JP2019515562A - 高ダイナミックレンジ画像を符号化ビットストリームへ符号化/復号する方法と装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は一般的には、画像/ビデオ符号化および復号に関する。本開示の技術分野は、特に、しかし排他的でなく、その画素値が高ダイナミックレンジに属する画像の符号化/復号に関する。
以下では、カラー画像は、画像(またはビデオ)の画素値に関係するすべての情報と例えば画像(またはビデオ)を視覚化および/または復号するためのディスプレイおよび/または任意の他の装置により使用され得るすべての情報とを規定する特定画像/ビデオフォーマットのいくつかの配列のサンプル(画素値)を含む。カラー画像は、第1の配列のサンプルの形状の少なくとも1つの成分(通常は、輝度(lumaまたはluminance)成分)と、少なくとも1つの他の配列のサンプルの形状の少なくとも1つの他の成分とを含む。または、等価的に、同情報はまた、伝統的三色RGB表現などの一組の配列のカラーサンプル(カラー成分)により表され得る。
ここで、A=[A1 A2 A3]Tは従来の3×3R’G’B’−to−Y’CbCr変換行列(例えば色空間に応じてBT.2020またはBT.709)であり、A1、A2、A3は1×3行列である。
ここで、A2、A3は、R’G’B’−to−Y’CbCr変換行列の係数の第2および第3ラインからなり、b0は前処理色補正LUT(ルックアップテーブルの)である。
ここで、midSampleValは所定シフト定数である。
Ypost1=SDRy[x][y]+v×max(0,a×Upost1+b×Vpost1)
ここで、aおよびbは同じ所定パラメータであり、vは、分解処理におけるものと同様に、彩度を制御することを可能にする制御パラメータである。したがって、このようなパラメータは再構築モジュールへ知らされるべきである。このようなパラメータは、圧縮SDR画像と共に符号化されたHDRパラメータの一部であり得る、または復号器において予め定義される。
ここで、bpは、前処理色補正LUT b0に直接依存する後処理色補正LUTである。
ここで、Kは一定値であり、LはL=invLUTM[Y]から導出される線光輝度であり、invLUTTMはLUTTMの逆関数であり、YはSDR信号の輝度値である。
T=k0×Upost1×Vpost1+kl×Upost1×Upost1+k2×Vpost1×Vpost1、ここで、k0、k1、k2はSDR色域に依存する所定値である。次に、S0は0へ初期化され、以下の条件文が適用される:
−T≦1であれば、S0は Sqrt(1−T)に設定される
−そうでなければ、Upost1およびVpost1は次式のように修正される:
ここで、Mγ’CbCr−to−R’G’B’はY’CbCrからR’G’B’への従来の変換行列である。
ここで、invLUTは、再構築モジュールへ送信された輝度マッピングパラメータから導出される逆ルックアップテーブルLUTTMの平方根に対応する。
がすべてのY値に関しbp[Y]に可能な限り近くなるように構築され、ここで、bpは式1を使用することにより前処理色補正関数b0から導出される。
本原理の一態様によると、符号化ビットストリームから少なくとも1つの高ダイナミックレンジ画像を復号する方法が開示される。このような方法は:
−前記符号化ビットストリームから標準ダイナミックレンジ画像を復号する工程と、
−前記符号化ビットストリームから、調整関数fadjを表すピボット点の集合を復号する工程と、
−所定色補正関数bp_defaultを選択する工程と、
−調整された色補正関数badjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(l/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、より定める工程と、
−復号された標準ダイナミックレンジ画像と調整された色補正関数badjとから高ダイナミックレンジ画像を再構築する工程と、を含む。
−少なくとも1つの前処理色補正関数b0を使用することにより前記高ダイナミックレンジ画像を標準ダイナミックレンジ画像に分解する工程と、
−前記前処理色補正関数b0から後処理色補正関数bpを定める工程と、
−所定色補正関数bp_defaultを選択する工程と、
−前記所定色補正関数bp_defaultを調整するために使用される調整関数fadjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定め、調整された色補正関数badjを提供する工程であって、前記調整関数fadjを定める工程は1/bpおよび1/badj間の誤差の最小化を実行することを含む工程と、
−前記定められた調整関数fadjを表すピボット点の集合を前記符号化ビットストリームへ符号化する工程と、
−前記標準ダイナミックレンジ画像を前記符号化ビットストリームへ符号化する工程と、を含む。
−前記符号化ビットストリームから標準ダイナミックレンジ画像を復号する手段と、
−前記符号化ビットストリームから、調整関数fadjを表すピボット点の集合を復号する手段と、
−所定色補正関数bp_defaultを選択する手段と、
−調整された色補正関数badjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定める手段と、
−復号された標準ダイナミックレンジ画像および調整された色補正関数badjから高ダイナミックレンジ画像を再構築する手段と、を含む。
