KR20180044291A - 코딩 및 디코딩 방법과 대응하는 디바이스 - Google Patents

Abstract

- 비트스트림으로부터 적어도 하나의 휘도 성분 및 2개의 크로마 성분을 디코딩하는 단계; - 컬러 메타데이터를 디코딩하는 단계로서, 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함하는 단계; - 컬러 변환 타입을 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 루마 및/또는 크로마 성분들을 컬러 변환하는 단계; - 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트에 응답하여 제1, 제2 및 제3 성분을 획득하기 위해 컬러 반전된 루마 및/또는 크로마에 역 전송 동작을 적용하는 단계; 및 - RGB 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 컬러 변환 매트릭스를 적용하는 단계를 포함하는 디코딩 방법이 개시된다.

Description

코딩 및 디코딩 방법과 대응하는 디바이스

본 개시내용은 일반적으로 픽처/비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것이다. 특히, 본 개시내용의 기술 분야는 픽셀 값이 하이 다이내믹 레인지에 속하는 픽처의 디코딩에 관한 것이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 섹션은, 아래에서 설명되고 그리고/또는 청구되는 본 개시내용의 다양한 양태들과 관련될 수 있는 본 기술분야의 다양한 양태들을 독자에게 소개하도록 의도된다. 이러한 논의는 본 개시내용의 다양한 양태들의 더 양호한 이해를 돕기 위한 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것으로 여겨진다. 따라서, 이러한 설명들은 선행 기술의 인정이 아니라 이러한 관점에서 읽혀져야 함을 이해해야 한다.

다음으로, 컬러 픽처는, 픽처(또는 비디오)의 픽셀 값들과 관련된 모든 정보, 및 예를 들어, 픽처(또는 비디오)를 시각화 및/또는 디코딩하기 위해 디스플레이 및/또는 다른 디바이스에 의해 사용될 수 있는 모든 정보를 특정하는 특정 픽처/비디오 포맷으로 샘플들(픽셀 값들)의 몇몇 어레이들을 포함한다. 컬러 픽처는, 샘플들의 제1 어레이의 형상인 적어도 하나의 성분(통상적으로 루마(또는 휘도) 성분), 및 샘플들의 적어도 하나의 다른 어레이의 형상인 적어도 하나의 다른 성분을 포함한다. 또는, 동등하게, 동일한 정보가 또한, 전통적인 3색 RGB 표현과 같은 컬러 샘플들(컬러 성분들)의 어레이들의 세트에 의해 표현될 수 있다.

픽셀 값은 n 값들의 벡터로 표현되고, 여기서 n은 성분들의 수이다. 벡터의 각각의 값은 픽셀 값들의 최대 다이내믹 레인지를 정의하는 다수의 비트들로 표현된다.

표준-다이내믹-레인지(Standard-Dynamic-Range) 픽처들(SDR 픽처들)은, 2개의 또는 f-stop들의 전력으로 통상적으로 측정되는 제한된 다이내믹으로 표현되는 휘도 값들을 갖는 컬러 픽처들이다. SDR 픽처들은 약 10f-stops의 다이내믹, 즉, 선형 도메인에서는 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 비 1000이며, 비선형 도메인에서는, 예를 들어, 다이내믹을 감소시키기 위해, ITU-R BT.709 OEFT(Optico-Electrical-Transfer-Function)(Rec. ITU-R BT.709-5, April 2002) 또는 ITU-R BT.2020 OETF(Rec. ITU-R BT.2020-1, June 2014)를 사용함으로써 제한된 수의 비트들(HDTV(High Definition Television systems) 및 UHDTV(Ultra-High Definition Television systems)에서 가장 빈번하게는 8 또는 10)로 코딩된다. 이러한 제한된 비선형 표현은, 특히 어두운 및 밝은 휘도 레인지들에서 작은 신호 변화들의 정확한 렌더링을 허용하지 않는다. 하이-다이내믹-레인지(High-Dynamic-Range) 픽처들(HDR 픽처들)에서 신호 다이내믹은 훨씬 더 높고(최대 20 f-stops까지, 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 비 백만), 이의 전체 레인지에 걸쳐 신호의 높은 정확도를 유지하기 위해 새로운 비선형 표현이 필요하다. HDR 픽처들에서 원시 데이터는 통상적으로 부동 소수점 포맷(각각의 성분에 대해 32-비트 또는 16-비트, 즉 부동 또는 절반-부동(half-float))에서 표현되며, 가장 대중적인 포맷은 openEXR 절반-부동 포맷(RGB 성분 당 16-비트, 즉 픽셀 당 48 비트) 또는 긴 표현, 즉, 통상적으로 적어도 16 비트를 갖는 정수들로 표현된다.

컬러 영역(color gamut)은 컬러들의 특정한 완전한 세트이다. 가장 통상적인 사용법은 예를 들어, 주어진 컬러 공간 내에서 또는 특정 출력 디바이스에 의해 주어진 환경에서 정확하게 표현될 수 있는 컬러들의 세트를 지칭한다. 컬러 영역은 때때로 CIE1931 컬러 공간 색도 다이어그램에 정의된 RGB 원색들 및 백색 포인트로 정의된다.

예를 들어, 컬러 영역은 UHDTV를 위한 RGB ITU-R 추천 BT.2020 컬러 공간으로 정의된다. 더 오래된 표준인 ITU-R 추천 BT.709는 HDTV를 위한 더 작은 컬러 영역을 정의한다. SDR에서, 일부 디스플레이 기술들은 더 밝은 픽셀들을 나타낼 수 있지만, 데이터가 코딩되는 컬러 볼륨에 대해 다이내믹 레인지는 공식적으로 최대 100 nits(제곱 미터 당 칸델라)로 정의된다.

하이-다이내믹-레인지 픽처들(HDR 픽처들)은, SDR 픽처의 다이내믹보다 큰 HDR 다이내믹으로 표현되는 휘도 값들을 갖는 컬러 픽처들이다.

HDR 다이내믹은 아직 표준에 의해 정의되지 않지만, 수천 nits까지의 다이내믹 레인지를 예상할 수 있다. 예를 들어, HDR 컬러 볼륨은 RGB BT.2020 컬러 공간에 의해 정의되고, 상기 RGB 컬러 공간에서 표현되는 값들은 0 내지 4000 nits의 다이내믹 레인지에 속한다. HDR 컬러 볼륨의 다른 예는 RGB BT.2020 컬러 공간에 의해 정의되고, 상기 RGB 컬러 공간에서 표현되는 값들은 0 내지 1000 nits의 다이내믹 레인지에 속한다.

픽처(또는 비디오)를 컬러-그레이딩하는 것은 픽처(또는 비디오)의 컬러들을 변경/강화하는 프로세스이다. 통상적으로, 픽처를 컬러-그레이딩하는 것은 컬러 볼륨(컬러 공간 및/또는 다이내믹 레인지)의 변화 또는 이러한 픽처에 대한 컬러 영역의 변화를 수반한다. 따라서, 동일한 픽처의 2개의 상이한 컬러-그레이딩된 버전들은, 상이한 컬러 볼륨들에서 표현되는 값들을 갖는 이러한 픽처의 버전들 또는 상이한 컬러 등급에 따라 변경/강화된 이들의 컬러들 중 적어도 하나를 갖는 픽처의 버전들이다. 이는 사용자 상호작용들을 수반할 수 있다.

예를 들어, 영화 제작에서, 픽처 및 비디오는 3-색 카메라들을 사용하여 3개 성분들(적색, 녹색 및 청색)로 구성된 RGB 컬러 값들로 캡처된다. RGB 컬러 값들은 센서의 3-색 특성들(컬러 원색들)에 의존한다. 그 다음, 극적 렌더(theatrical render)들을 얻기 위해(특정 극적 그레이드를 사용하여), 캡처된 픽처의 제1 컬러-그레이딩된 버전이 획득된다. 통상적으로, 캡처된 픽처의 제1 컬러-그레이딩된 버전의 값들은 UHDTV에 대한 파라미터 값들을 정의하는 BT.2020과 같은 표준화된 YUV 포맷에 따라 표현된다.

그 다음, 컬러리스트는 통상적으로 사진 감독과 함께, 예술적 의도를 심어주기 위해 일부 컬러 값들을 미세 조정/트위킹(tweaking)함으로써 캡처된 픽처의 제1 컬러-그레이딩된 버전의 컬러 값들에 대한 제어를 수행한다.

해결되어야 할 문제는 압축된 HDR 픽처(또는 비디오)의 분배이고, 이와 동시에, 상기 HDR 픽처(또는 비디오)의 컬러-그레이딩된 버전을 표현하는 연관된 SDR 픽처(또는 비디오)를 분배하는 것이다.

간단한 솔루션은 분배 인프라구조에서 SDR 및 HDR 픽처(또는 비디오) 둘 모두를 동시 캐스팅하는 것이지만, 단점은 HEVC 메인 10 프로파일("High Efficiency Video Coding", SERIES H: AUDIOVISUAL AND MULTIMEDIA SYSTEMS, Recommendation ITU-T H.265, Telecommunication Standardization Sector of ITU, April 2013)과 같은 SDR 픽처(또는 비디오)를 브로드캐스트하기 위해 적응되는 레거시 인프라구조 분배에 비해 필요한 대역폭이 가상으로 2배가 된다는 것이다.

레거시 분배 인프라구조를 사용하는 것은 HDR 픽처들(또는 비디오)의 분배의 등장을 가속화하기 위한 요건이다. 또한, SDR 및 HDR 버전의 픽처(또는 비디오) 둘 모두의 양호한 품질을 보장하면서 비트레이트가 최소화되어야 한다.

또한, 역방향 호환성(backward compatibility)이 보장될 수 있는데, 즉, SDR 픽처(또는 비디오)는 레거시 디코더 및 디스플레이를 구비한 사용자들에 대해 가시적일 것이어서, 즉, 특히 전반적인 인지된 밝기(즉, 어두운 장면 대 밝은 장면) 및 인지된 컬러들(예를 들어, 색조들의 보존 등)이 보존되어야 한다.

