(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットストリームを復号化する方法であって、
復号化器が、ビットストリームを受信する工程と、
前記復号化器が、前記復号化器によって実行されるべき適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へ前記ビットストリームを復号化する工程と、
前記復号化器が、前記メタデータ項目に基づいて前記色値に１つ以上の高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）適応演算を行う工程と、
前記復号化器が、１つ以上の固定後処理演算を行って前記ＨＤＲ適応演算の出力からＨＤＲ映像を再構成する工程と、を備え、
前記１つ以上のＨＤＲ適応演算は、前記１つ以上の固定後処理演算の事前に定義されている入力データフォーマットへと前記色値を変換し、
前記固定後処理演算のうちの１つが、逆色空間変形演算であり、前記ＨＤＲ適応演算のうちの１つが、前記ビットストリームを前記復号化して得られた前記色値が属する色空間である入力色空間を、前記逆色空間変形演算が入力として受け取ることを想定している色空間である出力色空間へと変換する色空間適応演算であり、
前記色空間適応演算は、前記色値の少なくともいくつかの成分を、まず前記入力色空間から中間線形色空間へと、次いで、前記中間線形色空間から前記出力色空間へと変換し、
前記入力色空間はＹＣｂＣｒ色空間であり、前記出力色空間は、知覚量子化（ＰＱ）ＹＣｂＣｒ色空間であり、前記復号化器は、
ルマ変換演算を用いて、Ｙルマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から前記ＰＱ  ＹＣｂＣｒ色空間についてのＰＱ  Ｙルマ成分に変換し、
青変換演算を用いて、前記Ｙルマ成分、Ｃｂクロマ成分およびＣｒクロマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から中間ＰＱ青成分に変換し、
赤変換演算を用いて、前記Ｙルマ成分、前記Ｃｂクロマ成分および前記Ｃｒクロマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から中間ＰＱ赤成分に変換し、
Ｃｂ変換演算を用いて、前記ＰＱ  Ｙルマ成分、前記中間ＰＱ青成分および前記中間ＰＱ赤成分をＰＱ  Ｃｂクロマ成分へと変換し、
Ｃｒ変換演算を用いて、前記ＰＱ  Ｙルマ成分、前記中間ＰＱ青成分および前記中間ＰＱ赤成分をＰＱ  Ｃｒクロマ成分へと変換し、
前記ルマ変換演算、前記青変換演算、前記赤変換演算、前記Ｃｂ変換演算および前記Ｃｒ変換演算は、マッピング関数またはルックアップテーブルで定義される、方法。
【請求項２】
前記色空間適応演算は、前記色値を固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて変換する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記色空間適応演算は、前記メタデータ項目でのパラメータから決定された適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記入力色空間および前記出力色空間の一方は、非一定輝度色空間であり、前記入力色空間および前記出力色空間の他方は、一定輝度色空間である、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記固定後処理演算の１つは、逆カラーアピアランス伝達関数であり、前記ＨＤＲ適応演算の１つは、逆カラーアピアランス伝達関数が入力として受け取ることを想定している色値へと前記色値を変換する伝達関数適応演算である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記伝達関数適応演算は、ガンマ関数および知覚量子化器（ＰＱ）関数に基づいて前記色値を変換する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記伝達関数適応演算は、固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記復号化器は、前記復号化器によって使用され得る各潜在逆カラーアピアランス伝達関数についての固定ルックアップテーブルを有し、前記復号化器は、前記メタデータ項目を使用して特定された前記固定ルックアップテーブルのうちの１つで出力色値を求めることにより色値を変換する、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記伝達関数適応演算は、前記メタデータ項目内のパラメータから決定される適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記メタデータ項目は、複数の区分的セグメント曲線を定義し、前記復号化器は、前記複数の区分的セグメント曲線の各セグメントを定義するパラメータを用いて前記適応ルックアップテーブルを生成する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の区分的セグメント曲線は、複数の二次の区分的多項式曲線である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ＨＤＲ適応演算の１つは、前記固定後処理演算が入力として受け取ることを想定しているビット深度を有する色値へと前記色値を変換するビット深度適応演算である、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記メタデータ項目は、シーン毎、フレーム毎またはフレーム領域毎の符号化器の前処理演算に関する情報を示し、これにより、前記復号化器は、異なるシーン、フレームまたはフレーム領域についての前記メタデータ項目に基づいて前記１つ以上のＨＤＲ適応演算を変更する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ビットストリームを受信するように構成されたデータ伝送インターフェースと、
プロセッサと、を備える映像復号化器であって、前記プロセッサは、
前記プロセッサによって実行される適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へ前記ビットストリームを復号化し、
前記メタデータ項目に基づいて前記色値に１つ以上の高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）適応演算を行い、
１つ以上の固定後処理演算を行って前記ＨＤＲ適応演算の出力からＨＤＲ映像を再構成する
ように構成され、
前記１つ以上のＨＤＲ適応演算は、前記１つ以上の固定後処理演算の事前に定義されている入力データフォーマットへ前記色値を変換し、
前記１つ以上のＨＤＲ適応演算は、前記色値の色空間を変換し前記色値のビット深度を変換すること、および、前記色値が調整される伝達関数を変更することの少なくとも一方を行い、
