(57)【要約】  ビデオエンコーダにより符号化された映像コンテンツを表示するためにビデオデコーダにより使用されるメタデータを生成する方法は、（１）ターゲットトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、（２）映像コンテンツをトーンマッピングするためにビデオデコーダにより使用されるトーンカーブに相当するデコーダトーンカーブにアクセスする工程と、（３）映像コンテンツにデコーダトーンカーブを適用した後でビデオデコーダによって適用されるために用いられるトリムパス関数の複数のパラメータを生成する工程であって、トリムパス関数のパラメータは、トリムパス関数とデコーダトーンカーブとの組み合わせでターゲットトーンカーブを近似するように生成される、工程と、（４）ビデオデコーダにより使用される、トリムパス関数の前記複数のパラメータを含むメタデータを生成する工程と、を包含する。
2020533841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオエンコーダにより符号化された映像コンテンツを表示するためにビデオデコーダにより使用されるメタデータを生成する方法であって、
ターゲットトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、
前記映像コンテンツをトーンマッピングするために前記ビデオデコーダにより使用されるトーンカーブに相当するデコーダトーンマッピングカーブにアクセスする工程であって、前記デコーダトーンマッピングカーブは前記ターゲットトーンマッピングカーブとは異なる、工程と
前記前映像コンテンツに前記デコーダトーンマッピングカーブを適用した後でビデオデコーダによって適用されるために用いられるトリムパス関数の複数のパラメータを生成する工程であって、前記トリムパス関数の前記パラメータは、前記トリムパス関数と前記デコーダトーンマッピングカーブとの組み合わせで前記ターゲットトーンマッピングカーブを近似するように生成される、工程と
前記ビデオデコーダにより使用される、前記トリムパス関数の前記複数のパラメータを含む前記メタデータを生成する工程と、
を包含する方法。
【請求項２】
前記トリムパス関数の前記複数のパラメータを生成する工程は、
前記デコーダトーンマッピングカーブとの合成としての前記トリムパス関数と、
前記ターゲットトーンマッピングカーブと、
の差異を最小化する工程を含み、前記複数のパラメータは、前記差異を最小にする前記トリムパス関数のパラメータ群である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
差異を最小化する前記工程は、減衰最小二乗法を実行する工程を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
差異を最小化する前記工程は
【数１】
2020533841.tif 000021
を最小化する工程を含み、ここで、Ｘｉは前記映像コンテンツの入力カラーチャネル値を表し、ｆｍａｐは前記ターゲットトーンマッピングカーブを表し、ｆｔｒｉｍは前記トリムパス関数を表し、ｇｍａｐは前記デコーダトーンマッピングカーブを表し、ｍ＞０である、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記ターゲットトーンマッピングカーブは前記デコーダトーンマッピングカーブとは異なる関数形を有し、かつ／または前記ターゲットトーンマッピングカーブは、前記デコーダトーンマッピングカーブとの合成としての前記トリムパス関数とは異なる関数形を有する、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記トリムパス関数はｆｔｒｉｍ（α）＝（Ｓ・α＋Ｏ）Ｐを含み、前記複数のパラメータを生成する工程はＳ、Ｏ、およびＰを生成する工程を含む、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
Ｓ、Ｏ、およびＰを生成する工程は、
前記ターゲットトーンマッピングカーブに関するメタデータの関数として、出力Ｐ値を決定する工程と、
前記決定された出力Ｐ値を用いて前記差異
【数２】
2020533841.tif 000022
を最小化することに基づき、出力Ｓ、Ｏパラメータを生成する工程と、
を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記ターゲットトーンマッピングカーブに関する前記メタデータは入力Ｐ値を含み、前記出力Ｐ値は、前記入力Ｐ値の２次多項式に基づき決定される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
ｉｆ（Ｐｉｎ＜０）ｔｈｅｎ
Ｐｏｕｔ＝２＊Ｐｉｎ＋Ｐｉｎ２
ｅｌｓｅ
Ｐｏｕｔ＝２＊Ｐｉｎ−Ｐｉｎ２
であって、ここでＰｉｎは前記入力Ｐ値を表し、Ｐｏｕｔは前記出力Ｐ値を表す、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
【数３】
2020533841.tif 000023
は２つのＸｉ値を用いて最小化される、請求項４および／または請求項７に従属するときの、請求項４から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のＸｉ値は、ｆｍａｐ（Ｘｉ）またはｇｍａｐ（Ｘｉ）が前記ターゲットディスプレイの最小輝度値に交わる箇所のＸｉ値を含むが、ｘｍｉｎよりは大きく、前記第２のＸｉ値は、ｆｍａｐ（Ｘｉ）またはｇｍａｐ（Ｘｉ）が前記ターゲットディスプレイの最大輝度値に交わる箇所のＸｉ値を含むが、ｘｍａｘよりは小さく、ここでＸｉ∈［ｘｍｉｎ，ｘｍａｘ］である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ターゲットトーンマッピングカーブｆｍａｐ（Ｘｉ）は、第２のターゲットトーンマッピングカーブｆ’ｍａｐ（Ｘｉ）との合成としての第２のトリムパス関数ｆ’ｔｒｉｍに等しく、差異を最小化する前記工程は、
前記デコーダトーンマッピングカーブｇｍａｐとの合成としての前記トリムパス関数ｆｔｒｉｍと、
前記第２のターゲットトーンマッピングカーブｆ’ｍａｐとの合成としての前記第２のトリムパス関数ｆ’ｔｒｉｍと、
の差異を最小化する工程を含む、請求項２に従属するときの、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記第２のトリムパス関数ｆ’ｔｒｉｍ（α）は（Ｓ’・α＋Ｏ’）Ｐ’である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記各工程はビデオエンコーダにより実行され、前記ビデオエンコーダはさらに符号化映像コンテンツを生成し、前記符号化映像コンテンツは前記トリムパス関数の前記複数のパラメータを、前記映像コンテンツに関連付けられたメタデータとして含む、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記符号化映像コンテンツを受信する工程と、
前記符号化映像コンテンツに、前記トリムパス関数の前記複数のパラメータをメタデータとして含める工程であって、オプションとして、前記受信された符号化映像コンテンツに含まれている前記トリムパス関数のパラメータを置き換える、工程と、
を包含する、請求項１から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
受信された符号化映像信号に第１のディスプレイマネジメント（ＤＭ）カーブと第２のＤＭカーブのうち１つを適用する能力を備えるビデオデコーダのための方法であって、前記方法はいずれのＤＭカーブを適用すべきかを決定することに適応されており、
前記受信された符号化映像信号中に存在するメタデータに関し、ある基準が満たされているかどうかを判定する工程であって、前記基準とはすなわち、第１のメタデータタイプは存在し、第２のメタデータタイプは存在せず、かつ第３のメタデータタイプは存在しないというものである、工程と、
前記基準が満たされる場合に、前記受信された符号化映像信号に前記第１のＤＭカーブを適用する工程であって、前記第１のＤＭカーブは、前記第１のメタデータタイプに適合性を有し、前記第２および前記第３のメタデータタイプには適合性を有しない、工程と、
前記基準が満たされない場合に、前記受信された符号化映像信号に前記第２のＤＭカーブを適用する工程であって、前記第２のＤＭカーブは、前記第２および前記第３のメタデータタイプに適合性を有し、前記第１のメタデータタイプには適合性を有しない、工程と、
を包含する方法。
【請求項１７】
前記第１および前記第３のメタデータタイプは、それぞれ、オフセット、ゲイン、およびガンマに基づくトーンマッピングに関し、かつ／または前記第２のメタデータタイプは、前記受信された符号化映像の時間セグメントにおける輝度値の最小値、最大値、および平均値に関する、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
トリムパス変換パラメータを生成するエンコーダの方法であって、
第１のトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、
第２のトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、
１組の入力画像データと、前記第１のトーンマッピングカーブの適用後に前記１組の入力画像データをカラーグレーディングすることに適応された第１のトリムパス関数を規定する１組の対応する入力トリムパスデータとに、アクセスする工程と、
前記入力トリムパスデータを、前記第２のトーンマッピングカーブの適用後に前記１組の入力画像データをカラーグレーディングすることに適応された第２のトリムパス関数を規定するトリムパスデータへと変換するためのトリムパス変換モデルのパラメータを決定する工程と、
を包含し、前記決定する工程は、
前記第１のトーンマッピングカーブと、前記入力トリムパスデータにより規定される前記第１のトリムパス関数とを適用することにより、前記１組の入力画像データを処理することによって生成された、第１組の画像出力と、
