(57)【要約】【課題】本開示は、概して、輝度成分を有するピクチャブロックを符号化する方法等に関する。【解決手段】方法は、輝度成分から計算された輝度成分の平均値の第１表現（Ｌｌ，ＬｌＤ）を減じることによって輝度残差ブロック（Ｌｒ）を得るステップ（１０３，３０１）と、平均値のダイナミックレンジを低減するために、輝度成分の平均値（Ｌｌ）に伝達関数を適用することによって平均値の第２表現（ｆ（Ｌｌ），ｆ（Ｌｌ）Ｄ）を得るステップ（１０２）と、輝度残差ブロック（Ｌｒ）と平均値の第２表現（ｆ（Ｌｌ），ｆ（Ｌｌ）Ｄ）とを足し合わせること（１０５，３０２）によって得られる輝度ブロック（Ｌｅ）を符号化するステップとを有する。本開示は、更に、ピクチャブロックを復号する方法等に関する。【選択図】図１
2016220203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
輝度成分を有するピクチャブロックを符号化する方法であって、
前記輝度成分から計算された該輝度成分の平均値の第１表現を減じることによって輝度残差ブロックを得るステップと、
前記平均値のダイナミックレンジを低減するために、前記輝度成分の前記平均値に伝達関数を適用することによって前記平均値の第２表現を得るステップと、
前記輝度残差ブロックと前記平均値の前記第２表現とを足し合わせることによって得られる輝度ブロックを符号化するステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記平均値の前記第２表現を得るステップは、サンプリング係数に基づき、前記伝達関数を適用された平均値を量子化することを更に有し、
前記平均値の前記第１表現は、前記平均値の前記第２表現に他の伝達関数を適用することによって得られ、該他の伝達関数は、前記伝達関数の逆数である、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記符号化された輝度値の復号されたバージョンの平均値を前記平均値の前記第１表現から減じることによって得られる残差平均値を符号化するステップ
を更に有する請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ピクチャブロックは、少なくとも１つの色成分を有し、
前記輝度残差ブロックは、知覚空間の２つの点の視覚認知の間の差を表す値を持ったメトリックを有する前記知覚空間に属し、前記メトリックは、知覚閾が存在するように定義され、該知覚閾を下回ると、前記知覚空間の２つの色の間の視覚的差を人が認知することができず、前記ピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御が符号化されることを可能にする、
請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
原のビット数において表現される輝度成分を有するピクチャブロックを復号する方法であって、
輝度ブロックの平均値を該輝度ブロックから減じることによって輝度残差ブロックを得るステップと、
前記輝度ブロックの前記平均値の、前記原のビット数において表現される表現と、前記輝度残差ブロックとを足し合わせることによって、前記ピクチャブロックの復号された輝度成分を得るステップと
を有することを特徴とする方法。
【請求項６】
前記輝度ブロックの前記平均値の表現は、残差平均値と前記輝度ブロックの平均値とを足し合わせることによって得られる、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ピクチャブロックは、少なくとも１つの色成分を有し、
当該方法は、前記輝度残差ブロックに逆変換を適用するステップを更に有し、
前記輝度残差ブロックは、知覚空間の２つの点の視覚認知の間の差を表す値を持ったメトリックを有する前記知覚空間に属し、前記メトリックは、知覚閾が存在するように定義され、該知覚閾を下回ると、前記知覚空間の２つの色の間の視覚的差を人が認知することができず、前記ピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御を可能にする、
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
輝度成分を有するピクチャブロックを符号化するデバイスであって、
プロセッサを有し、該プロセッサは、
前記輝度成分から計算された該輝度成分の平均値の第１表現を減じることによって輝度残差ブロックを得、
前記平均値のダイナミックレンジを低減するために、前記輝度成分の前記平均値に伝達関数を適用することによって前記平均値の第２表現を得、
前記輝度残差ブロックと前記平均値の前記第２表現とを足し合わせることによって得られる輝度ブロックを符号化する
よう構成される、ことを特徴とするデバイス。
【請求項９】
原のビット数において表現される輝度成分を有するピクチャブロックを復号するデバイスであって、
プロセッサを有し、該プロセッサは、
輝度ブロックの平均値を該輝度ブロックから減じることによって輝度残差ブロックを得、
前記輝度ブロックの前記平均値の、前記原のビット数において表現される表現と、前記輝度残差ブロックとを足し合わせることによって、前記ピクチャブロックの復号された輝度成分を得る
よう構成される、ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
符号化された輝度ブロックを搬送する信号であって、
前記符号化された輝度ブロックが、ピクチャブロックの輝度成分と、該輝度成分の平均値の表現との和を表すことを示す情報データを更に搬送する
ことを特徴とする信号。
【請求項１１】
コンピュータで実行される場合に、請求項１に記載の符号化する方法のステップを実行するプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム。
【請求項１２】
コンピュータで実行される場合に、請求項５に記載の復号する方法のステップを実行するプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム。
【請求項１３】
プロセッサに、請求項１に記載の符号化する方法のステップを少なくとも実行させる命令を記憶しているプロセッサ可読媒体。
【請求項１４】
プロセッサに、請求項５に記載の復号する方法のステップを少なくとも実行させる命令を記憶しているプロセッサ可読媒体。
【請求項１５】
コンピュータデバイスで実行される場合に、請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の方法のステップを実行するためのプログラムコードの命令を担持する非一時的な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、概して、ピクチャ／ビデオの符号化及び復号化に関する。特に、それに限定されないが、本開示の技術分野は、高ダイナミックレンジに属するピクセル値を持ったピクチャの符号化／復号化に関係がある。
【背景技術】
【０００２】
本項目は、以下で記載及び／又は請求される本開示の様々な態様に関係があり得る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、本開示の様々な態様のより良い理解を促す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、先行技術の承認としてではなく、この観点において読まれるべきである点が理解されるべきである。
【０００３】
以下で、ピクチャは、ピクチャ（又はビデオ）のピクチャ値に関連した全ての情報と、例えば、ピクチャ（又はビデオ）を視覚化及び／又は復号するためにディスプレイ及び／又は何らかの他のデバイスによって使用され得る全ての情報とを特定する具体的なピクチャ／ビデオフォーマットにおけるサンプル（ピクセル値）の１つ以上のアレイを含む。ピクチャは、サンプルの第１アレイの形をした少なくとも１つの成分、通常はルーマ（すなわち、輝度）成分を、更には、場合により、サンプルの少なくとも１つの他のアレイの形をした少なくとも１つの他の成分、通常は色成分を有する。あるいは、同様に、同じ情報は、例えば、従来の３色ＲＧＢ表現のような、色サンプルのアレイの組によっても表されてよい。
【０００４】
ピクセル値は、ｎが成分の数であるとして、ｎ個の値のベクトルによって表される。ベクトルの各値は、ピクセル値の最大ダイナミックレンジを定義するビットの数において表現される。
【０００５】
ピクチャブロックは、このピクチャに属するピクチャの組を意味し、ブロックのピクチャ値は、このブロックに属するピクチャの値を意味する。ピクチャブロックは、Ｈ２６４又はＨ２６５に従うマクロブロック、符号化単位（Coding  Unit）若しくは変換単位（Transforming  Unit）、又は何らかの任意の形（正方形又は長方形に限られない。）のピクチャの領域を形成するピクチャの何らかの他の組であってよい。
【０００６】