다른 간단한 솔루션은 적절한 비선형 함수에 의해 HDR 픽처(또는 비디오)의 다이내믹 레인지를, 통상적으로 제한된 수의 비트들(즉, 10 비트)로 감소시키고, HEVC main10 프로파일에 의해 직접 압축하는 것이다. 이러한 비선형 함수(곡선)은 SMPTE에서 Dolby에 의해 제안된 소위 PQ EOTF(SMPTE 표준: High Dynamic Range Electro-Optical Transfer Function of Mastering Reference Displays, SMPTE ST 2084:2014)와 같이 이미 존재한다.

이러한 솔루션의 단점은 역방향 호환성이 없는 것, 즉, 획득된 감소된 버전의 픽처(비디오)가 SDR 픽처(또는 비디오)로서 가시적인 것으로 고려되기에 충분한 시각적 품질을 갖지 않고, 압축 성능이 다소 열악하다는 점이다.

본 개시내용은 상기 내용을 고려하여 고안되었다.

- 비트스트림으로부터 적어도 하나의 휘도 성분 및 2개의 크로마 성분을 디코딩하는 단계;

- 컬러 메타데이터를 디코딩하는 단계 - 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함함 -;

- 컬러 변환 타입을 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 루마 및/또는 크로마 성분들을 컬러 변환하는 단계;

- 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트에 응답하여 제1, 제2 및 제3 성분을 획득하기 위해 컬러 반전된 루마 및/또는 크로마에 역 전송 동작을 적용하는 단계; 및

- RGB 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 컬러 변환 매트릭스를 적용하는 단계

를 포함하는 디코딩 방법이 개시된다.

- 루마 성분 및 2개의 크로마 성분들을 표현하는 코딩된 데이터; 및

- 컬러 메타데이터

를 포함하는 비디오 신호가 또한 개시되며, 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함한다.

- RGB 하이 다이내믹 레인지 픽처를 더 낮은 다이내믹 레인지의 적어도 하나의 루마 성분 및 2개의 크로마 성분들로 변환하는 단계;

- 적어도 하나의 루마 성분 및 2개의 크로마 성분들을 코딩하는 단계; 및

- 컬러 메타데이터를 코딩하는 단계

를 포함하는 코딩 방법이 개시되며, 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함한다.

비트스트림에 액세스하도록 구성되는 통신 인터페이스, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 디코더가 개시되며, 적어도 하나의 프로세서는,

- 상기 비트스트림으로부터 적어도 하나의 휘도 성분 및 2개의 크로마 성분을 디코딩하고;

- 컬러 메타데이터를 디코딩하고 - 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함함 -;

- 컬러 변환 타입을 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 루마 및/또는 크로마 성분들을 컬러 변환하고;

- 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트에 응답하여 제1, 제2 및 제3 성분을 획득하기 위해 컬러 반전된 루마 및/또는 크로마에 역 전송 동작을 적용하고;

- RGB 하이 다이내믹 레인지 신호를 획득하기 위해 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 상기 신택스 엘리먼트에 응답하여 컬러 변환 매트릭스를 적용하도록

구성된다.

RGB 하이 다이내믹 레인지 픽처에 액세스하도록 구성되는 통신 인터페이스, 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 코더가 개시되며, 적어도 하나의 프로세서는,

- 상기 RGB 하이 다이내믹 레인지 신호를 더 낮은 다이내믹 레인지의 적어도 하나의 루마 성분 및 2개의 크로마 성분들로 변환하고;

- 적어도 하나의 루마 성분 및 2개의 크로마 성분들을 코딩하고;

- 컬러 메타데이터를 코딩하도록 - 상기 메타데이터는 컬러 변환 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트, 역 전송 타입을 표현하는 신택스 엘리먼트 및 컬러 변환 매트릭스를 표현하는 신택스 엘리먼트 중 적어도 하나를 포함함 -

구성된다.

도면들에서, 본 개시내용의 실시예가 예시된다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따라 컬러 픽처를 인코딩하는 방법의 단계들의 도면을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 개시내용의 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법의 단계들의 도면을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 개시내용의 다른 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법의 단계들의 도면을 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 또 다른 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법의 단계들의 도면을 개략적으로 도시한다.
도 5 내지 도 10은 복수의 실시예들에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법의 흐름도들을 도시한다.
도 11은 R^#G^#B^# 컬러 공간에서 라인과 타원체의 교차점들에 대한 가능한 솔루션들을 예시한다.
도 12는 본 개시내용의 실시예에 따른 수신기의 아키텍처의 예를 도시한다.
도 13은 본 개시내용의 실시예에 따른 송신기의 아키텍처의 예를 도시한다.

본 개시내용은, 본 개시내용의 실시예들이 도시되는 첨부된 도면들을 참조하여 아래에서 더 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시내용은 많은 대안적 형태들로 구체화될 수 있으며, 여기에 설명된 실시예들로 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 따라서, 본 개시내용은 다양한 수정들 및 대안적인 형태들이 가능하지만, 이의 특정 실시예들은 도면들의 예로서 도시되며 본원에 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 개시내용을 개시된 특정 형태들로 제한하려는 의도는 없지만, 반대로, 본 개시내용은 청구항들에 의해 정의되는 바와 같은 본 개시내용의 사상 및 범위 내에 속하는 모든 수정들, 균등물들 및 대안들을 커버하는 것으로 이해되어야 한다.

본원에서 사용되는 용어는 오직 특정 실시예들을 설명하기 위한 목적이고, 본 개시내용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 단수형 표현들("a", "an" 및 "the")은, 문맥상 명시적으로 달리 표시하지 않으면, 복수형 형태들을 또한 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 경우, 용어들 "포함하다", "포함하는", "구비하다" 및/또는 "구비하는"은, 언급된 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 특정하지만, 다른 특징들, 정수들, 단계들, 오퍼레이션들, 엘리먼트들, 컴포넌트들 및/또는 이들의 그룹들 중 하나 이상의 존재 또는 추가를 배제하지는 않음을 추가로 이해할 것이다. 또한, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "응답하는" 또는 "연결된" 것으로 언급되는 경우, 엘리먼트는 다른 엘리먼트에 직접 응답하거나 연결될 수 있거나, 또는 개재된 엘리먼트들이 존재할 수 있다. 대조적으로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접 응답하는" 또는 "직접 연결된" 것으로 언급되는 경우, 어떠한 개재 엘리먼트도 존재하지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은, 연관된 나열된 항목들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 결합들을 포함하고, "/"로 축약될 수 있다.

제1, 제2 등의 용어들이 본 명세서에서 다양한 엘리먼트들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 엘리먼트들은 이러한 용어들에 의해 제한되어서는 안됨을 이해할 것이다. 이러한 용어들은 하나의 엘리먼트를 다른 엘리먼트로부터 구별하기 위해서만 사용된다. 예를 들어, 본 개시내용의 교시들을 벗어남이 없이, 제1 엘리먼트는 제2 엘리먼트로 지칭될 수 있고, 유사하게, 제2 엘리먼트는 제1 엘리먼트로 지칭될 수 있다.

일부 도면들은 통신의 주 방향을 도시하기 위해 통신 경로들 상의 화살표들을 포함하지만, 통신은 도시된 화살표들에 대한 반대 방향으로 발생할 수 있음을 이해해야 한다.

일부 실시예들은 블록도들 및 동작 흐름도들과 관련하여 설명되며, 여기서 각각의 블록은 특정 논리 기능(들)을 구현하기 위한 하나 이상의 실행가능 명령어들을 포함하는 회로 엘리먼트, 모듈 또는 코드 부분을 표현한다. 또한, 다른 구현들에서, 블록들에 언급된 기능(들)은 언급된 순서를 벗어나 발생할 수 있음을 주목해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 도시된 2개의 블록들은 사실상, 실질적으로 동시에 실행될 수 있거나 또는 블록들은 수반되는 기능에 따라 때때로 역순으로 실행될 수 있다.

본 명세서에서 "일 실시예" 또는 "실시예"에 대한 참조는 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 개시내용의 적어도 하나의 구현에 포함될 수 있다는 것을 의미한다. 본 명세서의 다양한 곳에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에 따라"라는 문구의 출현은 모두 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것이 아니며, 별개의 또는 대안적인 실시예들이 반드시 다른 실시예들과 상호 배타적이지는 않다.

청구항들에 나타나는 참조 부호들은 단지 설명을 위한 것이며, 청구항들의 범위에 대한 어떠한 제한적인 효과도 갖지 않을 것이다.

명시적으로 설명되지는 않았지만, 본 실시예들 및 변형들은 임의의 조합 또는 서브-조합으로 이용될 수 있다.

이 개시내용은, 컬러 픽처를 디코딩하는 것에 대해 설명되지만, 아래에서 설명되는 바와 같이 시퀀스의 각각의 컬러 픽처가 순차적으로 디코딩되기 때문에 픽처들(비디오)의 시퀀스의 디코딩으로 확장된다. 특히, 픽처 또는 픽처들의 시퀀스의 인코딩 및 디코딩에 대한 인코딩 측 및 디코딩 측의 분배 방식이 설명된다. 이는, 인코더 측에서, 예를 들어, HDR 픽처를, 레거시 SDR 워크플로우와 호환가능한 포맷으로 표현되는 SDR 픽처 상에 매핑하는 것을 포함한다. 예시적인, 그러나 이에 제한되는 것은 아닌 포맷은 (표준 ITU-R Rec BT.709에 의해 정의되는 바와 같은) 고해상도 TV에 전용되는 8-비트 YUV 포맷 또는 (표준 ITU-R Rec BT.2020에 의해 정의되는 바와 같은) 초고해상도 TV에 전용되는 10-비트 YUV 포맷일 수 있다. 이는, 레거시 SDR 이미지 코더를 사용함으로써 획득된 SDR 픽처를 인코딩하는 것을 더 포함한다. 이에 제한되는 것은 아니지만, 예를 들어, 코더는 표준 8-비트 h264/AVC 메인 프로파일 또는 예를 들어, HEVC(또는 워크플로우에 의해 동작가능한 임의의 다른 코덱)의 표준 10-비트 HEVC 메인10 프로파일일 수 있다. 추가로, 분배 방식은 획득된 인코딩된 SDR 픽처의 비트-스트림을 분배하는 것을 포함한다.

디코더 측에서, 어드레싱된 사용자에 따라 2개의 시나리오들이 가능하다.

제1 시나리오에서, 디코딩된 SDR 픽처는 분배된 비트-스트림으로부터 획득되고 SDR-가능 디바이스 상에 디스플레이된다.