前記固定後処理演算のうちの１つが、逆色空間変形演算であり、前記ＨＤＲ適応演算のうちの１つが、前記ビットストリームを前記復号化して得られた前記色値が属する色空間である入力色空間を、前記逆色空間変形演算が入力として受け取ることを想定している色空間である出力色空間へと変換する色空間適応演算であり、
前記色空間適応演算は、前記色値の少なくともいくつかの成分を、まず前記入力色空間から中間線形色空間へと、次いで、前記中間線形色空間から前記出力色空間へと変換し、
前記入力色空間はＹＣｂＣｒ色空間であり、前記出力色空間は、知覚量子化（ＰＱ）ＹＣｂＣｒ色空間であり、前記復号化器は、
ルマ変換演算を用いて、Ｙルマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から前記ＰＱ  ＹＣｂＣｒ色空間についてのＰＱ  Ｙルマ成分に変換し、
青変換演算を用いて、前記Ｙルマ成分、Ｃｂクロマ成分およびＣｒクロマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から中間ＰＱ青成分に変換し、
赤変換演算を用いて、前記Ｙルマ成分、前記Ｃｂクロマ成分および前記Ｃｒクロマ成分を前記ＹＣｂＣｒ色空間から中間ＰＱ赤成分に変換し、
Ｃｂ変換演算を用いて、前記ＰＱ  Ｙルマ成分、前記中間ＰＱ青成分および前記中間ＰＱ赤成分をＰＱ  Ｃｂクロマ成分へと変換し、
Ｃｒ変換演算を用いて、前記ＰＱ  Ｙルマ成分、前記中間ＰＱ青成分および前記中間ＰＱ赤成分をＰＱ  Ｃｒクロマ成分へと変換し、
前記ルマ変換演算、前記青変換演算、前記赤変換演算、前記Ｃｂ変換演算および前記Ｃｒ変換演算は、マッピング関数またはルックアップテーブルで定義される、映像復号化器。
【請求項１５】
前記１つ以上のＨＤＲ適応演算は、固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項１４に記載の映像復号化器。
【請求項１６】
前記１つ以上のＨＤＲ適応演算は、前記メタデータ項目内のパラメータから決定された適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項１４に記載の映像復号化器。
【請求項１７】
前記メタデータ項目は、シーン毎、フレーム毎またはフレーム領域毎の符号化器の前処理演算に関する情報を示し、これにより、前記復号化器は、異なるシーン、フレームまたはフレーム領域についての前記メタデータ項目に基づいて前記１つ以上のＨＤＲ適応演算を変更する、請求項１４に記載の映像復号化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、映像符号化および復号化の分野に関し、特に、再構成高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）映像を生成する後の演算によって予想されるフォーマットへ復号化値を変換する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）映像の色値および／または広色域（ＷＣＧ）を有する映像シーケンスは、標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）の色値および／またはより狭い色域を有する従来の映像よりも広範な輝度および色値を与える。たとえば、従来のＳＤＲ映像は、輝度および色の範囲が制限され得るため、画像の取り込み、符号化、および／または表示に際して、暗部またはハイライトの詳細が失われてしまう可能性がある。これに対して、ＨＤＲ映像では、より広範な輝度および色情報を取り込めるため、映像がより自然かつ実際に近い形で人間の眼に映ることになる。
【０００３】
符号化器は、ＨＥＶＣ（高効率映像符号化）またはＡＶＣ（高度映像符号化）などの符号化フォーマットを使用してビットストリームへＨＤＲ映像を符号化することができる。符号化器は、ビットストリームを符号化する前にＨＤＲ映像のオリジナル色値を処理することができる。そのような前処理は、符号化効率を向上させることができ、および／または、特定の符号化フォーマットとの互換性をその値に持たせることができる。ビットストリームはそして、復号化器に送達されることができ、これにより、ビットストリームは復号化されてテレビまたは他のモニタ上にて視聴者に表示されることができる。前処理演算が符号化器によってＨＤＲ映像に行われた場合、復号化器は、復号化に続く後処理演算を使用して符号化器の前処理演算を逆転させ、復号化値からＨＤＲ映像を再構成することができる。
【０００４】
そのような後処理演算を特定し、後処理演算のために復号化値を準備するための改良された技術が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】符号化器およびディスプレイに結合された復号化器を備えた映像システムの例示的な実施形態を示す図。
【図２】１つ以上の前処理演算を使用してＨＤＲ映像を変換および符号化するために符号化器が使用できる例示的な処理を示す図。
【図３】ビットストリームを復号化して、１つ以上のＨＤＲ適応演算を使用してＨＤＲ映像を再構成するために復号化器が使用できる例示的な処理を示す図。
【図４】色空間適応演算を示す図。
【図５】伝達関数適応演算を示す図。
【図６】ビット深度適応演算を示す図。
【図７】１つ以上のＨＤＲ適応演算を使用する符号化処理の代替実施形態を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示は、ビットストリームを復号化する方法であって、復号化器が、ビットストリームを受信する工程と、復号化器によって実行されるべき適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へ復号化器でビットストリームを復号化する工程と、復号化器が、メタデータ項目に基づいて色値に１つ以上の高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）適応演算を行う工程と、復号化器が、１つ以上の固定後処理演算を行って色値からＨＤＲ映像を再構成する工程とを備え、１つ以上のＨＤＲ適応演算は、１つ以上の固定後処理演算によって予想されるフォーマットへ色値を変換する、方法を提供する。
【０００７】
本開示はまた、ビットストリームを受信するように構成されたデータ伝送インターフェース、および、プロセッサであって、プロセッサによって実行される適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へビットストリームを復号化し、メタデータ項目に基づいて色値に１つ以上の高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）適応演算を行い、１つ以上の固定後処理演算を行って色値からＨＤＲ映像を再構成するように構成されたプロセッサを備え、１つ以上のＨＤＲ適応演算は、１つ以上の固定後処理演算によって予想されるフォーマットへ色値を変換し、１つ以上のＨＤＲ適応演算は、色値の色空間を変換し色値のビット深度を変換すること、および、色値が調整される伝達関数を変更することの少なくとも一方を行う、映像復号化器を提供する。
