KR20190031202A - 하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩/디코딩하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

코딩된 비트스트림으로부터 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하기 위한 방법 및 장치, 및 상기 비트스트림을 코딩하기 위한 방법 및 대응하는 장치가 개시된다. 상기 디코딩 방법은 상기 코딩된 비트스트림으로부터 표준 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하는 단계; 상기 코딩된 비트스트림으로부터 피벗 포인트들의 세트를 디코딩하는 단계 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현함 - ; 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}를 선택하는 단계;

에 의해, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 결정하는 단계 -

는 휘도 값임 - ; 및 디코딩된 표준 다이내믹 레인지 화상 및 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 단계를 포함한다.

Description

하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩/디코딩하기 위한 방법 및 장치

본 개시내용은 일반적으로 화상/비디오 인코딩 및 디코딩에 관한 것이다. 구체적으로, 본 개시내용의 기술 분야는 하이 다이내믹 레인지에 속하는 픽셀 값들을 갖는 화상의 인코딩/디코딩에 관한 것이다.

이하에서, 컬러 화상은 화상(또는 비디오)의 픽셀 값들에 대한 모든 정보, 및 예를 들어 화상(또는 비디오)을 시각화 및/또는 디코딩하기 위해 디스플레이 및/또는 임의의 다른 디바이스에 의해 사용될 수 있는 모든 정보를 명시하는 특정 화상/비디오 포맷의 수 개의 샘플(픽셀 값) 어레이를 포함한다. 컬러 화상은 제1 샘플 어레이의 형상 내의 적어도 하나의 성분, 통상적으로 루마(또는 휘도) 성분, 및 적어도 하나의 다른 샘플 어레이의 형상 내의 적어도 하나의 다른 성분을 포함한다. 또는, 등가적으로, 동일한 정보가 전통적인 3색 RGB 표현과 같은 컬러 샘플(컬러 성분) 어레이들의 세트에 의해 또한 표현될 수 있다.

픽셀 값은 c값들의 벡터에 의해 표현되며, 여기서 c는 성분들의 수이다. 벡터의 각각의 값은 픽셀 값들의 최대 다이내믹 레인지를 정의하는 다수의 비트로 표현된다.

표준 다이내믹 레인지 화상들[SDR(Standard-Dynamic-Range) 화상들]은 통상적으로 2의 거듭제곱 또는 f 스톱들로 측정되는 제한된 다이내믹으로 표현되는 휘도 값들을 갖는 컬러 화상들이다. SDR 화상들은 선형 영역에서 약 10 f-스톱의 다이내믹, 즉 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 비율 1000을 가지며, 비선형 영역에서, 예를 들어 ITU-R BT.709 OETF(Optico-Electrical-Transfer-Function)(Rec. ITU-R BT.709-5, 2002년 4월) 또는 ITU-R BT.2020 OETF(Rec. ITU-R BT.2020-1, 2014년 6월)를 이용하여, 제한된 수의 비트들[HDTV(High Definition Television systems) 및 UHDTV(Ultra-High Definition Television systems)에서 가장 흔하게는 8 또는 10]로 코딩되어, 다이내믹을 감소시킨다. 이러한 제한된 비선형 표현은 특히 어두운 휘도 범위들 및 밝은 휘도 범위들에서, 작은 신호 변이들(signal variations)의 정확한 렌더링을 허용하지 않는다. 하이 다이내믹 레인지 화상들[HDR(High-Dynamic-Range) 화상들]에서, 신호 다이내믹은 훨씬 더 높고(최대 20 f-스톱, 가장 밝은 픽셀들과 가장 어두운 픽셀들 사이의 1백만의 비율), 신호의 전체 범위에서 신호의 높은 정확도를 유지하기 위해 새로운 비선형 표현이 요구된다. HDR 화상들에서, 원시 데이터는 통상적으로 부동 소수점 포맷[각각의 성분에 대해 32비트 또는 16비트, 즉 부동 또는 반-부동(half-float)]으로 표현되며, 가장 보편적인 포맷은 openEXR 반-부동 포맷(RGB 성분 당 16 비트, 즉 픽셀 당 48 비트)이거나, 전형적으로 적어도 16비트의 긴 표현을 갖는 정수들로 되어 있다.

색역(color gamut)은 특정의 완전한 색상 세트이다. 가장 흔한 사용은 주어진 환경에서, 예컨대 주어진 색 공간 내에서 또는 특정 출력 디바이스에 의해서 정확하게 표현될 수 있는 색상들의 세트를 지칭한다.

때로는, 색역은 도 8에 도시된 바와 같이, CIE1931 색 공간 색도 다이어그램에 의해 제공되는 RGB 프라이머리들, 및 백색 포인트에 의해 정의된다.

소위 CIE1931 색 공간 색도 다이어그램에서 프라이머리들을 정의하는 것이 일반적이다. 이것은 휘도 성분에 독립하여 색상들을 정의하는 2차원 다이어그램(x, y)이다. 다음으로, 임의의 색상 XYZ는 아래의 변환을 통해 이 다이어그램에 투영된다:

z=1-x-y 성분도 정의되지만 추가 정보는 운반하지 않는다.

이 다이어그램에서 색역은 3개의 프라이머리 RGB의 (x,y) 좌표들의 세트인 꼭짓점들을 갖는 삼각형에 의해 정의된다. 백색 포인트 W는 삼각형에 속한 다른 주어진 (x, y) 포인트이고, 통상적으로는 삼각형 중심에 가깝다. 예를 들어, W는 삼각형의 중심으로서 정의될 수 있다.

색 부피(color volume)는 색 공간, 및 상기 색 공간 내에 표현되는 값들의 다이내믹 레인지에 의해 정의된다.

예를 들어, 색역은 UHDTV를 위한 RGB ITU-R 권장 BT.2020 색 공간에 의해 정의된다. 더 오래된 표준인 ITU-R 권장 BT.709은 HDTV를 위한 더 작은 색역을 정의한다. SDR에서, 다이내믹 레인지는 데이터가 코딩되는 색 부피에 대해 공식적으로 최대 100 니트(칸델라/제곱미터)로 정의되지만, 일부 디스플레이 기술들은 더 밝은 픽셀들을 보여줄 수 있다.

하이 다이내믹 레인지 화상들(HDR 화상들)은 SDR 화상의 다이내믹보다 높은 HDR 다이내믹으로 표현되는 휘도 값들을 갖는 컬러 화상들이다.

Danny Pascale에 의한 "RGB 색 공간들의 검토(Review of RGB Color Spaces)"에서 광범위하게 설명되는 바와 같이, 색역의 변경, 즉 3개의 프라이머리 및 백색 포인트를 하나의 색역으로부터 다른 색역으로 맵핑하는 변환은 선형 RGB 색 공간에서 3×3 행렬을 사용함으로써 수행될 수 있다. 또한, XYZ로부터의 RGB로의 공간의 변경은 3×3 행렬에 의해 수행된다. 결과적으로, RGB 또는 XYZ 중 어떤 것이 색 공간이든 간에, 색역의 변경은 3×3 행렬에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, BT.2020 선형 RGB로부터의 BT.709 XYZ로의 색역 변경은 3×3 행렬에 의해 수행될 수 있다.

