JP6531591B2 - Video coding apparatus, video coding method, video coding program, video decoding apparatus, video decoding method, and video decoding program - Google Patents

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Description

本発明は、色空間の色域を変換した映像の符号化及び復号化技術に関する。   The present invention relates to an encoding and decoding technique of an image obtained by converting a color space of a color space.

従来の一般的な映像システムは、国際標準規格であるBT.709(sRGB(standard RGB))規格の色の表示を行う前提で設計されている。これに対し、昨今の機器の性能の向上のため、色の表現範囲(以下「色域」と呼ぶ)が拡大する傾向にある。例えば、発光色の色純度の高いLEDをバックライトとして用いた液晶パネルを用いた液晶表示装置やレーザー光源を用いたプロジェクタなどは従来と比較して、かなり広い色域を有している。   A conventional general video system is an international standard BT. It is designed on the premise of displaying a color of 709 (sRGB (standard RGB)) standard. On the other hand, in order to improve the performance of recent devices, the color expression range (hereinafter referred to as "color gamut") tends to be expanded. For example, a liquid crystal display device using a liquid crystal panel using an LED with high color purity of luminescent color as a back light, a projector using a laser light source, and the like have a considerably wide color gamut as compared with the prior art.

一方、この状況を受けて、規格面から広色域に対応したAdobeRGB(商標)のような色空間も提唱され使用されている。さらにスーパーハイビジョンの規格であるBT.2020ではさらに大きな色域を有する表色系が設定されている。   On the other hand, in response to this situation, a color space such as Adobe RGB (trademark) corresponding to a wide color gamut has been proposed and used from the viewpoint of standards. Furthermore, BT. In 2020, a color system having a larger color gamut is set.

色域が異なるシステム間のカラーデータの変換方法として、特許文献1及び特許文献2には広い色域で取得されている信号を狭い色域で表示する方法が記載されている。また、色域を広げる方法として、本発明者による特許文献3に記載された方法がある。   As a method of converting color data between systems having different color gamuts, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a method of displaying a signal acquired in a wide color gamut in a narrow color gamut. Further, as a method of widening the color gamut, there is a method described in Patent Document 3 by the present inventor.

特開2000−165692号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-165692 特開2002−359748号公報JP 2002-359748 A 特開2014-93617号公報JP, 2014-93617, A

広色域で制作された画像を狭色域の表示系でそのまま表示すると、表色系の基準となる原色の彩度が狭色域のそれらより高いため、表示される画像は相対的に彩度の低いくすんだ色合いの見え方になってしまう。一方、特許文献1及び特許文献2に記載された方法のように広色域で制作された画像を狭色域の表示系に適合させる方法では、色情報の多くを棄却してしまうことになる。特許文献3に記載の方法は、狭色域から広色域への変換を行うものであるが、もともとの映像が広色域の情報を有するものではないため、全体の彩度を向上させることは可能であるが、現実のシーンの色情報を正しく再現することはできない。   When an image produced in a wide color gamut is displayed as it is in a narrow color gamut display system, the displayed image is relatively saturated because the saturation of the primary colors that are the basis of the color system is higher than those of the narrow color gamut. It will be the way of seeing a dull shade of low degree. On the other hand, in the method described in Patent Document 1 and Patent Document 2 in which the image produced in the wide color gamut is adapted to the display system of the narrow color gamut, much of the color information will be rejected. . Although the method described in Patent Document 3 performs conversion from a narrow color gamut to a wide color gamut, since the original video does not have wide color gamut information, the overall saturation is to be improved. Although it is possible, it is not possible to reproduce the color information of a real scene correctly.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、色空間の色域の異なる表示系でも映像の色情報を正確に表示可能なように互換性を確保して色域変換された映像の符号化及び復号化技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of these circumstances, and its object is to ensure compatibility and enable color gamut conversion so that color information of an image can be accurately displayed even on display systems with different color gamut color gamuts. Another object of the present invention is to provide a video encoding and decoding technique.

上記課題を解決するために、本発明のある態様の映像符号化装置は、第一の色域の表示系用の入力映像を第二の色域の表示系用の出力映像に変換して符号化する映像符号化装置であって、第一の色域の映像信号を、第二の色域の映像信号と、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を前記第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率とに分離する分離処理部と、前記第二の色域の映像信号を符号化する映像信号符号化部と、前記彩度拡大倍率を符号化する彩度拡大倍率符号化部と、符号化された前記第二の色域の映像信号と符号化された前記彩度拡大倍率をビットストリームに統合するビットストリーム統合部とを含む。   In order to solve the above problems, a video encoding apparatus according to an aspect of the present invention converts an input video for a display system of a first color gamut into an output video for a display system of a second color gamut and codes the code. A video signal of a first color gamut, a video signal of a second color gamut, and the chromaticity of pixels of the video signal of the second color gamut, the first color , A video signal encoding unit for encoding the video signal of the second color gamut, and a separation processing unit for separating into the chroma expansion factor for restoring to the chromaticity of the pixel of the video signal of the area; A chroma enlargement magnification encoding unit that encodes the magnification ratio; and a bitstream integration unit that integrates the encoded video signal of the second color gamut and the encoded saturation enlargement magnification into a bitstream Including.

本発明の別の態様は、映像復号化装置である。この装置は、第二の色域の表示系用の入力映像が符号化されたビットストリームから第一の色域の表示系用の出力映像を復号化する映像復号化装置であって、入力されたビットストリームを第二の色域の映像信号のデータと、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率のデータとに分離するビットストリーム分離部と、前記第二の色域の映像信号のデータを復号化する復号化部と、前記彩度拡大倍率のデータを復号化する復号化部と、復号化された前記第二の色域の映像信号の高域成分を評価し、前記高域成分の評価結果に応じて復号化された前記彩度拡大倍率を調整する高域成分評価部と、復号化された前記第二の色域の映像信号及び調整された前記彩度拡大倍率に基づいて前記第一の色域の映像信号を回復する回復処理部とを含む。   Another aspect of the present invention is a video decoding apparatus. This apparatus is a video decoding apparatus for decoding an output video for a display system of a first color gamut from a bit stream in which an input video for a display system of a second color gamut is encoded, Color for restoring the bit stream of the video signal of the second color gamut and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut A bit stream separation unit that separates the data into the data of the second enlargement ratio; a decoding unit that decodes the data of the video signal of the second color gamut; a decoding unit that decodes the data of the saturation enlargement ratio A high frequency component evaluation unit which evaluates the high frequency component of the decoded second color gamut video signal, and adjusts the saturation expansion ratio decoded according to the evaluation result of the high frequency component; , Based on the decoded second color gamut video signal and the adjusted saturation expansion factor. And a recovery processing unit that recovers the video signal of the first color gamut.

本発明のさらに別の態様は、映像符号化方法である。この方法は、第一の色域の表示系用の入力映像を第二の色域の表示系用の出力映像に変換して符号化する映像符号化方法であって、第一の色域の映像信号を、第二の色域の映像信号と、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を前記第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率とに分離するステップと、前記第二の色域の映像信号を符号化するステップと、前記彩度拡大倍率を符号化するステップと、符号化された前記第二の色域の映像信号と符号化された前記彩度拡大倍率をビットストリームに統合するステップとを含む。   Yet another aspect of the present invention is a video coding method. This method is a video encoding method for converting an input video for a display system of a first color gamut into an output video for a display system of a second color gamut and encoding the video data of the first color gamut Saturation for restoring the video signal to the chromaticity of the video signal of the second color gamut and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut The steps of separating into an enlargement factor, encoding the video signal of the second color gamut, encoding the saturation enlargement factor, and the encoded video signal of the second color gamut And integrating the encoded saturation expansion factor into a bitstream.