前記トリムパス変換モデルを用いて前記入力トリムパスデータを出力トリムパスデータに変換し、前記第２のトーンマッピングカーブと、前記出力トリムパスデータにより規定される前記第２のトリムパス関数とを適用することにより、前記１組の入力画像を処理することによって生成された、第２組の画像出力と、
の前記差異を最小化する工程を含む、方法。
【請求項１９】
さらに、前記トリムパス変換モデルの前記パラメータを、前記入力画像データおよび前記入力トリムパスデータとともにデコーダへ送信する工程を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記トリムパス変換モデルは線形のモデルである、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記入力トリムパスデータは、傾き（Ｓ）、オフセット（Ｏ）、およびパワー（Ｐ）データを含む、請求項１８、１９、または２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記最小化する工程は、前記第１および第２組の画像出力間の差異の二乗和を最小化する工程を含む、請求項１８から２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
入力映像データを処理するデコーダの方法であって、
入力映像データと、第１のトーンマッピングカーブの適用後に入力映像データをカラーグレーディングすることに適応された第１のトリムパス関数を規定する対応する入力トリムパスデータとに、アクセスする工程と
前記入力トリムパスデータを、第２のトーンマッピングカーブの適用後に入力映像データをカラーグレーディングすることに適応された第２のトリムパス関数を規定するトリムパスデータへと変換するためのトリムパス変換モデルのトリムパス変換パラメータにアクセスする工程と、
前記入力トリムパスデータに、前記トリムパス変換パラメータに応じて前記トリムパス変換モデルを適用することにより、前記入力トリムパスデータを、変換されたトリムパスデータへと変換する工程と、
前記変換されたトリムパスデータにより規定される前記第２のトリムパス関数と、前記第２のトーンマッピングカーブとを、前記入力映像データに適用することにより、出力映像データを生成する工程と、
を包含する方法。
【請求項２４】
入力トリムパスデータはＨＤＲ１０＋メタデータを含み、前記変換されたトリムパスデータカーブはＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎメタデータを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
入力トリムパスデータはＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎメタデータを含み、前記変換されたトリムパスデータはＨＤＲ１０＋メタデータを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
請求項１から１５または１８から２２のいずれかに記載の方法を実行するように構成されたエンコーダ。
【請求項２７】
請求項１５から１７または２３から２５のいずれかに記載の方法を実行するように構成されたデコーダ。
【請求項２８】
請求項１から２５のいずれかに記載の方法を実行するためのコンピュータ実行可能命令を格納した、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【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、ともに２０１７年９月６日付け出願の米国仮特許出願第６２／５５４，７０６号と欧州特許出願第１７１８９６０３．８号、および２０１８年２月２１日付け出願の米国仮特許出願第６２／６３３，３２６号、ならびに２０１８年８月２１日付け出願の米国仮特許出願第６２／７２０，４１１号に関し得るものであり、各出願の開示内容を全て本願に援用する。
【０００２】
技術
本発明は、広く画像に関する。より詳細には、本発明のある実施形態は、映像符号化および復号化におけるトーンカーブ最適化に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
本明細書において、用語「ダイナミックレンジ」は、人間の視覚システムが画像においてある範囲の強度（例えば、輝度、ルマ）（例えば、最暗の黒（暗部）から最明の白（ハイライト）まで）を知覚する能力に関連し得る。この意味では、ダイナミックレンジはシーン−リファード（ｓｃｅｎｅ−ｒｅｆｅｒｒｅｄ）の強度に関する。ダイナミックレンジはまた、ディスプレイデバイスが特定の幅を有する強度範囲を妥当にまたは近似的に描画する能力にも関連し得る。この意味では、ダイナミックレンジは、ディスプレイ−リファード（ｄｉｓｐｌａｙ−ｒｅｆｅｒｒｅｄ）の強度に関する。本明細書中の任意の箇所において、ある特定の意味が特に明示的に指定されている場合を除いて、この用語はどちらの意味としても（例えば、区別なく）使用できるものとする。
【０００４】
本明細書において、ハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）という用語は、人間の視覚システムにおいて１４〜１５桁ほどにわたるダイナミックレンジ幅に関する。実際において、人間が広範囲の強度範囲を同時に知覚し得るダイナミックレンジは、ＨＤＲに対して幾分端折られ得る。本明細書において、エンハンストダイナミックレンジ（ＥＤＲ）または視覚ダイナミックレンジ（ＶＤＲ）という用語は、個別にまたは区別なく、人間の視覚システムによって同時に知覚されることが可能なダイナミックレンジに関する。本明細書において、ＥＤＲは、５〜６桁にわたるダイナミックレンジに関連し得る。従って、真のシーンリファードのＨＤＲに対しては幾分狭いものの、ＥＤＲは広いダイナミックレンジ幅を表し、ＨＤＲとも呼ばれ得る。
【０００５】
実際において、画像は１つ以上の色成分（例えばルマＹおよびクロマＣｂおよびＣｒ）を有しており、各色成分は、画素あたりｎビットの精度（例えばｎ＝Ｓ）で表される。線形輝度符号化（ｌｉｎｅａｒ  ｌｕｍｉｎａｎｃｅ  ｃｏｄｉｎｇ）を用いた場合、ｎ＜８の画像（例えばカラー２４ビットＪＰＥＧ画像）はスタンダードダイナミックレンジとされ、ｎ＞８の画像はエンハンストダイナミックレンジの画像とされる。ＥＤＲおよびＨＤＲ画像はまた、Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  Ｌｉｇｈｔ  ａｎｄ  Ｍａｇｉｃが開発したＯｐｅｎＥＸＲファイルフォーマットなどの高精度の（例えば１６ビット）浮動小数点フォーマットを用いて、格納および配信され得る。
【０００６】
ほとんどのコンシューマー用デスクトップディスプレイは、２００〜３００ｃｄ／ｍ２またはニトの輝度をサポートしている。ほとんどのコンシューマー用ＨＤＴＶは３００〜１０００ｃｄ／ｍ２の範囲である。このような従来のディスプレイはしたがって、ＨＤＲやＥＤＲに対し、ローダイナミックレンジ（ＬＤＲ）（またはスタンダードダイナミックレンジ（ＳＤＲ）とも呼ばれる）の典型例となる。キャプチャ機器（例えばカメラ）およびＥＤＲディスプレイ（例えばＤｏｌｂｙ  ＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓのＰＲＭ−４２００プロフェッショナルリファレンスモニター）両方の進化によって、ＥＤＲコンテンツの普及率が高まるにつれ、ＥＤＲコンテンツはカラーグレーディングされてより高いダイナミックレンジ（例えば１，０００ニトから５，０００ニト以上）をサポートするＥＤＲディスプレイ上に表示されることがある。
【０００７】
本明細書で用いるとき、「ディスプレイマネジメント」という用語は、第１のダイナミックレンジ（例えば１，０００ニト）の入力映像信号を第２のダイナミックレンジ（例えば５００ニト）のディスプレイにマッピングするために要求される処理（例えばトーンおよび色域のマッピング）を含むが、これに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ある実施形態における、エンコーダおよびデコーダを有する映像供給パイプラインを表す。
【０００９】
【図２】図２は、ある実施形態における、トーンカーブ最適化方法を実現するように構成されたビデオエンコーダおよびビデオデコーダの模式的ブロック図である。
【００１０】
【図３Ａ】図３Ａは、ある実施形態による、第１のダイナミックレンジから第２のダイナミックレンジへ画像をマッピングするためのトーンマッピングカーブの一例を図示したものである。
【００１１】
【図３Ｂ】図３Ｂは、トーンマッピングカーブの改良されたマッチングのためのパラメータを規定することの一例を表す。
【００１２】
【図４】図４は、ある実施形態における、トーンカーブ最適化方法を図示するフローチャートである。
【００１３】
【図５】図５は、ある実施形態における、図４の方法の一実施形態において実行される決定木を図示するものである。
【００１４】
【図６】図６は、ある実施形態における、図５の決定木に対応するメソッドフローチャートである。
【００１５】
【図７】図７は、ある実施形態における、図６の方法を実現するように構成されたビデオエンコーダおよびビデオデコーダの模式的ブロック図である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
実施形態の詳細な説明
