KR20180021747A - 컬러 맵핑 함수들을 이용하여 hdr 픽처 및 상기 hdr 픽처로부터 획득된 sdr 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법 및 디바이스 - Google Patents

컬러 맵핑 함수들을 이용하여 hdr 픽처 및 상기 hdr 픽처로부터 획득된 sdr 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법 및 디바이스 Download PDF

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Abstract

적어도 하나의 비트스트림 (F1, F2, F3, F4) 에서, HDR 픽처 (IHDR), 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 양자를 인코딩하는 방법 및 디바이스. 방법은, - HDR 픽처 (IHDR) 를 톤-맵핑함으로써 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하는 단계 (210); - 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (220) 된 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수 (CMF) 를 획득하는 단계 (230); - 비트스트림에서, 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보 (INF) 를 인코딩하는 단계 (240); 및 - 비트스트림에서, 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (250) 된 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 를 인코딩하는 단계 (260) 를 포함한다. 본 개시물은 디코딩하는 방법 및 디바이스에 추가로 관련된다.

Description

컬러 맵핑 함수들을 이용하여 HDR 픽처 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 SDR 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법 및 디바이스{METHOD AND DEVICE FOR ENCODING BOTH A HDR PICTURE AND A SDR PICTURE OBTAINED FROM SAID HDR PICTURE USING COLOR MAPPING FUNCTIONS}
본 개시물은 일반적으로 픽처/비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것이다.
본 섹션은 이하에서 설명되고 및/또는 청구되는 본 원리들의 다양한 양태들에 관련될 수도 있는 본 기술분야의 다양한 양태들을 독자에게 소개하도록 의도된 것이다. 이 논의는 본 원리들의 다양한 양태들의 더 양호한 이해를 가능하게 하기 위한 배경 정보를 독자에게 제공함에 있어서 도움이 되는 것으로 여겨진다. 따라서, 이 설명들은 종래 기술의 인정들로서가 아니라, 이러한 관점에서 판독되어야 한다는 것이 이해되어야 한다.
다음에서, 픽처는 픽처 (또는 비디오) 의 픽셀 값들에 관한 모든 정보, 및 예를 들어, 픽처 (또는 비디오) 를 시각화하고 및/또는 디코딩하기 위하여 디스플레이 및/또는 임의의 다른 디바이스에 의해 이용될 수도 있는 모든 정보를 특정하는 특정 픽처/비디오 포맷에서의 샘플들 (픽셀 값들) 의 하나 또는 몇몇 어레이들을 포함한다. 픽처는 샘플들의 제 1 어레이의 형상인 적어도 하나의 컴포넌트, 보통 루마 (luma) (또는 휘도) 컴포넌트, 및 아마도, 샘플들의 적어도 하나의 다른 어레이의 형상인 적어도 하나의 다른 컴포넌트, 보통 컬러 컴포넌트를 포함한다. 또는 등가적으로, 동일한 정보는 또한, 전통적인 3-색 (tri-chromatic) RGB 표현과 같은 컬러 샘플들의 어레이들의 세트에 의해 표현될 수도 있다.
픽셀 값은 C 값들의 벡터에 의해 표현되고, 여기서, C 는 컴포넌트들의 수이다. 벡터의 각각의 값은 픽셀 값들의 최대 다이나믹 레인지 (dynamic range) 를 정의하는 비트들의 수로 표현된다.
표준-다이나믹-레인지 픽처 (Standard-Dynamic-Range picture; SDR picture) 들은 그 휘도 값들이 f-스톱 (f-stop) 들 또는 2 의 거듭제곱 (power) 으로 보통 측정된 제한된 다이나믹으로 표현되는 컬러 픽처들이다. SDR 픽처들은 10 f-스톱들, 즉, 선형 도메인에서 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 비율 1000 주위에서, 다음에서 다이나믹으로 또한 칭해진 다이나믹 레인지를 가지고, 예를 들어, 다이나믹을 감소시키기 위하여 ITU-R BT.709 OETF (Optico-Electrical-Transfer-Function; 광학-전기-전달-함수) (Rec . ITU-R BT.709-5, April 2002) 또는 ITU-R BT.2020 OETF (Rec . ITU-R BT.2020-1, June 2014) 를 이용함으로써, 비-선형 도메인에서 제한된 수의 비트들 (HDTV (High Definition Television systems; 고해상도 텔레비전 시스템들) 및 UHDTV (Ultra-High Definition Television systems; 초고해상도 텔레비전 시스템들) 에서 가장 흔히 8 또는 10) 로 코딩된다. 이 제한된 비-선형 표현은 특히, 어둡고 밝은 휘도 레인지들에서 작은 신호 변동들의 올바른 렌더링을 허용하지 않는다. 하이-다이나믹-레인지 픽처 (High-Dynamic-Range picture; HDR picture) 들에서, 신호 다이나믹은 훨씬 더 높고 (최대한으로 20 f-스톱들, 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 비율 100 만), 새로운 비-선형 표현은 그 전체 레인지 상에서 신호의 높은 정확도를 유지하기 위하여 필요하다. HDR 픽처들에서, 원시 데이터 (raw data) 는 부동-소수점 (floating-point) 포맷 (각각의 컴포넌트에 대한 32-비트 또는 16-비트의 어느 하나, 즉, 플로트 (float) 또는 하프-플로트 (half-float)) 으로 보통 표현되고, 가장 인기 있는 포맷은 openEXR 하프-플로트 포맷 (RGB 컴포넌트 당 16-비트, 즉, 픽셀 당 48 비트들) 이거나 긴 표현, 전형적으로 적어도 16 비트들을 갖는 정수들로 되어 있다.
색역 (color gamut) 은 컬러들의 어떤 완전한 세트이다. 가장 보편적인 사용은 소정의 색 공간 (color space) 내에서, 또는 어떤 출력 디바이스에 의한 것과 같이, 소정의 환경에서 정확하게 표현될 수 있는 컬러들의 세트를 지칭한다.
색역은 CIE1931 색 공간 색도 도면에서 제공된 RGB 원색 (primary) 들 및 도 1 에서 예시된 바와 같은 백색 포인트에 의해 때때로 정의된다.
소위 CIE1931 색 공간 색도 도면에서 원색들을 정의하는 것이 보편적이다. 이것은 휘도 컴포넌트 상에서 독립적으로 컬러들을 정의하는 2 차원 도면 (x,y)이다. 그 다음으로, 임의의 컬러 XYZ 는 변환을 이용하여 이 도면에서 투영된다:
Figure pct00001
z=1-x-y 컴포넌트가 또한 정의되지만, 여분의 정보를 반송하지 않는다.
가무트 (gamut) 는 그 정점 (vertex) 들이 3 원색들 RGB 의 (x,y) 좌표들의 세트인 삼각형에 의해 이 도면에서 정의된다. 백색 포인트 W 는 보통 삼각형 중심에 근접한, 삼각형에 속하는 또 다른 소정의 (x,y) 포인트이다.
색 볼륨 (color volume) 은 색 공간과, 상기 색 공간에서 표현된 값들의 다이나믹 레인지에 의해 정의된다.
예를 들어, 색역은 UHDTV 에 대한 RGB ITU-R 추천안 BT.2020 색 공간에 의해 정의된다. 더 이전의 표준, ITU-R 추천안 BT.709 는 HDTV 에 대한 더 작은 색역을 정의한다. SDR 에서, 다이나믹 레인지는 데이터가 코딩되는 색 볼륨에 대하여 100 니트 (nit) 들 (제곱 미터 당 칸델라 (candela)) 에 이르는 것으로 정의되지만, 일부 디스플레이 기술들은 더 밝은 픽셀들을 보일 수도 있다.
Danny Pascale 에 의해 "A Review of RGB Color Spaces (RGB 색 공간들의 검토)" 에서 광범위하게 설명된 바와 같이, 가무트의 변경, 즉, 3 원색들 및 백색 포인트를 가무트로부터 또 다른 것으로 맵핑하는 변환은 선형 RGB 색 공간에서 3x3 행렬을 이용함으로써 수행될 수 있다. 또한, XYZ 로부터 RGB 로의 공간의 변경은 3x3 행렬에 의해 수행된다. 결과적으로, RGB 또는 XYZ 가 색 공간인지 여부에 관계 없이, 가무트의 변경은 3x3 행렬에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, BT.2020 선형 RGB 로부터 BT.709 XYZ 로의 가무트 변경은 3x3 행렬에 의해 수행될 수 있다.
하이 다이나믹 레인지 픽처들 (HDR 픽처들) 은 그 휘도 값들이 SDR 픽처의 다이나믹보다 더 높은 HDR 다이나믹으로 표현되는 컬러 픽처들이다.
HDR 다이나믹은 표준에 의해 아직 정의되어 있지 않지만, 누군가는 다이나믹 레인지를 최대 수 천 니트들에 이르는 것으로 예상할 수도 있다. 예를 들어, HDR 색 볼륨은 RGB BT.2020 색 공간과, 0 로부터 4000 니트들까지의 다이나믹 레인지에 속하는 상기 RGB 색 공간에서 표현된 값들에 의해 정의된다. HDR 색 볼륨의 또 다른 예는 RGB BT.2020 색 공간과, 0 로부터 1000 니트들까지의 다이나믹 레인지에 속하는 상기 RGB 색 공간에서 표현된 값들에 의해 정의된다.
픽처 (또는 비디오) 를 컬러-등급화 (color-grading) 하는 것은 픽처 (또는 비디오) 의 컬러들을 수정/강화하는 프로세스이다. 보통, 픽처를 컬러-등급화하는 것은 색 볼륨 (색 공간 및/또는 다이나믹 레인지) 의 변경 또는 이 픽처에 관한 색역의 변경을 수반한다. 이에 따라, 동일한 픽처의 2 개의 상이한 컬러-등급화된 버전들은 그 값들이 상이한 색 볼륨들 (또는 색역) 에서 표현되는 이 픽처의 버전들, 또는 그 컬러들의 적어도 하나가 상이한 컬러 등급들에 따라 수정/강화된 픽처의 버전들이다. 이것은 사용자 상호작용들을 수반할 수도 있다.
예를 들어, 영상 제작 시에, (비디오의) 픽처는 3-색 카메라들을 이용하여 3 개의 컴포넌트들 (적색, 녹색, 및 청색) 로 구성된 RGB 컬러 값들로 캡처된다. RGB 컬러 값들은 센서의 3-색 특성들 (컬러 원색들) 에 종속된다.
그 다음으로, 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 HDR 컬러-등급화된 버전은 (특정 극장 등급을 이용하는) 극장 렌더 (theatrical render) 들을 얻기 위하여 획득된다. 전형적으로, 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 제 1 컬러-등급화된 버전의 값들은 UHDTV 에 대한 파라미터 값들을 정의하는 BT.2020 과 같은 표준화된 YUV 포맷에 따라 표현된다.
YUV 포맷은 비-선형 컴포넌트들 R'G'B' 을 획득하기 위하여 선형 RGB 컴포넌트들에 대해 비-선형 함수, 소위 광학 전자 전달 함수 (Optical Electronic Transfer Function; OETF) 를 적용함으로써, 그리고 그 다음으로, 3 개의 컴포넌트들 YUV 를 획득하기 위하여 획득된 비-선형 R'G'B' 컴포넌트들에 대해 컬러 변환 (보통 3x3 행렬) 을 적용함으로써 전형적으로 수행된다. 제 1 컴포넌트 Y 는 휘도 컴포넌트이고, 2 개의 컴포넌트들 U, V 는 색차 컴포넌트 (chrominance component) 들이다.
그 다음으로, 컬러리스트 (Colorist) 는 보통 촬영 감독과 함께, 예술적 의도를 주입시키기 위하여 일부 컬러 값들을 미세-튜닝 (fine-tuning)/ 트위킹 (tweaking) 함으로써 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 제 1 컬러-등급화된 버전의 컬러 값들에 대한 제어를 수행한다.
캡처된 픽처의 SDR 컬러-등급화된 버전은 또한, (특정 홈, 블루-레이 (Blu-Ray) 디스크/DVD 등급을 이용하는) 홈 배포 렌더들을 얻기 위하여 획득된다. 전형적으로, 캡처된 픽처의 제 2 컬러-등급화된 버전의 값들은 표준 4:3 및 와이드-스크린 16:9 종횡비 (aspect ratio) 들에 대한 표준 디지털 텔레비전의 스튜디오 인코딩 파라미터들을 정의하는 ITU-R 추천안 BT.601 (Rec. 601), 또는 고해상도 텔레비전 시스템들 (HDTV) 에 대한 파라미터 값들을 정의하는 ITU-R 추천안 BT.709 와 같은 표준화된 YUV 포맷에 따라 표현된다.