本発明のさらに別の態様は、映像復号化方法である。この方法は、第二の色域の表示系用の入力映像が符号化されたビットストリームから第一の色域の表示系用の出力映像を復号化する映像復号化方法であって、入力されたビットストリームを第二の色域の映像信号のデータと、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率のデータとに分離するステップと、前記第二の色域の映像信号のデータを復号化するステップと、前記彩度拡大倍率のデータを復号化するステップと、復号化された前記第二の色域の映像信号の高域成分を評価し、前記高域成分の評価結果に応じて復号化された前記彩度拡大倍率を調整するステップと、復号化された前記第二の色域の映像信号及び調整された前記彩度拡大倍率に基づいて前記第一の色域の映像信号を回復するステップとを含む。   Yet another aspect of the present invention is a video decoding method. This method is a video decoding method for decoding an output video for the display system of the first color gamut from a bit stream in which the input video for the display system of the second color gamut is encoded, Color for restoring the bit stream of the video signal of the second color gamut and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut Separating the data of the second color gamut image signal; decoding the data of the saturation expansion ratio; and Evaluating the high-frequency component of the video signal of two color gamuts, and adjusting the chroma expansion factor decoded according to the evaluation result of the high-frequency component; and the second color gamut decoded Of the first color gamut based on the adjusted video signal and the adjusted saturation magnification factor. And a step of recovering the signal.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that arbitrary combinations of the above-described components, and conversions of the expression of the present invention among methods, apparatuses, systems, recording media, computer programs and the like are also effective as aspects of the present invention.

本発明によれば、色空間の色域の異なる表示系でも映像の色情報を正確に表示可能なように互換性を確保して色域変換された映像を符号化及び復号化することができる。   According to the present invention, it is possible to encode and decode a color gamut converted image by ensuring compatibility so that color information of the image can be accurately displayed even in display systems having different color gamuts. .

本実施の形態に係る映像符号化装置の構成図である。It is a block diagram of the video coding apparatus concerning this Embodiment. 本実施の形態に係る映像復号化装置の構成図である。It is a block diagram of the imaging | video decoding apparatus based on this Embodiment. 図1の映像符号化装置による動画符号化処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the moving image coding process by the video coding apparatus of FIG. 図2の映像復号化装置による動画復号化処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the moving image decoding process by the video decoding apparatus of FIG. 図1の狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部の構成図である。FIG. 2 is a block diagram of a narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit of FIG. 1; 図2の広色域回復処理部の構成図である。It is a block diagram of the wide color gamut recovery process part of FIG. 図5の狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部による分離処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the isolation | separation processing by the narrow color gamut signal / saturation expansion magnification isolation | separation process part of FIG. 図6の広色域回復処理部による回復処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the recovery processing by the wide color gamut recovery process part of FIG.

図1は、本実施の形態に係る映像符号化装置100の構成図である。図3は、図1の映像符号化装置100による動画符号化処理の手順を示すフローチャートである。以下、これらの図を参照しながら、映像符号化装置100の構成と動作を説明する。   FIG. 1 is a block diagram of a video encoding apparatus 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the moving picture coding process by the video coding apparatus 100 of FIG. Hereinafter, the configuration and operation of the video encoding device 100 will be described with reference to these figures.

狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110は、広色域RGB映像信号を受け取り、入力された広色域RGB画像を狭色域RGB画像と彩度拡大倍率αとに分離した形式に変換する処理を行う(S10)。この変換処理の詳細については後述する。   The narrow color gamut signal / saturation expansion magnification separation processing unit 110 receives the wide color gamut RGB video signal, and separates the input wide color gamut RGB image into the narrow color gamut RGB image and the saturation expansion magnification α. A conversion process is performed (S10). Details of this conversion process will be described later.

狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110は、変換後の狭色域RGB信号をMPEGなどの動画符号化方式で符号化するためにRGB−YPbPr変換部120に供給し、彩度拡大倍率αを彩度拡大倍率符号化部140に供給する。   The narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit 110 supplies the converted narrow color gamut RGB signal to the RGB-YPbPr conversion unit 120 in order to encode it by the moving image coding method such as MPEG, and the saturation expansion is performed. The scaling factor α is supplied to the saturation scaling factor encoding unit 140.

RGB−YPbPr変換部120は、入力された画像のRGBをY色差に変換する(S12)。この変換は一般的な色空間変換マトリクスによるものであり、色差信号の間引きなども含まれる。RGB−YPbPr変換部120は変換後のYPbPr信号を映像信号符号化部130に供給する。   The RGB-YPbPr conversion unit 120 converts RGB of the input image into Y color difference (S12). This conversion is based on a general color space conversion matrix, including decimation of color difference signals. The RGB-YPbPr converter 120 supplies the converted YPbPr signal to the video signal encoder 130.

映像信号符号化部130はYPbPr信号を動画符号化し、符号化された画像データをビットストリーム統合部150に与える(S14)。MPEG方式であれば離散コサイン変換(DCT)および動き予測・動き補償の技術が利用される。   The video signal encoding unit 130 subjects the YPbPr signal to moving image encoding, and supplies the encoded image data to the bit stream integration unit 150 (S14). In the case of the MPEG method, techniques of discrete cosine transform (DCT) and motion prediction / motion compensation are used.

彩度拡大倍率符号化部140は、彩度拡大倍率αを動画符号化し、符号化されたアルファデータをビットストリーム統合部150に与える(S16)。ここではMPEG4で議論された多値形状符号化(gray scale shape coding)で用いられるアルファチャネルを有する符号化を想定し、彩度拡大倍率αをアルファチャネルに格納して、動画符号化する。   The chroma enlargement magnification encoding unit 140 motion picture encodes the saturation enlargement magnification factor α, and supplies the encoded alpha data to the bitstream integration unit 150 (S16). Here, assuming coding with an alpha channel used in multi-level shape coding discussed in the MPEG4, the saturation enlargement ratio α is stored in the alpha channel, and moving image coding is performed.

ビットストリーム統合部150は、符号化された狭色域画像データと符号化された彩度拡大倍率とを統合し、ビットストリームとして出力する(S18)。これは前述のようにアルファチャネルを有する符号化方式の場合はその方式を用いてビットストリームに統合される。   The bitstream integration unit 150 integrates the encoded narrow color gamut image data and the encoded saturation expansion ratio, and outputs it as a bitstream (S18). As described above, in the case of a coding scheme having an alpha channel, it is integrated into a bitstream using that scheme.

図2は、本実施の形態に係る映像復号化装置200の構成図である。図4は、図2の映像復号化装置200による動画復号化処理の手順を示すフローチャートである。以下、図2の機能構成図と図4のフローチャートを参照しながら、映像復号化装置200の構成と動作を説明する。   FIG. 2 is a block diagram of a video decoding apparatus 200 according to the present embodiment. FIG. 4 is a flow chart showing the procedure of moving picture decoding processing by the video decoding apparatus 200 of FIG. The configuration and operation of the video decoding apparatus 200 will be described below with reference to the functional block diagram of FIG. 2 and the flowchart of FIG.

