２】
したがって、成分Ｙは、次式により求められる。
【数３】
2019513323.tif 000007
式中、Ｙ１は、式（Ａ３）又は（Ａ４）の実施形態によるＹ又はＹ／Ｂａと等しく、Ｂは、一定の値であり、γは、パラメータ（確実に１より小さい実値）である。
【００８３】
実施形態によれば、非線形関数ｆ−１は、S-Log関数の逆関数である。したがって、成分Ｙ１は、次式により求められる。
【数４】
2019513323.tif 000008
【００８４】
実施形態によれば、非線形関数ｆは、成分Ｙのピクセル値に応じたガンマ補正又はS-Log補正の何れかの逆関数である。これは、情報データＩｎｆにより示される。
【００８５】
ステップ２３０では、モジュールＩＬＣは、第一の成分Ｙ、２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２、及び最終的な輝度成分Ｌに依存する係数ｒ（Ｌ）から少なくとも１つの色成分Ｅｃを取得する。したがって、復号されたカラーピクチャは、少なくとも１つの色成分Ｅｃを結合することによって取得される。係数ｒ（Ｌ）は、ステップ２４０でモジュールＲＭにより特定される。
【００８６】
図８は、他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームを復号してＨＤＲ画像を再構成する方法のフローチャートを表す。この復号方法は、色及びテクスチャがＳＤＲ画像／ビデオ中で元のＨＤＲ画像／ビデオと比較して保持されるように輝度及びクロミナンスをＳＤＲからＨＤＲにマッピングするために使用される２変数関数Ｂ’（Ｂａ，Ｌ）及びｇ−１（Ｂａ，Ｌ）と、２つの定数パラメータａ及びｂとの集合に依存する。ｇ（Ｂａ，Ｌ）は、好ましくは、変数ＬのSlog関数であるが、三重項（ａ，ｂ，β）は、ピーク輝度、入力／出力色域及びバックライト値Ｂａに応じて最善のＳＤＲ／ＨＤＲカラーマッチング（色相及び知覚飽和度）に導くように最適化される。
【００８７】
符号化は、関数β’’（Ｂａ，Ｌ）を含み、復号は、関数β’（Ｂａ，Ｌ）を含む。関数β’’は、通常、エンコーダ側で最適化される。デコーダ側では、関数β’は、通常、ピーク輝度、入力／出力色域及び場合によりバックライト値Ｂａをインデックスとするルックアップテーブルとして記憶される。
【００８８】
ステップ１２３０では、補正された輝度及びクロミナンス成分Ｌ’、Ｕ’、Ｖ’がストリームＦから取得される。サブステップにおいて、輝度成分Ｌは、補正を逆転することにより、すなわち次式により取得される。
Ｌ＝Ｌ’＋ａＵ’＋ｂＶ’
（ａ及びｂは、それぞれ図６に示されるパラメータ３及びｎである。）
【００８９】
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。
Ｌ＝Ｌ’＋ｍａｘ（０，ａＵ’＋ｂＶ’）
【００９０】
この実施形態は、それによって輝度成分Ｌが、デコーダが輝度ピークを規定するために通常使用する潜在的クリッピング値を超えないことが確実になるために有利である。
【００９１】
ステップ１２１０では、非線形ダイナミック拡張関数が輝度Ｌに適用されて第一の成分が生成され、これは、拡張された範囲の輝度であり、カラーピクチャを符号化する際に取得された当初の輝度成分に適用されたダイナミック縮小関数の逆関数、例えばＹＨＤＲ＝ｆ−１（ＬＳＤＲ）、より正確にはｇ−１（Ｂａ，Ｌ）である。
【００９２】
ステップ１２２０では、復号されることになるＨＤＲピクチャの（図の例ＲＧＢＨＤＲにおける）少なくとも１つの色成分Ｅｃは、補正されたクロミナンス成分Ｕ’、Ｖ’及び第一の成分Ｙ’（又はｓｑｒｔ（Ｙ））から復元される。サブステップ１２２１では、補正されたクロミナンス成分Ｕ’、Ｖ’の共通の乗算係数β’による乗算を行って中間クロミナンス成分を取得し、これは、別のサブステップ１２２２において、第二の成分
【数５】
2019513323.tif 000009
を取得するために使用される。別のサブステップ２２３では、Ｒ＃Ｇ＃Ｂ＃がＳＵｒＶｒから復元される：［Ｒ＃；Ｇ＃；Ｂ＃］＝Ｍａｔ３×３［Ｓ；Ｕｒ；Ｖｒ］。復号されたカラーピクチャＲＧＢＨＤＲの色成分は、次のサブステップ１２２４でＲ＃Ｇ＃Ｂ＃の二乗として特定される。
【００９３】
換言すれば、この方法により、例えば、ＳＤＲルマ成分Ｌと、２つのＳＤＲクロマ成分ＵＶとから、ＲＧＢ  ＨＤＲ成分を表すＲ＃Ｇ＃Ｂ＃を復元するＳＤＲからＨＤＲへのデマッピングが可能となり、ＨＤＲ輝度成分Ｙは、Ｌから推定され、値Ｔは、Ｕ２，Ｖ２及びＵ＊Ｖの線形結合として計算され、Ｓは、Ｙ−Ｔの平方根として計算され、したがって、Ｒ＃Ｇ＃Ｂ＃は、入力ＳＤＲピクチャの各ピクセルに適用された３×３の行列とＳＵＶの積として特定される。３×３の行列は、例えば、ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ７０９／２０２０で定義されるＲＧＢ−＞ＹＵＶ行列の逆、すなわちＣ＝Ａ−１である。
【００９４】