本開示の方法は、ＳＤＲよりも高い任意のダイナミックレンジに関する。後方互換性と、より優れた没入体験との両方のために、ハイダイナミックレンジ画像についてＨＤＲおよびＳＤＲディスプレイ上へのディスプレイマネジメントを行うための、改良技術が望まれる。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、映像供給パイプライン１００のプロセス例を示しており、映像のキャプチャから映像コンテンツの表示までの、様々な段を示している。画像生成ブロック１０５を用い、映像フレームのシーケンス１０２をキャプチャまたは生成する。映像フレーム１０２は、デジタル的にキャプチャされるか（例えばデジタルカメラにより）またはコンピュータによって生成（例えばコンピュータアニメーションを用いて）されることにより、映像データ１０７が得られる。あるいは映像フレーム１０２は、銀塩カメラによってフィルム上に取得されてもよく、この場合、フィルムがデジタルフォーマットに変換されることによって、映像データ１０７が得られる。プロダクションフェーズ１１０において、映像データ１０７は編集され、映像プロダクションストリーム１１２を得る。
【００１８】
映像プロダクションストリーム１１２の映像データは次に、ポストプロダクションブロック１１５のプロセッサに与えられて、ポストプロダクション編集を受ける。ポストプロダクションブロック１１５における編集は、画像の特定の領域の色または明るさを調節または変更することにより、映像制作者の制作意図にしたがってその画像が特定の見え方をするようにしたり、画質を上げたりすることを含み得る。これは、「カラータイミング」あるいは「カラーグレーディング」と呼ばれることがある。ポストプロダクションブロック１１５において、その他の編集（例えば、シーン選択およびシーケンシング、画像クロッピング、コンピュータ生成された視覚的特殊効果の追加など）を行うことにより、プロダクションの、配信用の最終バージョン１１７を作成してもよい。ポストプロダクションブロック１１５のポストプロダクション編集において、映像イメージは、リファレンスディスプレイ１２５上で視聴される。
【００１９】
ポストプロダクションブロック１１５におけるポストプロダクションの後、最終バージョン１１７の映像データは、下流のテレビ受像機、セットトップボックス、映画館などの復号化・再生機器まで供給されるために、エンコーダ１２０に供給されてもよい。いくつかの実施形態において、エンコーダ１２０は、符号化されたビットストリーム１２２を生成するための、ＡＴＳＣ、ＤＶＢ、ＤＶＤ、ブルーレイおよびその他の供給フォーマットに規定されるような音声およびビデオエンコーダを含み得る。受信機において、符号化されたビットストリーム１２２は、デコーダ１３０により復号化されることにより、最終バージョン１１７に対応する映像データと同一またはこれに近い近似を表す、復号化された信号１３２を生成し得る。受信機は、リファレンスディスプレイ１２５と全く異なる特性を有し得るターゲットディスプレイ１５１に取り付けられていてもよい。その場合、ディスプレイマネジメントユニット１３５を用いてディスプレイマッピング化信号１３７を生成することで、復号化された信号１３２のダイナミックレンジを、ターゲットディスプレイ１５１の特性にマッピングしてもよい。ターゲットディスプレイ１５１は、リファレンスモニター、コンピュータ用のモニターもしくはディスプレイ、テレビ受像機、ヘッドマウントディスプレイ、仮想網膜ディスプレイなどであり得る。
【００２０】
図２は、ユースシナリオの一例における、ビデオエンコーダ２００およびビデオデコーダ２５０の模式的ブロック図である。ビデオエンコーダ２００とビデオデコーダ２５０は、それぞれエンコーダ１２０とデコーダ１３０の例である。本シナリオにおいてビデオエンコーダ２００は、通信チャネル２４０を介し、ビデオデコーダ２５０と通信可能に接続されている。ビデオエンコーダ２００およびビデオデコーダ２５０は、それぞれビデオサーバー２０１および映像ディスプレイデバイス２５１の一部であり得る。ビデオデコーダ２５０はディスプレイマネジメントユニット１３５の機能を含むことができる。通信チャネル２４０は、光学チャネル２４２、有線チャネル２４４、および無線チャネル２４６のうち少なくとも１つを含み得る。映像ディスプレイデバイス２５１はターゲットディスプレイ１５１の例である。
【００２１】
ビデオエンコーダ２００は、メモリ２１０に通信可能に接続されたマイクロプロセッサ２０２を有しており、メモリ２１０は、ターゲットトーンカーブ２１４、ソース映像データ２１１、トーンカーブ候補群２１６、ソフトウェア２２０、中間画像データ２３２、最適化メタデータ（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  ｍｅｔａｄａｔａ）２３４、および符号化映像コンテンツ（ｅｎｃｏｄｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｎｔｅｎｔ）２３６を格納するように構成される。メモリ２１０はまた、トリムパス関数２１８をも格納し得る。ソフトウェア２２０は、マッパー２２２およびメタデータオプティマイザ２２４を含む。マッパー２２２は、第１のダイナミックレンジの入力映像信号を第２のダイナミックレンジを有する映像信号へとマッピングする、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２２２Ａを実現することができる。ソフトウェア２２０の機械可読命令を実行するとき、マイクロプロセッサ２０２は本明細書に記載のビデオエンコーダ２００の機能を果たす。
【００２２】
本明細書に記載の「トーンカーブ」に対する専門用語は「トーンマッピングカーブ」だが、簡潔にするために「トーンカーブ」を用いる。本明細書において、ディスプレイ「マネジメントカーブ」という用語はトーンマッピングカーブと同等である。
【００２３】
符号化映像コンテンツ２３６は、複数のカラーチャネル値２３８を含んでおり、映像符号化フォーマットに従い符号化されたデジタル映像コンテンツであり得る。映像符号化フォーマットの候補は、限定することなく、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４、ＡＶＣ、ＨＥＶＣおよびその他の、現在または将来の最高水準として知られるものを含む。
【００２４】
ビデオデコーダ２５０は、メモリ２６０に通信可能に接続されたディスプレイマネジメントプロセッサ２５２を有しており、メモリ２６０は、最適化メタデータ２３４、デコーダトーンカーブ２６３、およびソフトウェア２７０を格納するように構成される。メモリ２６０はまた、第２のトーンカーブ２６４と、出力チャネル値２８８を含む復号化映像コンテンツ（ｄｅｃｏｄｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｃｏｎｔｅｎｔ）２８６と、をも格納するように構成されてもよい。復号化映像コンテンツ２８６は、ディスプレイマッピング化信号１３７（図１）の例である。ディスプレイマネジメントプロセッサ２５２はマイクロプロセッサであってもよく、ソフトウェア２７０の機械可読命令を実行するとき、本明細書に記載のビデオデコーダ２５０の機能を果たす。
【００２５】
第２のトーンカーブ２６４は、ターゲットトーンカーブ２１４に類似し得る。例えば、ターゲットトーンカーブ２１４と第２のトーンカーブ２６４は、同じメタデータに適合性がある、同じ関数形を有する、等しい、のうち少なくとも１つであり得る。トーンカーブ２１４および２６４は同じダイナミックレンジを有してもよいし、異なるダイナミックレンジを有してもよい。デコーダトーンカーブ２６３は、トーンカーブ２１４および２６４の１つもしくは両方と等しいダイナミックレンジを有してもよいし、異なるダイナミックレンジを有してもよい。
【００２６】
トーンカーブ２１４、２６３、および２６４などのトーンカーブは、メモリ２１０とメモリ２６０の１つまたは両方に、異なるフォーマットで格納され得る。当該フォーマットは、データテーブル、多項式係数群、スプラインアンカーポイント群とその間の直線／曲線群、およびこれらの組み合わせを含む。
【００２７】
図２に示すように、デコーダトーンカーブ２６３はマッピング関数ｇｍａｐを表し得る。デコーダトーンカーブ２６３は、ビデオエンコーダ２００のメモリ２１０に格納されたトーンカーブ候補群２１６のうちの１つである。ソフトウェア２７０は、トーンカーブオプティマイザ２７３を含み、またマッパー２７４をも含むことができる。ソフトウェア２７０の機械可読命令が実行されるとき、ソフトウェア２７０は本明細書に記載のビデオデコーダ２５０の機能を果たす。マッパー２７４は、第１のダイナミックレンジの入力映像信号を第２のダイナミックレンジを有する映像信号へとマッピングする、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２７４Ａを実現し得る。
【００２８】
メモリ２１０とメモリ２６０の各々は、一時的および／または非一時的であることができ、揮発性メモリ（例えばＳＲＡＭ、ＤＲＡＭまたはこれらの任意の組み合わせ）および非揮発性メモリ（例えばＦＬＡＳＨ、ＲＯＭ、磁気式媒体、光学式媒体またはこれらの任意の組み合わせ）の１つまたは両方を含み得る。メモリ２１０の一部または全部は、マイクロプロセッサ２０２に集積されてもよい。メモリ２６０の一部または全部は、ディスプレイマネジメントマイクロプロセッサ２５２に集積されてもよい。
【００２９】
ソース映像データ２１１は、それぞれが１つ以上の色成分（またはチャネル値）で規定される色を有する画素群によって特徴付けられた、デジタル画像を含む。各チャネル値ＸｉはＮビットの精度を有し、例えば、Ｘｉ∈［０，２５５］になるようなものとしてＮ＝８である。これらのチャネル値は色空間のチャネル値に対応し得る。具体的な色空間は、例えば以下の色空間のうち１つに基づく。すなわち、ＣＩＥ、ＲＧＢ、ＹＵＶ、ＨＳＬ／ＨＳＶ、およびＣＭＹＫである。チャネル値Ｘｉは、例えばＹＵＶ色空間における輝度を表してもよい。ターゲットトーンカーブ２１４は、図２に示すように、チャネル値Ｘｉのマッピング関数ｆｍａｐを表し得る。
【００３０】