캡처된 픽처의 이러한 SDR 컬러-등급화된 버전을 획득하는 것은 캡처된 픽처의 제 2 컬러-등급화된 버전이 제 2 색 볼륨 (예를 들어, RGB BT.709 1000 니트들) 에 속하도록 하기 위하여, 캡처된 픽처의 제 1 컬러-등급화된 버전의 색 볼륨 (예컨대, 컬러리스트에 의해 수정된 RGB BT.2020 1000 니트들) 을 축소시키는 것을 보통 포함한다. 이것은 3 차원 룩업-테이블 (또한, 3D LUT 로 칭해짐) 에 의해 보통 근사화된 (예를 들어, RGB BT.709 로의 RGB BT.2020 포맷의 맵핑을 위한) 컬러 맵핑 함수 (color mapping function; CMF) 를 이용하는 자동 단계이다. 모든 고려된 YUV 포맷들은 임의의 RGB-투-YUV (RGB-to-YUV) 및 YUV-투-RGB (YUV-to-RGB) 컬러 맵핑들을 정의하는 것을 허용하는 컬러 원색들 파라미터들로 특징화된다는 것에 주목한다.
그 다음으로, 컬러리스트는 보통 촬영 감독과 함께, 홈 배포에서 예술적 의도를 주입시키기 위하여 일부 컬러 값들을 미세-튜닝/ 트위킹함으로써 캡처된 픽처의 제 2 컬러-등급화된 버전의 컬러 값들에 대한 제어를 수행한다.
해결되어야 할 문제는 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 HDR 컬러-등급화된 버전 및 SDR 컬러-등급화된 버전의 양자의 분포, 즉, 예를 들어, 레거시 SDR 디스플레이들과의 역호환성 (backward compatibility) 을 위한 상기 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 컬러-등급화된 SDR 버전을 나타내는 연관된 SDR 픽처 (또는 비디오) 를 동시에 분포시키면서, 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 컬러-등급화된 버전을 나타내는 압축된 HDR 픽처 (또는 비디오) 의 분포이다. 상기 연관된 SDR 픽처 (또는 비디오) 는 부과된 SDR 픽처 (비디오) 로 때때로 칭해진다.
간단한 해결책은 분포 기반구조 상에서 이 HDR 및 SDR 컬러 등급화된 픽처들 (또는 비디오들) 의 양자를 사이멀캐스팅 (simulcasting) 하는 것이다. 이 해결책의 단점은 HEVC 메인 10 프로파일 ("High Efficiency Video Coding (고효율 비디오 코딩)", SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.265, Telecommunication Standardization Sector of ITU, October 2014) 과 같은 SDR 픽처 (또는 비디오) 를 브로드캐스팅하도록 구비된 레거시 기반구조에 비해 필요한 대역폭을 가상적으로 2 배로 하는 것이다.
레거시 분포 기반구조를 이용하는 것은 HDR 픽처들 (또는 비디오) 의 분포의 출현을 가속하기 위한 요건이다. 또한, 비트레이트 (bitrate) 는 HDR 및 SDR 픽처들 (또는 비디오들) 의 양자의 양호한 품질을 보장하면서 최소화될 것이다.
다음은 개시물의 일부 양태들의 기본적인 이해를 제공하기 위하여, 개시물의 간략화된 개요를 제시한다. 이 개요는 개시물의 광범위한 개관은 아니다. 그것은 개시물의 핵심 또는 중요한 엘리먼트들을 식별하도록 의도된 것이 아니다. 다음의 개요는 이하에서 제공된 더 상세한 설명에 대한 서두로서, 개시물의 일부 양태들을 간략화된 형태로 단지 제시한다.
본 원리들은 적어도 하나의 비트스트림에서, HDR 픽처, 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처의 양자를 인코딩하는 방법으로 종래 기술의 단점들 중의 적어도 하나를 치유하도록 착수하였고, 방법은:
- HDR 픽처로부터 제 2 HDR 픽처를 획득하는 단계로서:
- 휘도 컴포넌트의 다이나믹이 컬러 픽처의 휘도의 다이나믹에 비해 감소되도록 하기 위하여, 컬러 픽처의 휘도에 대해, 컬러 픽처의 휘도로부터 획득된 변조 값에 종속되는 비-선형 함수를 적용하는 것에 의해 휘도 컴포넌트를 획득하는 것;
- 휘도 컴포넌트에 종속되는 인자에 의해 각각의 컬러 컴포넌트를 스케일링함으로써 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트를 획득함으로써; 및
- 상기 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트들로부터 상기 2 개의 색차 컴포넌트들을 획득함으로써;
- 2 개의 색차 컴포넌트들을 획득하는 것;
에 의한 것이며, 제 2 HDR 픽처는 휘도 컴포넌트 및 2 개의 색차 컴포넌트들을 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 HDR 픽처로부터 제 2 HDR 픽처를 획득하는 단계;
- 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 제 3 SDR 픽처의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수를 획득하는 단계;
- 비트스트림에서, 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보를 인코딩하는 단계; 및
- 비트스트림에서, 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 제 4 SDR 픽처를 인코딩하는 단계를 포함한다.
원리들의 예에 따르면, 제 3 및 제 4 SDR 픽처들은 제 1 SDR 픽처이다.
원리들의 예에 따르면, 제 4 SDR 픽처는 제 1 SDR 픽처이고, 제 3 SDR 픽처는 인코딩된 제 1 SDR 픽처의 디코딩된 버전이다.
원리들의 예에 따르면, 제 3 SDR 픽처는 제 1 SDR 픽처이고, 제 4 SDR 픽처는 제 2 SDR 픽처의 컬러들에 대해 컬러 맵핑 함수를 적용함으로써 획득된다.
원리들의 예에 따르면, 제 3 SDR 픽처는 인코딩된 제 1 SDR 픽처의 디코딩된 버전이고, 제 4 SDR 픽처는 제 2 SDR 픽처의 컬러들에 대해 컬러 맵핑 함수를 적용함으로써 획득된다.
그 양태들의 또 다른 것에 따르면, 본 원리들은 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처를 디코딩하는 방법에 관한 것으로서, 방법은:
- 비트스트림을 디코딩함으로써 획득된 디코딩된 제 4 SDR 픽처로부터 디코딩된 제 1 SDR 픽처를 획득하는 단계;
- 비트스트림을 디코딩함으로써 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보를 획득하는 단계;
- 컬러 맵핑 함수의 역 (inverse) 을, 디코딩된 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 디코딩된 제 3 SDR 픽처의 컬러들에 적용함으로써 디코딩된 제 2 SDR 픽처를 획득하는 단계; 및
- 디코딩된 제 2 SDR 픽처로부터 디코딩된 HDR 픽처를 획득하는 단계로서,
- 상기 제 1 컴포넌트의 다이나믹이 휘도 컴포넌트의 다이나믹에 비해 증가되도록 하기 위하여, 비트스트림으로부터 획득된 휘도 컴포넌트에 대해 비-선형 함수를 적용함으로써 제 1 컴포넌트를 획득하는 것;
- 제 1 컴포넌트로부터 적어도 하나의 컬러 컴포넌트, 비트스트림으로부터, 그리고 휘도 컴포넌트 (L) 에 종속되는 인자로부터 획득된 2 개의 색차 컴포넌트를 획득하는 것;
에 의한 것이며, 디코딩된 픽처는 상기 적어도 하나의 컬러 컴포넌트를 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처로부터 디코딩된 HDR 픽처를 획득하는 단계를 포함한다.
그 양태들의 또 다른 것에 따르면, 본 원리들은 적어도 하나의 비트스트림에서, HDR 픽처, 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처의 양자를 인코딩하는 디바이스에 관한 것으로, 디바이스는 프로세서를 포함하고, 프로세서는:
- HDR 픽처로부터 제 2 HDR 픽처를 획득하는 것으로서:
- 휘도 컴포넌트의 다이나믹이 컬러 픽처의 휘도의 다이나믹에 비해 감소되도록 하기 위하여, 컬러 픽처의 휘도에 대해, 컬러 픽처의 휘도로부터 획득된 변조 값에 종속되는 비-선형 함수를 적용하는 것에 의해 휘도 컴포넌트를 획득하는 것;
- 휘도 컴포넌트에 종속되는 인자에 의해 각각의 컬러 컴포넌트를 스케일링함으로써 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트를 획득함으로써; 및
- 상기 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트들로부터 상기 2 개의 색차 컴포넌트들을 획득함으로써;
- 2 개의 색차 컴포넌트들을 획득하는 것;
에 의한 것이며, 제 2 HDR 픽처는 휘도 컴포넌트 및 2 개의 색차 컴포넌트들을 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 HDR 픽처로부터 제 2 HDR 픽처를 획득하고;
- 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 제 3 SDR 픽처의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수를 획득하고;
- 비트스트림에서, 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보를 인코딩하고; 그리고
- 비트스트림에서, 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 제 4 SDR 픽처를 인코딩하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그 양태들의 또 다른 것에 따르면, 본 원리들은 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처를 디코딩하는 디바이스에 관한 것으로, 디바이스는 프로세서를 포함하고, 프로세서는:
- 비트스트림을 디코딩함으로써 획득된 디코딩된 제 4 SDR 픽처로부터 디코딩된 제 1 SDR 픽처를 획득하고;
- 비트스트림을 디코딩함으로써 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보를 획득하고;
- 컬러 맵핑 함수의 역을, 디코딩된 제 1 SDR 픽처로부터 획득된 디코딩된 제 3 SDR 픽처의 컬러들에 적용함으로써 디코딩된 제 2 SDR 픽처를 획득하고; 그리고
- 디코딩된 제 2 SDR 픽처로부터 디코딩된 HDR 픽처를 획득하는 것으로서,
- 제 1 컴포넌트의 다이나믹이 휘도 컴포넌트의 다이나믹에 비해 증가되도록 하기 위하여, 비트스트림으로부터 획득된 휘도 컴포넌트에 대해 비-선형 함수를 적용함으로써 제 1 컴포넌트를 획득하는 것;
- 상기 제 1 컴포넌트로부터 적어도 하나의 컬러 컴포넌트, 비트스트림으로부터, 그리고 휘도 컴포넌트에 종속되는 인자로부터 획득된 2 개의 색차 컴포넌트를 획득하는 것;
에 의한 것이며, 디코딩된 픽처는 상기 적어도 하나의 컬러 컴포넌트를 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처로부터 디코딩된 HDR 픽처를 획득하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
그 양태들의 다른 것에 따르면, 본 원리들은 상기 방법을 구현하도록 구성된 프로세서를 포함하는 디바이스, 이 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 상기 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품, 프로세서로 하여금, 상기 방법의 단계들을 적어도 수행하게 하기 위한 명령들을 저장하고 있는 프로세서 판독가능 매체, 및 상기 프로그램이 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행될 때, 상기 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드의 명령들을 가지고 있는 비-일시적 저장 매체에 관한 것이다.
개시물의 특정 본성뿐만 아니라, 개시물의 다른 목적들, 장점들, 특징들, 및 이용들은 동반된 도면들과 함께 취해진 실시형태들의 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.
도면들에서는, 본 개시물의 실시형태가 예시된다. 그것은 이하를 도시하고:
- 도 1 은 CIE1931 색 공간 색도 도면의 예들을 도시하고;
- 도 2 는 본 원리들에 따라 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 블록도를 도시하고;
- 도 3 은 본 원리들의 예에 따라 HDR 픽처 IHDR 및 SDR 픽처 ISDR1 를 디코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 4 는 도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이, HDR 픽처 IHDR 및 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 예의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 5 는 도 4 의 변형에 따라 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 6 은 도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이, HDR 픽처 IHDR 및 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 예의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 7 은 도 6 의 변형에 따라 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 8a 내지 도 8d 는 본 원리들의 예들에 따라 단계 (210) 의 하위-단계들의 도면들을 도시하고;
- 도 9 는 본 원리들의 예에 따라 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 디코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시하고;
- 도 10a 내지 도 10c 는 본 원리들의 예들에 따라 단계 (210) 의 하위-단계들의 도면들을 도시하고;
- 도 11a 내지 도 11d 는 본 원리들의 예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처 및 SDR 픽처를 디코딩하는 방법의 단계들의 도면들을 도시하고;
- 도 12 는 본 원리들의 예에 따라 디바이스의 아키텍처의 예를 도시하고; 그리고
- 도 13 은 본 원리들의 예에 따라 통신 네트워크 상에서 통신하는 2 개의 원격 디바이스들을 도시한다.
유사하거나 동일한 엘리먼트들은 동일한 참조 번호들로 참조된다.
본 개시물은 개시물의 실시형태들이 도시되어 있는 동반된 도면들을 참조하여 이하에서 더 완전히 설명될 것이다. 그러나, 이 개시물은 다수의 대안적인 형태들로 구체화될 수도 있고, 본원에서 기재된 실시형태들로 제한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 따라서, 개시물은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들로 되기 쉽지만, 그 특정 실시형태들은 도면들에서 예로서 도시되고, 본원에서 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 개시물을 개시된 특정한 형태들로 제한하도록 의도된 것이 아니라, 반대로, 개시물은 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 발명의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정들, 등가물들, 및 대안들을 포괄하기 위한 것이라는 것이 이해되어야 한다.
