(57)【要約】  ハンドヘルド式のイメージングデバイスが、参照符号化画像データを受信するように構成されたデータ受信器を備える。データは、外部の符号化システムによって符号化された参照符号値を有する。参照符号値は参照グレーレベルを表現しており、これらのレベルは、様々な光レベルにおいて空間周波数に順応した人間の視覚の知覚的非線形性に基づいた、参照グレースケールディスプレイ関数を使用して選択されている。本イメージングデバイスはまた、イメージングデバイスの参照符号値とデバイス固有符号値との間の符号マッピングにアクセスするように構成された、データ変換器をも備える。デバイス固有符号値は、イメージングデバイスに固有のグレーレベルを生成するように構成されている。データ変換器は、符号マッピングに基づき、参照符号化画像データを、デバイス固有符号値で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードするように構成される。ディスプレイは、知覚的曲線電気−光学伝達関数に従ってデバイス固有画像データをネイティブに処理することにより、パネル正面において相応の知覚的光を正確に再生することが可能である。
2018538556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信するように構成された、データ受信器であって、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦにおける任意の相異なる２つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、データ受信器と、
複数の電気−光学素子を有するディスプレイパネルであって、前記複数の電気−光学素子の各々は、前記複数の電気−光学素子のそれぞれに提供されるそれぞれの駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成された、ディスプレイと、
パネル固有補償データを提供することによって前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償するように構成された、少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットと、
前記符号化画像データと前記補償データとに基づき前記駆動信号を生成するように構成されたデータ変換器であって、前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データから前記駆動信号へと直接にデジタル／アナログ変換することを伴う、データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
前記駆動信号は、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルの前記電気−光学素子によって生成される前記光エネルギーが前記ＰＱ符号化画像データを正確に表現するように構成される、イメージングデバイス。
【請求項２】
前記データ変換器は、前記符号化画像データと前記補償データとを変換および結合することによって前記駆動信号を生成するように構成された、請求項１に記載のイメージングデバイス。
【請求項３】
前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データと前記補償データを結合し、その後に、結果としての前記結合データを直接にデジタル／アナログ変換することか、または前記符号化画像データを直接にデジタル／アナログ変換し、その後に、前記変換された符号化画像データと前記補償データとを結合することを伴う、請求項１または２に記載のイメージングデバイス。
【請求項４】
前記直接のデジタル／アナログ変換は非線形である、請求項１から３のいずれかに記載のイメージング方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットは、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきパネル固有補償データを提供するように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦを含み、前記イメージングデバイスは以下をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載のイメージングデバイス：
前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうちのある知覚的曲線ＥＯＴＦに対応する識別フラグを受信し、前記識別フラグに従って前記イメージングデバイスの動作を設定するように構成された、設定コントローラ。
【請求項７】
前記設定コントローラは、前記識別フラグに従ってイメージングデバイスの動作を設定する際に、前記識別フラグに従って、前記補償データを提供するための前記少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットのうちの対応付けられたＰＱ参照補償ユニットを選択するように構成されており、前記補償データは、前記標示フラグに対応する前記知覚的曲線ＥＯＴＦに基づいている、請求項６に記載のイメージングデバイス。
【請求項８】
前記対応付けられたＰＱ参照補償ユニットは、ＰＱ参照補償データを有した１つ以上のルックアップテーブルを備えており、前記対応付けられたＰＱ参照補償ユニットによって提供される前記補償データは、前記１つ以上のルックアップテーブルから読み出される、請求項６に記載のイメージングデバイス。
【請求項９】
前記ＰＱ参照補償ユニットは、前記イメージングデバイスの較正フェーズ中に生成されたＰＱ参照補償データを格納している、請求項１〜８のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１０】
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、請求項１〜９のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１１】
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される、請求項１０に記載のイメージングデバイス。
【請求項１２】
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、請求項１〜１１のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１３】
前記電気−光学素子は以下のうち１つを含む、請求項１２に記載のイメージングデバイス：ａ）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）およびｂ）ピクストロニクス社の微小電気機械（ＭＥＭ）素子。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは、本明細書の表３に記載の知覚的曲線ＥＯＴＦを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１５】
前記ＰＱ符号化画像データは１０ビットのビット深度に基づいている、請求項１４に記載のイメージングデバイス。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきＰＱ符号化符号語の値と参照レベルとの間のマッピングを決定する相応の参照データ変換関数が、本明細書に記載の表４によって与えられている、請求項１５に記載のイメージングデバイス。
【請求項１７】
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法であって、以下を含む方法：
知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信する工程であって、前記知覚的曲線ＥＯＴＦにおける任意の相異なる２つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、工程と、
前記受信工程に基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償する工程と、
前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、
前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程。
【請求項１８】
前記受信工程は以下を含む、請求項１７に記載の方法：
少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づくＰＱ符号化画像データを受信することと、
前記受信することに基づき、前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうち１つを決定することと、
前記決定することに基づき、前記補償工程を実行すること。
【請求項１９】
前記補償工程は以下を含む、請求項１７または１８に記載の方法：
メモリデバイスにアクセスすることと、
前記アクセスすることに基づき、ＰＱ参照補償データを読み出すことと、
前記読み出すことに基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償すること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本願は、２０１５年９月２１日付け出願の米国優先権出願第６２／２２１，５５７号および２０１５年１１月９日付け出願の欧州出願第１５１９３７２４．０号に基づく優先権を主張するものであり、これらの出願の開示内容を全て本願に援用する。
【０００２】
発明技術
本発明は、広く画像データに関する。より詳細には、本発明のある実施形態は、異なるディスプレイ性能間に跨る知覚的非線形性ベースの画像データ交換と、そのような画像データに対するディスプレイのネイティブサポートとに関する。
【背景技術】
【０００３】
発明の背景
技術の進歩により、最新のディスプレイ設計においては、同一のコンテンツが旧来のディスプレイ上で描画されるときよりも様々な品質特性において著しく向上されているように、画像および映像コンテンツを描画することが可能である。例えば、より新しいディスプレイの中には、従来または標準的なディスプレイが有するスタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）よりも高いダイナミックレンジ（ＤＲ）を備えたコンテンツを描画することが可能なものがある。
【０００４】
例えば、最新の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）の中には、アクティヴＬＣＤ素子の液晶配列状態の変調とは別に、個々の部分が変調され得るライトフィールドを与えるライトユニット（バックライトユニット、サイドライトユニットなど）を有するものがある。このようなデュアル変調アプローチは拡張可能（例えばＮ重変調レイヤへと、但しＮは２より大きい整数）であり、例えば、ディスプレイの電気−光学設定において、制御可能な介在レイヤ（例えば、個別に制御可能なＬＣＤレイヤの複数レイヤ）があるようにされる。
【０００５】
対照的に、既存のディスプレイの中には、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）よりも著しく狭いダイナミックレンジ（ＤＲ）を有するものがある。携帯型機器、コンピュータパッド、ゲーム機器、テレビ（ＴＶ）、およびコンピュータ用モニタ装置であって、典型的な陰極線管（ＣＲＴ）、一定の蛍光白色バックライティングを備えた液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、またはプラズマスクリーン技術を用いるものは、その描画性能をおよそ３桁に制限され得る。このような既存のディスプレイは、ゆえにスタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）の典型であり、時として、ＨＤＲに対して「『ロー』ダイナミックレンジ」または「ＬＤＲ」とも呼ばれる。
【０００６】
ＨＤＲカメラによって撮影された画像は、全てではないにしても殆どのディスプレイデバイスのダイナミックレンジよりも著しく大きいシーン−リファードＨＤＲを有し得る。シーン−リファードＨＤＲ画像は大量のデータを含むことが可能であり、送信および格納を容易にするためのポストプロダクションフォーマット（例えば、８ビットＲＧＢ，ＹＣｂＣｒ，もしくはディープカラーオプションを有するＨＤＭＩ映像信号、１０ビット４：２：２サンプリングレートを有する１．５ＧｂｐｓＳＤＩ映像信号、および１２ビット４：４：４もしくは１０ビット４：２：２サンプリングレートを有する３ＧｂｐｓＳＤＩその他の映像もしくは画像フォーマット）へと変換されることがある。ポストプロダクション画像はシーン−リファードＨＤＲ画像よりも遥かに小さいダイナミックレンジを有し得る。さらに、描画のためにエンドユーザーのディスプレイデバイスへと画像が配給される際、その途中でデバイス特有および／またはメーカー特有の画像変換が発生し、当初のシーン−リファードＨＤＲ画像と比較して大量の視覚的に目立つ誤差が描画画像に引き起こされる。
【０００７】
本節に記載されている手法は、探求し得る手法ではあるが、必ずしもこれまでに着想または探求されてきた手法ではない。従って、別途示唆のない限り、本節に記載された手法のいずれも、本節に記載されているという理由だけで従来技術としての適格性を有すると考えるべきではない。同様に、別途示唆のない限り、１以上の手法に関して特定される問題が、本節に基づいて、いずれかの先行技術において認識されたことがあると考えるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図面の簡単な説明
同様の部材に同様の参照符号を付した添付図面の各図において、本発明を限定する事なく例示する。
【０００９】
【図１】図１は、本発明のある実施形態例による、複数の明順応レベルに跨って広がるコントラスト感度関数曲線族の一例を示す。
【図２】図２は、本発明のある実施形態例による、積分路の一例を示す。
【図３】図３は、本発明のある実施形態例による、グレースケールディスプレイ関数の一例を示す。
【図４】図４は、本発明のある実施形態例による、ウェーバー比を表す曲線を例示する。
【図５】図５は、本発明のある実施形態例による、異なるＧＳＤＦのデバイス群における画像データ交換のフレームワークの一例を示す。
【図６】図６は、本発明のある実施形態例による、変換ユニットの一例を示す。
【図７】図７は、本発明のある実施形態例による、ＳＤＲディスプレイの一例を示す。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明のある実施形態例による、プロセスフローの一例を示す。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明のある実施形態例による、プロセスフローの一例を示す。
【図９】図９は、本発明のある実施形態例による、本明細書に記載のコンピュータまたはコンピューティングデバイスが実施され得るハードウェアプラットフォームの一例を示す。
【図１０Ａ】図１０Ａは、いくつかの実施形態例による、１つ以上の異なるビット長のうちの異なる１つのビット長を各々有した複数の符号空間における符号誤差の最大値を、ＪＮＤ単位を用いて例示する。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、いくつかの実施形態例による、符号誤差の分布を例示する。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、いくつかの実施形態例による、符号誤差の分布を例示する。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、いくつかの実施形態例による、符号誤差の分布を例示する。
【図１０Ｅ】図１０Ｅは、いくつかの実施形態例による、符号誤差の分布を例示する。
【図１１】図１１は、ある実施形態例による、関数モデルにおけるパラメータの値を例示する。
【図１２】図１２は、ガンマ符号化画像データのために設計された先行技術ディスプレイの一例を示す。
【図１３】図１３は、知覚的符号化画像データに対するサポートを後付けされた（ｒｅｔｒｏｆｉｔｔｅｄ）先行技術ディスプレイの一例を示す。
【図１４】図１４は、本開示のある実施形態例による、知覚的符号化画像データをネイティブサポートするためのディスプレイを例示する。
【図１５Ａ】図１５Ａは、知覚的符号化画像データをネイティブサポートするためのディスプレイの、本開示による別の実施形態例を例示する。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、知覚的符号化画像データをネイティブサポートするためのディスプレイの、本開示による別の実施形態例を例示する。
【図１６Ａ】図１６Ａは、図１４〜１５Ｂのディスプレイの画像データ処理例を表現するフローチャートを示す。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、図１４〜１５Ｂのディスプレイの画像データ処理例を表現するフローチャートを示す。
【図１６Ｃ】図１６Ｃは、図１４〜１５Ｂのディスプレイの画像データ処理例を表現するフローチャートを示す。
【図１７Ａ】図１７Ａは、ライトフィールドシミュレーションベースの補償を備えたデュアル変調ディスプレイの一例を示す。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、知覚的符号化画像データをネイティブサポートするための、本開示によるデュアル変調ディスプレイの一実施形態例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態例の説明
異なる性能を有したディスプレイ間に跨る、知覚的輝度非線形性ベースの画像データ交換に関する実施形態例を、本明細書に記載する。以下の説明においては、便宜上、本発明を完全に理解できるように、多数の詳細事項を説明する。ただし、これらの詳細事項が無くても本発明を実施可能であることは明白であろう。他方、本発明の説明を不必要に煩雑にしたり、不明瞭にしたり、難読化したりしないように、周知の構造およびデバイスの細かな詳細までは説明しない。
【００１１】
以下の骨子に沿って、実施形態例を本明細書に記載する。すなわち、
１．  一般的概要
２．  コントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデル
３．  知覚的非線形性
４．  デジタル符号値およびグレーレベル
５．  モデルパラメータ
６．  可変空間周波数
７．  関数モデル
８．  参照ＧＳＤＦに基づく画像データの交換
９．  参照符号化画像データの変換
１０．プロセスフローの例
１１．実装メカニズム／ハードウェアの概要
１２．列挙実施形態例、均等物、拡張物、代替物、その他
である。
１．一般的概要
【００１２】
本概要は、本発明の一実施形態が有するいくつかの側面につき、基本的説明を提示する。本概要は、実施形態が有する諸側面についての広範かつ網羅的な要約ではない、ということに留意すべきである。さらに留意すべきは、本概要は、実施形態が有する任意の特に重要な側面や要素を示すものとして理解されるようには意図されておらず、また、その特定の実施形態のあるいは広く本発明の何らの範囲を、規程するものとして理解されるようにも意図されていない。本概要は、単に、実施形態例に関するいくつかの概念を凝縮された簡素な形式で提示するものであって、以下に続く、諸実施形態例についてのより詳細な説明に対する単なる概念的な前置きとして理解されるべきである。
【００１３】
人間の視覚は、２つの輝度値が互いに十分に異なっていなければ、その２つの輝度値間の差異を知覚することができないことがある。むしろ、輝度値が最小可知差異（ＪＮＤ）以上に異なっている場合にのみ、人間の視覚は差異を知覚する。人間の視覚は知覚的に非線形なので、個々のＪＮＤの量は、ある範囲の光レベルに亘って均等な大きさを有したり一様に増減するのではなく、むしろ、様々な個々の光レベルに応じて変化する。またさらに、この知覚的非線形性のせいで、個々のＪＮＤの量は、特定の光レベルにおいてある範囲の空間周波数に亘って均等な大きさを有したり一様に増減するのではなく、むしろ、遮断空間周波数（ｃｕｔ−ｏｆｆ  ｓｐａｔｉａｌ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を下回る様々な空間周波数に応じて変化する。
【００１４】
大きさが等しいまたは大きさが線形に増減する輝度量子化ステップを有する符号化画像データは、人間の視覚の知覚的非線形性に適合しない。ある固定された空間周波数において輝度量子化ステップを有する符号化画像データもまた、人間の視覚の知覚的非線形性に適合しない。これらの手法の下では、符号語を割り当てて量子化輝度値を表現する際、光レベルの値域の特定領域（例えば、明領域）においては符号語が過多に配置される一方で、光レベルの値域の異領域（例えば、暗領域）においては符号語が過少に配置され得る。
【００１５】
過密領域においては、多数の符号語が知覚的差異を生まないかも知れず、それゆえ実質的には無駄になっている。過疎領域においては、隣接する２つの符号語がＪＮＤよりも遥かに大きい知覚的差異を生むかも知れず、輪郭歪み（バンディングとしても知られる）の視覚的アーチファクトを生む可能性がある。
【００１６】
本明細書に記載の技術の下では、コントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデルを使用することにより、広範囲（例えば、０から１２，０００ｃｄ／ｍ2）の光レベルに亘ってＪＮＤが判定され得る。ある実施形態例において、ある特定の光レベルにおける空間周波数の関数としてのピークＪＮＤが選択されて、その特定の光レベルにおける人間知覚の量子を表すとする。ピークＪＮＤを選択することは、近似しているが異なった輝度値を有する背景を観察している際に高まったレベルの視覚認知可能性に順応する人間視覚の挙動に適っている。この挙動は、映像および画像ディスプレイ分野において、時としてクリスプニング効果および／またはＷｈｉｔｔｌｅのクリスプニング効果（Ｗｈｉｔｔｌｅ’ｓ  Ｃｒｉｓｐｅｎｉｎｇ  ｅｆｆｅｃｔ）と呼ばれるもので、本明細書においてもそのように記載することがある。本明細書において、（例えばピーク）ＪＮＤが選択／判定される光レベル（人間の視覚がその光レベルに順応しているという仮定の下で）を、用語「明順応レベル」を用いて表すことがある。本明細書に記載のピークＪＮＤは、様々な明順応レベルにおける空間周波数に亘って変化する。
【００１７】
本明細書で用いるとき、用語「空間周波数」とは、画像における空間的な変調／変化の割合（ここで割合は、時間に関して算出するのではなく、空間距離との関係でまたは空間距離に対して算出される）を指すことがある。空間周波数を特定の値に固定し得る従来のアプローチとは対照的に、本明細書に記載の空間周波数は、例えばある範囲内またはある範囲に亘って変化し得る。いくつかの実施形態において、ピークＪＮＤは、ある特定の空間周波数範囲（例えば、０．１から５．０もしくは０．０１から８．０ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇｒｅｅ、またはより小さいかより大きい範囲）内に制限され得る。
【００１８】
ＣＳＦモデルに基づき、参照グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）を生成することが可能である。いくつかの実施形態において、エンターテインメントディスプレイ分野をより良くサポートする参照ＧＳＤＦを生成するために、非常に広い視野が当該ＣＳＦモデルにおいて想定される。ＧＳＤＦとは、１組の参照デジタル符号値（または参照符号語）、１組の参照グレーレベル（または参照輝度値）、およびこれらの２組間のマッピングを指している。ある実施形態例において、各参照デジタル符号値が、あるＪＮＤ（例えば、ある明順応レベルにおけるピークＪＮＤ）によって表現される人間知覚の１量子に対応する。ある実施形態例において、ある等個数の参照デジタル符号値が人間知覚の１量子（ｑｕａｎｔｕｍ）に対応してもよい。
【００１９】
ＧＳＤＦは、ある初期値からＪＮＤを累計することによって取得できる。ある実施形態例において、初期値として中央符号語値（例えば、１２ビット符号空間における２０４８）を参照デジタル符号に与える。この参照デジタル符号の初期値は、初期参照グレーレベル（例えば、１００ｃｄ／ｍ2）に対応し得る。参照デジタル符号の他の値に対する他の参照グレーレベルは、参照デジタル符号が１インクリメントする毎にＪＮＤを正に累計（加算）し、参照デジタル符号が１デクリメントする毎にＪＮＤを負に累計（減算）することによって取得できる。ある実施形態例において、ＧＳＤＦにおける参照値を算出する際、ＪＮＤの代わりにコントラスト閾値などの量を用いてもよい。ＧＳＤＦの算出において実際に使用されるこれらの量は、無単位の比率として定義することが可能であり、対応するＪＮＤに対して、既知または確定可能な乗数、除数、および／またはオフセットのみにより異なるものであってもよい。
【００２０】
ある符号空間を、当該ＧＳＤＦにおける全ての参照デジタル符号値を含むように選択できる。いくつかの実施形態において、全ての参照デジタル符号値が帰属するこの符号空間は、１０ビット符号空間、１１ビット符号空間、１２ビット符号空間、１３ビット符号空間、１４ビット符号空間、１５ビット符号空間、またはより大きいかより小さい符号空間のうちの１つであり得る。
【００２１】
全ての参照デジタル符号値が帰属できるような大きい符号空間（＞１５ビット）を使用してもよいが、ある特定の実施形態においては、最も効率的な符号空間（例えば、１０ビット、１２ビットなど）を用いて、参照ＧＳＤＦにおいて生成される全ての参照デジタル符号値を帰属させる。
【００２２】
参照ＧＳＤＦを使用して、例えば、全てではないにしても殆どのディスプレイデバイスのダイナミックレンジよりも著しく大きいシーン−リファードＨＤＲを備えるＨＤＲカメラ、スタジオシステム、またはその他のシステムによって撮影または生成された画像データを符号化し得る。符号化された画像データは、多種多様な配信または送信方法（例えば、８ビットＲＧＢ，ＹＣｂＣｒ，もしくはディープカラーオプションを有するＨＤＭＩ映像信号、１０ビット４：２：２サンプリングレートを有する１．５ＧｂｐｓＳＤＩ映像信号、および１２ビット４：４：４もしくは１０ビット４：２：２サンプリングレートを有する３ＧｂｐｓＳＤＩその他の映像もしくは画像フォーマット）により、下流側デバイスへと提供できる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、参照ＧＳＤＦにおいて隣接する参照デジタル符号値同士はＪＮＤ以内に納まるグレーレベル同士に相当するので、人間の視覚で識別可能なディテールは、参照ＧＳＤＦに基づいて符号化された画像データ中に完全または実質的に保存され得る。当該参照ＧＳＤＦをフルにサポートするディスプレイは、バンディングや輪郭歪みアーチファクトを一切伴わずに画像を描画し得る。
【００２４】
参照ＧＳＤＦに基づいて符号化された画像データ（すなわち参照符号化画像データ）を使用することにより、当該参照ＧＳＤＦにおける全ての参照輝度値をフルにはサポートしないかも知れぬ、多種多様な、より低機能のディスプレイをサポートすることが可能である。この参照符号化画像データは、サポートされる輝度範囲（ディスプレイ群によってサポートされる範囲の上位セットとして設計し得る）における全ての知覚的ディテールを含むので、ある特定のディスプレイにとってサポート可能な限り多くのディテールを保存し、かつ、視覚的に目立つ誤差を可能な限り僅かにしか引き起こさないような方法で、参照デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル符号値へと最適かつ効率的にトランスコードし得る。追加的および／または選択的に、参照デジタル符号値からディスプレイ固有デジタル符号値へのトランスコーディングと併せてまたはその一部として、ディコントアリング（ｄｅｃｏｎｔｏｕｒｉｎｇ）およびディザリング（ｄｉｔｈｅｒｉｎｇ）を実行することにより、画像または映像品質をさらに向上させてもよい。
