"MPEGフォーマットで符号化され且つイントラ符号化フレームIフレーム、予測符号化フレームPフレーム及び双方向予測符号化フレームBフレームのフレームシーケンスを含む、高ダイナミックレンジHDRビデオデータストリームをトーンマッピングするための方法であって、前記HDRビデオデータストリームを復号することにより、復号済みIフレーム、Pフレームに関係する復号済み補助データ及びBフレームに関係する復号済み補助データを生成する第1のステップ302と、各復号済みIフレームに対しトーンマッピング機能を適用することにより、トーンマッピングオペレータに従ったトーンマップ済みIフレームを供給する第2のステップ304と、参照Iフレームに依存するPフレームごとに、前記参照Iフレームについて以前に決定された前記トーンマップ済みIフレーム、前記参照Iフレーム及び前記Pフレームに関係する前記復号済み補助データから、トーンマップ済みPフレームを計算する第3のステップ306と、Bフレームごとに、前記参照Iフレームについて以前に決定された前記トーンマップ済みIフレーム、前記参照Pフレームについて以前に決定された前記トーンマップ済みPフレーム及び前記Bフレームに関係する前記復号済み補助データから、トーンマップ済みBフレームを計算する第4のステップ308を含む、方法。前記第3のステップ306は、前記Pフレームの所与の画素位置x,yに対応する前記参照Iフレームの所定の画素位置x’,y’における前記トーンマップ済みIフレームの値I1x’,y’、前記所定の画素位置x’,y’における前記参照Iフレームの値Ix’,y’及び前記Pフレームに関係する前記復号済み補助データから、前記Pフレームの前記所与の画素位置x,yにおけるトーンマップ済みPフレームの値P1x,yを計算することを含む、請求項1に記載の方法。前記第4のステップ308は、前記Bフレームの所与の画素位置x,yに対応する前記参照Iフレームの第1の所定の画素位置x’,y’における前記トーンマップ済みIフレームの値I1x’,y’、前記所与の画素位置x,yに対応する前記参照Pフレームの第2の所定の画素位置x,yにおけるトーンマップ済みPフレームの値P1x,y、前記第1の所定の画素位置x’,y’における前記参照Iフレームの値Ix’,y’及び前記Bフレームに関係する前記復号済み補助データから、前記Bフレームの前記所与の画素位置x,yにおけるトーンマップ済みBフレームの値B1x,yを計算することを含む、請求項1又は請求項2に記載の方法。前記Pフレームに関係し且つ前記第3のステップ306中に使用される前記復号済み補助データは、前記Pフレーム用の復号済み誤差信号epを含み、各Bフレームと関係し且つ前記第4のステップ308中に使用される前記復号済み補助データは、復号済み誤差信号ebを含み、前記第1のステップ302は、逆離散コサイン変換機能を使用して前記HDRビデオデータストリームからの前記誤差信号ep及び前記誤差信号ebを復号することを含む、請求項3に記載の方法。前記第3のステップ306は、前記Pフレームに関係する前記誤差信号epを比I1x’,y’/Ix’,y’だけスケールすることを含み、前記第4のステップ308は、前記Bフレームに関係する前記誤差信号ebを比I1x’,y’P1x,y/Ix’,y’Px,yだけスケールすることを含み、Px,yは、前記第2の所定の位置における前記参照Pフレームの再構築された値を表す、請求項4に記載の方法。前記Pフレームの所与の画素位置x,yにおける前記トーンマップ済みPフレームの値P1x、yは、次の式に従って決定される、請求項4又は請求項5に記載の方法。P1x,y=I1x’,y’epx,y×I1x’,y’/Ix’,y’前記Bフレームの所与の画素位置x,yにおける前記トーンマップ済みBフレームの値B1x、yは、次の式に従って決定される、請求項4ないし請求項6の何れか1項に記載の方法。B1x,y=I1x’,y’P1x,yebx,y×I1x’,y’P1x,y/Ix’,y’Px,y前記復号済み補助データは、前記参照Iフレームに関連する各Pフレーム用の1セットの復号済み動きベクトルをさらに含み、前記第3のステップ306は、前記参照Iフレームに関連する前記1セットの復号済み動きベクトルから前記所定の位置x’,y’を決定することを含む、請求項2ないし請求項7の何れか1項に記載の方法。