ソース映像データ２１１および符号化映像コンテンツ２３６は、ソースメタデータ２１５を含むことができる。ソースメタデータ２１５は、ＳＭＰＴＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ２０９４−１０：２０１６，「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｍｅｔａｄａｔａ  ｆｏｒ  Ｃｏｌｏｒ  Ｖｏｌｕｍｅ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ  ―Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ＃１」（著作権マーク  ２０１６，Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｏｆ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）に記載のメタデータについてのアプリケーション制約（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ）に準拠し得る。ソースメタデータ２１５は、Ｌ１メタデータ２１５（１）、Ｌ２メタデータ２１５（２）、Ｌ３メタデータ２１５（３）、およびＬ８メタデータ２１５（８）のうち少なくとも１つを含むことができる。ターゲットトーンカーブ２１４、デコーダトーンカーブ２６３、および第２のトーンカーブ２６４の各々は、メタデータ２１５（１）、２１５（２）、２１５（３）、および２１５（８）のうち少なくとも１つに適合性があるか、または少なくとも１つによって少なくとも部分的に決定され得る。ディスプレイマネジメントアルゴリズム２２２Ａおよび２７４Ａは、同じメタデータ２１５に適合性があってもよいし、異なるメタデータ２１５に適合性があってもよい。
【００３１】
第１の実施形態において、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２２２Ａはメタデータ２１５（３）および２１５（８）に適合性があり、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２７４Ａは２１５（２）に適合性がある。第２の実施形態において、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２２２Ａおよび２７４Ａの両方が、メタデータ２１５（３）および２１５（８）に適合性がある。第２の実施形態において、ディスプレイマネジメントアルゴリズム２７４Ａはまた、メタデータ２１５（２）にも適合性を有し得る。
【００３２】
Ｌ１メタデータ２１５（１）は、ソース映像データ２１１中に表現されているコンテンツのダイナミックレンジについての情報（ソースシーン、ソース画像における輝度値の分布、ソースゲイン／オフセット／パワーなど）を提供／記述する。いくつかの実施形態において、輝度値の分布は、当該シーン、当該画像のイメージコンテンツ（例えば画素値、ルマ値、クロマ値、Ｙ値、Ｃｂ／Ｃｒ値、ＲＧＢ値など）、当該ゲイン／オフセット／パワーなどに基づき導出された、ヒストグラムによって表され得る。Ｌ１メタデータ２１５（１）は、ソース映像データ２１１の１つ以上のシーンを代表する最小（「クラッシュ」）、ミッドトーン（「ミッド」）、および最大（「クリップ」）の輝度値をそれぞれ表す量であるｍｉｎ、ｍｉｄ、およびｍａｘを含み得る。
【００３３】
デコーダトーンカーブ２６３は、入力チャネル値Ｘｉ（別名「入力強度」）と中間チャネル値Ｙｉ＝ｇｍａｐ（Ｘｉ）との間のマッピングである。例えば、マッパー２２２は、デコーダトーンカーブ２６３を採用してソース映像データ２１１の入力チャネル値を中間画像データ２３２にマッピングすることができる。マッピング関数ｇｍａｐは、ＸｉおよびＬ１メタデータ２１５（１）の関数であり得る。例えば、
【数１】
2020533841.tif 000003
である。ここでｍは、低輝度値と高輝度値の間のミッドトーン輝度値におけるｇｍａｐの急峻さを決定するパラメータであり、Ｃｉパラメータは、ソースにおけるＬ１メタデータ（例えばｍｉｎ、ｍｉｄ、およびｍａｘ輝度値）とターゲットディスプレイの対応輝度特性とに基づき生成されることが可能である。
【００３４】
Ｌ２メタデータ２１５（２）は、リファレンスダイナミックレンジを伴うリファレンスディスプレイ１２５を備える制作スタジオにおいてディレクター、カラーグレーダー、映像プロフェッショナルなどにより施された調整から生じる映像特性調整（ｖｉｄｅｏ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ  ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔｓ）、またはこれに遡及される映像特性調整についての情報を、提供および／または記述する。Ｌ８メタデータ２１５（８）はＬ２メタデータ２１５（２）に類似し、例えば、トーンカーブ２６３および２６４のうち１つがターゲットトーンカーブ２１４に合致するとき、Ｌ８メタデータ２１５（８）はＬ２メタデータ２１５（２）と同等になることがある。ある別の実施形態において、Ｌ２メタデータは、第１のトーンマッピングカーブ（例えばディスプレイマネジメントプロセスのバージョン１において使用されるトーンカーブ）を用いるトリムパスメタデータを指し、Ｌ８メタデータは、第２のトーンマッピングカーブ（例えばディスプレイマネジメントプロセスのバージョン２以降において使用されるトーンカーブ）を用いるトリムパスメタデータを指してもよい。
【００３５】
Ｌ３メタデータ２１５（３）は、リファレンスディスプレイ１２５のリファレンスダイナミックレンジとは異なる第２のリファレンスダイナミックレンジを有した第２のリファレンスディスプレイ（ターゲットディスプレイ１５１など）を備える制作スタジオにおいてディレクター、カラーグレーダー、映像プロフェッショナルなどによって施された調整から生じる映像特性調整、および／またはこれに遡及される映像特性調整についての情報を、提供および／または記述する。Ｌ３メタデータ２１５（３）は、例えば、Ｌ１メタデータ２１５（１）からのオフセットまたは調整を含む。例えば、量ｍｉｎ、ｍｉｄ、およびｍａｘからのオフセットをそれぞれ表すΔｍｉｎ、Δｍｉｄ、およびΔｍａｘなどである。
【００３６】
図２に示すように、トリムパス関数２１８はトリムパス関数ｆｔｒｉｍを表し得る。トリムパス関数ｆｔｒｉｍは、傾き、オフセット、およびパワーをそれぞれ表すＳ、Ｏ、およびＰなどのメタデータの関数であってもよい。メタデータＳ、Ｏ、およびＰは、いずれもＬ２メタデータ２１５（２）の例である。本明細書において、メタデータ値Ｓ、Ｏ、およびＰはまた、「トリムパス値」とも呼ばれる。例えば、ｆｔｒｉｍ（Ｙｉ）＝（Ｓ・Ｙｉ＋Ｏ）Ｐである。トリムパス値Ｓ、Ｏ、およびＰは、数式
【数２】
2020533841.tif 000004
が最小になるように最適化されることができ、ここでｍ＞０である。トリムパス関数ｆｔｒｉｍは、べき表現ｆｔｒｉｍ（Ｙｉ）＝Ｓ・ＹｉＰ＋Ｏなどの、他の関数形を有してもよく、ここで指数Ｐは、輝度または三刺激値を符号化および復号化する技術において周知の、ガンマ符号化における指数γに類似する。最適化されたトリムパス値Ｓ、Ｏ、およびＰは、ビデオエンコーダ２００に格納された最適化メタデータ２３４の例である。ある別の実施形態例において、トリムパス関数は、リフト、ゲイン、およびガンマパラメータ（ＬＧＧ）によって表されてもよい。例えば、ある実施形態において、ｆｔｒｉｍ（Ｙｉ）＝（Ｇａｉｎ＊（Ｙｉ＋Ｌｉｆｔ＊（１−Ｙｉ）））１／ｇａｍｍａである。
【００３７】
リフト、ガンマ、およびゲインによるメタデータを与えられたとき、これらの値をＳＯＰ値へと変換し戻すことが可能である。例えば、ある実施形態において、以下の変換を使用し得る。すなわち、
【数３】
2020533841.tif 000005
であり、ここでｙ＝ｃｌａｍｐ（ｘ，ｘｍｉｎ，ｘｍａｘ）は、ｘの値をｘｍｉｎとｘｍａｘの間になるように制約（クランプ）する。すなわち、ｉｆ（ｘ＜ｘｍｉｎ），ｔｈｅｎ  ｙ＝ｘｍｉｎであり、ｉｆ（ｘ＞ｘｍａｘ），ｔｈｅｎ  ｙ＝ｘｍａｘである。
【００３８】
等式（２）は、トリムパス関数の３パラメータの全て（例えばＳ、Ｏ、およびＰ）に亘るマルチパラメータ最適化を記述する。このような最適化は不連続なマッピングをもたらすことがあり、これにより、審美的に満足できないトーンマッピング化画像（ｔｏｎｅ−ｍａｐｐｅｄ  ｉｍａｇｅｓ）が生じる。ある実施形態において、ある適切な関数に基づき３パラメータのうち１つを決定し、それから残りの２パラメータに亘って等式（２）を最適化することができる。例えば、Ｌｉｆｔ、Ｇａｉｎ、およびＧａｍｍａ値を用いたＬ８メタデータおよびＬ２メタデータを利用して決定されたトーンカーブを変換するシナリオについて考える。このとき、ＳＯＰメタデータを使用する等式（２）を解くことは、以下のステップを含み得る。すなわち、
ａ）Ｌ８  ＧａｍｍａデータからＬ８  Ｐｏｗｅｒ（ＰＬ８）メタデータを生成
ＰＬ８＝１／ｇａｍｍａＬ８、
ｂ）Ｌ８  ＰｏｗｅｒをＬ２  Ｐｏｗｅｒに変換
ｉｆ（ＰＬ８＜０）ｔｈｅｎ
ＰＬ２＝２＊ＰＬ８＋Ｐ２Ｌ８                                    （４）
ｅｌｓｅ
ＰＬ２＝２＊ＰＬ８−Ｐ２Ｌ８
ｃ）与えられたＰＬ２値に対し、ＳおよびＯに亘って等式（２）を最小化することにより、最適なＳＬ２およびＯＬ２値を求める。
【００３９】
ある実施形態において、限定はしないが、上記の演算の際、リフト、ゲイン、およびガンマ値は［−１，１］に入っていると想定してもよく、その一方で、ＳＯＰ値は［−０．５，０．５］に入り得ることに留意されたい。さらに、ある実施形態において、Ｌ２およびＬ８メタデータは、符号化ビットストリームにおいて個別にスケーリングされていてもよく、ゆえに適切に再スケーリングされる必要があるかも知れない。例えば、ある実施形態において、等式（２）におけるＳＯＰ値を使用する前に
Ｓ＝ＳＬ２＋１，
Ｏ＝ＯＬ２，
Ｐ＝ＰＬ２＋１，
および
Ｓ＝２＊ＳＬ８＋１，
Ｏ＝２＊ＯＬ８，
Ｐ＝２＊ＰＬ８＋１
である。ここでＳＬ２、ＯＬ２、ＰＬ２はＬ２  ＳＯＰメタデータを表し、ＳＬ８、ＯＬ８、ＰＬ８はＬ８  ＳＯＰメタデータを表す。
【００４０】
