KR102537393B1 - Hdr 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents
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Abstract
본 원리들은 표준 동적 범위 루마 성분(y', y'1) 및 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분(u', v')에 의해 표현되는 표준 동적 범위 이미지로부터 하나의 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분(
) 및 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들(
, (I))에 의해 표현되는 높은 동적 범위 이미지를 재구성하기 위한 방법 및 디바이스에 관한 것이다. 이 방법은, 방법이 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분(
)을 획득하기 위해 상기 표준 동적 범위 루마 성분(y', y'1)을 역매핑하는 단계(22); 및 상기 표준 동적 범위 루마 성분(y', y'1) 및 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분(
)에 따라 상기 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들(
, (I))을 획득하기 위해 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들(u', v')을 보정하는 단계(33)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 원리들은 일반적으로 이미지/비디오 디코딩에 관한 것이다. 특히, 본 원리들의 기술 분야는 픽셀 값들이 높은 동적 범위에 속하는 이미지의 코딩 및 재구성에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 섹션은, 아래에서 설명되고 그리고/또는 청구되는 본 원리들의 다양한 양태들과 관련될 수 있는 본 기술분야의 다양한 양태들을 독자에게 소개하도록 의도된다. 이러한 논의는 본 원리들의 다양한 양태들의 더 양호한 이해를 돕기 위한 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 설명들은 종래 기술의 인정이 아니라 이러한 관점에서 읽혀져야 함을 이해해야 한다.
다음으로, 이미지는 이미지(또는 비디오)의 픽셀 값들과 관련된 모든 정보, 및 예를 들어, 이미지(또는 비디오)를 시각화 및/또는 디코딩하기 위해 디스플레이 및/또는 다른 디바이스에 의해 사용될 수 있는 모든 정보를 특정하는 특정 이미지/비디오 포맷으로 샘플들(픽셀 값들)의 하나의 또는 몇몇 어레이들을 포함한다. 이미지는, 샘플들의 제1 어레이, 통상적으로 루마(또는 휘도) 성분(component)의 형상인 적어도 하나의 성분, 및 가능하게는, 샘플들의 적어도 하나의 다른 어레이, 통상적으로는 컬러 성분의 형상인 적어도 하나의 다른 성분을 포함한다. 또는, 동등하게, 동일한 정보가 또한, 전통적인 3색 RGB 표현과 같은 컬러 샘플들의 어레이들의 세트에 의해 표현될 수 있다.
픽셀 값은 C 값들의 벡터로 표현되고, 여기서 C는 성분들의 수이다. 벡터의 각각의 값은 픽셀 값들의 최대 동적 범위를 정의하는 다수의 비트들로 표현된다.
표준 동적 범위(Standard-Dynamic-Range) 이미지들(SDR 이미지들)은 휘도 값들이 제한된 수의 비트들(가장 빈번하게는 8 또는 10)로 표현되는 이미지들이다. 이러한 제한된 표현은, 특히 어두운 및 밝은 휘도 범위들에서 작은 신호 변화들의 정확한 렌더링을 허용하지 않는다. 높은 동적 범위(High-Dynamic-Range) 이미지들(HDR 이미지들)에서, 그 전체 범위에 걸쳐 신호의 높은 정확도를 유지하기 위해 신호 표현이 확장된다. HDR 이미지들에서, 휘도 레벨들을 표현하는 픽셀 값들은 통상적으로 부동 소수점 포맷(각각의 성분에 대해 32-비트 또는 16-비트, 즉 부동 또는 절반-부동)에서 표현되며, 가장 대중적인 포맷은 openEXR 절반-부동 포맷(RGB 성분 당 16-비트, 즉 픽셀 당 48 비트) 또는 긴 표현, 즉, 통상적으로 적어도 16 비트를 갖는 정수들로 표현된다.
고 효율 비디오 코딩(HEVC) 표준(ITU-TH.265 Telecommunication standardization sector of ITU (10/2014), series H: audiovisual and multimedia systems, infrastructure of audiovisual services -coding of moving video, High efficiency video coding, Recommendation ITU-T H.265)의 도달은 울트라 HD 브로드캐스트 서비스들과 같은 향상된 뷰잉 경험을 갖는 새로운 비디오 서비스들의 배치를 가능하게 한다. 증가된 공간 분해능에 추가로, 울트라 HD는 현재 배치된 표준 동적 범위(SDR) HD-TV보다 더 넓은 컬러 영역(wider color gamut)(WCG) 및 더 높은 동적 범위(HDR)를 유도할 수 있다. HDR/WCG 비디오의 표현 및 코딩에 대한 상이한 솔루션들이 제안되었다(SMPTE 2014, "High Dynamic Range Electro-Optical Transfer Function of Mastering Reference Displays, or SMPTE ST 2084, 2014, or Diaz, R., Blinstein, S. and Qu, S. "Integrating HEVC Video Compression with a High Dynamic Range Video Pipeline", SMPTE Motion Imaging Journal, Vol. 125, Issue 1. Feb, 2016, pp 14-21).
디코딩 및 렌더링 디바이스들과의 SDR 역호환성은 브로드캐스팅 또는 멀티캐스팅 시스템들과 같은 일부 비디오 분배 시스템들에서 중요한 특징이다.
이중-계층 코딩이 이러한 특징을 지원하는 하나의 솔루션이다. 그러나, 이의 다중-계층 설계로 인해, 이러한 솔루션이 모든 분배 워크플로우들에 적응되는 것은 아니다.
하기 내용은 본 원리들의 일부 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 원리들의 단순화된 요약을 제시한다. 이러한 요약은 본 원리들의 광범위한 개요가 아니다. 이는 본 원리들의 핵심적이거나 중요한 요소들을 식별하는 것으로 의도되지 않는다. 하기 요약은 단지 아래에 제공된 보다 상세한 설명의 서두로서 단순화된 형태로 본 원리들의 일부 양태들을 제시한다.
본 원리들은 하나의 높은 동적 범위 루마 성분 및 2개의 높은 동적 범위 크로마 성분들에 의해 표현된 높은 동적 범위 이미지를 코딩하기 위한 방법으로 종래 기술의 단점들 중 적어도 하나를 해결하도록 상술된다. 이 방법은,
- 상기 높은 동적 범위 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키기 위해 상기 높은 동적 범위 루마 성분을 표준 동적 범위 루마 성분에 매핑하는 단계;
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분을 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 역매핑하는 단계;
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 따라 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 높은 동적 범위 크로마 성분들을 보정하는 단계; 및
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 인코딩하는 단계를 더 포함한다.