低ダイナミックレンジピクチャ（ＬＤＲピクチャ）は、限られたビット数（ほとんどの場合に８又は１０）において表現される輝度値を持ったピクチャである。この限られた表現は、特に、暗い輝度領域及び明るい輝度領域において、小さな信号変化の正確なレンダリングを認めない。高ダイナミックレンジ画像（ＨＤＲ画像）では、信号表現は、信号の高い精度をその全体の範囲にわたって保つために拡張される。ＨＤＲ画像では、ピクセル値は、通常は、浮動小数点フォーマット（夫々の成分について３２ビット又は１６ビットのいずれか。すなわち、float又はhalf-float）、OpenEXR  half-floatフォーマット（ＲＧＢ成分ごとに１６ビット。すなわち、ピクセルごとに４８ビット）である最も一般的なフォーマット、又は長い表現、通常は少なくとも１６ビットを持った整数において、表現される。
【０００７】
ＨＤＲ画像を符号化するための典型的なアプローチは、ピクチャのダイナミックレンジ（通常は８ビット）を低減するために、ピクチャに伝達関数を適用することである。次いで、伝達関数を適用されたピクチャは、ビデオのための従来の符号化スキーム（ＪＰＥＧ／ＪＰＥＧ２００、ＪＰＥＧ２０００：“Information  technology  −  JPEG2000  image  coding  system:  Code  coding  system”，ITU-T  Recommendation  T.800，２００２年８月、又はＭＰＥＧ−２、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、Ｈ／２６４／ＡＶＣ：“Advanced  video  coding  for  generic  audiovisual  services”，Recommendation  ITU-T  H/264  (Edition  9)，２０１４年２月、又はＨ２６５／ＨＥＶＣ，ＨＥＶＣ：“High  Efficiency  video  coding”，Recommendation  ITU-T  H.265，２０１４年１０月）を用いて符号化される。
【０００８】
典型的な伝達関数は、ＩＴＵ標準化組織への寄稿である“Image  dynamic  range  in  television  systems”，document  6C/77E，２０１２年１０月４日において定義されている。
【０００９】
復号器側では、伝達関数を適用されたピクチャが得られ、逆伝達関数が、復号された伝達関数を適用されたピクチャに対して適用される。語「逆伝達関数」は、伝達関数及び逆伝達関数が（如何なる符号化／復号化もなしで）入力ピクチャに続けざまに適用される場合に、結果として得られるピクチャ及び入力ピクチャが同じピクチャであることを意味する。如何なる単調関数も伝達関数であってよい。
【００１０】
ＨＤＲピクチャを符号化するためのそのような典型的な符号化スキームを用いることは、大きいサイズの圧縮ピクチャを伴う。結果として、そのような典型的なアプローチは、高い符号化性能を必要とする用途において、例えば、高い圧縮率が必要とされる通信コンテキストにおいて、使用され得ない。
【００１１】
本開示は、上記を考慮して発明された。
【発明の概要】
【００１２】
上記を踏まえて、本開示の態様は、コンピュータシステムにおいてデータオブジェクト間の意味関係を生成及び保持することを対象とする。以下は、本開示の幾つかの態様の基本的な理解を提供するために、本開示の簡単な概要を与える。この概要は、本開示の外延的な概要ではない。本開示のキーとなる又は重要な要素を特定することは意図されない。以下の概要は、以下で与えられるより詳細な説明に対する前置きとして、簡略化された形で本開示の幾つかの態様を提示するにすぎない。
【００１３】
本開示は、輝度成分を有するピクチャブロックを符号化する方法により、先行技術の欠点の少なくとも１つを改善しようと試みる。当該方法は、
前記輝度成分から該輝度成分の平均値の第１表現を減じることによって輝度残差ブロックを得るステップと、
前記平均値のダイナミックレンジを低減するために、前記輝度成分の前記平均値（Ｌｌ）に伝達関数を適用することによって前記平均値の第２表現を得るステップと、
前記輝度残差ブロックと前記平均値の前記第２表現とを足し合わせることによって得られる輝度ブロックを符号化するステップと
を有する。
【００１４】
本原理に従って、前記平均値の前記第２表現を得るステップは、サンプリング係数に従って、前記伝達関数を適用された平均値を量子化することを更に有し、前記平均値の前記第１表現は、前記平均値の前記第２表現に他の伝達関数を適用することによって得られ、該他の伝達関数は、前記伝達関数の逆数である。
【００１５】
本原理に従って、当該方法は、前記符号化された輝度値の復号されたバージョンの平均値を前記平均値の前記第１表現から減じることによって得られる残差平均値を符号化するステップを更に有する。
【００１６】
本原理に従って、前記ピクチャブロックは、少なくとも１つの色成分を有し、前記輝度残差ブロック（Ｌｒ）は、メトリックを有する知覚空間に属する。前記メトリックの値は、前記知覚空間の２つの点の視覚認知の間の差を表す。前記メトリックは、知覚閾が存在するように定義され、前記ピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御が符号化されることを可能にする。前記知覚閾を下回ると、人は、前記知覚空間の２つの色の間の視覚的差を認知することができない。
【００１７】
本原理に従って、本開示は、原のビット数において表現される輝度成分を有するピクチャブロックを復号する方法に関する。当該方法は、
輝度ブロックの平均値を該輝度ブロックから減じることによって輝度残差ブロックを得るステップと、
前記輝度ブロックの前記平均値の、前記原のビット数において表現される表現と、前記輝度残差ブロックとを足し合わせることによって、前記ピクチャブロックの復号された輝度成分を得るステップと
を有する。
【００１８】
本原理に従って、前記輝度ブロックの前記平均値の表現は、残差平均値と前記輝度ブロックの平均値とを足し合わせることによって得られる。
【００１９】
本原理に従って、前記ピクチャブロックは、少なくとも１つの色成分を有し、当該方法は、前記輝度残差ブロックに逆変換を適用するステップを更に有し、前記輝度残差ブロックは、メトリックを有する知覚空間に属する。前記メトリックの値は、前記知覚空間の２つの点の視覚認知の間の差を表す。前記メトリックは、知覚閾が存在するように定義され、前記ピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御を可能にする。前記知覚閾を下回ると、人は、前記知覚空間の２つの色の間の視覚的差を人が認知することができない。
【００２０】
その態様の他に従って、本開示は、符号化された輝度ブロックを搬送する信号であって、前記符号化された輝度ブロックが、ピクチャブロックの輝度成分と、該輝度成分の平均値の表現との和を表すことを示す情報データを更に搬送することを特徴とする信号に関する。
【００２１】
その態様の他に従って、本開示は、上記の方法を実施するよう構成されるプロセッサを有するデバイス、コンピュータで実行される場合に上記の方法のステップを実行するプログラムコード命令を有するコンピュータプログラム製品、プロセッサに上記の方法のステップを少なくとも実行させる命令を記憶しているプロセッサ可読媒体、及びコンピュータデバイスで実行される場合に上記の方法のステップを実行するプログラムコードの命令を担持する非一時的な記憶媒体に関する。
【００２２】
本開示の具体的内容並びに本開示の他の目的、利点、特徴及び使用は、添付の図面に関連して読まれる実施形態の以下の説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
図面において、本開示の実施形態が表されている。
【図１】本開示の実施形態に従ってピクチャブロックを符号化する方法のステップのブロック図を示す。
【図２】本原理の例に従ってピクチャブロックを復号する方法のステップのブロック図を示す。
【図３】本原理の例に従ってピクチャブロックを符号化する方法のステップのブロック図を示す。
【図４】本原理の例に従ってピクチャブロックを復号する方法のステップのブロック図を示す。
【図５】図３の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図６】図４の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図７】図１の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図８ａ】本原理の例に従って上限を決定する方法のステップのブロック図を示す。
【図８ｂ】本原理の例に従って上限を決定する方法のステップのブロック図を示す。
