對色彩變換進(jìn)行編碼的方法和解碼的方法以及對應(yīng)的設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及色彩變換編碼。具體地，公開了一種用于對色彩變換進(jìn)行編碼的方法、 對應(yīng)的解碼方法、編碼設(shè)備和解碼設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 將重構(gòu)圖像呈現(xiàn)到終端設(shè)備顯示器上對確保端到端服務(wù)質(zhì)量具有關(guān)鍵的重要性。 然而這并非容易的任務(wù)，因?yàn)榇嬖诙喾N色彩格式、捕捉能力和顯示特性。最近，已經(jīng)由ITU 在 2012年4月出版的名稱為"ParametervaluesforUHDTVsystemsforproductionand internationalprogrammeexchange(用于攝制和國際節(jié)目交換的UHDTV系統(tǒng)的參數(shù)值）" 的文獻(xiàn)ITU-RRecommendationBT. 2020(被稱為Rec. 2020)中提出了新的且更廣泛的色彩 空間格式。因此，必須考慮與傳統(tǒng)設(shè)備的兼容性。
[0003] 所有呈現(xiàn)設(shè)備可能不具有適配到任何色彩空間的能力或者也不具有執(zhí)行最優(yōu)色 彩轉(zhuǎn)換所需要的知識。實(shí)際上，并非剪裁色彩（圖1的左部），人們可能更喜歡例如如圖1 的右部所圖示的得體的色彩陰影（shading)。色彩轉(zhuǎn)換功能的確定不是直接的，這是因?yàn)閮?nèi) 容創(chuàng)建工作流程可以包括確定性的處理（色彩空間1向色彩空間2轉(zhuǎn)換），而且也包括諸 如色彩分級之類的非確定的操作。如果使用具有不同特性的兩個(gè)目標(biāo)顯示器（例如，UHDTV 顯示器和Rec. 709HDTV顯示器），藝術(shù)意圖和色彩分級兩者都可以是不同的。色彩分級取決 于內(nèi)容特性和參考顯示器兩者。
[0004] 如在圖2上描繪的，在視頻內(nèi)容分發(fā)中，通常在解碼圖像上應(yīng)用色彩變換，使得映 射后的解碼圖像適配于終端設(shè)備呈現(xiàn)能力圖像。
[0005] 這種色彩變換（也被稱為色彩映射函數(shù)（CMF))例如通過3x3增益矩陣加偏移（增 益-偏移模型）或通過3D色彩LUT來近似。
[0006] 因此需要在可能在帶外（out-ofband)傳送的比特流中例如以3D色彩LUT的形 式來對色彩變換進(jìn)行編碼。這能夠在HEVC和SHVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)之上對應(yīng)用和服務(wù)提供必 要的靈活性和附加的特征。
[0007] -種解決方案是在私有流中在運(yùn)輸系統(tǒng)級傳送色彩變換或者更一般地傳送色彩 元數(shù)據(jù)。然而，大多數(shù)傳送系統(tǒng)丟棄這些元數(shù)據(jù)，因?yàn)橄到y(tǒng)不了解如何解釋這些元數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)中的至少一個(gè)。
[0009] 公開了一種用于對至少一個(gè)色彩變換進(jìn)行編碼的方法。該方法包括：
[0010] -對代表通過至少一個(gè)色彩變換重新映射的色彩輸出解碼圖像的視頻信號特性的 第一參數(shù)進(jìn)行編碼；以及
[0011] -對代表至少一個(gè)色彩變換的第二參數(shù)進(jìn)行編碼。
[0012] 公開了一種用于對至少一個(gè)色彩變換進(jìn)行編碼的編碼器，其包括：
[0013]-用于對代表通過至少一個(gè)色彩變換重新映射的色彩輸出解碼圖像的視頻信號特 性的第一參數(shù)進(jìn)行編碼的部件；以及
[0014]-用于對代表至少一個(gè)色彩變換的第二參數(shù)進(jìn)行編碼的部件。
[0015] 公開了一種用于對至少一個(gè)色彩變換進(jìn)行解碼的解碼器，其包括：
[0016]-用于對代表通過至少一個(gè)色彩變換重新映射的色彩輸出解碼圖像的視頻信號特 性的第一參數(shù)進(jìn)行解碼的部件；以及
[0017]-用于對代表至少一個(gè)色彩變換的第二參數(shù)進(jìn)行解碼的部件。