제2 시나리오에서, 디코딩된 HDR 픽처는 디코딩된 SDR 픽처를 먼저 획득하고, 둘째로, 디코딩된 SDR 픽처로부터 디코딩된 HDR 픽처에 매핑을 적용함으로써 분산된 비트-스트림으로부터 획득된다.

바람직하게는, 인코더에 의해 수행되는 HDR 픽처로부터 SDR 픽처로의 매핑은, SDR 픽처로부터 HDR 픽처로의 역 매핑이 디코더에 의해 적용되도록 반전가능하다. 이를 행함으로써, HDR 픽처에 비해, 디코딩된 HDR 픽처의 인코딩 에러가 최소화된다.

반전가능한 HDR의 SDR로의 매핑의 실시예가 이후 설명되고, EOTF로서 제곱근이 사용되는 3-단계 프로세스에 기초한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 컬러 픽처를 인코딩하는 방법(100)은, 컬러 픽처의 컬러 성분들 Ec (c=1,2,3) 중 적어도 하나로부터 원래의 휘도 Y를 획득하는 하위 단계(111), 및 인코딩될 픽처에 대한 변조 값(또한 백라이트 값으로 지칭됨) Ba를 결정하기 위한 히스토그램 분석의 하위 단계(112)를 포함하는 휘도 다이내믹 감소(단계(110))를 포함한다. 변조 값을 계산하기 위해, 예를 들어, HDR 휘도의 평균, 중앙, 최소 또는 최대 값을 사용하지만 이에 제한되는 것은 아닌 상이한 방법들이 사용될 수 있다. 이러한 동작들은 선형 HDR 휘도 도메인 Y_HDR,lin에서 또는 ln(Y_HDR,lin) 또는 Y_HDR,lin ^γ(γ<1)과 같은 비선형 도메인에서 수행될 수 있다.

컬러 픽처는, 컬러 픽처의 픽셀 값들이 표현되는 3개의 컬러 성분들을 갖는 것으로 고려된다. 본 개시내용은, 구체적인 예로서 적어도 부분적으로 설명되었지만, 3개의 성분들이 표현되지만 RGB, CIELUV, XYZ, CIELab 등과 같은 임의의 컬러 공간으로 확장되는 임의의 컬러 공간으로 제한되지 않는다. 예로서, Ec는 도면들에서 RGB_HDR을 나타낸다. 하위 단계(113)에서, 원래의 휘도 Y 다이내믹의 다이내믹은, 원래의 휘도 Y 및 변조 값 Ba로부터 의존하는 비선형 함수를 적용함으로써 원래의 휘도 Y 및 변조 값 Ba로부터 휘도 성분 L을 획득하도록 감소된다. 휘도 성분 L은 SDR 픽처의 휘도 성분이고, 따라서, 또한 Y 성분으로, 더 정확하게는 YUV BT709 또는 YUV BT2020 표준 컬러 공간의 Y_SDR 성분으로 지칭될 수 있다.

제2 단계(120)에서, 2개의 색차 성분들 C1 및 C2는 컬러 픽처의 컬러 성분들 Ec로부터 결정된다. 도 1에 주어진 예의 경우, C1 및 C2는 U'V'를 지칭하는 한편, Ec는 RGB_HDR을 지칭한다. 하위 단계(121)에서, 컬러 성분들 Ec의 제곱근을 취함으로써 중간적 성분들 Dc(도 1의 예에서 Dc는 R^#B^#G^#를 나타냄)가 획득된다. 도 1에 도시된 예의 경우, 이는 RGB_HDR의 제곱근을 나타낸다. 다음 하위 단계(122)에서, 중간적 성분들 Dc를 공통의 곱셈 팩터 β"로 곱함으로써 감소된 성분들 Fc(도 1에 도시된 예에서는

)가 획득된다. 팩터 β"(Ba, L)는 휘도 성분 L 및 변조 값 Ba에 의존한다. 다음 하위 단계(123)에서, 3개의 감소된 성분들 Fc을 매트릭스, 즉,

[C1;C2] = M [F1;F2;F3]

에 곱함으로써, 색차 성분들 C1 및 C2(도 1에서 U' 및 V')가 획득되고,

여기서 M은 컬러 픽처의 영역(gamut)에 의존하는 2x3 매트릭스이다.

제3 단계(130)에서, 휘도 성분 L 및 색차 성분들 C1, C2의 보정을 수행하여 보정된 휘도 성분 L' 및 보정된 색차 성분 C'1 및 C'2(도면들에서 U'V' 내지 L'U''V''를 지칭함)를 획득한다. 이러한 보정은, 보정된 성분들 L', C'1, C'2의 영역 G1의 인지된 컬러들이 HDR 컬러 픽처의 성분들 Ec의 영역 G2의 인지된 컬러에 대응하도록 영역 매핑(gamut mapping)에 의해 획득된다.

더 정확하게는, 색채계 및 컬러 이론에서, 컬러풀니스(colorfulness), 크로마 및 채도는 특정 컬러의 인지된 강도를 나타낸다. 컬러풀니스는 컬러와 회색 사이의 차이의 정도이다. 크로마는 유사한 뷰잉 조건들 하에서 백색으로 보이는 다른 컬러의 밝기에 대한 컬러풀니스이다. 채도는 그 자신의 밝기에 대한 컬러의 컬러풀니스이다.

매우 화려한 자극은 생생하고 강렬한 한편, 덜 화려한 자극은 회색에 더 가깝게, 더 뮤팅되어 보인다. 어떠한 컬러풀니스도 없으면, 컬러는 "중립" 회색이다(컬러들 중 임의의 컬러에서 어떠한 컬러풀니스도 없는 픽처는 그레이스케일로 지칭된다). 임의의 컬러는 이의 컬러풀니스(또는 크로마 또는 채도), 명도(또는 밝기) 및 색조로부터 설명될 수 있다.

컬러의 색조 및 채도의 정의는 상기 컬러를 표현하기 위해 사용되는 컬러 공간에 의존한다.

예를 들어, CIELUV 컬러 공간이 사용되는 경우, 채도 s_uv는 크로마

와 휘도 L^* 사이의 비로 정의된다.

그 다음, 색조는,

로 주어진다.

다른 예에 따르면, CIELAB 컬러 공간이 사용되는 경우, 채도는 크로마와 휘도 사이의 비로 정의된다.

그 다음, 색조는,

로 주어진다.

이 수식들은 인간의 채도 인식과 일치하는 채도 및 색조의 합리적인 예측자이며, CIELAB(또는 CIELUV) 컬러 공간에서 밝기를 조절하면서 각도 a^*/b^*(또는 u^*/v^*)를 고정으로 유지하는 것이 색조 및 그에 따라 동일한 컬러의 인지에 영향을 미치지 않음을 입증한다. 단계(150)에서, 동일한 팩터에 의해 컬러 성분들 Ec를 스케일링하는 것은 이러한 각도, 즉 색조를 보존한다.

이제, HDR 컬러 픽처가 CIELUV 컬러 공간, 및 컬러 픽처 I의 휘도의 다이내믹 레인지에 비해 감소된 다이내믹 레인지(단계(130))를 갖는 휘도 성분 L 및 CIELUV 컬러 공간의 2개의 색차 성분들 U (=C1) 및 V (=C2)을 함께 결합함으로써 형성되는 픽처 I2로 표현된다. 따라서, 컬러들의 채도 및 색조가 변하기 때문에 픽처 I2의 컬러들은 인간에 의해 상이하게 인지된다. 이 방법(단계(130))은, 보정된 픽처 I3의 컬러들의 색조가 HDR 컬러 픽처의 컬러들의 색조와 가장 잘 매칭하도록 보정된 픽처 I3의 색차 성분들 C'1 및 C'2를 결정한다.

하위 단계들(131, 132)에서, 제2 단계(120)에서 사용되는 공통 곱셈 팩터 β''가 결정된다. 다음 하위 단계(133)에서, L'은 L로부터 생성된다.

보정된 성분들 L', C'1, C'2는 하기 수식들, 즉,

· C'1 = C1,

· C'2 = C2,

· L' = L - mC'1 - nC'2

에 의해 휘도 성분 L과 색차 성분들 C1, C2로부터 획득되고,

여기서 m 및 n은 2개의 실수 계수들이다. 도 1에서, 'm'은 'a'이고, 'n'은 'b'이다. 실수 계수들은 HDR Rec BT.709 및 Bt.2020의 영역에 의존한다. m 및 n의 통상적인 값들은 구간 [0.1,0.5]에서

이다.

보정의 변형에 따르면, 보정된 휘도 성분 L'의 값들은 항상 휘도 성분 L의 값들보다 낮다:

이는, 보정된 휘도 성분 L'의 값들이 휘도 성분 L의 값들을 초과하지 않는 것을 보장하고, 따라서 어떠한 채도도 발생하지 않는 것을 보장한다. 변조 값 Ba는 비트-스트림 F 뿐만 아니라 픽처 L'C'1C'2, 즉, 도 1의 L'U'V'에서 인코딩된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 대응하는 방법(200)이 개략적으로 예시되어 있다. 디코딩 단계들(210, 220 및 230)은 대응하는 인코딩 단계들(110, 120 및 130)을 반전하는 것으로 간주될 수 있다.

단계(230)에서, 비트스트림 F로부터 보정된 휘도 및 색차 성분들 L', C'1, C'2(도 2의 U'V' 참조)가 획득된다. 하위 단계에서, 휘도 성분 L은 보정을 반전시킴으로써, 즉 하기 수식들에 의해 획득된다:

(m 및 n은 도 2의 a 및 b를 지칭한다)

역 보정의 변형에 따르면, 휘도 성분 L의 값들은 항상 보정된 휘도 성분 L'의 값들보다 높다:

이러한 실시예는, 휘도 성분 L이 휘도 피크를 정의하기 위해 일반적으로 디코더에 의해 사용되는 잠재적 클리핑 값을 초과하지 않도록 보장하기 때문에 유리하다.

단계(210)에서, 비선형 다이내믹 확장 함수가 휘도 L에 적용되어, 확장된 레인지 휘도인 제1 성분(도 2에서 Y 또는 도 3에서 sqrt(Y))를 생성하고, 이는, 컬러 픽처를 인코딩하는 경우 획득되는 원래의 휘도 성분에 적용된 다이내믹 감소 함수의 역, 예를 들어, Y_HDR = f^-1(L_SDR), 더 정확하게는 g^-1(Ba, L)이다.

