KR102631484B1 - 이미지들 및 비디오의 전기-광학 및 광-전기 변환을 위한 방법들, 시스템들 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 원리들은 이미지들 및 비디오를 프로세싱하기 위한 파라미터화된 OETF/EOTF 에 관한 것이다. 본 원리들은 결과적인 V(L) 변환된 신호를 결정하기 위해 파라미터화된 전달 함수를 픽처의 휘도(L) 신호에 적용하는 단계; 및 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 단계를 포함하는 픽처를 인코딩하는 방법을 제공하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다. 본 원리들은 또한 디지털 픽처를 디코딩하는 방법을 제공하며, 본 방법은 디지털 픽처를 수신하는 단계; 및 디지털 픽처의 휘도(L) 신호를 결정하기 위해 디지털 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하며, 파라미터화된 전달 함수는 복수의 파라미터들에 기초하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다.

Description

이미지들 및 비디오의 전기-광학 및 광-전기 변환을 위한 방법들, 시스템들 및 장치

본 개시물은 이미지 및 비디오 프로세싱에 관한 것이다. 특히, 본 개시물은 인간 시각을 위한 캡쳐된 광 정보를 최적화하기 위한 이미지 또는 비디오 데이터의 변환에 관한 것이다.

높은 동적 범위 (HDR) 이미징 파이프라인들 또는 비디오 배포 시스템들에서, (픽처들 또는 프레임들로서 또한 알려져 있는) 이미지들은 일반적으로 인코딩 전에 사전 프로세싱되고 디코딩 후에 사후-프로세싱된다. 이것은 HDR 비디오를 동작시키기 위해, 기존 인코딩 표준들에 대한 중요한 변경들을 요함이 없이, 그리고 배포를 위해 더 높은 비트-심도들 (일반적으로 10-비트) 을 필요로 함이 없이, (JPEG, AVC 또는 HEVC 와 같은) 종래의 이미지 또는 비디오 인코딩 및 디코딩 표준들의 사용을 가능하게 한다.

비디오 이미지들의 사전-프로세싱은 1차원 칼라 성분 변환을 선형 광 RGB 성분들에 및/또는 휘도 성분들에 적용하는 것을 포함할 수도 있다. 이러한 변환들은 종종 인간 시각의 양태들을 모델링함으로써, 캡쳐된 광 정보의 양자화를 최적화한다. 하나의 이러한 변환이 광-전기 전달 함수 (OETF) 로서 또한 알려져 있다. OETF 의 일 예는 (예컨대, ITU-R 권고안 BT.709 에 설명되어 있는) 감마 함수이다.

사후-프로세싱 또는 렌더링 단계 동안, 디스플레이 렌더링 프로세스는 OETF 및 디스플레이의 조명 환경을 보상한다. 디코딩된 비디오는 비디오 프레임들을 렌더링하기 전에 전기-광학 전달 함수 (EOTF) 를 이용하여 프로세싱된다. EOTF 는 디코딩된 신호에서의 (코드워드로 또한 알려져 있는) 디지털 코드 값을 디스플레이의 광 레벨로 변환한다. EOTF 는 종종 OETF 의 수학적 역수이며, 그러나, 디스플레이의 요구 사항들에 의존하여, 또한 OETF 의 역과는 상이할 수도 있다. 예를 들어, 표준 동적 범위 (SDR) 비디오 신호 OETF 는 ITU-R 권고안 BT.709 에서 2-피스 (piece) 함수 (선형 부분 및 전력 함수 부분) 로서 언급되지만, 대응하는 EOTF 는 ITU-R 권고안 BT.1886 에서 역 OETF 와는 상이한 하나의 피스 함수 (전력 함수) 로서 언급된다.

현재 기존 OETF/EOTF 는 디지털 코드 워드들 (OETF) 에의 휘도 값들의 단일 맵핑, 및 다시 디지털 코드 워드들로부터 휘도 값들 (EOTF) 에의 단일 맵핑만을 단지 제공하는 고정된 제안들이다. 상이한 목표들 및 목적들은 상호-배타적인, 고정된 맵핑들의 사용을 주장하는 많은 상이한, 단일 맵핑 제안들을 야기하였다. 예를 들어, 표준화를 위해 제안된 몇가지 EOTF/OETF 쌍들, 예컨대, ITU-R SG6/W6-C 그룹, 특별조사 위원회 (Working Party) 6C (WP 6C) - Programme production and quality assessment, http://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg6/rwp6c/Pages/default.aspx 이 있다. 여러 EOTF/OETF 제안들은 그러나 상이한 2차 목표들을 가지거나 또는 상이한 시장 부문 (극장 개봉, 방송 또는 패키지된 매체들) 을 다루고 있다. 따라서, 기존 OETF/EOTF 함수들은 상이한 상황들의 관점에서 최적화되어 있지 않다.

본 원리들의 요약

따라서, OETF/EOTF 함수들을 향상시킬 필요가 있다.

본 발명은 상이한 OETF/EOTF 곡선들 사이의 적응적 변경을 가능하게 하는 해결책을 제공함으로써, 선행 기술의 불편한 것 중 일부를 완화하는 것을 제안한다. 종래 방법들의 각각이 여러 단점들을 가지기 때문에 이러한 해결책이 필요하다. 예를 들어, BBC 는 더 작은 범위의 휘도 값들을 포괄하는 OETF 곡선을 제안하였으나, 레거시 ITU-R 권고안 BT.709 (권고안 709) 와의 거의 역방향 호환성을 가능하게 하는 것을 목표로 한다 (Borer, T., Non-linear Opto-Electrical Transfer Functions for High Dynamic Range Television. -: BBC, 2013). 한편, Dolby 는 휘도 값들의 0.005 로부터 10⁴ cd/m² 까지의 매우 큰 범위를 포괄하는 OETF/EOTF (PQ_EOTF) 곡선들을 제안하였다 (미국 2014/0363093; Scott Miller, M. N., Perceptual Signal Coding for More Efficient Usage of Bit Codes. SMPTE Motion Imaging Journal, 122, 52-59, 2013). Dolby 제안 곡선들은 인간 콘트라스트 감도의 정교한 모델의 역수인 변조 전달 함수에 대해 매칭된다 (Barten, P. G., Contrast Sensitivity of the Human Eye and its Effects on Image Quality (Vol. 72), Bellingham: SPIE Optical Engineering Press, 1999). 결국, Philips 는 다양한 데이터의 시각적 검사에 기초한 OETF 곡선을 제안하였다 (2014년, 합동 DVB-EBU HDR 연구실, Vleuten, R. v., Philips' High Dynamic Range Proposal). 제안된 OETF/EOTF 곡선들 중 일부는 고정된 비트-심도를 필요로 하지만, 다른 것들은 10 또는 12 비트 비디오 신호 비트-심도로 적용될 수 있다.

더욱이, 새로운 비디오 포맷 특성들, 서비스들 및 렌더링 디바이스들의 변동성이 증가함에 따라서 가능한 OETF/EOTF 곡선들의 양이 증가할 가능성이 있기 때문에 상이한 OETF/EOTF 곡선들 사이의 적응적 변경에 대한 요구가 존재한다. 예를 들어, 특정의 유형들의 비디오를 대상으로 하는 새로운 애플리케이션들 또는 렌더링 디바이스들에 대해 OETF/EOTF들 곡선들의 새로운 정의들이 십중팔구 요구될 것이다. 비트-심도, 피크 휘도 및 최소 휘도를 위한 선택들이 여전히 고려 중이라는 점을 고려해볼 때, OETF/EOTF 가 소비자들, 디스플레이 제조업자들, 및 콘텐츠 제작자들의 요구들을 가장 잘 충족시킬지는 아직 분명하지 않다. 이와 같이, 현재 제안된 또는 새로운 OETF/EOTF 곡선들의 거동을 모방할 수 있는 적응적 OETF/EOTF 에 대한 요구가 존재한다.

더욱이, 상호운용성 문제들을 피하기 위해, 상이한 OETF/EOTF 곡선들 사이의 적응적 변경에 대한 요구가 존재한다. 여러 OETF/EOTF 곡선 제안들이 여러 표준화 조직들 (예컨대, ITU-R, BDA, CEA, HDMI, SMPTE) 에 의해 고려되고 있다. 이들 여러 조직들은 상이한 OETF/EOTF 제안들에 기초하여 그들 자신의 HDR 비디오 신호들을 각각 정의하고 있다. 이들 조직들은 목표된 애플리케이션들 및 기술 성숙도에 따라서 상이한 기술적인 해결책들을 초래하는 상이한 EOTF/OETF 제안들을 채택할 수도 있다. 상이한 EOTF/OETF 곡선들의 채택은 (예컨대, 상이한 시장 부문들, 즉 상이한 OETF/EOTF 를 구현해야 할 OTT/VoD/블루-레이/방송에 대한 시스템-온칩 (SoC) 으로 인해) 시장 단편화, 상호운용성 이슈들, 실리콘 낭비의 문제들을 야기할 수도 있다. 따라서, 상이한 표준들 및 상이한 OETF/EOTF 곡선들에서 작동하는 적응적 해결책에 대한 요구가 존재한다.

또한, 상당한 비트-스트림 오버헤드 없이 OETF/EOTF 곡선들을 시그널링하는 메커니즘에 대한 요구가 존재한다. OETF/EOTF 곡선들은 예를 들어, HEVC 표준에 정의되어 있는 니 (knee) 함수 정보 SEI 와 같은, 여러 기존 신택스를 이용하여, 코딩된 비디오 스트림들로 시그널링될 수도 있다. 니 함수는 니 지점 좌표들이 비트-스트림으로 인코딩되어 송신되는 피스-방식 선형 곡선들로서 함수를 기술한다. 그러나, 이 정보는 에러 복원력 고려를 위해 비트-스트림에 규칙적으로 삽입되어야 하기 때문에, 상당한 비트-스트림 오버헤드를 유발할 수도 있다.

본 원리들은 결과적인 V(L) 변환된 신호를 결정하기 위해 파라미터화된 전달 함수를 픽처의 휘도(L) 신호에 적용하는 단계; 및 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 단계를 포함하는, 픽처를 인코딩하는 방법을 제공하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다.

본 발명의 특정의 실시형태에 따르면, 본 방법은 파라미터화된 전달 함수를 나타내는 정보를 시그널링하는 단계를 포함한다. 본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 본 방법은 파라미터들을 인코딩하고 인코딩된 파라미터들을 비트-스트림으로 시그널링하는 단계를 포함하며; 변형예에 따르면, 본 방법은 정의된 값들의 세트에 기초하여 파라미터들의 표시자를 비트-스트림으로 시그널링하는 단계를 더 포함한다.

특정의 실시형태들에 따르면, 본 방법은 파라미터들이 명시적으로 시그널링되는지 여부 또는 파라미터들이 정의된 값의 세트에 기초하여 내재적으로 시그널링되는지 여부에 기초하여 표시를 시그널링하는 단계를 포함한다. 여러 실시형태들에 따르면, 시그널링은 픽처 파라미터 세트 (PPS), 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 보충 향상 정보 (SEI) 메시지, (예를 들어, AVC 또는 HEVC 와 같은 비디오 압축 표준들에서 정의된 바와 같은) 비디오 사용성 정보 (VUI), 소비자 가전 협회 (CEA) 메시지, 및 헤더 중 적어도 하나에 포함된 적어도 하나의 신택스 엘리먼트를 이용하여 시그널링된다.

본 발명의 여러 실시형태들에 따르면, 휘도는 RGB, Y, 선형 RGB 의 선형 조합, 비선형 RGB 의 선형 조합인 루마, 및 비선형 휘도의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나이다. 본 발명들의 실시형태들에 따르면, 휘도는 상대 휘도 및 절대 휘도 중 적어도 하나이다.

본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, n, 및 m 은 파라미터들이고 L 은 픽처의 휘도 값이다.

본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, 및 n 은 파라미터들이고 L 은 픽처의 휘도 값이다.

본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c 및 m 은 파라미터들이고 L 은 픽처의 휘도 값이다.

본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 단계는 픽처 또는 비디오 인코더로 V(L) 을 압축하는 단계를 포함한다. 본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 단계는 결과적인 V(L) 을 디지털화하거나 양자화하는 단계를 포함한다. 본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 파라미터들은 소스로부터 수신된 복수의 파라미터들, 로컬로 저장된 파라미터들, 정의된 파라미터들의 복수의 세트들 중에서 선택된 정의된 파라미터들의 세트의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나에 기초하여 결정된다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 픽처는 픽처들의 비디오 스트림이다. 본 발명의 특정의 실시형태에 따르면, 픽처는 높은 동적 범위 (HDR) 픽처이다. 본 발명의 다른 실시형태에 따려면, 픽처는 비-높은 동적 범위 (비-HDR) 픽처이다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, c, m, s, n, t, a, b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, c, m, k, s, n, t 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, s, t, c, n, m, k, a 및 b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 휘도(L) 의 톤 맵핑이 추가로 포함된다. 본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 함수는 비선형 단-대-단 거동을 가진다. 본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 적어도 칼라 채널을 결정하는 단계가 더 포함되며, 여기서, 휘도는 적어도 칼라 채널에 대해 결정된다. 휘도는 N 개의 칼라 채널들 중 하나 이상에 대해 결정될 수도 있다.

본 원리들은 또한 위에서 설명한 바와 같이 픽처를 인코딩하는 방법을 수행하는 장치를 제공한다. 특히, 본 발명은 픽처를 인코딩하는 장치에 관한 것이며, 본 장치는 픽처를 수신하도록 구성된 수신기; 결과적인 V(L) 변환된 신호를 결정하기 위해 픽처의 휘도(L) 신호에 파라미터화된 전달 함수를 적용하도록 구성된 프로세서; 및 결과적인 V(L) 을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다.

본 원리들은 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법을 제공하며, 본 방법은 인코딩된 픽처를 수신하는 단계; 및 인코딩된 픽처의 휘도(L) 신호를 결정하기 위해 인코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하며, 파라미터화된 전달 함수는 복수의 파라미터들에 기초하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다.

본 발명의 특정의 실시형태들에 따르면, 본 방법은 인코딩된 픽처와 연관된 파라미터화된 전달 함수를 나타내는 정보를 디코딩하는 단계를 포함한다. 이것은 디코딩 방법으로 하여금, 파라미터화된 전달 함수를 식별하거나 또는 결정가능하게 한다.

일 실시형태에 따르면, 본 방법은 비트-스트림으로부터 파라미터들 및/또는 파라미터들의 표시자를 디코딩하는 단계를 포함한다.

일 실시형태에 따르면, 본 방법은 비트-스트림으로부터 표시를 디코딩하는 단계를 포함하며, 표시는 파라미터들이 명시적으로 시그널링되는지 여부 또는 정의된 값들의 세트에 기초하여 파라미터들이 내재적으로 시그널링되는지 여부에 기초한다.

일 실시형태에 따르면, 비트-스트림은 픽처 파라미터 세트 (PPS), 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 보충 향상 정보 (SEI) 메시지, (예를 들어, AVC 또는 HEVC 와 같은 비디오 압축 표준들에서 정의된 바와 같은) 비디오 사용성 정보 (VUI), 소비자 가전 협회 (CEA) 메시지, 및 헤더 중 적어도 하나에 포함된 적어도 하나의 신택스 엘리먼트에 기초한, 파라미터들의 시그널링을 포함한다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, n, 및 m 은 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, n, 및 m 은 파라미터들이며, 여기서, M 은 상수 함수이며 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, 및 n 은 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 함수로 표현되는 함수 모델에 기초하여 결정되며:

여기서, s, t, c, 및 n 은 파라미터들이며, 여기서, M 은 상수 함수이며 V 는 인코딩된 픽처를 나타내는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, c, m, s, n, t, a, b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, c, m, k, s, n, t 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, s, t, c, n, m, k, a 및 b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 다음 수식에 기초하며:

여기서, V_max, u 및 n 은 파라미터들이다.

본 발명의 여러 실시형태들에 따르면, 최적화 알고리즘이 파라미터들 u 및 n 을 결정하기 위해 이용된다. 파라미터들 u 및 n 의 값들은 휘도 / 코드워드 쌍들 (L_i, V_i) 에 기초하는 참조 곡선에 기초하여 결정될 수도 있다. 파라미터들 u 및 n 의 값들은 불균일한 가중치들을 휘도 / 코드워드 쌍들 (L_i, V_i) 에 가산함으로써 결정될 수도 있다.

본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 함수는 역 톤 맵핑을 수행한다. 본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 함수는 비선형 단-대-단 거동을 가진다. 본 발명들의 여러 실시형태들에 따르면, 적어도 칼라 채널을 결정하는 단계가 더 포함되며, 여기서, 휘도는 적어도 칼라 채널에 대해 결정된다. 휘도는 N 개의 칼라 채널들 중 하나 이상에 대해 결정될 수도 있다.

본 원리들은 또한 위에서 설명한 바와 같이 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법을 수행하는 장치를 제공한다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치로서, 상기 장치는 인코딩된 픽처를 수신하도록 구성된 수신기; 및 인코딩된 픽처를 디코딩된 픽처로 디코딩하고 파라미터화된 전달 함수를 디코딩된 픽처에 적용하여 인코딩된 픽처의 휘도(L) 신호를 결정하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 파라미터화된 전달 함수는 복수의 파라미터들에 기초하며; 파라미터화된 전달 함수는 복수의 전달 함수들 중 하나를 모델링하기 위해 복수의 파라미터들에 기초하여 조정된다.

인코딩하거나 또는 디코딩하는 방법들, 또는 인코딩하거나 또는 디코딩하는 장치의 실시형태에 따르면, 파라미터들은 파라미터화된 전달 함수를 모델링될 식별된 전달 함수로 최적화함으로써 발생된다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수로 하여금 코드워드 V 의 가장 작은 값에 기초하여 휘도 L 의 원하는 값을 결정가능하게 하는 파라미터가 존재한다. 일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수로 하여금 코드워드 V 의 최고 값에 기초하여 휘도 L 의 원하는 값을 결정가능하게 하는 파라미터가 존재한다. 일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수로 하여금 휘도 L 의 가장 작은 값에 기초하여 V(L) 의 원하는 값을 결정가능하게 하는 파라미터가 존재한다.

일 실시형태에 따르면, 파라미터화된 전달 함수하여금 휘도 L 의 최고 값에 기초하여 V(L) 의 원하는 값을 결정가능하게 하는 파라미터가 존재한다.

본 원리들은 또한 위에서 설명된 방법들에 따라서 이미지들을 사전-프로세싱 또는 사후-프로세싱하는 명령들을 안에 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 제공한다.

본 원리들은 또한 위에서 설명된 방법들에 따라서 발생된 비트-스트림을 저장하고 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체를 제공한다.

본 발명의 특징들 및 이점들은 아래에서 설명되는 도면들을 함께 참조할 때 이하의 상세한 설명으로부터 명백하게 알 수 있을 것이다:
도 1 은 캡쳐 및 배포 작업흐름에서 OETF 를 이용하여 픽처를 인코딩하는 예시적인 방법을 도시하는 다이어그램이다.
도 2 는 본 원리들에 따른, 파라미터화된 OETF 를 이용하여 픽처를 인코딩하는 예시적인 방법을 도시하는 다이어그램이다.
도 3 은 본 원리들에 따른, 파라미터화된 OETF 의 파라미터들을 인코딩하는 예시적인 방법을 도시하는 다이어그램이다.
도 4 는 배포 및 렌더링 시스템에서 EOTF 또는 역 파라미터화된 OETF 를 이용하여 인코딩된 픽처를 디코딩하는 예시적인 방법을 도시하는 다이어그램이다.
도 5 는 본 원리들에 따른, 파라미터화된 EOTF 또는 역 파라미터화된 OETF 의 파라미터들을 디코딩하는 예시적인 방법을 도시하는 다이어그램이다.
도 6 은 본 원리들에 따른, 파라미터화된 OETF 를 이용하여 픽처를 인코딩하는 예시적인 방식을 도시하는 다이어그램이다.
도 7 은 본 원리들에 따른, 파라미터화된 EOTF 또는 역 파라미터화된 OETF 를 이용하여 인코딩된 픽처를 디코딩하는 예시적인 방식을 도시하는 다이어그램이다.
도 8 은 도 1 내지 도 7 과 관련하여 설명된 방법을 구현하도록 구성될 수도 있는 디바이스의 예시적인 아키텍처를 나타낸다.
도 9 는 다른 기존 OETF들에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 성능 결과들을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 10a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 10b 는 Barten MTF (변조 전달 함수) 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 10c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 11a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 11b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 11c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 12a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 12b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 12c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 13a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 13b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.
도 13c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다.

