(57)【要約】  画素を含むデジタル画像の処理方法につき、１画素が、１つの輝度成分と複数のクロミナンス成分を含む第１比色空間内で表現された色情報に結び付けられており、輝度成分は第１の既定値間隔内に含まれる値を有し、表示装置が、第１の間隔より長い第２の既定値間隔内に含まれる画素の輝度成分の値をレンダリングでき、画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定するステップ（Ｅ１）と；決定された包括的光度レベル情報に応じて拡張指数（ｙ）を計算するステップ（Ｅ２）と；画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の既定輝度値間隔の長さの乗算を含む、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換するステップ（Ｅ３）とを含み、拡張指数は決定された包括的光度レベル情報の減少関数である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置（２０）上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像（ＩＩn）の処理方法において、前記画像が画素を含み、１つの画素が、１つの第１の輝度成分（Ｙ1）と複数の第１のクロミナンス成分を含む第１の比色空間内で表現された色情報に結び付けられており、前記第１の輝度成分は、第１の既定値間隔内に含まれる値を有し、前記表示装置は、第１の間隔より長い第２の既定値間隔内に含まれる画素の輝度成分の値をレンダリングすることができ、
−  画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベル（ＩＬＧ）を表わす情報を決定するステップ（Ｅ１）と、
−  決定された包括的光度レベル情報に応じて、拡張指数（γ）を計算するステップ（Ｅ２）と、
−  画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の既定値間隔の長さの乗算を含む、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換するステップ（Ｅ３）と、
を含む方法であって、
計算された拡張指数が、決定された包括的光度レベル情報の減少関数であることを特徴とする、処理方法。
【請求項２】
計算された指数が、画像の包括的光度レベルを表わす情報の逆数の対数に正比例することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項３】
包括的光度レベルを決定するステップ（Ｅ１）が、画像の輝度成分の中央値を獲得するステップ（Ｅ１２）、獲得した中央値を正規化するステップを含むこと、および画像の包括的光度レベルを表わす情報が正規化された獲得中央値に正比例することを特徴とする、請求項２に記載の表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項４】
包括的光度レベルを表わす情報を決定するステップ（Ｅ１）がさらに、拡張指数を計算するステップに先立ち、第１の比色空間の第１の輝度成分を第２の比色空間の明度成分と呼ばれる輝度成分にコンバートする予備ステップ（Ｅ１１）を含むこと、および中央値がこの明度成分から得られることを特徴とする、請求項３に記載の表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項５】
拡張指数の計算ステップに先立って０〜１の間の中央値の正規化ステップ（Ｅ１３）を含むこと、および正規化された中央値の補正ステップ（Ｅ１４）を含み、０と、１未満の非ゼロの正の実数であるａとの間に含まれる値を値ａに代入し、ａより大きく１より小さい実数であるｂと、１との間に含まれる値を値ｂに代入することを特徴とする、請求項３または４のいずれか１つに記載の表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項６】
変換ステップ（Ｅ３）が以下の等式
【数２１】
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を使用していることを特徴とし、式中Ｙ1は第１の輝度成分を表わし、Ｙ2は第２の輝度成分を、Ｌmaxは第２の輝度値間隔の長さを、ｌｏｇ10は１０進対数、γは第１の輝度成分Ｙ１に適用される拡張指数、
【数２２】
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は正規化されクリッピングされた輝度中央値を表わしている、請求項５に記載の表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項７】
【数２３】
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にしたがって、第２の輝度成分と第１の輝度成分の間の比率に正比例する拡張率を第１のクロミナンス成分に適用することにより、画像の第１のクロミナンス成分（Ｃ１）を第２の成分（Ｃ２）に変換するステップ（Ｅ４）を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載の少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項８】
【数２４】
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にしたがって、厳密に１超の実数である飽和度（Ｓ）ならびに第１および第２の輝度成分（Ｙ１、Ｙ２）に依存する補正関数を第１のクロミナンス成分に適用することによって色を補正するサブステップ（Ｅ４１）を含む、画像の第１のクロミナンス成分（Ｃ１）を第２のクロミナンス成分（Ｃ２）に変換するステップ（Ｅ４）を含むことを特徴とする、請求項６に記載の少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項９】
変換ステップ（Ｅ４）が、第１の比色空間の第２のクロミナンス成分を、第１の比色空間よりも大きい第２の比色空間へとコンバートするサブステップ（Ｅ４２）を含むことを特徴とする、請求項８に記載の少なくとも１つのデジタル画像の処理方法。
【請求項１０】
表示装置（２０）上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像（ＩＩｎ）の処理装置（１００）において、前記画像が画素を含み、１つの画素が、クロミナンス成分とは別個の１つの輝度成分（Ｙ1）を含む第１の比色空間内で表現された色情報に結び付けられており、前記輝度成分は、第１の既定値間隔内に含まれる値を有し、前記表示装置は、第１の間隔より長い第２の既定値間隔内に含まれる画素の輝度成分の値をレンダリングすることができ、
−  画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定し（ＤＥＴ  ＩＬＧ）、
−  決定された包括的光度レベル情報に応じて拡張指数を計算し（ＣＡＬＣ  γ）、
−  画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の輝度既定値間隔の長さの乗算を含め、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換する（ＴＲＡＮＳＦ）、