단계(220)에서, 디코딩될 컬러 픽처의 적어도 하나의 컬러 성분들 Ec(도시된 예에서는 RGB_HDR)는 보정된 색차 성분들 C'1, C'2(도시된 예에서는: U'V') 및 제1 성분 Y(또는 sqrt(Y))로부터 복원된다. 하위 단계(221)에서, 중간적 색차 성분들(도 2의 예에서 도시된 U_rV_r을 참조하는 C1_rC2_r 및 도 3에 도시된

을 참조하는

)을 획득하기 위해 공통 곱셈 팩터 β'와 보정된 색차 성분들 C'1, C'2의 곱셈이 수행되고, 이는, 도 2에 도시된 예에 대해 사용되는 성분 표기를 지칭하는 제2 성분 S를 획득하기 위한 추가적인 하위 단계(222)에서 사용되며, 값 S는 S =

에 의해 결정된다. 추가적인 하위 단계(223)에서, R^#G^#B^#는 SU_rV_r로부터 복원된다:

. 디코딩된 컬러 픽처 RGB_HDR의 컬러 성분들은 다음 하위 단계(224)에서 R^#G^#B^#의 제곱들로서 결정된다.

즉, 방법은, 예를 들어 SDR 루마 성분 L 및 2개의 SDR 크로마 성분들 UV로부터 RGB HDR 성분들을 표현하는 R^#G^#B^#를 복원하는 SDR 대 HDR 디매핑을 허용하며, 여기서 HDR 휘도 성분 Y는 L로부터 도출되고, 값 T는 U², V² 및 U^*V의 선형 조합으로 계산되고, S는 Y-T의 제곱근으로 계산되며, 그 다음, R^#G^#B^#는 3x3 매트릭스 및 SUV의 곱으로 결정되고, SUV는 입력 SDR 픽처의 각각의 픽셀에 적용된다. 3x3 매트릭스는 예를 들어 ITU-R BT709/2020에 정의된 RGB->YUV 매트릭스의 역, 즉 C=A^-1이다.

설명되는 디코딩 방식은 압축된 HDR 픽처의 분배를 허용하고, 이와 동시에, 상기 HDR 픽처의 컬러-그레이딩된 버전을 표현하는 연관된 SDR 픽처를 분배하는 것을 허용한다. 그러나, HDR 픽처를 디코딩 및 디스플레이하는 경우 압축 손실은 부정확성들을 초래할 수 있기 때문에 디코딩은 더욱 강화될 수 있어서, 디코딩의 수치 안정성 또는 견고성이 항상 보장되지는 않을 수 있다.

추가적인 개시내용은 강건성의 추가적인 증가를 제공하는 비트스트림으로부터의 컬러 픽처를 디코딩하는 방법을 제공하는 것으로 개시된다. 방법은,

- 비트스트림으로부터 획득된 휘도 성분에 비선형 다이내믹 확장 함수를 적용함으로써 제1 성분을 획득하는 단계;

- 제1 성분에 의해 결정된 값과, 비트스트림으로부터 획득된 2개의 색차 성분들의 곱 및 제곱 값들의 선형 조합 사이의 차이의 제곱근을 취함으로써 제2 성분을 획득하는 단계; 및

- 적어도 상기 제2 성분 및 2 개의 상기 2개의 색차 성분들로부터 디코딩될 컬러 픽처의 적어도 하나의 컬러 성분을 획득하는 단계

를 포함한다.

이는, 적어도 휘도 성분에 커스터마이징 가능한 경계를 적용하기 위해, 예를 들어, 프로세싱 하드웨어에 의해 암시되는 제한들을 고려하기 위해, 인코딩 동안 적용된 대응하는 비선형 다이내믹 감소 함수의 역일 필요는 없는 비선형 다이내믹 확장 함수를 적용하도록 허용한다. 추가로, 실제로 선택된 비선형 다이내믹 확장 함수에 의해 생성된 제1 성분에 대한 제곱근 함수의 의존성은, 도입된 경계 뿐만 아니라 정의되지 않은 차이 결과의 회피에 영향을 미치는 제2 성분의 계산을 적응시키도록 허용하여, 강화된 수치 안정성을 가능하게 한다.

실시예에 따르면,

- 제2 성분은, 상기 값이 상기 선형 조합보다 크거나 같을 경우에만, 제1 성분에 의해 결정된 값과 상기 선형 조합 사이의 차이의 제곱근을 취함으로써 획득되고,

- 상기 제2 성분은 0과 동일하게 설정되고, 2개의 색차 성분들은 공통 팩터에 의해 다르게 곱해진다. 이는, 제2 성분이 비-실수 수치로 결정되는 경우를 핸들링하는 것을 허용한다. 그렇지 않으면, 이러한 에러의 경우의 핸들링은 적용된 하드웨어 에러 핸들링 기능에 의존할 수 있다. 이러한 예외는 제2 성분을 0으로 설정함으로써 해결된다. 그러나, 허수 값을 0으로 대체하는 것은 휘도를 증가시키는 것과 동일하다. 또한 색차 성분들에 공통 팩터를 적용하지 않고 제2 성분이 0으로 설정되면, 제2 성분이 0으로 설정된 경우 매우 밝은 픽셀들이 나타나는 것을 실제로 도출할 것이다.

일 실시예에 따르면, 공통 팩터는 상기 선형 조합의 제곱근에 대한 상기 제1 성분의 비, 즉 상기 성분의 값이다.

이 실시예에서, 비선형 다이내믹 확장 함수는, 예를 들어, 컬러 픽처를 인코딩할 때 획득된 원래의 휘도 성분에 적용된 다이내믹 감소 함수의 역이며, 상기 제1 성분에 의해 결정된 상기 값은 상기 원래의 휘도 성분과 동일하다. 이러한 경우, 비선형 다이내믹 확장 함수는, 상기 제1 성분 및 제2 성분이 원래의 인코딩된 휘도와 설명된 선형 조합 사이의 차이의 제곱근으로서 결정되기 때문에 원래의 휘도 성분을 제공한다.

다른 실시예에 따르면, 공통 팩터는 상기 선형 조합의 제곱근의 역수이다.

이 실시예에서, 비선형 다이내믹 확장 함수는, 컬러 픽처를 인코딩할 때 획득된 원래의 휘도 성분에 적용된 다이내믹 감소 함수의 역의 제곱근이며, 상기 제1 성분에 의해 결정된 값은 1과 동일하다. 추가로, 디코딩될 컬러 픽처의 적어도 하나의 컬러 성분을 획득하는 것은 적어도 하나의 컬러 성분에 제1 성분을 곱하는 것을 포함한다. 이는, 원래의 휘도 성분의 제곱근에 의한 정규화를 도입하고, 그에 따라 색차 성분들 및 제2 성분에 대한 경계들을 설정하여, 하드웨어 구현이 단순화될 수 있다. 마지막으로, 설명된 곱셈은 적용된 정규화를 제거한다.

일 실시예에 따르면, 2개의 색차 성분들에 대응하는 스케일링을 적용하기 위해, 2개의 색차 성분들을 획득하는 단계는 2개의 색차 성분들 각각을 제1 성분에 의존하는 팩터로 스케일링하는 것을 포함한다.

예를 들어, 상기 스케일링은 선형 조합을 결정하기 전에 2개의 색차 성분들을 제1 성분으로, 즉 휘도에 또한 적용되는 동일한 정규화 팩터로 나누는 것을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 팩터는 또한 원래의 휘도 성분으로부터 획득된 디코딩되는 픽처의 백라이트 값에 의존한다.

일 실시예에서, 제2 성분은 더 빠른 프로세싱을 위해 룩업 테이블을 사용하여 결정된다.

일 실시예에 따르면, 적어도 상기 제2 성분 및 상기 2개의 색차 성분들로부터 디코딩될 컬러 픽처의 적어도 하나의 컬러 성분을 획득하는 것은, 제2 성분 및 2개의 색차 성분들의 선형 조합으로서 적어도 하나의 컬러 성분을 결정하는 것을 포함한다.

하기 실시예들 중 임의의 실시예는, RGB 또는 YUV에 대한 예시적인 참조로 설명될지라도 이들 이외의 다른 컬러 공간들에 적용될 수 있다.

예시적인 실시예로서, SDR 대 HDR 디-매핑 방법은, SDR 루마 성분 L 및 2개의 SDR 크로마 성분들 UV로부터 RGB HDR 성분들을 표현하는 R^#G^#B^#를 복원하고, HDR 휘도 성분 Y는 L로부터 도출되고, 값 T는 U², V2 및 U*V의 선형 조합으로서 계산된다. S는 본질적으로 Y-T의 제곱근으로 계산된다.

i. T≤Y이면, S = sqrt(Y-T)

ii. T>Y이면, U 및 V에는 공통 팩터 F가 곱해지고, S는 0으로 설정된다.

그 다음, R^#G^#B^#는 3x3 매트릭스 및 SUV의 곱으로 계산된다. 방법은, 입력 SDR 이미지의 각각의 픽셀에 적용된다. 추가로, 공통 팩터 F는 Y/√T로 설정될 수 있다.

다른 예시적인 실시예로서, SDR 대 HDR 디-매핑 방법은, SDR 루마 성분 L 및 2개의 SDR 크로마 성분들 UV로부터 RGB HDR 성분들을 표현하는 R^#G^#B^#를 복원하고, HDR 휘도 성분 √Y의 제곱근은 L로부터 도출되고, T는 U², V² 및 U*V의 선형 조합으로서 계산되고, S는 본질적으로 1-T의 제곱근으로 계산된다.

i. T≤1이면, S = sqrt(1-T)

ii. T>1이면, U 및 V에는 공통 팩터 F가 곱해지고, S는 0으로 설정된다.

그 다음,

는 3x3 매트릭스 및 SUV의 곱으로 계산된다. R^#G^#B^#는 입력 SDR 픽처의 각각의 픽셀에 적용된 √Y와

의 곱셈이다. 추가로, 공통 팩터 F는 1/√T이다. 일 실시예에서, F는 1/√T에 의한 최종 곱셈, 즉 그 대신 F/√T에 의한 곱셈과 동시에 적용된다.

설명된 실시예는 컬러 이미지의 피크 휘도에 의존하지 않는 중간적 레지스터 크기들을 갖는 디코더의 단순한 하드웨어 구현을 허용한다.

