JP2019513323A - 高ダイナミックレンジピクチャを符号化する方法及び装置、対応する符号化方法及並びに符号化装置 - Google Patents
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Abstract
Description
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するためにストリームを復号することであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、復号すること、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成すること
を含む復号方法が開示される。
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定すること、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとを符号化すること
を含むコード化方法が開示される。
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、その標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するためにストリームを復号する手段であって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、手段、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成する手段
を含む復号デバイスも開示される。
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定する手段、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得する手段、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとを符号化する手段
を含むコード化デバイスも開示される。
復号された標準ダイナミックレンジピクチャと、標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために、アクセスしたストリームを復号することであって、色メタデータは、少なくとも標準ダイナミックレンジピクチャに関連する高ダイナミックレンジピクチャの特性のものを表す、復号すること、
復号された標準ダイナミックレンジピクチャ及び色メタデータから高ダイナミックレンジピクチャを再構成すること
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサとを含む復号デバイスが開示される。
アクセスした高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定すること、
高ダイナミックレンジピクチャの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で標準ダイナミックレンジピクチャと色メタデータとをコード化すること
を行うように構成された少なくとも1つのプロセッサとを含むコード化デバイスが開示される。
− 例えば、ビデオメモリ、RAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のローカルメモリ、
− 例えば、マスストレージ、ROM、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェース等のストレージインタフェース、
− 例えば、ワイヤラインインタフェース(例えば、バスインタフェース、ワイドエリアネットワークインタフェース、ローカルエリアネットワークインタフェース)又はワイヤレスインタフェース(IEEE 802.11インタフェース若しくはBluetoothインタフェース等)等の通信インタフェース、及び
−ピクチャ撮影回路(例えば、例としてCCD(すなわち電荷結合デバイス)又はCMOS(すなわち相補型金属酸化膜半導体)等のセンサ)
であり得るが、これらに限定されない。
− 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、
− TVセット、
− タブレット(又はタブレットコンピュータ)、
− ラップトップ、
− ビデオプレイヤ、例えばBlu-rayプレイヤ、DVDプレイヤ、
− ディスプレイ、及び
− 復号チップ又は復号デバイス
であり得るが、これらに限定されない。
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び/又はHDRピクチャの最大コンテンツ光レベルに応答して、HDR輝度信号を取得するために復号SDRピクチャのルマ信号を逆マッピングする(図6のステップ222、図7のステップ220、図8のステップ1231及び1210)、こと、
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び/若しくはHDRピクチャの最大コンテンツ光レベル、並びに/又はHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答した復号SDRピクチャのクロマ信号の色補正(図6のステップ221、図8のステップ1221)、
− 取得されたHDR輝度信号及び補正されたクロマ信号からHDRピクチャを再構成すること(図7のステップ230、図8のステップ1222、1223、1224)
を含む。
− 例えば、ビデオメモリ、RAM、フラッシュメモリ、ハードディスク等のローカルメモリ、
− 例えば、マスストレージ、ROM、光ディスク又は磁気サポートとのインタフェース等のストレージインタフェース、
− 例えば、ワイヤラインインタフェース(例えば、バスインタフェース、ワイドエリアネットワークインタフェース、ローカルエリアネットワークインタフェース)又はワイヤレスインタフェース(IEEE 802.11インタフェース若しくはBluetoothインタフェース等)等の通信インタフェース、及び
− 画像撮影回路(例えば、例としてCCD(すなわち電荷結合デバイス)又はCMOS(すなわち相補型金属酸化膜半導体)等のセンサ)
であり得るが、これらに限定されない。
− モバイルデバイス、
− 通信デバイス、
− ゲーム機、
− タブレット(又はタブレットコンピュータ)、
− ラップトップ、
− 静止画カメラ、
− ビデオカメラ、
− 復号チップ又は復号デバイス、
− 静止画サーバ、及び