본원에서 이용된 용어는 특정한 실시형태들을 오직 설명하는 목적을 위한 것이고, 개시물의 제한이 되도록 의도된 것이 아니다. 본원에서 이용된 바와 같이, 단수 형태들 "a", "an", 및 "the" 는 문맥이 명백히 이와 다르게 표시하지 않으면, 복수 형태들을 마찬가지로 포함하도록 의도된다. 용어들 "포함한다 (comprises)", "포함하는 (comprising)", "포함한다 (includes)", 및/또는 "포함하는 (including)" 은, 이 명세서에서 이용될 때, 기재된 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징들, 정수들, 단계들, 동작들, 엘리먼트들, 컴포넌트들, 및/또는 그 그룹들의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다는 것이 추가로 이해될 것이다. 또한, 엘리먼트가 또 다른 엘리먼트에 대해 "응답하거나" 또는 "접속된" 것으로서 지칭될 때, 그것은 다른 엘리먼트에 대해 직접적으로 응답할 수 있거나 접속될 수도 있고, 또는 개재하는 엘리먼트들이 존재할 수도 있다. 대조적으로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 대해 "직접적으로 응답하거나" 또는 "직접적으로 접속된" 것으로서 지칭될 때, 개재하는 엘리먼트들이 존재하지 않는다. 본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "및/또는" 은 연관된 열거된 항목들 중의 하나 이상의 항목의 임의의 그리고 모든 조합들을 포함하고, "/" 로서 축약될 수도 있다.
용어들 제 1, 제 2 등은 다양한 엘리먼트들을 설명하기 위하여 본원에서 이용될 수도 있지만, 이 엘리먼트들은 이 용어들에 의해 제한되지 않아야 한다는 것이 이해될 것이다. 이 용어들은 하나의 엘리먼트를 또 다른 것과 구별하기 위하여 오직 이용된다. 예를 들어, 개시물의 교시사항들로부터 이탈하지 않으면서, 제 1 엘리먼트는 제 2 엘리먼트로 칭해질 수 있고, 유사하게, 제 2 엘리먼트는 제 1 엘리먼트로 칭해질 수 있다.
도면들의 일부는 통신의 주 방향을 도시하기 위하여 통신 경로들 상의 화살표들을 포함하지만, 통신은 도시된 화살표들의 반대 방향으로 발생할 수도 있다는 것이 이해되어야 한다.
일부 실시형태들은 각각의 블록이 특정된 논리적 기능 (들) 을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능한 명령들을 포함하는 회로 엘리먼트, 모듈, 또는 코드의 부분을 표현하는 블록도들 및 동작 플로우차트들에 관하여 설명된다. 다른 구현예들에서, 블록들에서 언급된 기능 (들) 은 언급된 순서에 어긋나서 발생할 수도 있다는 것이 또한 주목되어야 한다. 예를 들어, 관여된 기능성에 따라서는, 연속으로 도시된 2 개의 블록들이 실제로, 실질적으로 동시에 실행될 수도 있거나, 블록들이 때때로 반대 순서로 실행될 수도 있다.
"예", "하나의 실시형태", 또는 "실시형태" 에 대한 본원에서의 참조는, 실시형태 또는 예와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 개시물의 적어도 하나의 구현예 내에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 명세서 내의 다양한 장소들에서의 어구 "하나의 실시형태에서", "실시형태에 따르면", "하나의 예에서", 또는 "예에 따르면" 의 출현들은 반드시 모두 동일한 실시형태 또는 예를 참조하는 것이 아닐 뿐만 아니라, 다른 실시형태들 또는 예들을 반드시 상호 배제하는 별도의 또는 대안적인 실시형태들 또는 예들도 아니다.
청구항들에서 나타나는 참조 번호들은 오직 예시를 위한 것이고, 청구항들의 범위에 대한 제한적인 효과를 가지지 않을 것이다.
명시적으로 설명되지 않았지만, 본 실시형태들 및 변형들은 임의의 조합 또는 하위-조합에서 채용될 수도 있다.
본 원리들은 픽처를 인코딩/디코딩하기 위하여 설명되지만, 시퀀스의 각각의 픽처가 이하에서 설명된 바와 같이 순차적으로 인코딩/디코딩되므로, 픽처들 (비디오) 의 시퀀스의 인코딩/디코딩으로 확장된다.
도 2 는 본 원리들에 따라 HDR 픽처 IHDR 및 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시한다.
위에서 설명된 바와 같이, HDR 픽처 IHDR 는 제 1 등급에 따른 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 컬러-등급화된 버전이고, 제 1 SDR 픽처 ISDR1 는 제 2 등급에 따른 상기 캡처된 픽처 (또는 비디오) 의 컬러-등급화된 버전이다. 이 인코딩 방법에 대한 제약은 SDR 픽처 ISDR1 의 컬러-등급이 디코더에서 렌더링될 것이라는 것, 또는 적어도 SDR 픽처가 예술적 의도를 보존하기 위하여 SDR 픽처 ISDR1 의 시각적 컨텐츠에 매우 근접한 시간적 컨텐츠를 가질 것이라는 것이다.
단계 (210) 에서, 모듈 (TM) 은 HDR 픽처 IHDR 를 톤-맵핑 (tone-mapping) 함으로써 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 획득한다.
용어 '톤-맵핑' 은 HDR 픽처 IHDR 의 다이나믹 레인지를 타겟화된 다이나믹 레인지로 감소시키는 임의의 접근법을 의미한다. 톤-맵핑 접근법들의 예들은 도 8a 내지 도 8d, 도 9, 도 10a 내지 도 10d 에서 주어지지만, 본 개시물은 특정 톤-맵핑 접근법으로 제한되지는 않는다.
단계 (220) 에서, 모듈 (SDR1-to-SDR3) 은 제 1 SDR 픽처 ISDR1 로부터 제 3 SDR 픽처 ISDR3 를 획득한다.
단계 (230) 에서, 모듈 (CM) 은 제 2 SDR 픽처 ISDR2 와 제 3 SDR 픽처 ISDR3 사이의 차이들을 최소화하기 위하여 제 3 SDR 픽처 ISDR3 의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수 CMF 를 획득한다.
예를 들어, 컬러 맵핑 함수는 SDR 픽처 ISDR2 의 픽셀들로부터 제 3 SDR 픽처 ISDR3 의 픽셀 값들을 감산함으로써 계산된 평균 제곱 에러 (mean square error) 를 최소화함으로써 획득된다. 컬러 맵핑 함수의 예는 컬러 재맵핑 정보 SEI 메시지 (부록. D.2.32) 를 갖는 표준 HEVC 에 의해 주어진다. 본 개시물은 특정 컬러 맵핑 함수로 제한되는 것이 아니라, 임의의 종류의 맵핑 함수로 확장된다.
단계 (240) 에서, 인코더 (ENC1) 는 비트스트림 F1 에서, 컬러 맵핑 함수 CMF 를 나타내는 정보 INF 를 인코딩한다.
방법의 실시형태에 따르면, 정보 INF 는 컬러 맵핑 함수들의 리스트로부터 컬러 맵핑 함수 CMF 를 취출하는 것을 허용하는 인덱스이다.
방법의 실시형태에 따르면, 정보 INF 는 컬러 맵핑 함수 CMF 의 파라미터들을 표현한다.
단계 (250) 에서, 모듈 (SDR1-to-SDR4) 은 제 1 SDR 픽처 ISDR1 로부터 제 4 SDR 픽처 ISDR4 를 획득한다.
단계 (260) 에서, 인코더 (ENC2) 는 비트스트림 F2 에서 제 4 SDR 픽처 ISDR4 를 인코딩한다.
도 3 은 본 원리들의 예에 따라 HDR 픽처 IHDR 및 SDR 픽처 ISDR1 를 디코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시한다.
단계 (310) 에서, 디코더 (DEC2) 는 비트스트림 F2 를 디코딩함으로써, 디코딩된 제 4 SDR 픽처 ISDR4 로 칭해진 디코딩된 SDR 픽처를 획득한다.
단계 (320) 에서, 모듈 (SDR4-to-SDR1) 은 디코딩된 제 4 SDR 픽처 ISDR4 로부터 디코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 를 획득한다.
단계 (220) 에서, 모듈 (SDR1-to-SDR3) 은 디코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 로부터 디코딩된 제 3 SDR 픽처 ISDR3 를 획득한다.
단계 (330) 에서, 디코더 (DEC1) 는 적어도 부분적으로 비트스트림 F1 을 디코딩함으로써 컬러 맵핑 함수 CMF 를 나타내는 정보 INF 를 획득한다.
변형에 따르면, 정보 INF 는 컬러 맵핑 함수 CMF 의 역을 나타낸다.
단계 (340) 에서, 모듈 (AP-1) 은 컬러 맵핑 함수 CMF 의 역 CMF- 1 를 디코딩된 제 3 SDR 픽처 ISDR3 의 컬러들에 적용함으로써 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 획득한다.
단계 (350) 에서, 모듈 (ITM) 은 역-톤-맵핑 (inverse-tone-mapping) 을 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 에 적용함으로써 디코딩된 HDR 픽처 IHDR 를 획득한다.
역-톤-맵핑은 도 2 에서의 단계 (210) 에서 이용된 톤-맵핑의 역이다.
도 4 는 도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이, HDR 픽처 IHDR 및 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 예의 단계들의 도면을 도시한다.
모듈들 (SDR1-to-SDR3 및 SDR1-to-SDR4) 은 SDR 픽처들 ISDR3 및 ISDR4 이 SDR 픽처 ISDR1 와 동일하도록 하기 위하여 구성된다.
다시 말해서, 그 모듈들은 임의의 방법을 구현하지 않는다.
단계 (230) 에서, 그 다음으로, 컬러 맵핑 함수 CMF 는 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들의 맵핑을 허용하기 위하여 획득되고, 단계 (260) 에서, 제 1 SDR 픽처 ISDR1 는 인코더 (ENC2) 에 의해 직접적으로 인코딩된다.
본 원리들의 이 예에 따르면, 컬러리스트에 의해 컬러-등급화된 바와 같은 제 1 SDR 픽처 ISDR1 는 이에 따라, 비트스트림 F2 를 디코딩함으로써 직접적으로 이용가능하다. 예술적 의도는 이에 따라, 디코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 가 디스플레이될 때에 보존된다.
도 5 는 도 4 의 변형에 따라 HDR 픽처 IHDR 및 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시한다.
모듈 (SDR1-to-SDR4) 은 제 4 SDR 픽처 ISDR4 가 제 1 SDR 픽처 ISDR1 가 되도록 하기 위하여 구성된다. 컬러리스트에 의해 컬러-등급화된 바와 같은 제 1 SDR 픽처 ISDR1 는 이에 따라, 비트스트림 F2 를 디코딩함으로써 직접적으로 이용가능하다. 예술적 의도는 이에 따라, 디코딩된 제 1 픽처 ISDR1 가 디스플레이될 때에 보존된다.
모듈 (SDR1-to-SDR3) 은 인코더 (ENC2) 를 이용함으로써 제 1 SDR 픽처 ISDR1 를 인코딩하고, 디코더 (DEC2) (단계 (310)) 에 따라 인코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 를 디코딩함으로써 제 3 SDR 픽처 ISDR3 를 획득하도록 구성된다.
단계 (230) 에서, 그 다음으로, 컬러 맵핑 함수 CMF 는 인코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 디코딩된 버전의 컬러들 상으로의 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들의 맵핑을 허용하기 위하여 획득된다.
제 1 SDR 픽처 ISDR1 로부터가 아니라, 인코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 디코딩된 버전으로부터 컬러 맵핑 함수 CMF 를 결정하는 것은 그 컨텐츠가 인코딩 측에서 이용된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컨텐츠에 더 근접한 (디코딩 측에서 획득된) 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 초래한다. 그 다음으로, 인코딩 측에서, 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 및 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 로부터 결정된 컬러 맵핑 함수로부터 획득된 디코딩된 HDR 픽처는 원래의 HDR 픽처의 시각적 컨텐츠에 더 근접한 시각적 컨텐츠를 가져서, 도 4 의 HDR 인코딩/디코딩 방식의 성능을 개선시킨다.
도 6 은 도 2 와 관련하여 설명된 바와 같이, HDR 픽처 IHDR 및 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 예의 단계들의 도면을 도시한다;
모듈 (SDR1-to-SDR3) 은 SDR 픽처들 ISDR3 이 SDR 픽처 ISDR1 가 되도록 하기 위하여 구성된다.