【図９】図２の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図１０】図３の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図１１】図４の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図１２】図５の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図１３】図６の方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【図１４】本原理の例に従うデバイスのアーキテクチャの例を示す。
【図１５】本原理の例に従って通信ネットワークにわたって通信する２つの遠隔デバイスを示す。
【図１６】本原理に従う信号のシンタックスを示す。  類似した又は同じ要素は、同じ参照符号を用いて参照される。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本開示は、以降で、本開示の実施形態が示されている添付の図面を参照して、より完全に記載される。なお、本開示は、多くの代替の形態において具現されてよく、ここで説明されている実施形態に制限されないものとして解釈されるべきである。然るに、本開示は、様々な変更及び代替の形態の余地があり、一方、その具体的な実施形態は、図面において一例として示されており、ここで詳細に記載される。なお、開示されている特定の形態に本開示を制限する意図はないことが理解されるべきであり、それどころか、本開示は、特許請求の範囲によって定義される本開示の主旨及び適用範囲の中にある全ての変更、同等物、及び代替案を網羅すべきである。
【００２５】
ここで使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、本開示の制限であるよう意図されない。ここで使用されるように、単称形（“a”、“an”及び“the”）は、別段明示されない限りは、複数形も含むよう意図される。語「有する（comprises、comprising）」及び／又は「含む（includes、including）」は、本明細書で使用される場合に、述べられている特徴、整数値、ステップ、動作、要素、及び／又はコンポーネントの存在を特定するが、１つ以上の他の特徴、整数値、ステップ、動作、要素、コンポーネント、及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外しないことが更に理解されるであろう。更には、要素が他の要素に“応答する”又は“接続される”と言及される場合に、それは、他の要素に直接に応答する又は接続されることが可能であり、あるいは、介在する要素が存在してよい。対照的に、要素が他の要素に“直接に応答する”又は“直接に接続される”と言及される場合に、介在する要素は存在しない。ここで使用されるように、語「及び／又は（and/or）」は、関連する挙げられているアイテムの１つ以上のありとあらゆる組み合わせを含み、“／”と略されてよい。
【００２６】
語「第１」、「第２」などは、様々な要素を記載するためにここで使用されてよいが、それらの要素は、それらの語によって制限されるべきでないことが理解されるであろう。それらの語は、１つの要素をもう１つと区別するためにのみ使用される。例えば、本開示の教示から逸脱することなしに、第１の要素は第２の要素と呼ばれてよく、同様に、第２の要素は第１の要素と呼ばれてよい。
【００２７】
図面の幾つかは、通信の主たる方向を示すよう通信経路上に矢印を含むが、通信は、表されている矢印とは逆方向において起こってよいことが理解されるべきである。
【００２８】
幾つかの実施形態は、夫々のブロックが回路素子、モジュール、特定の論理関数を実施するための１つ以上の実行可能な命令を有するコードの部分に相当するブロック図及び動作フローチャートに関して記載される。また、他の実施では、ブロックにおいて示されている機能は、示されている順序によらず起こってよい点が留意されるべきである。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてよく、あるいは、ブロックは、関連する機能性に応じて、時々、反対の順序において実行されてよい。
【００２９】
「一実施形態」又は「実施形態」とのここでの言及は、実施形態に関連して記載される特定の機構、構造、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施において含まれ得ることを意味する。明細書中の様々な箇所における「一実施形態において」又は「実施形態に従って」との言い回しの出現は、必ずしも全てが同じ実施形態に言及しているわけでも、必ずしも他の実施形態と相互排他的な別個の又は代替の実施形態でもない。
【００３０】
特許請求の範囲において現れる参照符号は、単に例示であって、特許請求の範囲の適用範囲に対して限定効果を有すべきではない。
【００３１】
明示的に記載されていないが、本実施形態及び変形例は、あらゆる組み合わせ又は部分的組み合わせにおいても用いられてよい。
【００３２】
本開示は、ピクチャブロックを符号化／復号することについて記載されるが，ピクチャ又はピクチャのシーケンス（ビデオ）の符号化／復号化にまで及ぶ。これは、シーケンスの各ピクチャが、複数のブロックに分割され、ブロックが、後述されるように連続して符号化／復号されるからである。
【００３３】
ブロック又は成分の平均値は、このブロック又は成分のサンプルの値から計算された平均値である。
【００３４】
図１は、本開示の実施形態に従ってピクチャブロックを符号化する方法のステップのブロック図１を示す。
【００３５】
ステップ１００において、モジュールＩＣは、符号化されるべきピクチャブロックＢの輝度成分Ｌを得る。輝度成分Ｌのピクセル値のダイナミックレンジは、以下で、原のビット数ｎｏと呼ばれる、ビットの数において定義される。ピクチャブロックＢは、ピクチャブロックＢの色成分を特定するインデックスｉを持った少なくとも１つの色成分Ｃ（ｉ）を更に有してよい。
【００３６】
本開示は、グレー・ピクチャブロック（色成分なし）にも、１つ以上の色成分を有するピクチャブロックにも制限されない。グレーレベル・ピクチャが後述されるように符号化される場合に、色成分に言及する記載は考慮されない。
【００３７】
ステップ１０１で、モジュールＬＩは、輝度成分Ｌの平均値Ｌｌを得る。
【００３８】
ステップ１０２で、モジュールＴＲは、輝度成分の平均値Ｌｌに伝達関数ｆを適用することによって、第１のビット数ｎｌに置いて表現される平均値Ｌｌの表現ｆ（Ｌｌ）を得る。
【００３９】
ステップ１０３で、輝度残差ブロックＬｒは、輝度成分Ｌから平均値Ｌｌを減じることによって得られる。
【００４０】
方法の変形例に従って、ステップ１０４で、モジュールＣＬＩは、第２のビット数ｎｌｒを用いることによって、輝度残差ブロックＬｒの値をクリッピングする。
【００４１】
目標とするビット数を用いることによってブロックの値をクリッピングすることは、ｎｌｒ個のビットｎｌｒを有するサンプルの値を表す場合に許される最小値よりも低いサンプルについて、それらのサンプルの値を下限に等しく設定することをもたらす。同様に、ｎｌｒ個のビットｎｌｒを有するサンプルの値を表す場合に許される最大値よりも高いサンプルについて、クリッピングは、それらのサンプルの値を上限に等しく設定することにある。
【００４２】
ステップ１０５で、輝度ブロックＬｅは、輝度残差ブロックＬｒと平均値Ｌｌの表現ｆ（Ｌｌ）とを足し合わせることによって得られる。
【００４３】
方法の例に従って、ステップ１０４で、モジュールＣＬＩは、輝度ブロックＬｅがＪＰＥＧ２０００、ＨＥＶＣ、Ｈ２６５、Ｈ２６４／ＡＶＣなどのような従来の符号器ＥＮＣによって符号化されるように定義される第３のビット数ｎｅを用いることによって、輝度ブロックＬｅの値をクリッピングする。
【００４４】
方法の例に従って、符号化された輝度ブロックの値は、ビットストリームＦに加えられる。
【００４５】
図２は、本原理の例に従ってピクチャブロックを復号する方法のステップのブロック図２を示す。
【００４６】
復号する方法のこの実施形態は、図１に従う方法によって符号化されたピクチャの復号化を可能にする。
【００４７】
ステップ２００で、輝度ブロック
［外１］
2016220203.tif 000003
は、図２に表されているように、復号器ＤＥＣによって、ローカル又は遠隔のメモリから、あるいは、ビットストリームＦを全体として又は部分的に復号することによって、得られる。
【００４８】
ステップ１０１で、モジュールＬＩは、輝度ブロック
［外２］
2016220203.tif 000004
の平均値の第１表現
［外３］
2016220203.tif 000005
を得る。
【００４９】
ステップ２０２で、輝度残差ブロック
［外４］
2016220203.tif 000006
は、輝度ブロック
［外５］
2016220203.tif 000007
の平均値の第１表現
［外６］
2016220203.tif 000008
を輝度ブロック
［外７］
2016220203.tif 000009
から減じることによって得られる。
【００５０】
ステップ２０１で、モジュールＩＴＲは、逆伝達関数ｆ−１を第１表現
［外８］
2016220203.tif 000010
に適用することによって、輝度ブロック
［外９］
2016220203.tif 000011