いくつかの実施形態において、等式（２）における最適化は、１つは入力の最小輝度値（ｘｍｉｎ）に近く１つは入力の最大輝度値（ｘｍａｘ）に近い２対のデータポイントのみに基づき実行することができる。今、ＴｍｉｎおよびＴｍａｘは、ターゲットディスプレイの最小および最大の明るさを表すものとする（図３Ｂを参照）。図３Ｂに示すように、例示的かつ非限定的に、２つのトーンマッピングカーブ（例えばｆｍａｐ（）３５０およびｇｍａｐ（）３６０）に対し、デコーダトーンマッピングカーブ（３６０）を調整してターゲットトーンマッピングカーブ（３５０）にマッチさせるタスクを行うとき、２つの最適化ポイントを以下のものに決定することができる。すなわちａ）（ｘ１，Ｔｍｉｎ）、ここでｘ１≧ｘｍｉｎであり、ｘ１はカーブのうち１つ（好ましくはｆｍａｐ（））がＴｍｉｎに交わる箇所のｘｉ値を表す、およびｂ）（ｘ２，Ｔｍａｘ）、ここでｘ２≦ｘｍａｘであり、ｘ２はカーブのうち１つ（好ましくはｆｍａｐ（））がＴｍａｘに交わる箇所のｘｉ値を表す、である。これらの２点における２つのカーブの値の差異（例えば、ｄ１＝ｆｍａｐ（ｘ１）−ｇｍａｐ（ｘ１）およびｄ２＝ｆｍａｐ（ｘ２）−ｇｍａｐ（ｘ２））を与えられると、等式（２）より、Ｓ、Ｏ、Ｐパラメータはこれらの２点における総合誤差、例えば
ＭＳ，Ｏ，Ｐ＝ｄ１２＋ｄ２２                                      （５）
を最小化するように決定され得る。このようなＭＳ，Ｏ，Ｐの最適化は、パウエル法（Ｐｏｗｅｌｌ’ｓ  ｍｅｔｈｏｄ）などの、当該分野で周知の技法を用いて行うことが可能である。等式（４）に関する先の説明に鑑みれば、簡素化された２ステップの最適化方法を使用して、ａ）入力メタデータ値に従ってパラメータのうち１つ（例えばＰ）を決定すること（例えば等式（４）を参照）、およびｂ）最適化問題を解いてその他の２パラメータ（例えばＯおよびＳ）について等式（５）のＭＳ，Ｏ，Ｐを最小化すること、によって等式（５）を解いてもまたよい。
【００４１】
ある実施形態において、トーンマッピングカーブがＴｍｉｎにもＴｍａｘにも交わらない場合、最適化技法は、問題の矩形、すなわちｘｍｉｎ、ｘｍａｘ、Ｔｍｉｎ、およびＴｍａｘで囲まれた矩形中の、他の任意のｘ１およびｘ２ポイントを使用し得る。
【００４２】
ターゲットトーンカーブ２１４（ｆｍａｐ（Ｘｉ））は、第２のターゲットトーンカーブｆ’ｍａｐ（Ｘｉ）についての第２のトリムパス関数ｆ’ｔｒｉｍに等しいことがある。すなわち、
ｆｍａｐ（Ｘｉ）＝ｆ’ｔｒｉｍ（ｆ’ｍａｐ（Ｘｉ））                  （６）
であり得る。
【００４３】
例えば、このことは、新しいトーンカーブ（第２のターゲットトーンカーブ）がエンコーダにおいて利用可能であり、かつ、（例えばカラリストにより提供された）トリムパス値もまた、その新しいトーンカーブと組み合わせた応用に利用可能であるようなシナリオに関する。新しいトーンカーブとこれに対応するトリムパス値との組み合わせ演算（ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）を近似するために、デコーダトーンマッピングを適用した後でデコーダによって適用されることになるトリムパス値は、（１）トリムパス関数およびデコーダトーンカーブ２６３（ｇｍａｐ（Ｘｉ））の組み合わせ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）と、（２）第２のトリムパス関数ｆ’ｔｒｉｍおよび第２のターゲットトーンカーブｆ’ｍａｐ（Ｘｉ）の組み合わせと、の差異を最小化することによって最適化されることが可能である。すなわち最適化メタデータ２３４は、数式
【数４】
2020533841.tif 000006
が最小になるように最適化されることができ、ここでｋ＞０であって、かつｍに等しくてもよい。例えば、トリムパス値Ｓ、Ｏ、およびＰ（最適化メタデータ２３４としての）は、数式
【数５】
2020533841.tif 000007
が最小になるように最適化され得る。
【００４４】
ＮＳ，Ｏ，Ｐを最小化することの１つの用途は、トーンカーブｆｍａｐおよびこれに対応するトリムｆ’ｔｒｉｍがカラリストの制作意図に対応している場合である。ＭＳ，Ｏ，ＰとＮＳ，Ｏ，Ｐのうち１つまたは両方は、焼きなまし法プロセスによって最適化されてもよく、これにより、例えば極小値を回避し得る。ＭＳ，Ｏ，ＰとＮＳ，Ｏ，Ｐの一方または両方の最適化は、例えばクラッシュ値ｘｍｉｎおよびクリップ値ｘｍａｘなどの、ソースメタデータ２１５のＬ１メタデータにより制約されてもよく、これにより、最適化トリムパス値をダイナミックレンジなどの映像ディスプレイデバイス２５１の特性により良く対応させることが可能となる。
【００４５】
図３Ａは、第１のダイナミックレンジ［ｘ１，ｘ３］から第２のダイナミックレンジ［ｙ１，ｙ３］へと画像をマッピングするためのトーンマッピングカーブ３００の一例を図示したものであり、ここで［ｘ１，ｘ３］は入力チャネル値、［ｙ１，ｙ３］は出力チャネル値である。トーンマッピングカーブ３００は、ターゲットトーンカーブ２１４および第２のトーンカーブ２６４の一例である。トーンマッピングカーブ３００は、（ｘ１，ｙ１）から（ｘ２，ｙ２）までのスプライン３１２と、（ｘ２，ｙ２）から（ｘ３，ｙ３）までのスプライン３２３とを有する。トーンマッピングカーブ３００はまた、（ｘ１，ｙ１）よりも低い値における第１の線形セグメントＳ１と、（ｘ３，ｙ３）よりも大きい値における第２の線形セグメントＳ２と、のうち少なくとも１つを有し得る。最小ダイナミックレンジ値ｘ１は負であってもよく、最大ダイナミックレンジ値ｘ３は１を超えてもよい。本明細書の範囲から逸脱することなく、セグメントＳ１およびＳ２は非線形であってもよい。スプライン３１２および３２３の各々は、３次などの任意次数の、エルミート多項式などの多項式であり得る。
【００４６】
トーンマッピングカーブ３００は３つのアンカーポイント３０１、３０２、および３０３に交わり、これらの位置はトーンマッピングカーブ３００の形状を部分的に決定する。アンカーポイント３０１、３０２、および３０３は、それぞれ座標（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）、および（ｘ３，ｙ３）に位置し、チャネル値ｘｉが入力輝度値である場合、それぞれ黒点（例えばｘｍｉｎ、Ｔｍｉｎ）、ミッドトーン値点（例えばｘｍｉｄ、Ｔｍｉｄ）、および白値点（例えばｘｍａｘ、Ｔｍａｘ）に対応する。
【００４７】
さらに、スプラインセグメントの各々は両端点における２つの傾きによってさらなる制約を受けることが可能であり、ゆえにトーンマッピングカーブ３００は、３つのアンカーポイント（３０１、３０２、および３０３）および以下の３つの傾きによって制御される。すなわち、（ｘ１，ｙ１）におけるテールの傾き、（ｘ２，ｙ２）におけるミッドトーンの傾き、および（ｘ３，ｙ３）におけるヘッドの傾きである。トーンマッピングカーブ３００は、本明細書の範囲から逸脱することなく、３個よりも多いまたは少ないアンカーポイント、およびこれらの間に対応するスプラインを有してもよい。
【００４８】
一例として、点（ｘ１，ｙ１）および（ｘ２，ｙ２）の間で決定され、（ｘ１，ｙ１）における傾きｍ１および（ｘ２，ｙ２）における傾きｍ２を有するスプラインについて考える。このとき、入力ｘに対し、この３次のエルミートスプラインについての伝達関数は、以下の等式（９）において規定され得る。ここで、Ｔ＝（ｘ−ｘ１）／（ｘ２−ｘ１）である。
ｙ＝（２Ｔ３−３Ｔ２＋１）ｙ１＋（Ｔ３−２Ｔ２＋Ｔ）（ｘ２−ｘ１）ｍ１＋
（−２Ｔ３＋３Ｔ２）ｙ２＋（Ｔ３−Ｔ２）（ｘ２−ｘ１）ｍ２              （９）
【００４９】
ある実施形態において、オーバーシュートやアンダーシュートが起こらないことを保証するために（すなわちカーブが単調に変化することを保証するために）、以下の規則を、傾きｍ１およびｍ２の少なくとも１つに適用することができる。すなわち
【数６】
2020533841.tif 000008
であり、ここでαはある定数（例えばα＝３）を表す。
【００５０】
トーンマッピングカーブ３００は、本出願人による国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１８／０１７８３０に記載のトーンマッピングカーブに該当し得るものであり、この出願の開示内容を全て本願に援用する。
【００５１】
トーンマッピングカーブ３００のパラメータは、Ｌ３および／またはＬ８メタデータにより、映像ビットストリームにおいて通信され得る。オプションとして、パラメータｍｉｎ、ｍｉｄ、ｍａｘはＬ１メタデータにより通信され、テールの傾き、ミッドの傾き、およびヘッドの傾きに関するパラメータは、Ｌ３および／またはＬ８メタデータを用いて通信される。
【００５２】
図４は、ビデオエンコーダにより符号化された映像コンテンツを表示するためにビデオデコーダによって使用される最適化トーンカーブ（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  ｔｏｎｅ  ｃｕｒｖｅ）を生成する方法４００を図示するフローチャートである。方法４００は、例えば、ビデオエンコーダ２００およびビデオデコーダ２５０の１つ以上の態様の中で実現される。例えば、方法４００は、ソフトウェア２２０のコンピュータ可読命令を実行するマイクロプロセッサ２０２と、ソフトウェア２７０のコンピュータ可読命令を実行するディスプレイマネジメントプロセッサ２５２と、により実現される。方法４００は、ステップ４２０および４４０を含む。
【００５３】
ステップ４２０は、ターゲットトーンカーブと、ビデオデコーダのデコーダトーンカーブとから、複数の最適化パラメータ（ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ  ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ）を生成するステップである。ステップ４２０の一例において、メタデータオプティマイザ２２４は、中間画像データ２３２とトリムパス関数２１８とから最適化メタデータ２３４を生成する。
【００５４】
方法４００はまた、ステップ４２０の前に実行されるステップ４１０を含んでもよい。ステップ４１０は、デコーダトーンカーブとターゲットトーンカーブのうち少なくとも１つを決定するステップである。ステップ４１０の一例において、ビデオエンコーダ２００は、デコーダトーンカーブ２６３とターゲットトーンカーブ２１４のうち少なくとも１つを決定する。