【００２５】
本明細書に記載の技術は色空間に依存しておらず、ＲＧＢ色空間において使用してもよいし、あるいはＹＣｂＣｒ色空間または異なる色空間において使用してもよい。さらに、空間周波数に応じて変化するＪＮＤを使用して参照値（例えば、参照デジタル符号値および参照グレーレベル）を導出する技術は、輝度チャネルを含んでいても含まなくてもよい異なる色空間（例えばＲＧＢ）において、輝度チャネルとは異なるチャネル（例えば、赤、緑、および青チャネルのうち１つ）に適用することも可能である。例えば、青カラーチャネルに適用可能なＪＮＤを使用して、参照グレーレベルの代わりに参照青値を導出し得る。ゆえに、いくつかの実施形態において、グレースケールで色を代用し得る。追加的および／または選択的に、Ｂａｒｔｅｎモデルの代わりに、異なるＣＳＦモデルを使用することもできる。また、同一のＣＳＦモデルに対し、異なるモデルパラメータを使用してもよい。
【００２６】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の機構は、限定はしないが以下を含むメディア処理システムの一部を形成する。すなわち、ハンドヘルドデバイス、ゲーム機器、テレビ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、セルラーラジオ電話、電子ブックリーダー、ＰＯＳ端末、デスクトップコンピュータ、コンピュータワークステーション、コンピュータキオスク、またはその他の多様な端末およびメディア処理ユニットである。
【００２７】
本明細書中に記載の好ましい実施形態ならびに一般的な原則や特徴に対する様々な変更は、当該分野の当業者にとっては容易に明らかであろう。よって、本開示は提示された実施形態に限定されるように意図されているのではなく、本明細書中に記載の原則および特徴に合致する最も広い範囲を与えられるべきである。
２．コントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデル
【００２８】
描画画像の空間的構造に対する人間の視覚感度を最良に記述するために、コントラスト感度関数（ＣＳＦ）を用いることができ、コントラスト感度が空間周波数（すなわち人間の観察者によって知覚される、画像における空間的な変調／変化の割合）の関数として記述される。本明細書で用いるとき、コントラスト感度Ｓは、人間の視覚神経信号処理における利得と見做され、コントラスト閾値ＣTは、コントラスト感度の逆数から決定され得る。例えば、
（コントラスト感度）＝Ｓ＝１／ＣT                          式（１）
である。
【００２９】
本明細書で用いるとき、用語「コントラスト閾値」とは、人間の眼がコントラストの差異を知覚するために必要な（相対）コントラストの最低値（例えば最小可知差異（ＪＮＤ））を指すか、またはこれに関し得る。いくつかの実施形態において、コントラスト閾値はまた、輝度値域に亘って最小可知差異を明順応レベルで除算した商の関数としても、記述されることがある。
【００３０】
いくつかの実施形態において、コントラスト閾値は、ＣＳＦモデルを一切使用せずに実験で直接に測定されてもよい。しかし、他のいくつかの実施形態において、コントラスト閾値はＣＳＦモデルに基づいて決定されてもよい。ＣＳＦモデルは、いくつかのモデルパラメータで構築することができ、これを使用してＧＳＤＦ（そのグレーレベル量子化ステップは、輝度値および空間周波数によって特徴付けられ、光レベルに依存して共に変化する）を導出し得る。実施形態例は、Ｐｅｔｅｒ  Ｇ．Ｊ．Ｂａｒｔｅｎ，『Ｃｏｎｔｒａｓｔ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｈｕｍａｎ  Ｅｙｅ  ａｎｄ  ｉｔｓ  Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｎ  Ｉｍａｇｅ  Ｑｕａｌｉｔｙ』（１９９９）（以後、ＢａｒｔｅｎモデルまたはＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデル）や、Ｓｃｏｔｔ  Ｄａｌｙ著，Ａ．Ｂ．Ｗａｔｓｏｎ編，『Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｅｓ  ａｎｄ  Ｈｕｍａｎ  Ｖｉｓｉｏｎ』第１７章，ＭＩＴ  Ｐｒｅｓｓ（１９９３）（以後、Ｄａｌｙモデル）に記載のものなど、様々なＣＳＦモデルのうち１つ以上に基づき実装することが可能である。本発明の実施形態例に関し、参照グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）を生成するために使用されるコントラスト閾値は、実験的に、理論的に、ＣＳＦモデルを用いて、またはこれらを組み合わせて導出され得る。
【００３１】
本明細書で用いるとき、ＧＳＤＦとは、複数のデジタル符号値（例えば、１，２，３，…，Ｎ）から複数のグレーレベル（Ｌ1，Ｌ2，Ｌ3，…，ＬN）へのマッピングを指すことがあり、このとき表１に示すように、デジタル符号値はコントラスト閾値のインデックス値を表し、グレーレベルはコントラスト閾値に対応する。
【表１】
2018538556.tif 000003
【００３２】
ある実施形態において、デジタル符号値（例えばｉ）に対応するグレーレベル（例えばＬi）と、隣接グレーレベル（例えばＬi+1）とを、以下のようなコントラスト（例えばＣ（ｉ））に関して算出することが可能である。すなわち、
Ｃ（ｉ）＝（Ｌi+1−Ｌi）／（Ｌi+1＋Ｌi）
＝（Ｌi+1−Ｌmean（ｉ，ｉ＋１））／Ｌmean（ｉ，ｉ＋１）
＝〜1/2ΔＬ／Ｌ                                      式（２）
である。但し、Ｃ（ｉ）は、ＬiとＬi+1の間に囲まれた輝度範囲についてのコントラストを表し、Ｌmean（ｉ，ｉ＋１）は、隣接する２つのグレーレベルＬiおよびＬi+1の算術平均（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  ａｖｅｒａｇｅ  ｏｒ  ｍｅａｎ）を含む。このコントラストＣ（ｉ）は算術的に、ウェーバー比ΔＬ／Ｌの２分の１倍に関する。ここで、ΔＬは（Ｌi+1−Ｌi）を表す。Ｌは、Ｌi、  Ｌi+1、またはＬiとＬi+1との中間値のうち、１つを表す。
【００３３】
いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ生成器が以下のように、ＬiとＬi+1の間（両端含む）の輝度レベルＬにおけるコントラスト閾値（例えば、ＣT（ｉ））に等しい値またはこれに比例する値へと、コントラストＣ（ｉ）を設定し得る。すなわち、
Ｃ（ｉ）＝  ｋ  ＣT（ｉ）                                  式（３）
である。但し、ｋは乗算定数（ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ  ｃｏｎｓｔａｎｔ）を表す。本発明の実施形態に関し、他の記述統計／定義（例えば、幾何平均、中央値、モード、分散、もしくは標準偏差）および／またはスケーリング（×２、×３、スケーリング係数による除算もしくは乗算など）および／またはオフセッティング（＋１、＋２、−１、−２、オフセットによる減算もしくは加算など）および／または重み付け（例えば、隣接する２つのグレーレベルに同一もしくは異なる荷重係数を割り当てること）を使用することにより、ＧＳＤＦにおけるグレーレベルを算出する目的でコントラスト閾値をコントラストと関連付けてもよい。
【００３４】
式（１）、（２）、および（３）の演算において、コントラストまたはコントラスト閾値は相対値を含んでもよく、よって無単位量を含んでもよい（例えば、ゆえにＳも無単位であり得る）。
【００３５】
ＣＳＦモデルは、基本的なコントラスト閾値測定から、またはＣＳＦモデルを記述するＣＳＦに基づいた演算から構築することが可能である。残念ながら人間の視覚は、複雑、適応的、かつ非線形であり、よって、人間の視覚を記述する単一のＣＳＦ曲線など存在しない。むしろＣＳＦ曲線族が、あるＣＳＦモデルに基づいて生成され得る。たとえ同一のＣＳＦモデルを用いていても、モデルパラメータの異なる値によって、ＣＳＦ曲線族の異なるプロットが生成される。
３．知覚的非線形性
【００３６】
図１は、複数の明順応レベルに跨って広がるＣＳＦ曲線族の一例を示している。例示のためだけに、図１に描かれた最高のＣＳＦ曲線は、輝度値１０００カンデラ毎平方メートル（ｃｄ／ｍ2すなわち「ニト」）における明順応レベルに対応し、その他の高さが減少していく曲線は、次々に１０分の１倍ずつに減少してゆく輝度値における明順応レベルに対応する。これらのＣＳＦ曲線から読み取れる顕著な特徴として、輝度が増加（明順応レベルが増加）するにつれて、最大（あるいはピーク）のコントラスト感度を含む全体的なコントラスト感度は増加する。図１のＣＳＦ曲線においてコントラスト感度のピークを与えるピーク空間周波数は、より高い空間周波数へとシフトする。同様に、ＣＳＦ曲線における最大の知覚可能な空間周波数（遮断周波数）、すなわちＣＳＦ曲線の水平（空間周波数）軸切片も、また増加する。
【００３７】
ある実施形態例において、図１に例示したＣＳＦ曲線族を生じるＣＳＦ関数を、ＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルを用いて導出できる。このモデルは、人間知覚に関するいくつかの主要な作用（ｋｅｙ  ｅｆｆｅｃｔｓ）を考慮に入れる。ＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルの下で、ＣＳＦの一例Ｓ（ｕ）（すなわち、対応するコントラスト閾値ｍtの逆数）が、以下の式（４）に示すように算出され得る。
【数１】
2018538556.tif 000004
上記の式（４）において使用されるモデルパラメータ例は、以下のような表現を含む。すなわち、
○  ２（式中の数値係数）は両眼視（単眼視ならば４）に対応し、
○  ｋは、信号／ノイズ比（例えば３．０）を表し、
○  Ｔは、眼の積分時間（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ｔｉｍｅ）（例えば０．１秒）を表し、
○  Ｘ0は、物体（例えば正方形状）の視角（ａｎｇｕｌａｒ  ｓｉｚｅ）であり、
○  Ｘmaxは、眼の積分領域（ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ  ａｒｅａ）の最大視角（例えば１２度）を表し、
○  Ｎmaxは、確率加算（ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ  ｓｕｍｍａｔｉｏｎ）を通じて累計された最大サイクル数（例えば１５サイクル）を表し
○  ηは、眼の量子効率（ｑｕａｎｔｕｍ  ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ）（例えば０．０３）を表し、
○  ｐは、光子換算係数（ｐｈｏｔｏｎ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｆａｃｔｏｒ）を表し、
○  Ｅは、網膜照度（ｒｅｔｉｎａｌ  ｉｌｌｕｍｉｎａｎｃｅ）を例えばＴｒｏｌａｎｄ単位で表し、
○  Ф0は、神経ノイズのスペクトル密度（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｄｅｎｓｉｔｙ）（例えば３×１０-8秒・度2）を表し、そして、
○  ｕ0は、側方抑制（ｌａｔｅｒａｌ  ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ）における最大空間周波数（例えば７ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇｒｅｅ）を表す。
光学変調伝達関数（ｏｐｔｉｃａｌ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）Ｍoptは、以下のように与え得る。すなわち、
【数２】
2018538556.tif 000005
であり、但しσは、瞳孔および／または光レベルに関するモデルパラメータを表す。
【００３８】
上記のようなＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルを使用することにより、輝度に対する知覚的非線形性を記述できる。また、他のＣＳＦモデルを使用することによっても、知覚的非線形性を記述することが可能である。例えば、ＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルにおいては遠近調節作用（ｅｆｆｅｃｔ  ｏｆ  ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｉｏｎ）が考慮されておらず、この作用により、ＣＳＦの空間周波数が高い領域において、遮断空間周波数の低下が引き起こされる。遠近調節によるこの低下作用は、減少してゆく視聴距離の関数として表し得る。
【００３９】
例えば、１．５メートルを超える視聴距離においては、ＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルによって記述される最大遮断空間周波数は実現され、知覚的非線形性を記述し得る適正なモデルとしてのＢａｒｔｅｎモデルの有効性には影響が及ぶことがない。しかし、１．５メートル未満の距離においては、遠近調節作用は無視できなくなり始め、Ｂａｒｔｅｎモデルの正確度が低下する。
【００４０】
ゆえに、０．５メートルなどのより近い視聴距離を有するタブレットディスプレイおよび０．１２５メートル程にも近い視聴距離を有し得るスマートフォンについては、ＢａｒｔｅｎのＣＳＦモデルを最適には調整し得ないことがある。
【００４１】
いくつかの実施形態において、遠近調節作用を考慮に入れるＤａｌｙのＣＳＦモデルを使用してもよい。ある特定の実施形態において、ＤａｌｙのＣＳＦモデルは、上記の式（４）におけるＢａｒｔｅｎのＣＳＦすなわちＳ（ｕ）に部分的に基づいて構築することが可能であり、例えば式（５）における光学変調伝達関数Ｍoptを補正することによることができる。
４．デジタル符号値およびグレーレベル
【００４２】
表１に例示したＧＳＤＦは、デジタル符号値を使用して知覚的非線形性をマッピングすることにより、人間の視覚におけるコントラスト閾値に結びつけられたグレーレベルを表現する。マッピングされた全ての輝度値を含むグレーレベル群は、人間の視覚の知覚的非線形性に適合するように最適な間隔を空けて配置され得る。
【００４３】
いくつかの実施形態において、輝度の最大範囲に対してＧＳＤＦにおけるグレーレベルの最大個数が十分に大きい場合、ＧＳＤＦにおけるデジタル符号値は、グレーレベルのステップ遷移を可視にしてしまう（例えば、画像における偽の輪郭や帯としてあるいは画像の暗領域における色ズレとして可視となる）ことなく、グレーレベルの個数を最低に（例えば、総計４０９６個のデジタル符号値よりも少なく）できるような方法で使用し得る。
【００４４】
他のいくつかの実施形態において、限られた個数のデジタル符号値を使用しながらも尚、広いダイナミックレンジのグレーレベルを表現し得る。例えば、グレースケールレベルの最大範囲に対してＧＳＤＦにおけるグレースケールレベルの最大個数が十分には大きくない場合（例えば、０から１２，０００ニトまでのグレースケールレベル値域に対し、８ビット表現のデジタル符号値）に、このＧＳＤＦを使用しながらも尚、グレーレベルステップ遷移の可視性が低減または最小化されるようにグレーレベルの最低個数（例えば、総計２５６個のデジタル符号値未満）を達成することが可能である。このようなＧＳＤＦにおいて、ステップ遷移の知覚可能な誤差／アーチファクトの量／程度を、ＧＳＤＦにおける相対的少数のグレーレベルが成す階層に亘って均等に分配し得る。本明細書において、「グレースケールレベル」または「グレーレベル」という用語は区別なく使用されることがあり、表現輝度値（ＧＳＤＦにおいて表現された量子化輝度値）を指すことがある。
【００４５】
ＧＳＤＦにおけるグレーレベルは、明順応レベル（様々な輝度値における）に亘ってコントラスト閾値を積算（ｓｔａｃｋｉｎｇ）または積分することによって導出できる。いくつかの実施形態において、グレーレベル間の量子化ステップを、いかなる２つの隣接グレーレベル間の量子化ステップもＪＮＤ以内に納まるように選択し得る。ある特定の明順応レベル（あるいは輝度値）におけるコントラスト閾値は、その特定順応レベルにおける最小可知差異（ＪＮＤ）だけの大きさであり得る。グレーレベルは、コントラスト閾値（あるいはＪＮＤ）の分数（ｆｒａｃｔｉｏｎ）を積分または積算することによって導出されることもある。いくつかの実施形態において、デジタル符号値の個数は、輝度の表現ダイナミックレンジにおける全てのＪＮＤを表すために十分以上に多い。
【００４６】
グレースケールレベルを算出するために使用されるコントラスト閾値、あるいはその逆数としてコントラスト感度は、あるＣＳＦ曲線から、ある特定の明順応レベル（あるいは輝度値）について固定されたある空間周波数以外の、異なる空間周波数において選択されてもよい。いくつかの実施形態において、コントラスト閾値の各々が、あるＣＳＦ曲線から、ある明順応レベルに対するピークコントラスト感度（例えば、Ｗｈｉｔｔｌｅのクリスプニング効果による）に対応する空間周波数において選択される。さらに、コントラスト閾値は、複数のＣＳＦ曲線から、様々な明順応レベルに対し様々な空間周波数において選択されてよい。
【００４７】
ＧＳＤＦにおけるグレーレベルを算出／積算する式の一例は、以下のようになる。すなわち、
【数３】
2018538556.tif 000006
である。但し、ｆは空間周波数であって、本明細書に記載の技術の下では固定数でなくてもよく、ＬAは明順応レベルを表す。Ｌminは、全てのマッピンググレーレベルにおける最低輝度値であり得る。本明細書で用いるとき、「ニト（Ｎｉｔ）」という用語またはその略語「ｎｔ」は、同義的にまたは区別なく、１カンデラ毎平方メートル（１ニト＝１ｎｔ＝１ｃｄ／ｍ2）と等価または等しい画像の強度、明度、ルマおよび／または輝度の単位に関するか、またはこれを指すことがある。いくつかの実施形態において、Ｌminはゼロ値を含み得る。他のいくつかの実施形態において、Ｌminは非ゼロ値（例えば、１０-5ニト、１０-7ニトなどのある特定の暗い黒レベル。ディスプレイデバイスによって一般に達成可能なものよりも低いことがある）を含んでもよい。いくつかの実施形態において、Ｌminは、中間値または最大値などの、最小初期値以外の値で置きかえてもよく、これにより、減算すなわち負の加算を用いた積算演算が可能となる。
【００４８】
いくつかの実施形態において、ＪＮＤを積算してＧＳＤＦにおけるグレーレベルを導出することは、例えば式（６）に示す総和によって実行する。他のいくつかの実施形態において、離散的な総和の代わりに積分を使用してもよい。この積分においては、ＣＳＦ（例えば式（４））から決定される積分路に沿って積分を行ない得る。例えば、積分路は、当該ＣＳＦの（参照）ダイナミックレンジ参照における全ての明順応レベルに対するピークコントラスト感度（例えば、様々な空間周波数に対応する様々なピーク感度）を含み得る。
【００４９】
本明細書で用いるとき、積分路とは、人間の知覚的非線形性を表現するために、および１組のデジタル符号値と１組の参照グレーレベル（量子化された輝度値）との間にマッピングを構築するために使用される、可視ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）曲線を指すことがある。このマッピングには、「各量子化ステップ（例えば表１における２つの隣接グレーレベルの輝度差）は、対応する明順応レベル（輝度値）を上回るまたは下回るレベルにおけるＪＮＤよりも小さい」という条件を満たすことが要求され得る。ある特定の明順応レベル（輝度値）における積分路の瞬間的な微分（ニト／空間的サイクルの単位で表される）は、その特定順応レベルにおけるＪＮＤに比例する。本明細書で用いるとき、「ＶＤＲ」または「視覚ダイナミックレンジ」という用語は、スタンダードダイナミックレンジよりも広いダイナミックレンジを指すことがあり、限定はしないが、人間の視覚がある一瞬に知覚することができる瞬間的に知覚可能なダイナミックレンジおよび色域に至る、広いダイナミックレンジを含み得る。
【００５０】
本明細書に記載の技術に基づき、特定のディスプレイや画像処理デバイスには依存しない参照ＧＳＤＦを開発することが可能である。いくつかの実施形態において、明順応レベル（輝度）、空間周波数、および視角以外の１つ以上のモデルパラメータを、一定（あるいは固定）の値に設定してもよい。
５．モデルパラメータ
【００５１】
いくつかの実施形態において、ＣＳＦモデルは、広範なディスプレイデバイスをカバーする保守的なモデルパラメータ値を用いて構成される。保守的モデルパラメータ値を使用することにより、既存の標準的なＧＳＤＦよりも小さいＪＮＤが得られる。従って、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の技術による参照ＧＳＤＦは、これらのディスプレイデバイスの要件を上回る高精度の輝度値をサポートすることが可能である。
【００５２】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載のモデルパラメータは、視野（ＦＯＶ）パラメータを含む。ＦＯＶパラメータは、スタジオ、劇場、またはハイエンドのエンターテインメントシステムにおいて使用されるものを含む広範なディスプレイデバイスおよび視聴シナリオをサポートする４５度、４０度、３５度、３０度、２５度などの値、またはその他のより大きいかより小さい値に設定することができる。
【００５３】
本明細書に記載のモデルパラメータは視角パラメータを含んでもよく、これは例えば視野に関し得る。視角パラメータは、４５度×４５度、４０度×４０度、３５度×３５度、３０度×３０度、２５度×２５度などの値、または広範なディスプレイデバイスおよび視聴シナリオをサポートする他のより大きいかより小さい値に設定することができる。いくつかの実施形態において、一つには参照ＧＳＤＦを導出するために使用されるこの視角パラメータは、ｎ度×ｍ度に設定される。但し、ｎおよびｍのうち一方は３０と４０の間の数値であり得、ｎおよびｍは等しくてもよいし等しくなくてもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態において、より大きい視角（例えば４０度×４０度）を使用して、より多数のグレースケールレベルとそれゆえにより高いコントラスト感度とを備えた参照ＧＳＤＦを生成する。このＧＳＤＦを使用することにより、〜３０から４０度の広い視野角（ｖｉｅｗｉｎｇ  ａｎｇｌｅ）が要請され得る広範な視聴および／または表示シナリオ（例えば大画面の映像ディスプレイ）をサポートすることが可能である。大きい視角を選択したおかげで増大された感度を有するこのＧＳＤＦを使用することにより、変動性の高い視聴および／または表示シナリオ（例えばシネマ）をもサポートし得る。さらに大きい視角を選択することも可能であるが、ある特定の視角（例えば４０度）を著しく超えて視角を増大しても、比較的限られた恩恵のみしか得られないことがある。
【００５５】
いくつかの実施形態において、参照ＧＳＤＦモデルは広い輝度範囲をカバーする。例えば、参照ＧＳＤＦモデルによって表現されるグレーレベルすなわち量子化輝度値は、０もしくはおよそ０（例えば、１０-7ｃｄ／ｍ2）から１２，０００ｃｄ／ｍ2の範囲に亘る。参照ＧＳＤＦモデルにおける表現輝度値の下限は、１０-7ｃｄ／ｍ2であってもよいし、またはより低いかより高い値（例えば、０、１０-5、１０-8、１０-9ｃｄ／ｍ2など）であってもよい。このＧＳＤＦを使用することにより、様々な周囲光レベルを伴った広範な視聴および／または表示シナリオをサポートすることが可能である。このＧＳＤＦを使用することにより、様々な暗い黒レベルを有する広範なディスプレイデバイス（劇場、屋内、または屋外における）をサポートすることが可能である。
【００５６】
参照ＧＳＤＦモデルにおける表現輝度値の上限は、１２，０００ｃｄ／ｍ2であってもよいし、またはより低いかより高い値（例えば、６０００〜８０００、８０００〜１００００、１００００〜１２０００、１２０００〜１５０００ｃｄ／ｍ2など）であってもよい。このＧＳＤＦを使用することにより、ハイダイナミックレンジを伴う広範な視聴および／または表示シナリオをサポートすることが可能である。このＧＳＤＦを使用することにより、様々な最大輝度レベルを有する広範なディスプレイデバイス（ＨＤＲＴＶ、ＳＤＲディスプレイ、ラップトップ、タブレット、ハンドヘルドデバイスなど）をサポートすることが可能である。
６．可変空間周波数
【００５７】
図２は、本発明の実施形態例による、本明細書に記載の参照ＧＳＤＦにおけるグレーレベルを取得するための積分路として使用し得る、積分路の一例（ＶＤＲと表記）を示している。実施形態において、このＶＤＲ曲線を使用することにより、輝度値のハイダイナミックレンジに亘って人間の視覚のピークコントラスト感度が正確に捉えられる。
【００５８】
図２に例示するように、ピークコントラスト感度は、固定された空間周波数値において発生するのではなく、明順応レベル（輝度値）が低下するにつれて、より小さい空間周波数において発生する。つまり、固定された空間周波数を用いる手法（例えば、ＤＩＣＯＭ）では、暗い明順応レベル（低い輝度値）に対する人間の視覚のコントラスト感度が著しく過小評価されていることになるかも知れないことを意味する。より低いコントラスト感度は、より高いコントラスト閾値を生成し、量子化輝度値における、より大きい量子化ステップサイズにつながる。
【００５９】
Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ（ＤＩＣＯＭ）標準規格とは違い、本明細書に記載の技術によるＶＤＲ曲線は、空間周波数モデルパラメータを４ｃｙｃｌｅｓ／ｄｅｇｒｅｅなどの固定値には固定しない。むしろ、このＶＤＲ曲線は、空間周波数に応じて変化し、複数の明順応レベルにおける人間視覚のピークコントラスト感度を正確に捉えている。このＶＤＲ曲線においては、広範な明順応レベルに対する人間視覚の順応性に起因するクリスプニング効果が適切に考慮されており、高精度の参照ＧＳＤＦを生成するために役立つ。ここで「高精度」という用語は、固定サイズの符号空間（例えば、１０ビット、１２ビットなどのうち１つ）という制約の中で人間視覚の非線形性を最良かつ最も効率的に捉える参照ＧＳＤＦに基づいて、輝度値の量子化による知覚的誤差が除去または実質的に低減されていることを意味する。
【００６０】
演算プロセスを使用して、参照ＧＳＤＦ（例えば、表１）におけるグレーレベルを算出することが可能である。ある実施形態例において、演算プロセスは反復的または再帰的であり、ＶＤＲ曲線からコントラスト閾値（あるいは変調閾値、例えば式４におけるｍt）が繰り返し決定され、このコントラスト閾値を適用することにより、参照ＧＳＤＦにおける一連のグレーレベルが取得される。この演算プロセスは、以下の式（７）を用いて実装することができる。すなわち、
【数４】
2018538556.tif 000007
である。但し、ｊ−１，ｊ，およびｊ＋１は、３つの隣接デジタル符号値のインデックスを表し、Ｌj-1,Ｌj,およびＬj+1は、デジタル符号値ｊ−１，ｊ，およびｊ＋１がマッピングされるグレーレベルにそれぞれ対応する。ＬmaxおよびＬminは、あるＪＮＤまたはあるＪＮＤの分数に亘っての最大輝度値および最小輝度値をそれぞれ表す。ＪＮＤまたはその分数を使用することにより、参照ＧＳＤＦの高い精度が維持される。
【００６１】