説明した復号手順では、圧縮されたＨＤＲピクチャを配信しながら、同時にＨＤＲピクチャのカラーグレーディングバージョンを表す関連するＳＤＲピクチャを配信できる。解釈上、エンコーダの全く逆となるデコーダを得るためにβ’＝１／β’’である。その結果、所定の対（ａ，ｂ）に関して、β’’の特定は、エンコーダとデコーダとの両方を規定するのに十分である。
【００９５】
解決すべき問題は、ＳＤＲのＬ’Ｕ’’Ｖ’’色が入力ＨＤＲの色に最もよく対応し、プロセスが復号可能になるように、すなわちβ’’でのスケーリングがＵ’’Ｖ’’のクリッビングをできるだけ回避するようにβ’’を見つけることである。特定の実装形態では、β’’は、エンコーダ側において、マスタリングディスプレイの公称最大表示輝度又はＨＤＲピクチャの全個別サンプル間の最大光レベルの上界の異なる値に関して、及びＨＤＲピクチャの異なる色域（原色及び白色点）に関して特定される。したがって、デコーダ側では、β’値のＬＵＴは、その計算を回避するためにデコーダ内に優先的に記憶される。したがって、β’の適切な値は、復号された色メタデータ（例えば、ＭＤＣＶ、ＣＬＬ）から導出される。
【００９６】
図９は、他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリームＦ中のＨＤＲピクチャＩを符号化する方法のフローチャートを表す。
【００９７】
ステップ１１では、モジュールＣは、符号化されるべきＨＤＲピクチャＩから輝度成分Ｌと２つのクロミナンス成分Ｃ１及びＣ２とを取得する。例えば、成分（Ｌ，Ｃ１，Ｃ２）は、ＯＥＴＦをＨＤＲピクチャＩに適用した後に取得されるＹＵＶ色空間に属し得、色成分Ｅｃは、線形ＲＧＢ又はＸＹＺ色空間の何れかに属し得る。ステップ１１は、図１０に詳細に示されている。
【００９８】
ステップ１１０では、モジュールＩＣは、３つの成分Ｅｃを線形に結合することにより、ＨＤＲピクチャＩの輝度を表す成分Ｙを取得する。
【数６】
2019513323.tif 000010
式中、Ａ１は、（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）色空間から色空間（Ｙ，Ｃ１，Ｃ２）への色空間変換を規定する３×３の行列Ａの第一の行である。
【００９９】
ステップ１３０では、モジュールＦＭは、成分Ｙに非線形関数ｆを適用することにより、輝度成分Ｌを取得する。
Ｌ＝ｆ（Ｂａ，Ｙ）  （１）
式中、Ｂａは、モジュールＢａＭにより成分Ｙから取得された（ステップ１２０）変調値である。
【０１００】
成分Ｙに非線形関数ｆを適用することにより、そのダイナミックレンジが縮小する。換言すれば、輝度成分Ｌのダイナミックは、成分Ｙのダイナミックと比較して縮小される。
【０１０１】
基本的に、成分Ｙのダイナミックレンジは、成分Ｌの輝度値が１０ビットを用いて表されるようにするために縮小される。
【０１０２】
実施形態によれば、成分Ｙを変調値Ｂａで割ってから非線形関数ｆを適用する。
Ｌ＝ｆ（Ｙ／Ｂａ）  （２）
【０１０３】
実施形態によれば、非線形関数ｆは、ガンマ関数である。
【数７】
2019513323.tif 000011
式中、Ｙ１は、式（１）又は（２）の実施形態によるＹ又はＹ／Ｂａの何れかと等しく、Ｂは、一定の値であり、γは、パラメータ（確実に１より低い実値）である。
【０１０４】
実施形態によれば、非線形関数ｆは、S-Log関数である。
Ｌ＝ａ．ｌｎ（Ｙ１＋ｂ）＋ｃ
式中、ａ、ｂ及びｃは、ｆ（０）及びｆ（１）が不変となるように特定されたSLog曲線のパラメータ（実値）であり、SLog曲線の微分は、１未満でガンマ曲線により延長されたときに１で継続する。したがって、ａ、ｂ及びｃは、パラメータγの関数である。
【０１０５】
典型的な値を表１に示す。
【０１０６】
【表３】
2019513323.tif 000012
【０１０７】
有利な実施形態において、１／２．５に近いγの値は、ＨＤＲ圧縮性能及び取得されたＳＤＲルマの良好な可視性の点で効率的である。したがって、これら３つのパラメータは、有利な態様として、以下の値をとることができる：ａ＝０．４４９５５１１４、ｂ＝０．１２１２３６９１、ｃ＝０．９４８５５６８４。
【０１０８】
実施形態によれば、非線形関数ｆは、成分Ｙのピクセル値に応じてガンマ補正又はSLog補正の何れかである。
【０１０９】
成分Ｙにガンマ補正を適用すると、暗い領域を引き上げるが、明るいピクセルの焼けを回避するために十分な高さの光を低下させない。
【０１１０】
したがって、実施形態によれば、モジュールＦＭは、成分Ｙのピクセル値に応じてそのガンマ補正又はそのSLog補正の何れかを適用する。情報データＩｎｆは、ガンマ補正又はSlog補正の何れを適用するかを示し得る。
【０１１１】
例えば、成分Ｙのピクセル値が閾値より低ければ（１と等しければ）、ガンマ補正が適用され、そうでなければSLog補正が適用される。
【０１１２】
ステップ１２０の実施形態によれば、変調値Ｂａは、成分Ｙのピクセル値の平均値、中央値、最小値又は最大値である。これらの演算は、線形ＨＤＲ輝度ドメインＹｌｉｎ又はｌｎ（Ｙ）若しくはＹγ（式中、γ＜１である）の非線形ドメインで実行され得る。
【０１１３】