본 원리들은 이미지들 및 비디오를 프로세싱하기 위한 파라미터화된 OETF 및 EOTF 에 관한 것이다. 특히, 본 원리들은 OETF/EOTF 곡선들로 하여금 선택된 현재의 표준 OETF/EOTF 제안들, 미래 표준 OETF/EOTF 또는 맞춤 OETF/EOTF 제안들의 거동을 모델링가능하게 하는 복수의 파라미터들에 기초하는, OETF/EOTF 곡선들의 쌍에 관한 것이다.

본 원리들은 다양한 시장들, 경우들 및/또는 용도들에 적응할 수 있는 OETF/EOTF 를 제공하는 것에 관한 것이다. OETF/EOTF 는 OETF/EOTF 로 하여금 콘텐츠에 동적으로 적응가능하도록 변경되거나 또는 조정될 수 있는 복수의 파라미터들에 기초하여 적응가능하다. 파라미터 세팅들은 예를 들어, 콘텐츠 당, 영화 당, 또는 프레임 당 유도될 수 있으며, 이들은 디스플레이 측면 상에서 디코딩하기 위한 메타데이터로서 (예컨대, HDMI 링크를 통한 메타데이터 채널을 이용하여) 통신될 수도 있다.

본 원리들은 표준화의 연속적인 라운드들에 적응할 수 있고 따라서 업그레이드 경로를 제공하거나 또는 순방향 호환성을 가능하게 할 수 있는 적응적 OETF/EOTF 쌍에 관한 것이다. 파라미터들은 임의의 요구된 비트-심도, 피크 휘도 및 블랙 레벨에 대해 유도될 수 있다. 따라서, 정적 시나리오들에서, 현재의 시장 요구들에 맞추기 위해 파라미터들의 하나의 세트를 표준화하는 것이 가능하며, 장래에, 파라미터들의 상이한 세트들이 비트-심도, 피크 휘도 및 블랙 레벨의 관점들에서 미래 시장 트렌드들에 맞게 표준화될 수 있다.

본 원리들은 파라미터들의 적합한 선택을 통해서 기존 제안들과 호환가능한 적응적 OETF/EOTF 쌍에 관한 것이다.

본 원리들은 인간 시각을 모델링하는 룩업 테이블들 및 변조 전달 함수들에 대해 최적화된 OETF/EOTF 에 관한 것이다.

본 원리들은 또한 OTT 스트리밍, 브로드캐스트, 블루-레이 디스크들 또는 DVD들 및 기타등등을 통한 배포용으로 분류되는 콘텐츠와 같은, 다양한 유즈 케이스들의 성능에 맞게 파라미터들을 제공한다. 적응적 OETF/EOTF 쌍의 파라미터들은 각각의 배포 메커니즘에 대해 최적의 인코딩이 가능하도록 설정될 수 있다. 이들은 또한 기존 OETF/EOTF 제안들에 맞게 설정될 수 있다.

본 원리들은 HDR 이미지 및 비디오 데이터의 양자화 레벨들을 결정하려는 목적을 위해 Naka-Rushton 수식의 신규한 변형에 관한 것이다. 일 예에서, 제안된 OETF 는 다음과 같다:

수식 번호 1

수식 번호 1 에 대한 입력은 절대 또는 상대 휘도 값들 L 로 주어지며, 반면 출력 V 는 원하는 비트-심도로 양자화될 수 있다. 일 예에서, 휘도 값 L 은 0<=L<=1 일 수도 있다. 일 예에서, 휘도 값 L 은 0<=L<=4 일 수도 있다. 일 예에서, 휘도 값 L 은 0.005<=L<=10⁴ 일 수도 있다. 일 예에서, 원하는 비트-심도는 10-비트일 수도 있다.

휘도는 RGB, Y (여기서, Y 는 CIE Yxy, CIE Yuv, EBU Y'U'V', NTSC Y'I'Q', ITU-R BT.601 Y'PbPr, ITU-R BT.709 Y'CbCr, SECAM Y'DbDr, 및 Kodak Y'CC 중 적어도 하나를 포함하는 칼라 공간에서의 휘도를 나타내는 칼라 채널임), L (여기서, L 은 CIE Lab 및 CIE Luv 중 적어도 하나를 포함하는 칼라 공간에서의 휘도 채널임), I (여기서, I 는 IPT 칼라 공간에서의 휘도 관련 채널임), V (여기서, V 는 HSV 칼라 공간에서의 값임), B (여기서, B 는 HSB 칼라 공간에서의 휘도임), 그리고 I (여기서, I 는 HSI 칼라 공간에서의 강도 채널임) 일 수도 있다. 휘도는 또한 선형 RGB 의 선형 조합, 또는 비선형 RGB 의 선형 조합인 루마일 수도 있다. 휘도는 또한 SMPTE ST2084 표준에 의해 정의된 바와 같은 선형 칼라 값, ITU-R 에 의해 정의된 바와 같은 휘도, 예컨대 BT.709-5, 또는 예컨대 픽셀 값들에의 톤 맵핑의 적용 이후, 비선형 휘도일 수도 있다.

수식 번호 1 에서의 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 각각의 제안된 OETF/EOTF 제안에 대해 또는 특히 예견되는 사용 시나리오들 또는 작업흐름들에 대해 설정될 수도 있다. 대안적으로, 파라미터들은 비디오 콘텐츠에 기초하여 (예컨대, 프레임 당 또는 시퀀스 당) 동적으로 설정될 수도 있다. 그 경우, 파라미터들은 수신기에 의한 적합한 디코딩을 가능하게 하기 위해서 메타-데이터로서 비디오 스트림을 따라서 전송되어야 할 것이다. 수식 번호 1 에서의 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 수식 번호 1 의 출력 V(L) 이 원하는 범위로 정규화되도록 설정될 수도 있다. 일 예에서, V(L) 에 의해 취해지는 값들의 범위는 0<=V(L)<=1 이다. 일 예에서, V(L) 에 의해 취해지는 값들의 범위는 0<=V(L)<=4096 이며 12-비트 풀-범위 인코딩에 대응한다. 일 예에서, V(L) 에 의해 취해지는 값들의 범위는 64<=V(L)<=960 이며 10-비트 유효 범위 (legal range) 에 대응한다. 파라미터들은 소스 (예컨대, 네트워크, 링크 (예컨대, HDMI), 애플리케이션, 인간/머신 인터페이스) 로부터 수신될 수도 있다. 파라미터들은 로컬로 저장될 수도 있다 (예컨대, 미리 결정된 파라미터들의 정의된 세트). 파라미터들은 사전-정의된 파라미터들의 복수의 세트들 중에서 선택된 사전-정의된 파라미터들의 세트일 수도 있으며, 여기서, 각각의 세트는 비디오 콘텐츠 특성 또는 애플리케이션 (예컨대, 블루-레이, DVB, HDMI, CEA, ATSC) 과 관련될 수도 있는 파라미터화된 전달 함수와 관련될 수도 있다.

따라서 제안된 OETF 의 역 수식이 원래 휘도 레벨들을 복원하기 위해 디코딩하기 위해 사용될 수 있다. 이 역 수식은 EOTF 일 수도 있다. 따라서, 제안된 EOTF 또는 역 OETF 는 다음과 같다:

수식 번호 2

V 는 비디오 코드워드들에 대응할 수도 있다. V 는 SMPTE ST2084 표준에 의해 정의된 바와 같은 비선형 칼라 값 또는 ITU-R, 예컨대 BT.709-5 에 의해 정의된 바와 같은 전기 신호일 수도 있다. V 는 또한 수식 번호 1 의 출력일 수도 있다.

파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 수식 번호 1 에 의해 이용되는 파라미터들과 동일한, 수식 번호 2 에 의해 이용되는 파라미터들이다. 파라미터들은 메타-데이터로서 비디오 스트림과 함께 전송될 수도 있거나 또는 비트스트림으로 시그널링될 수도 있다.

일 예에서, 음의 값들 또는 0 에 의한 나누기를 피하기 위해, 수식 번호 2 는 다음과 같이 읽도록 수정될 수도 있으며:

수식 번호 3

M 은 상수이며 예를 들어, (-10^-4) 과 동일하다. 일 예에서, 상수 M 은 재현될 필요가 있을 수도 있는 타당한 최소 휘도 값보다 10 배 작은 값의 음수로 선택되었으며, V-m-s 는 보통 음수이다. 수식 번호 3 이 상대적인 입력들과 함께 사용되면, 이 상수는 유즈 케이스에 의존하여, 더 크거나 또는 더 작게 선택될 수도 있다.

상기 수식들 번호들 1-3 은 여러 목표들을 달성하기 위해 파라미터화될 수도 있다. 즉, 이미지 및 비디오 프로세싱은 어떤 목표들을 달성하기 위해 수식들 번호들 1-3 및 파라미터들에 대한 제공된 값들을 이용하여 수행될 수도 있다. 파라미터들의 상이한 세트들 (예컨대, 파라미터들 (s, t, c, n 및 m) 의 상이한 세트들) 은 상이한 목표들을 각각 달성할 수도 있다. 예를 들어, 상이한 파라미터 세트들에 의해 달성될 수도 있는 일부 목표들은 다음을 포함할 수도 있다:

임의의 타당한 휘도 범위 및 비트-심도에 대한 Barten 의 콘트라스트 감도 측정치들을 매칭/모델링하는 것;

SMPTE ST 2084 곡선들을 매칭/모델링하는 것;

제안된 Philips OETF/EOTF 를 매칭/모델링하는 것; 및

(본원에서 BBC/NHK 또는 BBC 곡선들로서 지칭되는) ARIB STD-B67 곡선들을 매칭/모델링하는 것.

OETF 수식이 분석적으로 가역적이기 때문에, OETF 에 뒤이어서 이중 역 OETF (이 경우, EOTF) 을 적용하는 것은 양자화 아티팩트들로 인해 발생할 수도 있는 작은 변화들을 제외하고는, 원래 입력 값들을 반환할 것이다. 파라미터들의 어떤 세팅들에 대해, 또한, 두번 적용된 OETF 가 원본과 동일한 형태의 함수를 산출할 것임을 알 수 있다. 따라서, 이들 파라미터들에 대해, 수식은 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 멱등원이다.

마지막으로, 동일한 수식이 톤 맵핑 또는 톤 재생을 위해 사용될 수 있다. 이것은 인코더 측에서 OETF 를 적용하는 것이 레거시 디바이스들 상에의 디스플레이에 적합한, 볼 수 있는 이미지를 생성하는 것을 의미한다. 목표 디스플레이가 (예컨대, BT.709 OETF 에 응답하는, 그리고 BT.1886 EOTF 를 이용하는) 레거시 SDR 디바이스이면, 결과적인 데이터를 제안된 역 OETF 함수를 통과시키지 않고 비디오 스트림을 디코딩하는 것이 가능할 것이다. 후자는 단지 목표 디스플레이가 HDR 디바이스인 경우에만 필요할 것이다.

예 1

본 원리들의 일 양태는 일반적인 모델 및 파라미터들의 세트를 이용하여 기술되는 OETF/EOTF 곡선들의 쌍에 관한 것이다. 파라미터들을 조정하는 것은 OETF/EOTF 곡선들의 일반적인 모델을 조정하여, 일반적인 모델이 복수의 표준 또는 맞춤 OETF/EOTF 쌍들 중 하나와 유사하게 수행할 수 있도록 한다. 파라미터들은 디코더/렌더링 디바이스가 역 OETF 또는 EOTF 를 복원할 수 있도록 하기 위해 (예컨대, MPEG 배포 표준들에 의해 정의되거나 또는 ATSC, BDA, DVB 와 같은 응용 표준화 위원회들에 의해 정의된) 비트-스트림 또는 비디오 신호 표준 사양 (예컨대, ITU-R, SMPTE, CEA, HDMI) 으로 시그널링될 수 있다.

예 2

본 원리들에 따른 일 예에서, OETF/EOTF 의 일반적인 모델은 위에서 기술된 수식 번호들 1-3 에 기초할 수도 있다.

일반적인 모델 OETF 의 일 예는 다음 수식 번호 1 에 기초할 수도 있으며:

수식 번호 1

일반적인 모델 역 OETF 또는 EOTF 의 일 예는 다음 수식 번호 2 에 기초할 수도 있으며:

수식 번호 2

일반적인 모델 역 OETF 또는 EOTF 의 일 예는 다음 수식 번호 3 에 기초할 수도 있으며:

수식 번호 3

M 은 상수이며 예를 들어, (-10^-4) 과 동일하다.

예 3

본 원리들에 따른 일 예에서, 단지 4개의 파라미터들만을 포함하는 일반적인 OETF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 4

수식 번호 4 에 대응하며 단지 4개의 파라미터들만을 포함하는 일반적인 역 OETF 또는 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 5

M 은 상수이며 예를 들어, (-10^-4) 과 동일하다. 수식 번호 5 에서, 본 발명의 다른 구현예들에 따르면, n 은 변수 파라미터이거나 또는 예컨대 1 과 동일한 고정된 값을 갖는다.

예 4

수식 번호 4 에 대응하며 단지 4개의 파라미터들만을 포함하는 일반적인 역 OETF 또는 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 6

예 5

본 원리들에 따른 일 예에서, 일반적인 OETF/EOTF 쌍들의 대안 형태가 다음과 같이 발생할 수도 있는 톤 맵핑 유즈 케이스에 대해 사용될 수도 있다.

일 예에서, 사후-제작에서 사진의 감독 및 색채 전문가가 HDR 등급의 일부 콘텐츠를 만들 수 있다. 픽처 (또는, 비디오) 를 등급평가하는 것은 주어진 목표 애플리케이션 (예컨대, 극장 개봉, 홈 엔터테인먼트, 방송) 에 대한 예술적 의도를 심어주기 위해, 픽처 (또는, 비디오) 의 칼라들을 변경/향상시키는 프로세스이다. 이 HDR 비디오 신호 장면을 인코딩하기 위해, OETF 가 직접 사용될 수도 있으며, 여기서, OETF 는 수식 번호들 1 및 4 에서 설명된 바와 같은 것들에 기초할 수도 있다.

낮은 동적 범위 등급은 따라서 특정의 톤 맵핑 또는 톤 재생 생성자 (TMO) 를 이용하여 유도될 수 있다. TMO 는 일반적으로 휘도 값들의 픽처 또는 이미지의 원래 범위를 디스플레이에 의해 재생될 수 있는 휘도 값들의 더 낮은 범위에 맵핑한다. 예를 들어, TMO 는 HDR 등급의 동적 범위를 표준 동적 범위 (SDR) 등급에 맵핑할 수도 있다. 종종, 항상은 아니지만, 톤 맵핑 또는 톤 재생은 원래 칼라 픽처 또는 이미지로부터 유도되는 휘도 채널 상에서 실행된다.

일 예에서, 임의의 TMO 가 사용될 수도 있다. 다른 예에서, TMO 는 다음 수식에 기초할 수도 있다:

수식 번호 7

이것은 제안된 OETF 와 동일한 형태인 TMO 이다.

결과적인 톤 맵핑된 콘텐츠 T(L) 은 그후 (예를 들어 AVC 또는 HEVC 와 유사한 MPEG 비디오 코딩 표준 또는 예컨대, 단일 픽처에 대한 JPEG 를 이용하여) 배포를 위해 인코딩될 수도 있다. OETF 의 약간의 변형이 그후 배포를 위해 인코딩하기 전에, 톤-맵핑된 콘텐츠 T(L) 에 적용될 수 있다. OETF 의 이 변형은 다음과 같다:

수식 번호 8

여기서, OETF 및 TMO 가, 지수 n 이 OETF 에서 제거되었다는 것을 제외하고는, 동일한 형태임에 유의한다. TMO 가 먼저 적용되고 그후 OETF 가 적용되면, 최종 결과가 다음과 같은, 톤-맵핑된 콘텐츠와 동일한 형태를 갖도록 나타내는 것이 가능하다:

수식 번호 9

L 을 제외한 모든 변수들이 상수들이므로, 이 수식은 다음의 형태가 된다:

수식 번호 10

이 시나리오에서, 파라미터들 s, t, c 및 m 은 창작 의도를 심어주기 위해 색채 전문가에 의해 설정될 수 있다. OETF 적용한 후의 결과, 즉 V(T(L)) 가 T(L) 과 동일한 함수 형태를 가지기 때문에, 감독의 의도가 OETF 를 적용한 결과로서 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있다.

색채 전문가는 TMO 의 일부임에도 불구하고 지수 n 에 액세스하지 못할 것이다. 파라미터들 a, b, u, k 뿐만 아니라, n 은 신호 T(L) 의 최적의 인코딩 및 송신을 가능하게 하기 위해 제공될 것이다.

이 시나리오에서, 감독의 의도를 매칭하기 위해, 수식 10 에서의 파라미터들 a', b' 및 u' 은 수식 9 에서의 대응하는 상수들과 매칭하도록 설정될 것이다. 이것은 3개의 미지수들, 즉 a, b 및 u 을 가지는 3개의 수식들을 유도한다. 3개의 수식들의 이 시스템을 풀면 다음과 같다:

이 a, b 및 u (뿐만 아니라 k) 에 대한 값들이 적합한 OETF 를 톤 맵핑된 콘텐츠 T(L) 에 적용하기 위해 수식 8 에서 사용될 수 있다.

예 6

본 원리들에 따른 일 예에서, OETF/EOTF 파라미터들이 명시적으로 시그널링되는지 또는 매칭하는/기존 OETF/EOTF 쌍들에 대응하는 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는 인덱스 값 또는 표시자로부터 유도되는지를 표시하기 위해, 플래그가 유리하게 시그널링될 수 있다. 일 예에서, 이러한 시그널링을 위한 신택스는 다음을 포함할 수도 있다:

테이블 1: 일반적인 OETF/EOTF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

연관된 의미들은 다음과 같이 정의될 수도 있다:

transfer_function_bit_depth_minus8 플러스 8 은 다음의 전달 함수 메타데이터의 해석의 목적들을 위해, 연관된 픽처들의 루마 및 크로마 성분 또는 휘도 성분 또는 RGB 성분의 비트 심도를 규정한다:

bit_depth = transfer_function_bit_depth_minus8 + 8

0 과 동일한 transfer_function_type_flag 는 곡선 모델/전달 함수가 EOTF 를 특징으로 한다는 것을 표시한다. 1 과 동일한 transfer_function_type_flag 는 곡선 모델/전달 함수가 OETF 를 특징으로 한다는 것을 표시한다. transfer_function_type_flag 가 존재하지 않을 때, transfer_function_type_flag 는 0 과 동일한 것으로 추론된다.

1 과 동일한 transfer_function_predefined_flag 는 신택스 엘리먼트 transfer_function_predefined_idc 가 존재한다는 것을 표시한다. 0 과 동일한 transfer_function_predefined_flag 는 신택스 엘리먼트 transfer_function_predefined_idc 가 존재하지 않는다 (전달 함수 모델 파라미터들이 명시적으로 코딩된다) 는 것을 표시한다.

transfer_function_predefined_idc 의 의미는 오차! 참조 소스 미발견됨으로 정의될 수도 있다.