【０００８】
本発明のさらなる詳細については、添付の図面を用いて説明する。
図１は、符号化器１００とディスプレイ１０４に結合された復号化器１０２とを含む映像システムの実施形態を示す。符号化器１００は、映像１０６を受信し、その画像エッセンスを含む映像１０６の要素からビットストリーム１０８およびメタデータ項目１１０を生成することができる。映像の画像エッセンスは、フレームまたはピクチャシーケンスなどの画像の順序付けられたシーケンスとすることができる。符号化器１００によって生成されたビットストリーム１０８およびメタデータ項目１１０を、インターネットを介して、直交振幅変調（ＱＡＭ）などのデジタルケーブルテレビ接続を介して、または、任意の他のデジタル伝送または配信メカニズムを介して、復号化器１０２に提供することができる。復号化器１０２は、ビットストリーム１０８およびメタデータ項目１１０を使用して復号を行い、ディスプレイ１０４での再生のために映像１０６の再構成バージョンを出力することができる。ディスプレイ１０４は、再構成映像２０６を提示するよう構成された、テレビ、モニタ、デバイススクリーンまたは任意の他の種類のディスプレイであり得る。
【０００９】
符号化器１００は、その画像エッセンスなどの映像１０６の要素をビットストリーム１０８へと符号化、トランスコードおよび／または圧縮するよう構成された、プロセッサ、メモリ、回路および／または他のハードウェアおよびソフトウェア要素を含むことができる。符号化器１００は、ＨＥＶＣ（高効率映像符号化）、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣ（高度映像符号化）またはＭＰＥＧ−２などの映像符号化フォーマットおよび／または圧縮方式に従ってビットストリーム１０８を生成するように構成することができる。非限定的な例として、符号化器１００は、Ｍａｉｎ１０  ＨＥＶＣ符号化器またはＡＶＣ  Ｈｉｇｈ１０プロファイル符号化器とすることができる。
【００１０】
同様に、復号化器１０２は、ビットストリーム１０８を再構成映像１０６へと復号化、トランスコードおよび／または解凍するよう構成された、プロセッサ、メモリ、回路および／または他のハードウェアおよびソフトウェア要素を含むことができる。復号化器１０２は、ＨＥＶＣ、Ｈ．２６４／ＭＰＥＧ−４  ＡＶＣまたはＭＰＥＧ−２などの映像符号化フォーマットおよび／または圧縮方式に従ってビットストリーム１０８を復号化するように構成することができる。非限定的な例として、復号化器１０２は、Ｍａｉｎ１０  ＨＥＶＣ復号化器またはＡＶＣ  Ｈｉｇｈ１０プロファイル復号化器とすることができる。
【００１１】
いくつかの実施形態では、符号化器１００および／または復号化器１０２は、専用のハードウェアデバイスとすることができる。他の実施形態では、符号化器１００および／または復号化器１０２は、サーバ、コンピュータまたは映像処理デバイスなどの他のハードウェア上で実行されるソフトウェアプログラムであり得、または、それらを使用することができる。非限定的な例として、符号化器１００は、映像サービスプロバイダによって運用される映像符号化器とすることができ、一方、復号化器１０２は、テレビまたは他のディスプレイ１０４に接続された、ケーブルボックスなどのセットトップボックスの一部とすることができる。いくつかの実施形態では、復号化器１０２およびディスプレイ１０４は、単一のデバイスへと統合することができる。
【００１２】
いくつかの実施形態または状況では、符号化器１００に提供される映像１０６は、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）映像１０６とすることができる。ＨＤＲ映像１０６は、より小さい標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）および／または標準色域（ＳＣＧ）の値を有する映像１０６に対して、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）の輝度値および／または広色域（ＷＣＧ）の色度値を有することができる。非限定的な例として、ＨＤＲ映像１０６は、ＳＤＲ映像１０６に比べて最大可視輝度の最小可視輝度に対するより高い比を有することができる。このように、ＨＤＲ映像１０６は、知覚可能な暗部および／またはハイライトの詳細のレベル増加など、ＳＤＲ映像１０６より色および詳細のより大きな範囲を含むことができる。
【００１３】
符号化器１００に提供される映像１０６がＨＤＲ映像１０６である場合、符号化効率を増大させるため、所望の符号化方式を用いて符号化することができる形式に値を変換するため、および／または、任意の他の理由のために、ビットストリーム１０８へとそれらを符号化する前に、符号化器１００は、ＨＤＲ映像１０６から色値を変換するための１つ以上の前処理演算を使用することができる。非限定的な例として、いくつかの実施形態では、ＨＤＲ映像１０６についての色値は、赤チャネル、緑チャネルおよび青チャネルを含む各色チャネルについての１６ビット浮動小数点値を用いて線形光ＲＧＢ領域で表されるＲＧＢ色値を有するＥＸＲファイルフォーマットなどの、高ビット深度フォーマットで提供することができる。このように、符号化器１００は、１０ビットＨＥＶＣプロファイルを使用して符号化することができる１０ビット値へとＨＤＲ映像１０６の１６ビット値を変換することができる。非限定的な例として、符号化器１００はまた、ＲＧＢ原色からの色値をＹＣｂＣｒ色空間へ変換することができ、これは、ＹＣｂＣｒ値がしばしばＲＧＢ値よりもより少ないビットを用いて符号化され得るからである。
【００１４】
符号化器１００がビットストリーム１０８へと色値を符号化する前に１つ以上の演算を用いてそれらを変換する場合、復号化器１０２はまず、ビットストリーム１０８を復号化し、そして、ＨＤＲ映像１０６を再構成するために符号化器の演算を実質的に逆転させる１つ以上の対応する逆演算を行うことができる。ビットストリーム１０８を符号化する前に符号化器１００によって行われた演算に関する情報は、メタデータ項目１１０内で復号化器１０２に提供することができ、これにより、復号化器１０２は、ＨＤＲ映像１０６を再構成する際にメタデータ項目１１０から対応する逆演算を特定および実行することができる。復号化器１０２が固定逆演算で構成される場合、復号化器は、メタデータ項目１１０に基づいてＨＤＲ適応演算を使用して、固定逆演算の前に、予想されるフォーマットへと復号化値を変換することができる。
【００１５】
非限定的な例として、図２は、ＨＤＲ映像１０６を変換して符号化するために符号化器１００が使用できる例示的な処理を示す。