前記復号済み補助データは、前記参照Iフレーム及び前記参照Pフレームにそれぞれ関連する各Bフレーム用の2セットの復号済み動きベクトルを含み、前記第4のステップ308は、前記参照Iフレームに関連する前記1セットの復号済み動きベクトルから前記第1の所定の画素位置x’,y’を決定し且つ前記参照Pフレームに関連する前記1セットの復号済み動きベクトルから前記第2の所定の画素位置x,yを決定することを含む、請求項3ないし請求項8の何れか1項に記載の方法。前記複数セットの動きベクトルは、前記MPEGビデオデータストリームから生成され、前記第1のステップ302は、動き補償機能を適用して前記複数セットの動きベクトルを復号することを含む、請求項8又は請求項9に記載の方法。前記第1のステップ302は、前記HDRビデオデータに可変長復号機能を適用することにより、量子化された係数セットを供給し、前記係数セットに逆スキャン機能を適用することにより、逆スキャン済みビデオデータ信号を供給し、前記逆スキャン済みビデオデータ信号に逆量子化機能を適用し、前記逆量子化されたビデオデータ信号に逆離散コサイン変換機能を適用することにより、逆量子化済みビデオデータ信号を供給することを含む、請求項1ないし請求項10の何れか1項に記載の方法。前記第2のステップ304、前記第3のステップ306及び前記第4のステップ308に従って得られた各マップ済みフレームの色空間変換を行うステップと、前記色空間変換された複数のフレームをディスプレイ装置上に表示するステップをさらに含む、請求項1ないし請求項11の何れか1項に記載の方法。前記色空間変換は、RGB色空間への変換である、請求項12に記載の方法。請求項1ないし請求項13の何れか1項に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。請求項1ないし請求項13の何れか1項に記載の方法の各ステップを行うのに適した手段を備えるシステム。従って、既存の技術によれば、HDRビデオを通常のディスプレイ上に表示することが高度に制限されている。従って、当分野では、HDRビデオストリームについてリアルタイムのトーンマッピングを可能にする改良された方法が要請されている。本発明に従って、高ダイナミックレンジHDRビデオデータストリームをトーンマッピングするための方法、コンピュータプログラム及びシステムが提供される。従って、本発明は、特定のトーンマッピングオペレータに拘束されない、高解像度HDRビデオ用のリアルタイム式トーンマッピング方法を提供する。本発明は、MPEGビデオ復号動作の標準的なプロセスを使用することにより、復号プロセスに関する著しい追加オーバーヘッドを伴わない、副産物としてトーンマッピングを行うことを可能にする。本発明の種々の実施形態は、MPEG符号化プロセス中に既に識別されている、ビデオ内の時間的冗長性を利用すること、並びにこれを使用してトーンマッピング動作を単なるグローバル加算及びスケーリング動作に変えることに依存する。その結果、1群のフレームについて唯1つの完全なトーンマッピング動作が行われる。本発明の1つの利点は、ビデオフレームレートに匹敵する倍数だけビデオトーンマッピングの動作を高速化することである例えば、高解像度ビデオストリームについては、60フレーム/秒のフレームレートの15倍の高速化。本発明の他の利点は、イントラフレームのトーンマッピングについて任意のトーンマッピングオペレータを選択可能にすることである。本発明の解決方法は、制限されたハードウェア処理能力及び電力要件を必要とする一方、MPEGビデオ復号プロセス及び他の同様のビデオ符号化技術と容易に統合することができる。本発明の他の利点は、トーンマッピングの品質をMPEGビデオ圧縮の品質に関連させることができるということである。一般に、マルチメディア装置は、デジタルコンテンツを送信し、受信し、格納し、又は検索するために、MPEG-2、ITU-H263、MPEG-4等のような、ビデオ符号化技術を実装する。これらの符号化技術のうちMPEG国際標準は、HDRビデオストリームを圧縮するように拡張されている非特許文献2。MPEGデータストリームは、オーディオストリーム及び他のビットストリームとパックすることができる、ビデオストリームから成る。図1は、複数のインターバルで取られた複数のフレームを含む、典型的なMPEGシーケンス100を示す。これらのフレームは、時間的な情報が符号化される方法で指定される。