(57)【要約】非ＨＤＲデバイス又はサービスとの後方互換性を保つよう、ＨＤＲピクチャは、ＨＤＲピクチャを表すＳＤＲピクチャ及び変調値を用いて表現され得る。変調値及びＳＤＲピクチャは、その場合に、ビットストリームに符号化され得る。受信側で、変調値及びＳＤＲピクチャは復号され得る。変調値に基づき、ＳＤＲピクチャは、復号されたＨＤＲピクチャへマッピングされ得る。非ＨＤＲデバイス又はサービスについては、変調値情報は捨てられ、ＳＤＲピクチャのみが復号される。特に、変調値は、四分木表現情報、イントラ符号化情報、インターパーティションモード情報又は動きベクトル残余情報を用いて、暗黙的に送られ得る。
2018509025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成する方法であって、
前記ＨＤＲピクチャに応じて変調値を決定することと、
前記ＨＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャを含む前記ビットストリームを生成することと
を有し、
前記決定された変調値は、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られる、
方法。
【請求項２】
前記変調値は、複数のビットを用いて表され、該複数のビットは、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル差情報
のうちの少なくとも１つの情報を決定するために使用され、
前記ＳＤＲピクチャは、前記少なくとも１つの決定された情報に基づき符号化される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの一部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして符号化される、
請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記次の情報のうちの前記少なくとも１つの情報は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）のために決定される、
請求項２に記載の方法。
【請求項６】
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する方法であって、
前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られた変調値を決定することと、
前記ビットストリームに含まれる標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャ及び前記決定された変調値に応じて前記ＨＤＲピクチャを決定することと
を有する方法。
【請求項７】
前記変調値を決定することは、
前記ＳＤＲピクチャの一部分のために、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル残余情報のパリティ
のうちの少なくとも１つの情報から複数のビットにアクセスすることを有し、
前記変調値は、前記複数のビットに応じて決定される、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの前記部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして復号される、
請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記複数のビットの夫々は、前記ＳＤＲピクチャの一部分において複数の符号化単位のうちの夫々１つについての変換情報を示すために使用される、
請求項２又は７に記載の方法。
【請求項１１】
前記複数の符号化単位は、同じサイズを有する、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記変調値は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）を表す前記ビットストリームの部分から決定される、
請求項７に記載の方法。
【請求項１３】
前記変調値を決定することは、複数の変調値を決定する、
請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１４】
シンタックス要素は、前記変調値が暗黙的に送られることを示すために使用される、
請求項１又は６に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１乃至１３のうちいずれか一項に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成し、あるいは、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する装置。
【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（ＨＤＲ；High  Dynamic  Range）ビデオを符号化及び復号する方法及び装置に関係があり、特に、ＨＤＲビデオのための照度情報を運ぶ方法及び装置に関係がある。
【背景技術】
【０００２】
本項目は、以下で記載及び／又は請求される本発明の様々な態様に関係があり得る当該技術の様々な態様を読者に紹介することを目的とする。この議論は、本発明の様々な態様のより良い理解を助けるよう背景情報を読者に提供するのに有用であると信じられる。然るに、それらの記述は、この観点で読まれるべきであり、先行技術の承認としてではないことが理解されるべきである。
【０００３】
ピクチャにおける輝度のダイナミックレンジは、画像の最も高い輝度値と画像の最も低い輝度値との間の比として定義され得る：
r=bright/dark        （１）
“bright”は、画像の最も高い輝度値を表し、“dark”は、画像の最も低い輝度値を表す。ダイナミックレンジ“r”は、一般に、ｆ−ｓｔｏｐ又は同等にｓｔｏｐと呼ばれる２のべき乗の数として表される。例えば、比１０００は、約１０ｆ−ｓｔｏｐであり、これは、ＳＤＲ（Standard  Dynamic  Range；標準ダイナミックレンジ）ビデオ又は同等にＬＤＲ（Low  Dynamic  Range；低ダイナミックレンジ）ビデオとも呼ばれる標準の非ＨＤＲビデオの典型的なダイナミックレンジである。
【０００４】
現在の消費者市場で使用されているビデオ信号は、通常は８ビットによって表現され、以下で示されるように最大で１０ｆ−ｓｔｏｐまで扱うことができる。８ビットビデオは、ビデオ信号が線形に表現されず、非線形なダイナミック圧縮曲線を使用する場合には、自明な８ｆ−ｓｔｏｐよりも高いダイナミックレンジを表現することができる。例えば、ＩＴＵ−Ｒによって定義され且つガンマ（べき関数）１／２．２乃至８ビットビデオ信号におおよそ等しい線形ライト（light）ビデオ信号上でＢＴ．７０９ＯＥＴＦ（Opto-Electronic  Transfer  Function）曲線を適用することは、１０よりも大きいｆ−ｓｔｏｐのダイナミックレンジを可能にする。特に、逆ＯＥＴＦ曲線は、入力範囲Ｖ∈［０，１］に対して、次のように表される：
【数１】
2018509025.tif 000003
Ｖ＝１でのピークは、Ｌ＝１で最も明るい値を出力し、最も低い非ゼロの符号化された値Ｖ＝１／２５５は、Ｌ＝０．０００８７で最も暗い値を出力する。よって、ＯＥＴＦ曲線を使用する８ビットビデオ信号についてのダイナミックレンジは、ｒ＝１／０．０００８７＝１１４７、おおよそ１０ｆ−ｓｔｏｐである。８ビットビデオ信号は約１０ｆ−ｓｔｏｐのダイナミックレンジを有することができるので、ＨＤＲビデオは、通常、１０ｆ−ｓｔｏｐよりも著しく高いダイナミックレンジを有するビデオを指す。
【０００５】
ＨＤＲビデオ用途がサポートする正確なダイナミックレンジは、様々であり得る。例えば、ＳＭＰＴＥ（Society  of  Motion  Picture  and  Television  Engineers）は、望ましくは１２ビットで符号化される、ＰＱ（Perceptual  Quantizer）  ＥＯＴＦ（Electro-Optical  Transfer  Function）（ＳＭＰＴＥ  ＳＴ．２０８４で定義される。）非線形伝達曲線としても知られているＰＱ  ＥＯＴＦを定義する。これは、０．００５ｎｉｔから１００００ｎｉｔまで（ｎｉｔは、単位平方メートルあたりのカンデラ、すなわち、ｃｄ／ｍ２を指す用語である。）の範囲において輝度を符号化して、２００万、すなわち２１ｆ−ｓｔｏｐの比をもたらし得る。実際に、家庭でのＨＤＲの最初の設置は、望ましくは、可能ならば１０ビットデータフォーマットで、１０００ｎｉｔのピーク輝度及び１５ｆ−ｓｔｏｐのダイナミックレンジを若干越える程度のＴＶセットであると期待され得る。この制限されたＨＤＲは、拡張ダイナミックレンジ（ＥＤＲ；Extended  Dynamic  Range）とも呼ばれる。通常、ＳＤＲビデオは、８又は１０ビットのビット深さを有し、ＨＤＲビデオは、１０ビット及びそれよりも高いビット深さを有する。例えば、ＳＤＲビデオは、４：２：０Ｙ’ＣｂＣｒ１０ビットビデオであることができ、ＨＤＲビデオは、ＰＱ  ＯＥＴＦ  Ｙ’ＣｂＣｒ１２ビットビデオであることができる。