−前処理色補正関数b0を使用することにより、前記高ダイナミックレンジ画像を標準ダイナミックレンジ画像に分解する手段と、
−前記前処理色補正関数b0から後処理色補正関数bpを定める手段と、
−所定色補正関数bp_defaultを選択する手段と、
−前記所定色補正関数bp_defaultを調整するために使用される調整関数fadjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定め、調整された色補正関数badjを提供する手段と、
1/bpおよび1/badj間の誤差の最小化を実行することにより、
−前記定められた調整関数fadjを表すピボット点の集合を前記符号化ビットストリームへ符号化する手段と、
−前記標準ダイナミックレンジ画像を前記符号化ビットストリームへ符号化する手段と、を含む。
−前記高ダイナミックレンジ画像から取得された少なくとも1つの標準ダイナミックレンジ画像を表す符号化データと、
−所定色補正関数bp_defaultを調整し、調整された色補正関数badjを提供するために使用される調整関数fadjを表すピボット点の集合であって、前記調整された色補正関数badjは1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値であり、により定められ、前記調整された色補正関数badjは、前記復号された標準ダイナミックレンジ画像から前記高ダイナミックレンジ画像を再構築するために使用される、ピボット点の集合を表す符号化データと、を含む。
−前記高ダイナミックレンジ画像から取得された少なくとも1つの標準ダイナミックレンジ画像を表す符号化データと、
−所定色補正関数bp_defaultを調整し、調整された色補正関数badjを提供するために使用される調整関数fadjを表すピボット点の集合であって、前記調整された色補正関数badjは1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定められ、前記調整された色補正関数badjは、前記復号された標準ダイナミックレンジ画像から前記高ダイナミックレンジ画像を再構築するために使用される、ピボット点の集合を表す符号化データと、を含む。
以下では、符号化/復号方法について、HEVC符号化ツールを使用して説明するが、本明細書で説明される符号化/復号方法は、SDR画像と、圧縮SDR画像からHDR画像を再構築するためのサイド情報としてのHDRパラメータとを符号化するために使用される符号化ツールとは無関係である。したがって、本明細書に開示される原理は、SDR画像およびサイド情報を符号化/復号するのに好適な任意の符号化ツールへ適用される。
図5は、本原理の一実施形態による、HDR画像を符号化ビットストリームへ符号化する例示的方法のブロック図を示す。
1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、に従って定義される。
が最小となるように計算され、ここで、YmaxはYの最大可能値であり、fadj[Y]は次式のように導出される:
fadj[Y]=fadj[Yi]+(Y−Yi)/(Yi+1−Y)×(fadj[Yi+1]−fadj[Yi]) [Yi,Yi+l]のYは任意
図6は、本原理の一実施形態による、符号化ビットストリームからHDR画像を復号する例示的方法のブロック図を示す。
−例えばDSP(すなわちデジタル信号プロセッサ:Digital Signal Processor)であるマイクロプロセッサ72(またはCPU);
−ROM(すなわち読み取り専用メモリ)73;
−RAM(すなわちランダムアクセスメモリ)74;
−アプリケーションからのデータの送信および/または受信のためのI/Oインターフェース75;
−電池76。
−ローカルメモリ(73または74)、例えばビデオメモリまたはRAM(すなわちランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(すなわち読み取り専用メモリ)、ハードディスク;
−記憶装置インターフェース、例えば大量記憶装置、RAM、フラッシュメモリ、ROM、光ディスクまたは磁気式補助装置とのインターフェース;
−通信インターフェース(75)、例えば有線インターフェース(例えばバスインターフェース、広域ネットワークインターフェース、ローカルエリアネットワークインターフェース)、または無線インターフェース(IEEE 802.11インターフェースまたはBluetooth(登録商標)インターフェースなど);および
−画像捕捉回路、(例えばCCD(すなわち電荷結合素子:Charge-Coupled Device)またはCMOS(すなわち相補金属酸化物半導体:Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)などのセンサ)を含む組に属する。
−ローカルメモリ(73または74)、例えばビデオメモリまたはRAM(すなわちランダムアクセスメモリ)、フラッシュメモリ、ROM(すなわち読み取り専用メモリ)、ハードディスク;
−記憶装置インターフェース、例えば大量記憶装置、RAM、フラッシュメモリ、ROM、光ディスクまたは磁気式補助装置とのインターフェース;
−通信インターフェース(75)、例えば有線インターフェース(例えばバスインターフェース、広域ネットワークインターフェース、ローカルエリアネットワークインターフェース)、または無線インターフェース(IEEE 802.11インターフェースまたはBluetooth(登録商標)インターフェースなど);および
−ディスプレイを含む組に属する。
−モバイル装置;
−通信装置;
−ゲーム装置;