이들의 양상들 중 다른 양상에 따르면, 본 원리들은 추가로, 하나의 높은 동적 범위 루마 성분 및 2개의 높은 동적 범위 크로마 성분들에 의해 표현된 높은 동적 범위 이미지를 코딩하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는
- 상기 높은 동적 범위 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키기 위해 상기 높은 동적 범위 루마 성분을 표준 동적 범위 루마 성분에 매핑하기 위한 수단;
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분을 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 역매핑하기 위한 수단;
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 따라 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 높은 동적 범위 크로마 성분들을 보정하기 위한 수단; 및
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 인코딩하기 위한 수단을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 2개의 높은 동적 범위 크로마 성분들을 보정하는 것은 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분 대 표준 동적 범위 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수로 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 나누는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 표준 동적 범위 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터는 메타데이터로서 비트스트림으로 인코딩된다.
일 실시예에 따르면, 상기 표준 동적 범위 루마 성분은 인코딩되기 전에 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들에 따라 조절된다.
이들의 양상들 중 다른 양상에 따르면, 본 원리들은 표준 동적 범위 루마 성분 및 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분에 의해 표현되는 표준 동적 범위 이미지로부터 하나의 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분 및 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들에 의해 표현되는 높은 동적 범위 이미지를 재구성하기 위한 방법에 관한 것이다. 이 방법은,
- 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분을 획득하기 위해 상기 표준 동적 범위 루마 성분을 역매핑하는 단계; 및
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 따라 상기 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 보정하는 단계를 더 포함한다.
이들의 양상들 중 다른 양상에 따르면, 본 원리들은 표준 동적 범위 루마 성분 및 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분에 의해 표현되는 표준 동적 범위 이미지로부터 하나의 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분 및 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들에 의해 표현되는 높은 동적 범위 이미지를 재구성하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는
- 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분을 획득하기 위해 상기 표준 동적 범위 루마 성분을 역매핑하기 위한 수단; 및
- 상기 표준 동적 범위 루마 성분 및 상기 재구성된 높은 동적 범위 루마 성분에 따라 상기 2개의 재구성된 높은 동적 범위 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 보정하기 위한 수단을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 2개의 표준 동적 범위 크로마 성분들을 보정하는 것은 재구성된 HDR 루마 성분 대 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수와 표준 동적 범위 크로마 성분들을 곱하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 표준 동적 범위 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터는 상기 역매핑을 정의하기 위해 비트스트림으로부터 디코딩된다.
이들의 양상들 중 또 다른 양상에 따르면, 본 원리들은 프로그램 코드 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이며, 명령어들은 이러한 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행되는 경우 상기 방법의 단계들을 실행한다.
도면들에서, 본 원리들의 예들이 예시된다.
도 1은 단-대-단 워크플로우 지원 콘텐츠 생성 및 HDR 및 SDR 디스플레이들로의 전달을 도시한다.
도 2a는 전처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
도 2b는 HDR-대-SDR 분해를 더 상세히 도시한다.
도 2c는 개념적 전달 함수의 예를 도시한다.
도 2d는 루마 매핑에 사용되는 구분적 곡선의 예를 도시한다.
도 2e는 신호를 다시 선형 광 도메인으로 변환하기 위해 사용되는 곡선의 예를 도시한다.
도 3a는 후처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
도 3b는 HDR 재구성 프로세스를 더 상세히 도시한다.
도 4는 본 원리들의 예에 따른 디바이스의 아키텍처의 예를 도시한다.
도 5는 본 원리들의 예에 따라 통신 네트워크를 통해 통신하는 2개의 원격 디바이스들을 도시한다.
유사하거나 동일한 요소들은 동일한 참조 부호들로 참조된다.
도 1은 단-대-단 워크플로우 지원 콘텐츠 생성 및 HDR 및 SDR 디스플레이들로의 전달을 도시한다.
도 2a는 전처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
도 2b는 HDR-대-SDR 분해를 더 상세히 도시한다.
도 2c는 개념적 전달 함수의 예를 도시한다.
도 2d는 루마 매핑에 사용되는 구분적 곡선의 예를 도시한다.
도 2e는 신호를 다시 선형 광 도메인으로 변환하기 위해 사용되는 곡선의 예를 도시한다.
도 3a는 후처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
도 3b는 HDR 재구성 프로세스를 더 상세히 도시한다.
도 4는 본 원리들의 예에 따른 디바이스의 아키텍처의 예를 도시한다.
도 5는 본 원리들의 예에 따라 통신 네트워크를 통해 통신하는 2개의 원격 디바이스들을 도시한다.
유사하거나 동일한 요소들은 동일한 참조 부호들로 참조된다.
본 원리들은, 본 원리들의 예들이 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 원리들은 많은 대안적 형태들로 구체화될 수 있으며, 여기에 설명된 예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 본 원리들은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 이의 특정 예들은 도면들의 예들로서 도시되며 본원에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 원리들을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 의도는 없지만, 반대로, 본 개시내용은 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 원리들의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정들, 균등물들 및 대안들을 커버하는 것으로 이해되어야 한다.
본원에서 사용되는 용어는 오직 특정 예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 원리들을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형 형태들("a", "an" 및 "the")은, 문맥상 명시적으로 달리 표시하지 않으면, 복수형 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 경우, 용어들 "포함하다", "포함하는", "구비하다" 및/또는 "구비하는"은, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 요소들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 요소들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 추가로 이해할 것이다. 또한, 요소가 다른 요소에 "응답하는" 또는 "연결된" 것으로 언급되는 경우, 요소는 다른 요소에 직접 응답하거나 연결될 수 있거나, 또는 개재 요소들이 존재할 수 있다. 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 응답하는" 또는 "직접 연결된" 것으로 언급되는 경우, 어떠한 개재 요소도 존재하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관된 나열된 항목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 결합들을 포함하고, "/"로 축약될 수 있다.
