stringtranslate.com

ICtCp

IC T C P , ICtCp или ITP — это формат представления цвета, указанный в стандарте Rec. ITU-R BT.2100 , который используется как часть конвейера цветного изображения всистемах видео и цифровой фотографии для изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR) и широкой цветовой гаммой (WCG). [1] Он был разработан Dolby Laboratories [2] из цветового пространства IPT Эбнера и Фэрчайлда. [3] [4] Формат выводится из связанного цветового пространства RGB с помощью преобразования координат , которое включает в себя два матричных преобразования и промежуточную нелинейную передаточную функцию, которая неформально известна как предварительная гамма-коррекция . Преобразование создает три сигнала, называемые I , CT и C P . Преобразование IC T C P может использоваться с сигналами RGB, полученными либо из функций нелинейности перцептуального квантователя (PQ), либо из гибридных функций нелинейности логарифмической гаммы (HLG), но чаще всего ассоциируется с функцией PQ (которая также была разработана Dolby).

Компонент I («интенсивность») — это компонент яркости , который представляет яркость видео, а C T и C P — это сине-желтый (названный от тританопии ) и красно-зеленый (названный от протанопии ) компоненты цветности . [2] Эбнер также использовал IPT как сокращение от «Image Processing Transform» (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 первого преобразования RGB в LMS с помощью матричного преобразования 3×3, затем применения функции нелинейности, а затем преобразования нелинейных сигналов в IC T C P с помощью 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-битного режима зарезервированы значения 0, 1, 2, 3, 1020, 1021, 1022, 1023). [6]

Вывод

IC T C P определяется в Рекомендации 2100 как производный от линейного RGB следующим образом: [1]

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

Все три вышеупомянутые матрицы были получены (только первые 2 являются документированными производными [2] ) из матриц в IPT. Матрица HLG может быть получена таким же образом, как и матрица PQ, с единственным отличием в масштабировании строк цветности. Инвертированные декодирующие матрицы IC T C P определены в ITU-T Series H Supplement 18. [7]

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

В ИПТ

Предшественник IC T C P , модель внешнего вида цвета Ebner & Fairchild IPT (1998), имеет в основном похожий конвейер преобразования входных данных → LMS → нелинейность → IPT. [3] [9] Различия в том, что он определяет свои входные данные в более общем трехцветном цветовом пространстве CIEXYZ и, как следствие, имеет более традиционную матрицу Ханта-Поинтера-Эстевеса (для D65) для LMS. Нелинейность представляет собой фиксированную гамму 0,43 , довольно близкую к той, которая используется RLAB. Вторая матрица здесь немного отличается от матрицы IC T C P , в основном тем, что она также учитывает S (синий конус) для интенсивности, но IC T C P также имеет матрицу вращения (для выравнивания тонов кожи) и скалярную матрицу (масштабированную для соответствия полной гамме BT.2020 в диапазоне от -0,5 до 0,5), умноженную на эту матрицу: [2] [10]

  1. Рассчитайте LMS (см. цветовое пространство LMS § Хант, RLAB для D65, немного отличается [3] ):
  2. Нелинейность (L'M'S'): Для каждого из компонентов L, M, S применим степенную функцию :

IPTPQc2

IPTPQc2 — еще одно связанное цветовое пространство, используемое профилем Dolby Vision 5 BL+RPU (без EL). [11] «c2» в названии означает, что используется матрица перекрестных помех с c = 2%. Она использует квантование полного диапазона (0-1023 для 10-битного видео, значения не зарезервированы). Ее также часто называют IPTPQc2/IPT , поскольку матрица фактически та же, что и в статье IPT 1998 года, только в обратном представлении. [12] Документация по этому формату скудна из-за его запатентованной природы, но патент [13] на цветовое пространство «IPT-PQ» (перцептивно квантованное IPT), похоже, описывает, как Dolby изменила домен на PQ, изменив традиционную степенную функцию из статьи IPT 1998 года на функцию PQ для каждого из компонентов LMS. [ предположение? ] Матрица выглядит следующим образом:

Обратите внимание на использованную инверсию матрицы и ошибку, допущенную в патенте под номером 1091 [ необходимо разъяснение ] матрицы (матрица после инверсии в патенте верна). Кроме того, этот формат не имеет нелинейности и, как предполагается, основан на BT.2020. [14]

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

Он используется Disney+ , Apple TV+ и Netflix . [ необходима ссылка ]

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

В mpv добавлена ​​поддержка декодирования всех стадий .