단계 (230) 에서, 그 다음으로, 컬러 맵핑 함수 CMF 는 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 컬러들 상으로의 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들의 맵핑을 허용하기 위하여 획득된다.
모듈 (SDR1-to-SDR4) 은 (SDR 픽처 ISDR1 로부터 획득된) 컬러 맵핑 함수 CMF 를 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들에 대해 적용함으로써 제 4 SDR 픽처 ISDR4 획득하기 위한 모듈 (AP) (단계 (610)) 을 포함한다.
컬러 맵핑 함수 CMF 가 이 2 개의 픽처들 사이의 차이들을 최소화하기 위하여 결정되므로, 제 4 SDR 픽처 ISDR4 의 컨텐츠는 이에 따라, 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 컨텐츠에 근접한다.
도 7 은 도 6 의 변형에 따라 HDR 픽처 IHDR 및 SDR 픽처 ISDR1 의 양자를 인코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시한다.
모듈 (SDR1-to-SDR3) 은 인코더 (ENC2) 를 이용함으로써 제 1 SDR 픽처 ISDR1 를 인코딩하고 (단계 (260)), 디코더 (DEC2) (단계 (310)) 에 따라 인코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 를 디코딩함으로써 제 3 SDR 픽처 ISDR3 를 획득하도록 구성된다.
제 1 SDR 픽처 ISDR1 로부터가 아니라, 인코딩된 제 1 SDR 픽처 ISDR1 의 디코딩된 버전으로부터 컬러 맵핑 함수 CMF 를 결정하는 것은 그 컨텐츠가 인코딩 측에서 이용된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컨텐츠에 더 근접한 (디코딩 측에서 획득된) 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 초래한다. 그 다음으로, 인코딩 측에서, 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 및 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 ISDR2 로부터 결정된 컬러 맵핑 함수로부터 획득된 디코딩된 HDR 픽처는 원래의 HDR 픽처의 시각적 컨텐츠에 더 근접한 시각적 컨텐츠를 가져서, 도 6 의 HDR 인코딩/디코딩 방식의 성능을 개선시킨다.
본 원리들의 예에 따르면, 단계 (210) 에서, 모듈 (TM) 은 HDR 픽처 IHDR 의 휘도의 다이나믹 레인지를 타겟 다이나믹 레인지로 감소시키기 위하여 톤-맵핑 연산자를 HDR 픽처 IHDR 에 대해 적용한다.
발명은 임의의 특정 톤-맵핑 연산자로 제한되지는 않는다. 이 단일 조건은 톤-맵핑 연산자가 반전가능할 것이라는 것이다.
예를 들어, Reinhard 에 의해 정의된 톤-맵핑 연산자가 이용될 수도 있거나 (Reinhard, E., Stark, M., Shirley, P., and Ferwerda , J., ＼Photographic tone reproduction for digital images", ACM Transactions on Graphics 21 (July 2002)), Boitard, R., Bouatouch, K., Cozot, R., Thoreau, D., & Gruson, A. (2012) 에 의해 정의될 수도 있다. A. M. J. van Eijk, C. C. Davis, S. M. Hammel, & A. K. Majumdar (Eds.),　Proc . SPIE 8499, Applications of Digital Image Processing (p. 84990D-84990D-10)) 에서의 비디오 톤 맵핑에 대한 시간적 코히어런시 (temporal coherency).
도 8a 내지 도 8d 는 본 원리들의 예들에 따라 단계 (210) 의 하위-단계들의 도면들을 도시한다.
도 8a 에서 예시된 바와 같이, 모듈 (TM) 은 HDR 픽처 IHDR 로부터 백라이트 픽처 Ba 를 획득하도록 구성된 모듈 (BAM) (단계 (2101)) 을 포함한다.
도 8b 에서 예시된 단계 (2101) 의 실시형태에 따르면, 모듈 (BAM) 은 HDR 픽처 IHDR 의 휘도 컴포넌트 L 로부터 백라이트 픽처 Ba 를 획득하는 모듈 (BI) 을 포함한다.
HDR 픽처 IHDR 가 RGB 색 공간에 속할 때, 휘도 컴포넌트 L 은 다음에 의해 주어지는 선형 조합에 의해 예를 들어, 709 색역에서 획득된다:
L=0.2127.R+0.7152.G+0.0722.B
실시형태에 따르면, 백라이트 픽처 Ba 는 다음에 의해 주어진 형상 함수들
Figure pct00002
의 가중화된 선형 조합인 것으로서 결정된다:
Figure pct00003
Figure pct00004
은 가중화 계수들이다.
이에 따라, 휘도 컴포넌트 L 로부터 백라이트 픽처 Ba 를 결정하는 것은 백라이트 픽처 Ba 가 휘도 컴포넌트 L 에 맞도록 하기 위하여 최적의 가중화 계수들 (및 잠재적으로 또한, 사전에 알려지지 않을 경우에 최적의 형상 함수들) 을 구하는 것에 있다.
가중화 계수들 ai 을 구하기 위한 많은 잘 알려진 방법들이 있다. 예를 들어, 누군가가 백라이트 픽처 Ba 와 휘도 컴포넌트 L 사이의 평균 제곱 에러를 최소화하기 위한 최소 평균 제곱 에러 방법 (least mean square error method) 을 이용할 수도 있다.
형상 함수들은 디스플레이 백라이트의 진정한 물리적인 응답일 수도 있거나 (예를 들어, LED 들로 이루어지고, 각각의 형상 함수는 그 다음으로, 하나의 LED 의 응답에 대응함), 기껏해야 휘도 컴포넌트에 맞도록 하기 위하여 순수한 수학적 구성일 수도 있다는 것에 주목할 수도 있다.
도 8c 에서 예시된 이 실시형태의 변형에 따르면, 모듈 (BAM) 은 모듈 (HL) 에 의하여 획득된 HDR 픽처 IHDR 의 평균 휘도 값
Figure pct00005
으로 (수학식 (1) 에 의해 주어진) 백라이트 픽처 Ba 를 변조하는 모듈 (BM) 을 더 포함한다.
예에 따르면, 모듈 (HL) 은 전체 휘도 컴포넌트 L 에 대하여 평균 휘도 값
Figure pct00006
을 계산하도록 구성된다.
예에 따르면, 모듈 (HL) 은 다음에 의해 평균 휘도 값
Figure pct00007
을 계산하도록 구성된다.
Figure pct00008
여기서,
Figure pct00009
은 1 미만인 계수이고, E(X) 는 휘도 컴포넌트 L 의 수학적 예상 값 (평균) 이다.
이 최후의 예는 그것이 평균 휘도 값
Figure pct00010
이 HDR 픽처 IHDR 가 이미지들의 시퀀스에 속할 때에 매우 난처한 시간적 평균 밝기 불안정성 (temporal mean brightness instability) 을 통해 초래하는 극도로 높은 값들을 갖는 몇 개의 픽셀들에 의해 영향받는 것을 회피하기 때문에 유리하다.
발명은 평균 휘도 값
Figure pct00011
을 계산하기 위한 특정 실시형태로 제한되지는 않는다.
도 8d 에서 예시된 변형에 따르면, 모듈 (N) 은 누군가가 HDR 픽처에 대한 (또는 HDR 픽처가 픽처들의 시퀀스 또는 그룹에 속할 경우에 모든 HDR 픽처들에 대한) (1 과 동일한 중간-그레이 (mid-grey) 를 가지는) 백라이트 픽처
Figure pct00012
를 얻도록, 그 평균 값 E(Ba) 에 의해 (수학식 (1) 에 의해 주어진) 백라이트 이미지 Ba 를 정규화한다:
Figure pct00013
그 다음으로, 모듈 (BM) 은 다음의 관계를 이용함으로써, HDR 픽처 IHDR 의 평균 휘도 값
Figure pct00014
으로 백라이트 픽처
Figure pct00015
를 변조하도록 구성된다.
Figure pct00016
여기서,
Figure pct00017
은 변조 계수이고,
Figure pct00018
은 1 미만인, 전형적으로 1/3 인 또 다른 변조 계수이다. 예를 들어, 백라이트 픽처에 대한 cstmod
Figure pct00019
1.7 은 최소 평균 제곱들에 의해 획득된다.
실제적으로, 선형성에 의해, 백라이트 픽처를 변조하기 위한 모든 동작들은 누군가가 다음을 얻도록, 계수들
Figure pct00020
을 새로운 계수들
Figure pct00021
로 변환하는 보정 인자로서 백라이트 계수들
Figure pct00022
에 적용한다.
Figure pct00023
본 개시물은 HDR 픽처 IHDR 로부터 백라이트 픽처 Ba 를 획득하기 위한 임의의 방법으로 제한되지는 않는다.
단계 (2102) 에서는, 도 8a 에서, 제 2 SDR 픽처 ISDR2 는 픽셀 대 픽셀로, HDR 픽처 IHDR 를 백라이트 픽처 Ba 에 의해 제산 (divide) 함으로써 획득된다.
단계 (2103) 에서, 인코더 (ENC3) 는 비트스트림 F3 에서 백라이트 픽처 Ba 를 인코딩한다.
HDR 픽처 IHDR 를 백라이트 픽처 Ba 에 의해 제산하는 것은 HDR 픽처의 다이나믹 레인지를 감소시킨다. 도 8a 내지 도 8d 와 관련하여 설명된 바와 같은 방법은 이에 따라, HDR 픽처 IHDR 의 톤-맵핑인 것으로서 고려될 수도 있다.
도 9 는 본 원리들의 예에 따라 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 디코딩하기 위한 방법의 단계들의 도면을 도시한다.
이 예는 그 픽처들이 도 8a 내지 도 8d 와 관련하여 설명된 바와 같은 방법에 의해 이전에 인코딩되었을 때에 HDR 픽처 및 SDR 픽처의 양자를 얻는 것을 허용한다.
모듈 (ITM) 은 단계 (350) 에서, 비트스트림 F3 을 디코딩함으로써 디코딩된 백라이트 픽처 Ba 를 획득하는 디코더 (DEC3) (단계 (3501)) 를 포함한다. 단계 (3502) 에서, 디코딩된 HDR 픽처 IHDR 는 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 디코딩된 백라이트 픽처 Ba 에 의해 승산함으로써 획득된다.
제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 디코딩된 백라이트 픽처 Ba 에 의해 승산하는 것은 제 2 SDR 픽처 ISDR2 에 비해 결과적인 HDR 픽처의 다이나믹 레인지를 증가시키고, 즉, 이러한 승산은 역-톤-맵핑 (inverse-tone-mapping) 인 것으로서 고려될 수도 있다.
도 10a 내지 도 10c 는 본 원리들의 예들에 따라 단계 (210) 의 하위-단계들의 도면들을 도시한다.
이 예에서, HDR 픽처 IHDR 는 HDR 픽처 IHDR 의 픽셀 값들이 표현되는 3 개의 컬러 컴포넌트들 Ec (c=1, 2, 또는 3) 를 가지는 것으로서 고려된다.
본 개시물은, 3 개의 컴포넌트들 Ec 이 표현되는 임의의 색 공간으로 제한되지는 않고, RGB, CIELUV, XYZ, CIELab 등과 같은 임의의 색 공간으로 확장된다.
기본적으로, 휘도 컴포넌트 L 및 2 개의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 는 HDR 픽처 IHDR 의 3 개의 컬러 컴포넌트들 Ec 로부터 결정된다. 휘도 및 색차 컴포넌트들은 그 픽셀 값들이 색 공간 (L, C1, C2) 에서 표현되는 SDR 컬러 픽처를 형성한다. 상기 SDR 컬러 픽처는 레거시 SDR 디스플레이에 의해 관측가능하고, 즉, 레거시 SDR 디스플레이에 의해 관측되도록 하기 위하여 충분한 시각적 품질을 가진다.
단계 (100a) 에서, 모듈 (IC) 은 3 개의 컴포넌트들 Ec 을 함께 선형적으로 조합함으로써 HDR 픽처 IHDR 의 휘도를 표현하는 컴포넌트 Y 를 획득한다:
Figure pct00024
여기서, A1 은 (E1, E2, E3) 색 공간으로부터 색 공간 (Y, C1, C2) 으로의 색 공간 변환들을 정의하는 3x3 행렬 A 의 제 1 행 (row) 이다.
단계 (130a) 에서, 모듈 (BMM) 은 컴포넌트 Y 로부터 모듈 값 Bm 을 획득한다.
단계 (130a) 의 예에 따르면, 변조 값 Bm 은 컴포넌트 Y 의 픽셀 값들의 평균, 중간, 최소, 또는 최대 값이다. 이 동작들은 선형 HDR 휘도 도메인 Ylin 에서, 또는
Figure pct00025
인 ln(Y) 또는 Yγ 와 같은 비-선형 도메인에서 수행될 수도 있다.