제1, 제2 등의 용어들이 본 명세서에서 다양한 요소들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 요소들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안됨을 이해할 것이다. 이러한 용어들은 하나의 요소를 다른 요소로부터 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 원리들의 교시들을 벗어남이 없이, 제1 요소는 제2 요소로 지칭될 수 있고, 유사하게, 제2 요소는 제1 요소로 지칭될 수 있다.
일부 도면들은 통신의 주 방향을 도시하기 위해 통신 경로들 상의 화살표들을 포함하지만, 통신은 도시된 화살표들에 대한 반대 방향으로 발생할 수 있음을 이해해야 한다.
일부 예들은 블록도들 및 동작 흐름도들과 관련하여 설명되며, 여기서 각각의 블록은 특정 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령어들을 포함하는 회로 요소, 모듈 또는 코드 부분을 표현한다. 또한, 다른 구현들에서, 블록들에 언급된 기능(들)은 언급된 순서를 벗어나 발생할 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 2개의 블록들은 사실상, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 또는 블록들은 수반되는 기능에 따라 때때로 역순으로 실행될 수 있다.
본 명세서에서 "일례에 따르면" 또는 "일례에서"에 대한 참조는 예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 원리들의 적어도 하나의 구현에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 곳들에서 "일례에 따르면" 또는 "일례에서"라는 문구의 출현은 모두 반드시 동일한 예를 지칭하는 것이 아니며, 별개의 또는 대안적인 예들이 반드시 다른 예들과 상호 배타적이지는 않다.
청구항들에 나타나는 참조 부호들은 단지 설명을 위한 것이며, 청구항들의 범위에 대한 어떠한 제한적인 효과도 갖지 않을 것이다.
명시적으로 설명되지는 않았지만, 본 예들 및 변형들은 임의의 조합 또는 서브-조합으로 이용될 수 있다.
아래에서, 대문자 심볼들, 예를 들어, (Y,U,V)는 HDR 신호의 성분들을 지정하고, 소문자 심볼들, 예를 들어, (y,u,v)는 SDR 신호의 성분들을 지정한다. 아래에서 프라임 심볼들, 예를 들어, (
)는, 그러한 프라임 심볼들이 대문자 심볼들인 경우 HDR 신호의 감마-압축된 성분들을 지정하고, 프라임 심볼들, 예를 들어, (y',u',v')는, 그러한 프라임 심볼들이 소문자 심볼들인 경우 SDR 신호의 감마-압축된 성분들을 지정한다.
본 원리들은 이미지를 코딩/디코딩/재구성하는 것으로 설명되지만, 아래에서 설명되는 바와 같이 시퀀스의 각각의 이미지가 순차적으로 인코딩/디코딩/재구성되기 때문에 이미지들(비디오)의 시퀀스의 코딩/디코딩/재구성으로 확장된다.
도 1은 본 원리들의 예에 따른, 콘텐츠 생성 및 HDR 및 SDR 디스플레이들로의 전달을 지원하는 단-대-단 워크플로우를 도시한다.
전처리 스테이지에서, 착신 HDR 비디오는 SDR 비디오 및 메타데이터에서 분해된다. 그 다음, SDR 비디오는 임의의 SDR 비디오 코덱으로 인코딩되고, SDR 비트스트림은 특정 채널 상에서 전달되거나 SDR 비트스트림에 임베딩된 동반 메타데이터와 함께 기존의 SDR 분배 네트워크 전반에 걸쳐 운반된다.
바람직하게는, 코딩된 비디오는 H265/HEVC 코덱 또는 H264/AVC와 같은 HEVC 코덱이다("Advanced video coding for generic audiovisual Services", SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.264, Telecommunication Standardization Sector of ITU, January 2012).
메타데이터는 통상적으로 HEVC 컬러 리매핑 정보(CRI) 또는 마스터링 디스플레이 컬러 볼륨(MDCV) SEI 메시지와 같은 HEVC 또는 H264/AVC 코덱과 함께 사용되는 경우 SEI 메시지들에 의해 운반된다.
SDR 비트스트림이 디코딩되고, 그 다음, 디코딩된 SDR 비디오는 SDR 고객 전자장치(CE) 디스플레이에 대해 이용가능하다.
다음으로, 기능적으로 전처리 스테이지의 역인 후처리 스테이지에서, HDR 비디오는 특정 채널로부터 또는 SDR 비트스트림으로부터 획득되는 디코딩된 SDR 비디오 및 메타데이터로부터 재구성된다.
이는 모든 분배 워크플로우들에 적응되는 단일 계층 인코딩/디코딩 방식인데, 이는, 단일 SDR 스트림이 SDR CE 디바이스들과의 역호환성을 허용하면서 (메타데이터를 포함하여) 송신될 수 있기 때문이다.
도 2a는 전처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
전처리 스테이지의 코어 컴포넌트는 HDR 비디오로부터 SDR 비디오 및 메타데이터를 생성하는 HDR-대-SDR 분해이다.
더 정확하게는, HDR-대-SDR 분해는, 아래에 개시된 실시예에 따라 특정 입력 포맷으로 표현된 HDR 비디오를 특정 출력 포맷으로 표현된 SDR 비디오로 변환하는 것을 목적으로 하지만, 본 원리들은 특정 입력/출력 컬러 공간 또는 영역(gamut)으로 제한되지 않는다.
임의로, HDR 비디오의 포맷, SDR 비디오의 타겟팅된 포맷 각각은 상기 특정 입력 포맷, 특정 출력 포맷 각각에 적응될 수 있다.
상기 입력/출력 포맷 적응은 컬러 공간 변환 및/또는 컬러 영역 매핑을 포함할 수 있다. 통상적인 포맷 적응 프로세스들, 예를 들어, RGB-대-YUV 또는 YUV-대-RGB 변환, BT.709-대-BT.2020 또는 BT.2020-대-BT.709, 크로마 성분들의 다운-샘플링 또는 업-샘플링 등이 사용될 수 있다. 널리 공지된 YUV 컬러 공간은 또한 종래 기술에서 널리 공지된 YCbCr을 참조함을 주목한다.
상기 입력 포맷 적응은 또한 HDR 이미지의 컬러 성분(R,G,B)의 감마-압축된 버전들의 가중된 합으로부터 HDR 비디오의 HDR 이미지의 HDR 루마 성분 Y' 및 HDR 크로마 성분들 U' 및 V'를 유도하는 것을 포함할 수 있다.