ことができかつそのために構成された再プログラミング可能な計算機または専用計算機を含む装置であって、
計算された拡張指数（γ）が、決定された包括的光度レベル情報の減少関数であることを特徴とする、処理装置（１００）。
【請求項１１】
デジタル画像シーケンスを獲得することができそのために構成されている端末機器（１０）、およびデジタル画像シーケンスをレンダリングできそのために構成されている表示装置（２０）に対して、デジタル画像シーケンスを伝送することができそのために構成されている端末機器（１０）において、請求項１０に記載の少なくとも１つのデジタル画像の処理装置（１００）を含むことを特徴とする、端末機器（１０）。
【請求項１２】
プログラムがコンピュータ上で実行された場合に、請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法を実施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（Ｐｇ1）。
【請求項１３】
請求項１２に記載のコンピュータプログラム製品（Ｐｇ1）を記憶する、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、第１の値間隔内で色情報が表現されているデジタル画像およびデジタル画像シーケンスを処理して、第１の値間隔よりも長い第２の値間隔上でこれらの画像を表現することのできる表示装置上でこれらの画像をレンダリングする分野である。
【０００２】
本発明は特に、ただし非排他的に、ＨＤＲ（英語の「Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ」の略）フォーマットに適合した表示装置上でのレンダリングを目的とする、標準フォーマットまたはＳＤＲフォーマット（英語の「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ」の略）にしたがって表現されたデジタル画像色強度のコンバートに応用することができる。
【背景技術】
【０００３】
今日、広い範囲の色強度を有する画像を表示する能力を有する、ＨＤＲと呼ばれるテレビ受像機などのオーディオビジュアルコンテンツのレンダリング装置の新しい世代が出現してきている。これらのスクリーンは、非常に高い光度レベル（英語では「ｈｉｇｈ  ｐｅａｋ」）および画像の明暗ゾーン間の増大したコントラストレベルを提供し、これによりユーザーは、現実との間に比類の無い近接性を得ることができる。
【０００４】
現在、この技術は、オーディオビジュアルコンテンツの伝送のための基準であり続けているＳＤＲフォーマットとなおも共存しており、そのためＨＤＲスクリーンの高い能力を利用するためには、受信したＳＤＲコンテンツをＨＤＲフォーマットにコンバートしてから表示する必要がある。
【０００５】
２００７年のＡＣＭ  ＳＩＧＧＲＡＰＨ  ２００７  Ｐａｐｅｒｓ、Ｐ３８により公開された「Ｄｏ  ＨＤＲ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ＬＤＲ  Ｃｏｎｔｅｎｔ？  Ａ  Ｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ」という題のＡｋｙｕｚ他の論文から、単純な線形演算子に基づく入力デジタル画像の色強度の拡張方法が公知である。この方法は、
【数１】
2019500793.tif 000003
タイプの式にしたがって、入力画像の輝度成分Ｙ1の単純線形関数として出力画像の輝度成分Ｙ2を計算することからなり、式中（ｘ、ｙ）は入力画像中の画素の座標であり、Ｙ1.maxは入力画像内で輝度成分がとる最大値、Ｙ1.minはその最小値である。この演算子を用いＡｋｙｕｚが得た主観的結果は、正常に露出された画像についての文献中での最高の結果とみなされている。
【０００６】
同様に、２００９年にＡＣＭが出版した雑誌「ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ」、第２８巻、ｐ１６０の中で公開された「Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」という題のＭａｓｉａ他の論文からのデジタル画像の色強度の拡張方法も公知である。この方法は、特に、入力画像の素子の光度情報に対して非線形の包括的強度拡張演算子を適用することからなる。この演算子は、画像キー（英語では「ｉｍａｇｅ  ｋｅｙ」）と呼ばれる画像を表わす指標（ｉｎｄｉｃａｔｅｕｒ）のアフィン関数として表現された指数の形をとる。
【０００７】
このキー指標は、当業者にとって周知であり、以下のように表現される。
【０００８】
【数２】
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【０００９】
式中、
【数３】
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であり、ｎは該画像の素子数、Ｙ（ｘ、ｙ）は該画像の１つの素子の輝度強度、そしてδは正の実数であり、１ピクセルの強度がゼロである場合の特異性を回避できるように小さい値をとる。
【００１０】
輝度の対数は実際、人間の視覚系が知覚する光度または照度レベルの優れた近似値として知られている。したがって、画像ｋのキーは、観察者によって知覚される画像の包括的光度レベルまたは光度（英語では「ｇｌｏｂａｌ  ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ」）の標示を提供する。
【００１１】
入力画像の光度強度の包括的拡張演算子は、以下の形態をとる。
【００１２】
【数４】
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【００１３】
式中、ａは１０．４４に相当する実数であり、ｂは値が−６．２８２に定められている実数である。
【００１４】
論文中で提示されているテスト対象の画像全体について、演算子γの値が画像のキーの値と共に増大し、極値が１．１および２．２６に等しいことが確認される。
【００１５】
この解決法の利点は、知覚される画像の質をこの解決法によって単純かつリアルタイムで実現可能な形で改善することができるという点にある。特に、この解決法は、充分なコントラストレベルを有する過剰露出された画像についての優れた結果を提供する。
【００１６】
先行技術において説明された方法がもつ欠点は、これらの方法があらゆるタイプの画像に適応されているわけではないという点にある。特に、テスト対象の画像よりもさらに極限のコントラストレベルおよび光度レベルを呈する画像については、これらの方法は、処理される画像に対し入力画像に忠実でなく美的でない人工的外観を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、この状況を改善することを目的とする。
【００１８】
本発明は特に、先行技術のこれらの欠点を軽減することを目的とする。
【００１９】
より厳密には、本発明の目的は、リアルタイムという制約と両立し実施が簡単であり続けながら、入力画像の本来の照明態様をより尊重しより現実的なレンダリングを保証する解決法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