테이블 2: transfer_function_predefined_idc 의 의미.

transfer_function_predefined_idc 와 transfer_function_type_flag 의 연관은 어느 EOTF 또는 OETF 가 모델링되는지의 결정을 가능하게 할 수도 있다.

tf_log2_denom 은 모든 파라미터들 (tf_param_s, tf_param_t, tf_param_c, tf_param_n, tf_param_m) 에 대한 분모의 베이스 2 로그를 규정한다. tf_log2_denom 의 값은 0과 15 를 포함하여 0 내지 15 의 범위이어야 한다. 존재하지 않을 때, tf_log2_denom 의 값은 0 과 동일한 것으로 추론된다.

대안적으로, 표준 (예컨대, HEVC/H.265, AVC/H.264, MPEG-2, JPEG 또는 임의의 현재 또는 장래의 수정안들) 에서의 시그널링이 VUI/SPS/PPS/SEI 신택스/구조에 삽입될 수도 있다.

예 7

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 픽처들의 비트-심도들에 의존하여 변할 수도 있는 일반적인 전달 함수 (TF) 모델 파라미터들에 관한 것이다. 그 경우,

결과적인 테이블 2 로의 엔트리들을 예를 들어, 아래 "Barten 의 곡선" 및 SMPTE ST 2084 전달 함수에 대한, 아래 테이블 3 에 추가함으로써:

테이블 3 transfer_function_predefined_idc 의 의미- 변형예

또는 사전-정의된 파라미터들을 bit_depth 와 transfer_function_predefined_idc 의 조합으로서 선택함으로써,

파라미터들의 사전-정의된 값들을 시그널링할 수도 있다.

유리하게는, 파라미터들을 인코딩하는데 사용되는 신택스 엘리먼트 사이즈는 일부 파라미터들에 대해 상이할 수도 있다.

유리하게는, 파라미터들의 개수는 변수이며 신택스로 표시될 수도 있다 (테이블 4 에 나타낸 예에서 tf_num_param_minus1 참조).

유리하게는, 파라미터 tf_log2_denom 은 각각의 파라미터에 대해 규정될 수도 있다:

테이블 4: 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

tf_num_param_minus1 의 의미들은 다음과 같이 정의될 수도 있다:

tf_num_param_minus1 플러스 1 은 전달 함수를 정의하는 파라미터 값들의 개수를 규정한다.

유리하게는, 파라미터 tf_log2_denom 은 각각의 파라미터에 대해 시그널링되지 않지만 의미들에 존재한다 (테이블 5).

유리하게는, 각각의 파라미터의 신택스 엘리먼트 사이즈는 고정되지 않으며, 신택스 엘리먼트로 표시될 수도 있거나 또는 가변 길이 코드들 (예: AVC/H.264 또는 HEVC/H.265 에서 정의된 바와 같은 u(v), se(v), ue(v), ae(v)…) 로 코딩될 수 있다.

테이블 5: 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

예 8

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 HEVC 또는 AVC 비디오 코딩 표준의 SEI 에서 파라미터들을 정의하는 것에 관한 것이다 (테이블 6). 일 예로서, 이 신택스는 테이블 4 에 기초하지만, 테이블 1 또는 테이블 5 또는 다른 유도된 신택스 구조로 직접 확장될 수 있다.

테이블 6: SEI 메시지에서의 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

테이블 6 과 관련한, 새로운 신택스 엘리먼트들과 연관된 보충 의미들은 다음과 같이 정의된다:

transfer_function_id 는 전달 함수 정보의 목적을 식별하기 위해 사용될 수도 있는 식별 번호를 포함한다. transfer_function_id 의 값은 0 내지 2³² - 2 를 포함하는 범위이어야 한다.

1 과 동일한 transfer_function_cancel_flag 는 전달 함수 정보 SEI 메시지가 현재의 계층에 적용되는 출력 순서에서 임의의 이전 전달 함수 SEI 메시지의 지속성을 취소한다는 것을 표시한다. 0 과 동일한 transfer_function_cancel_flag 는 전달 함수 정보가 뒤따른다는 것을 표시한다.

transfer_function_persistence_flag 는 현재의 계층에 대한 전달 함수 정보 SEI 메시지의 지속성을 규정한다. 0 과 동일한 transfer_function_persistence_flag 는 전달 함수 정보가 현재의 픽처 단지에 적용된다는 것을 규정한다.

일 예에서, picA 가 현재의 픽처라 하자. 1 과 동일한 transfer_function_persistence_flag 는 다음 조건들 중 어느 하나가 참이 될 때까지 전달 함수 정보가 출력 순서에서 현재의 계층에 대해 지속한다는 것을 규정한다:

- 현재의 계층의 새로운 CLVS 가 시작한다.

- 비트스트림이 종료한다.

- transfer_function_id 의 동일한 값을 가지며 현재의 계층에 적용가능한 전달 함수 정보 SEI 메시지를 포함하는 액세스 유닛에서의 현재의 계층에서의 픽처 picB 는, PicOrderCnt( picB ) 가 PicOrderCnt( picA ) 보다 큰 경우에 출력되며, 여기서, PicOrderCnt( picB ) 및 PicOrderCnt( picA ) 는 각각 picB 에 대한 픽처 순서 카운트를 위한 디코딩 프로세스의 호출 직후 picB 및 picA 의 PicOrderCntVal 값들이다.

테이블 6 에서의 transfer_function_cancel_flag 및 transfer_function_persistence_flag 보충 신택스 엘리먼트들은 파라미터들이 시간에 걸쳐서 (시퀀스 당 또는 픽처 당 …) 변할 수 있거나 또는 파라미터들이 (시퀀스 당 또는 픽처 당 …) 지속될 수 있는 전달 함수의 동적 적응을 처리하는 것을 가능하게 한다. 다른 실시형태에서, 이들 신택스 엘리먼트들은 존재하지 않을 수도 있다 (지속성이 의미들에서 직접 관리됨).

예 9

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 비디오 비트-스트림에서, 픽처 파라미터 세트 (PPS) 에서 파라미터들을 정의하는 것에 관한 것이다. 일 예로서, 신택스는 테이블 4 에 기초하지만, 테이블 1 또는 테이블 5 또는 다른 유도된 신택스 구조로 직접 확장될 수 있다. *** 를 갖는 필드들은 HEVC 의 기존 신택스와 비교하여 새로운 필드이다.

테이블 7: PPS 에서의 일반적인 TF 파라미터들을 추가하기 위한 신택스의 예.

새로운 신택스 엘리먼트들의 의미들은 다음과 같다:

1 과 동일한 pps_hdr_extension_flag 는 pps_hdr_extension( ) 신택스 구조가 PPS RBSP 신택스 구조에 존재한다는 것을 규정한다. 0 과 동일한 pps_hdr_extension_flag 는 이 신택스 구조가 존재하지 않는다는 것을 규정한다. 존재하지 않을 때, pps_hdr_extension_flag 의 값은 0 과 동일한 것으로 추론된다.

pps_extension_5bits: 1 비트가 pps_hdr_extension_flag 에 대해 추가되기 때문에, 바이트 정렬의 목적을 위해 H.265/HEVC 사양에서의 pps_extension_6bit 를 pps_extension_5bits 로 변경한다.

pps_extension_5bits 와 같은 확장 플래그들이 표준의 이전 버전을 구현하는 디바이스들에 대해 역방향 호환성을 유지하면서 확장하기위해 표준에 대한 유연성을 제공한다는 점에 유의한다. 확장 부분들에 추가된 새로운 특징들은 새로운 표준을 구현하는 새로운 디바이스들에 의해 판독될 것이지만 이전 표준 버전들을 구현하는 레거시 디바이스들이 그들 플래그들을 단지 폐기할 것이다.

테이블 8: PPS 에서의 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

예 10

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 비디오 비트-스트림에서, 시퀀스 파라미터 세트 (SPS) 에서의 파라미터들을 정의하는 것에 관한 것이다. 일 예로서, 신택스는 테이블 4 에 기초하지만, 테이블 1 또는 테이블 5 또는 다른 유도된 신택스 구조로 직접 확장될 수 있다.

테이블 9: SPS 에서의 일반적인 TF 파라미터들을 추가하는 신택스의 예.

테이블 10: SPS 에서의 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

예 11

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 비디오 비트-스트림에서, 파라미터들을 표시하고 그들을 비디오 사용성 정보 (VUI) 에서 정의하는 것에 관한 것이다. 일 예로서, 신택스는 테이블 4 에 기초하지만, 테이블 1 또는 테이블 5 또는 임의의 다른 유도된 신택스 구조로 직접 확장될 수 있다.

테이블 11: VUI 에서의 일반적인 TF 파라미터들을 코딩하기 위한 신택스의 예.

다른 예로서, 전송 특성들 의미들이 업데이트될 수도 있다. 일반적으로, HEVC/H.265 의 테이블 E.4 는 다음과 같은 (ITU-R 또는 SMPTE 표준에서 참조되거나 또는 지정될 수도 있는) 일반적인 EOTF/OETF 의 지정된 파라미터들의 일 실시형태를 포함하도록 업데이트될 수도 있다:

테이블 12 전송 특성들의 업데이트 예

상기 의미들은 수식 번호 1 에 기초하지만, 이 OETF 정의의 버전에 제한되지 않으며 본원에서 설명되는 임의의 수식들, 및/또는 본원에서의 수식들로부터 유도된 임의의 수식들, 예컨대, 수식 번호 1 로부터 유도된 수식으로 확장될 수 있다. 여러 엔트리들 (로우들) 이 상이한 고정된 파라미터들에 대해 추가될 수 있다.

위에서 일 예로서 H.265/HEVC 를 이용하여 변조 값을 여러 신택스 구조들에 삽입하는 것이 설명되었다. 본 원리들은 다른 표준들에 적용될 수 있다. VUI 구현 예 (예 11) 를 제외하고는, 기존 또는 이용된 (deployed) SDR 작업흐름과의 풀 역방향 호환성이 유지된다.

예 12

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 (예컨대, CEA-861.3 의 확장판 또는 수정안에서의) CEA (소비자 가전 협회) 표준과 관련된 구현예들에 관한 것이다. 이 표준은 예를 들어, 파라미터화된 EOTF (P-EOTF) 파라미터들을 렌더링 디바이스 (예컨대, 디스플레이) 로 운반하기 위해 HDMI 에 의해 사용될 수도 있다. 예를 들어 CEA-861.3 의 인포프레임 동적 범위 (InfoFrame Dynamic Range) 및 마스터링 인포프레임 (Mastering InfoFrame) 은 다음과 같이 업데이트될 수 있는 정적 메타데이터 디스크립터 및 EOTF (테이블 13, 테이블 14) 를 정의한다:

테이블 13 동적 범위 및 마스터링 InfoFrame

데이터 바이트 1 EOTF 는 스트림에 사용되는 전기-광학 전달 함수 (EOTF) 를 식별한다.

테이블 14 데이터 바이트 1 - 전기-광학 전달 함수

데이터 바이트 2 Static_Metadata_Descriptor_ID 는 데이터 바이트 3 이상에서 사용되는 구조를 식별한다.

테이블 15 데이터 바이트 2 - Static_Metadata_ID

Static_Metadata_Descriptor_ID = 1 일 때, Static_Metadata_Descriptor 는 파라미터화된 EOTF 파라미터들 식별을 위해 정의된 테이블 16 에 정의된 구조를 사용한다.

정적 메타데이터 유형 2 는 다음과 같이 P-EOTF 파라미터들을 정의할 수도 있다:

테이블 16 정적 메타데이터 디스크립터 유형 2 (P-EOTF)

의미들은 테이블 1 에 제안된 것과 동일하다.

예 13

일 예에서, 본 원리들의 일 양태는 파라미터들 (예컨대, 파라미터들 (s,t,c,n,m)) 의 미리 정의된 값들에 관한 것이다. 일 예에서, OETF 곡선의 파라미터들은 여러 기존 OETF들 뿐만 아니라 Barten 의 CSF 에 대해 최적화될 수도 있으며, (오차 측정과 함께) 제안된 미리 정의된 파라미터들의 세트를 유도할 수도 있다. 예를 들어, 도 9 는 기존 OETF 표준 또는 표준 제안들에 대해 최적화된, 본 원리들에 따른 TCH 함수를 나타내는 결과들을 예시한다.

도 9 에 나타낸 수학적 모델의 파라미터들은 (아래 테이블들 17-20; Philips 의 OETF 에 대한 매칭을 위한 선형 간격에 나타낸) 블랙 레벨과 피크 휘도 사이의 대수적으로 이격된 1000 개의 데이터 지점들에 기초하여 발생되었다. 일 예에서, 데이터 지점들의 개수는 1000 보다 높거나 또는 1000 보다 낮을 수도 있다. 일 예, 데이터 지점들의 간격은 블랙 레벨 근처 및/또는 피크 휘도 근처에 삽입된 여분의 데이터 지점들과의 대수일 수도 있다. 이것은 최적화 프로세스가 곡선의 극치 부근에서 충분히 정확한 해답들을 찾는데 도움을 줄 수도 있다.

오차 (error) 는 다음과 같이 본 원리들에 따른 일반적인 OETF V(L) 과 맞춤이 이루어진 곡선/LUT V_e(L) 의 출력의 평균 제곱 차이로서 계산된다:

수식 번호 11 오차=

오차는 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 모델과, 매칭되거나 또는 모델링되고 있는 OETF (표준, 제안된 표준, 미래 표준 또는 맞춤) 사이의 근사도의 표시자이다. 수식 11 에서 계산된 오차는 적합한 오차 메트릭의 일 예이다. 일 예는 V(L) 및 V_e(L) 에 대해 L₁ 놈 (norm) 을 사용할 수도 있다.

테이블 17

테이블 18

테이블 19

테이블 20

예 14

본 원리들에 따른 일 예에서, 파라미터화된 일반적인 OETF/EOTF 모델들에 대한 파라미터들은 본 원리들에 따라 다음과 같이 발생될 수도 있다.

OETF 최적화

본 원리들에 따른 위에서 설명된 일반적인 곡선들은 여러 파라미터들을 필요로 한다. 이들 파라미터들은 유즈 케이스 또는 기존 곡선이 모델링될 필요가 있는지에 의존한다. 최적화 프로시저가 본 원리들에 따라 이들 파라미터들의 값들을 결정하기 위해 채용될 수도 있다. 따라서 동일한 파라미터들이 대응하는 EOTF (또는, 역 OETF) 에 대해 채용된다.

(목표 OETF 곡선) 에 대해 최적화될 OETF 곡선은 룩업 테이블 (LUT) 로서 또는 함수로서 주어질 수 있다. 기존 OETF V_e(L) 과 매칭하기 위해 OETF V(L) 이 요망되는 휘도 값들의 범위가 있다고 가정하면, 다음 최적화 문제가 풀어진다:

수식 번호 12

여기서, V_e(L) 은 임의의 주어진 기존 OETF 일 수 있거나, 또는 콘트라스트 감도 함수들로부터 유도된 LUT 일 수 있다. L 은 값들의 범위 내 값들의 개수 (예컨대, 조사 중인 휘도 범위에 걸쳐서 대수적으로 이격된, 1000 개의 값들) 일 수도 있다.

각각의 변수 또는 각각의 파라미터는 개별적으로 최적화될 수도 있다. 이 최적화를 위해 획득된 오차가 이전 오차보다 낮으면, 그 변수에 대해 새로운 값이 저장된다. 그렇지 않으면, 이전 (old) 값이 저장된다.

일단 각각의 변수/파라미터가 한번 최적화되었으면, 프로시저가 반복된다. 이 프로세스는 고정된 횟수 (예를 들어, 10000 번) 만큼 또는 오차가 감소되지 않을 때까지 반복된다. 이 반복 방식의 각각의 반복 동안, 파라미터들은 오직 이들이 더 작은 오차를 야기할 때에만 최적화에 의해 결정된 값들로 업데이트된다. 그렇지 않으면, 이전 반복으로부터의 파라미터들은 유지된다. 파라미터들의 이전에 결정된 최적의 세트로 각각의 루프를 시작하여, 최적화를 루프로 반복함으로써, 최적화가 수행되는 곡선들의 부드럽고 잘 작동하는 (well behaved) 성질로 인해, 전역적인 최적의 해답 (global optimum solution) 에 수렴한다.

룩업 테이블

일 예에서, 그 자체가 콘트라스트 감도 함수로부터 유도된, 변조 전달 함수가 매칭될 수도 있다. 이 프로시저에서, Barten 의 콘트라스트 감도 함수가 휘도 레벨 및 공간 주파수의 모든 관련된 조합들에 대해 평가된다. 각각의 휘도 레벨에 대해, 최대 콘트라스트 감도가 모든 공간 주파수들에 걸쳐서 발견된다. 이는 콘트라스트 감도 함수를 휘도 레벨의 함수, CSF (L) 로서 발생시킨다.

변조 전달 함수는 콘트라스트 감도의 반대이며 다음과 같이 주어진다:

수식 번호 13

본질적으로, 변조 전달은 가시적 임계치 바로 아래인 주어진 휘도 레벨에서 최대 콘트라스트를 제공한다. 이것은 인코딩 방식에서의 후속 휘도 레벨들이 많아 봐야 이 양의 콘트라스트를 가져야 한다는 것을 의미한다.

2개의 휘도 레벨들 L₁ 과 L₂ 사이의 콘트라스트는 다음과 같이 주어지는 Michelson 콘트라스트 C 로서 종종 정의된다:

수식 번호 14

이들 2개의 수식들을 결합하면, 다음과 같다:

수식 번호 15

L₁ 또는 L₂ 에 대해서 풀면, 다음과 같다:

수식 번호 16

이 결과의 해석은 특정의 휘도 레벨이 주어지면, 정확히 1 JND (just noticeable different) 만큼 상이한 새로운 휘도 레벨이 계산될 수 있다는 것이다. 하나의 경우, 새로운 휘도 레벨은 선행하는 값보다 1 JND 더 높으며, 다른 경우, 새로운 휘도 레벨은 1 JND 더 낮다.

일 예에서, 원하는 피크 휘도 및 비트-심도가 선택되며, 수식 16 으로 선행하는 값과는 각각 1 JND 상이한 휘도 값들의 룩업 테이블을 계산한다. 예를 들어, 10,000 cd/m² 의 피크 휘도가 12 비트의 비트-심도로 선택되면, 룩업 테이블에서의 최종 엔트리는 10,000 의 값을 포함할 것이다. 제 2 최종 엔트리는 수식 16 을 이용하여 최종 엔트리로부터 계산될 것이다. 제 3 최종 엔트리는 제 2 최종 엔트리로부터 계산되고, 기타등등으로 계산될 것이다.

결과적인 룩업 테이블은, 코드워드들 (즉 테이블 엔트리들) 을 휘도 값들로 변환하기 때문에 EOTF 를 나타낸다. 최소 원하는 휘도 값이 주어지면, 얼마나 많은 코드 워드들이 최대 휘도와 최소 휘도 사이에서 단계적으로 처리하도록 요구되는지의 계산이 수행될 수도 있다. 이것은 그 휘도 범위에 대해 이용가능한 JND들의 수를 제공할 것이다.

이 결과적인 룩업 테이블로의 역 룩-업들은 OETF 를 구현할 것이다. 이 함수들의 쌍은 EOTF 및 OETF 에 대해 각각 L_Barten(V) 및 V_Barten(L) 로 표시될 것이다.

이 룩업 테이블에 대한 OETF 의 파라미터들은 다음을 풀어서 최적화될 수도 있으며, 여기서, 임의 개수의 파라미터들이 선택될 수도 있다:

수식 번호 17

보수적인 룩업 테이블

선행하는 섹션에서 발생된 룩업 테이블은 1 JND 로 정확하게 이격된 값들을 생성한다. 시작 휘도와 룩업 테이블에서의 엔트리들의 개수의 조합은 최종 휘도를 결정할 수도 있다. 이것은 최종 휘도가 이러한 방식으로 예측하기 어렵고 원하는 블랙 레벨보다 높거나 낮을 수도 있기 때문에 바람직하지 않다. 이것은 테이블에서의 엔트리들의 개수가 주어진 비트-심도와 관련되는 (일 예로, 10 비트의 비트-심도는 1024 엔트리들을 가진 테이블을 암시할 것이다) 경우에 특히 그렇다. 블랙 레벨, 피크 휘도 및 비트-심도의 조합이 가능하면, 각각의 연속 단계를 1 미만의 JND 만큼 이격하는 것이 더 나을 것이다.