ステップ２０２において、符号化器１００は、原色変換を実行することができる。原色変換演算は、異なる原色へと値を変換することができる。いくつかの実施形態では、原色変換は、本明細書に参照として援用される、勧告ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．７０９および勧告ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２０２０で定義されたＲＧＢ原色などのＲＧＢ原色、ＬＭＳ原色および／またはＸＹＺ原色間で値を変換することができる。非限定的な例として、符号化器１００は、１つの原色セットの原色値を有するＲＧＢ値を異なる原色セットの値へと変換するための原色変換を実行することができる。
【００１６】
ステップ２０４において、符号化器１００は、色値のカラーアピアランス伝達関数を使用することができる。カラーアピアランス伝達関数は、非線形曲線で線形色値を再分配することができ、これにより、同系色間の知覚差を符号化中に保存することができる。非限定的な例として、線形領域における同様の値は同じ値へと符号化器により量子化され得るが、これらの同様の値が非線形に再分配される場合、それらは同じ値へと量子化されにくくなり得る。このように、カラーアピアランス伝達関数は、同系色間の遷移をより均一に見せることができる。カラーアピアランス伝達関数は、ガンマ関数、参照により本明細書に援用されるＳＭＰＴＥ  ＳＴ．２０８４で定義される伝達関数の逆などのＰＱ（知覚量子化）伝達関数、または、他の非線形関数とすることができる。
【００１７】
ステップ２０６において、符号化器１００は、色空間変形演算を実行することができる。色空間変形演算は、１つの色空間からＩＰＴまたはＹＣｂＣｒなどの別の色空間に原色成分を変換することができる。非限定的な例として、カラーアピアランス伝達関数に従うＲＧＢ値をＹＣｂＣｒ値に変換することができる。
【００１８】
ステップ２０８において、符号化器１００は、クロマサブサンプリングを行って、クロマ成分にあてられるサンプル数を減少させることができる。非限定的な例として、ＹＣｂＣｒ値は、Ｙルマ成分、Ｃｂクロマ成分およびＣｒクロマ成分が同数のサンプルで記述される４：４：４解像度を有することができる。符号化器１００は、クロマサブサンプリング演算を行って、４：４：４値をＣｂおよびＣｒクロマ成分にあてられるサンプル数を減少させる４：２：０値に変換することができ、これは、人間の目が一般的にＹルマ成分に比べてこれらの成分に敏感ではないからである。
【００１９】
ステップ２１０において、符号化器１００は、符号化伝達関数演算を行うことができる。符号化伝達関数演算は、ウェーバーの法則、スティーブンスのべき法則に基づく伝達関数、または他のパラメトリックもしくは適応伝達関数を用いてなど、異なるスケール上に値を非直線的に再分配することができる。非限定的な例として、符号化伝達関数は、映像１０６の内容、意図された最大および最小サンプル値、最大輝度または輝度コントラスト、および／または量子化ステップサイズに基づいて選択されたガンマ指数を用いて、スティーブンスのべき法則から導出することができる。
【００２０】
ステップ２１２において、符号化器１００は、知覚正規化演算を行うことができる。知覚正規化演算は、すべての色チャネルにわたって知覚的に均一な出力信号を生成するために、人間視覚系（ＨＶＳ）の心理マスキング効果に基づいて色値をスケーリングすることができる。いくつかの実施形態では、原色変換、カラーアピアランス伝達関数、色空間変形および符号化伝達関数などの演算を画素毎に演算させることができ、一方、知覚正規化演算実行は、周囲画素に対して画素を時間的および／または空間的に考慮して、知覚的に互いに対して値を調整することができる。このように、知覚正規化演算は、色値間の相対的な強度およびコントラストを調整することができ、これは、一緒に見た時と単独で見た時とで人間が色を異なって知覚する可能性があるからである。
【００２１】
ステップ２１４において、符号化器１００は、所与のビット深度を有する固定小数点値へと色値を量子化することができる。非限定的な例として、ＨＤＲ映像１０６の色値を１６ビット値で表現するとすれば、符号化器１００は、１０ビット値などの低いビット深度へとそれらを量子化することができる。
【００２２】
ステップ２１６では、符号化器１００は、ビットストリーム１０８へと色値を符号化することができる。上述したように、符号化器１００は、ＨＥＶＣ、ＡＶＣまたはＭＰＥＧ−２などの映像符号化フォーマットおよび／または圧縮方式に従ってビットストリーム１０８を生成するように構成することができる。
【００２３】
代替の実施形態では、ステップ２１６の前の図２に示した前処理演算のいずれかまたはすべては存在しなくてもよく、または異なる順序で実行することができる。非限定的な例として、いくつかの実施形態において、符号化器１００は、ステップ２０８の間の処理で先にではなく、ステップ２１４での量子化に続いて、４：４：４フォーマットから４：２：０フォーマットへのクロマサブサンプリングを行うことができる。別の非限定的な例として、ステップ２１２の知覚正規化は、いくつかの実施形態では存在しなくてもよい。
【００２４】
符号化器１００によって生成されたビットストリーム１０８を、１つ以上のメタデータ項目１１０とともに復号化器１０２に送達することができる。メタデータ項目１１０は、原色変換、カラーアピアランス伝達関数、色空間変換、符号化伝達関数、知覚正規化および／またはクロマサブサンプリング演算に関するパラメータまたは他の情報などの、符号化器１００が図２に示された演算の一部または全部を行う方法に関する情報を示すことができる。後述するように、復号化器１０２は、ＨＤＲ映像１０６の再構成を生成するために符号化器の演算を実質的に逆転させる逆演算を特定して実行するために、これらのメタデータ項目１１０を使用することができる。いくつかの実施形態では、メタデータ項目１１０を、ビットストリーム１０８へと符号化する、または、別様にビットストリーム１０８に含めることができ、一方、他の実施形態では、メタデータ項目１１０およびビットストリーム１０８を別個に復号化器１０２へ送達することができる。メタデータ項目１１０はまた、符号化または復号化の間に符号化参照ピクチャを再構成する際に、符号化器１００および／または復号化器１０２により使用されることができる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、符号化器１００により行われる一部またはすべての演算は、異なるシーン、異なるフレームおよび／または同じフレームの異なる領域についての異なるパラメータで演算を行うなど、映像１０６の内容に基づいて調整することができる。このように、各シーン、フレームおよび／またはフレーム領域について行われる前処理演算に関する情報を示すメタデータ項目１１０を符号化することができる。
【００２６】