따라서 HDR 루마 성분 Y'은 다음과 같이 유도될 수 있고:
HDR 크로마 성분들 U' 및 V'는 다음과 같이 유도될 수 있고:
여기서 
는 (예를 들어, 컬러 공간에 따라 ITU-R Rec. BT.2020 또는 ITU-R Rec. BT.709에서 특정된 바와 같은) 캐노니칼(canonical) 3x3 RGB-대-YUV 변환 행렬이고, A1A2A3는 1x3 행렬들이고 γ는 예를 들어, 2.4와 동일한 감마 팩터일 수 있다.
비선형 신호인 HDR 루마 성분 Y'는 통상적으로 신호의 컬러 성분들로부터 획득되는 선형 휘도 성분과 상이한 것에 주목한다.
도 2b는 HDR 비디오의 HDR 이미지의 HDR-대-SDR 분해를 도시한다. 더 정확하게는, 높은 동적 범위(HDR) 루마 성분 Y' 및 2개의 HDR 크로마 성분들 U' 및 V'가 상기 HDR 이미지로부터 획득된다.
HDR 성분은 통상적으로 32-비트 또는 16-비트인 많은 수의 비트들로 표현되는 값들을 갖는 이미지 성분을 의미한다. 반대로, 표준 동적 범위(SDR) 성분은 통상적으로 8-비트 또는 10-비트인 제한된 수의 비트들로 표현되는 값들을 갖는 이미지 성분을 의미한다.
단계 21에서, HDR 루마 성분 Y'는 SDR 루마 성분 y'1에 매핑된다.
상기 매핑은 개념적 전달 함수 TM에 기초하고, 그 목적은 HDR 루마 성분을 SDR 루마 성분으로 변환하여, 상기 HDR 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키는 것이다. 따라서 SDR 성분의 값들은 HDR 성분의 값들보다 낮은 동적 범위에 속한다.
상기 개념적 전달 함수 TM은 제어 파라미터들의 제한된 세트를 사용한다.
매핑은 개념적 전달 함수 TM을 사용하여 입력 HDR 루마 신호(예를 들어, HDR 루마 성분 Y')를 개념적으로 균일한 도메인으로 변환함으로써 시작한다.
도 2c는 매핑 휘도 성분들에 대해 사용될 수 있는 개념적 전달 함수의 개념을 도시하지만 매핑 루마 성분들에 대해 유사한 개념적 전달 함수가 사용될 수 있다.
매핑은 마스터링 디스플레이 피크 휘도 파라미터(도 2c의 5000 cd/m2와 동일함)에 의해 제어된다. 흑색 및 백색 레벨들을 더 양호하게 제어하기 위해, 콘텐츠-의존적 흑색 및 백색 레벨들 사이의 신호 스트레칭(stretching)이 적용된다. 그 다음, 변환된 신호는 도 2d에 예시된 바와 같이, 3개의 부분들로부터 구성된 구분적 곡선을 사용하여 매핑된다. 하부 및 상부 섹션들은 선형이고, 경사도는 각각 shadowGain 및 highlightGain 파라미터들에 의해 결정된다. 중간 섹션은 2개의 선형 섹션들 사이의 부드러운 브릿지를 제공하는 포물선이다. 크로스-오버의 폭은 midToneWidthAdjFactor 파라미터에 의해 결정된다.
SDR 루마 성분 y'1은 하기에 의해 주어진다:
매핑을 제어하는 모든 파라미터들은 SMPTE ST 2094-20 메타데이터를 운반하기 위해 예를 들어 JCTVC-W0133에서 정의된 바와 같이 SEI 메시지를 사용함으로써 루마 메타데이터로서 전달될 수 있다.
도 2b의 단계 22에서, 재구성된 HDR 루마 성분 
는 SDR 루마 성분 y'1를 역매핑함으로써 획득될 수 있고:
여기서 ITM은 개념적 전달 함수 TM의 역이다.
상기 역매핑(단계 22)은 단계 21의 매핑의 역이다.
따라서 재구성된 HDR 루마 성분의 값들의 동적 범위는 증가된다. 따라서, 재구성된 성분 
의 값들은 HDR 성분 Y'의 값들의 동적 범위에 속한다.
도 2e는 타겟팅된 SDR 디스플레이 최대 휘도, 예를 들어, 100 cd/m2에 기초하여 개념적으로 최적화된 비디오 신호가 선형 광 도메인으로 다시 변환될 수 있는 방법을 예시하기 위한 개념적 전달 함수 TM(도 2c)의 역의 예를 도시한다.
도 2b의 단계 23에서, 2개의 SDR 크로마 성분 u', v'는 SDR 루마 성분 y'1 및 재구성된 HDR 루마 성분 
에 따라 2개의 HDR 크로마 성분들 U', V'를 보정함으로써 유도된다.
이러한 단계 23는 SDR 컬러들을 제어하도록 허용하고 HDR 컬러들에 대한 이들의 매칭을 보장한다.
크로마 성분들의 보정은 매핑(역매핑)의 파라미터들을 튜닝함으로써 제어되어 유지될 수 있다. 따라서 컬러 채도 및 색조가 제어된다. 이러한 제어는, 통상적으로 비-파라메트릭 개념적 전달 함수가 사용되는 경우 가능하지 않다.
단계 23의 실시예에 따르면, HDR 크로마 성분들 U' 및 V'는, 재구성된 HDR 루마 성분 
대 SDR 루마 성분 y'1의 비에 의존하는 스케일링 함수 β(y'1)로 나눠진다.
수학적으로 말하면, 2개의 SDR 크로마 성분들 u', v'은 하기에 의해 주어지고:
여기서 
및 Ω는 HDR 이미지의 원색들에 의존하는 상수 값이다(예를 들어, BT.2020에 대해 1.3과 동일함).
임의로, 단계 24에서, SDR 루마 성분 y'1은 다음과 같이, 인지되는 포화를 추가로 제어하기 위해 조절될 수 있다:
여기서 a 및 b는 루마 성분들의 매핑을 조절하기 위한 2개의 제어 파라미터들이다(또한 크로마 대 루마 주입 파라미터들로 표기됨). 예로서, a = 0 및 b= 0.1이다.