MPEG符号化は、異なるタイプを有する複数のフレームを含む、フレームシーケンスを生成するために利用される。具体的には、MPEGフレームシーケンスは、複数の論理グループを含み、その各々は、3つのタイプのフレーム、すなわちIフレーム101、Pフレーム102及びBフレーム103を含む。Iフレーム101は、単一の非圧縮フレームの圧縮バージョンである。Iフレーム101は、他のタイプのフレームを参照することなく、符号化のためにイントラフレームのデータのみに依存するすなわち、冗長性の時間的符号化は存在しない。Iフレームは、Pフレーム及びBフレームとは異なり、先行するフレーム又は後続するフレーム内のデータに依存しない。Pフレーム102は、先行するIフレーム101からの予測に依存する。Bフレーム103は、前のIフレーム101及び次のPフレーム102によって時間的に符号化される。図1に示すように、典型的なフレームのシーケンスは、IBBBPである。特定のMPEGアプリケーションでは、Iフレームは、HDビデオストリームの15番目のフレームごとに生じる。一般に、参照フレームIフレーム又はPフレームに後続するフレームPフレーム及びBフレームについては、これらのフレームのほんの一部だけが、それぞれの参照フレームの対応する部分とは異なる。これらの参照フレームについては、動きベクトルを使用してこれらの差分が捕捉され、格納される。将来のフレームからの後方向の予測を可能にするために、符号器は、Bピクチャが参照する前及び次のフレームの後にBピクチャが送信されるように、複数のフレームを表示順序からビットストリーム順序に再配列するのが普通である。MPEGビデオ符号器は、2つの主要な動作を行う。第1の動作は、複数のMPEGフレームにわたってデータの時間的冗長性を符号化する。所与のフレームブロックについて、符号器は、前のフレーム及び次のフレームからの一致する2つのブロックを探索する。その後、現在のフレームブロックが、前記一致した2つのブロックから引かれる。第2の動作は、時間的削減動作の後に、各フレームの内部にある空間的冗長性を符号化する。空間的冗長性を符号化するために使用される量子化ステップに加えて、イントラフレームの離散コサイン変換DCT動作及び動き補償フレーム間予測動作が使用される。MPEG符号器では、動き補償フレーム間予測が最初に決定され、これがDCTと組み合わされる。動き補償予測がソースピクチャから引かれて予測誤差ピクチャが形成され、この予測誤差がDCTで変換され、係数が量子化され、これらの量子化値が可変長符号化VLCを使用して符号化される。符号化された輝度及びクロミナンスの予測誤差は、復号器が必要とするサイド情報例えば、動きベクトル及び同期情報と組み合わされ、伝送用のビットストリームが形成される。このように符号化されたHDRデータストリーム以下、ビットストリームとも称するは、多数の水平スライスを含み、その各々は、多数のマクロブロックを含む。各マクロブロックは、他の情報と一緒に、量子化したDTC係数の量子化値、動きベクトル、輝度及びクロミナンスブロックを含む。本発明の種々の実施形態に従ったトーンマッピング方法は、MPEGフォーマットに従って符号化されたHDRビデオデータストリームの効率的な表示を可能にする。このトーンマッピング方法は、トーンマッピングオペレータをトーンマップ済みIフレームに適用する一方、参照フレームIフレーム及びPフレームについて以前に決定されたトーンマップ済みフレーム及びHDRビデオデータストリームのMPEG復号から得られる情報に基づいて、Pフレーム及びBフレームをトーンマッピングする。図2は、本発明の種々の実施形態に従った、トーンマッピング方法の複数の段階を概略的に示す。HDRビットストリームのIフレームが受信される場合、トーンマッピング技術に従って、トーンマッピング動作を入力データストリームのIフレーム201に適用することにより、トーンマップ済みIフレーム210を形成する。トーンマップ済みフレーム210は、これが参照するフレームPフレーム又はBフレーム用のトーンマップ済み値の差分計算を可能にするために、メモリ内に格納される。イントラフレームは、完全なトーンマッピング動作を伴うが、本発明の利点は、参照フレームとして作用するIフレームについて得られたトーンマップ済みIフレームの値に関係する加算及びスケーリング動作に基づき、従属フレームPフレーム及びBフレームの差分トーンマッピングを可能にすることである。