stringtranslate.com

ICtCp

IC T C P , ICtCp или ITP — это формат представления цвета, указанный в Rec. Стандарт ITU-R BT.2100 , который используется как часть конвейера цветных изображений в системах видео и цифровой фотографии для изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR) и широкой цветовой гаммой (WCG). [1] Он был разработан Dolby Laboratories [2] на основе цветового пространства IPT Эбнером и Фэйрчайлдом. [3] [4] Формат получается из связанного цветового пространства RGB путем преобразования координат , которое включает в себя два матричных преобразования и промежуточную нелинейную передаточную функцию, которая неофициально известна как предварительная гамма-коррекция . Преобразование создает три сигнала,называемых I , C T и C P. Преобразование IC T C P может использоваться с сигналами RGB , полученными либо из перцепционного квантователя (PQ), либо из функций нелинейности гибридной логарифмической гамма (HLG), но чаще всего оно связано с функцией PQ (которая также была разработана Dolby).

Компонент I («интенсивность») — это компонент яркости, который представляет яркость видео, а CT и CP — сине - желтый ( названный от tritanopia ) и красно-зеленый (названный от protanopia ) компоненты цветности . [2] Эбнер также использовал IPT как сокращение от «Преобразование обработки изображений». [3]

Схема представления цвета IC T C P концептуально связана с цветовым пространством LMS , поскольку преобразование цвета из RGB в IC T C P определяется путем сначала преобразования RGB в LMS с помощью матричного преобразования 3×3, а затем применения функции нелинейности, и затем преобразование нелинейных сигналов в IC T C P с использованием другого матричного преобразования 3×3. [5] IC T C P был определен как цифровой формат YCC с поддержкой субдискретизации цветности 4:4:4, 4:2:2 и 4:2:0 в CTA-861 -H (это означает, что в ограниченном диапазоне 10 бит режим 0, 1, 2, 3, 1020, 1021, 1022, 1023 значения зарезервированы). [6]

Вывод

IC T C P определяется Рек. 2100 получено из линейного RGB следующим образом: [1]

  1. Рассчитать LMS от BT.2100 RGB:
  2. Нормализуйте LMS по нелинейности:
    • Если используется передаточная функция PQ :
    • Если используется передаточная функция HLG :
  3. Рассчитайте IC T C P :
    • для ПК:
    • для ГВУ :

Все три вышеупомянутые матрицы были получены (только первые две являются задокументированными выводами [2] ) из матриц в IPT. Матрицу HLG можно получить так же, как и матрицу PQ, с той лишь разницей, что масштабирование строк цветности. Матрицы инвертированного декодирования IC T C P указаны в Дополнении 18 ITU-T Series H. [7]

IC T C P определяется таким образом, что все пространство BT.2020 помещается в диапазон [0, 1] для I и [-0,5, +0,5] для двух компонентов цветности. Соответствующее однородное цветовое пространство ITP, используемое в ΔE ITP (Рек. 2124), масштабирует CT на 0,5 для восстановления однородности. [8] Существует поддержка ICtCp в zimg (включая zimg как часть FFmpeg) и цветопередачи как для HLG, так и для PQ.

В ИПТ

Предшественник ICTCP , модель цветового оформления IPT Эбнера и Фэйрчайлда ( 1998), имеет в основном аналогичный конвейер преобразования входных данных → LMS → нелинейность → IPT. [3] [9] Различия заключаются в том, что он определяет входные данные для более общего трехцветного цветового пространства CIEXYZ и в результате имеет более традиционную матрицу Ханта-Указатель-Эстевеса (для D65) для LMS. Нелинейность представляет собой фиксированную гамму 0,43 , очень близкую к той, которая используется в RLAB. Вторая матрица здесь немного отличается от матрицы IC T C P , главным образом тем, что она также учитывает S (синий конус) для интенсивности, но IC T C P также имеет матрицу вращения (для выравнивания оттенков кожи) и скалярную матрицу (масштабируемую до соответствовать полной гамме BT.2020 в диапазоне от -0,5 до 0,5), умноженной на эту матрицу: [2] [10]

  1. Рассчитаем LMS (см. цветовое пространство LMS § Hunt, RLAB для D65, немного другое [3] ):
  2. Нелинейность (L'M'S'): Для каждого из компонентов L, M, S применяется степенная функция :

IPTPQc2

IPTPQc2 — еще одно родственное цветовое пространство, используемое профилем Dolby Vision 5 BL+RPU (без EL). [11] Буква «c2» в названии означает, что используется матрица перекрестных помех с c = 2%. Он использует квантование полного диапазона (0–1023 для 10-битного видео, значения не зарезервированы). Его также часто называют IPTPQc2/IPT , поскольку матрица фактически такая же, как в статье IPT 1998 года, только в обратном представлении. [12] Документация по этому формату скудна из-за его патентованного характера, но патент [13] на цветовое пространство «IPT-PQ» (перцептивно квантованный IPT), по-видимому, описывает, как Dolby изменила домен на PQ, изменив традиционную мощность. функция от бумаги IPT 1998 года до функции PQ для каждого из компонентов LMS. [ предположение? ] Матрица выглядит следующим образом:

Обратите внимание, что использовалась инверсия матрицы, и в патенте была допущена ошибка в номере 1091 [ необходимы разъяснения ] матрицы (матрица после инверсии в патенте правильная). Кроме того, этот формат не имеет нелинейности и предполагается, что он основан на BT.2020. [14]

Второй этап, моделирование регулировки динамического диапазона (изменение формы [15] ), также определен в патенте.