ビットストリーム分離部210は、映像符号化装置100により符号化されたビットストリームを受け取り、入力されたビットストリームを狭色域RGB信号のデータと、彩度拡大倍率αのデータとに分離する(S20)。ビットストリーム分離部210は、狭色域RGB信号のデータを映像信号復号化部220に供給し、彩度拡大倍率αのデータを彩度拡大倍率復号化部230に供給する。   The bit stream separation unit 210 receives the bit stream encoded by the video encoding device 100, and separates the input bit stream into data of narrow color gamut RGB signals and data of the saturation expansion ratio α (S20). ). The bit stream separation unit 210 supplies the data of the narrow color gamut RGB signal to the video signal decoding unit 220, and supplies the data of the saturation enlargement ratio α to the saturation enlargement ratio decoding unit 230.

映像信号復号化部220は、狭色域RGB信号のデータを復号化し、復号化された狭色域RGB信号のデータをYPbPr−RGB変換部240と高域成分評価部250に供給する(S22)。彩度拡大倍率復号化部230は、彩度拡大倍率αのデータを復号化し、復号化された彩度拡大倍率αのデータを高域成分評価部250に供給する(S26)。   The video signal decoding unit 220 decodes the data of the narrow color gamut RGB signal, and supplies the data of the decoded narrow color gamut RGB signal to the YPbPr-RGB conversion unit 240 and the high frequency component evaluation unit 250 (S22) . The chroma expansion factor decoding unit 230 decodes the data of the chroma expansion factor α, and supplies the decoded data of the chroma expansion factor α to the high frequency component evaluation section 250 (S26).

YPbPr−RGB変換部240は、復号化された狭色域RGB信号のデータ(YPbPr信号)をYPbPrからRGBに変換し、狭色域RGB信号を復元する(S24)。この変換は一般的な色空間変換マトリクスによるものであり、色差信号の補間なども含まれる。YPbPr−RGB変換部240は、復元された狭色域RGB信号をそのまま出力する一方、復元された狭色域RGB信号を広色域回復処理部260に供給する。   The YPbPr-RGB conversion unit 240 converts the data (YPbPr signal) of the decoded narrow color gamut RGB signal from YPbPr to RGB, and restores the narrow color gamut RGB signal (S24). This conversion is based on a general color space conversion matrix, including interpolation of color difference signals. The YPbPr-RGB conversion unit 240 outputs the restored narrow color gamut RGB signal as it is, and supplies the restored narrow color gamut RGB signal to the wide color gamut recovery processing unit 260.

高域成分評価部250は、復号化された狭色域RGB信号についてのデータ(YPbPr信号)と復号化された彩度拡大倍率αのデータを受け取り、狭色域RGB信号についてのデータ(YPbPr信号)の輝度Yについて高域成分の有無を判定する(S28)。この判定は対象画素の輝度Yと隣接8画素の輝度の差の絶対値の総和を閾値と比較することにより行う。たとえば、8ビットで色を表現する場合、上記の差の絶対値の総和が30程度以上の場合、高域成分ありと判定する。輝度Yに高域成分ありの場合(S28のY)、色域拡大処理が行なわれないように彩度拡大倍率α=1と設定する(S30)。輝度Yに高域成分なしの場合(S28のN)、色域拡大処理が行なうために復号化された彩度拡大倍率αのデータを使用する(S32)。この場合、アルファチャネルの画素値を、後述のように、A=α*140−100とした場合はα=(A+100)/140とする。   The high-frequency component evaluation unit 250 receives data on the decoded narrow color gamut RGB signal (YPbPr signal) and data on the decoded saturation expansion ratio α, and generates data (YPbPr signal on the narrow color gamut RGB signal). It is determined whether or not there is a high frequency component for the luminance Y of) (S28). This determination is performed by comparing the sum of the absolute values of the difference between the brightness Y of the target pixel and the brightness of the adjacent eight pixels with a threshold. For example, when expressing a color in 8 bits, if the sum of the absolute values of the above differences is about 30 or more, it is determined that the high frequency component is present. When the luminance Y has a high frequency component (Y in S28), the saturation enlargement ratio α is set to 1 so that the color gamut expansion processing is not performed (S30). If there is no high frequency component in the luminance Y (N in S28), data of the saturation expansion factor α decoded for color gamut expansion processing is used (S32). In this case, the pixel value of the alpha channel is α = (A + 100) / 140 when A = α * 140-100 as described later.

広色域回復処理部260は、YPbPr−RGB変換部240から復元された狭色域RGB信号を受け取り、高域成分評価部250から高域成分の有無に応じて設定された彩度拡大倍率αを受け取り、彩度拡大倍率αに基づいて狭色域RGB信号を広色域に変換して広色域RGB信号を復元する処理を行う(S34)。この広色域回復処理の詳細については後述する。   The wide color gamut recovery processing unit 260 receives the narrow color gamut RGB signal restored from the YPbPr-RGB conversion unit 240, and the saturation expansion magnification factor α set according to the presence or absence of the high frequency component from the high frequency component evaluation unit 250. The narrow color gamut RGB signal is converted into a wide color gamut based on the saturation enlargement ratio α to restore the wide color gamut RGB signal (S34). Details of the wide color gamut recovery processing will be described later.

ここで画像に高域成分ありの場合に色域拡大処理は行なわない理由を説明する。アルファチャネルに格納されたデータは、一般的な映像信号と比較して、特に輪郭部などにおいて、周辺画素やフレーム間の相関性が低い場合が多く、一般的な映像信号と同程度のレートで符号化を行った場合、ブロックノイズ、モスキートノイズ、エイリアシングなどが発生する確率が高い。このように高域成分のために品質が劣化した信号に対して色域拡大処理を行うとエラーが目立つ可能性が高いため、高域成分が含まれる画素に対しては色域拡大処理を抑制するようにした。   Here, the reason why the color gamut expansion processing is not performed when the image has high frequency components will be described. The data stored in the alpha channel is often lower in correlation between peripheral pixels and frames, especially in the outline portion, than at a general video signal, and at a rate similar to that of a general video signal. In the case of coding, there is a high probability that block noise, mosquito noise, aliasing and the like will occur. As described above, when the color gamut expansion processing is performed on the signal whose quality has deteriorated due to the high frequency component, an error is likely to be noticeable, so the color gamut expansion processing is suppressed for the pixels including the high frequency component. It was made to do.

図5は、図1の狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110の構成図である。図7は、図5の狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110による分離処理の手順を示すフローチャートである。以下、これらの図を参照しながら、狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110の構成と動作を説明する。   FIG. 5 is a block diagram of the narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit 110 of FIG. FIG. 7 is a flow chart showing the procedure of separation processing by the narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit 110 of FIG. The configuration and operation of the narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit 110 will be described below with reference to these drawings.