実施形態によれば、この方法がピクチャの連続に属する幾つかのカラーピクチャの符号化に使用される場合、変調値Ｂａは、各カラーピクチャ、ＧＯＰ（グループオブピクチャーズ）又はカラーピクチャの一部、例えば、限定ではないが、スライス又はＨＥＶＣで定義される伝送単位について特定される。
【０１１４】
実施形態によれば、値Ｂａ、及び／又は非線形関数ｆのパラメータ（例えば、ａ、ｂ、ｃ又はγ）、及び／又は情報データＩｎｆは、ローカル又はリモートメモリの何れかに記憶され、且つ／又は図９及び１０に示されているようにストリームＢＦに追加される。
【０１１５】
ステップ１４０では、モジュールＣＣは、ＨＤＲピクチャＩから少なくとも１つの色成分ＥＣ（ｃ＝１、２、３）を取得する。色成分Ｅｃは、ローカル又はリモートメモリから直接又はＨＤＲピクチャＩに色変換を適用することによって取得され得る。
【０１１６】
ステップ１５０では、中間色成分Ｅ’ｃ（ｃ＝１、２、又は３）は、輝度成分Ｌに依存する係数ｒ（Ｌ）により各色成分Ｅｃをスケーリングすることによって取得される。
【数８】
2019513323.tif 000013
式中、ｒ（Ｌ（ｉ））は、モジュールＲＭにより特定され（ステップ１６０）、成分Ｌのピクセルｉの値に依存する係数（実値）であり、
【数９】
2019513323.tif 000014
は、中間色成分Ｅ’ｃのピクセルｉの値であり、Ｅｃ（ｉ）は、色成分Ｅｃのピクセルｉの値である。
【０１１７】
係数によりスケーリングすることは、係数を乗じること又は係数の逆数で割ることを意味する。
【０１１８】
各色成分Ｅｃを、輝度成分Ｌに依存する係数ｒ（Ｌ）でスケーリングすることにより、ＨＤＲピクチャＩの色の色相が保持される。
【０１１９】
ステップ１６０の実施形態によれば、係数ｒ（Ｌ）は、成分Ｙに対する輝度成分Ｌの比である。
【数１０】
2019513323.tif 000015
式中、ｒ（ｉ）は、成分Ｙのピクセルｉの値である。実際に、成分Ｙのピクセルの値Ｙ（ｉ）は、輝度成分Ｌのピクセルの値Ｌ（ｉ）に明白に依存し、そのため、この比は、Ｌ（ｉ）のみの関数として記述することができる。
【０１２０】
この実施形態は、さらに成分Ｙに依存する係数ｒ（Ｌ）で各色成分Ｅｃをスケーリングすることにより、ＨＤＲピクチャＩの色の色相が保持され、したがって復号されたカラーピクチャの視覚的品質が改善されるために有利である。
【０１２１】
より正確には、比色分析及び色彩理論において、カラフルネス、クロマ及び飽和度は、特定の色の知覚強度を指す。カラフルネスは、色とグレイとの間の差の度合いである。クロマは、同様の観察条件下で白く見える他の色の明度に関するカラフルネスである。飽和度は、ある色の、それ自体の明度に関するカラフルネスである。
【０１２２】
カラフルネスの高い刺激は、鮮明で明るく、カラフルネスの低い刺激は、より抑えられて見え、グレイにより近い。カラフルネスがまったくないと、色は、「ニュートラル」グレイである（その色の何れにおいてもカラフルネスがないピクチャは、グレイスケールと呼ばれる）。何れの色もそのカラフルネス（又はクロマ又は飽和度）、ライトネス（又は明度）及び色相から説明できる。
【０１２３】
色の色相及び飽和度の定義は、その色を表すために使用される色空間に依存する。
【０１２４】
例えば、ＣＩＥＬＵＶ色空間が使用される場合、飽和度ｓｕｖは、輝度Ｌ＊に対するクロマ
【数１１】
2019513323.tif 000016
の比と定義される。
【数１２】
2019513323.tif 000017
【０１２５】
したがって、色相は、次式により求められる。
【数１３】
2019513323.tif 000018
【０１２６】
他の例によれば、ＣＩＥＬＡＢ色空間が使用される場合、飽和度は、輝度に対するクロマの比として定義される。
【数１４】
2019513323.tif 000019
【０１２７】
したがって、色相は、次式により求められる。
【数１５】
2019513323.tif 000020
【０１２８】
これらの式は、飽和度及び色相を合理的に予測するものであり、これは、人による飽和度の知覚と一致し、ＣＩＥＬＡＢ（又はＣＩＥＬＵＶ）色空間で明度を調整しながら角度ａ＊／ｂ＊（又はｕ＊／ｖ＊）を一定に保つことは、色相、したがって同じ色の知覚に影響を与えることを証明している。ステップ１５０では、色成分Ｅｃを同じ係数でスケーリングすることにより、この角度、したがって色相が保持される。
【０１２９】
ここで、ＨＤＲピクチャＩがＣＩＥＬＵＶ色空間で表現されていることと、ＨＤＲピクチャＩの輝度のダイナミックレンジと比較して縮小された（ステップ１３０）ダイナミックレンジを有する輝度成分Ｌ及びＣＩＥＬＵＶ色空間の２つのクロミナンス成分Ｕ（＝Ｃ１）及びＶ（＝Ｃ２）を結合することによって形成されるピクチャＩ２を考える。ピクチャＩ２の色は、したがって、その色の飽和度及び色相が変化しているため、人から異なって知覚される。方法（ステップ１５０）は、ピクチャＩ２の色の色相がＨＤＲピクチャＩの色の色相と最もよくマッチするようにピクチャＩ２のクロミナンス成分Ｃ１及びＣ２を特定する。
【０１３０】
