JP7049419B2 - ソースカラーボリューム情報メッセージング - Google Patents
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Description
本願は、2016年11月29日に出願された米国仮特許出願第62/427,677号および2016年10月5日に出願された米国仮特許出願第62/404,302号に基づく優先権を主張するものであり、その開示内容を全て本願に援用する。
技術
「動画像の符号化」のためのITU-T勧告H.265[1](HEVCとしても知られる)は、付録Dの「補足的な付加情報(Supplemental enhancement information)」(SEI)および付録Eの「ビデオ表示情報(Video usability information)」(VUI)において、補足的なSEIおよびVUI情報を符号化ビットストリームにおいて提供し、デコーダが復号サンプルをディスプレイにより良好にマッピングできるようにするための、シンタックスについて説明している。
olour_primariesが使用される[1]。[3]において、多原色表現(multiple primary expressions)および空間領域が、特定されたソース特性に関連づけられるものとして提案されている。[4]において、コンテンツカラーボリュームSEIメッセージが、コンテンツによって占められたカラーボリュームを示すものとして提案されている。これは、カラー座標の(x,y,Y)記述を使用し、かつ輝度Yのスライス(slice)を有し、各スライスにはポリゴンが関連づけられている。これらの提案には、以下のような多くの欠点がある。すなわち、大半のディスプレイ製造者にとってほとんど有用でない情報を提供すること、著しいオーバーヘッドを加え得ること、および要求する計算オーバーヘッドが大きすぎて生成し得ない場合があることである。既存の符号化および復号化方法を向上させるには、本発明者らの検討によれば、ソースカラーボリューム情報を生成し、そして伝えるための改善された技術が必要とされる。
同様の部材に同様の参照符号を付した添付図面の各図において、本発明のある実施形態を限定する事なく例示する。
SEIメッセージングを使用してソースカラーボリューム情報を伝えるための手法を本明細書に記載する。以下の説明において、便宜上、本発明を完全に理解できるように、多数の詳細事項を説明する。ただし、これらの詳細事項が無くても本発明が実施可能であることは明白であろう。他方、本発明の説明を不必要に煩雑にしたり、不明瞭にしたり、難読化したりしないように、周知の構造およびデバイスの細かな詳細までは説明しない。
本明細書に記載する実施形態例は、SEIメッセージングを使用してソースカラーボリューム情報を伝えるための手法に関する。デコーダにおいて、SEIメッセージングを抽出するためのプロセッサは、入力ビットストリーム中にソースカラーボリューム情報が存
在することを識別するソースカラーボリューム識別メッセージング変数を受け取る。プロセッサは、第1のメッセージング変数をソースカラーボリューム情報の一部として受け取る。第1のメッセージング変数が第1の所定値と一致すれば、1以上の原色に関して、プロセッサは、入力ビットストリーム中のソースカラーボリューム情報に基づき、その1以上の原色についてのxおよびy色度座標を生成する。プロセッサは、入力ビットストリーム中のソースカラーボリューム情報に基づいて、最小輝度値、最大輝度値および平均輝度値を生成する。プロセッサは、第2のメッセージング変数をソースカラーボリューム情報の一部として受け取り、そして第2のメッセージング変数が第2の所定値と一致すれば、1以上の原色に関して、プロセッサは、ソースカラーボリューム情報に基づき、最小輝度値、最大輝度値および平均輝度値に対応する、その1以上の原色についてのxおよびy色度座標を生成する。
図1は、映像キャプチャから映像コンテンツ表示までの種々の段階を示す、映像配信パイプライン(100)の処理例を示す。画像生成ブロック(105)を使用して、1シーケンスの映像フレーム(102)がキャプチャまたは生成される。映像フレーム(102)は、デジタル式に(例えば、デジタルカメラによって)キャプチャされるか、またはコンピュータによって(例えば、コンピュータアニメーションを使用して)生成され、映像データ(107)が提供される。あるいは、映像フレーム(102)は、フィルムカメラによってフィルム上にキャプチャされ得る。フィルムは、適切な編集(不図示)後、デジタルフォーマットに変換され、映像データ(107)が提供される。