단계 (110a) 에서, 모듈 (FM) 은 비-선형 함수 f 를 컴포넌트 Y 에 대해 적용함으로써 휘도 컴포넌트 L 을 획득한다:
Figure pct00026
비-선형 함수 f 를 컴포넌트 Y 에 대해 적용하는 것은 그 다이나믹 레인지를 감소시킨다. 다른 측면들에서, 휘도 컴포넌트 L 의 다이나믹은 컴포넌트 Y 의 다이나믹에 비해 감소된다.
기본적으로, 컴포넌트 Y 의 다이나믹 레인지는 컴포넌트 L 의 휘도 값들이 10 비트들을 이용함으로써 표현되도록 하기 위하여 감소된다.
실시형태에 따르면, 컴포넌트 Y 는 비-선형 함수 f 를 적용하기 전에 변조 값 Bm 에 의해 제산된다:
Figure pct00027
실시형태에 따르면, 비-선형 함수 f 는 감마 함수 (gamma function) 이다:
Figure pct00028
여기서, Y1 은 수학식 (3) 또는 수학식 (4) 의 실시형태들에 따라 Y 또는 Y/Ba 의 어느 하나와 동일하고, B 는 상수 값이고,
Figure pct00029
은 파라미터 (엄격하게 1 미만인 실수 값) 이다.
예에 따르면, 비-선형 함수 f 는 S-로그 함수 (S-Log function) 이다:
Figure pct00030
여기서, a, b, 및 c 는 f(0) 및 f(1) 이 불변하도록 결정된 SLog 곡선의 파라미터들 (실수 값들) 이고, SLog 곡선의 도함수는 1 미만인 감마 곡선에 의해 연장될 때에 1 에서 연속적이다. 이에 따라, a, b, 및 c 는 파라미터
Figure pct00031
의 함수들이다. 전형적인 값들은 표 1 에서 도시되어 있다.
Figure pct00032
유리한 실시형태에서, 1/2.5 에 근접한
Figure pct00033
의 값은 HDR 압축 성능뿐만 아니라, 획득된 SDR 루마의 양호한 관측가능성 (viewability) 의 측면에서 효율적이다. 이에 따라, 3 개의 파라미터들은 다음의 값들: a = 0.44955114, b = 0.12123691, c = 0.94855684 를 유리하게 취할 수도 있다.
예에 따르면, 비-선형 함수 f 는 컴포넌트 Y 의 픽셀 값들에 따라 감마 보정 또는 SLog 보정의 어느 하나이다.
감마 보정을 컴포넌트 Y 에 대해 적용하는 것은 어두운 영역들을 풀업 (pull up) 하지만, 밝은 픽셀들의 버닝 (burning) 을 회피하기 위하여 충분히 높은 광들을 낮추지 않는다.
그 다음으로, 실시형태에 따르면, 모듈 (FM) 은 컴포넌트 Y 의 픽셀 값들에 따라 감마 보정 또는 SLog 보정의 어느 하나를 적용한다. 정보 데이터 Inf 는 감마 보정 또는 Slog 보정의 어느 하나가 적용되는지 여부를 표시할 수도 있다.
예를 들어, 컴포넌트 Y 의 픽셀 값이 임계치 (1 과 동일함) 미만일 때, 감마 보정이 적용되고, 그렇지 않을 경우에는, SLog 보정이 적용된다.
예에 따르면, 방법이 픽처들의 시퀀스에 속하는 몇몇 HDR 픽처들을 인코딩하기 위하여 이용될 때, 변조 값 Bm 은 HEVC 에서 정의된 바와 같은 슬라이스 또는 전달 유닛과 같은, 그러나 이것으로 제한되지는 않는, 매 HDR 픽처, 픽처들의 그룹 (Group of Pictures; GOP) 에 대하여, 또는 HDR 픽처의 일부에 대하여 결정된다.
실시형태에 따르면, 값 Bm 및/또는 (a, b, c, 또는
Figure pct00034
와 같은) 비-선형 함수 f 의 파라미터들 및/또는 정보 데이터 Inf 는 로컬 또는 원격 메모리에서 저장되고 및/또는 비트스트림 F3 으로 추가된다.
단계 (120a) 에서, 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 EC (c=1, 2, 3) 는 HDR 픽처 IHDR 로부터 획득된다. 컬러 컴포넌트 Ec 는 로컬 또는 원격 메모리로부터 직접적으로, 또는 컬러 변환을 HDR 픽처 IHDR 에 대해 적용함으로써 획득될 수도 있다.
단계 (140a) 에서, 중간 컬러 컴포넌트 E'c (c=1, 2, 또는 3) 는 휘도 컴포넌트 L 에 종속되는 인자 r(L) 에 의해 각각의 컬러 컴포넌트 Ec 를 스케일링함으로써 획득된다:
Figure pct00035
여기서,
Figure pct00036
은 컴포넌트 L 의 픽셀 i 의 값에 종속되는, 모듈 (RM) 에 의해 결정된 인자 (실수 값) 이고 (단계 (150a)),
Figure pct00037
은 중간 컬러 컴포넌트 E'c 의 픽셀 i 의 값이고,
Figure pct00038
은 컬러 컴포넌트 Ec 의 픽셀 i 의 값이다.
인자에 의한 스케일링은 상기 인자에 의한 승산, 또는 상기 인자의 역에 의한 제산을 의미한다.
휘도 컴포넌트 L 에 종속되는 인자 r(L) 에 의해 각각의 컬러 컴포넌트 Ec 를 스케일링하는 것은 HDR 픽처 IHDR 의 컬러들의 색상 (hue) 을 보존한다.
단계 (150a) 의 예에 따르면, 인자 r(L) 은 컴포넌트 Y 에 대한 휘도 컴포넌트 L 의 비율이다:
Figure pct00039
여기서, Y(i) 는 컴포넌트 Y 의 픽셀 i 의 값이다. 실제적으로, 컴포넌트 Y 의 픽셀의 값 Y(i) 는 휘도 컴포넌트 L 의 픽셀의 값 L(i) 에 모호하지 않게 종속되어, 비율은 오직 L(i) 의 함수로서 기록될 수 있다.
이 예는 컴포넌트 Y 에 추가로 종속되는 인자 r(L) 에 의해 각각의 컴포넌트 Ec 를 스케일링하는 것이 HDR 픽처 IHDR 의 컬러들의 색상을 보존하고, 이에 따라, 디코딩된 컬러 픽처의 시각적 품질을 개선시키기 때문에 유리하다.
더 정밀하게, 측색법 (colorimetry) 및 컬러 이론에서, 채도 (colorfulness), 크로마, 및 포화는 특정 컬러의 지각된 세기 (intensity) 를 지칭한다. 채도는 컬러와 그레이 (gray) 사이의 차이의 정도이다. 크로마는 유사한 관측 조건들 하에서 백색으로 보이는 또 다른 컬러의 밝기 (brightness) 에 관한 채도이다. 포화는 그 자신의 밝기에 관한 컬러의 채도이다.
매우 다채로운 자극은 생생하고 강렬한 반면, 덜 다채로운 자극은 더 밝지 않고, 그레이에 더 근접한 것으로 보인다. 채도가 전혀 없으면, 컬러는 "중립적인" 그레이이다 (그 컬러들의 임의의 것에서 채도를 갖지 않는 픽처는 그레이스케일 (grayscale) 로 칭해짐). 임의의 컬러는 그 채도 (또는 크로마 또는 포화), 명도 (lightness) (또는 밝기), 및 색상으로부터 설명될 수 있다.
컬러의 색상 및 포화의 정의는 상기 컬러를 표현하기 위하여 이용된 색 공간에 종속된다.
예를 들어, CIELUV 색 공간이 이용될 때, 포화
Figure pct00040
는 휘도
Figure pct00041
에 대한 크로마
Figure pct00042
사이의 비율로서 정의된다.
Figure pct00043
그 다음으로, 색상은 다음에 의해 주어진다.
Figure pct00044
또 다른 예에 따르면, CIELAB 색 공간이 이용될 때, 포화는 휘도에 대한 크로마의 비율로서 정의된다:
Figure pct00045
그 다음으로, 색상은 다음에 의해 주어진다.
Figure pct00046
이 수학식들은 포화의 인간 지각과 일치하는 포화 및 색상의 합리적인 예측자이고, 각도 a*/b* (또는 u*/v*) 를 고정된 채로 유지하면서 CIELAB (또는 CIELUV) 색 공간에서 밝기를 조절하는 것이 색상 및 이에 따라, 동일한 컬러의 지각에 영향을 준다는 것을 입증한다. 단계 (140a) 에서, 동일한 인자에 의해 컬러 컴포넌트들 Ec 을 스케일링하는 것은 이 각도, 이에 따라, 색상을 보존한다.
이제, HDR 픽처 IHDR 가 CIELUV 색 공간에서 표현된다는 것과, 그 다이나믹 레인지가 HDR 픽처 IHDR 의 휘도의 다이나믹 레인지에 비해 감소되는 휘도 컴포넌트 L (단계 (110a)) 과, CIELUV 색 공간의 2 개의 색차 컴포넌트들 U (=C1) 및 V (=C2) 를 함께 조합함으로써 형성되는 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 고려한다. 컬러들의 포화 및 색상이 변경되므로, 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들은 이에 따라, 인간에 의해 상이하게 지각된다. 도 10a 와 관련하여 설명된 방법은 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 컬러들의 색상이 HDR 픽처 IHDR 의 컬러들의 색상과 최상으로 정합하도록 하기 위하여, 제 2 SDR 픽처 ISDR2 의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 결정한다.
단계 (150a) 의 예에 따르면, 인자 r(L) 는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00047
이 최후의 실시형태는 그것이 인자가 매우 어두운 픽셀들에 대하여 제로로 가는 것을 방지하기 때문에, 즉, 비율이 픽셀 값에 관계 없이 반전가능한 것을 허용하기 때문에 유리하다.
단계 (160a) 에서, 2 개의 색차 컴포넌트들 C1, C2 는 상기 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트들 E'c 로부터 획득된다.
도 10b 에서 예시된 단계 (160a) 의 실시형태에 따르면, 적어도 하나의 중간 컴포넌트 Dc (c=1, 2, 또는 3) 는 OETF 를 매 중간 컬러 컴포넌트 (E'c) 에 대해 적용 (단계 (161b)) 함으로써 획득된다:
Figure pct00048
예를 들어, OETF 는 ITU-R 추천안 BT.709 또는 BT.2020 에 의해 정의되고, 다음과 같이 기재된다.
Figure pct00049
이 실시형태는 특정 OETF 에 따라 다이나믹 레인지의 감소를 허용하지만, 더 이후에 상세하게 설명된 바와 같이 복잡한 디코딩 프로세스를 초래한다.
도 10c 에서 예시된 이 예의 변형에 따르면, OETF 는 제곱근 (square root) 에 의해 근사화되고, 즉, 적어도 하나의 중간 컴포넌트 Dc (c=1, 2, 또는 3) 는 매 중간 컬러 컴포넌트 (E'c) 의 제곱근 (단계 (161c)) 을 취함으로써 획득된다:
Figure pct00050
이 변형은 그것이 ITU-R 추천안 BT.709 또는 BT.2020 에 의해 정의된 OETF 의 양호한 근사화를 제공하고 낮은 복잡도의 디코더를 초래하기 때문에 유리하다.
또 다른 변형에 따르면, OETF 는 세제곱근 (cubic-root) 에 의해 근사화되고, 즉, 적어도 하나의 중간 컴포넌트 Dc (c=1, 2, 또는 3) 는 매 중간 컬러 컴포넌트 (E'c) 의 세제곱근을 취함으로써 획득된다:
Figure pct00051
이 변형은 그것이 ITU-R 추천안 BT.709 또는 BT.2020 에 의해 정의된 OETF 의 양호한 근사화를 제공하지만, 그것이 OETF 가 제곱근에 의해 근사화될 때에 디코더가 획득하는 것보다 다소 더 복잡한 디코더를 초래하기 때문에 유리하다.
단계 (162b) 에서, 모듈 (LC1) 은 3 개의 중간 컴포넌트들 Dc 을 선형적으로 조합함으로써 2 개의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 획득한다:
Figure pct00052
여기서, A2 및 A3 은 3x3 행렬 A 의 제 2 및 제 3 행들이다.
도 10a 에서 예시된 바와 같은 단계 (170a) 에서, 모듈 (COM) 은 휘도 컴포넌트 L 및 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 함께 조합함으로써 제 2 SDR 픽처 ISDR2 를 획득한다.
도 11a 내지 도 11d 는 본 원리들의 예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처 및 SDR 픽처를 디코딩하는 방법의 단계들의 도면들을 도시한다.
단계 (111a) 에서, 모듈 (DECOMB) 은 제 2 SDR 픽처 ISDR2 로부터 휘도 컴포넌트 L 및 2 개의 색차 컴포넌트들 C1, C2 를 획득한다.
