JP2018534883A - 映像復号化器における高ダイナミックレンジ適応演算 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、符号化器100とディスプレイ104に結合された復号化器102とを含む映像システムの実施形態を示す。符号化器100は、映像106を受信し、その画像エッセンスを含む映像106の要素からビットストリーム108およびメタデータ項目110を生成することができる。映像の画像エッセンスは、フレームまたはピクチャシーケンスなどの画像の順序付けられたシーケンスとすることができる。符号化器100によって生成されたビットストリーム108およびメタデータ項目110を、インターネットを介して、直交振幅変調(QAM)などのデジタルケーブルテレビ接続を介して、または、任意の他のデジタル伝送または配信メカニズムを介して、復号化器102に提供することができる。復号化器102は、ビットストリーム108およびメタデータ項目110を使用して復号を行い、ディスプレイ104での再生のために映像106の再構成バージョンを出力することができる。ディスプレイ104は、再構成映像206を提示するよう構成された、テレビ、モニタ、デバイススクリーンまたは任意の他の種類のディスプレイであり得る。
ステップ202において、符号化器100は、原色変換を実行することができる。原色変換演算は、異なる原色へと値を変換することができる。いくつかの実施形態では、原色変換は、本明細書に参照として援用される、勧告ITU−R BT.709および勧告ITU−R BT.2020で定義されたRGB原色などのRGB原色、LMS原色および/またはXYZ原色間で値を変換することができる。非限定的な例として、符号化器100は、1つの原色セットの原色値を有するRGB値を異なる原色セットの値へと変換するための原色変換を実行することができる。
ビットストリーム108を符号化する前の符号化器の前処理演算がオリジナルHDR値をSDR値へと変換するいくつかの実施形態において、SDRディスプレイ104用の復号化器102は、ステップ304からステップ316に示されたもののような後の後処理演算を行うことなく、ステップ302で復号化演算を実行して、そしてSDRディスプレイ104上に表示するためのそれらの復号化SDR値を出力することができる。
CrPQ=TFCr(YPQ,BPQ,RPQ)=a4PQ*YPQ+a5PQ*BPQ+a6PQ*RPQ
いくつかの実施形態において、TFY、TFB、TFR、TFCbおよびTFCrなどの関数は、固定マッピング関数、または、メタデータ項目110を介して通信されるパラメータに応じて変更することができるかもしくは別様に復号化器102に知られている適応マッピング関数とすることができる。非限定的な例として、いくつかの実施形態において、a1、a2、a3、a4、a5および/またはa6は、勧告ITU−R BT.2020またはSMPTE ST.2084などの規格に基づいて符号化器100および復号化器102に知られているデフォルト値を有することができるが、符号化器100が符号化の間にそれらの値を修正する場合、符号化器100は、メタデータ項目110を使用して復号化器102に変更値を通信することができる。他の実施形態では、復号化器102は、TFY、TFB、TFR、TFCbおよびTFCrについての固定または適応ルックアップテーブルを使用して値を変換することができる。
これらの直接変換実施形態のいくつかでは、3つの成分を有するトリプレット信号で表される入力値が、以下の3つの関数を用いて出力トリプレット信号の3つの成分へと変換することができ、Input_Comp_1、Input_Comp_2およびInput_Comp_3は、入力色空間の色値の成分を表し、Output_Comp_1、Output__Comp_2およびOutput_Comp_3は、入力色空間の色値の成分を表す。
Output_Comp_2=TFOutput_Comp_2(Input_Comp_1,Input_Comp_2,Input_Comp_3)
Output_Comp_3=TFOutput_Comp_3(Input_Comp_1,Input_Comp_2,Input_Comp_3)
非限定的な例として、TFOutput_Comp_1、TFOutput_Comp_2およびTFOutput_Comp_3関数は、入力BT.2020 YCbCr値の3つの成分に演算して、出力PQ Y成分、出力PQ Cb成分および出力PQ Cr成分をそれぞれ生成することができる。
Claims (20)
- ビットストリームを復号化する方法であって、
復号化器が、ビットストリームを受信する工程と、
前記復号化器が、前記復号化器によって実行されるべき適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へ前記ビットストリームを復号化する工程と、
前記復号化器が、前記メタデータ項目に基づいて前記色値に1つ以上の高ダイナミックレンジ(HDR)適応演算を行う工程と、
前記復号化器が、1つ以上の固定後処理演算を行って前記色値からHDR映像を再構成する工程と、を備え、
前記1つ以上のHDR適応演算は、前記1つ以上の固定後処理演算によって予想されるフォーマットへと前記色値を変換する、方法。 - 前記固定後処理演算のうちの1つが、逆色空間変形演算であり、前記HDR適応演算のうちの1つが、入力色空間から前記逆色空間変形演算によって予想される出力色空間へ前記色値を変換する色空間適応演算である、請求項1に記載の方法。
- 前記色空間適応演算は、前記色値を固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて変換する、請求項2に記載の方法。