이러한 단계 24는 SDR 컬러들을 제어하고 HDR 컬러들에 대한 이들의 매칭을 보장하도록 허용한다. 이는 일반적으로 고정된 전달 함수를 사용하는 경우 가능하지 않다. 단계 24는 (성분들 u',u',v'로부터 구축된) SDR 이미지가 디스플레이되는 경우 유용할 수 있다.
SDR 루마 및 크로마 성분 y'(또는 y'1), u', v'는 HDR-대-SDR 분해의 출력들이고 특정 채널을 통해 SDR 비트스트림에 의해 전달된다. 루마 메타데이터는 또한 HDR-대-SDR 분해의 출력들이고, 예를 들어, 개념적 전달 함수 TM에 대한 정보 데이터(단계 21) 또는 동등하게, 개념적 전달 함수 TM의 역에 대한 정보 데이터(단계 22)를 운반할 수 있다. 이러한 루마 메타데이터는 SDR 비트스트림에서, 또는 대안적으로, 가능하게는 상이한 채널을 통해 송신되는 다른 비트스트림에 의해 전달될 수 있다.
디코더에 의해 요구되는 다른 메타데이터는 또한 SDR 비트스트림 또는 파라미터들 a 및 b에 대한 메타데이터, 원색들의 정의 및/또는 컬러 영역과 같은 임의의 다른 비트스트림에 의해 전달될 수 있음을 주목한다.
도 3a는 후처리 스테이지를 더 상세히 도시한다.
후처리 스테이지의 코어 컴포넌트는 (디코딩된) SDR 비디오 및 루마 메타데이터로부터 HDR 비디오를 재구성하는 HDR 재구성이다.
더 정확하게는, HDR 재구성은, 아래에 개시된 실시예에 따라 특정 입력 포맷으로 표현된 SDR 비디오를 특정 출력 포맷으로 표현된 출력 HDR 비디오로 변환하는 것을 목적으로 하지만, 본 원리들은 특정 입력/출력 컬러 공간 또는 영역으로 제한되지 않는다.
상기 입력 또는 출력 포맷 적응은 컬러 공간 변환 및/또는 컬러 영역 매핑을 포함할 수 있다. 통상적인 포맷 적응 프로세스들, 예를 들어, RGB-대-YUV 또는 YUV-대-RGB 변환, BT.709-대-BT.2020 또는 BT.2020-대-BT.709, 크로마 성분들의 다운-샘플링 또는 업-샘플링 등이 사용될 수 있다.
임의로, 재구성된 HDR 비디오의 포맷은 타겟팅된 시스템 특성들(예를 들어, 셋탑 박스, 연결된 TV)에 적응될 수 있고, 그리고/또는 영역 역매핑은, 디코딩된 SDR 비디오(HDR 재구성 스테이지의 입력) 및 재구성된 HDR 비디오(HDR 재구성 스테이지의 출력)이 상이한 컬러 공간들 및/또는 영역으로 표현되는 경우 사용될 수 있다.
상기 출력 포맷 적응은 또한 감마-압축된 루마 Y' 및 크로마 U', V' 성분들의 가중된 합산으로부터 재구성된 HDR 이미지의 감마-압축된 컬러 성분들(R',G',B')을 유도하는 것을 또한 포함할 수 있다:
여기서 A-1은 캐노니칼 3x3 YUV-대-RGB 변환 행렬일 수 있다(예를 들어, 컬러 공간에 의존하는 BT.2020 또는 BT.709).
상기 출력 포맷 적응은 상기 컬러 성분들의 감마-압축된 버전들로부터 컬러 성분들 (R,G,B)를 획득하는 단계를 더 포함할 수 있고:
γ는 예를 들어, 2.4와 동일한 감마 팩터일 수 있다.
도 3b는 HDR 재구성 프로세스를 더 상세히 도시한다. 더 정확하게는, 재구성된 HDR 이미지는 재구성된 HDR 루마 성분 
및 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들 
및 
로부터 형성(획득)된다.
HDR 재구성은 HDR-대-SDR 분해의 역함수이다(도 2b).
SDR 루마 및 크로마 성분 y', u', v' 및 루마 메타데이터는 예를 들어, SDR 비트스트림으로부터 및/또는 상이한 채널들로부터 획득된다.
임의로, 단계 31에서, SDR 루마 성분 y'은 다음과 같이 포화해제될 수 있다:
여기서 a 및 b는 앞서 논의된 바와 같이 매핑을 조절하기 위한 2개의 제어 파라미터들이다.
단계 22에서, SDR 루마 성분 y'1(또는 y')는 재구성된 HDR 루마 성분 
에 역매핑된다(수식 4). 상기 역매핑은 개념적 전달 함수(TM)의 역(ITM)을 고려하며, 이는 루마 메타데이터에 따라 정의될 수 있다.
단계 33에서, SDR 크로마 성분들 (u', v')는 상기 SDR 루마 성분 y'1(또는 y') 및 상기 재구성된 HDR 루마 성분 
에 따라 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들 
, 
를 획득함으로써 보정된다.
상기 크로마 보정은 단계 23의 크로마 보정의 역이다.
단계 33의 실시예에 따르면, SDR 크로마 성분들 (u', v')는, 재구성된 HDR 루마 성분 
대 SDR 루마 성분 y'1(또는 y')의 비에 의존하는 스케일링 함수 β(.)가 곱해진다.
수학적으로 말하면, 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들 
및 
는 SDR 루마 성분 y'1가 고려되는 경우 하기에 의해 주어진다:
여기서 
는 SDR 루마 성분 y'1에 의존하고 Ω는 HDR 이미지의 원색들에 의존하는 상수 값이다(예를 들어, BT.2020에 대해 1.3과 동일함).
동등하게, SDR 루마 성분 y'가 고려되는 경우, 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들 
및 
는, y'1가 y'로 대체된 수식 (10)에 의해 주어진다.