ＪＮＤに対応付けられるコントラスト閾値ｍtは相対量として定義することが可能であり、例えば、ＬmaxとＬminとの差を、ＬmaとＬminの一方またはＬmaxとＬminの間のある特定の輝度値（例えば、ＬmaxとＬminの平均）で除算した商であり得る。いくつかの実施形態において、ｍtはあるいは、ＬmaxとＬminとの差を、ＬmaxとＬminの一方またはＬmaxとＬminの間のある特定の輝度値の乗数（例えば２倍）で除算した商であってもよい。ＧＳＤＦの輝度値を複数のグレーレベルへと量子化することにおいて、ＬmaxおよびＬminは、複数のグレーレベルにおいて隣接し合うグレーレベルを指し得る。結果としてＬjは、式（７）に示すように、ｍtを介してＬj-1およびＬj+1にそれぞれ関連付けることができる。
【００６２】
別の実施形態において、式（７）に例示した線形の式を使用する代わりに、非線形の式を使用することにより、ＪＮＤまたはコントラスト閾値をグレーレベルに関連付けてもよい。例えば、例示したようなコントラスト閾値についての単純な比率の代わりに、標準偏差を平均で除算した商に基づく別の式を使用することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態において、参照ＧＳＤＦが、１２ビット整数値として表現されたデジタル符号値を用いて０から１２，０００ｃｄ／ｍ2の範囲をカバーする。参照ＧＳＤＦの精度をさらに向上させるために、ある比率値ｆをｍtに乗算してもよい。さらに、中央のデジタル値Ｌ２０４８（デジタル符号値は、ＳＤＩと互換性のある１２ビット符号空間におけるように、少なくとも０ないし４０９６に制限されることに留意されたい）を、１００ｃｄ／ｍ2にマッピングすることができる。式（７）により、以下の式（８）を生成し得る。すなわち、
【数５】
2018538556.tif 000008
である。但し、比率値ｆは０．９１８１７７に設定される。当実施形態例において、デジタル符号の最小の許容値は符号語（すなわち整数値）１６に設定され、これが０（ｃｄ／ｍ2）に設定される。２番目に低いデジタル符号値１７は５．２７×１０-7ｃｄ／ｍ2になり、デジタル符号値４０７６は１２，０００ｃｄ／ｍ2となる。
【００６４】
図３は、本発明のある実施形態例による、複数のグレーレベル（対数輝度値における）と１２ビット符号空間における複数のデジタル符号値との間をマッピングする、ＧＳＤＦの一例を示している。
【００６５】
図４は、図３におけるＧＳＤＦ例のグレーレベルに基づいて、ウェーバー比（デルタＬ／Ｌ、またはΔＬ／Ｌ）を表す曲線を例示している。図４に例示される人間の視覚の知覚的非線形性は、対数輝度軸上の輝度値の関数として表現されている。比較可能な人間視覚の視覚的差異（例えばＪＮＤ）は、より低い輝度値において、より大きいデルタＬ／Ｌ値に対応している。ウェーバー比の曲線は、高輝度値において、ある一定の値（例えば、ウェーバーの法則がより高い輝度値において満たされるウェーバー比０．００２）へと漸近する。
７．関数モデル
【００６６】
１つ以上の解析関数を使用して、本明細書に記載のＧＳＤＦ（参照ＧＳＤＦまたはデバイス固有ＧＳＤＦ）におけるデジタル符号値とグレーレベルとの間のマッピングを取得することが可能である。これらの１つ以上の解析関数は、独自のものでもよいし、規格に準拠したものでもよいし、規格準拠の関数を拡張したものであってもよい。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ生成器（例えば図５の５０４）が、これらの１つ以上の解析関数（あるいは公式）に基づいて、１つ以上の順方向ルックアップテーブル（ＬＵＴ）および／または１つ以上の逆ＬＵＴの形式でＧＳＤＦを生成し得る。これらのＬＵＴのうち少なくともいくつかは、様々な画像データコーデック（例えば図５の５０６）または多種多様なディスプレイデバイスへと提供されて、参照画像データを符号化する目的で、参照グレーレベルと参照デジタル符号レベルとの間の変換を行なう際に使用することが可能である。追加的に、選択的に、または代替的に、解析関数（その係数は整数または浮動小数点表現による）のうち少なくともいくつかは、画像データコーデックまたは多種多様なディスプレイデバイスへと直接に提供されて、画像データを符号化する目的で、本明細書に記載のＧＳＤＦにおけるデジタル符号値とグレーレベルとの間のマッピングを取得する際に、および／またはグレーレベルとデジタル符号レベルとの間の変換を行なう際に使用することが可能である。
【００６７】
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の解析関数は、対応するグレーレベルに基づきデジタル符号値を予測するために使用することが可能な、以下のような順方向関数を含む。すなわち、
【数６】
2018538556.tif 000009
である。但し、Ｄは、デジタル符号値（例えば１２ビット）を表し、Ｌは、輝度値またはグレーレベルをニトで表し、ｎは、式（９）によって与えられるｌｏｇＤ／ｌｏｇＬ曲線の中央部における傾きを表し、ｍは、ｌｏｇＤ／ｌｏｇＬ曲線の屈曲部（ｋｎｅｅ）の鋭さを表し、ｃ１，ｃ２，およびｃ３は、ｌｏｇＤ／ｌｏｇＬ曲線の端および中央の点を規定し得る。
【００６８】
いくつかの実施形態において、解析関数は、式（９）の順方向関数に対応する以下のような逆関数を含み、対応するデジタル符号値に基づいて輝度値を予測するために使用することが可能である。すなわち、
【数７】
2018538556.tif 000010
である。
【００６９】
式（９）を使用して複数の輝度値に基づき予測されたデジタル符号値を、観察されるデジタル符号値と比較することができる。この観察されるデジタル符号値は、限定はしないが、先述のＣＳＦモデルに基づく数値計算の値のいずれかであってよい。ある実施形態において、予測デジタル符号値と観察デジタル符号値との間の偏差を算出し最小化することによって、式（９）におけるパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の最適値を導出し得る。
【００７０】
同様に、式（１０）を使用して複数のデジタル符号値に基づき予測された輝度値を、観察される輝度値と比較することができる。この観察される輝度値は、限定はしないが先述のＣＳＦモデルに基づく数値計算の値を使用して生成してもよいし、または人間視覚の実験データを使用して生成してもよい。ある実施形態において、予測輝度値と観察輝度値との偏差をパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の関数として導出し最小化することによって、式（１０）におけるパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の最適値を導出し得る。
【００７１】
式（９）を用いて決定されるパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の１組の最適値は、式（１０）を用いて決定されるパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の１組の最適値と同一でもよいし、同一でなくてもよい。これらの２組が異なる場合、２組の片方または両方を使用してデジタル符号値と輝度値との間のマッピングを生成することができる。いくつかの実施形態において、これら２組のパラメータｎ，ｍ，ｃ1，ｃ2，およびｃ3の最適値がもしも異なるならば、例えば、式（９）と（１０）の両方を用いて順方向演算と逆符号化演算の両方を実行することによって導入される往復誤差（ｒｏｕｎｄ  ｔｒｉｐ  ｅｒｒｏｒｓ）を最小化することに基づき、調和させることが可能である。いくつかの実施形態において、複数の往復を繰り返して、デジタル符号値の誤差および／または輝度値もしくはグレーレベルの誤差を検討し得る。いくつかの実施形態において、式（９）および（１０）におけるパラメータの選択は、１回、２回、またはそれ以上の往復において重大な誤差が一切発生しないという基準に、少なくとも部分的に基づいて行なうことができる。重大ではない往復誤差の例は、限定はしないが、０．０００１％，０．００１％，０．０１％，０．１％，１％，２％，またはその他のコンフィギュラブルな値よりも小さい誤差のいずれかを含み得る。
【００７２】
実施形態は、１つ以上の異なるビット長のうち１つを有した符号空間を使用してデジタル制御値を表現することを含む。式（９）および（１０）におけるパラメータの最適化値は、１つ以上の異なるビット長のうち異なる１つのビット長をそれぞれ有した複数の符号空間の各々につき、取得することができる。式（９）および（１０）の最適化値に基づいて、符号誤差（例えば、順方向変換の誤差、逆変換の誤差、または式（９）および（１０）に基づくデジタル符号値における往復誤差）の分布を決定し得る。いくつかの実施形態において、２つのデジタル符号値における数値差１が、その２つのデジタル符号値によって表現された２つの輝度値の間の光レベルにおけるコントラスト閾値に対応（あるいはＪＮＤに対応）する。図１０Ａは、いくつかの実施形態例による、１つ以上の異なる精度（異なるビット長を有した）のうちの異なる１つの精度を各々有した複数の符号空間における符号誤差の最大値を、ＪＮＤ単位を用いて例示している。例えば、本明細書に記載の関数モデルに基づき、非常に大きいまたは無限（ｉｎｆｉｎｉｔｅ  ｏｒ  ｕｎｌｉｍｉｔｅｄ）ビット長の符号空間における最大の符号誤差は１１．２５２となる。これに比べて、本明細書に記載の関数モデルに基づき、１２ビット長（すなわち４０９６）の符号空間における最大の符号誤差は１１．２９８となる。このことは、式（９）および（１０）によって表現される関数モデルを用いるとき、１２ビット長符号空間においてデジタル符号値を与えることは優れた選択であるということを示している。
【００７３】
図１０Ｂは、ある実施形態例による、式（９）によって規定される順方向変換（輝度値からデジタル符号値への）を用いたときの１２ビット長（すなわち４０９６）符号空間における符号誤差の分布を例示する。図１０Ｃは、ある実施形態例による、式（１０）によって規定される逆方向変換（デジタル符号値から輝度値への）を用いたときの１２ビット長（すなわち４０９６）符号空間における符号誤差の分布を例示する。図１０Ｂと図１０Ｃの両方において、最大の符号誤差は１２．５未満であることが示されている。
【００７４】
図１１は、ある実施形態例による、式（９）および（１０）において使用され得るパラメータの値を例示する。いくつかの実施形態において、図示したように、整数ベースの算式を使用することにより、本明細書に記載の関数モデルのある特定の実装におけるこれらの非整数値を表現／近似することが可能である。他のいくつかの実施形態において、１つ以上の精度（例えば、１４ビット、１６ビット、または３２ビット）のうち１つを有する固定小数点値または浮動小数点値を使用することにより、本明細書に記載の関数モデルのある特定の実装におけるこれらの非整数値を表現することが可能である。
【００７５】
実施形態は、式（９）および（１０）において与えられたもの（トーンマッピング曲線であり得る）以外の公式を用いた関数モデルを使用することを含む。例えば、本明細書に記載の関数モデルは、以下のようなＮａｋａ−Ｒｕｓｈｔｏｎ公式を用いた錐体モデルを使用してもよい。すなわち、
【数８】
2018538556.tif 000011
である。但し、Ｌは輝度値を表し、ｎ，ｍ，およびσは錐体モデルに関連したモデルパラメータを表し、Ｌdはデジタル符号値で符号化され得る予測値を表す。偏差を最小化することを通じてモデルパラメータを取得する同様な方法を使用することにより、式（１１）のモデルパラメータの最適値を導出することが可能である。図１０Ｄは、ある実施形態例による、式（１１）によって規定される順方向変換（輝度値からデジタル符号値への）を用いたときの１２ビット長（すなわち４０９６）符号空間における符号誤差の分布を例示する。ある実施形態において、図１０Ｄに例示される最大の符号誤差は２５ＪＮＤである。
【００７６】
ある別の例において、以下のようなミューのべき乗公式（Ｒａｉｓｅｄ  ｍｕ  ｆｏｒｍｕｌａ）を用いて、関数モデルを生成できる。すなわち、
【数９】
2018538556.tif 000012
である。但し、ｘは輝度値を表し、ｙは予測デジタル符号値を表す。偏差を最小化することにより、モデルパラメータμの最適値を取得することが可能である。図１０Ｅは、ある実施形態例による、式（１２）によって規定される順方向変換（輝度値からデジタル符号値への）を用いたときの１２ビット長（すなわち４０９６）符号空間における符号誤差の分布を例示する。ある実施形態において、図１０Ｄに例示される最大符号誤差は１７ＪＮＤである。
【００７７】
本明細書に例示するように、いくつかの実施形態において、関数モデルを使用することにより、輝度値から符号値を予測、または符号値から輝度値を予測することが可能である。関数モデルによって使用される公式は可逆（ｉｎｖｅｒｔｉｂｌｅ）であってもよい。同一または同様な処理ロジックを実装することにより、これらの値の間で順方向変換および逆変換を実行することができる。いくつかの実施形態において、限定はしないが指数のうちいずれかを含むモデルパラメータが、固定小数点値または整数ベースの算式によって表現されてもよい。よって、処理ロジックの少なくとも一部を、ハードウェアのみで、ソフトウェアのみで、またはハードウェアとソフトウェアとを組み合わせて、効率的に実装することが可能である。同様に、関数モデルまたはモデル公式（式（９）から（１２）など）を用いて生成されるＬＵＴの少なくとも一部を、ハードウェアのみで、ソフトウェアのみで、またはハードウェアとソフトウェア（ＡＳＩＣまたはＦＰＧＡを含む）とを組み合わせて効率的に実装することが可能である。いくつかの実施形態において、１つまたは２つ以上の関数モデルを、単一のコンピューティングデバイス、複数のコンピューティングデバイスの構成、サーバーなどで実装することができる。いくつかの実施形態において、予測符号値の誤差は、輝度値の可視ダイナミックレンジの全範囲に亘って目標値または観察値から１４符号値以内であり得る。いくつかの実施形態において、このことは、順方向変換と逆変換の両方について成り立つ。順方向変換および逆変換において、モデルパラメータの同一の組を使用してもよいし、異なる組を使用してもよい。往復の正確度は、モデルパラメータの最適値で最大化され得る。様々な符号空間を使用することができる。ある特定の実施形態において、１２ビット長（４０９６）の符号空間を使用することにより、可視ダイナミックレンジの全範囲に亘って最小の符号誤差でデジタル符号値を帰属させることが可能である。
【００７８】
本明細書で用いるとき、参照ＧＳＤＦとは、関数モデル（そのモデルパラメータは目標値もしくはＣＳＦモデルの下での観察値を用いて決定され得る）の下で関連付けられた、またはＣＳＦモデルに基づき数値的演算で（例えば、デジタル符号値と輝度値との間のマッピングについての関数的表現を一切決定せずに）決定された、あるいは人間視覚的な研究に由来するデータを用いて決定された、参照デジタル符号値と参照グレーレベルとを含むＧＳＤＦを指すことがある。いくつかの実施形態において、デバイスＧＳＤＦもまた、本明細書に記載の関数モデルを用いて解析的に表現され得る、デジタル符号値とグレーレベルとの間のマッピングを含むことがある。
８．参照ＧＳＤＦに基づく画像データの交換
【００７９】
例示目的として、デジタル符号値は１２ビット符号空間に帰属すると記載してきた。しかし、本発明はそれに限定されない。様々な符号空間（例えば、１２ビット以外の様々なビット深度）のデジタル符号値が、参照ＧＳＤＦにおいて使用されてもよい。例えば１０ビット整数値を使用してデジタル符号を表現し得る。１２ビットで表現されたデジタル符号においてデジタル符号値４０７６を輝度値１２０００ｃｄ／ｍ2にマッピングする代わりに、１０ビットで表現されたデジタル符号においてデジタル符号値１０１９を輝度値１２０００ｃｄ／ｍ2にマッピングしてもよい。このように、これらおよびその他の符号空間（ビット深度）の変形を、参照ＧＳＤＦにおけるデジタル符号値に使用することが可能である。
【００８０】
参照ＧＳＤＦを使用することにより、各タイプの画像取得デバイスまたは画像描画デバイスのために個別に設計され得る異なったＧＳＤＦに跨って、画像データを交換することが可能である。例えば、ある特定タイプの画像取得デバイスまたは画像描画デバイスにおいて実施されるＧＳＤＦは、別タイプの画像取得デバイスまたは画像描画デバイスにおける標準的ＧＳＤＦまたはデバイス固有ＧＳＤＦのモデルパラメータとはマッチしないモデルパラメータに、暗黙的または明示的に依存していることがある。
【００８１】
参照ＧＳＤＦは、図３および図４に描かれた曲線の形状に対応し得る。一般的に、ＧＳＤＦの形状は、当該ＧＳＤＦを導出または設計するために使用されるパラメータに依存する。よって、参照ＧＳＤＦは、参照ＣＳＦモデルと、その参照ＣＳＦモデルから当該参照ＧＳＤＦを生成するために使用される参照モデルパラメータと、に依存する。デバイス固有ＧＳＤＦの曲線形状は、当該する特定のデバイス（その特定のデバイスがディスプレイならばディスプレイパラメータおよび視聴条件を含む）に依存する。
【００８２】
ある例において、図３に示すように、サポートされる輝度値の範囲が５００ｃｄ／ｍ2未満に制限されているディスプレイでは、高い輝度値の領域における傾きの増加（人間の視覚が全ての周波数において対数的挙動にシフトするときに発生する）が体験されることはないかも知れない。図３の曲線形状を用いてこのディスプレイを駆動すれば、明領域には過多なグレーレベルが割り当てられ、暗領域には十分に割り当てられない、最適ではない（例えば、次善の）グレーレベルの割り当てがもたらされ得る。
【００８３】
ある別の例において、低コントラストのディスプレイを設計して、様々な昼光条件の屋外で使用する。このディスプレイの輝度範囲は、広くまたは殆ど全体的に図３の対数的挙動領域において発生しているかも知れない。図３の曲線形状を用いてこの低コントラストのディスプレイを駆動することはまた、暗領域には過多なグレーレベルが割り当てられ、明領域には十分に割り当てられないような、最適ではない（次善の）グレーレベルの割り当てをもたらし得る。
【００８４】
本明細書に記載の技術の下で、各ディスプレイは、それぞれの固有ＧＳＤＦ（ディスプレイパラメータに依存するだけでなく、例えば実際の黒レベルに影響を及ぼす視聴条件にも依存する）を使用することにより、参照ＧＳＤＦを用いて符号化された画像データに含まれる知覚的情報を最適にサポートすることが可能である。参照ＧＳＤＦは、画像データの全体的な符号化において知覚的ディテールが可能な限り保存されるように、１つ以上の上流側（例えば符号化）デバイスにおいて使用される。参照ＧＳＤＦで符号化された画像データは、その後、１つ以上の下流側（例えば復号化）デバイスへと配給される。ある実施形態例において、参照ＧＳＤＦに基づき画像データを符号化することは、当該画像データを後に復号化および／または描画することになる特定のデバイスから独立している。
【００８５】
各デバイス（例えばディスプレイ）がそれぞれ固有のＧＳＤＦを有し、その中でデバイス固有のグレーレベルがサポート／最適化されている。この固有グレーレベルは、ディスプレイのメーカーにとって既知のものであってもよいし、当該するデバイス固有ＧＳＤＦ（規格準拠であってもなくてもよい）をサポートするように、メーカーが個別的に設計したものであってもよい。デバイスのラインドライバは、当該デバイスに固有の量子化輝度値を用いて実装することができる。このデバイス固有の量子化輝度値に基づき、当該デバイスのために最良の最適化を達成することが可能である。さらに、デバイス固有グレーレベルの範囲に対する下限として使用され得る暗い黒レベル（例えば、最低のデバイス固有グレーレベル）は、現在の周囲光レベルおよび／または当該デバイスの光学反射率（メーカーにとって既知であり得る）に部分的に基づいて設定することができる。暗い黒レベルを一度このように設定すれば、デバイスのラインドライバにおいて量子化ステップを暗黙的にまたは明示的に累計（例えば、積算／積分）することにより、デバイス固有グレーレベルを取得または設定できる。グレーレベルの導出および／または調整は、デバイスが並行して画像を描画しているときに、ランタイムで実行してもよいし、しなくてもよい。
【００８６】
ゆえに、本明細書に記載の技術の下で、本発明の実施形態は、限定はしないが、参照ＧＳＤＦで画像データを符号化し、ディスプレイ固有ＧＳＤＦで画像データを復号化および描画することを含み得る。
【００８７】
本明細書に記載の技術を使用することにより、異なるＧＳＤＦを有する様々なデバイスに跨って、画像データを交換することが可能である。図５は、本発明のある実施形態例による、異なるＧＳＤＦのデバイス群における画像データ交換のフレームワークの一例（５００）を示している。図５に例示するように、適応的ＣＳＦモデル（５０２）を使用することにより、参照ＧＳＤＦ（５０４）を生成することが可能である。「適応的」という用語は、人間視覚の非線形性および挙動に対するＣＳＦモデルの適応性を指すことがある。適応的ＣＳＦモデルは、複数のＣＳＦパラメータ（あるいはモデルパラメータ）に少なくとも部分的に基づいて構築し得る。複数のモデルパラメータは、例えば、明順応レベル、角度幅によるディスプレイ域、ノイズレベル、遠近調節（物理的視聴距離）、輝度または色変調ベクトル（例えば、適応的ＣＳＦモデル（５０２）において使用されるテスト画像もしくは画像パターンに関し得る）を含む。
【００８８】
画像データまたはその派生物を下流側（例えば復号化）デバイスへと送信または配信する前に、参照ＧＳＤＦ（５０４）で符号化されることになる画像データを、上流側（例えば符号化）デバイスが受信できる。符号化されることになる画像データは、複数のフォーマット（規格準拠の、独自の、これらの拡張物など）のうちいずれで最初表現されていてもよく、かつ／または複数の画像ソース（カメラ、画像サーバー、有形媒体など）のいずれから導出されてもよい。符号化されることになる画像データの例は、限定はしないが、ロー画像またはその他の高ビット深度画像５３０を含む。ロー画像またはその他の高ビット深度画像は、カメラ、スタジオシステム、アートディレクターシステム、その他の上流側画像処理システム、画像サーバー、コンテンツデータベースなどに由来し得る。画像データは、限定はしないが、デジタル写真、映像イメージフレーム、３Ｄ画像、非３Ｄ画像、コンピュータ生成グラフィックスなどのデータを含み得る。画像データは、シーン−リファード画像、デバイスリファード画像、または様々なダイナミックレンジを有する画像を含んでもよい。符号化されることになる画像データの例は、画像受信システム（様々なメーカーのディスプレイなどの下流側画像処理システム）に配信するためにメタデータとともに符号化ビットストリームへと編集、ダウンサンプリング、および／または圧縮されることになる、元の画像の高品質バージョンを含み得る。ロー画像またはその他の高ビット深度画像は、専門家、アートスタジオ、放送会社、ハイエンドメディア制作主体などに使用される高サンプリングレートのものであってもよい。符号化されることになる画像データはまた、完全にまたは部分的にコンピュータ生成してもよいし、あるいはさらに、古い映画やドキュメンタリーなどの既存の画像ソースに完全にまたは部分的に基づいて取得することさえ可能である。
【００８９】
本明細書で用いるとき、「符号化されることになる画像データ」という語句は、１つ以上の画像が有する画像データを指すことがあり、この符号化されることになる画像データは、浮動小数点または固定小数点の画像データを含むことができ、任意の色空間に在ってよい。ある実施形態例において、前記１つ以上の画像はＲＧＢ色空間に在ることができる。ある別の実施形態例において、前記１つ以上の画像はＹＵＶ色空間に在ることができる。ある例において、本明細書に記載の画像における各画素は、当該色空間において規定された全てのチャネル（例えば、ＲＧＢ色空間における赤、緑、および青カラーチャネル）についての浮動小数点画素値を含む。ある別の例において、本明細書に記載の画像における各画素は、当該色空間において規定された全てのチャネルについての固定小数点画素値（例えば、ＲＧＢ色空間における赤、緑、および青カラーチャネルについての１６ビットまたはより高い／より低いビット数の固定小数点画素値）を含む。各画素は、選択的および／または代替的に、当該色空間におけるチャネルのうち１つ以上についてダウンサンプリングされた画素値を含んでもよい。
【００９０】
いくつかの実施形態において、符号化されることになる画像データの受信に応答して、フレームワーク（５００）における上流側デバイスが、画像データによって規定されるまたは由来して決定される輝度値を、参照ＧＳＤＦにおける参照デジタル符号値にマッピングし、そして、符号化されることになる画像データに基づいて、参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを生成する。マッピング演算処理（参照デジタル符号値へと符号化されることになる画像データに基づく輝度値からの）は、参照デジタル符号値（その対応する参照グレーレベル（例えば表１に示す）は、符号化されることになる画像データによって規定されるもしくは由来して決定される輝度値に合致するか、または当該参照ＧＳＤＦにおけるいかなる他の参照輝度値とも同等の精度でこれを近似する）を選択することと、参照符号化画像データにおいて、この参照デジタル符号値で当該輝度値を置換することと、を含み得る。
【００９１】
追加的に、選択的に、または代替的に、前処理および後処理の工程（限定はしないが、色空間変換、ダウンサンプリング、アップサンプリング、トーンマッピング、カラーグレーディング、解凍、圧縮などを含み得る）を、参照符号化画像データを生成することの一部として実行してもよい。
【００９２】
ある実施形態例において、フレームワーク（５００）は、参照符号化画像データを１つ以上の符号化ビットストリームまたは画像ファイルへと符号化および／またはフォーマットするように構成された、ソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネント（例えば、符号化またはフォーマットユニット（５０６））を含み得る。符号化ビットストリームまたは画像ファイルは、規格準拠フォーマットでもよいし、独自のフォーマットでもよいし、あるいは規格準拠フォーマットに少なくとも部分的に基づいた拡張フォーマットで表現されていてもよい。追加的および／または選択的に、符号化ビットストリームまたは画像ファイルは、参照符号化画像データを生成するために使用された、参照ＧＳＤＦ、前処理、または後処理に関する関連パラメータ（例えば、モデルパラメータや、表１、図３、および図４に例示した最小輝度値、最大輝度値、最小デジタル符号値、最大デジタル符号値などや、あるＣＳＦを複数のＣＳＦの中から識別する識別フィールドや、参照視聴距離）のうち１つ以上を含んだメタデータを含み得る。
【００９３】
いくつかの実施形態において、フレームワーク（５００）は、１つ以上の個別の上流側デバイスを含み得る。例えば、フレームワーク（５００）における１つ以上の上流側デバイスのうち少なくとも１つは、参照ＧＳＤＦに基づき画像データを符号化するように構成してもよい。これらの上流側デバイスは、図５の５０２、５０４、および５０６に関する機能を実行するように構成されたソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネントを含むことができる。符号化ビットストリームまたは画像ファイルは、上流側デバイス（図５の５０２、５０４、および５０６）によってネットワーク接続、デジタルインターフェース、有形記憶媒体などを介して出力されて、演算処理または描画のための他の画像処理デバイスへと画像データフロー（５０８）において配給されることができる。
【００９４】
いくつかの実施形態例において、フレームワーク（５００）はさらに、１つ以上の下流側デバイスを１つ以上の個別のデバイスとして含む。これらの下流側デバイスは、１つ以上の上流側デバイスによって出力された符号化ビットストリーム画像ファイルを、画像データフロー（５０８）から受信／入手するように構成できる。例えば、これらの下流側デバイスは、符号化ビットストリームおよび画像ファイルを復号化および／または再フォーマットし、その中の参照符号化画像データを回復／抽出するように構成された、ソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネント（例えば、復号化または再フォーマットユニット（５１０））を含むことができる。図５に例示するように、下流側デバイスは、多種多様なディスプレイデバイスの組を含み得る。