HDR 다이내믹은 표준에 의해 아직 정의되지 않았지만, 최대 수천 니트까지의 다이내믹 레인지를 예상할 수 있다. 예를 들어, HDR 색 부피는 RGB BT.2020 색 공간에 의해 정의되고, 상기 RGB 색 공간 내에서 표현되는 값들은 0 내지 4000 니트의 다이내믹 레인지에 속한다. HDR 색 부피의 다른 예는 RGB BT.2020 색 공간에 의해 정의되고, 상기 RGB 색 공간에서 표현되는 값들은 0 내지 1000 니트의 다이내믹 레인지에 속한다.

화상(또는 비디오)의 컬러 그레이딩은 화상(또는 비디오)의 색상들을 변경/강화하는 프로세스이다. 통상적으로, 화상의 컬러 그레이딩은 이러한 화상에 대한 색 부피(색 공간 및/또는 다이내믹 레인지)의 변경, 또는 색역의 변경을 수반한다. 따라서, 동일한 화상의 2개의 상이한 컬러 그레이딩된 버전은 상이한 색 부피들(또는 색역들)로 표현되는 값들을 갖는 이러한 화상의 버전들, 또는 그들의 컬러들 중 적어도 하나가 상이한 컬러 그레이드들에 따라 변경/향상된 화상의 버전들이다. 이것은 사용자 상호작용들을 수반할 수 있다.

예를 들어, 영화 제작에서, 화상 및 비디오는 3색 카메라들(tri-chromatic camera)을 이용하여 3개의 성분(Red, Green, 및 Blue)으로 구성된 RGB 컬러 값들로 캡처된다. RGB 컬러 값들은 센서의 3색 특성들(컬러 프라이머리들)에 의존한다. 다음으로, [특정 극장상영용 그레이드(specific theatrical grade)를 사용하여] 극장상영용 렌더들(theatrical renders)을 얻기 위해, 캡처된 화상의 제1 컬러 그레이딩된 버전이 획득된다. 전형적으로, 캡처된 화상의 제1 컬러 그레이딩된 버전의 값들은 UHDTV를 위한 파라미터 값들을 정의하는 BT.2020과 같은 표준화된 YUV 포맷에 따라 표현된다.

YUV 포맷은 전형적으로 비선형 성분들 R'G'B'을 획득하기 위해 선형 RGB 성분들에 비선형 함수, 소위 광 전자 전달 함수(OETF: Optical Electronic Transfer Function)를 적용한 다음, 3개의 성분 YUV를 획득하기 위해, 획득된 비선형 R'G'B' 성분들에 색 변환(통상적으로 3×3 행렬)을 적용함으로써 수행된다. 제1 성분 Y는 휘도 성분이고, 2개의 성분 U, V는 크로미넌스 성분들(chrominance components)이다.

다음으로, 컬러리스트(Colorist)는 통상적으로 사진 감독과 함께, 예술적 의도를 주입하기 위해 일부 색상 값들을 미세조정/수정(fine-tuning/tweaking)함으로써, 캡처된 화상의 제1 컬러 그레이딩된 버전의 색상 값들에 대한 제어를 수행한다.

예를 들어, HEVC 표준과 같은 공지된 MPEG 비디오 코더들은 HDR(High Dynamic Range) 비디오와 호환되지 않는다. 또한, 다수의 디스플레이/단말은 HDR 비디오와 호환되지 않는다.

압축된 HDR 비디오를 광범위하게 다양한 디스플레이들/단말들에 배포하고, MPEG 비디오 코딩 표준들과 같은 공지된 비디오 코딩 툴들을 이용하는 것을 가능하게 하기 위해, HDR 비디오는 보다 제한된 다이내믹 레인지를 갖는 HDR을 표현하는 SDR 비디오, 및 SDR 비디오로부터 HDR 비디오를 재구성하는 것을 허용하는 파라미터들의 세트로서 배포된다. 그러한 시스템에서, SDR 비디오는 표준 HEVC Main 10 프로파일과 같은 공지된 도구들을 사용하여 압축된다.

인코딩 측에서, HDR 비디오는 먼저 SDR 비디오로 분해되고, 그러한 분해는 디코더 또는 디스플레이 레벨에서, 디코딩된 SDR 비디오로부터 HDR 비디오를 재구성하는 데에 적합한 파라미터들의 세트를 산출(delivering)한다. 그러한 파라미터들의 세트는 전형적으로 HEVC 표준에 대한 SEI(Supplemental Enhancement Information) 메시지와 같은 임의적 신택스 메시지들 내에서, 압축된 SDR 비디오로 코딩될 수 있다.

도 3은 HDR 화상의 HDR 대 SDR 분해(HDR to SDR decomposition)를 도시한다. HDR 대 SDR 분해 프로세스는 입력 선형 광 4:4:4 HDR 화상을 SDR 호환 버전(역시 4:4:4 포맷)으로 변환하는 것을 목표로 한다. 그러한 프로세스는 HDR 및 SDR 화상들의 컨테이너의 마스터링 디스플레이 피크 휘도, 컬러 프라이머리들, 및 색역과 같은 부가 정보를 이용한다. 그러한 부가 정보는 화상 또는 비디오의 특성들로부터 결정된다. HDR 대 SDR 분해 프로세스는 고품질의 재구성된 HDR 신호를 보장하는 반전가능한 프로세스를 사용하여, 입력 HDR 신호로부터 SDR 역방향 호환 버전을 생성한다.

단계(E30)에서, 입력 HDR 화상 및 그것의 특성들(부가 정보)으로부터, 맵핑 변수들이 도출된다. 파라미터 도출을 맵핑하는 그러한 단계는 휘도 맵핑 함수 LUT_TM(Look-Up-Table)을 산출하고, 이는 HDR 화상의 선형 광 휘도 값을 SDR-유사 루마 값(SDR-like luma value)으로 맵핑하는 것을 허용한다.

단계(E31)에서, 다음으로, 휘도 신호는 휘도 맵핑 변수들을 사용하여 SDR 루마 신호에 맵핑된다. 즉, 입력 HDR 화상의 각각의 픽셀에 대해, 휘도 L은 픽셀의 HDR 선형 광 R, G, B 값들로부터, 그리고 휘도 맵핑 함수로부터

로서 도출되고,

는 종래의 3×3 R'G'B' 대 Y'CbCr 변환 행렬(예를 들어, 색 공간에 의존하여 BT.2020 또는 BT.709)이며, A₁, A₂, A₃는 1×3 행렬들이다.

선형 광 휘도 L은 휘도 맵핑 함수:

을 사용하여 SDR-유사 루마 Y_pre0에 맵핑된다.