【発明の概要】
【０００６】
本原理の態様に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成する方法であって、前記ＨＤＲピクチャに応じて変調値を決定することと、前記ＨＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャを含む前記ビットストリームを生成することとを有し、前記決定された変調値は、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られる、方法が提示される。
【０００７】
本原理の他の態様に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する方法であって、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られた変調値を決定することと、前記ビットストリームに含まれる標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャ及び前記決定された変調値に応じて前記ＨＤＲピクチャを決定することとを有する方法が提示される。
【０００８】
本原理の他の態様に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成する装置であって、前記ＨＤＲピクチャに応じて変調値を決定し、前記ＨＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャを含む前記ビットストリームを生成するよう構成され、前記決定された変調値は、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られる、プロセッサと、前記ビットストリームを出力するよう構成される通信インターフェイスとを有する装置が提示される。
【０００９】
本原理の他の態様に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する装置であって、前記ビットストリームにアクセスするよう構成される通信インターフェイスと、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られた変調値を決定し、前記ビットストリームに含まれる標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャ及び前記決定された変調値に応じて前記ＨＤＲピクチャを決定するよう構成される復号器とを有する装置が提示される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例となるＳＤＲ／ＨＤＲ分配ワークフローを表す。
【００１１】
【図２】本原理の実施形態に従ってＨＤＲビデオを符号化する方法の例を表す。
【００１２】
【図３】本原理の実施形態に従ってＨＤＲビデオを復号する方法の例を表す。
【００１３】
【図４】本原理の実施形態に従ってＨＤＲ輝度をＳＤＲ輝度へマッピングする関数の図例を表す。
【００１４】
【図５】本原理の例となる実施形態の様々な態様が実装され得るシステムの例を表すブロック図を表す。
【００１５】
【図６】１つ以上の実施により使用され得るビデオ処理システムの例を表すブロック図を表す。
【００１６】
【図７】１つ以上の実施により使用され得るビデオ処理システムの他の例を表すブロック図を表す。
【００１７】
【図８Ａ】６４×６４ピクセルの典型的なサイズを有している、符号化されるピクチャの、例となる第１のＬＣＵ（Largest  Coding  Unit；最大符号化単位）を表す。
【図８Ｂ】本原理の実施形態に従って暗黙的にバイナリ表現Ｂａ＿ｂｉｎのビットを送る、例となる実施形態を表す。
【００１８】
【図９】提案されている技術の有無によるＨ．２６５／ＨＥＶＣの速度ひずみ性能を表す図例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
多くのビデオ符号化標準及びビデオコーデックは、ＳＤＲビデオのために開発されてきた。例えば、制限なしに、ＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ標準及びそれらの標準に適合されているコーデックが挙げられる。本願において、ＳＤＲビデオをサポートするがＨＤＲビデオをサポートしない様々な符号化、復号器及びデバイスは、ＳＤＲ（又は非ＨＤＲ）符号器、復号器及びデバイスと夫々呼ばれ、ＨＤＲビデオをサポートする様々な符号器、復号器及びデバイスは、ＨＤＲ符号器、復号器及びデバイスと夫々呼ばれる。本願において、我々は、複数のコンポーネントについての値をしばしば含むサンプルアレイを識別するために用語“フレーム”及び“ピクチャ”を同義的に使用する。
【００２０】
ＨＤＲビデオを扱う場合、例えば、ＨＤＲビデオを符号化又は分配する場合に、システムは、ＳＤＲビデオしかサポートしないデバイス又はサービスへの後方互換性（backward  compatibility）も提供することができることが望ましい。本願において、我々は、ＳＤＲビデオとの後方互換性を有しながらＨＤＲビデオを処理するシステムを、ＳＤＲ／ＨＤＲシステムと称する。特に、後方互換性によれば、ＳＤＲ／ＨＤＲシステム内のＳＤＲ復号器は、ＨＤＲビデオを表すがＨＤＲビデオよりも制限されたダイナミックレンジを有している関連したＳＤＲビデオを生成することができるべきである。
【００２１】
ＳＤＲ／ＨＤＲ分配システムを設計する率直な解決方法は、分配インフラストラクチャ上でＳＤＲ及びＨＤＲの両方のビデオストリームを同時放送することであり得る。これは、ＳＤＲビデオしか分配しないインフラストラクチャと比較して、必要とされるバンド幅を実質的に２倍にする。バンド幅が制限される場合に、ＳＤＲ／ＨＤＲ分配システムは、通常、バンド幅消費を考慮に入れるべきである。
【００２２】
他の解決方法は、非線形関数を用いてＨＤＲビデオのダイナミックレンジを有限数のビット（例えば、１０ビット）に減じ、その低減されたＨＤＲビデオを（例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣのＭａｉｎ  １０  ｐｒｏｆｉｌｅを用いて）圧縮し、そのようにして圧縮されたビデオストリームを分配することである。ＨＤＲビデオのダイナミックレンジを低減する非線形関数の例には、ＰＱ  ＯＥＴＦ、ガンマ補正曲線、及びＢＴ．７０９／ＢＴ．２０２０  ＯＥＴＦ  ＩＴＵ−Ｒ曲線がある。より一般的には、ＨＤＲビデオは、“絶対”非線形マッピング曲線を用いてＳＤＲビデオへ変換され得る。なお、“絶対（absolute）”は、マッピングされたＳＤＲ値が一意のＨＤＲ入力輝度に対応すると理解されるべきである。すなわち、曲線はコンテンツに適応されない。“絶対”マッピング曲線を使用すると、低減されたＨＤＲビデオは、通常は、ＳＤＲビデオとして優れた見やすさを提供（すなわち、対応するＨＤＲビデオの全体として知覚される輝度（すなわち、暗対明シーン）及び知覚される色（例えば、彩度とも呼ばれる知覚飽和及び色調の維持）を維持）せず、よって、この解決法は後方互換性を欠く。その上、圧縮性能は、通常、悪い。
【００２３】
既存の解決法の欠点を鑑みて、我々は、ＳＤＲデバイス及びサービスとの後方互換性を有するＳＤＲ／ＨＤＲ分配システムを設計するときに、以下の制約が一般に考慮されるべきであると考えている：
−  ＳＤＲ／ＨＤＲ分配システムのビットレートを最低限にすること；
−  ＳＤＲ及びＨＤＲの両方の復号されたビデオの優れた品質を確かにすること；
−  ＳＤＲビデオが復号化可能であって、ＳＤＲ復号器へのアクセスしか有さないユーザに見えるように、後方互換性を提供すること；
−  復号されたＳＤＲビデオの優れた見やすさを提供すること。特に、ＳＤＲビデオは、対応するＨＤＲビデオの全体として知覚される輝度（すなわち、暗対明シーン）及び知覚される色（例えば、彩度とも呼ばれる知覚飽和及び色調の維持）を維持すべきである。
【００２４】
図１は、ＳＲＤ復号器との後方互換性を提供しながらＨＤＲビデオを送信する、例となるＳＤＲ／ＨＤＲ分配ワークフロー１００を表す。ワークフロー１００において、ＨＤＲフレームは、対応するＳＤＲフレーム及び照度情報を得るよう処理される（１１０）。例えば、照度フレーム（照度マップ又はバックライトフレーム／画像とも呼ばれる。）は、ＨＤＲコンテンツのバックライトを表すようＨＤＲフレームから決定され得る。
【００２５】
ここで、語“バックライト”は、例えばＬＣＤパネルのようなカラーパネル及び例えばＬＥＤアレイのようなリア照明装置から成るＴＶセットから類推して使用される。白色光を通常生成するリア装置は、更なる明るさをＴＶに提供するようカラーパネルを照射するために使用される。結果として、ＴＶの輝度は、リア照明器の輝度とカラーパネルの輝度との積である。このリア照明器は、“バックライト”としばしば称される。
【００２６】
輝度フレームを考えると、残余フレーム（すなわち、ＳＤＲフレーム）は、次いで、ＨＤＲフレームを照度マップで除することによって求められる。ＨＤＲがＳＤＲにバックライトを掛け合わせたものに等しいとの類推を参照し直すと、ＳＤＲフレームは、（ＳＤＲ）カラーパネルの応答と理解され得る。その後に、照度情報及びＳＤＲフレームの両方は、例えば、制限なしに、Ｈ．２６４／ＡＶＣ又はＨ．２６５／ＨＥＶＣ符号器を用いて、ビットストリームへと符号化される（１２０）。