これらの目的、ならびに以下で明らかになる他の目的は、表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理方法において、前記画像が画素を含み、１つの画素が、クロミナンス成分（ｃｏｍｐｏｓａｎｔｅ  ｄｅ  ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）とは別個の１つの輝度成分を含む第１の比色空間内で表現された色情報に結び付けられており、前記輝度成分は、第１の既定値間隔内に含まれる値を有し、前記表示装置は、第１の間隔より長い第２の既定値間隔内に含まれる画素の輝度成分の値をレンダリングすることができ、
−  画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定するステップと、
−  決定された包括的光度レベル情報に応じて拡張指数を計算するステップと、
−  画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数（ｅｘｐｏｓａｎｔ  ｄ’ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の既定輝度値間隔の長さの乗算を含む、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換するステップと、
を含む方法を用いて達成される。
【００２１】
本発明に係る方法は、計算された拡張指数が、決定された包括的光度レベル情報の減少関数であることを特徴とする。
【００２２】
こうして本発明は、入力画像のフォーマットを範囲がさらに広い表示装置のフォーマットに適応させるために輝度情報値範囲を拡張させる発明力ある新規の解決法を提案する。
【００２３】
画像の包括的光度レベルと共に値が増大する拡張指数を選択する先行技術とは異なり、本発明は、包括的光度レベルが増大する時に値が減少する拡張指数を提案する。
【００２４】
発明者らは、広いテストシーケンス全体の光度およびコントラストレベルについて考えられる異なる組合せを表わす５つの画像態様クラスを識別した。発明者らは、次に実験を実施し、その間にこれらの態様クラスの各々の画像シーケンスに対し異なる補正指数値を適用し、次に、観察者群に対し知覚したその質を評価するように依頼した。
【００２５】
得られた結果から、発明者らは、一方では、特定の補正指数値を各々のクラスに結び付けることができるということを確認した。他方で、発明者らは、１つのクラスの画像の包括的光度レベルとこのクラスの画像に適用すべき補正指数値の間に、知覚の観点から見て適応された出力画像を得ることを可能にする単純な数学的関係を確立した。
【００２６】
本発明によると、計算された指数は、画像の包括的光度レベルを表わす情報の逆数の対数に正比例する。
【００２７】
この数学的関係の利点は、それが、リアルタイムでの処理という要求と矛盾しない制限された計算リソースを用いて単純に使用できるものであり続けながら、画像の照明態様の忠実なレンダリングを可能にするという点にある。
【００２８】
本発明の有利な１つの特徴によると、包括的光度レベルを決定するステップは、画像の輝度成分の中央値を獲得するステップ、獲得した中央値を正規化するステップを含み、画像の包括的光度レベルを表わす情報は正規化された獲得中央値に正比例する。
【００２９】
１つの画像の輝度値の中央値を利用することの利点は、この値が、画像シーケンスの１画像と別の画像との間で安定したものにとどまる値をとるということにある。こうして、シーケンスのレンダリングの際のあらゆるフラッタリングまたは明滅（英語では「ｆｌｉｃｋｅｒｉｎｇ」）効果が回避される。
【００３０】
本発明の別の態様によると、包括的光度レベルを表わす情報を決定するステップはさらに、拡張指数を計算するステップに先立ち、第１の比色空間の第１の輝度成分を第２の比色空間の明度成分にコンバートする予備ステップを含み、中央値はこの明度成分から得られる。
【００３１】
例えば、第１の輝度成分は、公知の比色空間ＣＩＥＬ*ａ*ｂ*内でコンバートされて、知覚的線形である明度成分を生成する。第１の利点は、明度値が、考えられる値間隔上により良く分布させられるという点にある。第２の利点は、包括的光度レベル情報を観察者が実際に知覚したものにより近いものにするという点にある。
【００３２】
本発明のさらに別の態様によると、該方法は、拡張指数の計算ステップに先立って０〜１の間の中央値の正規化ステップを含み、かつ正規化された中央値の補正ステップ（英語では「ｃｌｉｐｐｉｎｇ」）を含み、ここで０と、１未満の非ゼロの正の実数であるａとの間に含まれる値を値ａに代入し、ａより大きく１より小さい実数であるｂと、１との間に含まれる値を値ｂに代入する。
【００３３】
中央値の最も極限の値を含むことの利点は、拡張指数の可能な値を限定し、それにより輝度値の飽和（ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）を生成し入力画像の当初の照明態様が歪められることを回避できるということにある。
【００３４】
本発明の別の態様によると、変換ステップは以下の等式を使用する。
【００３５】
【数５】
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【００３６】
式中Ｙ1は第１の輝度成分を表わし、Ｙ2は第２の輝度成分を、ｌｏｇ10は１０進対数、γは第１の輝度成分Ｙ１に適用される拡張指数、Ｌmed,n*は正規化されクリッピングされた輝度中央値を表わしている。
【００３７】
第２の輝度成分を第１の輝度成分に関係付けるこの数式の利点は、それが、入力画像の包括的光度レベルの如何に関わらず、入力画像の当初の照明態様を尊重する現実的なレンダリングを保証しながら、使用が簡単であるという点にある。
【００３８】
本発明のさらに別の態様によると、該方法は、以下の式にしたがって、第２の輝度成分と第１の輝度成分の間の比率に正比例する拡張率を第１のクロミナンス成分に適用することにより、画像の第１のクロミナンス成分を第２の成分に変換するステップを含む。
【００３９】
【数６】
2019500793.tif 000008
【００４０】
この実施形態の利点は、その単純さにある。
【００４１】
本発明の別の態様によると、該方法は、以下の式にしたがって、厳密に１超の実数である飽和度（ｆａｃｔｅｕｒ  ｄｅ  ｓａｔｕｒａｔｉｏｎ）、ならびに第１および第２の輝度成分に依存する補正関数を第１のクロミナンス成分に適用することによって色を補正するサブステップを含む、画像の第１のクロミナンス成分を第２のクロミナンス成分に変換するステップを含む。
【００４２】
【数７】
2019500793.tif 000009
【００４３】
この実施形態の利点は、クロミナンス成分を飽和させることにより、より強い色のレンダリングを可能にすることにある。
【００４４】
有利には、第１のクロミナンス成分の変換ステップは、第１の比色空間を、第１の比色空間よりも大きい第２の比色空間へとコンバートするサブステップを含む。
【００４５】
１つの利点は、色強度の丸め（ｔｒｏｎｃａｔｕｒｅ）、したがって出力画像上の欠陥の出現が、回避されるという点にある。
【００４６】
異なる実施形態において、以上で説明してきた方法は、表示装置上でのレンダリングを目的とする少なくとも１つのデジタル画像の処理装置において、前記画像が画素を含み、１つの画素が、クロミナンス成分とは別個の１つの輝度成分を含む第１の比色空間内で表現された色情報に結び付けられており、前記輝度成分は、第１の既定値間隔内に含まれる値を有し、前記表示装置は、第１の間隔より長い第２の既定値間隔内に含まれる画素の輝度成分の値をレンダリングすることができ、