단계(E32)에서, SDR 신호의 크로마 성분들을 도출하기 위한 색상의 맵핑이 적용된다. U_pre0, V_pre0의 크로마 성분들은 다음과 같이 구축된다:

(BT.709 OETF에 가까운) 제곱근을 사용하는 의사 감마화(pseudo-gammatization)가 픽셀의 RGB 값들에 적용된다.

다음으로, U_pre0 및 V_pre0 값들이 다음과 같이 도출된다:

이러한 단계는 색역 시프팅(gamut shifting), 즉 입력 HDR 신호에 비교되는 색조 및 포화도의 변경을 야기한다. 그러한 색역 시프팅은 색역 보정의 단계(E34)에 의해 보정된다. 단계(E34)에서, 크로마 성분 값들은 다음과 같이 보정된다:

여기서 A₂, A₃는 R'G'B'로부터 Y'CbCr로의 변환 행렬의 계수들의 제2 및 제3 라인들로 이루어지고, b₀는 전처리 색 보정 LUT(Look Up Table)이다.

루마 성분은 다음과 같이 보정된다:

여기서, a 및 b는 미리 정의된 파라미터들이고, v는 포화도를 제어할 수 있는 제어 파라미터이다. 값 Y가 높을수록 화상의 포화도가 낮아진다.

HDR 화상 대 SDR 화상 분해는 픽셀 어레이들 Y_pre1U_pre1V_pre1을 갖는 출력 SDR 화상을 야기한다.

HDR 재구성 프로세스는 HDR 대 SDR 분해 프로세스의 역이다. 도 4는 그러한 HDR 재구성 프로세스를 도시한다. 디코딩된 SDR 화상은 화상의 루마 및 크로마 성분들에 각각 대응하는 3개의 픽셀 어레이 SDR_y, SDR_cb, SDR_cr을 포함한다. HDR 재구성은 SDR 화상의 각각의 픽셀에 대해 다음의 단계들을 처리한다.

단계(E40)에서, U_post1 및 V_post1 값들은 SDR 화상의 각각의 픽셀 (x, y)에 대해 다음과 같이 도출된다:

여기서, midSampleVal은 미리 정의된 시프팅 상수이다.

단계(E41)에서, SDR 화상의 픽셀 (x, y)에 대한 값 Y_post1은 다음과 같이 도출된다:

여기서, a 및 b는 동일한 미리 정의된 파라미터들이고, v는 분해 프로세스에서와 같이 포화도를 제어할 수 있는 제어 파라미터이다. 그러므로, 그러한 파라미터들은 재구성 모듈에 알려져야 한다. 그것들은 압축된 SDR 화상과 함께 코딩된 HDR 파라미터들의 일부일 수 있거나, 디코더에서 미리 정의된다.

그러한 단계에 이어, 레거시 신호 범위를 벗어나는 것을 피하기 위한 클리핑이 아마도 후속할 수 있다.

단계(E42)에서, 색 보정이 수행된다. 단계(E42)에서, U_post1 및 V_post1이 다음과 같이 수정된다:

여기서, b_p는 전처리 색 보정 LUTb₀에 직접적으로 의존하는 후처리 색 보정 LUT이다.

후처리 색 보정 LUTb_p는 다음에 의해 결정될 수 있다:

여기서, K는 상수 값이고, L은 L=invLUT_TM[Y]로부터 도출되는 선형 광 휘도이고, invLUT_TM은 LUT_TM의 역함수이고, Y는 SDR 신호의 루마 값이다.

단계(E43)에서, 픽셀들의 RGB(HDR_R, HDR_G, HDR_B) 값들이 재구성된다. 단계(E43)에서, 값 T는 다음과 같이 도출된다:

여기서, k0, k1, k2는 SDR 색역에 의존하는 미리 정의된 값들이다. 다음으로, 값 S0는 0으로 초기화되고 다음이 적용된다:

- (T≤1)이면, S0는 Sqrt(1-T)로 설정된다.

- 그렇지 않으면, U_post1 및 V_post1은 다음과 같이 수정된다:

값들 R1, G1, B1은 다음과 같이 도출된다:

여기서, M_{Y'cbcr - to - R'G'B '}은 Y'CbCr로부터 R'G'B'으로의 종래의 변환 행렬이다.

다음으로, 단계(E44)에서, HDR 화상으로부터의 RGB 값들은 SDR RGB 값들로부터 재구성된다. 단계(E44)에서, 값들 R2, G2, B2는 다음과 같이 R1, G1, B1으로부터 도출된다:

여기서, invLUT는 재구성 모듈에 전송된 루마 맵핑 파라미터들로부터 도출된 역방향 룩업 테이블 LUT_TM의 제곱근에 대응한다.

그리고, 출력 샘플들 HDR_R, HDR_G, HDR_B는 다음과 같이 R2, G2, B2로부터 도출된다:

출력 HDR 신호의 범위를 제한하기 위해 클리핑이 적용될 수 있다.

그러한 분해 및 재구성 프로세스들은 식(수학식 1)에 의해 링크된 전처리 및 후처리 색 보정 함수들 b₀ 및 b_p를 사용함을 알 수 있다.

높은 충실도의 HDR 비디오 신호를 표현하는 SDR 비디오 신호를 배포하기 위해, 전처리 색 보정 b₀의 계산은 RGB SDR 신호와 RGB HDR 신호 사이의 재구성 에러의 최소화에 의해 인코딩 측에서 수행된다. 이러한 최소화 동작은 비디오의 각각의 화상에 대해 계산된 포화 파라미터(포화 스큐)에 의해 제어되고, 도출된 SDR 신호의 컬러 포화도를 제어할 수 있다. 그러므로, 전처리 색 보정 함수 b₀, 및 그에 따른 후처리 색 보정 함수 b_p는 HDR 비디오의 원본 HDR 화상들에 의존한다. 디코더 측에서는 후처리 색 보정 함수 b_p의 동일한 도출 프로세스가 적용될 수 없다.

대신에, 디코더 측에서, 미리 정의된 디폴트 LUT들의 세트

가 이용되며, k = 1 내지 N이다. 예를 들어, 하나의 LUT는 각각의 트리플(컨테이너 색역, 콘텐츠 색역, 피크 휘도)에 대해 정의된다. 전처리 측에서, 조절 함수 f_adj는

를 가능한 한 많이 실제 LUT b_p에 맵핑하도록, 즉

이 모든 Y 값들에 대해 가능한 한 b_p[Y]에 가깝도록 구축되며, 여기서 b_p는 식 수학식 1을 사용하는 전처리 색 보정 함수 b₀으로부터 도출된다.

코딩 비용을 제한하기 위해, 함수 f_adj는 구간별 선형 모델(PWL: piece-wise linear model)의 피벗 포인트들을 사용하여 모델링된다. 이러한 PWL 피벗 포인트들만이 코딩된다. 다음으로, 후처리 단계에서, 이러한 포인트들은 디코딩될 수 있고, 함수 f_adj가 구축되며, b_{P _ cod} LUT는 수학식 2를 적용함으로써, 코딩된 콘텐츠 특성 파라미터들 덕분에 식별되는 디폴트 LUT b_{p_default}, 및 f_adj로부터 재구성된다.

