(57)【要約】  全体的なＨＤＲビデオチェーン内の少なくともいくつかのアプリケーションは、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ９００であって、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ９００は、画像入力９２０を介して、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を有する入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）を受信するように構成されており、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、メタデータ入力９２１を介して、マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を受信し、ルママッピング関数は、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマと、好ましくは１００ニットの最大ピクセル輝度を有する、対応する標準ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）の正規化ルマとの間の関係を定義し、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を受信するためのメタデータ入力９２３をさらに備えることを特徴とし、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に等しい可能な最大輝度を有することを特徴とする中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の正規化輝度に、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマを関連付ける、適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）にマスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を変換する標準化アルゴリズムを適用するように構成されているＨＤＲ関数生成ユニット９０１と、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のピクセルのルマを得るために、入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）のピクセルのルマに適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）を適用するように構成されているＩＤＲ画像計算ユニット９０２と、マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）及び適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）に基づいて、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを入力として与えられたときに標準ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを出力として定義する、チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を導出するように構成されているＩＤＲマッピング関数生成手段９０３とを備えることをさらに特徴とし、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、出力としての中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）、第１のメタデータとしての第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）、第２のメタデータとしてのチャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）、及び第３のメタデータとしての第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を有することをさらに特徴とする、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ９００などの、何らかのより洗練されたアプローチを所望する。
2021536701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の最大ピクセル輝度のための第１のメタデータ入力を有する高ダイナミックレンジビデオエンコーダであって、前記高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、画像入力を介して、前記第１の最大ピクセル輝度を有する入力高ダイナミックレンジ画像を受信し、第２のメタデータ入力を介して、マスタルママッピング関数を受信し、前記マスタルママッピング関数は、前記入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマと、好ましくは１００ニットに等しいＬＤＲ最大ピクセル輝度を有する、対応する低ダイナミックレンジ画像の正規化ルマとの間の関係を定義し、前記高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、前記第１の最大ピクセル輝度よりも低い第２の最大ピクセル輝度を受信するための第３のメタデータ入力をさらに備えることを特徴とし、前記高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、さらに、
前記第２の最大ピクセル輝度に等しい可能な最大輝度を有することを特徴とする中間ダイナミックレンジ画像の正規化輝度に、前記入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマを関連付ける、適合ルママッピング関数に前記マスタルママッピング関数を変換する標準化アルゴリズムを適用するＨＤＲ関数生成ユニットと、
中間ダイナミックレンジ画像計算ユニットの出力である前記中間ダイナミックレンジ画像のピクセルのルマを得るために、前記入力高ダイナミックレンジ画像のピクセルのルマに前記適合ルママッピング関数を適用する、中間ダイナミックレンジ画像計算ユニットと、
前記マスタルママッピング関数及び前記適合ルママッピング関数に基づいて、入力高ダイナミックレンジ画像のそれぞれのルマに対応する、前記中間ダイナミックレンジ画像のそれぞれの正規化ルマを入力として与えられたときに前記低ダイナミックレンジ画像のそれぞれの正規化ルマを出力として定義する、チャネルルママッピング関数を導出する中間ダイナミックレンジマッピング関数生成手段とを備えることを特徴とし、前記高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、さらに、
前記中間ダイナミックレンジ画像を出力するための画像出力と、
前記第２の最大ピクセル輝度を出力するための第１のメタデータ出力と、
前記チャネルルママッピング関数を出力するための第２のメタデータ出力と、
前記第１の最大ピクセル輝度を出力するための第３のメタデータ出力とを有することを特徴とする、
高ダイナミックレンジビデオエンコーダ。
【請求項２】
前記ＨＤＲ関数生成ユニットの前記標準化アルゴリズムが、前記適合ルママッピング関数を得るための前記マスタルママッピング関数の対角線に向けた圧縮を適用することを特徴とし、前記圧縮は、前記関数のすべての出力ルマ値を、前記第１の最大ピクセル輝度及び前記第２の最大ピクセル輝度に依存するスケール係数によってスケーリングすることを含む、請求項１に記載の高ダイナミックレンジビデオエンコーダ。
【請求項３】
１．０に等しい最も明るい正規化ルマを含む正規化ルマの部分範囲について、前記チャネルルママッピング関数の勾配を再決定するリミッタを備える、請求項１又は２に記載の高ダイナミックレンジビデオエンコーダ。
【請求項４】
前記ＨＤＲ関数生成ユニットが、元のチャネル飽和ブースト仕様曲線及び前記適合ルママッピング関数に応じて飽和ブースト仕様曲線を決定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の高ダイナミックレンジビデオエンコーダ。
【請求項５】
好ましくはマスタ高ダイナミックレンジ画像の第１の最大ピクセル輝度よりも０．８以下である倍数因子だけ低い第２の最大ピクセル輝度を有する中間ダイナミックレンジ画像を受信するための画像入力を有する高ダイナミックレンジビデオデコーダであって、前記第２の最大ピクセル輝度は第２のメタデータ入力を介して受信され、前記高ダイナミックレンジビデオデコーダは、前記中間ダイナミックレンジ画像のすべての可能な正規化ルマの、ＬＤＲ最大ピクセル輝度低ダイナミックレンジ画像の対応する正規化ルマへの変換を定義するルママッピング関数を受信するための第１のメタデータ入力を有し、前記高ダイナミックレンジビデオデコーダは、前記第１の最大ピクセル輝度を受信するための第３のメタデータ入力を有することを特徴とし、前記高ダイナミックレンジビデオデコーダは、
前記ルママッピング関数を、前記マスタ高ダイナミックレンジ画像の対応する正規化ＨＤＲルマを前記中間ダイナミックレンジ画像のピクセルの任意の可能な入力正規化ルマの出力として指定する復号ルママッピング関数に変換するための標準化アルゴリズムを適用する輝度関数決定ユニットであって、前記標準化アルゴリズムは、前記第１の最大ピクセル輝度及び前記第２の最大ピクセル輝度の値を使用する、輝度関数決定ユニットと、
再構築マスタＨＤＲ画像のピクセルの正規化再構築ルマを得るために、前記復号ルママッピング関数を、前記中間ダイナミックレンジ画像の入力正規化ルマに連続的に適用する色変換手段とを備え、前記高ダイナミックレンジビデオデコーダは、前記再構築マスタＨＤＲ画像を出力するための画像出力をさらに有する、
高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項６】
前記輝度関数決定ユニットの前記標準化アルゴリズムが、前記第１の最大ピクセル輝度及び前記第２の最大ピクセル輝度に依存するスケール係数を計算することを特徴とする、請求項５に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項７】
前記ルママッピング関数が、暗い正規化ルマの範囲の第１の勾配を有する第１の線形セグメント、明るい正規化ルマの範囲の第２の勾配を有する第２の線形セグメント、及び、前記２つの範囲の間のルマの放物線セグメントから成るルママッピングによって定義される、請求項５又は６に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項８】
前記色変換手段が、前記ＬＤＲ最大輝度、前記第１の最大ピクセル輝度、及び前記第２の最大ピクセル輝度の値に等しくない最大ピクセル輝度を有する中ダイナミックレンジ画像のピクセルルマを計算し、前記高ダイナミックレンジビデオデコーダは、前記中ダイナミックレンジ画像を出力するための画像出力を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項９】
前記再構築マスタＨＤＲ画像又は代替的に前記中ダイナミックレンジ画像のすべての正規化ルマについて、別の最大ピクセル輝度を有する画像の対応するルマを定義するルママッピング関数を出力するためのメタデータ出力を有し、前記別の最大ピクセル輝度は好ましくは１００ニット、又は、それぞれ前記再構築マスタＨＤＲ画像若しくは代替的に前記中ダイナミックレンジ画像の最大輝度値よりも高い若しくは低い値である、請求項５から８のいずれか一項に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項１０】
前記輝度関数決定ユニットが、チャネル飽和ブースト仕様曲線及び前記チャネルルママッピング関数に応じて元の飽和ブースト仕様曲線をさらに決定する、請求項５から９のいずれか一項に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項１１】
前記元の飽和ブースト仕様曲線が、前記正規化ルマの値のべき関数を含む式に対応する飽和位置補正関数にさらに依存する、請求項８、９又は１０に記載の高ダイナミックレンジビデオデコーダ。
【請求項１２】
第１の最大ピクセル輝度を有する受信入力高ダイナミックレンジ画像の高ダイナミックレンジビデオ符号化の方法であって、前記方法は、マスタルママッピング関数を受信するステップを含み、前記マスタルママッピング関数は、前記入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマと、好ましくは１００ニットに等しい値を有するＬＤＲ最大ピクセル輝度を有する、対応する低ダイナミックレンジ画像の正規化ルマとの間の関係を定義し、前記符号化の方法は、第２の最大ピクセル輝度を受信するステップをさらに含むことを特徴とし、前記符号化の方法は、
前記第２の最大ピクセル輝度に等しい可能な最大輝度を有することを特徴とする中間ダイナミックレンジ画像の正規化輝度に、前記入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマを関連付ける、適合ルママッピング関数に前記マスタルママッピング関数を変換する標準化アルゴリズムを適用するステップと、
前記中間ダイナミックレンジ画像のピクセルのルマを得るために、前記入力高ダイナミックレンジ画像のピクセルのルマに前記適合ルママッピング関数を適用するステップと、
前記マスタルママッピング関数及び前記適合ルママッピング関数に基づいて、前記中間ダイナミックレンジ画像のそれぞれの正規化ルマを入力として与えられたときに前記低ダイナミックレンジ画像のそれぞれの正規化ルマを出力として定義する、チャネルルママッピング関数を導出するステップであって、前記ルマは前記入力高ダイナミックレンジ画像のそれぞれのルマに対応する、導出するステップと、
前記中間ダイナミックレンジ画像を出力するステップと、
−  前記第２の最大ピクセル輝度、前記チャネルルママッピング関数及び前記第１の最大ピクセル輝度を出力するステップとを含む、
方法。
【請求項１３】
受信中間ダイナミックレンジ画像の高ダイナミックレンジビデオ復号の方法であって、前記受信中間ダイナミックレンジ画像は、好ましくはマスタ高ダイナミックレンジ画像の第１の最大ピクセル輝度よりも０．８以下である倍数因子だけ低い第２の最大ピクセル輝度を有し、前記第２の最大ピクセル輝度は前記中間ダイナミックレンジ画像のメタデータとして受信され、前記復号方法はまた、前記中間ダイナミックレンジ画像のすべての可能な正規化ルマの、ＬＤＲ最大ピクセル輝度低ダイナミックレンジ画像の対応する正規化ルマへの変換を定義するルママッピング関数をメタデータ内で受信するステップを含み、前記復号の方法は、前記第１の最大ピクセル輝度を受信することを特徴とし、前記復号の方法は、
前記ルママッピング関数を、前記マスタ高ダイナミックレンジ画像の対応する正規化ＨＤＲルマを前記中間ダイナミックレンジ画像のピクセルの任意の可能な入力正規化ルマの出力として指定する復号ルママッピング関数に変換するための標準化アルゴリズムを適用するステップであって、前記標準化アルゴリズムは、前記第１の最大ピクセル輝度及び前記第２の最大ピクセル輝度の値を使用する、適用するステップと、
再構築マスタＨＤＲ画像のピクセルの正規化再構築ルマを得るために、前記復号ルママッピング関数を、前記中間ダイナミックレンジ画像の正規化ルマに適用するステップと、
前記再構築マスタＨＤＲ画像を出力するステップとを含むことを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高ダイナミックレンジ画像をコード化するための方法及び装置に関し、特に、ビデオは、ＭＰＥＧ−ＨＥＶＣ（例えば、テレビ放送）などの圧縮技法に従って、特に第２のダイナミックレンジの画像（デコーダに通信するための）を使用して第１のダイナミックレンジの（マスタ）画像を表現することによって圧縮することができる画像の時間系列であり、このダイナミックレンジの変更は、典型的にはメタデータとして第２のダイナミックレンジ画像と同時通信される関数を適用することによって、画像ピクセル輝度を（例えば、第１の１．０への正規化値から第２の１．０への正規化値へと）変更することを含む。
【背景技術】
【０００２】
約５年前、高ダイナミックレンジビデオコード化の新規の技法が、世界に紹介された（例えば、１０００ニットＵｌｔｒａＨＤ  Ｐｒｅｍｉｕｍテレビ上で視聴されるスペシャルＨＤＲ  ｂｌｕ−ｒａｙディスクをもたらした）。
【０００３】
画像を技術的に処理するこの新規の手法は、今日では標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ビデオコード化（低ダイナミックレンジビデオコード化、ＬＤＲとしても知られる）と呼ばれる、それまでの先行する５０年にわたってすべてのビデオが符号化されていた旧来のビデオコード化と、多くの点で技術的に対照を成す。画像を表現するためには、ピクセル色のデジタルコード化表現が必要であり、Ｒｅｃ．７０９のＳＤＲのｌｕｍａコード定義（光電気伝達関数ＯＥＴＦとしても知られる）は、その関数形状がほぼ平方根であるため（ｌｕｍａ：Ｙ＝ｓｑｒｔ（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  Ｌ））、（８又は１０ビットｌｕｍａワードで）約１０００：１輝度ダイナミックレンジしか符号化することができなかった。しかしながら、これは、約０．１〜１００ｎｉｔ、後者の値は最大輝度としても知られる、いわゆるピーク輝度（ＰＢ）である、の典型的な輝度レンダリング機能（当時のすべてのディスプレイの）を有する当時のディスプレイ上で表示されるように画像を符号化するのには完璧に適したものであった。
【０００４】
Ｒｅｃ．７０９  ｌｕｍａコード定義関数が膨大な範囲のＨＤＲシーン画像輝度（例えば、０．００１ニット〜１０，０００ニットの所望の画像コード化ピーク輝度ＰＢ＿Ｃ）を数学的に表現することができないと見て、ＨＤＲ研究者らは、当初、はるかにより多くの輝度をコード化することができるように、形状がはるかにより対数的である新規のＨＤＲコード配分を設計することによって、この問題を解決した（視覚システムはそれほど正確である必要はない、すなわち、暗い領域よりも明るい領域において必要なコード値が少ないため、例えば、２＾８＝２５６（＾はべき関数を示す）のうち５０コードを各１０輝度に配分することによって、すでに１００，０００：１のダイナミックレンジをコード化することができると理解することができる）。これは、ＳＭＰＴＥ  ２０８４規格のいわゆる知覚量子化（ＰＱ）機能を使用することによる、ＨＤＲ画像色を符号化するための単純で「自然」な手法である。
【０００５】
これがＨＤＲ画像を符号化及び復号するためのすべてであると単純に考えられるが、ことはそれほど単純ではなく、そのため、特に本出願人のＨＤＲビデオコード化及び処理のための以前に開発された手法など、追加のコード化手法が出現した。
【０００６】
ＨＤＲビデオコード化に含まれ、必要とされるものを適切に理解するために、図１は、いくつかの重要な態様を要約している。
【０００７】
左側に、ＰＢ＿Ｃ＝５０００ニットまでのすべての可能な（ＰＱ復号）ＨＤＲ輝度の輝度範囲があると想定する。暫時、この画像を所望のとおり完璧に見えるようにするために、このマスタＨＤＲ画像と呼ばれるもののすべての物体ピクセルがコンピュータ上で作成されると想定する（例えば、放送カメラから始めるやり方が図２を用いて下記に説明される）。自然なＨＤＲコーデック（最大１０，０００ニット、すなわち、この例において所望されるものとしてはまた最大５０００ニットの輝度を符号化する技術しか提供しない）に伴う問題は、消費者も高価な５０００ニットのディスプレイピーク輝度（ＰＢ＿Ｄ）のディスプレイを有する場合（且つ、消費者が標準化視聴環境条件下で画像を見る場合）、消費者が、作成者（例えば、動画監督）が意図したとおりに完璧にビデオを視聴するが、消費者が異なるディスプレイ（例えば、ＰＢ＿Ｄ＝７５０ニット又はＰＢ＿Ｄ＝１００ニット）を有する場合、解像度が不足し、やはり単純な問題ではなくなり、７５０ニットＰＢ＿Ｄディスプレイに５０００ニットＰＢ＿Ｃ画像をどのように表示するかということになる。これに対する的確で単純な解決策は存在しないと考えられる。正確な輝度表示を適用することによって、すべての物体が最大７５０ニットの輝度によって完璧に表示されるが、すべてのより明るい物体ピクセルが同じＰＢ＿Ｄ＝７５０ニットにクリッピングされ、多くの画像物体が白色斑状領域に入って見えなくなり、これは確実に見映えが悪い。内容の線形スケーリングが１つの解決策（すべてのＨＤＲ輝度を５０００／７５０によって除算する、これはいわゆるコンテンツ・ホワイト・オン・ディスプレイ・ホワイト・マッピング手法である）であると考えられるが、ダイナミックレンジのより低いディスプレイにとってはすでに低すぎる、ＨＤＲ輝度（０．０５ニット）を有する一例のシーン画像ＩｍＳＣＮ３における洞窟の暗い領域内の人のようなより暗い物体は、７５０ニットディスプレイ上では知覚不可能な暗い輝度を得る（０．０５＊７５０／５０００＝０．００７５ニット）。
【０００８】
図１はまた、異なる典型的なＨＤＲシーンの異なるＨＤＲ画像は、様々な（場合によってはＨＤＲ輝度範囲ＤＲ＿２に沿った「任意の」輝度位置にある）ＨＤＲ輝度をはるかにより小さい、例えばＬＤＲ輝度のダイナミックレンジＤＲ＿１に絞り込むやり方に関して非常に異なる要件を有することも教示している。
【０００９】
実世界の輝度は、例えば、屋内物体と屋外物体の両方が同時に視野内にあるとき、照明コントラスト＊物体反射コントラスト（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ＿ｃｏｎｔｒａｓｔ＊ｏｂｊｅｃｔ＿ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ＿ｃｏｎｔｒａｓｔ）＝（１：１００）＊（１：１００）に及ぶが、シーンを表す画像内の輝度は元のシーンの輝度と同一である必要はなく、またそうはならず、良好なＨＤＲ表現の画像について、最大で少なくとも１０００ニットに及び、少なくとも０．１ニット以下である最小値において始まる可能性があるピクセル輝度が期待される（したがって、ＤＲ＿ｉｍ≧１０，０００：１）。さらに、良好なＨＤＲ画像は、物理的なダイナミックレンジ自体に関するというよりもはるかに、輝度範囲に沿った様々な物体輝度のスマートな配分に関するものである（まして、ビット量が参考になるということは誤解であり、これは非線形ｌｕｍａコード定義には当てはまらず、１０ビットｌｕｍａ画像は、ちょうどＳＤＲ画像のように、或るＨＤＲ画像でもある）。
【００１０】
図１は、将来のＨＤＲシステム（例えば、１０００ニットＰＢ＿Ｄディスプレイに接続されている）が正確に、すなわち、画像内のすべての物体／ピクセルについて適切な輝度を表示することによって処理することが可能であり必要がある、多くの可能なＨＤＲシーンの、いくつかの典型的な図解例を示す。
【００１１】
例えば、ＩｍＳＣＮ１は、西部劇動画からの日当たりのよい屋外の画像である（理想的には、例えば、例として４００ニットの平均輝度によって、雨の日の見かけよりも日当たりのよい見かけを提供するために、１００ニットディスプレイ上でいくらかより明るくレンダリングされるべきである、どんよりした画像である平均よりも明るい、主に明るい領域を有する）。他方、ＩｍＳＣＮ２は非常に異なる種類の画像であり、すなわち、夜間の画像であり、暗い領域（及び、例えばそれらの良好な可視性）が支配的であり、ただし、街灯の下のスポット、及び、おそらくは家屋の灯りのついた窓には明るいピクセルもあり、さらには街灯のランプ表面上には非常に明るいピクセル（例えば、３０００ニット）があることによって、これは単純に暗いＳＤＲ画像ではなく、ＨＤＲ画像になっている。
【００１２】
そのようなＩｍＳＣＮ１画像を日当たりよくし、対してＩｍＳＣＮ２を暗くするものは何か？これは必ずしも、相対輝度ではなく、少なくともＳＤＲパラダイムにおけるものではない（おそらく両方の画像について０．１〜１００ニットの範囲全体にわたるピクセル輝度があるが、そのような輝度の空間分布及び特にヒストグラムは異なり得る）。過去数年のみのうちに終わったＳＤＲの時期において常にそうであったものからＨＤＲ画像レンダリングを異なるものにするものは、ＳＤＲには、そのような制限されたダイナミックレンジ（約ＰＢ＝１００ニット、及び、約０．１〜１ニットの最小黒色レベルＭＢ）があったこと、主に物体の内在する反射性がＳＤＲにおいては示され得る（良好な白色についての９０％と良好な黒色についての１％との間に入る）ことである。それは、均一な技術的に制御された照明下では物体を認識するのに良好である（それらの反射から一定量の輝度、及び、無論、色度を有する）が、自然なシーンにおいて有することができる照明自体の美しい変化、及び、見る者に対して有し得る影響については、それほどではない（窓から来る太陽光線、又は魔法使いから放射されるプラズマ）。ディスプレイがこれを可能にし、したがって、画像コード化及び処理技術がこれを可能にする場合、日光は、森歩きにおいて実際に木々を通して、すなわち、ＳＤＲディスプレイ上のようにいくらかより黄色がかった印象にならないように見え、日陰から日向へと歩くときに明るく色彩豊かな、太陽に照らされた衣服を見たくなる。また、同様に、少なくともＰＢ＿Ｄが可能にする限りにおいて、火及び爆発も、最適な視覚的影響を有するべきである。
【００１３】
ＳＤＲにおいて、夜間の画像は、ルマヒストグラムにおいて知覚可能なものとして、通常の明るさの画像よりいくらか暗くすることができるが、過度にはできず、又は、画像を暗く見づらく（場合によってはさらにほとんど見えなくなる）レンダリングするに留まる（このため、夜間の画像を相対的にまだ明るく、ただし青色にする慣例が導入された）。また、１００ニットＴＶ又は１００ニット符号化では、単に何らかの過度に明るいものにあらゆる利用可能な余地がない。そのため、物体をそれらの照明とは無関係に示す必要があり、同時に、発生し得るシーンのコントラストが高い場合がある照明を忠実に示すことはできなかった。実際には、これは、非常に明るい日当たりのよいシーンは、どんよりした雨の日のシーン、及びさらには夜間のシーンとほぼ同じディスプレイ輝度（０〜１００ニット）でレンダリングされる必要があったことを意味する。
【００１４】
実生活において人間の視覚はまた、得られる光量に適合するが、過度にではない（実生活においてほとんどの人は、暗くなってきていること、又は、自身がより暗い若しくは非常に明るい環境にいることを認識する）。また、テレビ番組の画像は、適合した眼のシミュレーションではなく、視聴環境及び他の技術的制限を所与として得られるものと同様の、実生活環境のシミュレーションであることを忘れてはいけない。そのため、画像の中で芸術的に設計することができる、すべての注目に値する局所的で且つ一時的な照明効果を有する画像を表示して、少なくとも最終的に見る者がＨＤＲディスプレイを利用可能である場合に、はるかにより現実的なレンダリング画像を得ることが所望される。例えば、暗い室内のライトセイバーの適切な輝度が正確にはどのようなものであるかは、マスタグレーディングの判断を行う色グレーダに委ねられ（本件特許における教示を単純にするために、様々なダイナミックレンジの画像、少なくとも極端な異なるダイナミックレンジのうちの２つのダイナミックレンジの画像が、人間のグレーダによって作成されるが、同様に、画像は自動ソフトウェアによって作成することができる）、本出願は、異なる需要を有する可能性がある様々な市場関係者のために、そのような画像を生成及び処理するための必要な技術的構成要素に焦点を当てる。
【００１５】
図１の左軸には、５０００ニットＰＢ＿Ｄ（基準）ディスプレイ上に直接表示可能であるものとして、（例えば）５０００ニットＰＢ＿ＣマスタＨＤＲグレーディングにおいて見たいと思われる物体輝度が示されている（すなわち、画像グレーダは、家庭において典型的な高品質ＨＤＲ  ＴＶが５０００ニットＰＢ＿Ｄを有すると仮定して画像を生成し、実際に、ある種のそのような家庭視聴室内で座って、そのようなグレーディングディスプレイ上でグレーディングし得る）。キャプチャされた元のＨＤＲシーンの単なる近似錯覚ではなく、カウボーイが明るい日当たりのよい環境にいる現実的なシーンを伝達することを所望する場合、それらのピクセル輝度を、例えば、平均して約５００ニットなど、十分に明るく指定し、レンダリングしなければならない。
【００１６】
夜のシーンについては、主に暗い輝度が所望されるが、オートバイに乗った主人公は良好に認識可能であるべきであり、すなわち暗すぎてはならず（例えば、約５ニット）、同時に、例えば、５０００ニットディスプレイ上で約３０００ニット、又は、任意の他のＨＤＲディスプレイ上でほぼピーク明るさ（例えば、１０００ニットＰＢ＿Ｄ）など、例えば街灯の非常に高輝度のピクセルもあり得る。第３の例ＩｍＳＣＮ３は、現在同じくＨＤＲディスプレイ上で可能である画像を示し、多くの（意味的に単なるランプよりも関連が多い、すなわち、太陽に照らされた木々など、領域内詳細が多い）非常に明るいピクセルと、多くの重要な非常に暗いピクセルとの両方を同時にレンダリングすることができる。ＩｍＳＣＮ３は、典型的でＨＤＲシーン画像を処理するのが相対的に困難であるように見えるものとして、暗い洞窟を示しており、日当たりのよい屋外を見ることができる小さい開口がある。このシーンについて、木のような日に照らされた物体を、例えば約４００ニットなど、明るい日当たりのよい眺望のみの印象をレンダリングすることが所望されるシーン内よりもいくらかより明るくすることが所望され得、これは、洞窟の中にいる本質的に暗い人物とより調和されるべきである。色グレーダは、不適切に暗く又は明るく見えるものがなく、コントラストが良好であり、例えば、この洞窟の暗がりに立っている人が、約０．０５ニットのマスタＨＤＲグレーディング画像においてコード化され得るように、すべての物体の輝度を（すでにＰＢ＿ＨＤＲ＝５０００ニットのマスタＨＤＲ画像において）最適に調和させることを所望し得る。
【００１７】
このマスタＨＤＲ画像が作成されると、芸術的な問題（それが有効化技術において定式化される前であっても）は、この画像が、例えば、少なくとも１００ニットＰＢ＿ＣレガシーＳＤＲ画像など、異なるダイナミックレンジの画像にどのようにリグレードされるべきであるかということである。
【００１８】
これは、輝度間の関係が与えられたときに理解を助け、したがって、有用である場合には、本件特許においてはこれを行う。事実、技術的に、輝度は、光電気伝達関数（ＯＥＴＦ）としても知られるルマコード割り当て関数を介してルマとしてコード化され、したがって、例えば、入力Ｌ＿ｉｎから出力輝度Ｌ＿ｏｕｔを算出するための関数など、輝度間のすべての関数をまた等価なルマ間の関係として定式化することもできる。
【００１９】
多少の混乱はあろうが、輝度を正規化されるように（すなわち、１．０に等しい最大正規化輝度を用いて）定式化し、そのような正規化輝度に対するすべての動作を定義することもできる。これには、（両方の画像ピクセル色が同じＲＧＢ原色セットにおいて定義されることを条件として）正規化ＨＤＲ色域がＬＤＲ色域と正確に重なり合い、したがって、この単一の正規化色域において輝度変化を示すことができるという利点がある。明らかに、ＰＢ＿Ｃ＝５０００を有するＨＤＲ輝度範囲内で定義されるＨＤＲ輝度と正確に同じ絶対輝度において表示されるはずである正規化ＬＤＲ輝度の相対位置は、異なる相対高さを有する（すなわち、このとき、対応するＬＤＲ画像ピクセル輝度をこの正規化色域における高さの相対／正規化変化として作成するときに、そのような色域表現において、必要とされる特定のＨＤＲピクセル輝度の輝度マッピングを示すことができる）。絶対輝度と相対輝度との間の関係は、Ｌ＿ｎｏｒｍ＝Ｌ＿ａｂｓ／ＰＢ＿Ｃと単純であり、ＰＢ＿Ｃは、コード化の任意の最大輝度であり、例えばＨＤＲコード化については５０００ニットであり、ＳＤＲについては標準的に１００ニットが合意されている。
【００２０】
（すべての技術がそれに従って挙動しなければならないため）図１から学習すべき重要である最後のことは、いずれの種類のＨＤＲシーンにおいていずれのタイプの物体が対処されているか（すなわち、そのピクセル輝度）に応じて、上記ピクセル輝度をリグレード、すなわち、輝度変換するやり方に関して異なる高レベルの手法があり得る。
【００２１】
例えば、オートバイのライダーなどの暗い中にある物体は、すべてのリグレードされている画像、特に、左側の開始マスタＨＤＲ画像、右側の対応するＳＤＲ画像、及び、例えば、８００ニットＰＢ＿Ｄディスプレイ上での直接表示のために（例えば、そのようなディスプレイを購入しており、例えば、自身のケーブルプロバイダから、又は、衛星セットトップボックスを介して、又は、インターネットなどから５０００ニットＰＢ＿Ｃ  ＨＤＲ画像を得る消費者について）最適化されている（正確な物体輝度によって）ＰＢ＿Ｃ＝ＰＢ＿ＭＤＲ＝８００ニットによって示されているものなどの、間に或る任意の中ダイナミックレンジ（ＭＤＲ）画像に対して絶対輝度を一致させること（正規化輝度の対応するスケーリング変更を含む）によって、レンダリングされる。コンテンツの作成者は、オートバイだけが見える暗い雰囲気を伝えることを所望し、これをより明るいディスプレイ上で、そのようなディスプレイが、シーン内のすべての物体輝度を表示するより高いＰＢ＿Ｄにおいて終端するより大きい輝度範囲を有するために明るく表示することができるというだけの理由で、より明るくレンダリングすることは好ましくないため、これは理にかなっている。
【００２２】
太陽のような物体は、おそらく、まったく異なる原理、すなわち、任意の画像表現において可能な最も高い値、すなわちＰＢ＿Ｃを常に与えられるホワイトオンホワイトマッピング方法に従うことになる。明らかに、他の種類の物体は他の種類の規則に従うことができ、さらに演繹することができる（例えば、カウボーイはスケーリングミドルグレイ原理に従う）が、読者にとっては、例えば、単純な技術が指定する固定されたものなどではなく、すべてのピクセル輝度のほぼ「任意の」割り当てを可能にする技術を有しなければならないことを理解すれば十分である。
【００２３】
図１は、多用途ＨＤＲ画像作成に必要なもの（動画、スポーツ生放送などのような、そのような別様に技術的に制約されている用途に及ぶ）をかいつまんで要約しているが、このとき、ＨＤＲ技術開発者にとっての問題は依然として、ＨＤＲ画像をどのように符号化するか、及びまた、ＨＤＲ画像を、コード化ＰＢ＿Ｃ（すなわち、ビデオ内で少なくとも１回生じる可能性があり得る最も明るいピクセル）よりも低いＰＢ＿Ｄを有する任意のディスプレイ上に最適に表示することを可能にするようにどのように変換するかである。ＨＤＲシーン画像のキャプチャ、並びに、重要なことにはまたＨＤＲシーンの美術監督及び照明も技術的技能であるが、本出願ではその態様に焦点を当てる必要はない。
【００２４】
最も着想しやすいことは、単純にＨＤＲピクセル輝度をコード化すること（ディスプレイ適合（ＤＡ）、すなわち、ＰＢ＿Ｃ１画像をより性能の低いディスプレイの画像にマッピングする手法の完全性は無視する）。問題は、Ｒｅｃ．７０９  ＯＥＴＦが１０００：１の輝度ダイナミックレンジしかコード化することができず、すなわち、新規のＨＤＲ  ＯＥＴＦ（又は実際にはその逆のＥＯＴＦ）を考案する必要があることであった。例えば、新規のブラックリボンＨＤＲ  ｂｌｕ−ｒａｙを作成するために使用される、ＨＤＲ１０と呼ばれる最初のＨＤＲコーデックが市場に導入された。これは、ＳＭＰＴＥ  ２０８４において標準化されており、実際のＨＤＲビデオ生成に十分な１／１０，０００ニット〜１０，０００ニットの間の輝度のルマを規定することを可能にする知覚量子化（ＰＱ）関数と呼ばれるより対数の形状に近い関数をＯＥＴＦとして使用する。さらに、このコーデックには、このコーデックが生成するルマコードが人間の視覚が機能する様式と調和するという優れた特性がある（脳がシーン内の異なる輝度を特性化するために使用する一種の知覚濃淡値、これは、脳が行うように、特定の白黒階調物体を効率的にリグレードすることと、輝度を効率的に表現することの両方にとって優れた特性である）。ルマの計算後、ピクセル平面は１０ビットしかなく（又はむしろまた、２つのクロミナンス平面Ｃｂ及びＣｒ３ビット平面を有する）、これは典型的には完全に、それらが例えば圧縮ＭＰＥＧなど、数学的にＳＤＲ画像「であるかのように」さらに処理され得る（これは、ビデオパイプライン全体においていくつかの既存の技術を再設計及び再展開することを回避するため、重要な制約である）。
【００２５】
