JP6719572B2 - 高ダイナミックレンジ色変換補正 - Google Patents
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Description
いくつかの実施形態では、RGBnew(x,y)とRGBorg(x,y)との間の距離(D)は、ユークリッドノルム(例えば各成分の二乗誤差)として測定してよい:
元のRGBorg(x,y)値と略同様のRGBnew(x,y)値に対応するより良好な輝度成分Y’(x,y)を推定するための、閉じた形の一次解を得るために、EOTF f(X)を、一次多項式を用いて近似してよく、ここでf’(Xi)は、点XiにおけるXに関するf(X’)の導関数の値である:
あるいは、式14に示すような二次多項式を用いてEOTFを近似してもよい:
いくつかの実施形態では、距離(D)は、RGBnew(x,y)及びRGBorg(x,y)の個々のR、G及びB成分の間の重み付けの差の合計として測定できる。このような実施形態では、これら2つの値の間の差異を式18に従って算出してよく、ここでwR、wG及びwBは、各色成分R、G及びBに対応する重みである:
(8)を(22)に代入すると、コスト関数を以下のように近似できる:
あるいは、式14に示すような二次多項式を用いてEOTFを近似してもよい。a1,1=a2,1=a3,1=1とした場合の解は以下の通りである:
上述のように、線形近似アプローチの複雑性は、従来の輝度マイクログレーディングアプローチよりも大幅に低い。本明細書に記載の技法は、閉じた形の解を用いて、1回の反復でY’の値を得る。対照的に、従来のマイクログレーディングアプローチは、図2のチェーンの最後の2つのボックス、即ちR’G’B’値を得るステップ、EOTFを適用するステップ、及び線形光輝度を算出するステップを含む、10ビットの動画に関して10回の反復を必要とする。従って、ここで提案される線形近似アプローチは、複雑性と品質との間の良好なトレードオフを有し、これにより本アプローチは、リアルタイムシステムに好適なものとなる。
上記命令は、プロセッサが上記命令を実行した場合に、上記プロセッサに:
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
上記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成するステップ;並びに
上記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、上記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、上記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を実施させる、命令である。
上記少なくとも1つの成分値は、上記第1の差に基づいて修正される、項目1〜4のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
上記少なくとも1つの成分値は、上記彩度値、及び上記第1の色空間値に含まれる輝度値に基づいて修正される、項目1〜5のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
上記ダウンサンプリング済み色空間値は、4:2:2Y’CbCr値及び4:2:0Y’CbCr値のうちの少なくとも1つを含む、項目1〜6のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
上記第1の色空間値は、上記色空間変換パラメータを上記非線形色空間成分値に適用することによって生成される、項目1〜8のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
上記第2の重み付けは、非線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
上記第3の重み付けは、非線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、項目1〜10のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
上記第2の重み付けは、線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
上記第3の重み付けは、線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、項目1〜11のいずれか1項の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
上記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成するステップ;並びに
上記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を含む。
上記少なくとも1つの成分値は、少なくとも1つの輝度値を含む、項目13の方法。
上記少なくとも1つの成分値は、上記第1の差に基づいて修正される、項目13又は14の方法。
上記少なくとも1つの成分値は、上記彩度値、及び上記第1の色空間値に含まれる輝度値に基づいて修正される、項目13〜15のいずれか1項の方法。
上記ダウンサンプリング済み色空間値は、4:2:2Y’CbCr値及び4:2:0Y’CbCr値のうちの少なくとも1つを含む、項目13〜16のいずれか1項の方法。
色補正アプリケーションを記憶するメモリ;及び
上記メモリに連結されたプロセッサ
を備え、
上記色補正アプリケーションを実行する際に:
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成し;
上記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成し;
上記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、上記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、上記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正する
よう構成される。
以下、本発明の好ましい実施形態を項分け記載する。
実施形態1
非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、命令を含み、
前記命令は、プロセッサが前記命令を実行した場合に、前記プロセッサに:
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成するステップ;並びに
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を実施させる、命令である、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態2