の平均値の、原のビット数ｎｏにおいて表現される第２表現
［外１０］
2016220203.tif 000012
を得る。
【００５１】
ステップ２０３で、ピクチャブロックの復号された輝度成分
［外１１］
2016220203.tif 000013
は、輝度残差ブロック
［外１２］
2016220203.tif 000014
と、輝度ブロック
［外１３］
2016220203.tif 000015
の平均値の表現
［外１４］
2016220203.tif 000016
とを足し合わせることによって得られる。
【００５２】
ステップ１０２及び２０１の例に従って、平均値の、出力ビット数において表現される表現は、伝達関数ｆを適用することによって、入力ビット数において表現される平均値から得られる。
【００５３】
このように、例えば、ステップ１０２で、平均値Ｌｌ（原のビット数ｎｏにおいて表現される。）の表現ｆ（Ｌｌ）（第１のビット数ｎｌにおいて表現される。）は、そのような平均値Ｌｌを第１のビット数ｎｌにおいて表現するために伝達関数を適用することによって得られる。
【００５４】
上述されたように、入力データに対して、モジュールＴＲは伝達関数ｆを適用し、モジュールＩＴＲは伝達関数ｆ−１を適用する。伝達関数ｆ−１は、伝達関数ｆの逆数である点に留意されたい。すなわち、伝達関数ｆが、データのダイナミックを入力ビット数から出力ビット数へ“変換”する場合に、伝達関数ｆ−１は、データのダイナミックを、その入力ビット数へと“変換”する。
【００５５】
例えば、伝達関数は、“High  Dynamic  Range  Electro-Optical  Transfer  Function  of  Mastering  Reference  Displays”，SMPTE  Standard，ST  2084:2014において定義されている単調関数である。
【００５６】
図３は、本開示の実施形態に従ってピクチャブロックを符号化する方法のステップのブロック図３を示す。
【００５７】
ステップ１００で、モジュールＩＣは、符号化されるべきピクチャブロックＢの輝度成分Ｌを得る。ステップ１０１で、モジュールＬＩは、輝度成分Ｌの平均値Ｌｌを得る。ステップ１０２で、モジュールＴＲは、伝達関数を適用された平均値と呼ばれる、平均値Ｌｌの表現ｆ（Ｌｌ）を得る。
【００５８】
ステップ３００で、モジュールＤは、伝達関数を適用された平均値ｆ（Ｌｌ）をサンプリング係数ｍに基づきサンプリングすることによって、離散平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄを得る。
【００５９】
例に従って、平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄは、量子化ステップｍに基づき値を量子化及び逆量子化することによって、サンプリングされる。
【００６０】
ステップ２０１で、モジュールＩＴＲは、伝達関数ｆ−１を適用することによって、離散平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄの、原のビット数ｎｏにおいて表現される第１表現ＬｌＤを得る。
【００６１】
ステップ３０１で、輝度残差ブロックＬｒは、離散平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄの表現ＬｌＤを輝度成分Ｌから減じることによって得られる。
【００６２】
例に従って、ステップ１０４で、モジュールＣＬＩは、第２のビット数ｎｌｒを用いることによって、輝度残差ブロックＬｒの値をクリッピングする。
【００６３】
ステップ３０２で、輝度ブロックＬｅは、輝度残差ブロックＬｒと離散平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄとを足し合わせることによって得られる。
【００６４】
輝度ブロックＬｅは、場合によっては、クリッピングされ（ステップ１０４）、符号化される（ステップ１０６）。
【００６５】
図４は、本開示の実施形態に従ってピクチャブロックを復号する方法のステップのブロック図４を示す。
【００６６】
復号する方法のこの実施形態は、図３に従う方法によって符号化されたピクチャブロックを復号することを可能にする。
【００６７】
ステップ２００において、輝度ブロック
［外１５］
2016220203.tif 000017
が得られ、ステップ１０１で、モジュールＬＩは、上述されたように、輝度ブロック
［外１６］
2016220203.tif 000018
の平均値
［外１７］
2016220203.tif 000019
の第１表現を得る。
【００６８】
ステップ２０２で、輝度残差ブロック
［外１８］
2016220203.tif 000020
は、輝度ブロック
［外１９］
2016220203.tif 000021
の平均値
［外２０］
2016220203.tif 000022
の第１表現を輝度ブロック
［外２１］
2016220203.tif 000023
から減じることによって得られる。
【００６９】
ステップ２０１で、モジュールＩＴＲは、輝度ブロック
［外２２］
2016220203.tif 000024
の平均値
［外２３］
2016220203.tif 000025
の第１表現に伝達関数ｆ−１を適用することによって、原のビット数ｎｏにおいて表現される第２表現
［外２４］
2016220203.tif 000026
を得る。
【００７０】
ステップ２０３で、ピクチャブロックの復号された輝度成分
［外２５］
2016220203.tif 000027
は、輝度残差ブロック
［外２６］
2016220203.tif 000028
と、輝度成分
［外２７］
2016220203.tif 000029
の平均値の表現
［外２８］
2016220203.tif 000030
とを足し合わせることによって得られる。
【００７１】
図５は、図３の方法の変形例のステップのブロック図５を示す。
【００７２】
例に従って、ピクチャブロックＢの輝度成分の残差平均値
［外２９］
2016220203.tif 000031
は符号化される。
【００７３】
この変形例は、符号器側及び復号器側で計算される輝度ブロック
［外３０］
2016220203.tif 000032
の平均値が可逆符号化（ＥＮＣ１）を用いることなしに同じであることを確かにする点で、有利である。
【００７４】
ステップ２００で、輝度ブロック
［外３１］
2016220203.tif 000033
が得られ、ステップ１０１で、モジュールＬＩは、上述されたように、輝度ブロック
［外３２］
2016220203.tif 000034
の平均値の表現
［外３３］
2016220203.tif 000035
を得る。
【００７５】
ステップ５００で、残差平均値
［外３４］
2016220203.tif 000036
は、輝度ブロック
［外３５］
2016220203.tif 000037
の平均値の表現
［外３６］
2016220203.tif 000038
を離散平均値ｆ（Ｌｌ）Ｄの表現ＬｌＤから減じることによって得られる。
【００７６】
ステップ５０１で、残差平均値
［外３７］
2016220203.tif 000039
は、従来の符号器ＥＮＣ１によって符号化される。
【００７７】
方法の例に従って、残差平均値
［外３８］
2016220203.tif 000040
は、ビットストリームＢＦ又はＦに加えられる。
【００７８】
図６は、本開示の実施形態に従ってピクチャブロックを復号する方法のステップのブロック図６を示す。
【００７９】
復号する方法のこの実施形態は、図５に従う方法によって符号化されたピクチャブロックを復号することを可能にする。
【００８０】
ステップ２００で、輝度ブロック
［外３９］
2016220203.tif 000041
が得られ、ステップ１０１で、モジュールＬＩは、輝度ブロック
［外４０］
2016220203.tif 000042
の平均値を得る。
【００８１】
ステップ２０１で、第２表現
［外４１］
2016220203.tif 000043
は、上述されたように、輝度ブロック
［外４２］
2016220203.tif 000044
の平均値
［外４３］
2016220203.tif 000045
の第１表現に伝達関数ｆ−１を適用することによって得られる。
【００８２】
ステップ６００で、残差平均値
［外４４］
2016220203.tif 000046
は、図６に表されているように、復号器ＤＥＣ１によって、ローカル又は遠隔のメモリから、あるいは、少なくとも部分的にビットストリームＢＦ又はＦを復号することによって、得られる。
【００８３】
ステップ６０１で、輝度ブロック
［外４５］
2016220203.tif 000047
の平均値
［外４６］
2016220203.tif 000048
は、残差平均値
［外４７］
2016220203.tif 000049
と第２表現
［外４８］
2016220203.tif 000050
とを足し合わせることによって得られる。
【００８４】
ステップ１０２で、モジュールＴＲは、伝達関数ｆを平均値