ＨＤＲ１０画像に伴う重大な技術的難点は、依然として、それらをより性能の低いディスプレイ（例えば、ＨＤＲコンテンツがそれ向けに作成された２０００ＰＢ＿Ｃよりも性能の低い）上で適切に表示する手法である。例えば、ただ線形的にホワイトオンホワイトでマッピングする（コード化ピーク輝度ＰＢ＿Ｃとしても知られるコード化画像最大白色値を、例えばＳＤＲディスプレイピーク輝度ＰＢ＿Ｄにマッピングする）場合、ＰＢ＿Ｃ＝１０００ニットを有する画像の最も興味深い（最も暗い）部分が典型的には１０倍暗く見え、これは、夜間のシーンＩｍＳＣＮ２が見るに耐えなくなることを意味する。ＰＱ  ＯＥＴＦの対数的性質のために、ＨＤＲ１０画像は見ることができるが（ルマとしてのみレンダリングされる、すなわち、誤ったＥＯＴＦによって復号される場合）、ひどく劣化したコントラストを有し、これによって画像はとりわけ色あせて、誤った輝度に見えるようになる。
【００２６】
例えば放送シナリオにおいてＨＤＲビデオコンテンツを作成するための単純なシステムが、図２を用いて説明される。ここでも、非線形ルマ又はＲ’Ｇ’Ｂ’ピクセル色コード割り当ての詳細は、説明を単純なままにするために、まだ考慮されない（チェーン全体を通じて通常の（絶対）輝度を有する、いわゆる光光アプローチ（ＯＯＴＦ））。カメラ（２０１）の露出（ＥＸＰ）によって、いずれの物体輝度が忠実に記録されるか、及び、いずれの相対値において記録されるかを選択することができる（カメラはすべての空間位置に対する相対輝度計、又は、むしろＲＧＢトリプレットをもたらす相対色度計として機能するため）。カメラセンサと、色成分のＮビット数学表現の両方がともに、最小値において開始し、最大値において終端する最終的な範囲を実際に有するため、十億ニットである太陽の詳細に対して露出するのではなく、少なくともそれらの輝度又はＲＧＢ値をそれらの最大値までクリッピングすることは理にかなっている。ただし、いずれにせよ、実質的に無限の範囲において、露出選択を後の輝度再マッピングによって「補正」することができる場合、この事実は、シーン輝度の、表示される輝度への「自然」な明白なマッピングは存在しないことを読者に示す（後者は、ディスプレイ関連比色分析として知られる輝度、及び、実際に最終的に問題となるものを参照する）。線形輝度画像ＬＩＮ＿ＨＤＲが、典型的には最初にＯＯＴＦマッピングを受ける（２０２）。これはすでにある程度までＳＤＲ自体に存在していたものであり、テレビが視聴される夕方の居間の典型的により暗い観察環境における人間の視覚が同様の視覚体験のためにより高いコントラストを必要とする事実を補正し、したがって、ＯＯＴＦは典型的にはソフトガンマ関数である。しかしながら、特に、相当のダイナミックレンジのシーンをよりダイナミックレンジの低い典型的なディスプレイ（２０５）上にマッピングするとき（さらには、これが高品質４０００ニット参照モニタであるとき）、グレーディングユニット２０３によって、本明細書においてグレーディングと呼ばれる、可能性として任意である曲線を適用することによる、様々な物体ピクセル輝度の何らかの審美的な最適化が適切であり得る。特に、オフラインの高品質再現について、いわゆるクリエイティブな視覚又は見かけをマスタＨＤＲ画像ＭＡＳＴ＿ＨＤＲ（本発明によれば、例えば有利に符号化されるなど、依然として技術的にさらに処理される必要がある）に置くためのグレーディングの労力は相当なものであり得る。このとき、結果もたらされる画像は最適に見え、何らかの画像通信接続２０４を介してディスプレイ２０５を介して送信することができ、このディスプレイ上で、人間のグレーダは、画像がすでに所望されるとおりであるか否かを確認することができ、又は、ユーザインターフェース制御ユニット２０６（例えば、グレーディングコンソール）を介して少なくとも１つの輝度マッピング関数を引き続き微調整することができる。この任意のグレーディングがマスタルックを形成し、これは、例えば、（例えば後述するようなビデオコーディング原理の一部を形成するとき）マスタＳＤＲ画像と呼ばれる場合がある、可能な限り最適な対応するＳＤＲ画像を得るための任意のリグレーディング（二次ルック）と混同されるべきではない。読者のために１つのみのより単純なトポロジを説明したが、実際には、例えば、単一のＨＤＲカメラのみ、若しくは、混合した複数のＳＤＲ及びＨＤＲカメラ、又は、ここでコード化原則（例えば、下記に参照するＥＴＳＩ１又はＥＴＳＩ２原則）などに従ってともに符号化される必要がある、以前に決定されたＨＤＲ画像及び対応するリグレードされたＳＤＲマスタ画像による、進行中の生放送があるかに応じて異なる実際の実施形態が存在し得ることが読者には理解され得る。
【００２７】
図１によってすでに説明したことであるが、マスタＨＤＲから始まる様々な可能なリグレードＭＤＲ画像間の数学的にリグレードする関係が存在するため、それらの関数を技術的に実際的に捕捉することができることを条件として、事実、種々のダイナミックレンジ関数のスペクトル全体を、それらのうちの１つのみを送信することによって符号化し、１つの実際に送信される画像から別の画像を作成するための少なくとも１つの輝度マッピング関数を符号化することができることを、本出願人は認識した。この可能性及びその後の技術的コード化概念の最初の照会は、国際公開第２０１１１０７９０５号パンフレットにおいて行われた。
【００２８】
（例えば、５０００ニットＰＢ＿Ｃ）マスタＨＤＲ画像輝度をＳＤＲ画像輝度に変換する輝度マッピング関数Ｆ＿Ｌを定義すること、すなわち、グレーダに、最も極端な画像表現間の必要とされるリグレード挙動を定義させ、次いで、任意の可能な５０００ニットＰＢ＿Ｃ  Ｍ＿ＨＤＲ画像輝度に対応する中間のＭＤＲ画像ピクセル輝度を計算するための、ディスプレイ適合輝度マッピング関数Ｆ＿Ｌ＿ＤＡを再計算させることが理にかなっていることが分かった。
【００２９】
出願人が後に標準化したように、このとき、画像を実際に任意のレシーバに送信するための２つの論理的選択肢（特にＰＢ＿Ｃ終端点における、異なるダイナミックレンジのリグレード可能な画像のスペクトル全体に対する単独の画像として、多くの場合、例えば０．０１ニットなどの、より低い終端点のＭＢがほぼ固定されると想定され得る）、すなわち、マスタＨＤＲ画像、又は対応するＳＤＲ画像が存在する（ここで、その状況において、Ｌ＿ＨＤＲ＿ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ＝Ｆ＿Ｌ＿ｉｎｖｅｒｓｅ［Ｌ＿ＳＤＲ］であるため、実際にはＨＤＲ画像の代わりにプレーンＳＤＲ画像が送信され、事実、Ｆ＿Ｌ関数のために依然としてＨＤＲ画像も通信されることを少しの間検討し、理解されたい）。
【００３０】
技術的制約が、多くの旧来のディスプレイが非分散的にサービスされる必要がある（事実、古いＳＤＲディスプレイはＳＤＲ画像のみを取得し、これがＨＤＲ画像も符号化していることを知る必要なしに、ＳＤＲ画像を直接的に表示し、ＨＤＲシーンの非常に良好なＳＤＲレンダリングを直ちに取得することができ、事実、最善でそのディスプレイがそのようなＨＤＲシーンを表示することができる）ということであるときに非常に有用である、第２のコード化選択肢は、最初にＥＴＳＩ  ＴＳ  １０３  ４３３−１（−１に留意されたい。本明細書においてはＥＴＳＩ１と略記する）の下で標準化された。定義されているようなその標準コード化（復号）アプローチをもたらす技術的意図の一部であった、任意の受信側において元のマスタＨＤＲ画像を十分な精度で再構築することを可能にするための、ＳＤＲ画像色の可逆性の必要性のような技術的制約があることに留意されたい。
【００３１】
ＥＴＳＩ  ＴＳ  １０３  ４３３−２（ＥＴＳＩ２）は、実際にマスタＨＤＲ画像がレシーバに通信され、関数Ｆ＿Ｌ（実際には下記に示すもの、説明のために通信される画像内のすべてのピクセル輝度に対して単一の大域的なＦ＿Ｌ関数が存在するかのようなシステムが企図されるが、技術的理由から、その後適用されるマッピング関数のセットが使用される）が、ＰＢ＿Ｄ＜ＰＢ＿Ｃマスタを有するディスプレイ上での最適な表示のための（すなわち、いわゆるディスプレイ適合のための）画像を計算する役割を果たす、代替的なコード化手法である。様々な消費者が、利用することを所望するシステムを選択することができ、例えば、ＥＴＳＩ２  ＨＤＲを通信するケーブルテレビの運営者は、そのユーザに、ユーザが意図せずに家庭に有している任意のディスプレイのために復号及び最適化するＳＴＢを展開する。
【００３２】
図３は、まず、基本概念を説明することを目的として、典型的なシングルイメージプラスファンクション（ｓｉｎｇｌｅ−ｉｍａｇｅ−ｐｌｕｓ−ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ）ＨＤＲビデオ通信システム（エンコーダ＋デコーダ）、すなわち、非限定的にはＳＤＲ通信タイプの典型的なシステムの構成要素を、俯瞰レベルにおいて示す。
【００３３】
色変換手段３０２が、画像ソース３０１から入力としてＭＡＳＴ＿ＨＤＲ画像（例えば、カメラによってキャプチャされ、図２によって説明されるシステムによってグレーディングされ、次いで、何らかの専門的なビデオ通信システムによって、例えば、無線で又はテレビケーブルネットワークを介してテレビ番組を放送する放送側のエンコーダ３２１に通信されるものとしての）を取得する。その後、マスタＨＤＲ画像（ＭＡＳＴ＿ＨＤＲ）ピクセルの輝度の対応するＳＤＲ輝度を取得するために、少なくとも輝度マッピング関数Ｆ＿Ｌを含む色変換関数Ｆ＿ｃｔ（この例においては、例えば、ヒストグラムなどのような画像特性に基づいてＦ＿ｃｔ関数を定義する、本出願人の自動ＨＤＲ−ＳＤＲ変換技術などの、グレーディングオートマトンソフトウェアによって決定される。これは任意の画像又は時間的に連続する画像のセットのそのような最適化された関数の存在のみを必要とするため、その特定の詳細は本出願の説明からは除外され得る）のセットが適用される。理解を容易にするために、読者には、単純化するためにＦ＿Ｌが、１００ニットＰＢ＿Ｃ  ＳＤＲ出力画像Ｉｍ＿ＬＤＲ内のピクセルの１．０正規化ＳＤＲ出力輝度（すなわち、図１の右側の輝度範囲）を導出するための、４乗輝度マッピング関数（Ｌ＿ｏｕｔ＿ＳＤＲ＝ｐｏｗｅｒ（Ｌ＿ｉｎ＿ＨＤＲ；１／４））であると想定される。
【００３４】
この時点で「通常の」ＳＤＲ画像が存在するため、これは、例えば、ＨＥＶＣ若しくはＭＰＥＧ２などのＭＰＥＧ規格、又は、ＡＶ１などの同様の規格などの、標準ビデオ圧縮技法を用いて圧縮することができ、この圧縮は、ビデオ圧縮手段３０３によって実施される。
【００３５】
レシーバは、受信される対応する圧縮ＳＤＲ画像Ｉｍ＿ＣＯＤからマスタＨＤＲ画像を再構築することが可能でなければならないため、送信されるべき実際のピクセル化画像は別として、色マッピング関数Ｆ＿ｃｔもビデオ圧縮手段に入力しなければならない。限定ではなく、関数は、例えば、ＳＥＩ（補助強化情報）メカニズム又は同様の技法によってメタデータ内に格納されると想定される。最終的に、フォーマッタ３０４が、任意の技術的通信媒体３０５についてビデオストリームをフォーマット化する（データチャンクに入れるなど）のに必要な一切のことを行い、例えば、ｂｌｕ−ｒａｙディスクに格納するための、又は、衛星を介したＤＶＢ通信のためなどのフォーマット化を行う（この詳細は、それぞれの技術分野の当業者によって見出すことができ、本発明の概念の理解には無関係である）。
【００３６】
（アンフォーマッタ３０６を通過した後に）ビデオ解凍手段３０７によって実施されるビデオレシーバ３２０におけるＭＰＥＧ解凍の後、ＳＤＲ画像は、（ＳＤＲディスプレイの画像を取得するために）標準Ｒｅｃ．７０９  ＥＯＴＦを適用することによって、レシーバによって解釈され得るが、レシーバはまた、再構築ＨＤＲ画像Ｉｍ＿ＲＨＤＲを取得するために、受信Ｉｍ＿ＣＯＤ画像を別様に復号することもできる。
【００３７】
これは、解凍Ｉｍ＿ＲＬＤＲとしてのＳＤＲ画像を、任意の非ＳＤＲダイナミックレンジ（すなわち、１００ニットよりも高く、典型的には少なくとも６倍高いＰＢ＿Ｃの）の画像に変換するように構成されている色変換手段３０８によって実施される。例えば、ＭＡＳＴ＿ＨＤＲからＩｍ＿ＬＤＲを作成するために、符号化側において使用される（また、メタデータ内で受信されており、色変換手段３０８に通されている）色変換Ｆ＿ｃｔの逆色変換ＩＦ＿ｃｔを適用することによって、５０００ニットの元々のマスタ画像Ｉｍ＿ＲＨＤＲを再構築することができる。又は、ＳＤＲ画像Ｉｍ＿ＲＬＤＲを異なるダイナミックレンジ、例えば、ディスプレイ３１０が３０００ニットＰＢディスプレイである場合に最適にグレーディングされるＩｍ３０００ニット、又は、対応するより低いＰＢ＿Ｄのディスプレイの１５００ニット若しくは１０００ニットＰＢ画像などに変換するディスプレイ適合ユニット３０９が含まれ得る。非限定的に、ビデオデコーダ及び色変換手段は、単一のビデオレシーバ３２０内にあると仮定される。技能を有する読者には、例えば、受信されるものとして予め最適化された画像のための能力に乏しいディスプレイとしてのみ機能するか、又は、さらなる画像色変換などを行うディスプレイに接続されるセットトップボックス内で分離されている復号機能によって、多くの異なるトポロジを同様に設計することができることが理解され得る。
【００３８】
図４は、ＥＴＳＩ２において標準化されているものとしての、本出願人の輝度及び色マッピング技術の原理を手短に要約している（事実、これは、ＥＴＳＩ２復号原理（又は同様にＥＴＳＩ１符号化原理）に従って図３において一般的に紹介された色変換手段３０２を詳述している）。これは、本出願のより特定的な実施形態の技法のいくつかを理解するために理解する必要があるためである。
【００３９】
入力は、ＰＱ定義ＹＣｂＣｒピクセル色（すなわち、ピクセル毎のルマＹ及びクロミナンスＣｂ及びＣｒ色成分）であると仮定される。最初に、ルマが、ＳＭＰＴＥ  ２０８４  ＰＱ  ＥＯＴＦを使用しなければならないＥＯＴＦ適用ユニット４０１によって通常の線形輝度Ｌ＿ｉｎに線形化される。その後、入力ＨＤピクセル色からＳＤＲ出力ピクセル色を取得するためのリグレードプロセス全体を、通常の（物理的なＳＩ及び普遍的に定義されるＣＩＥ）輝度によって再び定義することができる。この後、輝度プロセッサ４０１によって輝度処理を実施することができ、輝度プロセッサは、所望のとおりに、ただし、分別よく選択されたサブユニットによって、完全なＦ＿Ｌマッピングを実現する（これらのユニット４０２、４０３などは、自動グレーディング、人間によるグレーディングを容易にすること、ＩＣ設計の複雑さなどのような、様々なＨＤＲ適用の必要性にとって有利であるように、技術的に設計されている）。
【００４０】
最初に、輝度均一化手段が、以下によって定義される曲線のファミリのうちのＰＢに依存するものを適用することによって、入力ＨＤＲ画像のピーク輝度ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ＝例えば５０００ニット）のみに形状が依存する固定曲線変換を適用する。
Ｙ’ＨＰ＝ｌｏｇ（１＋（ＲＨＯ−１）＊ｐｏｗｅｒ（Ｌ＿ｉｎ／ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ；１／（２．４）））／ｌｏｇ（ＲＨＯ）    （式１）
ここで、
ＲＨＯ＝１＋３２＊ｐｏｗｅｒ（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ／１００００；１／２．４）    （式２）
【００４１】
これは、すべての輝度を知覚的に均一なグレールマＹ’ＨＰにマッピングする。ＰＢ＿Ｃ＿ＨＤＲ＝１００００ニットである場合、この曲線は、知覚的に均一であることが分かっていたＳＭＰＴＥ  ２０８４  ＰＱ曲線に密接に対応する。より低いＰＢ＿Ｃ＿ＨＤＲの入力画像について、曲線は良好にスケーリングし（事実、例えば、絶対的な意味において１００００ニット曲線上の３０００ニットにおいて終端する部分曲線を表す）、正規化［０−１．０］／［０−１．０］入力／出力輝度軸表現において最も暗い色のログガンマ曲線のより緩やかな勾配をもたらす。すなわち、処理の残りの部分はすでに、良好に予め正規化されて開始する。
【００４２】
その後、所望に応じて、白黒レベルオフセッタ４０３が、何らかの追加の白レベルオフセットＷＬＯ及び何らかの黒レベルオフセットＢＬＯを適用する。
【００４３】
白レベルオフセットの有用性は、以下のように理解することができる。コンテンツ作成者が自身の画像をＰＢ＿Ｃ＝４０００ニットに設定されたシステム上でグレーディングしている（すなわち、例えば、コンテンツ作成者の参照グレーディングモニタが４０００ニットのＰＢ＿Ｄを有する）が、ビデオ全体において、実際には、例えば１５００ニット（コード可能な最大値ＰＢ＿Ｄとは異なるビデオ最大値）よりも高いピクセル最大輝度を有する画像を決して作成することはないと仮定する。このとき、ＳＤＲ輝度ダイナミックレンジは実際には十分に小さいため、それらの未使用値１５００〜４０００ニットを下回る入力ＨＤＲを再スケーリングすることを理にかなっている（いずれにせよ画像／ビデオの瞬間毎に最適化することができる、動的に調整可能な輝度マッピングを使用しているため）。１５００／４０００は、０．３７５の正規化（入力）ＨＤＲ輝度に対応し、そのため、この値を２．６で除算することによって、スケーリングされたＨＤＲルマＹ’ＨＰＳの最大値にマッピングすることができる。
【００４４】
正確に言うと、ＥＴＳＩ２規格に従って、以下の計算が実施される。
Ｙ’ＨＰＳ＝（Ｙ’ＨＰ−ＢＬＯ）／（１−ＷＬＯ−ＢＬＯ）    （式３）
【００４５】
ここで、ＷＬＯ及びＢＬＯは、受信されるビデオ画像とともに通信されるか又は関連付け可能であるメタデータ内で通信される。
【００４６】
ブラックレベルオフセットは、ＳＤＲ対応リグレード画像のよりコントラストの高い見かけを得るのに有用であるが、ＥＳＴＩ１受信画像は、ＨＤＲ画像に逆マッピング可能であるままであるべきである、すなわち、過度に多い黒色ピクセル詳細が失われるべきではないことに留意されたい（このため、図４には示されていない並列ゲインリミッタも存在する理由である）。
【００４７】
単純に黒色レベルオフセットは、何らかのＨＤＲ「黒」色をＳＤＲにおける０．０に置くこと、又は、より正確には、ユニット４０３を介して（すなわち、正規化輝度が依然としてＨＤＲにある状態で、これはＨＤＲディスプレイ上で良好な見かけであるが、ＳＤＲディスプレイ上では不良でまた最適化されていない見かけを得るのに使用可能な相対分布の状態であることを意味する）ＨＤＲ−ＳＤＲ輝度マッピングに備えることとして理解することができる。
【００４８】
その後、粗ダイナミックレンジ変換手段４０４が、一次輝度変換を適用して（すなわち、ＳＤＲディスプレイ上で妥当な見かけを得るために良好な、物体輝度の第１の再分布によって）ＳＤＲ輝度を得る。このために、ＥＴＳＩ２は、最も暗いＨＤＲ正規化輝度の勾配制御可能な線形セグメント（このセグメントの勾配はシャドウゲインと呼ばれる）、最も明るい正規化ＨＤＲ入力輝度Ｙ’ＨＰＳ入力輝度のためのもう１つの線形圧縮部分（勾配制御パラメータであるハイライトゲインを有する）、及び、中間色調の良好なＳＤＲ外観を提供することによってこれをともに平滑化する制御可能な放物線部分（制御パラメータである中間色調幅を有し、この計算は規格において読むことができ、本出願においては、本発明の洞察による新規の発明的実施形態を理解するのに必要な範囲までのみが（適度に単純な要約可能な様式で）再び説明される）から成る曲線を使用する。そのため、第１の時点のこの粗ダイナミックレンジ変換手段４０４の出力ルマＹ’ＣＬはＳＤＲ範囲、又は、ＳＤＲ相対ルマ分布統計において規定される。
【００４９】
このユニット４０４のコンテンツ作成者への技術的（及び審美的）供与は、グレーダが、より明るいピクセルを含む他の物体の物体内コントラストを犠牲にして（ＳＤＲ輝度範囲が制限されているため）最も暗いピクセルをどれほど明るくするかを良好に最適化することができ、ただし、例えばハイライトゲインをともに調節することができることである。シャドウゲインは、例えば、洞窟の暗い陰の領域に立っている０．０５ニットの輝度の人物のものとして理解することができる。この人物をＳＤＲディスプレイ上で、ホワイトオンホワイト基準によって、すなわち、正規化輝度関数プロットの対角線である４５度勾配を有する恒等関数である正規化マッピング関数によって表示する場合、その人物のＨＤＲにおける正規化輝度は、粗くマッピングされたＳＤＲ輝度の恒等写像のために等しい正規化輝度に留まる０．０５／５０００であり、すなわち、それらが絶対的にされた後、それらのピクセルはＳＤＲディスプレイ上で、（１／１０００００）＊１００、すなわちそのディスプレイ上の最小黒色（「０」駆動信号）によって表示され、見えなくなることが分かる。したがって、たとえより対数的な均一化されたＨＤＲ及びＳＤＲ相対濃淡値又はルマ表現においても、十分に視認可能であり、人物オブジェクト（例えば、ＳＤＲディスプレイ上で表示される０．３〜１．２ニットにわたる人物ピクセル輝度）内でオブジェクトテクスチャを区別可能にするＳＤＲ輝度を得るために、そのような輝度を相当にブーストしなければならない。それゆえ、人物がＨＤＲ輝度範囲上でどれだけ深いところに位置するかに応じて（上記で教示したように、ＨＤＲシーン構造、シーン照明、カメラ露出、及び審美的マスタＨＤＲグレーディングなどのような要因の組み合わせがコンテンツ作成者によってどのように選択されたかに依存する）、エンコーダ（例えば、マスタＨＤＲ入力を最適又は適切な対応するＳＤＲピクセル輝度にリグレードするためのこの第１の粗輝度マッピング選択である適切なＦ＿Ｌ部分を作成する人間のグレーダ）は、この特定の範囲の上記最も暗いピクセルを処理するための適切なシャドウゲイン（すなわち、最適化された画像内容）を選択する。実際には、ＥＴＳＩにおいて、シャドウゲインＳＧは、入力及び出力画像、少なくともそのルマ表現のピーク輝度の比に基づく自動スケーリングの補正として定義されていることに留意されたい。等輝度原理の下で、Ｌ＿２００＝Ｙ’２００＊Ｌ＿ＨＤＲとして、正規化ＨＤＲ輝度から開始することによって、例えば２００ニットＰＢ＿Ｃ（又はむしろ上記式１及び式２による値Ｙ’ＨＰ＝Ｙ’２００＝ｖ（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ／２００；ＲＨＯ（２００））、ｖは式１の上記擬似対数式）のみに対応する正規化ルマ範囲上で表現される輝度をブーストすべきであることは理にかなっている。しかしながら、これによって与えられる画像は典型的には明るすぎ、またコントラストが低すぎ、そのため、グレーダは、ＳＧを対角値１．０に向かって戻し、何らかの暗さをＳＤＲ画像に戻す減光係数になる露出ゲイン補正ＳＧ＝ｅｘｐｇａｉｎ＊Ｙ’２００を使用することができる（グレーダは、このとき、ＳＤＲ正規化ルマがＨＤＲ正規化ルマに等しくなり、再び暗くなりすぎ、ＳＧが例えば１．０〜１．８になるため、典型的には、ｅｘｐｇａｉｎ＝１／Ｙ’２００を選択しない）。
【００５０】
この曲線は、はるかにより大きい可能性がある輝度ダイナミックレンジ内の多くのＨＤＲ輝度をはるかにより小さいＳＤＲ  ＤＲに絞り込むために、ある種の非線形輝度圧縮「ばね」を実施する。「決して平均的に不合理すぎるはずがない」固定曲線が使用されるのではなく、エンコーダは、すでに最適化された曲線を適用することができるため、結果もたらされるＳＤＲ画像は、多くのＨＤＲシーンにとって悪くないものになる（すべてのＨＤＲシーンが等しく複雑であるとは限らず、例えば、時として、均一に太陽に照らされた領域に隣接して何らかのわずかに陰になった領域があるだけであり、このとき、最も単純なシステムが白色へのクリッピングのような問題を生じるが、ユニット４０４の３部分曲線のような複雑すぎないスマートなＨＤＲ−ＳＤＲマッピングが多くの場合、ＨＤＲマスタ画像（例えば、実生活のイベントをキャプチャするコンテンツ作成者のＨＤＲカメラに由来するもの）の適切なＳＤＲリグレード画像の作成においてすでに良好に機能する）。
【００５１】
しかしながら、いくつかの他のシーンはより複雑であり、一部のコンテンツ作成者はまた、自身の審美的コンテンツを微調整するときに専門的に必要なものとして高度なものを有している（例えば、ハリウッド映画監督又はＤＯＰ）。
【００５２】
それゆえ、次のユニットであるカスタマイズ可能曲線適用手段４０５は、コンテンツ作成者（ここでも、人間、又は、そのアルゴリズムに様々な規則を符号化されているスマートオートマトンのいずれかは問わない）が、可能性としてカスタマイズ可能で任意に成形される微細グレーディング輝度マッピング関数Ｆ＿Ｌ＿ＣＵをＹ’ＣＬ予備グレーディングルマに適用することを可能にし、グレーディングされたＬＤＲルマＹ’ＧＬをもたらす（この関数の唯一の要件は、非減少であり、典型的にはさらに単調増加であり、典型的には少なくとも１．０入力から１．０出力へのＥＴＳＩ２マッピングにおいて選択されるものであることである）。実際には、この関数Ｆ＿Ｌ＿ＣＵの形状は、例えば多項式の計数などの形状定義パラメータのセット又はＬＵＴなどのいずれかとしてデコーダに通信される。
【００５３】
そのような微細グレーディングは、視覚系が知覚される画像オブジェクト濃淡値印象を決定する複雑な手法を有するため、及び／又は、大きい範囲のＨＤＲ輝度を限られたＳＤＲ  ＤＲに絞り込むには時として相当の判断力を必要とし得るため、及び／又は、コンテンツ作成者が何らかの追加の審美的特色をこのカスタマイズされた曲線Ｆ＿Ｌ＿ＣＵに入れ込むことを所望するため（その形状はこのとき、典型的には図示されていない符号化側の別のカラーユーザインターフェースコンピュータハードウェア及び関連ソフトウェアによって決定される）、必要とされる。事実、一方においては、すべてのＭＤＲ画像はマスタＨＤＲ画像内のすべての情報の何らかの圧縮表現である（に過ぎない）はずであると言うことができ、他方においては（例えば、霧を通して見るかのように、あまりにもコントラストが小さい、かなり弱い印象の画像を与えるため）、コンテンツ作成にとっての他の重要な要件は、それらのより限定されたＤＲ機能を所与として、ＨＤＲシーンのように可能な限り写実的に、又は、可能な限り美しくすべての画像をＳＤＲ画像の見かけに取り入れることである。人間の視覚は高度に非線形的且つスマートであり、単純すぎる関数を使用しているかのように迅速に知覚する。そのため、コンテンツ作成者は、粗輝度絞り込み関数Ｆ＿Ｃに加えてカスタマイズ可能関数Ｆ＿Ｌ＿ＣＵの判断力を使用して、依然として可能な限り良好に見え、好ましくはＨＤＲシーンに見えるＳＤＲ画像を作成することがほぼ不可能な情報においてより良好な仕事をする（例えば、ピクセルの何らかの輝度部分範囲の明るさを下げて、例えば、教会内部に対するステンドグラス窓の明るさの、ほんの少しだけより多くのオブジェクト間コントラスト、若しくは、ＳＤＲ画像内の屋内−屋外視覚コントラストを生成するか、又は、Ｆ＿Ｌ＿ＣＵ曲線の特定の局所的形状などを介して選択することによってシーン内の何らかのオブジェクトの彩度対輝度を最適化する）。
【００５４】
図６に示す「影人間（Ｓｈａｄｏｗｍａｎ）」画像の単一の単純な例によって、読者にカスタマイズ可能な輝度マッピング関数を教示し、読者に最小限必要な理解を提供する。
【００５５】
図６Ａは、画像内に見えるものを幾何学的に示し、図６Ｂは、Ｌ＿ＨＤＲ輝度とＬ＿ＳＤＲ輝度との間の関数関係を示す。画像は、暗い宇宙ステーション（ＤＲＫＳＰＳＴ）を示しており、ロボット６０２がそこを通じて移動している。特定の画像提示時点において、影人間６０１に遭遇する。影人間は比色分析によって非常に明るいＨＤＲピクセルのセットとして定義され、影人間の体を構成する様々なピクセル間の輝度差はほとんどない。これは、霧の雰囲気で満たされている、強く照明された環境にある窓の後ろに影人間が立っているために、そうなる。霧は、影人間の体（例えば、その衣服）に由来する輝度に成分を加え、例えば、Ｌ＿ｐａｎｔｓ＝２０ニット＋Ｌ＿ｍｉｓｔ＝４５００ニット＝４５２０ニット、Ｌ＿ｓｈｉｒｔ＝５０ニット＋Ｌ＿ｍｉｓｔ＝４８００ニット＝４８５０ニットなどの最終的な輝度が、ＨＤＲ画像において観察者に向かって与えられる。最も明るいピクセルの勾配が小さすぎる粗輝度マッピング関数を使用するときの問題は、影人間のコントラストが不十分になり、ＳＤＲ画像などのよりダイナミックレンジの低い画像においてはひどく見えにくくなるということである。１つの解決策は、入力ＨＤＲ輝度領域４５００〜５０００ニットにおいて局所的により大きい勾配を有し、影人間のより大きいＳＤＲ輝度部分範囲ＲＳをもたらし、影人間、及び、影人間が装着しているネクタイなどの影人間の詳細が、たとえＳＤＲ画像において霧の中でよりよく見えるようにするように、Ｆ＿Ｌ＿ＣＵ関数を定義することである。粗マッピング関数Ｆ＿Ｃのみよりもいくらかの多くの追加のリグレーディング制御を有することが有利であり得る、より多くの状況が存在することが理解され得る。
【００５６】
図４に戻って、適切な（均一な視覚的表現）ＳＤＲルマを定義した後、線形化手段４０６が、それらを（正規化）ＳＤＲルマＬｓに変換する。したがって、これは、上記の式１の逆を適用するが、ＳＤＲ輝度は今回は、輝度処理チェーンの始まりにおける知覚的均一化に使用された５０００ニットではなく、ＰＢ＿Ｃ＿Ｓ＝１００ニットに対応するＲＨＯ（ユニット４０６に入力される）によって作成されるべきである。
【００５７】
色は無論、１次元ではなく（無彩色濃淡値画像のみで作業するのでない限り）、これによって、ダイナミックレンジ変換及びコード化は非常により複雑になっているが、いずれにせよ、より適切な対応するＳＤＲクロミナンス、又は、実際には図４に示すように出力色成分Ｒｓ、Ｇｓ、及びＢｓとしての最終的に適切なＳＤＲ  ＲＧＢ色を得るために、ピクセルのクロミナンスＣｂ及びＣｒの並列処理トラックが必要とされる。
【００５８】
ＥＴＳＩ２の色処理トラック４５０は、以下を実施する（必要とされる範囲までのみ、再び簡潔に説明する）。乗算手段４５２によって、入力ピクセルクロミナンスＣｂ及びＣｒが同様に値Ｆ＿Ｃ［Ｙ］を乗算され、出力クロミナンスＣｂ＊、Ｃｒ＊がもたらされる。難点は、認識可能な色の色域の形状が不規則であること（図５の説明を参照）、計算の非線形性、及び観察者のヒト視覚系の他の難点など、多くの難点があることを理解した上で、適切な出力クロミナンスを常に得ることである。さらに、本出願の実施形態において下記に示すように、市場ではこれまで以上に多くのものが必要とされており、これまで以上に複雑なＨＤＲ処理システムがもたらされている。
【００５９】
ＥＴＳＩ２は、例えば、入力ピクセルがいずれのルマ値Ｙを有することになったかに応じて乗算手段に送信される、出力値を定義するＬＵＴをロードすることができる飽和処理決定手段４５１を使用する。ここでも、コンテンツ作成者は、このルマ依存飽和乗算手段定義関数の形状を自由に定義／最適化することができる。少なくともこれは、必要とされる程度まで、下記で見るように、時として本発明の色計算がこのＦ＿Ｃ［Ｙ］  ＬＵＴを定義するために必要とされるためである。
【００６０】
行列適用ユニット４５３が、単純に、Ｃｂ、Ｃｒから色指定を対応する正規化ＲＧＢ表現に変換する（この計算は、本出願の関心事ではなく、関心のある読者はＥＴＳＩ２  ｊｕｎｃｔｏ  ＥＴＳＩ１においてこれを見出すことができる）。
【００６１】
「非ＨＤＲ輝度（ｕｎ−ＨＤＲ−ｌｕｍｉｎａｎｃｅｄ）」正規化Ｒ／Ｌｈなどの値に、輝度処理トラック４０１において算出されている正規化Ｌｓ値を乗算することによって、実際のＲＧＢトリプレットを定義することができる。結果もたらされるＲＮ、ＧＮ及びＢＮ値は事実、絶対ＳＤＲ輝度（Ｒｓなど）ではなく、依然として正規化輝度であるが、それらは、この時点で、ＳＤＲ色が得ることになった輝度（Ｌｓ）を考慮に入れているため、「ＳＤＲに的確な」正規化輝度であることに留意されたい。
【００６２】
比色分析技術の当業者でない者にとって最初は多少難解な概念である可能性がある水準に読者がより迅速に到達するようにするために、図５における正規化（普遍的、すなわち、上記で説明したように正規化されたときにＳＤＲ及びＨＤＲ色域が良好に重なり合うが、無論、たとえ変換が高度にスマートで、現在のＨＤＲシーン画像の需要に対して最適化されたものではなく、単純に、絶対ＳＤＲ輝度を入力ＨＤＲ絶対輝度と同一視するものであったとしても、ＨＤＲ色を適切なＳＤＲ色になるようにシフトしなければならない）ＹＣｂＣｒ色域において起こることを説明している。
【００６３】
純粋な輝度変換は垂直方向において行われ、そのため、典型的には、ＨＤＲ輝度又はその（すなわち、ＣｏｌＨＤＲの）対応するルマＹが上向きに最適な新しい位置（ＣｏｌＳＤＲ）まで動かされる。これは、ＨＤＲ−ＳＤＲ輝度マッピングについて、正規化軸プロット上のＦ＿Ｌ曲線が常に対角線を上回るためである（すなわち、特定のｘ座標を有する入力ＨＤＲ正規化輝度又はルマはまた、ｙ座標として、ｘ座標の位置における対角線の高さも有し、したがって、常にその対角線の上にある関数の正規化ＳＤＲ出力輝度は、常により高い正規化出力値をもたらす）。いずれの実際の（絶対）ＳＤＲ輝度がこの正規化ルマ値Ｙに対応するかは、最初に正規化輝度にＥＯＴＦを実施すること（Ｙ’ＧＬまでのルマＹ’ＨＰの処理は式１の対応するＥＯＴＦを適用することによって定義されているため、これはユニット４０６によって実施される）によって見出され、それらの正規化輝度は単純に、乗算手段４５５によって１００を乗算される（例えば、０．７＊１００＝７０ニット）。すなわち、読者にはこの時点で、このフレームワークによって、入力ＨＤＲ画像色、特にそのＰＱ定義ルマＹ（例えば、ＨＤＲ  ｂｌｕ−ｒａｙディスクに格納されているような）から、ＨＤＲ入力画像に最適に対応するＳＤＲ画像（及び、受信ＨＤＲ画像からのＳＤＲ画像の結果としての復号）を示すために必要な一切のものを、ＳＤＲディスプレイ上に表示される対応するピクセルの絶対ＳＤＲ輝度まですべて定義することができることが確認される。
【００６４】
ここまでで、この時点において読者には、少なくとも本出願人のＥＴＳＩ標準化コード化原理に従って、ＨＤＲ符号化の基本的な開始点が理解される。ほとんどの顧客にとって、ＥＴＳＩ１又はＥＴＳＩ２（及び、そのとき技術的に発生するすべてのもの）のいずれかの選択は、その目的、すなわち、その市場に美しいＨＤＲ画像を供給することにとって十分である（無論、顧客は依然として、少なくともＦ＿Ｃ関数及び好ましくはまたＦ＿Ｌ＿ＣＵ関数の良好な形状を決定することを含め、又は、少なくとも、顧客自身の特定の審美的に必要なものに従ってそれらの関数を手動で最適化していないときに、それらの美しいＨＤＲ画像を作成し、各ＨＤＲ画像タイプの非常に良好な見かけ及び結果として生じるコーデック関数形状を自動的に生成する本出願人のオートマトンを購入し、使用する必要がある）。例えば、時代遅れにならないように設計された高品質の多用途ＨＤＲを得るために全面的な改修を試みる顧客は、ＥＴＳＩ２システムを展開し得、それらのＳＤＲ画像又はＳＤＲ顧客をより評価する市場関係者は、それらのＨＤＲシステムをＥＴＳＩ１システムとして展開し得る（これはまた、例えば、コンテンツ作成者対ケーブルテレビ通信システムオペレータなど、ＨＤＲビデオ処理チェーン内のどこにあるかに応じた様々な議論も含むことができ、コード変換なども含まれ得る）。
【００６５】
しかしながら、正確に標準化されているものとしてのＥＴＳＩ１又はＥＴＳＩ２を展開することを好まない顧客に関する、市場における別の要求又は市場に対する提案が存在する。或る者がＨＤＲ画像を、すべての様々なＰＢ＿Ｄディスプレイに必要な画像のスペクトル全体を表現する単一の画像として通信することを選択する場合、その者が（例えば、５０００ニットＰＢ＿Ｃ）マスタＨＤＲ画像自体を通信することはよく理にかなっている。これは、それらの画像がすでに利用可能であるためだけでなく、画像ＨＤＲシーンの最高品質の表現でもあるためである（その者は事実コンテンツ作成者「ゴールド（ｇｏｌｄ）」であり、画像は、残りのリグレーディングが選択された技術によって自動的に機能する場合に、その者が能動的に作成した唯一のものでない場合、その者が特別に作成して署名したものであり、多くの場合創造的な空想動画の開始点である）。しかしながら、特に将来数年において、別の追加のアプローチから受益する商況がある。不都合なことに、能力に乏しい旧来のＳＤＲディスプレイ（すなわち、ＨＤＲ復号、ディスプレイ適合などに含まれるすべての計算を行うことが不可能である）でない、市場のすべてのテレビ（又は一般的にビデオ復号又は処理デバイス）が常に、直ちにＥＴＳＩ２（又はＥＴＳＩ１）が有効なテレビであるとは限らない。例えば、最近標準化されたハイブリッドログガンマ手法によるものなど、ＨＤＲコード化及び表示に対して非常に異なる手法を適用する複数のテレビが市場に存在する。又は、おそらく一部のＴＶはまた、ＰＱルマ符号化ＨＤＲ画像のみを復号することができるに過ぎず、他は一切できない。おそらく一部のテレビは、その手法を使用するに過ぎず、そのため、おそらくそれらが行うことができる最良のことは、入来するＥＴＳＩ２  ＨＤＲビデオを処理することではまったくない。同様に、少なくともディスプレイ適合、すなわち、例えば、受信されているものとしての２０００ニット画像の、例えば、９００ニットＰＢ＿Ｄディスプレイのための９００ニット画像へのリグレーディングに留意しない、いかなる規格原理にも従わないテレビも市場に一部存在する。そのようなテレビは、受信されているものとしての画像が含むピクセル色及び特に輝度の意味を理解する復号機能を必要とするが、それらのテレビは、９００ニット画像を作成する手法に関するそれら自体の（トーンマッピング）発見的教授法を使用し得る。少なくとも、すべての消費者がその動画を元々作成されたものと同様に良好なものとして見ることができることを好むコンテンツ作成者の観点からの欠点は、そのような変動が、任意の特定のブランドのテレビが任意の受信ＨＤＲ画像から何を生成するかに関する高度な不確実性をもたらすことになることである。例えば、近い過去において実施されたＨＤＲ画像の単純な表示再解釈が、ＨＤＲ画像輝度の絶対的なレンダリングである。これは、９００ニットまでのすべてのＨＤＲ画像輝度が、画像内でコード化されているものとしての輝度によって正確に表示されるが、より高いすべての輝度は、ディスプレイの可能な最も白い白色（すなわち、ＰＢ＿Ｄ）までクリッピングされることを意味する。図７の宇宙ステーションのよう���例示的な画像では、これは、地球の何らかの部分が見づらい白色パッチ（太陽がその右側の地球を照らしすぎている箇所）にクリッピングされていることを意味し得る。宇宙ステーションの上部観察口から見た地球の大部分の良好に明るい青色を、暗い内部と良好なコントラストを成して示すため、このＴＶは、ある程度までは依然として美しいＨＤＲ  ＴＶであるが、画像の少なくとも一部分は見づらい（また、何らかの他のシーンは、少なくとも一部のＴＶ上で、例えば、図１の洞窟の外側のすべての画像詳細又は青空市場などをクリッピングするなど、はるかにより深刻なエラーを示す）。例えば、ホワイトオンホワイト戦略などの輝度の線形圧縮などの別の単純なトーンマッピング再解釈を実施することによって、いくつかの他の問題が生じる可能性がある。そのため、そのようなシステムは機能し、最終観察者に対する何らかの種類のＨＤＲ画像を生成し得るが（例えば、本発明のＥＴＳＩ２システムにおいて、そのようなＴＶは４０１のＰＱ関数しか使用し得ず、すべての他の輝度マッピング関数メタデータ及び結果としての順次的な輝度マッピング４０２、４０３などを無視し、ＥＴＳＩ２においてディスプレイ適合の機能を実施する）、結果は最良の視覚的品質でもなく、場合によってはより悪いことだが、予測可能でもない。