도 9에 보여진 바와 같이, LUT b_p는 전형적으로 함수 A/Y에 가까운 형상을 가지며, A는 상수이고 Y는 휘도 값들이다. 도 9는 정규화된 범위의 Y 값들을 갖는 LUT b_p의 예를 보여준다. 그러한 형상은 작은 Y 값들에 대해 큰 기울기를 초래한다. 그러므로, 작은 Y 값들에 대한 f_adj의 작은 에러는 b_p에서 큰 에러들을 유발할 수 있고, 그에 의해 디코딩된 HDR 신호의 품질 및 충실도 재구성을 저하시킨다. 따라서, 압축된 표준 다이내믹 레인지 화상으로부터 재구성된 HDR 화상의 품질을 개선할 필요가 있다.

본 발명의 원리의 양태에 따르면, 코딩된 비트스트림으로부터 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상(high dynamic range picture)을 디코딩하기 위한 방법이 개시된다. 그러한 방법은:

상기 코딩된 비트스트림으로부터 표준 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하는 단계;

상기 코딩된 비트스트림으로부터 피벗 포인트들의 세트를 디코딩하는 단계 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;

미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}를 선택하는 단계;

에 의해, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 결정하는 단계 - Y는 휘도 값임 - ; 및

디코딩된 표준 다이내믹 레인지 화상 및 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 단계

를 포함한다.

이러한 원리에 따르면, 재구성된 하이 다이내믹 레인지 화상 상의 재구성 에러들이 제한된다. 디코더에서 이용되는 후처리 색 보정 함수 b_adj는 주어진 수학식을 사용하여 실제 후처리 색 보정 b_p로부터 더 정교하게 모델링된다. 1/b_adj의 형상은 LUT 1/b_p의 형상과 같이 직선에 가깝다(Y 값들의 범위에 걸쳐 일관된 기울기). 그러므로, 본 발명의 원리는 Y 값들의 전체 범위를 따라 에러를 더 잘 제어하는 것을 가능하게 하며, 이 범위에 걸쳐서 진폭은 더 일관된다.

본 개시내용의 다른 양태는 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 코딩하기 위한 방법이다. 상기 방법은:

적어도 전처리 색 보정 함수 b₀를 사용하여 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 표준 다이내믹 레인지 화상으로 분해하는 단계;

상기 전처리 색 보정 함수 b₀로부터 후처리 색 보정 함수 b_p를 결정하는 단계;

미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}를 선택하는 단계;

에 의해, 상기 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출(delivering)하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 결정하는 단계 - Y는 휘도 값이고, 상기 조절 함수 f_adj를 결정하는 단계는 1/b_p와 1/b_adj 사이의 에러의 최소화를 수행하는 단계를 포함함 - ;

피벗 포인트들의 세트를 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하는 단계 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 상기 결정된 조절 함수 f_adj를 표현함 - ; 및

상기 표준 다이내믹 레인지 화상을 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하는 단계

를 포함한다.

본 개시내용의 다른 양태는 코딩된 비트스트림으로부터 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하기 위한 장치이다. 상기 디코딩 장치는:

상기 코딩된 비트스트림으로부터 표준 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하기 위한 수단;

상기 코딩된 비트스트림으로부터 피벗 포인트들의 세트를 디코딩하기 위한 수단 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;

미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하기 위한 수단;

에 의해, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 결정하기 위한 수단 - Y는 휘도 값임 - ;

디코딩된 표준 다이내믹 레인지 화상 및 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하기 위한 수단

을 포함한다.

본 개시내용의 다른 양태는 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 장치이다. 상기 인코딩 장치는:

전처리 색 보정 함수 b₀를 사용하여 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 표준 다이내믹 레인지 화상으로 분해하기 위한 수단;

상기 전처리 색 보정 함수 b₀로부터 후처리 색 보정 함수 b_p를 결정하기 위한 수단;

미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하기 위한 수단;

1/b_p와 1/b_adj 사이의 에러의 최소화를 수행함으로써

에 의해, 상기 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 결정하기 위한 수단 - Y는 휘도 값임 - ;

피벗 포인트들의 세트를 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 수단 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 상기 결정된 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;

상기 표준 다이내믹 레인지 화상을 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 수단

을 포함한다.

본 개시내용의 다른 양태는 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때, 본 발명의 원리의 임의의 실시예들에 따른 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램이다.

본 개시내용의 다른 양태는 적어도 하나의 코딩된 하이 다이내믹 레인지 화상을 표현하는 비트스트림이다. 그러한 비트스트림은:

상기 하이 다이내믹 레인지 화상으로부터 획득된 적어도 하나의 표준 다이내믹 레인지 화상을 표현하는 코딩된 데이터; 및

미리 결정된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 표현하는 피벗 포인트들의 세트를 표현하는 코딩된 데이터 - 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는

에 의해 결정되고, Y는 휘도 값이고, 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는 디코딩되는 상기 표준 다이내믹 레인지 화상으로부터 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 데 이용됨 -

를 포함한다.

비트스트림이 저장된 비일시적 프로세서 판독가능한 매체가 개시되며, 비트스트림은:

상기 하이 다이내믹 레인지 화상으로부터 획득된 적어도 하나의 표준 다이내믹 레인지 화상을 표현하는 코딩된 데이터; 및

미리 결정된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 표현하는 피벗 포인트들의 세트를 표현하는 코딩된 데이터 - 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는

에 의해 결정되고, Y는 휘도 값이고, 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는 디코딩되는 상기 표준 다이내믹 레인지 화상으로부터 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 데 이용됨 -

를 포함한다.

도 1은 본 발명의 원리의 실시예에 따라 HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 원리의 실시예에 따라 HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 디코딩하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다.
도 3은 HDR 화상을 SDR 화상으로 분해하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.
도 4는 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩된 SDR 화상으로부터 HDR 화상을 재구성하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 원리의 실시예에 따라 HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 코딩하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 원리의 실시예에 따라 코딩된 비트스트림으로부터 HDR 화상을 디코딩하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 원리의 실시예에 따라 본 명세서에 개시된 방법들 중 하나를 구현하기 위한 예시적인 장치를 도시한다.
도 8은 색도 다이어그램의 예들을 보여준다.
도 9는 본 명세서에 개시된 디코딩 방식에서 사용된 후처리 색 보정 함수를 표현하는 정규화된 범위의 Y 값들을 갖는 LUT b_p의 예를 도시한다.

이하에서는, HEVC 코딩 툴들을 사용하여 인코딩/디코딩 방법이 설명되지만, 본 명세서에 설명된 인코딩/디코딩 방법은 SDR 화상, 및 압축된 SDR 화상으로부터 HDR 화상을 재구성하기 위한 부가 정보로서의 HDR 파라미터들을 코딩하기 위해 사용되는 코딩 툴들에 독립적이다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 원리는 SDR 화상 및 부가 정보를 코딩/디코딩하기에 적합한 임의의 코딩 툴에 적용된다.