컬러 픽처 I는, 컬러 픽처의 픽셀 값들이 표현되는 3개의 컬러 성분들을 갖는 것으로 고려된다. 본 개시내용은, 3개의 성분들이 표현되지만 RGB, CIELUV, XYZ, CIELab 등과 같은 임의의 컬러 공간으로 확장되는 임의의 컬러 공간으로 제한되지 않는다.

도 3을 참조하면, 본 개시내용의 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법(300)의 단계들의 도면이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 실시예는 실제로 도 2에 예시된 디코딩 방법의 수정이며, 이제는 프로세싱된 휘도 및 색차 성분들, 즉 Y, U_r, V_r, S에 대해 클리어 경계들이 항상 이용가능한 것을 확인한다. 오직 실시예들 사이의 변화들만이 상세히 설명될 것이다.

단계(310)에서, 비선형 다이내믹 확장 함수는, 컬러 픽처를 인코딩할 때 획득된 원래의 휘도 성분에 적용된 다이내믹 감소 함수의 역의 제곱근이며, 이는 제1 성분의 상위 경계를 √Y로 감소시킨다. 1/√Y에 의한 정규화가 도입되며, 수정된 색차 재구성 단계(320) 및 그 다음, √Y에 의한 재정규화가 후속된다.

HDR 휘도 Y는 성분들 Ec의 선형 조합이다. 이후, Ec의 예로서, RGB_HDR로 나타낸다.

여기서,

로 정의한다.

그 결과, 일부 제한들까지, Ec 즉, 도시된 예의 RGB는 Y 및 Dc에 의해 한정되는데, 즉, 도시된 예의 R^#G^#B^#는 √Y에 의해 한정된다. 또한, 인코더 측으로부터 R^#G^#B^#의 선형 조합으로서 U_rV_r을 얻어서, 즉,

이다.

2개의 변수들은 R^#G^#B^#에 의해, 그리고 그에 따라 √Y에 의해 한정된다. 도 2에 도시된 실시예를 다시 참조하면, S의 정의에서,

가 후속되고,

제곱근 아래의 항은 Y로 한정되고, S는 √Y로 한정된다. 따라서, 디코딩 프로세스의 입력 변수들 U_rV_r, 중간적 변수 S 및 출력 변수들 R^#G^#B^# 모두는 √Y로 한정된다. 따라서, 도 2에 예시된 디코딩 방법에서 사용되는 곱셈 팩터 β'는 도 3에 도시된 실시예에서 β_Y'로 대체되어, U_r 및 V_r을 프로세싱하는 대신 U_r/√Y 및 V_r/√Y가 프로세싱된다. 추가로, √Y에 의한 출력의 재스케일링이 도입된다.

즉, 정규화된 입력들을 얻기 위해, 곱셈 팩터 β'(Ba,L)는 (특히, 단계(230)에 비해 단계(330)에서) β_Y'(Ba,L) := β'(Ba,L)/ √Y로 대체된다.

및

.

출력에서, 디코딩된

는 √Y에 의한 곱셈에 의해 재스케일링된다.

도 3은 SDR 루마 성분 L 및 2개의 SDR 크로마 성분들 UV로부터 RGB HDR 성분들을 표현하는 R^#G^#B^#를 복원하는 SDR 대 HDR 역 매핑 방법을 예시하며, 여기서 HDR 휘도 성분 √Y의 제곱근은 L로부터 도출되고, 값

는 U², V² 및 U*V의 선형 조합으로 계산되고, 제2 성분 S는 차이 1-

의 제곱근으로 계산되며, 여기서

는 3x3 매트릭스와 SUV의 곱이고, R^#G^#B^#는 입력 SDR 이미지의 각각의 픽셀에 적용되는 √Y와

의 곱셈이다. 또한, U 및 V는 √Y로 나눠진다.

이제, 도 4을 참조하면, 본 개시내용의 다른 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법(400)의 단계들의 도면이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 실시예는 실제로 도 3에 예시된 디코딩 방법의 수정이며, 대응하는 픽셀과 연관되는 디스플레이된 컬러의 가시적 왜곡들을 회피하기 위해, 이제 도 3에 도시된 S에 대응하는 제2 성분이 허수 값을 생성하면, 예외가 정확하게 핸들링되는 것을 확인한다. 오직 실시예들 사이의 변화들만이 상세히 설명될 것이다. 단계들(410 및 430)은 단계들(310 및 330)과 각각 동일하다. 단계(425)는 단계(223)와 유사하다. 단계(426)는 단계(224)와 유사하다.

매핑은, S가 허수가 아닌 관점에서 디코딩가능한 L'U'V'를 제공하는 것으로 가정된다. 그러나, L'U'V'는 압축 및 압축해제되기 때문에, 코딩 손실은 입력 트리플릿(L',U'V')을 초래할 수 있어서, 1 -

은 네거티브이고,

는 실수가 아니다. 하나의 솔루션은 1에 대한 임계치

가

=0을 초래하는 것이다. 그러나, 이는 디코딩된 RGB에 대한 휘도 한계를 파괴한다. 허수 값을

=0으로 대체하는 것은 Y를 증가시키는 것과 동등하다. 예를 들어,

=2를 얻으면, Y를 2배화하는 것은

을 도출한다. 그러나, 이러한 경우, RGB에 대한 제한 Y가 또한 2배화된다. 이는, 추가적인 핸들링이 없다면

가 0으로 설정된 곳에서 매우 밝은 픽셀들이 나타나게 한다.

단계(420)에 도시된 바와 같이, 하기 프로세스는, 솔루션을 발견하는 동안 제한을 보존하기 위해 추가적으로 수행된다. 하위 단계(419)에서,

은 디코딩된 U'V'에 β_Y'(Ba,L)을 곱함으로써 결정된다.

제2 성분

는 별개의 하위 단계들에서 결정된다. 하위 단계(421)에서, 오직

, 즉, 2개의 색차 성분들의 곱 및 제곱 값들의 선형 조합이 결정된다. 다음 하위 단계(422)에서, 1-

가 포지티브 값을 도출하는지 또는 네거티브 값을 도출하는지 여부가 체크된다.

≤1이면,

는 실수이고, 디코딩은 이러한

로 진행되고(하위 단계(423)), 이는 도 3에 도시된 프로세싱에 대응한다.

>1이면, S는 허수이고, 프로세싱은 하위 단계(424)로 계속되고, 여기서 변수들

및

은 하기를 수행함으로써 실수 솔루션을 얻기 위해 재스케일링된다.

○

및

로 설정한다.

○ 디코딩의 나머지에서

를

로 대체한다.

○

=0로 설정한다.

설명된 프로세싱은 적절한 솔루션을 제공하고, 이는 문제를 기하학적으로 분석할 때 분명해진다. 수식

은 R^#G^#B^# 공간에서 타원체를 정의하고,

는 2개의 평면들의 교차점, 즉 동일 공간에서의 라인을 정의한다. 따라서, 솔루션은 타원체와 라인의 교차점이다. 이러한 교차점은

· S가 허수인 경우 비어 있고,

· S=0이고, 라인이 타원체에 접하는 경우, 하나의 포인트이고,

· S>0이고, R^#G^#B^#이 정의에 의해 포지티브이기 때문에 포지티브 값이 취해져야 하는 경우, 2개의 포인트들이다.

추가적인 하위 단계(425)에서,

는 단계(223)와 유사하게

로부터 복원된다.

이제, 도 5을 참조하면, 본 개시내용의 다른 실시예에 따라 적어도 하나의 비트스트림으로부터 컬러 픽처를 디코딩하는 방법(500)의 단계들의 도면이 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 실시예는 실제로, 도 4에 예시된 디코딩 방법의 수정이다. 즉, 재구성된 선형 휘도 신호의 제곱근과(즉, √Y_HDR과) 중간적 R^#, G^#, B^# 값들의 곱셈이 제거된다.

오직 실시예들 사이의 변화들만이 상세히 설명될 것이다. 단계(530)는 단계(430)와 동일하다.

단계(510)에서, 확장된 레인지의 휘도인 제1 성분 Y_HDR을 생성하기 위해 휘도 L에 비선형 다이내믹 확장 함수가 적용된다. 다이내믹 확장 함수 g^-1은, 컬러 픽처를 인코딩하는 경우 획득되는 원래의 휘도 성분에 적용된 다이내믹 감소 함수 g의 역, 예를 들어, Y_HDR = g^-1(Ba,L_SDR)이다. 따라서, 이러한 경우, 휘도 Y_HDR은 도 4의 실시예의 단계(410)에서와 같이 이의 제곱근 대신 획득된다.

단계(520)는 도 3의 단계(320) 또는 도 4의 단계(420)의 수정된 버전이다. 도 3 및 도 4의 단계들과 동일한 도 5의 단계들(즉,

의 획득까지의 단계들)은 추가로 개시되지 않는다. 이러한 실시예에서, 디코딩된

는 도 3 및 도 4의 실시예들에서와 같이 √Y과의 곱셈에 의해 재스케일링되지 않는다.

단계(5200)에서,

가 먼저 제곱되고, 그 다음, 공지된 CIE 1931 XYZ 컬러 공간의 (x_norm,z_norm) 컬러 성분들을 획득하기 위해 매트릭스 M이 곱해진다. M은 RGB로부터 XYZ 컬러 공간으로 신호를 매핑하기 위해 본 기술분야에 공지된 M_3x3 매트릭스의 일부로서 정의되는 [2x3] 매트릭스이다.

단계(5210)에서, 컬러 변환 매트릭스가 적용된다. 더 정확하게는, 벡터

에 단계(510)에서 획득된 Y_HDR이 먼저 곱해지고, 그 다음 3x3 매트릭스 N이 곱해진다. N은 XYZ로부터 RGB 컬러 공간으로 신호를 매핑하기 위해 본 기술분야에 공지된 3x3 매트릭스이다. 따라서, N은 M_3x3의 역이다.

이러한 실시예는 몇몇 이점들을 제공한다. 먼저, 휘도 성분은 더 적은 프로세스들을 겪는다(예를 들어, 제곱근이 없다). 둘째로, 휘도 및 색차 성분들이 별개로 프로세싱된다. 따라서, 재구성된 HDR 휘도는 더 정확한데, 즉, 원래의 휘도에 더 가깝다. 세째로, 각각의 단계들에서 최대 3개의 성분들이 프로세싱된다. 이전 실시예들에서는, 4개의 성분들(예를 들어,

및

)이 프로세싱되어 더 많은 메모리가 요구된다.