1 미만의 값을 가지는 파라미터 f 가 다음과 같이 상기 수식에 적용될 수 있다:

수식 번호 18

일 예에서, 10,000 cd/m² 의 피크 휘도, 0.001 cd/m² 의 블랙 레벨 및 12 의 비트 심도 (따라서, 2¹²=4096 엔트리들의 LUT 를 생성한다) 를 가지는 시스템에 대해 f=0.9 이 선택될 것이다. 일 예에서, f=0.918177 이다. 고정된 피크 휘도, 블랙 레벨 및 비트 심도에 대해, f 의 값을 변경하면 곡선들의 집합이 된다.

일반적으로, 피크 휘도, 블랙 레벨 및 비트 심도를 선택하고, 이로부터 f 의 최적 값을 유도하는 것이 바람직하다. 이를 달성하기 위해, 최적화 프로시저가 채용될 수도 있다. 여기서, 원리들의 일 양태는 다음 최적화 문제를 푼다:

수식 번호 19

여기서, L_min 은 원하는 블랙 레벨이며, L(0;L_max,f) 는 주어진 피크 휘도 L_max, 룩업 테이블의 주어진 사이즈, 뿐만 아니라 최적화중인 파라미터 f 로부터 발생되는 룩업 테이블에서의 제 1 엔트리이다. 이 기법의 핵심은 피크 휘도 및 비트-심도의 주어진 사양 하에서, 원하는 블랙 레벨 L_min 에 가능한 한 가까운 블랙 레벨을 가진 LUT 를 생성하는 f 의 값을 발견하는 것이다.

이 프로시저의 결과는 본 원리들의 OETF 및 EOTF 곡선들의 파라미터들이 매칭될 수 있는 LUT들을 생성하기 위해 수식 18 에 사용될 수 있는 f 의 값이다. 이 LUT 는 수식 17 에서의 V_Barten(L) 를 나타낸다. 그후, 수식 17 의 최적화 방식을 적용함으로써 OETF 에 대한 파라미터들이 결정된다. OETF 및 대응하는 EOTF (역 OETF) 양쪽에 대해 동일한 결과적인 파라미터들 s, t, c, m 및 n 이 이용된다.

예 15

본 원리들에 따른 일 예에서, 6개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 20

수식 번호 20 에서, c, m, s, n, t, b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

수식 번호 20 에 대응하며 6개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 역 EOTF 또는 OETF 의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 21

일반적으로 0 인 V 의 가장 작은 값이 원하는 출력 값 L 에 맵핑될 수 있도록 곡선을 수정하기 위해 수식 번호 20 에서의 오프셋 b 가 사용될 수 있다. 일 예에서, b 는 파라미터들 c, m, s, t 및 n 과 조합하여, 입력 V=0 이 L(0)=0 에 맵핑되도록 선택된다. 일 예에서, b 는 파라미터들 c, m, s, t 및 n 과 조합하여, 입력 V=0 이 L(0)=0.001 에 맵핑되도록 선택된다.

파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들은 일반적으로 최적화 프로세스 (예컨대, 예 14 에서의 최적화 프로세스) 를 통해서 결정된다. b 의 값은 또한 주어진 곡선에 대해 수식 번호 20 의 최적화를 통해서 발견될 수 있다.

대안적으로, b 의 값은 다음과 같이 계산될 수 있다. L_min 은 의도된 디스플레이 시스템의 원하는 블랙 레벨일 수도 있다. V_min 은 L_min 으로 표시되는 의도된 블랙 레벨이 주어지면 인코딩되어야 하는 최저 코드워드 값일 수도 있다. 값 b 는 그후 수식 번호 20 에 기초하여, L_min=L(V_min) 의 결정에 참가할 수도 있다. 오프셋 b 의 부재시, 이 맵핑은 다음과 같이 보장될 수 없다:

수식 번호 22

그러나, 수식 번호 20 을 이용하면 다음과 같이 하나의 미지수 (파라미터 b) 를 가지는 수식을 수립하는 것이 가능하다:

수식 번호 23

수식 번호 23 에서, 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 최적화를 통해서 결정될 수도 있다. 코드워드 V_min 및 휘도 값 L_min 은 규정될 수도 있다. b 의 값은 다음과 같이 계산될 수도 있다:

수식 번호 24

최적화에 의해서보다는 수식 번호 24 에 기초하여 파라미터 b 를 결정하는 것은, 디스플레이 또는 블루-레이 플레이어와 같은, 어떤 시스템들이, 파라미터들 s, t, c, n 및 m 으로부터 계산될 수 있기 때문에, 파라미터 b 를 송신하지 않게 하는 것을 가능하게 한다. 수식 번호 20 의 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 수신자에게 송신될 수도 있다.

예 16

본 원리들에 따른 일 예에서, 7개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 25

수식 번호 25 에서, c, m, s, n, t, a, b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

수식 번호 25 에 대응하며 7개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 역 EOTF 또는 OETF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 26

수식 번호 25 에서 도입된 오프셋 b 는 일반적으로 0 인 V 의 가장 작은 값이 원하는 출력 값 L_min 에 맵핑될 수 있도록 곡선을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 맵핑을 수행하는 능력은 출력을 그의 원하는 최소 출력 값 L_min 으로 시프트시키기 위해 b 의 값을 변경함으로써 달성될 수 있다. 동시에, 일반적으로 1 인 V 의 최고 값은 원하는 출력 값 L_max 에 맵핑될 것이다. 이러한 맵핑을 수행하는 능력은 출력을 그의 원하는 범위로 수정하기 위해 a 의 값을 변경함으로써 달성될 수 있다.

일 예에서, a 는 파라미터들 c, m, s, t 및 n 과 조합하여, 입력 V=1 이 L(1)=10,000 에 맵핑되도록 선택된다. 일 예에서, V=1 은 L(1)=1 에 맵핑된다. 일 예에서, V=1 은 L(1)=4 에 맵핑된다. 일 예에서, b 는 파라미터들 c, m, s, t 및 n 과 조합하여, 입력 V=0 이 L(0)=0 에 맵핑되도록 선택된다. 일 예에서, b 는 파라미터들 c, m, s, t 및 n 과 조합하여, 입력 V=0 이 L(0)=0.001 에 맵핑되도록 선택된다. 일 예에서, a = 1 은 V=1 을

에 맵핑하도록 선택된다. 일 예에서, b = 0 은 입력 V=0 이

에 맵핑되도록 선택된다.

파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들은 최적화 프로세스를 통해서 결정될 수도 있다. a 및 b 의 값들은 또한 주어진 곡선에 대한 최적화를 통해서 발견될 수 있다.

대안적으로, a 및 b 의 값들은 다음과 같이 계산될 수 있다. L_min 은 의도된 디스플레이 시스템의 원하는 블랙 레벨일 수도 있다. 이 의도된 블랙 레벨을 인코딩해야하는 최저 코드워드 값은 V_min 에 의해 주어질 수도 있다. L_max 는 의도된 디스플레이 시스템의 원하는 블랙 레벨일 수도 있다. 의도된 피크 휘도를 인코딩해야 하는 최고 코드워드 값은 V_max 에 의해 주어질 수도 있다. 수식 번호 25 에 의한 원하는 맵핑은 따라서 다음과 같다:

수식 번호 27a

수식 번호 27b

이득 a 및 오프셋 b 의 부재 시, 이 맵핑은 보장될 수 없으며, 즉, 일반적으로 다음이 참이다:

수식 번호 28a

그리고,

수식 번호 28b

그러나, 수식 번호 25 의 도움으로, 다음과 같이 2개의 미지수들 (파라미터들 a 및 b) 을 가진 2개의 수식들을 수립하는 것이 가능하다:

수식 번호 29a

수식 번호 29b

이들 수식들에서, 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 최적화를 통해서 결정될 수도 있다. 코드워드들 V_min 및 V_max 및 원하는 휘도 값들 L_min 및 L_max 은 규정될 수도 있다. 이것은 a 및 b 에 대한 값들이 수식 번호 29a 및 수식 번호 29b 로부터의 L'(V_min ) 및 L'(V_max) 의 정의들을 이용하여 다음과 같이 계산될 수 있도록 한다:

수식 번호 30

수식 번호 31

최적화에 의해서보다는, 예를 들어, 상기 수식들 30 및 31 을 통해서, 최소 및 최대 휘도 L 및 코드워드들 V 의 값들에 기초하여, 파라미터들 a 및 b 를 결정하는 것은, 일부 파라미터들이 디스플레이 또는 블루-레이 플레이어와 같은 수신자에게 송신되는 시스템들에서, 파라미터들 a 및 b 이, 이들이 파라미터들 s, t, c, n 및 m 에 기초하여 계산될 수 있기 때문에, 송신될 필요가 없도록 한다.

예 17

본 원리들에 따른 일 예에서, 6개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 OETF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 32

수식 번호 32 에서, c, m, k, s, n, t 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

수식 번호 32 에 대응하며 6개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 역 OETF 또는 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 33

수식 번호 32 에서 도입된 오프셋 m 은 L 의 가장 작은 값이 원하는 코드워드 V_min 에 맵핑되도록 OETF 곡선을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 동시에, L 의 최고 값은 원하는 출력 값 V_max 에 맵핑될 것이다. 이것은 출력을 그의 원하는 범위로 수정하기 위해 k 의 값을 변경함으로써 달성된다.

정규화된 출력이 소망되면, V_min = 0 및 V_max = 1 이다. 비-정규화된 유즈-케이스들에서, 코드워드들의 범위는 주어진 비트-심도에 의해 결정될 수도 있으며, 형용사들 '풀' 또는 '적법한' 에 의해 추가로 한정될 수도 있다. 이들 범위들의 각각은 V_min 및 V_max 에 대해 적합한 값들을 규정함으로써 적응될 수도 있다. 일 예에서, 10-비트 풀 범위는 V_min=0 과 V_max = 1023 상의 코드값들을 갖는다. 일 예에서, 10-비트 유효 범위는 V_min = 64 와 V_max = 940 사이에서 정의된 코드값들을 갖는다. 일 예에서, 12-비트 풀 범위는 V_min = 0 과 V_max = 4095 사이의 값들을 갖는다. 일 예에서, 8-비트 유효 범위는 V_min = 16 과 V_max = 235 사이의 값들을 갖는다.

파라미터들 m 및 k 는 최소 및 최대 휘도 L 및 코드워드들 V 에 기초하여 결정될 수도 있다. 파라미터들 m 및 k 는 상기 예 16 에 대해 설명된 것과 유사하게 계산될 수도 있다. 최소 휘도 값 L_min 및 최대 휘도 값 L_max 는 대응하는 원하는 코드 값들 V_min 및 V_max 에 추가하여 규정될 수도 있다. 수식 번호 32 로부터, 2개의 미지수들의 2개의 수식들은 다음과 같이 유도된다:

수식 번호 34a

수식 번호 34b

이들 2개의 수식들이 그후 동시에 파라미터들 k 및 m 에 대해 풀어지며, 다음과 같다:

수식 번호 35

수식 번호 36

수식 번호 35 및 수식 번호 36 에서, V'(l) 은 다음과 같이 결정될 수도 있다:

수식 번호 37

예 18

본 원리들에 따른 일 예에서, 8개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 EOTF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 38

수식 번호 38 에서, c, m, k, s, n, t, a, b 는 파라미터들이고 V 는 코드워드이다.

수식 번호 38 에 대응하며 8개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 역 EOTF 또는 OETF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 39

수식 번호 38 에 도입된 오프셋 b 는 일반적으로 0 인 V 의 가장 작은 값이 원하는 출력 값 L_min 에 맵핑될 수 있도록 곡선을 수정하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 맵핑을 수행하는 능력은 출력을 그의 원하는 최소 출력 값 L_min 으로 시프트시키기 위해 b 의 값을 변경함으로써 달성될 수 있다. 동시에, 일반적으로 1 인 V 의 최고 값은 원하는 출력 값 L_max 에 맵핑될 것이다. 이것은 출력을 그의 원하는 범위로 수정하기 위해 a 의 값을 변경함으로써 달성된다. 동시에, 파라미터들 k 및 m 은 파라미터들 a 및 b 가 수식 번호 38 에서 행하는 역할과 동일한 역할을 수식 번호 39 에서 기능하며: 이들은, 코드워드들의 원하는 범위가 L_min 과 L_max 사이의 입력 값들의 범위에 대해 스팬되도록 이득 k 및 오프셋 m 이 수식 번호 39 의 OETF 에 적용되도록 허용한다.

파라미터들 s, t, c, n, m, k, a 및 b 의 값들은 일반적으로 최적화 프로세스를 통해서 결정된다. 대안적으로, 파라미터들 s, t, c 및 n 은 최적화를 통해서 결정될 수 있으며, 예 16 과 유사하게, 파라미터들 m, k, a 및 b 는 4개의 미지수들의 4개의 수식들의 시스템을 통해서 동시에 계산될 수 있다. 원하는 최저 코드워드 V_max 및 최고 코드워드 V_min 은 규정될 수도 있다. 이와 유사하게, 원하는 최저 대표 (representable) 휘도 값 L_min 및 최고 대표 휘도 값 L_max 를 가지는 휘도 범위가 존재할 수도 있다. 미지수들 m, k, a 및 b 을 갖는 4개의 수식들은 다음과 같다:

수식 번호 40

수식 번호 41

수식 번호 42

수식 번호 43

다음 정보가 결정될 필요가 있다: 휘도 값들 L_i1 및 L_i2 뿐만 아니라 코드워드들 V_i1 및 V_i2. 상기 4개의 수식들이 선형 독립적이도록 (따라서, 4개의 미지수들 m, k, a 및 b 에 대해 해를 허용하도록) 보장하기 위해서는, 이들 휘도 값들 및 코드워드들은 L_min, L_max, V_min 및 V_max 와 반드시 상이해야 한다. 원칙적으로, 다음 관계들이 성립해야 한다:

수식 번호 44a

수식 번호 44b

수식 번호 44c

수식 번호 44d

수식 번호 44e

수식 번호 44f

마지막으로, 쌍들 (L_i1, V_i1) 및 (L_i2, V_i2) 는 양쪽 다 원하는 곡선 상에 있어야 한다. 이러한 쌍들이 식별될 수 있는 유즈 케이스들에서, 파라미터들 m, k, a 및 b 는 수식들 40 내지 43 에 기초하여 결정될 수도 있다.

예 19

본 원리들에 따른 일 예에서, 6개의 파라미터들을 포함하는 일반적인 OETF 모델의 대안 형태는 다음과 같이 구성될 수 있다:

수식 번호 45a

수식 번호 45b

여기서, s, t, c 및 n 은 최적화를 통해서 일반적으로 결정되는, 수식 번호 45a 에 대한 파라미터들이며, L 은 입력 휘도 값이다. L 이 취할 수 있는 입력 값들의 범위는 (L_min, L_max) 로서 규정될 수도 있다. 그후 수식 번호 45a 의 출력은 코드워드 범위 (V(L_min),V(L_max)) 로 제한될 것이다. 원하는 코드워드 범위는 (V_min,V_max) 로서 규정될 수도 있다. 수식 번호 45b 는 수식 번호 45a 의 출력을 원하는 코드워드 범위에 맵핑할 수도 있다.

(V_min,V_max) 쌍은 다양한 코드 범위들을 가질 수도 있다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 (V_min,V_max) = (0,255) 일 수도 있으며, 8-비트 풀 범위에 대응한다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 10-비트 풀 범위에 대응하는 (V_min,V_max) = (0,1023) 일 수도 있다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 10-비트 유효 범위에 대응하는 (V_min,V_max) = (64,940) 일 수도 있다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 10-비트 확장 범위에 대응하는 (V_min,V_max) = (4,1019) 일 수도 있다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 12-비트 확장 범위에 대응하는 (V_min,V_max) = (0,4095) 일 수도 있다. 일 예에서, 원하는 코드워드 범위는 정규화된 범위에 대응하는 (V_min,V_max) = (0,1) 일 수도 있다.

파라미터들 k 및 m 은 규정된 최소 및 최대 휘도 값들 (L_min, L_max) 뿐만 아니라, 원하는 최소 및 최대 코드워드 값들 (V_min,V_max) 로부터 다음과 같이 계산될 수 있다:

수식 번호 46a

수식 번호 46b

수식 번호들, 46a 및 46b 에 따라서 계산된 파라미터들 k 및 m 에 의해, 수식 45b 에 의해 발생된 신호가 인코딩되어 송신될 수도 있다.

송신 및 디코딩 후, 역 OETF 또는 EOTF 가 적합한 휘도 값들을 복원하기 위해 적용될 수도 있다. 일 예에서, 이것은 다음과 같이 수행된다:

수식 번호 47a

수식 번호 47b

수식 번호 47c

수식 번호들 47a 및 47b 는 수식 번호들 45a 및 45b 의 역수에 대응하며 동일한 파라미터들 s, t, c, n, m 및 k 를 사용한다. 휘도 값 L 은 이 EOTF 대한 입력 신호를 구성할 수도 있다.

대안적인 예에서, EOTF 의 적용은 다음과 같이 수행된다:

수식 번호 48a

수식 번호 48b

수식 번호들 47a, 47b 와 수식 번호 48a 사이의 차이는 수식 45b 의 정규화 단계가 반전되지 않는다는 것이다. 수식 번호들 48a 및 48b 의 기저를 이루는 원리들을 이용하는 것은 파라미터들 k 및 m 의 지식을 필요로 하지 않는 프로세스 동안 EOTF 를 적용하는데 더 적은 계산들을 초래할 것이다. 수식 번호들 47a 및 47b 를 이용하는 것은 원래 휘도 신호 L 가 다소 더 높은 레벨의 정확도로 근사회되게 할 수 있다.

수식 번호들 47c 및 48b 는 복원된 휘도 값들 L' 을, 수식 번호들 46a 및 46b 에서 사용된 규정된 입력 범위 (L_min, L_max) 와 동일할 수도 있는 규정된 디스플레이 범위 (L'_min,L'_max) 에 맵핑하기 위해 사용될 수도 있는 최종 스케일링 단계를 나타낸다. 또한, 규정된 디스플레이 범위는 예를 들어, 규정된 목표 디스플레이의 디스플레이 범위에 대응시키기 위해, 상이하게 선택될 수도 있다.

수식 번호들 47c 및 48b 에서 사용된 파라미터들 a 및 b 는 수식 번호 47b 에서의 코드워드들 V'' 및 수식 번호 48a 에서의 코드워드들 V' 와 연관된 최소 및 최대 코드워드들 (V_min,V_max) 뿐만 아니라, 규정된 디스플레이 범위 (L_min, L_max) 로부터 다음과 같이 계산될 수 있다:

수식 번호 49

수식 번호 50

출력 L'' 은 디스플레이에 사용될 수 있거나 또는 저장 또는 디스플레이 전에 추가적인 프로세싱을 위해 사용될 수 있는 신호를 구성한다.

일 예에서, 수식 번호들 45a, 45b, 47a, 47b 및 47c 에 의해 설명된 프로세스는 L'' 이 비-선형성들을 도입함이 없이 L 로 변환될 수 있도록 반전될 수 있다. 일 예에서, 수식 번호들 45a, 45b, 48a, 및 48b 에 의해 설명된 프로세스는 L'' 이 비-선형성들을 도입함이 없이 L 로 변환될 수 있도록 반전될 수도 있다.