【００５５】
ステップ４２０はステップ４２２を含むことができる。これはターゲットトーンカーブと、デコーダトーンカーブとの合成としてのトリムパス関数との差異を最小化するステップであり、複数の最適化パラメータとは、トリムパス関数のパラメータのことである。最小化のステップは、最小二乗法、重み付き最小二乗法、またはＬｅｖｅｎｂｅｒｇ‐Ｍａｒｑｕａｒｄｔ法などの減衰最小二乗法を実行することを含み得る。差異の最小化は、ターゲットトーンカーブと、デコーダトーンカーブとの合成としてのトリムパス関数とが、例えば入力チャネル値Ｘｉの最小値および最大値などの端点において同じ値を有するようなものとして制約され得る。
【００５６】
ステップ４２０の一例においてメタデータオプティマイザ２２４は、ターゲットトーンカーブ２１４（ｆｍａｐ）と、符号化チャネル値ｇｍａｐ（Ｘｉ）についてのトリムパス関数ｆｔｒｉｍと、の差異を最小化する。すなわち、メタデータオプティマイザ２２４は
【数７】
2020533841.tif 000009
を最小化する。ここで、重み関数ｗ（Ｘｉ）は入力チャネル値Ｘｉに依存し、ｍは正である。ｍ＝２のとき、メタデータオプティマイザ２２４は重み付き最小二乗法を実行する。重み関数ｗ（Ｘｉ）は、例えばｗ（Ｘｉ）＝１などの定数関数であってもよい。最適化メタデータ２３４は、ＭＳ，Ｏ，ＰとＮＳ，Ｏ，Ｐのうち１つ以上を最小にするＳ、Ｏ、およびＰの最適値を含むか、またはそれらから成り得る。
【００５７】
方法４００はまたステップ４３０をも含むことができ、これは、複数の最適化パラメータを、映像コンテンツに関連付けられたメタデータとして格納するステップである。ステップ４３０の一例において、ビデオエンコーダ２００は、最適化メタデータ２３４をメモリ２１０に格納する。ステップ４３０はステップ４３２を含んでもよく、これはメタデータをビデオデコーダに送信するステップである。ステップ４３２の一例において、ビデオエンコーダ２００は、最適化メタデータ２３４をビデオデコーダ２５０へと送信する。
【００５８】
ステップ４４０は、デコーダトーンカーブおよび最適化パラメータから、最適化トーンカーブを生成するステップである。ステップ４４０の一例において、トーンカーブオプティマイザ２７３は、デコーダトーンカーブ２６３に適用された最適化メタデータ２３４から、最適化トーンカーブ２８３（「ｆ２８３」）を生成する。以下の等式（１１）が表すように、最適化メタデータ２３４（「ｄ２３４」）は、メタデータＳ、Ｏ、およびＰの最適化値などの、最適化Ｌ２メタデータ２１５（２）であってもよく、これをトーンカーブオプティマイザ２７３がデコーダトーンカーブ２６３（ｇｍａｐ）に適用することにより、最適化トーンカーブ２８３が生成される。
ｆ２８３＝ｆ２７３（ｇｍａｐ（Ｘｉ）；ｄ２３４）＝（Ｓ・（ｇｍａｐ（Ｘｉ））＋Ｏ）Ｐ
（１１）
【００５９】
等式（１１）はトーンカーブオプティマイザ２７３がｆｍａｐ（Ｘｉ）に関数ｆ２７３を適用することを述べており、ここで最適化メタデータ２３４（本例におけるＳ、Ｏ、およびＰ）は関数ｆ２７３に対する入力パラメータである。関数ｆ２７３は、最適化メタデータ２３４を生成するために使用されたトリムパス関数２１８に等しくできる。例えば、等式（１１）の右辺は、関数ｆ２７３＝ｆｔｒｉｍ（Ｙｉ）＝（Ｓ・Ｙｉ＋Ｏ）Ｐであるような関数ｆ２７３の一形態を表しており、これはトリムパス関数２１８の一例である。
【００６０】
本明細書の範囲から逸脱することなく、関数ｆ２７３は、他の関数形を有し他のタイプの最適化メタデータ２３４を受け取ってもよい。トーンカーブオプティマイザ２７３はまた、デバイスパラメータ２５４をも受け取り、Ｌ２最適化メタデータ２３４、デコーダトーンカーブ２６３、およびデバイスパラメータ２５４から最適化トーンカーブ２８３を生成してもよい。
【００６１】
方法４００はまた、ステップ４５０をも含むことができ、これはデコーダのメモリに格納された最適化トーンカーブおよび異なるトーンカーブのうち１つを用いて、映像コンテンツの複数の入力カラーチャネル値の各々を、複数の出力チャネル値の１つにそれぞれマッピングするステップである。ステップ４５０の一例において、マッパー２７４は、最適化トーンカーブ２８３および第２のトーンカーブ２６４のうち１つを用いて、複数のカラーチャネル値２３８（Ｘｉに対応する）の各々を、複数の出力チャネル値２８８の１つにそれぞれマッピングする。
【００６２】
デコーダが、それぞれのディスプレイマネジメントアルゴリズムに対応する複数のトーンカーブを有している場合、ステップ４５０はステップ４５２を含むことができる。これは、複数のトーンカーブのうちいずれをマッピングステップ４５０において採用するのかを、映像コンテンツ中に存在するメタデータに基づき決定するステップである。ステップ４５２の一例において、マッパー２７４は決定木５００を実行し、この決定木は、例えばマッパー２７４の一部として、メモリ２６０に格納され得る。ビデオエンコーダ２００のメモリ２１０は、決定木５００を格納し、通信チャネル２４０を介してこれをビデオデコーダ２５０に送信することができる。決定木５００はメタデータ２１５の一部であってもよい。
【００６３】
前述のように、任意のマルチパラメータ（例えばＳＯＰ）最適化問題は、より簡単な２ステップのアプローチを用いて解くことができる。例えば、入力メタデータのパラメトリックモデルを用いて３パラメータのうちの１つ（例えばＰ）をまず導出し（例えば等式（４）参照）、それから残りのパラメータ（例えばＯおよびＳ）についてＭＳＥ最適化問題（例えば等式（２）、（８）、（１０）など）を解いてもよい。
【００６４】
図５は、決定木５００を図示するものである。以下の例において、決定木５００はマッパー２７４により実現され、これにより、方法４００のステップ４５０を実行する際に第２のトーンカーブ２６４と最適化トーンカーブ２８３のいずれを採用するべきかが、メタデータ２１５に基づいて決定される。決定木５００は、判定５１０、５３０、５４０、５５０、５６０、５７０、および５８０を備える。判定５１０において、マッパー２７４は、メタデータ２１５がＬ２メタデータ２１５（２）を含んでいるかどうかを判定する。判定５３０および５４０において、マッパー２７４は、メタデータ２１５がＬ３メタデータ２１５（３）を含んでいるかどうかを判定する。判定５５０、５６０、５７０、および５８０において、マッパー２７４は、メタデータ２１５がＬ８メタデータ２１５（８）を含んでいるかどうかを判定する。
【００６５】
決定木５００は、動作５９３Ａと動作５９４Ａのいずれか一方に帰結する。動作５９３Ａはトーンカーブ５９３を採用するものであり、トーンカーブ２６３および２８３はその例である。動作５９４Ａはトーンカーブ５９４を採用するものであり、トーンカーブ２１４および２６４はその例である。あるシナリオ例において、トーンカーブ５９３はメタデータＬ１およびＬ２に適合性があり、第２のトーンカーブ５９４はメタデータＬ１、Ｌ３、およびＬ８に適合性がある。決定木５００は、「入力メタデータがＬ２メタデータを含みかつＬ３メタデータもＬ８メタデータも含まない」場合を除いては、動作５９４Ａに帰結する。例えば、「メタデータ２１５がメタデータ２１５（２）を含みかつ２１５（３）も２１５（８）も含まない」のではない限り、決定木５００は動作５９４Ａに帰結する。
【００６６】
図６は、受信された符号化映像信号（ｅｎｃｏｄｅｄ  ｖｉｄｅｏ  ｓｉｇｎａｌ）に複数のディスプレイマネジメントカーブのいずれを適用すべきかを決定するための方法６００を図示するフローチャートである。方法６００は例えば、受信された符号化映像信号に第１のディスプレイマネジメント（ＤＭ）カーブおよび第２のＤＭカーブのうち１つを適用する能力を備える、ビデオデコーダ２５０などのビデオデコーダによって実現される。方法４００において、ステップ４５２の一部として、方法６００が実現され得る。
【００６７】
方法６００は、ステップ６１０、６２３、および６２４を含む。ステップ６１０は、判定５１０で始まり判定５５０、５６０、５７０、および５８０のうち１つで終わる決定木５００の枝に相当する。ステップ６２３は、決定木５００の動作５９３Ａに相当する。ステップ６２４は、決定木５００の動作５９４Ａに相当する。
【００６８】
ステップ６１０は、受信された符号化映像信号中に存在するメタデータに関して、ある基準が満たされるかどうかを判定するステップである。この基準は、第１のメタデータタイプは存在し、第２のメタデータタイプは存在せず、かつ第３のメタデータタイプは存在しないときに、満たされる。メタデータ２１５（２）、２１５（３）、および２１５（８）は、それぞれ第１、第２、および第３のメタデータタイプの例である。ステップ６１０の一例において、マッパー２７４は、メタデータ２１５が基準を満たしているかどうかを判定する。
【００６９】
基準が満たされている場合、方法６００はステップ６２３へと進む。これは、受信された符号化映像信号に第１のＤＭカーブを適用するステップであって、第１のＤＭカーブは第１のメタデータタイプに適合性を有し、第２および第３のメタデータタイプには適合性を有しない。ステップ６２３の一例において、マッパー２７４は符号化映像コンテンツ２３６に最適化トーンカーブ２８３を適用し、ここでトーンカーブ２８３はメタデータ２１５（２）に適合性を有し、メタデータ２１５（３）およびメタデータ２１５（８）には適合性を有しない。
【００７０】
基準が満たされている場合、方法６００はステップ６２４へと進む。これは、受信された符号化映像信号に第２のＤＭカーブを適用するステップであって、第２のＤＭカーブは第２および第３のメタデータタイプに適合性を有し、第１のメタデータタイプには適合性を有しない。ステップ６２４の一例において、マッパー２７４は符号化映像コンテンツ２３６に第２のトーンカーブ２６４を適用し、ここで、第２のトーンカーブ２６４はメタデータ２１５（２）には適合性を有せず、メタデータ２１５（３）およびメタデータ２１５（８）に適合性を有する。
【００７１】