いくつかの実施形態において、図２に示した前処理演算は、オリジナルＨＤＲ値をＳＤＲ値へと変換することができ、これにより、符号化器１００によって生成されたビットストリーム１０８は、符号化ＳＤＲ値を含む。非限定的な例として、図２の前処理演算は、１０ビット４：２：０ＳＤＲ互換性色値へとＨＤＲ色値を変換することができる。これらの実施形態では、ＳＤＲディスプレイ用復号化器１０２は、ビットストリーム１０８からＳＤＲ値を復号化して逆の後処理演算を行うことなくＳＤＲディスプレイ１０４にそれらを出力することができる一方、ＨＤＲディスプレイ用復号化器１０２は、ビットストリーム１０８を復号化し、メタデータ項目１１０から逆演算を特定し、逆の後処理演算を行ってＨＤＲ値へと復号化ＳＤＲ値を変換することができる。
【００２７】
他の実施形態において、図２に示した演算の後に符号化器１００によって生成されたビットストリーム１０８は、復号化に続く追加処理なしにＳＤＲディスプレイ上に提示するには好適ではないかもしれない値を含む可能性がある。これらの実施形態のいくつかにおいて、符号化器１００は、ステップ２１８で、ＨＤＲ映像１０６からのオリジナル値および／またはＳＤＲにマスターされた映像１０６の別個のインスタンスからのＳＤＲ値に対してステップ２０６以下の変換値をレビューして、復号化器１０２がＳＤＲディスプレイ１０４での表示に適した値へとビットストリーム１０８からの復号化値を変換するために使用できる１つ以上のトーンマッピング演算を決定することができる。ルックアップテーブルまたは伝達関数などの、特定されたトーンマッピング演算に関する情報は、メタデータ項目１１０で復号化器１０２に提供することができる。
【００２８】
上述したように、復号化器１０２は、ビットストリーム１０８の復号化に続いてそれが使用できる後処理演算を特定するためにメタデータ項目１１０を使用して、符号化前に符号化器１００によって行われた演算を実質的に逆転させることができる。しかし、いくつかの実施形態では、復号化器１０２における１つ以上の後処理演算は、特定のビット深度、特定の色空間の値、および／または、特定の伝達関数で調整されている値などの特定のフォーマットの値を処理するように構成することができる。このように、復号化器１０２は、１つ以上のＨＤＲ適応演算を実行して、後の後処理演算によって予想されるフォーマットへと値を変換することができる。
【００２９】
非限定的な例として、復号化器１０２は、ビットストリーム１０８から値を復号化し、より高いビット深度へとそれらを逆量子化し、そして、メタデータ項目１１０によって特定される逆知覚正規化演算を実行することができる。この例では、逆知覚正規化演算後の値を、ＰＱ関数で調整されている１０ビット４：２：０ＸＹＺ値とすることができる。しかし、復号化器１０２を、クロマアップサンプリング演算、逆色空間変換演算、逆カラーアピアランス伝達関数および逆原色変換演算などの追加の後処理演算でそれらの値をさらに処理するように構成することができる。後の後処理演算が、以前の演算によって生成されたのとは異なるフォーマットであると値を予想する場合、復号化器１０２は、１つ以上のＨＤＲ適応演算を行って、ガンマ関数で調整される１６ビット４：２：０ＹＣｂＣｒ値へとＰＱ関数で調整される１０ビット４：２：０ＸＹＺ値を変換するなど、予想されるフォーマットへと値を変換することができる。予想されるフォーマットへとＨＤＲ適応演算で値を変換した後、復号化器１０２は、さらに後処理演算を続行してＨＤＲ映像を再構成することができる。
【００３０】
非限定的な例として、図３は、ビットストリーム１０８を復号化し、１つ以上のＨＤＲ適応演算を使用してＨＤＲ映像１０６を再構成するために復号化器１０２が使用できる例示的な処理を示す。
【００３１】
ステップ３０２において、復号化器１０２は、ビットストリーム１０８を復号化することができる。上述のように、復号化器１０２は、ＨＥＶＣ、ＡＶＣまたはＭＰＥＧ−２などの映像符号化フォーマットおよび／または圧縮方式に従ってビットストリーム１０８を復号化するように構成することができる。
【００３２】
ステップ３０４において、復号化器１０２は、異なるビット深度へと色値を逆量子化することができる。非限定的な例として、ビットストリーム１０８から復号化された色値が１０ビット値である場合、復号化器１０２は、１６ビット値または浮動小数点値などの、より高いビット深度へとそれらを逆量子化することができる。
【００３３】
ステップ３０６において、復号化器１０２は、逆知覚正規化演算を行うことができる。逆知覚正規化演算は、ステップ２１２において符号化器１００によって行われた知覚正規化演算を実質的に逆転させることができる。逆知覚正規化演算は、それぞれが３セットの値のうちの１つの要素を変換するために使用することができる３つの一次元ルックアップテーブルのセットなどの、メタデータ項目１１０によって特定することができる。
【００３４】
ステップ３０８において、復号化器１０２は、１つ以上のＨＤＲ適応演算を実行することができる。本明細書で説明するように、ＨＤＲ適応演算は、ステップ３１０、３１２、３１４および３１６に示した本例の演算などの、後の後処理演算によって予想されるフォーマットへと、先の演算による出力値を変換することができる。
【００３５】
ステップ３１０において、復号化器１０２は、クロマ成分にあてられるサンプル数を増加させるためにクロマアップサンプリングを実行することができる。非限定的な例として、復号化器１０２は、４：２：０値を４：４：４値に変換するためにクロマアップサンプリング演算を行うことができる。
【００３６】
ステップ３１２において、復号化器１０２は、逆色空間変形演算を実行することができる。逆色空間変形演算は、ＩＰＴおよび／またはＹＣｂＣｒ色空間の間で値を変換するなど、異なる色空間へと値を変換することができる。いくつかの実施形態では、逆色空間変形演算は、メタデータ項目１１０によって特定することができ、これにより、復号化器１０２は、ステップ２０６において符号化器１００によって行われた色空間変形演算を実質的に逆転させることができる。他の実施形態では、復号化器の逆色空間変形演算は、入力値が特定入力色空間であると予想して別の特定出力色空間へとそれらを変換する固定演算とすることができる。これらの実施形態では、ステップ３０８の間のＨＤＲ適応演算は、復号化器の固定逆色空間変形演算によって予想される入力色空間へと値を変換することができる。
【００３７】
ステップ３１４において、復号化器１０２は、色値に逆カラーアピアランス伝達関数を使用することができる。逆カラーアピアランス伝達関数は、逆ガンマ関数、逆ＰＱ関数、または他の非線形関数とすることができる。非限定的な例として、逆ガンマ関数は、符号化器１００で行われる順ガンマ関数を逆転させることができ、一方、逆ＰＱ関数は、符号化器１００で行われる逆転ＰＱ関数を元に戻すＳＭＰＴＥ  ＳＴ．２０８４で定義されたＰＱ関数などの順伝達関数とすることができる。いくつかの実施形態では、逆カラーアピアランス伝達関数をメタデータ項目１１０によって識別することができ、これにより、復号化器１０２は、ステップ２０４において符号化器１００によって使用されるカラーアピアランス伝達関数を実質的に逆転させることができる。他の実施形態では、復号化器の逆カラーアピアランス伝達関数は、ガンマ関数またはＰＱ関数などの特定の伝達関数によって以前に調整された値に演算するように予想する固定関数とすることができる。これらの実施形態では、ステップ３０８の間のＨＤＲ適応演算は入力値を変換することができ、これにより、復号化器の固定逆カラーアピアランス伝達関数が予想されるように値に演算することができる。非限定的な例として、入力値がガンマ関数によって調整されているが、固定逆カラーアピアランス伝達関数がＰＱ関数を逆転させるように構成されている場合、ＨＤＲ適応ブロックは、ガンマ調整された値をＰＱ調整された値へと変換することができ、これにより、固定逆カラーアピアランス伝達関数が適切にＰＱ調整された値に演算する。