− ビデオサーバ(例えば、放送サーバ、ビデオオンデマンドサーバ又はウェブサーバ)
であり得るが、これらに限定されない。
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び/又はHDRピクチャの最大コンテンツ光レベルに応答して、アクセスしたHDRピクチャの輝度信号をSDRピクチャのルマ信号にマッピングすること(図12のステップ1111、1113)と、
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの最大輝度及び/又はHDRピクチャの最大コンテンツ光レベル、並びにHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したSDRピクチャのルマ信号からの色補正係数β’’の導出(図12のステップ1131)と、
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したHDRピクチャの色信号のSDRピクチャのクロマ信号へのマッピング(図12のステップ1121、1122、1123)と、
− 少なくともHDRピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの原色及び白色点に応答したSDRピクチャのクロマ信号でのSDRピクチャのルマ信号の調整(図12のステップ1133)と
を含む。
式中、m及びnは、係数(実値)である。係数m及びnは、式(G)におけるマトリクスΦBa(L)の因数分解により取得されるものであり、すなわち、m及びnは、Φ0で取得されたものである。したがって、これらは、HDRピクチャIの色域(例えば、BT.709又はBT.2020色域)に依存する。m及びnの典型的な値は、区間[0.1,0.5]でm≒nである。
Y=f−1(Ba,L) (A3)
Y=Ba*f−1(L) (A4)
L=L’+aU’+bV’
(a及びbは、それぞれ図6に示されるパラメータ3及びnである。)
L=L’+max(0,aU’+bV’)
を取得するために使用される。別のサブステップ223では、R#G#B#がSUrVrから復元される:[R#;G#;B#]=Mat3×3[S;Ur;Vr]。復号されたカラーピクチャRGBHDRの色成分は、次のサブステップ1224でR#G#B#の二乗として特定される。
式中、A1は、(E1,E2,E3)色空間から色空間(Y,C1,C2)への色空間変換を規定する3×3の行列Aの第一の行である。
L=f(Ba,Y) (1)
式中、Baは、モジュールBaMにより成分Yから取得された(ステップ120)変調値である。
L=f(Y/Ba) (2)
式中、Y1は、式(1)又は(2)の実施形態によるY又はY/Baの何れかと等しく、Bは、一定の値であり、γは、パラメータ(確実に1より低い実値)である。
L=a.ln(Y1+b)+c
式中、a、b及びcは、f(0)及びf(1)が不変となるように特定されたSLog曲線のパラメータ(実値)であり、SLog曲線の微分は、1未満でガンマ曲線により延長されたときに1で継続する。したがって、a、b及びcは、パラメータγの関数である。
式中、r(L(i))は、モジュールRMにより特定され(ステップ160)、成分Lのピクセルiの値に依存する係数(実値)であり、
は、中間色成分E’cのピクセルiの値であり、Ec(i)は、色成分Ecのピクセルiの値である。
式中、r(i)は、成分Yのピクセルiの値である。実際に、成分Yのピクセルの値Y(i)は、輝度成分Lのピクセルの値L(i)に明白に依存し、そのため、この比は、L(i)のみの関数として記述することができる。
式中、A2及びA3は、(E1,E2,E3)色空間から色空間(Y,C1,C2)への色空間変換を規定する3×3の行列Aの第二及び第三の行である。
式中、m及びnは、最も高い輝度ピークを補正することによって色飽和を回避する係数(実値)である。
式中、ΦBa(Y)は、HDRピクチャIの線形輝度Yに依存するマッピング関数である。典型的に、線形輝度Yは、HDRピクチャIの成分Ecの線形結合として取得される。輝度成分Lは、線形輝度Y及びバックライト値Baに明白に関係し、そのため、
ΦBa(Y)=ΦBa(f(Ba,Y))=ΦBa(L)
のように記述することができ、マッピング関数は、輝度成分Lの関数として見られる。
は、以下により求められる。
式中、A1は、線形RGBから線形輝度Yを規定する1行の行列であり、すなわち:
である。
を色域G2の3原色にマッピングすることである。換言すれば、行列
は。以下の形態:
とすべきであり、式中、r、g、bは、未知のパラメータであり、Aは、非線形色空間R’G’B’をLC1C2の色空間に変換する3×3の行列である。すべてをまとめると、以下が得られる。
式中、ηは、他の未知のパラメータである。その結果、行列Dは、次式により一意的に特定される。
式中、除法は、A−1の第一の列の
の第一の列による係数除法であると理解する。その結果、マッピング行列は、スケーリング係数ηまで特定される。
式中、m及びnは、輝度レベルY0に依存する係数(実値)である。マッピング関数ΦBa(L)の逆関数
は、
により求められ、その第一の列は、以下により求められる。
となり、次のマッピング関数が得られることがわかる。
式中、m及びnは、変調値Ba及び輝度成分Lに依存しない実値(係数)であり、β=β(Ba,L(i))であり、一定の行列を規定した。
式中、βは、変調値Ba及び輝度成分に依存する。この公式を逆転させて、逆マッピング関数を得る。
を適用することによってL’’、C’’1、C’’2から戻され、その後、Lがわかったため、最終的なクロミナンス成分C’’1、C’’2に適用してクロミナンス成分C1、C2を再び取得するための係数β(Ba,L(i))が見つかる。
式中、Y0は、所定の輝度値であり、そこから輝度値L0が得られ、Ba0は、与えられる所定の変調値であり、色域歪みGD(βtest −1)は、次式:
により求められ、色域歪みは、色域G1の要素(xj,yj)と色域G2の関連する要素(x’j,y’j)との間の二乗誤差の合計と定義される。
Xj=Yわxj/yj,Yj=Y0、及びZj=Y0(1−xj−yj)/yj
により取得され、したがって対応する色値Ec(c=1,2,又は3)が取得される。ステップ121では、β−1(Ba0,L0,m,n)に使用される変調値Ba0及びテスト係数βtest −1を固定し、適用する。
が取得される。係数β’’(Ba,L)は、輝度成分L及び変調値Baに依存する。次のサブステップ1123では、3つの縮小成分Fcに行列を乗じることにより、クロミナンス成分U’及びV’が取得され、すなわち:
であり、式中、Mは、そのカラーピクチャの色域に依存する2×3の行列である。
・C’1=C1
・C’2=C2
・L’=L−mC’1−nC’2
式中、m及びnは、2つの実際の係数であり、図のa及びbを指す。実際の係数は、HDR Rec BT.709及びBt.2020の色域に依存する。m及びnの典型的な値は、区間[0.1,0.5]においてm≒nである。
Claims (15)
- 標準ダイナミックレンジピクチャをコード化するストリームを復号する方法であって、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンと、前記ストリーム中における前記コード化された標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために前記ストリームを復号することであって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、復号すること、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョン及び前記色メタデータから前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成すること
を含む方法。 - 前記色メタデータは、前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度、原色及び白色点の少なくとも1つを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成することは、高ダイナミックレンジ輝度信号を取得するために少なくとも前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度に応答して前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョンのルマ信号を逆マッピングすることを含む、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成することは、前記マスタリングディスプレイの前記最大表示輝度と前記マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答した前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョンの逆カラーマッピングをさらに含む、請求項3に記載の方法。
- 前記色メタデータは、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームSEIメッセージ中にカプセル化される、請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 前記マスタリングディスプレイの前記特性は、前記マスタリングディスプレイのカラーボリュームを識別する、請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。
- コード化方法であって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定すること、
前記高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性を表す色メタデータを取得すること、
ストリーム中で前記標準ダイナミックレンジピクチャと前記色メタデータとを符号化すること
を含むコード化方法。 - 前記色メタデータは、少なくとも前記マスタリングディスプレイの最大表示輝度、原色及び白色点のものを含む、請求項7に記載の方法。
- 高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定することは、少なくとも前記最大表示輝度に応答して前記高ダイナミックレンジピクチャの輝度信号を前記標準ダイナミックレンジピクチャのルマ信号にマッピングすることを含む、請求項7又は8に記載の方法。
- 高ダイナミックレンジピクチャから標準ダイナミックレンジピクチャを特定することは、前記マスタリングディスプレイの前記最大表示輝度と、前記マスタリングディスプレイの原色及び白色点との少なくとも一方に応答した前記高ダイナミックレンジピクチャの色信号の前記標準ダイナミックレンジピクチャのクロマ信号へのカラーマッピングをさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 前記色メタデータは、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連するマスタリングディスプレイカラーボリュームSEIメッセージ中にカプセル化される、請求項7〜10の何れか一項に記載の方法。
- 前記マスタリングディスプレイの前記特性は、前記マスタリングディスプレイのカラーボリュームを識別する、請求項7〜11の何れか一項に記載の方法。
- 標準ダイナミックレンジピクチャを表すコード化されたデータと、前記標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータを表すコード化されたデータとを含むストリームであって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、ストリーム。
- 標準ダイナミックレンジピクチャをコード化するストリームを復号する復号デバイスであって、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの復号バージョンと、前記ストリーム中における前記コード化された標準ダイナミックレンジピクチャに関連する色メタデータとを取得するために前記ストリームを復号する手段であって、前記色メタデータは、少なくとも高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性のものを表す、手段、
前記標準ダイナミックレンジピクチャの前記復号バージョン及び前記色メタデータから前記高ダイナミックレンジピクチャのバージョンを再構成する手段
を含む復号デバイス。 - コード化デバイスであって、
標準ダイナミックレンジピクチャを高ダイナミックレンジピクチャから特定する手段、
前記高ダイナミックレンジピクチャのマスタリングに使用されたマスタリングディスプレイの特性を表す色メタデータを取得する手段、
ストリーム中で前記標準ダイナミックレンジピクチャと前記色メタデータとを符号化する手段
を含むコード化デバイス。
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