−  画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定し、
−  決定された包括的光度レベル情報に応じて拡張指数を計算し、
−  画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の輝度既定値間隔の長さの乗算を含みつつ、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換する、
ことができ、かつそのために構成された再プログラミング可能な計算機または専用計算機を含む装置によって有利に実施される。
【００４７】
このような装置は、計算された拡張指数が、決定された包括的光度レベル情報の減少関数であることを特徴とする。
【００４８】
相関的に、本発明はまた、通信ネットワークを介してデジタル画像シーケンスを受信することができそのために構成された受信機と、画像シーケンスをレンダリングできそのために構成された表示装置に、この画像シーケンスを伝送することができそのために構成された送信機を含む端末機器において、本発明に係る少なくとも１つのデジタル画像の処理装置を含むことを特徴とする端末機器にも関する。
【００４９】
この端末機器はパーソナルコンピュータ、ＴＶデコーダボックス、デジタルテレビ受像機などであり得る。
【００５０】
本発明はさらに、プログラムがプロセッサによって実行された場合に上述の方法のステップを実施するための命令を含むコンピュータプログラムにも関する。
【００５１】
本発明はまた、プログラムがプロセッサによって実行された場合に、上述のデジタル画像の処理方法のステップを実施するための命令を含むコンピュータプログラムにも関する。
【００５２】
これらのプログラムは、任意のプログラミング言語を使用することができる。これらのプログラムは、通信ネットワークからダウンロードされかつ／またはコンピュータ可読媒体上に記録され得る。
【００５３】
最後に本発明は、上述の処理方法を実施するコンピュータプログラムをそれぞれ記憶し、場合によっては取外し可能な、本発明に係るデジタル画像の処理装置に内蔵されたまたは内蔵されていない、プロセッサ可読記憶媒体または記録媒体に関する。
【００５４】
本発明の他の利点および特徴は、非限定的な単なる例示的例として提供される、本発明の特定の一実施形態についての以下の説明、および添付図面を読了することによって、さらに明確になるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】ＨＤＲフォーマットの出力画像または出力画像シーケンスをそれぞれ提供するためのＳＤＲフォーマットの入力画像または入力画像シーケンスの処理ラインを概略的に提示する。
【図２】本発明に係るデジタル画像の処理方法のステップを概略的に提示する。
【図３】本発明の一実施形態に係る包括的光度レベルを表わす情報の決定ステップを詳述する。
【図４Ａ】本発明の実施形態に係る包括的光度レベルの情報の減少関数の例を提示する。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係る包括的光度レベルの情報の減少関数の例を提示する。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る色成分の拡張および導出指数の計算ステップを詳述する。
【図５Ａ】本発明の第２の実施形態に係る色成分の拡張および導出指数の計算ステップを詳述する。
【図６Ａ．６Ｂ．６Ｃ．６Ｄ】本発明の第１および第２の実施形態に係る入力画像および出力画像の色度図を提示する。
【図７】光度およびコントラストに応じて定義される入力画像の照明態様クラスの例を提示する。
【図８Ａ】既定の照明態様クラスに属する入力画像についての本発明に係る処理方法によって得られた拡張指数曲線の例を提示する。
【図８Ｂ】既定の照明態様クラスに属する入力画像についての本発明に係る処理方法によって得られた拡張指数曲線の例を提示する。
【図８Ｃ】既定の照明態様クラスに属する入力画像についての本発明に係る処理方法によって得られた拡張指数曲線の例を提示する。
【図８Ｄ】既定の照明態様クラスに属する入力画像についての本発明に係る処理方法によって得られた拡張指数曲線の例を提示する。
【図８Ｅ】既定の照明態様クラスに属する入力画像についての本発明に係る処理方法によって得られた拡張指数曲線の例を提示する。
【図９】本発明および先行技術の２つの解決法に係る処理の後に得られた出力画像例を比較する形で提示している。
【図１０】本発明および先行技術の２つの解決法に係る処理方法を用いて画像全体に対して実施される主観的テストの結果を比較する形で提示している。
【図１１】本発明の一実施形態に係るデジタル画像の処理装置のハードウェア構造の一実施例を概略的に提示する。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
繰返しになるが、本発明の目的は、より広い色強度範囲を利用できる表示装置上でのレンダリングを目的とした、標準フォーマットに適合した入力画像の色強度範囲の拡大方法を提供することにある。本発明の一般的原理は、観察者が知覚する画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定すること、および画像の包括的光度レベルの減少関数として表現される拡張指数を画像の強度に対して適用することに基づいている。
【００５７】
図１に関連して、ｎが０〜Ｎの整数であり、Ｎが非ゼロの整数であるものとしてＳＤＲフォーマットの入力画像シーケンス（ＩＩｎ）を処理してそれをＨＤＲフォーマットで表示する処理ラインを考慮する。
【００５８】
入力シーケンスの画像は２次元（２Ｄ）である。これらの画像の素子はピクセルである。当然のことながら、本発明は、この実施例に限定されず、素子がボクセルである３次元（３Ｄ）またはマルチビュー画像にも適用される。
【００５９】
このシーケンスの画像は、例えば、ＳＤ（英語の「Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」の略）、ＨＤ（英語の「Ｈｉｇｈ  ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」の略）、ＵＨＤ（英語の「Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」の略）、ＨＤ画像の解像度の４倍に対応する４Ｋ、およびＨＤ画像の解像度の８倍に対応する８Ｋ画像などの異なる空間次元をとることができる。入力シーケンスは、２４、２５、３０、５０、６０、１２０などの値のうちのさまざまな周波数（英語では「ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ」）値を有することができる。その画素の色強度は、例えば８、１０、１２さらには１６ビットに等しいビット深度（英語では「ｂｉｔ  ｄｅｐｔｈ」）にわたりコーディングされ得る。
【００６０】
この画像シーケンスは、例えばビデオカメラなどの取得モジュールの出力端で直接生の（英語では「ｒａｗ」）の形で、または通信ネットワークを介してそれを受信したデコーダの出力端で解凍された形で、予め得ることができると仮定する。