【００２７】
そのようなアプローチによりＨＤＲフレームを符号化するとき、符号器は２つの成分、すなわち、目に見えるフレームであり得るＳＤＲフレーム（残余フレーム）、及び関連したＨＤＲ照度情報、を符号化する。それら２つの成分は、互いに異なったフォーマットを有し得る。例えば、関連した照度情報はモノクロであってよく、ＳＤＲフレームはＹ’ＣｂＣｒ又はＲＧＢフォーマットを使用してよい。また、夫々の成分は別のフォーマットを有することができる（例えば、Ｙ’ＣｂＣｒ、ＹＵＶ、ＲＧＢ及びＸＹＺ）。
【００２８】
復号化側で、ＳＤＲフレームは、後方互換性のためにＳＤＲ復号器を用いて復号され得る（１３０）。ＳＤＲ復号器は、復号されたＳＤＲビデオを出力として供給する。代替的に、ＳＤＲフレーム及び照度情報の両方がＨＤＲ復号器を用いて復号され得る（１４０）。復号されたＳＤＲフレーム及び照度情報を使用すれば、ＳＤＲフレームは、復号されたＨＤＲフレームへマッピングされ直され得る（１５０）。ＳＤＲからＨＤＲへのマッピング（１５０）は、ＨＤＲ復号器（１４０）によっても実施され得る。
【００２９】
照度情報が照度マップによって表現される場合に、別の方法が、照度情報及びＳＤＲフレームを符号化するために使用され得る。一例において、符号器は、フレーム・パッキング・アプローチを選択し得る。このアプローチでは、照度マップ及びＳＤＲフレームは、符号化の前に単一ピクチャを形成するよう一緒に置かれる。
【００３０】
他の例において、符号器は、補助ピクチャ符号化を使用し得る。これは、符号化の単一レイヤしか使用されない、すなわち、スケーラブルレイヤが使用されない場合でさえ、例えば、ＳＨＶＣ（スケーラブルＨＥＶＣ）フレームワークを必要とし得る。Ｈ．２６４／ＡＶＣと違って、ここで、ＳＨＶＣ標準は、補助ピクチャシンタックスを定義するためにのみ必要とされ、そのようなピクチャは非スケーラブルＨＥＶＣ標準では定義されない。一般に、補助ピクチャは、コンテンツのメインビデオに対応するいわゆる“プライマリ・コーデッド・ピクチャ（primary  coded  pictures）”に加えて、定義される。一実施形態において、照度マップは補助ピクチャとして符号化され、一方、ＳＤＲフレームは、対応するプライマリ・コーデッド・ピクチャとして搬送される。
【００３１】
更なる他の例において、符号器は、出力ＳＤＲ信号フォーマットから入力ＨＤＲ信号フォーマットを切り離し、それら２つの信号フォーマットのインジケーションを、出力ＨＤＲ信号の再構成のために必要とされる情報を含むＶＵＩ（Video  Usability  Information）及び付随のＳＥＩ（Supplemental  Enhancement  Information）メッセージを用いて搬送する。具体的に、ＳＥＩメッセージはＰＳＦ（Point  Spread  Function）モデルを埋め込む。これは、照度マップをＰＳＦモデルから再構成するよう余分の処理ステップを必要とする。
【００３２】
上記において、我々は、後方互換性を保ちながらＨＤＲビデオを分配するために、ＨＤＲビデオを２つの成分、すなわち、ＳＤＲビデオ及び関連した照度マップに分けることについて論じた。他の実施形態において、我々は、フレーム全体について、照度マップよりむしろ、単一の変調値（Ｂａと表される、照度値又はバックライト値と称される。）のみを決定し得る。単一の変調値に基づき、対応するＳＤＲフレームは、例えば、変調値及び対数関数による正規化を基本的に実施する非線形マッピング関数を用いて、ＨＤＲフレームについて求められ得る。一実施形態において、ＳＤＲ輝度データは、変調値Ｂａ及び入力ＨＤＲ輝度ＹＨＤＲに依存するマッピングの組ＬＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＹＨＤＲ）を通じて決定され得る。
【００３３】
照度情報に依存するマッピングは、いくつかの入力ＨＤＲサンプル値が値Ｂａに応じて一意のＳＤＲマップ値に対応することができるという意味で、“相対的”である。復号器側で、ＳＤＲからＨＤＲへのデマッピングは、受信されたＢａ値及び逆関数ｇ−１（Ｂａ，ＬＳＤＲ）を用いて実施される。本願において、ＳＤＲからＨＤＲビデオへのマッピングプロセスは、時々、“デマッピング”とも呼ばれる点に留意されたい。
【００３４】
例となるＳＤＲ／ＨＤＲ分配ワークフローとして図１を参照し直すと、単一の変調値が使用される場合に、ワークフロー１００は、１１０で、単一の変調値を照度情報として、そして、単一の変調値に基づきＳＤＲフレームを得るよう、ＨＤＲフレームを処理することになる。
【００３５】
図２は、本原理に従ってＨＤＲビデオを符号化する、例となる方法２００を表す。方法２００はステップ２０５から開始する。ステップ２１０で、方法２００は、ＨＤＲビデオ内の個々のフレームについて変調値Ｂａを決定する。別の方法は、例えば、制限なしに、ＨＤＲ輝度の平均、メジアン、最小又は最大値を用いて、変調値を計算するために使用され得る。それらの動作は、線形ＨＤＲ輝度領域ＹＨＤＲ，ｌｉｎにおいて、あるいは、ｌｎ（ＹＨＤＲ，ｌｉｎ）又はＹＨＤＲ，ｌｉｎγ（γ＜１）のような非線形領域において、実施され得る。
【００３６】
ステップ２２０で、変調値Ｂａに基づき、方法２００は、ＳＤＲ符号器に適合するフォーマットで表現されるＳＤＲピクチャ上にＨＤＲピクチャをマッピングする。ステップ２３０で、方法２００は、得られたＳＤＲピクチャ及び変調器Ｂａを符号化する。ステップ２４０で、方法２００は、ＨＤＲビデオ内の更なるフレームが処理される必要があるかどうかを確認する。そうである場合には、方法２００は制御をステップ２１０へ返す。そうでない場合には、方法２００はステップ２５０でビットストリームを出力する。方法２００はステップ２９９で終了する。
【００３７】
図３は、本原理に従ってＨＤＲビデオを復号する、例となる方法３００を表す。方法３００はステップ３０５から開始する。ステップ３１０で、方法３００は、ビットストリーム、例えば、方法２００に従って生成されたビットストリーム、にアクセスする。ステップ３２０で、方法３００は、復号されたＳＤＲピクチャ及びそのピクチャのための変調値を得るようビットストリームを復号する。ステップ３３０で、復号されたＳＤＲピクチャは、変調値に基づきＨＤＲピクチャにマッピングされる。ステップ３３０で使用されるデマッピング（すなわち、ＳＤＲからＨＤＲへのマッピング）プロセスは、符号器側で使用されたＨＤＲからＳＤＲへのマッピング処理（例えば、ステップ２２０で使用されたマッピング）と逆であるべきである。ステップ３４０で、方法３００は、ビットストリーム内の更なるフレームが処理される必要があるかどうかを確認する。そうである場合には、方法３００は制御をステップ３２０へ返す。そうでない場合には、方法３００は、ステップ３５０で、回復されたＨＤＲビデオを出力する。方法３００はステップ３９９で終了する。
【００３８】
ＨＤＲビットストリームがＳＤＲ復号器によって復号されるべきであるとき、変調値は捨てられることになり、ＳＤＲビデオのみがビットストリームから復号され得る。
【００３９】
方法２００でのステップは、図２に示されているものとは異なる順序で進んでよい。例えば、ステップ２４０は、ステップ２３０の前に実施されてよい。すなわち、ＨＤＲビデオ内の全てのフレームは、それらが符号化されるより前に、全てのフレームについての変調値及び関連したＳＤＲビデオを得るために処理されることになる。同様に、方法３００でのステップは、図３に示されているものとは異なる順序で進んでよい。例えば、ステップ３４０は、ステップ３３３０の前に実施されてよい。すなわち、全てのフレームについての変調値及びＳＤＲビデオは、ＳＤＲからＨＤＲへのマッピングより前に、復号されることになる。
【００４０】
一実施形態において、次のマッピング関数は、ダイナミックレンジを低減し且つＨＤＲピクチャをＳＤＲピクチャへマッピングするために使用され得る：
ＬＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＹＨＤＲ）
＝ＭＳＤＲｆ（ＹＨＤＲ／Ｂａ）／ｆ（ＰＨＤＲ／Ｂａ）    （３）
このとき、ＰＨＤＲはＨＤＲワークフローのピーク輝度であり、ＭＳＤＲは最大ＳＤＲルーマ又は輝度値であり、ＬＳＤＲはＳＤＲピクチャの輝度であり、ＹＨＤＲはＨＤＲピクチャの輝度であり、ｆ（）は関数である。一例において、ｆは、フォーム
ｆ（ｚ）＝ａｌｎ（ｂ＋ｚ）＋ｃ    ただし、ｆ（０）＝０    （４）
のＳｌｏｇ関数であることができる。
【００４１】
Ｓｌｏｇ関数としてｆによって定義されるマッピング関数ｇ（Ｂａ，ＹＨＤＲ）の例は、ピークＰＨＤＲ＝５０００及び１０ビット（すなわち、ＭＳＤＲ＝１０２３）のＳＤＲビデオへのマッピングについて、図４において示されている。
【００４２】
復号器側での逆のプロセス（すなわち、ＳＤＲからＨＤＲへのマッピング）は、次いで：
ＹＨＤＲ＝Ｂａ×ｆ−１（ｆ（ＰＨＤＲ／Ｂａ）ＬＳＤＲ／ＭＳＤＲ）    （５）
として導出され得る。ここで、Ｓｌｏｇ関数ｆの場合に、その逆ｆ−１は：
ｆ−１（ｚ）＝ｅｘｐ（（ｚ−ｃ）／ａ）−ｂ      （６）