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 объема цвета. [18] [19] Адаптивное изменение формы может дополнительно обеспечить 10%-ное улучшение производительности сжатия. [20]

Улучшение яркости и однородности оттенков делает масштабированное IC T C P практичным цветовым пространством для расчета цветовых различий ( ΔE ITP ), как это было введено в Рекомендации МСЭ-Р BT.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]

Использует

IC T C P поддерживается в стандарте видеокодирования HEVC . [21] Это также цифровой формат YCC, который может быть передан в блоке колориметрии EDID как часть CTA-861-H.

Ссылки

  1. ^ ab "BT.2100-2: Значения параметров изображения для телевидения с высоким динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами". МСЭ-Р . Июль 2018 г.
  2. ^ abcdef "Что такое ICtCp – Введение?" (PDF) . Dolby . Получено 20 апреля 2016 г. .
  3. ^ abcd Эбнер, Фриц (1998-07-01). "Вывод и моделирование однородности оттенков и развитие цветового пространства IPT". Тезисы .
  4. ^ Ф. Эбнер, М. Д. Фэрчайлд, Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков. В: Труды Шестой конференции по цветопередаче, 8-13, 1998
  5. ^ "ST 2084:2014". Общество инженеров кино и телевидения .
  6. ^ "Профиль DTV для несжатых высокоскоростных цифровых интерфейсов (ANSI/CTA-861-H)". Consumer Technology Association® . Получено 2021-03-11 .
  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 . Получено 24 июня 2020 г. .
  9. ^ Эбнер, Фриц; Фэрчайлд, Марк Д. (1998-01-01). «Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков». Конференция по цвету и визуализации . 1998 (1): 8–13. doi :10.2352/CIC.1998.6.1.art00003. S2CID  46137693.Значок закрытого доступа
  10. ^ Сюэ, Ян (1 ноября 2008 г.). «Равномерные цветовые пространства на основе уравнений цветового различия CIECAM02 и IPT». RITTheses : 7.
  11. ^ Dolby. "Dolby Vision Profiles and Levels Version 1.3.2 - Specification" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 сентября 2020 г. . Получено 27 апреля 2021 г. .
  12. ^ "Dolby Vision с неправильными цветами · Проблема № 7326 · mpv-player/mpv". GitHub .
  13. ^ Патент США 20180131938A1, Лу, Таоран; Пу, Фанцзюнь и Инь, Пэн и др., «Изменение формы сигнала и кодирование в цветовом пространстве ipt-pq», опубликован 10.05.2018, выдан 19.11.2019, передан Dolby Laboratories Licensing Corp. 
  14. ^ "тестирование-av/тестирование-видео: IPTPQc2.java" . Гитхаб .
  15. ^ "Описание процесса вывода параметров преобразователя в эталонном программном обеспечении ETM". phenix.it-sudparis.eu . Получено 14.11.2020 .
  16. ^ "colorspace: добавить поддержку Dolby Vision (!207) · Merge requests · VideoLAN / libplacebo". GitLab . 29 ноября 2021 г. . Получено 2021-12-11 .
  17. ^ "Subsampling in ICtCp vs YCbCr" (PDF) . Dolby Laboratories, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2018 г.
  18. ^ «Цветовое пространство ITP и его характеристики сжатия для распространения видео с высоким динамическим диапазоном и широкой цветовой гаммой». ZTE.
  19. ^ Коттон, Эндрю; Томпсон, Саймон (2018). «Преобразования сцены и света: ключ к обеспечению возможности производства HDR в реальном времени». SMPTE 2018. стр. 10–11. doi :10.5594/M001822. ISBN 978-1-61482-960-7. S2CID  188363770.
  20. ^ Перрен, Энн-Флор; Рерабек, Мартин; Хусак, Уолт; Эбрахими, Турадж (май 2018 г.). «ICtCp против Y'CbCr: оценка цветового пространства ICtCp и адаптивного решейпера для HDR и WCG» . Журнал IEEE Consumer Electronics . 7 (3): 38–47. doi :10.1109/MCE.2017.2714696. S2CID  4800923.
  21. ^ Пэн Инь; Чад Фогг; Гэри Дж. Салливан; Алексис Майкл Турапис (2016-03-19). "Черновик текста для поддержки ICtCp в HEVC (Черновик 1)". JCT-VC . Получено 2016-04-20 .