실시예들에 대한 이하의 설명에서, 함수 f의 LUT(Look-Up-Table)에 대해 언급될 때, 함수 f에 의해 수행되는 연산은 루마 값들의 세트에 대해 함수 f의 미리 계산된 값들을 포함하는 LUT를 사용하여 구현된다는 것을 이해해야 한다. 이하에서, 함수 f 또는 LUT f에 대한 언급들은 동일한 함수를 참조하며, LUT f는 함수 f의 더 빠른 구현이다.

도 1은 본 발명의 원리의 실시예에 따라 HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 그러한 인코딩 시스템은 압축된 HDR 비디오를 배포하는 동시에, 더 제한된 다이내믹 레인지를 갖는 HDR 비디오를 표현하는 연관된 SDR 비디오를 배포하기 위해 사용될 수 있다. 그러한 인코딩 시스템은 SDR 역방향 호환 HDR 배포를 위한 솔루션을 제공한다.

본 개시내용은 컬러 HDR 화상을 인코딩/디코딩하는 것에 대해 설명되지만, 시퀀스의 각각의 컬러 화상은 아래에 설명되는 바와 같이 순차적으로 인코딩/디코딩되므로, 화상들의 시퀀스(비디오)의 인코딩/디코딩으로 확장된다.

HDR 화상은 먼저 HDR 대 SDR 분해 모듈에 입력된다. 그러한 모듈은 HDR 대 SDR 분해를 수행하고, 입력 HDR 화상의 다이내믹 감소 버전인 SDR 화상을 출력한다.

출력 SDR 화상은 색조 및 인지되는 포화도가 보존되고 HDR 화상에 대한 SDR 화상의 시각적 품질이 증가되도록 하는 입력 HDR 화상의 재성형된 버전이다. 또한, HDR 대 SDR 분해 모듈은 HDR 화상 재구성을 위해 더 사용되는 HDR 파라미터들의 세트를 출력한다.

그러한 HDR 파라미터들의 세트는 SDR 루마를 HDR 휘도로 변환하기 위한 역 루마 맵핑 테이블(LUT)을 도출하는 것을 허용하는 루마 맵핑 파라미터들을 적어도 포함한다.

다음으로, SDR 화상은 화상 인코딩을 수행하는 인코딩 모듈에 입력된다. 그러한 인코딩 모듈은 예를 들어 10 비트 깊이로 표현된 비디오 및 화상을 인코딩하기에 적합한 HEVC Main 10 코더일 수 있다. 인코딩 모듈은 SDR 화상의 압축된 버전을 표현하는 코딩된 비트스트림을 출력한다. HDR 파라미터들은 또한 코딩된 비트스트림의 일부로서 인코딩 모듈에 의해 인코딩된다. 예로서, 그러한 HDR 파라미터들은 HEVC Main 10 비트스트림의 SEI 메시지(Supplemental Enhancement Information message) 내에 코딩될 수 있다.

다음으로, 그러한 코딩된 비트스트림은 전송 매체를 통해 전송되거나 저장될 수 있다.

본 명세서에 제시된 인코딩 시스템의 방법 단계들이 도 5와 함께 본 명세서에 개시된 다양한 실시예들에 따라 더 설명된다.

도 2는 본 발명의 원리의 실시예에 따라 코딩된 비트스트림으로부터 HDR 화상을 디코딩하기 위한 예시적인 시스템을 도시한다. 예를 들어, 코딩된 비트스트림은 HEVC Main 10 프로파일을 준수한다.

그러한 코딩된 비트스트림은 SDR 화상을 표현하는 코딩된 데이터, 및 코딩된 비트스트림 내에 압축된 SDR 화상의 디코딩된 버전으로부터 HDR 화상을 재구성하는 데에 적합한 HDR 파라미터들을 표현하는 코딩된 데이터를 포함한다.

그러한 코딩된 비트스트림은 메모리 내에 저장되거나, 전송 매체로부터 수신될 수 있다.

코딩된 비트스트림은 화상 디코딩 및 HDR 파라미터 디코딩을 수행하는 디코딩 모듈에 먼저 입력된다. 디코딩 모듈은 예를 들어 HEVC Main 10 프로필 디코더와 일치하는 디코더일 수 있다.

디코딩 모듈은 디코딩된 SDR 화상, 및 HDR 파라미터들의 세트를 출력한다.

디코딩된 SDR 화상은 레거시 SDR 디스플레이에 의해 디스플레이될 수 있다(SDR 출력). 그러한 SDR 화상은 최종 사용자의 레거시 SDR 디스플레이로부터 최종 사용자가 볼 수 있다. 따라서, 개시된 시스템은 임의의 SDR 레거시 디스플레이와 역방향 호환성을 갖는다.

다음으로, 디코딩된 SDR 화상 및 HDR 파라미터들은 SDR 대 HDR 재구성을 위한 모듈에 입력된다. 그러한 모듈은 주어진 HDR 파라미터들을 사용하여, 디코딩된 SDR 화상으로부터 HDR 화상을 재구성한다. 다음으로, 디코딩된 HDR 화상이 출력되고, HDR 호환 디스플레이에 의해 디스플레이될 수 있다(HDR 출력).

본 명세서에 제시된 디코딩 시스템의 디코딩 방법 단계들은 도 6과 함께 본 명세서에 개시된 다양한 실시예들에 따라 더 설명된다.

1. HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 코딩:

도 5는 본 발명의 원리의 실시예에 따라 HDR 화상을 코딩된 비트스트림으로 코딩하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.

단계(E50)에서, HDR 화상은 SDR 화상으로 분해된다. 그러한 HDR 대 SDR 분해는 도 3을 참조하여 설명된 분해 프로세스와 유사하게 수행된다. 분해 프로세스는 전처리 색 보정 함수 b₀를 사용한다.

단계(E51)에서, 후처리 색 보정 함수 b_p는 위에서 설명된 바와 같은 수학식 1을 사용하여 상기 전처리 색 보정 함수 b₀로부터 결정된다.

단계(E52)에서, 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}는 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}[k]의 세트 중에서 선택된다. 그러한 기능 b_{p _ default}는 HDR 화상, 또는 HDR 화상이 속하는 시퀀스의 콘텐츠 특성에 따라 선택된다. 그러한 미리 정의된 색 보정 함수 세트는 디코더에 알려져 있다.

단계(E53)에서, 조절 함수 f_adj가 결정된다. 이러한 조절 함수는 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하도록 상기 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하는 데 이용된다. 본 발명의 원리로, 조절 함수 f_adj는 다음과 같이 정의된다:

여기서 Y는 휘도 값이다.

상기 조절 함수 f_adj는 모든 Y 값들에 대해 1/b_p와 1/b_adj 사이의 에러의 최소화를 수행함으로써 결정된다. 예를 들어, 함수 f_adj를 추정하기 위해 최소 제곱 법이 사용될 수 있다. 결과적인 f_adj 함수는 구간별 선형 함수이며, 그것은 다음으로 코딩 비용을 제한하기 위해, 피벗 포인트들(Y_i, f_adj[Y_i])의 세트에 의해 근사되며, 여기서 i=0 내지 N_pwl-1이다.

