对色彩变换进行编码的方法和解码的方法以及对应的设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及色彩变换编码。具体地，公开了一种用于对色彩变换进行编码的方法、 对应的解码方法、编码设备和解码设备。
【背景技术】
[0002] 将重构图像呈现到终端设备显示器上对确保端到端服务质量具有关键的重要性。 然而这并非容易的任务，因为存在多种色彩格式、捕捉能力和显示特性。最近，已经由ITU 在 2012年4月出版的名称为"ParametervaluesforUHDTVsystemsforproductionand internationalprogrammeexchange(用于摄制和国际节目交换的UHDTV系统的参数值）" 的文献ITU-RRecommendationBT. 2020(被称为Rec. 2020)中提出了新的且更广泛的色彩 空间格式。因此，必须考虑与传统设备的兼容性。
[0003] 所有呈现设备可能不具有适配到任何色彩空间的能力或者也不具有执行最优色 彩转换所需要的知识。实际上，并非剪裁色彩（图1的左部），人们可能更喜欢例如如图1 的右部所图示的得体的色彩阴影（shading)。色彩转换功能的确定不是直接的，这是因为内 容创建工作流程可以包括确定性的处理（色彩空间1向色彩空间2转换），而且也包括诸 如色彩分级之类的非确定的操作。如果使用具有不同特性的两个目标显示器（例如，UHDTV 显示器和Rec. 709HDTV显示器），艺术意图和色彩分级两者都可以是不同的。色彩分级取决 于内容特性和参考显示器两者。
[0004] 如在图2上描绘的，在视频内容分发中，通常在解码图像上应用色彩变换，使得映 射后的解码图像适配于终端设备呈现能力图像。
[0005] 这种色彩变换（也被称为色彩映射函数（CMF))例如通过3x3增益矩阵加偏移（增 益-偏移模型）或通过3D色彩LUT来近似。
[0006] 因此需要在可能在带外（out-ofband)传送的比特流中例如以3D色彩LUT的形 式来对色彩变换进行编码。这能够在HEVC和SHVC视频编码标准之上对应用和服务提供必 要的灵活性和附加的特征。
[0007] -种解决方案是在私有流中在运输系统级传送色彩变换或者更一般地传送色彩 元数据。然而，大多数传送系统丢弃这些元数据，因为系统不了解如何解释这些元数据。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是克服现有技术的缺点中的至少一个。
[0009] 公开了一种用于对至少一个色彩变换进行编码的方法。该方法包括：
[0010] -对代表通过至少一个色彩变换重新映射的色彩输出解码图像的视频信号特性的 第一参数进行编码；以及
[0011] -对代表至少一个色彩变换的第二参数进行编码。
[0012] 公开了一种用于对至少一个色彩变换进行编码的编码器，其包括：
[0013]-用于对代表通过至少一个色彩变换重新映射的色彩输出解码图像的视频信号特 性的第一参数进行编码的部件；以及
[0014]-用于对代表至少一个色彩变换的第二参数进行编码的部件。
[0015] 公开了一种用于对至少一个色彩变换进行解码的解码器，其包括：
[0016]-用于对代表通过至少一个色彩变换重新映射的色彩输出解码图像的视频信号特 性的第一参数进行解码的部件；以及
[0017]-用于对代表至少一个色彩变换的第二参数进行解码的部件。
[0018] -种代表包括通过至少一个色彩变换重新映射的色彩输出解码图像的视频信号 特性的第一参数以及代表至少一个色彩变换的第二参数的至少一个色彩变换的编码视频 信号。
[0019] 有利地，在补充增强信息消息中对第一和第二参数进行编码或者从补充增强信息 消息中解码第一和第二参数。
[0020] 根据变型，对第二参数的至少第一和第二集合进行编码，第一集合代表第一色彩 变换并且第二集合代表第二色彩变换，并且其中第一参数代表通过后面是第二色彩变换的 第一色彩变换重新映射的色彩输出解码图像的视频信号特性。
[0021] 公开了计算机程序产品。该计算机程序产品包括当该程序在计算机上被执行时用 于执行用于编码的方法或用于解码的方法的步骤的程序代码指令。
[0022] 公开了处理器可读介质，其具有存储于其中的使处理器至少执行用于编码的方法 的用于解码的方法的步骤的指令。
【附图说明】
[0023] 本发明的其他特征和优点将随其实施例中的一些的以下描述而出现，结合附图进 行该描述，其中：
[0024] 图1示出利用剪裁（在左边）或色域压缩（在右边）从第一色彩空间到第二色彩 空间的色彩转换；
[0025] 图2示出根据现有技术的、包括适配呈现显示特性的色彩变换的视频解码器的架 构；