【００６１】
例えば、入力画像シーケンス（ＩＩｎ）は、オーディオビジュアルプログラムの制作および国際的交換についてのＴＶＨＤ規格のパラメータ値を定義するＢＴ．７０９規格の中で規定されているように、Ｒ’Ｇ’Ｂ’（英語の「Ｒｅｄ  Ｇｒｅｅｎ  Ｂｌｕｅ」の略）フォーマットである。色情報は、各々０〜２５５の値をとる３つの成分Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’にしたがって表現される。
【００６２】
当然のことながら、本発明は、この比色空間に限定されず、ＢＴ．２０２０、ＢＴ．６０１、ＤＣＩ−Ｐ３などの他のフォーマットに適合する入力画像を処理することも同様に可能である。
【００６３】
これらの色情報Ｒ’Ｇ’Ｂ’は、画素の色の情報処理によるまたは電気的なコーディングに対応する。光電気コンバートオペレーションは、画像の色の光学的強度を再度確立するためにＴ１で実施される。このように得られたＲＧＢ光学的強度は０〜１の値をとる。
【００６４】
これらのＲＧＢ光学的強度は、Ｔ２において、第１の間隔［０：１］から第２の値間隔［０：Ｌmax］へと色強度値範囲を拡大する機能をもつＩＴＭＯ（英語では「Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｏｐｅｒａｔｏｒ）モジュールに対して提示され、ここでＬmaxは第２の間隔の長さを表わし、Ｌmaxは１を超える整数である。
【００６５】
このＩＴＭＯモジュールは、図２に関連して以下で提示される本発明に係る方法を実施する。このモジュールの出力端において、生成される画像シーケンスは、０〜Ｌmaxの強度のＲＧＢ光学フォーマットである。
【００６６】
シーケンスの各画像はＴ３において、テレビ受像機などの表示装置のために活用できる情報処理コーディングに対応する色強度を有する画像シーケンスを出力端で得るような形で、逆の光電気コンバートオペレーションに付される。例えば、実施されたコンバートは、色強度を、クロミナンス成分Ｃb、Ｃrとは別個の輝度成分Ｙ’に分解するＹ’ＣbＣrフォーマットの色強度を提供する。このＹ’ＣbＣrフォーマットは、伝送の諸問題に十分適応させられた映像で比色空間を表わす１つの方法である。成分は、１０ビットにわたりコーディングされる。変形形態として、補足的コンバートがＴ４において、少なくとも１０ビットにわたりコーディングされたＲ’Ｇ’Ｂ’フォーマットの出力画像シーケンスを提供する。
【００６７】
得られた画像シーケンスはＴ５において、例えばＳＴ２０８４またはＳＴＤ−Ｂ６７規格に適合したＨＤＲデジタルテレビ受信機などの表示装置に対して伝送される。
【００６８】
図２に関連して、ここで本発明の一実施形態に係るデジタル画像の処理方法のステップについて説明する。
【００６９】
入力画像の光学的色強度は、ＲＧＢフォーマットで表現されるものと仮定する。
【００７０】
第１のステップＥ０の間に、１つの輝度成分Ｙと複数のクロミナンス成分ＸおよびＺを含む比色空間内で、入力画像の色強度をコンバートする。この空間内では、画像の光度を表わす情報がその各々の点において、その色を定義するいわゆるクロミナンス情報から分離されていることが分かる。
【００７１】
Ｅ１では、観察者の視覚系が知覚する入力画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定する。
【００７２】
本発明の第１の実施形態によると、決定される情報はＭａｓｉａにより定義された画像のキーｋである。
【００７３】
図３に関連して説明される本発明の第２の実施形態によると、以下で定義されている別の形で包括的光度レベルの情報が決定される。
【００７４】
Ｅ１１では、ＣＩＥＬ*ａ*ｂ*と呼ばれる比色空間の、輝度成分Ｙを、明度成分と呼ばれる別の輝度成分Ｌ*へとコンバートする。明度成分Ｌ*は、０（黒）と１００（白）の間の値をとることができる。これは、国際照明委員会（ＣＩＥ）によって定義される表面色についての比色空間と同時に、光の色についての比色空間ＣＩＥ  Ｌ*ｕ*ｖ*でもある。ＣＩＥ  ＸＹＺ系の評価に基づいて、この比色空間は、人間の視力によって知覚される複数の色の間の偏差をより忠実に表現するように構想されている。
【００７５】
このモデルにおいては、３つの大きさ、すなわちＸＹＺ評価の輝度（Ｙ）から導出された明度Ｌ*、および画像シーケンスのクロミナンスのような同じ明度の灰色の表面の色との関係における色の偏差を表現する２つのパラメータａ*およびｂ*が色を特徴付ける。
【００７６】
ステップＥ１２中に、入力画像ＩＩｎの素子全体にわたる明度成分Ｌ*の中央値Ｌ*medを計算する。
【００７７】
画像ＩＩｎにはＭ個の画素があり、ここでＭは非ゼロの整数であることを仮定する。
【００７８】
例えば、漸増順で画像の素子の明度成分値を選別することにより中央値が計算され、この中央値Ｌ*medは位置（Ｍ＋１）／２に対応する。
【００７９】
ステップＥ１３中に、得られた中央値を正規化して、その値が０と１の間に含まれるようにする。
【００８０】
このとき、
【数８】
2019500793.tif 000010
【００８１】
Ｅ１４では、間隔［０、１］の極値を除外することにより、正規化された明度の中央値について考えられる値をクリッピングする（英語では「ｃｌｉｐｐｉｎｇ」）。考えられる値の新たな間隔は［０．０５、０；９５］である。
【００８２】
したがって、明度成分の正規化され「クリッピング」された中央値に等しい入力画像の包括的光度レベルを表わす情報が得られる。
【００８３】
【数９】
2019500793.tif 000011
【００８４】
図２に関連して、本発明に係る処理方法の後続するステップＥ２では、入力画像の光度レベルを表わす情報ＩＬＧの関数である拡張率γが計算される。この拡張率は、入力画像ＩＩｎの輝度成分Ｙ1に適用するためのものである。本発明によると、拡張率γは、情報ＩＬＧの減少関数として計算される。
【００８５】
図４Ａに関連して提示された本発明の第１の実施形態によると、拡張率γは、情報ＩＬＧの多項式減少関数として計算される。例えば、拡張率γは以下のように定義され、ここでα＝１．５、β＝２．６、およびρ＝２．２である。
【００８６】
【数１０】
2019500793.tif 000012
【００８７】
図４Ｂに関連して提示されている本発明の第２の実施形態によると、拡張率γは、入力画像の光度情報ＩＬＧの逆数の対数関数として計算される。
【００８８】
【数１１】
2019500793.tif 000013
【００８９】
これら２つの実施例において、情報ＩＬＧは、
【数１２】
2019500793.tif 000014
に等しく選択される。当然のことながら、本発明は、この特定のケースに限定されない。例えば画像のキーｋから情報ＩＬＧを計算する別の方法を企図することができる。
【００９０】
この関数の利点は、それが人間の視覚系の知覚モデルに充分対応しているという点にある。さらにこの関数は、計算が簡単である。
【００９１】
当然のことながら、本発明は、これら２つの実施例の使用に限定されない。他の曲線モデルも利用可能である。
【００９２】
ステップＥ３の間に、拡張率γ：
【数１３】
2019500793.tif 000015
を適用することによって、入力画像の輝度成分Ｙ1を変換し、入力画像ＩＩｎの各素子について、輝度値Ｙに表示装置の輝度値間隔の振幅Ｌmaxを乗じる。
【００９３】
【数１４】