ステップ１６０の実施形態によれば、係数ｒ（Ｌ）は、次式により求められる。
【数１６】
2019513323.tif 000021
【０１３１】
この最後の実施形態は、それによって係数が非常に暗いピクセルについてゼロにならないようになり、すなわち比がピクセルの値に関係なく不可逆的となるために有利である。
【０１３２】
ステップ１７０では、２つのクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２が少なくとも１つの中間色成分Ｅ’ｃから取得される。
【０１３３】
特定の実施形態において、中間成分は、Ｅ’ｃから以下のように取得される。
【数１７】
2019513323.tif 000022
【０１３４】
したがって、２つのクロミナンス成分Ｃ１及びＣ２は、３つの中間成分Ｄｃ（式中、ｃ∈｛１，２，３｝である）を線形に結合することよって取得される。
【数１８】
2019513323.tif 000023
式中、Ａ２及びＡ３は、（Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３）色空間から色空間（Ｙ，Ｃ１，Ｃ２）への色空間変換を規定する３×３の行列Ａの第二及び第三の行である。
【０１３５】
ステップ１２では、モジュールＧＭは、輝度ＬとクロミナンスＣ１、Ｃ２成分とを最終的な輝度成分Ｌ’’及び２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２にマッピングし、それによって最終的な輝度（Ｌ’’）及びクロミナンス（Ｃ’’１、Ｃ’’２）成分から取得された色の色域Ｇ２が符号化されるＨＤＲピクチャＩの色の色域Ｇ１にマッピングされる。ステップ１２は、図１１に詳細に示されている。２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２は、２つのクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２を、輝度成分Ｌの各ピクセルｉの値に依存する係数β−１（Ｌ（ｉ））でスケーリングすることによって取得され（ステップ１２１）、モジュールＬＣＣ（ステップ１２２）は、輝度成分Ｌと２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２とを線形に結合することによって最終的な輝度成分Ｌ’’を取得する。
【数１９】
2019513323.tif 000024
式中、ｍ及びｎは、最も高い輝度ピークを補正することによって色飽和を回避する係数（実値）である。
【０１３６】
変形形態によれば、係数β−１（Ｌ（ｉ））は、変調値Ｂａにさらに依存する。
【０１３７】
実施形態によれば、係数ｍ及びｎは、ローカル又はリモートメモリの何れかに記憶され、且つ／又は図１１に示されるようにストリームＢＦに追加される。
【０１３８】
モジュールＬＣＣ（式Ａ）の変形形態によれば、最終的な輝度成分Ｌ’’の値は、常に輝度成分Ｌの値より低い。
【数２０】
2019513323.tif 000025
【０１３９】
これにより、最終的な輝度成分Ｌ’’が輝度成分Ｌの値を超えないことが確実となり、したがって色飽和が起こらないことが確実となる。
【０１４０】
実施形態によれば、係数β−１（Ｌ（ｉ））は、特定の輝度の値Ｌ（ｉ）から、且つ任意選択により、さらに特定の変調値Ｂａに関するルックアップテーブル（ＬＵＴ）から取得される。したがって、複数の輝度ピーク値（例えば、マスタリングディスプレイの最大輝度）、例えば１０００、１５００及び４０００ｎｉｔについて、特定の係数β−１（Ｌ（ｉ））が特定の変調値Ｂａの各々に関するＬＵＴに記憶される。
【０１４１】
変形形態によれば、係数β−１（Ｌ（ｉ））は、輝度成分Ｌのピクセルの値について、輝度ピークをそれに関するＬＵＴが記憶されている複数の輝度ピーク間で補間することによって取得される。
【０１４２】
変形形態によれば、特定の変調値Ｂａのための係数β−１（Ｌ（ｉ））は、輝度成分Ｌのピクセルの値について、輝度ピークをそれに関するＬＵＴが記憶されている複数の輝度ピーク間で補間することによって取得される。
【０１４３】
実施形態によれば、係数β−１（Ｌ（ｉ））と式（Ａ）の係数ｍ及びｎとは、以下のように取得される。
【０１４４】
最終的な輝度（Ｌ’’）及びクロミナンス（Ｃ’’１，Ｃ’’２）成分から取得された色の色域Ｇ２の、ＨＤＲピクチャＩの色の色域Ｇ１（成分Ｌ、Ｃ１及びＣ２から取得される）へのマッピングは、次式で求められる。
【数２１】
2019513323.tif 000026
式中、ΦＢａ（Ｙ）は、ＨＤＲピクチャＩの線形輝度Ｙに依存するマッピング関数である。典型的に、線形輝度Ｙは、ＨＤＲピクチャＩの成分Ｅｃの線形結合として取得される。輝度成分Ｌは、線形輝度Ｙ及びバックライト値Ｂａに明白に関係し、そのため、
ΦＢａ（Ｙ）＝ΦＢａ（ｆ（Ｂａ，Ｙ））＝ΦＢａ（Ｌ）
のように記述することができ、マッピング関数は、輝度成分Ｌの関数として見られる。
【０１４５】
ここで、変調値Ｂａ及び特定の線形輝度レベルＹ０を一定とする。色成分Ｅｃは、線形ＲＧＢ色空間で表現されると仮定する。色域Ｇ２の関連する３原色