예 20

본 원리들에 따르면, OETF 가 파라미터들 s, t, c, n, m, k, a, b 의 세트 또는 이들의 서브세트와 함께 사용되는 모든 예들에서, 대응하는 EOTF 는 동일한 파라미터들을 이용하여 구성될 수 있다. 이것은, 휘도 신호가 적합하게 선택된 OETF 에 의해 프로세싱되고 (아마도 인코딩, 송신, 및 디코딩 후) 결과적인 신호가 그후 대응하는 EOTF 에 의해 프로세싱되는 시스템에서, 출력 휘도 값들이 입력 휘도 값들와 가깝게 매칭하도록 보장한다.

따라서, 이 (광-광학 (opto-optical) 전달 함수, OOTF, 또는 시스템 감마로서 또한 알려져 있으며, 휘도로부터 코드워드들로 휘도로) 단-대-단 (end-to-end) 거동은 OETF 에 의해 사용되는 파라미터들이 EOTF 에 사용되는 파라미터들과 동일하면 선형이다.

일부 경우들에서, 비선형 단-대-단 거동이 존재할 수도 있다. 예를 들어, 권고안 ITU-R BT 709 가 권고안 ITU-R BT 1886 과 함께 사용될 수 있으며, 비선형 단-대-단 결과를 얻을 수 있다. 이와 유사하게, Philips 는 비선형 시스템 감마를 또한 생성하기 위해 엄밀히 서로의 역수가 아닌 OETF 및 EOTF 함수들을 제안한다.

본 원리들에 따르면, 예들의 각각에서 OETF 는 파라미터들 s, t, c, n, m, k, a, b 또는 이들의 서브세트로 실행될 수도 있지만, 대응하는 EOTF 에 대해, 파라미터들 s', t', c', n', m', k', a', b' 의 상이한 세트 (또는, 이들의 서브세트) 가 규정될 수도 있다.

일 예에서, 파라미터들 s, t, c, n, m, k, a, b 은 Philips OETF 에 대한 최적화에 의해 결정될 수도 있다. 이와 별개로, 파라미터들 s', t', c', n', m', k', a', b' 은 Philips EOTF 에 대한 최적화에 의해 결정될 수도 있다.

예 21

이 예에서, 본 원리들의 일 양태는 파라미터화된 OETF, EOTF/역 OETF 곡선들에 대한 파라미터들의 개수를 적어도 5개의 파라미터들로부터 2개의 파라미터들로 감소시키는 것에 관한 것이다.

수식들 번호들 1 및 2 의 5개의 파라미터 함수들은 볼록하지 않다. 특정의 제약들을 수식들 번호들 1 및 2 의 최적화 곡선들에 추가함으로써, 그 함수들은 어떤 지수들 또는 나눗셈들이 남지 않도록 다시 쓸 수도 있다. 결국, 이는 전체 최적 조건, 또는 적어도 전역 최적 조건에 휠씬 가까운 국부 최적 조건을 발견하는 능력을 향상시킨다.

일 예에서, 2개의 파라미터 EOTF/역 OETF 함수의 유도가 제안된 BBC/NHK EOTF/역 OETF 에 대한 최적화로서 결정된 파라미터들과 함께 나타내어진다. 그러나, 최적화는 임의의 하나 이상의 곡선들에 대해 수행될 수도 있다.

곡선 제약들

본 원리들의 P-EOTF, 역 OETF 에 대한 파라미터들을 최적화하는데 있어 복잡한 비-볼록 문제에 대해 단순화가 제공된다. 이 문제를 해결하기 위해, 알고리즘적 제약들이 최적화 문제의 파라미터들의 개수를 감소시키기 위해 제공된다.

가장 작은 코드워드가 가장 작은 대표 휘도 값 L_min 에 맵핑된다. 예를 들어, BBC/NHK 제안의 상황에서, 가장 작은 대표 휘도 값은 0 과 동일하다 (예컨대, L_min=0).

수식 번호 2 의 P-EOTF, 역 OETF 는 오프셋 L_min 만큼 확장될 수도 있다. 결과적인 P-EOTF, 역 OETF 는 다음과 같이 쓸 수도 있다:

수식 번호 51

L_min= 0 및 V = 0 을 상기 수식 번호 (51) 으로 치환하면, 다음과 같다:

수식 번호 52 c= -mst

그 결과, 수식 번호 51 의 P-EOTF 는 다음과 같이 단순화될 수 있다:

수식 번호 53

가장 큰 코드워드 값 V_max 는 최대 대표 휘도 값에 맵핑된다. 최대 대표 휘도 값은 정규화되며; 예를 들어, 대표 휘도 값은 1 로 설정된다 (예컨대, L_max=1). 충분히 높은 휘도 값들에 대해, 다음 관계식이 쓰여질 수 있다:

수식 번호 54

따라서, 가장 큰 코드워드 값들 V 에 대해, EOTF, 역 OETF 는 다음과 같이 추정될 수도 있다:

수식 번호 55

V= V_max 및 L(V_max)=1 로 설정하면 다음 수식이 된다:

수식 번호 56

그 결과, 가장 작은 및 가장 큰 코드워드 값들을 맵핑하는 것은 최적화 문제로부터 2개의 파라미터들의 제거를 가능하게 한다. 따라서, 이와 같이, 제안된 EOTF, 역 OETF, 또는 P-EOTF 는 다음과 같이 쓰여질 수 있다:

수식 번호 57

이에 의해, 수식 번호 57 의 P-EOTF 또는 역 OETF 는 단지 3개의 파라미터들, 즉 s, t 및 n 을 갖는다. 파라미터들 s 및 t 가 수식 번호 57 의 단지 곱셈에만 나타나기 때문에, 파라미터들의 개수를 2개로 감소시키기 위해 파라미터들의 변경이 다음과 같이 적용될 수 있다:

수식 번호 58

여기서, u=st 이다. 지수 1/n 은 여전히 최적화 알고리즘을 로컬 극소값으로 저하시킬 수도 있다. 이에 대한 위험은 다음과 같이 로그 공간에서 최적화함으로써 감소될 수 있다:

수식 번호 59a

수식 번호 59a 는 L_min 이 생략되었기 때문에, 근사치이다. 이 최소 휘도를 재도입하면 다음과 같다:

수식 번호 59b

수식 번호 59b 는 2개의 미지 변수들, n 및 u 의 함수를 나타내며, 이는 최적화 알고리즘이 단지 이들 2개의 파라미터들에 대해서만 최적화되어야 함을 의미한다. 1/n 의 나눗셈은 n 이 0 보다 크도록 실현가능한 결과가 요구할 것임을 의미한다. 이와 유사하게, V_max(1+u)-V 에 의한 나눗셈은 u<1 이라는 요건을 유도한다. 이들 경계들은 최적화기의 출력에 대한 체크로서 사용될 수 있다. 그러나, 경계들은 제약들로서 명시적으로 규정될 필요는 없다.

최적화 전략

파라미터들 u 및 n 에 대한 값들을 결정하기 위해, 참조 곡선은 참조 휘도 / 코드워드 쌍들 (L_i, V_i) 을 이용하는 표현에 의해 근사화되며, 여기서, i=0,…N 이며, N= 2^B-1 는 가용 비트의 수 B 에 의해 결정된다. 이 표기법에 의하면, V_N= V_max 임에 유의한다. 휘도 코드워드 쌍들은 매칭될 목표 곡선을 나타낸다.

휘도/코드워드 쌍들은 임의의 선택 곡선을 샘플링함으로써 결정될 수 있다. 일 예에서, 이것은 BBC/NHK EOTF 곡선의 샘플링이다.

선택된 휘도 코드워드 쌍에 대해, 파라미터들 u 및 n 에 대한 값들을 결정하기 위해 최적화 알고리즘이 이용된다. 최적화 알고리즘은 수식 번호 59b 에 삽입되는 u 및 n 의 후보 값들을 평가한다. 그후 이 수식은 코드워드 값들 V_i 에 대해 평가된다. 이것은 샘플링된 휘도 값들 L_i 에 가능한 한 가까워야 하는 휘도 값들 L(V_i) 의 세트를 발생시킨다.

결과적인 2개의 값들 L(V_i) 와 L_i 사이의 오차는 제곱 차이 (L(V_i)- L_i)² 와 같은, 표준 메트릭으로 평가될 수 있다. 표준 메트릭은 모든 코드워드 값들 V_i 에 대해 이 오차를 평가하여, 수식 번호 59b 에 기초하는 다음 최적화 공식을 유도한다:

수식 번호 60a

여기서, L_min= L₀, V_max=1 이며

는

놈이며, 여기서, p=1 또는 p=2 이다. 수식 번호 (60a) 에 나타낸 놈 계산은 ((L_i, V_i) 쌍들의 세트로 표현되는) 최적화가 대비하여 이루어지는 곡선에 대한, (현재의 파라미터들 u 및 n 을 가진) P-EOTF 의 오차를 나타낸다. 선택된 최적화 알고리즘은 이 오차 메트릭을 이용하여 u 및 n 에 대한 최적 값들을 결정할 것이다. 수식 번호 60a 는 다음과 같이 확장될 수 있다:

수식 번호 60b

여기서, L_min= L₀ 및 V_max=1 이다. 수식 번호 (60b) 에서의 총합 (summation) 은 최적화 알고리즘이 최소화될 평균 오차를 나타낸다.

일 예에서, 최대 오차는, 이것이 더 큰 평균 오차를 의미하더라도, 제어 하에서 유지된다. 이 예에서, 다음 최대 오차가 최소화되어야 한다:

수식 번호 60c

다른 예에서, 평균 및 최대 오차 양쪽은 가중 평균으로 결합된다. 이 예는 평균 오차와 최대 오차 사이의 상충관계가 요구되는 상황들에 대해 이점을 제공한다. 이 예에서, 다음 비용 함수가 최소화되어야 한다:

수식 번호 60d

여기서, a > 0 및 b > 0 은 평균 및 최대 오차 유형들의 상대적인 중요성을 결정하는 2개의 가중치들이다.

가중된 데이터지점들

다른 예에서, 본 원리들의 P-EOTF, 역 OETF 곡선들을 최적화하는 결과들은 불균일한 가중치들을 데이터지점들 (L_i; V_i) 의 각각의 평가치에 가산함으로써 더 정확하게 제어될 수 있다. 이것은 더 적거나 또는 더 많은 가중치가 어떤 휘도, 코드 워드 데이터 지점들에 제공될 수 있게 하며; 예를 들어, 이것은 더 높은 가중치들을 어두운 (dark) 값들에 제공가능하게 한다.

예를 들어, 여분의 가중치가 블랙 지점에 가까운, 휘도, 코드 워드 데이터 지점 값들 (즉, L_i 및 V_i 의 낮은 값들) 로 주어질 수도 있다. 이 예는 다음 수식으로 표현될 수도 있다:

수식 번호 61a

다른 예에서, 수식 번호 61a 는 최대 오차의 평가를 포함하도록 다음과 같이 수정될 수도 있다:

수식 번호 61b

수식들 번호들 61a 및 61b 양쪽에 대해, ai,i ∈[1..N] 는 N 개의 데이터 지점들 (L_i, V_i) 의 각각에 대해 하나씩, 가중치들의 세트이다.

다수의 목표 곡선들

하나 보다 많은 목표 곡선에 대해 본 발명의 P-OETF, 역 OETF 를 최적화하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 본 원리들의 P-EOTF, 역 OETF 곡선은 확장된 휘도 범위에 걸쳐서 원하는 거동을 얻기 위해 기존 높은 동적 범위 EOTF 에 대해 최적화될 수도 있다. 본 원리들의 동일한 P-EOTF, 역 OETF 곡선은 또한 충분한 역방향 호환성을 가진 새로운 P-EOTF, 역 OETF 곡선을 생성하기 위해, 현재의 표준 곡선 (예컨대, ITU-R 권고안 BT1886) 에 대해 동시에 최적화될 수도 있다.

본 원리들의 일 양태는 P-OETF, 역 OETF 가 2개 이상의 곡선들에 대해 최적화되는 상황의 단점들을 극복하기 위해 제공한다. 특히, 휘도/코드워드 쌍들의 세트들은 최적화될 곡선들의 각각에 대해 정의될 수도 있으며, 최종 최적화는 최적화될 모든 곡선들에 대해 얻어진 오차들의 가중 평균으로서 수식화될 수 있다.

예를 들어, 일 예에서, 높은 동적 범위 능력들 뿐만 아니라 역방향 표준 호환성 사이의 적합한 상충관계를 찾기 위해, 휘도/코드워드 쌍들의 2개의 세트들이 다음과 같이 정의된다:

수식 번호 62

수식 번호 62 는 2개의 목표 EOTF들의 각각에 대해 하나의 세트씩, 휘도/코드워드 쌍들의 2개의 세트들을 정의한다. 이 예에서, 휘도/코드워드 쌍들의 제 1 세트는 목표 EOTF, 예를 들어 BBC/NHK 에 의해 정의된 EOTF 를 나타내며, N¹+1 휘도/코드워드 쌍들

로 이루어질 수도 있다. 휘도/코드워드 쌍들의 제 2 세트는 상이한 목표 EOTF, 예를 들어 ITU-R 권고안 BT.1886 에 의해 정의된 EOTF 를 나타내며, N²+1 쌍들

를 가질 수도 있다. 휘도/코드워드 쌍들의 양쪽의 세트들은 상기 섹션 '최적화 전략' 에서 설명된 기법으로 발생될 수 있다. P-EOTF 에 대한 파라미터들 u 및 n 을 결정하기 위해, 수식 번호 59 에서 정의된 역 EOTF 는 따라서 다음과 같이 수식화될 수 있다:

수식 번호 63a

여기서, a>0 및 b>0 은 2개의 곡선 기여들의 상대적인 중요성을 결정하는 2개의 가중치들이다. 평균 오차 대신, l_p-놈 의 최대 오차가 또한 다음과 같이 사용될 것이다:

수식 번호 63b

수식들 번호들 63a-63b 가 2개의 곡선들에 대한 예를 예시하지만, 이 접근법은 임의 개수의 곡선들로 확장될 수 있다. 예를 들어, 다음은 J 개의 원하는 곡선들에 대한 최적화를 예시한다:

수식 번호 64a

수식 번호 64a 의 공식 (formulation) 은, 최대 오차와 조합하여 다음과 같이 사용될 수 있으며, 이는 최대 오차가 결과적인 P-EOTF 의 원하는 성능을 평균 오차보다 더 크게 표시하는 경우에 유용할 수도 있다:

수식 번호 64b

파라미터들

일 예에서, 상기 수식들 번호들 1 및 2 의 일반적인 파라미터화된 OETF, EOTF 함수들의 최적화는 본 원리들에 따라 최적화될 수 있다. 예를 들어, 수식들 번호 59b 의 파라미터화된 곡선은 제안된 BBC/NHK EOTF 에 대해 최적화될 수 있으며, 다음 파라미터들을 발생시킨다:

수식 번호 65a u = 1.2961604455878200

수식 번호 65b n = 0.4820036148084646

수식 번호 65c V_max = 2.0009775171065494

수식 번호 65d L_min = 0.0

수식들 번호들 65a-d 의 파라미터들에 기초하여, 파라미터들 s, t, c, n 및 m 은 다음 수식들을 적용함으로써 결정될 수도 있다:

수식 번호 66a s = 1.0

수식 번호 66b t=u

수식 번호 66c n=n

수식 번호 66d V_max(1+st)-s

수식 번호 66e c=-mst

수식들 번호들 65a-65d 의 상기 예에 대해, 다음 파라미터들이 얻어진다:

수식 번호 67a s = 1.0

수식 번호 67b t = 1.2961604455878200

수식 번호 67c n = 0.4820036148084646

수식 번호 67d m = 3.5945654272905836

수식 번호 67e c = -4.6591335259315354

수식 번호들 67a-67d 에서 정의된 파라미터 값들을 수식 번호들 1 및 2 에 적용한 것으로부터 유래하는 OETF 및 EOTF 곡선들은 10-비트 및 11-비트 시나리오들에서 동작될 수 있다. 10-비트 경우에 대한 피크 휘도는 대략 1214 니트인 반면, 11-비트 경우에 대한 피크 휘도는 10,000 니트이다.

OETF 및 EOTF 의 입력 및 출력은 이들 OETF 및 EOTF 가 사용되는 것에 의존하여 스케일링되어야 한다. 이것은 이들 OETF 및 EOTF 곡선들이 절대 곡선들로서, 또는 상대적인 곡선들로서 사용될 수 있게 한다.

일 예로서, 곡선들의 10-비트 OETF/EOTF 쌍은 절대값들과 함께 사용된다. OETF 곡선에 대한 입력 휘도 값들의 범위는 따라서 L∈[0,1214] 이다. 따라서, OETF 곡선의 출력은 0 과 1023 사이의 코드 워드들을 생성하도록 스케일링되어야 한다. 이것은 스케일 인자들의 쌍을 유도하며, 여기서, L_scale = 10000 및 V_scale = 1023 이다.

수식 번호들 67a-e 로부터의 파라미터들을 이용하면, P-OETF 곡선은 다음과 같이 주어진다:

수식 번호 68

대응하는 P-EOTF 곡선은 다음과 같이 주어진다:

수식 번호 69

수식 번호들 68 및 69 의 OETF 및 EOTF 곡선들은 정규화된 입력 및 출력 값들과 함께 사용될 수 있다. 이것은 다음과 같이 파라미터들 L_scale 및 V_scale 의 조정을 필요로 한다:

수식 번호 70a: L_scale = 10000/1214 = 8.2372

수식 번호 70b: V_scale = 1023/1023=1

단-대-단 감마 (End-to-End Gamma)

수식들 번호들 1 및 2, 그리고 또한 수식들 번호들 68 및 69 에 나타난 곡선들은 서로의 진정한 역수이다. 즉, 선형 광이 수식 번호 1 로 전달되면, 수식 번호 1 에 뒤이어서 수식 번호 2 를 적용함으로써 선형 광이 복원될 수도 있다. 이와 같이, 시스템의 거동이 따라서 선형이다: 수식 번호 1 에 대한 입력이 수식 번호 2 의 출력과 거의 동일하다. 다시 말해서, 시스템이 선형이다.

그러나, 콘텐츠 제작자들, 예컨대, 스튜디오들은 종종 소비자들이 이용가능한 환경 조명보다 더 어두운 조명 하에서 칼라 등급 이미지들을 생성한다. 따라서, 본 원리들의 양태는 비선형 거동을 가지는 파라미터화된 OETF, EOTF/역 OETF 곡선들을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 이것은 수식 번호 2 에서, 또는 수식 번호 69 에서의 EOTF, 역 OETF 곡선의 출력에 감마 함수를 적용하여, 다음 EOTF 곡선을 얻음으로써 가장 유용하게 시뮬레이트된다:

수식 번호 71

수식 69 에 대해, L_min=0 이 되도록 요구되며, 그 결과 이 파라미터는 수식 번호 71 로부터 생략된다는 점에 유의한다. 그 결과, 이 경우, 수식 번호 68 의 OETF 곡선이, 이 수식에서도 L_min=0 이라고 가정하면, 사용될 수 있다.

소비자 가정에서 비디오를 보는 예와 같은, 일 예에서, 감마 γ 에 대한 값은 1.2 일 수도 있다. 다른 예에서, 예를 들어, 소비자 가정에서 높은 동적 범위 디스플레이 디바이스 상에서 비디오를 볼 때, 감마 γ 에 대한 값은 1.4 일 수도 있다. γ/n 가 1/n 과는 상이한 상수에 대해 평가하기 때문에 이 여분의 감마 값을 적용하는 계산 비용은 제로이다.

본 원리들의 일 예는 OETF 및 EOTF 가 적합한 파라미터 세팅들에 기초한 파라미터화된 곡선들로서 표현될 수 있게 한다. 파라미터화된 곡선(들) 의 파라미터 세팅들은 다양한 기존 OETF 및 EOTF 중에서 OETF/EOTF 쌍의 선택을 가능하게 한다.