【００３８】
ステップ３１６において、復号化器１０２は、逆原色変換演算を行うことができる。逆原色変換演算は、異なる原色へと値を変換することができる。いくつかの実施形態では、逆原色変換演算は、メタデータ項目１１０によって特定することができ、これにより、復号化器１０２は、ステップ２０２において符号化器１００によって行われた原色変換演算を実質的に逆転させることができる。他の実施形態では、復号化器の逆原色変換演算は、入力値が特定の入力原色であることを予想してそれらを別の特定の出力原色に変換する固定演算とすることができる。これらの実施形態では、ステップ３０８の間のＨＤＲ適応演算は、復号化器の固定逆原色変換演算によって予想される入力原色へと値を変換することができる。
【００３９】
代替の実施形態では、ステップ３０２の後の図３に示した後処理演算のいずれかまたはすべては存在しなくてもよく、または異なる順序で実行することができる。非限定的な例として、いくつかの実施形態において、符号化器１００は、後のステップ３１０中の処理ではなく逆量子化に先立つステップ３０４の前に、４：２：０フォーマットから４：４：４フォーマットへのクロマアップサンプリングを実行することができる。別の非限定的な例として、ステップ３０６の逆知覚正規化は、いくつかの実施形態では存在しなくてもよい。
【００４０】
図３に示す演算は、ＨＤＲディスプレイ１０４上に表示するためのＨＤＲ映像１０６を実質的に再構成することができる。
ビットストリーム１０８を符号化する前の符号化器の前処理演算がオリジナルＨＤＲ値をＳＤＲ値へと変換するいくつかの実施形態において、ＳＤＲディスプレイ１０４用の復号化器１０２は、ステップ３０４からステップ３１６に示されたもののような後の後処理演算を行うことなく、ステップ３０２で復号化演算を実行して、そしてＳＤＲディスプレイ１０４上に表示するためのそれらの復号化ＳＤＲ値を出力することができる。
【００４１】
ビットストリーム１０８から復号化された値がＳＤＲディスプレイ１０４への表示に適していないが、符号化器１００がステップ２１８でトーンマッピング演算を特定してトーンマッピング演算に関するメタデータ項目１１０を提供した他の実施形態では、ステップ３１８で復号化器１０２は、特定されたトーンマッピング演算を復号化および／または処理された値に行って、ＨＤＲ値からＳＤＲディスプレイ１０４によって提示することができるＳＤＲ値にそれらを変換することができる。非限定的な例として、ステップ３１８において行われるトーンマッピング演算は、ステップ３０８においてＨＤＲ適応演算によって生成される変換されたＨＤＲ値などの、ビットストリーム１０８から復号化されるＨＤＲ値に演算することができ、それらはＳＤＲ値に変換される。いくつかの実施形態では、ステップ３１８で行われるトーンマッピング演算はまた、ステップ３１６の後の再構成ＨＤＲ映像１０６の値に部分的に基づいていてもよい。
【００４２】
上述のように、復号化器１０２におけるＨＤＲ適応演算は、復号化器１０２における後の後処理演算によって、および／またはディスプレイ１０４によって予想される特定のフォーマットへと復号化値を変換することができる。いくつかの実施形態では、復号化器１０２は、上述のようにメタデータ項目１１０に基づく逆色空間変換、逆カラーアピアランス伝達関数および／または逆原色変換を採用することができる一方、他の実施形態では、そのような後処理演算を固定とすることができ、特定のフォーマットの値を予想することができる。ＨＤＲ適応演算は、そのような固定後処理演算によって予想されるフォーマットへと値を変換することができる。
【００４３】
第１の非限定的な例として、復号化器の逆知覚正規化演算は、メタデータ項目により特定される３つの一次元ルックアップテーブルに基づいて値を変換することができ、その逆色空間変形演算は、固定単位行列を使用することができ、その逆カラーアピアランス伝達関数は、固定逆ＰＱ関数とすることができ、その逆原色変換演算は、固定ＸＹＺ−ＲＧＢ原色変換行列を使用する。いくつかの実施形態では、逆知覚正規化演算によって生成される値はまた、固定演算の前にステップ３１０で４：２：０から４：４：０にクロマアップサンプリングすることができる。
【００４４】
したがって、この例ではＨＤＲ適応演算は、３つの一次元ルックアップテーブルから求めた値をＰＱ関数によって調整される１０ビット４：２：０ＸＹＺ値へと変換することができる。このように、ＨＤＲ適応演算によって出力される値をその後、４：４：４値にクロマアップサンプリングして、固定逆ＰＱ関数によって処理し、そして、固定原色変換演算を使用してＸＹＺ値からＲＧＢ値に変換することができる。
【００４５】
同様の非限定的な例として、復号化器の逆色空間変換演算が固定単位行列を使用する場合、その逆カラーアピアランス伝達関数は、固定逆ＰＱ関数であり、その逆原色変換演算は、固定変換行列を使用して、ＰＱ関数によって変換されたＲ’Ｇ’Ｂ’成分へＹＣｂＣｒ値を変換し、復号化器のＨＤＲ適応演算は、逆知覚正規化演算によって求められた値をＰＱ関数によって調整された１０ビット４：２：０ＹＣｂＣｒ値へと変換することができる。
【００４６】
一般に、ＨＤＲ適応演算の前後の色値のフォーマットは、ＡＢＣＴＦ＿Ｎのように表すことができ、「ＡＢＣ」は、色値の色空間を示し、「ＴＦ」は、復号化器１０２が逆カラーアピアランス伝達関数で逆転させると予想する伝達関数を示し、「Ｎ」は、色値のビット深度を示す。「ＡＢＣ」で示される色空間を、ＹＵＶ、ＹＣｂＣｒ、ＸＹＺ、ＹＤｘＤｚ、ＩＰＴ、ＲＧＢ、ＹＦｂＦｒ、ＹＣｂＣｒ一定輝度、Ｙ”ｕ”ｖ”または任意の他の色空間とすることができる。「ＴＦ」で示される伝達関数は、ガンマ関数、ＰＱ関数、または任意の他の伝達関数とすることができる。ビット深度は８ビット、１０ビット、１２ビット、１４ビット、１６ビット、２４ビット、３２ビット、または任意の他の数のビットであってもよい。
【００４７】