단계 (113a) 에서, 모듈 (IFM) 은 제 1 컴포넌트 Y 의 다이나믹이 휘도 컴포넌트 L 의 다이나믹에 비해 증가되도록 하기 위하여, 비-선형 함수 f - 1 를 휘도 컴포넌트 L 에 대해 적용함으로써 제 1 컴포넌트 Y 를 획득한다:
Figure pct00053
비-선형 함수 f -1 는 비-선형 함수 f (단계 (110a)) 의 역이다.
이에 따라, 함수 f - 1 의 예들은 함수 f 의 예들에 따라 정의된다.
예에 따르면, 값 Bm 및/또는 (a, b, c, 또는
Figure pct00054
와 같은) 비-선형 함수 f - 1 의 파라미터들 및/또는 정보 데이터 Inf 는 로컬 또는 원격 메모리 (예를 들어, 룩업-테이블) 로부터, 및/또는 도 11a 에서 예시된 바와 같은 비트스트림 F3 으로부터 획득된다.
실시형태에 따르면, 휘도 컴포넌트 L 은 비-선형 함수 f - 1 를 적용한 후에 변조 값 Bm 에 의해 승산된다:
Figure pct00055
예에 따르면, 비-선형 함수 f -1 는 감마 함수의 역이다.
그 다음으로, 컴포넌트 Y 는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00056
여기서, Y1 은 수학식 (5) 또는 수학식 (6) 의 실시형태들에 따라 Y 또는 Y/Bm 과 동일하고, B 는 상수 값이고,
Figure pct00057
은 파라미터 (엄격하게 1 미만인 실수 값) 이다.
실시형태에 따르면, 비-선형 함수 f -1 는 S-로그 함수의 역이다. 그 다음으로, 컴포넌트 Y1 는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00058
실시형태에 따르면, 비-선형 함수 f 는 컴포넌트 Y 의 픽셀 값들에 따라 감마 보정 또는 SLog 보정의 어느 하나의 역이다. 이것은 정보 데이터 Inf 에 의해 표시된다.
단계 (112a) 에서, 모듈 (ILC) 은 제 1 컴포넌트 Y, 2 개의 색차 컴포넌트들 C1, C2 로부터, 그리고 휘도 컴포넌트 L 에 종속되는 인자 r(L) 로부터 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 Ec 를 획득한다. 그 다음으로, 디코딩된 HDR 픽처 IHDR 는 상기 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 Ec 를 함께 조합함으로써 획득된다.
인자 r(L) 는 (룩업-테이블과 같은) 로컬 또는 원격 메모리, 또는 비트스트림 중의 어느 하나로부터 획득될 수도 있다.
일반적인 OETF 가 매 중간 컬러 컴포넌트 E'c 에 대해 적용될 때 (도 10b 에서의 단계 (161b)), 중간 컴포넌트들 Dc 는 컴포넌트 Y, 2 개의 색차 컴포넌트들 C1, C2, 및 인자 r(L) 에 관련된다:
Figure pct00059
그리고
Figure pct00060
여기서, EOTF (Electro-Optical Trans Function; 전기-광학 전달 함수) 는 단계 (161b) 에서 적용된 OETF 의 역이다.
수학식 (7b) 는 다음을 제공한다.
Figure pct00061
여기서,
Figure pct00062
이고,
Figure pct00063
은 행렬 A 에 따라 상수들이고,
Figure pct00064
은 또한, 행렬 A 에 따라 선형 함수들이다. 그 다음으로, 수학식 (7a) 는 다음으로 된다:
Figure pct00065
그리고 그 다음으로,
Figure pct00066
수학식 (10) 은 오직 D1 에 대한 묵시적 수학식이다. EOTF 의 표현에 따라, 수학식 (10) 은 간단하게 대략 구해질 수 있다. 일단 구해지면, D1 이 획득되고, D2, D3 은 수학식 (8) 에 의해 D1 로부터 추론된다. 그 다음으로, 중간 컬러 컴포넌트 E'c 는 EOTF 를 3 개의 획득된 중간 컴포넌트들 Dc 에 대해 적용함으로써 획득되고, 즉, E'c = EOTF(Dc) 이다.
이 일반적인 경우에는, 즉, 일반적인 OETF (임의의 특정 성질을 가지지 않음) 가 각각의 중간 컬러 컴포넌트 E'c 에 적용될 때, 수학식 (10) 에 대한 분석적인 해답이 존재하지 않는다. 예를 들어, OETF 가 ITU-R BT.709/2020 OETF 일 때, 수학식 (10) 은 정칙 함수 (regular function) 의 루트를 구하기 위하여 소위 뉴튼 (Newton) 의 방법 또는 임의의 다른 수치 방법을 이용함으로써 수치적으로 구해질 수도 있다. 그러나, 이것은 매우 복잡한 디코더들을 초래한다.
이 일반적인 경우에는, 도 11b 에서 예시된 단계 (112a) 의 제 1 예에 따르면, 단계 (1121a) 에서, 모듈 (ILEC) 은 위에서 설명된 바와 같은 제 1 컴포넌트 Y, 2 개의 색차 컴포넌트 C1, C2, 및 인자 r(L) 로부터 3 개의 중간 컬러 컴포넌트 E'c 를 획득한다. 단계 (1122a) 에서, 3 개의 컬러 컴포넌트들 Ec 은 인자 r(L) 에 의해 각각의 중간 컬러 컴포넌트 E'c 를 스케일링함으로써 획득된다:
Figure pct00067
여기서,
Figure pct00068
은 컴포넌트 L (단계 (111a) 의 출력) 의 픽셀 i 의 값에 종속되는 단계 (150a) 에 의해 주어진 인자이고,
Figure pct00069
은 중간 컬러 컴포넌트 E'c 의 픽셀 i 의 값이고,
Figure pct00070
은 컬러 컴포넌트 Ec 의 픽셀 i 의 값이다.
실제적으로, 단계 (1122a) 전의 이 순서 단계 (1121a) 는 인코딩 방법 (도 10b) 의 순서 단계 (161b) 및 그 다음의 단계 (162b) 의 역이다.
이 제 1 예의 변형에 따르면, OEFT 는 제곱근 함수이고, 그 다음으로, EOTF 는 제곱 함수이다.
이 제 1 예의 또 다른 변형에 따르면, OEFT 는 세제곱근 함수이고, 그 다음으로, EOTF 는 세제곱 함수이다.
OETF 가 단계 (161b) 에서 이용될 때, 커뮤테이션 조건 (commutation condition) 을 충족시키고, 즉,
OETF(x*y)= OETF(x) * OETF(y),
컴포넌트 Y 및 컬러 컴포넌트들 Ec 은 다음에 의해 관련된다:
Figure pct00071
여기서, Fc 는 OETF(Ec) 와 동일한 컴포넌트들이고,
Figure pct00072
커뮤테이션 조건은 다음을 제공한다.
Figure pct00073
수학식 (11) 은 다음을 제공한다.
Figure pct00074
여기서,
Figure pct00075
은 행렬 A 에 따라 상수들이고,
Figure pct00076
은 또한, 행렬 A 에 따라 선형 함수들이다.
그 다음으로, 수학식 (11) 은 다음으로 된다:
Figure pct00077
그리고 그 다음으로,
Figure pct00078
OETF 가 커뮤테이션 조건들을 충족시킬 때, 도 11c 에서 예시된 단계 (112a) 의 제 2 예에 따르면, 단계 (1121c) 에서, 2 개의 중간 컴포넌트들 C'1 및 C'2 는 인자 OEFT(r(L(i))) 에 의해 2 개의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 스케일링함으로써 획득되고, 여기서, OETF 는 도 10b 에서의 단계 (161b) 에서 이용된 함수이다:
Figure pct00079
여기서,
Figure pct00080
은 컴포넌트 L (단계 (111a) 의 출력) 의 픽셀 i 의 값에 종속되는 단계 (150a) 에 의해 주어진 인자이고,
Figure pct00081
은 각각 컴포넌트 C'1 및 C'2 의 픽셀 i 의 값이고,
Figure pct00082
은 각각 컴포넌트 C1 및 C2 의 픽셀 i 의 값이다.
단계 (1122c) 에서, 모듈 (ILEC) 은 위에서 설명된 바와 같은 제 1 컴포넌트 Y 및 2 개의 중간 색차 컴포넌트들 C'1, C'2 로부터 3 개의 컬러 컴포넌트들 Ec 을 획득한다.
이 제 2 예의 변형에 따르면, OEFT 는 제곱근 함수이고, 그 다음으로, EOTF 는 제곱 함수이다. 그 다음으로, 단계 (1122c) 에서, 2 개의 중간 컴포넌트들 C'1 및 C'2 는 인자
Figure pct00083
에 의해 2 개의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 스케일링함으로써 획득된다.
Figure pct00084
Figure pct00085
수학식 (11) 은 다음으로 된다:
Figure pct00086
그리고
Figure pct00087
커뮤테이션은 다음을 제공한다.
Figure pct00088
수학식 (14) 는 다음으로 된다:
Figure pct00089
그리고
Figure pct00090
수학식 (17) 은 분석적으로 구해질 수도 있는 2 차 수학식이다. 이 분석적인 해답은 도 11d 에서 예시된 바와 같은 단계 (1122c) 의 특정 실시형태를 초래한다. 이 실시형태는 그것이 EOTF (OETF 의 역) 및 이에 따라, HDR 픽처의 디코딩된 컴포넌트들의 분석적인 표현을 허용하기 때문에 유리하다. 또한, EOTF 는 그 다음으로, 디코딩 측에서 낮은 복잡도의 프로세스인 제곱 함수이다.
단계 (11221c) 에서, 모듈 (SM) 은 2 개의 중간 색차 컴포넌트들 C'1, C'2 및 제 1 컴포넌트 Y 를 함께 조합함으로써 제 2 컴포넌트 S 를 획득한다:
Figure pct00091
여기서,
Figure pct00092
, 및
Figure pct00093
은 파라미터들 값들이고,
Figure pct00094
은 컴포넌트
Figure pct00095
(c=1 또는 2) 의 제곱을 의미한다.
단계 (11222c) 에서, 모듈 (LC2) 은 중간 색차 컴포넌트 C'1, C'2 및 제 2 컴포넌트 S 를 함께 선형적으로 조합함으로써 3 개의 솔버 컴포넌트 (solver component) 들 Fc 를 획득한다:
Figure pct00096
여기서, C 는 행렬 A 의 역으로서 정의된 3x3 행렬이다.
단계 (11223c) 에서, 3 개의 컬러 컴포넌트들 Ec 은 각각의 중간 컬러 컴포넌트들 (Dc) 의 제곱을 취함으로써 획득된다:
Figure pct00097
행렬 A 는 인코딩되어야 할 HDR 픽처의 픽셀 값들이 표현되는 색 공간 (E1, E2, E3) 으로부터 색 공간 (Y, C1, C2) 으로의, 인코딩되어야 할 HDR 픽처 IHDR 의 변환을 결정한다.
이러한 행렬은 인코딩되어야 할 HDR 픽처 IHDR 의 가무트에 종속된다.
예를 들어, 인코딩되어야 할 HDR 픽처가 ITU-R Rec. 709 에 의해 정의된 바와 같이 BT709 가무트에서 표현될 때, 행렬 A 는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00098
그리고 행렬 C 는 다음에 의해 주어진다:
Figure pct00099
이 제 2 실시형태의 변형에 따르면, OEFT 는 세제곱근 함수이고, 그 다음으로, EOTF 는 세제곱 함수이다. 그 다음으로, 도 11c 에서의 단계 (1121c) 에서, 2 개의 중간 컴포넌트들 C'1 및 C'2 는 그 다음으로, 인자
Figure pct00100
에 의해 2 개의 색차 컴포넌트들 C1 및 C2 를 스케일링함으로써 획득될 수도 있다:
Figure pct00101
그 다음으로, EOTF 는 세제곱 함수이고, 이에 따라, 소위 카르다노 (Cardano) 의 방법에 의해 분석적으로 구해질 수 있는 더 복잡한 3 차 수학식인 F1 에 대한 수학식 (17) 을 초래한다.
매우 복잡한 분석적인 해답들은 또한, 4 차 수학식 (페라리 (Ferrari) 의 방법) 에 대하여 존재하지만, 아벨-루피니 정리 (Abel-Ruffini theorem) 에 의해 기재된 바와 같은 5 보다 더 높거나 동일한 임의의 차수에 대해서는 더 이상 존재하지 않는다.
디코더 (DEC1) (각각 DEC2, DEC3) 는 인코더 (ENC1) (각각 ENC2, ENC3) 에 의해 인코딩되었던 데이터를 디코딩하도록 구성된다. 인코더 (ENC1 및/또는 ENC2 및/또는 ENC3) (및 디코더 (DEC1 및/또는 DEC2 및/또는 DEC3)) 는 블록-기반으로 프로세싱하고 있을 수도 있다.