【００６６】
これによって、マスタＨＤＲ画像に加えて、第２の種類のＨＤＲ画像、いわゆる中間ダイナミックレンジ（ＩＤＲ）画像に基づく新規のコード化トポロジがもたらされており、これは国際公開第２０１６０２０１８９号パンフレットにおいて最初に紹介された。この利点は、当該分野内の多くのテレビの範囲内にあるＰＢ＿Ｃ（例えば、１０００ニット又は７５０ニット、ただし、同じ技法によって５００ニットに近い値を使用することもでき、又は、さらには４００ニットＰＢ＿ＩＤＲであってもよい）を用いて、そのような二次ＨＤＲ画像（従来のＥＴＳＩ２コーデック原理におけるマスタＨＤＲ画像の代わりにレシーバに通信されるＩＤＲコード化画像）を定義することができることである。しかし、依然として、審美的なものとして又は実際的に技術的に制限されている（例えば、利用可能なグレーディングモニタ）ものとして所望される任意のＰＢ＿ＭＨＤＲマスタＨＤＲを作成することができる。この着想は、任意のテレビが使用する表示再解釈（トーンマッピングを含む）技法が何であれ、ＰＢ＿ＤがＰＢ＿ＩＤＲ、すなわち、受信されているものとしてのＩＤＲ画像のピーク輝度に近い場合に、処理が受信画像から過度に逸脱すべきではないという意味において、これは平滑であるべきであるということである。例えば、ＰＢ＿Ｄを上回るすべてのピクセル輝度をクリッピングするのみであるような、能力に乏しいテレビであっても、過度にクリッピングすべきではない（例えば、洞窟画像の外側の地上又は日の当たっているところ全体をクリッピングすべきではない）。また、コンテンツ作成者は、たとえ一方において、例えば５０００ニットＰＢ＿Ｃ＿Ｈのマスタにおいて平均約４０００ニットの美しい超高輝度の画像領域を作成することを所望する場合であっても、それらの領域が十分に１０００ニットを下回り、結果、能力に乏しい８００ニットのテレビであっても、例えば、図７の宇宙ステーションの太陽光線のみなど、最も明るく視覚的に最も破綻をもたらさないピクセルのみをクリッピングするように、それらの領域をＩＤＲ画像内でリグレードする手法を制御することができるため、いくらかの制御を取り戻す。そのため、その新規の手法の要求に応じるために、何らかの新規の技術が必要とされている。
【００６７】
図７は、国際公開第２０１６０２０１８９号パンフレットのコーデック原理がどのようにチャネル適合手法の要求に応じたかを示している（チャネルにおいて通信される画像はＩＤＲ画像であり、以て、特定の通信チャネルは例えば１０００ニットＰＢ＿ＣＨ画像を送信するように構成されていると言うことができる）。この例は、いくつかの主な概念を説明するために興味深いものとして再び選択されている。理解すべきことは、範囲の沿ったすべての異なるＰＢ＿Ｃ画像が、正確に、コンテンツ作成者がそれらの各々を別個にグレーディングしており、いかなる技術的システムにも制約されていない場合に作成するものであるか、又は、少なくともそれに非常に近い場合にこれは有用であるが、これは特にＩＤＲ画像において必ずしも常にそうである必要はないことである。何らかの緩和が含まれる（他方、ＨＤＲシーンカテゴリＸ対Ｙの何らかの特定の画像グレーディングが最適であるのはいつか及び最適である理由、並びに、どの程度の逸脱が十分な逸脱であるかに関しては何らかの議論があり得、例えば、実生活においてはいずれにしても任意の街灯はわずかに明るい場合もあれば、又は、あまり明るくない場合もあるため、特に暗がりに半分隠れているものとして見られると考えられる場合に、街灯のピクセルの輝度は顔のものよりも重要性が低いと想像することができる）。
【００６８】
国際公開第２０１６０２０１８９号は、何らかの中間点としてのＩＤＲ画像からの、すなわち、レシーバによって受信されているものとしてのＩＤＲ画像から再構築されるマスタＨＤＲに向かって上向きの、及び、ＰＢ＿Ｄ＜ＰＢ＿ＩＤＲの任意のＭＤＲディスプレイのためのディスプレイ適合を行うための下向きの関数（異なる関数）を定義する手段を提供した。そのような技術によって、マスタＨＤＲ範囲は、ＰＱ関数に結びつけられた範囲である１００００ニットＰＢ＿Ｃ範囲として常に固定されるものとして良好に選択される。
【００６９】
ここで、様々な可能な輝度を変換する手法に種々の考慮事項が含まれると考えられ、これらは有利には、選択されるＩＤＲ画像の左側では、右側とは非常に異なり得る。そのため、事実、概念的に、異なることを行っている。左側では、二次（「より小さい」）ＨＤＲ画像をマスタＨＤＲ画像から作成している。そのため、１つの考慮事項は、このＩＤＲ画像がマスタＨＤＲ画像と（より低いＰＢ＿ＩＤＲにもかかわらず）「ちょうど同等に良好」でなければならないこと（及び、このとき、矛盾していると考えられるそのことを的確に解決する手法）である。右側においては、さらにより小さいＰＢ＿ＭＤＲに向かって圧縮しており（これは何らかのより複雑な状況、すなわち、とりわけ、輝度範囲全体にわたって分散している多くの重要なオブジェクト、及び高ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ画像にとっては相当のものであり得る）、すなわち、ディスプレイ適合画像生成の異なるタスクがあると考えられる。そのため、これによって（非常に）異なる技術的処理がもたらされ得、特に本発明の画像＋輝度マッピングビジョンにおいて、別様に成形／設計された輝度マッピング関数がもたらされ得ると想像することができる。
【００７０】
この例において、暗い宇宙ステーションの輝度は、６０ニットよりも暗いため、（少なくとも原則的には）あらゆる妥当なテレビ上で表示可能である。しかし、より明るいピクセルは、最初に、ＩＤＲ画像に非常に慎重に圧縮しなければならず、このとき、より少ない圧縮が第１の部分において行われており、より多くの圧縮がＳＤＲ画像に向かって行われなければならない。また、ここでも、例示的な２つの明るいオブジェクト、すなわち、明るく青い地球と、それに対する、はるかにより明るいがほとんど無色である太陽及びその光線とについて異なる基準があり得る。明るい地球のオブジェクトについてそれぞれマスタＨＤＲ画像輝度範囲（ＢＥ）及びＩＤＲ輝度範囲（Ｂｅ２）上の輝度部分範囲を示すため、理想的には、このコンテンツ作成者は、任意の画像又はディスプレイのＰＢ＿Ｃ機能がどういうものであれ、地球が例えば７５０ニットを決して上回らないような最大の明るさを所望する（そうでなければ地球は過度に光り始め、非現実的な見かけになるため）。しかしながら、このとき、太陽の輝度が為すに違いないことは、単に審美的に必要なものだけではなく、選択される（８００ニットＰＢ＿ＩＤＲ）ＩＤＲ画像内の７５０ニットを上回る太陽オブジェクトをコード化するために残された輝度の量も含むいくつかの要因から成る関数になる（無論、状況によっては、コンテンツを通信するものは、別のより高いＰＢ＿ＩＤＲ値を選択するが、ここでは、通信チャネルの受信端に接続される装置がどのようなものであれ常に、ハリウッド映画又はニュース番組のいずれかを問わず、任意のビデオコンテンツについて８００ニットのＰＢ＿ＩＤＲが期待されることを想定した）。サブセットとしてのすべてのそれらの最も明るいピクセルのマスタＨＤＲ画像輝度からＩＤＲ画像輝度を生成するための、最終的に選択されるＦ＿Ｈ２ｈ輝度マッピング関数が２つの矢印によって示されており、明るさの最も低い地球オブジェクト輝度をいくらか低減もする、２つのオブジェクトに対する総合的な圧縮動作をともに定義するためのソリューションが選択された。これは、コンテンツ作成者のリグレーディングに必要な理想的なものが１００％完璧に満たされるとは限らず（おそらく何らかの他の技術的難点に対応し得るため）、ただしＩＤＲ画像はほとんどの人にとって十分折り合いがつく状況の一例である。地球のピクセルがＩＤＲ画像においてわずかにより暗いだけであり、より品質の低いＨＤＲ画像についてさえそう予測され得る場合には、これは現実にはそれほど問題にならない。しかし、重要な点は、このＩＤＲ画像は依然として元のＥＴＳＩ２原理のすべての要件を満たすことができ（さらに、この追加のコーデックステップによればまた、能力に乏しい約８００ニットのＰＢ＿Ｄディスプレイが表示前に受信ＩＤＲ画像を過度に劣化させ得ないという要件も満たされる）、コンテンツ作成者によって所望されるようなＳＤＲマスタ画像までのすべてのＭＤＲ画像を、依然として、右側輝度変換関数を利用することによってレシーバによって生成することができ、（たとえ明るい地球オブジェクトピクセルが暗くされても）Ｆ＿Ｈ２ｈ関数（それ自体、その技術的及び／又は審美的需要に従って、各画像、又は、動画の特定のショットを符号化する連続する画像セットに対して最適化することもできる）を反転することによって、マスタＨＤＲ２０００ニットＰＢ＿Ｃ又は１０，０００ニットＰＢ＿Ｃ画像を依然として再構築することができることである。
【００７１】
両方ともビデオ画像コード化フレームワーク設計ではなく、いわゆる「ディスプレイ最適化」に関する２つの文献、すなわち米国特許出願公開第２０１６０３０７６０２号及びＥＰ２６８９３９２（国際公開第２０１２１２７４０１号としても知られる）は、それらの重要性ではなく（ただし、混乱の可能性があるため、それらの評価は論じられている）、それらの無関係性に関して（異なる技術的態様が混同されるべきではないため）、議論を評価している。当業者にとってのこの大きな差は、ビデオ処理チェーン全体の典型例を示す図２３によって説明される。コンテンツ作成側２３０１において、カメラ２３０２によるＨＤＲシーンのライブの（又は以前に記録された）キャプチャが存在すると仮定する。人間のグレーダ（又はシェーダ）が、例えばとりわけ、キャプチャのマスタグレーディングを決定する（すなわち、例えばＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０＝５０００ニットの表現可能な最大値において終端し、本発明の議論のためにゼロに等しくなると仮定される、例えばＭＢ＿Ｃ＿Ｈ５０＝０．００１ニットの何らかの小さい黒色値において始まる、マスタＨＤＲ画像の輝度ダイナミックレンジ上の様々な画像オブジェクトピクセル輝度の相対位置、例えば、宇宙ステーションについて、グレーダは画像処理によって、太陽のピクセルが４５００ニット、地球の明るい青色が例えば２００ニット、などになるように、元のカメラキャプチャを変更する）。第２に、本発明の手法におけるグレーダは典型的には、典型的には５０００ニットのＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０正規化マスタＨＤＲ輝度が１００ニットＬＤＲ正規化輝度にどのようにリグレードされなければならないかを指定する関数ＦＬ＿５０ｔ１になる、少なくとも１つの輝度マッピング関数を示すことを所望する（実際には、そのような輝度マッピング関数は、ＨＤＲビデオの連続する画像について異なる形状になり得、当方はさらに、当方のＥＴＳＩ規格において、これが単一の瞬間のビデオ画像についてさえ、いくつかの関数を定義するのにいかに技術的に非常に便利であるかを説明しているが、それらのさらなる複雑性は、当該技術分野に対する本発明の寄与を説明するのに必要ない）。
【００７２】
次いで、第３の重要な態様は、（少なくとも１つの符号化技法を介して）１つ又は複数のレシーバに通信されるべきマスタＨＤＲ画像を符号化するための符号化技法である。ＨＤＲビデオ研究の始まりにおいて、また、対応して本出願人によって標準化されたより単純なバージョンにおいて、これは、例えば、ＬＤＲ  １００ニット画像などの相対的に単純な符号化であり、これはこのとき、良好に下位互換性であり、結果、ＨＤＲ判断力又は処理機能のない旧来のＬＤＲ  ＴＶ上で良好な視覚的外観を有して直接的に表示することができる。国際公開第２０１６０２０１８９号のコード化手法及び本発明の教示は、より進歩した第２の生成手法の例であり、これはより複雑であるが、何らかの特定のＨＤＲビデオ通信又は処理技術エコシステムにおいてさらに必要なものの要求に応じることができる。例えば人間のグレーダ２３０４によって実施されるグレーディング（多くの場合は生放送番組制作などの、これが自動化されない場合）は、グレーディング装置２３０３（典型的にはピクセル輝度を変更するためのいくつかのツールを含むが、本発明の説明のために、ＦＬ＿５０ｔ１の形状の指定するためのユーザインターフェースを提供する要素、及び、そのような関数形状を（例えば、関数の形状を定義するいくつかのパラメータを含むメタデータとして）外部に通信する要素から成ると仮定され得る）上で行われる。
【００７３】
ビデオエンコーダ２３０５（非限定的に、その入力マスタＨＤＲ画像がすべてのピクセルの輝度のセットであると仮定して、どのようなものであってもコード化技法が選択されていることを所与として、マスタＨＤＲ画像の実際の符号化、すなわち、例えば、典型的にはＹＣｂＣｒピクセル色トリプレットの８ビット、１０ビット又は１２ビットピクセル化行列を、輝度マッピング関数のようなすべてのさらなる情報を記述するメタデータとともに生成するすべての技法を実施する）が、原則的にグレーディング装置２３０３に含まれるが、典型的に、接続可能なさらなる装置として示している。これは、本発明を説明するのに十分な、読者のための単純化を表しており、例えば外部放送トラックにおいて行われるキャプチャ（及び、場合によってグレーディング）、及び、例えば地方のコマーシャルが信号に挿入された後に何らかの中間通信中継局において場合によって行われる符号化などの様々な実際的な変化形を要約している（それに関して、様々な画像内容の協調も含まれるが、それは詳述する必要のない詳細である）。ここでは、最終的に符号化されたビデオ信号が、例えば、衛星アンテナ２３０６及び通信衛星２３４０（又は例えばインターネットなどを介した任意の等価なビデオ通信チャネル）によって何らかの消費者に通信されるときに正式に終了するものとして定義される、作成側において行われることを理解することが重要である（例えば、寄与と分配との間の差を参照されたい）。
【００７４】
受信側において、典型的には、入力側ではローカル衛星アンテナ２３５１に接続されており、出力側では典型的には例えば１０００ニット、又は７００ニット、又は２５００ニットのＰＢ＿Ｄなどの様々な表示機能を有するＨＤＲディスプレイ２３５３に接続されている、例えば衛星ＴＶセットトップボックスなどの最終的な消費者の家庭にある消費者装置、又は、任意の等価な復号・最終処理装置２３５２に行き当たる。セットトップボックスが、このときエンコーダの逆の動作を行うデコーダ２３８１によって、表示される必要がある輝度値に再び復号することのみを実施することで十分であり得るが、これは典型的には、限定された数の状況においてしか有用でない。マスタ画像は例えば５０００ニットＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０に対して符号化されており、すなわち、可能性として２０００ニットの輝度のピクセルを含むが、特定の消費者のＨＤＲディスプレイは例えば７００ニット（その表示可能な最も白い白色）までしか表示することができないため、通常、ディスプレイオプティマイザ２３８２による、絶対的な正規化された輝度分布をそれぞれ再び変更する（例えば受信されているものとしてのＬＤＲ画像、又は例えば５０００ニット画像などの復号マスタＨＤＲのいずれか）、ディスプレイ最適化プロセスが存在することになる。
【００７５】
そのため、一方においては、例えば、作成／符号化／送信側が、マスタＨＤＲビデオ（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）を何らかのチャネル符号化中間ダイナミックレンジ画像ＩＤＲとして符号化するためのビデオエンコーダ２３７０のみを有し、一方で、受信側が、再構築された５０００ニットＨＤＲ画像（ＲｅｃＨＤＲ）を、任意選択的に、接続されている７００ニットＰＢ＿Ｄディスプレイに最適に適合された、ディスプレイ最適化されている、例えば７００ニットのＰＢ＿Ｃ画像ＩｍＤＡにディスプレイ最適化することもできるという、いずれかの側における電化製品（及びそれらの技術的設計原理など）の間の大きな技術的差異が存在する。２つの間の技術的差異は、ディスプレイ最適化が（任意選択の）後処理として行われ、一方で、コード化／復号が画像再構成技術でしかなく、典型的にはディスプレイ最適化に関するいかなる教示も必要としないという点において確認され得る。２つの側の装置（及び動作手順など）は、典型的には、非常に異なる技能を有する専門家によってのみ処理される。コンテンツ作成装置は、専門ビデオ機器製造元によって設計され、放送技術者などによって操作される。セットトップボックス及びテレビは典型的には、例えばアジア発祥の消費者電化製品製造元によって作成される。
【００７６】
米国特許出願公開第２０１６０３０７６０２号は、本出願人の最初のディスプレイ最適化特許である。要約すると、当該特許における着想は、コンテンツ作成者がリグレーディング挙動を案内する規則、及び、画像に存在し得る様々な（少なくとも２つの）レジームのためのアルゴリズム（レジームは、画像内のピクセルのセットと、様々な画像ダイナミックレンジの様々なディスプレイが利用可能であるときのそれらのピクセルの必要なリグレーディング挙動の両方である概念である）を与えることができるということである。これは最初に、コンテンツ作成者の必要なものと、最終的な消費場所における実際の表示との間の接続を可能にしたが、実際には、この最終的な場所において、ディスプレイ適合の制御された挙動が行われる必要がある。また、理想的には、セットトップボックス、又は、少なくともディスプレイ適合がそのテレビにおいて行われる場合にはテレビの製造元は、大まかには、コンテンツ作成者がビデオ画像における様々なレジームのオブジェクトの良好な挙動として指定したものに従う（例えば、暗い領域から次第に現れるものは、任意の表示能力において、さらには１００ニットＰＢ＿Ｄ  ＬＤＲディスプレイにおいて、見えすぎるようにもならず、見えにくくなりすぎもしない）。これは、無分別に一切を自身で行うのではなく、そうすることがこの内容に必要とされているためである。しかし、これは明らかに、消費側において行われるべき最後の挙動であり、ビデオ通信技術提供者が任意の特定のビデオコーデック原理を展開することを所望する手法、又は、任意の実施者がこれを展開することを所望する手法に完全に直交する。また、そのようなマッピングが典型的には、より低いダイナミックレンジのＩＤＲ画像を介したコード化が有するべき特性である逆行可能性を有しないという事実がすでにあるため、任意のアドホックトーンマッピング技術を混同すべきでもない。
【００７７】
国際公開第２０１２１２７４０１号はまた、様々な画像内容が異なる輝度ダイナミックレンジ能力に対してどのようにリグレードされるべきであるかを指定するＤＡＴＧＲＡＤ構造の様々な実施形態によって行うことができるディスプレイ最適化挙動を指定するための初期のＨＤＲ技術である。このＤＡＴＧＲＡＤ構造は、最低限必要なリグレード仕様のマスタＨＤＲコード可能ピーク輝度ＰＢ＿Ｃ（すなわち、本表記におけるＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）と、１００ニットＬＤＲ  ＰＢ＿Ｃとの間での、中ダイナミックレンジ（ＭＤＲ）ディスプレイＰＢ＿Ｄに必要とされる任意のＭＤＲ画像を生成するために使用される（ｐ．１６）。ＭＤＲ画像の導出は、最適には、ＤＡＴＧＲＡＤデータ構造内で符号化されているものとしての画像のリグレーディング需要を使用するだけでなく、例えば、観察環境輝度又は最終観察者選好設定などの特定の表示側観察態様も使用することによって行われる（ｐ．５を参照）。
【００７８】
最初から、さらに非常に特定的な洞察がない場合、そのような教示はコーデック再設計に関して当業者に何ももたらさないことは明らかであるはずである。
【００７９】
従来技術における、ただしより重要なことには発明的なコーデック構造／フレームワーク自体においてすでに発見可能であるものと比較した特定の関数の生成における差異とは別に、第２のＰＢ＿Ｃ値（実際に通信されるＩＤＲ画像のより低いものに加えて、マスタ内容の最も高いもの）の実際の通信も、国際公開第２０１６０２０１８９号において使用される（任意選択の）タイプ特性化手段とは異なることにも言及すべきである。これら２つがまったく同じであるという事実に加えて、特に本教示と比較してそのフレームワークの詳細に注目すると、列挙手段が異なる役割を有する。そのような‘１８９号特許の特性化手段は、例えば２つの上方向リグレーディング輝度マッピング関数が存在する場合に有用である。これは、作成側のマスタＨＤＲ画像の近密な再構築のような任意のものを得るのはどれであるかを選択するのに有用である。しかし、そのような情報は従来技術において厳密に必要でもなく、必ず適用されるべきでもない。５０００ニット再構築画像の代わりに４０００又は６０００ニット再構築画像を得るために、マスタＨＤＲ画像に由来するアップグレード関数が使用され得る。中間画像の２つの側があり、ダウングレード関数が、通常、重要な画像内容（特に、すべてのＰＢ＿Ｄディスプレイ上で十分に明るく信頼可能に表示されなければならない内容）を有するものであるが、アップグレード関数は、まさに最も明るいオブジェクト（車のヘッドライト、太陽の反射など）に対するリグレーディング挙動を指定するように、特に異なるものになる。それらは、しかしながら、様々な能力のディスプレイが最も変動する輝度範囲の上側領域にあるため、決して正確に再現することができないものでもある典型的なＨＤＲ影響オブジェクト／効果である。したがって、例えば６００ニットＩＤＲ画像から４０００ニットＰＢ＿Ｃ再構築画像を作成することによって、それらの理想的な輝度値と比較するとわずかに暗すぎる何らかの車のヘッドライトが得られるが（たとえそのような値が４０００ニット輝度範囲以上で表現され得るとしても）、これは、例えば、水平軸がＩＤＲ画像のＰＢ＿Ｃ正規化輝度を表し、垂直座標が（場合によっては分かっておらず仮定されているに過ぎない）マスタＨＤＲ  ＰＢ＿Ｃから不合理に離れすぎていない、計算されるべき再構築ＨＤＲ画像ＰＢ＿Ｃに対して選択される任意のものに対応する［０〜１］／［０〜１］軸系上の多重線形正規化リグレーディング関数を適用するのみである場合に、依然として非常に良好に見えるＨＤＲ画像になる。本技術においては、デコーダのアルゴリズムにおいても使用されるため、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０輝度値自体を、メタデータにおいて積極的に外部に通信する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００８０】
本特許出願の発明者らは、特に今日すでに展開されているＥＴＳＩ２コード化原理及びシステム（ＩＣ、テレビ、セットトップボックス）をめぐって、一般的なＩＤＲアプローチを複数の手法で制約したいと考えた。
【課題を解決するための手段】
【００８１】
複数の技術的考察が、本発明者らによって為された。一方において、本発明者らは、自身のシステムを、すでに展開されているＥＴＳＩ２デコーダに適合するようにしたいと考えた。したがって、例えば、１５００ニットＩＤＲ画像が通信された場合（ＥＴＳＩ２デコーダはＩＤＲ構築原理に関しては何も知らず、したがって、これは単にＨＤＲシーンの元のＨＤＲマスタ画像であると仮定した）、正確なディスプレイ適合を行う、図７のＦ＿Ｉ２ｓ関数であるＦ＿Ｌ＿ＩＤＲ輝度マッピング関数（及びＥＴＳＩ２によるすべての他の色マッピング情報）がともに通信されるべきである。したがって、ＩＤＲ追加技術が使用されたか否かにかかわらず、ＳＬＨＤＲ２デコーダとしても知られているＥＴＳＩ２は、通常、ＳＤＲ画像までのすべてのＭＤＲ画像を生成することが可能であるべきであり、（理想的には）コンテンツ作成者が所望するとおりに見えるべきである。理想的には、本発明ではＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダと呼ぶ、本発明の原理による任意の新規のデコーダはまた、ＩＤＲとＳＤＲとの間のすべての画像について正確に同じ、又は、少なくともほぼ同じ見かけをもたらすべきである（すなわち、ＩＤＲ画像及びＳＤＲ画像のうちの少なくとも１つは、好ましくは、色グレーダ又は一般的にコンテンツ作成者が見て気に入った又は少なくとも許容した程度としてもたらされるＭＤＲ画像から大きく逸脱すべきではない）。他方、非常に重要な基準は、マスタＨＤＲをほぼ完璧に再構築することができることである（可能性として、受信側においてマスタＨＤＲのごくわずかな不快ではない再構築エラーをもたらすことになる、例えば送信のＭＰＥＧ圧縮段階においてＩＤＲ画像にＤＣＴを行うときに入り込む２、３の丸め誤差は別として）。無論、マスタＨＤＲの再構築の品質に関して何らかの緩和を設けているいくつかのシステムがあり得る（一部のコンテンツ提供者は、少なくとも、例えば、例としてｂｌｕ−ｒａｙディスクへの記録のためではなく、放送又はさらには限られた視聴者への１回だけのキャストなど、何らかの時間的態様が関与する場合において、ＩＤＲ画像をより重要であると考える）が、一般的に、ビデオ処理チェーンに関与する少なくとも１つの大きな当事者は、マスタＨＤＲ画像が完璧に再構築可能であることが重要であると考える（ＩＤＲから始まる何らかのより高いダイナミックレンジの見かけを作成することを闇雲に目指すこととは区別する）。
【００８２】
最後に、ＥＴＳＩ２デコーダを再設計及び再展開する必要なしにサービスするために、Ｆ＿Ｉ２ｓ関数をともに通信しなければならない（すなわち、好ましくは、ＳＬＨＤＲ２システムのコード化（復号）回路を可能な限り再使用することが好ましいが、とりわけ、旧来のＳＬＨＤＲ２システムが、必要ではなく無視することができるメタデータは別として、何が得られたかが分かるように、少なくとも、それらの輝度及び色マッピング関数を含むビデオ信号は依然として標準定義に一致すべきである）と考えられるが、コンテンツグレーダは典型的には、自身が作成したマスタＨＤＲと、その何らかの対応するＳＤＲ（すなわち、１００ニットＰＢ＿Ｃ）バージョン（例えば、コンテンツグレーダが図４に示すようなシステムによって作成した）との間の自身の輝度（及び色）マッピング関数を指定することを所望する。そのため、そのＦ＿Ｍｔ１関数（図１０を参照）は図７のＦ＿Ｈ２ｈ関数でもＦ＿Ｉ２ｓ関数でもなくなり、むしろ、マスタＨＤＲとマスタＳＤＲとの間のリグレーディング試行全体に及ぶ関数である（すなわち、このＦ＿Ｍｔ１は、上記ＨＤＲシーンの最も異なるダイナミックレンジ表現間のＨＤＲシーン画像のリグレーディングの必要性を定義する）。そのため、特にＥＴＳＩ２フレームワーク原理の中で又はおおよそその中で、これらの２つの状況を適格に関連付ける技法が必要とされている（例えば、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ復号方法は、受信ＩＤＲ画像及びＤ＿Ｉ２ｓ関数と適合するＥＴＳＩ２レシーバディスプレイと同じＭＤＲ画像の見かけをもたらし、各瞬間において、１つ又は複数の関数が、その瞬間の入力ダイナミックレンジ画像と、その瞬間の所望の出力ダイナミックレンジ画像との間のリグレーディングを部分的に行う）。
【００８３】
下記に示されるように、これは、正確にはいずれの種類のシステムが所望されるか、並びに、いずれの望ましい制約条件がより緩和するか、及び、いずれが緩和を少なくするかに応じて、様々な発明者らの異なる洞察によるいくつかのやり方において行うことができる（また、例えば、様々な選択に必要なサイクル又はトランジスタの数などのような特定の実際的な技術的要因も考慮に入れる。これはいくつかの選択を他よりも望ましいものにするが、本特許出願ではそれらの詳細には触れない）。
【００８４】
なお、すべてのアプローチが使用するいくつかの基本的な根本原則が存在する。少なくとも２つの解決法が、図８によって要約され得る。レシーバは、ＩＤＲ画像（何らかの形で、ＰＢ＿Ｃ＝４０００ニットの例ではマスタＨＤＲ画像に再構築可能であるべきである）を受信し、それらはまた、関数Ｆ＿Ｉ２ｓも有する。しかし、それらは、各ＩＤＲ輝度について、何らかの形で、必要な対応する正規化された、したがって、絶対的なマスタＨＤＲ輝度を計算するための関数Ｆ＿？？を求めなければならない（そのマスタＨＤＲを元々そうであったとおりに正確に再構築するが、その画像は決して通信されていない）。必要な関数を決定することができる、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダ色変換システム（ただし、少なくともその処理ＩＣ又はソフトウェアコアに従って、依然として、図４に示すように、その仕様を有する輝度処理トラック（そのサブユニットの少なくとも一部が利用される）、及び、彩色処理トラック）を構築することができるか、又は、またすべての高機能をエンコーダに入れ込むように試行することもでき、結果、標準ＥＴＳＩ２符号化色変換アプローチをそのまま使用することができ（典型的には適切な全又は部分輝度及びクロミナンス処理ＬＵＴのロードを含め、この第２の所望のピーク輝度ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０のメタデータを受信することによって、４０００ニットの元のＨＤＲを再構築するその新規のプログラミングである、その新規性を除く）、これは、むしろ、ＰＢ＿ＩＤＲ値よりも低いＰＢ＿Ｄのディスプレイ適合画像を外挿するように設定される。両方のアプローチ及びそれらの実施形態が、何らかの汎用の新規技術的構成要素を必要とし、汎用ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳの下では、新規符号化原理は実現されない。
【００８５】
（以下でより詳細に説明される）図９に示すような汎用ＩＤＲエンコーダのＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダ９００種の基本構造から、通常のＨＤＲコード化、特にＥＴＳＩ２  ＨＤＲビデオコード化との差異が確認され、ここで、メタデータ内でともに符号化されている２つのピーク輝度が存在する、すなわち、第１には、通信され、後に受信されるビデオの、すなわち、ＩＤＲ画像のコード可能な最大輝度［これは、すべての他の新規のアプローチを無視して、通常のＥＴＳＩ２デコーダが確認するものである］がいくつであるかを示す「通常の」ピーク輝度である（チャネルピーク輝度ＰＢ＿ＣＨと呼ぶ、すなわち、そのために使用された技術が何であれ、すなわち、コンテンツ作成者、所有者、又はトランスコーダにとって最適に見えたピーク輝度レベルが何であれ、及び、ＩＤＲピクセル輝度を計算するために使用された数学的技法が何であれ、受信されているものとしてのＩＤＲ画像のピーク輝度）。しかし、第２に、ここで、元のマスタＨＤＲ画像のピーク輝度、すなわち、コンテンツピーク輝度ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０（例えば、５０００ニット）も存在する。第２のピーク輝度ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０は、いくつかの実施形態において、ＩＤＲ画像作成の何ヶ月も前、（例えば、カメラのキャプチャ動作に基づいて、コンピュータ内でなど）マスタＨＤＲ画像が作成されたときに指定されており、ＰＢ＿ＣＨは、チャネル符号化の時点において多くの異なる可能な手段によって、エンコーダ９００への外部入力として設定される（例えば、ケーブルテレビの運営者は、自身の顧客のＨＤＲディスプレイの現在の平均状態を反映するように毎年アップグレードされる固定値セットをメモリに有し、又は、ビデオの少なくとも１つの画像の何らかの輝度若しくは他の画像仕様、又はその関連メタデータ、さらには場合によっては後のＩＤＲ再コード化を誘導するために特別に含まれるメタデータなども考慮に入れて、最適化されたＰＢ＿ＣＨが計算され得る）。（単一の）ピーク輝度がともに通信されるようにすることが、少なくともＥＴＳＩ２のシステム（その時点において、それらが必要な唯一のものとして考えられたもの、すなわち、受信されているものとしての画像の「その」ピーク輝度のみを有していた）について、ただし、旧来のＥＴＳＩ２デコーダの完全にトランスペアレントな可用性に照らして、ＨＤＲ符号化にとって有用であり、これは上記のようにＰＢ＿ＣＨである必要がある（そうでなければ、それらは通常のディスプレイ適合計算を行うことができない）。他方、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０は、そもそも図８のＦ＿？？関数を計算し、この関数によって最終的に、受信ＩＤＲ画像から所望のマスタＨＤＲ再構築画像を計算することを可能にするために必要である。
【００８６】
そのために、これは、旧来のＥＴＳＩ２ビデオコード化データストリームの間の差を直接的に示しており、この時点で、旧来のＥＴＳＩ２デコーダは、この追加のメタデータを知らず、ＥＴＳＩ２デコーダは、それらが受信した画像内の最も明るい輝度を示す、それらがメタデータ内で受信したＰＢ＿Ｃ＿Ｈよりも高いＰＢ＿Ｃを有する任意の画像を決定する必要がないため（純粋なＥＴＳＩ２原理によれば、受信されているものとしての画像は常に最高品質の画像であり、事実、それはコンテンツ作成者によって作成された最高品質のマスタＨＤＲ画像であったため）、単純にこれを無視する。しかし、図１１に示すように、汎用ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダは、ただＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０値を受信し、読み出すだけではなく、それを使用して、コンテンツ作成者によって作成されたマスタＨＤＲ画像のほぼ完璧な再構築であるＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像を再構築もする（事実、そのようなデコーダは、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０値を使用して、受信Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ関数から必要なＦ＿？？関数を計算する）。このデコーダは有利にはまた、例えば４００ニットＰＢ＿Ｃ  ＭＤＲ＿３００画像などのより低いＰＢ＿Ｃの画像も出力するが、ＰＢ＿ＣＨよりも低いＰＢ＿Ｃのそのような画像に対して標準ＥＴＳＩ２計算コアを使用することを選択することもできるか、又は、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ計算コアの一実施形態における計算を行うこともできる（ただし、ＰＢ＿ＣＨよりも高いＰＢを有する画像の正確な再構築のためには、これはＥＴＳＩ２技術では行うことができないことが自明であるため、新規の洞察が確実に必要である）。
【００８７】