図７は、ユースシナリオの一例における、ビデオエンコーダ７００およびビデオデコーダ７５０の模式的ブロック図である。ビデオエンコーダ７００およびビデオデコーダ７５０は、それぞれビデオエンコーダ２００およびビデオデコーダ２５０の例である。本シナリオにおいてビデオエンコーダ７００は、例えば通信チャネル２４０を介し、ビデオデコーダ７５０と通信可能に接続されている。ビデオエンコーダ７００およびビデオデコーダ７５０は、それぞれビデオサーバー２０１および映像ディスプレイデバイス２５１の一部であり得る。ビデオデコーダ７５０はソフトウェア７７０を有し、ディスプレイマネジメントユニット１３５の機能を含むことができる。
【００７２】
ビデオエンコーダ７００は、メモリ７１０に通信可能に接続されたマイクロプロセッサ２０２を有しており、メモリ７１０は、符号化映像コンテンツ７３６を格納し、ある実施形態において決定木５００をもまた格納する。符号化映像コンテンツ７３６は符号化映像コンテンツ２３６の一例であって、メタデータ２１５およびカラーチャネル値７３８を含む。これらは、それぞれメタデータ２１５およびカラーチャネル値２３８の例である。
【００７３】
ビデオデコーダ７５０は、メモリ７６０に通信可能に接続されたディスプレイマネジメントプロセッサ２５２を有しており、メモリ７６０は、第１のトーンカーブ７６３、第２のトーンカーブ７６４、およびソフトウェア７７０を格納し、ソフトウェア７７０はマッパー２７４を含む。ソフトウェア７７０の機械可読命令を実行するとき、ディスプレイマネジメントプロセッサ２５２は、本明細書に記載のビデオデコーダ７５０の機能を果たす。メモリ７６０はまた、復号化映像コンテンツ７８６をも格納することができ、復号化映像コンテンツ７８６は出力チャネル値７８８を含む。これらはそれぞれ、復号化映像コンテンツ７８６および出力チャネル値２８８の例である。
【００７４】
ビデオデコーダ７５０は、符号化映像コンテンツ７３６を例えばビデオエンコーダ７００から受信し、符号化映像コンテンツ７３６をメモリ７６０に格納するように構成される。メモリ７６０は決定木５００を格納し、決定木５００はビデオデコーダがビデオエンコーダ７００から受信し得る。
【００７５】
ビデオデコーダ７５０は、１つ以上の態様において、方法６００を実現して出力チャネル値７８８を生成し得る。例えば、方法６００は、ソフトウェア７７０のコンピュータ可読命令を実行するディスプレイマネジメントプロセッサ２５２において実現される。
【００７６】
以上の実施形態例において、トリムパス関数のパラメータはエンコーダにより生成され、エンコーダは、デコーダに送信するために、このトリムパスパラメータを、符号化映像ビットストリームのメタデータに含める。ある別の例において、トリムパス関数のパラメータはビットストリーム変換器によって生成される。このビットストリーム変換器は、エンコーダによって既に符号化されている映像コンテンツを受け取り、上記のようなトリムパス関数のパラメータを生成し、例えばビットストリームのメタデータを付け加えたり置き換えたりすることにより、符号化映像コンテンツのメタデータにトリムパス関数のパラメータを挿入するものである。
【００７７】
デコーダベースの最適化
前述のように、デコーダにおいて使用されるｇｍａｐとエンコーダで利用可能なｆｍａｐとの２つのトーンカーブを与えられたとき、エンコーダにおいて、ある最適化関数（ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を最小化することにより、デコーダにおけるｇｍａｐマッピングのためのトリム（例えばＳｌｏｐｅ、Ｏｆｆｓｅｔ、およびＰｏｗｅｒ）を自動的に生成することが可能である。ある実施形態において、本アプローチは以下のように表せる。すなわち、
【数８】
2020533841.tif 000010
または
【数９】
2020533841.tif 000011
であり、ここでｎは、最適化されたＳ、Ｏ、およびＰ値を導出するために使用されるテスト画像の総数を表しており、ｍ＞０であって例えばｍ＝１またはｍ＝２である。等式（１２）における乗算（例えば「＊」）はベクトル空間にあることに留意されたい。等式（１２ｂ）を最小化することにより、ビットストリームを介してデコーダへと通信され得るトリムパスＳ、Ｏ、およびＰ値を生成することが可能であり、これによりデコーダは、旧式のトーンカーブｇｍａｐの出力にこれらのトリムパス値を適用して、所望のｆｍａｐマッピングにできる限り近い値を得ることが可能となる。エンコーダ側において、本問題は、最小二乗法もしくはＬｅｖｅｌｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｔアルゴリズム、またはその他の、当該分野で知られる任意の最小化技法を用いて解くことが可能である。
【００７８】
ある別の実施形態において、デコーダは、最新式のｇｍａｐカーブを用いているが、旧式のカーブｆｍａｐに基づき生成されたトリムパスデータおよび入力画像を受信するかも知れない。問題は、このとき如何にして、異なるディスプレイマッピング関数を有するにも拘らずデコーダが当初の見た目を復元できるようにするかである。このようなシナリオに対処する一つの明らかな方法は、ａ）ｆｍａｐに基づくコンテンツの全てを再グレーディングして、ｇｍａｐトーンカーブを用いてトリムを生成し、ｂ）これらの新しいトリムを送信することである。しかし、これは高くつくプロセスであり、実現可能ではないことがある。
【００７９】
一実施形態において、当初のｆｍａｐトリムを、以下のマッピング手法を用いて変更し得る。ｆｍａｐとｇｍａｐの両方がエンコーダにおいて既知であり、かつｆｍａｐに対するトリム値が既知であるものとする。Ｌ１メタデータ（例えばＭｉｎ、Ｍｉｄ、およびＭａｘ輝度）を与えられると、Ｌ１  ＭｉｎからＬ１  Ｍａｘに至る一連のグレー画素を構成し、ｆｍａｐを用いてこれらをマッピングすることができる。その後、ｇｍａｐマッピングを想定し、ｇｍａｐにおいて許容可能なレンジの中で様々な変換されたトリムパス値を適用して、テストすることができる。最後に、マッピングされたグレー画素に最も近いマッチをもたらす変換トリムパス値を選択し、それからこれらの値をエンコーダを介して送信することができる。このようなアプローチは、トリムパスメタデータは送信される前に変更され得るものと仮定している。しかし、旧式トーンカーブｆｍａｐを使用するメタデータ（例えばＬ２メタデータ）を有した既存コンテンツがあり、かつ当該デバイス／デコーダが新しいトーンカーブｇｍａｐを使用するようにアップグレードされている場合については、上記の仮定は当てはまらないことがある。
【００８０】
もう１つの可能なソリューションは、エンコーダではなくデコーダにおいて前述の最適化技法を実現し、ｇｍａｐに対応するトリムをデコーダにおいて生成することである。しかし、本ソリューションは、デコーダにおける演算制約のせいで実現可能ではないことがある。例えば、デコーダにおいて反復的な最適化技法を実現することは、リアルタイム性能の妨げとなるかも知れない。この問題を解決するために、あるトーンカーブ（例えばｆｍａｐ）を用いて生成されたトリムを別のトーンカーブ（例えばｇｍａｐ）のためのトリムへとデコーダにおいて変換することのできる、線形回帰ベースのモデルを提案する。
【００８１】
限定はしないが、線形のトリムデータ変換モデルを想定すると、目標は、ｆｍａｐを用いて生成されたトリムに対し、適切なるグローバルなスケーラとオフセットを求めることにより、これらの変更されたトリムがｇｍａｐの出力に適用されたとき、当該出力がｆｍａｐトーンカーブの出力にできる限り近似して見えるようにすることである。これらのグローバルなスケーラおよびオフセットは、その後、デコーダに組み込まれ、あるトーンカーブから別のトーンカーブへとトリムを変換するために使用されることが可能である。
【００８２】
数学的に、あるコンテンツについて旧式トーンカーブのために生成されたトリムはＳ、Ｏ、およびＰであり、最終的なトーンカーブは以下のようなものだと仮定する。すなわち
ｆｔｒｉｍ（ｆｍａｐ（Ｘｉ））＝（Ｓ＊ｆｍａｐ（Ｘｉ）＋Ｏ）Ｐ      （１３）
であるものとする。ある実施形態において、
ｇｔｒｉｍ（ｇｍａｐ（Ｘｉ））＝（Ｓ’＊ｇｍａｐ（Ｘｉ）＋Ｏ’）Ｐ’（１４）
と表し得るような新しいトリムＳ’、Ｏ’、およびＰ’が、新しいトーンカーブｇｍａｐを用いて同一コンテンツにつき生成されて、これにより両トーンカーブからの出力ができる限り近くなる、すなわち
【数１０】
2020533841.tif 000012
となる必要がある。
【００８３】
限定はせずに、ある実施形態において、新しいトリム（Ｓ’  Ｏ’  Ｐ’）は当初のトリム（Ｓ  Ｏ  Ｐ）の線形の変換として表され得るものと仮定する。すなわち
【数１１】
2020533841.tif 000013
であり、ここで
【数１２】
2020533841.tif 000014
かつ
【数１３】
2020533841.tif 000015
であるものとする。当業者には、等式（１５）は線形のトリム変換モデルを表しており、演算が単純化されるが、他の実施形態において、
【数１４】
2020533841.tif 000016
値は例えば２次のモデル、３次のモデルなどの、非線形モデルを用いて表されてもよいことが理解されるであろう。
【００８４】
最小二乗推定技法もしくはＬｅｖｅｌｂｅｒｇ−Ｍａｒｑｕａｒｔアルゴリズム、またはその他の任意の手法を使用して、
【数１５】
2020533841.tif 000017
の値を推定することが可能である。これらのスケーラおよびオフセットはその後デコーダに送られ、今度は、あるトーンカーブから別のトーンカーブのためのトリムへと、トリムを変換するために使用されることが可能である。
【００８５】
最小二乗推定は、トーンカーブの入力範囲全てに亘るサンプル点が考慮されるようなやり方で適用されるべきであることに、留意されたい。限定はしないが、等式（１３）および（１４）の出力差異の二乗和を最小化する最適化基準を用いると、解決すべき問題は
【数１６】
2020533841.tif 000018
を解き求めることとして表され得る。
【００８６】
上述したプロセスは、以下のように要約され得る：エンコーダにおいて、
・旧式のディスプレイマネジメントプロセストーンカーブ（ｆｍａｐ）を決定
・変更されたディスプレイマネジメントプロセストーンカーブ（ｇｍａｐ）を決定