［外４９］
2016220203.tif 000051
に適用することによって、平均値
［外５０］
2016220203.tif 000052
の表現
［外５１］
2016220203.tif 000053
を得る。
【００８５】
ステップ６０２で、輝度残差ブロック
［外５２］
2016220203.tif 000054
は、輝度ブロックＬｅの平均値の表現
［外５３］
2016220203.tif 000055
を輝度ブロック
［外５４］
2016220203.tif 000056
から減じることによって得られる。
【００８６】
ステップ６０３で、ピクチャブロック
［外５５］
2016220203.tif 000057
の復号された輝度成分は、輝度残差ブロック
［外５６］
2016220203.tif 000058
と輝度ブロックＬｅの平均値
［外５７］
2016220203.tif 000059
とを足し合わせることによって得られる。
【００８７】
ピクチャブロックＢが少なくとも１つの色成分を有する場合に、輝度ブロックＬｅ及びブロックＢの各色成分は、従来の符号化を用いることによって符号化される。
【００８８】
図７〜１４は、輝度ブロック及び色成分が、知覚空間ＰＳにおいて定義され且つ符号化されるべきピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御を可能にする上限ΔＥに依存した変換Ｔに基づき変換される場合に、図１〜６に関して記載された符号化方法及び復号化方法の変形例のステップのブロック図を示す。
【００８９】
知覚空間ＰＳは、知覚空間の２つの点の視覚認知の間の差を表し、望ましくは比例する値を持ったメトリックｄ（（Ｌ，Ｃ１，Ｃ２），（Ｌ′，Ｃ１′，Ｃ２′））を有する。
【００９０】
数学的に言えば、メトリックｄ（（Ｌ，Ｃ１，Ｃ２），（Ｌ′，Ｃ１′，Ｃ２′））は、知覚閾ΔＥ０（ＪＮＤ（Just  Noticeable  Difference；丁度可知差異）とも呼ばれる。）が存在するように定義され、その知覚閾を下回ると、人は、知覚空間の２つの色の間の視覚的差を認知することができなくなる。すなわち、
ｄ（（Ｌ，Ｃ１，Ｃ２），（Ｌ′，Ｃ１′，Ｃ２′））＜ΔＥ０      （１）
であり、この知覚閾は、知覚空間の２つの点（Ｌ，Ｃ１，Ｃ２）及び（Ｌ′，Ｃ１′，Ｃ２′）から独立している。
【００９１】
よって、式（１）のメトリックｄが知覚閾ΔＥ０を下回ったままであるように知覚空間に属する成分を持ったピクチャブロックを符号化することは、ピクチャブロックの表示される復号されたバージョンが視覚的に無損失であることを確かにする。
【００９２】
例に従って、メトリックは、ピクセルベースで計算されてよい。
【００９３】
実際には、以下の３つの不等式：
ｄ（Ｌ，Ｌ′）＜ΔＥ０Ｌ、ｄ（Ｃ１，Ｃ１′）＜ΔＥ０Ｃ１、
及びｄ（Ｃ２，Ｃ２′）＜ΔＥ０Ｃ２
を個別に制御することは、より容易であることが知られ得る。
【００９４】
式（１）がΔＥ０よりも大きい上限により満足される場合に、以下において、符号化されたピクチャブロックは、視覚的に制御されると言われることが知られ得る。すなわち、このピクチャブロックの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失は、制御される。
【００９５】
ピクチャブロックＢが、例えば（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のような非知覚空間に属する成分を有する場合に、知覚空間に属する輝度成分Ｌ並びに場合により２つの色成分Ｃ１及びＣ２を得るために、ピクチャブロックＢに対して知覚変換が適用される。
【００９６】
そのような知覚変換は、ディスプレイの照明条件から定義され、初期色空間に依存する。
【００９７】
例えば、初期空間が（Ｒ，Ｇ，Ｂ）色空間であるとすると、ピクチャブロックＢは、最初に、よく知られている線形空間（Ｘ，Ｙ，Ｚ）へ変換され（逆ガンマ補正が場合により必要とされ得る。）、結果として得られる画像は、次いで、ここでは（Ｘ，Ｙ，Ｚ）空間における値（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）の３Ｄベクトルである、符号化された画像の復号されたバージョンのディスプレイの基準照明条件から変換される。
【００９８】
従って、例えば、そのような知覚変換は、知覚空間ＬａｂＣＩＥ１９７６が選択される場合に、次のように定義される：
Ｌ＊＝１１６ｆｆ（Ｙ／Ｙｎ）−１６
ａ＊＝５００（ｆｆ（Ｘ／Ｘｎ）−ｆｆ（Ｙ／Ｙｎ））
ｂ＊＝２００（ｆｆ（Ｙ／Ｙｎ）−ｆｆ（Ｚ／Ｚｎ））
このとき、ｆｆは、例えば、次によって与えられる変換関数である：
ｆ＞（６／２９）３の場合に、ｆｆ（ｒ）＝ｒ１／３
それ以外の場合に、ｆｆ（ｒ）＝（１／３）×（２９／６）２×ｒ＋（４／２９）。
次のメトリックは、知覚空間ＬａｂＣＩＥ１９７６において定義されてよい：
ｄ（（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊），（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′））２
＝（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２
＜（ΔＥ０）２
このとき、ΔＬ＊は、２つの色（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）及び（Ｌ＊′，ａ＊′，ｂ＊′）の輝度成分の間の差であり、Δａ＊（又はΔｂ＊）は、それら２つの色の色成分の間の差である。
【００９９】
他の例に従って、知覚空間Ｌｕ＊ｖ＊が選択される場合に、知覚変換は次のように定義される：
ｕ＊＝１３Ｌ（ｕ′−ｕ′ｗｈｉｔｅ）及びｖ＊＝１３Ｌ（ｖ′−ｖ′ｗｈｉｔｅ）
このとき、
ｕ′＝４Ｘ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ′），ｖ′＝９Ｙ／（Ｘ＋１５Ｙ＋３Ｚ′）
及び
ｕ′ｗｈｉｔｅ＝４Ｘｎ／（Ｘｎ＋１５Ｙｎ＋３Ｚｎ′），
ｖ′ｗｈｉｔｅ＝９Ｙｎ／（Ｘｎ＋１５Ｙｎ＋３Ｚｎ′）。
次のユークリッド・メトリックが、知覚空間Ｌｕ＊ｖ＊において定義されてよい：
ｄ（（Ｌ＊，ｕ＊，ｖ＊），（Ｌ＊′，ｕ＊′，ｖ＊′））２
＝（ΔＬ＊）２＋（Δｕ＊）２＋（Δｖ＊）２
このとき、ΔＬ＊は、２つの色（Ｌ＊，ｕ＊，ｖ＊）及び（Ｌ＊′，ｕ＊′，ｖ＊′）の輝度成分の間の差であり、Δｕ＊（又はΔｖ＊）は、それら２つの色の色成分の間の差である。
【０１００】
本開示は、知覚空間ＬａｂＣＩＥ１９７６に制限されず、ＬａｂＣＩＥ１９９４、ＬａｂＣＩＥ２０００のような如何なるタイプの知覚空間にも及んでよい。なお、後者の知覚空間は、同じＬａｂ空間であるが、知覚距離を測定するためのメトリックが異なっており、あるいは、例えば、如何なる他のユークリッド知覚空間であってもよい。他の例は、ＬＭＳ空間又はＩＰＴ空間である。条件は、メトリックは、該メトリックが望ましくは知覚的差異に比例するように、それらの知覚空間において定義されるべきことである。結果として、一様な最大知覚閾ΔＥ０が存在し、それを下回ると、人は、知覚空間の２つの色の間の視覚的さを認知することができない。
【０１０１】
この例に従って、モジュールＩＣ（図７、１０及び１２におけるステップ１００）は、符号化されるべきブロックＢの各色成分を得る。ブロックＢは、このようにして輝度成分Ｌ及び少なくとも１つの色成分Ｃ（ｉ）を有する。なお、ｉは、ピクチャブロックＢの色成分を識別するインデックスである。ピクチャブロックＢの成分は、知覚空間、通常は３Ｄ空間に属する。すなわち、ブロックＢは、輝度成分Ｌと、以下においてＣ１及びＣ２とも呼ばれる２つの色成分Ｃ（１）及びＣ（２）とを有する。
【０１０２】
図７、１０及び１２において、モジュールＴは、輝度残差ブロックＬｒ及び各色成分Ｃ（ｉ）を変換Ｔに基づき変換する（ステップ７００）。変換は、知覚空間ＰＳにおいて定義されているメトリックの上限ΔＥに依存し、ピクチャブロックＢの表示される復号されたバージョンにおける視覚的損失の制御を可能にする。
【０１０３】
図８ａは、上限ΔＥを決定する方法の実施形態のステップの図を示す。
【０１０４】
輝度成分Ｌの平均値Ｌｌは、図７に関して記載される方法から得られ、ステップ８００で、モジュールＰＴは、符号化されたピクチャブロックＢの復号されたバージョンの表示の基準照明条件Ｙｎ及び平均値Ｌｌに基づき、上限ΔＥを決定する。
【０１０５】
図８ｂは、上限ΔＥを決定する方法の他の実施形態のステップの図を示す。
【０１０６】
輝度ブロックＬｅのあるバージョンは、図７、１０又は１２に関連して記載される方法から得られる。
【０１０７】
本原理の例に従って、輝度ブロックＬｅのそのようなバージョンは、図７におけるステップ１０５の並びに図１０及び１２のステップ３０２の出力である。
【０１０８】
図８ｂにおいて表されている本原理の例に従って、輝度ブロックＬｅのクリッピングされたバージョンＬｅ，ｃ（図７、１０及び１２におけるステップ１０４の出力）が得られる。
【０１０９】
