JP2016054496A - 様々なレベルのメタデータを含む色管理を制御するスケーラブルシステム - Google Patents
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Abstract
Description
例示的な実施形態を図面の参照図に示している。本明細書で開示する実施形態および図面は、限定するものではなく、例示とみなされるべきものである。
ビデオ品質の一側面は、画像またはビデオの制作者が意図したものと同じかまたは略同じ忠実度で、ターゲット・ディスプレイ上に画像またはビデオをレンダリングすることに関する。様々に能力が異なるディスプレイ上で、ビデオコンテンツの本来の見た目を維持しようと試みる色管理(CM:Color Management)方式を有することが望ましい。この課題を達成するためには、そのようなCMアルゴリズムは、ビデオがファイナライズされたポストプロダクション環境において、そのビデオが鑑賞者にどのように見えていたのかを予測できることが望ましい。
これらの例が示すように、本来の意図への忠実度が可能な限り高いビデオを作成するために、リファレンス・ディスプレイ、ターゲット・ディスプレイ、ソースコンテンツの特性および能力について把握していることが望ましい。ソース画像データの様々な側面を記述し、その情報を伝達する他のデータであって、そのような忠実なレンダリングに有用な「メタデータ」と呼ばれるものがある。
本出願のいくつかの実施形態において、ロバストな色管理方式を提供するためのシステムおよび方法について開示し、これにより、メタデータのいくつかのソースを採用することで、コンテンツ制作者の本来の意図に一致する、より高い画像/ビデオ忠実度を提供する。本明細書においてより詳細に説明するように、一実施形態において、いくらかのメタデータの利用可能性に応じて、様々なメタデータのソースを処理に加えることができる。
本出願のいくつかの実施形態において、スケーラブル色管理方式を提供するためのシステムおよび方法について開示し、これにより、コンテンツ制作者の本来の意図への忠実度がさらに高い画像/ビデオを提供するため、いくつかのメタデータ・ソースを一連の様々なレベルのメタデータに配信することができる。本明細書においてより詳細に説明するように、一実施形態において、いくらかのメタデータの利用可能性に応じて、様々なレベルのメタデータを処理に加えることができる。
(1)符号化されたビデオコンテンツ
(2)符号化されたコンテンツを線形光(linear light)に変換するための方法
(3)ソースコンテンツの色域境界(輝度と色度の両方)
(4)ポストプロダクション環境に関する情報
線形光に変換するための方法は、コンテンツ制作者によって観測された実際の画像の見た目(輝度、色域など)を計算することができるので、望ましい場合がある。色域境界は、最外郭の色を予め指定するために役立ち、これにより、クリッピングなく、またはあまり多くのオーバーヘッドを残すことなく、そのような最外郭の色をターゲット・ディスプレイにマッピングすることができる。ポストプロダクション環境に関する情報は、ディスプレイでの見た目に影響を及ぼし得る外的因子がモデル化されるので望ましい。
レベル0のメタデータは、デフォルトケースであり、実質的にゼロ・メタデータを意味する。メタデータは、以下のことを含むいくつかの理由で、存在しない場合がある。
(2)ディスプレイがコンテンツを切り替える(すなわち、チャンネルサーフィンまたはコマーシャルの時間)。
一実施形態において、CM処理では、ビデオ解析に基づいてメタデータを推定することによるか、またはデフォルト値を前提とすることによるか、いずれかによってレベル0(すなわち、メタデータがない場合)に対処することが望ましい場合がある。
デフォルト値に切り替える。
この場合、CMアルゴリズムは、いくつかのデフォルトの前提によって開始し、それらの前提を、ソースコンテンツの解析によって得られる情報に基づいて修正することができる。通常、これは、ビデオフレームのヒストグラムを解析することを伴うことがあり、これによって、場合によってはCMアルゴリズムのパラメータ値を計算することにより、入力ソースの輝度を調整する最善の方法が決定される。その場合、それぞれのシーンまたはフレームが同じ輝度レベルにバランスされた「自動露出」タイプの見た目の画像が作り出され得るリスクの可能性がある。また、フォーマットによっては、他の何らかの課題が提示される場合があり、例えば、ソースコンテンツがRGB形式である場合、その色域を決定するための自動化された方法は、現在のところ存在しない。