である。
【００４３】
ダイナミック低減曲線（すなわち、ＨＤＲからＳＤＲへのマッピング）を考えると、ＨＤＲピクチャは、次のステップによって、ＳＤＲピクチャへ低減され得る：
１．ステップ１：輝度ダイナミックレンジ低減。輝度ＬＳＤＲ（例えば、１０ビット）を得るためのＨＤＲ輝度ＹＨＤＲダイナミックレンジの低減は、ＬＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＹＨＤＲ）として実施され得る；
２．ステップ２：２つの彩度成分Ｕ（又はＣｂ）及びＶ（又はＣｒ）の構成。同様に、ＨＤＲ彩度成分は、モノクロ変調値の場合にＢａＵ＝ＢａＶ＝Ｂａとして、ＵＳＤＲ＝ｇ（ＢａＵ，ＵＨＤＲ）及びＶＳＤＲ＝ｇ（ＢａＶ，ＶＨＤＲ）を用いて低減され得る。これはマッピングプロセスを完了し、ＳＤＲビデオは３つの成分、すなわち、ＬＳＤＲ、ＵＳＤＲ及びＶＳＤＲを有している。他の実施形態において、ＢＴ．７０９又はＢＴ．２０２０  ＲＧＢ−ＹＵＶマトリクスを使用することによって標準のＳＤＲワークフローに行われていることと同様に、ＲＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＲＨＤＲ）、ＧＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＧＨＤＲ）、ＢＳＤＲ＝ｇ（Ｂａ，ＢＨＤＲ）によってＲＧＢＨＤＲ成分を低減し、ＲＧＢＳＤＲの線形結合としてＵＶＳＤＲを推定することが可能である。
【００４４】
上記において、様々な数値が種々の動作において論じられている。それらの数値は、例示のためであり、用途に応じて調整され得る。例えば、ＳＤＲビデオが１０ビットビデオとして主として先に論じられたが、ＳＤＲビデオは他のダイナミックレンジ又はビット深さも取ることができる。本原理に従う技術はまた、ＨＤＲビデオ又はＳＤＲビデオの色フォーマットに制限されない。例えば、マッピングプロセスが主としてＹＵＶフォーマットを用いて先に論じられたが、マッピングは、他の色フォーマット、例えば、制限なしに、ＹＣｂＣｒ、ＲＧＢ及びＸＹＺフォーマット、にも適用され得る。
【００４５】
変調値のシグナリング
【００４６】
変調値を運ぶよう、変調値は、変換方法を通じてバイナリ表現Ｂａ＿ｂｉｎへ変換される。この変換は、Ｂａ値の簡単なスカラー量子化の形をとり得る。その後に量子化された値の一意のバイナリ表現が続く。この変換はまた、対数関数を適用し、その後に量子化ステップが続くことにあってもよい。
【００４７】
以下で、我々は、変調値を送信するために使用され得る種々の方法について記載する。本原理に従う技術は、ＳＤＲと後方互換性がある、ブロードキャスト及びＯＴＴ（Over  The  Top）のためのＨＤＲビデオ分配において、例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、又は何らかの他のビデオコーデックにより使用され得る。
【００４８】
暗黙的なシグナリング
【００４９】
一実施形態において、変調値情報は、符号化されたストリームにおいて“隠され”得る。結果として、変調値情報のシグナリングは、新しいシンタックス要素又はメタデータを必要としない。
【００５０】
以下で、我々は、新しいシンタックス要素を導入せずに変調値を埋め込む方法を説明するために、ＨＥＶＣ標準を使用する。埋め込み又は隠蔽技術は、他のビデオ圧縮標準にも適用され得る。
【００５１】
変調値隠蔽を使用すれば、ＳＤＲ／ＨＤＲ分配は、符号器側で次の通りに進み得る：
（１）フレームごとに変調値Ｂａを決定する；
（２）低減されたビット数でバイナリ列を用いてＢａを表すよう、任意に、Ｂａ値を量子化する；
（３）Ｂａに応じて、ＳＤＲ符号器、例えば、ＵＨＤＴＶのための４：２：０ＹＵＶ１０ビット、に従うフォーマットで表現されるＳＤＲピクチャ上に各ＨＤＲピクチャをマッピングする；
（４）ＳＤＲ符号器を使用することによって、得られたＳＤＲビデオを符号化する。このとき、少なくとも１つの符号化されたシンタックス要素が、現在の標準に従うＳＤＲピクチャを符号化するために、且つ、Ｂａ値を表すバイナリ列を符号化するために、使用される；且つ
（５）得られた符号化されたＳＤＲビデオのビットストリームを分配する。
【００５２】
復号器側で、ＨＤＲビデオは、次の通りにビットストリームから復号され得る：
（１）フレームごとの隠された変調値Ｂａ及び復号されたＳＤＲビデオを取り出すよう、ビットストリームを復号する；且つ
（２）ＨＤＲからＳＤＲへのマッピングの逆を適用することによって、ＳＤＲビデオをＨＤＲビデオへデマッピングする。
【００５３】
非ＨＤＲ復号器がビットストリームを復号するために使用される場合には、復号器は、ビットストリームにおいて隠された変調値が存在することを知り得ず、そして、変調値情報は、ＳＤＲビデオを復号するときに捨てられる。
【００５４】
一実施形態において、ＨＥＶＣ符号化単位（Coding  Units）及び変換単位（Transform  Units）を表現するために使用される四分木表現（quad-tree  representation）情報においてＢａ値を隠すことが可能である。これは、ＨＥＶＣビットストリームにおいて変換木分割フラグとしてＢａを表すビットを直接符号化することによって、実施され得る。
【００５５】
一例としてＨ．２６５／ＨＥＶＣを用いると、我々は、符号化木単位（ＣＴＵ；coding  tree  unit）が符号化単位及び変換単位に分けられるところの、例となる四分木表現を図１０において表す。図１０で表されるように、ＣＴＵは、四分木法において最初に符号化単位（ＣＵ）に分割される。所与のＣＵに関連したＨＥＶＣシンタックスは、とりわけ、符号化モード（イントラ、インター、スキップ）、ＣＵを異なる予測単位（Prediction  Units）に分割するために使用されるパーティションモード、及びＣＵを変換単位に更に分割するために使用される変換木深さ（Transform  Tree  depth）を示す。夫々のＣＵは、ＣＵが１つ以上の予測単位に分割される方法を示す、いわゆるパーティションモードを割り当てられる。夫々の予測単位は、イントラ又はインター予測パラメータ（例えば、イントラＣＵのための角度予測方向、インターＣＵのためのリファレンスピクチャ及び動きベクトル）の組を与えられる。更には、夫々のＣＵは、いわゆる変換木に更に分割される。変換木は、ＣＵに含まれている変換されたブロックの四分木表現に属する。図１０に示されるように、変換木（図１０においてＲＱＴと呼ばれる。）は、４×４から３２×３２までの変換サイズがＨＥＶＣによってサポートされるので、いくつかの深さレベルを有し得る。
【００５６】
隠されたＢａ値は、多くても０から１７ビットの間の情報を通常は占有し、夫々の符号化されたピクチャのＬＣＵ（Largest  Coding  Unit；最大符号化単位）とも呼ばれる第１の符号化木単位（ＣＴＵ）の圧縮された表現内に通常は完全に含まれるべきである。よって、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣビデオ復号器が第１のＬＣＵを処理すると直ぐに、それは変調値を導出し、従って、ＬＣＵのＨＤＲ再構成を実施することができる。これは、非常に効率的にＨＤＲ再構成プロセスをＨ．２６５／ＨＥＶＣ復号化プロセスとパイプライン化することを可能にする。復号器は、後続のＬＣＵを処理し始める前に１つのＬＣＵを完全に処理することができる。
【００５７】
図８Ａは、６４×６４ピクセルの典型的なサイズを有している、符号化されるピクチャの例となる第１のＬＣＵを示す。レートひずみ最適化プロセスによって得られた四分木構造に従って、ＬＣＵは、異なるサイズの符号化単位（ＣＵ）に分割される。
【００５８】
図８Ｂは、暗黙的にバイナリ表現Ｂａ＿ｂｉｎのビットを送信する実施形態の例を表す。一実施形態において、我々は、ＬＣＵ四分木表現にサイズ８×８のＣＵしか含ませない。夫々の符号化単位について、４×４変換又は８×８変換のいずれか一方が、バイナリ表現Ｂａ＿ｂｉｎに基づき、使用され得る。例えば、バイナリ表現Ｂａ＿ｂｉｎを埋め込むよう、８×８変換サイズは、Ｂａ＿ｂｉｎバイナリ列において０に等しいビットに対応し、４×４変換は、１に等しいビットに対応する。結果として、ピクチャの第１のＬＣＵは、図８Ａに示されるように符号化されていることになり、実際に、図８Ｂに示されるような強制構造により符号化される。
【００５９】
ＬＣＵは、通常、６４×６４のサイズを有しているので、図８Ｂに示されるように、サイズ８×８を有する６４個の符号化単位を含む点に留意されたい。従って、６４ビットのバイナリ列が、提案されている技術を用いて埋め込まれ得る。これは、我々がＢａ＿ｂｉｎのために送信したいと望むバイナリ列（例えば、１７ビット）にとって十分である。一実施形態に従って、復号器がＢａ＿ｂｉｎ列のための十分な数のビット（例えば、１７）を復号すると、次いで、それらの要素の復号化は完了する。同様に、符号器側では、十分な数のビットが、Ｂａ＿ｂｉｎを送るためにＨ．２６５／ＨＥＶＣに挿入されると、次いで、符号器は、上記の制約を符号化パラメータ決定プロセスに課すことを止める。
【００６０】