このように、ＨＤＲ適応演算は、以下を含むフォーマット間の変換などの、入力ＡＢＣＴＦ＿Ｎフォーマットと所望の出力ＡＢＣＴＦ＿Ｎフォーマットとの間で色値を変換することができる：ＸＹＺＰＱ＿１２，ＸＹＺＰＱ＿１４，ＸＹＺＰＱ＿１６，ＹＤｘＤｚＰＱ＿１０，ＹＤｘＤｚＰＱ＿１２，ＹＤｘＤｚＰＱ＿１４，ＹＤｘＤｚＰＱ＿１６，ＩＰＴＰＱ＿１０，ＩＰＴＰＱ＿１２，ＩＰＴＰＱ＿１４，ＩＰＴＰＱ＿１６，ＸＹＺＧａｍｍａ＿１０，ＸＹＺＧａｍｍａ＿１２，ＸＹＺＧａｍｍａ＿１４，ＸＹＺＧａｍｍａ＿１６，ＹＣｂＣｒＰＱ＿１０，ＹＣｂＣｒＰＱ＿１２，ＹＣｂＣｒＰＱ＿１４，ＹＣｂＣｒＰＱ＿１６，ＲＧＢＰＱ＿１０，ＲＧＢＰＱ＿１２，ＲＧＢＰＱ＿１４，ＲＧＢＰＱ＿１６，ＹＣｂＣｒＧａｍｍａ＿１０，ＹＣｂＣｒＧａｍｍａ＿１２，ＹＣｂＣｒＧａｍｍａ＿１４，ＹＣｂＣｒＧａｍｍａ＿１６，ＲＧＢＧａｍｍａ＿１０，ＲＧＢＧａｍｍａ＿１２，ＲＧＢＧａｍｍａ＿１４，ＲＧＢＧａｍｍａ＿１６および／または任意の他のフォーマット。ＨＤＲ適応演算は、したがって後述するように、色空間適応演算４００、伝達関数適応演算５００および／またはビット深度適応演算６００を含むことができる。
【００４８】
図４は、色空間適応演算４００を示す。色空間適応演算４００は、入力色空間から出力色空間へ値を変換するＨＤＲ適応演算とすることができる。いくつかの実施形態では、入力および／または出力色空間は、一定輝度（ＣＬ）または非一定輝度（ＮＣＬ）のいずれかとすることができる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、色空間適応演算４００はまず、ＲＧＢ  ＢＴ．２０２０または線形ＸＹＺ原色などの原色の線形セットへと、入力色空間からの値を変換することができる。色空間適応演算４００はそして、所望の出力色空間に中間線形領域色空間値を変換することができる。
【００５０】
非限定的な例として、入力色空間がＹＣｂＣｒ  ＮＣＬ輝度色空間であって、所望の出力色空間がＰＱ関数によって値が調整されているＹＰＱＣｂＰＱＣｒＰＱＮＣＬ色空間である場合、色空間適応演算４００は、伝達関数ＴＦＹでＰＱ  Ｙルマ成分へと入力Ｙルマ成分を変換することができ、これにより、ＹＰＱ＝ＴＦＹ（Ｙ）となる。
【００５１】
色空間適応演算４００はまた、式Ｂ＝ａ１＊Ｙ＋ａ２＊Ｃｂ＋ａ３＊Ｃｒを用いて青（Ｂ）値へと３つの入力ＹＣｂＣｒ成分を変換することができ、続いて、マッピング関数ＴＦＢを用いてＰＱ  Ｂ値へとＢ値を変換し、これにより、ＢＰＱ＝ＴＦＢ（Ｂ）となる。
【００５２】
同様に、色空間適応演算４００はまた、式Ｒ＝ａ４＊Ｙ＋ａ５＊Ｃｂ＋ａ６＊Ｃｒを用いて赤（Ｒ）値へと３つの入力ＹＣｂＣｒ成分を変換することができ、続いて、マッピング関数ＴＦＲを用いてＰＱ  Ｒ値へとＲ値を変換し、これにより、ＲＰＱ＝ＴＦＲ（Ｒ）となる。
【００５３】
色空間適応演算４００はそして、伝達関数ＴＦＣｂおよびＴＦＣｒをそれぞれ用いてＰＱ  ＣｂおよびＰＱ  Ｃｒ値を求めるためにＰＱ  Ｙ、ＰＱ  ＢおよびＰＱ  Ｒ値を使用することができ、これにより、ＣｂＰＱ＝ＴＦＣｂ（ＹＰＱ、ＢＰＱ、ＲＰＱ）およびＣｒＰＱ＝ＴＦＣｒ（ＹＰＱ、ＢＰＱ、ＲＰＱ）となる。ＴＦＣｂおよびＴＦＣｒは、以下のように定義することができる。
【００５４】
ＣｂＰＱ＝ＴＦｃｂ（ＹＰＱ，ＢＰＱ，ＲＰＱ）＝ａ１ＰＱ＊ＹＰＱ＋ａ２ＰＱ＊ＢＰＱ＋ａ３ＰＱ＊ＲＰＱ
ＣｒＰＱ＝ＴＦＣｒ（ＹＰＱ，ＢＰＱ，ＲＰＱ）＝ａ４ＰＱ＊ＹＰＱ＋ａ５ＰＱ＊ＢＰＱ＋ａ６ＰＱ＊ＲＰＱ
いくつかの実施形態において、ＴＦＹ、ＴＦＢ、ＴＦＲ、ＴＦＣｂおよびＴＦＣｒなどの関数は、固定マッピング関数、または、メタデータ項目１１０を介して通信されるパラメータに応じて変更することができるかもしくは別様に復号化器１０２に知られている適応マッピング関数とすることができる。非限定的な例として、いくつかの実施形態において、ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５および／またはａ６は、勧告ＩＴＵ−Ｒ  ＢＴ．２０２０またはＳＭＰＴＥ  ＳＴ．２０８４などの規格に基づいて符号化器１００および復号化器１０２に知られているデフォルト値を有することができるが、符号化器１００が符号化の間にそれらの値を修正する場合、符号化器１００は、メタデータ項目１１０を使用して復号化器１０２に変更値を通信することができる。他の実施形態では、復号化器１０２は、ＴＦＹ、ＴＦＢ、ＴＦＲ、ＴＦＣｂおよびＴＦＣｒについての固定または適応ルックアップテーブルを使用して値を変換することができる。
【００５５】
代替の実施形態では、色空間適応演算４００は、値を中間線形領域色空間に変換することなく、入力色空間から出力色空間へそれらを直接、変換することができる。
これらの直接変換実施形態のいくつかでは、３つの成分を有するトリプレット信号で表される入力値が、以下の３つの関数を用いて出力トリプレット信号の３つの成分へと変換することができ、Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１、Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２およびＩｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３は、入力色空間の色値の成分を表し、Ｏｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１、Ｏｕｔｐｕｔ_＿Ｃｏｍｐ＿２およびＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３は、入力色空間の色値の成分を表す。
【００５６】
Ｏｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１＝ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１（Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３）
Ｏｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２＝ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２（Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３）
Ｏｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３＝ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３（Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２，Ｉｎｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３）