狭色域表色系明度・彩度・色相計算部10は、予め0〜100に明度L*について、狭色域の外周の明度・彩度・色相を計算して、狭色域の外周の彩度を、明度及び色相に対する関数として生成する処理を行う(S40)。この関数は狭色域の外周の彩度を明度及び色相に対応づけたルックアップテーブル(LUT)として構成することができる。具体的には以下のように計算する。   The narrow color gamut color system lightness / saturation / hue calculation unit 10 previously calculates the lightness / saturation / hue of the outer circumference of the narrow color gamut for the lightness L * to 0 to 100, and A process is performed to generate saturation as a function of lightness and hue (S40). This function can be configured as a look-up table (LUT) in which the saturation of the outer periphery of the narrow color gamut is associated with lightness and hue. Specifically, it calculates as follows.

狭色域側すなわちここではBT.709のCIE xy色度図上のR点(0.640,0.330)、G点(0.300,0.600)、B点(0.150,0.060)の色域の3角形の各辺につき、まず直線の方程式を求め、さらに例えば1000分割程度の分割を行い、各点のxy座標について色度a*、b*を導出し、色相hを求める。Yについては後述の式(14),(17)で導出して、他は下記式(1),(2),(3),(5)〜(8)により計算する。
z=1−x−y …(1)
X=x*y/Y …(2)
Z=z*y/Y…(3)
L*=116f(Y/Yn)−16 …(4)
a*=500[f(X/Xn)−f(Y/Yn)] …(5)
b*=200[f(Y/Yn)−f(Z/Zn)] …(6)
f(t)=t^(1/3) (t>(6/29)^3=0.008856の場合) …(7)
f(t)=[(29/3)^3t+16]/116 (その他の場合) …(8)
但しD65光源下ではXn=95.045,Yn=100,Zn=108.892
In the narrow color gamut side, here, BT. A triangle with a color gamut of point R (0.640, 0.330), point G (0.300, 0.500), point B (0.150, 0.060) on the CIE xy chromaticity diagram of 709 First, the equation of a straight line is determined for each side, and division is further performed, for example, about 1000 divisions, chromaticity a * and b * are derived for xy coordinates of each point, and hue h is determined. About Y, it derives by the below-mentioned formulas (14) and (17), and others are computed by the following formulas (1), (2), (3), (5)-(8).
z = 1-x-y (1)
X = x * y / Y (2)
Z = z * y / Y (3)
L * = 116f (Y / Yn) -16 (4)
a * = 500 [f (X / Xn) -f (Y / Yn)] (5)
b * = 200 [f (Y / Yn) -f (Z / Zn)] (6)
f (t) = t ^ (1/3) (t> (6/29) ^ 3 = 0.008856) (7)
f (t) = [(29/3) ^ 3t + 16] / 116 (other cases) (8)
However, under the D65 light source, Xn = 95.045, Yn = 100, Zn = 108.892

上で求めた1000点程度のデータについて、
h’=atan(b*/a*) …(9)
により位相すなわち色相h’を計算しこれを度数換算したものを色相hとして、色相hが最も整数に近い場合の明度L*、色度a*、b*を配列に組み込む。全辺を一周することで、明度0〜100・色相0°〜360°の明度L*、色度a*、b*のルックアップテーブルが得られる。なお、ここでatanは逆タンジェントを意味する。
About the 1000 points of data obtained above,
h '= atan (b * / a *) (9)
The phase, that is, the hue h ′ is calculated and the frequency-converted one is used as the hue h, and the lightness L * and the chromaticity a * and b * when the hue h is closest to the integer are incorporated into the array. By circling the entire side, a look-up table of lightness L * and chromaticity a * and b * of lightness 0 to 100 and hue 0 ° to 360 ° can be obtained. Here, a tan means reverse tangent.

色空間変換部12は、広色域RGB映像の入力を受け付ける(S42)。たとえばBT.2020色域相当の広色域RGB映像が入力される。色空間変換部12は、入力されたRGB色空間の映像をL*a*b*色空間の映像に変換して、各画素の明度及び色度を算出する。色空間変換部12は、RGB−リニアRGB変換部、リニアRGB−CIE XYZ変換部、及びCIE XYZ−L*a*b*変換部を含み、RGBからリニアRGBへ、リニアRGBからCIE XYZへ、CIE XYZからL*a*b*へ、広色域RGB映像の色空間を変換する。以下、ラスタースキャンで画素単位に処理が行われるものとする。   The color space conversion unit 12 receives an input of the wide color gamut RGB image (S42). For example, BT. A wide color gamut RGB image equivalent to the 2020 color gamut is input. The color space conversion unit 12 converts the input video of the RGB color space into a video of the L * a * b * color space, and calculates the lightness and chromaticity of each pixel. The color space conversion unit 12 includes an RGB-linear RGB conversion unit, a linear RGB-CIE XYZ conversion unit, and a CIE XYZ-L * a * b * conversion unit, and converts RGB to linear RGB, linear RGB to CIE XYZ, Convert color space of wide gamut RGB image from CIE XYZ to L * a * b *. Hereinafter, it is assumed that processing is performed in pixel units in raster scan.

RGB−リニアRGB変換部は、一般的な正規化と逆ガンマ変換により、入力映像に対してRGBからリニアRGBへ色空間を変換する(S44)。   The RGB-linear RGB conversion unit converts the color space from RGB to linear RGB with respect to the input image by general normalization and inverse gamma conversion (S44).

リニアRGB−CIE XYZ変換部は、たとえばD65光源下のBT.2020の場合、次式の変換が行われる(S46)。
X=100*(0.6370*R+0.1446*G+0.1689*B) …(10)
Y=100*(0.2627*R+0.6780*G+0.0593*B) …(11)
Z=100*(0.0000*R+0.0281*G+1.0610*B) …(12)
The linear RGB-CIE XYZ conversion unit is, for example, a BT. In the case of 2020, conversion of the following equation is performed (S46).
X = 100 * (0.6370 * R + 0.1446 * G + 0.1689 * B) (10)
Y = 100 * (0.2627 * R + 0.6780 * G + 0.0593 * B) (11)
Z = 100 * (0.0000 * R + 0.0281 * G + 1.0610 * B) (12)

CIE XYZ−L*a*b*変換部は、前述の式(4)〜(8)を用いて明度L*、色度a*、b*を計算する(S48)。   The CIE XYZ-L * a * b * conversion unit calculates the lightness L * and the chromaticity a * and b * using the above-mentioned equations (4) to (8) (S48).

色相・彩度計算部14は、色空間変換部12により最終的に導出された色度a*、b*から度数換算された色相hと彩度C*を計算する(S50)。色相hは前述の式(9)により計算し度数換算して求める。彩度C*は次式のように色度a*、b*を成分とするベクトルの長さによって計算される。
C*=sqrt(a*^2+b*^2) …(13)
The hue / saturation calculation unit 14 calculates the hue h and saturation C * frequency-converted from the chromaticity a * and b * finally derived by the color space conversion unit 12 (S50). The hue h is calculated according to the above equation (9), and is determined by frequency conversion. The saturation C * is calculated by the length of a vector whose components are the chromaticity a * and b * as in the following equation.
C * = sqrt (a * ^ 2 + b * ^ 2) (13)

彩度比較部16は、上で求めた映像信号の画素の彩度に対して、狭色域表色系明度・彩度・色相計算部10により生成されたLUT上で映像信号の画素と明度・色相を同じくする彩度を取得し(S52)、映像信号の画素の彩度CaとLUT上の彩度Cbとを比較する(S54)。   The saturation comparison unit 16 compares the pixel saturation of the video signal determined above with the pixel and the lightness of the video signal on the LUT generated by the narrow color gamut color system lightness / saturation / hue calculation unit 10 The saturation having the same hue is obtained (S52), and the saturation Ca of the pixel of the video signal is compared with the saturation Cb on the LUT (S54).