Его используют Disney+ , Apple TV+ и Netflix . [ нужна цитата ]

Декодер IPTPQc2 с изменением формы и MMR (но без NLQ и динамических метаданных) доступен в libplacebo. [16]

В mpv добавлена ​​поддержка декодирования всех этапов .

Характеристики

IC T C P имеет почти постоянную яркость. [17] Коэффициент корреляции между закодированным I и истинной яркостью составляет 0,998, что намного выше, чем 0,819 для YC B C R . Улучшенная постоянная яркость по сравнению с YC B C R является преимуществом для операций обработки цвета, таких как субдискретизация цветности и отображение гаммы , где изменяется только информация о цветовом различии. [2]

IC T C P также улучшает линейность оттенков по сравнению с YC B C R , что улучшает производительность сжатия и отображение цветового объема. [18] [19] Адаптивное изменение формы может дополнительно повысить производительность сжатия на 10%. [20]

Улучшение яркости и однородности оттенков делает масштабированное IC T C P практичным цветовым пространством для расчета цветовых различий ( ΔE ITP ), как это введено в Рек. ITU-R Rec. БТ.2124. [8]

С точки зрения ошибки квантования цвета CIEDE2000 10-битный IC T C P будет эквивалентен 11,5-битному YC B C R . [2]

Использование

IC T C P поддерживается стандартом кодирования видео HEVC . [21] Это также цифровой формат YCC, который может сигнализироваться в блоке колориметрии EDID как часть CTA-861-H.

Рекомендации

  1. ^ ab «BT.2100-2: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами». МСЭ-Р . июль 2018.
  2. ^ abcdef «Что такое ICtCp – Введение?» (PDF) . Долби . Проверено 20 апреля 2016 г.
  3. ^ abcd Эбнер, Фриц (1 июля 1998 г.). «Вывод и моделирование однородности оттенков и развитие цветового пространства IPT». Тезисы .
  4. ^ Ф.Эбнер, MDFairchild, Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков. В: Материалы шестой конференции по цветной визуализации, 8–13, 1998 г.
  5. ^ "СТ 2084:2014". Общество инженеров кино и телевидения .
  6. ^ «Профиль DTV для несжатых высокоскоростных цифровых интерфейсов (ANSI / CTA-861-H)» . Ассоциация потребительских технологий® . Проверено 11 марта 2021 г.
  7. ^ «База данных рекомендаций ITU-T» . МСЭ . hdl : 11.1002/1000/13441 . Проверено 14 ноября 2020 г.
  8. ^ ab «BT.2124: Объективная метрика для оценки потенциальной видимости цветовых различий на телевидении». www.itu.int . Проверено 24 июня 2020 г.
  9. ^ Эбнер, Фриц; Фэйрчайлд, Марк Д. (1 января 1998 г.). «Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков». Конференция по цвету и изображению . 1998 (1): 8–13. doi :10.2352/CIC.1998.6.1.art00003. S2CID  46137693.Значок закрытого доступа
  10. ↑ Сюэ, Ян (1 ноября 2008 г.). «Единые цветовые пространства на основе уравнений цветоразности CIECAM02 и IPT». РИТ Тезисы : 7.
  11. ^ Долби. «Профили и уровни Dolby Vision, версия 1.3.2 — Спецификация» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2020 года . Проверено 27 апреля 2021 г.
  12. ^ «Dolby Vision с неправильными цветами · Проблема № 7326 · mpv-плеер/mpv» . Гитхаб .
  13. ^ Патент США 20180131938A1, Лу, Таоран; Пу, Фанцзюнь и Инь, Пэн и др., «Изменение формы и кодирование сигнала в цветовом пространстве ipt-pq», опубликовано 10 мая 2018 г., выпущено 19 ноября 2019 г., передано Dolby Laboratories Licensing Corp. 
  14. ^ "тестирование-av/тестирование-видео: IPTPQc2.java" . Гитхаб .
  15. ^ «Описание процесса получения параметров преобразователя в эталонном программном обеспечении ETM» . phenix.it-sudparis.eu . Проверено 14 ноября 2020 г.
  16. ^ «Цветовое пространство: добавить поддержку Dolby Vision (!207) · Запросы на слияние · VideoLAN / libplacebo». ГитЛаб . 29 ноября 2021 г. Проверено 11 декабря 2021 г.
  17. ^ «Подвыборка в ICtCp против YCbCr» (PDF) . Dolby Laboratories, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2018 года.
  18. ^ «Цветовое пространство ITP и его эффективность сжатия для распространения видео с широким динамическим диапазоном и широкой цветовой гаммой» . ЗТЕ.
  19. ^ Коттон, Эндрю; Томпсон, Саймон (2018). «Преобразование света сцены: ключ к созданию живого HDR». СМПТЭ 2018 . стр. 10–11. дои : 10.5594/M001822. ISBN 978-1-61482-960-7. S2CID  188363770.
  20. ^ Перрен, Анн-Флор; Рерабек, Мартин; Хусак, Уолт; Эбрахими, Турадж (май 2018 г.). «ICtCp против Y'CbCr: оценка цветового пространства ICtCp и адаптивный преобразователь для HDR и WCG» . Журнал потребительской электроники IEEE . 7 (3): 38–47. дои : 10.1109/MCE.2017.2714696. S2CID  4800923.
  21. ^ Пэн Инь; Чад Фогг; Гэри Дж. Салливан; Алексис Майкл Турапис (19 марта 2016 г.). «Проект текста для поддержки ICtCp в HEVC (Черновик 1)». JCT-ВК . Проверено 20 апреля 2016 г.