【数２２】
2019513323.tif 000027
は、以下により求められる。
【数２３】
2019513323.tif 000028
式中、Ａ１は、線形ＲＧＢから線形輝度Ｙを規定する１行の行列であり、すなわち：
【数２４】
2019513323.tif 000029
である。
【０１４６】
Ｓを、これらの３原色の、モジュールＣの適用（ステップ１１）に対応する画像μ（．）からなる３×３の行列として示す。
【数２５】
2019513323.tif 000030
【０１４７】
マッピング関数ΦＢａ（Ｌ）の目的は、
【数２６】
2019513323.tif 000031
を色域Ｇ２の３原色にマッピングすることである。換言すれば、行列
【数２７】
2019513323.tif 000032
は。以下の形態：
【数２８】
2019513323.tif 000033
とすべきであり、式中、ｒ、ｇ、ｂは、未知のパラメータであり、Ａは、非線形色空間Ｒ’Ｇ’Ｂ’をＬＣ１Ｃ２の色空間に変換する３×３の行列である。すべてをまとめると、以下が得られる。
【数２９】
2019513323.tif 000034
【０１４８】
また、座標がＬＣ１Ｃ２の色空間中で［１  ０  ０］である白色点の保持によって他の条件が導かれる。
【数３０】
2019513323.tif 000035
式中、ηは、他の未知のパラメータである。その結果、行列Ｄは、次式により一意的に特定される。
【数３１】
2019513323.tif 000036
式中、除法は、Ａ−１の第一の列の
【数３２】
2019513323.tif 000037
の第一の列による係数除法であると理解する。その結果、マッピング行列は、スケーリング係数ηまで特定される。
【０１４９】
復号側で必要となるマッピング関数ΦＢａ（Ｌ）の逆関数は、Ｌにおける潜在的な非線形の問題を解かなければならないため、容易に取得されず、これは、輝度成分Ｌの関数としての逆行列ΦＢａ−１（Ｌ）が容易に得られるが、それに対応する最終的な輝度成分Ｌ’’の関数としてのΦＢａ−１（Ｌ’’）が容易に得られないからである。単純な逆関数ΦＢａ−１（Ｌ’’）を取得するために、ΦＢａ（Ｌ）の公式をさらに単純化できることを示す。
【０１５０】
実際に、マッピング関数は、以下により表現され得る。
【数３３】
2019513323.tif 000038
式中、ｍ及びｎは、輝度レベルＹ０に依存する係数（実値）である。マッピング関数ΦＢａ（Ｌ）の逆関数
【数３４】
2019513323.tif 000039
は、
【数３５】
2019513323.tif 000040
により求められ、その第一の列は、以下により求められる。
【数３６】
2019513323.tif 000041
【０１５１】
幾つかの代数操作の後、式（Ｆ）は、
【数３７】
2019513323.tif 000042
となり、次のマッピング関数が得られることがわかる。
【数３８】
2019513323.tif 000043
式中、ｍ及びｎは、変調値Ｂａ及び輝度成分Ｌに依存しない実値（係数）であり、β＝β（Ｂａ，Ｌ（ｉ））であり、一定の行列を規定した。
【数３９】
2019513323.tif 000044
【０１５２】
式（Ｂ）及び（Ｇ）は、マッピング関数が２つの効果を有することを示しており、１つ目は、輝度成分Ｌのダイナミックがスケーリング係数ηによりスケーリングされることであり、２つ目は、クロミナンス成分Ｃ１及びＣ２もスケーリング係数ηβ−１によりスケーリングされることである。
【０１５３】
ＬとＬ’’との間の全体的な輝度マッピングを保持するために、パラメータηは、１に設定される。式（Ｇ）は、以下のようになる。
【数４０】
2019513323.tif 000045
式中、βは、変調値Ｂａ及び輝度成分に依存する。この公式を逆転させて、逆マッピング関数を得る。
【数４１】
2019513323.tif 000046
【０１５４】
ここで、輝度成分Ｌは、行列
【数４２】
2019513323.tif 000047
を適用することによってＬ’’、Ｃ’’１、Ｃ’’２から戻され、その後、Ｌがわかったため、最終的なクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２に適用してクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２を再び取得するための係数β（Ｂａ，Ｌ（ｉ））が見つかる。
【０１５５】
したがって、マッピング関数ΦＢａ（Ｌ）は、式（Ｈ）により提供され、定数行列Φ０がカラー画像Ｉの輝度ピークＰまでのすべての輝度レベルについて使用され、βは、輝度ピークＰまでの輝度範囲全体について規定される。
【０１５６】
式（Ｈ）を式（Ｂ）に含めると、式（Ａ）が得られる。
【０１５７】
他の実施形態によれば、係数β−１（Ｂａ，Ｌ（ｉ），ｍ，ｎ）は、前述の実施形態において説明したように求められる係数ｍ及びｎに依存すると考えられる。
【０１５８】
したがって、係数β−１は、ステップ１２における１つの未知の値である。