【００９５】
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイス（不図示）が、参照ＧＳＤＦをサポートするように設計および／または実装され得る。本ディスプレイデバイスが参照ＧＳＤＦにおける各グレーレベルを全てサポートするならば、高精度のＨＤＲ画像描画が保証され得る。本ディスプレイデバイスは、人間の視覚が検知する可能性があるよりも精細なレベル、またはこれと同一レベルのディテールで、画像を描画することが可能である。
【００９６】
いくつかの実施形態において、デバイス固有ＧＳＤＦにおけるディスプレイデバイスのネイティブなデジタル符号値（ディスプレイシステムにおいて、例えば、デジタル駆動レベルまたはＤＤＬなどのデジタル化電圧値として実装し得る）は、参照ＧＳＤＦにおけるグレーレベルとは異なったデバイス固有グレーレベル（あるいは輝度値）に対応することが可能である。デバイス固有グレーレベルは、補完的な濃淡）（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ）に関した表現を使用するものを含むｓＲＧＢまたはＲｅｃ．７０９その他の規格をサポートするように設計することができる。追加的に、選択的に、または代替的に、デバイス固有グレーレベルは、ディスプレイ駆動の本質的なＤＡＣ特性に基づいていてもよい。
【００９７】
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイスＡ（５１２−Ａ）が、可視ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）ディスプレイのデバイス固有ＧＳＤＦ  Ａ（５１４−Ａ）をサポートするように設計および／または実装され得る。ＧＳＤＦ  Ａ（５１４−Ａ）は、デバイス固有デジタル符号値について１２ビットのビット深度（１２ビット符号空間）と、１０，０００：１のコントラスト比（ＣＲ）と、＞Ｐ３の範囲とに基づくことができる。ＧＳＤＦ  Ａ（５１４−Ａ）は、参照ＧＳＤＦ（５０４）の全範囲における第１の部分範囲（例えば、０から５，０００ｃｄ／ｍ2）内のグレーレベルをサポートすることが可能である。代替的におよび／または選択的に、ＧＳＤＦ  Ａ（５１４−Ａ）は、参照ＧＳＤＦ（５０４）における全範囲（例えば、０から１２，０００ｃｄ／ｍ2）をサポートしつつも、参照ＧＳＤＦ（５０４）における全てよりは少ない個数の参照グレーレベルを含んでいてもよい。
【００９８】
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイスＢ（５１２−Ｂ）が、ＶＤＲよりも狭いダイナミックレンジのデバイス固有ＧＳＤＦ  Ｂ（５１４−Ｂ）をサポートするように設計および／または実装され得る。例えばディスプレイデバイスＢ（５１２−Ｂ）は、スタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ディスプレイであってもよい。本明細書で用いるとき、「スタンダードダイナミックレンジ」および「ローダイナミックレンジ」という用語、ならびに／またはこれらに対応する略語「ＳＤＲ」および「ＬＤＲ」は、同義的におよび／または区別なく使用されることがある。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｂ（５１４−Ｂ）は、デバイス固有デジタル符号値について８ビットのビット深度と、５００〜５，０００：１のコントラスト比（ＣＲ）と、Ｒｅｃ．７０９において規定された色域とをサポートすることができる。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｂ（５１４−Ｂ）は、参照ＧＳＤＦ（５０４）の第２の部分範囲（例えば、０から２０００ｃｄ／ｍ2）内のグレーレベルを与えることが可能である。
【００９９】
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイスＣ（５１２−Ｃ）が、ＳＤＲよりもさらに狭いダイナミックレンジのデバイス固有ＧＳＤＦ  Ｃ（５１４−Ｃ）をサポートするように設計および／または実装され得る。例えば、ディスプレイデバイスＣ（５１２−Ｃ）は、タブレットディスプレイであってもよい。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｃ（５１４−Ｃ）は、デバイス固有デジタル符号値について８ビットのビット深度と、１００〜８００：１のコントラスト比（ＣＲ）と、Ｒｅｃ．７０９において規定されたものよりも小さい色域とをサポートすることができる。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｃ（５１４−Ｃ）は、参照ＧＳＤＦ（５０４）の第３の部分範囲（例えば、０から１，２００ｃｄ／ｍ2）内のグレーレベルをサポートすることが可能である。
【０１００】
いくつかの実施形態において、ディスプレイデバイス（例えば、ディスプレイデバイスＤ（５１２−Ｄ））が、ＳＤＲよりも遥かに狭い非常に制限されたダイナミックレンジのデバイス固有ＧＳＤＦ（例えば、ＧＳＤＦ  Ｄ（５１４−Ｄ））をサポートするように設計および／または実装され得る。例えば、ディスプレイデバイスＤ（５１２−Ｄ）は、電子ペーパーディスプレイを含み得る。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｄ（５１４−Ｄ）は、デバイス固有デジタル符号値について６ビット以下のビット深度と、１０：１以下のコントラスト比（ＣＲ）と、Ｒｅｃ．７０９において規定されたものよりも遥かに小さい色域とをサポートすることができる。いくつかの実施形態において、ＧＳＤＦ  Ｄ（５１４−Ｄ）は、参照ＧＳＤＦ（５０４）の第４の部分範囲（例えば、０から１００ｃｄ／ｍ2）内のグレーレベルをサポートすることが可能である。
【０１０１】
画像描画の精度を、ディスプレイデバイスＡからＤ（５１２−Ａから−Ｄ）の各々において、優美にスケールダウンすることができる。いくつかの実施形態において、デバイス固有ＧＳＤＦ  ＡからＤ（５１４−Ａから−Ｄ）の各々におけるグレーレベルの部分集合は、知覚的に目立つ誤差を、当該ディスプレイデバイスによってサポートされるグレーレベルの範囲に均等に分配するように、参照ＧＳＤＦ（５０４）におけるサポートされた参照グレーレベルへと相関またはマッピングされ得る。
【０１０２】
いくつかの実施形態において、デバイス固有ＧＳＤＦ（例えば５１４−Ａから−Ｄのうち１つ）を有したディスプレイデバイス（例えば５１２−Ａから−Ｄのうち１つ）が、参照ＧＳＤＦに基づいて符号化された参照符号化画像データを受信／抽出する。これに応答して、ディスプレイデバイスは、またはその中の変換ユニット（５１６−Ａから−Ｄのうち１つ）が、参照符号化画像データにおいて規定された参照デジタル符号値を、ディスプレイデバイスにとってネイティブなデバイス固有デジタル符号値へとマッピングする。このことは、いくつかの方法のうち１つで実行し得る。ある例において、参照デジタル符号値からデバイス固有デジタル符号値へとマッピングすることは、参照グレーレベル（参照デジタル符号値に対応する）に合致するか、または他のいかなるデバイス固有グレーレベルとも同等の精度でこれを近似する、デバイス固有グレーレベル（デバイス固有デジタル符号値に対応する）を選択することを含む。ある別の例において、参照デジタル符号値からデバイス固有デジタル符号値へとマッピングすることは、（１）参照ＧＳＤＦに対応付けられた参照グレーレベル（参照デジタル符号値に対応する）に基づいて、トーンマッピング輝度値を決定することと、（２）トーンマッピング輝度値に合致するか、または他のいかなるデバイス固有グレーレベルとも同等の精度でこれを近似する、デバイス固有グレーレベル（デバイス固有デジタル符号値に対応する）を選択することと、を含む。
【０１０３】
その後、ディスプレイデバイスは、またはその中のドライバチップ（５１８−Ａから−Ｄのうち１つ）が、ディスプレイ固有デジタル符号値を使用して、ディスプレイ固有符号値に対応するデバイス固有グレーレベルで画像を描画することが可能である。ドライバチップは、ディスプレイ固有デジタル符号値からディスプレイデバイスの駆動信号（アナログの）（例えば駆動電圧）への線形デジタル／アナログ変換（ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−ａｎａｌｏｇ  ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ）を含む。この変換は線形であることが可能である。なぜならば、ディスプレイ固有デジタル符号値は、ディスプレイデバイス（例えば、ＬＥＤディスプレイデバイス）のガンマ曲線（べき曲線）に合わせて既に調整されているからである。このように、フレームワーク（５００）の下流側デバイスは、参照デジタル符号値からディスプレイ固有デジタル符号値へと、ディスプレイ固有デジタル符号値からディスプレイデバイスのアナログ駆動信号へとの、２ステップの変換プロセスを実行すると言ってよい。
【０１０４】
一般に、参照ＧＳＤＦは、ディスプレイ固有ＧＳＤＦが基づくものとは異なるＣＳＦモデルに基づき得る。参照ＧＳＤＦとデバイス固有ＧＳＤＦとの間の変換／マッピングが必要である。たとえ同一のＣＳＦモデルを使用して参照ＧＳＤＦとデバイス固有ＧＳＤＦの両方を生成するとしても、異なる値のモデルパラメータを使用してこれらのＧＳＤＦを導出することが可能である。参照ＧＳＤＦについては、モデルパラメータ値を保守的に設定することにより、多種多様な下流側デバイスのディテールを保存することができる。その一方で、デバイス固有ＧＳＤＦについては、ディスプレイデバイスが画像を描画することになる特定の設計／実装および視聴条件を、モデルパラメータ値に反映させることができる。参照ＧＳＤＦとデバイス固有ＧＳＤＦとの間の変換／マッピングが尚必要である。なぜならば、当該する特定のディスプレイデバイスの視聴条件パラメータ（例えば、周囲光レベル、ディスプレイデバイスの光学反射率など）が、参照ＧＳＤＦを導出するために使用されたモデルパラメータ値とは異なるからである。ここで、視聴条件パラメータとは、表示品質（例えばコントラスト比など）に影響を与え黒レベル（例えば最低のグレーレベルなど）を上昇させるものを含み得る。本明細書に記載の技術による参照ＧＳＤＦとデバイス固有ＧＳＤＦとの間の変換／マッピングは、画像描画の品質を向上させる（例えば、高い値の領域における輝度値を増加することによってコントラスト比を向上させるなど）。
９．参照符号化データの変換
【０１０５】
図６は、本発明のいくつかの実施形態による変換ユニットの一例（例えば５１６）を示している。変換ユニット（５１６）は、限定はしないが、図５に例示した複数の変換ユニット（例えば、５１６−Ａから−Ｄ）のうち１つ（例えば、５１６−Ａ）であってよい。いくつかの実施形態において、変換ユニット（５１６）は、参照ＧＳＤＦ（ＲＥＦ  ＧＳＤＦ）についての第１の定義データと、デバイス固有ＧＳＤＦ（例えば、ＧＳＤＦ−Ａ（図５の５１４−Ａ））についての第２の定義データと、を受信することができる。本明細書において、「デバイス固有」および「ディスプレイ固有」という用語は、当該デバイスがディスプレイならば、区別なく使用されることがある。
【０１０６】
受信された定義データに基づき、変換ユニット（５１６）は、参照ＧＳＤＦをディスプレイ固有ＧＳＤＦに連結（ｃａｓｃａｄｅ）することにより、変換ルックアップテーブル（変換ＬＵＴ）を形成する。これらの２つのＧＳＤＦを連結することは、２つのＧＳＤＦにおけるグレーレベルを比較することと、グレーレベルを比較することの結果に基づき、参照ＧＳＤＦにおける参照デジタル符号値およびディスプレイ固有ＧＳＤＦにおけるディスプレイ固有デジタル符号値の間にマッピングを確立することと、を含み得る。
【０１０７】
より具体的には、参照ＧＳＤＦにおける参照デジタル符号値を与えられると、これに対応する参照グレーレベルを、参照ＧＳＤＦに基づき決定することができる。このようにして決定された参照グレーレベルを使用することにより、ディスプレイ固有ＧＳＤＦにおける、あるデバイス固有グレーレベルを特定することが可能である。ある実施形態例において、この特定されるデバイス固有グレーレベルは、参照グレーレベルに合致するか、またはディスプレイ固有ＧＳＤＦにおける他のいかなるディスプレイ固有グレーレベルとも同等の精度でこれを近似し得る。ある別の実施形態例において、参照グレーレベルに作用するグローバルまたはローカルなトーンマッピング作用素により、トーンマッピング輝度値が取得されてもよく、特定されるデバイス固有グレーレベルは、このトーンマッピング輝度値に合致するか、またはディスプレイ固有ＧＳＤＦにおける他のいかなるディスプレイ固有グレーレベルとも同等の精度でこれを近似し得る。
【０１０８】
このデバイス固有グレーレベルを用いて、ディスプレイ固有ＧＳＤＦから、対応するディスプレイ固有デジタル符号値を特定することが可能である。当該参照デジタル符号値と本ディスプレイ固有符号値とから成るエントリを、変換ＬＵＴに追加または規定することができる。
【０１０９】
上記の工程は、当該参照ＧＳＤＦにおける他の参照デジタル符号値について繰り返すことができる。
【０１１０】
いくつかの実施形態において、変換ＬＵＴを予め構築し格納しておき、その後で、この変換ＬＵＴに部分的に基づいて処理が行なわれることになる画像データを受信し処理することができる。別の実施形態において、変換ＬＵＴを用いて処理されることになる画像データを解析する。この解析の結果を使用して、参照デジタル符号値とデバイス固有デジタル符号値との対応関係を設定するか、または少なくとも調整してもよい。例えば、画像データが輝度値についてある特定の集中または分布を示すならば、変換ＬＵＴは、その輝度値の集中領域において大量のディテールを保存するように設定され得る。
【０１１１】
いくつかの実施形態において、変換ユニット（５１６）は、参照ＧＳＤＦとディスプレイ固有ＧＳＤＦ（５１４−Ａ）の両方における量子化ステップ（例えば、隣接し合うデジタル符号値間の輝度値差すなわちΔＬ）を比較するように構成された１つ以上のソフトウェアおよび／またはハードウェアコンポーネント（比較サブユニット（６０２））を含む。例えば、参照ＧＳＤＦの、ある参照デジタル符号値における量子化ステップは、参照輝度値の差（参照ＧＳＤＦΔＬ）であり得る一方で、ディスプレイ固有ＧＳＤＦの、あるディスプレイ固有デジタル符号値における量子化ステップは、ディスプレイ固有輝度値の差（ディスプレイ固有ＧＳＤＦΔＬ）であり得る。ここで、当該ディスプレイ固有デジタル符号値は、当該参照デジタル符号値に対応する（あるいは変換ＬＵＴにおいて対を成す）。いくつかの実施形態において、比較サブユニット（６０２）は、これらの２つの輝度値差を比較する。本質的に本演算処理は、ΔＬ値に基づいて、あるいは選択的におよび／または代替的に２つのＧＳＤＦ曲線の相対的な傾きに基づいて実行し得る、テストである。
【０１１２】
ディスプレイ固有ＧＳＤＦにおける輝度値の量子化ステップは、典型的には、参照ＧＳＤＦにおけるものよりも大きくなり得る。なぜならば、参照ＧＳＤＦ（例えば高ビット深度ドメインに対応するなどの）に由来する１つ以上の参照グレーレベルが、ディスプレイ固有ＧＳＤＦ（例えば低ビット深度ドメインに対応するなどの）に由来するディスプレイ固有グレーレベルへと併合されるからである。このような場合、ディザリングを使用することにより、バンディングアーチファクトを除去する。全体的なディザリングの一部として、ローカルな周辺出力画素（空間および／または時間における）に対してもディザリングを実行する。ある意味で、人間の眼はローパスフィルタとして表現され得る。少なくともこの意味で、本明細書に記載のようにローカルな周辺画素を平均することにより、バンディングの視覚的アーチファクト（さもなくばディスプレイ固有ＧＳＤＦにおける大きい量子化ステップのせいで存在し得るであろう）を低減および／または除去する所望の出力グレーレベルが、ゆえに生成される。
【０１１３】
より稀な事例としては、時として、参照ＧＳＤＦにおける輝度値の量子化ステップがディスプレイ固有ＧＳＤＦのものよりも大きくなることがある。例えば近傍の入力画素を平均することによって入力グレーレベルに基づき出力グレーレベルを合成する、ディコントアリングアルゴリズムベースのプロセスを使用する。
【０１１４】
これに相応して、もしも参照ＧＳＤＦΔＬがディスプレイ固有ＧＳＤＦΔＬよりも大きい（図６の「Ｙ」径路）ならば、変換ＬＵＴにおいて、当該する参照デジタル符号値とディスプレイ固有デジタル符号値とを含むエントリに、ディコントアアルゴリズムフラグを設定する。
【０１１５】
もしも参照ＧＳＤＦΔＬがディスプレイ固有ＧＳＤＦΔＬよりも小さい（図６の「Ｎ」径路）ならば、変換ＬＵＴにおいて、当該する参照デジタル符号値とディスプレイ固有デジタル符号値とを含むエントリに、ディザアルゴリズムフラグを設定する。
【０１１６】
もしも参照ＧＳＤＦΔＬがディスプレイ固有ＧＳＤＦΔＬに等しいならば、変換ＬＵＴにおいて、当該する参照デジタル符号値とディスプレイ固有デジタル符号値とを含むエントリに、ディコントアアルゴリズムフラグもディザアルゴリズムフラグも設定しない。
【０１１７】
ディコントアおよびディザアルゴリズムフラグは、変換ＬＵＴにおけるエントリで格納してもよいし、変換ＬＵＴの外側にあるがこれと動作可能にリンクされた関連データ構造に格納してもよい。
【０１１８】
いくつかの実施形態において、変換ユニット（５１６）は、高ビット深度あるいは浮動小数点の入力画像の形態であり得る参照符号化画像データを受信して、参照ＧＳＤＦに規定された参照デジタル符号値をディスプレイ固有ＧＳＤＦに規定されたディスプレイ固有デジタル符号値へとマッピングするように、構成される。ＧＳＤＦ間のデジタル符号値をマッピングすることに加えて、変換ユニット（５１６）は、先述のアルゴリズムフラグ（ディコントアアルゴリズムフラグまたはディザリングアルゴリズムフラグ）の設定に基づきディコントアリングまたはディザリングを実行するように、構成することができる。
【０１１９】
前述のように、参照ＧＳＤＦは、ディスプレイ固有ＧＳＤＦよりも多量のディテールを含む可能性が高い。ゆえに、図６の「Ｙ」径路は発生しないか、または比較的稀にしか発生しないかも知れない。いくつかの実施形態において、「Ｙ」径路および関連処理を省略して、変換ユニットの実装を単純化してもよい。
【０１２０】
いくつかの実施形態において、参照符号化画像データにおけるある画素について決定された参照デジタル符号値を与えられると、変換ユニット（５１６）は、対応するディスプレイ固有デジタル符号値を変換ＬＵＴにおいて検索し、対応するディスプレイ固有デジタル符号値で参照デジタル符号値を置換する。追加的および／または選択的に、変換ユニット（５１６）は、変換ＬＵＴの、当該する参照デジタル符号値とディスプレイ固有デジタル符号値とを含むエントリにおけるアルゴリズムフラグの存在／設定に基づき、当該画素に対しディコントアまたはディザリングアルゴリズムを実行すべきかどうかを判断する。
【０１２１】
ディコントアアルゴリズムもディザリングアルゴリズムも実行すべきでない（例えば、いずれのアルゴリズムを実行することに向けた指標もフラグも無い）と判断されるならば、当面は当該画素に対してディコントアもディザリングも実行しない。
【０１２２】
ディコントアアルゴリズムを実行すべきであると判断されるならば、変換ユニット（５１６）は、１つ以上のディコントアアルゴリズム（ディコントアアルゴ）を実行することができる。１つ以上のディコントアアルゴリズムを実行することは、入力ローカル近傍画素の画像データを受信することと、ローカル近傍画素の画像データをディコントアアルゴリズムへ入力することと、を含み得る。
【０１２３】
ディザリングアルゴリズムを実行すべきであると判断されるならば、変換ユニット（５１６）は、１つ以上のディザリングアルゴリズム（ディザリングアルゴ）を実行することができる。
【０１２４】
もしも変換ユニット（５１６）が近傍画素に対してディコントアまたはディザリングを実行する必要があると判断するならば、当該画素は、ディコントアまたはディザリングにさらに関与し得る。ある例において、当該画素のデバイス固有グレーレベル（出力）は、ローカル近傍画素のディザリングに使用することができる。ある別の例において、当該画素の参照グレーレベル（入力）は、ローカル近傍画素のディコントアリングに使用することができる。
【０１２５】
いくつかの実施形態において、変換ユニット（５１６）は前述の工程の処理結果を、下流側処理ユニットまたはサブユニットへと出力する。処理結果は、ディスプレイ固有ＧＳＤＦ（例えばＧＳＤＦ−Ａ）におけるデジタル符号値で符号化されたディスプレイ固有ビット深度の出力画像というフォーマットで表現される、ディスプレイ固有の符号化画像データを含む。
【０１２６】
図７は、８ビット画像処理を実装するＳＤＲディスプレイの一例（７００）を示している。ＳＤＲディスプレイ（７００）は、またはその中のＶＤＲ復号化ユニット（７０２）が、符号化入力を受信する。符号化入力は、複数の画像データコンテナフォーマットのうち１つで表現されていることが可能な画像データコンテナにおける、参照符号化画像データを含む。ＶＤＲ復号化ユニット（７０２）は、符号化入力を復号化し、その中から参照符号化画像データを決定／抽出する。参照符号化画像データは、ある色空間（例えば、ＲＧＢ色空間、ＹＣｂＣｒ色空間など）における個々の画素の画像データを含み得る。個々の画素の画像データは、参照ＧＳＤＦにおける参照デジタル符号値で符号化され得る。
【０１２７】
追加的および／または選択的に、ＳＤＲディスプレイ（７００）は、ＳＤＲディスプレイ（７００）のディスプレイパラメータを維持するディスプレイマネジメントユニット（７０４）を含む。ディスプレイパラメータは、ＳＤＲディスプレイ（７００）に対応付けられたディスプレイ固有ＧＳＤＦ（例えば、図５のＧＳＤＦ−Ｂ）を少なくとも部分的に規定することができる。ディスプレイ固有ＧＳＤＦを規定するディスプレイパラメータは、ＳＤＲディスプレイ（７００）によってサポートされる最大（ｍａｘ）および最小（ｍｉｎ）のグレーレベルを含み得る。ディスプレイパラメータはまた、ＳＤＲディスプレイによってサポートされる原色（ｐｒｉｍａｒｉｅｓ）、ディスプレイサイズ（サイズ）、ＳＤＲディスプレイの画像描画表面の光学反射率、周囲光レベルを含むことも可能である。ディスプレイパラメータのうちいくつかは、固定値で予め設定してもよい。ディスプレイパラメータのうちいくつかは、ＳＤＲディスプレイ（７００）がリアルタイムまたは準リアルタイムで計測してもよい。ディスプレイパラメータのうちいくつかは、ＳＤＲディスプレイ（７００）のユーザーによって設定変更可能（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ）であってもよい。ディスプレイパラメータのうちいくつかは、デフォルト値で予め設定され、計測またはユーザーによって上書きされることが可能である。ディスプレイマネジメントユニット（７０４）は、参照ＧＳＤＦに基づいてディスプレイ固有グレーレベルの知覚的非線形性を確立／形成し、追加的および／または選択的に、ディスプレイ固有グレーレベルを確立／形成することの一部として、トーンマッピングを実行してもよい。例えば、参照ＧＳＤＦに応じたディスプレイ固有グレーレベルの知覚的非線形性を確立／形成するために、図５に例示した変換ＬＵＴおよび／またはその他の関連メタデータ（例えば、ディザリングおよびディコントア処理フラグなど）が、ディスプレイマネジメントユニット（７０４）によって確立され得る。先述の連結演算処理をディスプレイマネジメントユニット（７０４）で実施することにより、変換ＬＵＴおよび／またはその他の、参照ＧＳＤＦおよびディスプレイ固有ＧＳＤＦのうち１つまたは両方に関する関連メタデータ（７１２）を生成することができる。この変換ＬＵＴおよび／またはその他の関連メタデータ（７１２）は、ＳＤＲディスプレイ（７００）における他のユニットまたはサブユニットが入手して使用してもよい。さらに、この変換ＬＵＴおよび／またはその他の関連メタデータは、知覚的非線形性を反転させる（ｉｎｖｅｒｔ）ためのメタデータ（７１４）として、またはこれを導出するために、使用することが可能である。本明細書で用いるとき、知覚的非線形性を反転させることは、ディスプレイ固有デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル駆動レベル（例えば、ディスプレイデバイスにおけるデジタル化電圧レベル）に変換することを含み得る。
【０１２８】
追加的および／または選択的に、ＳＤＲディスプレイ（７００）は、図５および図６に例示した変換ユニット（５１６）と、８ビット知覚的量子化器（７０６）とを含む。いくつかの実施形態において、ＳＤＲディスプレイ（７００）あるいはその中の変換ユニット（５１６）と８ビット知覚的量子化器（７０６）とは、参照符号化画像データを、ディスプレイ固有ＧＳＤＦ（例えば図５のＧＳＤＦ−ＡまたはＧＳＤＦ−Ｂ）に対応付けられるディスプレイ固有デジタル符号値で符号化された、ディスプレイ固有ビット深度の出力画像へと変換し、そしてこのディスプレイ固有ビット深度出力画像を、８ビット符号空間における知覚的符号化画像データへと量子化する。本明細書で用いるとき「知覚的符号化」という用語は、人間視覚の知覚的モデル（参照ＧＳＤＦを生じるＣＳＦなど）に基づく符号化の１タイプを指すことがある。
【０１２９】
追加的および／または選択的に、ＳＤＲディスプレイ（７００）は、限定はしないが、８ビット輝度表現の知覚的符号化画像データに対して画像処理演算のうちゼロ個または１つ以上を実行することが可能な、映像後処理ユニット（７０８）を含む。これらの画像処理演算は、限定はしないが、圧縮、解凍、色空間変換、ダウンサンプリング、アップサンプリング、またはカラーグレーディングを含み得る。これらの演算処理の結果は、ＳＤＲディスプレイ（７００）の他の部分に出力することが可能である。
【０１３０】
ある実施形態例において、ＳＤＲディスプレイ（７００）は、画像処理演算の結果におけるディスプレイ固有デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル駆動レベル（例えばデジタル化電圧レベル）へと変換するように構成された、８ビット知覚的逆量子化器（７１０）を含む。知覚的逆量子化器（７１０）によって生成された（すなわち、デジタル符号値から変換し戻された）ディスプレイ固有デジタル駆動レベルは、ＳＤＲディスプレイ（７００）においてサポート可能ないくつかのタイプの輝度非線形性のうち１つを、特異的にサポートすることができる。ある例において、知覚的逆量子化器（７１０）は、Ｒｅｃ．７０９に対応付けられた輝度非線形性をサポートするように、ディスプレイ固有デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル駆動レベルへと変換する。ある別の例において、知覚的逆量子化器（７１０）は、線形輝度ドメインまたは対数輝度ドメイン（比較的容易にローカルディミング演算処理に統合できる）に対応付けられた輝度非線形性をサポートするように、ディスプレイ固有デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル駆動レベルへと変換する。あるもう１つの例において、知覚的逆量子化器（７１０）は、特定のディスプレイ（７００）に向けてディスプレイ固有グレーレベルが最適に配置されておりかつディスプレイ（７００）に固有の視聴条件に合わせて調整されていてもよいディスプレイ固有ＣＳＦ（またはその対応付けられたＧＳＤＦ）をサポートするように、ディスプレイ固有デジタル符号値をディスプレイ固有デジタル駆動レベルへと変換する。
１０．プロセスフローの例
【０１３１】