そのため、新規の技術によって解決されるべきタスクセットは、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）であって、画像入力（９２０）を介して、エンコーダがそのための第１のメタデータ入力（９２２）を有する第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を有する入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）を受信するように構成されており、第２のメタデータ入力（９２１）を介して、マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を受信するように構成されており、当該ルママッピング関数は、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマと、好ましくは１００ニットに等しいＬＤＲ最大ピクセル輝度を有する、対応する低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）の正規化ルマとの間の関係を定義し、エンコーダは、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を受信するための第３のメタデータ入力（９２３）をさらに備えることを特徴とし、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、
−  第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に等しい可能な最大輝度を有することを特徴とする中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の正規化輝度に、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマを関連付ける、適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）にマスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を変換する標準化アルゴリズムを適用するように構成されているＨＤＲ関数生成ユニット（９０１）と、
−  ＩＤＲ画像計算ユニット（９０２）であり、当該ユニットの出力である中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のピクセルのルマを得るために、入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）のピクセルのルマに適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）を適用するように構成されている、ＩＤＲ画像計算ユニット（９０２）と、
−  マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）及び適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）に基づいて、入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）のそれぞれのルマに対応する、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを入力として与えられたときに低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを出力として定義する、チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を導出するように構成されているＩＤＲマッピング関数生成手段とを備えることをさらに特徴とし、高ダイナミックレンジビデオエンコーダは、
−  中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）を出力するための画像出力（９３０）と、
−  第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を出力するための第１のメタデータ出力（９３２）と、
−  チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を出力するための第２のメタデータ出力（９３１）と、
−  第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を出力するための第３のメタデータ出力（９３３）とを有することをさらに特徴とする、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）によって実現される。
【００８８】
最初に、本エンコーダの必要な各データアイテムについて別個の入力を示しているが、実際には、これらの入力（及び出力について同様に）のうちの１つ又は複数は、ビデオ入力技術が処理することができるものに応じて同じであってもよい（例えば、一部の早期のＨＤＭＩ（登録商標）画像入力は、動的に変化する、すなわち、時間的に連続する各ビデオ画像について異なる可能性があるマスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を処理することをできず、この場合、そのデータは例えばＷｉ−Ｆｉ接続などを介して同期的に通信される）ことを技能を有する読者であれば、実現できることに留意されたい。様々な入力データがどのように入力されるかはまた、それらがどこで生成されるか、すなわち、エンコーダがいずれの他のシステムの中に又はそれに対して接続されているか（イベントのカメラキャプチャと同時のリアルタイム符号化が所望されるか、又は、例えばケーブル分配システムなどの、この特定のケーブルシステムなどの制限又は必要なものを所与としてこれを最適に分配するために、元のコンテンツ作成者からすべてのデータを任意の後の時点において受信する何らかのビデオ通信システムの後の符号化が所望されるかに依存する）に依存する。
【００８９】
意図して限定することなく、ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像が人間の色グレーダによってコンピュータ上の色グレーディングソフトウェアを使用して直前にグレーディングされていること、及び、グレーダが、典型的には、必要に応じて例えば映画の筋立てを視覚的に最適に伝える所望の見かけを少なくとも妥当に伝達する（また、ビデオアプリケーションが異なれば、場合によってはＦＬ＿５０ｔ１関数に対する異なる技術的制限を伴う可能性がある、異なる色基準など、必要なものが異なる）、（ＳＤＲ画像が好ましくは、相当により低い輝度ダイナミックレンジを考慮に入れてＭｓｔｅｒＨＤＲ画像と可能な限り同様に見える）ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像に対応する、対応するより低いダイナミックレンジの画像、典型的には１００ニットＳＤＲ画像（ただし現在、リグレード画像スペクトルの下端は規格合意によって１００ニットＰＢ＿Ｃ画像であり、そのため、外見的には変化する可能性が低く、３つ組のうちのそのような最も低い画像、すなわち、ＬＤＲ画像は、正確に１００ニットではなく、おそらく１００ビットのｋ倍である、将来の実施形態におけるＬＤＲ最大輝度を有し、例えば、好ましくはｋは最大３倍であり、すなわち、本システムのその実施形態の実現におけるＬＤＲ最大輝度は３００ニットである）を定義するＦＬ＿５０ｔ１関数を定義していると仮定される。
【００９０】
ＰＢ＿ＣＨ値は、事実、中間ダイナミックレンジコード化の設定である点において、他のメタデータといくらか異なる。そのため、これらグレーダ由来であってもよく、又は、そうでなくてもよい。これは例えば、例としてエンコーダにとり付けられているか又はその中にある固定メモリからフェッチされる、特定のビデオコード化システム（例えば、例として衛星放送システム）の固定値である。インターネットベースの配信において、このＰＢ＿ＣＨ値が、ＩＤＲ画像がそのために生成される最終顧客によって必要とされるものとして通信されることがあり得る。例えば、品質の悪いモバイルディスプレイを有する顧客は、例えばビデオオンデマンド会社のサーバなど、インターネットの他方の側のサーバによって５００ニットＰＢ＿ＩＤＲ画像しか計算される必要がなく、一方、何らかの他の顧客は、１０００ニットＰＢ＿ＩＤＲバージョンを要求し、そのような場合、その要求されるＰＢ＿ＣＨ＝ＰＢ＿ＩＤＲ値はエンコーダにおいて入力される。
【００９１】
そのため、符号化側においては最高品質の（事実、最高ＰＢ＿Ｃ）ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像があったが、これは、レシーバ（補完デコーダ）が受信する画像ではなく、ＩＤＲ画像が受信される（そして、ＩＤＲ画像はＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像を計算することによってＭｓｔｅｒＨＤＲ画像を近密に再構築する必要がある）。これらの技術は、すべてのものを０．０〜１．０ルマに正規化されるものとして定式化することによって最良に実現される。事実、ルママッピング関数について言及する場合、これは事実、均等に輝度マッピング関数でもある（ルマと、例えば典型的には表示されるべき輝度である、それらの対応する輝度との間の関係のため）が、技術的に厳密に言えば、本発明の計算は好ましくはルママッピング関数によって、好ましくは、フィリップスｖ関数によって計算可能なものとしての、心理視覚的に均一化されたルマ定義において機能する（式１及び式２を参照）。
【００９２】
上記で説明したように、特に特定のピーク輝度における異なるダイナミックレンジの単一又は２つの別様にリグレードされている画像をコード化するだけでなく、対応する異なるＤＲリグレーディングのスペクトル全体をコード化する、本発明のＨＤＲビデオを処理するアプローチは、そのような少なくとも２つの関連付け可能な画像のピクセルが、例えばｉｍａｇｅ＿２の０．４に対応するｉｍａｇｅ＿１の０．２などを有することができる、様々な可能な正規化ルマを関連付けることにほぼ関する。これは、１つの状況、すなわち、１種のリグレーディングと、任意の他の選択される異なる状況との間で、ルママッピング関数が定義するものである。
【００９３】
標準化アルゴリズムとは、本発明では、可能な関数の第１のセット（多くの異なる形状及び定義を有することができる）を対応する関数の第２のセットに関連付ける何らかの固定された手法がなければならないことを意味する。すなわち、これは単に、何らかの通信技術（又はさらにはそれらのすべて）において、エンコーダ及びデコーダの設計者が、任意の入力関数の形状（典型的には１．０に正規化される軸上の）を出力関数の形状に変換する手法を一意に指定する方法を定義していることを意味する。様々なそのようなアルゴリズムが存在し得、したがって、原則的に、コーデック設計者は、例えば、合意されているアルゴリズム番号３などの、デコーダなどと通信することを所望する任意のそのようなアルゴリズムのオーダー番号を決定し得るが、本発明の方法は、例えば本明細書において下記に示すサポート計算におけるものなど、１つの固定標準化関数変換アルゴリズムに単に予め合意することによって、完璧に、最も単純に機能するため、通常、そのような複雑なことをする必要はない。
【００９４】
読者の理解を早めるために、以下はそのようなアルゴリズムの単純な例である。入力関数がべき関数ｐｏｗｅｒ（ｘ＿ｉｎ；Ｐ）であると仮定すると、アルゴリズムは、対応する関数ｐｏｗｅｒ（ｘ＿ｉｎ；Ｐ−１）を導出し得る。反転によって、対応する関数を受信したときに（＋１アルゴリズムによって）元の関数を再び再導出することもできる。
【００９５】
標準化アルゴリズム自体は、典型的にはレシーバに通信されず、結果出力される対応する関数のみが通信されることは、誤解なきようにされたい。これが、当該アルゴリズムが標準化又は事前合意される、すなわち、復号側において何が起きたかをデコーダが知ることができるように固定されなければならない理由である。これがどのように合意されたかは、特許請求されるものとしての本技術の理解にはそれほど関係ない。例えば、５つの異なる固定アルゴリズムがあり得、ケーブルテレビの運営者は、アルゴリズム３によって符号化することを決定することができ、自身の顧客に、対応して固定アルゴリズム３によって復号するように設定されたセットトップボックスを支給する（たとえＳＴＢが、場合によって何らかの他のビデオ通信のために、例えばアルゴリズム４にリセットされ得るとしても、アルゴリズム変更は一般的に必要なく、ただし、例えば異なるケーブルチャネルのためのＰＢ＿ＣＨの変更が関心事であり得る）。
【００９６】
典型的には、対応する適合ルママッピング関数Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩがレシーバに通信されるのではなく、別の、その後さらに導出可能なチャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）が通信され、デコーダも何らかの手法でこの二重導出を反転させる必要があるという事実にも、慎重に留意されたい。事実、リグレーディングマッピング全体が２つの部分に分割され、そのため、第１の部分が標準化される場合、第２の部分も定義され、そのため、デコーダによるこのＩＤＲ符号化の反転は（困難ではあるが）場合によっては可能であると考えられ得る（新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳコーデックを構築し正しく機能させることが可能になる）。
【００９７】
この標準化コード化可能ピーク輝度依存関数変更アルゴリズムの概念は、図２４によって手短にさらに説明する。そのため、左側では、グレーダ又はコンテンツ作成者の側のリグレーディング関数決定オートマトンによって設計されるＦＬ＿５０ｔ１関数の様々な発生事例が存在し得ることが分かる。例えば、より低いダイナミックレンジのディスプレイ上でもなお十分に見えるように相当に明るくしなければならない、重要な動作が行われている非常に深い黒色が存在するが、最も明るい部分が、例えば街灯などのように、それほど重要ではなく、いかなるディスプレイ上でも単一のほぼ最大の白色輝度によって表現することができるＨＤＲシーンに対して、ＦＬ＿５０ｔ１＿１が決定されている（又は、したがって、そのディスプレイ上でレンダリングされているように計算されている、すなわち、そのように正確にそれらの絶対輝度を含む画像、又は、より正確には通常はそれらの輝度を符号化しているルマコード）。対照的に、「中央」のいずれかの側において特別に調整されたリグレーディング曲線形状をもたらしている、重要なより輝度の低いオブジェクト（又はより正確にはレジーム）とより輝度の高いオブジェクトの両方が存在する、別のタイプのＨＤＲシーンを含む画像又は連続する画像のショットに対してＦＬ＿５０ｔ１＿２が生成されている。例えば、例としてインドの屋外シーン中の寺院に入るところなど、非常に明るい内容（及び高すぎないＰＢ＿Ｃのマスタ）及びいくつかの局所的なより暗い領域を有する日中のシーンについて生じ得るＦＬ＿５０ｔ１＿３が、ＨＤＲ関数生成ユニット９０１によって適用される標準化アルゴリズムへのさらに別の可能な入力関数である。
【００９８】
それら３つの状況、及びすべての無数の他の状況のいずれかについて、ユニット９０１は出力関数を決定する。このアルゴリズムの特性は、この関数が同様に、ただしより対角線に近いように成形されることである（元の関数が例えばＸニットＰＢ＿Ｃ画像と、対応する、能力が可能にする限り妥当に同様に見えるＹニットＰＢ＿Ｃ２画像、ここでは例えば１００ニット画像との間のリグレーディングを表す場合、ＸニットＰＢ＿Ｃ画像から、例えばＸとＹとの中間であるＺニットのＰＢ＿Ｃ画像へのリグレーディングは同様のリグレーディングを伴うが、範囲はより小さくなるためである。ＸからＸへとマッピングする場合は、対角線に対応する恒等変換になる）。
【００９９】
それぞれの入力関数に対応する出力Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ＿１、Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ＿２及びＦ＿Ｈ２ｈＣＩ＿３輝度マッピング関数を一意に得るためのそのような標準化アルゴリズムを定義することができる複数の手法が存在し、そのように挙動する何らかの標準化アルゴリズムを利用可能にしなければならないという事実を除いて、この詳細は、実際には、本発明の必須要素を形成しない。例えば、典型的には、任意の正規化入力輝度の入力関数の点ｙ（ｘ）を何らかの手法で（例えば、大まかには均等なペースで又は不均一になど）対角線に向かってシフトさせるために使用することができる、何らかのメトリック（選択されたＰＢ＿Ｃ＿ＣＨ  ＩＤＲ画像コード化可能最大輝度に対するＰＢ＿Ｃ＿ＣＨ依存性を定量化する）が定義される。垂直にシフトさせることもできるが、下記に詳述するような非常に良好に機能する好ましい実施形態は、そのような関数点を、［０，０］から［１，１］までの対角線に直交する軌道上でシフトさせる。
【０１００】
高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）の有利な実施形態は、ＨＤＲ関数生成ユニット（９０１）の標準化アルゴリズムが、適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）を得るためのマスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）の対角線に向けた圧縮を適用することを特徴とし、圧縮は、関数のすべての出力ルマ値を、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）及び第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に依存するスケール係数によってスケーリングすることを含む。
【０１０１】
様々に定義されるＦ＿Ｌ５０ｔ１関数が存在し（下記のｐａｒａ定義が一例である）、それらは、標準化アルゴリズムによって様々な手法でスケーリングされ得るが、典型的には、スケーリングが含まれ、このスケーリングは、開始ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０及び目標値ＰＢ＿ＣＨ＝ＰＢ＿ＩＤＲに依存する。これは、異なるメトリックによって行うことができるが、本出願人は、長年にわたって、心理視覚的に均一な値、及び、ピーク輝度の比に基づいて、それらをｖ関数を通じて送ることによってスケール係数を定義すること、すなわち、２つのピーク輝度（及び場合によってはＳＤＲ画像の第３のＰＢ＿Ｃ）に対応するｖ関数ルマ出力に基づいてスケール係数を定義することが便利であることを見出した。
【０１０２】
高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）の有利な実施形態は、１．０に等しい最も明るい正規化ルマを含む正規化ルマの部分範囲について、チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）の勾配を再決定するように構成されているリミッタ（１８０４）を備える。これは多くの実施形態にとっては必要ないが、特に、この特定の実施形態が有用であるもののすべての完全に適合するように、ＥＴＳＩ２において標準化されたｐａｒａの強調ゲインのコード化ＨＧ＿ＣＯＤの特定の選択を処理する有用な手法である。
【０１０３】
事実、すべての必要な情報（たとえそのような情報が実際には通信されなかったとしても）を再導出することが可能であることによってすべての符号化処理を取り消す、エンコーダに対する対応するミラー技術は、好ましくはマスタ高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）の第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）よりも０．８以下である倍数因子だけ低い第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を有する中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）を受信するための画像入力（１１１０）を有する高ダイナミックレンジビデオデコーダ（１１００）であり、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）は第２のメタデータ入力（１１１２）を介して受信され、デコーダは、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のすべての可能な正規化ルマの、ＬＤＲ最大ピクセル輝度低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）の対応する正規化ルマへの変換を定義するルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を受信するための第１のメタデータ入力（１１１１）を有し、デコーダは、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を受信するための第３のメタデータ入力（１１１３）を有することを特徴とし、デコーダは、
−  ルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を、マスタ高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）の対応する正規化ＨＤＲルマを中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のピクセルの任意の可能な入力正規化ルマの出力として指定する復号ルママッピング関数（Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ）に変換するための標準化アルゴリズムを適用するように構成されている輝度関数決定ユニット（１１０４）であって、標準化アルゴリズムは、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）及び第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）の値を使用する、輝度関数決定ユニット（１１０４）と、
−  再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）のピクセルの正規化再構築ルマ（Ｌ＿ＲＨＤＲ）を得るために、復号ルママッピング関数（Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ）を、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の入力正規化ルマに連続的に適用するように構成されている色変換手段（１１０２）とを備え、デコーダは、再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）を出力するための画像出力（１１２０）をさらに有する。好ましくはここでも、ＬＤＲ最大輝度は標準化１００ニットＳＤＲ輝度であるが、リグレードされた画像スペクトル及びその通信の低（すなわち、最低）ダイナミックレンジ（すなわち、最大輝度）画像が、例えば２００ニット画像である、同様に機能する、展開されている将来の変化形も想定され得る。
【０１０４】
そのため、ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像は実際には画像として受信されないが、依然として、受信されるデータによって一意に定義される（そのため、正式には、このＭｓｔｅｒＨＤＲ画像は、対応する一致したエンコーダの場所に存在した対応するマスタ画像であり、デコーダは、受信されるＩＤＲ画像からＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像をほぼ同一に再構築しているのみであるが、様々な関数は、さらには任意の復号の場所においてもＭｓｔｅｒＨＤＲ画像特性を定義する）。異なる顧客が、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０とＰＢ＿ＩＤＲの両方の様々な値を選択する。第１の値は、例えば、コンテンツ作成者が４０００ニットグレーディングモニタを購入したため、又は、コンテンツ作成者が自信のマスタコンテンツに一定の最良の品質を与える（例えば、１０，０００ニット以上のＰＢ＿Ｃにおいてすべてを作成／定義する）ことを所望するため、又は、特定の種類の画像が、少なくとも作成者に従って特定の品質、すなわち、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０を必要とする（例えば、打ち上げ花火ショー若しくはライトショー又はポップコンサートは、例えば、妥当に均一に照明されたテニスの試合又はニュースの読み上げよりも高いＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０を受けるに値する）ためなど、様々な理由からコンテンツ作成者によって選択される。
【０１０５】
ＰＢ＿ＩＤＲ値は、例えば、ビデオ通信会社の典型的な顧客の評価など、種々の技術的考慮事項に基づいて選択され、上記のように、通信会社は多くの場合、製作会社と同じではない。
【０１０６】
典型的には、ＰＢ＿Ｃが少なくとも２０％（すなわち、係数０．８であるが、原則的にＰＢ＿Ｃの値は例えば０．９などより近くてもよい）未満しか異ならないリグレードＩＤＲコンテンツを作成することはさほど大きな意味はないが、多くの場合、より典型的には、ＰＢ＿Ｃ間に２以上の倍数因子がある（例えば、例として８００、７００又は６００ニットなど１０００ニットを下回り、且つ典型的には５００ニットを上回る何らかのＰＢ＿ＣＨにおいて送信される２０００ニットマスタ素材）。復号の場所におけるＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０は、典型的には他のメタデータ及び特にＰＢ＿ＣＨ値と同様であり、そのため、典型的には、例えば非限定的なＳＥＩメッセージ又はビデオ通信プロトコル上の特別なパケットなど、ビデオデータと関連付けられるメタデータとして受信される（各標準化又は非標準化ビデオ通信プロトコルに最良に適しているものに従って、１つの論理データ構造にあるか又は複数の構造にあるかを問わない、これは提示されている新規の技術の些細な詳細である）。デコーダは最終的にＩＤＲ画像及びそのＥＴＳＩ２準拠メタデータに至るように標準化アルゴリズムを使用していたため、ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像ピクセルルマを再構築するための必要なＦ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉルママッピング関数を最終的に決定する、対応する標準化アルゴリズムをデコーダ向けに、またデコーダ内で設計することができる（その後この画像についてさらに行われることを問わない。これを表示することは典型的な用途であるが、例えば、ハードディスクレコーダに記憶することももう１つの用途である）。
【０１０７】
高ダイナミックレンジビデオデコーダ（１１００）の興味深い実施形態は、輝度関数決定ユニット（１１０４）の標準化アルゴリズムが、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）及び第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に依存するスケール係数を計算することを特徴とする。言及したように、これは対応して様々な手法で行われ得るが、心理視覚的に均一なｖ関数ベースのスケール計数が、実際には、良好に制御されたＨＤＲ画像処理を行い、同時に技術的な複雑さを制御下に維持しながら、様々なさらに重要な審美的需要を満たすために非常に便利である。
【０１０８】
高ダイナミックレンジビデオデコーダ（１１００）の有用な実施形態は、暗い正規化ルマの範囲の第１の勾配（ＳＧ＿ｇｒ）を有する第１の線形セグメント、明るい正規化ルマの範囲の第２の勾配（ＨＧ＿ｇｒ）を有する第２の線形セグメント、及び、上記２つの範囲の間のルマの放物線セグメントから成るルママッピングによって定義されるルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を有する。対応する計算は、とりわけ、再構築を行うための必要なチャネル適合強調ゲインを得るための二次方程式を解くことを含む。これは、（例えば、例として超大作映画に含まれることがある詳細な色制御とは対照的に）例えばテレビ生放送などの、最高のピクセル色制御を必要としない市場に適した、有用な一次ＨＤＲリグレーディング手法である。下記に言及するように、これは、いくつかのさらなる分割実施形態において、Ｆ＿Ｌ５０ｔ１関数及びすべての導出可能な関数（例えば、ＩＤＲ画像とともに通信される関数：Ｆ＿Ｉ２Ｓ）のいずれかを完全に定義する単独の構成要素であり得るが、例えば、図４によって説明されるように、カスタマイズ可能関数とともにリグレーディング全体を定義する、そのリグレーディング関数の部分定義でもあり得る。
【０１０９】
高ダイナミックレンジビデオデコーダ（１１００）の有用な実施形態は、その色変換手段（１１０２）が、１００ニットの値、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）、及び第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に等しくない最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＭＤＲ）を有する中ダイナミックレンジ画像（ＭＤＲ＿３００）のピクセルルマを計算するように構成されるようにし、デコーダは、中ダイナミックレンジ画像（ＭＤＲ＿３００）を出力するための画像出力（１１２２）を有する。ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像の再構築が、いくつかのサブマーケットにおけるいくつかの装置に必要なすべてである（場合によって、すべての種類の他の変換が再構築画像に適用される）が、本発明のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダのいくつかの実施形態は、単にマスタＨＤＲ画像を再構築するのに加えて、例えば、任意のＰＢ＿Ｄを有する何らかのディスプレイ上に直接的に表示可能なＭＤＲ画像など、他のＰＢ＿Ｃを有する対応する画像も計算することができるのであれば有利である。これはまた、例えば、図１６によって説明される手法、又は、任意の均等な手法において本発明の数学的原理を使用する。
【０１１０】
高ダイナミックレンジビデオデコーダ（１１００）の別の有用な実施形態は、再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）又は代替的に中ダイナミックレンジ画像（ＭＤＲ＿３００）のすべての正規化ルマについて、別の最大ピクセル輝度を有する画像の対応するルマを定義するルママッピング関数（Ｆ＿Ｌ＿ｓｕｂｓｑ）を出力するためのメタデータ出力（１１２１）を有し、この別の最大ピクセル輝度は好ましくは１００ニット、又は、それぞれ再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）若しくは代替的に中ダイナミックレンジ画像（ＭＤＲ＿３００）の最大輝度値よりも高い若しくは低い値である。受信ＩＤＲ画像は、能力に乏しいモニタディスプレイ上に直接表示されるのではなく、さらなる測色計算を行う何らかのシステムに送信されるＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像に再構築される場合がある。このとき、デコーダの実施形態はまた、適切なルママッピング関数も出力することができる、すなわち、典型的には、例えば、ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像などの、出力されている画像と関連付けられるルママッピング関数を意味するのに有用である（すなわち、典型的には、定義されているものとしてのその関数がともに出力されている画像の正規化ルマである入力正規化ルマと関連付けられ、その関数の出力は、典型的にはＨＤＲ自体において所望される最低品質である、ＰＢ＿Ｃ＝１００ニットを有するように標準化されているものとしての、通常はＳＤＲ画像である、何らかの基準画像の正規化ルマであり、これは、例えば８０又は５０ニットである、ともに通信されている関数を定義する出力縦座標について、ＰＢ＿Ｃによって本教示を適用することが所望される場合があることを除外しない）。
【０１１１】
装置（又は装置の部分若しくは集合）について定式化されている一切のことは、信号、ｂｌｕ−ｒａｙディスクなどの画像を含むメモリ製品、方法などとして等化に定式化することもでき、例えば、以下のような方法がある。
【０１１２】
第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を有する受信入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）の高ダイナミックレンジビデオ符号化の方法であって、マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を受信するステップを含み、当該ルママッピング関数は、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマと、好ましくは１００ニットに等しいＬＤＲ最大ピクセル輝度を有する、対応する低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）の正規化ルマとの間の関係を定義し、符号化する方法は、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を受信するステップをさらに含むことを特徴とし、符号化する方法は、
−  第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）に等しい可能な最大輝度を有することを特徴とする中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の正規化輝度に、入力高ダイナミックレンジ画像の正規化ルマを関連付ける、適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）にマスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）を変換する標準化アルゴリズムを適用するステップと、
−  中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のピクセルのルマを得るために、入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）のピクセルのルマに適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）を適用するステップと、
−  マスタルママッピング関数（ＦＬ＿５０ｔ１）及び適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）に基づいて、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを入力として与えられたときに低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）のそれぞれの正規化ルマを出力として定義する、チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を導出するステップであって、上記ルマは入力高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）のそれぞれのルマに対応する、導出するステップと、
−  中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）を出力するステップと、
−  第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）、チャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）及び第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を出力するステップとを含む。
【０１１３】