−タブレット(また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;
−符号化チップ;
−静止画サーバ;および
−ビデオサーバ(例えば同報通信サーバ、ビデオオンディマンドサーバまたはウェブサーバ)を含む組に属する。
−モバイル装置;
−通信装置;
−ゲーム装置;
−セットトップボックス;
−テレビセット;
−タブレット(またはタブレットコンピュータ);
−ラップトップ;
−ディスプレイおよび
−復号チップを含む組に属する。
Claims (10)
- 符号化ビットストリームから少なくとも1つの高ダイナミックレンジ画像を復号する方法であって、
−前記符号化ビットストリームから標準ダイナミックレンジ画像を復号することと、
−前記符号化ビットストリームから、調整関数fadjを表すピボット点の集合を復号することと、
−所定色補正関数bp_defaultを選択することと、
−調整された色補正関数badjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定めることと、
−前記復号された標準ダイナミックレンジ画像および前記調整された色補正関数badjから高ダイナミックレンジ画像を再構築することと、を含む方法。 - 少なくとも1つの高ダイナミックレンジ画像を符号化ビットストリームに符号化する方法であって、
−少なくとも1つの前処理色補正関数b0を使用することにより、前記高ダイナミックレンジ画像を標準ダイナミックレンジ画像に分解することと、
−前記前処理色補正関数b0から後処理色補正関数bpを定めることと、
−所定色補正関数bp_defaultを選択することと、
−前記所定色補正関数bp_defaultを調整するために使用される調整関数fadjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定め、調整された色補正関数badjを提供することであって、前記調整関数fadjを前記定めることは、1/bpと1/badj間の誤差の最小化を実行することを含む、ことと、
−前記定められた調整関数fadjを表すピボット点の集合を前記符号化ビットストリームに符号化することと、
−前記標準ダイナミックレンジ画像を前記符号化ビットストリームに符号化することと、を含む方法。 - 符号化ビットストリームから少なくとも1つの高ダイナミックレンジ画像を復号する装置であって、
−前記符号化ビットストリームから標準ダイナミックレンジ画像を復号し、
−前記符号化ビットストリームから、調整関数fadjを表すピボット点の集合を復号し、
−所定色補正関数bp_defaultを選択し、
−調整された色補正関数badjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定め、
−前記復号標準ダイナミックレンジ画像および前記調整された色補正関数badjから高ダイナミックレンジ画像を再構築する、ように構成された少なくとも1つのプロセッサを含む装置。 - 少なくとも1つの高ダイナミックレンジ画像を符号化ビットストリームに符号化する装置であって、
−前処理色補正関数b0を使用することにより、前記高ダイナミックレンジ画像を標準ダイナミックレンジ画像に分解し、
−前記前処理色補正関数b0から後処理色補正関数bpを定め、
−所定色補正関数bp_defaultを選択し、
−前記所定色補正関数bp_defaultを調整するために使用される調整関数fadjを次式:1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定め、調整された色補正関数badjを提供し、
1/bpと1/badj間の誤差の最小化を実行することにより、
−前記定められた調整関数fadjを表すピボット点の集合を前記符号化ビットストリームに符号化し、
−前記標準ダイナミックレンジ画像を前記符号化ビットストリームに符号化する、ように構成された少なくとも1つのプロセッサを含む装置。 - プロセッサにより実行されると請求項1または2のいずれか一項に記載の方法を実行するためのソフトウェアコード命令を含むコンピュータプログラム。
- 少なくとも1つの符号化高ダイナミックレンジ画像を表すビットストリームであって、
−前記高ダイナミックレンジ画像から取得された少なくとも1つの標準ダイナミックレンジ画像を表す符号化データと、
−所定色補正関数bp_defaultを調整し、調整された色補正関数badjを提供するために使用される調整関数fadjを表すピボット点の集合であって、前記調整された色補正関数badjは1/badj[Y]=fadj[Y]×(1/bp_default[Y])、ここでYは輝度値である、により定められ、前記調整された色補正関数badjは前記復号された標準ダイナミックレンジ画像から前記高ダイナミックレンジ画像を再構築するために使用される、ピボット点の集合を表す符号化データと、を含むビットストリーム。 - 請求項3に記載の復号装置を内蔵する電子装置。
- モバイル装置、通信装置、ゲーム装置、セットトップボックス、テレビセット、タブレット、ラップトップ、ディスプレイおよび復号チップからなる群から選択された請求項7に記載の電子装置。
- 請求項4に記載の符号化装置を内蔵する電子装置。
- モバイル装置、通信装置、ゲーム装置、タブレット、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、およびビデオサーバからなる群から選択された請求項9に記載の電子装置。
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