[0018] -種代表包括通過至少一個(gè)色彩變換重新映射的色彩輸出解碼圖像的視頻信號 特性的第一參數(shù)以及代表至少一個(gè)色彩變換的第二參數(shù)的至少一個(gè)色彩變換的編碼視頻 信號。
[0019] 有利地，在補(bǔ)充增強(qiáng)信息消息中對第一和第二參數(shù)進(jìn)行編碼或者從補(bǔ)充增強(qiáng)信息 消息中解碼第一和第二參數(shù)。
[0020] 根據(jù)變型，對第二參數(shù)的至少第一和第二集合進(jìn)行編碼，第一集合代表第一色彩 變換并且第二集合代表第二色彩變換，并且其中第一參數(shù)代表通過后面是第二色彩變換的 第一色彩變換重新映射的色彩輸出解碼圖像的視頻信號特性。
[0021] 公開了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括當(dāng)該程序在計(jì)算機(jī)上被執(zhí)行時(shí)用 于執(zhí)行用于編碼的方法或用于解碼的方法的步驟的程序代碼指令。
[0022] 公開了處理器可讀介質(zhì)，其具有存儲(chǔ)于其中的使處理器至少執(zhí)行用于編碼的方法 的用于解碼的方法的步驟的指令。
【附圖說明】
[0023] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將隨其實(shí)施例中的一些的以下描述而出現(xiàn)，結(jié)合附圖進(jìn) 行該描述，其中：
[0024] 圖1示出利用剪裁（在左邊）或色域壓縮（在右邊）從第一色彩空間到第二色彩 空間的色彩轉(zhuǎn)換；
[0025] 圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、包括適配呈現(xiàn)顯示特性的色彩變換的視頻解碼器的架 構(gòu)；
[0026]圖3代表根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的編碼方法的流程圖；
[0027] 圖4描述八分體的8個(gè)頂點(diǎn)的位置；
[0028] 圖5以灰色描繪一個(gè)八分體（layer_id)并且以黑色描繪其父（parent)八分體 (layer_id-1)；
[0029] 圖6A和6B代表根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的解碼方法的流程圖；
[0030] 圖7圖解地示出根據(jù)本發(fā)明的用于對色彩變換進(jìn)行編碼的編碼器；
[0031] 圖8圖解地示出根據(jù)本發(fā)明的用于對色彩變換進(jìn)行解碼的解碼器；以及
[0032] 圖9圖解地示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的視頻編碼/解碼系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 本發(fā)明涉及用于對色彩變換進(jìn)行編碼的方法。更確切地說，根據(jù)本發(fā)明的方法包 括對色彩映射信息進(jìn)行編碼，這使得能夠在解碼器側(cè)為了特定顯示環(huán)境的定制而重新映射 輸出解碼的圖像的色彩樣本。重新映射和映射被用作同義詞。重新映射處理將RGB色彩空 間中的解碼的樣本值映射/重新映射為目標(biāo)樣本值。示例性地，以亮度/色度或者RGB色 彩空間域來表示映射，并且將映射應(yīng)用于由解碼圖像的色彩空間轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的亮度/色度 分量或者每個(gè)RGB分量。
[0034]圖3表示根據(jù)本發(fā)明的示例性的且非限制性的實(shí)施例的編碼方法的流程圖。
[0035] 在步驟100中，在流（例如，如下面所公開的SEI消息）中對描述色彩映射的輸出 解碼圖像視頻信號特性的第一參數(shù)進(jìn)行編碼。
[0036] 在步驟102中，在流（例如，SEI消息）中對描述色彩變換的第二參數(shù)進(jìn)行編碼。