又は、受信中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の高ダイナミックレンジビデオ復号の方法であって、受信中間ダイナミックレンジ画像は、好ましくはマスタ高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）の第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）よりも０．８以下である倍数因子だけ低い第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）を有し、第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）は中間ダイナミックレンジ画像のメタデータとして受信され、復号方法はまた、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のすべての可能な正規化ルマの、ＬＤＲ最大ピクセル輝度低ダイナミックレンジ画像（Ｉｍ＿ＬＤＲ）の対応する正規化ルマへの変換を定義するルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）をメタデータ内で受信するステップを含み、復号方法は、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）を受信するステップを特徴とし、復号方法は、
−  ルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）を、マスタ高ダイナミックレンジ画像（ＭｓｔｅｒＨＤＲ）の対応する正規化ＨＤＲルマを中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）のピクセルの任意の可能な入力正規化ルマの出力として指定する復号ルママッピング関数（Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ）に変換するための標準化アルゴリズムを適用することであり、標準化アルゴリズムは、第１の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）及び第２の最大ピクセル輝度（ＰＢ＿ＣＨ）の値を使用する、適用するステップと、
−  再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）のピクセルの正規化再構築ルマ（Ｌ＿ＲＨＤＲ）を得るために、復号ルママッピング関数（Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ）を、中間ダイナミックレンジ画像（ＩＤＲ）の正規化ルマに適用するステップと、
−  再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）を出力するステップとを含むことを特徴とする。
【０１１４】
図２５は、本発明のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ符号化ＨＤＲ画像信号（２５０１）、すなわち、例えば４ｋｘ２ｋピクセル色行列２５０２（ＹＣｂＣｒ、又は、プリプロセッサ［図示せず］によって既知の測色式によって計算して必要なＹＣｂＣｒ表現を得ることができる任意の色表現）、並びに、必要なメタデータ、すなわち、輝度マッピング関数Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ及び２つのＰＢ＿Ｃ値を良好に示す。このＨＤＲ画像信号が標準ＳＬＨＤＲ２デコーダ２５１０に通信され、それによって受信される場合、Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩは、このデコーダがその受信画像ピーク輝度（ＰＢ＿ＣＨ、この例では８００ニット）を任意のより低いピーク輝度にリグレードすることが期待される正規関数であるため、例えば、ディスプレイ最適化によってＩｍ３５０を計算することによって、接続されている３５０ニット中ダイナミックレンジディスプレイに対してディスプレイ最適化することができる（上記のように、本出願の重要な態様ではなく、新規のコーデックフレームワークに至るための開始設計基準の１つとしてのみ可能にされ、例えば、米国特許出願公開第２０１６０３０７６０２号などに開示されているような方法などの、ディスプレイ最適化に使用することができる）。しかし、ここで、このサービスを導入することを決定しているケーブルテレビの運営者によって新たに展開されるものなど、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダ２５２０を有する任意の者が、例えば、５０００ニットの例示的なマスタＨＤＲ画像（すなわち、出力画像Ｉｍ５０００）、又は、Ｉｍ１２５０ディスプレイ適合画像の再構築などのような、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０とＰＢ＿ＣＨとの間、若しくは、さらには場合によってＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０を上回る任意のディスプレイ適合画像など、ＰＢ＿ＣＨ値を上回るＰＢ＿Ｃの他の画像を作成することができることも可能にされる。
【０１１５】
とりわけ、色処理に関するのに興味深い実施形態は、以下のとおりである。
【０１１６】
輝度関数決定ユニット（１１０４）が、チャネル飽和ブースト仕様曲線（２８０４）及びチャネルルママッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）に応じて元の飽和ブースト仕様曲線（２８０１）を決定するようにさらに構成されている、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）である。
【０１１７】
元の飽和ブースト仕様曲線（２８０４）が、正規化ルマの値のべき関数を含む式に対応する飽和位置補正関数（ＦＳＮＬ）にさらに依存する、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）。これに使用される最良の正規化ルマは、例えば、５０００ニットのマスタＨＤＲ画像ピーク輝度ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲに関して、すなわち、この輝度によって除算することによって定義されるものである。
【０１１８】
同じことが、とりわけ、ＨＤＲ関数生成ユニット（９０１）が、元のチャネル飽和ブースト仕様曲線（２８０１）及び適合ルママッピング関数（Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ）に応じて飽和ブースト仕様曲線を決定するように構成されている、高ダイナミックレンジビデオエンコーダ（９００）によって、エンコーダ側において対応する。又は、例えば、消費者セットトップボックスなどの中、若しくは携帯電話上の復号集積回路、又は、外部放送トラック内の製造装置、若しくは、ケーブルテレビの運営者の設備の最終コーダ又はトランスコーダ内の、又は、オーバーザトップコンテンツ提供者、若しくは映画館への供給元などのサーバ上で作動するエンコーダＩＣなど、任意の技術的装置内で実施される色処理方法でも同じである。
【０１１９】
本発明による方法及び装置のこれらの及び他の態様は、添付の図面を参照しながら、本明細書において以下に説明される実施態様及び実施形態から明らかになり、それらを参照しながら説明され、添付の図面は、より一般的な概念を例示する非限定的な特定の図解としてのみの役割を果たし、図面において、破線は、構成要素が任意選択であることを示すために使用され、破線でない構成要素は、必ずしも必須であるとは限らない。破線はまた、必須であるとして説明されているが、物体の内部に隠れている要素を示すために、又は、例えば、物体／領域の選択（及びそれらがディスプレイ上でどのように示され得るか）のような無形物体に対しても使用され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】可逆的である場合に（モード２）、実際にはＳＤＲ画像がＨＤＲシーンを符号化している、レシーバ（デコーダ）によって受信されるものとしてのＳＤＲ画像のマッピングにも対応する、高ダイナミックレンジ画像を、対応する最適に色グレーディングされた、同様に見える（所望され、第１のダイナミックレンジＤＲ＿１と第２のダイナミックレンジ画像ＤＲ＿２との差を所与として実現可能な程度に類似している）、例えば１００ニットのピーク輝度の標準ダイナミックレンジ画像など、より低いダイナミックレンジの画像に最適にマッピングするときに発生するいくつかの典型的な色変換を示す概略図である。
【図２】ＨＤＲ画像のキャプチャシステムがどのように見えるかを示す画像である。
【図３】例えば、本出願人の好ましい手法に従って、特定の（異なる）ピーク輝度のいくつかの画像としてのＨＤＲ画像、及び、例えば旧来使用可能なＳＤＲ画像Ｉｍ＿ＬＤＲなどとして、典型的にはマスタルママッピング関数として定義される、メタデータ内でともに通信される輝度マッピング関数を通信するための可能な手法を、本技術になじみのない読者への説明を開始するための高い概念レベルにおいて説明する図である。
【図４】その態様が以下に記載される新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳコーデック手法の様々な教示の様々な詳細を理解するのに必要である、ＥＴＳＩ２において標準化されているものとして本出願人の特定の手法によるＨＤＲ画像の符号化の様々なさらなる詳細を示す図である。
【図５】色変換、特に、リグレーディングのルマ変換がＹＣｂＣｒ色域においてどのように作用するかを説明する図である。
【図６】有用な応用形態を説明することによって、カスタマイズ可能な曲線の本発明の概念をいくらかより詳細に説明する図である。
【図７】元のマスタＨＤＲ画像の中間ダイナミックレンジ（ＩＤＲ）コード化及び通信、並びに、典型的には、例えば、受信されているＨＤＲビデオを見ることを意図して任意の最終消費者が買った特定のＨＤＲ  ＴＶなど、利用可能であるようなディスプレイピーク輝度ＰＢ＿Ｄの任意の特定のディスプレイ上で表示するために最適化するために受信されている任意の画像から計算される、混同されるべきではない中ダイナミックレンジ画像（ＭＤＲ）の概念に関する基本的な見識を説明する図である。
【図８】特に、デコーダによって特定の自動的に計算可能な様式において解決するために、また特に、コンテンツを受信する可能性があるデコーダの少なくともいくつかがすでに市場にあり、おそらく新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ技術によって容易にアップグレード可能でない（例えば、ＴＶ又はＳＴＢの所有者がこれをアップグレードしないため）ＥＴＳＩ２準拠デコーダである場合に、ＩＤＲ問題にどのようにアプローチを開始するかをさらに説明する図である。
【図９】本出願の新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダに典型的に必要とされる技術部分の一般的な構造を示す図である。
【図１０】特にｐａｒａルママッピング関数の例によって説明される、エンコーダによる様々な対応するルママッピング関数の連続的な導出に含まれるいくつかの技術的態様を説明する図である。
【図１１】ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳビデオ通信を実現するための後述される様々な可能性の実施形態の教示のいくつかに従う、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダの可能な典型的な高レベル構造を示す図である。
【図１２】コンテンツ作成者によって、その観点に従ってそのビデオコンテンツのリグレーディング需要を定義するそのマスタルママッピング関数において選択されるときの、黒色及び白色オフセットのいくつか態様をさらに説明する図である。
【図１３】対角線スケーリング原理によるｐａｒａのチャネル適合バージョンを導出するための固定アルゴリズムの好ましい手法の技術的原理を表す図である。
【図１４】ｐａｒａの逆曲線、いわゆるａｂｃａｒａのいくつかの態様を説明する図である。
【図１５】ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダのいくつかの態様の詳細を示す図である。
【図１６】本出願の新規技術のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳコード化原理と一体化された任意の特定のＰＢ＿ＤディスプレイのＭＤＲ画像を計算するためのディスプレイ適合を実施する有用な手法を説明する図である。
【図１７】下記の計算に付随し、これを単純化し、一般的な物理的−技術的論拠を与えるための黒色オフセット及び白色オフセット（ＢＬＯ及びＷＬＯ）のチャネル適合のいくつかのさらなる態様を説明する図である。
【図１８】符号化画像を、標準的なすでに展開されているＥＴＳＩ２デコーダによって直接的に復号することができるため特に有用である、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ符号化の別の実施形態（又は実際には１つの図面によって説明される様々な実施形態の組み合わせのいくつかの教示）を示す図である。
【図１９】粗マッピングＩＤＲルマを微調整して、例えば映画作成者のグレーダが所望する精密な最終ＳＤＲルマにするためにカスタマイズ曲線の共通仕様によって、例えば、ＩＤＲ画像などの様々な依存するピーク輝度画像表現（入力画像であるか又は出力画像であるかを問わない）について、元のマスタカスタマイズ曲線の対応するバージョンをどのように決定するかを説明する図である。
【図２０】リグレード可能な画像のスペクトルに対する図１８の手法の根底にある技術的原理を示す図である。
【図２１】開始画像の最も高い値（プロット内の単位変換又は対角線に対応する）を超えるルママッピング関数（例えば、ｐａｒａ）の適合の外挿、及びそれとともに特定の選択されたｐａｒａと対応するａｂｃａｒａとの関係を説明する図である。
【図２２】ｐａｒａの強調ゲインの制限の特定の実施形態が、入力正規化ルマと出力正規化ルマとの間の輝度リグレーディングに対してどのように作用するかを概略的に説明する図である。
【図２３】ビデオコード化とディスプレイ最適化との間の差（前者はまさに画像の定義そのものに関し、後者は、依然として文字通りカスタマイズ可能である、好ましくは様々な場合によって非常に異なり、非常に困難なＨＤＲシーン画像のリグレーディング需要を考慮に入れた、特定のダイナミックレンジ能力の任意の特定のディスプレイ上での表示のための最適化のみに関する）を明瞭に指摘するための、全体的なＨＤＲ通信及び処理チェーンを概略的に示す図である。
【図２４】任意の所与の入力関数について、第１のピーク輝度ダイナミックレンジの正規化輝度が、第２のピーク輝度画像表現の正規化輝度にどのようにマッピングされるべきであるか、及び、この入力関数から、異なる、具体的にはより低い第３のピーク輝度表現と第２のピーク輝度表現との間でマッピングするための関数をどのように一意に計算することができるかを指定するために、例えば、コンテンツ作成者のグレーダによって作成される任意の入力関数形状をとる、標準化関数変更アルゴリズムがどのように作用するかをさらに説明する図である。
【図２５】本発明において教示されているＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳビデオコード化メカニズム及び信号が、旧来のＳＬＨＤＲ２デコーダといかに良好に適合可能であるか、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ展開デコーダの追加の可能性をさらに提供するかを概略的に示す図である。
【図２６】受信ＩＤＲ画像から必要とされる画像を得るためのすべての必要な復号輝度処理を行うための、すべての必要な輝度マッピング関数を回復するための下記の復号計算のすべてを概略的に要約したブロック図である。
【図２７】具体的には、存在する場合に、カスタマイズ可能な曲線のカスタマイズされたバージョンを数値的に得るための良好な実際的アプローチを概略的に説明する図である。
【図２８】ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳアプローチにおけるピクセル彩度を処理するための実際的に便利なアプローチを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０１２１】
図９は、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダ９００を一般的に示す。入力として、エンコーダは、一般性を損なうことを所望することなく、読者が、人間の色グレーダによって、色グレーディングソフトウェアを使用して、例えば、ＲＡＷカメラキャプチャＨＤＲ画像から開始することによって、符号化の時点又は概ねその時点において作成されていると仮定することができる、マスタＨＤＲ画像（例えば、５０００ニットＰＢ＿Ｃ画像ＭｓｔｅｒＨＤＲ）を得る（ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像は、例えば、典型的な夜の薄暗いテレビ視聴環境、すなわち、その平均周辺輝度などに対して最適化されており、本発明の技術はまた、他の又は様々な環境によって機能することもできるが、これはむしろ、ＨＤＲ画像を作成又はコード化するための新規の方法というよりも、ディスプレイ適合の議題である）。グレーダはまた、５０００ニットマスタＨＤＲ画像を対応する良好な見かけのＳＤＲ画像（すなわち、通常の１００ニットのＰＢ＿Ｃ）に変換する、少なくとも１つの良好な輝度ダウングレーディング関数ＦＬ＿５０ｔ１も作成しており、４０３、４０４及び４０５の部分リグレーディング態様、並びに、色処理ユニット４５１による何らかの良好な色調整Ｆ＿Ｃ［Ｙ］のいくつかを埋めることによってこれを行っており、グレーダは、自身のＳＤＲ参照モニタ上でこれをチェックしている（例えば、生イベント放送などにおける他の方法は、適用可能な関数形状をオンザフライで計算することができ、このとき、何らかのディレクタが結果を大まかに見ているか、又は、さらにはそうでなくても、部分ユニットのうちの１つのみから、又は、ともにすべてのユニットの全体の関数などからであるかを問わず、原則的に良好な関数ＦＬ＿５０ｔ１が存在することになる）。
【０１２２】
この関数ＦＬ＿５０ｔ１はまた、新規のエンコーダ９００の開始情報としても入力されなければならない。ピーク輝度静的（映画又は放送全体に対して）メタデータＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０も、使用されるときには入力され、ただし、これはまた総合的なＩＤＲビデオコード化信号としてエンコーダによって出力される（ＩＤＲ＋Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ＋ＰＢ＿ＣＨ＋ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０、画像は典型的には、例えばＨＥＶＣなどの何らかの適切なビデオ通信規格に従って圧縮され又は圧縮されず、他のメタデータは、ＭＰＥＧ  ＳＥＩメッセージから専用インターネットパケットなどに及ぶ、任意の利用可能又は構成可能なメタデータ通信メカニズムに従って通信することができる）。
【０１２３】
ＨＤＲ関数生成ユニット９０１が、マスタＨＤＲ画像からＩＤＲ画像を計算するのに必要とされるＨＤＲ−ＩＤＲ輝度マッピング関数Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩを計算し、当該ユニットが何らかの他の入力から取得すると仮定される、ＩＤＲのＰＢ＿ＣＨに対する選択を必要とし（例えば、これは、ケーブルテレビの運営者によって選択されており、構成ソフトウェアによってロードされるために、メモリ内のどこかに置かれている）、ＰＢ＿ＣＨは１０００ニットに等しいと仮定される（説明のために過ぎず、典型的にはこの値は、例えば４倍など、ＳＤＲ  ＰＢ＿Ｃよりも２〜３倍高くなり、技術的態様は、いずれの値が選択されるかに基づいて、実施形態の詳細がいくらか異なる）。
【０１２４】
このＨＤＲ関数生成ユニット９０１がどのように機能するかは、図１０によって示される。
【０１２５】
グレーダが何らかの関数（ここでは、説明例における、本出願人がＥＴＳＩ標準化コーデック原理に従って、支配的な画像領域の輝度の第１の、すでに大まかに良好なリバランスを行う（すなわち、これは例えば、最も明るい輝度領域がともに制御されて圧縮されることと引き換えに、ＳＤＲ画像において暗がりに十分な視認性を与える）ために使用する直線−放物線−直線関数、略してｐａｒａ）を定義していると仮定する。
【０１２６】
そのような関数は、グレーダによってこのＨＤＲ画像のために最適に選択されるものとしての、制御された勾配ＳＧ＿ｇｒを有する線形関係によって、ルマの最も暗い部分範囲（Ｌ＜Ｌｄ）の入力ルマ（上記式１及び式２に従ってピクセル輝度を変換することによる心理視覚的に均質化された表現にある）を必要な出力輝度に関係付ける。
（Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ＜Ｌｄ）である場合、Ｌｎ＿ＸＤＲ＝ＳＧ＿ｇｒ＊Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ    （式４）
（式中、Ｌｎ＿Ｍｓｔｒ＿ＨＤＲ及びＬｎ＿ＸＤＲはそれぞれ、グレーダによって最適な開始画像として予めグレーディングされているものとしての、入力マスタＨＤＲ画像のルマ、すなわち、対応するピクセル輝度の心理視覚的に均一化された表現であり、Ｌｎ＿ＸＤＲは、本発明及びその実施形態の背後にある概念を説明するための、同じ正規化垂直軸上にすべて示されている、異なるダイナミックレンジ、及び、特にピーク輝度ＰＢ＿Ｃを有する画像のいくつかの出力ルマの要約である）。特に、グレーダが自身のすでに最適にグレーディングされたＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像の対応する最適なＳＤＲ画像のリグレーディングを開始するとき、ＸＤＲは種ＳＤＲになり、対応する輝度マッピング関数形状がＦ＿Ｍｔ１として示される［本明細書においては、ルマをマッピングする関数の開始点ＰＢ＿Ｃ  ｘ及び終端点ＰＢ＿Ｃ  ｙを示すために略記ｘｔｙを使用し、ｘ及びｙは、ＭａｓｔｅｒのＭのように一般的に画像のＰＢ＿Ｃを示すか又は例示的な値を数値で示し、このとき、本明細書においては２つのゼロを省く。例えば、５０は５０００ニットを意味し、１は１００ニットを意味する］。
【０１２７】
同様に、Ｌｂよりも高い入力ルマＬｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲについて、ここでも制御可能な線形関係が存在する。
（Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ＞Ｌｂ）である場合、Ｌｎ＿ＳＤＲ＝ＨＧ＿ｇｒ＊Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ＋（１−ＨＧ＿ｇｒ）    （式５）
【０１２８】
Ｌｄ＝ｍｘ−ＷＰとＬｂ＝ｍｘ＋ＷＰとの間に延在するｐａｒａの放物線部分は、Ｌ＿ＸＤＲ＝ａ＊ｘ＾２＋ｂ＊ｘ＋ｃの関数定義を有し、その係数ａ、ｂ及びｃは、その極限に由来する曲線への接線が交差する点、及びその横座標ｍｘ（ＥＴＳＩ１規格において定義されるものとして、ｍｘ＝（１−ＨＧ）／（ＳＧ−ＨＧ））を計算することによって計算することができる。
【０１２９】
本発明に基づく全般的な思想を以下に述べる（乗法的な観点において説明することができる）。恒等変換（対角線）を適用することによって、あらゆるマスタＨＤＲ輝度をそれ自体に変換することができる。リグレーディング画像のスペクトルの終わりに、すなわち、対応するＳＤＲ輝度（ＸＤＲ＝ＳＤＲ）を生成するために、出力輝度Ｌ＿ＳＤＲ＝Ｆ＿Ｍｔ１（Ｌｎ＿Ｍ）、Ｌｎ＿ＭはＬｎ＿Ｍｓｔｒ＿ＨＤＲ輝度の何らかの特定の値、を得る必要がある場合、これを入力輝度の乗法ブーストＬ＿ＳＤＲ＝ｂ＿ＳＤＲ（Ｌｎ＿Ｍ）＊Ｌｎ＿Ｍと考えることもできる。ここで、何らかの中間関数Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａを定義することができる場合、最終的な処理は２つの関数Ｆ＿ＩＤＲｔ１（Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａ（Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ））の連続的な適用であり、Ｆ＿ＩＤＲｔ１は、すでに計算されたＩＤＲピクセル輝度（マスタＨＤＲ輝度から導出される）から開始して、任意のピクセル（又はオブジェクト）のＳＤＲ輝度に向かって最終的に輝度マッピングを行う。乗法的用語においては、Ｌ＿ＳＤＲ＝ｂ＿ＩＤＲ＊ｂ＿ｃａ＊Ｌｎ＿Ｍと言うことができ、２つのブーストが中間関数（又はチャネル適合関数）に対応し、残りはリグレーディング関数に対応する（ＥＴＳＩ２準拠ＨＤＲビデオコード化をもたらすためにＩＤＲ画像とともに通信される関数ということになる）。これらのブースト因子はそれ自体、Ｌｎ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲの関数（又は実際には任意のそれと関連付け可能な中間ルマ）であることに留意されたい。
【０１３０】
ここで、追加の関数を一切通信する必要がないことが好都合である（例えば、メタデータ管理が不完全である場合などに失われ得る）。
【０１３１】
そのため、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ原理が、グレーダのＦ＿Ｍｔ１関数（すなわち、グレーダが使用することを所望した任意の関数形状に対するメカニズム）を、ＰＢ＿ＩＤＲ（その値は典型的にはＥＴＳＩ２コード化手法に従って、ＰＢ＿ＣＨとしてレシーバにも通信される）に対応するチャネル適合関数に変換するための、事前に合意された固定的な手法を使用するのであれば有用であり得る。したがって、固定されており、デコーダに知られているため、上方グレーディング関数Ｆ＿Ｈ２ｈを、ＩＤＲ画像と関連付けられるメタデータ内でともに通信する必要がなく、そのため、実際に示すように、受信Ｆ＿Ｉ２ｓ関数から逆Ｆ＿？？が計算される可能性があり得ることが示され得る（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０もレシーバに通信される場合）。デコーダの新規性は、ＰＢ＿Ｃ＞ＰＢ＿ＩＤＲの画像を導出するこの新規の手法である。原則的に、マスタＦ＿Ｍｔ１からＦ＿Ｍｔ１＿ｃａ関数を導出する任意の固定アプローチは、数学的に可逆的であるか、又は、少なくとも要件に従って復号可能であることを条件として機能し得るが、ＭＤＲ画像を導出するためのそのさらなる変形が、ＥＴＳＩ２がもたらすものと適合するように、ＨＤＲ−ＩＤＲリグレーディングが実施される種のクラスのアプローチが選択されることが所望され（すなわち、Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａ形状が導出される）（原則的に、ＥＴＳＩ２画像は、ＰＢ＿Ｃと１００ニットとの間でのみ標準化され、そのため、ＰＢ＿ＩＤＲと１００ニットとの間のダイナミックレンジのすべての画像について、画像の見かけ、すなわち、すべてのピクセル輝度及び色がほぼ均質であることを所望することから開始され得るが、得られるソリューションに、受信ＩＤＲからマスタＨＤＲ画像に向けて、すなわち、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダによって計算されるＦ＿？？によってアップグレードされる画像が、例えば５０００ニットＰＢ＿Ｃ  Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像及び総合的な輝度リマッピング関数Ｆ＿Ｍｔ１を受信するＥＴＳＩ２のディスプレイ適合によって得られるものと同じ見かけを有するという技術的制約を解決策に課すような試行もされ得る。
【０１３２】
最初に、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳのいくつかの手法／実施形態にとって有用である、そのような好ましいチャネル適合（すなわち、Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａ又は図９において計算されるＦ＿Ｈ２ｈＣＩ、及び、対応するＩＤＲ画像の計算）をどのように設計することができるかを説明する。
【０１３３】
図１２ａは、グレーダ（又はオートマトン）によって最適に選択されるものとしての白色レベルオフセットＷＬＯ＿ｇｒ、及び、利用可能な場合はまた図４のユニット４０３に対応する黒色レベルオフセット（ＢＬＯ＿ｇｒ）も示す。
【０１３４】
差し当たって、これは、唯一のダイナミックレンジ調整、すなわち、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ開始画像からＳＤＲ画像を得るための輝度マッピング動作であると仮定することができる（このホワイトオンホワイト及びブラックオンブラックはむしろ、所望されているものである結果としての画像のより高い画像品質の記述子を有しないことは言うまでもなく、正確な平均輝度も、平均視覚コントラストもすでに有しない、不良な品質のＬＤＲ画像を与える、能力に乏しいダイナミックレンジ変換であるが、本出願人の手法によるリグレーディングチェーンの最初のステップとしては良好なステップであり、このステップ及びそのチャネル適合を最初に説明する必要がある）。その着想は、ＰＢ＿ＨＤＲ＝５０００ニットまでのルマをコード化する可能性は別として）実際には、現在マッピングされるべき画像（又は、それらの時間的に連続する画像のすべての同じ関数を使用することを決定している場合は、同じシーンのビデオ内の画像のショット）内に値ＭＸＨを上回るピクセル輝度が存在しない場合に、その最も高いＭＸＨ値をＳＤＲ内の最大ルマコード（すなわち、例えば、１００ニットの輝度に対応する１０２４）にマッピングすることが理にかなっているということである。任意の他のマッピング手法（例えば、ＨＤＲホワイトオンＳＤＲホワイトマッピング）が、すべての実際に存在する輝度をさらに暗くし、それは、ＳＤＲ輝度範囲がそうであるのに十分に小さく、ただし、大きい範囲のＨＤＲ輝度の対応するエミュレーションを最適に含む必要があることを所与として、最適ではない。
【０１３５】
このとき、問題は、このＷＬＯ値がＩＤＲ画像に対して調整されるべきであるか否かということである（図１２ｂに見られるように、中間画像内の最も明るいルマはすでにＰＢ＿ＩＤＲのより近くに入り、ＳＤＲリグレーディング画像について１．０にマッピングするような最終的なシフトが依然として存在し、そのマッピングはまた、同等に、ＯＮによって示されるように、ＨＤＲ５０００ニット画像の正規化輝度範囲上に示すこともできる）。第１のアプローチにおいて、これは必要ない（Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａ関数を計算するためのアルゴリズムの設計手法にある程度の自由度があるため）が、スケーリングされる場合は、以下のアプローチを使用することができる。
【０１３６】
輝度マッピング関数をスケーリングすることが可能であるように、そのような水平スケーリングのスケール係数が決定される必要があり、これは、この場合はそのパラメータＷＬＯ＿ｃａ、及び同様にスケーリングされているＢＬＯ＿ｇｒ（ＢＬＯ＿ｃａと表記する）である。このパラメータをＰＢ＿ＩＤＲによって線形的にスケーリングすることを所望する場合、その制約は、この動作が完全にオンであること、すなわち、ＰＢ＿ＩＤＲ＝ＰＢ＿ＳＤＲであるときに、オフセットがその最大範囲ＢＬＯ＿ｇｒを有することである。他方、ＨＤＲ画像について、５０００ニットＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲをＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲにマッピングするには恒等変換があるため、何も補正する必要がないとき、ＢＬＯ又はＷＬＯはゼロとすべきである。
【０１３７】
したがって、以下のとおり、パラメータのそのような定義を定式化することができる。
ＷＬＯ＿ｃａ＝ｓｃａｌｅＨｏｒ＊ＷＬＯ＿ｇｒ  （０＜＝ＳｃａｌｅＨｏｒ＜＝１）
ＢＬＯ＿ｃａ＝ｓｃａｌｅＨｏｒ＊ＢＬＯ＿ｇｒ      （式６）
【０１３８】
このとき、問題は、ＳｃａｌｅＨｏｒをどのように定義するかということである。
【０１３９】
図１２ｂは、異なるダイナミックレンジ、より具体的には、水平軸に沿って編成されている異なるＰＢ＿Ｃ画像のスペクトルを示す。それらは、各画像のピーク輝度ＰＢ＿Ｃの知覚化位置に沿って位置決めされる。したがって、それらはｖ（ＰＢ＿Ｃ）である横座標位置に配置され、ｖは関数式１であり、値ＰＢ＿ＣがパラメータＬ＿ｉｎに使用され、式２の値ＲＨＯが、グレーディングされたＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像のピーク輝度について計算される（すなわち、例えば、５０００ニットＰＢ＿Ｃ  Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像について、ＲＨＯは２５である）。縦座標軸もそのルマＬを、同じＲＨＯ＝２５によってｖ関数に従ってパラメータ化されている場合（垂直軸上）、ＰＢ＿Ｃは直線に良好に追従し、定義及び計算はこのフレームワーク内で行うことができる。例えば、任意の中間画像のピーク輝度ＰＢ＿Ｃのルマをマスタ（５０００ニット）ルマ軸に投影することができる。本明細書において使用する表記は「Ｐ＿Ｉ１ｏＩ２」であり、これは、画像Ｉ２のルマ範囲上で表現されるときの、画像Ｉ１のピーク輝度（正規輝度である）のｖ関数の適用を介して対応するルマの値を意味する。そのため、例えば、Ｐ＿ＩｏＨは、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマ範囲上の選択されているＩＤＲ画像のピーク輝度のルマであり、Ｐ＿ＳｏＨは、１００ニットのルマである（この範囲上の１．０は、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像のＰＢ＿Ｃに対応し、結果、例えば０．５である、例えば１００ニットの位置は、選択されているＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像表現に応じて変化し、このため、式１及び式２はＲＨＯパラメータ化曲線ファミリであることに留意されたい）。
【０１４０】
このとき、ＳｃａｌｅＨｏｒの適切な関数は、１−Ｐ＿ＩｏＨから開始することになる。この関数は、事実、ＰＢ＿ＩＤＲが低減するほど増大し、すなわち、より右側において、ＭｓｔｅｒＨＤＲ画像の本発明のＩＤＲ画像表現が選択される。また、Ｐ＿ＩｏＨ＝１の場合、これは０をもたらし、これは５０００ニットＩＤＲ画像が選択されるときに生じる（技術的には意味を成さないため、これは純粋にＳｃａｌｅＨｏｒ式の理論的説明のためのものである）。しかしながら、この式は、ＩＤＲ＝ＳＤＲであるときは１．０に等しくなく、そのため、係数ｋを用いてスケーリングする必要がある。
【０１４１】
ｋ＝１−Ｐ＿ＳｏＨ（様々なＩＤＲ位置に対応する変数Ｐ＿ＩｏＨ値とは対照的に固定値である）である場合に正規化が正確であることを検証することができ、したがって、以下のとおりである。
ＳｃａｌｅＨｏｒ＝（１−Ｐ＿ＩｏＨ）／（１−Ｐ＿ＳｏＨ）      （式７）
【０１４２】
チャネル変換の正確なｐａｒａの決定（図４、ユニット４０４）はより複雑であり、図１３を用いて説明する。
【０１４３】
この場合、本発明者らは、恒等対角線（［０，０］−［１，１］）に直交する対角線方向における関数変換を行うことを決定した。これは、すべての関数リグレーディングの正規Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ／ＸＤＲ座標系表現における均等なパラメータ化において変換される必要がある。
【０１４４】
基本スケーリングは、対角線を水平軸に変更する４５度回転した軸系において定義される（図１３ａ）。例えば、回転されたｐａｒａである関数Ｆｘを考える。回転された対角線、すなわち新たなｘ軸上の点の任意の値ｄＹを係数Ｌａ／Ｋによってスケーリングすることは理にかなっており（ｄＸは元の軸系における何らかの横座標、すなわち、Ｌ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマに対応する）、ここで、Ｋは関数の完全な作用であり、すなわち、完全なｄＹ値であり、スケールｄＹ＿ｃａ値は、この回転された系においては（Ｌａ／Ｋ）＊ｄＹになる。
【０１４５】
ｓｃ＿ｒ＝Ｌａ／Ｋを定義し、ここで、Ｌａ＝１／Ｐ＿ＩｏＨであり、Ｋ＝１／Ｐ＿ＳｏＨである（Ｉ１軸上のＩ２ルマの値は、Ｉ２軸上のＩ１ルマの値として最適式化することができることに留意されたい。特に、例えば１／Ｐ＿ＩｏＨ＝Ｐ＿ＨｏＩであり、例えば、Ｐ＿ＩｏＨ＝０．７である場合、これは、ＰＢ＿Ｍｓｔｒ＿ＨＤＲがＰＢ＿ＩＤＲを上回る１／０．７に張り付くことを意味する）。
【０１４６】
ここで、対角線ｓｃ＿ｒに対する均等な垂直スケーリングｓｃ＊を計算する必要がある。