このアプローチを使用すれば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ符号化のレートひずみ性能は、図９においてレートひずみ曲線の例として表されるように、ピクチャの第１のＬＣＵに関して、わずかに影響を及ぼされ得る。図９において、ピクチャの第１のＬＣＵに関連した理論上のレートひずみ関数は、様々な符号化パラメータ（ＣＵサイズ、ＴＵサイズ、予測モード）を有するＨ．２６５／ＨＥＶＣ符号器を用いて実現され得るレートひずみ点とともに、描かれている（実線）。理論上のレートひずみ関数は、最大ひずみレベルの制約下で最低限達成され得るレートに基づき、計算され得る。
【００６１】
図９から明らかなように、提案されている制約なしで符号器によって選択されたレートひずみ点（円内にはめ込まれたバツ印）は、理論上のレートひずみ関数に対応する、全ての達成され得る点の凸包の近くにある。ここで、我々がＬＣＵの四分木表現に対して制約を課すとき、第１のＬＣＵの符号化は次善となる。これは、ＬＣＵの符号化のために最終的に使用されるレートひずみ点（四角内にはめ込まれた×印）によって表される。最適なレートひずみ点（円内にはめ込まれた×印）と次善の点（四角内にはめ込まれた×印）との間のレート差ΔＲは、Ｂａ＿ｂｉｎ情報をビットストリーム内に隠すことに関連したオーバヘッドに対応する。よって、それは、考えられている実施形態に従って、Ｂａ＿ｂｉｎ要素を符号化するために負担されるビットの量に対応する。
【００６２】
上述されたように、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ符号化のレートひずみ性能は、ピクチャの第１のＬＣＵに関して、わずかに影響を及ぼされ得る。しかし、量子化パラメータは、Ｂａ＿ｂｉｎの埋め込みを伴わないＨ．２６５／ＨＥＶＣと比較して不変であるから、関連するＬＣＵにおけるピクセル領域ひずみは、かなり限られた方法において影響を与えられる。また、プロセスは第１のＬＣＵにしか適用しないので、考えられているＳＤＲ／ＨＤＲ符号化システムの全体としてのレートひずみ性能は、ピクチャ全体については無視され得る。
【００６３】
Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ標準の他のシンタックス要素は、Ｂａ＿ｂｉｎ情報を埋め込むために使用され得る。例えば、イントラ予測のシグナリングは、それにおいてＢａ＿ｂｉｎ情報を挿入するよう適応され得る。これは、考えられているＬＣＵにおいて最小限の数の符号化単位を確かにするために、先の実施形態で見られたように、最大ＣＵサイズを強制することによって行われ得る。次いで、イントラ符号化単位について、prev_intra_luma_pred_flagの値は、Ｂａ＿ｂｉｎバイナリ列におけるビットの数を示すように強制され得る。
【００６４】
Ｈ．２６５／ＨＥＶＣにおいて、prev_intra_luma_pred_flagシンタックス要素は、イントラＣＵ内で、“最確イントラ予測モード（most  probable  intra  prediction  modes）”のうちの１つが現在の予測単位のイントラ予測のために使用されるかどうかを示す。１に等しい場合には、これは、イントラ予測方向が、隣接するイントラ予測された予測単位から導出される、ことを意味する。そうでない場合には、それらの最確イントラ方向の中のイントラ予測方向は、現在のイントラ予測された予測単位のために使用される。
【００６５】
更に、インター符号化単位について、何らかのＢａ＿ｂｉｎ値がパーティションモードにおいて含まれてよく、これは予測単位形状を示す。その上、動きベクトル残余情報が存在する場合には、この情報も、Ｂａ＿ｂｉｎにおける値を示すために使用され得る。動きベクトル残余情報、すなわち、動きベクトル差情報は、現在のイントラ予測された予測単位の動きベクトルの成分と、現在の予測単位の動きベクトルを予測するために使用される動きベクトルの成分との間の差を特定する。
【００６６】
変調値情報が上述されたようにビットストリームにおいて“隠される”場合に、提案されている技術を実装しないＨ．２６５／ＨＥＶＣ復号器は、変調値がビットストリームに埋め込まれていることを認識すらせずに、ＳＤＲビデオを復号することができる。有利なことに、符号化された変調値は、そのようなＨ．２６５／ＨＥＶＣ復号器によって無視され、よって、ワークフローは、十分な後方互換性を維持することができる。更には、提案されているアプローチはまた、計算複雑性が低く、取るに足らない余分のバンド幅要求しか負わない。変調値情報がピクチャ内に埋め込まれるので、ピクチャ情報と変調値情報とを同期させることも容易である。
【００６７】
上述されたような変調値の埋め込み及び取り出しは、ＨＤＲビデオを符号化及び復号化するときに、例えば、方法２００のステップ２３０で及び方法３００のステップ３２０で、使用され得る。
【００６８】
一実施形態において、ＳＥＩメッセージは、現在の符号化されたピクチャについての暗黙的に送られたＢａ値の存在を示すために使用され得る。これは、通常は、ペイロードタイプのシンタックス要素のみから成る最低限のＳＥＩメッセージの形をとる（例えば、ＨＥＶＣエディション２のドラフトバージョンである文書ＪＣＴＶＣ−Ｒ１０１３＿ｖ６のセクション７．３．５において記載される。）。例えば、このＳＥＩペイロードタイプは、シーケンス内の関連する現在の符号化されたピクチャが、単一値変調情報を取り出すために使用され得る何らかの隠された情報を含む、ことを示す特定の値を含む（例えば、payloadType==181）。
【００６９】
明示的に変調値を送信する方法とは異なり、ＳＥＩメッセージは、ここでは、現在の符号化されたピクチャ内の変調値Ｂａに関連した隠された情報の存在を示す働きしかせず、一方、明示的なモードにおいて、Ｂａ値を含むＳＥＩメッセージは送信される。
【００７０】
そのような最低限のＳＥＩメッセージの例となるシンタックスは、表１において記述される：
【表１】
2018509025.tif 000004
【００７１】
セマンティクス：
modulation_value_present：modulation_value_presentＳＥＩメッセージは、表２に示されるように、現在の符号化されたピクチャが、ビットストリームにおいて変調値隠蔽情報を含むことを示す：
【表２】
2018509025.tif 000005
【００７２】
他の実施形態に従って、modulation_value_presentＳＥＩメッセージは、いくつかの連続的なピクチャについて持続する。この持続性範囲（persistence  scope）は、表３及び表４に示されるように、表（例えば、ＪＣＴＶＣ−Ｒ１０１３＿ｖ６の表Ｆ．４又はＤ．１）において有益な方法で記述され得る：
【表３】
2018509025.tif 000006
【表４】
2018509025.tif 000007
【００７３】
modulation_value_presentＳＥＩメッセージのシンタックスは、表５及び表６に示されるように、変調値の存在（ビットストリームにおいて隠されている。）の時間的な持続性を明示的に管理するために、次の通りであり得る：
【表５】
2018509025.tif 000008
【表６】
2018509025.tif 000009
【００７４】
セマンティクス
１に等しいmodulation_value_cancel_flagは、modulation_value_presentＳＥＩメッセージが、現在のレイヤに適用する出力順において如何なる前のmodulation_value_presentＳＥＩメッセージの持続性もキャンセルする、ことを示す。０に等しいmodulation_value_cancel_flagは、modulation_value_presentＳＥＩが続くことを示す。  
modulation_value_persistence_flagは、現在のレイヤについてのmodulation_value_presentＳＥＩメッセージの持続性を特定する。０に等しいmodulation_value_persistence_flagは、modulation_value_presentが現在のピクチャにのみ当てはまることを特定する。  
ｐｉｃＡを現在のピクチャであるとする。１に等しいmodulation_value_persistence_flagは、次の条件のうちのいずれかが真となるまで、変調値の存在が出力順において現在のレイヤについて持続する、ことを示す：
−現在のレイヤの新しいＣＬＶＳが始まる；
−ビットストリームが終わる；
−現在のレイヤに適用可能なmodulation_value_presentＳＥＩメッセージを含むアクセスユニットにおける現在のレイヤ内のピクチャｐｉｃＢが、ｐｉｃＢについてのピクチャ順カウント（picture  order  count）のための復号化プロセスの実施の直後に、出力される。そのために、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｐｉｃＢ）及びＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｐｉｃＡ）が夫々ｐｉｃＢ及びｐｉｃＡのＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔＶａｌ値であるとして、ＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｐｉｃＢ）はＰｉｃＯｒｄｅｒＣｎｔ（ｐｉｃＡ）よりも大きい。  