前記少なくとも1つの成分値は、少なくとも1つの輝度値を含む、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態3
前記非線形伝達関数の前記近似は、電気光学的伝達関数(EOTF)の線形近似及び前記EOTFの二次近似のうちの少なくとも1つを含む、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態4
前記第1の色空間値は、線形色値及び前記非線形伝達関数に基づいて生成される。実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態5
前記第2の色空間値に含まれる前記第2の成分値と、前記第1の色空間値に含まれる前記第1の成分値との間の第1の差を算出するステップを更に含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記第1の差に基づいて修正される、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態6
前記第1の成分値、前記第2の成分値、前記第1の色空間値に含まれる第3の成分値、及び前記第2の色空間値に含まれる第4の成分値は、彩度値を含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記彩度値、及び前記第1の色空間値に含まれる輝度値に基づいて修正される、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態7
前記第1の色空間値及び前記第2の色空間値は、4:4:4Y’CbCr値を含み、
前記ダウンサンプリング済み色空間値は、4:2:2Y’CbCr値及び4:2:0Y’CbCr値のうちの少なくとも1つを含む、実施形態6に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態8
前記少なくとも1つの成分値は、前記非線形伝達関数の前記近似に関連するルックアップテーブルに基づいて修正される、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態9
前記少なくとも1つの成分値は、非線形色空間成分値及び色空間変換パラメータに基づいて修正され、
前記第1の色空間値は、前記色空間変換パラメータを前記非線形色空間成分値に適用することによって生成される、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態10
前記少なくとも1つの成分値は、赤色値に適用される第1の重み付け、緑色値に適用される第2の重み付け、及び青色値に適用される第3の重み付けのうちの少なくとも1つに基づいて修正される、実施形態1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態11
前記第1の重み付けは、非線形色空間輝度に対する赤色の寄与に対応し、
前記第2の重み付けは、非線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
前記第3の重み付けは、非線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、実施形態10に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態12
前記第1の重み付けは、線形色空間輝度に対する赤色の寄与に対応し、
前記第2の重み付けは、線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
前記第3の重み付けは、線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、実施形態10に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
実施形態13
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成するステップ;並びに
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を含む、方法。
実施形態14
前記少なくとも1つの成分値は、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、及び前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値に基づいて修正され、
前記少なくとも1つの成分値は、少なくとも1つの輝度値を含む、実施形態13に記載の方法。
実施形態15
前記第2の色空間値に含まれる前記第2の成分値と、前記第1の色空間値に含まれる前記第1の成分値との間の第1の差を算出するステップを更に含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記第1の差に基づいて修正される、実施形態14に記載の方法。
実施形態16
前記第1の成分値、前記第2の成分値、前記第1の色空間値に含まれる第3の成分値、及び前記第2の色空間値に含まれる第4の成分値は、彩度値を含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記彩度値、及び前記第1の色空間値に含まれる輝度値に基づいて修正される、実施形態14に記載の方法。
実施形態17
前記第1の色空間値及び前記第2の色空間値は、4:4:4Y’CbCr値を含み、
前記ダウンサンプリング済み色空間値は、4:2:2Y’CbCr値及び4:2:0Y’CbCr値のうちの少なくとも1つを含む、実施形態16に記載の方法。
実施形態18
前記非線形伝達関数の前記近似は、電気光学的伝達関数(EOTF)の線形近似及び前記EOTFの二次近似のうちの少なくとも1つを含む、実施形態13に記載の方法。
実施形態19
前記第1の色空間値は、線形色値及び前記非線形伝達関数に基づいて生成される、実施形態13に記載の方法。
実施形態20
前記少なくとも1つの成分値は、前記非線形伝達関数の前記近似に関連するルックアップテーブルに基づいて修正される、実施形態13に記載の方法。
実施形態21
計算デバイスであって、
前記計算デバイスは:
色補正アプリケーションを記憶するメモリ;及び
前記メモリに連結されたプロセッサ
を備え、
前記色補正アプリケーションを実行する際に:
第1の色空間値をダウンサンプリングして、ダウンサンプリング済み色空間値を生成し;
前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、第2の色空間値を生成し;
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる少なくとも1つの成分値を、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正する
よう構成される、計算デバイス。
102 プロセッサ
104 入出力(I/O)デバイス