本実施形態では、ソースコンテンツがどのように作成およびパッケージ化されたのかについて記述する情報を、レベル1のメタデータによって提供する。このデータによって、ビデオコンテンツが実際にコンテンツ制作者にどのように見えていたのかをCM処理により予測することを可能にすることができる。レベル1のメタデータ・パラメータは、以下の3つの領域に分類することができる。
(2)ソース・ディスプレイのパラメータ
(3)ソースコンテンツの色域パラメータ
(4)環境パラメータ
ビデオ符号化パラメータ
多くの色管理アルゴリズムは、少なくとも部分的に線形光空間において機能するので、符号化方式に固有のものであるか、またはメタデータ自体として提供されるものであるか、いずれかである線形の(ただし、相対的な)(X,Y,Z)表現に、符号化ビデオを変換する方法を有することが望ましい場合がある。例えば、LogYuv、OpenEXR、LogYxy、またはLogLuv TIFFなどの符号化方式は、線形光形式に変換するために必要な情報を本来含んでいる。しかしながら、多くのRGBまたはYCbCr形式では、ガンマおよび原色などの追加情報が望まれることがある。一例として、YCbCrまたはRGB入力を処理するために、以下の情報を供給することができる。
(3)全体的または各原色のチャネルごとの応答曲線(例えば、「ガンマ」)。これを用いて、インタフェースまたはリファレンス・ディスプレイにより適用された可能性のある非線形応答を取り消すことにより、強度値を線形化することができる。
色管理アルゴリズムが、ソース・ディスプレイの色域を把握していると有用な場合がある。それらの値は、コンテンツのグレーディングに使用されたリファレンス・ディスプレイの能力に相当する。好ましくは完全に暗い環境で測定されるソース・ディスプレイの色域パラメータには、以下のものを含むことができる。
(2)CIE XYZのような、白色および黒色の三刺激値。
色管理アルゴリズムが、ソースコンテンツの作成に用いられた色域の境界を把握していると有用な場合がある。一般に、それらの値は、コンテンツのグレーディングに使用されたリファレンス・ディスプレイの能力に相当する。しかしながら、それらは、ソフトウェア設定によって異なることがあり、またはディスプレイの能力の一部のみが使用された場合に異なることがある。場合によっては、ソースコンテンツの色域は、符号化されたビデオデータの色域と一致していないことがある。例えば、ビデオデータは、可視スペクトル全体を網羅するLogYuv(または他の符号化)で符号化することができる。ソース色域パラメータには、以下のものを含むことができる。
(2)CIE XYZのような、白色および黒色の三刺激値。
ある特定の状況では、単にリファレンス・ディスプレイによる発光レベルを把握しているだけでは、ポストプロダクションにおいてソースコンテンツが鑑賞者にどのように「見えていた」のかを特定するには十分ではないことがある。また、周囲環境によって生じる光レベルに関する情報も有用となり得る。ディスプレイと環境の両方の光を合わせたものが、人の目に入る信号であり、「見た目」を作り出すものである。この見た目を、ビデオ・パイプラインを通して維持することが望ましい場合がある。好ましくは通常のカラーグレーディング環境で測定される環境パラメータには、以下のものを含むことができる。
(2)通常のカラーグレーディング環境におけるリファレンス・モニタの黒レベルの絶対XYZ値。この値を用いて、周囲照明による黒レベルへの影響を特定することができる。
上述のように、レベル1のメタデータによって、ソースコンテンツの色域、符号化、環境のパラメータを提供することができる。これによって、ソースコンテンツが承認されたときにどのように見えていたのかを予測するためのCMソリューションが可能となり得る。しかしながら、ターゲット・ディスプレイに合わせて色および輝度を最適に調整する方法について、多くのガイダンスは提供されない。