１に等しいmodulation_value_present_flagは、変調値が、ピクチャ符号化されたビットストリームにおいて存在し、隠されている、ことを特定する。０に等しいmodulation_value_present_flagは、変調値が、ピクチャ符号化されたビットストリームにおいて存在しない、ことを特定する。modulation_value_present_flagが存在しない場合に、modulation_value_present_flagは、０に等しいと推測される。
【００７５】
他の実施形態において、表６に示されるmodulation_value_present(payloadSiza)は、modulation_value_present_flagシンタックス要素なしで定義され得る。
【００７６】
他の実施形態に従って、上記の暗黙的シグナリング技術は、上述されたＢａ値の代わりにいくつかの値を符号化するために用いられる。それらのいくつかの値は、ピクチャ領域全体にわたって必ずしも一定でない照度マップの表現（変調ピクチャ又はバックライトピクチャとも呼ばれる。）に適応される。その場合に、一連の係数は、復号器側が照度マップを再構成するために、ビットストリームにおいて符号化される。通常、これは、２Ｄ空間関数（形状関数と呼ばれる。）の線形結合を計算するために使用される何らかの重み付き係数の形をとる。復号器によって計算されるこの線形結合は、ＳＤＲからＨＤＲへのマッピングを実施するためにその後に使用される照度マップに対応し得る。
【００７７】
他の実施形態に従って、照度マップは、例えば、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ符号化ピクチャのタイル又はスライスに対応する所与の空間ピクチャ領域について、定数値により定義され得る。その場合に、１つのＢａ値は、考えられているピクチャ内のピクチャ領域ごとに暗黙的に送られ得る。従って、Ｂａ＿ｂｉｎ表現は、ピクチャ領域ごとに求められ、先に紹介された隠蔽技術のうちの１つ以上に従って、対応するピクチャ領域の第１のＬＣＵにおいて隠される。
【００７８】
複数のＢａに関連した値がビットストリームに挿入されるべきであるとき、隠された変調値は、Ｈ．２６５／ＨＥＶＣ圧縮ピクチャの第１のＬＣＵに含まれ得るのみならず、そのピクチャ内の後続のＬＣＵにおいても隠され得る。同じＨ．２６５／ＨＥＶＣシンタックス要素変更技術（四分木表現、イントラ予測モード及び動きベクトル）は、それら複数の係数を隠すために使用され得る。
【００７９】
図５は、本原理の例となる実施形態の様々な態様が実装され得るシステムの例のブロック図を表す。システム５００は、以下で記載される様々なコンポーネントを含むデバイスとして具現化され得、上記のプロセスを実施するよう構成される。そのようなデバイスの例は、制限なしに、パーソナルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、スマートフォン、タブレットコンピュータ、デジタルマルチメディアセットトップボックス、デジタルテレビジョン受信機、パーソナルビデオ記録システム、接続機能付き家庭向け電化製品、及びサーバを含む。システム５００は、上記の例となるビデオシステムを実装するよう当業者によって知られているように且つ図５に示されているように通信チャネルを介して他の同様のシステムへ及びディスプレイへ通信上結合され得る。
【００８０】
システム５００は、上述された様々なプロセスを実装するよう自身にロードされた命令を実行するよう構成される少なくとも１つのプロセッサ５１０を含み得る。プロセッサ５１０は、当該技術で知られている埋込メモリ、入出力インターフェイス、及び様々な他の回路を含み得る。システム５００は、少なくとも１つのメモリ５２０（例えば、揮発性メモリデバイス、不揮発性メモリデバイス）を更に含み得る。システム５００は、記憶デバイス５４０を更に含み得る。それは、制限なしに、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュ、磁気ディスクドライブ、及び／又は光ディスクドライブを含め、不揮発性メモリを含み得る。記憶デバイス５４０は、非制限的な例として、内蔵記憶デバイス、接続型記憶デバイス及び／又はネットワークアクセス型記憶デバイスを有し得る。システム５００は、符号化されたビデオ又は復号されたビデオを供給するようにデータを処理するよう構成される符号器／復号器モジュール５３０を更に含み得る。
【００８１】
符号器／復号器モジュール５３０は、符号化及び／又は復号化機能を実施するようデバイスに含まれ得るモジュールを表す。知られているように、デバイスは、符号化モジュール及び復号化モジュールのうちの一方又は両方を含み得る。その上、符号器／復号器モジュール５３０は、システム５００の別個の要素として実装されてよく、あるいは、当業者に知られているようなハードウェアとソフトウェアとの組み合わせとしてプロセッサ５１０内に組み込まれてよい。
【００８２】
上述された様々なプロセスを実施するようプロセッサ５１０にロードされるプログラムコードは、記憶デバイス５４０に記憶され、その後に、プロセッサ５１０による実行のためにメモリ５２０上にロードされ得る。本原理の例となる実施形態に従って、プロセッサ５１０、メモリ５２０、記憶デバイス５４０及び符号器／復号器モジュール５３０のうちの１つ以上は、制限なしに、変調値、ＳＤＲビデオ、ＨＤＲビデオ、方程式、式、マトリクス、変数、演算、及び動作ロジックを含む、先に本願で説明されたプロセスの実行中の様々な項目のうちの１つ以上を記憶し得る。
【００８３】
システム５００は、通信チャネル５６０を経由した他のデバイスとの通信を可能にする通信インターフェイス５５０を更に含み得る。通信インターフェイス５５０は、制限なしに、通信チャネル５６０からデータを送信及び受信するよう構成されるトランシーバを含み得る。通信インターフェイス５５０は、制限なしに、モデム又はネットワークカードを含んでよく、通信チャネル５６０は、有線及び／又は無線媒体内で実装されてよい。システム５００の様々なコンポーネントは、制限なしに、内部バス、ワイヤ、及び印刷回路基板を含む様々な適切な接続を用いて接続又は通信上結合され得る。
【００８４】
本原理に従う例となる実施形態は、プロセッサ５１０によって又はハードウェアによって実装されるコンピュータソフトウェアによって、あるいは、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって、実施され得る。非制限的な例として、本原理に従う例となる実施形態は、１つ以上の集積回路によって実装され得る。メモリ５２０は、技術環境に適した如何なるタイプであってもよく、非制限的な例として、例えば、光メモリデバイス、磁気メモリデバイス、半導体に基づくメモリデバイス、固定メモリ及び取り外し可能メモリのような、如何なる適切なデータ記憶技術によっても実装され得る。プロセッサ５１０は、技術環境に適した如何なるタイプであってもよく、非制限的な例として、マイクロプロセッサ、汎用のコンピュータ、特別目的のコンピュータ、及びマルチコア・アーキテクチャに基づくプロセッサのうちの１つ以上を包含し得る。
【００８５】
図６を参照すると、データ送信システム６００が示されている。データ送信システム６００には、上述された特徴及び原理が適用され得る。データ送信システム６００は、例えば、衛星、ケーブル、電話回線、又は地上放送のような様々な媒体のいずれかを用いて信号を送信するヘッドエンド又は送信システムであってよい。データ送信システム６００はまた、記憶のために信号を供給するためにも使用され得る。送信は、インターネット又は何らかの他のネットワークを介して提供され得る。データ送信システム６００は、例えば、ビデオコンテンツ及び他のコンテンツを生成及び配信することができる。
【００８６】
データ送信システム６００は、プロセッサ６０１から、処理されたデータ及び他の情報を受け取る。１つの実施において、プロセッサ６０１は、ＨＤＲビデオを生成し、且つ／あるいは、ＨＤＲピクチャを表すＳＤＲピクチャ及び単一の変調値を用いてＨＤＲピクチャを表現する。プロセッサ６０１はまた、例えば、マッピング曲線で使用される関数又は定数の値を含むメタデータをデータ送信システム６００へ供給し得る。
【００８７】
データ送信システム又は装置６００は、符号器６０２と、符号化された信号を送信することができる送信器６０４とを含む。符号器６０２は、プロセッサ６０１からデータ情報を受け取る。符号器６０２は、符号化された信号を生成する。次いで、符号器６０２は、例えば、図２に記載される方法２００を使用し得る。
【００８８】
符号器６０２は、例えば、様々な情報片を受け取って、記憶又は送信のための構造化されたフォーマットにアセンブルするアセンブリユニットを含め、サブモジュールを含み得る。様々な情報片は、例えば、符号化された又は符号化されていないビデオ、及び符号化された又は符号化されていない要素を含み得る。いくつかの実施において、符号器６０２は、プロセッサ６０１を含み、従って、プロセッサ６０１の動作を実施する。
【００８９】