具体的には、参照Iフレームに依存するPフレーム202が受信される場合、参照Iフレームについて得られたトーンマップ済みIフレーム210に関係する加算及びスケーリング機能、並びにビットストリームのMPEG復号に関係する他の情報を使用して、Pフレーム用のトーンマップ済み値が計算され、その結果、トーンマップ済みPフレーム212が供給される。トーンマップ済みPフレームの値は、これが参照するフレームBフレーム用のトーンマップ済み値の差分計算を可能にするために、メモリ内に格納される。所与のIフレーム及びPフレームに依存するBフレーム203が受信される場合、参照Iフレームについて得られたトーンマップ済みIフレーム210、参照Pフレームについて得られたトーンマップ済みPフレーム212、及びビットストリームのMPEG復号に関係する追加の情報に基づいて、Bフレーム用のトーンマップ済み値が差分的に計算される。その結果、当該フレームに関する実際のトーンマッピング動作を伴うことなく、トーンマップ済みBフレーム214が供給されるから、相当な計算時間、メモリ及び電力を節約することができる。従って、本発明の種々の実施形態に従ったトーンマッピング方法は、イントラフレーム用の1つのトーンマッピング動作を必要とするに過ぎない。参照フレームに後続するフレームPフレーム及びBフレームについては、対応するトーンマップ済みフレームの計算は、多数の加算及びスケーリング動作のみを伴うに過ぎないから、復号時間の複雑さの一因とはならない。その後、HDRビデオデータストリームは、より低い計算コスト及び改良された速度で、通常のディスプレイ装置上に表示するのに適したフレームのシーケンスに変換することができる。図3は、MPEGフォーマットで符号化されたHDRビデオデータストリームを表示するためのフローチャートである。本方法は、ステップ300で開始し、そこではMPEGフォーマットに従ったHDRビデオデータストリームを受信する。入力ビデオストリームは、オリジナルのビデオデータストリームをMPEGフォーマットに符号化するのに適した任意のタイプの符号器又はビデオデータストリームをMPEGフォーマットで格納するのに適したデータストア例えば、ハードディスク、光ディスク等から受信してもよい。符号器は、任意のタイプのソース例えば、衛星レシーバ、ビデオカメラからオリジナルのビデオデータストリームを受信する、汎用コンピュータでもよい。MPEGフォーマットのHDRビデオデータストリームは、MPEG符号化プロセス中に得られた可変長コードを含む。ステップ302では、MPEG復号動作がHDRビットストリームに適用される。MPEG復号プロセスは、Iフレーム又はPフレームのような、他のフレーム用の参照フレームとして作用する各受信フレームを復号し且つ格納する。Iフレーム又はPフレームのような、参照フレームとして作用する新しく再構築された各フレームは、入来フレーム用の新しい参照フレームとして作用するために、以前に格納された参照フレームに置き換わる。参照フレームに依存するPフレーム又はBフレームは、動き補償機能を使用して再構築される。この動き補償機能は、近隣の復号済み参照フレームIフレーム及び/又はPフレームを使用して当該フレーム上で適用される。参照フレームに依存するフレーム例えば、Pフレーム及びBフレームは、近隣の復号済み参照フレームIフレーム又はPフレーム内のブロックを参照する、それぞれの動きベクトルに関連している。MPEG復号器は、各動きベクトルを使用して各参照フレームIフレーム又はPフレーム内の対応する参照ブロックを決定することにより、当該動きベクトルによって指定される当該参照ブロックにアクセスする。従って、Pフレームは、以前に復号され且つピクチャバッファ内にキャッシュされている関連する参照Iフレームから再構築され、Bフレームは、以前に復号され且つピクチャバッファ内にキャッシュされている2つの関連する参照フレームIフレーム及びPフレームから再構築される。その結果、ステップ302は、Iフレーム完全な値、再構築済みPフレーム及び再構築済みBフレームを生成する。さらに、MPEG復号ステップは、受信Pフレームごとに中間誤差値epx,yを供給し、受信Bフレームごとに誤差値ebx,yを供給する。誤差信号epx,yは、Pフレームの画素位置x,yにおける誤差値を表し、誤差信号ebx,yは、Bフレームの画素位置x,yにおける誤差値を表す。P及びBフレーム用のこれらの誤差値は、MPEG符号器によって最初に符号化される。