ステップ８０１で、輝度ブロックは、輝度残差ブロックＬｒを輝度ブロックＬｅ又はそのクリッピングされたバージョンＬｅ，ｃから減じることによって得られる。ステップ２０１で、モジュールＩＴＲは、伝達関数ｆ−１を輝度ブロック（８０１の出力）に適用することによって、輝度ブロックの表現Ｌｅ′を得る。上限ΔＥを決定するために使用される輝度ブロックのバージョンは、その場合に、輝度ブロックの前記の表現Ｌｅ′である。
【０１１０】
この実施形態は、輝度ブロックが無損失符号化される場合に、上限ΔＥが符号器側及び復号器側の両方で同じであることを確かにする。
【０１１１】
輝度ブロックＬｅの（上限ΔＥを決定するために使用される）バージョンの輝度は、ピクチャブロックにわたって一定ではなく、局所的に変化する。例えば、輝度ブロックＬｅのそのバージョンが、同じ量子化値をブロックの各ピクセルに割り当てることによって変換される場合には、上限ΔＥはブロックにわたって一定であるが、２つのピクチャブロックの変換された値は異なってよい。結果として、上限ΔＥは、ピクチャブロックの輝度値に基づき局所的に変化する。
【０１１２】
上限ΔＥの局所変化は、ブロックに基づき変化に制限されず、例えば、ピクチャブロックの輝度値に基づきセグメンテーション・オペレータのような如何なるオペレータによってもピクチャブロックにわたって定義されるあらゆる区間に及んでよい。
【０１１３】
ステップ８００の例に従って、ピクチャブロックの表示の間に、最大環境輝度値Ｙｎまでの照明の潜在的増大を考えると、上限ΔＥは、最大環境輝度値Ｙｎに対する輝度ブロックＬｅのあるバージョンの輝度値ＹＱの比から決定される。
【０１１４】
ステップ８００の例に従って、最大環境輝度値に対するコーディング劣化が許されない場合に、上限ΔＥは、次いで、次の式：
ΔＥ＝ΔＥｅｎｃ（ＹＱ／Ｙｎ）１／３＝ΔＥｅｎｃ（Ｌ＋１６）／１１６
によって与えられる。このとき、（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、符号化されたピクチャブロックの復号されたバージョンの表示の基準照明条件であり、ＹＱは、輝度ブロックＬｅのあるバージョンの輝度を表す値であり、ΔＥｅｎｃは、知覚符号化パラメータである。通常、ΔＥｅｎｃは、視覚的に無損失の符号化のためにはΔＥ０に近く、符号化された画像における視覚的損失の制御を伴う符号化のためにはΔＥ０よりも大きく選択される。
【０１１５】
よって、そのような上限ΔＥを用いることは、符号化されたピクチャブロックの復号されたバージョンの環境照明条件へ符号化を適応させることを可能にする。
【０１１６】
代替的に、局所特性を有する符号化されたピクチャブロックの復号されたバージョンの表示の基準照明条件（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）は、（Ｘｎ′，Ｙｎ′，Ｚｎ′）＝（Ｘｎ，Ｙｎ，Ｚｎ）ＹＱ／Ｙｎによって定義される符号化されたピクチャブロックの復号されたバージョンの表示の大域的な基準照明条件によって置換されてよい。
【０１１７】
符号化の視点（色符号化）から、この置換は、上限ΔＥの選択に相当する。これは、次の式：
ａ＊＝５００（ｆ（Ｘ／Ｘｎ）−ｆ（Ｙ／Ｙｎ））
≒５００（（Ｘ／Ｘｎ）１／３−（Ｙ／Ｙｎ）１／３）
によって与えられる、色空間ＬａｂＣＩＥ１９７６における色成分ａ＊のΔＥに等しい精度を持った符号化が、次の式：
ａ＊′＝５００（ｆ（Ｘ／Ｘｎ′）−ｆ（Ｙ／Ｙｎ′））
≒５００（（Ｘ／Ｘｎ′）１／３−（Ｙ／Ｙｎ′）１／３）
によって与えられる色成分ａ＊′のΔＥｅｎｃに等しい精度を持った符号化に等しいためである。
【０１１８】
同じことが、他の成分ｂ＊にも当てはまる。従って、局所的に知覚空間を変化させることに代えて、ΔＥｅｎｃからΔＥへ閾値を適応しさえすればよい。
【０１１９】
ステップ８００の例に従って、高い輝度値を有するピクチャブロックの部分のサブコーディングを回避するよう、上限ΔＥは、次の式：
ΔＥ＝ΔＥｅｎｃｍｉｎ｛（ＹＱ／Ｙｎ）１／３，Ｅｍａｘ｝
によって与えられる。このとき、上限はΔＥｅｎｃＥｍａｘに設定される。通常、Ｅｍａｘは１に設定される。この最後の式は、輝度ブロックＬｅのあるバージョンの輝度が最大環境輝度値Ｙｎよりも決して大きくならないことを意味する。
【０１２０】
他方で、極めて低い輝度値を有するピクチャブロックの部分のオーバーコーディングを回避するために、上限ΔＥは、次の式：
ΔＥ＝ΔＥｅｎｃｍａｘ｛（ＹＱ／Ｙｎ）１／３，Ｅｍｉｎ｝
によって与えられる。このとき、下限はΔＥｅｎｃＥｍｉｎに設定される。通常、Ｅｍｉｎは約１／５に設定される。これは、最大環境輝度値Ｙｎによる輝度ブロックＬｅのバージョンの暗い局所輝度のコントラストマスキング効果による。
【０１２１】
両方の境界の組み合わせは、単純に、次の式：
ΔＥ＝ΔＥｅｎｃｍｉｎ｛ｍａｘ｛ＹＱ／Ｙｎ）１／３，Ｅｍｉｎ｝，Ｅｍａｘ｝
によって得られる。
【０１２２】
ステップ７００の例に従って、変換Ｔは、上限ΔＥによる各色成分の正規化である。
【０１２３】
変換Ｔは、よって、局所的に変化する上限の関数である。
【０１２４】
ステップ７００の例に従って、上限ΔＥによる色成分の正規化は、上限ΔＥの関数である値による当該色成分の除算である。
【０１２５】
次いで、各色成分Ｃ（ｉ）は、例えば、次のように、変換された色成分Ｃ（ｉ）Ｔを得るよう、変換される：
Ｃ（ｉ）Ｔ＝Ｔ（Ｃ（ｉ），ΔＥ）＝Ｃ（ｉ）／ΔＥα
なお、αは、例えば、０．５又は１に等しい値である。
【０１２６】
この実施形態は、特に、ピクチャブロックの暗い区間の良好な変換を確かにするために、有利である。実際に、暗い区間は、１よりもずっと低い極めて低い輝度ピクセル値を有する。よって、上限ΔＥによる正規化が実行されない場合には、全てのそのようなピクセルは、変換の前に０にマッピングされて、求められている知覚的な変換精度を失う。上限ΔＥによる正規化は、そのような空間では小さく、定量化の前に十分なフォーマット精度を可能にしながらピクセル値を広げる。また、極めて明るいピクセルについて、正規化は、明るい区間では１よりもずっと大きいピクセル値を上限ΔＥによって割ることによって、大きすぎるピクセル値を回避する。
【０１２７】
このように、夫々の変換された色成分の視覚的損失は、上限ΔＥの値に依存する。よって、視覚的に無損失の変換は、上限ΔＥが知覚閾ΔＥ０以下である場合に達せられる。
【０１２８】
同様に、夫々の変換された色成分Ｃ（ｉ）Ｔは、上限ΔＥ０によって割られ、次いで、結果として得られる成分は、式（１）のメトリックが、色成分の視覚的に無損失の変換に達するよう１を下回ったままであるために、変換される。
【０１２９】
ステップ１０８で、ステップ７００から出力された夫々の変換された色成分Ｃ（ｉ）Ｔは、符号器ＥＮＣ２によって符号化され、場合により、ビットストリームＦに加えられる。
【０１３０】
図９、１２及び１３におけるステップ９０１で、モジュールＩＴは、逆変換ＩＴを適用することによって、輝度残差ブロック
［外５８］
2016220203.tif 000060
（図９及び１２におけるステップ２０２の出力並びに図１３におけるステップ６０２の出力）を変換する。前記の逆変換ＩＴは、知覚閾ΔＥに依存する。
【０１３１】
語「逆変換（inverse-transform）」は、ステップ７００の間に適用された変換Ｔの関数と比較して逆関数を有する変換を意味することが知られ得る。
【０１３２】
例に従って、変換Ｔが上限ΔＥによる正規化である場合に、変換ＩＴは上限ΔＥによる繰り込みである。
【０１３３】
次いで、ステップ８００で、上限ΔＥが、上述されたように決定される。
【０１３４】
よって、例に従って、上限ΔＥは、輝度ブロック
［外５９］
2016220203.tif 000061
の平均値の表現
［外６０］
2016220203.tif 000062
（図９及び１２におけるステップ２０１の出力又は図１３におけるステップ６０１の出力）及び符号化されたピクチャブロックの復号されたバージョンの表示の基準照明上限に従って決定される。
【０１３５】
ステップ９０１の例に従って、繰り込みは、上限ΔＥの関数である値による乗算である。
【０１３６】
数学的に言えば、輝度残差ブロック
［外６１］
2016220203.tif 000063
は、例えば、次の式のように逆変換される：
【数１】
2016220203.tif 000064
なお、αは、例えば、０．５又は１に等しい値である。
【０１３７】
図９及び１１におけるステップ２０３で、並びに図１３におけるステップ６０３で、ピクチャブロックの復号された輝度成分
［外６２］
2016220203.tif 000065
は、逆変換された輝度残差ブロック
［外６３］
2016220203.tif 000066
と、輝度ブロック
［外６４］
2016220203.tif 000067
の平均値の表現
［外６５］
2016220203.tif 000068
とを足し合わせることによって得られる。
【０１３８】
図９、１１及び１３におけるステップ９００で、復号器ＤＥＣ２は、各色成分Ｃ（ｉ）の復号されたバージョンを得る。
【０１３９】