【０１４７】
これは、図１３ａの表現を図１３ｂの対角線にする、（実際には最初に、１．４の代わりに１．０のＫ及びＬａを定義することによって）逆回転計算を適用することによって行うことができる。これは、行列回転（対角線系の任意のｘ＿ｒ、ｙ＿ｒ、例えば、主表現に対して回転されている１、ｄＹ）によってもたらされる。
［ｘ１，ｙ１］＝［ｃｏｓ（ｐｉ／４）−ｓｉｎ（ｐｉ／４）；ｓｉｎ（ｐｉ／４）ｃｏｓ（ｐｉ／４）］＊［１，Ｐ＿ＨｏＩ＝１／Ｌａ］
［ｘ２，ｙ２］＝［ｃｏｓ（ｐｉ／４）−ｓｉｎ（ｐｉ／４）；ｓｉｎ（ｐｉ／４）ｃｏｓ（ｐｉ／４）］＊［１，Ｐ＿ＨｏＳ＝１／Ｋ］  （式８）
【０１４８】
対角線スケーリングのために、ｘ座標とｙ座標の両方が変化するが、ＳＧ及びＨＧ、並びに、任意の他のスケーリングされた点の変化は、いずれにせよ角度ではなく勾配として定義されることに留意されたい。
【０１４９】
図１３ｂの（０，０）からルママッピング関数の対角線スケーリングされた点を表す正方形までの線から、（０，０）から元の輝度マッピング関数点である円までの線への、又はその逆の回転は、例えば以下のような、任意の固定横座標値における勾配を割ることによって求めることができる（角度変化は正規化スケール係数ｓｃ＊の垂直変化に対応する）。
ｓｃ＊＝（ｙ２／ｘ２）／（ｙ１／ｘ１）＝［（１＋１／Ｋ）／（１−１／Ｋ）］／［（１＋１／Ｌａ）／（１−１／Ｌａ）］＝［（Ｋ＋１）／（Ｋ−１）］／［（Ｌａ＋１）／（Ｌａ−１）］
＝［（Ｌａ−１）＊（Ｋ＋１）］／［（Ｌａ＋１）＊（Ｋ−１）］        （式８）
【０１５０】
その後、完全な垂直スケーリング（ｓｃ＊＝１）に対応する実際の縦座標距離ｎが計算される必要があり、これは、対角線スケーリングに含まれる４５度の角度のために、ｍｉｐが、そこから下方に対角線までで、そこから上方にｐａｒａの２つの線形セグメントの交差点（ｍｘ，ｍｙ）までの距離Ｆｄを有する中間点であることを実現することによって行うことができる。したがって、ｎ＝Ｆｄは、ｍｘにおけるＳＧ−１の差分勾配の半分に等しく、すなわち、ｍｘ＊（ＳＧ−１）／２である。
【０１５１】
その後、以下のように、シフトされた交差点（ｍｘｃａ，ｍｙｃａ）が計算される必要がある。
ｍｘｃａ＝ｍｘ＋ｄ＝ｍｘ＋［ｍｘ＊（ＳＧ−１）／２］＊（１−ｓｃ＊）
ｍｙｃａ＝ｍｙ−ｄ＝ＳＧ＊ｍｘ−（ｍｘｃａ−ｍｘ）＝−ｍｘｃａ＋ｍｘ＊（ＳＧ＋１）  （式９）
【０１５２】
新たな点の位置によって、最終的に、チャネル適合シャドウゲイン（ＳＧ＿ｃａ、図１０を参照）及びチャネル適合強調ゲインＨＧ＿ｃａを以下のように計算することができる。
ＳＧ＿ｃａ＝ｍｙｃａ／ｍｘｃａ
ＨＧ＿ｃａ＝（ｍｙｃａ−１）／（ｍｘｃａ−１）          （式１０）
【０１５３】
最後に、放物線中央区画について、いくつかの手法／実施形態が存在する。
【０１５４】
非常に良好な視覚的結果を実際に生成する１つの手法において、ＷＰ＿ｃａ＝ＷＰ＿ｇｒが得られ、ＷＰ＿ｇｒはマスタＨＤＲ画像をマスタＳＤＲ画像に関係付ける、コンテンツ作成者のグレーダ又はオートマトンによって最適化されるものとしての放物線区画の元の幅であり、ＷＰ＿ｃａは、チャネル適合ｐａｒａ関数の幅である。別の手法は、ＷＰ＿ｃａ＝ｖ（ａｂｓ（ｓｃ＊），１００）＊ＷＰ＿ｇｒを定義することができ、ｖ関数はここでも、上記式１及び式２によって定義される。
【０１５５】
これを利用可能な技術とすることによって、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳにとって適切なＩＤＲ定義を定義するためにこれを使用することができる。
【０１５６】
図１０に戻って、上記式は、例えば５０００ニットマスタＨＤＲ画像から開始する、例えば選択されている１０００ニットＰＢ＿ＩＤＲについて関数Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａをどのように一意に定義することができるかを定義する。この関数がＨＤＲ関数生成ユニット９０１によって決定される場合、これは、Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩとして出力することができ、ＩＤＲ画像計算ユニット９０２に対する入力として送信することができる。このユニットは、自身が画像入力として受信するＭｓｔｅｒＨＤＲ画像のすべてのピクセル輝度にこの関数を適用して［Ｌ＿ＩＤＲ＝Ｆ＿Ｈ２ｈＣＩ（Ｌ＿ＭｓｔｅｒＨＤＲ）＝Ｆ＿Ｍｔ１＿ｃａ（Ｌ＿ＭｓｔｅｒＨＤＲ）］、対応するＩＤＲ画像ピクセル輝度を得て、ＩＤＲ画像を出力する。
【０１５７】
ここで、問題は依然として、これが正規のＥＴＳＩ２画像であるかのように見えるようにするために（すなわち、任意の旧来のＥＴＳＩ２デコーダがこれを正常に復号して、ＳＤＲ画像又はそれがそのように見えるべきである任意のＭＤＲ画像をもたらすことができるように）、いずれの輝度マッピング関数をメタデータ内でＩＤＲ画像に追加すべきであるかということである。
【０１５８】
ｐａｒａでもあるこの補助ＩＤＲ輝度マッピング関数Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩは、以下のように定義することができる（また、ＩＤＲマッピング関数生成手段９０３によって計算される）。ＩＤＲ画像のシャドウゲインＳＧ＿ＩＤＲは、すでにＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲからＩＤＲ画像へと進んだ後の残りの乗算（又は勾配）と考えることができる（すなわち、ＩＤＲ画像から開始して、ＳＤＲ画像を得るための残りの相対増光）。
Ｙ＿ｏｕｔ（ｘ＿ｉｎ）＝ＳＧ＿ｇｒ＊ｘ＿ｉｎ；＝Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ（Ｌ＿ＩＤＲ＝ＳＧ＿ｃａ＊ｘ＿ｉｎ）
【０１５９】
最も暗いピクセルの同じｐａｒａ線形セグメントマッピングが新たなＩＤＲルマ入力に適用されることも分かる。
Ｙ＿ｏｕｔ＝ＳＧ＿ＩＤＲ＊Ｌ＿ＩＤＲ
【０１６０】
したがって、以下のようになる。
ＳＧ＿ｇｒ＝ＳＧ＿ＩＤＲ＊ＳＧ＿ｃａ        （式１１）
【０１６１】
（例えば、対角線からＬ＿ＩＤＲ＝０．３＝（０．３／０．２）＊ｘ＿ｉｎにマッピングされ、最終的にはＹ＿ｏｕｔ＝０．４＝ｋ＊０．３にマッピングされる入力ｘ＿ｉｎ＝Ｌ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ＝０．２が得られ、ここで、ｋ＝０．４／０．３であり、Ｙ＿ｏｕｔ＝ＳＧ＿ｇｒ＊０．２＝（０．４）＊０．２＝（０．４／０．３）＊（０．３／０．２）＊０．２である。）
【０１６２】
したがって、式１１から、必要なＳＧ＿ＩＤＲを計算する手法に従う（上述したようなＳＧ＿ｃａを決定するための固定手法を使用していることを所与として）。
ＳＧ＿ＩＤＲ＝ＳＧ＿ｇｒ／ＳＧ＿ｃａ        （式１２）
【０１６３】
同様に、以下のようになる。
ＨＧ＿ＩＤＲ＝ＨＧ＿ｇｒ／ＨＧ＿ｃａ        （式１３）
【０１６４】
ここで、ＨＧ＿ｇｒはここでも、マスタＳＤＲ画像の見かけをマスタＨＤＲ画像の見かけに関係付けるコンテンツ作成者によって決定されるものとして最適な強調ゲインであり（すなわち、そのルマ分布）、ＨＧ＿ｃａは、元の強調ゲインＨＧ＿ｇｒに対応するチャネル適合強調ゲインである。
【０１６５】
ＳＤＲ画像とＩＤＲ画像との間のピーク輝度の差に由来する、予測される単純なシャドウゲインに関係する基本シャドウゲイン調整を決定することができることに留意されたい：ＳｈａｄＢｓｔ＝ＳＧ＿ＩＤＲ／Ｐ＿ＩｏＳ。上記のように、Ｐ＿ＩｏＳは、ＳＤＲ画像の正規化ルマ軸上で表現したときのＩＤＲ画像のコード可能な最大輝度、すなわち、例えば７．０である。
【０１６６】
強調ゲインを所定の数よりも大きくすることができないいくつかの実際の実施形態が存在することに留意されたい（このように、ＥＴＳＩ規格は強調ゲインを成文化している）。この場合、下記参照のように、強調ゲインのさらなる再計算が必要であるが、これはすべての実施形態に必須ではない。これは、例えば、以下のように実現することができる。
ＨＧ＿ＩＤＲ＞ＫＬＩＭの場合、ＨＧ＿ＩＤＲ＿ａｄｊ＝ＫＬＩＭ  （式１４）、ＫＬＩＭは好ましくは０．５に等しい。
【０１６７】
事実、グレーダが０．５の最大値に近いＨＧ＿ｇｒを作成しており、対応するＨＧ＿ｃａ（よりソフトなマッピングとして、対角線により近い、すなわちＨＧ＿ｇｒよりも大きいＨＧ＿ｃａを有するべきである）が例えば０．７５であると仮定すると、商は０．６７であり、これは標準化されているものとしての純粋なＥＴＳＩ２  ＨＤＲビデオ信号に従って通信することができる最大値よりも高い。解決策は、例えば、ＨＧ＿ＩＤＲが標準化最大値である０．５よりも高くならないように、より小さいＨＧ＿ｇｒを再定義することである。これによって、再び、下記に示すように、すべてのリグレーディング態様を考慮に入れた相当の計算が必要になる。別の選択肢は、例えば、追加のメタデータとして正確な制限されていないＨＧ＿ＩＤＲを通信しながら、ＨＧ＿ＩＤＲを０．５に制限することによって、ＩＤＲ＋メタデータ信号を適合させることである。ＨＧ＿ｇｒは、典型的には、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像のＰＢ＿Ｃに依存するだけでなく、画像内にある画像オブジェクトの種類が何であるか（例えば、それらの輝度が圧縮されすぎないのに十分に重要である、明るく色彩豊かなオブジェクト、極端な例は、多くの非常に高いＬ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマ値及び少数の暗い値によってグレーディングされる、強力な太陽の近くの明るい惑星の画像である）にも依存する。ＨＧ＿ｃａは、典型的には、とりわけ、選択されているＰＢ＿ＩＤＲがＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲにどれだけ近いかに依存する。
【０１６８】
さらに、ＷＰ＿ＩＤＲ＝ＷＰ＿ｇｒ（式１５）と仮定する。
【０１６９】
上記のように他の実施形態が可能であるが、当該原理をより容易に説明するために、ここではその仮定を行う。
【０１７０】
式６によって、黒色レベルオフセット及び白色レベルオフセットの適切なチャネル適合値が計算された（任意のそのようなオフセットがコンテンツ作成者によって定義された場合）。ここで、ＢＬＯ＿ＩＤＲ及びＷＬＯ＿ＩＤＲの対応する値を（ＩＤＲビデオエンコーダによって）計算する手法は、そのままである。
【０１７１】
最初に、好ましい符号化様式において、値ｇｌｉｍが計算される。
ｇｌｉｍ＝｛ｌｏｇ［１＋（ｒｈｏＳＤＲ−１）＊ｐｏｗｅｒ（（０．１／１００）；１／２．４）］／ｌｏｇ（ｒｈｏＳＤＲ）｝／｛ｌｏｇ［１＋（ｒｈｏＨＤＲ−１）＊ｐｏｗｅｒ（１／ＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ；１／２．４）］／ｌｏｇ（ｒｈｏＨＤＲ）｝    （式１６）
ここで、ｒｈｏＳＤＲ＝１＋３２＊ｐｏｗｅｒ（１００／１００００；１／２．４）であり、
ｒｈｏＨＤＲ＝１＋３２＊ｐｏｗｅｒ（ＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ／１００００；１／２．４）である。
【０１７２】
これによって、実際には、ＨＤＲ符号化のＥＴＳＩ１及びＥＴＳＩ２規格アプローチにおいて、これらの図は理解を容易にするために本出願人の手法の部分的な順次的リグレーディングステップを説明しているに過ぎない、輝度処理チェーン（図４のユニット４０２〜４０６及び図１５の１５０２〜１５０６）に並行して、角度ｇｌｉｍを有する線形曲線を知覚化Ｙ’ＨＰに適用し、説明されているユニットによって計算されるものとしてのＹ’ＧＬ値と比較し、並列に計算される２つの値の最大値をとる（これは、とりわけ、ＥＴＳＩ１の可逆性が、最も暗いＨＤＲルマの再構築を可能にするのに重要である）線形ゲインリミッタも存在するため、ＢＬＯを適合させる容易な手法がもたらされる。
【０１７３】
ここで、このリミッタの動作に起因して、ＢＬＯ値を、以下の式によって容易にチャネル適合させることができることを示すことができる。
ＢＬＯ＿ＩＤＲ＝ＢＬＯ＿ｇｒ＊ｇｌｉｍ          （式１７）
【０１７４】
上記で示したようなｇｌｉｍは、ＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲの特定の選択に依存し、例えば、０．６とすることができる。
【０１７５】
これは図１７によって示されている。図１７ｂは、図１７ａに示す全範囲ルママッピングの最も暗いルマへの拡大を示す。ここでも、様々な関数が正規化プロット上に示されており、これらの関数は、様々な入力ＰＢ＿Ｃ及び出力ＰＢ＿Ｃに対応する。
【０１７６】
ＦＬ＿ｇｒは、例えば４０００ニットＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲをＳＤＲにマッピングするためのコンテンツ作成者によって作成されるものとしての関数である。点線の曲線ＦＬ＿ｃａは、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲから例えば５００ニットＩＤＲを作成するためのチャネル適合である。破線の曲線ＦＬ＿ＩＤＲは、ＩＤＲルマをＳＤＲルマにマッピングするための曲線である。図１７ｂの拡大プロットにおいて、ＦＬ＿ｇｒ曲線は、０．０３あたりの入力において鋭いキンクを有することが分かり、ここで、並列ゲインリミッタが作動する（すなわち、その線形出力ｙ＝ｇｌｉｍ＊Ｙ’ＨＰが、図４に示すようなチェーン内のすべてのユニットの動作から生じるＹ’ＧＬ値の代わりに、より低いルマ入力に対する関数出力として選択される（回路全体の説明については、ＥＴＳＩ１規格の図４を参照されたい））。
【０１７７】
任意の曲線のＢＬＯ値は、ゲイン制限、すなわち、例えば、点線がそうするようにＦＬ＿ｇｒ曲線の０．３の上の局所的勾配を延長することによって示されるＢＬＯ＿ｇｒがなかった場合に生じる水平軸との交差である。
【０１７８】
本出願にとっては、ＢＬＯ＿ＩＤＲ値を得るためにＦＬ＿ＩＤＲ曲線を延長することもできること（ｇｌｉｍ＿ｇｒとは異なる、ＥＴＳＩ２規格が使用するｇｌｉｍ＿ＩＤＲ値が存在することに留意されたい）、及び、このより低いＢＬＯ＿ＩＤＲ値は、ｇｌｉｍ＊ＢＬＯ＿ｇｒとして求めることができること（このｇｌｉｍ、すなわち、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳのために計算する必要がある唯一のｇｌｉｍは、図１７ｂにｇｌｉｍ＿ｇｒとして示されているものであることに留意されたい）が分かれば十分である。
【０１７９】
その後、ＷＬＯ＿ＩＤＲを得るために以下の計算が実施される。
【０１８０】
図１７ａは、３つの異なるＷＬＯ、すなわち、グレーダによって自身のマスタＨＤＲ−ＳＤＲマッピング戦略によって元々作成されたＷＬＯ＿ｇｒ（図１２ｂのＯＮでもある）、ＦＬ＿ｃａ曲線が上側の水平線と交差するところであり、ＷＬＯ＿ｇｒルマのＩＤＲルマ軸へのマッピングであるチャネル適合ＷＬＯ＿ｃａ（ＭＸＨがＭＸＩに投影される、図１２のような表現によって想定することができる）、そして最後に、ＩＤＲルマをＳＤＲまでルママッピングするために残っているＷＬＯである、ＷＬＯ＿ＩＤＲも存在する（正規化ルマ横座標軸の定義は、ＷＬＯ＿ｇｒ及びＷＬＯ＿ｃａについて、関連付けられるＰＢ＿Ｃ＝５０００から開始するときに変化するため、スケーリングされているＷＬＯ＿ｃａと同じではない。これは、そのＥＴＳＩ２準拠視点においては、そこから受信される他の画像を導出するための開始画像が例えば１０００ニットＰＢ＿Ｃ  ＩＤＲ画像であるため、リグレーディング需要のＩＤＲ関連定義のＰＢ＿Ｃ＝１０００ニットに対して、それらの関数によってリグレーディングするための入力画像が５０００ニットＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲであるためである）。
【０１８１】
図１７ｃは、関数プロットのその上隅（［１，１］付近）を拡大している。ＷＬＯ＿ＩＤＲ値は、（正規化）縦座標位置から横座標位置への円形投影によって示すように、ＦＬ＿ｃａ曲線を通じてＷＬＯ＿ｇｒ値を入力として送信することから生じる。図１２ｂにおいて、ＭＸＩ位置が事実、１．０のＳＤＲルマにマッピングされるＩＤＲルマ軸上の正規化位置であり、したがって、これがＷＬＯ＿ＩＤＲとしての定義によって必要とされるものであることが分かる。
【０１８２】
一見して、ＷＬＯ値がその後、符号化側に到達するマッピング曲線がｐａｒａ（図４、ユニット４０３後のユニット４０４のマッピングを参照）である場合、これは典型的には、含まれることになるｐａｒａの上側線形セグメントであると考えられる。
【０１８３】
しかしながら、ｐａｒａが定義される手法のために、その任意の部分が含まれる（ｐａｒａのＳＧの特別な値のみが、理論的に１．０の上で移動する非常に高い交差点を定義する設定さえ存在し、したがって、最も明るいルマまでのその場合の挙動は、シャドウゲイン勾配のみによって決定され、例えば、サイエンスフィクション映画における５つの太陽によって照らされている砂漠の惑星のような、ほとんどが非常に明るいルマを含むＨＤＲ画像をＳＤＲにリグレーディングするのに有用である線形曲線がもたらされる）。したがって、これは、ｐａｒａの３つの下位部分のうちのいずれかが試験される必要がある、いくらか関係のある計算になり、好ましい数学的実現形態は以下のようになる。
ＷＬＯ＿ｃｏ＝２５５＊ＷＬＯ＿ｃａ／５１０
ＢＬＯ＿ｃｏ＝２５５＊ＢＬＯ＿ｃａ／２０４０
Ｘｈ＝（１−ＨＧ＿ｃａ）／（ＳＧ＿ｃａ−ＨＧ＿ｃａ）＋ＷＰ＿ｃａ
ＷＷ＝（１−ＷＬＯ＿ｇｒ＊２５５／５１０−ＢＬＯ＿ｃｏ）／（１−ＷＬＯ＿ｃｏ−ＢＬＯ−ｃｏ）
ＩＦ  ＷＷ＞＝Ｘｈ  ＴＨＥＮ  ＷＬＯ＿ＩＤＲ＝ＨＧ＿ｃａ＊（１−ＷＷ）＊５１０／２５５［上側線形セグメント］
ＥＬＳＥ  ｛
Ｘｓ＝（１−ＨＧ＿ｃａ）／（ＳＧ＿ｃａ−ＨＧ＿ｃａ）−ＷＰ＿ｃａ
ＩＦ  ＷＷ＞Ｘｓ
｛［入力、すなわち、ＷＬＯ＿ｇｒがチャネル適合ｐａｒａの放物線下位部分を通じてマッピングされる必要がある］
Ａ＝−０．５＊（ＳＧ＿ｃａ−ＨＧ＿ｃａ／（２＊ＷＰ＿ｃａ））
Ｂ＝（１−ＨＧ＿ｃａ）／（２＊ＷＰ＿ｃａ）＋（ＳＧ＿ｃａ＋ＨＧ＿ｃａ）／２
Ｃ＝−［（ＳＧ＿ｃａ−ＨＧ＿ｃａ）＊（２＊ＷＰ＿ｃａ）−２＊（１−ＨＧ＿ｃａ）］＾２／（８＊（ＳＧ＿ｃａ−ＨＧ＿ｃａ）＊２＊ＷＰ＿ｃａ）
ＷＬＯ＿ＩＤＲ＝（１−（Ａ＊ＷＷ＊ＷＷ＋Ｂ＊ＷＷ＋Ｃ））＊５１０／２５５
｝
ＥＬＳＥ［ｐａｒａのシャドウゲイン下位部分が適用される特別な事例において］
ＷＬＯ＿ＩＤＲ＝（１−ＳＧ＿ｃａ＊ＷＷ）＊５１０／２５５
｝
【０１８４】
これらのパラメータＳＧ＿ＩＤＲ、ＨＧ＿ＩＤＲ、ＷＰ＿ＩＤＲ、ＢＬＯ＿ＩＤＲ、ＷＬＯ＿ＩＤＲ（及び、同様に、必要な場合は、カスタマイズ可能な曲線の追加のパラメータ）は、関数Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩを特性化し、したがって、当該関数として出力されるパラメータである（実際に、ディスプレイ適合を行うためのこの必要な曲線の形状を特性化するこれらのパラメータが出力されるか、又は、関数を特性化するＬＵＴが出力されるかは、実施形態の選択に過ぎず、重要なことは、１．０正規化軸系における正確な輝度マッピング関数形状Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩが、メタデータとしてＩＤＲ画像とともに通信されることである）。
【０１８５】
ここで、エンコーダが、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ手法に従って特性化される。このとき、問題は、デコーダがどのように設計されるべきかということである。このデコーダが、ここでＦ＿Ｉ２ｓＣＩ関数のみを得ることになり、そのため、受信ＩＤＲ画像から元のＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像を再構築するのに必要な関数Ｆ＿？？を何らかの形で計算しなければならないことは理解されたい。このＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳコード化手法において、これはＩＤＲルマを生成するためにエンコーダにおいて使用されるＦ＿Ｈ２ｈＣＩ関数の逆であるが、そのような関数は依然として計算可能であるべきである。
【０１８６】
図１１は一般的に、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳビデオデコーダ１１００を説明しているため、輝度関数決定ユニット１１０４は、それが受信する情報、すなわち、Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ並びに２つのピーク輝度ＰＢ＿ＣＨ及びＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０のみに基づいてＦ＿？？関数を計算する必要がある。その関数が決定されると、これは、（色変換手段１１０２において）受信されているものとしてのＩＤＲルマに適用することによって、元のＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ輝度を再構築するために適用することができ、すなわち、Ｌ＿ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ＝Ｆ＿？？（Ｌ＿ＩＤＲ）となり、このルマから、式１及び式２の逆をそれらのＬ＿ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲルマに適用することによって、対応するＨＤＲ輝度を計算することができる。最後に、例えばＰＱベースのＹＣｂＣｒ色系統など、所望に応じて任意のフォーマットで、色変換手段１１０２によって再構築マスタＨＤＲ画像（ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）を出力することができる。デコーダ１１００は、好ましい実施形態においてはまた、例えば、３００ニットＰＢ＿Ｄ接続ディスプレイが受信されるものとしてのＨＤＲ画像の最良の均等物を供給されるべきである場合のＭＤＲ＿３００など、任意のディスプレイ適合画像を計算するように構成することもでき、適切な画像（ＩＤＲ）及び輝度マッピング関数（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩ）がすでに色変換手段１１０２において入力として利用可能であるため、これは、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ計算又は単に通常のＥＴＳＩ２復号のいずれかによって行われる。
【０１８７】
図１４は、ｐａｒａが、受信されているものとしてのＩＤＲ画像からＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像を再構築するために含まれるものを示しており（同様の計算がＷＬＯ及びＢＬＯに対して行われる）、カスタマイズ可能な曲線形状は、適用可能な箇所を指す（後述するように、いくつかの実施形態は、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲとＩＤＲとの間でカスタマイズ可能な曲線の原理を適用せず、ＳＤＲダウングレーディング技術としてのみ、すなわち、ＩＤＲとＳＤＲとの間で適用することに留意されたい）。
【０１８８】
ここで、新たなマスタＨＤＲ再構築シャドウゲイン（ＳＧ＿ＲＥＣ）及び再構築強調ゲイン（ＨＧ＿ＲＥＣ）を計算する必要があり、必要な再構築ｐａｒａ輝度マッピング関数形状Ｆ＿Ｌ＿ＲＨＤＲを完成させるために、放物線セグメントの逆放物線式が計算される必要がある（例示のみを目的として、逆ＳＤＲ−Ｍｓｔｅｒ  ＨＤＲ輝度マッピング関数もこの正規化グラフ上に点線として示されていることに留意されたい。ＳＤＲ−ＨＤＲマッピングの逆関数特性のために、その曲線のシャドウゲインＳＧ＿ＲＭは１／ＳＧ＿ｇｒに等しいことなどに留意されたい）。
【０１８９】
図１５は、最初に、典型的なデコーダ１５０２のコア計算トポロジのいくつかの態様を説明している。見てとれるように、これは、反対方向におけるリグレーディング（ＩＤＲからの再構築ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ）を実施することを除いて、エンコーダと概ね同じ構造であり、これは、必要性によって支持されるように、そのような計算トポロジを容易に再構成することができるために便利である。輝度マッパ１５０１が全体的なＬＵＴ（すべての部分連続リグレーディング動作の）を得る場合、これは事実、エンコーダと同様に機能する。
【０１９０】
無論、デコーダが有するように構成される必要がある何らかの差異が、正確なＨＤＲ再構築リグレーディングを行う。最初に、Ｌ＿ｉｎはここでＩＤＲ正規化輝度になり、出力輝度Ｌｈは、例えば５０００ニットＰＢ＿Ｄディスプレイレンダリングに対して正確にスケーリングされている正規化輝度になる。ここで、ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲ画像ピクセル色（Ｒｓ、Ｇｓ、Ｂｓ）をもたらす最後の乗算手段が、ここでメタデータ内で受信されているものとしてのＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０値によって乗算を行うことも分かる。事実、知覚化手段１５０２及びリニアライザ１５０６によって実施される知覚化外側計算ループは、それぞれ式１、式２及びそれらの式の逆においてＰＢ＿ＣＨ及びＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０値を適用する。ここで、様々な部分リグレーディングの順序は、それらが存在する範囲において逆にされ、最初に知覚ＩＤＲルマＹ’ＩＰが、微細グレーディングユニット１５０３において逆カスタマイズ可能曲線によって微細グレーディングされて、リグレーディングＩＤＲルマＹ’ＩＰＧがもたらされることにも留意されたい。その後、ＨＤＲルマ軸（すなわち、対応する正確なＨＤＲの見かけ、実際には、５０００ニットＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０  Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲの見かけの対応する再分布ルマ）への最初のマッピングが、依然として正確に計算される必要がある図１４の逆ｐａｒａを適用する粗輝度マッピングユニット１５０４によって実施され、初期ＨＤＲルマＹ’ＨＣをもたらす。最後に、逆黒白オフセッタ１５０５が、各ピクセルの完全な三次元色に到達するための、彩度によるさらなる計算に使用される正確な正規化ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲルマ（Ｙ’ＨＲ）を生成する。説明したように、ユニット１５０４は典型的には、計算されたＳＧ＿ＲＥＣなど（又はこれら３つの値に対応する、適用されるべきルママッピング関数のＬＵＴバージョン）を得る。様々なＰＷ値が同一のままであった場合、ＷＰ＿ＲＥＣはここでもＷＰ＿ｇｒであることに留意されたい。ユニット１５０５は同様に、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲの再構築の黒色及び白色オフセットを得る（ＷＬＯ＿ＲＥＣ、ＢＬＯ＿ＲＥＣ）。色処理を行うコアユニットの下側部分（クロミナンスプロセッサ１５５０）は、色処理決定ユニット１５５１における正確なＣ＿ＬＵＴ  Ｆ＿Ｃ［Ｙ］のロードを除いて、図４のエンコーダトポロジと同様になる（下記に説明されているこの計算を参照）。
【０１９１】
ここで、問題は、ＩＤＲからＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲを再構築するようにプログラムされているデコーダ内で適用されるべき関数のパラメータを計算することができるか否か、及び、どのように計算することができるかということである（これは、以前ＨＤＲビデオ復号においては起こらなかった状況である）。
【０１９２】
例えば、シャドウゲインのアプローチを参照することができる。
【０１９３】
ＳＧ＿ＲＥＣを計算する前に、ＳＤＲからＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲへの全体的なシャドウゲインＳＧ＿ＲＭを決定することができるか否かを尋ねることができ、そこから、その後、式１２の除算を介してＳＧ＿ＲＥＣを決定することができる。
したがって、ＳＧ＿ＩＤＲ＝ＳＧ＿ｇｒ／ＳＧ＿ｃａ
ＳＧ＿ｃａ＝（ｍｘ／ｍｘｃａ）＊（ＳＧ＿ｇｒ＋１）−１であると示すこともできる。
【０１９４】
これは、ｍｙｃａ＝ＳＧ＿ｃａ＊ｍｘｃａ（チャネル適合ｐａｒａの下側線形セグメントの定義による）、及びまたｍｙｃａ＝ｍｙ−ｄ＝ｍｘ＊ＳＧ＿ｇｒ＋（ｍｘ−ｍｘｃａ）であるために確認することができる。
【０１９５】
ｍｘｃａ／ｍｘの第２の関係は、式９の上側の式をｍｘによって除算することによって生じる。
【０１９６】
第１の関係を第２の関係に組み込む（ｍｘ／ｍｘｃａ部分を除去する）ことによって、ＳＧ＿ｇｒに関してＳＧ＿ｃａを書くことができるため、ここで、最終的な関係が、ＳＧ＿ＩＤＲとＳＧ＿ｇｒとの間で形成可能である。
ＳＧ＿ｃａ＝（ＳＧ＿ｇｒ＋１）／［（ＳＧ＿ｇｒ−１）＊（１−ｓｃ＊）／２＋１］−１
【０１９７】
そこから、以下のようになる。
ＳＧ＿ＩＤＲ＝ＳＧ＿ｇｒ／｛（ＳＧ＿ｇｒ＋１）／［（ＳＧ＿ｇｒ−１）＊（１−ｓｃ＊）／２＋１］−１｝    （式１８）
【０１９８】
ここで、この式は、既知の（受信）ＳＧ＿ＩＤＲを所与として、未知のＳＧ＿ｇｒについて解くことができる（また、ＰＢ＿ＣＨ、すなわちＰＢ＿ＩＤＲとＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０の両方が受信され、ＰＢ＿ＳＤＲは通常１００ニットであるため、ｓｃ＊は、同じく既知であるピーク輝度のみから計算されているが、そうでない場合、信号のメタデータ内に置くこともできる）。
【０１９９】
表記を単純化するためにＳＧ＿ＩＤＲ＝ｙ及びＳＧ＿ｇｒ＝ｘと名付けると、以下のようになる。
ｙ＝［（ｘ−１）＊（１−ｓｃ＊）＊ｘ／２＋ｘ］／［ｘ−（ｘ−１）＊（１−ｓｃ＊）／２］
したがって、ｘ＾２＋ｘ＊（ｙ−１）＊［（ｓｃ＊＋１）／（ｓｃ＊−１）］−ｙ＝０        （式１９）
［ｙ及びｓｃ＊の関数であるそれらの係数（以降Ａ’、Ｂ’、Ｃ’と呼ぶ）は、下記において、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像のルマを再構築するための連立方程式全体において二次方程式を解くために使用される］。
【０２００】
再構築輝度マッピング関数の形状を与えるすべてのパラメータを決定するために、以下の式が、典型的にはそれらの実施形態のうちの１つにおいて行われる（これは、エンコーダ側においてＩＤＲ画像を生成するのに使用された関数の逆を再構築する）。最初に、正確なｐａｒａが決定され、そこから、その後、黒色及び白色オフセットが計算可能である。
【０２０１】
ｒｈｏＳＤＲが再び上記のように計算され、ｒｈｏＣＨが以下のように計算される。
ｒｈｏＣＨ＝１＋３２＊ｐｏｗｅｒ（ＰＢ＿ＣＨ／１００００；１／２．４）
ｍｕ＝ｌｏｇ［１＋（ｒｈｏＳＤＲ−１）＊ｐｏｗｅｒ（ＰＢ＿ＣＨ／ＰＢ＿ＳＤＲ；１／２．４）］／ｌｏｇ（ｒｈｏＳＤＲ）
Ｋ及びＬａ並びにｓｃ＊が上記のように計算され、Ｋ＝Ｐ＿ＨｏＳ及びＬａ＝Ｐ＿ＨｏＩである。
Ａ’＝１
Ｂ’＝（ＳＧ＿ＩＤＲ−１）＊（ｓｃ＊＋１）／（ｓｃ＊−１）
Ｃ’＝−ＳＧ＿ＩＤＲ
【０２０２】
デコーダ側においてすべての必要な関数の必要なパラメータを決定することが可能になると（注：他の受信されている利用可能なパラメータＳＧ＿ＩＤＲなどから）、残りの復号は、可逆性のために、符号化の逆の曲線を適用することのみであり、例えば、図１４のようなｐａｒａ（その適切な定義パラメータ１／ＳＧ＿ＲＥＣなどを計算されることによって適切に成形されている）が、図１０に示すようなＩＤＲ符号化ｐａｒａの作用を取り消す、すなわち、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマへのＩＤＲの再復号などを定義する。
【０２０３】
そこから、以下のようになる。
ＳＧ＿ｇｒ＝［−Ｂ’＋ＳＱＲＴ（Ｂ’＾２−４＊Ａ’＊Ｃ’）］／２＊Ａ’
式中、＾２は二乗を示す。
ＳＧ＿ＲＥＣ＝ＳＧ＿ｇｒ／ＳＧ＿ＩＤＲ      （式２０）
そのため、逆チャネル適合シャドウゲイン（１／ＳＧ＿ＲＥＣ）はすでに既知である。
同様に、必要な強調ゲインを計算することができる。
Ａ’’＝（ＳＧ＿ＲＥＣ＊ＨＧ＿ＩＤＲ−ＳＧ＿ｇｒ）＊（ＳＧ＿ｇｒ＋１）／（ＳＧ＿ＲＥＣ＋１）
Ｂ’’＝ＳＧ＿ｇｒ−ＨＧ＿ＩＤＲ−（ＳＧ＿ＲＥＣ＊ＨＧ＿ＩＤＲ−１）＊（ＳＧ＿ｇｒ＋１）／（ＳＧ＿ＲＥＣ＋１）
Ｃ’’＝ＨＧ＿ＩＤＲ−１
ＭｘＲｅｃ＝［−Ｂ’’＋ＳＱＲＴ（Ｂ’’＾２−４＊Ａ’’＊Ｃ’’）］／２＊Ａ’’
ＩＦ  ＭｘＲｅｃ＝１  ＴＨＥＮ  ＨＧ＿ＲＥＣ＝０
ＥＬＳＥ＝ＨＧ＿ＲＥＣ＝ｍａｘ［０，（ＭｘＲｅｃ＊ＳＧ＿ｇｒ−１）／（ＭｘＲｅｃ−１）］
ｐａｒａ関数はそのパラメータから定義されるため、それらが計算されると、必要なｐａｒａが定義される。
【０２０４】
ＢＬＯ＿ＲＥＣ及びＷＬＯ＿ＲＥＣを得るために、以下の式が実施される。
ｍｘ＝（１−ＨＧ＿ｇｒ）／（ＳＧ＿ｇｒ−ＨＧ＿ｇｒ）
ｍｘｃａ＝ｍｘ＊（ＳＧ＿ｇｒ−１）＊（１−ｓｃ＊）／２＋ｍｘ
ｍｙｃａ＝ｍｘ＊（ＳＧ＿ｇｒ＋１）−ｍｘｃａ
ＳＧ＿ｃａ＝ｍｙｃａ／ｍｘｃａ
ＩＦ  ｍｘｃａ＝１  ＴＨＥＮ  ＨＧ＿ｃａ＝０  ＥＬＳＥ  ＨＧ＿ｃａ＝ｍａｘ［０，（ｍｙｃａ−１）／（ｍｘｃａ−１）］
ＳｃａｌｅＨｏｒ＝（１−１／Ｌａ）／（１−１／Ｋ）
ＲＨＯ＝１＋３２＊ｐｏｗｅｒ（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０／１００００；１／２，４）
ｇｌｉｍ＝｛ｌｏｇ［１＋（ｒｈｏＳＤＲ−１）＊（０．１／１００）＾（１／２．４）］／ｌｏｇ（ｒｈｏＳＤＲ）｝／｛ｌｏｇ［１＋（ＲＨＯ−１）＊（１／ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０）＾（１／２．４）］／ｌｏｇ（ＲＨＯ）｝；［前出のとおり、エンコーダによって使用されるものと同じｇｌｉｍ、ＥＴＳＩ手法においてこれはＩｍ＿ＰＢ＿Ｃ＿１＜＞Ｉｍ＿ＰＢ＿Ｃ＿２メカニズムの固定並列バイパスであるため、それら２つの画像は、同じＰＢ＿Ｃ＿１から開始してリグレーディングされているものとして定義され、この特定のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ手法においてはそれぞれＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ及びＩＤＲ画像である］
ＢＬＯ＿ｇｒ＝ＢＬＯ＿ＩＤＲ／ｇｌｉｍ［式１７の逆、そのため、これはより高次の式を必要とすることなく相対的に容易に決定され、その後、必要なＷＬＯ＿ＲＥＣを得るための固定チャネル適合メカニズムを適用するだけでよく、これは符号化によって使用されるＷＬＯ＿ｃａに等しいが、ここでは反転され、加算が減算になる］
ＢＬＯ＿ＲＥＣ＝ＢＬＯ＿ｃａ＝ＢＬＯ＿ＲＥＣ＊ＳｃａｌｅＨｏｒ
その後、符号化原理においてそうであったように、ｐａｒａを通じて投影し、その後反転されることによって、ＷＬＯ＿ＲＥＣが計算される。
ＩＦ  ＨＧ＿ｃａ＝０  ＷＬＯ＿ＲＥＣ＝０
ＥＬＳＥ
｛
ＢＬＯ＿ｃｏ＝２５５＊ＢＬＯ＿ｃａ／２０４０
Ｘｈ＝（１−ＨＧ＿ＲＥＣ）／（ＳＧ＿ＲＥＣ−ＨＧ＿ＲＥＣ）＋ＷＰ＿ＲＥＣ
Ｘｈ＿ＲＥＣ＝ＨＧ＿ＲＥＣ＊Ｘｈ＋１−ＨＧ＿ＲＥＣ
ＷＷ＿ＲＥＣ＝１−ＷＬＯ＿ＩＤＲ＊２５５／５１０
ＩＦ  ＷＷ＿ＲＥＣ＞＝Ｘｈ＿ＲＥＣ  ＴＨＥＮ  ＷＣＡ＝１−（１−ＷＷ＿ＲＥＣ）／ＨＧ＿ＲＥＣ
ＥＬＳＥ
Ｘｓ＝（１−ＨＧ＿ＲＥＣ）／（ＳＧ＿ＲＥＣ−ＨＧ＿ＲＥＣ）−ＷＰ＿ＲＥＣ
Ｘｓｃａ＝ＳＧ＿ＲＥＣ＊Ｘｓ
ＩＦ  ＷＷ＿ＲＥＣ＞Ｘｓｃａ
｛
Ａ’’’＝−０．５＊（ＳＧ＿ＲＥＣ−ＨＧ＿ＲＥＣ）／（２＊ＷＰ＿ＲＥＣ）
Ｂ’’’＝（１−ＨＧ＿ＲＥＣ）／（２＊ＷＰ＿ＲＥＣ）＋（ＳＧ＿ＲＥＣ＋ＨＧ＿ＲＥＣ）／２
Ｃ’’’＝−［（ＳＧ＿ＲＥＣ−ＨＧ＿ＲＥＣ）＊（２＊ＷＰ＿ＲＥＣ）−２＊（１−ＨＧ＿ＲＥＣ）］＾２／［８＊（ＳＧ＿ＲＥＣ−ＨＧ＿ＲＥＣ）＊（２＊ＷＰ＿ＲＥ）］
ＷＣＡ＝（−Ｂ’’’＋ＳＱＲＴ（Ｂ’’’＾２−４＊Ａ’’’＊｛Ｃ’’’−ＷＷ＿ＲＥＣ｝）／（２＊Ａ’’’）
ＷＣＡ＝ｍｉｎ（ＷＣＡ，１）
｝
ＥＬＳＥ  ＷＣＡ＝ＷＷ＿ＲＥＣ／ＳＧ＿ＲＥＣ
ＷＬＯ＿ＲＥＣ＝（１−ＷＣＡ）＊（１−ＢＬＯ＿ｃｏ）／［（１−ＷＣＡ＊ＳｃａｌｅＨｏｒ）＊（５１０／２５５）］
【０２０５】
ＢＬＯは事実、マッピングに関しては純粋な加法的寄与であるが、ＷＬＯは変換し、最大値への乗法的スケーリングになる（例えば、図４において）ことに留意されたい。