【０１５９】
係数β−１は、色域Ｇ１及びＧ２間で計算される色域歪みが最小化されるように取得される。換言すれば、係数β−１は、色域保持の条件下での最適な係数である。
【０１６０】
数学的に言えば、係数β−１は、次式により取得される。
【数４３】
2019513323.tif 000048
式中、Ｙ０は、所定の輝度値であり、そこから輝度値Ｌ０が得られ、Ｂａ０は、与えられる所定の変調値であり、色域歪みＧＤ（βｔｅｓｔ−１）は、次式：
【数４４】
2019513323.tif 000049
により求められ、色域歪みは、色域Ｇ１の要素（ｘｊ，ｙｊ）と色域Ｇ２の関連する要素（ｘ’ｊ，ｙ’ｊ）との間の二乗誤差の合計と定義される。
【０１６１】
輝度値Ｙ０を固定する。その集合の各要素の対応するＸＹＺ値は、
Ｘｊ＝Ｙわｘｊ／ｙｊ，Ｙｊ＝Ｙ０、及びＺｊ＝Ｙ０（１−ｘｊ−ｙｊ）／ｙｊ
により取得され、したがって対応する色値Ｅｃ（ｃ＝１，２，又は３）が取得される。ステップ１２１では、β−１（Ｂａ０，Ｌ０，ｍ，ｎ）に使用される変調値Ｂａ０及びテスト係数βｔｅｓｔ−１を固定し、適用する。
【０１６２】
最終値Ｌ’’ｊ，Ｃ’’１ｊ及びＣ’’２ｊは、ステップ１１及び１２で作られたコード化チェーンを色成分に適用することによって取得される。これらの最終値から、ＣＥＩ  １９３１色度図における関連する要素（ｘ’ｊ，ｙ’ｊ）関連する色域集合が推定される。
【０１６３】
ステップ１３では、エンコーダＥＮＣは、ストリームＦ、例えばＨＥＶＣ適合ストリーム中の最終的な輝度Ｌ’’成分及び２つの最終的なクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２を符号化する。
【０１６４】
実施形態によれば、符号化された成分Ｌ’’及びクロミナンス成分Ｃ’’１、Ｃ’’２は、ローカル又はリモートメモリに記憶され、且つ／又はストリームＦに追加される。
【０１６５】
図１２は、他の具体的で非限定的な実施形態による、ストリーム中のＨＤＲピクチャを符号化する方法のフローチャートを表す。この符号化方法は、２変数関数β’’（Ｂａ，Ｌ）及びｇ（Ｂａ，Ｌ）と２つの定数パラメータａ及びｂとの集合に依存し、これらは、色及びテクスチャがＳＤＲ画像／ビデオにおいて元のＨＤＲ画像／ビデオと比較して保持されるように、輝度及びクロミナンスをＳＤＲからＨＤＲへとマッピングするのに使用される。ｇ（Ｂａ，Ｌ）は、好ましくは、変数ＬのSlog関数であるが、三重項（ａ，ｂ，β’’）は、ビーク輝度、入力／出力色域及びバックライト値Ｂａに応じて最善のＳＤＲ／ＨＤＲカラーマッチング（色相及び知覚飽和度）を導くように最適化される。
【０１６６】
符号化は、関数β’’（Ｂａ，Ｌ）を含み、復号は、関数β’（Ｂａ，Ｌ）を含む。関数β’’は、通常、エンコーダ側で最適化される。デコーダ側では、関数β’は、通常、ピーク輝度、入力／出力色域及び場合によりバックライト値Ｂａをインデックスとするルックアップテーブルとして記憶される。
【０１６７】
符号化方法は、輝度ダイナミック縮小ステップ１１１０を含む。ステップ１１１０は、ＨＤＲ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を取得するサブステップ１１１１と、符号化されるピクチャのための変調値Ｂａ（バックライト値とも呼ばれる）を特定するためのヒストグラム分析のサブステップ１１１２とを含む。変調値の計算には様々な方法を使用でき、例えば、限定ではないが、ＨＤＲＦ輝度の平均値、中央値、最小値又は最大値を使用する。これらの演算は、線形ＨＤＲ輝度ドメインＹＨＤＲ，ｌｉｎ又はＩｎ（ＹＨＤＲ，ｌｉｎ）若しくはＹＨＤＲ，ｌｉｎγ（式中、γ＜１である）の非線形ドメインで実行され得る。
【０１６８】
カラーピクチャは、そのカラーピクチャのピクセル値が表現される３つの色成分を有すると考えられる。本開示は、少なくとも部分的に具体的な例によって説明されているが、３つの成分が表現される何れの色空間にも限定されず、ＲＧＢ、ＣＩＥＬＵＶ、ＸＹＺ、ＣＩＥＬａｂ等のあらゆる色空間に拡張される。一例として、Ｅｃは、図中においてＲＧＢＨＤＲを指す。サブステップ１１１３では、元の輝度Ｙダイナミックのダイナミックを縮小して、元の輝度Ｙ及び変調値Ｂａから、元の輝度Ｙ及び変調値Ｂａに依存する非線形関数を適用することによって輝度成分Ｌを取得する。輝度成分Ｌは、ＳＤＲピクチャの輝度成分である。したがって、これは、Ｙ成分、より正確にはＹＵＶ  ＢＴ７０９又はＹＵＶ  ＢＴ２０２０標準色空間のＹＳＤＮ成分と呼ぶこともできる。
【０１６９】
ステップ１１２０では、２つのクロミナンス成分Ｃ１及びＣ２がカラーピクチャの色成分ＲＧＢＨＤＲから特定される。サブステップ１１２１では、中間成分Ｒ＃Ｂ＃Ｇ＃が、色成分ＲＧＢＨＤＲの平方根をとることによって取得される。次のサブステップ１１２２では、中間成分Ｒ＃Ｂ＃Ｇ＃に共通の乗算係数β’’を乗じることよって縮小成分
【数４５】
2019513323.tif 000050