본 원리들의 일 예는 다른 파라미터들, 본 원리들의 OETF/EOTF 곡선(들) 이 상이한 휘도 범위들 및 비트-심도들에 대해 Barten 의 콘트라스트 감도 모델에 대해 매칭될 수 있게 한다. 이와 같이, 의미 있는 곡선들의 집합이 용이하게 유도될 수 있다.

본 원리들의 일 예는 어떤 파라미터 세팅들하에서 멱등원인 Naka-Rushton 수식의 신규 공식을 포함한다.

본 원리들의 다른 예는 의미 있는 파라미터들을 가지는 단일 곡선의 표현에 대해 가능하며, HDR 및 SDR 비디오 양쪽의 통합된 표현을 가능하게 한다.

본 원리들의 다른 예는 LUT 또는 풀 곡선을 송신하는 대신, 신호 복원을 조종하기 위해 작은 파라미터 세트를 송신하는 것을 가능하게 한다.

본 원리들의 다른 예는 어떤 SDR 목표 디스플레이 디바이스들에 대한 EOTF 의 적용을 생략하는 디코딩을 가능하게 한다. 제안된 OETF 를 통한 인코딩은 적절한 톤 맵핑 또는 톤 재생 생성자로서 기능할 수 있다.

본 원리들의 다른 예는, 제안된 파라미터화된 전달 함수들이, 시장 단편화를 회피하고, 단일의, 일반적인, 적응적 및 파라미터화된 OETF/EOTF 모델 하에서 상이한 OETF/EOTF 를 조정함으로써 상호운용성 및 구현가능성을 향상시킬 수 있게 한다.

본 원리들의 다른 예는 제안된 파라미터화된 전달 함수들이, 원하는 최소 블랙 레벨 휘도 및 최대 피크 휘도를 포함한, 원하는 출력 휘도에 맵핑할 수 있게 한다.

본 원리들의 다른 예는 파라미터화된 OETF, EOTF/역 OETF 곡선들의 파라미터들을 2개의 파라미터들로 감소시킴으로써, 임의의 다른 곡선들에 대해서 OETF, EOTF/역 OETF 곡선들을 최적화하는 능력을 제공한다. 2개의 파라미터 OETF, EOTF/역 OETF 곡선(들) 은 볼록한 대상 함수들을 발생시킨다. 이것은 이들 함수들을 최적화하는 것이 국부 극소값들을 덜 발생시키게 만들며, 따라서, 매칭의 품질을 증가시킨다. 2개의-파라미터 곡선(들) 은 직접 구현될 수 있다. 2개의 제약들의 포함은 파라미터들의 개수를 감소시키고 매칭의 품질을 증가시킬 뿐만 아니라, 곡선 상의 2개의 중요한 지점들을 원하는 값들 (예컨대, 최소 및 최대 휘도 값들) 에 고정시킨다. 예를 들어, 최저 값 코드워드 (코드워드 0) 는 규정된 블랙 레벨에 고정될 수도 있으며, 최저 대표 휘도가 규정된 대로 보장된다는 것을 의미한다. 다른 예에서, 최고 코드워드는 규정된 백색 지점과 연관되며, 이에 의해 보장된 대표 상부 휘도를 유도한다.

본 원리들의 다른 예는 BBC/NHK EOTF 곡선과 같은 특정의 곡선에 대해 최적화하는 능력을 제공한다. 예를 들어, BBC/NHK EOTF 곡선에 대한, 본 원리들에 따른 최적화된 곡선은 0 과 1214 니트 사이의 입력 범위가 10-비트 신호로 독특하게 직접 양자화될 수 있게 하며, 동시에, 0 과 10,000 니트 사이의 입력 범위가 곡선에 대한 다른 변경들을 요함이 없이, 11-비트 신호로 직접 양자화될 수 있게 한다. 그 결과, 곡선이 신호들을 1200 니트까지 지원하는 현재의 기반구조로 10-비트 모드에서 동작될 수 있다. 결정적으로, 추가적인 변경없이, 이 곡선은 11 비트를 지원할 미래 기반구조로 10,000 니트까지 올라갈 수 있는 아주-높은 동적 범위 신호들에 적합할 것이다. 더욱이, 신호는 제안된 OETF 로 10-비트 모드에서 인코딩될 수도 있다. 이 신호가 그후 ITU-R 권고안 BT 1886 에서 정의된 바와 같은 디스플레이 디바이스 EOTF 와 함께 동작하는 레거시 디스플레이 디바이스로 송신되면, 이 디스플레이는 시인가능한 이미지를 발생시킬 것이다. 마지막으로, 제안된 EOTF 는 마스터링 스위트 (mastering suite) 와 홈 시청 환경 사이의 시청 조건들에서의 차이들을 허용하기 위해 시스템 감마로 증강될 수 있다. 중요한 것은, 시스템 감마를 추가하는 계산 비용이 0 이다.

위에서 설명된 예들은 아래에서 설명되는 도면들 내에서 구현될 수도 있다.

도 1 은 캡쳐 및 배포 시스템에서 OETF 를 이용하여 이미지를 인코딩하는 예시적인 방법 (100) 을 도시하는 다이어그램이다. 이 방법 (100) 에서, 픽처는 수신되어, 임의의 인코딩 기법 (예컨대, HEVC, AVC) 을 이용하여 비트 스트림으로 인코딩될 수도 있다. 방법 (100) 은 DVB 또는 ATSC 표준 기반의 배포 작업흐름들 (workflows), 제작 또는 제작 작업흐름들, 디지털 비디오 캠코더들에서 수행될 수도 있다.

일 예에서, 방법 (100) 은 블록 101 에서 픽처를 수신하는 단계를 포함한다. 픽처는 이미지 (픽처) 또는 예컨대, HDR 비디오용 비디오 이미지들 또는 픽처들일 수도 있다. 블록 101 은 선형 광 RGB 정보를 포함한, 픽처의 특성들에 관한 정보를 수신할 수도 있다. 픽처는 3색 카메라들을 이용하여 3개의 성분들 (적색, 녹색 및 청색) 로 이루어지는 RGB 칼라 값들로 캡쳐될 수도 있다. RGB 칼라 값들은 센서의 3색 특성들 (색역) 에 의존한다. 픽처는 이미지 부수 정보, 예컨대 센서의 색역, 캡쳐된 장면의 최대 및 최소 휘도 피크를 포함할 수도 있다. 블록 101 은 그후, 수신된 픽처에 관한 임의의 정보를 제공하는 것을 포함하여, 블록 102 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 102 는 블록 101 에서 수신된 픽처에 OETF 를 적용할 수도 있다. 블록 102 는 V(L) 을 결정하기 위해 픽처의 휘도 L 신호에 OETF 를 적용할 수도 있으며, 여기서, V(L) 은 결과적인 전기 신호 또는 코드워드일 수도 있다. 휘도 L 신호는 본 원리들에 따라 본원에서 설명되는 유형 중 임의의 유형일 수도 있다. V(L) 신호는 본 원리들에 따라 본원에서 설명되는 유형 중 임의의 유형일 수도 있다. OETF 는 수신된 픽처의 각각의 픽셀에 대해 V(L) 을 결정하기 위해 수신된 픽처의 각각의 픽셀의 휘도에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 블록 102 는 수신된 픽처의 각각의 픽셀에 대해 새로운 R'G'B 값을 계산하기 위해 수신된 픽처의 각각의 픽셀의 초기 RGB 값에 OETF 를 적용할 수도 있다. 그 결과는 그후 R'G'B' 픽셀들로 이루어지는 R'G'B' 픽처일 수도 있다. 결과적인 R'G'B' 픽처는 그후 종래의 비일정 휘도 작업흐름들을 고려할 때 R'G'B' 픽처로부터 Y'CbCr 픽처로 변환될 수도 있다. Y'CbCr 신호는 그것을 유도하는데 사용되는 휘도 작업흐름에 의존하여, 일정한 휘도 또는 비-일정한 휘도로 불려진다. Y'CbCr 은 R'G'B' (비선형-광 원색) 로부터 직접 유도될 때 비-일정한 휘도 신호이지만, RGB (선형-광 원색) 으로부터 크로마 또는 색차 성분들에 대한 Y 및 Y'R'B' 를 통해 유도될 때 일정한 휘도 신호이다. 이전 ITU 권고안들 (아날로그 HDTV 신호들에 대한 ITU-R BT.709 및 디지털 HDTV 신호들에 대한 ITU-R BT.1361) 은 비-일정한 휘도 작업흐름에 제한된다. 새로운 ITU-R BT.2020 은 넓은 색 공간 비디오 신호들에 대해 양쪽의 휘도 작업흐름들을 정의한다. 대안적으로, 블록 102 는 수신된 픽처의 각각의 픽셀에 대해 새로운 Y' 값을 계산하기 위해 수신된 픽처의 각각의 픽셀의 초기 Y 값에 OETF 를 적용할 수도 있다 (일정한 휘도 작업흐름). 블록 102 는 따라서 인간 시각에 대해 캡쳐 광 정보를 최적화할 수도 있다. 블록 102 는 그후 블록 103 으로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 103 은 수신된 V(L) 신호를 인코딩할 수도 있다. 일 예에서, 블록 103 은 임의의 기존 인코딩/디코딩 표준에 따라서 V(L) 신호를 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 블록 103 은 국제 전기 통신 (ITU) 및 동화상 전문가 그룹 (MPEG) 단체에 의해 구성된 HEVC (High Efficiency Video Coding) 표준에 따라서 인코딩할 수도 있다. 대안적으로, 블록 103 은 ISO/IEC (International Organization for Standardization/International Electrotechnical Commission) 동화상 전문가 그룹-4 (MPEG-4) 에 의해 구성된 H.264 또는 MPEG-4 파트 10, 고도 비디오 코딩 (MPEG-4 AVC) 에 따라서 인코딩할 수도 있다. 대안적으로, 블록 103 은 임의의 다른 알려진 인코딩 기법들로 인코딩할 수도 있다. 블록 103 은 그후 블록 104 로 제어를 전달할 수도 있다. 블록 104 는 결과적인 비트-스트림 (예컨대, HEVC 비트-스트림) 을 출력할 수도 있다.

도 2 는 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 를 이용하여 픽처를 인코딩하는 예시적인 방법 (200) 을 도시하는 다이어그램이다. 일 예에서, 방법 (200) 은 블록 201 을 포함한다. 블록 201 은 적응적 OETF 곡선 선택을 위한 파라미터들을 수신할 수도 있다. 일 예에서, 블록 201 은 인코딩될 콘텐츠에 가장 적합한 OETF 곡선의 적응적 선택을 가능하게 하는 하나 이상의 파라미터들에 대한 값들을 수신할 수도 있다. 일 예에서, 블록 201 은 복수의 파라미터들, (예컨대, 위에서 설명된 파라미터들 (s, t, c, m, n)) 에 대한 값들을 수신할 수도 있다. 다른 예에서, 블록 201 은 현재의 콘텐츠를 인코딩하는데 요구될 수도 있는 어떤 OETF 곡선에 대응하는 고정된 파라미터들의 세트의 식별 (예컨대, 표시자) 을 수신할 수도 있다. 파라미터들은 본 원리들에 따라 본원에서 설명되는 임의의 파라미터들일 수도 있다. 블록 201 은 그후 블록 202 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 202 는 블록 201 로부터 수신된 파라미터들에 기초하여, OETF 곡선 (예컨대, Barten 곡선, SMPTE ST 2084 OETF, BBC OETF) 을 모델링할 수도 있다. 예를 들어, 블록 202 는 수신된 파라미터들에 기초하여 Barten OETF 곡선을 모델링할 수도 있다. 대안적으로, 블록 202 는 Dolby 에 의해 제안된 OETF 곡선의 성능과 유사하게 SMPTE ST 2084 OETF 를 모델링할 수도 있다. 대안적으로, 블록 202 는 BBC 에 의해 제안된 OETF 곡선의 성능과 유사하게 OETF 곡선을 모델링할 수도 있다. 대안적으로, 블록 202 는 다른 기존 또는 미래 제안들과 유사하게 OETF 를 모델링할 수도 있다. 블록 202 는 블록 201 로부터 파라미터들을 수신할 수도 있으며, 그들 파라미터들에 기초하여 OETF 곡선을 생성할 수도 있다. 일 예에서, 블록 202 는 복수의 OETF 곡선들 (예컨대, 표준 OETF 곡선 제안들 또는 맞춤 OETF 곡선들) 중 임의의 하나의 거동을 모방하거나 또는 모델링하기 위해, 일반적인 OETF 모델 (예컨대, 수식 번호들 1, 4, 8-10, 68 을 포함하여, 위에서 설명된 모델들) 에 파라미터들을 적용할 수도 있다. 따라서, 수신된 파라미터들에 의존하여, 블록 202 는 임의의 OETF 곡선의 거동을 유리하게 모델링하기 위해 단지 일반적인 OETF 모델 중 하나를 이용할 수도 있다. 일 예에서, 블록 202 는 결과적인 OETF 곡선을 룩업 테이블 (LUT) 로 인코딩할 수도 있다. LUT 는 OETF 수식의 표로 만든 값들으로부터 유도될 수도 있으며, 그후 요구된 중간 값들은 이들이 LUT 에 존재하지 않으면 내삽될 수도 있다. 내삽은 선형일 수도 있다. 다른 예에서, 내삽은 비선형일 수도 있다. 블록 202 는 그후 블록 204 로 제어를 전달할 수도 있다.

방법 (200) 은 예컨대, HDR 비디오용 비디오 이미지 프레임과 같은, 픽처를 수신할 수도 있는 블록 203 을 더 포함할 수도 있다. 블록 203 은 그후 블록 204 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 204 는 블록 203 으로부터의 픽처 및 블록 204 로부터의 (예를 들어, LUT 에 의해 표현될 수 있는) 모델링된 OETF 곡선을 수신할 수도 있다. 블록 204 는 도 1 과 관련하여 설명된 것들을 포함하여, 본 원리들에 따라 V(L) 을 결정하기 위해, 블록 203 으로부터의 수신된 픽처에 OETF 를 적용할 수도 있다. V(L) 은 휘도 신호 L 의 변환으로부터의 결과적인 전기 신호일 수도 있다. V(L) 은 코드워드일 수도 있다. V(L) 은 본원에서 설명된 본 원리들에 따라 정의될 수도 있다. 블록 204 는 도 1 과 관련하여 설명된 원리들에 따라서 V(L) 을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 블록 204 는 위에서 설명된 임의의 수식 (예컨대, 수식 번호들 1, 4, 8-10, 68) 을 포함하여, 블록 202 에서 모델링된 OETF 곡선을 적용할 수도 있다. OETF 곡선은 위에서 설명된 임의의 수식 (예컨대, 수식 번호들 1, 4, 8-10, 68) 에 적용된 바와 같은 수신된 파라미터들에 기초하여 표현될 수도 있다. 블록 204 는 절대적인 또는 상대적인 수정된 휘도/RGB 값 또는 RGB 값들의 선형 조합인 수정된 휘도 Y 를 결정하기 위해, 본 원리들에 따라 OETF 곡선을 적용할 수도 있다. 일 예에서, 블록 204 는 위에서 설명한 바와 같은 LUT 를 이용하여 OETF 곡선을 적용할 수도 있다. 블록 204 는 그후 블록 205 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 205 는 블록 204 로부터 수신된 V(L) 을 인코딩할 수도 있다. 블록 205 는 도 1 과 관련하여 설명된 원리들에 따라서, 수정된 V(L) 을 인코딩할 수도 있다. 블록 205 는 그후 블록 207 로 제어를 전달할 수도 있다.

방법 (200) 은 블록 206 을 더 포함할 수도 있다. 블록 206 은 모델링된 OETF 곡선을 나타내는 파라미터들을 직접 인코딩할 수도 있거나 또는 파라미터들의 표시자 (예컨대, 인덱스) 를 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 블록 206 은 수신된 파라미터들의 값들 (예컨대, 파라미터들 (s, t, c, m, n) 에 대한 파라미터 값들) 을 인코딩할 수도 있다. 대안적으로, 블록 206 은 수신된 파라미터들의 값들의 미리 정의된 세트에 대응하는 (예컨대, SEI 메시지에서의) 미리 정의된 표시자를 인코딩할 수도 있다. 블록 206 은 그후 블록 207 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 207 은 블록 205 로부터의 인코딩된 수정된 휘도 픽처 및 블록 206 으로부터의 인코딩된 파라미터들 식별을 포함하는 비트-스트림을 출력할 수도 있다. 블록 207 은 블록 206 으로부터 수신된 인코딩된 파라미터들을 비트-스트림에 삽입할 수도 있다. 예를 들어, 블록 207 은 인코딩된 표시자를 미리 정의된 신택스 구조에 (예컨대, SEI 메시지 또는 PPS, 또는 SPS 또는 VUI… 에) 삽입할 수도 있다.

도 3 은 본 원리들에 따라 파라미터화된 OETF 의 파라미터들을 인코딩하는 예시적인 방법 (300) 을 도시하는 다이어그램이다. 방법 (300) 은 본 원리들에 따라 파라미터 신택스 엘리먼트들을 인코딩하는 프로세스를 제공한다. 방법 (300) 은 블록 301 을 포함한다.

블록 301 은 OETF 곡선을 식별하는 파라미터들 (예컨대, 맞춤 OETF, Barten 의 콘트라스트 감도 함수로부터 유도된 변조 전달 함수, SMPTE ST 2084 OETF, BBC OETF) 을 수신할 수도 있다. 파라미터들은 본 원리들에 따라 본원에서 설명되는 임의의 파라미터들일 수도 있다. 블록 301 은 본 인코딩의 목적을 위해 모델링된 곡선을 나타내는 정보 유형 (파라미터들의 명시적인 코딩, 또는 고정된 파라미터들을 나타내는 표시자의 코딩) 의 정보를 수신할 수도 있다. 블록 301 은 그후 블록 302 로 제어를 전달할 수도 있다.

그후 블록 302 는 OETF 모델 파라미터들이 어떻게 정의되는지를 결정할 수도 있다. 블록 302 는 파라미터들 (예컨대, 파라미터들 (s, t, c, m, n)) 이 블록 301 에서 식별된 OETF 에 대해 미리 정의되어 있는지를 결정할 수도 있다. 일 예에서, 블록 302 는 식별된 OETF 곡선이 알려진 파라미터들을 가지는지 여부 (예컨대, 기지의 sctmn = 표시자 (파라미터들이 미리 정의되어 있다는 것을 의미한다) 를 결정할 수도 있거나 또는 블록 302 는 파라미터들 (sctmn) 이 명시적으로 주어지는지 여부를 결정할 수도 있다. 일 예에서, 블록 302 는 파라미터들이 미리 정의되어 있다 (예컨대, 파라미터들이 어떤 파라미터 세트에 대해 미리 정의되어 있다) 는 것을 표시하는 표시자가 존재하는지 여부 또는 파라미터들이 명시적으로 시그널링되어야 하는지 여부를 결정할 수도 있다. 파라미터들이 미리 정의되어 있다고 블록 302 이 결정하면, 그 블록은 블록 303 으로 제어를 전달할 수도 있다. 대안적으로, 파라미터들이 미리 정의되어 있지 않다고 블록 302 이 결정하면, 그 블록은 블록 305 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 303 은 블록 301 에 의해 식별된 OETF 모델에 대해 파라미터 정보 (예컨대, 표시자) 를 식별할 수도 있다. 예를 들어, 블록 303 은 식별된 OETF 모델에 대한 미리 정의된 파라미터들에 대응하는 표시자 (예컨대, Barten 의 곡선, SMPTE ST 2084 OETF, BBC OETF, 등의 거동을 모델링하는 파라미터들을 표시하는 표시자) 를 식별할 수도 있다. 블록 303 은 따라서 파라미터들의 암시적인 식별을 인코딩할 수도 있다. 블록 303 은 블록 304 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 304 는 파라미터 정보를 비트-스트림으로 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 블록 304 는 OETF 모델에 대한 미리 정의된 파라미터들을 식별하는 표시자를 인코딩할 수도 있다. 블록 304 는 블록 308 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 305 는 식별된 OETF 곡선에 대한 파라미터들을 결정할 수도 있다. 예를 들어, 블록 305 는 상기 수식 번호들 1, 4, 8-10, 68 에 대한 파라미터들 (예컨대, 파라미터들 (s, t, c, m, n)) 을 식별할 수도 있다. 블록 305 는 그후 블록 306 으로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 306 은 블록 305 에 의해 결정된 파라미터들을 양자화할 수도 있다. 블록 306 은 수식들로부터 유도된 파라미터 값들이 부동 소수점일 수도 있기 때문에, 파라미터들을 양자화할 수도 있다. 이 경우, 값들은 디코더 프로세싱 아키텍처를 레버리지하기 위해 단지 정수 값들만을 허용할 수도 있는 비트-스트림 (예컨대, AVC, HEVC) 으로 전송되도록 하기 위해서 양자화될 수도 있다. 블록 306 은 그후 블록 307 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 307 은 결정된 파라미터들을 인코딩할 수도 있다. 예를 들어, 블록 307 은 명시적으로 결정된 파라미터들의 값들을 인코딩할 수도 있다. 대안적으로, 블록 307 은 OETF 모델에 대한 결정된 파라미터들을 식별하는 표시자를 인코딩할 수도 있다.