2019500793.tif 000016
【００９４】
例えばＳＴ２０８４などのＨＤＲスクリーン規格では、スクリーンの光度最大レベルが１０００ｎｉｔｓまたはｃｄ／ｍ2である場合、Ｌmaxは１０００に相当する。
【００９５】
Ｅ４では、画像の第１のクロミナンス成分Ｃ１を第２の成分Ｃ２に変換する。
【００９６】
第１の成分Ｃ１が、ＲＧＢ比色空間の３つの光強度値Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１の形で表現される場合、３つの第２の成分Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２が得られる。
【００９７】
複数の実施形態が企図される。
【００９８】
図５では、入力画像がＳＤＲ標準フォーマットであり、表示装置が画像（ＩＯn）をＨＤＲフォーマットにレンダリングするように構成されている場合の、本発明に係る入力画像（ＩＩｎ）の処理方法のステップを表わした。
【００９９】
図５により例示されている第１の実施形態によると、以下のようにして、例えば比率Ｙ2／Ｙ1に等しい画像の輝度に適用される拡張に正比例する拡張率を、第１のクロミナンス成分Ｃ１に乗じる。
【０１００】
【数１５】
2019500793.tif 000017
【０１０１】
ＲＧＢ比色空間内で、以下のものが得られる。
【０１０２】
【数１６】
2019500793.tif 000018
【０１０３】
この実施形態の利点はその簡単さにある。
【０１０４】
こうして、表示装置により提供される振幅に適応したより広い範囲の値をとる色強度を有する出力画像（ＩＯｎ）が得られる。
【０１０５】
色合成においては、テレビ受像機のスクリーンまたはコンピュータのモニターなどの一定のタイプのハードウェアが再現できる色集合の部分を、ガマットまたは色域と呼ぶ。ガマットは、色を合成するために用いられる原色に左右される。ガマットは、これらの原色を表わす点を結び付ける多角形により、色度図上の一部域として表現されることが多い。図６Ａは、ＴＶＨＤ（高解像度テレビ受像機「Ｔｅｌｅｖｉｓｅｕｒ  Ｈａｕｔｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」の略）に適応されたＢＴ７０９勧告にしたがったガマット内の入力画像がとる色の強度のクラウドを提示している。図６Ｂは、図５に関連して以上で説明されてきた本発明の第１の実施形態によって得られる出力画像のものを提示している。
【０１０６】
図５Ａによって例示されている第２の実施形態によると、ステップＥ４は、先の実施形態の場合と同様に、もはや出力輝度と入力輝度の間の比率Ｙ２／Ｙ１に直接正比例しない補正関数を第１のクロミナンス成分に適用することからなる、色成分を補正するサブステップＥ４１を含む。この第２の実施形態によると、第１の輝度成分に適用される補正関数は、以下の式にしたがって、第１および第２の輝度成分、ならびに厳密に１より大きい実数である飽和度ｓによって左右される。
【０１０７】
【数１７】
2019500793.tif 000019
【０１０８】
ＲＧＢ比色空間において、以下のものが得られる。
【０１０９】
【数１８】
2019500793.tif 000020
【０１１０】
例えば、飽和度ｓは１．２５に等しく選択される。
【０１１１】
この補正の利点は、色成分の強度を飽和させることにより、この補正がより強い色のレンダリングを得ることを可能にする、という点にある。
【０１１２】
有利にも、ステップＥ４はさらに、第１のものよりも大きい第１の比色空間の第２のクロミナンス成分のコンバートサブステップＥ４２を含む。
【０１１３】
ガマットＢへのガマットＡのコンバートは、以下のように、ハードウェア変換によって行なうことができる。
【０１１４】
【数１９】
2019500793.tif 000021
【０１１５】
例えば、ＢＴ７０９勧告にしたがった第１の比色空間に属する得られた強度Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２は、ＴＶＵＨＤ（超高解像度テレビ受像機「ｔｅｌｅｖｉｓｅｕｒ  Ｕｌｔｒａ  Ｈａｕｔｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ」の略）の新型スクリーン用に最近創出されたＢＴ２０２０勧告にしたがった新しい空間などの第２の比色空間内の強度Ｒ２’、Ｇ２’、Ｂ２’へとコンバートされる。
【０１１６】
この場合、ＢＴ．７０９勧告にしたがったガマットの、ＢＴ．２０２０勧告にしたがったガマットへのコンバートは、ＢＴ．２０８７勧告内に規定されているように、以下の行列の適用によって行なわれる。
【０１１７】
【数２０】
2019500793.tif 000022
【０１１８】
このコンバートの利点は、ガマットの多角形の寸法が増大することから、これにより、変換された色の強度が第２の比色空間内のその境界から遠いところに位置し、そのため、出力画像上の色強度の切断（英語では「ｃｌｉｐｐｉｎｇ」）効果を回避できる、という点にある。
【０１１９】
図６Ｃは、第２の実施形態に係る色の補正ステップＥ４１の終了時に得られた出力画像の色度図を提示している。補正のため、色強度範囲は図６Ｂに比べて、図６Ｃにおいてより拡大されており、このことは出力画像のレンダリングの際に、より強いレンダリングという形で現われる、ということが指摘される。
【０１２０】
図６Ｄは、比色空間の変更ステップＥ４２の終了時に得られた出力画像の色度図を提示している。比色空間の変更により、ガマットの三角形の境界から強度値クラウドを遠ざけることができ、その結果、三角形の縁における色強度のあらゆる丸め、したがって出力画像上のレンダリングの欠陥の出現が回避されるということが確認できる。
【０１２１】
１画像シーケンスについて、各画像のためにステップＥ１〜Ｅ４を反復して行なう。
【０１２２】
以上で提示した本発明は、さまざまな照明態様またはクラスに属する画像シーケンスを表わす集合についてテストされた。
【０１２３】
１画像の照明または光の態様（英語では「ｌｉｇｈｔｉｎｇ  ｓｔｙｌｅ」）とは、アーティストが１つの画像、写真または映像シーケンスを創出するために選択する光度およびコントラスト条件を意味する。これらの条件は、特定の雰囲気を画像に付与することに寄与する。態様の概念は公知であり、映画と同様に、写真、テレビでも極めてよく使用されている。特に以下の３つのクラスが、挙げられる。
−  中間トーンＭＫ（英語の「Ｍｅｄｉｕｍ−Ｋｅｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ」の略）は、中間コントラストを適度な光度に結び付ける撮像態様である。大部分の画像および映像コンテンツは、このカテゴリに入る。
−  濃トーンＬＫ（英語の「Ｌｏｗ−Ｋｅｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ」の略）は、意図的に暗い、したがって強いコントラストに結び付けられた低い光度を有する撮像態様である。ローキー態様は、明暗などの複数の効果に介入する。３つの光源に基づく標準的照明とは異なり、Ｌｏｗ−Ｋｅｙ技術は、概して１つの光源しか介入させない。
−  明トーンＨＫ（英語の「Ｈｉｇｈ−Ｋｅｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ」の略）は、軽い雰囲気を表現するために、高い光度を低いコントラストに結び付ける撮像態様である。これは、ファッションおよび広告の分野で良く用いられる態様である。