Ｙ’ＨＰＳ＝（Ｙ’ＨＰ−ＢＬＯ）／（１−ＢＬＯ−ＷＬＯ）    （式２１）
【０２０６】
この情報はすべて、典型的には、例えば、知覚領域においてＹ’ＩＰをＹ’ＨＲに関係付ける単一の輝度処理ＬＵＴ（又は、さらにより良好には、各Ｌ＿ｉｎ値についてＬｈを定義する全体的なＬＵＴ）に組み込むことができる。これによって、ＲＥＣ＿Ｍ＿ＨＤＲが再構築される。
【０２０７】
上記で言及したように、デコーダが例えばＭＤＲ＿３００などのディスプレイ適合画像を直接的に出力することができることも有用である。
【０２０８】
このために、図１６を用いて説明されているような以下の技術を使用することができる（２つの部分ＬＵＴが使用され、実際には、Ｐ＿ＬＵＴと呼ばれる１つのＬＵＴのみをロードすることが最も有用である。これは、輝度計算上側トラックが、典型的には単純にＬＵＴとして具現化される、例えば専用復号ＩＣの毎ピクセル色プロセッサなどの、好ましいコア計算ユニット内にあるためである）。Ｙ＿ＩＤＲルマ値が入力され（例えば、典型的には符号化されているＰＱベースのＹＣｂＣｒ）、それらはリニアライザ１６０１によって正規化輝度Ｌ＿ｉｎに変換される。知覚化手段１６０２が、上記で説明したように機能し（式１及び式２）、例えば１０００ニットなど、ＩＤＲピーク輝度ＰＢ＿ＩＤＲにＲＨＯ値を使用する。これによって、知覚化ＩＤＲルマＹ’ＩＰがもたらされる。輝度マッピングユニット１６０３が、上記で説明したようにマスタＨＤＲ画像を再構築する、すなわち、ＩＤＲ−ＭｓｔｅｒＨＤＲ再構築輝度マッピング関数Ｆ＿Ｌ＿ＲＥＣ、又は典型的にはその関数形状のＬＵＴを定義するすべての計算されているパラメータを得る。これによって、再構築Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマＹ’ＨＰＲがもたらされる。この画像は、より低いダイナミックレンジ／ピーク輝度ＰＢ＿Ｃの画像を計算するための良好な基礎を形成する。基本的に、これは、正確な関数が適用されることを条件として、ＥＴＳＩ２メカニズムのように動作する。これらの関数は、メタデータとしてともに通信されるＦ＿Ｌ＿ＩＤＲからスケーリングすることができるか、又は、コンテンツ作成者がＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像からマスタＳＤＲ画像を計算するための最適な関数として自身の側で定義したものの再構築である再構築Ｆ＿５０ｔ１関数から計算することができる。このとき、ＥＴＳＩ２規格（読者には、この詳細についてその規格を参照されたい）において定義されている原理に従って、このＦ＿５０ｔ１関数を計算して、例えば、３００ニットＰＢ＿Ｄの適切なディスプレイ適合関数Ｆ＿Ｌ＿ＤＡを求めることができる。これは、存在する場合、ＨＤＲ−ＭＤＲ輝度マッパ１６０４にロードされる。実際には、単一のＰ＿ＬＵＴがＦ＿Ｌ＿ＲＥＣ及び続くＦ＿Ｌ＿ＤＡの全体的な作用を含む。
【０２０９】
最後に、得られたＭＤＲ相対輝度が、（正確な付随するＦ＿Ｃ［Ｙ］をも用いて）同じ処理を行うために図４の第１の乗算手段４５４に送信される。
【０２１０】
最後に、輝度リグレーディング出力色に、それらの適切なクロミナンスを与える適切なＣ＿ＬＵＴ（それぞれ図４又は図１５のＦ＿Ｃ［Ｙ］）を計算する必要がある（Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像に可能な限り近い見かけを有するように、すなわち、出力画像ピクセル及びＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像の色度は、異なるより小さいダイナミックレンジを所与として可能な範囲において、ほぼ同一であるべきである）。
【０２１１】
Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ再構築のためのＣ＿ＬＵＴは以下のとおりである（他のリグレーディング計算は、例えば、ＥＴＳＩ２の教示を考慮に入れて、同様の原理に従う）。
【０２１２】
最初に、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像をＩＤＲ画像にマッピングするためにエンコーダにおいて適用された上述のＰ＿ＬＵＴの逆であるＣＰ−ＬＵＴが計算される（そのため、デコーダにおいては、この逆クロミナンス補正が、受信されているものとしてのＩＤＲ画像クロミナンスＣｂ及びＣｒからＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ再構築クロミナンスに再変換するために使用される）。
【０２１３】
Ｍｓｔｅｒ−ＨＤＲ再構築のためのＣ＿ＬＵＴはこのとき、以下のように計算することができる。
ＸＨ＝ｖ（ＰＢ＿Ｍ＿ＨＤＲ；１００００）
ＸＳ＝ｖ（ＰＢ＿ＳＤＲ＝１００；１００００）
ＸＤ＝ｖ（ＰＢ＿Ｄ；１００００）
ＸＣ＝ｖ（ＰＢ＿ＣＨ；１００００）
ｖはここでも、上記の式１及び式２によって定義されるものとしての関数ｖ（ｘ，ＲＨＯ）である。
ＣｆａｃｔＣＨ＝１−（ＸＣ−ＸＳ）／（ＸＨ−ＸＳ）
ＣｆａｃｔＣＡ＝１−（ＸＤ−ＸＳ）／（ＸＨ−ＸＳ）
Ｃ＿ＬＵＴ［Ｙ］＝［１＋ＣｆａｃｔＣＡ＊ｐｏｗｅｒ（ＣＰ＿ＬＵＴ［Ｙ］；２．４）］／［Ｙ＊｛１＋ＣｆａｃｔＣＨ＊ｐｏｗｅｒ（ＣＰ＿ＬＵＴ［Ｙ］；２．４）｝］      （式２２）
【０２１４】
ディスプレイ目標ＰＢ＿Ｄを、再構築のためにＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲに設定することができ、この場合、除算手段のみがＣ＿ＬＵＴ決定手段として残る。実際の実施形態において、指数２．４はまた、例えば、いくつかの実施形態においてはいくらか計算を節約するＣＰＰ＿ＬＵＴ＝ｐｏｗｅｒ（ＣＰ＿ＬＵＴ［Ｙ］；２．４）として、ＬＵＴに含むこともできる。
【０２１５】
上記において、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダのいくつかの実際の実施形態（現行のＥＴＳＩ２メタデータ定義に適合する）は、適合するＨＧ＿ＩＤＲ値のＨＧ＿ｇｒを再計算することが述べられている。これは以下のように行うことができる。
【０２１６】
例えば、ｐａｒａのＨＧのために８ビット符号語を確保しており、すなわち、この場合、ＩＤＲ画像＋そのメタデータがＥＴＳＩ２適合信号であると仮定されるため、問題は、必要なＨＧ＿ＩＤＲが割り当てられたコード内に適合するか否かである。規格は典型的には、物理的に必要なＨＧ＿ＩＤＲを何らかのＨＧ＿ＣＯＤに変換するためにコード割り当て関数を使用して、すなわち、ＨＧ＿ＣＯＤ  ｉｎ  ［０，２５５］＝Ｆ＿ＣＯＤ［ＨＧ＿ＩＤＲ］となる。例えば、ＦＣＯＤは、１２８＊（４＊ＨＧ＿ＩＤＲ）とすることができ、これは、２５５の最大値が０．５の最大ＨＧ＿ＩＤＲに対応することを意味する。
【０２１７】
ＩＤＲ画像が、ＨＧ＿ＩＤＲ画素のコード範囲にちょうど適合するように生成されることが保証されることが所望される、すなわち、（固定チャネル適合及びそれに基づくＩＤＲメタデータ決定によってそのオーバーフローがちょうど回避されるように）グレーダのＨＧ＿ｇｒを何らかの形で適合させることによって、実用的な実施形態がこれを実現することができる。
【０２１８】
この（任意選択の）実施形態の計算は、例えば、以下のとおりである。
Ｓｅｔ  ＨＧ＿ＩＤＲ＝（２５４＊２）／（２５５＊４）；
Ｅｘｐｏｓｕｒｅ＝ｓｈａｄｏｗ／４＋０．５［ｓｈａｄｏｗはシャドウゲインＳＧ＿ｇｒのＥＴＳＩ２成文化である］
ＳＧ＿ｇｒ＝Ｋ＊ｅｘｐｏｓｕｒｅ
Ａ＝ＳＧ＿ｇｒ＊（ＨＧ＿ＩＤＲ−１）−０．５＊（ＳＧ＿ｇｒ−１）＊（１−ｓｃ＊）＊（ＨＧ＿ＩＤＲ＋ＳＧ＿ｇｒ）
Ｂ＝ＳＧ＿ｇｒ−ＨＧ＿ＩＤＲ＋１＋０．５＊（ＳＧ＿ｇｒ−１）＊（１−ｓｃ＊）＊（ＨＧ＿ＩＤＲ＋１）
Ｃ＝ＨＧ＿ＩＤＲ−１
ＭｘＬＭ＝［−Ｂ＋ｓｑｒｔ（Ｂ＊Ｂ−４＊Ａ＊Ｃ）］／（２＊Ａ）
ＩＦ  ＭｘＬＭ＝１  ＴＨＥＮ  ＨＧ＿ｇｒ＿ＬＭ＝０
ＥＬＳＥ  ＨＧ＿ｇｒ＿ＬＭ＝ｍａｘ［０，（ＭｘＬＭ＊ＳＧ＿ｇｒ−１）／（ＭｘＬＭ−１）］
ここで、ＨＧ＿ｇｒ＿ＬＭは調整されたＨＧ＿ｇｒ値である。このアルゴリズムの残りの部分は、グレーダが始まりから最適なＨＧ＿ｇｒ＿ＬＭ値が選択したかのように、上述したように機能する。
【０２１９】
これは、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳの新規のコーデック設計の問題にアプローチする１つの方法を詳述する。行われる技術的選択に応じて、特に、いずれの態様を特に重要であると見出し、それに対して他の態様を寛容し得るかに応じて、代替的な方法が存在する。
【０２２０】
上記の計算は、少なくともＥＴＳＩ１及びＥＴＳＩ２手法と一致する中核的な計算手法によって、ＨＤＲデコーダを実施するまったく新しい様式を定義し、特に、異なる形状のＰ−ＬＵＴ及びＣ＿ＬＵＴ関数が、上記で示したように計算されるが（図４及び図１５が、本発明のＨＤＲコード化手法が機能する手法、及び、実際に、ルマ処理トラック４０１又は１５０１における輝度処理［一次元色態様においてそれら２つは非線形的なそれ自体画像に依存する関数変換を介して関係付けられる］と等価であるルマ処理全体が、正確な全体的Ｐ＿ＬＵＴルママッピング関数形状をロードすることによって、また同様に、それぞれユニット４５１及び１５５１においてＦ＿Ｃ［Ｙ］と呼ばれるＣ−ＬＵＴについて実施される理由の背後にある技術的−物理的原理を詳述するにもかかわらず）、計算トポロジは再使用可能であり、これは、顧客にとって相当に有用な特性である（顧客は、例えばＳＴＢ内のＩＣを一度購入する必要があり、これは、メタデータ処理を再プログラミングし、ただし、毎ピクセル色変換エンジンは維持することによって、様々な新規のコード化原理に対して再構成することができる）。
【０２２１】
単にＥＴＳＩ２デコーダに、受信されている画像をダウングレーディングするその通常タスクの代わりに、ディスプレイ適合されたそれをＰＢ＿Ｄ＜ＰＢ＿ＩＤＲのディスプレイに適切に外挿するように指示することによって、同じ綿密なＥＴＳＩ２復号計算（すなわち、部分リグレーディング１５０３〜１５０５のチェーン）を再使用するＩＤＲコード化技術を設計することもできる。それは、ＩＤＲ画像の見かけ（すなわち、特に、ＩＤＲピクセルの相対ルマ又は絶対輝度の統計的分布）に対応する「ただ任意の」より高いダイナミックレンジの画像の見かけを与える、「盲目的な」外挿ではなく、実際には、コンテンツ作成側の元のＭｓｔｅｒ＿ＨＤＲ画像（同じく、そのような実施形態においては依然として実際に受信されず、例えば受信されるＳＧ＿ｇｒなどのそのメタデータではない）に可能な限り近く見えるＨＤＲ出力画像を符号化するこの手法によって「自動的に」生成することを強調しておく必要がある。この自動化は無論、そう単純ではなく、コンテンツ符号化側における正確なアプローチを含む。この原理の実施形態におけるデコーダについて、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０受信二次ピーク輝度関数は、中核的な毎ピクセルデコーダのプログラミングにおいて、所望のディスプレイ輝度ＰＢ＿Ｄ（このとき、ＰＢ＿ＩＤＲよりも例えば５倍高い）であるかのように同等に機能する。
【０２２２】
図１８は、この手法を説明する（エンコーダの計算が概念的に機能する手法のブロック図）。さらに、単純にするために（これらの選択は必ずしもこの例にとってそうである必要があるものとしてリンクされていないが）、固定チャネル適合アルゴリズムの選択の自由度は、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ及びＩＤＲをリンクさせるｐａｒａ変換のみを行い、任意のＢＬＯ及びＷＬＯ（現在の画像又は画像のショットにすでに適用可能である場合）並びにカスタマイズ可能曲線は二次変換、すなわち、ＩＤＲ−ＳＤＲリグレーディングに委ね、ＥＴＳＩ２適合ＩＤＲ信号に属するメタデータはレシーバ（旧来のＥＴＳＩ２レシーバであるか又はＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ復号レシーバであるかは問わない）に通信されるようにするように選択されていると仮定する。
【０２２３】
最初に、何らかの導入定義が必要である。
【０２２４】
図１０に示すような、すなわち、上記の式４及び式５において定式化されており、放物線中央部分がａ＊ｘ＾２＋ｂ＊ｘ＋ｃによって定義されているＥＴＳＩ標準化形状定義を有するｐａｒａ曲線の逆が、本明細書において簡潔にするためにａｂｃａｒａと呼ぶ曲線である。ＥＴＳＩ１セクション７（ＨＤＲ信号再構築）によれば、これは以下のように定義される。
Ｌ＿ｏｕｔ＝１／ＳＧ＊Ｌ＿ｉｎ（ｉｆ  ０＜＝Ｌ＿ｉｎ＜＝ｘＳ）
Ｌ＿ｏｕｔ＝−ｂ／２ａ＋ｓｑｒｔ（ｂ＾２−４＊ａ＊（ｃ−Ｌ＿ｉｎ））／２ａ（ｉｆ  ｘＳ＜Ｌ＿ｉｎ＜ｘＨ）
Ｌ＿ｏｕｔ＝１／ＨＧ＊（Ｌ＿ｉｎ−１）＋１（ｉｆ  ｘＨ＜＝Ｌ＿ｉｎ）      （式２３）
ここで、ｘＳ及びｘＨは、線形セグメントが、ｐａｒａが符号化（又は任意の他の用途）について定義された様態と一致して、放物線中央部分に変化する点である。
【０２２５】
図１８のビデオエンコーダ実施形態が達成しようとしていることの基本原理は、図２０（この例において、この方法が何らかの形でより低いＰＢ＿ＩＤＲに限定されるか又はそれにより適していると言うことを所望することなく、５００ニットＰＢ＿Ｃ  ＩＤＲの例を説明するために選択している）に示されている。
【０２２６】
ＩＤＲから、ＰＢ＿ＩＤＲよりも高いＰＢ＿Ｃに外挿する（そのようなＰＢ＿Ｃ設定をディスプレイピーク輝度であるかのように使用して）ための固定メカニズム（ＥＴＳＩ２適合又はＥＴＳＩ２旧来デコーダ内の）がある場合、そのプロセスを反転させる、すなわち、適切に適合された外挿輝度マッピング関数Ｆ＿Ｅ＿Ｉ２Ｓ（ＩＤＲ信号、すなわち、ＩＤＲ画像＋Ｆ＿Ｉ２Ｓ関数を含むメタデータのレシーバによって受信されるＥＴＳＩ２仕様に一致するＦ＿Ｉ２Ｓ関数から適合される）の逆Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉを使用することによってＩＤＲ画像を作成し、その後、任意の中間リアルタイムコード化プロセスなどにおいて、例えば、人間のグレーダなどのコンテンツ作成者、又はオートマトンによって作成されるものとして全体的な輝度マッピング関数Ｆ＿Ｈ２Ｓ（例えばＦ＿５０ｔ１）から導出されることになる、上記のようにＦ＿Ｉ２Ｓである正確なメタデータを追加するコーダも設計することもできる。
【０２２７】
当該関係は、乗法的な観点において定式化することもできる。
Ｌ＿ＳＤＲ＝ｍ＿Ｆ＿Ｉ２Ｓ＊ｍ＿Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ＊Ｌ＿ＨＤＲ＝ｍ＿Ｆ＿Ｉ２Ｓ＊Ｌ＿ＩＤＲ
Ｌ＿ＨＤＲ＝ｍ＿Ｆ＿Ｅ＿Ｉ２Ｓ＊Ｌ＿ＩＤＲ
ｍ＿Ｆ＿Ｉ２Ｓ又はむしろｍ＿Ｆ＿Ｉ２Ｓ（Ｌ＿ＨＤＲ）は、Ｆ＿Ｉ２Ｓ輝度マッピング関数形状、及び同様に他の乗算手段に対応する、任意の選択されるＬ＿ＨＤＲ値毎の輝度リグレーディングを実現するのに必要な対応する乗算手段である。
【０２２８】
そのため、ＨＤＲからＩＤＲへのｐａｒａの逆、すなわち、ＩＤＲからＨＤＲへと作用するａｂｃａｒａが、（任意のＬ＿ＩＤＲで開始して）ＰＢ＿ＨＤＲに外挿されている或るｐａｒａと同じ効果を有することを解決する必要がある。
【０２２９】
それをいくらかより良好に理解するために、図２１を使用する。より高い入力画像ＰＢ＿Ｃ（すなわち、正規化出力画像輝度のＰＢ＿Ｄよりも高いＰＢ＿Ｃｈを介して実際の輝度に対応する任意の正規化入力輝度Ｌ＿ｉｎ＿Ｘに作用する）からより低いＰＢ＿Ｄへの通常の内挿モードにおいて、元のグレーダのｐａｒａ  Ｆ＿Ｈ２Ｓ（標準ＥＴＳＩ２コード化ビデオ通信チェーンによってメタデータ内で受信されるものとしての）が、対角線［０，０］−［１，１］ＮＩＭに向かって矢印に従って対角的にスケーリングされ、Ｆ＿ＥＮＣＩＶ＿Ｈ２Ｉ（ここで、ＰＢ＿ＩＤＲ／ＰＢ＿ＨＤＲ対ＰＢ＿ＳＤＲ／ＰＢ＿ＨＤＲ、すなわち、例えば、ｖ（１００／５０００）／ｖ（５００；５０００）＝０．５４／０．７２［ｖ（ｘ；ｙ）は、横座標ｘ、及び、式２によってｙに対応するＲＨＯを有する式１の関数である］の視覚的に均一化された擬似対数距離比に対応する）がもたらされる。恒等処理マッピングＰＢ＿ＨＤＲ−ＰＢ＿ＨＤＲを通じて任意のより高いＰＢ＿Ｄ状況からより低いＰＢ＿Ｄ状況へのリグレーディング挙動を継続すると、事実、それらが数学的にａｂｃａｒａになるｐａｒａ種輝度マッピング曲線について急激に下降するようになる曲線がもたらされると想像することができる。事実、（ＥＴＳＩ２チャプタ７．３ディスプレイ適合メカニズムを使用することによって、メタデータ内で受信されているものとしての開始輝度マッピング関数Ｆ＿Ｈ２Ｓに基づいて）任意の受信ＩＤＲ画像を外挿するための必要な関数Ｆ＿Ｅ＿Ｉ２Ｓは、Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉの対角線を中心としてミラーリングすること（及びその逆）によって得られるミラー関数になる。
【０２３０】
したがって、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ機能を実施するために標準ＥＴＳＩ２計算メカニズムを再利用することが所望されることを所与として、残されていることは、図１８によって説明したように、対応するエンコーダを定義することである。
【０２３１】
例えば、Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２ＩのＳＧは、ａｂｃａｒａ定義１／ＳＧ＊Ｌ＿ｉｎ＿Ｘ内にある。
【０２３２】
ＳＧ＿ＣＯＤ（すなわち、上記物理的−数学的シャドウゲインＳＧのＥＴＳＩ定義の成文化）に関して、（ＳＧ＿ＣＯＤ＝ＳＧＣ＊２５５／２  ｊｕｎｃｔｏ  ＥＴＳＩ１  ｅｑ．  Ｃ２３  ｅｘｐｏｓｕｒｅ＝ＳＧＣ／４  ＋０．５  ｊｕｎｃｔｏ  Ｃ２４  ｅｘｐｇａｉｎ＝ｖ（ＰＢ＿ＨＤＲ＝５０００／ＰＢ＿ｔａｒｇｅｔ＝５００；ＰＢ＿ｔａｒｇｅｔ）  ｊｕｎｃｔｏ  ｅｑ．  Ｃ２７  ＳＧ＝ｅｘｐｇａｉｎ＊ｅｘｐｏｓｕｒｅ）が得られる。
１／［（ＳＧＣ／４＋０．５）＊ｖ（５０００／５００；５００）］＝（Ｘ／４＋０．５）＊ｖ（５００／５０００；５００）（式２４）
【０２３３】
未知のｐａｒａについて解くために、シャドウゲインはＸを制御する（すなわち、ＸはＦ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２ＩのＳＧである）。
【０２３４】
すなわち、デコーダは、任意のグレーダのＦ＿Ｈ２Ｓ選択について、Ｆ＿Ｅ＿Ｉ２Ｓ形状がどのようなものであるかを（ＥＴＳＩ２  ７．３アルゴリズムを使用して）定義するが、そのａｂｃａｒａを対応する必要な逆ｐａｒａ  Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉと関係付けて、最終的に、新規のＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダ内で対応するｐａｒａを使用して、ＩＤＲ画像輝度を計算する（汎用ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ手法のこの特定の種のアプローチの第１の好ましい実施形態、すなわち、第２のピーク輝度を使用した輝度マッピング関数の導関数計算において、白色及び黒色オフセットは、図７に示すような異なるＰＢ＿Ｃ画像スペクトルのＨＤＲ＜＞ＳＤＲ部分範囲に適用可能であるため、少なくともＨＤＲ＜＞ＳＤＲ部分範囲内で、この種において無視される）ことができるように、それをＥＴＳＩ１  ａｂｃａｒａとして解釈する必要がある。
【０２３５】
ここで、実際に、エンコーダは他の順序において作用する（ただし、システムをＥＴＳＩ２に適合したままにするために、順守される関係は同じである）。チャネルアダプタ１８０１は、（受信Ｆ５０ｔ１関数形状から）Ｌ＿ＨＤＲルマを例えば５００ニットＰＢ＿Ｃ  Ｌ＿ＩＤＲルマに変換するのに必要なｐａｒａを計算する（上述した先行する実施形態のチャネル適合計算を使用することができるが、このとき、ＷＬＯ及びＢＬＯ適合は無視する、すなわち、ｐａｒａは、ｐａｒａのみを適用するだけで、いかなるオフセットも含まれることなく、２つの０−１．０ルマ表現の間でのみ作用する）。インバータ１８０２が、式２４の逆を使用して、対応するａｂｃａｒａを計算する（すなわち、式の右辺の既知のＳＧＣを所与として、左辺の１／Ｘが計算される）。これは、受信されているものとしてのＬ＿ＩＤＲルマからＬ＿ＨＤＲピクセルルマを再構築するマッピングである。したがって、例えば、コーデック定義チェーンにわたって一定のままであるＷＰを仮定して、インバータ１８０２はａｂｃａｒａのシャドウゲインＳＧ＿ａｂｃ及び強調ゲインＨＧ＿ａｂｃを計算する。メタデータ管理を行う下側トラックは、最終的に、Ｆ＿Ｌ＿ＩＤＲ（＝Ｆ＿Ｉ２Ｓ）を計算することを必要とし、そのため、アダプタ１８０３が、ＥＴＳＩ２  ７．３のアルゴリズムを逆方向に適用することによって（Ｆ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉを使用することによって部分輝度リグレーディングがＩＤＲ画像ルマに対してすでに行われている場合に、全体的な変換Ｆ＿Ｈ２Ｓの残りの変換Ｆ＿Ｉ２Ｓを実現する）、必要なマッピング関数Ｆ＿Ｉ２Ｓ（特にそのＳＧ＿ＩＤＲ及びＨＧ＿ＩＤＲ）を決定する。
【０２３６】
すでに上記で言及したように、いくつかのシナリオにおいて、ＨＧ＿ＩＤＲ値が、ＥＴＳＩ２に適合してＨＧ＿ＣＯＤとしてコード化され得るものを上回ることが起こり得る。そのようなシナリオにおいて行うことができることは、ＨＧ＿ＩＤＲの上記値をその最大値に制限し、チェーンを通じてそれが意味するもの、特に、異なる元のグレーダのＦ＿Ｈ２Ｓ関数が対応するものまで戻ることである。このとき、すべての計算をその状況から再開することができ、これが、破線において示す任意選択のユニットが１つの連続的な処理ライン内で実施することである。
【０２３７】
図２２は、リミッタ１８０４が輝度マッピング曲線の再成形として実施することを説明する。点線において、開始Ｆ＿Ｈ２Ｓ、並びに、ここから固定チャネル適合アルゴリズムによってＦ＿ＥＮＣＩＮＶ＿Ｈ２Ｉ関数を導出することができる手法、（元の）残りの部分リグレーディング関数Ｆ＿Ｉ２Ｓ＿ｏｒが導出され得る手法（ここで説明されているようなより詳細な特定の実施形態アプローチを要請して現在定式化されているものとしてのＥＴＳＩ２において追加の特定の制限がない場合は元のＦ＿ＩＤＲ）を示す。この関数のＨＧ＿ＩＤＲ＿ｏｒは、これがＨＤＲビデオコード化に対する完全に新規のアプローチであることを所与として、ＨＧ＿ＣＯＤ定義に適合しない場合がある、すなわち、ＥＴＳＩ２適合ＨＤＲビデオコード化信号において通信することができるその８ビット最大値２５５を上回る値を必要とする。したがって、ＨＧ＿ＩＤＲ＿ｏｒは、最大でも制限された依然としてコード化可能な値ＨＧ＿ＩＤＲ＿ＬＩＭ（ＥＴＳＩ２の現行の実施形態では２．０であるが、これは本アプローチの基本的な限定ではない）を下回る必要がある。これによって、いくらかより明るいＩＤＲ画像に対応するが、基本的の問題のない（様々な変化形を設計するためにシステム内のいくらかの緩和の可能性があると上記で言及したように）、水平上限（Ｌ＿ｏｕｔ＿Ｘ＝１．０）にいくらかより近い強調線形セグメントを有するｐａｒａが生成される。これは、ＨＤＲシーン画像内の最も輝度の高い領域が、よりコントラストの低いＩＤＲ表現（ただし、元のマスタＨＤＲが完全に復元可能であり、ＳＤＲの見かけ及びすべてのＭＤＲリグレーディングも良好に見える）を得て、ただし、より高いＰＢ＿Ｃ  ＨＤＲマスタからのグレーディングが行われており、これは、（いずれにせよ何らかの劣化するマッピングは常に必要とされ、そのような超高輝度領域について予測される種類のものであるため）わずかな劣化を受ける可能性がある、典型的にはランプなどである、例えば３０００〜５０００ニット範囲内にあるものに対応するため、これは実際には問題ないことを意味する。その後、第２のチャネルアダプタ１８０５が、すべての上記計算を再び適用し、ただし、今回は、ＨＧ＿ＩＤＲが制限されている状況である（そのため、最初に同等のＦ＿Ｈ２Ｓを計算することができ、これは上記のように、このカテゴリの実施形態において、制限されたＦ＿Ｉ２Ｓ＿ＬＩＭをＰＢ＿Ｄ＝ＰＢ＿Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲ状況に外挿することによって実施することができ、その後、チャネル適合を再び適用することができる）。
【０２３８】
この結果としてのＦ＿Ｈ２Ｓ＿ＬＩＭ（すなわち、Ｌ＿ＨＤＲルマのＬ＿ＩＤＲルマへのマッピング）を、ここで、画像ピクセル輝度マッパ１８０６によって適用して、すべてのＩＤＲルマをピクセル毎に決定することができる（又は実際には、ＥＴＳＩ２の色処理、すなわち、Ｆ＿Ｈ２Ｉ＿ＬＩＭルママッピング関数形状に対応する、そこで定義されているＣ＿ＬＵＴも使用して、すべてのＩＤＲ  ＹＣｂＣｒ色を決定することができる）。最後に、ＩＤＲメタデータ決定手段１８０７が、ＰＢ＿ＩＤＲそのものよりも低い（又は外挿によってＰＢ＿ＩＤＲよりも高い）、（任意のディスプレイＰＢ＿Ｄの）ＰＢ＿Ｃ画像へのＥＴＳＩ２適合メタデータベースリグレーディングを実現するためのメタデータの完全なセットを計算する。そのため、再び、ＳＧ＿ＩＤＲ、ＨＧ＿ＩＤＲ及びＷＰ＿ＩＤＲが、上記で説明したような実施形態を形成する可能な組み合わせのいずれかに従って決定される。ここでまた、ＢＬＯ＿ＩＤＲ及びＷＬＯ＿ＩＤＲも決定される（上記で説明したように、Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲルマ軸上の特定のルマを、ＳＤＲルマ軸上の１．０にマッピングすることができ、これを、適切にスケーリングされたＩＤＲルマのマッピング、すなわち、ＷＬＯ＿ＩＤＲ、及び同様にＢＬＯ＿ＩＤＲの定義として再定式化することができる）。
【０２３９】
最後に、カスタマイズ可能曲線オプティマイザ１８０８によって、新たなＩＤＲメタデータ状況に対してカスタマイズ可能曲線を最適化することができる（カスタマイズ可能曲線が使用される場合、例えば生放送などの何らかのサブマーケットコーデック技術実施形態変形例が、カスタマイズ可能曲線を決して使用しないことを選択している場合があるため、前者のｐａｒａ＋オフセット計算が適用される）。
【０２４０】
図１９は、カスタマイズ可能曲線の適合がどのように作用するかを説明している。これは常に、２つの概念的構成要素から構成される（直接的に単一の方向のみにおいて適用されるか、又は反転されるかを問わない）。第１の構成要素は、オブジェクトを念頭に置くことによって理解することができ、差し当たって、多重線形セグメントカスタマイズ可能曲線の制御点のうちの１つが一対のパンツに対応すると仮定する（そのため、特定のＬ＿ｉｎ＿Ｓ正規化ルマｘｏ１Ｉは、例えば、すべてのパンツのピクセルの平均ルマである）。例えば、人間のグレーダ（又はオートマトンソフトウェア）に従って、それらのパンツのピクセル（制御点の周り、及び、特に制御点のうちの１つ）を明るくして、それらのパンツのより良好なルマである正規化ルマを出力するための変換が使用される。図４において、ＥＴＳＩアプローチにおいて、これはエンコーダにおける最後の（任意選択の）微細グレーディングコード化ステップ（ユニット４０５）、及び、対応して、デコーダにおける最初のステップとして行われることも分かる。そのため、実際には、このルマ変換は事実、ＳＤＲルマ領域内で定義される（行われる場合はｐａｒａ＋オフセットの粗ＨＤＲ−ＳＤＲルママッピングの後に）。
【０２４１】
そのため、任意のルマが、乗法的にＬ＿ｏｕｔ＝ｍ（Ｌ＿ｉｎ＿ＳＤＲ）＊Ｌ＿ｉｎ＿ＳＤＲと書くことができる変換（そのオブジェクトの！）を必要とすると推論することができる。
【０２４２】
必要な乗法的ルマ変更（知覚的）は、例えばＩＤＲ画像など、任意の他の画像においては異なるが、微細グレーディングの補正が、リグレーディングを必要とする特定の「オブジェクト」に対応するということは信頼することができるはずである（たとえカスタマイズ可能曲線が、特定のオブジェクト微細グレーディングに加えて、例えば、粗グレーディング輝度マッピング曲線の形状の改善など、その利益のうちの別の利益のために使用される場合であっても、何らかのルマ部分範囲に対応する仮想オブジェクトのセットを定義することによって、これは物理的に依然として、そのようなオブジェクトベースの改善として解釈することができる）。そのため、オブジェクトを別のＤＲルマ範囲に対して追跡する場合、正規化横座標値が変化し得るが、オブジェクトの中核的本質は変化しない（例えば、オートバイに乗っている人はＨＤＲにおいて、ＳＤＲの正規化ルマ、すなわち５／１００とは異なる正規化ルマ、すなわち５／５０００を有する）。そのため、その新たな正規化ルマ位置分布の関数を再計算する必要がある（これは、任意の量の中間部分リグレーディング輝度マッピング関数、さらには、どれだけ複雑なＨＤＲビデオコード化実施形態を設計することが所望されているとしても、上向き及び下向きの様々な部分トラックについて行うことができる）。そのため、図１９ａは、これを全般的に示しており、元のＳＤＲオブジェクトルマ（例えば、カスタマイズ可能曲線の線形セグメントのセグメント終端点）ｘｏ１Ｉがｘｏ１Ｎに移動する（これは、例えば、図２０のＦ＿Ｉ２Ｓの逆であるａｂｃａｒａを適用することによって行われる）。同じことが、例えば、五角形セグメント点などの他の点に対して行われる（典型的には、例えば１６個など、十分な良好に分散されたセグメント点が存在すると仮定することができ、そのうち例えば１０個が、グレーダが例えば粗線形カスタマイズ済みリグレーディングをより暗いルマの相対的に大きい部分範囲に適用する場合に、グレーディングソフトウェアによって自動的に設定される）。そのため、これらすべての点がシフトすると、ここで、元のＣＣ＿ｇｒオフセット、すなわち、Ｌ＿ｏｕｔ＿ＳＤＲ＝ＣＣ＿ｇｒ［Ｌ＿ｉｎ＿Ｓ］を適用することによって、マスタコンテンツメタデータグレーダの元のＣＣ＿ｇｒ曲線（ＳＤＲルマ範囲上にＣＣを有するＦ＿Ｈ２Ｓ）から、中間曲線ＣＣ＿ＸＲＭを定義することができ、Ｌ＿ｉｎ＿Ｓ値は元の値ｘｏ１Ｉなどであったものである（ただし、ここで、Ｌ＿ｏｕｔ値はｘｏ１Ｎリマッピング済みＩＤＲルマ位置にて起用される（破線の曲線がもたらされる））。無論、これは適切なＨＤＲ−ＩＤＲ（又はより正確にはＩＤＲ−ＩＤＲ）マッピング乗算手段ではなく、結果、図１９ｂに示すように、ステップ２において補正が実施される。
【０２４３】
再び図１９ｂから分かるように、乗法的微補正は、無補正（Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲピクセルルマは、この画像がコンテンツ作成者によって、開始するために最適にグレーディングされたものであるため、定義によってすでに正確である）と、本出願人の手法において典型的には１００ニットＳＤＲ画像である、リグレーディング画像のスペクトルにおいて（Ｍｓｔｅｒ＿ＨＤＲから）最も極端に異なるＰＢ＿Ｃ画像の完全補正との間で変化するスケーラブルなプロセスとして解釈することができる（特定のピクセルの完全補正は、例えばｍｓｏ１であり、これは、絶対的なオフセットとして書くことができ、ただし、乗法的補正ｙｉｏ１＝ｍｓｏ１＊ｘｓｏ１として書くこともできる（任意のルママッピング曲線形状ｙｉｏ１＝Ｆ＿Ｌ（ｘｓｏ１）を、ルマ依存乗算値の曲線として定式化することができる））。
【０２４４】
乗法的補正の見方は、ｙｉｏ１＝ｘｓｏ１である、対角線からのオフセットとして定式化することができるため、垂直スケール係数を導入することができる。
ＳｃａｌｅＶｅｒ＝ｍａｘ［（１−Ｌａ）／（１−Ｋ）；０］        （式２５）
Ｌａ及びＫは上記のように定義される。
カスタマイズ可能曲線の必要な適合された値はこのとき、以下のように求められる。
ｙｉＤＡ＝Ｍｉｎ［（ｙｉｏ１−ｘｓｏ１）＊ＳｃａｌｅＶｅｒ＋ｘｉｏ１；１］      （式２６）
また、これはｘｓｏ１のすべての値について計算される。
【０２４５】
図２７は、カスタマイズ可能微細グレーディング曲線のセグメント終端点を、デコーダについて技術的に的確なやり方で決定する別の手法を与える。粗グレーディングｐａｒａ曲線のパラメータ（並びに、存在する場合は黒色及び／又は白色オフセット、ただし、ｐａｒａに焦点を当てるために説明を単純化している）をどのように再計算することができるかはすでに説明した。ｐａｒａは、任意の開始ダイナミックレンジから、例えばＬＤＲダイナミックレンジなどの最終ダイナミックレンジへの粗グレーディングを行うと仮定する。黒色及び白色オフセットは、必要な場合は正規化範囲の不一致を考慮に入れることができ、そのため、カスタマイズ可能曲線はただ、正規化軸に沿った特定のレジームの相対輝度の再位置決めに関する。したがって、曲線は（０，０）において始まって（１，１）において終端し、それらの間に何らかのセグメントコネクタ点、実施例２においては、曲線形状決定点（例えば（ｘ１，ｙ１））を有する。レジームの性質は変化しないため、任意の表現及びそのリグレーディングにおいて、線形セグメント及び点の数が等しいことも理にかなっている（例えば屋内の最も暗い色のレジームは例えば、１５００ニットＰＢ＿Ｃ画像ではなく、２００ニットＰＢ＿Ｃ画像内の異なる（典型的には知覚的に均一な）正規化ルマにおいて終端するが、屋内及び屋外の２つのレジームが存在するという事実はリグレーディングにおいて変化しない）。
【０２４６】
したがって、多重線形リグレーディング関数形状再決定のためには、対応する終端点（ｘｎｅｗ，ｙｎｅｗ）を求めることのみが必要とされる。
【０２４７】
（理想的には）満たされるべき別の特性を利用することができ、すなわち、全範囲関数ＦＬ＿５０ｔ１（この場合は、２つの連続的に適用されるべき関数、すなわち、全ｐａｒａ２７１０及び全多重線形関数２７１１から構成される）によってマスタＨＤＲ画像を直接的にリグレーディングするか、又は、最初に（ここでもＩＤＲ生成ｐａｒａ２７０１及びＩＤＲ生成多重線形関数２７０２の２つの関数を使用することによって）５０００ニットマスタから７００ニットＩＤＲへとリグレーディングし、その後、そこから（チャネルｐａｒａ２７０３及びチャネル多重線形関数２７０４を用いて）１００ニットＬＤＲ画像へとダウングレーディングする２つのステップにおいてリグレーディングを行うかにかかわらず、結果は同じ、すなわち、同じＬＤＲ画像でなければならず、これは、それがマスタＨＤＲ画像について常に作成すべきＬＤＲ画像、すなわち、コンテンツ作成者がコード化及び通信したもの（ダウングレーディング輝度マッピング関数形状を有する）であるためである。すなわち、すべての可能な入力ＨＤＲ正規化ルマｘ１＿ＭＨのうちのいずれが選択されようとも、最終的なＬＤＲ出力ルマは同じであるべきである。したがって、これはまた、（先行するマッピングを介して）チャネル多重線形のｘ座標ｘ１＿ＣＨ＿Ｌにマッピングすることになる入力ルマについても真である。これは、セグメントを再計算するために使用することができ、縦座標ｙ上に等価性を有するため、他方のダイナミックレンジ上で対応する多重線形カスタマイズ曲線の特定のセグメントのｘ＿ｎｅｗを計算することのみが必要である。
【０２４８】
そのため、符号化側において、任意のｘ１＿ＭＨ入力について、スケーリングされた標準化アルゴリズムを適用することによって、チャネル適合Ｙ＿ＣＨＡを計算することができる。この値Ｙ＿ＣＨＡは、次のブロックの対応する入力ｘ座標を形成し、これはチャネルＰＢ＿Ｃ決定ｐａｒａになり、その式は上記で与えられている。無論、復号側とは対照的に、符号化側において、直接的に分かる（例えば、人間のグレーダによって作成されている）、５０００ニットの１００ニットへの全体的なリグレーディングのｙ１＿Ｌ値に等しいため、ｙｉ＿ＣＨ値はすでに分かっている。多重線形関数のすべての点についてこれを行うと、ビデオ信号に（Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩの一部として）書き込まれる、すべてのその特性化パラメータが得られる。
【０２４９】
デコーダ側において、ここで何らかの未知のパラメータが計算される必要があるため、ここでも、いくらか異なるアルゴリズムに至るために、同じ論拠を使用することができる。そのため、最初のステップは全体的なリグレーディング関数を復元することであったため、ここで、受信されており、したがって既知であるｘ１＿ＣＨ＿Ｌ値に対応するｘ１＿ＭＬ値が計算される必要がある。典型的には、例えば２５６個の量子化ｘ値など、デジタル精度の関数が存在し（すなわち、例えば２つ又は３つのセグメント間の点ではなく、すべての点、そのため、間にある線上の点も含む）、そのため、単純に、カスタマイズされたものとしてのカスタマイズ可能曲線のすべての点についてＬＵＴテーブルを数値的に構築することができ、すなわち、その曲線のｙ１＿Ｌは、ｘ１＿ＣＨ＿Ｌに対応する、既知の必要なｘ１＿ＭＬである。
【０２５０】