블록 308 은 인코딩된 데이터를 비트 스트림에 삽입할 수도 있다. 일 예에서, 블록 308 은 블록 304 또는 307 로부터 수신된 인코딩된 파라미터들을 가지는 메타데이터 포맷 (예컨대, SEI 파라미터) 을 팝퓰레이트할 수도 있다.

도 4 는 예를 들어, 배포 및 렌더링 시스템에서, EOTF 또는 역 OETF 를 이용하여 인코딩된 픽처를 디코딩하는 예시적인 방법 (400) 을 도시하는 다이어그램이다. 이 방법 (400) 에서, 인코딩된 비트-스트림은 수신되어 임의의 디코딩 기법 (예컨대, HEVC, AVC) 을 이용하여 디코딩될 수도 있다. 방법 (400) 은 모바일 디바이스; 통신 디바이스; 게임 디바이스; 태블릿 (또는, 태블릿 컴퓨터); 랩탑; 디스플레이; 정지 화상 카메라; 비디오 카메라; 디코딩 칩; 정지 화상 서버; 블루-레이 플레이어; 및 비디오 서버 (예컨대, 브로드캐스트 서버, 주문형 비디오 서버 또는 웹 서버) 에 의해 수행될 수도 있다. 방법 (400) 은 또한 기타 등등의 임의의 다른 디바이스 또는 시스템에서 수행될 수도 있다.

방법 (400) 은 블록 401 을 포함한다. 블록 401 은 인코딩된 픽처들 또는 인코딩된 픽처의 비디오 시퀀스에 대응하는 비트-스트림을 수신할 수도 있다. 비트-스트림은 (예컨대, AVC, HEVC, 등의 인코딩을 이용하여) 인코딩될 수도 있다. 일 예에서, 인코딩된 픽처는 (예컨대, JPEG, AVC, HEVC 인코더들을 이용하여) 인코딩된 압축된 픽처일 수도 있다. 다른 예에서, 인코딩된 픽처는 압축 없는 디지털화되거나 또는 양자화된 픽처일 수도 있으며 블록 401 은 블록 403 으로 제어를 전달할 수도 있다. 블록 401 은 그후 블록 402 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 402 는 블록 401 로부터 수신된 비트-스트림을 디코딩할 수도 있다. 일 예에서, 블록 402 는 HEVC 기반의 디코딩을 이용하여 비트 스트림을 디코딩할 수도 있다. 일 예에서, 블록 402 는 인코딩된 픽처를 디코딩할 수도 있다. 일 예에서, 블록 402 는 Y'CbCr 픽처를 디코딩할 수도 있다. 블록 402 는 그후 Y'CbCr 픽처로부터 R₁'G₁'B₁' 픽처를 유도할 수도 있다. 다른 예에서, 블록 402 는 R₁'G₁'B₁' 픽처를 디코딩할 수도 있다. 블록 402 는 그후 블록 403 으로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 403 은 그후 블록 402 에서의 비트-스트림으로부터 디코딩된 픽처를 나타내는 V(L) 신호에 제 1 EOTF (EOTF1) 또는 제 1 역 OETF (OETF1) 를 적용할 수도 있다. V(L) 은 본원에서 설명되는 본 원리들에 따라 정의될 수도 있다. 일 예에서, EOTF1 또는 역 OETF1 은 각각의 픽셀에 적용될 수도 있다. 일 예에서, EOTF1 또는 역 OETF1 은 각각의 픽셀의 Y' 값에 적용될 수도 있다. 일 예에서, EOTF1 또는 역 OETF1 은 각각의 픽셀의 R₁'G₁'B₁' 에 적용될 수도 있다. 결과적인 픽처는 제 1 선형화된 휘도 픽처 (예컨대, R₁G₁B₁ 픽처 또는 YR₁B₁ 픽처) 로서 알려져 있을 수도 있다. 일 예에서, EOTF1 또는 역 OETF1 은 (예컨대, 수식 번호들 2, 3, 5, 6 또는 69 에 기초하여) 표로 만든 값들을 가지는 룩업 테이블 (LUT) 을 생성하고 그후 맵핑/디맵핑될 콘텐츠에 대해 LUT 를 적용함으로써, 수행될 수도 있다.

블록 403 은 그후 옵션적인 블록 404 로 제어를 전달할 수도 있다. 옵션적인 블록 404 는 옵션적으로, 블록 403 으로부터 수신된 제 1 선형화된 휘도 픽처에 대해 수행될 수도 있다. 블록 404 는 제 1 선형화된 휘도 픽처 1 을 픽처 2 로 변환할 수도 있다. 일 예에서, 블록 404 는 픽처 R₁G₁B₁ 을 픽처 R₂G₂B₂ 로 변환할 수도 있다. 픽처 2 는 렌더러의 색역에 의해 결정되는 칼라 공간에서 표현될 수도 있다 (예컨대, SMPTE RP 177 은 렌더러의 원색으로 이 변환을 계산하는 방법을 기술하며 그 결과들이 BT.709, BT.2020, 등에 제공된다). 블록 404 는 그후 픽처 2 에 OETF2 또는 역 EOTF2 를 적용할 수도 있다. 그 결과는 렌더러의 능력들과 부합하는 렌더링된 픽처 2 일 수도 있다. 블록 404 는 그후 블록 405 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 405 는 블록 404 이 수행되면 블록 404 로부터의 렌더링된 픽처 2 를, 또는 블록 404 가 수행되지 않으면 블록 403 으로부터의 선형화된 휘도 픽처를 출력할 수도 있다. 일 예에서, 블록 405 는 이미지 및/또는 이미지를 포함하는 비디오를 디스플레이하는 이미지 프로세싱 파이프라인으로 픽처를 출력할 수도 있다.

도 5 는 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF 또는 역 파라미터화된 OETF 의 파라미터들을 디코딩하는 예시적인 방법 (500) 을 도시하는 다이어그램이다. 방법 (500) 은 본 원리들에 따른 파라미터 신택스 엘리먼트들을 디코딩하는 프로세스를 제공한다. 파라미터들은 본 원리들에 따라 본원에서 설명되는 임의의 파라미터들일 수도 있다. 방법 (500) 은 블록 501 을 포함한다.

블록 501 은 비디오 시퀀스에 대응하는 비트-스트림을 수신할 수도 있다. 수신된 비트-스트림은 (예컨대, AVC, HEVC, 등의 인코딩을 이용하여) 인코딩된다. 블록 502 는 그후 블록 502 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 502 는 블록 501 로부터 수신된 비트-스트림을 파싱하여 디코딩할 수도 있다. 일 예에서, 블록 502 는 HEVC 기반의 디코딩을 이용하여 비트-스트림을 파싱하여 디코딩할 수도 있다. 블록 502 는 그후 블록들 503 및 504 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 503 은 블록 502 에서의 디코딩된 비트-스트림으로부터 EOTF 또는 역 OETF 파라미터들을 결정할 수도 있다. 일 예에서, 파라미터들 (s, t, c, m, n) 은 비트-스트림 (예컨대, SEI 메시지) 에 포함된 신택스에 기초하여 결정된다. 블록 503 은 그후 블록 505 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 504 는 블록 502 에서 디코딩된 비디오 신호를 프로세싱할 수도 있다. 일 예에서, 블록 504 는 디코딩된 Y'CbCr 비디오 신호를 프로세싱할 수도 있다. 일 예에서, 블록 504 는 Y'CbCr 비디오 신호를 R'G'B' 비디오 신호로 변환할 수도 있다. 다른 예에서, 블록 504 는 R'G'B' 비디오 신호를 프로세싱할 수도 있다. 블록 504 는 그후 블록 505 로 제어를 전달할 수도 있다.

블록 505 는 그후 블록 503 으로부터 수신된 파라미터들에 기초하여, 블록 504 로부터의 비디오 신호 V(L) 에 EOTF 또는 역 OETF 를 적용할 수도 있다. V(L) 은 본원에서 설명된 본 원리들에 따라 정의될 수도 있다. 일 예에서, 블록 505 는 비디오 신호를 R'G'B' 로부터 선형 광 RGB 로 변환할 수도 있다. 일 예에서, 블록 505 는 수식 번호들 2, 3, 5, 6 또는 69 에 기초하여, EOTF 또는 역 EOTF 를 적용할 수도 있다. 일 예에서, 블록 505 는 (예컨대, 수식 번호들 2, 3, 5, 6 또는 69 에 기초하여) 표로 만든 값들을 가진 룩업 테이블 (LUT) 을 생성하고 그후 맵핑/디맵핑될 콘텐츠에 대해 LUT 를 적용할 수도 있다.

도 6 은 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 를 이용하여 픽처를 인코딩하는 예시적인 방식 (600) 을 도시하는 다이어그램이다. 도 6 은 픽처를 제공하는 블록 601 을 포함한다. 일 예에서, 픽처는 RGB 선형 광 픽처일 수도 있다. 다른 예에서, 픽처는 YRB 픽처일 수도 있다. 블록 602 는 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 에 대해 파라미터들 (예컨대, (s, t, c, n, m)) 을 제공한다. 블록 602 는 파라미터화된 OETF 를 발생시킬 수도 있다. 블록 603 은 도 1 내지 도 3 을 포함하여, 위에서 설명된 본 원리들에 따라, 블록 601 로부터 수신된 픽처에, 블록 602 로부터의 파라미터들에 기초한 파라미터화된 OETF 를 적용할 수도 있다. 일 예에서, 블록 603 의 결과는 블록 604 에서의 결과적인 V(L) 전기 신호일 수도 있다. 일 예에서, V(L) 은 R'G'B' 픽처일 수도 있다. 다른 예에서, V(L) 은 Y'CbCr 픽처일 수도 있다. 방식 (600) 은 R'G'B' 픽처를 Y'CbCr 픽처로 변환할 수도 있는 옵션적인 컨버터 (605) 를 포함할 수도 있다. 컨버터 (605) 의 출력은 비디오 인코더 (606) (예컨대, HEVC 인코더) 에 제공될 수도 있다. 인코더 (606) 는 픽처를 인코딩하고 블록 607 에서 비트 스트림을 출력할 수도 있다.

도 7 은 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF 또는 역 OETF 를 이용하여 인코딩된 픽처를 디코딩하는 예시적인 방식 (700) 을 도시하는 다이어그램이다. 도 7 은 블록 702 에서 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 에 대한 파라미터들을 디코딩하여 출력할 수도 있는 디코더 (701) 를 포함한다. 디코더 (701) 는 추가로, 블록 703 에서 디코딩된 픽처를 디코딩하여 출력할 수도 있다. 일 예에서, 픽처는 Y'CbCr 픽처일 수도 있다. 다른 예에서, 픽처는 R'G'B' 픽처일 수도 있다. 옵션적인 컨버터 (704) 는 Y'CbCr 픽처를 R'G'B' 픽처로 변환하고 블록 705 에서 R'G'B' 픽처를 출력할 수도 있다. 블록 706 은 도 1 내지 도 3 을 포함하여, 위에서 설명된 본 원리들에 따라, 블록 702 로부터 수신된 파라미터들에 기초하여, 블록 705 로부터의 픽처에 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 를 적용할 수도 있다. 블록 706 은 블록 707 에서 결과적인 선형화된 픽처를 출력할 수도 있다. 일 예에서, 선형화된 광 픽처는 선형 광 RGB 픽처일 수도 있다. 다른 예에서, 선형화된 광 픽처는 선형 광 YRB 픽처일 수도 있다.

도 8 은 도 1 내지 도 7 과 관련하여 설명되는 방법들을 구현하도록 구성될 수도 있는 디바이스 (800) 의 예시적인 아키텍처를 나타낸다. 일 예에서, 도 8 은 도 1 내지 도 3 및 도 6 과 관련하여 설명된 원리들을 포함한, 본 원리들에 따라서 인코딩 방법을 구현하도록 구성될 수도 있는 장치를 나타낸다. 일 예에서, 도 8 은 도 4, 도 5 및 도 7 과 관련하여 설명된 원리들을 포함한, 본 원리들에 따라서 디코딩 방법을 구현하도록 구성될 수도 있는 장치를 나타낸다.

디바이스 (800) 는 데이터 및 어드레스 버스 (801) 에 의해 함께 링크된 다음 엘리먼트들을 포함한다:

- 예를 들어, DSP (또는, 디지털 신호 프로세서) 인, 마이크로프로세서 (802) (또는, CPU);

- ROM (또는, 판독전용 메모리) (803);

- RAM (또는, 랜덤 액세스 메모리) (804);

- 예컨대, 사용자 인터페이스 디바이스로부터의 데이터의 수신 및 송신을 위한 I/O 인터페이스 (805);

- 배터리 (806) (또는, 다른 적합한 전력 소스); 및

- 디스플레이 (807).

변형예에 따르면, 배터리 (806) 는 디바이스의 외부에 있다. 언급된 메모리의 각각에서, 본 명세서에서 사용되는 단어 ≪ 레지스터 ≫ 는 작은 용량 (일부 비트) 의 영역 또는 아주 큰 영역 (예컨대, 전체 프로그램 또는 대량의 수신된 또는 디코딩된 데이터) 에 대응할 수 있다. ROM (803) 은 적어도 프로그램 및 파라미터들을 포함한다. 본 발명에 따른 방법들의 알고리즘은 ROM (803) 에 저장된다. 스위칭 온될 때, CPU (802) 는 RAM 에 프로그램을 업로드하고 대응하는 명령들을 실행한다.

RAM (804) 은 CPU (802) 에 의해 실행되며 디바이스 (800) 의 스위칭 온 이후에 업로드되는 프로그램, 레지스터 내 입력 데이터, 레지스터 내 메소드의 상이한 상태에서의 중간 데이터, 및 레지스터 내 메소드의 실행에 사용되는 다른 변수들을, 레지스터에, 포함한다.

본원에서 설명되는 구현예들은 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림, 또는 신호로 구현될 수도 있다. 단지 (예를 들어, 단지 하나의 방법 또는 디바이스로서 설명되는) 단일 유형의 구현예의 상황에서 설명되더라도, 설명되는 특징들의 구현예는 또한 다른 형태들 (예를 들어, 프로그램) 로 구현될 수도 있다. 장치는 예를 들어, 적합한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구현될 수도 있다. 방법들은 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로, 또는 프로그래밍가능 로직 디바이스를 일반적으로 포함한, 프로세싱 디바이스들을 지칭하는, 예를 들어, 프로세서와 같은, 예를 들어, 장치에서 구현될 수도 있다. 프로세서들은 또한 예를 들어, 컴퓨터들, 셀 폰들, 휴대형/개인 휴대정보 단말기들 ("PDA들"), 및 최종-사용자들 사이에 정보의 통신을 촉진하는 다른 디바이스들과 같은, 통신 디바이스들을 포함한다.

인코딩 또는 인코더의 특정의 예에 따르면, 이미지 또는 픽처 I 가 소스로부터 획득된다. 예를 들어, 소스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 로컬 메모리 (803 또는 804), 예컨대 비디오 메모리 또는 RAM (또는, 랜덤 액세스 메모리), 플래시 메모리, ROM (또는, 판독전용 메모리), 하드 디스크 ;

- 스토리지 인터페이스 (805), 예컨대 대용량 스토리지, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스 (805), 예컨대 유선 인터페이스 (예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 근거리 네트워크 인터페이스) 또는 (IEEE 802.11 인터페이스 또는 Bluetooth® 인터페이스와 같은) 무선 인터페이스; 및

- 이미지 캡쳐 회로 (예컨대, 예를 들어, CCD (또는, 전하 결합 소자) 또는 CMOS (또는, 상보성 금속-산화물-반도체) 와 같은, 센서).

디코딩 또는 디코더의 다른 실시형태들에 따르면, 디코딩된 이미지 I 가 목적지로 전송되며; 구체적으로 말하면, 목적지는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 로컬 메모리 (803 또는 804), 예컨대 비디오 메모리 또는 RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크;

- 스토리지 인터페이스 (805), 예컨대 대용량 스토리지, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스 (805), 예컨대 유선 인터페이스 (예를 들어, 버스 인터페이스 (예컨대, USB (또는, 범용 시리얼 버스)), 광역 네트워크 인터페이스, 근거리 네트워크 인터페이스, HDMI (고화질 멀티미디어 인터페이스) 인터페이스) 또는 (IEEE 802.11 인터페이스, Wi-Fi ® 또는 Bluetooth ® 인터페이스와 같은) 무선 인터페이스; 및

- 디스플레이 (807).

인코딩 또는 인코더의 다른 예들에 따르면, 비트스트림 BF 및/또는 F 가 목적지로 전송된다. 일 예로서, 비트스트림 F 및 BF 중 하나 또는 비트스트림들 F 및 BF 양쪽은 로컬 또는 원격 메모리, 예컨대 비디오 메모리 (804) 또는 RAM (804), 하드 디스크 (803) 에 저장된다. 변형예에서, 하나 또는 양쪽의 비트스트림들은 스토리지 인터페이스 (805), 예컨대 대용량 스토리지, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스로 전송되거나, 및/또는 통신 인터페이스 (805), 예컨대 점 대 점 링크, 통신 버스, 점 대 다지점 링크 또는 브로드캐스트 네트워크에 대한 인터페이스를 통해서 송신된다.

디코딩 또는 디코더의 다른 예들에 따르면, 비트스트림 BF 및/또는 F 가 소스로부터 획득된다. 예시적으로, 비트스트림은 로컬 메모리, 예컨대 비디오 메모리 (804), RAM (804), ROM (803), 플래시 메모리 (803) 또는 하드 디스크 (803) 로부터 판독된다. 변형예에서, 비트스트림은 스토리지 인터페이스 (805), 예컨대 대용량 스토리지, RAM, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스로부터 수신되거나, 및/또는 통신 인터페이스 (805), 예컨대 점 대 점 링크, 버스, 점 대 다지점 링크 또는 브로드캐스트 네트워크에 대한 인터페이스로부터 수신된다.

다른 예들에 따르면, 본 원리들에 따른 인코딩 방법을 구현하도록 구성되는 디바이스 (800) 는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 태블릿 (또는, 태블릿 컴퓨터);

- 랩탑;

- 정지 화상 카메라;

- 비디오 카메라;

- 인코딩 칩;

- 정지 화상 서버; 및

- 비디오 서버 (예컨대, 브로드캐스트 서버, 주문형 비디오 서버 또는 웹 서버).

다른 예들에 따르면, 본 원리들에 따른, 디코딩 방법을 구현하도록 구성되는 디바이스 (800) 는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 셋 탑 박스;

- TV 세트;

- 태블릿 (또는, 태블릿 컴퓨터);

- 랩탑;

- 디스플레이; 및

- 디코딩 칩.