非限定的な例として、ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１、ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２およびＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３関数は、入力ＢＴ．２０２０  ＹＣｂＣｒ値の３つの成分に演算して、出力ＰＱ  Ｙ成分、出力ＰＱ  Ｃｂ成分および出力ＰＱ  Ｃｒ成分をそれぞれ生成することができる。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿１、ＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿２およびＴＦＯｕｔｐｕｔ＿Ｃｏｍｐ＿３は、固定マッピング関数、または、メタデータ項目１１０を介して通信されるパラメータに応じて変更することができるかもしくは別様に復号化器１０２に知られている適応マッピング関数とすることができる。他の実施形態では、復号化器１０２は、固定または適応ルックアップテーブルを使用して、入力色空間および出力色空間の値の間で直接、変換することができる。
【００５８】
図５は、伝達関数適応演算５００を示す。上述のように、逆カラーアピアランス伝達関数などの演算は、色値への特定の伝達関数の効果を逆転するように構成することができる。このように、伝達関数適応演算５００は、入力伝達関数に基づく調整から出力伝達関数に基づく調整に値を変換するＨＤＲ適応演算とすることができる。入力および／または出力伝達関数は、ガンマ関数、ＰＱ関数または任意の他の関数などの、線形または非線形伝達関数とすることができる。出力伝達関数は、逆カラーアピアランス伝達関数などの復号化器１０２における後の逆伝達関数によって逆転されると予想される伝達関数とすることができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、伝達関数適応演算５００は、固定マッピング関数、または、メタデータ項目１１０を介して通信されるパラメータに応じて変更することができるかもしくは別様に復号化器１０２に知られている適応マッピング関数とすることができる。他の実施形態では、復号化器１０２は、固定または適応ルックアップテーブルを使用して、入力伝達関数による調整値および出力伝達関数による調整値の間で直接、変換することができる。
【００６０】
非限定的な例として、符号化器１００によって生成されたメタデータ項目１１０が、適応逆カラーアピアランス伝達関数についてシーン毎、フレーム毎、またはフレーム領域毎の適応カラーアピアランス伝達関数についてのパラメータを示すが、復号化器１０２が、固定逆カラーアピアランス伝達関数を使用する場合、復号化器１０２は、伝達関数適応演算５００でそれらのメタデータ項目１１０を使用して、そのシーン、フレームまたはフレーム領域についてのパラメータに基づいて値を変換することができ、これにより、伝達関数調整を固定逆カラーアピアランス伝達関数によって適切に逆転させることができる。
【００６１】
いくつかの実施形態において、復号化器１０２が、それが使用できる固定数の潜在逆カラーアピアランス伝達関数を有する場合、復号化器１０２は、潜在逆伝達関数のそれぞれについて１つずつ、対応する数の固定ルックアップテーブルを有することができる。このように、復号化器１０２においてＸ個の潜在入力値とＭ個の潜在逆カラーアピアランス伝達関数とがある場合、入力値をｘ（０≦ｘ≦Ｘ）とし、特定の逆カラーアピアランス伝達関数のインデックスをｍ（０≦ｍ≦Ｍ）とすれば、復号化器１０２は、ルックアップテーブルＬＵＴを使用して、ＬＵＴ［ｘ］［ｍ］における出力値Ｙを求めることができる。いくつかの実施形態において、同様の固定ルックアップテーブルを、ＣｂおよびＣｒ成分などの他の成分についても提供することができる。これらの実施形態のいくつかにおいて、ｘの値は、１つ以上のＹ、ＣｂおよびＣｒ成分の組み合わせに基づくことができる。
【００６２】
他の実施形態では、ルックアップテーブルを、メタデータ項目１１０で受信した情報から適応的に生成することができる。非限定的な例として、メタデータ項目１１０は、二次または任意の他の次数の複数の区分的多項式曲線などの複数の区分的セグメント曲線を定義することができる。この例では、復号化器１０２は、その曲線から伝達関数を決定し、各曲線セグメントのパラメータに基づいて伝達関数適応演算５００で使用するために対応ルックアップテーブルを生成することができる。
【００６３】
図６は、ビット深度適応演算６００を示す。いくつかの実施形態では、復号化値は、後の演算で予想されるのとは異なるビット深度で表すことができる。非限定的な例として、逆知覚正規演算などの復号化器での演算は、任意の計算精度で値を生成するかまたは任意のビット深度で表現される、１つ以上の伝達関数、三次元ルックアップテーブル、または、３つの一次元ルックアップテーブルのセットを使用することができる。非限定的な例として、逆知覚正規化演算は、１０ビット、１６ビット、２４ビット、３２ビットまたは任意の他の数のビットで表される浮動小数点値を生成することができる。しかし、後の演算は、８ビットまたは１０ビットなどの特定のビット深度で値を予想することができる。このように、ビット深度適応演算６００は、入力ビット深度から出力ビット深度へ値を変換することができる。
【００６４】
ＨＤＲ適応演算は、後の後処理演算によって予想されるフォーマットへと値を変換するように復号化器１０２によって実行されるものとして上記で説明されている一方、同様のＨＤＲ適応演算を、後の前処理演算の前のステップにおいて、符号化器１００によって実行して、これらの後の演算で予想されるフォーマットへと値を変換することができる。非限定的な例として、符号化器の原色変換、カラーアピアランス伝達関数、色空間変換および／またはクロマサブサンプリング演算が後の前処理演算により予想されるのとは異なるフォーマットで値を生成する場合、符号化器１００は、１つ以上のＨＤＲ適応演算を実行して、それらの色空間、伝達関数調整、ビット深度、または任意の他の属性を変換することができる。
【００６５】
非限定的な例として、図７は、図２に示した符号化ステップの代替実施形態を示し、ステップ２０９は、ステップ２０８でのクロマサブサンプリングとステップ２１０での符号化伝達関数との間で起こる。ステップ２０９において、符号化器１００は、図４〜図６に関して記載されたものなどの１つ以上のＨＤＲ適応演算を実行することができる。この例示的な実施形態においてステップ２０９の間に実行されるＨＤＲ適応演算は、ステップ２１０、２１２、２１４および／または２１６などの後のステップによって予想されるフォーマットへとステップ２０２〜２０８を介して生成されたフォーマットから値を変換することができる。代替的な実施形態では、ＨＤＲ適応演算は、任意の他のステップにおいて、符号化器１００によって行うことができる。
【００６６】
以上、本発明を詳細に説明したが、これは、本発明の構成および使用方法を当業者に教示しようとしたものに過ぎない。別の多くの改良についても、以下の特許請求の範囲に定義される本発明の範囲に含まれることになる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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