도 6은 도 5의 실시예의 다른 표현이다. 도 4에 대해 개시된 실시예와 반대로, 중간적 디코딩 R^#,G^#,B^# 값들과 재구성 선형 휘도 신호의 제곱근과의 곱셈이 제거된다.

그 대신, 주어진 픽셀의 색차 및 휘도 값들의 재구성은 2개의 별개의 프로세싱 경로들(채널들)에서 수행된다. 이들의 믹싱은, HDR RGB 선형 신호를 제공하기 위해 디코딩 프로세스의 가장 마지막 단계에서 수행된다.

단계(600)에서, 비트스트림은 SDR 콘텐츠를 표현하는 L'U'V' 성분으로 디코딩된다. 디코딩은 예를 들어, HEVC 비디오 코딩 표준을 준수한다.

단계(630)에서, L'U'V'는 변환된 LUrVr 성분들로 컬러 변환된다. 컬러 변환은 통상적으로, 가능하게는 휘도에 대한 추가적인 "최대" 연산자를 갖는 3x3 매트릭스의 형태를 취한다. 이러한 단계는 SDR 다이내믹스를 유지하면서 컬러 성분들을 수정하는 것을 목적으로 한다. 이러한 단계는 예를 들어, 단계(530)의 하위 단계들 및 추가적으로 단계(419)를 포함한다. 그 다음, 단계(640)에서, SDR 콘텐츠를 표현하는 변환된 LUrVr 성분들은 HDR 콘텐츠를 표현하는 성분들로 변환된다(역 전송 프로세스로 공지됨). 이 단계는 성분에 따라 상이한 역 전송 동작을 포함한다. 예시적인 실시예에서는, 단계(6400)에서, 휘도 L은 별개의 채널에서 프로세싱된다. 따라서, "역 TF 루마"(6400)는 선형-광 도메인에서 휘도 HDR 신호를 디코딩한다:

Y_HDR= g^-1(Y_dec,Ba))

여기서 Y_dec는 비디오 디코더(예를 들어, HEVC 디코더)에 의해 제공된 루마 값이고, g^-1은 인코더 측에서 선형-광 HDR 휘도 상에 적용된 비선형의 역이다.

단계(6410)에서, CIE XYZ 컬러 공간에서 2개의 정규화된 컬러 성분 값(x_norm,z_norm)은 단계(630)에서 획득된 입력 (U_r,V_r) 크로마 값들의 함수로서 재구성된다. 예시적인 실시예에서, 이러한 단계는,

· 도 5에 대해 이전에 설명된 바와 같은 T의 계산(단계(421)).

· 도 5에 대해 이전에 설명된 바와 같은 T의 함수로서 S의 계산(단계(423 및 424)).

· YUV-대-RGB 3x3 매트릭스 변환을 (

) 성분 값들에 적용하는 것을 통한 중간적 (

) 값의 계산(단계(425)).

· RGB-대-XZ 2x3 매트릭스 변환을 제곱된 (

) 컬러 값들 상으로 적용함으로써 CIE XYZ 컬러 공간에서 결과적 (x_norm,z_norm)에 대한 계산(단계(5200)).

단계(650)에서, 컬러 변환 매트릭스는 Y 및 (x_norm,z_norm) 성분들 상에 적용된다. 예시적인 실시예에서, "컬러 변환 매트릭스"를 적용하는 것은 하기 동작을 포함한다:

여기서 N은 3x3 매트릭스이고, Y_HDR은 역 휘도 전송 함수로부터 획득된 휘도이고(단계(6400)), (x_norm,z_norm)은 "컬러 전송"으로부터 획득된 컬러 성분 샘플들이다(단계(6410)).

도 7에 도시된 바와 같이, 임의적인 단계(610)에서, 성분들은 420으로부터 444 포맷으로 변환된다.

임의적인 단계(620)에서, UV 성분들은 디코딩된 U 및 V 값들로부터 512를 감산함으로써 0 주위로 시프트된다. 시프트된 값들은 U_cV_c로 표기된다.

따라서, 도 6 및 도 7은 도 5에 대해 개시된 도면의 하이 레벨 도면이다. 따라서, 도 6의 일부 단계들은 도 5에 대해 개시된 것들과 상이한 프로세스들로 대체될 수 있다.

도 8에 도시된 다른 실시예에서, 제안된 디코딩 방식은 "크로스-평면 컬러 강화" 모듈(605) 및 "다이내믹 레인지 적응" 모듈들(635 및 636)과 같은 추가적인 엘리먼트를 포함한다. 이러한 추가적인 디코딩 단계들은 하기 Mpeg 기여 "Response to Call for Evidence for HDR and WCG Video Coding: Arris, Dolby and InterDigital", Arris Inc., Dolby Laboratories Inc. 및 InterDigital Communications, LLC, , ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland"에 개시되어 있다.

CPCE 디코딩 단계는 컬러 및 휘도 성분들의 고역 통과 필터링 프로세스로 이루어지고, 이는 디코딩된 픽처를 인코더 측의 원래의 버전에 더 가깝게 한다. 이는, 임의의 몇몇 위치들에서 (모듈(610) 이전 또는 이후에 또는 심지어 모듈(630) 이후에) 디코딩 프로세스에 배치될 수 있다.

압축 효율에 대해 더 효율적인 방식으로 신호가 표현되게 하기 위해, 신호 다이내믹 레인지 적응은 곱셈 팩터 및 그 다음, 하나 이상의 신호 성분에 적용되는 가산 오프셋으로 이루어진다. 다이내믹 레인지 적응은 또한 모듈(610) 전 또는 후에 배치될 수 있다.

도 6, 도 7 또는 도 8에 대해 제안된 새로운 디코더 아키텍처는 도 9에 예시된 통합된 일반적 HDR 디코딩 아키텍처에 적합하도록 적응된다. 도 9는 HDR 비디오 코더로부터 수신된 일반적 디코딩 모듈들 및 연관된 메타데이터를 도시한다.

이러한 통합된 아키텍처에서, 일반적 모듈들(630, 640 및 650)은 상이한 동작들을 구현할 수 있다. 메타데이터로부터의 정보(예를 들어, color_conversion_type)에 따라, 하나의 동작이 다른 동작 대신 적용된다. 컬러 변환 단계(630)는 통상적으로, 가능하게는 휘도에 대한 추가적인 "최대" 연산자를 갖는 3x3 매트릭스의 형태를 취한다. 이는, 컬러 변환 타입을 표시하는 플래그 color_conversion_type에 의해 파라미터화된다. 제1 플래그 값에 따르면, 컬러 보정은 (도 5에 대해 개시된 단계(530 및 419)와 같은) 이전에 설명된 컬러 보정의 형태를 취할 수 있다. 다른 실시예에서, 컬러 보정은 도 10에 개시된 바와 같이, 문헌 "Response to Call for Evidence for HDR and WCG Video Coding: Arris, Dolby and InterDigital", Arris Inc., Dolby Laboratories Inc. 및 InterDigital Communications, LLC, , ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland"에 특정된 바와 같은 IPT로부터 LMS 컬러 공간으로의 컬러 공간 변환으로 이루어진다. 제1 경우에, 컬러 변환은, 코딩된 스트림으로부터의 메타데이터로서 수신될 수 있는 a, b 파라미터들 및 β'' 룩업-테이블에 의해 파라미터화된다.

제1 성분 역 전송 단계(6400)는, 플래그 inv_transfer_type의 값에 따라 YUV 공간의 Y 성분 또는 LMS의 L 성분인 휘도 코딩된 신호에 역 비선형화를 적용하는 것을 포함한다. YUV 컬러 공간의 경우, 역 전송 함수는, 신택스 엘리먼트 inv_transfer_type와 함께 비트-스트림으로부터 수신될 수 있는 단일 Ba 파라미터의 룩업 테이블을 통해 파라미터화될 수 있다.

제2 및 제3 성분 역 전송 단계(6410)는 또한 수신된 신택스 엘리먼트 inv_transfer_type를 통해 특정된다. 이는, 이러한 신택스 엘리먼트의 값에 따라 이전에 설명된 컬러 보정으로 이루어질 수 있다. 다른 플래그 값에 따르면, 이는 LMS 컬러 공간(MPEG2015/M36264, June 2015, Warsaw, Poland"])의 성분들(M, S)에 역 비선형을 적용하는 것으로 이루어질 수 있다.

컬러 변환 매트릭스 단계(650)의 적용은 압축해제에 사용되는 컬러로부터의 디코딩된 신호를 출력 선형-광 RGB 컬러 공간으로 변환하는 것을 포함한다. 또한, 전용 신택스 엘리먼트 color_conv_mat_id의 값에 따르면, 이는 (XYZ-대-RGB) 또는 (LMS-대-RGB) 컬러 공간 변환의 형태를 취할 수 있다.

도 9의 상부의 메타데이터(예를 들어, a, b, LUT β, Ba)는 컬러 변환의 타입, 역 전송 및 적용된 컬러 매트릭스 변환에 의존한다. 따라서, 일부 구성들에서 이러한 메타데이터는 존재하지 않고, 따라서 사용되지 않는다.

앞서 개시된 신택스 엘리먼트 color_conversion_type, inv_transfer_type 및 color_conv_mat_id는 SEI 메시지에서 인코딩될 수 있다(SEI는 "Suppplement Enhancement Information"에 대한 영문 두문자어이다). 이들은 2진 플래그로 정의될 수 있다.

도 1 내지 도 10에서, 단계들 및 하위 단계들은 또한, 구별가능한 물리적 유닛들과 관련될 수 있거나 관련되지 않을 수 있는 모듈들 또는 기능 유닛들로 고려될 수 있다. 예를 들어, 이러한 모듈들 또는 이들 중 일부는 고유 컴포넌트 또는 회로에 통합되거나 소프트웨어의 기능들에 기여할 수 있다. 대조적으로, 일부 모듈들은 잠재적으로 별개의 물리적 엔티티들로 구성될 수 있다. 본 개시내용과 호환가능한 장치는 순수한 하드웨어, 예를 들어 ASIC 또는 FPGA 또는 VLSI와 같은 전용 하드웨어(각각 ≪ Application Specific Integrated Circuit ≫, ≪ Field-Programmable Gate Array ≫, ≪ Very Large Scale Integration ≫)를 사용하여, 또는 디바이스에 내장된 몇몇 통합 전자 컴포넌트들로부터 또는 하드웨어와 소프트웨어 컴포넌트들의 혼합으로부터 구현된다.