【０１２４】
輝度とコントラストにより与えられる２つの次元を考慮に入れて、発明者らは、以下の２つの補足的態様を含む２Ｄ分類を提案する：
−  ダークトーンＤＫ（英語の「Ｄａｒｋ−Ｋｅｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ」の略）は、意図的に露出が低い、したがって低いコントラストと組合わされた低い光度を有する撮像態様である。これは、ナイトシーン用、不安な雰囲気を樹立するため、ホラーフィルムまたは探偵映画のサスペンスを高めるために、極めて高く評価されている、
−  ブライトトーンＢＫ（英語の「Ｂｒｉｇｈｔ−Ｋｅｙ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ」の略）は、強いコントラストレベルを高い光度に結び付ける撮像態様である。この態様は一般に、晴れて陽光に満ちた日の屋外撮影に関するものである。
【０１２５】
図７と関連して、観察者が知覚した光度およびコントラストの包括的レベルを表わす情報に応じて、図上に、以上で説明されてきた５つの照明態様をそれぞれに位置付けした。クラスＬＫおよびＤＫは、匹敵する光度レベルを有し、それらのコントラストレベルにより互いに区別される、ということが確認される。これはクラスＨＫおよびＢＫについても同様である。
【０１２６】
図８Ａ〜８Ｅ、９および１０に関して、ここでは本発明により得られた結果が提示されている。図８Ａ〜８Ｅは、５つの画像クラスについて、本発明によっておよびすでに説明したＡｋｙｕｚおよびＭｅｓｉａの方法によってそれぞれ得られた入力画像の輝度値Ｙ1に応じた出力画像の拡大された輝度値Ｙ2の曲線を比較している。繰返しになるが、Ａｋｙｕｚの方法は、１に等しい拡張指数を使用し、一方Ｍａｓｉａの方法は、画像のキーのアフィン関数として表現された指数を活用している。
【０１２７】
Ｄａｒｋ  Ｋｅｙ態様のクラスに属する図８Ａの画像については、本発明により計算された拡張指数γは、１．７２に相当し、Ｍａｓｉａにより計算された拡張指数は−０．３５に相当する。Ａｋｙｕｚの方法によると、拡張は線形であり、したがって、全ての輝度は同じように増大させられている。
【０１２８】
Ｍａｓｉａにより計算された係数は、マイナスであり、そのため、輝度値Ｙ2は飽和する。各方法により得られた出力シーケンスの１画像、および対応する原初の画像、ならびに観察者が認めた美的スコアおよび忠実度スコアを提示する図９に関しては、Ｍａｓｉａの方法によって得られる画像が非常に白く、コントラストをことごとく失っていることが確認される。Ａｋｙｕｚの方法によって生成された画像は妥当な質のものであるが、本来の照明態様は歪められていた。
【０１２９】
Ｌｏｗ  Ｋｅｙ態様クラスに属する図８Ｂの画像については、本発明によって計算された拡張指数γは、１．５に相当し、Ｍａｓｉａにより計算された拡張指数は−０．８０に相当する。同じ確認事実は、ＡｋｙｕｚおよびＭａｓｉａにより生成された画像にも当てはまる。
【０１３０】
Ｍｅｄｉｕｍ  Ｋｅｙ態様クラスに属する図８Ｃの画像については、本発明により計算された拡張指数γは１．３４に相当し、Ｍａｓｉａにより計算された拡張指数は０．３９に相当する。本発明に係る方法によって得られる曲線は、Ａｋｙｕｚの直線の手前に位置する。したがって、この曲線は、Ａｋｙｕｚに比べて中間輝度値の引き伸ばしが少ない。このことは、本発明により広げられたＭＫ画像のバージョンがＡｋｙｕｚにより生み出されたバージョンよりも包括的に露出度が低いように思われることを示している図８上で確認される。Ｍａｓｉａにより生成された画像は、過剰露出され、レンダリングは自然ではない。
【０１３１】
Ｂｒｉｇｈｔ  Ｋｅｙ態様クラスに属する図８Ｄの画像については、本発明により計算された拡張指数γは、１．０６に相当し、Ｍａｓｉａにより計算された拡張指数は１．７に相当する。Ａｋｙｕｚにより得られた結果は過剰に照明されている。Ｍａｓｉａにより得られた結果はコントラストが過剰である。図８と関連して、Ｍａｓｉａにより得られたスコアは、特に出力シーケンスの画像間のフラッタリングのせいで、Ａｋｙｕｚのスコアおよび本発明のスコアに比べて明らかに劣っている。
【０１３２】
Ｈｉｇｈ  Ｋｅｙ態様クラスに属する図８Ｅの画像については、本発明により計算された拡張指数γは１．０２に相当し、Ｍａｓｉａにより計算された拡張指数は、−２．６５に相当する。本発明の曲線は、Ａｋｙｕｚの直線に非常に近いが、わずかに手前である。図８は、本発明のものに比べてＡｋｙｕｚにより生成されたバージョンの露出過剰がより大きいことを明らかにしている。図９に関連して、Ｍａｓｉａにより生成された画像は非常に白く、コントラストが完全に失われている。
【０１３３】
概して、Ｍａｓｉａの方法は、入力画像が取る値の全範囲にわたり輝度値を飽和させる傾向をもち、その結果露出過剰およびコントラスト喪失の印象が与えられることになるということが確認される。
【０１３４】
Ａｋｙｕｚの方法は、値範囲全体にわたり輝度を線形的に増幅する。画像のレンダリングは許容できるものであるが、画像の原初の態様は歪められている。
【０１３５】
これらの結果は、処理する画像の照明態様を忠実にレンダリングする本発明によって得られる優れた結果を明らかにしている。
【０１３６】
図１０と関連して、３つのテスト対象方法により生成された画像に対して観察者全員が割り当てた平均スコアが提示される。基準の無いテストに由来する美的スコア、および基準の有るテストに由来する忠実度スコアが区別される。本発明に係る処理方法によって得られたスコアは、美的観点から見たものであれ忠実度の観点から見たものであれ、他の方法のスコアよりも常に高いことが確認される。
【０１３７】
以上で説明した本発明は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネントを用いて実施可能であることが指摘される。この観点において、本明細書中で使用される「モジュール」および「エンティティ」なる用語は、ソフトウェアコンポーネントか、ハードウェアコンポーネントか、さらには、関係するモジュールまたはエンティティについて説明された１つまたは複数の機能を実施することのできるハードウェアおよび／またはソフトウェアコンポーネント全体に対応し得る。
【０１３８】
図１１と関連して、ここで、本発明に係るデジタル画像のコーディング装置１００の単純化された構造の一実施例を提示する。装置１００は、図１に関連して説明してきた本発明に係るコーディング方法を実施する。
【０１３９】
この図１１は、考えられる複数の方法のうち、図２に関連して以上で詳述したアルゴリズムを実現する特定の１つの方法のみを例示している。実際、本発明の技術は、命令シーケンスを含むプログラムを実行する再プログラミング可能な計算機（コンピュータＰＣ、プロセッサＤＳＰ、またはマイクロコントローラ）上、または専用計算機（例えばＦＰＧＡまたはＡＳＩＣなどの論理ゲート全体、または他の全てのハードウェアモジュール）上で、無差別に実施される。
【０１４０】
本発明が再プログラミング可能な計算機上に導入される場合、対応するプログラム（すなわち命令シーケンス）は、取外し可能な（例えばフロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭなど）または取外し不能な記憶媒体中に記憶され得、この記憶媒体は部分的にまたは全面的にコンピュータまたはプロセッサにより読取り可能である。