図８Ａは、本発明のある実施形態によるプロセスフローの一例を示している。いくつかの実施形態において、フレームワーク（５００）における１つ以上のコンピューティングデバイスなどの、１つ以上のコンピューティングデバイスまたはコンポーネントが、本プロセスフローを実行し得る。ブロック８０２において、あるコンピューティングデバイスが、符号化されることになる画像データを受信する。
【０１３２】
ブロック８０４において、コンピューティングデバイスは、１組の参照デジタル符号値と１組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングに基づき、符号化されることになる画像データを参照符号化画像データへと符号化する。ここで、符号化されることになる画像データにおける輝度値は、１組の参照デジタル符号値によって表現される。１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例し得る。
【０１３３】
ブロック８０６において、コンピューティングデバイスは、参照符号化画像データを出力する。
【０１３４】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、あるコントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデルに基づき、参照グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）を決定する。参照ＧＳＤＦは、１組の参照デジタル符号値と１組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングを規定する。ＣＳＦモデルは、１つ以上のモデルパラメータを有し、これらのモデルパラメータは、下記のうち１つ以上を含む範囲における視角を包含し得る。すなわち、２５度×２５度と３０度×３０度の間、３０度×３０度と３５度×３５度の間、３５度×３５度と４０度×４０度の間、４０度×４０度と４５度×４５度の間、または４５度×４５度より大きい、である。
【０１３５】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、１組の参照グレーレベルによってサポートされる輝度値の範囲内のある中間の輝度値を、１組の参照デジタル符号値が帰属する符号空間におけるある中間のデジタル符号値へと割り当て、積算または積分演算のうち１つ以上を実行することにより、複数のサブマッピングを導出する。各サブマッピングは、１組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値を、１組の参照グレーレベルにおけるある参照グレーレベルへとマッピングする。中間の輝度値は、下記のうち１つ以上を含む範囲内において選択され得る。すなわち、５０ニト未満、５０ニトと１００ニトの間（両端含む）、１００と５００ニトの間（両端含む）、または５００ニト以上である。
【０１３６】
ある実施形態例において、１組の参照グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする。すなわち、５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、１００００ニトと１５０００ニトの間（両端含む）、または１５０００ニトより大きい、である。
【０１３７】
ある実施形態において、ピークコントラスト感度は、輝度値変数、空間周波数変数、または１つ以上の他の変数のうち１つ以上を含むモデルパラメータを有したコントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデルに基づいて決定される、複数のコントラスト感度曲線の中のあるコントラスト感度曲線に由来して決定される。
【０１３８】
ある実施形態において、複数のコントラスト感度曲線のうちの少なくとも２つのコントラスト感度曲線に基づいて決定された少なくとも２つのピークコントラスト感度が、２つの異なる空間周波数値において発生している。
【０１３９】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、ある入力映像信号からの、符号化されることになる画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の出力画像へと変換する。
【０１４０】
ある実施形態において、符号化されることになる画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー（Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ａｒｔｓ  ａｎｄ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）（ＡＭＰＡＳ）のアカデミー色符号化仕様（Ａｃａｄｅｍｙ  Ｃｏｌｏｒ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ）（ＡＣＥＳ）規格に対応付けられたＲＧＢ色空間、デジタルシネマイニシアティブ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｉｎｅｍａ  Ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ）のＰ３色空間規格、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ（ＲＩＭＭ／ＲＯＭＭ）規格、ｓＲＧＢ色空間、国際電気通信連合（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｕｎｉｏｎ）（ＩＴＵ）のＢＴ．７０９勧告標準（ＢＴ．７０９  Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ  ｓｔａｎｄａｒｄ）に対応付けられたＲＧＢ色空間、などのうち１つにおいて符号化された画像データを含む。
【０１４１】
ある実施形態において、隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、当該する特定の光レベルにおける最小可知差異閾値よりも小さい。
【０１４２】
ある実施形態において、当該する特定の光レベルは、当該する２つの輝度値の間（両端含む）の輝度値である。
【０１４３】
ある実施形態において、１組の参照デジタル符号値とは、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む。すなわち、１２ビット未満、１２ビットと１４ビットの間（両端含む）、少なくとも１４ビット、１４ビット以上、である。
【０１４４】
ある実施形態において、１組の参照グレーレベルとは、１組の量子化輝度値を含み得る。
【０１４５】
図８Ｂは、本発明のある実施形態による、プロセスフローの別の一例を示している。いくつかの実施形態において、フレームワーク（５００）における１つ以上のコンピューティングデバイスなどの、１つ以上のコンピューティングデバイスまたはコンポーネントが、本プロセスフローを実行し得る。ブロック８５２において、あるコンピューティングデバイスが、１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定する。ここで、１組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて１組の参照グレーレベルへとマッピングされている。その一方で、１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている。
【０１４６】
ブロック８５４において、コンピューティングデバイスは、１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する。参照符号化画像データにおける輝度値は、１組の参照デジタル符号値に基づいている。１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現された２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例し得る。
【０１４７】
ブロック８５６において、コンピューティングデバイスは、デジタル符号マッピングに基づき、１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへと、トランスコードする。デバイス固有画像データにおける輝度値は、１組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている。
【０１４８】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間に１組の対応関係を決定する。ここで、１組の対応関係におけるある対応関係は、１組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値を、あるデバイス固有デジタル符号値へと関連付ける。コンピューティングデバイスはさらに、参照デジタル符号値における第１の輝度差をデバイス固有デジタル符号値における第２の輝度差と比較し、この第１の輝度差と第２の輝度差とを比較することに基づいて、当該参照デジタル符号値に対しディザリングまたはディコントアリングを実行すべきかあるいは演算処理を実行しないでおくべきかに関するアルゴリズムフラグを格納する。
【０１４９】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、ある画素について参照符号化画像データから参照デジタル符号値を決定し、当該する参照デジタル符号値に対してアルゴリズムフラグが設定されているかどうかをさらに判断する。ディコントアについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、コンピューティングデバイスは、当該画素に対してディコントアアルゴリズムを実行する。あるいは、ディザリングについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、コンピューティングデバイスは、当該画素に対してディザリングアルゴリズムを実行する。
【０１５０】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データに基づいて、ディスプレイ上に１つ以上の画像を描画する。ここで、ディスプレイとは、限定はしないが、可視ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）ディスプレイ、スタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ディスプレイ、タブレットコンピュータディスプレイ、またはハンドヘルドデバイスディスプレイのうち１つであり得る。
【０１５１】
ある実施形態において、デバイス固有グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）が、１組のデバイス固有デジタル符号値と１組のデバイス固有グレーレベルとの間のデバイス固有マッピングを規定する。
【０１５２】
ある実施形態において、デバイス固有マッピングは、１つ以上のディスプレイパラメータおよびゼロ個以上の視聴条件パラメータに基づいて導出される。
【０１５３】
ある実施形態において、１組のデバイス固有グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする。すなわち、１００ニト未満、１００ニト以上５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、または１００００ニトより大きい、である。
【０１５４】
ある実施形態において、コンピューティングデバイスは、ある入力映像信号からの、参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、デバイス特有画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の出力画像へと変換する。
【０１５５】
ある実施形態において、デバイス固有画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー（ＡＭＰＡＳ）のアカデミー色符号化仕様（ＡＣＥＳ）規格に対応付けられたＲＧＢ色空間、デジタルシネマイニシアティブのＰ３色空間規格、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ（ＲＩＭＭ／ＲＯＭＭ）規格、ｓＲＧＢ色空間、または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のＢＴ．７０９勧告標準に対応付けられたＲＧＢ色空間、のうち１つにおける画像描画をサポートする。
【０１５６】
ある実施形態において、１組のデバイス固有デジタル符号値とは、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む。すなわち、８ビット、８ビット超１２ビット未満、１２ビット以上、である。
【０１５７】
ある実施形態において、１組のデバイス固有グレーレベルとは、１組の量子化輝度値を含み得る。
【０１５８】
様々な実施形態において、エンコーダ、デコーダ、システムなどが、前述の方法のいずれか、またはその一部を実行する。
１１．実装メカニズム／ハードウェアの概要
【０１５９】
一実施形態によれば、本明細書に説明されている技術は、１つ以上の専用の計算装置により実施される。専用の計算装置は、技術を実行するようハードワイヤードで接続され得るか、または、技術を実行するよう持続的にプログラムされた１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）のようなデジタル電子デバイスを含み得るか、または、ファームウェア、メモリ、その他の格納装置、または何らかの組み合わせにおけるプログラム指令に従って技術を実行するようプログラムされた、１つ以上の汎用のハードウェアプロセッサを含み得る。そのような専用の計算装置はまた、カスタムハードワイヤード論理、ＡＳＩＣ，またはＦＰＧＡとカスタムプログラミングとを組み合わせることにより、技術を達成し得る。専用の計算装置は、デスクトップコンピュータシステム、ポータブルコンピュータシステム、携帯用のデバイス、ネットワーキングデバイス、またはハードワイヤードおよび／またはプログラム論理を組み込むことにより技術を実施する、任意の他のデバイスであり得る。
【０１６０】
例えば、図９は、発明の実施形態例が実施され得るコンピュータシステム９００を例示するブロック図である。コンピュータシステム９００は、情報通信のためのバス９０２または他の通信機構と、情報処理のためにバス９０２と結合されたハードウェアプロセッサ９０４とを含む。ハードウェアプロセッサ９０４は、例えば、汎用のマイクロプロセッサであり得る。
【０１６１】
コンピュータシステム９００はまた、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他の動的記憶装置のようなメインメモリ９０６を含み、メインメモリ９０６は、バス９０２と結合されることにより、情報およびプロセッサ９０４により実行される指令を格納する。メインメモリ９０６はまた、プロセッサ９０４で実行される指令の実行中に、一時変数または他の中間情報を格納するのに用いられ得る。そのような指令は、プロセッサ９０４にアクセスできる非一時的な記憶媒体に格納される時、コンピュータシステム９００を、指令において指定された動作を実行するカスタマイズされた専用マシーンにする。
【０１６２】
コンピュータシステム９００は、プロセッサ９０４に対する静的な情報および指令を格納するようにバス９０２と結合された、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）９０８または他の静的記憶装置をさらに含む。磁気ディスクまたは光学ディスクのような記憶装置９１０が提供され、情報および指令を格納するようにバス９０２に結合される。
【０１６３】
コンピュータシステム９００は、バス９０２を経由して液晶ディスプレイのようなディスプレイ９１２と結合されることにより、情報をコンピュータユーザーに表示する。英数字および他のキーを含む入力装置９１４は、バス９０２と結合されることにより、情報およびコマンド選択をプロセッサ９０４に伝達する。別のタイプのユーザー入力装置は、マウス、トラックボールまたはカーソル方向キーのようなカーソルコントロール９１６であり、方向情報およびコマンド選択をプロセッサ９０４に伝達し、ディスプレイ９１２上のカーソルの動きを制御する。この入力装置は、典型的には、２つの軸、第１の軸（例えば、ｘ）および第２の軸（例えば、ｙ）において、２つの自由度を有することにより、装置は平面内の場所を特定できる。
【０１６４】
コンピュータ９００は、コンピュータシステムと結合してコンピュータシステム９００を専用のマシーンにするか、または専用のマシーンになるようプログラムする、デバイス固有のハードワイヤード論理、１つ以上のＡＳＩＣＳまたはＦＰＧＡ、ファームウェアおよび／またはプログラム論理を用いて、本明細書に説明されている技術を実施し得る。一実施形態によれば、本明細書の技術は、メインメモリ９０６に含まれる１つ以上の指令の１つ以上のシーケンスを実行するプロセッサ９０４に応答して、コンピュータシステム９００により実行される。そのような指令は、記憶装置９１０のような別の記憶媒体から、メインメモリ９０６へ読み込まれ得る。メインメモリ９０６に含まれる指令シーケンスの実行により、プロセッサ９０４は、本明細書に説明されているプロセス工程を実行する。別の実施形態では、ハードワイヤード回路は、ソフトウェア指令の代わりに、またはソフトウェア指令と組み合わせて、用いられ得る。
【０１６５】
本明細書に用いられる用語「記憶媒体」は、マシーンを特定の形態で動作させるデータおよび／または指令を格納する、任意の非一時的な媒体をいう。そのような記憶媒体は、不揮発性媒体および／または揮発性媒体を含み得る。不揮発性媒体は、例えば、記憶装置９１０のような光学または磁気ディスクを含む。揮発性媒体は、メインメモリ９０６のような動的メモリを含む。記憶媒体の一般的な形態は、例えば、フロッピーディスク、プレキシブルディスク、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、磁気テープまたは任意の他の磁気データ記憶媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、任意の他の光学データ記憶媒体、穴のパターンを有する任意の物理的な媒体、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ，およびＥＰＲＯＭ，ＦＬＡＳＨ−ＥＰＲＯＭ、ＮＶＲＡＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジを含む。
【０１６６】
記憶媒体は、伝達媒体とは別個のものであるが、伝達媒体と併せて用いられ得る。伝達媒体は、記憶媒体間の情報転送に関与する。例えば、伝達媒体は、バス９０２を含むワイヤを含む、同軸ケーブル、銅線、光ファイバを含む。伝達媒体はまた、ラジオ波または赤外データ通信時において生成されるような、音波または光波の形態を取り得る。
【０１６７】
１つ以上の指令の１つ以上のシーケンスを実行のためにプロセッサ９０４へ転送する際において、様々な形態の媒体が関与し得る。例えば、指令は、最初、リモートコンピュータの磁気ディスクまたはソリッドステートドライブ上に担持され得る。リモートコンピュータは、指令を自身の動的メモリに読み込み、モデムを用いて指令を電話線に送り得る。コンピュータシステム９００に固有のモデムは、電話線上においてデータを受け取り、赤外線送信機を用いることにより、データを赤外線信号に変換し得る。赤外線検知器は、赤外線信号で送られたデータを受け取り得、そして適切な回路がデータをバス９０２上に配置し得る。バス９０２は、データをメインメモリ９０６に送り、プロセッサ９０４はメインメモリ９０６から指令を取り出し実行する。メインメモリ９０６により受け取られた指令は、オプションとして、プロセッサ９０４により実行される前または後において、記憶装置９１０上に格納され得る。
【０１６８】
コンピュータシステム９００はまた、バス９０２と結合された通信インターフェース９１８を含む。通信インターフェース９１８は、ローカルネットワーク９２２と接続されたネットワークリンク９２０との、双方向のデータ通信結合を提供する。例えば、通信インターフェース９１８は、サービス総合デジタル網（ＩＳＤＮ）カード、ケーブルモデム、衛星モデムまたはモデムであり、対応するタイプの電話線にデータ通信接続を提供し得る。別の例として、通信インターフェース９１８は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）カードであり、適合性のあるＬＡＮへのデータ通信接続を提供する。無線リンクも実施され得る。任意のそのような実施において、通信インターフェース９１８は、様々なタイプの情報を表すデジタルデータストリームを送る、電気的、電磁気的または光学的な信号を送受信する。
【０１６９】
ネットワークリンク９２０は、典型的には、データ通信を１つ以上のネットワークを介して他のデータ装置に提供する。例えば、ネットワークリンク９２０は、ローカルネットワーク９２２を介して、ホストコンピュータ９２４への接続、または、インターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）９２６によって動作されるデータ装置への接続を提供する。そして、ＩＳＰ９２６は、現在一般に「インターネット」９２８と呼ばれている全世界的なパケットデータ通信ネットワークを介して、データ通信サービスを提供する。ローカルネットワーク９２２およびインターネット９２８の両方とも、デジタルデータストリームを搬送する、電気的、電磁気的、または光学的な信号を用いる。様々なネットワークを介した信号、および、ネットワークリンク９２０上および通信インターフェース９１８を介した信号は、コンピュータシステム９００とデジタルデータをやり取りするものであり、伝達媒体の形態例である。
【０１７０】
コンピュータシステム９００は、ネットワーク、ネットワークリンク９２０および通信インターフェース９１８を介して、メッセージを送り、プログラムコードを含むデータを受け取り得る。インターネットを例に挙げると、サーバ９３０は、インターネット９２８、ＩＳＰ９２６、ローカルネットワーク９２２および通信インターフェース９１８を介して、アプリケーションプログラムのために要求されるコードを伝達し得る。
【０１７１】
受け取られたコードは、受信されてそのままプロセッサ９０４により実行されてもよく、且つ／または、後で実行するために記憶装置９１０または他の不揮発性記憶装置に保存されてもよい。
１２．列挙実施形態例、均等物、拡張物、代替物、その他
【０１７２】
異なる性能を有したディスプレイ間に跨る、知覚的輝度非線形性ベースの画像データ交換に関する本発明の列挙実施形態例（ｅｎｕｍｅｒａｔｅｄ  ｅｘａｍｐｌｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）（「ＥＥＥ」）を、上述した。ゆえに本発明の実施形態は、以下の表２に列挙する例のうち、１つ以上に関し得る。
（表２）    列挙実施形態例
（ＥＥＥ１．）
符号化されることになる画像データを受信する工程と、
１組の参照デジタル符号値と１組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングに基づき、前記受信画像データを参照符号化画像データへと符号化する工程であって、前記受信画像データにおける輝度値は前記１組の参照デジタル符号値によって表現され、前記受信画像データにおける２つの参照グレーレベル間の輝度差は、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現され、前記隣接する２つの参照デジタル符号値間の前記輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例する、工程と、
前記参照符号化画像データを出力する工程と、
を含む方法。
（ＥＥＥ２．）
コントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデルに基づき参照グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）を決定する工程であって、前記参照ＧＳＤＦは前記１組の参照デジタル符号値と前記１組の参照グレーレベルとの間の前記参照マッピングを規定している工程、をさらに含む、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ３．）
前記ＣＳＦモデルは１つ以上のモデルパラメータを有し、前記１つ以上のモデルパラメータは、下記のうち１つ以上を含む範囲における視角を包含する、列挙実施形態例２に記載の方法：
２５度×２５度と３０度×３０度の間（両端含む）、３０度×３０度と３５度×３５度の間（両端含む）、３５度×３５度と４０度×４０度の間（両端含む）、４０度×４０度と４５度×４５度の間（両端含む）、または４５度×４５度より大きい。
（ＥＥＥ４．）
前記１組の参照グレーレベルによってサポートされる輝度値の範囲内のある中間の輝度値を、前記１組の参照デジタル符号値が帰属する符号空間におけるある中間のデジタル符号値に割り当てる工程と、
積算または積分演算のうち１つ以上を実行することにより、複数のサブマッピングを導出する工程であって、各サブマッピングは、前記１組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値を、前記１組の参照グレーレベルにおけるある参照グレーレベルにマッピングする、工程と、
をさらに含む、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ５．）
前記中間の輝度値は、下記のうち１つ以上を含む範囲内で選択される、列挙実施形態例４に記載の方法：５０ニト未満、５０ニトと１００ニトの間（両端含む）、１００と５００ニトの間（両端含む）、または５００ニトより大きい。
（ＥＥＥ６．）
前記１組の参照グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例１に記載の方法：５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、１００００ニトと１５０００ニトの間（両端含む）、または１５０００ニトより大きい。
（ＥＥＥ７．）
前記ピークコントラスト感度は、輝度値変数、空間周波数変数、または１つ以上の他の変数のうち１つ以上を含むモデルパラメータを有するコントラスト感度関数（ＣＳＦ）モデルに基づいて決定された、複数のコントラスト感度曲線の中の、あるコントラスト感度曲線に由来して決定される、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ８．）
前記複数のコントラスト感度曲線における少なくとも２つのコントラスト感度曲線に基づいて決定された少なくとも２つのピークコントラスト感度が、２つの異なる空間周波数値において発生している、列挙実施形態例７に記載の方法。
（ＥＥＥ９．）
ある入力映像信号からの、前記符号化されることになる画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の出力画像へと変換する工程をさらに含む、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１０．）
前記符号化されることになる画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー（ＡＭＰＡＳ）のアカデミー色符号化仕様（ＡＣＥＳ）規格に対応付けられたＲＧＢ色空間、デジタルシネマイニシアティブのＰ３色空間規格、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ（ＲＩＭＭ／ＲＯＭＭ）規格、ｓＲＧＢ色空間、または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のＢＴ．７０９勧告標準に対応付けられたＲＧＢ色空間、のうち１つにおいて符号化された画像データを含む、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１１．）