MPEG復号器は、それらを復号するために逆離散コサイン変換を使用する。一般に、誤差は、ビデオデータストリームのオリジナルのフレームを再構築するために、動き補償動作中に使用される。従って、その値は、オリジナルの画素値と、現在のフレーム画素を計算するために他のフレームからの画素値を使用することにより得られる時間的な再構築済み値との間の差である。具体的には、ステップ302は、使用されるMPEG符号化標準及びフレームタイプに従って、各可変長コードのラン、レベル及び長さを回復するために可変長復号機能を適用する。可変長コードは、テーブル索引技術又は任意の適切な技術を使用して復号することができる。また、ステップ302は、可変長復号機能からの係数をマクロブロック例えば、8×8画素に割り当てること、マクロブロック内の各係数を符号化プロセスの量子化段階中に使用されるものと同じ対応する量子化定数と乗算するために逆量子化機能を適用すること、その結果を最も近い整数に丸めることを含む。また、ステップ302は、これらのマクロブロックを時間/空間領域の表現に戻すために、これらのマクロブロックに逆離散コサイン変換DCT機能を適用する。その結果、Iフレームと、Pフレーム及びBフレーム用の誤差値ex,yが得られる。また、ステップ302は、受信Pフレーム又はBフレームごとに、関連する動きベクトルを使用することにより、再構築済みPフレーム及びBフレームを供給する。ステップ304では、任意の適切なトーンマッピング技術に従って、ステップ302で復号された各Iフレームがトーンマップされる。以下の説明では、Iフレームの画素位置x,yにおける画素値をIx,yと表記し、トーンマップ済みIフレームI1の所与の画素位置x,yにおけるトーンマップ済み値をI1x,yと表記する。トーンマップ済みIフレームI1は、例えば、Reinhard外のホトグラフィックトーンマッピングオペレータ非特許文献6のような適切なトーンマッピングオペレータを使用して、生成することができる。Reinhard外のホトグラフィックトーンマッピングオペレータは、古典的なdodgingandburning焼き込み-覆い焼き技術非特許文献7を包含するローカル適応オペレータであって、各個別画素をトーンマップするために一般的な写真原理に基づいている。トーンマッピングが1つのフレーム内で空間的に行われる限り、任意のトーンマッピングオペレータを使用することができる。一般に、このことは、殆どのトーンマッピングオペレータによって満たされる。本発明は、さらに時間とともに変化する輝度に適応させるために、空間的なトーンマッピングの後に時間的適応ステップを行うことができるトーンマッピングオペレータを適用する。かかる時間的適応が現在のトーンマップ済みフレーム及び時間情報に依存する場合、当該フレーム上で行うべき追加の時間オペレータが必要とされることがある。しかし、かかる動作のオーバーヘッドは、トーンマッピング動作と比較すると、ごく僅かであるに過ぎない。代表的な時間的適応方法は、非特許文献8に記載されている。ステップ306では、ステップ304に従って参照Iフレームの対応する画素位置x’,y’において得られるトーンマップ済みIフレームI1の値I1x’,y’、並びに逆量子化及び離散コサイン変換機能を使用してステップ302で得られるようなPフレーム用の符号化された誤差信号epx,yに関係するスケーリング係数から、参照Iフレームに後続する受信Pフレーム用のトーンマップ済みPフレームの値P1x,yが差分的に計算される。Pフレームに関連する動きベクトルは、Pフレームの画素位置x,yに対応する参照Iフレームの画素位置x’,y’を決定するために使用することができる。動きベクトルは、MPEGビデオデータストリームの復号ステップ中に使用される可変長復号機能によって供給してもよい。ステップ308では、参照Iフレームの第1の所定の画素位置x’,y’において得られたトーンマップ済みIフレームの値I1x’,y’、参照Pフレームの第2の所定の画素位置x,yにおいて得られたトーンマップ済みPフレームの値P1x,y、並びに逆量子化及び離散コサイン変換機能を使用してステップ302で得られるようなBフレーム用の符号化された誤差信号ebx,yに関係するスケーリング係数から、参照Iフレーム及び参照Pフレームに依存する受信Bフレームについて画素位置x,yにおけるトーンマップ済みBフレームの値B1x,yが計算される。