ＬＤＲルマからＩＤＲルマにマッピングすると、任意のｙｉ＿ＣＨについてｘ１＿ＣＨが得られ、その値はｐａｒａ２７０３を通じて逆にマッピングすることができる。ｐａｒａ２７０１及び多重線形２７０２が分かっている場合、すべての可能なｘ１＿ＭＨ値のいずれがこのＹ＿ＣＨＡ値にマッピングするかを決定することもできる。上記から、上記で説明したようにデコーダ側受信関数メタデータからｐａｒａ２７０１を計算する手法が分かる。多重線形２７０２は（まだ）分からないが、これは現時点において必要ではない。これは、カスタマイズされた曲線２７０２は標準化アルゴリズムの垂直スケーリング式にも従うことが分かっているためである。任意の試験されるＸ１＿ＭＨが、対応するＸ＿ＣＨＡへと変換可能であり、それに対応する（また必要とされる）Ｙ＿ＣＨＡ値が、Ｙ＿ＣＨＡ＝（ｙ１＿Ｌ−ｘ１＿ＭＬ）＊ｓｃａｌｅＶｅｒ＋Ｘ＿ＣＨＡから得られ、全体的なｐａｒａ２７１０を適用することによって、ｘ１＿ＭＨからｘ１＿ＭＬを計算することができる。
【０２５１】
したがって、正確に１つの対応するｘ１＿ＭＨ又はｘ１＿ＭＬ値が求められ、これによって、全体的な多重線形関数２７１１が復元される。このとき、全体的なリグレーディング及びチャネル部分リグレーディングが分かるため、残りのリグレーディング、すなわち、５０００ニットマスタと７００ニットＩＤＲとの間のリグレーディングも決定することができ、したがって、すべてが復号され、すなわち、関数が決定され、図２６によって説明されているように、すべてのＩＤＲ画像ピクセル色の処理を開始することができる。
【０２５２】
図２６は、読者がより良好に理解することを保証するために、技能を有する読者が上記の詳細な説明においてすでに見出し得るすべてのことを、要約されるように再び概念的に説明する。上側トラックボックスは、メタデータ再計算、すなわち、様々な輝度マッピング関数決定の様々なステップに関するものである（下側ユニット２６５０などは、実際のピクセル色処理を実施するものである）。ここで、ＨＤＲ関数ユニット９０１における標準化アルゴリズム適用、又はエンコーダにおけるＩＤＲマッピング関数生成手段９０３の関数決定に対応する２ステップ計算がよく考えられるが、ここでは、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳビデオデコーダ側からのものである。説明したように、デコーダは、そのチャネルピーク輝度ＰＢ＿ＣＨを有する、受信されている選択ＩＤＲ画像と、１００ニットグレーディングとの間の輝度リグレーディング挙動を指定する関数Ｆ＿Ｉ２ｓＣＩを得る。しかし、１００ニットと、例えばＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０＝６０００ニットのマスタＨＤＲピーク輝度との間のより大きい範囲の関数、すなわち、ＦＬ＿５０ｔ１関数（又はより正確には、符号化側において使用されるものの逆形状の関数）を決定する必要があり、これは、元の関数計算手段２６０１が行う。しかし、本発明ではそこまでではなく、ＩＤＲ正規化輝度（又はより正確には、本発明の典型的な復号トポロジにおいて知覚的に均一化された正規化ピクセルルマ）を復号してマスタＨＤＲ再構築輝度を得ることが所望される。そのため、元々受信されているＦ＿Ｉ２ｓＣＩも、関数ＦＬ＿５０ｔ１も、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ５０ニットマスタと、１００ニットの間であり、ＰＢ＿ＣＨニットＩＤＲ画像ではなく２つの他の画像のうちのいずれかの画像のリグレーディングを決定せず、そのため、（知覚的に均一化された）再構築マスタＨＤＲ画像ピクセルルマＹｐＭｓｔｒを得るために、受信されているものとしてのＩＤＲピクセルルマに適用する関数Ｆ＿ＩＤＲｔ５０を決定する必要があり、これは、再構築関数決定手段２６０２が行うことである。上記のように、典型的には本発明の全機能ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ復号ＩＣにおいても可能にされるが、原則的にＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ復号については任意選択であるため、ディスプレイ適合可能性は破線のディスプレイ最適化関数計算ユニット２６０３として示している。チャネルピーク輝度ＰＢ＿ＣＨは、通常のとおりコード化されている（例えば、１０ビットＹＣｂＣｒ）ＩＤＲピクセル輝度を知覚的に均一なＩＤＲピクセルルマＹｐＩＤＲに変換するために使用され、これを受けて、典型的には、本発明の好ましいＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳ  ＩＣにおいて本発明の再構築輝度マッピングを行う（ただし、当業者には、知覚的均一化又は別の方法などを適用しない代替的な回路又はソフトウェアにおいて本発明の原理を具現化し得る手法が理解される）。それに対して、知覚的均一化手段２６５０が、ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ＝ＰＢ＿ＣＨを用いて式１及び式２を適用する。輝度アップマッパ２６５１が、単純に、決定されている関数、すなわちＹｐＭｓｔｒ＝Ｆ＿ＩＤＲｔ５０（ＹｐＩＤＲ）を適用することによって、マスタＨＤＲ画像ルマを再構築する。例えば３５０ニットＰＢ＿Ｃ画像を作成するためにディスプ���イ適合が必要とされる場合、ディスプレイオプティマイザ２６５２が、単純に、そのために決定されているディスプレイ最適化関数に適用され、ディスプレイ最適化ピクセルルマがもたらされ、すなわち、Ｙｇｌｉｍ＝Ｆ＿ＤＯ（ＹｐＭｓｔｒ）となる。それらは、逆の式１及び式２を適用するが、今回はＰＢ＿ＣＨの代わりに、例えばディスプレイ最適化の３５０ニットＰＢ＿Ｃ＿ＤＯを用いて、リニアライザ２６５３によって実際の正規化ピクセル輝度Ｌに変換することができる。最後に、任意選択的に、典型的には、一般的なＨＤＲ１０フォーマットにおける出力ルマＹＰＱを与えるためにＳＭＰＴＥ  ２０８４の知覚量子化手段ＥＯＴＦを適用するさらなるルマコード生成手段２６５４が存在する。
【０２５３】
図２８において、色処理（すなわち、輝度ではなくピクセル色の飽和に影響を及ぼす）の例示的な仕様が与えられる。図１５に示すような処理装置トポロジ（例えば、典型的には、何らかの例えば消費者デバイス内部の集積回路）が使用されると仮定し、ここで、色処理（乗算手段）は、各ピクセルの適切な乗算値、又は、より正確には各可能なピクセル色ＹＣｂＣｒを得る必要がある。この値は、色処理決定ユニット１５５１によって、異なるピクセルルマ値に対して異なる値を提示することを可能にする、すなわち、色域に沿って、すなわち特に色域の高さＹに沿って差分飽和修正を可能にする関数を用いることによって決定される。
【０２５４】
そのような関数Ｆ＿Ｃ（Ｘｉ）の例が図２８に示されており、Ｘｉは、ここでは、例えば、典型的には固定１０，０００ニット値を表す１．０において終端するスケール上のＹの正規化表現である。これは、いくつかの可能なピクセルルマについて飽和係数（Ｙｓ＝Ｆ＿Ｃ（Ｘｓ）、例えば０．３３）を定義する多重線セグメント曲線（非限定例に過ぎない）である。この例において、１／２の値は、色単位元を意味し、すなわち、飽和のブーストでも希釈でもない。この特定の例において、０．５よりも低い値が色ブーストを定義し、より高い値は飽和の低減を定義し、したがって、例えば、人間のコンテンツ作成者又はオートマトンが、特定のＨＤＲシーン及びその画像（例えば、第１の輝度ダイナミックレンジの画像を異なる第２の輝度ダイナミックレンジの最適に対応する出力画像に変換するために別の最適な色調整を必要とする、色鮮やかなＴＬ標識を有する夜間の街路、又は、激しい爆発）の需要に応じて任意の形状をとるように自由に選択するこの特定の飽和ゲイン仕様曲線Ｆ＿Ｃ（Ｘｉ）が、例えば色域先端に適合するようにするために、より明るいオブジェクトについて飽和を低減することが分かる。
【０２５５】
この例において、本発明の元のマスタＨＤＲ画像は、何らかの正規化された均一なＰＱ値ＰＱ＿４０００＝０．９に対応する、４０００ニットのコード化可能ピーク輝度又は発生する最大ピクセル輝度を有していたと仮定する。
【０２５６】
そのマスタＨＤＲ画像内には４０００ニットを上回るものは何もないため、４０００ニットを上回る飽和ブースト値は原則的に指定される必要はないが、例えば、一定で４０００ニットに等しい値Ｙｓ３を維持するためにそれらを指定してもよい。小文字のｓによって指定される元の飽和ブースト仕様曲線は、点（Ｘｓ１，Ｙｓ１）、（Ｘｓ２，Ｙｓ２）などによって定義されることが分かり、Ｘ座標は正規化ルマ（知覚的に均一化された軸上にある、この例ではＳＭＰＴＥ  ２０８４  ＥＯＴＦを使用する）であり、Ｙ座標は、そのＸ値、すなわち、例えば０．８８が同様にＣｂ及びＣｒによって乗算されるために適用可能な乗法ブースト係数を表す。
【０２５７】
この開始状況、及び元の飽和ゲイン関数２８０１は、そのピクセルルマ及び彩度Ｃｂ、Ｃｒによって第１の参照ダイナミックレンジ、この場合は４０００ニットＰＢ＿Ｃ  ＨＤＲから、この例では典型的な１００ニットＰＢ＿Ｃ＿ＳＤＲ画像である第２の参照ダイナミックレンジになるときにピクセル彩度をどのように処理すべきかを定義する。
【０２５８】
ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳのタスクはここでも、これを実際に異なるチャネルＰＢ＿Ｃ関連処理として表すことであり、例えば、ＰＢ＿ＣＨ＝６００ニットである場合、元のマスタＨＤＲ画像に対応するチャネル通信ＩＤＲ画像から開始する場合に同じ彩度変化を適用するという点において元の飽和ブースト仕様曲線２８０１に対応するチャネル飽和ブースト仕様曲線２８０４を求める必要がある。
【０２５９】
すなわち、マスタＨＤＲ画像の任意のピクセル（Ｙ＿ＨＤＲ、Ｃｂ＿ＨＤＲ、Ｃｒ＿ＨＤＲ）を、例えばＳＤＲピクセル（Ｙ＿ＳＤＲ、Ｃｂ＿ＳＤＲ、Ｃｒ＿ＳＤＲ）などの任意の二次ダイナミックレンジ色、又は、２５０ニットＰＢ＿Ｄディスプレイを最適に駆動するための２５０ニットＭＤＲ画像の対応するピクセル色（Ｙ＿ＭＤＲ２、Ｃｂ＿ＭＤＲ２、Ｃｒ＿ＭＤＲ２）にマッピングする場合、すなわち、これは指定の、典型的にはメタデータとしてともに通信されるルママッピング関数及び元のＦ＿Ｃ関数を含むが、チャネル画像色（Ｙ＿ＣＤＲ６、Ｃｂ＿ＣＤＲ６、Ｃｒ＿ＣＤＲ６）から開始するが、その後、対応するチャネル飽和ブースト仕様曲線２８０４（すなわち、その関数はその後、色処理決定ユニット１５５１にロードすることができ、装置は入来するピクセルのバルク処理を開始することができる）、及びまた、上記において様々な可能な実施形態において詳細に説明されているような正確なチャネルルママッピングを適用するときに、正確に同じ又は少なくとも良好に近似する、例えば（Ｙ＿ＭＤＲ２、Ｃｂ＿ＭＤＲ２、Ｃｒ＿ＭＤＲ２）ピクセル色を得るべきである。
【０２６０】
また、より興味深いことに、これらのチャネルＰＢ＿Ｃ関連ルマ及び彩度マッピング関数を供給されるデコーダは、例えば、ＨＤＲ画像などを復元するか、又は、さらには任意の二次ダイナミックレンジ（ＭＤＲ）への任意の上方若しくは下方マッピングを実施するが、受信されているものとしてのＩＤＲ画像及びそのピクセル色から開始する（また、好ましくは、好ましくは図１５に示すものなど、同じピクセル処理トポロジを使用する）など、元の状況を再構築する（特に、受信されているものとしてのチャネル飽和ブースト仕様曲線から元の飽和ブースト仕様曲線を決定する）ことが可能であるべきである。
【０２６１】
符号化側において、チャネル通信のためのＩＤＲ画像は、ルママッピング部分に関する上記の実施形態のいずれかによって説明されるように（例えば、図９のＦ＿Ｈ２ｈＣＩを参照）、正規化ルマの、例えば４０００ニットＰＢ＿Ｃ＿ｍａｓｔｅｒ＿ＨＤＲから６００ニットＰＢ＿ＣＨへのマッピングを行うことによって生成することができる。これは、元のマスタ関数セグメント点２８０２の、チャネル適合セグメント点２８０３までの距離ＰＬ（Ｘｓ２）にわたる水平移動によって示されている（このシフトのみの効果は、細い一点鎖線の曲線によって示されているが、これは図示されているだけで、技術的には使用されない）。６００ニットＩＤＲから１００ニットへのマッピングは、４０００−１００ニット色処理全体の一部のみを実現するため、エンコーダは依然として、垂直シフトに対応する点（例えば、その上方の円に対応する、すなわち、同じＸｃ値を有するチャネル適合色ブースト値点２８０５）の新たな出力Ｙ値を計算する必要がある。
【０２６２】
飽和ブースト関数は、マスタ表現からチャネル表現へと（例えば、ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ＝４０００ニットからＰＢ＿ＣＨ＝６００ニットへと）マッピングするために、第１の様式において修正される必要があり、これは、この例によれば、好ましくは以下のように実施される。
【０２６３】
最初に、以下に従って修正係数が計算される。
ＭＦ＝１−（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＣＨ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）／（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）（式２７）
この例において、ＰＢ＿ＳＤＲ＝１００ニットであり、ｉｎｖＰＱはＳＭＰＴＥ  ２０８４において標準化されているものとしてのＰＱ  ＥＯＴＦの逆関数の省略表現である。
【０２６４】
その後、以下のように定義されるチャネル適合関数ｇ（Ｘｎ）が計算される。
ｇ（Ｘｎ）＝Ｆ＿Ｃ［Ｘｎ］＊ＭＦ＋（１−ＭＦ）／Ｒｓ    （式２８）
Ｒｓは典型的には２．０になるように選択される定数である。
Ｘｎは、図２８に示すような、ピクセル輝度の任意の可能な正規化ＰＱスケールルマ表現である。
【０２６５】
この処理が色処理決定ユニット１５５１にロードされるように処理するための新規のＬＵＴが、例えば、好ましい実現形態において、以下のように定義され得る。
Ｆ＿Ｃ＿ｃｈａｄａｐ［Ｘｎ］＝Ｍｉｎ｛ＬＣ０；（１＋ＭＦ＊ＰＯＷＥＲ［Ｘｎ；２．４］）／（Ｘｎ＊Ｍａｘ［Ｒｓ／２５５；Ｒｓ＊ｇ（Ｘｎ）］）＊Ｓ｝
（式２９）
【０２６６】
ここで、Ｆ＿Ｃ＿ｃｈａｄａｐは、マスタＨＤＲコンテンツの元のコンテンツ作成者のＦ＿Ｃに対応する適合飽和ブースト関数であるが、特定のＰＢ＿ＣＨ及び対応する中間ダイナミックレンジ画像について、ＬＣ０は、例えば好ましくは１／８に等しい定数であり、ＰＯＷＥＲはべき関数を示し、Ｒｓは好ましくは２に等しい別の定数であり、Ｓはルマコードの語長が使用するビット数に依存する定数であり、Ｓ＝１／（ＰＯＷＥＲ［２；ｗｏｒｄｌｅｎｇｔｈ］）は、例えば１０ビット入力画像については１／１０２３である。
【０２６７】
興味深いことは、式２９の分子のべき関数である。これは、ＰＱ定義領域におけるルマ及び彩度の成文化のために発生する飽和挙動（ＳＤＲ／ＭＰＥＧ次代のＹＣｂＣｒの元の定義がそうであったような、通常の平方根挙動とは対照的な）の非線形性を補正するための良好に機能する関数の例である。
【０２６８】
第１の様式の修正ステップは、飽和ブースト仕様曲線２８０４のさらなる計算への開始点に過ぎない（事実、これは、４０００ニットの元の仕様から開始して１００ニットに至る、４０００ニットから６００ニットへのマッピングの「半分」を行うが、実際に関心があるのは６００−１００ニット飽和ブースト仕様曲線２８０４であり、そのため、全体的な動作を２つの部分に分割し、第１の修正ステップにおいて第１の部分がすでに計算されているようにして、ここで全体のうちの残りの部分を計算する必要がある）。
【０２６９】
曲線２８０４を得るために、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳエンコーダは２つのことを行う必要がある。
【０２７０】
第１に、エンコーダは、Ｆ＿Ｃ＿ｃｈａｃｏｍｍ［Ｘｃ］曲線２８０４の（又は同様に連続的なＦ＿Ｃ曲線表現を有する）線形セグメントの新たな定義点を、ルママッピングを通じてそのような点を追跡することによって計算する必要がある。
【０２７１】
すなわち、例えばＸｓ２など、元の各点（メタデータを供給される元の４０００−１００ニットＦ＿Ｃ曲線からの）が、新たな正規化点Ｘｃ２などにマッピングされる必要がある。
【０２７２】
これは、全体的なルママッピングＰＬ（Ｘｓ２）を、上記で説明した任意の実施形態状況において定義されたように適用することによって行われ、すなわち、ＰＬ曲線は図９のＦ＿Ｈ２ｈＣＩ曲線である。
【０２７３】
例えば、ルママッピングがＰａｒａのみによって定義された場合、４０００ニットＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ正規化ルマ位置［図２８において添え字ｓによって示されている］を対応する６００ニットＰＢ＿ＣＨ正規化ルマ位置［図２８において添え字ｃによって示されている］にマッピングするために、適切に変形されたＰａｒａが（上記式に従って）使用される。
【０２７４】
ルママッピングが白色オフセット、及び／又はカスタマイズされた曲線形状なども含む場合、そのすべてが、６００ニット状況に対して同様に調整される必要があり、対応する６００ニット正規化ルマ位置（Ｘｃ…）が計算される必要があり、そこから曲線２８０４の定義が開始する。
【０２７５】
しかし、すべてのそれらの（再決定された）位置Ｘｃに対する色調整は、６００ニット（又は任意のＩＤＲのＰＢ＿ＣＨ）から、典型的には１００ニットＰＢ−ＳＤＲである最も低いダイナミックレンジ参照レベルへの補正のための残りの部分のみを行う必要がある。
【０２７６】
以下に従って、Ｙｃ値が計算される。
Ｙｃ＝Ｙｓ／｛Ｒｓ＊（Ｙｓ＊ＭＦ＋（１−ＭＦ）／Ｒｓ）｝          （式３０）
【０２７７】
Ｙｓ＝Ｆ＿Ｃ［Ｘｓ］であることに留意されたい。
【０２７８】
これは以下の状況である、曲線のより重要な部分のみを説明していることに留意されたい。
【０２７９】
Ｘｓ＜＝ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］、完成させるために、例えば、例示的なＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ＝４０００ニットに対応する０．９値を上回る正規化ＰＱルマについて、正確なスケーリング関係を維持するために、好ましくは以下の式が使用される。
Ｘｃ＝Ｘｓ＊ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＣＨ］／ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］        （式３１）
【０２８０】
これらの上側Ｘｃ値のＹｃ値は同様に計算されるか、又は、曲線のその部分が実際には未使用である場合には、最後の関連値において一定に維持される。
【０２８１】
最後に、典型的には、例えば以下のような何らかの量子化レベルまでの何らかの丸めが含まれる。
（Ｘｃｒ，Ｙｃｒ）＝ｒｏｕｎｄ［２５５＊（Ｘｃ，Ｙｃ）］／２５５          （式３２）
【０２８２】
ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダは、Ｆ＿Ｃ＿ｃｈａｃｏｍｍ［Ｘｃ］曲線定義（すなわち、チャネル飽和ブースト仕様曲線２８０４）の送信されている（Ｘｃ，Ｙｃ）対及び受信されている（Ｘｃｒ，Ｙｃｒ）対から元の（Ｘｓ，Ｙｓ）対を復元する必要がある。
【０２８３】
したがって、エンコーダの逆の２つのステップが適用される。
【０２８４】
最初に、デコーダは、飽和ブースト曲線線形セグメント定義点をそれらのＸｃ位置からＸｓ位置へとリマッピングする必要がある。上記において、ＩＤＲ画像とともに通信されているメタデータ内で受信されているものとしてのチャネル適合ルママッピング関数から開始する、ＩＤＲ、例えば、６００ニットＰＢ＿ＣＨルマ位置から元のマスタＨＤＲルマ位置へのルママッピングを計算する手法を示した。
【０２８５】
この動作をＰＱ領域において呼び出す（図２８が示すように、ＸｓとＸｃの両方の値が、ＳＭＰＴＥ  ２０８４を適用してＰＱ領域内で定義される）。
Ｘｓ＝ＰＱＩＣＡ（Ｘｃ）        （式３３）
【０２８６】
この逆チャネル適合関数の形状はここでも、とりわけ、例えば、Ｐａｒａ単独対Ｐａｒａ＋カスタマイズされた曲線など、ルママッピング関数のいずれの定義が使用されたか、及び、他方においては、洞窟探検ＨＤＲシーンなどに適用可能である特定のＰａｒａを定義するＳｈａｄｏｗＧａｉｎのような特定のパラメータ値に依存する（そのすべてが上記の様々な実施形態について十分詳細に教示されている）。
【０２８７】
補正状況はここでも、以下のとおりである。
Ｘｃ＞ｉｎｖＰＱ（ＰＢ＿ＣＨ）である場合、Ｘｓ＝Ｘｃ＊ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］／ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＣＨ］  （式３４）
【０２８８】
以下に従って、必要なＹｓ値が計算される。
Ｙｓ＝（ＭＦ−１）＊Ｙｃ／（Ｒｓ＊ＭＦ＊Ｙｃ−１）                （式３５）
【０２８９】
最後に、例えば１／２５５の刻みまでの丸めが再び含まれる。
【０２９０】
最後に、これは受信ＩＤＲ画像から元のマスタＨＤＲ画像色（Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒ）のみを再構築するのに有用であるが、ＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダが、ＰＢ＿Ｄ＿ＭＤＲ、例えば２５０又は４００ニットディスプレイを最適に駆動するための任意の必要な中ダイナミックレンジ画像に直ちに変換する（すなわち、それぞれの例えば（Ｙ＿ＭＤＲ２、Ｃｂ＿ＭＤＲ２、Ｃｒ＿ＭＤＲ２）色を計算する）ことができることが有利であり、そのとき、これは無論１回であり、すなわち、チャネル適合ＩＤＲ色（Ｙ＿ＣＤＲ６、Ｃｂ＿ＣＤＲ６、Ｃｒ＿ＣＤＲ６）から開始し、すなわち、例えば、適切なルマ処理関数（又はＬＵＴなど）及び彩度乗算手段決定関数Ｆ＿Ｃ＿ＭＤＲを図１５に示すようなピクセル色処理トポロジにロードすることによる。
【０２９１】
そのために、式２９の特定のＦ＿Ｃ定義式が有利には適用される。
【０２９２】
分子及び分母の両方が、新たな状況、すなわち、ＰＢ＿ＣＨからＰＢ＿ＭＤＲへの新たな色マッピングに対して調整される必要があり、後者は、例えば、２５０ニットディスプレイが最適なディスプレイ最適化画像（元のマスタＨＤＲ画像であったもののうちの、及び、デコーダが関係する限り、対応する入来６００ニットＩＤＲ画像、それら２つのいずれも、２５０ニットディスプレイ上に表示するのに依然として良好ではない）を供給される必要があるとき、２５０である。
【０２９３】
そのために、最初に２つの修正係数が計算される。
ＭＦ＿ｃｈ＝１−（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＣＨ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）／（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）
（式３６）
ＭＦ＿ｄｏ＝１−（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＭＤＲ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）／（ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲ］−ｉｎｖＰＱ［ＰＢ＿ＳＤＲ］）
（式３７）
【０２９４】
ＣＰＬ［Ｘｃ］が以下のように定義されるルママッピング関数である場合、
各ＰＢ＿ＣＨ定義正規化入力ルマＸｃについて、
最初にＰＱ  ＥＯＴＦを適用し、その後、値ＰＢ＿ＣＨのＲＨＯパラメータを用いてフィリップス知覚化関数（ＰＰＦ：Ｐｈｉｌｉｐｓ  ｐｅｒｃｅｐｔｕａｌｉｚｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を使用して知覚領域に変換し、その後、ＰＢ＿ＣＨから可能な実施形態のいずれかに従って教示されているＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲに戻るルママッピング関数の関数形状、及び、コンテンツ作成者の関数形状を適用し、その後、フィリップス知覚化関数（ＰＰＦ）の逆を使用して、ただし今回は値ＰＢ＿Ｃ＿ＭＨＤＲのＲＨＯパラメータを用いて線形領域に変換し、最後に、ＳＭＰＴＥ  ２０８４による逆ＰＱ  ＥＯＴＦを適用して対応するＣＰＬ［Ｘｃ］値をもたらす。
ＣＬＹ［Ｘｃ］関数は以下のように計算される。
ＣＬＹ［Ｘｃ］＝（１＋ＭＦ＿ｄｏ＊ＰＯＷＥＲ［ＣＰＬ［Ｘｃ］；２．４］）／（１＋ＭＦ＿ｃｈ＊ＰＯＷＥＲ［ＣＰＬ［Ｘｃ］；２．４］）
（式３８）
【０２９５】
これは、ディスプレイ最適化のためにその式の新たな状況に対して飽和位置補正関数（ＦＳＮＬ）を呼び出す、彩度乗算手段定義関数（典型的にはＣ＿ＬＵＴ）のこの部分の古い（もはや適用可能でない）状況の補正を含む。
【０２９６】
このとき、２つのｇ関数は以下のように計算される。
Ｇｃｈ［Ｘｎ］＝Ｆ＿Ｃ＿［ＣＰＬ［Ｘｃ］］＊ＭＦ＿ｃｈ＋（１−ＭＦ＿ｃｈ）／Ｒｓ；
Ｇｄｏ［Ｘｎ］＝Ｆ＿Ｃ＿［ＣＰＬ［Ｘｃ］］＊ＭＦ＿ｄｏ＋（１−ＭＦ＿ｄｏ）／Ｒｓ    （式３９）
（ここで、Ｆ＿Ｃ＿［ＣＰＬ［Ｘｃ］］は、メタデータ内でＳＬＨＤＲ２ＰＬＵＳデコーダによって受信されるものとしてのＦ＿Ｃ＿ｃｈａｃｏｍｍ［Ｘｃ］色調整曲線から計算される、すなわち、曲線２８０４に対応する、すなわち、例えば（Ｘｓ，Ｙｓ）点の上記計算によって実施されるものとしての元の飽和ゲイン関数２８０１をもたらす元のコンテンツ作成者の彩度乗算手段である）
【０２９７】
最後に、ＩＤＲ−ＭＤＲディスプレイ最適化のための適切な彩度乗算手段をもたらすＣ＿ＬＵＴが、以下のように計算される。
Ｆ＿Ｃ＿ＤＯ［Ｘｎ］＝ＣＬＹ［Ｘｃ］＊ｍａｘ｛Ｒｓ／２５５；Ｒｓ＊Ｇｃｈ［Ｘｎ］｝／ｍａｘ｛Ｒｓ／２５５；Ｒｓ＊Ｇｄｏ［Ｘｎ］｝
（式４０）
【０２９８】
表示又は例えば記憶などのために適時に正確にディスプレイ適合されたＭＤＲ画像をもたらすために、ピクセル色プロセッサの作動を開始するための新たに入来する画像の始まりの前に、このＦ＿Ｃ＿ＤＯ［Ｘｎ］関数をユニット１５５１に直接的にロードすることができる（技能を有する読者であれば、他の実現変形例が可能であるが、このとき、すべての計算がそれに応じて修正される必要があることが理解されよう）。
【０２９９】
単独で又は組み合わせて変更することができる態様のいくつかを説明するためにいくつかの実施形態／教示が提示されたが、同じ基本原理に沿って、いくつかのさらなる変形例を形成することができ、同様にコンテンツ作成サイトにおいて最適にグレーディングされたマスタＨＤＲ画像を再構築するために、ＥＴＳＩ２  ＨＤＲビデオ通信などと一致して受信されているものとしての異なる中間ダイナミックレンジ画像メタデータからルママッピング式が再導出される。本明細書において開示されているアルゴリズム的構成要素は、（全体的に又は部分的に）実際には、ハードウェア（例えば、特定用途向けＩＣの部分）として、又は、専用デジタル信号プロセッサ若しくは汎用プロセッサなどの上で作動するソフトウェアとして実現され得る。
【０３００】
当業者には、いずれの構成要素が任意選択の改善であり得、他の構成要素と組み合わせて実現することができるか、並びに、方法の（任意選択の）ステップが装置のそれぞれの手段にどのように対応するか、及び、逆の対応になるかが、本発明の提示から理解可能であるはずである。本出願における「装置」という単語は、その最も広い意味、すなわち、特定の目的の実現を可能にする意味のグループにおいて使用されており、したがって、例えば、ＩＣ（の小さい回路部分）、又は専用機器（ディスプレイを有する機器など）、又は、ネットワーク化システムの一部などであり得る。「構成」も、最も広い意味において使用されるように意図されており、そのため、とりわけ、単一の装置、装置の一部、協働する装置（の部分）の集合などを含み得る。
【０３０１】
コンピュータプログラム製品という表示は、汎用又は専用プロセッサが、一連のロードステップ（中間言語及び最終プロセッサ言語への翻訳のような、中間変換ステップを含み得る）の後に、コマンドをプロセッサに入力し、発明の特徴的な機能のいずれかを実行することを可能にするコマンドの集合の任意の物理的な具現化を包含するように理解されるべきである。特に、コンピュータプログラム製品は、例えば、ディスク若しくはテープのようなキャリア上のデータ、メモリ内に存在するデータ、有線若しくは無線のネットワーク接続を介して伝わるデータ、又は紙上のプログラムコードとして実現されてもよい。プログラムコードとは別に、プログラムに必要な特性データもまた、コンピュータプログラム製品として具現化されてもよい。
【０３０２】
データ入力及び出力ステップのような、方法の実施に必要なステップのいくつかは、コンピュータプログラム製品に記載される代わりに、プロセッサの機能のうちにすでに存在してもよい。
【０３０３】
上述した実施形態は、本発明を、限定するのではなく、例示することに留意されたい。当業者が、提示されている例の、特許請求の範囲の他の領域へのマッピングを容易に実現することができる場合、これらのオプションすべてに逐一詳細には言及していない。特許請求の範囲において組み合わされているような本発明の要素の組み合わせとは別に、要素の他の組み合わせも可能である。要素の任意の組み合わせは、単一の専用の要素において実現することができる。
【０３０４】
特許請求項内の括弧の間の任意の参照符号は、特許請求項を限定するようには意図されていない。「備える」という単語は、特許請求項内に列挙されていない要素又は態様が存在することを除外するものではない。単数形は、そのような要素が複数存在することを除外するものではない。
【０３０５】
使用されている用語及び略語
ＰＢ＿Ｃ：任意の状況に対して一般的に示される画像のコード可能な最大輝度。Ｃはコード化を表し（ビット深度と混同されるべきではない）、例えば、ＨＤＲ画像は、ＰＢ＿Ｃ＿ＨＤＲ＝４０００ニットを有することができる（Ｌ＿ｎｏｒｍ＝Ｌ／ＰＢ＿Ｃであるため、下記の相対輝度も定義する、Ｌ＿ｎｏｒｍは０．０と１．０との間にある正規化輝度である）。
ＰＢ＿Ｄ：任意のディスプレイの表示可能な最大輝度（ピーク輝度としても知られる）。例えば、現行のＨＤＲディスプレイは典型的には、１０００ニットのＰＢ＿Ｄを有する（しかし、最低６００ニット又は最高２０００ニット、及びさらには４０００ニットの値も現在賄うことができ、将来的にはより高いＰＢ＿Ｄがあり得る）。
ＩＤＲ（中間ダイナミックレンジ）：元々（すなわち、マスタ画像）、例えば１０，０００ニットなどのＰＢ＿Ｃ１によって、実際にはＰＢ＿Ｃ２＜ＰＢ＿Ｃ１（例えば典型的には２分の１以下低く、ＰＢ＿Ｃ２は典型的には５００ニット以上）を有する二次ＨＤＲ画像として定義されていた画像を表現するためのメカニズム。
ＭＤＲ（中ダイナミックレンジ、確実にＩＤＲと混同されるべきではない）：典型的には受信されているものとしてのＨＤＲ画像のＰＢ＿Ｃ（ＰＢ＿Ｃ＿Ｈ）と、ＰＢ＿Ｃ＿ＳＤＲ＝１００ニット（ビデオ分野における合意された定義による）との間にあるＰＢ＿Ｃ＿ＭＤＲを有する画像。ＰＢ＿Ｃ＿ＭＤＲ値は任意のディスプレイのＰＢ＿Ｄに等しく設定される（このように、誤ったダイナミックレンジ、及び、従ってより重要なことには互いに対する正規化ルマの誤った相対統計分布を有する入来ＨＤＲ画像を、より低いダイナミックレンジ能力、すなわちＰＢ＿Ｄ＜ＰＢ＿Ｃ＿Ｈの特定の利用可能なディスプレイに最適にリグレーディングすることができる）。
Ｐａｒａ：ＰＢ＿Ｃ１に対応する第１の正規器化ルマ範囲上で定義されるルマをＰＢ＿Ｃ２による正規化にマッピングするための、特定の実用性の高い有用な関数。この関数は上記において式４及び式５、並びに、それらの間の放物線セグメントによって、又は、公式にはＥＴＳＩ  ＴＳ  １０３  ４３３−１  Ｖ１．２．１  （２０１７−０８）  ［略してＥＴＳＩ１］  ｐ．  ７０  Ｅｑｓ．  Ｃ−２０において定義されている。
Ａｂｃａｒａ：任意のｐａｒａの逆関数（すなわち、その形状を一意に定義するパラメータを有する）、その逆の形状はまた、直感的に軸を交換することによって求めることもできる（ただし、数学的に計算する必要がある場合がある）。
ＷＬＯ（白色レベルオフセット）：第２の正規化ルマ範囲上の１．０にマッピングされる、第１の画像の（ｉｍ１）正規化ルマ範囲内の正規化ルマ。したがってＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ１＞ＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ２である。本出願においては、コード化プロセス定義に沿った異なるＰＢ＿Ｃの様々な画像についていくつかの異なるＷＬＯが存在し、したがって、それらを容易に区別するために、例えばＷＬＯ＿ｇｒのような添え字を与えられる。
ＢＬＯ（黒色レベルオフセット）：第２の正規化ルマ範囲上の０．０にマッピングされる、第１の画像の正規化ルマ範囲内の正規化ルマ。したがってＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ１＞ＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ２である。本出願においては、コード化プロセス定義に沿った異なるＰＢ＿Ｃの様々な画像についていくつかの異なるＢＬＯが存在し、したがって、それらを容易に区別するために、例えばＢＬＯ＿ＩＤＲのような添え字を与えられる。
Ｐ＿ＬＵＴ：第１の画像の任意の可能な正規化ルマを第２の画像の対応する正規化ルマに変換するのに必要な全体的なマッピング（図４によって説明されているように本発明のコーデックアプローチにおいては複数の部分リグレーディングから構成される）。したがってＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ１！＝ＰＢ＿Ｃ＿ｉｍ２（典型的には少なくとも１．０２倍だけ異なる）となる。典型的には画像内容に依存し、例えば、スマート画像解析オートマトン又は人間によって最適化されるＰ＿ＬＵＴ［Ｌ］は正規化ルマの相対分布、すなわち、ヒストグラムを変化させるため、これは、例えば、本発明の新規のＨＤＲコーデック原理において重要であるＩＤＲ画像定義に含まれるものなど、ダイナミックレンジの変換の重要な態様である。
Ｃ＿ＬＵＴ：Ｐ＿ＬＵＴとともに色変換（ＹＣｂＣｒ＿ｏｕｔ＝Ｔ［Ｙ＿ｃｂＣｒ＿ｉｎ］）を達成する、ピクセル色のクロミナンス（彩度としても知られる）のピクセルルマ依存マッピング。
フィリップス知覚化関数（ＰＰＦ）：０とＰＢ＿Ｃとの間の範囲上で定義される輝度を知覚的に均一な輝度にパラメータ的に変換するように構成されている関数（式１に定義されているような）。ＰＢ＿Ｃ値はパラメータＲＨＯを介したＰＰＦ関数形状の制御パラメータであり、したがって、様々な入力輝度の視覚的に均一なコード化ルマの割り当てである。
【図１】
2021536701.tif 000003
【図２】
2021536701.tif 000004
【図３】
2021536701.tif 000005
【図４】
2021536701.tif 000006
【図５】
2021536701.tif 000007
【図６Ａ】
2021536701.tif 000008
【図６Ｂ】
2021536701.tif 000009
【図７】
2021536701.tif 000010
【図８】
2021536701.tif 000011
【図９】
2021536701.tif 000012
【図１０】
2021536701.tif 000013
【図１１】
2021536701.tif 000014
【図１２ａ】
2021536701.tif 000015
【図１２ｂ】
2021536701.tif 000016
【図１３ａ】
2021536701.tif 000017
【図１３ｂ】
2021536701.tif 000018
【図１４】
2021536701.tif 000019
【図１５】
2021536701.tif 000020
【図１６】
2021536701.tif 000021
【図１７】
2021536701.tif 000022
【図１８】
2021536701.tif 000023
【図１９ａ】
2021536701.tif 000024
【図１９ｂ】
2021536701.tif 000025
【図２０】
2021536701.tif 000026
【図２１】
2021536701.tif 000027
【図２２】
2021536701.tif 000028
【図２３】
2021536701.tif 000029
【図２４】
2021536701.tif 000030
【図２５】
2021536701.tif 000031
【図２６】
2021536701.tif 000032
【図２７】
2021536701.tif 000033
【図２８】
2021536701.tif 000034
【国際調査報告】
2021536701.tif 000035
2021536701.tif 000036