彩度拡大倍率決定部18は、以下のように、映像信号の彩度CaがLUTの彩度Cbより大きい場合、彩度拡大倍率αを映像信号の彩度CaとLUTの彩度Cbの比とし(S56)、その他の場合はα=1とする(S58)。
if(Ca>Cb) α=Ca/Cb;
else α=1.0;
As described below, when the saturation Ca of the video signal is larger than the saturation Cb of the LUT, the saturation expansion magnification determining unit 18 sets the ratio of the saturation expansion α to the saturation Ca of the video signal and the saturation Cb of the LUT In the other case, α is set to 1 (S58).
if (Ca> Cb) α = Ca / Cb;
else α = 1.0;

彩度拡大倍率決定部18は、このようにして決定された彩度拡大倍率αを出力するとともに、彩度拡大倍率αを色度除算部20に供給する。   The chroma expansion factor determination unit 18 outputs the chroma expansion factor α determined as described above and supplies the chroma expansion factor α to the chromaticity division part 20.

彩度拡大倍率決定部18がこのように彩度拡大倍率αを決定することの意義を説明する。Ca>Cbの場合は入力された映像信号の色域は狭色域を超えることから、後述のように色域の縮小処理を行い、そうでない場合は入力された映像信号が狭色域内の信号レベルであることから、色域の縮小処理をすることなくそのまま利用する。彩度拡大倍率αのデータは狭色域表色系がBT.709、広色域表色系がBT.2020の場合、一般的に2.4程度が上限であり、また下限は拡大を行わない1.0であることから、A=α*140−100の値を32ビットのビットマップにおいて8ビットのアルファチャネルに格納すればよい。   The significance of the saturation enlargement factor determination unit 18 determining the saturation enlargement factor α in this manner will be described. If Ca> Cb, the color gamut of the input video signal exceeds the narrow color gamut, so the color gamut reduction processing is performed as described later, and if not, the input video signal is a signal within the narrow color gamut Since it is a level, it is used without reducing the color gamut. The data of the saturation expansion magnification α is narrow color gamut color system BT. 709, wide color gamut color system is BT. In the case of 2020, the upper limit is generally about 2.4, and the lower limit is 1.0 without enlargement. Therefore, the value of A = α * 140-100 is 8 bits in the 32-bit bitmap. It should be stored in the alpha channel.

色度除算部20は、色度a*及びb*を彩度拡大倍率αで除算することにより、入力映像の色域を縮小する(S60)。   The chromaticity division unit 20 reduces the color gamut of the input image by dividing the chromaticity a * and b * by the saturation expansion ratio α (S60).

色空間逆変換部22は、色度除算部20により彩度拡大倍率αに応じて色域の縮小処理がなされた映像に対して、色空間変換部12の色空間の変換とは逆の変換を施すことで、狭色域RGB映像を生成して出力する。色空間逆変換部22は、L*a*b*色空間の映像を元のRGB色空間の映像に逆変換する。色空間変換部12は、L*a*b*−CIE XYZ変換部、CIE XYZ−リニアRGB変換部、及びリニアRGB−RGB変換部を含み、L*a*b*からCIE XYZへ、CIE XYZからリニアRGBへ、リニアRGBからRGBへ、色域の縮小処理がなされた映像の色空間を変換する。   The color space inverse conversion unit 22 performs a conversion reverse to the color space conversion of the color space conversion unit 12 on the image for which the color gamut reduction processing has been performed according to the saturation expansion ratio α by the chromaticity division unit 20. To generate and output a narrow color gamut RGB image. The color space inverse conversion unit 22 inversely converts an image in the L * a * b * color space into an image in the original RGB color space. The color space conversion unit 12 includes an L * a * b * -CIE XYZ conversion unit, a CIE XYZ-linear RGB conversion unit, and a linear RGB-RGB conversion unit, and L * a * b * to CIE XYZ, CIE XYZ To linear RGB, and from linear RGB to RGB, the color space of the image subjected to color gamut reduction processing is converted.

L*a*b*−CIE XYZ変換部は、式(14)〜(19)により、L*a*b*からCIE XYZ変換へ色空間を変換する(S62)。
Y=fy^3*Yn (fy>6/29),Y=(3/29)^3(116fy−16)Yn (fy<6/29) …(14)
X=fx^3*Xn (fx>6/29),X=(3/29)^3(116fx−16)Xn (fx<6/29) …(15)
Z=fz^3*Zn (fz>6/29),Z=(3/29)^3(116fz−16)Zn (fz<6/29) …(16)
fy=(L*+16)/116 …(17)
fx=fy+(a*/500) …(18)
fz=fy−(b*/200) …(19)
但しD65光源下ではXn=95.045,Yn=100,Zn=108.892
The L * a * b * -CIE XYZ conversion unit converts the color space from L * a * b * to CIE XYZ conversion according to Equations (14) to (19) (S62).
Y = fy ^ 3 * Yn (fy> 6/29), Y = (3/29) ^ 3 (116fy-16) Yn (fy <6/29) (14)
X = fx ^ 3 * Xn (fx> 6/29), X = (3/29) ^ 3 (116fx-16) Xn (fx <6/29) (15)
Z = fz ^ 3 * Zn (fz> 6/29), Z = (3/29) ^ 3 (116fz-16) Zn (fz <6/29) (16)
fy = (L * + 16) / 116 (17)
fx = fy + (a * / 500) (18)
fz = fy− (b * / 200) (19)
However, under the D65 light source, Xn = 95.045, Yn = 100, Zn = 108.892

CIE XYZ−リニアRGB変換部は、たとえばD65光源下のBT.709の信号として出力する場合、以下の式によりCIE XYZからリニアRGBへ色空間を変換する(S64)。
R=0.01*(3.2410*X−1.5374*Y−0.4986*Z) …(20)
G=0.01*(−0.9692*X+1.8760*Y+0.0416*Z) …(21)
B=0.01*(0.0556*X−0.2040*Y+1.0570*Z) …(22)
The CIE XYZ-linear RGB conversion unit is, for example, a BT. When outputting as a signal of 709, the color space is converted from CIE XYZ to linear RGB according to the following equation (S64).
R = 0.01 * (3.2410 * X-1.5374 * Y-0.4986 * Z) (20)
G = 0.01 * (-0.9692 * X + 1.8760 * Y + 0.0416 * Z) (21)
B = 0.01 * (0.0556 * X-0.2040 * Y + 1.0570 * Z) (22)

リニアRGB−RGB変換部は、一般的なガンマ変換と定数倍(例えば8ビットであれば255倍)により、リニアRGBからRGBへ色空間を変換する(S66)。   The linear RGB-RGB conversion unit converts the color space from linear RGB to RGB by general gamma conversion and constant multiplication (for example, 255 for 8 bits) (S66).

狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部110は、色空間逆変換部22により色空間が逆変換された信号を狭色域RGB映像として出力するとともに、縮小処理に用いられた彩度拡大倍率αを出力する(S68)。   The narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit 110 outputs the signal whose color space has been inversely converted by the color space inverse conversion unit 22 as a narrow color gamut RGB image, and the saturation expansion used in the reduction processing. The magnification factor α is output (S68).