トリームによって、またはマルチレイヤビットストリームによって表され得る。例えば、マルチレイヤビットストリームにおいて、信号(122)は、ベースレイヤ(例えば、SDRレイヤまたは10ビットHDR(HDR10)レイヤ)およびエンハンスメントレイヤを含み得る。エンハンスメントレイヤは、ベースレイヤと組み合わされたとき、ベースレイヤ単独の場合よりも高いダイナミックレンジを有するHDRビットストリーム(例えば、12ビットHDR信号)を生成する。また、エンコーダ(120)からの出力ビットストリームである信号(122)は、メタデータ(119)や、デコーダがHDR信号をより良好に再構成することを助けるための予測パラメータおよび他のデータなどの、更なる符号化関連メタデータを含み得る。
図2は、所定のコンテナフォーマット(例えば、BT.2020)(「コンテナカラーボリューム」とも称される)の、「最大」可能カラーボリュームの例を示す。そのようなボリュームは、2次元(2D)色域原色、白色点色度(例えば、D65)、最大輝度値(例えば、Lmax=4,000ニト)および最小輝度値(例えば、0.005ニト)によって構築され得る。そのようなプロットは、ソース映像コンテンツ内のすべての色についての最大可能カラーボリューム境界を示す。
本発明者らが理解するように、平均輝度(または中間点輝度)を伝えることもまた受信器にとって有用である。これら3つの値は、合わせて、ディスプレイマッピングのための妥当なトーン曲線を生成することに役立ち得る。本開示において、ソースカラーボリュームを記述するために以下のメタデータを通知することを提案する。すなわち、a)ソースによって占められた最大2D色域(例えば、ソースカラーボリューム)、b)ソースの最大輝度、最小輝度および平均輝度、ならびにc)オプションとして、これら3つの輝度値についてのスライスされた(2D)色域(例えば、図3Bおよび3Cを参照)である。コンテナ原色およびソースコンテンツ原色の白色点が同じであるはずとされるので、そのような情報を再送信する理由はない。この情報は、例えば、フレーム単位またはシーン単位で、必要に応じて更新され得る。図3Bおよび図3Cは、特定の輝度(Y)値におけるソースカラーボリューム(305)およびコンテナカラーボリューム(310)の2Dスライスの例を示す。図3Bにおいて、2Dスライスは、Y=84ニトにおける2Dスライスであり、かつ図3Cにおいて、2Dスライスは、Y=246ニトにおける2Dスライスである。ソースカラーボリューム(305)を囲み、かつコンテナRGB空間内にある色度(rgb)三角形は、例示のためだけに与えている。エンコーダは、より小さいまたはより大きいそのような領域を規定し、そして受信器へ送信するように選択してもよい。
-現在のレイヤの新たな符号化レイヤ映像シーケンス(CLVS)が開始する
-ビットストリームが終了する
-同じ値のsource_colour_volume_idを有し、かつ現在のレイヤに適用可能なソースカラーボリュームSEIメッセージを含むアクセスユニットにおける現在のレイヤ内のピクチャpicBであって、PicOrderCnt(picB)がPicOrderCnt(picA)よりも大きいような、ピクチャpicBが出力される。ここで、PicOrderCnt(picB)およびPicOrderCnt(picA)は、それぞれ、picBについてのピクチャ順序カウントのための復号処理の実施直後のpicBおよびpicAのPicOrderCnt値である。
source_colour_primariesの値が2に等しい場合、source_colour_primariesは、シンタックスのsource_primaries_x[c]およびsource_primaries_y[c]によって明示的に指定される。
15を参照)において指定されるようなxおよびyのCIE 1931規定に従って、ソースコンテンツの原色成分cの正規化xおよびy色度座標を、それぞれ0.00002刻みで指定する。赤色、緑色および青色の原色を使用するソースコンテンツを記述する際において、0に等しい指標値cが緑色の原色に対応し、1に等しいcが青色の原色に対応し、かつ2に等しいcが赤色の原色に対応すべきであることが提唱される(また、付録Eおよび表E.3を参照)。source_primaries_x[c]およびsource_primaries_y[c]の値は、0以上50,000以下の範囲にある。