前記隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される前記２つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異（ＪＮＤ）閾値よりも小さい、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１２．）
前記特定の光レベルは、前記２つの輝度値の間（両端含む）の輝度値を含む、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１３．）
前記１組の参照デジタル符号値は、下記のうち少なくとも１つのビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例１に記載の方法：１２ビット未満、１２ビットと１４ビットの間（両端含む）、少なくとも１４ビット、または１４ビット以上。
（ＥＥＥ１４．）
前記１組の参照グレーレベルは、１組の量子化輝度値を含み得る、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１５．）
前記参照ＧＳＤＦは、１つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例１に記載の方法。
（ＥＥＥ１６．）
前記関数モデルは１つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例１５に記載の方法。
（ＥＥＥ１７．）
以下の工程を含む方法：１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定する工程であって、前記１組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて１組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、工程と、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記１組の参照デジタル符号値に基づいており、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、工程と、前記デジタル符号マッピングに基づき、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程であって、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記１組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、工程。
（ＥＥＥ１８．）
以下をさらに含む、列挙実施形態例１７に記載の方法：前記１組の参照デジタル符号値と前記１組のデバイス固有デジタル符号値との対応関係を決定する工程であって、前記１組の対応関係におけるある対応関係は、前記１組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値をあるデバイス固有デジタル符号値へと関連付けている、工程と、前記参照デジタル符号値における第１の輝度差と前記デバイス固有デジタル符号値における第２の輝度差とを比較する工程と、前記第１の輝度差と前記第２の輝度差とを比較することに基づき、前記参照デジタル符号値に対してディザリングまたはディコントアリングを実行すべきかあるいは演算処理を実行しないでおくべきかに関する、アルゴリズムフラグを格納する工程。
（ＥＥＥ１９．）
ある画素につき、前記参照符号化画像データから参照デジタル符号値を決定する工程と、前記参照デジタル符号値に対してアルゴリズムフラグが設定されているかどうかを判断する工程と、をさらに含む、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２０．）
ディコントアについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディコントアアルゴリズムを実行する工程、をさらに含む、列挙実施形態例１９に記載の方法。
（ＥＥＥ２１．）
ディザリングについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディザリングアルゴリズムを実行する工程、をさらに含む、列挙実施形態例１９に記載の方法。
（ＥＥＥ２２．）
前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化された前記デバイス固有画像データに基づき、ディスプレイ上に１つ以上の画像を描画する工程であって、前記ディスプレイは、可視ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）ディスプレイ、スタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ディスプレイ、タブレットコンピュータディスプレイ、またはハンドヘルドデバイスディスプレイのうち１つである工程、をさらに含む、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２３．）
前記１組のデバイス固有デジタル符号値と前記１組のデバイス固有グレーレベルとの間の前記デバイス固有マッピングは、デバイス固有グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）によって規定される、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２４．）
前記デバイス固有マッピングは、１つ以上のディスプレイパラメータおよびゼロ個以上の視聴条件パラメータに基づいて導出される、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２５．）
前記１組のデバイス固有グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例１７に記載の方法：１００ニト未満、１００ニト以上５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、または１００００ニトより大きい。
（ＥＥＥ２６．）
ある入力映像信号からの、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記デバイス固有画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の出力画像へと変換する工程をさらに含む、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２７．）
前記デバイス固有画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー（ＡＭＰＡＳ）のアカデミー色符号化仕様（ＡＣＥＳ）規格に対応付けられたＲＧＢ色空間、デジタルシネマイニシアティブのＰ３色空間規格、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ（ＲＩＭＭ／ＲＯＭＭ）規格、ｓＲＧＢ色空間、または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のＢＴ．７０９勧告標準に対応付けられたＲＧＢ色空間、のうち１つにおける画像描画をサポートする、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２８．）
前記隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される前記２つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異閾値よりも小さい、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ２９．）
前記特定の光レベルは、前記２つの輝度値の間（両端含む）の輝度値を含む、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ３０．）
前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例１７に記載の方法：８ビット、８ビット超１２ビット未満、または１２ビット以上。
（ＥＥＥ３１．）
前記１組のデバイス固有グレーレベルは、１組の量子化輝度値を含む、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ３２．）
前記参照マッピングおよび前記デバイス固有マッピングのうち少なくとも１つは、１つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例１７に記載の方法。
（ＥＥＥ３３．）
前記関数モデルは１つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例３２に記載の方法。
（ＥＥＥ３４．）
列挙実施形態例１〜１６（両端含む）に記載の方法のいずれかを実行するエンコーダ。
（ＥＥＥ３５．）
列挙実施形態例１７〜３３（両端含む）に記載の方法のいずれかを実行するデコーダ。
（ＥＥＥ３６．）
列挙実施形態例１〜３３（両端含む）に記載の方法のいずれかを実行するシステム。
（ＥＥＥ３７．）
符号化されることになる画像データを受信し、
１組の参照デジタル符号値と１組の参照グレーレベルとの間の参照マッピングに基づき、前記受信画像データを参照符号化画像データへと符号化し、ここで、前記符号化されることになる画像データにおける輝度値は、前記１組の参照デジタル符号値によって表現され、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例し、
前記参照符号化画像データを出力する、
ように構成されたエンコーダと、
前記１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定し、ここで、前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされ、
前記参照符号化画像データを受信し、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードし、ここで、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記１組のデバイス固有デジタル符号値に基づく
ように構成されたデコーダと、
を有するシステム。
（ＥＥＥ３８．）
１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定し、ここで、前記１組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて１組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルにマッピングされている、マッピング決定器と、
前記１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信し、ここで、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記１組の参照デジタル符号値に基づいており、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、受信器と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを、前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへと変換し、ここで、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記１組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、トランスコーダと、
を有する画像デコーダ。
（ＥＥＥ３９．）
前記１組の参照デジタル符号値と前記１組のデバイス固有デジタル符号値との間に１組の対応関係を決定し、ここで、前記１組の対応関係におけるある対応関係は、前記１組の参照デジタル符号値におけるある参照デジタル符号値をあるデバイス固有デジタル符号値へと関連付けており；前記参照デジタル符号値における第１の輝度差と前記デバイス固有デジタル符号値における第２の輝度差とを比較し；前記第１の輝度差と前記第２の輝度差とを比較することに基づき、アルゴリズムフラグを格納し、ここで、前記アルゴリズムフラグは、前記参照デジタル符号値に対してディザリングまたはディコントアリングを実行すべきかあるいは演算処理を実行しないでおくべきかを示す機能を果たしている；ように構成された、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４０．）
さらに、ある画素につき、前記参照符号化画像データから参照デジタル符号値を決定し、前記参照デジタル符号値に対してアルゴリズムフラグが設定されているかどうかを判断するように構成された、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４１．）
さらに、ディコントアについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディコントア関数を実行するように構成された、列挙実施形態例４０に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４２．）
さらに、ディザリングについてアルゴリズムフラグが設定されていると判断した場合、前記画素に対しディザリング演算処理を実行するように構成された、列挙実施形態例４０に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４３．）
さらに、前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化された前記デバイス固有画像データに基づき、ディスプレイ上に１つ以上の画像を描画するように構成され、前記ディスプレイは、可視ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）ディスプレイ、スタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）ディスプレイ、タブレットコンピュータディスプレイ、またはハンドヘルドデバイスディスプレイのうち少なくとも１つを含む、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４４．）
前記１組のデバイス固有デジタル符号値と前記１組のデバイス固有グレーレベルの間の前記デバイス固有マッピングは、デバイス固有グレースケールディスプレイ関数（ＧＳＤＦ）によって規定される、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４５．）
前記デバイス固有マッピングは、１つ以上のディスプレイパラメータおよびゼロ個以上の視聴条件パラメータに基づいて導出される、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４６．）
前記１組のデバイス固有グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジに広がる（例えば、これをカバーする）、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ：１００ニト未満、１００ニト以上５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、または１００００ニトより大きい。
（ＥＥＥ４７．）
ある入力映像信号からの、前記参照符号化画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の入力画像を、ある出力映像信号に含まれた、前記デバイス固有画像データを用いて表現、受信、送信、または格納される１つ以上の出力画像へと変換するための変換器をさらに含む、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４８．）
前記デバイス固有画像データは、高解像度ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像フォーマット、映画芸術科学アカデミー（ＡＭＰＡＳ）のアカデミー色符号化仕様（ＡＣＥＳ）規格に対応付けられたＲＧＢ色空間、デジタルシネマイニシアティブのＰ３色空間規格、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ／Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｍｅｔｒｉｃ  （ＲＩＭＭ／ＲＯＭＭ）規格、ｓＲＧＢ色空間、または国際電気通信連合（ＩＴＵ）のＢＴ．７０９勧告標準に対応付けられたＲＧＢ色空間、のうち１つにおける画像描画をサポートする、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ４９．）
前記隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される前記２つの参照グレーレベル間の前記輝度差は、前記特定の光レベルにおける最小可知差異（ＪＮＤ）閾値よりも小さい、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ５０．）
前記特定の光レベルは、前記２つの輝度値の間（両端含む）に在る輝度値を含む、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ５１．）
前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、下記のビット深度を有した符号空間における整数値を含む、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ：８ビット、８ビット超１２ビット未満、または１２ビット以上。
（ＥＥＥ５２．）
前記１組のデバイス固有グレーレベルは、１組の量子化輝度値を含む、列挙実施形態例３１に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ５３．）
前記参照マッピングおよび前記デバイス固有マッピングのうち少なくとも１つは、１つ以上の関数で表現される関数モデルに少なくとも部分的に基づいて決定される、列挙実施形態例３８に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ５４．）
前記関数モデルは１つ以上のモデルパラメータを有し、前記モデルパラメータの値は、予測符号値と目標符号値との間の偏差を最小化することを介して最適化される、列挙実施形態例５３に記載のデコーダ。
（ＥＥＥ５５．）
コンピュータまたはそのプロセッサにおいて実行されるとき、前記コンピュータまたは前記プロセッサにプロセスを実行、遂行、または制御させるか、あるいはそのように前記コンピュータまたは前記プロセッサを制御またはプログラムするような、符号化され格納された命令を有しており、前記プロセスは画像を復号化するためのものであって、前記画像復号化プロセスは以下の工程を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体：
１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定する工程であって、前記１組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて１組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、工程と、
前記１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記１組の参照デジタル符号値に基づいており、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、工程と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程であって、輝度は、工程。
（ＥＥＥ５６．）
１組の参照デジタル符号値と１組のデバイス固有デジタル符号値との間のデジタル符号マッピングを決定するための手段であって、前記１組の参照デジタル符号値は、参照マッピングにおいて１組の参照グレーレベルへとマッピングされており、前記１組のデバイス固有デジタル符号値は、デバイス固有マッピングにおいて１組のデバイス固有グレーレベルへとマッピングされている、ための手段と、
前記１組の参照デジタル符号値で符号化された参照符号化画像データを受信するための手段であって、前記参照符号化画像データにおける輝度値は、前記１組の参照デジタル符号値に基づいており、前記１組の参照デジタル符号値において隣接する２つの参照デジタル符号値によって表現される２つの参照グレーレベル間の輝度差は、ある特定の光レベルにおいて順応した人間の視覚のピークコントラスト感度に反比例している、ための手段と、
前記デジタル符号マッピングに基づき、前記１組の参照デジタル符号値で符号化された前記参照符号化画像データを前記１組のデバイス固有デジタル制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードするための手段であって、前記デバイス固有画像データにおける輝度値は前記１組のデバイス固有デジタル符号値に基づいている、ための手段と、
を備える画像復号化システム。
（ＥＥＥ５７．）
以下の工程を含む方法：
参照符号値で符号化された参照符号化画像データを受信する工程であって、前記参照符号値は１組の参照グレーレベルを表現しており、前記１組のグレーレベルにおける第１対の隣接し合うグレーレベルは、第１の光レベルにおいて順応した人間の視覚の第１のピークコントラスト感度に関しており、前記１組のグレーレベルにおける第２対の隣接し合うグレーレベルは、第２の異なる光レベルにおいて順応した人間の視覚の第２のピークコントラスト感度に関している、工程と、
参照符号値とデバイス固有符号値との間の符号マッピングにアクセスする工程であって、前記デバイス固有符号値は１組のデバイス固有グレーレベルを表現している、工程と、
前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程。
（ＥＥＥ５８．）
前記１組の参照グレーレベルは、下記の値を上限に有するダイナミックレンジをカバーする、列挙実施形態例５７に記載の方法：５００ニト未満、５００ニトと１０００ニトの間（両端含む）、１０００と５０００ニトの間（両端含む）、５０００ニトと１００００ニトの間（両端含む）、１００００ニトと１５０００ニトの間（両端含む）、または１５０００ニトより大きい。
（ＥＥＥ５９．）
前記１組の参照グレーレベルは、４０度よりも大きい視野をサポートする人間の視覚モデルに基づいて構成された、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６０．）
前記１組の参照グレーレベルは、遮断空間周波数を下回る可変空間周波数に関する、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６１.）
前記符号マッピングは、知覚的に目立つ誤差を、前記デバイス固有グレーレベルによってカバーされるダイナミックレンジに均等に分配するように構成された、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６２．）
前記１組のグレーレベルにおける前記第１対の隣接し合うグレーレベルの第１の輝度値差は、ある乗算定数において前記第１のピークコントラスト感度に対し逆数関係にあり、前記第２対の隣接し合うグレーレベルの第２の輝度値差は、同一の乗算定数において前記第２のピークコントラスト感度に対し逆数関係にあり、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６３．）
前記参照符号値における参照符号値と、前記参照符号値によって表現される参照グレーレベルとは、それぞれ異なる数値を有する、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６４．）
前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有制御符号で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードする工程は、
ある参照符号値において隣接する２つの参照符号値間の第１の輝度値差を決定する工程と、
あるデバイス固有符号値において隣接する２つのデバイス固有符号値間の第２の輝度値差を決定する工程であって、前記デバイス固有符号値は前記参照符号値に対応している、工程と、
前記第１の輝度値差と前記２番目の輝度値差との比較に基づいて、ディザリングアルゴリズムまたはディコントアリングアルゴリズムのうち１つを、前記デバイス固有画像データにおける少なくとも１つの画素に適用する工程と、
を含む、列挙実施形態例５７に記載の方法。
（ＥＥＥ６５．）
参照符号値を含む参照符号化画像データを受信するように構成されたデータ受信器であって、前記参照符号化画像データは外部の符号化システムによって符号化されており、前記参照符号値は参照グレーレベルを表現しており、前記参照グレーレベルは、様々な光レベルで空間周波数に順応した人間の視覚の知覚的非線形性に基づく参照グレースケールディスプレイ関数を使用して選択されている、データ受信器と、
前記参照符号値と前記撮像デバイスのデバイス固有符号値との間の符号マッピングにアクセスするように構成されたデータ変換器であって、前記デバイス固有符号値は、前記撮像デバイスのために構成されたデバイス固有グレーレベルを生成するように構成されており、前記データ変換器は、前記符号マッピングに基づき、前記参照符号化画像データを、前記デバイス固有符号値で符号化されたデバイス固有画像データへとトランスコードするように構成されている、データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
ゲーム機器、テレビ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、コンピュータワークステーション、セルラーラジオ電話、電子ブックリーダー、ＰＯＳ端末、コンピュータキオスクのうち少なくとも１つである、イメージングデバイス。
（ＥＥＥ６６．）
少なくとも１つの知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づいて知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信するように構成された、データ受信器と；前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきパネル固有補償データを提供するように構成された、少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットと；複数の電気−光学素子を有し、前記複数の電気−光学素子の各々に与えられる駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成されたディスプレイパネルと；前記符号化画像データと前記補償データとを前記駆動信号へと変換および結合するように構成されたデータ変換器であって、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルによって生成される前記光エネルギーは、前記ＰＱ符号化画像データを正確に表現している、データ変換器と；を備えるイメージングデバイス。