図6は、図2の広色域回復処理部260の構成図である。図8は、図6の広色域回復処理部260による回復処理の手順を示すフローチャートである。以下、これらの図を参照しながら、広色域回復処理部260の構成と動作を説明する。   FIG. 6 is a block diagram of the wide color gamut recovery processing unit 260 of FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of recovery processing by the wide color gamut recovery processing unit 260 of FIG. Hereinafter, the configuration and operation of the wide color gamut recovery processing unit 260 will be described with reference to these drawings.

色空間変換部30は、狭色域RGB映像の入力を受け付ける(S70)。映像符号化装置100により作成された信号が入力されるため、ここではBT.709色域相当の映像が入力される。色空間変換部30は、RGB−リニアRGB変換部、リニアRGB−CIE XYZ変換部、及びCIE XYZ−L*a*b*変換部を含み、RGBからリニアRGBへ、リニアRGBからCIE XYZへ、CIE XYZからL*a*b*へ、狭色域RGB映像の色空間を変換する。以下ラスタースキャンで画素単位に処理が行われるものとする。   The color space conversion unit 30 receives an input of the narrow color gamut RGB image (S70). Since the signal generated by the video encoding device 100 is input, here, BT. An image equivalent to the 709 color gamut is input. The color space conversion unit 30 includes an RGB-linear RGB conversion unit, a linear RGB-CIE XYZ conversion unit, and a CIE XYZ-L * a * b * conversion unit, and converts RGB to linear RGB, linear RGB to CIE XYZ, Convert the color space of narrow color gamut RGB image from CIE XYZ to L * a * b *. In the following, it is assumed that processing is performed pixel by pixel in raster scan.

色度乗算部32は、彩度拡大倍率αの入力を受け付ける(S72)。映像符号化装置100による符号化方式の仕様に従い、ここでは32ビットのビットマップのアルファチャネルのデータAが入力され、(A+100)/140により求めた結果を彩度拡大倍率αとする。   The chromaticity multiplication unit 32 receives an input of the saturation expansion ratio α (S72). In accordance with the specification of the coding scheme by the video coding apparatus 100, here, alpha channel data A of a 32-bit bitmap is input, and the result obtained by (A + 100) / 140 is taken as the saturation enlargement ratio α.

RGB−リニアRGB変換部は、一般的な正規化と逆ガンマ変換により、入力映像に対してRGBからリニアRGBへ色空間を変換する(S74)。   The RGB-linear RGB conversion unit converts the color space from RGB to linear RGB with respect to the input image by general normalization and inverse gamma conversion (S74).

リニアRGB−CIE XYZ変換部は、たとえばD65光源下のBT.709の場合、次式の変換が行われる(S76)。
X=100*(0.4124*R+0.3576*G+0.1805*B) …(23)
Y=100*(0.2126*R+0.7152*G+0.0722*B) …(24)
Z=100*(0.0193*R+0.1192*G+0.9505*B) …(25)
The linear RGB-CIE XYZ conversion unit is, for example, a BT. In the case of 709, the following conversion is performed (S76).
X = 100 * (0.4124 * R + 0.3576 * G + 0.1805 * B) (23)
Y = 100 * (0.2126 * R + 0.7152 * G + 0.0722 * B) (24)
Z = 100 * (0.0193 * R + 0.1192 * G + 0.9505 * B) (25)

CIE XYZ−L*a*b*変換部は、前述の式(4)〜(8)を用いて明度L*、色度a*、b*を計算する(S78)。   The CIE XYZ-L * a * b * conversion unit calculates the lightness L * and the chromaticity a * and b * using the above-mentioned equations (4) to (8) (S78).

色度乗算部32は、色空間変換部30により最終的に導出された色度a*及びb*に彩度拡大倍率αを乗算することにより、入力映像の色域の拡大を行う(S80)。   The chromaticity multiplication unit 32 performs expansion of the color gamut of the input image by multiplying the chromaticity a * and b * finally derived by the color space conversion unit 30 by the saturation expansion ratio α (S80) .

色空間逆変換部34は、色空間変換部30により彩度拡大倍率αに応じて色域の拡大処理がなされた映像に対して、色空間変換部30の色空間の変換とは逆の変換を施すことで、広色域RGB映像を生成して出力する。色空間逆変換部34は、L*a*b*−CIE XYZ変換部、CIE XYZ−リニアRGB変換部、及びリニアRGB−RGB変換部を含み、L*a*b*からCIE XYZへ、CIE XYZからリニアRGBへ、リニアRGBからRGBへ、色域の拡大処理がなされた映像の色空間を変換する。   The color space inverse conversion unit 34 performs a conversion reverse to the color space conversion of the color space conversion unit 30 on the image on which the color space expansion processing has been performed according to the saturation enlargement ratio α by the color space conversion unit 30. To generate and output a wide color gamut RGB image. The color space inverse conversion unit 34 includes an L * a * b * -CIE XYZ conversion unit, a CIE XYZ-linear RGB conversion unit, and a linear RGB-RGB conversion unit, and L * a * b * to CIE XYZ, CIE Converts the color space of an image that has been subjected to gamut expansion processing from XYZ to linear RGB, and from linear RGB to RGB.

L*a*b*−CIE XYZ変換部は、式(14)〜(19)により、L*a*b*からCIE XYZ変換へ色空間を変換する(S82)。   The L * a * b * -CIE XYZ conversion unit converts the color space from L * a * b * to CIE XYZ conversion according to Equations (14) to (19) (S82).

CIE XYZ−リニアRGB変換部は、たとえばD65光源下のBT.2020の信号として出力する場合、以下の式によりCIE XYZからリニアRGBへ色空間を変換する(S84)。
R=0.01*(1.7167*X−0.3557*Y−0.2534*Z) …(26)
G=0.01*(−0.6667*X+1.6165*Y+0.0158*Z) …(27)
B=0.01*(0.0176*X−0.0428*Y+0.9421*Z) …(28)
The CIE XYZ-linear RGB conversion unit is, for example, a BT. When outputting as a signal of 2020, the color space is converted from CIE XYZ to linear RGB according to the following equation (S84).
R = 0.01 * (1.7167 * X-0.3557 * Y-0.2534 * Z) (26)
G = 0.01 * (-0.6667 * X + 1.6165 * Y + 0.0158 * Z) (27)
B = 0.01 * (0.0176 * X-0.0428 * Y + 0.9421 * Z) (28)

リニアRGB−RGB変換部は、一般的なガンマ変換と定数倍(例えば8ビットであれば255倍)により、リニアRGBからRGBへ色空間を変換する(S86)。   The linear RGB-RGB conversion unit converts the color space from linear RGB to RGB (S86) by general gamma conversion and constant multiplication (for example, 255 for 8 bits).

広色域回復処理部260は、色空間逆変換部34により色空間が逆変換された信号を広色域RGB映像として出力する(S88)。   The wide color gamut recovery processing unit 260 outputs the signal whose color space is inversely converted by the color space inverse conversion unit 34 as a wide color gamut RGB image (S88).