도 11에서, 타원체 및 라인은 R^#G^#B^# 공간에 도시된다. 도 11에서, 타원체는 구로 표현된다. 어떠한 솔루션도 없는 경우, 라인은 구(좌측)와 교차하지 않는다. S=0으로 설정하는 것은 증가와 동등하고, 이는 자체로, √Y를 반경으로 갖는 타원체를 팽창시키는 것과 동등하다. 도 11에 예시된 선택된 솔루션은, 타원체(우측)에 접촉하는 지점까지 라인을 이동시키는 것이다. 그 다음, 구성에 의해, 솔루션 R^#G^#B^#는 반경 √Y의 타원체 상에 있고, 한계는 보존된다.

본 발명의 양태들 중 다른 양태에 따르면, 본 개시내용은, 상기 방법들을 구현하도록 구성되는 프로세서를 포함하는 디바이스들, 이러한 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행되는 경우 상기 방법들의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품, 프로세서로 하여금 적어도 상기 방법들의 단계들을 수행하게 하기 위한 명령어들이 저장된 프로세서 판독가능 매체, 및 상기 프로그램이 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행되는 경우 상기 방법들의 단계들을 실행하기 위한 프로그램 코드의 명령어들을 반송하는 비일시적 저장 매체에 관한 것이다.

도 12는 비제한적인 실시예에 따라 스트림으로부터 HDR 픽처를 디코딩하도록 구성되는 수신기(150)의 예시적인 아키텍처를 표현한다.

수신기(150)는 내부 메모리(1510)(예를 들어, RAM, ROM 및/또는 EPROM)와 함께 예를 들어 CPU, GPU 및/또는 DSP(Digital Signal Processor의 영문 두문자어)를 포함할 수 있는 하나 이상의 프로세서(들)(1100)를 포함한다. 수신기(150)는 출력 정보를 디스플레이하고 그리고/또는 사용자가 커맨드들 및/또는 데이터(예를 들어, 키보드, 마우스, 터치패드, 웹캠)를 입력할 수 있게 각각 적응되는 하나 이상의 통신 인터페이스(들)(1110); 및 수신기(150)의 외부에 있을 수 있는 전원(1120)을 포함한다. 수신기(150)는 또한 하나 이상의 네트워크 인터페이스(들)(미도시)를 포함할 수 있다. 디코더(1140)는 디코딩 기능들을 수행하기 위해 디바이스에 포함될 수 있는 모듈을 표현한다. 추가적으로, 디코더 모듈(1140)은 수신기(150)의 개별 엘리먼트로서 구현될 수 있거나 또는 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 공지된 바와 같이 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 프로세서(들)(1100) 내에 통합될 수 있다.

스트림은 소스로부터 획득될 수 있다. 상이한 실시예들에 따르면, 소스는 다음과 같을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:

- 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리, RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크;

- 저장 인터페이스, 예를 들어, 대용량 저장소, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스, 예를 들어, 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스) 또는 무선 인터페이스(예를 들어, IEEE 802.11 인터페이스 또는 블루투스 인터페이스); 및

- 픽처 캡처 회로(예를 들어, CCD(즉, Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(즉, Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)와 같은 센서).

상이한 실시예들에 따르면, 디코딩된 HDR 픽처는 목적지, 예를 들어, 디스플레이 디바이스에 전송될 수 있다. 예로서, 디코딩된 HDR 픽처는 원격 또는 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리 또는 RAM, 하드 디스크에 저장된다. 변형으로, 디코딩된 HDR 픽처는 저장 인터페이스, 예를 들어, 대용량 저장소, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스에 전송되고 그리고/또는 통신 인터페이스, 예를 들어, 포인트 투 포인트 링크, 통신 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크 또는 브로드캐스트 네트워크로의 인터페이스를 통해 송신된다.

예시적이고 비제한적인 실시예에 따르면, 수신기(150)는 메모리(1130)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 더 포함한다. 컴퓨터 프로그램은, 수신기(150), 특히 프로세서(1100)에 의해 실행되는 경우, 수신기로 하여금 도 2 내지 도 10을 참조하여 설명된 디코딩 방법들 중 적어도 하나를 수행하게 하는 명령어들을 포함한다. 변형에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 수신기(150)의 외부에서, 비일시적 디지털 데이터 지원부 상에, 예를 들어, HDD, CD-ROM, DVD, 판독-전용 및/또는 DVD 드라이브 및/또는 DVD 판독/기록 드라이브와 같은 외부 저장 매체 상에 저장되며, 이들 모두는 본 기술분야에 공지되어 있다. 따라서, 수신기(150)는 컴퓨터 프로그램을 판독하기 위한 메커니즘을 포함한다. 추가로, 수신기(150)는 하나 이상의 범용 직렬 버스(USB)-타입의 저장 디바이스들(예를 들어, "메모리 스틱들")에, 대응하는 USB 포트들(미도시)을 통해 액세스할 수 있다.

예시적이고 비제한적인 실시예들에 따르면, 수신기(150)는 다음과 같을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 셋톱 박스;

- TV 세트;

- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);

- 랩톱;

- 디스플레이 및

- 디코딩 칩.

도 13은 비제한적인 실시예에 따라 스트림에서 픽처를 인코딩하도록 구성되는 송신기(100)의 예시적인 아키텍처를 표현한다.

송신기(100)는 내부 메모리(1030)(예를 들어, RAM, ROM 및/또는 EPROM)와 함께 예를 들어 CPU, GPU 및/또는 DSP(Digital Signal Processor의 영문 두문자어)를 포함할 수 있는 하나 이상의 프로세서(들)(1000)를 포함한다. 송신기(100)는 출력 정보를 디스플레이하고 그리고/또는 사용자가 커맨드들 및/또는 데이터(예를 들어, 키보드, 마우스, 터치패드, 웹캠)를 입력할 수 있게 각각 적응되는 하나 이상의 통신 인터페이스(들)(1010); 및 송신기(100)의 외부에 있을 수 있는 전원(1020)을 포함한다. 송신기(100)는 또한 하나 이상의 네트워크 인터페이스(들)(미도시)를 포함할 수 있다. 인코더(1040)는 코딩 기능들을 수행하기 위해 디바이스에 포함될 수 있는 모듈을 표현한다. 추가적으로, 인코더 모듈(1140)은 송신기(100)의 개별 엘리먼트로서 구현될 수 있거나 또는 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 공지된 바와 같이 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 프로세서(들)(1000) 내에 통합될 수 있다.

코딩된 픽처는 소스로부터 획득될 수 있다. 상이한 실시예들에 따르면, 소스는 다음과 같을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:

- 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리, RAM, 플래시 메모리, 하드 디스크;

- 저장 인터페이스, 예를 들어, 대용량 저장소, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스, 예를 들어, 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스) 또는 무선 인터페이스(예를 들어, IEEE 802.11 인터페이스 또는 블루투스 인터페이스); 및

- 이미지 캡처 회로(예를 들어, CCD(즉, Charge-Coupled Device) 또는 CMOS(즉, Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)와 같은 센서).

상이한 실시예들에 따르면, 스트림은 목적지로 전송될 수 있다. 예로서, 스트림은 원격 또는 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리 또는 RAM, 하드 디스크에 저장된다. 변형으로, 스트림은 저장 인터페이스, 예를 들어, 대용량 저장소, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크 또는 자기 지원부와의 인터페이스에 전송되고 그리고/또는 통신 인터페이스, 예를 들어, 포인트 투 포인트 링크, 통신 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크 또는 브로드캐스트 네트워크로의 인터페이스를 통해 송신된다.

예시적이고 비제한적인 실시예에 따르면, 송신기(100)는 메모리(1030)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 더 포함한다. 컴퓨터 프로그램은, 송신기(100), 특히 프로세서(1000)에 의해 실행되는 경우, 송신기(100)로 하여금 도 1를 참조하여 설명된 인코딩 방법을 실행하게 하는 명령어들을 포함한다. 변형에 따르면, 컴퓨터 프로그램은 송신기(100)의 외부에서, 비일시적 디지털 데이터 지원부 상에, 예를 들어, HDD, CD-ROM, DVD, 판독-전용 및/또는 DVD 드라이브 및/또는 DVD 판독/기록 드라이브와 같은 외부 저장 매체 상에 저장되며, 이들 모두는 본 기술분야에 공지되어 있다. 따라서, 송신기(100)는 컴퓨터 프로그램을 판독하기 위한 메커니즘을 포함한다. 추가로, 송신기(100)는 하나 이상의 범용 직렬 버스(USB)-타입의 저장 디바이스들(예를 들어, "메모리 스틱들")에, 대응하는 USB 포트들(미도시)을 통해 액세스할 수 있다.

예시적이고 비제한적인 실시예들에 따르면, 송신기(100)는 다음과 같을 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);

- 랩톱;

- 스틸 이미지 카메라;

- 비디오 카메라;

- 인코딩 칩;

- 스틸 이미지 서버; 및

- 비디오 서버(예를 들어, 브로드캐스트 서버, 비디오-온-디맨드 서버 또는 웹 서버).

본원에서 설명되는 구현들은, 예를 들어, 방법 또는 프로세스, 디바이스, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호에서 구현될 수 있다. 오직 단일 형태의 구현의 상황에서 논의되는(예를 들어, 오직 방법 또는 디바이스로서만 논의되는) 경우에도, 논의되는 특징들의 구현은 또한 다른 형태들(예를 들어, 프로그램)로 구현될 수 있다. 디바이스는 예를 들어, 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법들은, 예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍가능 로직 디바이스를 포함하는 일반적인 프로세싱 디바이스들을 지칭하는, 예를 들어, 프로세서와 같은 디바이스로 구현될 수 있다. 프로세서들은 또한, 예를 들어, 컴퓨터들, 셀 폰들, 휴대용/개인 휴대 정보 단말("PDA들"), 및 최종 사용자들 사이에서 정보의 통신을 용이하게 하는 다른 디바이스들과 같은 통신 디바이스들을 포함한다.