（ＥＥＥ６７．）
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法を有するイメージングデバイスであって、前記方法は以下の工程を含む、イメージングデバイス：知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づいて知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信する工程と、前記受信工程に基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償する工程と、前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程。
【０１７３】
以下の表３は、表示時点においてデジタルビデオ符号値を絶対線形輝度レベルに変換するための知覚的曲線ＥＯＴＦの計算を示している。絶対線形輝度をデジタル符号値に変換するための逆関数ＯＥＴＦの計算も含まれている。
（表３）知覚的曲線ＥＯＴＦの例示的な仕様
【表３】
2018538556.tif 000013
【０１７４】
以下の表４は、１０ビットにおける値の例を示している。
（表４） １０ビットにおける値の表の例
【表４】
2018538556.tif 000014
2018538556.tif 000015
2018538556.tif 000016
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2018538556.tif 000024
【０１７５】
視覚的信号がどのようなものであれ、これを解釈するための基盤となるのは当該信号の伝達関数、すなわち信号キャリア（アナログ電圧、フィルム濃度、またはデジタル符号値）を光学的エネルギーへと変換する方法の記述、についての知識である。テレビおよび映画（ｆｉｌｍ）用の電子ディスプレイにおいて、重要な情報は、参照規格ディスプレイのＥＯＴＦ（電気−光学伝達関数）に見出される。コンテンツの大半は、参照規格ディスプレイ上で視聴しながら表現上の嗜好に応じてカラーグレーディング（カメラ内でライブ的に、またはポストプロダクション中に）される。ゆえに、視覚的信号符号値の意図を真に規定するのは、ＥＯＴＦであってＯＥＴＦ（例えばカメラ撮影において使用される、光学−電気伝達関数）ではない。テレビおよびデジタルシネマ用途の参照ＥＯＴＦ曲線が規定されており、両者ともべき関数（ガンマ関数）（例えばそれぞれ２．４および２．６の指数値を有する）に基づいている。これらのシステムは、暗レベル再生において周知の問題をいくつか有しているものの、長年に亘り使用され、大いに成功を収めている。この成功の理由は主として、〜５０から１００ｃｄ／ｍ２のピーク明度と、輝度について３ログ単位未満のダイナミックレンジ（あるいはコントラスト）とを有する比較的薄暗いリファレンスディスプレイ上で実施されるとき、これらの曲線が人間知覚を粗く近似することによる。典型的なディスプレイ明度およびダイナミックレンジが着々と増加するにつれ、この近似は着々と不正確さが増してきた。今日の典型的なディスプレイは、現在５００ｃｄ／ｍ２以上（いくつかの商用例では１０００ｃｄ／ｍ２を超える）のピークレベルを達成しつつあり、暗い細部におけるアーチファクトが比例的に増加してきた。さらに、デジタル駆動回路を介してディスプレイノイズは大いに低減され、より優れたカメラと合成画像の使用とを通じて画像撮影ノイズは大いに低減されるか、あるいはゼロにさえなっている。ゆえに、ノイズによる周知のマスキング効果は、もはや低振幅可視性（ｌｏｗ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｖｉｓｉｂｉｌｉｔｙ）の妨げになっていない。明らかに、今日および将来のディスプレイは、より優れたシステムからの恩恵を受けることが可能であろう。
【０１７６】
ガンマ符号化は、前述のガンマ関数（すなわち、テレビのためのＩＴＵ−Ｒ  Ｒｅｃ．ＢＴ．１８８６１ＥＯＴＦや、ＨＤＴＶのためのＩＴＵ−Ｒ  Ｒｅｃ．ＢＴ．１８８６ＥＯＴＦ））に基づいており、しばしば知覚的に線形であると言われるＥＯＴＦを規定している。言い換えれば、このようなＥＯＴＦは人間知覚と同様の挙動を示し、１０および１２ビット実装において視覚的検知閾値に近いかこれを下回る。以上のことは、１００ｃｄ／ｍ２（すなわち１００ニト）のピークレベルを有するガンマ曲線に大雑把に当てはまるが、より高いピーク輝度レベル（例えば、より高いダイナミックレンジ）を使用する場合には、このような１２ビットガンマ曲線は限界を呈し、特に、輝度範囲の暗い終端において、可視な量子化アーチファクトを生じさせ得る。より高いビット深度を使用することによってシステム精度を向上させることは可能であるが、旧式のインフラストラクチャでは１２ビットを超えることは困難である。実際には、殆どのライブでの制作および放送環境において、未だに１０ビットレベルで演算処理を行なう。よって、このような通常のビット深度において性能を増加させることができるシステムがあれば、理想的であろう。本開示のある実施形態例において、このようなシステムが、上記の表３に提示した知覚的曲線ＥＯＴＦを使用する。本開示によるこのようなシステム例において、映像データを表現するデジタル符号語を、より高性能のＥＯＴＦ（ガンマ符号化に使用されるものよりも高性能な、表３に規定されたＥＯＴＦなどの）に従って符号化し、さらにディスプレイを介して処理して、より高性能のＥＯＴＦによる正確な知覚的フロントスクリーンパフォーマンスを出力する。ここで、相異なる輝度値を表現する任意の相異なる２つの符号語は、視覚上の差異をともなって（例えば１ＪＮＤ以上異なる）再生される。
【０１７７】
本明細書において、より高性能の知覚的曲線ＥＯＴＦに従って符号化されたデジタル符号語は、知覚的量子化（ＰＱ）によって符号化されていると称する。ＰＱ符号化の一例を、表３の等式によって与える。ガンマ符号化とは異なる他のＰＱ符号化の方法であって、かつ表３のＰＱ符号化によって対処できるのと同様なガンマ符号化の欠点に対処する方法もまた、本開示の様々な実施形態において可能である。このようなＰＱ符号化の一つが、例えば、Ａ．Ｃｏｔｔｏｎによる２０１４年３月２５日付けの「ＢＢＣ  ＯＥＴＦ  ＆  ＥＯＴＦ  Ｐｒｏｐｏｓａｌ」という表題の論文（以後、「Ｃｏｔｔｏｎ」）に記載されており、この論文の開示内容を全て本願に援用する
【０１７８】
図１２は、先行技術ディスプレイ（１２１０）のブロック図の一例を単純化したものを表している。このディスプレイは、ガンマ符号化されたデジタル符号語を使用することにより映像イメージを表現し、ここで映像イメージは、対応付けられた周知のガンマＥＯＴＦ関数に従って再生されるものである。図１２に示すように、ガンマ符号化された画像データ（例えばＲＧＢ）および制御信号（例えば、同期、クロックなど）を、システムインターフェースモジュール（１２０５）を介して先行技術ディスプレイ（１２１０）へと与える。システムインターフェースモジュールは、当該分野の当業者に知られるような、ディスプレイ上に最終的に描画するための映像信号を受信／復号化またはその他の方法で処理するために使用される、例えば、ＴＶシステムのフロントエンド部分、再生システム、またはその他の任意のシステムに対するインターフェースであり得る。
【０１７９】
引き続き図１２を参照する。システムインターフェースモジュール（１２０５）からのガンマ符号化デジタルデータは、ディスプレイ（１２１０）のタイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）処理ユニット（１２１５）に提供される。そしてＴＣＯＮ処理ユニット（１２１５）は、システムインターフェースモジュールから受信された情報をフォーマットしてパネル（１２５０）へと配信し、パネル（１２５０）は、パネル（１２５０）の正面における視聴のための光学信号へ電気信号を変換する。図１２のディスプレイの例（１２１０）の場合、パネル（１２５０）の電気−光学素子（例えば画素やサブ画素）は、パネルの対応付けられた列および行を介してアドレス指定される。当該分野の当業者には、他の電気−光学素子アドレス指定方式もまた可能であって、パネル（１２５０）において使用してもよいことが理解されるであろう。
【０１８０】
図１２に示す先行技術ディスプレイにおいて、パネル（１２５０）の個々の電気−光学素子のアドレス指定および作動は、ＴＣＯＮ処理ユニット（１２１５）からの情報と組み合わせて、かつ、この情報による制御の下で、対応するガンマ符号化された符号語に従って所望の輝度を生成するように、列ドライバ（１２３０）および行ドライバ（１２３５）を介して実行される。例えば、一構成例によると、行ドライバ（１２３５）を介した第１のイネーブルアナログ電圧ＲＤｋと、列ドライバ（１２３０）を介した第２のイネーブルアナログ電圧ＣＤｊとを与えることにより、パネル（１２５０）のｋ行ｊ列における電気−光学素子Ｐｋ，ｊが選択され作動される。ある特定の構成において、列ドライバ（１２３０）によって加えられたアナログ電圧ＣＤｊは、当該する一個の電気−光学素子Ｐｋ，ｊによって生成される輝度レベルを、対応するガンマ符号化（デジタル）符号語に従って確立することが可能である。ゆえに、ガンマ符号化符号語によって表現される輝度レベルについてのデジタル／アナログ変換がディスプレイ（１２１０）において実行される。前述のように、このような変換は線形変換であってよい。さらに、このような変換は、システム設計要件や、パネル（１２５０）とこれを構成する電気−光学素子とに関連する技術に応じて、ＴＣＯＮ処理ユニット、列ドライバ（１２３０）、またはパネル（１２５０）の個々の電気−光学素子（例えばＰｋ，ｊやＰｎ，ｍ）において、実行することが可能である。パネル（１２５０）は、デュアル変調パネル（例えば、バックライトを備えたＬＣＤ）、ＯＬＥＤベースのパネルやピクストロニクス社のＭＥＭｓベースのパネルなどの直視型ディスプレイ、またはその他の、知覚的輝度を再生するために使用されるパネルであり得る。
【０１８１】
図１２に示す先行技術ディスプレイの例はさらに、パネル（１２５０）の輝度再生ムラ（ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｉｅｓ）を補償することが可能な、ガンマ参照補償モジュール（１２２０）を備える。当該技術において周知のように、パネル（１２５０）の電気−光学素子において使用される技術の差異が、何千ものそのような素子とその配線とを含み得るパネルレイアウトと相まって、さらにパネル製作のばらつきも加わることにより、グローバルに（例えば全パネル）および領域的に（例えば、パネルの隣接し合うブロック）、パネルの出力光のムラを生じさせる原因となり得る。このようなムラは、ガンマ参照補償モジュール（１２２０）を介して補償することが可能であり、ガンマ参照補償モジュール（１２２０）は、パネル（１２５０）の個々の電気−光学素子に与えられる有効アナログ電圧を既定の補正電圧によって補正することができる。例えば、一構成例において、このような補正電圧を列ドライバ（１２３０）からのアナログ電圧ＣＤｊに組み合わせることにより、図１２に示す電気−光学素子Ｐｋ，ｊに有効アナログ制御電圧を提供して、ガンマ符号化符号語に従い、正確な知覚的フロントスクリーンパフォーマンスを生成する。既定の補正ファクターは、製造テストフェーズ中に導出してルックアップテーブルに保存しておき、ディスプレイ（１２１０）の演算処理中に使用することができる。さらに、いくつかの構成によると、補正ファクターは、画像フレームコンテンツ（例えば平均輝度）および／またはパネル（１２５０）の異なる領域に基づくことが可能である。
【０１８２】
上記において、ガンマベースのＥＯＴＦの限界に対処するために、ガンマＥＯＴＦとは異なった参照ＥＯＴＦによる知覚的空間符号を使用してデジタル画像を符号化（ＰＱ符号化）することが、望ましいことがある。上述の、ガンマベースのＥＯＴＦとは異なった参照ＥＯＴＦは、上記の参照ＧＳＤＦのいずれかに相当してもよいし、そこから導出してもよい。
【０１８３】
図１３は、ＰＱ符号化画像を再生するための先行技術構成のブロック図を単純化したものを表す。図１３に示すように、システムインターフェースモジュールは、ＰＱ符号化符号語および制御信号（例えば、同期、クロックなど）を、ＰＱからガンマへの変換器処理ユニット（１３６０）へと入力し、これがＰＱ符号化符号語をガンマ符号化符号語に変換（マッピング）する。次に、ガンマ符号化符号語および対応付けられた制御信号は、上記のガンマベースのディスプレイ（１２１０）へと入力される。ゆえに、図１３に示す先行技術構成は、参照ＥＯＴＦに従って知覚的空間符号でネイティブに演算処理を行なうのではなく、図１２に示した先行技術構成において使用されるものと同一のガンマ空間符号で演算処理を行なう。このように、ＰＱ符号化画像を再生するための先行技術構成は、ガンマベースのディスプレイに対し、ＰＱ符号化符号語からガンマ符号化符号語へと、ガンマ符号化符号語からアナログ駆動電圧へとの、２ステップの変換プロセスを実行する。後者のデジタル／アナログ変換は線形であってよい。なぜならば、ディスプレイはガンマベースであるから、すなわち、ガンマ符号化符号語は、ガンマベースディスプレイのガンマ曲線（べき曲線）に合わせて既に調整されているからである。
【０１８４】
ＰＱ符号化画像データ（符号語）を図１３の先行技術構成に提供しても、ＰＱ符号化符号語からガンマ符号化符号語への変換における不正確さが不良な画質を招き、このため画像データのＰＱ符号化が非有効なものとなる可能性がある。この非有効性は、ディスプレイのダイナミックレンジおよび輝度（例えば明度）レベルが高くなる程、ガンマ符号化信号と知覚的に必要とされる光出力との不整合度合が増加するため、より顕著になり得る。例えば、値が１０００である第１のＰＱ符号化符号語と値が１００１である第２のＰＱ符号化符号語とを取得する２０００ニトのディスプレイにおいて、これらの２符号語が有する１単位値の差異により、これらのＰＱ符号化符号語によって規定される１レベル（１ＪＮＤ）ではなく、明度２レベル（２ＪＮＤ）の視覚的差異が知覚される可能性がある。空（ｓｋｙ）の画像などの、滑らかな勾配を有する画像の場合、図１３に示した先行技術構成によって前述の第１および第２の符号語を再生する際のこのような不正確さは、バンディングを発生させる可能性があり、それゆえに不良な画質の原因となり得る。本開示によるディスプレイ（例えば図１４の（１４１０））においては、ディスプレイを介してＰＱ符号化符号語のネイティブ処理を提供することにより、この欠陥に対処する。
【０１８５】
図１４は、本開示のある実施形態例によるディスプレイ（１４１０）のブロック図を単純化したものを表しており、このディスプレイは、参照ＥＯＴＦによる知覚的空間符号で演算処理を行なうものであって（例えば上記の、表３に記載のものなどの、より高性能な知覚的量子化）、ゆえに、ＰＱ符号化デジタル符号語を処理して、対応付けられた参照ＥＯＴＦによって表現される相応の光を再生する。図１４に示すように、ＰＱ符号化画像データ（例えばＲＧＢ）および制御信号（例えば、同期、クロックなど）が、システムインターフェースモジュール（１４０５）を介して、本開示によるディスプレイ（１４１０）へと提供される。本システムインターフェースモジュールは、図１２に関して先述したシステムインターフェースモジュール（１２０５）と同様であることが可能であり、従って、当該分野の当業者に知られるような、ディスプレイ上に最終的に描画するための映像信号を受信／復号化またはその他の方法で処理するために使用されるＴＶシステムのフロントエンド部分、再生システム、またはその他の任意のシステムに対するインターフェースであってよい。このようなシステムは、知覚的空間符号で符号化された画像信号を処理するために好適であることに留意されたい。
【０１８６】
引き続き図１４を参照する。システムインターフェースモジュール（１４０５）からのＰＱ符号化デジタルデータは、ディスプレイ（１４１０）のタイミングコントローラ（ＴＣＯＮ）処理ユニット（１４１５）へと提供される。そしてＴＣＯＮ処理ユニット（１４１５）は、システムインターフェースモジュールから受信された情報をフォーマットしてパネル（１２５０）（例えば、図１２に記載のパネルと同様な）へと配信し、パネル（１２５０）は、パネル（１２５０）の正面における視聴のための光学信号へ電気信号を変換する。図１４のディスプレイの例（１４１０）の場合、パネル（１２５０）の電気−光学素子（例えば画素やサブ画素）は、図１２に関して先述したように、パネルの対応付けられた列および行を介してアドレス指定される。当該分野の当業者には、他の電気−光学素子アドレス指定方式もまた可能であって、パネル（１２５０）において使用してもよいことが理解されるであろう。
【０１８７】
図１４に示した本開示によるディスプレイ（１４１０）のパネル（１２５０）の個々の電気−光学素子に対するアドレス指定および作動の説明は、図１２のパネル（１２５０）に関して上記に与えられている。
【０１８８】
図１４に示した本開示によるディスプレイの例（１４１０）はさらに、パネル（１２５０）の輝度再生ムラを補償することが可能な、ＰＱ参照補償モジュール（１４２０）を備える。図１２のモジュール（１２２０）に関して記載したように、ディスプレイ（１４１０）のパネル（１２５０）の電気−光学素子において使用される技術の差異が、何千ものそのような素子とその配線とを含み得るパネルレイアウトと相まって、さらにパネル製作のばらつきも加わることにより、グローバルに（例えば全パネル）および領域的に（例えば、パネルの隣接し合うブロック）、パネルの出力光のムラと、それゆえの符号語の不正確な知覚的表現とを生じさせる原因となり得る。このようなムラは、ＰＱ参照補償モジュール（１２２０）を介して補償することが可能であり、ＰＱ参照補償モジュール（１２２０）は、より優れたパネル正面の正確度を得るために、パネル（１２５０）の個々の電気−光学素子に与えられる有効アナログ電圧を、既定の補正電圧を介して補正することができる。例えば、一構成例において、このような補正電圧を列ドライバ（１２３０）からのアナログ電圧ＣＤｊに組み合わせることにより、図１４に示す電気−光学素子Ｐｋ，ｊに有効アナログ制御電圧を提供して、ＰＱ符号化符号語に従い正確な知覚的フロントスクリーンパフォーマンスを生成することが可能である。図１２に示した先行技術構成の場合と同様に、既定の補正ファクターは、パネル／ディスプレイの製造テストフェーズ中に導出してルックアップテーブルに保存しておき、ディスプレイ（１４１０）の演算処理中に使用することができる。さらに、いくつかの構成によると、補正ファクターは、画像フレームコンテンツ（動的な、例えばフレームの平均輝度）および／またはパネル（１２５０）の異なる領域に基づくことが可能である。補正ファクターは、デジタル補正、アナログ電圧／電流、またはこれらを組み合わせた形態であり得る。一般に、ＰＱ参照補償モジュール（ＰＱ参照補償ユニット）は参照ＥＯＴＦ（知覚的曲線ＥＯＴＦ）に基づく補償データを提供すると言える。すなわち、補償データは参照ＥＯＴＦに少なくとも部分的に基づいて生成されることにより、正確な知覚的フロントスクリーンパフォーマンスを保証することができる。
【０１８９】
先述のように、パネル（１２５０）は、異なる電気−光学素子（例えば画素やサブ画素）を含む多数の可能な技術のうち１つに基づくことが可能である。異なる技術はパネルのシステム設計に影響を及ぼし、ゆえに、図１５Ａおよび１５Ｂに示す構成などの、図１４に示した構成例とは異なる構成を与え得る。
【０１９０】
図１５Ａは、参照ＥＯＴＦ（例えば、上記の表３またはＣｏｔｔｏｎによる）に従う知覚的空間符号で演算処理を行ない、かつ本開示のさらなる一実施形態によるディスプレイ（１５１０Ａ）を有する、デジタル画像処理構成の一例（１５００Ａ）の、本開示によるブロック図を単純化したものを表している。図１５Ａに示すように、ディスプレイ（１５１０Ａ）のパネル（１５５０）は、パネルの各画素（例えば画素Ｐｋ，ｌおよびＰｎ．ｍ）を直接に駆動することが可能な、画素アドレスおよびドライバモジュール（１５３０）によって駆動される。図１５Ａに示した本開示による構成において、ＰＱ参照補償モジュール（１４２０）は、画素アドレスおよびドライバモジュール（１５３０）に補正ファクターを提供することにより、パネル（１２５０）の輝度再生ムラを補償する。このような補正は、デジタル値補正、アナログ電圧／電流、またはこれらを組み合わせた形態であり得る。
【０１９１】
図１５Ｂは、参照ＥＯＴＦ（例えば上記の表またはＣｏｔｔｏｎによる）に従う知覚的空間符号で演算処理を行ない、かつ本開示のさらなる一実施形態によるディスプレイ（１５１０Ｂ）を有する、デジタル画像処理構成のまた別の一例（１５００Ｂ）の、本開示によるブロック図を単純化したものを表している。図１５Ｂに示すように、ディスプレイ（１５１０Ｂ）のパネル（１５５０）は、パネルの各画素（例えば画素Ｐｋ，ｌおよびＰｎ．ｍ）を直接に駆動することが可能な、画素アドレスおよびドライバモジュール（１５３０）によって駆動される。図１５Ｂに示した本開示による構成において、ＰＱ参照補償モジュールの機能とＴＣＯＮ処理ユニットの機能とを結合して、単一の処理ユニットであるＴＣＯＮおよびＰＱ参照ユニット（１５５５）とし、これにより、予め補償された駆動信号を画素アドレスおよびドライバモジュール（１５３０）に提供することが可能である。
【０１９２】
図１４、１５Ａ、および１５Ｂは、参照ＥＯＴＦに従う知覚的空間符号で演算処理を行ない（例えば上記の、表３に記載のものなどの、より高性能な知覚的量子化）、ゆえにＰＱ符号化デジタル符号語を処理して、対応付けられた参照ＥＯＴＦによって表現される相応の光を再生する、本開示による異なるディスプレイ構成の例を表している。全てのこのような実施形態において、上記の図１４におけるＰＱ参照（１４２０）の機能およびＴＣＯＮ（１５１５）の機能は、図１４および１５Ａに記載の別個の機能ブロック（ハードウェア、回路、チップ）を介するか、または図１５Ｂに記載の結合された機能ブロックを介するかの一方により、提供される。さらに、このような実施形態は、異なる技術に基づき得る様々なパネルのための駆動機能を含む。このような異なる技術は、電気−光学素子を含むことにより、所望のＰＱ符号化符号語値に従って、直接に（例えばＯＬＥＤ、ピクストロニクス社のＭＥＭｓ）または副次的な光変調（例えばバックライト式ＬＣＤパネル）を介し、パネルの正面に光エネルギーを生成する機能を画素および／またはサブ画素へ提供することが可能であることが、当該分野の当業者には理解されるであろう。ＰＱ符号化符号語の値に従って、光エネルギー（輝度レベル）を生成するためのこのような素子を作動するためには、電気−光学素子に使用の基礎技術によって規定される、アナログ電圧レベル、アナログ電流レベル、パルス幅変調信号、またはその他のタイプの信号が必要とされ得る。ＰＱ符号化デジタル符号語の値を、必要とされる電気−光学素子の作動（駆動）信号に変換することは、一例において、図１４に示した列ドライバ（１２３５）の機能と行ドライバ（１２３０）の機能とを組み合わせることによって提供され、あるいは、ある別の一例において、図１５Ａおよび１５Ｂに示したドライバ（１５３０）の機能によって提供されることが可能である。図１２および１３に例示の先行技術構成とは対照的に、図１４、１５Ａ、および１５Ｂに示した本開示によるディスプレイ構成例においては、ＰＱ符号化符号語からガンマ符号化符号語への変換工程が削除される。言い換えれば、ＰＱ符号化符号語はパネルのアナログ駆動電圧（駆動信号）へと直接に変換され、ディスプレイ（１４１０）はＰＱ符号化画像データをネイティブにサポートすると言える。ここで、「直接変換」という表現は、ＰＱ符号化符号語からガンマ符号化符号語への変換工程が介在しない、直接のデジタル／アナログ変換を指すものと理解される。結果として、基礎のパネル技術（例えばＬＥＤやＯＬＥＤ）のためのアナログ駆動信号（駆動電圧）は、図１５Ａおよび１５Ｂにおいて、入力ＰＱ符号化符号語に合わせて直接に調整されると言える。この場合、ＰＱ符号化符号語からアナログ駆動電圧（駆動信号）へのデジタル／アナログ変換は、非線形であり得る。例えば、デジタル／アナログ変換は、知覚的曲線ＥＯＴＦに基づいていてもよい（例えば、これを使用してもよい）。すなわち、デジタル／アナログ変換は、知覚的曲線ＥＯＴＦに応じて実行してもよい。ＰＱ符号化符号語からガンマ符号化符号語への変換工程を省略することにより、不良な画質を招き、画像データのＰＱ符号化が有効に描画されないことになるであろう変換の不正確さを回避することができる。
【０１９３】
さらに、図１４、１５Ａ、および１５Ｂに示した本開示によるディスプレイは、ＰＱ符号化符号語のネイティブ処理を、１つ以上の参照ＥＯＴＦに従ってサポートし得ることに留意されたい。本開示の一実施形態によると、システムインターフェースモジュール（１４０５）は、参照ＥＯＴＦ識別フラグ（例えば制御データの一部として）をＴＣＯＮ処理ユニット（１４１５、１５１５、１５５５）に提供し、今度はこのユニットが、受信された識別フラグに従ってディスプレイ（１４１０、１５１０Ａ、１５１０Ｂ）の動作を設定することが可能である。このことは、ＴＣＯＮ処理ユニットの一部でもよく別個でもよい設定コントローラを介し、識別フラグ値に従って対応するＰＱ参照補償を選択することを含み得る。
【０１９４】
図１６Ａ〜１６Ｃは、図１４〜１５Ｂに表されたディスプレイの例などの本開示によるディスプレイに組み込まれた機能（上記の）を介して実行される、デジタルＰＱ符号化符号語の信号処理例を表すフローチャート（１６００Ａ〜１６００Ｃ）を示している。このようなフローチャートは、本質的に例示であって、発明者らが自らの発明であると考えるものについて何らの限定もしないことが、当該分野の当業者には理解されるであろう。なぜならば、このようなフローチャートの変形を使用することにより、対応付けられたＥＯＴＦ知覚的曲線による正確なパネル正面の知覚的表現に向けて、ＰＱ符号化符号語の処理における同様なディスプレイ機能を提供することが可能であるからである。
【０１９５】
引き続き、図１６Ａに示した本開示のある実施形態例によるフローチャート（１６００Ａ）を参照する。ＰＱ符号語処理は、工程１６０ＡにおいてデジタルＰＱ符号化符号語を受信することと、次に工程（１６５Ａ）において、符号語をデジタルドメインの中でＰＱ参照補償することと、次に工程（１７０Ａ）において、ＰＱ参照補償されたデジタル符号語をデバイス固有信号へと変換（直接かつ、もしかすると非線形に）することと、そして工程（１７５Ａ）において、デバイス固有信号によってデバイス（パネルの電気−光学素子）を作動することと、を含むことが可能である。デバイス固有信号は上記のように、例えば、アナログ信号（電圧、電流）、デジタル信号、パルス幅変調信号、もしくはその他の、パネルの物理的デバイス（電気−光学素子）によって要請される信号のうち１つであってもよいし、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１９６】
図１６Ｂのフローチャート（１６００Ｂ）で表す本開示のさらなる一実施形態例による処理においては、先ず工程１６０ＢにおいてデジタルＰＱ符号化符号語を受信し、次に工程（１６５Ｂ）において、受信されたデジタルＰＱ符号語をデバイス固有信号へと変換（直接かつ、もしかすると非線形に）し、次に工程（１７０Ｂ）において、対応する符号語表現をデバイス固有信号ドメインの中でＰＱ参照補償し、そして工程（１７５Ｂ）において、ＰＱ参照補償されたデバイス固有信号によってデバイス（パネルの電気−光学素子）を作動する。ＰＱ参照補償されたデバイス固有信号は上記のように、例えば、アナログ信号（電圧、電流）、デジタル信号、パルス幅変調信号、もしくはその他の、パネルの物理的デバイスによって要請される信号のうち１つであってもよいし、またはこれらの組み合わせであってもよい。
【０１９７】