第1の所定の画素位置x’,y’は、Bフレームの画素位置x,yに対応する参照Iフレームの画素位置であり、第2の所定の画素位置x,yは、Bフレームの画素位置x,yに対応する参照Pフレームの画素位置である。第1の所定の画素位置x’,y’は、参照Iフレームに関連する動きベクトルを使用して決定してもよい。第2の所定の画素位置x,yは、参照Pフレームに関連する動きベクトルから決定してもよい。これらの2つの動きベクトルは、ビデオデータストリームのMPEG復号プロセスステップ302の初めに適用される可変長復号VLC機能によって生成することができる。ステップ310では、ステップ304で得られたトーンマップ済みIフレームI1x,y、ステップ306で得られたトーンマップ済みPフレームP1x,y、ステップ308で得られたトーンマップ済みBフレームB1x,yから、HDRビデオデータストリームの色空間変換が行われる。この変換は、各画素の色が3つの成分、すなわち赤R、緑G及び青Bによって表される、標準的なRGB色空間への変換としてもよい。代替的に、この変換は、Luv色空間への変換としてもよい。但し、Lは輝度成分であり、u及びvの各々はクロミナンス成分である。図4は、本発明の特定の実施形態に従った、HDRビデオデータストリームを復号し且つトーンマッピングするための表示システム400を示すブロック図である。表示システム400は、入力としてHDRMPEGストリームを受信する。表示システム400は、参照Iフレームから抽出されたデータ、並びに時間的に圧縮又は符号化されたPフレーム及び/又はBフレームから抽出された情報に基づいて、ビデオデータストリームを表示するためにディスプレイ装置に結合される。MPEGフォーマットで符号化されたHDRビデオデータストリームは、スライスを含む。各スライスは、画像フレームの水平セクションを表し、マクロブロックのシーケンスを含む。各マクロブロックは、マクロブロックヘッダ、動きベクトルセクション及び離散コサイン変換DCT係数の符号化ブロックを含む。動きベクトルセクションは、マクロブロック用の動きベクトルを生成するために使用される。システム400は、HDRMPEGストリームの最初の処理用の可変長復号ブロックC1を有する。可変長復号ブロックC1は、HDRMPEGストリーム上で標準的な可変長復号を行い、例えば、所定のハフマンテーブルを使用することにより量子化された離散コサイン変換DCT係数を供給する。逆スキャン機能図示せずは、可変長復号ブロックC1からの係数を複数のブロック例えば、8×8ブロックに割り当てる。次に、変換ブロックC2は、逆量子化及び逆離散コサイン変換動作を行う。逆量子化動作は、逆スキャン機能から供給されるブロック内の各係数を符号化中の量子化手続きにおいて使用されるものと同じ対応する量子化定数と乗算し、その結果を最も近い整数に丸める。逆離散コサイン変換動作は、複数のブロックを空間領域の表現に戻すために、これらのブロックに適用される画像差分ブロックを形成する。本発明の特定の実施形態に従った逆DCT動作の機能のうちの1つは、特に、最初にMPEG符号器によって符号化されたP及びBフレームにそれぞれ関連する誤差信号を復号することにある。次に、符号化された動きベクトル及び誤差信号は、動き補償ブロックC3に送信される。動き補償ブロックC3は、P及びBフレームにそれぞれ関連する誤差信号以下、epx,y及びebx,yと表記と、参照Iフレームに関連する各Pフレーム用の符号化された1セットの動きベクトルと、参照Iフレーム及びPフレームに関連する各Bフレーム用の符号化された2セットの動きベクトルを復号するために使用される。典型的なMPEG復号器では、各動きベクトルは、復号された画像ブロックを生ずるように逆離散コサイン変換動作の出力と組み合わされた参照画像ブロックを検索するために使用されるのが普通である。従って、動き補償ブロックC3は、再構築済みPフレーム及びBフレームを供給する。しかし、本発明の実施形態に従って、動き補償ブロックC3は、主として誤差信号及び動きベクトルを復号するために使用され、これらを単差分トーンマッピング計算UniDifferentialToneMappingCalculationブロックC6及び双差分トーンマッピング計算BiDifferentialToneMappingCalculationブロックC7に供給する。