送信器６０４は、符号化された信号を符号器６０２から受け取り、符号化された信号を１つ以上の出力信号において送信する。送信器６０４は、例えば、符号化されたピクチャ及び／又はそれに関連した情報を表す１つ以上のビットストリームを有するプログラム信号を送信するよう適応され得る。典型的な送信器は、機能、例えば、エラー訂正符号化を提供すること、信号においてデータをインターリーブすること、信号においてエネルギをランダム化すること、及び変調器６０６により信号を１つ以上のキャリア上に変調すること、のうちの１つ以上を実施する。送信器６０４は、アンテナを含むか、あるいは、アンテナとインターフェイス接続し得る（図示せず。）。更には、送信器６０４の実装は、変調器６０６に制限されてよい。
【００９０】
データ送信システム６００はまた、記憶ユニット６０８へ通信上結合される。１つの実施において、記憶ユニット６０８は、符号器６０２へ結合され、符号器６０２からの符号化されたビットストリームを記憶する。他の実施において、記憶ユニット６０８は、送信器６０４へ結合され、送信器６０４からのビットストリームを記憶する。送信器６０４からのビットストリームは、例えば、送信器６０４によって更に処理されている１つ以上の符号化されたビットストリームを含んでよい。記憶ユニット６０８は、別の実施では、標準ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ハードドライブ、又は何らかの他の記憶デバイスのうちの１つ以上である。
【００９１】
図７を参照すると、データ受信システム７００が示されている。データ受信システム７００には、上述された特徴及び原理が適用され得る。データ受信システム７００は、例えば、記憶デバイス、衛星、ケーブル、電話回線、又は地上放送のような様々な媒体上で信号を受信するよう構成され得る。信号は、インターネット又は何らかの他のネットワークを介して受信され得る。
【００９２】
データ受信システム７００は、例えば、携帯電話機、コンピュータ、セットトップボックス、テレビジョン、又は他のデバイスであってよく、符号化されたビデオを受信し、例えば、表示（例えば、ユーザへの表示）のために、処理のために、又は記憶のために、復号されたビデオ信号を供給する。このように、データ受信システム７００は、その出力を、例えば、テレビジョンの画面、コンピュータのモニタ、コンピュータ（記憶、処理、又は表示のため。）、又は何らかの他の記憶、処理若しくは表示デバイスへ供給し得る。
【００９３】
データ受信システム７００は、データ情報を受信及び処理することができる。データ受信システム又は装置７００は、例えば、本願の実施において記載された信号のような、符号化された信号を受信する受信器７０２を含む。受信器７０２は、例えば、ＨＤＲ及びＳＤＲビデオのうちの１つ以上を供給する信号、又は図６のデータ送信システム６００から出力された信号を受信し得る。
【００９４】
受信器７０２は、例えば、符号化されたＨＤＲピクチャを表す複数のビットストリームを有するプログラム信号を受信するよう適応され得る。典型的な受信器は、機能、例えば、変調及び符号化されたデータ信号を受信すること、復調器７０４により１つ以上のキャリアからデータ信号を復調すること、信号においてエネルギをデランダマイズすること、信号においてデータをデインターリービングすること、並びに信号をエラー訂正復号すること、のうちの１つ以上を実施する。受信器７０２は、アンテナを含むか、あるいは、アンテナとインターフェイス接続し得る（図示せず。）。受信器７０２の実装は、復調器７０４に制限されてよい。
【００９５】
データ受信システム７００は復号器７０６を含む。受信器７０２は、受信された信号を復号器７０６へ供給する。受信器７０２によって復号器７０６へ供給される信号は、１つ以上の符号化されたビットストリームを含み得る。復号器７０６は、例えば、ビデオ情報を含む復号されたビデオ信号のような、復号された信号を出力する。
【００９６】
データ受信システム又は装置７００はまた、記憶ユニット７０７へ通信上結合される。１つの実施において、記憶ユニット７０７は、受信器７０２へ結合され、受信器７０２は、記憶ユニット７０７からビットストリームにアクセスする。他の実施において、記憶ユニット７０７は、復号器７０６へ結合され、復号器７０６は、記憶ユニット７０７からビットストリームにアクセスする。記憶ユニット７０７からアクセスされるビットストリームは、別の実施では、１つ以上の符号化されたビットストリームを含む。記憶ユニット７０７は、別の実施では、標準ＤＶＤ、ブルーレイディスク、ハードドライブ、又は何らかの他の記憶デバイスのうちの１つ以上である。
【００９７】
復号器７０６からの出力データは、１つの実施において、プロセッサ７０８へ供給される。プロセッサ７０８は、１つの実施において、ＳＤＲからＨＤＲへのマッピングを実施するよう構成されるプロセッサである。いくつかの実施において、復号器７０６はプロセッサ７０８を含み、従って、プロセッサ７０８の動作を実施する。他の実施において、プロセッサ７０８は、例えば、セットトップボックス又はテレビジョンのような下流のデバイスの部分である。
【００９８】
本願で記載される実施は、例えば、方法若しくはプロセス、装置、ソフトウェアプログラム、データストリーム、又は信号において実装され得る。たとえ１つの実施形態に関してしか説明されない（例えば、方法としてしか説明されない）としても、説明される特徴の実施は、他の形態（例えば、装置又はプログラム）においても実装され得る。装置は、例えば、適切なハードウェア、ソフトウェア、及びファームウェアにおいて実装され得る。方法は、例えば、プロセッシングデバイス全般を指し、例えば、コンピュータ、マイクロプロセッサ、集積回路、又はプログラム可能論理デバイスを含むプロセッサのような、装置において実装され得る。プロセッサはまた、例えば、コンピュータ、携帯電話機、ポータブル／パーソナルデジタルアシスタント（“ＰＤＡ”）、及びエンドユーザ間の情報のやり取りを助ける他のデバイスのような通信デバイスを含む。
【００９９】
本原理の“一実施形態”若しくは“実施形態”又は“１つの実施”若しくは“実施”との言及、及びそれらの他の変形物は、実施形態に関連して記載されている特定の特徴、構造、特性、等が本原理の少なくとも１つの実施形態に含まれていることを意味する。よって、本明細書の全体にわたって様々な場所に現れる“一実施形態において”若しくは“実施形態において”又は“１つの実施において”若しくは“実施において”との語句の出現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているわけではない。
【０１００】
その上、本願又はその特許請求の範囲は、様々な情報片を“決定する（determining）”ことに言及し得る。情報を決定することは、例えば、情報を推定すること、情報を計算すること、情報を予測すること、又はメモリから情報を取り出すこと、のうちの１つ以上を含み得る。
【０１０１】
更に、本願又はその特許請求の範囲は、様々な情報片に“アクセスする（accessing）”ことに言及し得る。情報にアクセスすることは、例えば、情報を受信すること、情報を（例えば、メモリから）取り出すこと、情報を記憶すること、情報を処理すること、情報を送信すること、情報を移動すること、情報をコピーすること、情報を消去すること、情報を計算すること、情報を決定すること、情報を予測すること、又は情報を推定すること、のうちの１つ以上を含み得る。
【０１０２】
その上、本願又はその特許請求の範囲は、様々な情報片を“受信する（receiving）”ことに言及し得る。受信することは、“アクセスする”ことと同様に、広義な語であるよう意図される。情報を受信することは、例えば、情報にアクセスすること、又は情報を（例えば、メモリから）取り出すこと、のうちの１つ以上を含み得る。更には、“受信する”ことは、通常は、例えば、情報を記憶すること、情報を処理すること、情報を送信すること、情報を移動すること、情報をコピーすること、情報を消去すること、情報を計算すること、情報を決定すること、情報を予測すること、又は情報を推定することといった動作中にいろいろな点で関連する。
【０１０３】
当業者に明らかなように、実施は、例えば、記憶又は送信され得る情報を運ぶようフォーマットされた様々な信号を生成し得る。情報は、例えば、方法を実施するための命令、又は記載される実施形態のうちの１つによって生成されたデータを含み得る。例えば、信号は、記載される実施形態のビットストリームを運ぶようフォーマットされ得る。そのような信号は、例えば、電磁波として（例えば、スペクトルの無線周波数部分を使用する。）、又はベースバンド信号として、フォーマットされ得る。フォーマッティングは、例えば、データストリームを符号化し、符号化されたデータストリームによりキャリアを変調することを含み得る。信号が運ぶ情報は、例えば、アナログ又はデジタルの情報であってよい。信号は、知られているように、多種多様な有線及び／又は無線リンクにわたって送信され得る。信号は、プロセッサ可読媒体に記憶され得る。
【図１】
2018509025.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ−８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年8月2日(2017.8.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成する方法であって、