최소 평균 제곱 접근법에서, 에러:

가 최소이도록 함수 f_adj가 계산되고, 여기서 Y_max는 Y의 가능한 최대 값이며, f_adj[Y]는 [Y, Y_{i +1}] 내의 임의의 Y에 대해, 다음과 같이 도출된다:

이 최소화를 수행하기 위한 하나의 가능한 알고리즘은 다음과 같다.

구간별 선형 함수 f_adj는 N_pwl=(Y_max-1) 포인트들로 초기화되며, 여기서 i=0 내지 (Y_max-1)에 대한 각각의 포인트(Y_i, f_adj[Y_i])는 다음과 같이 정의된다:

Y_i=i

대응하는 에러 E도 도출된다.

다음으로, N_pwl은 포인트들의 목표 개수(전형적으로 6개의 포인트)보다 크지 만, 제거될 때 최소 에러 E를 생성하는 포인트(Y_k, f_{adj [}Y_{k ]})가 식별되고, f_adj를 표현하는 피벗 포인트들의 목록으로부터 제거된다. 이것은 나머지 N_pwl 피벗 포인트들 각각을 테스트하여, 이 포인트 없이 생성된 구간별 선형 함수 f_adj로부터 기인하는 대응하는 에러 E_k를 계산함으로써 행해진다. E_k가 최소인 포인트는 제거되고, N_pwl은 1만큼 감소된다. N_pwl이 피벗 포인트들의 목표 개수에 도달할 때까지 프로세스가 다시 반복된다.

단계(E54)에서, 그러한 피벗 포인트들의 세트는 코딩된 비트스트림으로 코딩된다. 그러한 피벗 포인트들의 세트는 예를 들어 도 1의 코딩 시스템에서 설명된 바와 같이 HRD 파라미터들의 일부로서 코딩된다.

단계(E55)에서, SDR 화상은 또한 도 1과 관련하여 설명된 바와 같이 상기 코딩된 비트스트림으로 코딩된다.

2. 코딩된 비트스트림으로부터의 HDR 화상을 디코딩:

도 6은 본 발명의 원리의 실시예에 따라 코딩된 비트스트림으로부터 HDR 화상을 디코딩하기 위한 예시적인 방법의 블록도를 도시한다.

단계(E60)에서, SDR 화상은 상기 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩된다.

단계(E61)에서, 피벗 포인트들의 세트가 상기 코딩된 비트스트림으로부터 디코딩된다. 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현한다.

단계(E62)에서, 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}[k]의 세트로부터 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}가 선택된다. 그러한 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}[k]의 세트는 도 5와 관련하여 인코더에서 정의된 것과 동일하다. 그러한 함수 b_{p _ default}는 HDR 화상, 또는 HDR 화상이 속하는 시퀀스의 콘텐츠 특성들에 따라 선택된다. 그러한 콘텐츠 특성들은 도 2와 관련하여 설명된 HDR 파라미터들과 함께 또는 부가 정보로서 디코더에 전송된다.

단계(E63)에서, 조절된 색 보정 함수 b_adj는 다음에 따라 구축된다:

여기서, Y는 휘도 값이고, 조절 함수 f_adj는 피벗 포인트들의 디코딩된 세트로부터 재구성된다.

다음으로, 단계(E64)에서, HDR 화상은 도 4를 참조하여 설명된 재구성 프로세스에서와 마찬가지로, 디코딩된 SDR 화상 및 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 재구성된다.

도 1 내지 도 6에서, 방법 단계들은 기능 유닛들인 모듈들에 의해 수행되고, 그러한 모듈들은 구별가능한 물리 유닛들과 관련이 있을 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 예를 들어, 이러한 모듈들 또는 그들의 일부는 고유한 컴포넌트 또는 회로에 통합되거나 소프트웨어의 기능들에 기여할 수 있다. 대조적으로, 일부 모듈들은 잠재적으로 별도의 물리 엔티티들로 구성될 수 있다. 본 개시내용과 호환가능한 장치는 순수한 하드웨어, 예를 들어 각각 "응용 특정 집적 회로(Application Specific Integrated Circuit)", "필드 프로그래머블 게이트 어레이(Field-Programmable Gate Array)", "초 대규모 집적(Very Large Scale Integration)"인 ASIC 또는 FPGA 또는 VLSI와 같은 전용 하드웨어를 사용하여 구현되거나, 디바이스에 내장된 수 개의 집적된 전자 컴포넌트들로부터, 또는 하드웨어 및 소프트웨어 컴포넌트들의 혼합으로부터 구현된다.

도 7은 도 1 내지 도 6과 관련하여 설명된 방법을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스(70)의 예시적인 아키텍처를 표현한다.

디바이스(70)는 데이터 및 어드레스 버스(71)에 의해 함께 링크되는 이하의 요소들을 포함한다:

- 예를 들어 DSP(또는 디지털 신호 프로세서)인 마이크로프로세서(72)(또는 CPU);

- ROM(또는 판독 전용 메모리)(73);

- RAM(또는 랜덤 액세스 메모리)(74);

- 애플리케이션으로부터의 데이터의 송신 및/또는 수신을 위한 I/O 인터페이스(75); 및

- 배터리(76).

변형에 따르면, 배터리(76)는 디바이스 외부에 있다. 도 7의 이러한 요소들 각각은 본 기술분야의 통상의 기술자들에게 잘 알려져 있으므로, 더 이상 개시되지 않을 것이다. 언급된 메모리 각각에서, 명세서에서 사용된 "레지스터"라는 단어는 작은 용량(몇 비트)의 영역 또는 매우 큰 영역(예를 들어, 전체 프로그램 또는 대량의 수신 또는 디코딩된 데이터)에 대응할 수 있다. ROM(73)은 적어도 프로그램 및 파라미터들을 포함한다. 본 개시내용에 따른 방법들의 알고리즘은 ROM(73)에 저장된다. 스위치 온되면, CPU(73)는 RAM에 프로그램을 업로드하고, 대응하는 명령어들을 실행한다.

RAM(74)은 레지스터 내에, CPU(72)에 의해 실행되고 디바이스(71)의 스위치 온 후에 업로드되는 프로그램, 레지스터 내의 입력 데이터, 레지스터 내의 방법의 상이한 상태들의 중간 데이터, 및 레지스터 내의 방법의 실행에 사용되는 다른 변수들을 포함한다.

본 명세서에 설명된 구현들은 예를 들어 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락으로만 논의되지만(예를 들어, 방법 또는 디바이스로서만 논의되지만), 논의된 특징들의 구현은 다른 형태들(예를 들어, 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 예를 들어 적절한 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어로 구현될 수 있다. 예를 들어, 방법들은 예를 들어 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로, 또는 프로그래머블 로직 디바이스를 포함하는 처리 디바이스들을 일반적으로 지칭하는, 예를 들어 프로세서와 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서들은 또한 예를 들어 컴퓨터들, 셀 폰들, 휴대용/개인용 정보 단말기들("PDA"), 및 최종 사용자들 사이의 정보 통신을 용이하게 하는 다른 디바이스들과 같은 통신 디바이스들을 포함한다.