が取得される。係数β’’（Ｂａ，Ｌ）は、輝度成分Ｌ及び変調値Ｂａに依存する。次のサブステップ１１２３では、３つの縮小成分Ｆｃに行列を乗じることにより、クロミナンス成分Ｕ’及びＶ’が取得され、すなわち：
【数４６】
2019513323.tif 000051
であり、式中、Ｍは、そのカラーピクチャの色域に依存する２×３の行列である。
【０１７０】
ステップ１１３０では、輝度成分Ｌとクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２との補正が行われ、補正された輝度成分Ｌ’と補正されたクロミナンス成分Ｕ’及びＶ’とが取得される。この補正は、補正された成分Ｌ’、Ｕ’、Ｖ’の色域Ｇ１の知覚された色がＨＤＲピクチャの成分の色域Ｇ２の知覚された色に対応するような色域マッピングによって取得される。
【０１７１】
より正確には、比色分析及び色彩理論において、カラフルネス、クロマ及び飽和度は、特定の色の知覚強度を指す。カラフルネスは、色とグレイとの間の差の度合いである。クロマは、同様の観察条件下で白く見える他の色の明度に関するカラフルネスである。強度は、ある色の、それ自体の明度に関するカラフルネスである。
【０１７２】
カラフルネスの高い刺激は、鮮明で明るく、カラフルネスの低い刺激は、より抑えられて見え、グレイにより近い。カラフルネスがまったくないと、色は、「ニュートラル」グレイである（その色の何れにおいてもカラフルネスがないピクチャは、グレイスケールと呼ばれる）。何れの色もそのカラフルネス（又はクロマ又は飽和度）、ライトネス（又は明度）及び色相から説明できる。
【０１７３】
色の色相及び飽和度の定義は、その色を表すために使用される色空間に依存する。
【０１７４】
例えば、ＣＩＥＬＵＶ色空間が使用される場合、飽和度ｓｕｖは、輝度Ｌ＊に対するクロマ
【数４７】
2019513323.tif 000052
の比と定義される。
【数４８】
2019513323.tif 000053
【０１７５】
したがって、色相は、次式により求められる。
【数４９】
2019513323.tif 000054
【０１７６】
他の例によれば、ＣＩＥＬＡＢ色空間が使用される場合、飽和度は、輝度に対するクロマの比として定義される。
【数５０】
2019513323.tif 000055
【０１７７】
したがって、色相は、次式により求められる。
【数５１】
2019513323.tif 000056
【０１７８】
これらの式は、飽和度及び色相を合理的に予測するものであり、これは、人による飽和度の知覚と一致し、ＣＩＥＬＡＢ（又はＣＩＥＬＵＶ）色空間で明度を調整しながら角度ａ＊／ｂ＊（又はｕ＊／ｖ＊）を一定に保つことは、色相、したがって同じ色の知覚に影響を与えることを証明している。
【０１７９】
ここで、ＨＤＲカラーピクチャがＣＩＥＬＵＶ色空間で表現されていることと、ＨＤＲピクチャＩの輝度のダイナミックレンジと比較して縮小されたダイナミックレンジを有する輝度成分Ｌ及びＣＩＥＬＵＶ色空間の２つのクロミナンス成分Ｕ（＝Ｃ１）及びＶ（＝Ｃ２）を結合することによって形成されるピクチャＩ２を考える。ピクチャＩ２の色は、したがって、その色の飽和度と色相が変化しているため、人から異なって知覚される。方法（ステップ１１３０）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もよくマッチするように、補正されたピクチャＩ３のクロミナンス成分Ｃ’１及びＣ’２を特定する。
【０１８０】
サブステップ１１３１、１１３２では、第二のステップ１１２０で使用された共通の乗算係数β’’が特定される。次のサブステップ１１３３では、Ｌ’がＬから生成される。
【０１８１】
補正された成分Ｌ’、Ｃ’１、Ｃ’２は、輝度成分Ｌとクロミナンス成分Ｃ１、Ｃ２とから次式により取得される。
・Ｃ’１＝Ｃ１
・Ｃ’２＝Ｃ２
・Ｌ’＝Ｌ−ｍＣ’１−ｎＣ’２
式中、ｍ及びｎは、２つの実際の係数であり、図のａ及びｂを指す。実際の係数は、ＨＤＲ  Ｒｅｃ  ＢＴ．７０９及びＢｔ．２０２０の色域に依存する。ｍ及びｎの典型的な値は、区間［０．１，０．５］においてｍ≒ｎである。
【０１８２】
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の値より低い。
【数５２】
2019513323.tif 000057
【０１８３】
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確実となり、したがって色飽和が生じないことが確実となる。変調値Ｂａは、ビットストリームＦ及びＳＤＲピクチャＬ’Ｃ’１Ｃ’２、すなわち図１のＬ’Ｕ’Ｖ’で符号化される。
【０１８４】
本明細書に記載されている実装形態は、例えば、方法又はプロセス、装置、ソフトウェアプログラム、データストリーム又は信号において実装され得る。１つの形態の実装形態に関してのみ論じられている（例えば、方法又はデバイスとしてのみ論じられている）としても、論じられている特徴の実装形態は、他の形態（例えば、プログラム）で実装され得る。装置は、例えば、適当なハードウェア、ソフトウェア及びファームウェアで実装され得る。方法は、例えば、処理デバイス全般を指すプロセッサ等の装置で実装され得、これには、例えば、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路又はプログラマブルロジックデバイスが含まれる。プロセッサは、例えば、コンピュータ、セルフォン、ポータブル／携帯型情報端末（ＰＤＡ）及びエンドユーザ間の情報通信を容易にする他のデバイス等の通信デバイスも含む。