以上説明したように、本実施の形態によれば、広色域映像信号を狭色域映像及び彩度拡大倍率の信号形式に変換して符号化することにより、狭色域表示系において広色域映像信号の色情報を包含した狭色域映像を出力することで狭色域表示系との互換性を実現することができる。またこの信号形式の映像ファイルを用いれば、広色域表示系においては、狭色域映像の色度に彩度拡大倍率を乗算することにより広色域映像に戻すことができる。   As described above, according to the present embodiment, the wide color gamut video signal is converted into the narrow color gamut video and the signal format of the saturation expansion magnification, and the wide color gamut in the narrow color gamut display system is encoded. It is possible to realize compatibility with a narrow color gamut display system by outputting a narrow color gamut image including color information of the low range video signal. Further, if a video file of this signal format is used, in a wide color gamut display system, it is possible to return to a wide color gamut video by multiplying the chromaticity of the narrow color gamut video by the saturation expansion ratio.

また、復号化処理において、色度に乗算する彩度拡大倍率を映像信号の高域に応じて制御することにより符号化エラーを回避しつつ広色域映像信号を再現することができる。   Further, in the decoding process, a wide color gamut video signal can be reproduced while avoiding a coding error by controlling a saturation expansion ratio to be multiplied by the chromaticity according to the high frequency band of the video signal.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described above based on the embodiments. It is understood by those skilled in the art that the embodiment is an exemplification, and that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such a modification is also within the scope of the present invention. .

上記の説明では彩度拡大倍率αをアルファチャネルに格納したが、彩度拡大倍率αを映像信号の下位ビットに格納してもよい。たとえば、48ビットTiff(RGBの各色が16ビット)に従うフレーム画像を連続させることでBT.2020規格の動画を伝送する場合、RGBの画像情報はそれぞれ規格上、各色12ビットが上限であるから、各色下位4ビットずつ合計12ビットの余裕がある。このうち8ビット分を彩度拡大倍率αの格納に使用すれば、高精細多ビット動画像において下位ビットに彩度拡大倍率αを格納して映像を伝送することができる。あるいは、別の方法として、彩度拡大倍率αを映像とは別のファイルに格納し補助情報として提供してもよい。   Although the saturation enlargement factor α is stored in the alpha channel in the above description, the saturation enlargement factor α may be stored in the lower bits of the video signal. For example, by continuously transmitting frame images according to 48-bit Tiff (each RGB color is 16 bits), BT. When transmitting a moving image according to the 2020 standard, the upper limit is 12 bits for each color according to the standard for each of the RGB image information, so the lower four bits for each color have a total of 12 bits. If 8 bits of these bits are used to store the saturation expansion factor α, it is possible to transmit the image by storing the saturation expansion factor α in the lower bits of the high definition multi-bit moving image. Alternatively, as another method, the saturation enlargement factor α may be stored in a file separate from the video and provided as auxiliary information.

上記の説明では、広色域から狭色域へ変換する場合を説明したが、色域の変換は、必ずしも色域の面積の広い方から狭い方への変換に限られない。第1の色域から第2の色域に変換する際に色域の縮小・拡大処理を要する状況であれば、本実施の形態は、任意の色域変換に適用することができる。   In the above description, the case of converting from the wide color gamut to the narrow color gamut has been described, but the conversion of the color gamut is not necessarily limited to the conversion from the wide area to the narrow area of the color area. The present embodiment can be applied to arbitrary color gamut conversion as long as reduction and enlargement processing of the color gamut is required when converting from the first color gamut to the second color gamut.

なお、実施の形態で説明した各装置の機能構成はハードウェア資源とソフトウェア資源の協働、又はハードウェア資源のみにより実現できる。ハードウェア資源としてプロセッサ、ROM、RAM、その他のLSIを利用できる。ソフトウェア資源としてオペレーティングシステム、アプリケーション等のプログラムを利用できる。   The functional configuration of each device described in the embodiment can be realized by cooperation of hardware resources and software resources, or only hardware resources. Processors, ROMs, RAMs, and other LSIs can be used as hardware resources. Programs such as operating systems and applications can be used as software resources.

10 狭色域表色系明度・彩度・色相計算部、 12 色空間変換部、 14 色相・彩度計算部、 16 彩度比較部、 18 彩度拡大倍率決定部、 20 色度除算部、 22 色空間逆変換部、 30 色空間変換部、 32 色度乗算部、 34 色空間逆変換部、 100 映像符号化装置、 110 狭色域信号・彩度拡大倍率分離処理部、 120 RGB−YPbPr変換部、 130 映像信号符号化部、 140 彩度拡大倍率符号化部、 150 ビットストリーム統合部、 200 映像復号化装置、 210 ビットストリーム分離部、 220 映像信号復号化部、 230 彩度拡大倍率復号化部、 240 YPbPr−RGB変換部、 250 高域成分評価部、 260 広色域回復処理部。   10 narrow color gamut color system lightness / saturation / hue calculation unit, 12 color space conversion unit, 14 hue / saturation calculation unit, 16 saturation comparison unit, 18 saturation enlargement ratio determination unit, 20 chromaticity division unit, 22 color space inverse conversion unit, 30 color space conversion unit, 32 chromaticity multiplication unit, 34 color space inverse conversion unit, 100 video encoding device, 110 narrow color gamut signal / saturation enlargement magnification factor separation processing unit, 120 RGB-YPbPr Conversion unit, 130 video signal encoding unit, 140 saturation expansion ratio encoding unit, 150 bit stream integration unit, 200 video decoding apparatus, 210 bit stream separation unit, 220 video signal decoding unit, 230 saturation expansion ratio decoding The conversion unit, 240 YPbPr-RGB conversion unit, 250 high-frequency component evaluation unit, 260 wide gamut recovery processing unit.

Claims (9)