[0037] 對這樣的色彩變換元數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼使以下成為可能：保留藝術(shù)意圖（我們可以稱 之為代替/附加地使用本地專有電視機(jī)后處理的用于電視機(jī)的導(dǎo)演模式/視覺）；當(dāng)目標(biāo) (addressed)/靶標(biāo)原色實(shí)現(xiàn)比實(shí)際內(nèi)容色域?qū)挼枚嗟纳颍ɡ?，Rec. 2020)時(shí)，如果顯示 器能夠顯示增強(qiáng)的數(shù)據(jù)和媒介（vehicle)內(nèi)容色彩信息，則（例如，利用像UHDTVRec. 2020 這樣的較高質(zhì)量分級內(nèi)容）增強(qiáng)傳送的編碼視頻。對這樣的色彩變換元數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼也使 得在保持藝術(shù)意圖時(shí)得體地降級（例如，Rec. 709調(diào)色師等級（coloristgrade))寬色彩 色域分級內(nèi)容（例如，Rec. 2020調(diào)色師等級）成為可能。
[0038]在ITU-TSG16WP3 和IS0/IECJTC1/SC29/WG11 的視頻編碼聯(lián)合協(xié)作組（JCT-VC) 的文獻(xiàn)JCTVC-L1003中定義的HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的框架內(nèi)、或者在ITU-TSG16WP3和ISO/ IECJTC1/SC29/WG11的視頻編碼聯(lián)合協(xié)作組（JCT-VC)的文獻(xiàn)JCTVC-L1008中定義的作為 HEVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的可伸縮擴(kuò)展的SHVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的框架內(nèi)、或者在ITU-TSG16WP3和IS0/IEC JTC1/SC29/WG11的視頻編碼聯(lián)合協(xié)作組（JCT-VC)的文獻(xiàn)JCTVC-L1005中定義的作為HEVC 編碼標(biāo)準(zhǔn)的范圍擴(kuò)展的RExt的框架內(nèi)提出了示例性實(shí)施例。標(biāo)準(zhǔn)定義了編碼數(shù)據(jù)的任何 流為了與該標(biāo)準(zhǔn)兼容而必須符合的語法。語法具體定義如何對信息的各個(gè)項(xiàng)（例如，與序 列中所包括的圖像相關(guān)的數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)矢量等）進(jìn)行編碼。在SHVC編碼標(biāo)準(zhǔn)的背景下，可以 將色彩變換編碼為PPS、VPS或者編碼在SEI消息（SEI表示"補(bǔ)充增強(qiáng)信息"）中。在RExt 編碼標(biāo)準(zhǔn)的背景下，可以在SEI消息（SEI表示"補(bǔ)充增強(qiáng)信息"）中對色彩變換進(jìn)行編碼。
[0039] 根據(jù)另一個(gè)有利的實(shí)施例，在SEI消息（SEI表示"補(bǔ)充增強(qiáng)信息"）中對色彩變換 進(jìn)行編碼。示例性地，HEVC標(biāo)準(zhǔn)在其附錄D中定義了編碼叫作SEI的附加信息的方式。在 語法中通過叫作payloadType的字段來引用該附加信息。SEI消息例如幫助與顯示器有關(guān) 的處理。應(yīng)當(dāng)注意，如果解碼設(shè)備不擁有使用該消息所必需的功能，則忽略該信息。根據(jù)本 發(fā)明的具體實(shí)施例，定義SEI消息的新類型，以便對與色彩變換有關(guān)的附加信息進(jìn)行編碼。 為此，從尚未使用的值中定義字段payloadType的新值（例如，payloadType等于24)。
[0040] 以下面的方式擴(kuò)展SEI數(shù)據(jù)（即，sei_payload)的語法：
[0041]
[0042] 表1 :通用色彩映射SEI消息
[0043] 在這種情況下，SEI消息因而包括描述色彩映射的輸出解碼圖像視頻信號特性的 第一參數(shù)和描述色彩變換的第二參數(shù)。色彩映射的輸出解碼圖像是通過色彩變換進(jìn)行重新 映射/映射/變換的圖像。有利地，SEI消息包括指示色彩變換的類型（3DLUT、具有矩陣 的三個(gè)IDLUT、矩陣…等）的附加語法元素colour_map_model_id。以下的表1B是這種指 示的示例。
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