인코더들 (ENC1 및/또는 ENC2 및/또는 ENC3) (및 디코더 (DEC1 및/또는 DEC2 및/또는 DEC3)) 은 특정 인코더 (디코더) 로 제한되지는 않는다.
실시형태에 따르면, 인코더 (ENC1) 는 HEVC 표준 (부록 D.2.32) 에서 정의된 바와 같은 컬러 재맵핑 정보 SEI 메시지와 같은 SEI 메시지에서 정보 INF 를 인코딩하도록 구성된다.
실시형태에 따르면, 인코더 (ENC3) 는 보조적인 픽처로서, 또는 HEVC 표준에서 설명된 바와 같은 프레임 팩킹 (frame packing) (부록 D.2.16) 을 이용함으로써 백라이트 픽처 Ba 를 인코딩하거나, SEI 메시지 (HEVC 표준, 부록 D1) 에서의 가중화 계수들 및 아마도 형상 함수들을 인코딩하도록 구성된다.
실시형태에 따르면, 디코더 (DEC3) 는 HEVC 표준에서 설명된 바와 같은 비트스트림 F1 에서 인코딩된 보조적인 픽처 또는 팩킹된 프레임으로부터 획득되거나, 비트스트림 F1 에서의 SEI 메시지로부터 획득된 가중화 계수들 및 아마도 형상 함수들로부터 획득되는 디코딩된 백라이트 픽처 Ba 를 하도록 구성된다.
인코더 (ENC1 및/또는 ENC2) (및 디코더 (DEC1 및/또는 DEC2)) 는 예를 들어, JPEG, JPEG2000, MPEG2, HEVC 추천안 또는 H264/AVC 추천안 ("Advanced video coding for generic audiovisual Services (일반적 시청각 서비스들을 위한 진보된 비디오 코딩)", SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.264, Telecommunication Standardization Sector of ITU, February 2014)) 과 같은 손실 있는 이미지/비디오 코더일 수도 있는 특정 인코더로 제한되지는 않는다.
비트스트림들 F1, F2, F3 은 단일 비트스트림을 형성하기 위하여 함께 멀티플렉싱될 수도 있다.
도 1 내지 도 11d 에서, 모듈들은 구별가능한 물리적인 유닛들과 관련될 수도 있거나 관련되지 않을 수도 있는 기능적인 유닛들이다. 예를 들어, 이 모듈들 또는 그것들의 일부는 고유한 컴포넌트 또는 회로에서 함께 동반될 수도 있거나, 소프트웨어의 기능성들에 기여할 수도 있다. 대립된 추론에 의해, 일부 모듈들은 잠재적으로 별도의 물리적인 엔티티들로 구성될 수도 있다. 개시물과 호환가능한 장치는 순수한 하드웨어의 어느 하나를 이용하여, 예를 들어, ASIC 또는 FPGA 또는 VLSI, 각각 << 애플리케이션 특정 집적 회로 (Application Specific Integrated Circuit)>>, << 필드-프로그래밍가능한 게이트 어레이 (Field-Programmable Gate Array)>>, <<　초고밀도 집적회로 (Very Large Scale Integration)>> 와 같은 전용 하드웨어를 이용하여, 또는 디바이스 내에 내장된 몇몇 집적된 전자 컴포넌트들로부터, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들의 배합으로부터 구현된다.
도 12 는 도 1 내지 도 11d 와 관련하여 설명된 방법을 구현하도록 구성될 수도 있는 디바이스 (1200) 의 예시적인 아키텍처를 표현한다.
디바이스 (1200) 는 데이터 및 어드레스 버스 (1201) 에 의해 함께 링크되는 다음의 엘리먼트들을 포함한다:
- 예를 들어, DSP (또는 디지털 신호 프로세서 (Digital Signal Processor)) 인 마이크로프로세서 (1202) (또는 CPU);
- ROM (또는 판독 전용 메모리 (Read Only Memory)) (1203);
- RAM (또는 랜덤 액세스 메모리 (Random Access Memory)) (1204);
- 애플리케이션으로부터의, 송신하기 위한 데이터의 수신을 위한 I/O 인터페이스 (1205); 및
- 배터리 (1206).
예에 따르면, 배터리 (1206) 는 디바이스의 외부에 있다. 언급된 메모리의 각각에서, 명세서에서 이용된 단어 <<레지스터 (register)>> 는 작은 용량의 영역 (일부 비트들) 또는 매우 큰 영역 (예컨대, 전체 프로그램 또는 많은 큰 양의 수신되거나 디코딩된 데이터) 에 대응할 수 있다. ROM (1203) 은 적어도 프로그램 및 파라미터들을 포함한다. ROM (1203) 은 본 원리들에 따라 기법들을 수행하기 위한 알고리즘들 및 명령들을 저장할 수도 있다. 스위칭 온 될 때, CPU (1202) 는 RAM 에서 프로그램을 업로딩하고 대응하는 명령들을 실행한다.
RAM (1204) 은 레지스터 내에, CPU (1202) 에 의해 실행되고 디바이스 (1200) 의 스위치 온 후에 업로딩된 프로그램, 레지스터에서의 입력 데이터, 레지스터에서의 방법의 상이한 상태들에서의 중간 데이터, 및 레지스터에서의 방법의 실행을 위하여 이용된 다른 변수들을 포함한다.
본원에서 설명된 구현예들은 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림, 또는 신호에서 구현될 수도 있다. (예를 들어, 오직 방법 또는 디바이스로서 논의된) 단일 형태의 구현예의 맥락에서 오직 논의되더라도, 논의된 특징들의 구현예는 또한 다른 형태들 (예를 들어, 프로그램) 로 구현될 수도 있다. 장치는 예를 들어, 적절한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구현될 수도 있다. 방법들은 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로, 또는 프로그래밍가능 로직 디바이스를 포함하는 프로세싱 디바이스들을 일반적으로 지칭하는 예를 들어, 프로세서와 같은 예를 들어, 장치에서 구현될 수도 있다. 프로세서들은 또한, 예를 들어, 컴퓨터들, 셀 전화들, 휴대용/개인용 정보 단말 (portable/personal digital assistant) ("PDA") 들, 및 최종-사용자들 사이의 정보의 통신을 가능하게 하는 다른 디바이스들과 같은 통신 디바이스들을 포함한다.
인코딩 또는 인코더의 예에 따르면, HDR 또는 SDR 픽처는 소스로부터 획득된다. 예를 들어, 소스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 로컬 메모리 (1203 또는 1204), 예컨대, 비디오 메모리 또는 RAM (또는 랜덤 액세스 메모리 (Random Access Memory)), 플래시 메모리, ROM (또는 판독 전용 메모리 (Read Only Memory)), 하드 디스크;
- 저장 인터페이스 (1205), 예컨대, 대용량 스토리지, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광학 디스크, 또는 자기적 지지체를 갖는 인터페이스;
- 통신 인터페이스 (1205), 예컨대, 배선라인 인터페이스 (예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스) 또는 (IEEE 802.11 인터페이스 또는 Bluetooth® 인터페이스와 같은) 무선 인터페이스; 및
- 픽처 캡처 회로 (예컨대, 예를 들어, CCD (또는 전하 결합 디바이스 (Charge-Coupled Device)) 또는 CMOS (또는 상보적 금속-옥사이드-반도체 (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)) 와 같은 센서).
디코딩 또는 디코더의 예에 따르면, 디코딩된 SDR 또는 HDR 픽처는 목적지로 전송되고; 구체적으로, 목적지는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 로컬 메모리 (1203 또는 1204), 예컨대, 비디오 메모리 또는 RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크;
- 저장 인터페이스 (1205), 예컨대, 대용량 스토리지, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광학 디스크, 또는 자기적 지지체를 갖는 인터페이스;
- 통신 인터페이스 (1205), 예컨대, 배선라인 인터페이스 (예를 들어, 버스 인터페이스 (예컨대, USB (또는 유니버셜 직렬 버스 (Universal Serial Bus))), 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스, HDMI (고해상도 멀티미디어 인터페이스 (High Definition Multimedia Interface)) 인터페이스) 또는 (IEEE 802.11 인터페이스, WiFi® 또는 Bluetooth® 인터페이스와 같은) 무선 인터페이스; 및
- 디스플레이.
인코딩 또는 인코더의 예들에 따르면, 비트스트림 F1, F2, 및/또는 F3 은 목적지로 전송된다. 예로서, 비트스트림들 F1, F2, 및 F3 중의 하나 또는 양자의 비트스트림들은 로컬 또는 원격 메모리, 예컨대, 비디오 메모리 (1204) 또는 RAM (1204), 하드 디스크 (1203) 내에 저장된다. 변형에서, 하나 또는 양자의 비트스트림들은 저장 인터페이스 (1205), 예컨대, 대용량 스토리지, 플래시 메모리, ROM, 광학 디스크, 또는 자기적 지지체를 갖는 인터페이스로 전송되고, 및/또는 통신 인터페이스 (1205), 예컨대, 포인트 투 포인트 (point to point) 링크, 통신 버스, 포인트 투 멀티포인트 (point to multipoint) 링크, 또는 브로드캐스트 네트워크에 대한 인터페이스 상에서 송신된다.
디코딩 또는 디코더의 예들에 따르면, 비트스트림 F1, F2, 및/또는 F3 은 소스로부터 획득된다. 예시적으로, 비트스트림은 로컬 메모리, 예컨대, 비디오 메모리 (1204), RAM (1204), ROM (1203), 플래시 메모리 (1203), 또는 하드 디스크 (1203) 로부터 판독된다. 변형에서, 비트스트림은 저장 인터페이스 (1205), 예컨대, 대용량 스토리지, RAM, ROM, 플래시 메모리, 광학 디스크, 또는 자기적 지지체를 갖는 인터페이스로부터 수신되고, 및/또는 통신 인터페이스 (1205), 예컨대, 포인트 투 포인트 링크, 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크, 또는 브로드캐스트 네트워크에 대한 인터페이스로부터 수신된다.
예들에 따르면, 도 2, 도 4 내지 도 8d, 도 10a 내지 도 10c 중의 하나와 관련하여 설명된 인코딩 방법을 구현하도록 구성되는 디바이스 (1200) 는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 이동 디바이스;
- 통신 디바이스;
- 게임 디바이스;
- 태블릿 (또는 태블릿 컴퓨터);
- 랩톱;
- 스틸 픽처 카메라;
- 비디오 카메라;
- 인코딩 칩;
- 스틸 픽처 서버; 및
- 비디오 서버 (예컨대, 브로드캐스트 서버, 비디오-온-디맨드 서버, 또는 웹 서버).
예들에 따르면, 도 3, 도 9, 도 11a 내지 도 11d 중의 하나와 관련하여 설명된 디코딩 방법을 구현하도록 구성되는 디바이스 (1200) 는 다음을 포함하는 세트에 속한다:
- 이동 디바이스;
- 통신 디바이스;
- 게임 디바이스;
- 셋톱 박스;
- TV 세트;
- 태블릿 (또는 태블릿 컴퓨터);
- 랩톱;
- 디스플레이; 및
- 디코딩 칩.
도 13 에서 예시된 실시형태에 따르면, 통신 네트워크 NET 상에서의 2 개의 원격 디바이스들 A 및 B 사이의 송신 맥락에서, 디바이스 A 는 도 2, 도 4 내지 도 8d, 도 10a 내지 도 10c 중 하나와 관련하여 설명된 바와 같이 픽처를 인코딩하기 위한 방법을 구현하도록 구성되는 메모리 RAM 및 ROM 과 관련하여 프로세서를 포함하고, 디바이스 B 는 도 3, 도 9, 도 11a 내지 도 11d 중의 하나와 관련하여 설명된 바와 같이 디코딩하기 위한 방법을 구현하도록 구성되는 메모리 RAM 및 ROM 과 관련하여 프로세서를 포함한다.
예에 따르면, 네트워크는 디바이스 A 로부터, 디바이스 B 를 포함하는 디코딩 디바이스들로 스틸 픽처들 또는 비디오 픽처들을 브로드캐스팅하도록 구비된 브로드캐스트 네트워크이다.
본원에서 설명된 다양한 프로세스들 및 특징들의 구현예들은 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션들 내에 내장될 수도 있다. 이러한 장비의 예들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 프로세싱하는 포스트-프로세서, 입력을 인코더에 제공하는 프리-프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋톱 박스, 랩톱, 개인용 컴퓨터, 셀 전화, PDA, 및 픽처 또는 비디오를 프로세싱하기 위한 임의의 다른 디바이스 또는 다른 통신 디바이스들을 포함한다. 명확해야 하는 바와 같이, 장비는 이동식일 수도 있고, 심지어 이동 차량 내에 설치될 수도 있다.