110 メモリ
112 色変換アプリケーション
114 データベース
Claims (15)
- 非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、
前記非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、命令を含み、
前記命令は、プロセッサが前記命令を実行した場合に、前記プロセッサに:
高ダイナミックレンジ(HDR)コンテンツを受信し、
前記HDRコンテンツの所与のピクセルに関連する第1の色空間値をダウンサンプリングして、前記所与のピクセルに関連するダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、前記所与のピクセルに関連する第2の色空間値を生成するステップ;並びに
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる1つの成分値を、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を実施させる、命令である、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記少なくとも1つの成分値は、少なくとも1つの輝度値を含む、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記非線形伝達関数の前記近似は、電気光学的伝達関数(EOTF)の線形近似及び前記EOTFの二次近似のうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記第1の色空間値は、線形色値及び前記非線形伝達関数に基づいて生成される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記第2の色空間値に含まれる前記第2の成分値と、前記第1の色空間値に含まれる前記第1の成分値との間の第1の差を算出するステップを更に含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記第1の差に基づいて修正される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記第1の成分値、前記第2の成分値、前記第1の色空間値に含まれる第3の成分値、及び前記第2の色空間値に含まれる第4の成分値は、彩度値を含み、
前記少なくとも1つの成分値は、前記彩度値、及び前記第1の色空間値に含まれる輝度値に基づいて修正される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記第1の色空間値及び前記第2の色空間値は、4:4:4Y’CbCr値を含み、
前記ダウンサンプリング済み色空間値は、4:2:2Y’CbCr値及び4:2:0Y’CbCr値のうちの少なくとも1つを含む、請求項6に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記少なくとも1つの成分値は、前記非線形伝達関数の前記近似に関連するルックアップテーブルに基づいて修正される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記少なくとも1つの成分値は、非線形色空間成分値及び色空間変換パラメータに基づいて修正され、
前記第1の色空間値は、前記色空間変換パラメータを前記非線形色空間成分値に適用することによって生成される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記少なくとも1つの成分値は、赤色値に適用される第1の重み付け、緑色値に適用される第2の重み付け、及び青色値に適用される第3の重み付けのうちの少なくとも1つに基づいて修正される、請求項1に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記第1の重み付けは、非線形色空間輝度に対する赤色の寄与に対応し、
前記第2の重み付けは、非線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
前記第3の重み付けは、非線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、請求項10に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記第1の重み付けは、線形色空間輝度に対する赤色の寄与に対応し、
前記第2の重み付けは、線形色空間輝度に対する緑色の寄与に対応し、
前記第3の重み付けは、線形色空間輝度に対する青色の寄与に対応する、請求項10に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 計算デバイスのプロセッサにより、高ダイナミックレンジ(HDR)コンテンツを受信するステップと、
前記計算デバイスのプロセッサにより、前記HDRコンテンツの所与のピクセルに関連する第1の色空間値をダウンサンプリングして、前記所与のピクセルに関連するダウンサンプリング済み色空間値を生成するステップ;
前記計算デバイスのプロセッサにより、前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、前記所与のピクセルに関連する第2の色空間値を生成するステップ;並びに
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる1つの成分値を、非線形伝達関数の近似に基づいて修正するステップ
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つの成分値は、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、及び前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値に基づいて修正され、
前記少なくとも1つの成分値は、少なくとも1つの輝度値を含む、請求項13に記載の方法。 - 計算デバイスであって、
前記計算デバイスは:
色補正アプリケーションを記憶するメモリ;及び
前記メモリに連結されたプロセッサを備え、
前記色補正アプリケーションを実行する際に:
高ダイナミックレンジ(HDR)コンテンツを受信し;
前記HDRコンテンツの所与のピクセルに関連する第1の色空間値をダウンサンプリングして、前記所与のピクセルに関連するダウンサンプリング済み色空間値を生成し;
前記ダウンサンプリング済み色空間値をアップサンプリングして、前記所与のピクセルに関連する第2の色空間値を生成し;
前記ダウンサンプリング済み色空間値に含まれる1つの成分値を、前記第1の色空間値に含まれる第1の成分値、前記第2の色空間値に含まれる第2の成分値、及び非線形伝達関数の近似に基づいて修正する
よう構成される、計算デバイス。
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