1931規定に従って、ある公称輝度でのソースコンテンツの原色成分cの正規化xおよびy色度座標を、それぞれ0.00002刻みで指定する。ソースコンテンツ輝度を記述する際において、指標値0、1および2がmax_source_luminance、min_source_luminanceおよびavg_source_luminanceにそれぞれ対応する。赤色、緑色および青色の原色を使用するソースコンテンツを記述する際において、0に等しい指標値cが緑色の原色に対応し、1に等しいcが青色の原色に対応し、かつ2に等しいcが赤色の原色に対応すべきであることが提唱される(また、付録Eおよび表E.3を参照)。source_primaries_x[c]およびsource_primaries_y[c]の値は、0以上50,000以下の範囲にある。
、処理は、終了し(409)、存在すれば(ステップ435)、デコーダは、最小輝度値、中間輝度値および最大輝度値の各々についての原色について(x,y)色度座標を抽出する。
いくつかの実施形態において、アクティブ領域をソースカラーボリュームに関するメタデータの一部として規定することは、利点を有し得る。例えば、映像がレターボックスフォーマットで符号化される場合、エンコーダおよびデコーダは、各映像フレームのルマおよびクロマ特性(例えば、最小輝度、最大輝度および平均輝度)を計算する際に黒いレターボックスエリアを含むべきでない。実験の結果によると、映像シーケンスにおけるフレームの「フレーミング」または「マッティング(matting)」(例えば、ピラーボックス化、ウィンドウボックス化およびレターボックス化)を考慮することによって、全体的な出力ピクチャ品質が著しく改善され得ることが示されてきた。レターボックス検出は、デコーダによって実装され、それによりアクティブピクチャ領域を規定する通知オーバーヘッドを低減し得るが、ある実施形態において、そのような通知は、明示的に通知されて、低計算複雑性のデコーダをサポートし得る。表2は、ある実施形態による、アクティブ領域通知をともなうソースカラーボリュームSEIメッセージングの例を示す。
セマンティックス1。ある実施形態において、アクティブ領域は、コンフォーマンス・ウィンドウ・クロッピングおよび出力の前に、復号ピクチャに対して指定される。このとき、アクティブ領域パラメータは、以下のように解釈され得る。
region_left_offset、active_region_right_offset、active_region_top_offsetおよびactive_region_bottom_offsetの値は、0に等しいと推定される。
セマンティックス2。ある実施形態において、アクティブ領域オフセット値は、表示のための最終出力ピクチャに対して規定される。それ故に、コンフォーマンスウィンドウパラメータが考慮される必要がある。このとき、アクティブ領域パラメータは、以下のように解釈され得る。
*(conf_win_bottom_offset+conf_win_top_offset)未満である。
参考文献
[1]Rec.ITU-T H.265,“Series H:Audiovisual and Multimedia systems,Infrastructure
of audiovisual services - Coding of moving video, High efficiency video coding,”ITU,Oct.2014.
[2]H.M. Oh et al.,“Content colour gamut SEI message”,JCTVC-X0040,May 2016,Geneva,CH.
[3]A.M. Tourapis,“Improvements to the Effective Colour Volume SEI”,JCTVC-X0052,May 2016,Geneva,CH.
[4]A.K. Ramasubramonian,“Content colour volume SEI message”,JCTVC-X0052,May 2016,Geneva,CH.
[5]SMPTE ST 2094-1:2016:“Dynamic Metadata for Color Volume Transform - Core Components,” SMPTE, May 18, 2016.
[6]SMPTE ST 2094-10:2016:“Dynamic Metadata for Color Volume Transform - Application #1,”SMPTE,May 18,2016.
[7]R. Atkins et al.,U.S.Patent Publication US2016/0005349,“Display management for high dynamic range video.”