추가적으로, 방법들은 프로세서에 의해 수행되는 명령들에 의해 구현될 수도 있고, 이러한 명령들 (및/또는 구현예에 의해 생성된 데이터 값들) 은 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에서 저장될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 하나 이상의 컴퓨터 판독가능 매체 (들) 에서 구체화되고, 컴퓨터에 의해 실행가능한 그 상에서 구체화된 컴퓨터 판독가능 프로그램 코드를 가지는 컴퓨터 판독가능 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 본원에서 이용된 바와 같은 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 정보를 그 안에 저장하기 위한 고유의 능력뿐만 아니라, 그로부터 정보의 취출 (retrieval) 을 제공하기 위한 고유의 능력이 주어지면, 비-일시적 저장 매체로 고려된다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 상기한 것의 임의의 적당한 조합일 수 있지만, 이것으로 제한되지는 않는다. 본 원리들이 적용될 수 있는 컴퓨터 판독가능 저장 매체들의 더욱 구체적인 예들을 제공하지만, 다음은 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 용이하게 이해되는 바와 같이, 단지 예시적이고 철저하지 않은 리스트라는 것이 인식되어야 한다: 휴대용 컴퓨터 디스켓; 하드 디스크; 판독-전용 메모리 (read-only memory; ROM); 소거가능 프로그래밍가능 판독-전용 메모리 (EPROM 또는 플래시 메모리 (Flash memory)); 휴대용 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리 (compact disc read-only memory; CD-ROM); 광학 저장 디바이스; 자기 저장 디바이스; 또는 상기한 것의 임의의 적당한 조합.
명령들은 프로세서-판독가능 매체 상에서 유형적으로 구체화된 애플리케이션 프로그램을 형성할 수도 있다.
명령들은 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 조합으로 되어 있을 수도 있다. 명령들은 예를 들어, 오퍼레이팅 시스템, 별도의 애플리케이션, 또는 둘의 조합에서 발견될 수도 있다. 프로세서는 예를 들어, 프로세스를 수행하도록 구성된 디바이스, 및 프로세스를 수행하기 위한 명령들을 가지는 (저장 디바이스와 같은) 프로세서-판독가능 매체를 포함하는 디바이스의 양자로서 특징지어질 수도 있다. 또한, 프로세서-판독가능 매체는 명령들에 추가하여 또는 명령들 대신에, 구현예에 의해 생성된 데이터 값들을 저장할 수도 있다.
당해 분야의 당업자에게 명백한 바와 같이, 구현예들은 예를 들어, 저장될 수도 있거나 송신될 수도 있는 정보를 반송하도록 포맷팅된 다양한 신호들을 생성할 수도 있다. 정보는 예를 들어, 방법을 수행하기 위한 명령들, 또는 설명된 구현예들 중의 하나에 의해 생성된 데이터를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 신호는 설명된 실시형태의 신택스를 기록하거나 판독하기 위한 규칙들을 데이터로서 반송하거나, 설명된 실시형태에 의해 기록된 실제적인 신택스-값들을 데이터로서 반송하도록 포맷팅될 수도 있다. 이러한 신호는 예를 들어, (예를 들어, 스펙트럼의 라디오 주파수 부분을 이용하는) 전자기파로서, 또는 기저대역 신호로서 포맷팅될 수도 있다. 포맷팅은 예를 들어, 데이터 스트림을 인코딩하고 캐리어를 인코딩된 데이터 스트림으로 변조하는 것을 포함할 수도 있다. 신호가 반송하는 정보는 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 정보일 수도 있다. 신호는 알려져 있는 바와 같이, 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크들 상에서 송신될 수도 있다. 신호는 프로세서-판독가능 매체 상에서 저장될 수도 있다.
다수의 구현예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 수정들이 행해질 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 상이한 구현예들의 엘리먼트들은 다른 구현예들을 생성하기 위하여 조합될 수도 있거나, 보충될 수도 있거나, 수정될 수도 있거나, 제거될 수도 있다. 추가적으로, 당업자는 다른 구조들 및 프로세스들이 개시된 것들을 위하여 치환될 수도 있고 결과적인 구현예들은 개시된 구현예들과 적어도 실질적으로 동일한 결과 (들) 를 달성하기 위하여 적어도 실질적으로 동일한 방법 (들) 으로 적어도 실질적으로 동일한 기능 (들) 을 수행할 것이라는 것을 이해할 것이다. 따라서, 이러한 그리고 다른 구현예들은 이 출원에 의해 고려된다.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 비트스트림 (F1, F2, F3, F4) 에서, HDR 픽처 (IHDR), 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 양자를 인코딩하는 인코딩 방법으로서,
    - HDR 픽처 (IHDR) 로부터 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하는 단계 (210) 로서,
    - 휘도 컴포넌트 (L) 의 다이나믹 (dynamic) 이 컬러 픽처의 휘도 (Y) 의 다이나믹에 비해 감소되도록 하기 위하여, 상기 컬러 픽처의 상기 휘도 (Y) 에 대해, 상기 컬러 픽처의 상기 휘도 (Y) 로부터 획득된 변조 값에 종속되는 비-선형 함수를 적용하는 것에 의해 상기 휘도 컴포넌트 (L) 를 획득 (110a) 하는 것;
    - 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 종속되는 인자 (r(L)) 에 의해 각각의 컬러 컴포넌트 (Ec) 를 스케일링함으로써 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트 (E'c) 를 획득 (140a) 함으로써; 및
    - 상기 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트들 (E'c) 로부터 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 획득 (160a) 함으로써;
    - 상기 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 획득하는 것;
    에 의한 것이며, 상기 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 는 상기 휘도 컴포넌트 (L) 및 상기 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 함께 조합 (170a) 함으로써 획득되는, 상기 HDR 픽처 (IHDR) 로부터 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하는 단계 (210);
    - 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (220) 된 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 의 컬러들 상으로의 상기 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수 (CMF) 를 획득하는 단계 (230);
    - 비트스트림에서, 상기 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보 (INF) 를 인코딩하는 단계 (240); 및
    - 비트스트림에서, 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (250) 된 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 를 인코딩하는 단계 (260) 를 포함하는, 인코딩 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 및 상기 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 는 상기 제 1 SDR 픽처인, 인코딩 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 는 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 이고, 상기 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 는 인코딩된 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 디코딩된 버전인, 인코딩 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 는 상기 제 1 SDR 픽처이고, 상기 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 는 상기 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 의 컬러들에 대해 상기 컬러 맵핑 함수를 적용함으로써 획득되는, 인코딩 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 는 인코딩된 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 디코딩된 버전이고, 상기 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 는 상기 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 의 컬러들에 대해 상기 컬러 맵핑 함수를 적용함으로써 획득되는, 인코딩 방법.
  6. 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처를 디코딩하는 디코딩 방법으로서,
    - 비트스트림을 디코딩함으로써 획득 (310) 된 디코딩된 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 로부터 디코딩된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 를 획득하는 단계 (340);
    - 비트스트림을 디코딩함으로써 컬러 맵핑 함수 (CMF) 를 나타내는 정보 (INF) 를 획득하는 단계 (330);
    - 상기 컬러 맵핑 함수의 역 (CMF-1) 을, 상기 디코딩된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (220) 된 디코딩된 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 의 컬러들에 적용함으로써 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하는 단계 (340); 및
    - 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 로부터 디코딩된 HDR 픽처 (IHDR) 를 획득하는 단계 (350) 로서,
    - 제 1 컴포넌트 (Y) 의 다이나믹이 휘도 컴포넌트 (L) 의 다이나믹에 비해 증가되도록 하기 위하여, 상기 비트스트림으로부터 획득 (111a) 된 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 대해 비-선형 함수를 적용함으로써 상기 제 1 컴포넌트 (Y) 를 획득 (113a) 하는 것;
    - 상기 제 1 컴포넌트 (Y) 로부터 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 (Ec), 상기 비트스트림으로부터, 그리고 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 종속되는 인자 (r(L)) 로부터 획득된 2 개의 색차 컴포넌트 (C1, C2) 를 획득 (112a) 하는 것;
    에 의한 것이며, 디코딩된 픽처는 상기 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 (Ec) 를 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 로부터 디코딩된 HDR 픽처 (IHDR) 를 획득하는 단계 (350) 를 포함하는, 디코딩 방법.
  7. 적어도 하나의 비트스트림 (F1, F2, F3, F4) 에서, HDR 픽처 (IHDR), 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 양자를 인코딩하는 디바이스로서,
    상기 디바이스는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    - 상기 HDR 픽처 (IHDR) 로부터 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하는 것으로서,
    - 휘도 컴포넌트 (L) 의 다이나믹이 컬러 픽처의 휘도 (Y) 의 다이나믹에 비해 감소되도록 하기 위하여, 상기 컬러 픽처의 상기 휘도 (Y) 에 대해, 상기 컬러 픽처의 상기 휘도 (Y) 로부터 획득된 변조 값에 종속되는 비-선형 함수를 적용하는 것에 의해 상기 휘도 컴포넌트 (L) 를 획득 (110a) 하는 것;
    - 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 종속되는 인자 (r(L)) 에 의해 각각의 컬러 컴포넌트 (Ec) 를 스케일링함으로써 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트 (E'c) 를 획득 (140a) 함으로써; 및
    - 상기 적어도 하나의 중간 컬러 컴포넌트들 (E'c) 로부터 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 획득 (160a) 함으로써;
    - 상기 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 획득하는 것;
    에 의한 것이며, 상기 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 는 상기 휘도 컴포넌트 (L) 및 상기 2 개의 색차 컴포넌트들 (C1, C2) 을 함께 조합 (170a) 함으로써 획득되는, 상기 HDR 픽처 (IHDR) 로부터 제 2 HDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하고;
    - 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (220) 된 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 의 컬러들 상으로의 상기 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 의 컬러들의 맵핑을 허용하는 컬러 맵핑 함수 (CMF) 를 획득하고;
    - 비트스트림에서, 상기 컬러 맵핑 함수를 나타내는 정보 (INF) 를 인코딩하고; 그리고
    - 비트스트림에서, 상기 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득 (250) 된 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 를 인코딩하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 HDR 픽처 (IHDR), 및 상기 HDR 픽처로부터 획득된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 의 양자를 인코딩하는 디바이스.
  8. 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처를 디코딩하는 디바이스로서,
    상기 디바이스는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    - 비트스트림을 디코딩함으로써 획득된 디코딩된 제 4 SDR 픽처 (ISDR4) 로부터 디코딩된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 를 획득하고;
    - 비트스트림을 디코딩함으로써 컬러 맵핑 함수 (CMF) 를 나타내는 정보 (INF) 를 획득하고;
    - 상기 컬러 맵핑 함수의 역 (CMF-1) 을, 상기 디코딩된 제 1 SDR 픽처 (ISDR1) 로부터 획득된 디코딩된 제 3 SDR 픽처 (ISDR3) 의 컬러들에 적용함으로써 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 를 획득하고; 그리고
    - 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 로부터 디코딩된 HDR 픽처 (IHDR) 를 획득하는 것으로서,
    - 제 1 컴포넌트 (Y) 의 다이나믹이 휘도 컴포넌트 (L) 의 다이나믹에 비해 증가되도록 하기 위하여, 상기 비트스트림으로부터 획득 (111a) 된 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 대해 비선형 함수를 적용함으로써 상기 제 1 컴포넌트 (Y) 를 획득 (113a) 하는 것;
    - 상기 제 1 컴포넌트 (Y) 로부터 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 (Ec), 상기 비트스트림으로부터, 그리고 상기 휘도 컴포넌트 (L) 에 종속되는 인자 (r(L)) 로부터 획득된 2 개의 색차 컴포넌트 (C1, C2) 를 획득 (112a) 하는 것;
    에 의한 것이며, 디코딩된 픽처는 상기 적어도 하나의 컬러 컴포넌트 (Ec) 를 함께 조합함으로써 획득되는, 상기 디코딩된 제 2 SDR 픽처 (ISDR2) 로부터 디코딩된 HDR 픽처 (IHDR) 를 획득하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 적어도 하나의 비트스트림으로부터의 HDR 픽처를 디코딩하는 디바이스.
  9. 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 1 항에 기재된 인코딩 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  10. 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 제 6 항에 기재된 디코딩 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  11. 프로세서로 하여금, 제 1 항에 기재된 인코딩 방법의 단계들을 적어도 수행하게 하기 위한 명령들을 저장하고 있는 프로세서 판독가능 매체.
  12. 프로세서로 하여금, 제 6 항에 기재된 디코딩 방법의 단계들을 적어도 수행하게 하기 위한 명령들을 저장하고 있는 프로세서 판독가능 매체.
  13. 프로그램이 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행될 때, 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방법의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드의 명령들을 가지고 있는 비일시적 저장 매체.
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