도 9 는 다른 기존 OETF들에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 성능 결과들을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 수식 1 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도 값들에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다.

도 10a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 1 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다.

도 10b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 1 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. 도 10b 는 파라미터들에 대한 룩업 테이블을 더 포함한다.

도 10c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 1 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. 도 10c 는 파라미터들에 대한 룩업 테이블을 더 포함한다.

도 10a, 도 10b 및 도 10c 는 TCH 로 라벨링된 곡선들을 발생시키는데 사용된 파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들을 추가적으로 나타낸다. 또한, 이들 도면들은 정수들의 비들로서 이들 파라미터 값들의 근사치들을 나타낸다.

도 11a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 2 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 11b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 2 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 11c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 상기 수식 2 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 11a, 도 11b 및 도 11c 는 TCH 로 라벨링된 곡선들을 발생시키기 위해 사용된 파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들을 추가적으로 나타낸다. 또한, 이들 도면들은 정수들의 비들로서 이들 파라미터 값들의 근사치들을 나타낸다.

도 12a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 4 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다.

도 12b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 4 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다.

도 12c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 OETF 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 4 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다. Y 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다.

도 12a, 도 12b 및 도 12c 는 TCH 로 라벨링된 곡선들을 발생시키기 위해 사용된 파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들을 추가적으로 나타낸다. 또한, 이들 도면들은 정수들의 비들로서 이들 파라미터 값들의 근사치들을 나타낸다.

도 13a 는 SMPTE ST 2084 OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 6 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 13b 는 Barten MTF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 6 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 13c 는 BBC OETF 곡선에 대한, (TCH 로 라벨링된) 본 원리들에 따른 파라미터화된 EOTF (또는, 역 OETF) 의 결과들의 성능을 나타내는 플롯의 일 예를 예시한다. 플롯은 4개의 파라미터들에 기초한 상기 수식 6 에 기초하여 결정될 수도 있다. X 축은 비트-스트림의 정규화된 코드워드 값들에 관련된다. Y 축은 픽처의 정규화된 휘도에 관련된다.

도 13a, 도 13b 및 도 13c 는 TCH 로 라벨링된 곡선들을 발생시키기 위해 사용된 파라미터들 s, t, c, n 및 m 의 값들을 추가적으로 나타낸다. 또한, 이들 도면들은 정수들의 비들로서 이들 파라미터 값들의 근사치들을 나타낸다.

본원에서 설명되는 여러 프로세스들 및 특징들의 구현예들은 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션들에서 구현될 수도 있다. 이러한 장비의 예들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 프로세싱하는 사후-프로세서, 입력을 인코더에 제공하는 사전-프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋-탑 박스, 랩탑, 개인용 컴퓨터, 셀 폰, PDA, 및 다른 통신 디바이스들을 포함한다. 명백히 알 수 있는 바와 같이, 장비는 모바일이며 심지어 모바일 운송체에 탑재될 수도 있다.

추가적으로, 본 방법들은 프로세서에 의해 수행되는 명령들에 의해 구현될 수도 있으며, 이러한 명령들 (및/또는 구현예에 의해 발생된 데이터 값들) 은 프로세서-판독가능 매체, 예컨대, 예를 들어, 집적 회로, 소프트웨어 캐리어, 또는 다른 저장 디바이스, 예컨대, 예를 들어, 하드 디스크, 컴팩트 디스켓 ("CD"), (예를 들어, 디지털 다기능 디스크 또는 디지털 비디오 디스크로서 종종 지칭되는 DVD 와 같은) 광 디스크, 랜덤 액세스 메모리 ("RAM"), 또는 판독-전용 메모리 ("ROM") 상에 저장될 수도 있다. 명령들은 프로세서-판독가능 매체 상에 유형으로 구현되는 애플리케이션 프로그램을 형성할 수도 있다. 명령들은 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 조합일 수도 있다. 명령들은 예를 들어, 운영 시스템, 별개의 애플리케이션, 또는 이 둘의 조합으로 발견될 수도 있다. 따라서, 프로세서는 예를 들어, 프로세스를 실행하도록 구성된 디바이스; 및 프로세스를 실행하는 명령들을 가지는 (저장 디바이스와 같은) 프로세서-판독가능 매체를 포함하는 디바이스 양자를 특징으로 할 수도 있다. 또, 프로세서-판독가능 매체는 명령들에 더해서 또는 대신에, 구현예에 의해 발생된 데이터 값들을 저장할 수도 있다.

당업자에게 주지되어 있는 바와 같이, 구현예들은 예를 들어, 저장되거나 또는 송신될 수도 있는 정보를 운반하도록 포맷된 다양한 신호들을 발생시킬 수도 있다. 이 정보는 예를 들어, 방법을 수행하는 명령들, 또는 설명된 구현예들 중 하나에 의해 발생되는 데이터를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 신호는 설명된 예의 신택스를 기록하거나 또는 판독하기 위한 데이터 규칙들로서 운반하거나, 또는 설명된 예에 의해 기록된 실제 신택스-값들을 데이터로서 운반하도록 포맷될 수도 있다. 이러한 신호는 예를 들어, 전자기파로서 (예를 들어, 스펙트럼의 무선 주파수 부분을 이용하여) 또는 기저대역 신호로서 포맷될 수도 있다. 포멧하는 것은 예를 들어, 데이터 스트림을 인코딩하여 인코딩된 데이터 스트림으로 캐리어를 변조하는 것을 포함할 수도 있다. 신호가 운반하는 정보는 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 정보일 수도 있다. 신호는 알려져 있는 바와 같은, 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크들을 통해서 송신될 수도 있다. 신호는 프로세서-판독가능 매체 상에 저장될 수도 있다.

다수의 구현예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 여러 변경들이 이루어질 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 상이한 구현예들의 엘리먼트들이 다른 구현예들을 발생시키기 위해 결합되거나, 보충되거나, 수정되거나, 또는 제거될 수도 있다. 추가적으로, 당업자는, 다른 구조들 및 프로세스들이 개시된 것들과 치환될 수도 있으며 결과적인 구현예들이 개시된 구현예들과 적어도 실질적으로 동일한 결과(들) 을 달성하기 위해, 적어도 실질적으로 동일한 기능(들) 을, 적어도 실질적으로 동일한 방법(들) 으로, 수행할 것임을 알 수 있을 것이다. 따라서, 이들 및 다른 구현예들이 본 출원에 의해 고려된다.

본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해 매우 많은 구체적인 세부 사항들이 본원에서 개시되었다. 그러나, 당업자들은, 상기 예들이 이들 구체적인 세부 사항들 없이도 실시될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 다른 경우, 본 발명을 불분명하게 흐리지 않도록 하기 위해서, 널리 공지된 동작들, 구성요소들 및 회로들은 자세히 설명되지 않았다. 본원에서 개시되는 특정의 구조적 및 기능적 세부 사항들이 대표적일 수도 있으며 반드시 본 발명의 범위를 제한하지는 않는다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 여러 예들은 하드웨어 엘리먼트들, 소프트웨어 엘리먼트들, 또는 양자의 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 일부 예들은 예를 들어, 머신에 의해 실행될 경우, 머신으로 하여금, 예들에 따라서 방법 및/또는 동작들을 수행가능하게 할 수도 있는 명령 또는 명령들의 세트를 저장할 수도 있는 컴퓨터-판독가능 매체 또는 물품을 이용하여 구현될 수도 있다. 이러한 머신은 예를 들어, 임의의 적합한 프로세싱 플랫폼, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 디바이스, 프로세싱 디바이스, 컴퓨팅 시스템, 프로세싱 시스템, 컴퓨터, 프로세서, 또는 기타 등등을 포함할 수도 있으며, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 적합한 조합을 이용하여 구현될 수도 있다. 컴퓨터-판독가능 매체 또는 물품은 예를 들어, 메모리 유닛, 메모리 디바이스, 메모리 물품, 메모리 매체, 저장 디바이스, 스토리지 물품, 저장 매체 및/또는 저장 유닛 중 임의의 적합한 유형을 포함할 수도 있다. 명령들은 임의의 적합한 고-레벨, 저-레벨, 객체지향적, 시각적, 컴파일된 및/또는 해석된 프로그래밍 언어를 이용하여 구현된, 소스 코드, 컴파일된 코드, 해석된 코드, 실행가능 코드, 정적 코드, 동적 코드, 암호화된 코드, 및 기타 등등과 같은 임의의 적합한 유형의 코드를 포함할 수도 있다.

본원에서 설명되는 구현예들은 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림, 또는 신호로 구현될 수도 있다. (예를 들어, 단지 일 방법으로서 설명되는) 단일 유형의 구현예의 상황에서 단지 설명되더라도, 설명되는 특징들의 구현예는 또한 다른 형태들 (예를 들어, 장치 또는 프로그램) 로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서, 인코더 및 디코더 내에 포함되는 장치 및 구성요소들은 예를 들어, 적합한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구현될 수도 있다. 방법들은 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로, 또는 프로그래밍가능 로직 디바이스를 포함한, 프로세싱 디바이스들을 일반적으로 지칭하는, 예를 들어, 프로세서와 같은, 예를 들어, 장치에서 구현될 수도 있다. 프로세서들은 또한 통신 디바이스들, 예컨대, 예를 들어, 컴퓨터들, 셀 폰들, 휴대형/개인 휴대정보 단말기들 ("PDA들"), 및 최종-사용자들 사이에 정보의 통신을 촉진하는 다른 디바이스들을 포함한다.

추가적으로, 본 출원 또는 그의 청구항들은 정보의 여러 조각들을 "결정하는 것" 을 언급할 수도 있다. 정보를 결정하는 것은 예를 들어, 정보를 추정하는 것, 정보를 계산하는 것, 정보를 예측하는 것, 또는 메모리로부터 정보를 취출하는 것 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

또, 본 출원 또는 그의 청구항들은 정보의 여러 조각들에 "액세스하는 것" 을 언급할 수도 있다. 정보에 액세스하는 것은 예를 들어, 정보를 수신하는 것, (예를 들어, 메모리로부터) 정보를 취출하는 것, 정보를 저장하는 것, 정보를 프로세싱하는 것, 정보를 송신하는 것, 정보를 이동시키는 것, 정보를 복사하는 것, 정보를 삭제하는 것, 정보를 계산하는 것, 정보를 결정하는 것, 정보를 예측하는 것, 또는 정보를 추정하는 것 중 하나 이상을 포함할 수도 있다.

추가적으로, 본 출원 또는 그의 청구항들은 정보의 여러 조각들을 "수신하는 것" 을 언급할 수도 있다. 수신하는 것은 "액세스하는 것" 에서와 같이, 넓은 용어로 의도된다. 정보를 수신하는 것은 예를 들어, 정보에 액세스하는 것, 또는 (예를 들어, 메모리로부터) 정보를 취출하는 것 중 하나 이상을 포함할 수도 있다. 또, "수신하는 것은" 은 예를 들어, 정보를 저장하는 것, 정보를 프로세싱하는 것, 정보를 송신하는 것, 정보를 이동시키는 것, 정보를 복사하는 것, 정보를 삭제하는 것, 정보를 계산하는 것, 정보를 결정하는 것, 정보를 예측하는 것, 또는 정보를 추정하는 것과 같은, 동작들 동안, 어떤 식으로든, 일반적으로 연루된다.

다른 실시형태들에 따르면, 파라미터화된 전달 함수는 본 발명에 따라서 인코딩되거나 또는 디코딩된 픽처로, 또는 픽처를 포함하는 스트림으로 시그널링된다. 일부 실시형태들에서, 파라미터화된 전달 함수를 나타내는 정보는 픽처로 또는 픽처를 포함하는 스트림으로 시그널링된다. 이 정보는 본 발명에 따라서 적용되는 파라미터화된 전달 함수를 식별하기 위해 디코딩 방법 또는 디코더에 의해 사용된다. 일 실시형태에서, 이 정보는 인코딩 및 디코딩 측에 알려져 있는 식별자를 포함한다. 다른 실시형태들에 따르면, 이 정보는 파라미터화된 전달 함수들에 대한 기초로서 사용되는 파라미터들을 포함한다. 본 발명의 일 변형예에 따르면, 이 정보는 정의된 값들의 세트에 기초하여, 픽처로 또는 픽처를 포함하는 비트-스트림으로, 파라미터들의 표시자를 포함한다. 본 발명의 일 변형예에 따르면, 이 정보는 파라미터들이 명시적으로 시그널링되는지 여부 또는 정의된 값들의 세트에 기초하여 파라미터들이 내재적으로 시그널링되는지 여부에 기초하여 표시를 포함한다. 본 발명의 다른 변형예들에 따르면, 이 정보는 픽처 파라미터 세트 (PPS), 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 보충 향상 정보 (SEI) 메시지, 비디오 사용성 정보 (VUI), 소비자 가전 협회 (CEA) 메시지, 및 헤더 중 적어도 하나에 포함된 적어도 하나의 신택스 엘리먼트에 포함된다.

본 발명의 다른 실시형태들에 따르면, 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 것은 예를 들어, JPEG, AVC 또는 HEVC 압축 표준들을 이용하여 픽처 또는 비디오 인코더로 V(L) 을 압축하는 것을 포함한다. 디코딩은 파라미터화된 전달 함수를 적용하기 전에 수신된 픽처에 역방향 압축을 대응시키는 것을 포함한다.

본 발명의 다른 실시형태들에 따르면, 결과적인 V(L) 을 인코딩하는 것은 결과적인 V(L) 을 디지털화하거나 양자화하는 것을 포함한다. 디코딩은 파라미터화된 전달 함수를 적용하기 전에 수신된 픽처에 역방향 압축을 대응시키는 것을 포함한다.

본 발명은 또한 상기 인코딩 및 디코딩의 방법들을 각각 수행하도록 적응된 인코딩 및 디코딩 장치에 관한 것이다.

Claims (37)

1. 픽처를 인코딩하는 방법으로서,
   픽처를 수신하는 단계;
   결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하기 위해 상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계;
   비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하는 단계를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 방법은,
   상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하는 단계를 더 포함하는, 픽처를 인코딩하는 방법.
2. 픽처를 인코딩하는 방법으로서,
   픽처를 수신하는 단계;
   결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하기 위해 상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계;
   비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하는 단계를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 방법은,
   상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하는 단계를 더 포함하고,
   V 의 최고값이 L 의 최대 출력값에 맵핑되고, V 의 최저값이 L 의 최소 출력값에 맵핑되도록 a 및 b 가 결정되는, 픽처를 인코딩하는 방법.
3. 픽처를 인코딩하는 방법으로서,
   픽처를 수신하는 단계;
   결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하기 위해 상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계;
   비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하는 단계를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 방법은,
   상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하는 단계를 더 포함하고,
   상기 파라미터화된 전달 함수에서, a 는 1 이고, b 는 0 인, 픽처를 인코딩하는 방법.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 시그널링은 픽처 파라미터 세트 (PPS), 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 보충 향상 정보 (SEI) 메시지, 비디오 사용성 정보 (VUI), 소비자 가전 협회 (CEA) 메시지, 및 헤더 중 적어도 하나에 포함된 적어도 하나의 신택스 엘리먼트를 이용하여 수행되는, 픽처를 인코딩하는 방법.
5. 적어도 픽처를 인코딩하는 장치로서,
   상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하고 비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 인코더는 또한,
   상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하도록 구성되는, 픽처를 인코딩하는 장치.
6. 적어도 픽처를 인코딩하는 장치로서,
   상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하고 비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 인코더는 또한,
   상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하도록 구성되고,
   V 의 최고값이 L 의 최대 출력값에 맵핑되고, V 의 최저값이 L 의 최소 출력값에 맵핑되도록 a 및 b 가 결정되는, 픽처를 인코딩하는 장치.
7. 적어도 픽처를 인코딩하는 장치로서,
   상기 픽처의 픽셀들의 휘도(L) 에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 결정하고 비트스트림에서 상기 결과적인 변환된 휘도 V(L) 을 인코딩하도록 구성된 인코더를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 인코더는 또한,
   상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림에서 플래그를 인코딩하도록 구성되고,
   상기 파라미터화된 전달 함수에서, a 는 1 이고, b 는 0 인, 픽처를 인코딩하는 장치.
8. 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법으로서,
   상기 인코딩된 픽처를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계;
   디코딩된 픽처를 결정하기 위해 상기 인코딩된 픽처를 디코딩하는 단계; 및
   코드워드 V 로부터 휘도(L) 을 결정하기 위해 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 방법은,
   상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하는 단계를 더 포함하는, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법.
9. 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법으로서,
   상기 인코딩된 픽처를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계;
   디코딩된 픽처를 결정하기 위해 상기 인코딩된 픽처를 디코딩하는 단계; 및
   코드워드 V 로부터 휘도(L) 을 결정하기 위해 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하며,
   상기 파라미터화된 전달 함수는:
   
   와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
   상기 방법은,
   상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하는 단계를 더 포함하고,
   L 의 최고값이 출력 코드워드 값 Vmax 에 맵핑되고, L 의 최저값이 출력 코드워드 값 Vmin 에 맵핑되도록 a 및 b 가 결정되는, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법.
10. 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법으로서,
    상기 인코딩된 픽처를 포함하는 비트스트림을 수신하는 단계;
    디코딩된 픽처를 결정하기 위해 상기 인코딩된 픽처를 디코딩하는 단계; 및
    코드워드 V 로부터 휘도(L) 을 결정하기 위해 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하는 단계를 포함하며,
    상기 파라미터화된 전달 함수는:
    
    와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
    상기 방법은,
    상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하는 단계를 더 포함하고,
    상기 파라미터화된 전달 함수에서, a 는 1 이고, b 는 0 인, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법.
11. 제 8 항에 있어서,
    상기 시그널링은 픽처 파라미터 세트 (PPS), 시퀀스 파라미터 세트 (SPS), 보충 향상 정보 (SEI) 메시지, 비디오 사용성 정보 (VUI), 소비자 가전 협회 (CEA) 메시지, 및 헤더 중 적어도 하나에 포함되는, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 방법.
12. 비트스트림에 포함되는 적어도 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치로서,
    상기 인코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 결정하고 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 코드워드 V 로부터 휘도(L) 를 결정하도록 구성된 디코더를 포함하며,
    상기 파라미터화된 전달 함수는:
    
    와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
    상기 디코더는 또한,
    상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 a, b, s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하도록 구성되는, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치.
13. 비트스트림에 포함되는 적어도 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치로서,
    상기 인코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 결정하고 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 코드워드 V 로부터 휘도(L) 를 결정하도록 구성된 디코더를 포함하며,
    상기 파라미터화된 전달 함수는:
    
    와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
    상기 디코더는 또한,
    상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하도록 구성되고,
    L 의 최고값이 출력 코드워드 값 Vmax 에 맵핑되고, L 의 최저값이 출력 코드워드 값 Vmin 에 맵핑되도록 a 및 b 가 결정되는, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치.
14. 비트스트림에 포함되는 적어도 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치로서,
    상기 인코딩된 픽처를 디코딩하여 디코딩된 픽처를 결정하고 상기 디코딩된 픽처에 파라미터화된 전달 함수를 적용하여 코드워드 V 로부터 휘도(L) 를 결정하도록 구성된 디코더를 포함하며,
    상기 파라미터화된 전달 함수는:
    
    와 같고, 상기 파라미터화된 전달 함수를 모델링하기 위해 파라미터들 s, n, c, t 및 m 에 기초하여 조정되고,
    상기 디코더는 또한,
    상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 명시적으로 인코딩되는지 여부, 또는 상기 파라미터들 s, n, c, t 및 m 이 상기 비트스트림에서 인코딩되고, 파라미터들의 사전-정의된 값들의 세트에 대응하는, 인덱스 값으로부터 도출되는지 여부를 시그널링하도록 상기 비트스트림으로부터 플래그를 디코딩하도록 구성되고,
    상기 파라미터화된 전달 함수에서, a 는 1 이고, b 는 0 인, 인코딩된 픽처를 디코딩하는 장치.
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