・線形のトリム変換モデル（等式（１５）を参照）を使用して、等式（１６）を最小化することにより、トリムパスメタデータ（例えば傾き、オフセット、およびパワー）を変更することに関する変更用の
【数１７】
2020533841.tif 000019
を生成
・変更用のスケーラおよびオフセットをデコーダに通信。
【００８７】
あるいは、一連のグレー画素をｆｍａｐでマッピングし、マッピングされたグレー画素に最も近い画像値をもたらす、ｇｍａｐに関する最良のトリムパス値を識別して、これらの新しいトリム値を送信してもよい。
【００８８】
復号化／再生段において（例えばテレビ、携帯型デバイス、その他任意のディスプレイデバイスにおいて）：
・ビットストリームメタデータ（例えばＬ２メタデータ）からトリムパス値を読み出す
・変更用のスケーラおよびオフセット
【数１８】
2020533841.tif 000020
を使用して、受信されたトリムパス値を変更することにより、変更されたトリムパスメタデータを生成
・トーンカーブモジュール（ｇｍａｐ）を使用して、ディスプレイマネジメントプロセストーンカーブを生成
・変更されたトリムパスメタデータをディスプレイマネジメントプロセスの出力に適用して、最終出力を生成。
【００８９】
提案した技術は、例えばＨＤＲ＋またはＨＤＲ１０＋メタデータに関連するメタデータなどの、他のタイプのメタデータに応用できる可能性がある。例えば、もしもコンテンツがＨＤＲ１０＋メタデータ（例えば３５０ニトＰ３ディスプレイに対するトリム値を含んでいるかも知れない）を携えているのならば、本発明を使用することにより、３５０ニトＰ３ディスプレイに対する異なるレベルのメタデータ（例えばＬ２またはＬ８  Ｄｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎメタデータ）を自動的に生成しつつ、これらを自動的に最適化してＨＤＲ１０＋トリムにマッチさせることが可能である。また、本発明を適用することにより、トリム（例えばＬ２またはＬ８メタデータ）を有するまたは有しないＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎコンテンツに対し、例えば３５０ニトＰ３ディスプレイなどの、ＨＤＲ１０＋ユースケースのためのトリムを自動的に生成することも可能である。強度ベースのトリムを変更することに加えて、同様のプロセスを使用することにより、色ベースのトリムに関するメタデータを、異なるバージョンのトーンカーブに跨って変更することもまた可能である。このようなシナリオにおいて、ｆｍａｐ（）は、ＨＤＲ１０ストリームを生成するために使用されるトーンカーブを表し、ｇｍａｐ（）は、Ｄｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎデコーダによって使用されるトーンカーブを表す。ＨＤＲ１０信号を与えられたとき、意図されたＨＤＲ１０の見た目（ｌｏｏｋ）にＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎデコーダがマッチするようにメタデータを生成することが望ましい。
【００９０】
本発明の方法を適用できる他の実施形態例は、以下のシナリオを含む。
ａ）ｆｍａｐ（）は新しいターゲットトーンカーブを表し、ｇｍａｐ（）は旧式のデコーダトーンカーブを表すものとする。ｆｍａｐ（）によって生成されるような新しい見た目に、旧式のデコーダがマッチできることが望ましい。新しいコンテンツを（ｆｍａｐ（）を用いて）生成しながら、旧式のデコーダによって読み出されるとあたかも新しいターゲットトーンカーブを用いて生成されたかのように映像コンテンツを再現するであろう、新しいメタデータを生成することが望ましい。本シナリオにおいて、新しいメタデータ（例えばＬ８）は旧式のメタデータ（例えばＬ２）へと変換される。
ｂ）ｆｍａｐ（）は、旧式のターゲットトーンカーブ（例えば過去にコンテンツを生成するために使用されたもの）を表し、ｇｍａｐ（）は、新世代のデコーダにおける最新のデコーダトーンカーブを表すものとする。ｆｍａｐ（）により生成されるような旧式の見た目に、新しいデコーダがマッチできることが望ましい。本シナリオにおいて、旧式のメタデータ（例えばＬ２）は新しいメタデータ（例えばＬ８）へと変換される。これらの全てのユースケースにおいて、目標は、ｆｔｒｉｍ（ｇｍａｐ（Ｘｉ））の出力が可能な限りｆｍａｐ（Ｘｉ）に近くなるようにｆｔｒｉｍ（）のＳＯＰパラメータを生成することである。
【００９１】
本明細書の範囲から逸脱することなく、上記の方法およびシステムに変更を加え得る。従って、以上の明細書に含まれるまたは添付の図面に示される内容は、例示的であって限定的な意味ではないものと解釈されるべきであることに留意されたい。本明細書において、別途示唆のない限り、形容詞「例示的（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」は、一例、実例、または例解としての役割を意味する。以下に続く請求項は、本明細書に記載の全ての一般的および具体的な特徴、そして本方法およびシステムの範囲に関して表現的にその中間にあると見なし得るすべての記述をも、網羅するように意図されている。
【図１】
2020533841.tif 000024
【図２】
2020533841.tif 000025
【図３Ａ】
2020533841.tif 000026
【図３Ｂ】
2020533841.tif 000027
【図４】
2020533841.tif 000028
【図５】
2020533841.tif 000029
【図６】
2020533841.tif 000030
【図７】
2020533841.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月23日(2020.4.23)
【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】
トリムパス変換パラメータを生成するエンコーダの方法であって、
第１のトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、
第２のトーンマッピングカーブにアクセスする工程と、
１組の入力画像データと、前記第１のトーンマッピングカーブの適用後に前記１組の入力画像データをカラーグレーディングすることに適応された第１のトリムパス関数を規定する１組の対応する入力トリムパスデータとに、アクセスする工程と、
前記入力トリムパスデータを、前記第２のトーンマッピングカーブの適用後に前記１組の入力画像データをカラーグレーディングすることに適応された第２のトリムパス関数を規定するトリムパスデータへと変換するためのトリムパス変換モデルのパラメータを決定する工程と、
を包含し、前記決定する工程は、
前記第１のトーンマッピングカーブと、前記入力トリムパスデータにより規定される前記第１のトリムパス関数とを適用することにより、前記１組の入力画像データを処理することによって生成された、第１組の画像出力と、
前記トリムパス変換モデルを用いて前記入力トリムパスデータを出力トリムパスデータに変換し、前記第２のトーンマッピングカーブと、前記出力トリムパスデータにより規定される前記第２のトリムパス関数とを適用することにより、前記１組の入力画像を処理することによって生成された、第２組の画像出力と、
の前記差異を最小化する工程を含む、方法。
【請求項２】
さらに、前記トリムパス変換モデルの前記パラメータを、前記入力画像データおよび前記入力トリムパスデータとともにデコーダへ送信する工程を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記トリムパス変換モデルは線形のモデルである、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記入力トリムパスデータは、傾き（Ｓ）、オフセット（Ｏ）、およびパワー（Ｐ）データを含む、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記最小化する工程は、前記第１および第２組の画像出力間の差異の二乗和を最小化する工程を含む、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
入力映像データを処理するデコーダの方法であって、
入力映像データと、第１のトーンマッピングカーブの適用後に入力映像データをカラーグレーディングすることに適応された第１のトリムパス関数を規定する対応する入力トリムパスデータとに、アクセスする工程と
前記入力トリムパスデータを、第２のトーンマッピングカーブの適用後に入力映像データをカラーグレーディングすることに適応された第２のトリムパス関数を規定するトリムパスデータへと変換するためのトリムパス変換モデルのトリムパス変換パラメータにアクセスする工程と、
前記入力トリムパスデータに、前記トリムパス変換パラメータに応じて前記トリムパス変換モデルを適用することにより、前記入力トリムパスデータを、変換されたトリムパスデータへと変換する工程と、
前記変換されたトリムパスデータにより規定される前記第２のトリムパス関数と、前記第２のトーンマッピングカーブとを、前記入力映像データに適用することにより、出力映像データを生成する工程と、
を包含する方法。
【請求項７】
入力トリムパスデータはＨＤＲ１０＋メタデータを含み、前記変換されたトリムパスデータカーブはＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎメタデータを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
入力トリムパスデータはＤｏｌｂｙ  Ｖｉｓｉｏｎメタデータを含み、前記変換されたトリムパスデータはＨＤＲ１０＋メタデータを含む、請求項６に記載の方法。
【国際調査報告】
2020533841.tif 000032
2020533841.tif 000033
2020533841.tif 000034
2020533841.tif 000035
2020533841.tif 000036
2020533841.tif 000037
2020533841.tif 000038