従って、変換ブロックC2及び動き補償ブロックC3は、Iフレーム完全な値、Pフレーム及びBフレーム用の誤差信号値epx,y及びebx,yを生成し、復号された動きベクトルを供給するために使用される。変換ブロックC2からの復号された各Iフレームは、トーンマッピングブロックC5に供給される。トーンマッピングブロックC5は、適切なトーンマッピング技術に従って、Iフレーム上でトーンマッピング動作を行うために設けられる。このトーンマッピング動作は、1セットの色を他のものにマップして、HDRビデオの外観に近似させるために行われる。トーンマッピングブロックC5から得られたトーンマップ済みIフレームの値I1x,yは、これが参照するPフレーム及びBフレーム用のトーンマップ済み値との差分計算を行うために、単差分トーンマッピング計算ブロックC6及び双差分トーンマッピング計算ブロックC7に供給される。復号されたPフレームごとに、トーンマッピングブロックC5から得られたその参照Iフレームに関連するトーンマップ済みIフレーム、変換ブロックC2から得られたPフレームにおける符号化された誤差値epx,y、動き補償ブロックC3から得られたPフレームの動きベクトル及び再構築済みPフレームは、Pフレーム用のトーンマップ済み値を計算するために、単差分トーンマッピング計算ブロックC6によって使用されるなお、この場合において、単差分は、Pフレーム用の参照フレームとして作用する以前のIフレームに関するものである。単差分トーンマッピング計算ブロックC6は、次の式に従って、トーンマップ済みIフレームの値からトーンマップ済みPフレームの値を計算する。P1x,y=I1x’,y’epx,y×I1x’,y’/Ix’,y’但し、P1x,yは、画素位置x,yにおけるトーンマップ済みPフレームの画素値、epx,y×I1x’,y’/Ix’,y’は、スケーリング係数、Ix’,y’は、Iフレームの画素位置x’,y’におけるIフレームの画素値、epx,yは、Pフレームの画素位置x,yにおける符号化された誤差信号、I1x’,y’は、トーンマッピングブロックC5によって以前に決定された参照Iフレームのトーンマップ済み値である。画素位置x’,y’は、Pフレームの動きベクトルによって決定される。誤差信号epx,yは、累積された絶対差分epx,yとして測定される。代替的に、もし誤差信号epx,yが大きければすなわち、所定のしきい値を超えれば、Pフレームの全体を、近似なしで、完全にトーンマップしてもよい。復号されたBフレームごとに、トーンマッピングブロックC5から得られた参照Iフレームについて以前に決定されたトーンマップ済みIフレームI1x,y、トーンマッピングブロックC5から得られた参照Pフレームについて以前に決定されたトーンマップ済みPフレームP1x,y、変換ブロックC2から得られたBフレームにおける誤差値ebx,y、参照Iフレーム及びPフレームにそれぞれ関連する2つの動きベクトル及び再構築済み参照Pフレームは、Bフレーム用のトーンマップ済み値を計算するために、双差分トーンマッピング計算ブロックC7によって使用されるなお、この場合において、双差分は、参照Iフレーム及びPフレームに関するものである。双差分トーンマッピング計算ブロックC7の計算は、次の式に従う。B1x,y=I1x’,y’P1x,yebx,y×I1x’,y’P1x,y/Ix’,y’Px,y但し、B1x,yは、Bフレームにおける画素x,yのトーンマップ済み値、I1x’,y’は、トーンマップ済みIフレームにおける対応する画素、P1x,yは、トーンマップ済みPフレームにおける対応する画素値、ebx,yは、Bフレームの誤差画素値である。参照Iフレームの対応する画素位置x’,y’は、参照Iフレームに関連するBフレームの動きベクトルによって決定され、参照Pフレームの対応する画素位置x,yは、参照Pフレームに関連するBフレームの動きベクトルによって決定される。代替的に、もし累積された絶対差分ebx,yとして測定される誤差信号が大きければすなわち、所定のしきい値を超えれば、トーンマッピングオペレータを使用してBフレームの全体を、近似なしで、完全にトーンマップしてもよい。さもなければ、トーンマッピングが差分的にすなわち、近似を使用して計算される。最初、MPEGストリーム内のIフレーム、Pフレーム及びBフレームは、HSB空間内にあり、そこで画素成分は、色相、彩度及び輝度を表す。