도 1 내지 도 3b에서, 모듈은 식별가능한 물리적 유닛들과 관련이 있거나 그렇지 않을 수도 있는 기능 유닛들이다. 예를 들어, 이러한 모듈들 또는 이들 중 일부는 고유 컴포넌트 또는 회로에 통합되거나 소프트웨어의 기능들에 기여할 수 있다. 대조적으로, 일부 모듈들은 잠재적으로 별개의 물리적 엔티티들로 구성될 수 있다. 본 원리들과 호환가능한 장치는 순수한 하드웨어, 예를 들어 ASIC 또는 FPGA 또는 VLSI와 같은 전용 하드웨어(각각 ≪ Application Specific Integrated Circuit ≫, ≪ Field-Programmable Gate Array ≫, ≪ Very Large Scale Integration ≫)를 사용하여, 또는 디바이스에 내장된 몇몇 통합 전자 컴포넌트들로부터 또는 하드웨어와 소프트웨어 컴포넌트들의 혼합으로부터 구현된다.
도 4는 도 1 내지 도 3b와 관련하여 설명된 방법을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스(40)의 예시적인 아키텍처를 표현한다.
디바이스(40)는 데이터 및 어드레스 버스(41)에 의해 함께 링크되는 하기 요소들을 포함한다:
- 예를 들어, DSP(즉, Digital Signal Processor)인 마이크로프로세서(42)(또는 CPU);
- ROM (즉, Read Only Memory)(43);
- RAM (즉, Random Access Memory)(44);
- 애플리케이션으로부터, 송신할 데이터의 수신을 위한 I/O 인터페이스(45); 및
- 배터리(46).
일례에 따르면, 배터리(46)는 디바이스 외부에 있다. 언급된 메모리 각각에서, 본 명세서에서 사용되는 용어 ≪ 레지스터 ≫는 작은 용량(일부 비트들)의 영역에 또는 매우 큰 영역(예를 들어, 전체 프로그램 또는 대량의 수신 또는 디코딩된 데이터)에 대응할 수 있다. ROM(43)은 적어도 프로그램 및 파라미터들을 포함한다. ROM(43)은 본 원리들에 따른 기술들을 수행하기 위한 알고리즘들 및 명령어들을 저장할 수 있다. 스위치 온되는 경우, CPU(42)는 RAM에 프로그램을 업로드하고, 대응하는 명령어들을 실행한다.
RAM(44)은, 레지스터에서, CPU(42)에 의해 실행되고 디바이스(40)의 스위치 온 후에 업로드되는 프로그램, 레지스터 내의 입력 데이터, 레지스터 내의 방법의 상이한 상태들의 중간적 데이터 및 레지스터 내의 방법의 실행을 위해 사용되는 다른 변수들을 포함한다.
본원에서 설명되는 구현들은, 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호에서 구현될 수 있다. 오직 단일 형태의 구현의 상황에서 논의되는(예를 들어, 오직 방법 또는 디바이스로서만 논의되는) 경우에도, 논의되는 특징들의 구현은 또한 다른 형태들(예를 들어, 프로그램)로 구현될 수 있다. 장치는 예를 들어, 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법들은, 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능 로직 디바이스를 포함하는 일반적인 처리 디바이스들을 지칭하는, 예를 들어, 프로세서와 같은 장치로 구현될 수 있다. 프로세서들은 또한, 예를 들어, 컴퓨터들, 셀 폰들, 휴대용/개인 휴대 정보 단말("PDA들"), 및 최종 사용자들 사이에서 정보의 통신을 용이하게 하는 다른 디바이스들과 같은 통신 디바이스들을 포함한다.
인코딩 또는 인코더의 예에 따르면, HDR 비디오 또는 HDR 비디오의 HDR 이미지가 소스로부터 획득된다. 예를 들어, 소스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 로컬 메모리(43 또는 44), 예를 들어, 비디오 메모리 또는 RAM(즉, Random Access Memory), 플래시 메모리, ROM(즉, Read Only Memory), 하드 디스크;
- 저장 인터페이스(45), 예를 들어, 대용량 저장소, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스;
- 통신 인터페이스(45), 예를 들어, 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스) 또는 무선 인터페이스(예를 들어, IEEE 802.11 인터페이스 또는 Bluetooth® 인터페이스); 및
- 이미지 캡처 회로(예를 들어, CCD(즉, Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(즉, Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)와 같은 센서).
디코딩 또는 디코더의 예에 따르면, 디코딩된 SRD 비디오 또는 디코딩된 HDR 비디오는 목적지로 전송되고; 구체적으로, 목적지는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 로컬 메모리(43 또는 44), 예를 들어, 비디오 메모리 또는 RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크;
- 저장 인터페이스(45), 예를 들어, 대용량 저장소, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스;
- 통신 인터페이스(45), 예를 들어, 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스(예를 들어, USB(즉, Universal Serial Bus)), 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스, HDMI(High Definition Multimedia Interface) 인터페이스) 또는 무선 인터페이스(예를 들어, IEEE 802.11 인터페이스, WiFi ® 또는 Bluetooth ® 인터페이스); 및
- 디스플레이.
인코딩 또는 인코더의 예들에 따르면, 메타데이터를 운반하는 SDR 비트스트림 및/또는 다른 비트스트림이 목적지로 전송된다. 일례로, 이러한 비트스트림들 중 하나 또는 둘 모두는 로컬 또는 원격 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리(44) 또는 RAM(44), 하드 디스크(43)에 저장된다. 변형에서, 이러한 비트스트림들 중 하나 또는 둘 모두는 저장 인터페이스(45), 예를 들어, 대용량 저장소, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스에 전송되고 그리고/또는 통신 인터페이스(45), 예를 들어, 포인트 투 포인트 링크, 통신 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크 또는 브로드캐스트 네트워크로의 인터페이스를 통해 송신된다.
디코딩 또는 디코더의 예들에 따르면, 메타데이터를 운반하는 SDR 비트스트림 및/또는 다른 비트스트림이 소스로부터 획득된다. 예시적으로, 비트스트림은 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리(44), RAM(44), ROM(43), 플래시 메모리(43) 또는 하드 디스크(43)로부터 판독된다. 변형으로, 비트스트림은 저장 인터페이스(45), 예를 들어, 대용량 저장소, RAM, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스로부터 수신되고 그리고/또는 통신 인터페이스(45), 예를 들어, 포인트 투 포인트 링크, 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크 또는 브로드캐스트 네트워크로의 인터페이스로부터 수신된다.