본원에 설명된 다양한 프로세스들 및 특징들의 구현들은 특히, 예를 들어, 장비 또는 애플리케이션과 같은 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션들로 구현될 수 있다. 이러한 장비의 예들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 프로세싱하는 포스트-프로세서, 인코더에 입력을 제공하는 프리-프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋톱 박스, 랩톱, 개인용 컴퓨터, 셀 폰, PDA 및 다른 통신 디바이스들을 포함한다. 명확해야 할 바와 같이, 장치는 모바일일 수 있고, 심지어 모바일 차량에 설치될 수 있다.

추가적으로, 방법들은 프로세서에 의해 수행되는 명령어들에 의해 구현될 수 있고, 이러한 명령어들(및/또는 구현에 의해 생성된 데이터 값들)은 예를 들어, 집적 회로, 소프트웨어 캐리어 또는 다른 저장 디바이스, 예를 들어, 하드 디스크, 콤팩트 디스켓("CD"), 광 디스크(예를 들어, 종종 디지털 다기능 디스크 또는 디지털 비디오 디스크로 지칭되는 DVD), 랜덤 액세스 메모리("RAM") 또는 판독-전용 메모리("ROM")와 같은 프로세서 판독가능 매체 상에 저장될 수 있다. 명령어들은 프로세서 판독가능 매체 상에 유형으로 구현된 애플리케이션 프로그램을 형성할 수 있다. 명령어들은 예를 들어 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합일 수 있다. 명령어들은 예를 들어 운영 시스템, 별개의 애플리케이션 또는 이 둘의 조합에서 발견될 수 있다. 따라서, 프로세서는 프로세스를 수행하도록 구성된 디바이스, 및 프로세스를 수행하기 위한 명령어들을 갖는 프로세서-판독가능 매체(예를 들어, 저장 디바이스)를 포함하는 디바이스 둘 모두로서 특성화될 수 있다. 추가로, 프로세서-판독가능 매체는 명령어들에 추가하여 또는 명령어들 대신에, 구현에 의해 생성된 데이터 값들을 저장할 수 있다.

본 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 바와 같이, 구현들은, 예를 들어, 저장 또는 송신될 수 있는 정보를 반송하도록 포맷된 다양한 신호들을 생성할 수 있다. 정보는, 예를 들어, 방법을 수행하기 위한 명령어들, 또는 설명된 구현들 중 하나에 의해 생성되는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호는 설명된 실시예의 신택스를 기록 또는 판독하기 위한 규칙들을 데이터로서 운반하거나, 설명된 실시예에 의해 기록된 실제 신택스 값들을 데이터로서 운반하도록 포맷될 수 있다. 이러한 신호는, 예를 들어, (예를 들어, 스펙트럼의 무선 주파수 부분을 사용하는) 전자기 파로서 또는 기저대역 신호로서 포맷될 수 있다. 포맷은, 예를 들어, 데이터 스트림을 인코딩하는 것 및 인코딩된 데이터 스트림과 캐리어를 변조하는 것을 포함할 수 있다. 신호가 반송하는 정보는, 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 정보일 수 있다. 신호는, 공지된 바와 같이, 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크들을 통해 송신될 수 있다. 신호는 프로세서-판독가능 매체 상에 저장될 수 있다.

다수의 구현들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 수정들이 행해질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 상이한 구현들의 엘리먼트들은 다른 구현들을 생성하기 위해 결합, 보충, 수정 또는 제거될 수 있다. 추가적으로, 통상의 기술자는, 다른 구조체들 및 프로세스들이 개시된 것들을 대체할 수 있고 결과적인 구현들이 적어도 실질적으로 동일한 방식(들)으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행하여, 개시된 구현들과 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성할 것임을 이해할 것이다. 따라서, 이러한 및 다른 구현들이 본 출원에 의해 고려된다.

Claims (8)

1. 디코딩 방법으로서,
   - 하나의 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L' 및 2개의 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들 U' 및 V'을 비트스트림으로부터 디코딩하는 단계(600);
   - 상기 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 상기 2개의 디코딩된 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들을, L=L'+max(0,aU'+bV'), Ur=β(L)*U', Vr= β(L)*V'과 같이 컬러 변환하는 단계(630) - a 및 b는 상수들이고, β(L)은 L에 의존하는 파라미터임 -;
   - 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 Y를 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L에 다이내믹 확장 함수(dynamic expansion function)를 적용하는 단계(640, 6400) - 상기 다이내믹 확장 함수는 인코더 측에서 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분에 적용되는 다이내믹 감소 함수의 역임 -;
   - XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들 Ur 및 Vr에 컬러 전송 동작을 적용하는 단계(640, 6410);
   - RGB 컬러 공간에서 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해, 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용하는 단계(650)
   를 포함하는 디코딩 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들에 컬러 전송 동작을 적용하는 단계(640, 6410)는,
   - Ur², Vr² 및 Ur*Vr의 선형 조합으로서 T를 계산하는 단계;
   - T≤1인 경우

   

   로서 S를 계산하고, 그렇지 않으면 S를 0으로 설정하고 Ur 및 Vr을

   

   로 나누는 단계;
   - S, Ur 및 Vr에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써 RGB 컬러 공간에서 중간적 (R^#,G^#,B^#) 성분들을 계산하는 단계;
   - 제곱된 중간적 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써, 상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 계산하는 단계
   를 포함하는 디코딩 방법.
3. 비트스트림에 액세스하도록 구성되는 통신 인터페이스 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 디코더로서,
   상기 적어도 하나의 프로세서는,
   - 하나의 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L' 및 2개의 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들 U' 및 V'을 비트스트림으로부터 디코딩하고;
   - 상기 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 상기 2개의 디코딩된 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들을, L=L'+max(0,aU'+bV'), Ur=β(L)*U', Vr= β(L)*V'과 같이 컬러 변환하고 - a 및 b는 상수들이고, β(L)은 L에 의존하는 파라미터임 -;
   - 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 Y를 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L에 다이내믹 확장 함수를 적용하고 - 상기 다이내믹 확장 함수는 인코더 측에서 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분에 적용되는 다이내믹 감소 함수의 역임 -;
   - XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들 Ur 및 Vr에 컬러 전송 동작을 적용하고;
   - RGB 컬러 공간에서 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해, 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용하도록
   구성되는 디코더.
4. 제3항에 있어서,
   상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들에 컬러 전송 동작을 적용하는 것은,
   - Ur², Vr² 및 Ur*Vr의 선형 조합으로서 T를 계산하는 것;
   - T≤1인 경우

   

   로서 S를 계산하고, 그렇지 않으면 S를 0으로 설정하고 Ur 및 Vr을

   

   로 나누는 것;
   - S, Ur 및 Vr에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써 RGB 컬러 공간에서 중간적 (R^#,G^#,B^#) 성분들을 계산하는 것; 및
   - 제곱된 중간적 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써, 상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 계산하는 것
   을 포함하는 디코더.
5. 디코더로서,
   - 하나의 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L' 및 2개의 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들 U' 및 V'을 비트스트림으로부터 디코딩하기 위한 수단(600);
   - 상기 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 상기 2개의 디코딩된 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들을, L=L'+max(0,aU'+bV'), Ur=β(L)*U', Vr= β(L)*V'과 같이 컬러 변환하기 위한 수단(630) - a 및 b는 상수들이고, β(L)은 L에 의존하는 파라미터임 -;
   - 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 Y를 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L에 다이내믹 확장 함수를 적용하기 위한 수단(640, 6400) - 상기 다이내믹 확장 함수는 인코더 측에서 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분에 적용되는 다이내믹 감소 함수의 역임 -;
   - XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들 Ur 및 Vr에 컬러 전송 동작을 적용하기 위한 수단(640, 6410);
   - RGB 컬러 공간에서 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해, 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용하기 위한 수단(650)
   을 포함하는 디코더.
6. 제5항에 있어서,
   상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들에 컬러 전송 동작을 적용하기 위한 상기 수단은,
   - Ur², Vr² 및 Ur*Vr의 선형 조합으로서 T를 계산하기 위한 수단;
   - T≤1인 경우

   

   로서 S를 계산하고, 그렇지 않으면 S를 0으로 설정하고 Ur 및 Vr을

   

   로 나누기 위한 수단;
   - S, Ur 및 Vr에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써 RGB 컬러 공간에서 중간적 (R^#,G^#,B^#) 성분들을 계산하기 위한 수단;
   - 제곱된 중간적 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써, 상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 계산하기 위한 수단
   을 포함하는 디코더.
7. 명령어들이 저장된 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
   상기 명령어들은 실행시, 적어도 하나의 프로세서가
   - 하나의 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L' 및 2개의 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들 U' 및 V'을 비트스트림으로부터 디코딩하고;
   - 상기 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 상기 2개의 디코딩된 표준 다이내믹 레인지 색차 성분들을, L=L'+max(0,aU'+bV'), Ur=β(L)*U', Vr= β(L)*V'과 같이 컬러 변환하고 - a 및 b는 상수들이고, β(L)은 L에 의존하는 파라미터임 -;
   - 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 Y를 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 휘도 성분 L에 다이내믹 확장 함수를 적용하고 - 상기 다이내믹 확장 함수는 인코더 측에서 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분에 적용되는 다이내믹 감소 함수의 역임 -;
   - XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들 Ur 및 Vr에 컬러 전송 동작을 적용하고;
   - RGB 컬러 공간에서 하이 다이내믹 레인지 픽처를 획득하기 위해, 상기 하이 다이내믹 레인지 휘도 성분 및 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용하도록
   명령하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
8. 제7항에 있어서,
   상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 획득하기 위해, 상기 컬러 변환된 표준 다이내믹 레인지 크로마 성분들에 컬러 전송 동작을 적용하는 것은,
   - Ur², Vr² 및 Ur*Vr의 선형 조합으로서 T를 계산하는 것;
   - T≤1인 경우

   

   로서 S를 계산하고, 그렇지 않으면 S를 0으로 설정하고 Ur 및 Vr을

   

   로 나누는 것;
   - S, Ur 및 Vr에 대해 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써 RGB 컬러 공간에서 중간적 (R^#,G^#,B^#) 성분들을 계산하는 것;
   - 제곱된 중간적 성분들에 컬러 변환 매트릭스를 적용함으로써, 상기 XYZ 컬러 공간에서 제1 및 제2 하이 다이내믹 레인지 색차 성분들을 계산하는 것
   을 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.

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