システム400に設けられている色空間変換ブロックC4は、計算されたフレームトーンマップ済みIフレーム、Pフレーム及びBフレームを受け取り、ディスプレイ色空間と一致するようにこれらのフレームをRGB空間に変換する。その結果、表示することができるトーンマップ済みRGB画像が供給される。本発明の例示的なアプリケーションにおいて、各フレームがトーンマッピングのために平均でt1時間を必要とし、ビデオを復号するためにt2時間を必要とするものとする。その場合、本発明の実施形態に従って、Iフレームについては、一のトーンマッピング動作が必要となるに過ぎない。Pフレーム及びBフレームについては、トーンマッピングは、多数の加算及びスケーリング動作のみを含むに過ぎないから、復号時間t2の複雑さの一因とはならない。従って、Iフレーム及びPフレームのトーンマッピング動作については、時間t1だけが必要となるに過ぎない。もしnフレームごとにIフレームが生じるのであれば、必要とされる総実行時間Taは、Ta=t1t2である。復号ステップは、リアルタイムで行われるので、t2は実質的に小さい。本発明の利点は、トーンマッピングがフレームごとに他のフレームから独立的に行われるという既存の技術に比較して、トーンマッピング動作を高速化することにある。事実、時間Tb=nt1t2但し、Tbは、各フレーム上でトーンマッピングが行われる場合の総実行時間を表すを考慮すると、結果的な高速化Sは、次の通りである。S=Tb/Ta=nt1t2/t1t2通常、t2<<t1であるから、Tb/Ta=nとなる。誤差値は、迅速なシーン変更と相関している。一般に、MPEG符号器は、かかるフレームにIフレームを挿入するから、誤差は、小さくなるであろう。一般に、MPEG符号器は、15フレームごとにIフレームを挿入する。かかる例については、n=15例えば、PALDVDである。従って、15倍の高速化を期待することができる。導入されるオーバーヘッドは、主として、Iフレーム用のトーンマッピング動作である。他のオーバーヘッドは、誤差しきい値を含むことがあるが、これは無視することができる。図5は、本発明の実施形態に従った、MPEGHDR画像からのビデオ画像を色空間変換済み画像に変換するために使用されるコンピュータシステム50を示す。コンピュータシステム50は、プロセッサ51、各々がプロセッサ51に結合された入力装置52、出力装置53、メモリ装置54及び55を含む。プロセッサ51は、中央処理ユニットCPUのような処理ユニットである。入力装置52は、キーボード、マウス等でもよい。出力装置53は、プリンタ、プロッタ、ディスプレイ装置例えばコンピュータスクリーン、磁気テープ、取り外し可能ハードディスク、フレキシブルディスク等でもよい。メモリ装置54及び55は、ハードディスク、フレキシブルディスク、磁気テープ、コンパクトディスクCD又はデジタルビデオディスクDVDのような光ディスクストレージ、動的ランダムアクセスメモリDRAM、読み取り専用メモリROM等でもよい。メモリ装置55は、コンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータプログラムである、コンピュータコード57を含む。コンピュータコード57は、MPEGHDR画像を色空間画像に変換するためのアルゴリズムを含む。プロセッサ51は、コンピュータコード57を実行する。メモリ装置54は、入力データ56を含む。入力データ56は、コンピュータコード57によって必要とされる入力を含む。出力装置53は、コンピュータコード57からの出力を表示する。メモリ装置54及び55の一方又は両方は、その内部にコンピュータ可読プログラム又は他の格納データを有する、コンピュータ使用可能な記憶媒体又はプログラムストレージ装置として使用してもよい。一般に、コンピュータシステム50のコンピュータプログラムプロダクト又は製品は、前記コンピュータ使用可能な記憶媒体又は前記プログラムストレージ装置を含んでもよい。図5は、ハードウェア及びソフトウェアの特定の構成を示しているが、図5のコンピュータシステム50に関連して説明した前記目的を達成するために、当分野で公知のハードウェア及びソフトウェアの任意の構成を使用してもよい。例えば、メモリ装置54及び55は、個別のメモリ装置ではなく、単一のメモリ装置の複数の部分でもよい。例示の目的のために、本明細書では本発明の特定の実施形態を説明したが、当業者にとっては、多数の修正及び変形を施し得ることが明らかであろう。"