- 前記色空間適応演算は、前記メタデータ項目でのパラメータから決定された適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項2に記載の方法。
- 前記色空間適応演算は、前記色値の少なくともいくつかの成分を、まず前記入力色空間から中間線形色空間へと、次いで、前記中間線形色空間から前記出力色空間へと変換する、請求項2に記載の方法。
- 前記入力色空間はYCbCr色空間であり、前記出力色空間は、知覚量子化(PQ)YCbCr色空間であり、前記復号化器は、
ルマ変換演算を用いて、Yルマ成分を前記YCbCr色空間から前記PQ YCbCr色空間についてのPQ Yルマ成分に変換し、
青変換演算を用いて、前記Yルマ成分、Cbクロマ成分およびCrクロマ成分を前記YCbCr色空間から中間PQ青成分に変換し、
赤変換演算を用いて、前記Yルマ成分、前記Cbクロマ成分および前記Crクロマ成分を前記YCbCr色空間から中間PQ赤成分に変換し、
Cb変換演算を用いて、前記PQ Yルマ成分、前記中間PQ青成分および前記中間PQ赤成分をPQ Cbクロマ成分へと変換し、
Cr変換演算を用いて、前記PQ Yルマ成分、前記中間PQ青成分および前記中間PQ赤成分をPQ Crクロマ成分へと変換し、
前記ルマ変換演算、前記青変換演算、前記赤変換演算、前記Cb変換演算および前記Cr変換演算は、マッピング関数またはルックアップテーブルで定義される、請求項5に記載の方法。 - 前記入力色空間および前記出力色空間の一方は、非一定輝度色空間であり、前記入力色空間および前記出力色空間の他方は、一定輝度色空間である、請求項6に記載の方法。
- 前記固定後処理演算の1つは、逆カラーアピアランス伝達関数であり、前記HDR適応演算の1つは、入力伝達関数による調整から逆カラーアピアランス伝達関数によって予想される出力伝達関数による調整に前記色値を変換する伝達関数適応演算である、請求項1に記載の方法。
- 前記入力伝達関数および前記出力伝達関数の一方はガンマ関数であり、前記入力伝達関数および前記出力伝達関数の他方は知覚量子化器(PQ)関数である、請求項8に記載の方法。
- 前記伝達関数適応演算は、固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項8に記載の方法。
- 前記復号化器は、前記復号化器によって使用され得る各潜在逆カラーアピアランス伝達関数についての固定ルックアップテーブルを有し、前記復号化器は、前記メタデータ項目を使用して特定された前記固定ルックアップテーブルのうちの1つで出力色値を求めることにより色値を変換する、請求項10に記載の方法。
- 前記伝達関数適応演算は、前記メタデータ項目内のパラメータから決定される適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項8に記載の方法。
- 前記メタデータ項目は、複数の区分的セグメント曲線を定義し、前記復号化器は、前記複数の区分的セグメント曲線の各セグメントを定義するパラメータを用いて前記適応ルックアップテーブルを生成する、請求項12に記載の方法。
- 前記複数の区分的セグメント曲線は、複数の二次の区分的多項式曲線である、請求項13に記載の方法。
- 前記HDR適応演算の1つは、前記固定後処理演算が出力ビット深度で前記色値を予想する場合、入力ビット深度から前記出力ビット深度へ前記色値を変換するビット深度適応演算である、請求項1に記載の方法。
- 前記メタデータ項目は、シーン毎、フレーム毎またはフレーム領域毎の符号化器の前処理演算に関する情報を示し、これにより、前記復号化器は、異なるシーン、フレームまたはフレーム領域についての前記メタデータ項目に基づいて前記1つ以上のHDR適応演算を変更する、請求項1に記載の方法。
- ビットストリームを受信するように構成されたデータ伝送インターフェースと、
プロセッサと、を備える映像復号化器であって、前記プロセッサは、
前記プロセッサによって実行される適応後処理演算に関する情報を示すメタデータ項目および色値へ前記ビットストリームを復号化し、
前記メタデータ項目に基づいて前記色値に1つ以上の高ダイナミックレンジ(HDR)適応演算を行い、
1つ以上の固定後処理演算を行って前記色値からHDR映像を再構成する
ように構成され、
前記1つ以上のHDR適応演算は、前記1つ以上の固定後処理演算によって予想されるフォーマットへ前記色値を変換し、
前記1つ以上のHDR適応演算は、前記色値の色空間を変換し前記色値のビット深度を変換すること、および、前記色値が調整される伝達関数を変更することの少なくとも一方を行う、映像復号化器。 - 前記1つ以上のHDR適応演算は、固定ルックアップテーブルまたは固定マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項17に記載の映像復号化器。
- 前記1つ以上のHDR適応演算は、前記メタデータ項目内のパラメータから決定された適応ルックアップテーブルまたは適応マッピング関数に基づいて前記色値を変換する、請求項17に記載の映像復号化器。
- 前記メタデータ項目は、シーン毎、フレーム毎またはフレーム領域毎の符号化器の前処理演算に関する情報を示し、これにより、前記復号化器は、異なるシーン、フレームまたはフレーム領域についての前記メタデータ項目に基づいて前記1つ以上のHDR適応演算を変更する、請求項17に記載の映像復号化器。
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