인코딩 또는 인코더의 특정 실시예에 따르면, HDR 컬러 화상은 소스로부터 획득된다. 예를 들어, 소스는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 로컬 메모리(73 또는 74), 예를 들어 비디오 메모리 또는 RAM(또는 랜덤 액세스 메모리), 플래시 메모리, ROM(또는 판독 전용 메모리), 하드 디스크;

- 저장 인터페이스, 예를 들어 대용량 저장소, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광디스크 또는 자기 지원장치(magnetic support)와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스(75), 예를 들어 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스), 또는 무선 인터페이스(예를 들어, IEEE 802.11 인터페이스 또는 Bluetooth® 인터페이스); 및

- 화상 캡처 회로[예를 들어, CCD(또는 전하 결합 소자) 또는 CMOS(또는 상보형 금속 산화물 반도체)와 같은 센서].

디코딩 또는 디코더의 상이한 실시예들에 따르면, HDR 디코딩된 화상은 목적지로 송신되며; 구체적으로, 목적지는 다음을 포함하는 세트에 속한다:

- 로컬 메모리(73 또는 74), 예를 들어 비디오 메모리 또는 RAM(또는 랜덤 액세스 메모리), 플래시 메모리, ROM(또는 판독 전용 메모리), 하드 디스크;

- 저장 인터페이스, 예를 들면 대용량 저장소, RAM, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스;

- 통신 인터페이스(75), 예를 들어 유선 인터페이스(예를 들어, 버스 인터페이스, 광역 네트워크 인터페이스, 로컬 영역 네트워크 인터페이스), 또는 무선 인터페이스(예컨대, IEEE 802.11 인터페이스 또는 Bluetooth® 인터페이스); 및

- 디스플레이.

인코딩 또는 인코더의 상이한 실시예들에 따르면, 코딩된 비트스트림은 목적지로 송신된다. 예를 들어, 코딩된 비트스트림은 로컬 또는 원격 메모리, 예를 들어 비디오 메모리(74) 또는 RAM(74), 하드 디스크(73)에 저장된다. 변형에서, 비트스트림은 저장 인터페이스, 예를 들어 대용량 저장소, 플래시 메모리, ROM, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스에 송신되고, 및/또는 통신 인터페이스(75), 예를 들어 포인트 투 포인트 링크, 통신 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크, 또는 방송 네트워크에 대한 인터페이스를 통해 전송된다.

디코딩 또는 디코더의 상이한 실시예들에 따르면, 비트스트림은 소스로부터 획득된다. 예시적으로, 비트스트림은 로컬 메모리, 예를 들어, 비디오 메모리(74), RAM(74), ROM(73), 플래시 메모리(73) 또는 하드 디스크(73)로부터 판독된다. 변형에서, 비트스트림은 저장 인터페이스, 예를 들어 대용량 저장소, RAM, ROM, 플래시 메모리, 광 디스크 또는 자기 지원장치와의 인터페이스로부터 수신되고, 및/또는 통신 인터페이스(75), 예를 들어 포인트 투 포인트 링크, 버스, 포인트 투 멀티포인트 링크, 또는 방송 네트워크에 대한 인터페이스로부터 수신된다.

상이한 실시예들에 따르면, 도 1 또는 도 5와 관련하여 설명된 인코딩 방법을 구현하도록 구성된 디바이스는(70)는 이하를 포함하는 세트에 속한다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);

- 랩탑;

- 정지 사진 카메라;

- 비디오 카메라;

- 인코딩 칩;

- 정지 화상 서버; 및

- 비디오 서버(예를 들어, 방송 서버, 주문형 비디오 서버, 또는 웹 서버).

상이한 실시예들에 따르면, 도 2 또는 도 6과 관련하여 설명된 디코딩 방법을 구현하도록 구성된 디바이스는(70)는 이하를 포함하는 세트에 속한다:

- 모바일 디바이스;

- 통신 디바이스;

- 게임 디바이스;

- 셋톱 박스;

- TV 세트;

- 태블릿(또는 태블릿 컴퓨터);

- 랩탑;

- 디스플레이; 및

- 디코딩 칩.

본 명세서에 설명된 다양한 프로세스들 및 특징들의 구현들은 다양한 상이한 장비 또는 애플리케이션들로 실시될 수 있다. 그러한 장비의 예들은 인코더, 디코더, 디코더로부터의 출력을 처리하는 포스트-프로세서, 인코더에 입력을 제공하는 프리-프로세서, 비디오 코더, 비디오 디코더, 비디오 코덱, 웹 서버, 셋톱 박스, 랩탑, 개인용 컴퓨터, 셀 폰, PDA, 및 화상 또는 비디오를 처리하기 위한 임의의 다른 디바이스, 또는 다른 통신 디바이스들을 포함한다. 명백한 바와 같이, 장비는 이동식일 수도 있고, 심지어 이동 차량에 설치될 수 있다.

추가로, 방법들은 프로세서에 의해 수행되는 명령어들에 의해 구현될 수 있고, 그러한 명령어들(및/또는 구현에 의해 생성된 데이터 값들)은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 매체(들) 내에 구현되고 컴퓨터에 의해 실행가능한 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드가 구현된 컴퓨터 판독가능한 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 그 내부에 정보를 저장하는 본래의 능력은 물론, 그로부터의 정보의 검색을 제공하는 본래의 능력을 고려할 때 비일시적 저장 매체로 고려된다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 예를 들어, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치 또는 디바이스, 또는 상술한 것의 임의의 적절한 조합일 수 있지만 그에 한정되지 않는다. 이하는 본 발명의 원리들이 적용될 수 있는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체들의 더 구체적인 예들을 제공하지만, 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 쉽게 이해되는 바와 같이 단지 예시적일 뿐이고 포괄적인 목록이 아님을 알아야 한다: 휴대용 컴퓨터 디스켓; 하드 디스크; 판독 전용 메모리(ROM); 소거가능한 프로그래머블 판독 전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리); 휴대용 컴팩트 디스크 판독 전용 메모리(CD-ROM); 광학 저장 디바이스; 자기 저장 디바이스; 또는 상술한 것의 임의의 적합한 조합.

명령어들은 프로세서 판독가능한 매체 상에 유형으로(tangibly) 구현된 애플리케이션 프로그램을 형성할 수 있다.

명령어들은 예를 들어 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합일 수 있다. 명령어들은 예를 들어 운영 체제, 별도의 애플리케이션, 또는 이 둘의 조합에서 발견될 수 있다. 그러므로, 프로세서는 예를 들어 프로세스를 수행하도록 구성된 디바이스, 및 프로세스를 수행하기 위한 명령어들을 갖는 프로세서 판독가능한 매체(예를 들어, 저장 디바이스)를 포함하는 디바이스 둘 다로서 특징지어질 수 있다. 또한, 프로세서 판독가능한 매체는 명령어들에 추가하여, 또는 명령어들을 대신하여, 구현에 의해 생성된 데이터 값들을 저장할 수 있다.