예들에 따르면, 앞서 설명된 바와 같은 인코딩 방법을 구현하도록 구성된 디바이스(40)는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 모바일 디바이스;
- 통신 디바이스;
- 게임 디바이스;
- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);
- 랩탑;
- 스틸 이미지 카메라;
- 비디오 카메라;
- 인코딩 칩;
- 스틸 이미지 서버; 및
- 비디오 서버(예를 들어, 브로드캐스트 서버, 비디오-온-디맨드 서버 또는 웹 서버).
예들에 따르면, 앞서 설명된 바와 같은 디코딩 방법을 구현하도록 구성된 디바이스(40)는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 모바일 디바이스;
- 통신 디바이스;
- 게임 디바이스;
- 셋탑 박스;
- TV 세트;
- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);
- 랩탑;
- 디스플레이 및
- 디코딩 칩.
도 5에 예시된 본 원리들의 예에 따르면, 통신 네트워크 NET를 통한 2개의 원격 디바이스들 A 및 B 사이의 송신 상황에서, 디바이스 A는 앞서 설명된 바와 같이 이미지를 인코딩하기 위한 방법을 구현하도록 구성되는 메모리 RAM 및 ROM과 관련된 프로세서를 포함하고, 디바이스 B는 앞서 설명된 바와 같은 디코딩하기 위한 방법을 구현하도록 구성되는 메모리 RAM 및 ROM과 관련된 프로세서를 포함한다.
일례에 따르면, 네트워크는 디바이스 A로부터 디바이스 B를 포함하는 디코딩 디바이스들로 스틸 이미지들 또는 비디오 이미지들을 브로드캐스트하도록 적응된 브로드캐스트 네트워크이다.
본원에 설명된 다양한 프로세스들 및 특징들의 구현들은 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션들로 구현될 수 있다. 이러한 장비의 예들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 처리하는 포스트-프로세서, 인코더에 입력을 제공하는 프리-프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋톱 박스, 랩탑, 개인용 컴퓨터, 셀 폰, PDA, 및 이미지 또는 비디오를 처리하기 위한 임의의 다른 디바이스 또는 다른 통신 디바이스들을 포함한다. 명확해야 할 바와 같이, 장치는 모바일일 수 있고, 심지어 모바일 차량에 설치될 수 있다.
추가적으로, 방법들은 프로세서에 의해 수행되는 명령어들에 의해 구현될 수 있고, 이러한 명령어들(및/또는 구현에 의해 생성된 데이터 값들)은 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체(들)로 구현되고 컴퓨터에 의해 실행가능한 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드가 구현된 컴퓨터 판독가능 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 그 내부에 정보를 저장하는 고유의 능력 뿐만 아니라 그로부터 정보의 검색을 제공하는 고유의 능력이 주어지면 비일시적 저장 매체로 간주된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 또는 전술한 것의 임의의 적절한 조합일 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 다음은 본 원리들이 적용될 수 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 보다 구체적인 예들을 제공하는 한편, 단지 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 인식되는 것, 즉, 휴대용 컴퓨터 디스켓; 하드 디스크; 판독 전용 메모리(ROM); 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리); 휴대용 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM); 광학 저장 디바이스; 자기 저장 디바이스; 또는 상기한 것의 임의의 적절한 조합과 같이 예시적이며 포괄적인 것이 아니다.
명령어들은 프로세서-판독가능 매체 상에 유형으로 구현된 애플리케이션 프로그램을 형성할 수 있다.
명령어들은 예를 들어 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합일 수 있다. 명령어들은 예를 들어 운영 시스템, 별개의 애플리케이션 또는 이 둘의 조합에서 발견될 수 있다. 따라서, 프로세서는 프로세스를 수행하도록 구성된 디바이스, 및 프로세스를 수행하기 위한 명령어들을 갖는 프로세서-판독가능 매체(예를 들어, 저장 디바이스)를 포함하는 디바이스 둘 모두로서 특징화될 수 있다. 추가로, 프로세서-판독가능 매체는 명령어들에 추가하여 또는 명령어들 대신에, 구현에 의해 생성된 데이터 값들을 저장할 수 있다.
본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 바와 같이, 구현들은, 예를 들어, 저장 또는 송신될 수 있는 정보를 운반하도록 포맷된 다양한 신호들을 생성할 수 있다. 정보는, 예를 들어, 방법을 수행하기 위한 명령어들, 또는 설명된 구현들 중 하나에 의해 생성되는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호는 본 원리들의 설명된 예의 신택스를 기록 또는 판독하기 위한 규칙들을 데이터로서 운반하거나, 본 원리들의 설명된 예에 의해 기록된 실제 신택스 값들을 데이터로서 운반하도록 포맷될 수 있다. 이러한 신호는, 예를 들어, (예를 들어, 스펙트럼의 무선 주파수 부분을 사용하는) 전자기 파로서 또는 기저대역 신호로서 포맷될 수 있다. 포맷은, 예를 들어, 데이터 스트림을 인코딩하는 것 및 인코딩된 데이터 스트림과 캐리어를 변조하는 것을 포함할 수 있다. 신호가 운반하는 정보는, 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 정보일 수 있다. 신호는, 공지된 바와 같이, 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크들을 통해 송신될 수 있다. 신호는 프로세서-판독가능 매체 상에 저장될 수 있다.
다수의 구현들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 수정들이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 상이한 구현들의 요소들은 다른 구현들을 생성하기 위해 결합, 보충, 수정 또는 제거될 수 있다. 추가적으로, 통상의 기술자는, 다른 구조체들 및 프로세스들이 개시된 것들을 대체할 수 있고 결과적인 구현들이 적어도 실질적으로 동일한 방식(들)으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행하여, 개시된 구현들과 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성할 것임을 이해할 것이다. 따라서, 이러한 및 다른 구현들이 본 출원에 의해 고려된다.