【０１８５】
本明細書に記載されている各種のプロセス及び特徴の実装形態は、多くの異なる機器又はアプリケーション、特に例えば機器又はアプリケーションで具現化され得る。このような機器の例には、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、エンコーダへ入力を供給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、セルフォン、ＰＤＡ及び他の通信デバイスが含まれる。明らかであるはずのとおり、機器は、モバイル型であり得るか、又はさらには移動車両内に取り付けられ得る。
【０１８６】
加えて、方法は、プロセッサにより実行される命令によって実装され得、このような命令（及び／又は実装形態により生成されるデータ値）は、プロセッサ可読媒体、例えば集積回路、ソフトウェアキャリア、又は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、デジタルバーサタイルディスク又はデジタルビデオディスクと呼ばれることの多いＤＶＤ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又はリードオンリメモリ（ＲＯＭ）等の他のストレージデバイス等に記憶され得る。命令は、プロセッサ可読媒体上に有形の状態で具現化されるアプリケーションプログラムを形成し得る。命令は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの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、別のアプリケーション又はこれらの２つの組合せに見られ得る。したがって、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（ストレージデバイス等）を含むデバイスとの両方として特徴付けられ得る。さらに、プロセッサ可読媒体は、命令に加えて又は命令の代わりに、実装形態により生成されたデータ値を記憶し得る。
【０１８７】
当業者にとって明らかであるように、実装形態により、情報を搬送するようにフォーマットされた各種の信号が生成され得、これらは、例えば、記憶又は送信され得る。情報には、例えば、方法を実行するための命令又は説明された実装形態の１つにより生成されるデータが含まれ得る。例えば、信号は、説明された実施形態のシンタックスを読み書きするためのルールをデータとして搬送し、又は説明されている実施形態により記述された実際のシンタックス値をデータとして搬送するようにフォーマットされ得る。このような信号は、例えば、電磁波として（例えば、スペクトルの無線周波数部分を用いて）又はベースバンド信号としてフォーマットされ得る。フォーマッティングには、例えば、データストリームを符号化することと、キャリアを符号化されたデータストリームで変調することとを含み得る。信号が搬送する情報は、例えば、アナログ又はデジタル情報であり得る。信号は、既知のように、様々な異なる有線又は無線リンクを通じて送信され得る。信号は、プロセッサ可読媒体上に記憶され得る。
【０１８８】
多数の実装形態が説明された。しかしながら、様々な改変形態がなされ得ることが理解されるであろう。例えば、異なる実装形態の要素を組み合わせるか、補足するか、改変するか、又は取り除いて他の実装形態を創出し得る。加えて、当業者であればわかるように、開示されているものにとって他の構造及びプロセスが適当であり得、その結果として得られた実装形態は、開示された実装形態と少なくとも実質的に同じ機能を少なくとも実質的に同じ方法で実行し、少なくとも実質的に同じ結果を達成する。したがって、これら及び他の実装形態も本願において想定される。
【図１】
2019513323.tif 000058
【図２】
2019513323.tif 000059
【図３】
2019513323.tif 000060
【図４】
2019513323.tif 000061
【図５】
2019513323.tif 000062
【図６】
2019513323.tif 000063
【図７】
2019513323.tif 000064
【図８】
2019513323.tif 000065
【図９】
2019513323.tif 000066
【図１０】
2019513323.tif 000067
【図１１】
2019513323.tif 000068
【図１２】
2019513323.tif 000069
【国際調査報告】
2019513323.tif 000070
2019513323.tif 000071
2019513323.tif 000072