통상의 기술자에게 명백한 바와 같이, 구현들은 예를 들어 저장되거나 전송될 수 있는 정보를 운반하도록 포맷팅된 다양한 신호들을 생성할 수 있다. 정보는 예를 들어 방법을 수행하기 위한 명령어들, 또는 설명된 구현들 중 하나에 의해 생성된 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 신호는 설명된 실시예의 신택스를 기록 또는 판독하기 위한 규칙들을 데이터로서 운반하거나, 설명된 실시예에 의해 작성된 실제 신택스 값들을 데이터로서 운반하도록 포맷팅될 수 있다. 그러한 신호는, 예를 들어 전자기파(예를 들어, 스펙트럼의 무선 주파수 부분을 사용)로서 또는 기저 대역 신호로서 포맷팅될 수 있다. 포맷팅은, 예를 들어 데이터 스트림을 인코딩하고, 인코딩된 데이터 스트림으로 캐리어를 변조하는 것을 포함할 수 있다. 신호가 운반하는 정보는 예를 들어, 아날로그 또는 디지털 정보일 수 있다. 신호는 알려진 바와 같이 다양한 상이한 유선 또는 무선 링크들을 통해 전송될 수 있다. 신호는 프로세서 판독가능한 매체 상에 저장될 수 있다.

다수의 구현이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 수정이 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들어, 상이한 구현들의 요소들은 결합, 보충, 수정 또는 제거되어 다른 구현들을 생성할 수 있다. 추가로, 통상의 기술자는 다른 구조들 및 프로세스들이 개시된 것들을 대체할 수 있고, 결과적인 구현들은 적어도 실질적으로 동일한 방식(들)으로 적어도 실질적으로 동일한 기능(들)을 수행하여, 개시된 구현들과 적어도 실질적으로 동일한 결과(들)를 달성할 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 이들 및 다른 구현들이 본 출원에 의해 고려된다.

Claims (10)

1. 코딩된 비트스트림으로부터 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상(high dynamic range picture)을 디코딩하기 위한 방법으로서,
   상기 코딩된 비트스트림으로부터 표준 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하는 단계;
   상기 코딩된 비트스트림으로부터 피벗 포인트들의 세트(a set of pivot points)를 디코딩하는 단계 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;
   미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하는 단계;
   

   

   에 의해, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 결정하는 단계 - Y는 휘도 값임 - ; 및
   디코딩된 표준 다이내믹 레인지 화상 및 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 단계
   를 포함하는 방법.
2. 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 코딩하기 위한 방법으로서,
   적어도 전처리 색 보정 함수 b₀를 사용하여 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 표준 다이내믹 레인지 화상으로 분해(decomposing)하는 단계;
   상기 전처리 색 보정 함수 b₀로부터 후처리 색 보정 함수 b_p를 결정하는 단계;
   미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하는 단계;
   

   

   에 의해, 상기 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출(delivering)하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 결정하는 단계 - Y는 휘도 값이고, 상기 조절 함수 f_adj를 결정하는 단계는 1/b_p와 1/b_adj 사이의 에러의 최소화를 수행하는 단계를 포함함 - ;
   피벗 포인트들의 세트를 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하는 단계 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 상기 결정된 조절 함수 f_adj를 표현함 - ; 및
   상기 표준 다이내믹 레인지 화상을 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하는 단계
   를 포함하는 방법.
3. 코딩된 비트스트림으로부터 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하기 위한 장치로서,
   상기 코딩된 비트스트림으로부터 표준 다이내믹 레인지 화상을 디코딩하고;
   상기 코딩된 비트스트림으로부터 피벗 포인트들의 세트를 디코딩하고 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;
   미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하고;
   

   

   에 의해, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 결정하고 - Y는 휘도 값임 - ;
   디코딩된 표준 다이내믹 레인지 화상 및 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj로부터 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하도록
   구성되는 적어도 하나의 프로세서
   를 포함하는 장치.
4. 적어도 하나의 하이 다이내믹 레인지 화상을 코딩된 비트스트림으로 인코딩하기 위한 장치로서,
   전처리 색 보정 함수 b₀를 사용하여 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 표준 다이내믹 레인지 화상으로 분해하고;
   상기 전처리 색 보정 함수 b₀로부터 후처리 색 보정 함수 b_p를 결정하고;
   미리 정의된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 선택하고;
   1/b_p와 1/b_adj 사이의 에러의 최소화를 수행함으로써

   

   에 의해, 상기 미리 정의된 색 보정 함수 b_{p_default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 결정하고 - Y는 휘도 값임 - ;
   피벗 포인트들의 세트를 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하고 - 상기 피벗 포인트들의 세트는 상기 결정된 조절 함수 f_adj를 표현함 - ;
   상기 표준 다이내믹 레인지 화상을 상기 코딩된 비트스트림으로 인코딩하도록
   구성되는 적어도 하나의 프로세서
   를 포함하는 장치.
5. 컴퓨터 프로그램이 프로세서에 의해 실행될 때, 제1항 또는 제2항에 따른 방법을 수행하기 위한 소프트웨어 코드 명령어들을 포함하는 컴퓨터 프로그램.
6. 적어도 하나의 코딩된 하이 다이내믹 레인지 화상을 표현하는 비트스트림으로서,
   상기 하이 다이내믹 레인지 화상으로부터 획득된 적어도 하나의 표준 다이내믹 레인지 화상을 표현하는 코딩된 데이터; 및
   미리 결정된 색 보정 함수 b_{p _ default}를 조절하여, 조절된 색 보정 함수 b_adj를 산출하는 데 이용되는 조절 함수 f_adj를 표현하는 피벗 포인트들의 세트를 표현하는 코딩된 데이터 - 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는

   

   에 의해 결정되고, Y는 휘도 값이고, 상기 조절된 색 보정 함수 b_adj는 디코딩되는 상기 표준 다이내믹 레인지 화상으로부터 상기 하이 다이내믹 레인지 화상을 재구성하는 데 이용됨 -
   를 포함하는 비트스트림.
7. 제3항에 따른 디코딩하기 위한 장치를 포함하는 전자 디바이스.
8. 제7항에 있어서, 모바일 디바이스, 통신 디바이스, 게임 디바이스, 셋톱 박스, TV 세트, 태블릿, 랩탑, 디스플레이, 및 디코딩 칩으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전자 디바이스.
9. 제4항에 따른 인코딩하기 위한 장치를 포함하는 전자 디바이스.
10. 제9항에 있어서, 모바일 디바이스, 통신 디바이스, 게임 디바이스, 태블릿, 랩탑, 정지 화상 카메라, 비디오 카메라, 인코딩 칩, 정지 화상 서버, 및 비디오 서버로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 전자 디바이스.

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