フローチャート（１６００Ｃ）は、上記の本発明の新規なディスプレイを介してＰＱ符号化符号語を処理するための、本開示によるさらなる一実施形態を表しており、デジタルＰＱ符号化符号語を受信する工程（１６０Ｃ）と、受信されたデジタルＰＱ符号語をデバイス固有信号へと変換（直接かつ、もしかすると非線形に）する工程（１６５Ｃ）と、ＰＱ参照補償信号でパネルの物理的デバイスにバイアスをかける工程（１７０Ｃ）と、ＰＱ参照バイアスをかけられた物理的デバイスを、工程（１６５Ｃ）に由来するデバイス固有信号によって作動する工程（１７５Ｃ）と、を含む。
【０１９８】
上記のフローチャート（１６００Ａ〜１６００Ｃ）によって表された処理例は、パネルにおけるある一個の物理的素子の光出力を表現する、単一のＰＱ符号化符号語（ある画像フレームの）に基づいて実行してもよいし、または、パネルにおける複数の対応する物理的素子の光出力を表現する、複数のＰＱ符号化符号語（ある同一の画像フレームの）に基づいて実行してもよいことに、留意されたい。このような直列または並列の処理は、本開示によるディスプレイの設計要件に基づくことができ、これはパネル固有の物理的素子の物理的および電気的インターフェース要件を含む。さらにターゲットディスプレイが、コンフィギュラブルなネイティブ演算処理モードを含むことにより、１つ以上の知覚的曲線ＥＯＴＦに従ってＰＱ符号化符号語をサポートしている場合には、工程（１６０Ａ、１６０Ｂ、１６０Ｃ）の前または直後に、対応するＥＯＴＦに従い動作を設定する工程を置くことが可能であり、この工程はさらに、対応付けられたＰＱ参照補償を選択することを含み得る。本開示の一実施形態によると、対応付けられたＰＱ参照補償は、対応付けられたルックアップテーブルに格納することが可能である。
【０１９９】
上記において、本開示のいくつかの実施形態によると、図１４〜１５Ｂのパネル（１２５０、１５５０）は、例えばＬＥＤベースのバックライティングを使用するデュアル変調ＬＣＤパネルであることが可能である。いくつかの構成において、正確なパネル正面の知覚的表現のために光を最適化することは、バックライトＬＥＤアレイのライトフィールドシミュレーションと、ＬＣＤパネルによる出力光を変調するために使用されるＰＱ符号化符号語への相応の補償とを介して提供され得る。デュアル変調ＬＣＤパネル、およびライトフィールドシミュレーションベースの補償方法についてのさらなる知見は、例えば、「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ａｎｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｂａｃｋｌｉｇｈｔｉｎｇ  Ｄｕａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄｅｖｉｃｅｓ」という表題の国際公開第ＷＯ２０１３／０５６１１７Ａ１号、「Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ  ｆｏｒ  Ｄｕａｌ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｄｉｓｐｌａｙ  ｗｉｔｈ  Ｌｉｇｈｔ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」という表題の米国特許出願第１４／３７０，１１５号、「Ｌｏｃａｌｌｙ  Ｄｉｍｍｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ」という表題の米国特許第８，２７７，０５６号、「Ｅｄｇｅ  Ｌｉｔ  Ｌｏｃａｌｌｙ  Ｄｉｍｍｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ」という表題の米国特許第８，１７２，４０１号、および「Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｄｏｔ／Ｒｅｍｏｔｅ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ」という表題の米国特許出願第１４／０３０，８９６号に見出すことができ、これらの文献の開示内容を全て本願に援用する。
【０２００】
図１７Ａは、ガンマ空間上において演算処理を行なうデュアル変調ＬＣＤディスプレイ（１７１０Ａ）のブロック図を単純化したものを表している。このようなディスプレイは、デュアル変調バックライト式パネル（１７５０）を有しており、このパネルは、ＬＥＤベースのバックライトを使用して光源を生成し、ＬＣＤサブ画素が後にこの光源を、パネルの正面に所望の光出力を生成するように変調する。当該分野の当業者には、ＬＣＤディスプレイ（１７１０Ａ）において、図１２における先述のディスプレイ（１２１０）と同様な機能ブロックが在ることが解るだろう。ガンマベースのディスプレイ（１７１０Ａ）はさらに、入力画像符号語に従いＬＥＤバックライトを制御する機能ブロック（１７６０）と、個々のＬＥＤ素子を駆動する機能ブロック（１７１０）と、ＬＥＤ素子に対する駆動に基づきライトフィールドシミュレーションを実行する機能ブロック（１７６５）とを含み、このライトフィールドシミュレーションを使用することにより、パネルのＬＣＤ素子に対する駆動がさらに補償される。ゆえに、図１７Ａに示す構成例において、１つはガンマ参照（１２２０）に基づき、１つはライトフィールドシミュレーション（１７６５）に基づく、２つの別個の補償が実行される。前述のように、このような構成のさらなる説明は、上記段落に記した文献に見出すことができ、これらの文献の開示内容を全て本願に援用する。ライトフィールドシミュレーションに関する演算は集中的なものとなることがあり、それゆえ余計なパワーを消費し、追加リソースを必要とし得ることが、当該分野の当業者には理解されるであろう。
【０２０１】
図１７Ｂは、参照ＥＯＴＦ（例えば上記の、表３またはＣｏｔｔｏｎ文献に記載のものなどの、より高性能な知覚的量子化）に従う知覚的空間符号で演算処理を行ない、ゆえにＰＱ符号化デジタル符号語を処理して、対応付けられた参照ＥＯＴＦによって表現される相応の光を再生する、本開示によるデュアル変調ＬＣＤディスプレイ（１７１０Ｂ）のブロック図を単純化したものを表している。当該分野の当業者は、ディスプレイ（１７１０Ａ）と比較して、バックライトを補償するライトフィールドシミュレーション（図１７Ａのブロック（１７６５））を有しないディスプレイ（１７１０Ｂ）の単純化したブロック図を理解するであろう。この新規なディスプレイ（１７１０Ｂ）において、バックライト補償は、機能ブロック（１７２０）におけるＰＱ参照補償に併せて実行され、ライトフィールドシミュレーションは必要とされない。このような補償はまた、ディスプレイ（１７１０Ｂ）の製造に含まれるテストおよび較正のフェーズにも基づくことができる。図１４〜１５Ｂおよび関連する記載において与えた変形に基づく、ディスプレイ（１７１０Ｂ）のための他のブロック構成もまた可能であることが、当該分野の当業者には理解されるであろう。
【０２０２】
この明細書中において、態様毎に異なり得る多数の詳細事項に言及しながら本発明の実施形態を説明した。従って、本発明が何たるか、また、本出願人が本発明であると意図するものを示す唯一且つ排他的な指標は、本願が特許になった際の請求の範囲（今後出されるあらゆる訂正を含む、特許となった特定請求項）である。当該請求項に含まれる用語に対して本明細書中に明示したあらゆる定義が、請求項内で使用される当該用語の意味を決定するものとする。よって、請求項において明示されていない限定事項、要素、性質、特徴、利点または属性は、その請求項の範囲をいかなる意味においても限定すべきではない。従って、本明細書および図面は、限定的ではなく、例示的であるとみなされるものである。
【０２０３】
本発明の様々な局面を、以下の付番実施形態例（ｎｕｍｂｅｒｅｄ  ｅｘａｍｐｌｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔｓ）（ＮＥＥ）から理解することができる。
ＮＥＥ１．
少なくとも１つの知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき（例えばそれぞれの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づき）知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信するように構成されたデータ受信器と、
パネル固有補償データを提供（例えば、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づき、またはそれぞれの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づき）するように構成された少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットと、
複数の電気−光学素子を有しており、前記複数の電気−光学素子は、前記複数の電気−光学素子の各々に提供される駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成されている、ディスプレイパネルと、
前記符号化画像データと前記補償データとに基づき前記駆動信号を生成するように構成された（例えば、前記符号化画像データと前記補償データとを前記駆動信号へと変換および結合するように構成された）データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルによって生成される前記光エネルギーは、前記ＰＱ符号化画像データを正確に表現（例えば、正確に再生または描画）している、イメージングデバイス。
ここで、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦにおける任意の相異なる２つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な（例えば、視覚において異なる、または視覚によって識別可能な）相異なる輝度値を表現し得る。前記データ変換器は、前記符号化画像データを変換し、そして前記変換された符号化画像データと前記補償データとを結合するか、または、前記符号化画像データと前記補償データとを結合し、そして前記結合されたデータを変換するように、構成することができる。例えば、前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データから前記駆動信号へ直接にデジタル／アナログ変換すること（例えば、前記補償データに結合する前に、前記符号化画像データを直接にデジタル／アナログ変換すること、または、前記補償データに結合された前記符号化画像データを直接にデジタル／アナログ変換すること）を伴い得る。前記符号化画像データを前記駆動信号へと前記デジタル／アナログ変換すること（例えば、単独でまたは前記補償データに結合した後で）は、非線形であり得る。前記デジタル／アナログ変換は、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに基づくことができる（例えば、これを使用できる）。前記補償データを提供することにより、前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償することが可能である。
ＮＥＥ２．
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦを含み、前記イメージングデバイスは以下をさらに備える、ＮＥＥ１に記載のイメージングデバイス：
前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうちのある知覚的曲線ＥＯＴＦに対応する識別フラグを受信し、前記識別フラグに従って前記イメージングデバイスの動作を設定するように構成された設定コントローラ。
ＮＥＥ３．
前記設定コントローラは、前記識別フラグに従って、前記少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットのうちの対応付けられたＰＱ参照補償ユニットを選択するように構成された、ＮＥＥ２に記載のイメージングデバイス。すなわち、前記設定コントローラによって前記イメージングデバイスの前記動作を設定することは、前記対応付けられた参照補償ユニットを選択することを含む。
ＮＥＥ４．
前記対応付けられたＰＱ参照補償ユニットは、ＰＱ参照補償データを有した１つ以上のルックアップテーブルを備える、ＮＥＥ２に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ５．
前記ＰＱ参照補償データは、前記イメージングデバイスの較正工程中に生成される、ＮＥＥ３に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ６．
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、ＮＥＥ１に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ７．
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される、ＮＥＥ６に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ８．
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、ＮＥＥ１に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ９．
前記電気−光学素子は以下のうち１つを含む、ＮＥＥ８に記載のイメージングデバイス：ａ）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）およびｂ）ピクストロニクス社の微小電気機械（ＭＥＭ）素子。
ＮＥＥ１０．
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは、本明細書の表３に記載の知覚的曲線ＥＯＴＦを含む、ＮＥＥ１に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ１１．
前記ＰＱ符号化画像データは１０ビットのビット深度に基づいている、ＮＥＥ１０に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ１２．
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきＰＱ符号化符号語の値と参照レベルとの間のマッピングを決定する相応の参照データ変換関数が、本明細書に記載の表４によって与えられている、ＮＥＥ１１に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ１３．
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法であって、
知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信する工程と、
前記受信工程に基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償する工程と、
前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、
前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程と、
を含む、方法。
すなわち、前記方法は、
前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償するために、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに基づいたパネル固有補償データを提供することと、
前記符号化画像データおよび前記補償データに基づき、前記ディスプレイパネルの複数の電気−光学素子のための駆動信号を生成することと、
を含み得る。
前記パネル固有補償データは、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルの前記電気−光学素子によって生成される前記光エネルギーが、前記ＰＱ符号化画像データを正確に表現するように、提供され得る。
ＮＥＥ１４．
前記受信工程は以下を含む、ＮＥＥ１３に記載の方法：
少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づくＰＱ符号化画像データを受信することと、
前記受信することに基づき、前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうち１つを決定することと、
前記決定することに基づき、前記補償工程を実行すること。
ＮＥＥ１５．
前記知覚的曲線ＥＯＴＦは、本明細書の表３に記載の知覚的曲線ＥＯＴＦを含む、ＮＥＥ１３に記載の方法。
ＮＥＥ１６．
前記補償工程は以下を含む、ＮＥＥ１３に記載の方法：
メモリデバイスにアクセスすることと、
前記アクセスすることに基づき、ＰＱ参照補償データを読み出すことと、
前記読み出すことに基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償すること。
ＮＥＥ１７．
前記ＰＱ参照補償データは、前記イメージングデバイスの較正工程中に生成される、ＮＥＥ１６に記載の方法。
ＮＥＥ１８．
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、ＮＥＥ１３に記載の方法。
ＮＥＥ１９．
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される、ＮＥＥ１８に記載の方法。
ＮＥＥ２０．
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、ＮＥＥ１３に記載の方法。
ＮＥＥ２１．
前記電気−光学素子は以下のうち１つを含む、ＮＥＥ２０に記載のイメージングデバイス：ａ）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）およびｂ）ピクストロニクス社の微小電気機械（ＭＥＭ）素子。
ＮＥＥ２２．
前記知覚的曲線ＥＯＴＦは、本明細書の表３に記載の知覚的曲線ＥＯＴＦを含む、ＮＥＥ１３に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ２３．
前記ＰＱ符号化画像データは１０ビットのビット深度に基づいている、ＮＥＥ１３に記載のイメージングデバイス。
ＮＥＥ２４. 
前記駆動工程は以下のうち１つ以上を含む、ＮＥＥ１３に記載のイメージングデバイス：ａ）デジタル／アナログ変換、ｂ）アナログ／デジタル変換、およびｃ）パルス幅変調。
【図１】
2018538556.tif 000025
【図２】
2018538556.tif 000026
【図３】
2018538556.tif 000027
【図４】
2018538556.tif 000028
【図５】
2018538556.tif 000029
【図６】
2018538556.tif 000030
【図７】
2018538556.tif 000031
【図８Ａ】
2018538556.tif 000032
【図８Ｂ】
2018538556.tif 000033
【図９】
2018538556.tif 000034
【図１０Ａ】
2018538556.tif 000035
【図１０Ｂ】
2018538556.tif 000036
【図１０Ｃ】
2018538556.tif 000037
【図１０Ｄ】
2018538556.tif 000038
【図１０Ｅ】
2018538556.tif 000039
【図１１】
2018538556.tif 000040
【図１２】
2018538556.tif 000041
【図１３】
2018538556.tif 000042
【図１４】
2018538556.tif 000043
【図１５Ａ】
2018538556.tif 000044
【図１５Ｂ】
2018538556.tif 000045
【図１６Ａ】
2018538556.tif 000046
【図１６Ｂ】
2018538556.tif 000047
【図１６Ｃ】
2018538556.tif 000048
【図１７Ａ】
2018538556.tif 000049
【図１７Ｂ】
2018538556.tif 000050
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月18日(2018.5.18)
【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】
少なくとも１つの知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信するように構成された、データ受信器であって、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦにおける任意の相異なる２つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、データ受信器と、
複数の電気−光学素子を有するディスプレイパネルであって、前記複数の電気−光学素子の各々は、前記複数の電気−光学素子のそれぞれに提供されるそれぞれの駆動信号に基づき光エネルギーを生成するように構成された、ディスプレイと、
パネル固有補償データを提供することによって前記ディスプレイパネルの輝度再生ムラを補償するように構成された、少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットと、
前記符号化画像データと前記補償データとに基づき前記駆動信号を生成するように構成されたデータ変換器であって、前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データから前記駆動信号へと直接にデジタル／アナログ変換することを伴う、データ変換器と、
を備えるイメージングデバイスであって、
前記駆動信号は、前記駆動信号によって駆動される際に前記ディスプレイパネルの前記電気−光学素子によって生成される前記光エネルギーが前記ＰＱ符号化画像データを正確に表現するように構成される、イメージングデバイス。
【請求項２】
前記データ変換器は、前記符号化画像データと前記補償データとを変換および結合することによって前記駆動信号を生成するように構成された、請求項１に記載のイメージングデバイス。
【請求項３】
前記駆動信号を生成することは、前記符号化画像データと前記補償データを結合し、その後に、結果としての前記結合データを直接にデジタル／アナログ変換することか、または前記符号化画像データを直接にデジタル／アナログ変換し、その後に、前記変換された符号化画像データと前記補償データとを結合することを伴う、請求項１または２に記載のイメージングデバイス。
【請求項４】
前記直接のデジタル／アナログ変換は非線形である、請求項１から３のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットは、前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきパネル固有補償データを提供するように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦを含み、前記イメージングデバイスは以下をさらに備える、請求項１〜５のいずれかに記載のイメージングデバイス：
前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうちのある知覚的曲線ＥＯＴＦに対応する識別フラグを受信し、前記識別フラグに従って前記イメージングデバイスの動作を設定するように構成された、設定コントローラ。
【請求項７】
前記設定コントローラは、前記識別フラグに従ってイメージングデバイスの動作を設定する際に、前記識別フラグに従って、前記補償データを提供するための前記少なくとも１つのＰＱ参照補償ユニットのうちの対応付けられたＰＱ参照補償ユニットを選択するように構成されており、前記補償データは、前記識別フラグに対応する前記知覚的曲線ＥＯＴＦに基づいている、請求項６に記載のイメージングデバイス。
【請求項８】
前記対応付けられたＰＱ参照補償ユニットは、ＰＱ参照補償データを有した１つ以上のルックアップテーブルを備えており、前記対応付けられたＰＱ参照補償ユニットによって提供される前記補償データは、前記１つ以上のルックアップテーブルから読み出される、請求項７に記載のイメージングデバイス。
【請求項９】
前記ＰＱ参照補償ユニットは、前記イメージングデバイスの較正フェーズ中に生成されたＰＱ参照補償データを格納している、請求項１〜８のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１０】
前記ディスプレイパネルは、バックライトを備えたデュアル変調パネルである、請求項１〜９のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１１】
前記電気−光学素子は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）素子を含み、前記バックライトは発光ダイオード（ＬＥＤ）によって生成される、請求項１０に記載のイメージングデバイス。
【請求項１２】
前記ディスプレイパネルは直視型パネルである、請求項１〜１１のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１３】
前記電気−光学素子は以下のうち１つを含む、請求項１２に記載のイメージングデバイス：ａ）有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）およびｂ）ピクストロニクス社の微小電気機械（ＭＥＭ）素子。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦは、本明細書の表３に記載の知覚的曲線ＥＯＴＦを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載のイメージングデバイス。
【請求項１５】
前記ＰＱ符号化画像データは１０ビットのビット深度に基づいている、請求項１４に記載のイメージングデバイス。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づきＰＱ符号化符号語の値と参照レベルとの間のマッピングを決定する相応の参照データ変換関数が、本明細書に記載の表４によって与えられている、請求項１５に記載のイメージングデバイス。
【請求項１７】
イメージングデバイスのディスプレイパネルの正面に光を生成するための方法であって、以下を含む方法：
知覚的曲線電気−光学伝達関数（ＥＯＴＦ）に基づき知覚的量子化された（ＰＱ）符号化画像データを受信する工程であって、前記知覚的曲線ＥＯＴＦにおける任意の相異なる２つのデジタル符号語は、視覚上の差異をともなって再生されることが可能な相異なる輝度値を表現している、工程と、
前記受信工程に基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償する工程と、
前記補償工程に基づき、前記イメージングデバイスの電気−光学素子を駆動する工程と、
前記駆動工程に基づき、前記知覚的曲線ＥＯＴＦに対応して、前記ディスプレイパネルの正面に正確な光を生成する工程。
【請求項１８】
前記受信工程は以下を含む、請求項１７に記載の方法：
少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦに基づくＰＱ符号化画像データを受信することと、
前記受信することに基づき、前記少なくとも２つの知覚的曲線ＥＯＴＦのうち１つを決定することと、
前記決定することに基づき、前記補償工程を実行すること。
【請求項１９】
前記補償工程は以下を含む、請求項１７または１８に記載の方法：
メモリデバイスにアクセスすることと、
前記アクセスすることに基づき、ＰＱ参照補償データを読み出すことと、
前記読み出すことに基づき、前記ＰＱ符号化画像データを補償すること。
【国際調査報告】
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