図９、１１及び１３におけるステップ９０１で、モジュールＩＴは、逆変換ＩＴを適用することによって、夫々の復号された色成分Ｃ（ｉ）を変換する。
【０１４０】
図９、１１及び１３におけるステップ９０３で、モジュールＡＳＳＯは、ピクチャブロックの復号された輝度成分
［外６６］
2016220203.tif 000069
を、夫々の逆変換された色成分Ｃ（ｉ）と関連付けることによって、復号されたピクチャブロックを得る。
【０１４１】
復号器ＤＥＣ、又はＤＥＣ１及びＤＥＣ３は、符号器ＥＮＣ、又はＥＮＣ１及びＥＮＣ２によって符号化されたデータを復号するよう構成される。
【０１４２】
符号器ＥＮＣ、ＥＮＣ１及び／又はＥＮＣ２（並びに復号器ＤＥＣ、ＤＥＣ１及び／又はＤＥＣ２）は、特定の符号器（復号器）に制限されず、エントロピ符号器（復号器）が必要とされる場合には、ハフマン符号器、算術符号器、又はＨ２６４／ＡＶＣ若しくはＨＥＶＣにおいて使用されるＣＡＢＡＣのようなコンテキスト適応型符号器が有利である。
【０１４３】
符号器ＥＮＣ及びＥＮＣ２（並びに復号器ＤＥＣ及びＤＥＣ２）は、特定の符号器に制限されず、例えば、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００、ＭＰＥＧ２、Ｈ２６４／ＡＶＣ又はＨＥＶＣのような、損失を伴った画像／ビデオ符号器であってよい。
【０１４４】
符号器ＥＮＣ１（及び復号器ＤＥＣ１）は、特定の無損失又は準無損失符号器に制限されず、例えば、ＪＰＥＧ無損失、Ｈ２６４／ＡＶＣ無損失又はトレリス（trellis）に基づく符号器（JPEG-LS:  “Information  technology  −  Lossless  and  near-lossless  compression  of  continuous-tone  still  images  −  Baseline”，ITU-T  Recommendation  T.87，１９９８年６月）のような画像符号器であってよい。
【０１４５】
図１〜１３において、モジュールは機能ユニットであって、区別可能な物理ユニットと関係があってもなくてもよい。例えば、それらのモジュール又はそれらのいくつは、唯一のコンポーネント又は回路において一緒されても、あるいは、ソフトウェアの機能に寄与してもよい。対して、幾つかのモジュールは、場合により、別々の物理エンティティから成ってもよい。本開示に適合する装置は、例えば、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）又はＦＰＧＡ（Field-Programmable  Gate  Array）又はＶＬＳＩ（Very  Large  Scale  Integration）のような専用のハードウェアを用いて純粋なハードウェアによって、あるいは、デバイスにおいて組み込まれている幾つかの集積された電子部品から、又はハードウェア及びソフトウェアコンポーネントの混合から、実施される。
【０１４６】
図１４は、図１〜１３に関して記載される方法を実施するよう構成され得るデバイス１４００の例となるアーキテクチャを表す。
【０１４７】
デバイス１４００は、データ及びアドレスバス１４０１によって結合されている次の要素を有する：
・例えば、ＤＳＰ（すなわち、Digital  Signal  Processor）であるマイクロプロセッサ１４０２（又はＣＰＵ）；
・ＲＯＭ（すなわち、Read  Only  Memory）１４０３；
・ＲＡＭ（すなわち、Random  Access  Memory）１４０４；
・ストレージインターフェイス１４０５；
・アプリケーションからの送信すべきデータの受信のためのＩ／Ｏインターフェイス１４０６；及び
・バッテリ１４０７。
【０１４８】
例に従って、バッテリ１４０７は、デバイスの外部にある。上記のメモリの夫々において、本明細書で使用される語「レジスタ」は、小容量（数ビット）のエリアに又は非常に大きいエリア（例えば、プログラム全体又は大量の受信若しくは復号されたデータ）に対応することができる。ＲＯＭ１４０３は、少なくともプログラム及びパラメータを有する。ＲＯＭ１４０３は、本原理に従う教示を実行するためのアルゴリズム及び命令を記憶してよい。オンされる場合に、ＣＰＵ１４０２は、プログラムをＲＡＭにおいてアップロードし、対応する命令を実行する。
【０１４９】
ＲＡＭ１４０４は、レジスタにおいて、ＣＰＵ１４０２によって実行されて、デバイス１４００のスイッチオン後にアップロードされるプログラムを有し、レジスタにおいて、入力データを有し、レジスタにおいて、方法の異なる状態における中間データを有し、レジスタにおいて、方法の実行のために使用される他の変数を有する。
【０１５０】
ここ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施されてよい。たとえ単一の実施形態に関してしか論じられない（例えば、方法又はデバイスとしてしか論じられない）としても、論じられる特徴の実施は、他の形態（例えば、プログラム）においても実施されてよい。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施されてよい。方法は、例えば、プロセッシングデバイス全般に言及する、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施されてよい。プロセッサは、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更に含む。
【０１５１】
符号化又は符号器の例に従って、ピクチャブロックＢはソースから得られる。例えば、ソースは、次のものを有する組に属する：
・ローカルメモリ（１４０３又は１４０４）。例えば、ビデオメモリ又はＲＡＭ（すなわち、Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（すなわち、Read  Only  Memory）、ハードディスク；
・ストレージインターフェイス（１４０５）。例えば、大容量記憶装置、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、光ディスク又は磁気サポートとのインターフェイス；
・通信インターフェイス（１４０６）。例えば、有線インターフェイス（例えば、バスインターフェイス、ワイドエリアネットワークインターフェイス、ローカルエリアネットワークインターフェイス）又は無線インターフェイス（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１インターフェイス若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェイス）；及び
・ピクチャ捕捉回路（例えば、ＣＣＤ（すなわち、Charge-Coupled  Device）又はＣＭＯＳ（すなわち、Complementary  Metal-Oxide-Semiconductor）のようなセンサ）。
【０１５２】
復号化又は復号器の例に従って、復号されたピクチャブロック
［外６７］
2016220203.tif 000070
は、あて先へ送信される。具体的に、あて先は、次のものを有する組に属する：
・ローカルメモリ（１４０３又は１４０４）。例えば、ビデオメモリ又ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク；
・ストレージインターフェイス（１４０５）。例えば、大容量記憶装置、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、光ディスク又は磁気サポートとのインターフェイス；
・通信インターフェイス（１４０６）。例えば、有線インターフェイス（例えば、バスインターフェイス（例えば、ＵＳＢ（すなわち、Universal  Serial  Bus））、ワイドエリアネットワークインターフェイス、ローカルエリアネットワークインターフェイス、ＨＤＭＩ（登録商標）（High  Definition  Multimedia  Interface）インターフェイス）又は無線インターフェイス（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１インターフェイス、ＷｉＦｉ（登録商標）若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）インターフェイス）；及び
・ディスプレイ。
【０１５３】
符号化又は符号器の例に従って、ビットストリームＢＦ及び／又はＦはあて先へ送信される。一例として、ビットストリームＦ及びＢＦの一方又は両方のビットストリームＦ及びＢＦは、ローカル又は遠隔のメモリ、例えば、ビデオメモリ（１４０４）又はＲＡＭ（１４０４）、ハードディスク（１４０３）において記憶される。変形例において、一方又は両方のビットストリームは、ストレージインターフェイス（１４０５）、例えば、大容量記憶装置、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、光ディスク若しくは磁気サポートとのインターフェイスへ送信され、及び／又は通信インターフェイス（１４０６）、例えば、ポイント・ツー・ポイントリンク、通信バス、ポイント・ツー・マルチポイントリンク若しくはブロードキャストネットワークへのインターフェイスを介して送信される。