第一の色域の表示系用の入力映像を第二の色域の表示系用の出力映像に変換して符号化する映像符号化装置であって、
第一の色域の映像信号を、第二の色域の映像信号と、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を前記第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率とに分離する分離処理部と、
前記第二の色域の映像信号を符号化する映像信号符号化部と、
前記彩度拡大倍率を符号化する彩度拡大倍率符号化部と、
符号化された前記第二の色域の映像信号と符号化された前記彩度拡大倍率をビットストリームに統合するビットストリーム統合部とを含むことを特徴とする映像符号化装置。
A video encoding apparatus for converting an input video for a display system of a first color gamut into an output video for a display system of a second color gamut and encoding the video.
The video signal of the first color gamut is the video signal of the second color gamut, and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut is the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut A separation processing unit for separating into a saturation enlargement factor for restoration;
A video signal encoding unit that encodes the video signal of the second color range;
A saturation enlargement factor encoding unit that encodes the saturation enlargement factor;
A video coding apparatus comprising: a bitstream integration unit that integrates the encoded video signal of the second color gamut and the encoded saturation expansion ratio into a bitstream.
前記彩度拡大倍率符号化部は、前記彩度拡大倍率をアルファチャネルに格納して符号化することを特徴とする請求項1に記載の映像符号化装置。   The video encoding apparatus according to claim 1, wherein the chroma enlargement magnification encoding unit stores the chroma enlargement magnification in an alpha channel and encodes the alpha channel. 前記彩度拡大倍率符号化部は、前記彩度拡大倍率を画像の下位ビットに格納して符号化することを特徴とする請求項1に記載の映像符号化装置。   The video encoding apparatus according to claim 1, wherein the chroma enlargement magnification encoding unit stores the chroma enlargement magnification in lower bits of an image and encodes the chroma enlargement magnification. 第二の色域の表示系用の入力映像が符号化されたビットストリームから第一の色域の表示系用の出力映像を復号化する映像復号化装置であって、
入力されたビットストリームを第二の色域の映像信号のデータと、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率のデータとに分離するビットストリーム分離部と、
前記第二の色域の映像信号のデータを復号化する映像信号復号化部と、
前記彩度拡大倍率のデータを復号化する彩度拡大倍率復号化部と、
復号化された前記第二の色域の映像信号の高域成分を評価し、前記高域成分の評価結果に応じて復号化された前記彩度拡大倍率を調整する高域成分評価部と、
復号化された前記第二の色域の映像信号及び調整された前記彩度拡大倍率に基づいて前記第一の色域の映像信号を回復する回復処理部とを含むことを特徴とする映像復号化装置。
A video decoding apparatus for decoding an output video for a display system of a first color gamut from a bitstream in which an input video for a display system of a second color gamut is encoded,
In order to restore the input bit stream to the video signal data of the second color gamut and the chromaticity of the pixels of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixels of the video signal of the first color gamut A bit stream separation unit that separates the data into data of saturation expansion factors of
A video signal decoding unit that decodes data of the video signal of the second color gamut;
A saturation expansion factor decoding unit that decodes the data of the saturation expansion factor;
A high frequency component evaluation unit that evaluates high frequency components of the video signal of the second color gamut that has been decoded, and adjusts the saturation expansion ratio that is decoded according to the evaluation result of the high frequency components;
And a recovery processing unit configured to recover the video signal of the first color gamut based on the video signal of the second color gamut decoded and the adjusted saturation expansion factor. Device.
前記高域成分評価部は、前記第二の色域の映像信号の高域成分が所定の閾値を超える場合、前記彩度拡大倍率を1とし、それ以外の場合、復号化された前記彩度拡大倍率を利用することを特徴とする請求項4に記載の映像復号化装置。   The high frequency component evaluation unit sets the saturation enlargement ratio to 1 when the high frequency component of the video signal of the second color gamut exceeds a predetermined threshold, and in the other cases, the decoded saturation 5. The video decoding apparatus according to claim 4, wherein an enlargement factor is used. 第一の色域の表示系用の入力映像を第二の色域の表示系用の出力映像に変換して符号化する映像符号化方法であって、
第一の色域の映像信号を、第二の色域の映像信号と、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を前記第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率とに分離するステップと、
前記第二の色域の映像信号を符号化するステップと、
前記彩度拡大倍率を符号化するステップと、
符号化された前記第二の色域の映像信号と符号化された前記彩度拡大倍率をビットストリームに統合するステップとを含むことを特徴とする映像符号化方法。
A video encoding method for converting an input video for a display system of a first color gamut into an output video for a display system of a second color gamut and encoding the video.
The video signal of the first color gamut is the video signal of the second color gamut, and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut is the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut Separating into a saturation expansion factor for restoration;
Encoding the video signal of the second color gamut;
Encoding the saturation expansion factor;
And c. Integrating the encoded video signal of the second color gamut and the encoded saturation expansion factor into a bit stream.
第一の色域の表示系用の入力映像を第二の色域の表示系用の出力映像に変換して符号化する映像符号化プログラムであって、
第一の色域の映像信号を、第二の色域の映像信号と、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を前記第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率とに分離するステップと、
前記第二の色域の映像信号を符号化するステップと、
前記彩度拡大倍率を符号化するステップと、
符号化された前記第二の色域の映像信号と符号化された前記彩度拡大倍率をビットストリームに統合するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする映像符号化プログラム。
A video encoding program for converting an input video for a display system of a first color gamut into an output video for a display system of a second color gamut and encoding the video.
The video signal of the first color gamut is the video signal of the second color gamut, and the chromaticity of the pixel of the video signal of the second color gamut is the chromaticity of the pixel of the video signal of the first color gamut Separating into a saturation expansion factor for restoration;
Encoding the video signal of the second color gamut;
Encoding the saturation expansion factor;
A computer-readable storage medium storing a video encoding program comprising: causing a computer to execute the step of integrating the encoded video signal of the second color gamut and the encoded saturation expansion ratio into a bit stream.
第二の色域の表示系用の入力映像が符号化されたビットストリームから第一の色域の表示系用の出力映像を復号化する映像復号化方法であって、
入力されたビットストリームを第二の色域の映像信号のデータと、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率のデータとに分離するステップと、
前記第二の色域の映像信号のデータを復号化するステップと、
前記彩度拡大倍率のデータを復号化するステップと、
復号化された前記第二の色域の映像信号の高域成分を評価し、前記高域成分の評価結果に応じて復号化された前記彩度拡大倍率を調整するステップと、
復号化された前記第二の色域の映像信号及び調整された前記彩度拡大倍率に基づいて前記第一の色域の映像信号を回復するステップとを含むことを特徴とする映像復号化方法。
A video decoding method for decoding an output video for a display system of a first color gamut from a bit stream in which an input video for a display system of a second color gamut is encoded,
In order to restore the input bit stream to the video signal data of the second color gamut and the chromaticity of the pixels of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixels of the video signal of the first color gamut Separating into data of saturation expansion factors of
Decoding data of the video signal of the second color gamut;
Decoding the data of the saturation expansion factor;
Evaluating a high frequency component of the video signal of the second color gamut that has been decoded, and adjusting the saturation enlargement ratio decoded according to the evaluation result of the high frequency component;
And v. Recovering the video signal of the first color gamut based on the video signal of the second color gamut and the adjusted saturation expansion factor. .
第二の色域の表示系用の入力映像が符号化されたビットストリームから第一の色域の表示系用の出力映像を復号化する映像復号化プログラムであって、
入力されたビットストリームを第二の色域の映像信号のデータと、前記第二の色域の映像信号の画素の色度を第一の色域の映像信号の画素の色度に復元するための彩度拡大倍率のデータとに分離するステップと、
前記第二の色域の映像信号のデータを復号化するステップと、
前記彩度拡大倍率のデータを復号化するステップと、
復号化された前記第二の色域の映像信号の高域成分を評価し、前記高域成分の評価結果に応じて復号化された前記彩度拡大倍率を調整するステップと、
復号化された前記第二の色域の映像信号及び調整された前記彩度拡大倍率に基づいて前記第一の色域の映像信号を回復するステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする映像復号化プログラム。
A video decoding program for decoding an output video for a display system of a first color gamut from a bitstream in which an input video for a display system of a second color gamut is encoded,
In order to restore the input bit stream to the video signal data of the second color gamut and the chromaticity of the pixels of the video signal of the second color gamut to the chromaticity of the pixels of the video signal of the first color gamut Separating into data of saturation expansion factors of
Decoding data of the video signal of the second color gamut;
Decoding the data of the saturation expansion factor;
Evaluating a high frequency component of the video signal of the second color gamut that has been decoded, and adjusting the saturation enlargement ratio decoded according to the evaluation result of the high frequency component;
Recovering the video signal of the first color gamut based on the decoded video signal of the second color gamut and the adjusted chroma expansion factor. Decryption program.
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