【０１４１】
例えば、装置１００は、プロセッサμ１が備わり、メモリ１３０内に記憶されたコンピュータプログラムＰｇ１  １２０により操作され、本発明にしたがった方法を使用する処理ユニット１１０を含む。
【０１４２】
初期化の時点で、コンピュータプログラムＰｇ1  １２０のコード命令は、例えば、処理ユニット１１０のプロセッサにより実行される前にＲＡＭメモリ内にロードされる。処理ユニット１１０のプロセッサは、コンピュータプログラム１２０の命令にしたがって、先に説明した方法のステップを実施する。
【０１４３】
本発明のこの実施例において、装置１００は、以下のオペレーションが可能でこれらのオペレーションのために構成された、再プログラミング可能な計算機または専用計算機を含む。
−  入力画像を得るＧＥＴＩＩ、
−  輝度成分Ｙとクロミナンス成分ＸおよびＺを含む比色空間内で入力画像のＲＧＢ色強度をコンバートするＣＯＮＶ、
−  画像の素子の第１の輝度成分の値から、観察者が知覚した画像の包括的光度レベルを表わす情報を決定するＤＥＴ  ＩＬＧ、
−  決定された包括的光度レベル情報に応じて拡張指数γを計算するＣＡＬＣ、
−  該画像の１素子について、第１の輝度成分値に対して計算された拡張指数を適用することによる中間輝度値の計算、および計算された中間値に対する第２の輝度既定値間隔の長さの乗算を含め、画像の素子の第１の輝度成分を第２の輝度成分に変換するＴＲＡＮＳＦ。
【０１４４】
本発明によると、計算された拡張指数γは決定された包括的光度レベル情報の減少関数である。
【０１４５】
有利にも、計算機は、図２〜６に関連して以上で説明した本発明の実施形態を実施するように構成されている。
【０１４６】
詳細には、計算機は、図５および５Ａに関連して説明した第１または第２の実施形態にしたがって、第１のクロミナンス成分の第２のクロミナンス成分への変換を実施するように構成されている。
【０１４７】
装置１００は、例えば入力画像シーケンス、計算された拡張率γ、および輝度中間値、および／または出力画像シーケンスを記憶することのできるメモリまたはバッファなどの記憶ユニットＭ1１４０をさらに含んでいる。これらのユニットは、処理ユニット１１０のプロセッサμ１によって操作される。
【０１４８】
有利にも、このような装置１００は、ユーザー端末機器ＴＵ、例えばコンピュータ、ＴＶデコーダボックス（英語では「ｓｅｔ  ｔｏｐ  ｂｏｘ」）、デジタルテレビに組み込むことができる。その場合、装置１００は、少なくとも端末ＴＵの以下のモジュールと協働するように配置される。
−  入力画像シーケンスを表わすコーディング済みデータを含むシグナルが、例えば無線ネットワーク、ケーブルネットワークまたは地上波ネットワークなどの遠隔通信ネットワークから受信する場合に仲介するデータ送受信モジュールＥ／Ｒ、および／または
−  例えばＨＤＭＩ(登録商標）ケーブルを介したビデオカメラなどの入力画像シーケンス獲得モジュール、
−  転送機能ＳＬｏｇ３およびＳＴ２０８４の備わったＳｏｎｙ（登録商標）ＢＶＭ−Ｘ３００  ＯＬＥＤタイプのプロ用ＨＤＲテレビ受像機などの、拡大された色強度範囲を有する画像をレンダリングするように構成された、表示装置。この装置は測色規格ＢＴ．７０９およびＢＴ．２０２０に適合している。この装置は１０００ｎｉｔｓの最大光度を提供する。
【０１４９】
その優れた性能およびその実施の簡易さのため、以上で説明してきた本発明は、複数の用途を可能にする。その最初の利用分野は、ＳＤＲフォーマットの映像コンテンツからＨＤＲレンダリング装置上に表示可能なバージョンへのコンバートである。例えば、本発明は、ＨＤＲスクリーン上での画像シーケンスの表示を目的とした、後処理として、ＳＤＲフォーマットでリアルタイムで（英語では「ｌｉｖｅ」）放送される映像コンテンツの受信において実施することができる。
【０１５０】
ＳＤＲおよびＨＤＲの複数の取得モジュールを使用するリアルタイムでのＴＶコンテンツの制作を目的とする場合、ＨＤＲコンテンツとのミキシングの前にＳＤＲコンテンツをＨＤＲコンテンツに素早くコンバートするために本発明を使用することができる。本発明は同様に、映画の撮影後の編集において使用されても有利であり得る。
【０１５１】
最後に、伝送ラインのあらゆる時点において、ＨＤＲ  ＢＴ．７０９フォーマットで伝送されたコンテンツをＳＴ２０８４またはＳＴＤ−Ｂ６７規格により規定されているＨＤＲフォーマットへとコード変換するために、本発明を実施することができる。
【０１５２】
当然のことながら、以上で説明した実施形態は、全く限定的でない純粋に一つの目安として提供されたものであり、当業者であれば本発明の枠から逸脱することなく多くの修正を容易に加えることができる。
【符号の説明】
【０１５３】
１００    コーディング装置
１１０    処理ユニット
１２０    コンピュータプログラムＰｇ１
１３０    メモリ
ＴＵ    ユーザー端末機器
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０１５４】
【非特許文献１】Ａｋｙｕｚ他、「Ｄｏ  ＨＤＲ  ｄｉｓｐｌａｙｓ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ＬＤＲ  Ｃｏｎｔｅｎｔ？  Ａ  Ｐｓｙｃｈｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ」、ＡＣＭ  ＳＩＧＧＲＡＰＨ  ２００７  Ｐａｐｅｒｓ、２００７年、Ｐ３８
【非特許文献２】Ｍａｓｉａ他、「Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｒｅｖｅｒｓｅ  Ｔｏｎｅ  Ｍａｐｐｉｎｇ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｖａｒｙｉｎｇ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ」、「ＡＣＭ  Ｔｒａｎｓａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｇｒａｐｈｉｃｓ」、ＡＣＭ、２００９年、第２８巻、ｐ１６０
【図１】
2019500793.tif 000027
【図２】
2019500793.tif 000028
【図３】
2019500793.tif 000029
【図４Ａ】
2019500793.tif 000030
【図４Ｂ】
2019500793.tif 000031
【図５】
2019500793.tif 000032
【図５Ａ】
2019500793.tif 000033
【図６Ａ．６Ｂ．６Ｃ．６Ｄ】
2019500793.tif 000034
【図７】
2019500793.tif 000035
【図８Ａ】
2019500793.tif 000036
【図８Ｂ】
2019500793.tif 000037
【図８Ｃ】
2019500793.tif 000038
【図８Ｄ】
2019500793.tif 000039
【図８Ｅ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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