Claims (15)
- RGB 컬러 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 코딩하기 위한 방법으로서,
상기 방법은,
- 상기 HDR 이미지의 상기 RGB 컬러 성분들의 감마-압축된 버전들의 가중된 합으로부터 하나의 HDR 루마 성분 및 2개의 HDR 크로마 성분들을 유도하는 단계;
- SDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 HDR 루마 성분에 전달 함수를 적용하는 단계 - 상기 전달 함수는 3개의 섹션들로부터 구성된 파라메트릭 구분적 곡선에 기초하고, 3개의 섹션들 중 2개는 선형이고, 이들 선형 섹션들의 경사도는 상기 HDR 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키도록 정의됨 -;
- 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 SDR 루마 성분에 상기 전달 함수의 역을 적용하는 단계;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수로 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 나눔으로써 2개의 SDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 보정하는 단계; 및
- 비트스트림에서, 상기 SDR 루마 성분 및 상기 2개의 SDR 크로마 성분들을 인코딩하는 단계를 포함하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
것을 특징으로 하는 방법. - 제1항에 있어서,
상기 방법은 또한 상기 SDR 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터를 메타데이터로서 비트스트림에 인코딩하기 위한 단계들을 포함하는 방법. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 방법은 또한 인코딩되기 전의 상기 2개의 SDR 크로마 성분들에 따라 상기 SDR 루마 성분을 조절하기 위한 단계들을 포함하는 방법. - SDR 루마 성분 및 2개의 SDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 SDR 이미지로부터 하나의 재구성된 HDR 루마 성분 및 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 재구성하기 위한 방법으로서,
상기 방법은,
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 SDR 루마 성분에 전달 함수의 역을 적용하는 단계;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 상기 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수를 상기 SDR 크로마 성분들에 곱함으로써 상기 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 SDR 크로마 성분들을 보정하는 단계; 및
- 감마-압축된 재구성된 HDR 루마 성분 및 크로마 성분들의 가중된 합으로부터 재구성된 HDR 이미지의 감마 압축된 컬러 성분들을 유도하는 단계를 포함하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
방법. - 제4항에 있어서,
상기 방법은 또한 역매핑을 정의하기 위해 상기 SDR 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터를 비트스트림으로부터 디코딩하기 위한 단계들을 포함하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 방법은 또한 역매핑되기 전의 상기 2개의 SDR 크로마 성분들에 따라 상기 SDR 루마 성분을 조절하기 위한 단계들을 포함하는 방법. - RGB 컬러 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 코딩하기 위한 디바이스로서,
상기 디바이스는,
- 상기 HDR 이미지의 상기 RGB 컬러 성분들의 감마-압축된 버전들의 가중된 합으로부터 하나의 HDR 루마 성분 및 2개의 HDR 크로마 성분들을 유도하고;
- SDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 HDR 루마 성분에 전달 함수를 적용하고 - 상기 전달 함수는 3개의 섹션들로부터 구성된 파라메트릭 구분적 곡선에 기초하고, 3개의 섹션들 중 2개는 선형이고, 이들 선형 섹션들의 경사도는 상기 HDR 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키도록 정의됨 -;
- 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 SDR 루마 성분에 상기 전달 함수의 역을 적용하고;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수로 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 나눔으로써 2개의 SDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 보정하고;
- 비트스트림에서, 상기 SDR 루마 성분 및 상기 2개의 SDR 크로마 성분들을 인코딩하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
것을 특징으로 하는 디바이스. - 제7항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 SDR 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터를 메타데이터로서 비트스트림에 인코딩하도록 추가로 구성되는 디바이스. - SDR 루마 성분 및 2개의 SDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 SDR 이미지로부터 하나의 재구성된 HDR 루마 성분 및 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 재구성하기 위한 디바이스로서,
상기 디바이스는,
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 SDR 루마 성분에 전달 함수의 역을 적용하고;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 상기 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수를 상기 SDR 크로마 성분들에 곱함으로써 상기 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 SDR 크로마 성분들을 보정하고;
- 감마-압축된 재구성된 HDR 루마 성분 및 크로마 성분들의 가중된 합으로부터 재구성된 HDR 이미지의 감마 압축된 컬러 성분들을 유도하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
디바이스. - 제9항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 역매핑을 정의하기 위해 상기 SDR 루마 성분의 역매핑에 대한 정보 데이터를 비트스트림으로부터 디코딩하도록 추가로 구성되는 디바이스. - 제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 인코딩되기 전의 상기 2개의 SDR 크로마 성분들에 따라 상기 SDR 루마 성분을 조절하도록 추가로 구성되는 디바이스. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로세서는 역매핑되기 전의 상기 2개의 SDR 크로마 성분들에 따라 상기 SDR 루마 성분을 조절하도록 추가로 구성되는 디바이스. - 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터 상에서 상기 프로그램이 실행되는 경우, 제1항, 제2항 또는 제4항에 따른 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령어들을 포함하는, 기록 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
- 명령어들을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 명령어들은 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
- HDR 이미지의 RGB 컬러 성분들의 감마-압축된 버전들의 가중된 합으로부터 하나의 HDR 루마 성분 및 2개의 HDR 크로마 성분들을 유도하고;
- SDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 HDR 루마 성분에 전달 함수를 적용하고 - 상기 전달 함수는 상기 HDR 루마 성분의 값들의 동적 범위를 감소시키도록 정의됨 -;
- 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 상기 SDR 루마 성분에 상기 전달 함수의 역을 적용하고;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수로 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 나눔으로써 2개의 SDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 상기 2개의 HDR 크로마 성분들을 보정하고;
- 비트스트림에서, 상기 SDR 루마 성분 및 상기 2개의 SDR 크로마 성분들을 인코딩함으로써,
RGB 컬러 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 코딩하게 하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
것을 특징으로 하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체. - 명령어들을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
상기 명령어들은 하나 이상의 프로세서들로 하여금,
- 재구성된 HDR 루마 성분을 획득하기 위해 SDR 루마 성분에 전달 함수의 역을 적용하고;
- 상기 재구성된 HDR 루마 성분 대 상기 SDR 루마 성분의 비에 의존하는 스케일링 함수를 SDR 크로마 성분들에 곱함으로써 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들을 획득하기 위해 2개의 SDR 크로마 성분들을 보정하고;
- 감마-압축된 재구성된 HDR 루마 성분 및 크로마 성분들의 가중된 합으로부터 재구성된 HDR 이미지의 감마 압축된 컬러 성분들을 유도함으로써
상기 SDR 루마 성분 및 상기 2개의 SDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 SDR 이미지로부터 상기 하나의 재구성된 HDR 루마 성분 및 상기 2개의 재구성된 HDR 크로마 성분들에 의해 표현되는 HDR 이미지를 재구성하게 하고,
HDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수는 SDR 성분들의 값들을 표현하기 위한 비트들의 수보다 큰
비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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