レベル2のメタデータは、ソースビデオコンテンツの特性に関する追加情報を提供するものである。一実施形態において、レベル2のメタデータでは、ソースコンテンツの輝度範囲を特定の輝度領域に分割することができる。より具体的には、一実施形態において、ソースコンテンツの輝度範囲は5つの領域に分割されることがあり、この場合、それらの領域は、輝度範囲に沿ったいくつかの点によって定義することができる。そのような範囲および領域は、1つの画像で、一連の画像で、1つのビデオシーンで、または複数のビデオシーンで、定義することができる。
一実施形態において、レベル3のメタデータとして、ソースコンテンツの第2のリファレンス・グレーディングについて、レベル1およびレベル2のメタデータのパラメータを採用することができる。例えば、ソースコンテンツの一次グレーディングは、600ニットの輝度でP3色域を用いて、リファレンス・モニタ(例えば、ProMonitor)上で実行されたものであり得る。レベル3のメタデータによって、例えばCRTリファレンス上で実行され得る二次グレーディングに関する情報を、同様に提供することができる。この場合、その追加情報は、Rec601またはRec709の原色と、120ニットのような、より低輝度を示すことになる。対応するmin、foot、mid、head、maxレベルは、同じくCMアルゴリズムに供給される。
レベル4のメタデータは、第2のリファレンス・グレーディング用のメタデータが実際のターゲット・ディスプレイに合わせて調整されていること以外は、レベル3のメタデータと同じである。
レベル5のメタデータは、以下のような顕著な特徴を識別することにより、レベル3またはレベル4を拡張している。
(3)色域外:意図的にソースコンテンツの色域外にカラーグレーディングされた画像内の特徴部。
上述のように、様々なメタデータレベルにより、ソースマテリアル(source material)に関する情報を増加させて提供し、これによって、CMアルゴリズムは、ターゲット・ディスプレイ用の正確さが増したマッピングを提供することが可能となる。そのようなスケーラブルないくつかのレベルのメタデータを採用する一実施形態を、図8に示している。
Claims (6)
- 一組のレベルのメタデータによって、画像データを処理するための方法であって、前記一組のレベルのメタデータは、画像コンテンツに関連付けられる、前記方法は、
画像データおよび一組のレベルのメタデータを受け取って復号化することを備え、
前記一組のレベルのメタデータは、第1のレベルのメタデータおよび第2のレベルのメタデータに少なくとも分けられ、
前記第1のレベルのメタデータは、前記画像コンテンツを生成する際に用いられる色域を識別し、
前記第1のレベルのメタデータは、
x,y色度座標として示される白色点と、x,y色度座標としてそれぞれ示される3つの原色と、最大輝度レベルと、最小輝度レベルとを少なくとも含み、
前記第2のレベルのメタデータは、前記画像コンテンツの特性を識別し、
前記第2のレベルのメタデータは、前記画像コンテンツのシーンに対する1つ又は複数の輝度値を少なくとも含む、方法。 - 前記画像コンテンツを生成する際に用いられる色域は、前記画像コンテンツのカラーグレーディングに用いられた第1のリファレンス・ディスプレイの能力に対応する、請求項1に記載の方法。
- 前記一組のレベルのメタデータは、第3のレベルのメタデータにさらに分けられ、
前記第3のレベルのメタデータは、前記画像コンテンツのカラーグレーディングに用いられた第2のリファレンス・ディスプレイの能力を識別する、請求項2に記載の方法。 - 前記復号化することは、
受け取った画像データを、画像データストリームとメタデータストリームとに分けることを含む、請求項2に記載の方法。 - 前記一組のレベルのメタデータは、
ソースコンテンツのカラーグレーディングの際の周辺光条件をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記一組のレベルのメタデータは、
カラーグレーディングの際の周辺光の色温度をさらに含む、請求項1に記載の方法。
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