前記ＨＤＲピクチャに応じて変調値を決定することと、
前記ＨＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャを含む前記ビットストリームを生成することと
を有し、
前記ＨＤＲピクチャは、前記ＳＤＲピクチャを形成するよう前記決定された変調値によってスケールダウンされ、
前記変調値は、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル差情報
のうちの少なくとも１つの情報を決定するために使用され、
前記ＳＤＲピクチャは、前記決定された情報に基づき符号化される、
方法。
【請求項２】
複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの一部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして符号化される、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記次の情報のうちの前記少なくとも１つの情報は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）のために決定される、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する方法であって、
標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャの一部分のために、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル残余情報のパリティ
のうちの少なくとも１つの情報から変調値を決定することと、
前記ビットストリームに含まれる前記ＳＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて前記ＨＤＲピクチャを決定することと
を有し、
前記ＳＤＲピクチャは、前記ＨＤＲピクチャを形成するよう前記変調値によってスケールアップされる、方法。
【請求項６】
複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの前記部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして復号される、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記複数のビットの夫々は、前記ＳＤＲピクチャの一部分において複数の符号化単位のうちの夫々１つについての変換情報を示すために使用される、
請求項２又は６に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の符号化単位は、同じサイズを有する、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記変調値は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）を表す前記ビットストリームの部分から決定される、
請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
前記変調値を決定することは、複数の変調値を決定する、
請求項１又は５に記載の方法。
【請求項１２】
シンタックス要素は、前記変調値が暗黙的に送られることを示すために使用される、
請求項１又は５に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちいずれか一項に従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成し、あるいは、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
当業者に明らかなように、実施は、例えば、記憶又は送信され得る情報を運ぶようフォーマットされた様々な信号を生成し得る。情報は、例えば、方法を実施するための命令、又は記載される実施形態のうちの１つによって生成されたデータを含み得る。例えば、信号は、記載される実施形態のビットストリームを運ぶようフォーマットされ得る。そのような信号は、例えば、電磁波として（例えば、スペクトルの無線周波数部分を使用する。）、又はベースバンド信号として、フォーマットされ得る。フォーマッティングは、例えば、データストリームを符号化し、符号化されたデータストリームによりキャリアを変調することを含み得る。信号が運ぶ情報は、例えば、アナログ又はデジタルの情報であってよい。信号は、知られているように、多種多様な有線及び／又は無線リンクにわたって送信され得る。信号は、プロセッサ可読媒体に記憶され得る。  
上記の実施形態に加えて、以下の付記を開示する。
（付記１）
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成する方法であって、
前記ＨＤＲピクチャに応じて変調値を決定することと、
前記ＨＤＲピクチャ及び前記決定された変調値に応じて標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャを含む前記ビットストリームを生成することと
を有し、
前記決定された変調値は、前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られる、
方法。
（付記２）
前記変調値は、複数のビットを用いて表され、該複数のビットは、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル差情報
のうちの少なくとも１つの情報を決定するために使用され、
前記ＳＤＲピクチャは、前記少なくとも１つの決定された情報に基づき符号化される、
付記１に記載の方法。
（付記３）
前記複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの一部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
付記２に記載の方法。
（付記４）
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして符号化される、
付記２に記載の方法。
（付記５）
前記次の情報のうちの前記少なくとも１つの情報は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）のために決定される、
付記２に記載の方法。
（付記６）
高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する方法であって、
前記ビットストリームにおいて暗黙的に送られた変調値を決定することと、
前記ビットストリームに含まれる標準ダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ピクチャ及び前記決定された変調値に応じて前記ＨＤＲピクチャを決定することと
を有する方法。
（付記７）
前記変調値を決定することは、
前記ＳＤＲピクチャの一部分のために、次の情報
（ａ）四分木表現情報、
（ｂ）最確イントラ予測モードが使用されるかどうかを示すシンタックス要素、
（ｃ）インターパーティションモードを示すシンタックス要素、及び
（ｄ）動きベクトル残余情報のパリティ
のうちの少なくとも１つの情報から複数のビットにアクセスすることを有し、
前記変調値は、前記複数のビットに応じて決定される、
付記６に記載の方法。
（付記８）
前記複数のビットは、前記ＳＤＲピクチャの前記部分を複数の符号化単位に分けるために四分木分割情報として使用される、
付記７に記載の方法。
（付記９）
前記複数のビットのうちの夫々１つは、（１）分割フラグ及び（２）変換サイズを示すフラグのうちの１つとして復号される、
付記７に記載の方法。
（付記１０）
前記複数のビットの夫々は、前記ＳＤＲピクチャの一部分において複数の符号化単位のうちの夫々１つについての変換情報を示すために使用される、
付記２又は７に記載の方法。
（付記１１）
前記複数の符号化単位は、同じサイズを有する、
付記１０に記載の方法。
（付記１２）
前記変調値は、前記ＳＤＲピクチャの第１の最大符号化単位（ＬＣＵ）を表す前記ビットストリームの部分から決定される、
付記７に記載の方法。
（付記１３）
前記変調値を決定することは、複数の変調値を決定する、
付記１又は６に記載の方法。
（付記１４）
シンタックス要素は、前記変調値が暗黙的に送られることを示すために使用される、
付記１又は６に記載の方法。
（付記１５）
付記１乃至１３のうちいずれか一つに従って、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャのためのビットストリームを生成し、あるいは、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）ピクチャを含むビットストリームを復号する装置。
【国際調査報告】
2018509025.tif 000020
2018509025.tif 000021
2018509025.tif 000022