【０１５４】
復号化又は復号器の例に従って、ビットストリームＢＦ及び／又はＦはソースから得られる。例となるように、ビットストリームはローカルメモリ、例えば、ビデオメモリ（１４０４）、ＲＡＭ（１４０４）、ＲＯＭ（１４０３）、フラッシュメモリ（１４０３）又はハードディスク（１４０３）から読み出される。変形例において、ビットストリームはストレージインターフェイス（１４０５）、例えば、大容量記憶装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、光ディスク若しくは磁気サポートとのインターフェイスから受信され、及び／又は通信インターフェイス（１４０６）、例えば、ポイント・ツー・ポイントリンク、通信バス、ポイント・ツー・マルチポイントリンク若しくはブロードキャストネットワークへのインターフェイスから受信される。
【０１５５】
例に従って、図１、３、５、７、１０、１２に関して記載される符号化方法を実施するよう構成されるデバイス１４００は、次のものを有する組に属する：
・モバイルデバイス；
・通信デバイス；
・ゲーム機；
・タブレット（又はタブレット型コンピュータ）；
・ラップトップ；
・静止画カメラ；
・ビデオカメラ；
・符号化チップ；
・静止画サーバ；及び
・ビデオサーバ（例えば、ブロードキャストサーバ、ビデオ・オン・デマンドサーバ又はウェブサーバ）。
【０１５６】
例に従って、図２、４、６、９、１１、１３に関して記載される復号化方法を実施するよう構成されるデバイス１４００は、次のものを有する組に属する：
・モバイルデバイス；
・通信デバイス；
・ゲーム機；
・セットトップボックス；
・テレビ受像機；
・タブレット（又はタブレット型コンピュータ）；
・ラップトップ；
・ディスプレイ；及び
・復号化チップ。
【０１５７】
図１５において表されている例に従って、通信ネットワークＮＥＴを介した２つの遠隔デバイスＡ及びＢの間の送信の状況において、デバイスＡは、図１、３、５、７、１０、１２に関して記載されるようにピクチャを符号化する方法を実施するよう構成される手段を有し、デバイスＢは、図２、４、６、９、１１、１３に関して記載されるように復号する方法を実施するよう構成される手段を有する。
【０１５８】
例に従って、ネットワークは、デバイスＡからの静止画又はビデオピクチャを、デバイスＢを含む復号化デバイスへブロードキャストするよう構成されたブロードキャストネットワークである。
【０１５９】
デバイスＡによって送信されるよう意図された信号は、ビットストリームＦ及び／又はＢＦを搬送する。ビットストリームＦは、上述されたように、符号化された輝度ブロックを有する。この信号は、符号化された輝度ブロックが、ピクチャブロックの輝度成分と該輝度成分の平均値の表現との和を表すことを示す情報データを更に有する。
【０１６０】
図１６は、パケットに基づく送信プロトコルを介してデータが送信される場合のそのような信号のシンタックスの実施形態の例を示す。夫々の送信パケットＰは、ヘッダＨ及びペイロードＰＡＹＬＯＡＤを有する。ヘッダＨのビットは、例えば、符号化された輝度ブロックがピクチャブロックの輝度成分と該輝度成分の平均値の表現との和を表すことを示す情報データを表すのに捧げられる。
【０１６１】
ここで記載される様々なプロセス及び機構の実施は、多種多様な設備又は用途において具現されてよい。そのような設備の例には、符号器、復号器、復号器からの出力を処理するポストプロセッサ、符号器へ入力を提供するプリプロセッサ、ビデオ符号器、ビデオ復号器、ビデオコーデック、ウェブサーバ、セットトップボックス、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ、及びピクチャ若しくはビデオを処理するあらゆる他のデバイス又は他の通信デバイスが含まれる。当然ながら、設備は、移動可能であって、移動車両において設置されてさえよい。
【０１６２】
加えて、方法は、プロセッサによって実行される命令によって実施されてよく、そのような命令（及び／又は実施によって生成されたデータ値）は、コンピュータ可読記憶媒体において記憶されてよい。コンピュータ可読記憶媒体は、１つ以上のコンピュータ可読媒体において具現されて、コンピュータによって実行可能なコンピュータ可読プログラムコードを担持するコンピュータ可読プログラム製品の形をとることができる。ここで使用されるコンピュータ可読記憶媒体は、自身に情報を記憶する固有の機能及び自身からの情報の取り出しを提供する固有の機能を鑑みて、非一時的な記憶媒体と見なされる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、制限なしに、電子、磁気、光、電磁気、赤外線、又は半導体システム、装置、又はデバイス、あるいは、上記のあらゆる適切な組み合わせであることができる。当然に、以下は、本原理が適用され得るコンピュータ可読記憶媒体のより具体的な例を提供するが、当業者によって容易に理解されるように、単に実例にすぎず、総記ではない。例えば、ポータブルコンピュータディスケット、ハードディスク、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラム可能リードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ）、ポータブルコンパクトディスク型リードオンリーメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、光記憶デバイス、磁気記憶デバイス、又は上記のあらゆる適切な組み合わせがある。
【０１６３】
命令は、プロセッサ可読媒体において有形に具現されるアプリケーションプログラムを形成してよい。
【０１６４】
命令は、例えば、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は組み合わせであってよい。命令は、例えば、オペレーティングシステム、別個のアプリケーション、又はそれらの組み合わせにおいて見つけられ得る。プロセッサは、従って、例えば、プロセスを実行するよう構成されるデバイス、及びプロセスを実行するための命令を有するプロセッサ可読媒体（例えば、記憶デバイス）を含むデバイスの両方として見なされてよい。更には、プロセッサ可読媒体は、命令に加えて又はそれに代えて、実施によって生成されたデータ値を記憶してよい。
【０１６５】
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てよい。情報は、例えば、方法を実行するための命令、又は記載されている実施の１つによって生成されたデータを含んでよい。例えば、信号は、記載されている実施形態のシンタックスを書き込み又は読み出しするためのルールをデータとして運ぶよう、あるいは、記載されている実施形態によって書き込まれる実際のシンタックス値をデータとして運ぶようフォーマットされてよい。そのような信号は、例えば、電磁波（例えば、スペクトルの無線周波数部分を使用する。）として、又はベースバンド信号としてフォーマットされてよい。フォーマット化は、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んでよい。信号が運ぶ情報は、例えば、アナログ又はデジタル情報であってよい。信号は、知られているように、多種多様な有線又は無線リンクを介して送信されてよい。信号は、プロセッサ可読媒体において記憶されてよい。
【０１６６】
多数の実施が記載されてきた。それでもなお、様々な変更がなされてよいことが理解されるであろう。例えば、異なる実施の要素は、他の実施を生じるよう、組み合わされ、補完され、変更され、又は削除されてよい。加えて、当業者であれば、他の構造又はプロセスが、開示されているものに代用されてよく、結果として得られる実施が、開示されている実施と少なくとも略同じ結果を達成するよう、少なくとも略同じ方法において少なくとも略同じ機能を実行することを理解するであろう。然るに、それら及び他の実施は、本願によって考えられている。
【符号の説明】
【０１６７】
１４００  デバイス
Ｂ        ピクチャブロック
ＢＦ，Ｆ  ビットストリーム
Ｃ（ｉ）  色成分
ＥＮＣ    符号器
Ｌ        輝度成分
Ｌｒ      輝度残差ブロック
ＮＥＴ    通信ネットワーク
Ｐ        送信パケット
ＰＳ      知覚空間
ｆ        伝達関数
ｍ        サンプリング係数
ｎｏ      原のビット数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2016220203.tif 000085
【図１５】
2016220203.tif 000086
【図１６】
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【外国語明細書】
2016220203000001.pdf