本発明の実施形態は、コンピュータシステム、電子回路およびコンポーネントで構成されたシステム、マイクロコントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)または他のコンフィギュラブルまたはプログラマブルロジックデバイス(PLD)、離散時間またはデジタル信号プロセッサ(DSP)、特定用途向けIC(ASIC)などの集積回路(IC)デバイス、および/または、このようなシステム、デバイスまたはコンポーネントを1つ以上含む装置、を用いて実施し得る。このコンピュータおよび/またはICは、本明細書に記載のようなSEIメッセージングを使用してソースカラーボリューム情報を伝えることに関する命令を行い、制御し、または実行し得る。このコンピュータおよび/またはICは、本明細書に記載の処理に関する様々なパラメータまたは値のいずれを演算してもよい。画像およびビデオ実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、および、その様々な組み合わせで実施され得る。
手段」への言及を含む)は、そうでないと明記されている場合を除いて、当該コンポーネントの機能を果たす(例えば、機能的に均等である)あらゆるコンポーネント(上記した本発明の実施形態例に出てくる機能を果たす開示構造に対して構造的に均等ではないコンポーネントも含む)を、当該コンポーネントの均等物として、含むものと解釈されるべきである。
SEIメッセージングを使用してソースカラーボリューム情報を伝えることに関する実施形態例を上述した。この明細書中において、各実装毎に異なり得る多数の具体的な詳細に言及しながら本発明の実施形態を説明した。従って、本発明が如何なるものかおよび出願人は本発明が如何なるものであると意図しているかについての唯一且つ排他的な指標は、後の訂正を含む、これら請求項が生じる具体的な形態の、本願から生じる1組の請求項である。当該請求項に含まれる用語に対して本明細書中に明示したあらゆる定義が、請求項内で使用される当該用語の意味を決定するものとする。よって、請求項に明示的に記載されていない限定事項、構成要素、特性、特徴、利点または属性は、いかなる形であれ請求の範囲を限定するものではない。従って、本明細書および図面は、限定的ではなく、例示的であると認識されるべきものである。
Claims (5)
- デコーダにおいて入力ビットストリームのソースカラーボリューム情報をSEIメッセージから抽出する方法であって、前記方法はプロセッサ上で実行され、前記方法は、
1つ以上のソースカラーSEIパラメータを含むSEIメッセージを受け取ることとであって、前記1つ以上のソースカラーSEIパラメータは、原色成分パラメータおよび輝度値パラメータを含むことと、
原色成分cについて、前記原色成分パラメータからxおよびy色度座標を抽出することであって、前記xおよびy色度座標は、それぞれ、前記入力ビットストリームの前記原色成分cの正規化xおよびy色度座標を規定することと、
前記輝度値パラメータから最小輝度値、最大輝度値および平均輝度値を抽出することであって、前記最小輝度値、前記最大輝度値および前記平均輝度値は、前記入力ビットストリームの1つ以上の復号ピクチャのアクティブ領域についてであることと、
を包含する方法。 - デコーダにおいて入力ビットストリームのソースカラーボリューム情報をSEIメッセージから抽出する方法であって、前記方法はプロセッサ上で実行され、前記方法は、
1つ以上のソースカラーSEIパラメータを含むSEIメッセージを受け取ることとであって、前記1つ以上のソースカラーSEIパラメータは、原色成分パラメータおよび輝度値パラメータを含むことと、
原色成分cについて、前記原色成分パラメータからxおよびy色度座標を抽出することであって、前記xおよびy色度座標は、それぞれ、前記入力ビットストリームの前記原色成分cの正規化xおよびy色度座標を規定することと、
前記輝度値パラメータから最小輝度値、最大輝度値および平均輝度値を抽出することであって、前記最小輝度値、前記最大輝度値および前記平均輝度値は、前記入力ビットストリームの1つ以上の復号ピクチャについてであることと、
を包含する方法。 - 前記入力ビットストリーム、前記原色成分cについての前記xおよびy色度座標、前記最小輝度値、前記最大輝度値および前記平均輝度値に基づいて出力映像信号を出力することをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記xおよびy色度座標は、ISO 11664-1において指定されるxおよびyのCIE 1931規定に従って、0.00002刻みで指定される、請求項1または2に記載の方法。
- 赤色、緑色および青色の原色を使用するカラーボリュームを記述する際において、c=0は緑色の原色に対応し、c=1は青色の原色に対応し、c=2は赤色の原色に対応する、請求項1または2に記載の方法。
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