[0026]图3代表根据本发明的示例性实施例的编码方法的流程图；
[0027] 图4描述八分体的8个顶点的位置；
[0028] 图5以灰色描绘一个八分体（layer_id)并且以黑色描绘其父（parent)八分体 (layer_id-1)；
[0029] 图6A和6B代表根据本发明的各个实施例的解码方法的流程图；
[0030] 图7图解地示出根据本发明的用于对色彩变换进行编码的编码器；
[0031] 图8图解地示出根据本发明的用于对色彩变换进行解码的解码器；以及
[0032] 图9图解地示出根据本发明的示例性实施例的视频编码/解码系统。
【具体实施方式】
[0033] 本发明涉及用于对色彩变换进行编码的方法。更确切地说，根据本发明的方法包 括对色彩映射信息进行编码，这使得能够在解码器侧为了特定显示环境的定制而重新映射 输出解码的图像的色彩样本。重新映射和映射被用作同义词。重新映射处理将RGB色彩空 间中的解码的样本值映射/重新映射为目标样本值。示例性地，以亮度/色度或者RGB色 彩空间域来表示映射，并且将映射应用于由解码图像的色彩空间转换所产生的亮度/色度 分量或者每个RGB分量。
[0034]图3表示根据本发明的示例性的且非限制性的实施例的编码方法的流程图。
[0035] 在步骤100中，在流（例如，如下面所公开的SEI消息）中对描述色彩映射的输出 解码图像视频信号特性的第一参数进行编码。
[0036] 在步骤102中，在流（例如，SEI消息）中对描述色彩变换的第二参数进行编码。
[0037] 对这样的色彩变换元数据进行编码使以下成为可能：保留艺术意图（我们可以称 之为代替/附加地使用本地专有电视机后处理的用于电视机的导演模式/视觉）；当目标 (addressed)/靶标原色实现比实际内容色域宽得多的色域（例如，Rec. 2020)时，如果显示 器能够显示增强的数据和媒介（vehicle)内容色彩信息，则（例如，利用像UHDTVRec. 2020 这样的较高质量分级内容）增强传送的编码视频。对这样的色彩变换元数据进行编码也使 得在保持艺术意图时得体地降级（例如，Rec. 709调色师等级（coloristgrade))宽色彩 色域分级内容（例如，Rec. 2020调色师等级）成为可能。
[0038]在ITU-TSG16WP3 和IS0/IECJTC1/SC29/WG11 的视频编码联合协作组（JCT-VC) 的文献JCTVC-L1003中定义的HEVC编码标准的框架内、或者在ITU-TSG16WP3和ISO/ IECJTC1/SC29/WG11的视频编码联合协作组（JCT-VC)的文献JCTVC-L1008中定义的作为 HEVC编码标准的可伸缩扩展的SHVC编码标准的框架内、或者在ITU-TSG16WP3和IS0/IEC JTC1/SC29/WG11的视频编码联合协作组（JCT-VC)的文献JCTVC-L1005中定义的作为HEVC 编码标准的范围扩展的RExt的框架内提出了示例性实施例。标准定义了编码数据的任何 流为了与该标准兼容而必须符合的语法。语法具体定义如何对信息的各个项（例如，与序 列中所包括的图像相关的数据、运动矢量等）进行编码。在SHVC编码标准的背景下，可以 将色彩变换编码为PPS、VPS或者编码在SEI消息（SEI表示"补充增强信息"）中。在RExt 编码标准的背景下，可以在SEI消息（SEI表示"补充增强信息"）中对色彩变换进行编码。
[0039] 根据另一个有利的实施例，在SEI消息（SEI表示"补充增强信息"）中对色彩变换 进行编码。示例性地，HEVC标准在其附录D中定义了编码叫作SEI的附加信息的方式。在 语法中通过叫作payloadType的字段来引用该附加信息。SEI消息例如帮助与显示器有关 的处理。应当注意，如果解码设备不拥有使用该消息所必需的功能，则忽略该信息。根据本 发明的具体实施例，定义SEI消息的新类型，以便对与色彩变换有关的附加信息进行编码。 为此，从尚未使用的值中定义字段payloadType的新值（例如，payloadType等于24)。
[0040] 以下面的方式扩展SEI数据（即，sei_payload)的语法：
[0041]
[0042] 表1 :通用色彩映射SEI消息
[0043] 在这种情况下，SEI消息因而包括描述色彩映射的输出解码图像视频信号特性的 第一参数和描述色彩变换的第二参数。色彩映射的输出解码图像是通过色彩变换进行重新 映射/映射/变换的图像。有利地，SEI消息包括指示色彩变换的类型（3DLUT、具有矩阵 的三个IDLUT、矩阵…等）的附加语法元素colour_map_model_id。以下的表1B是这种指 示的示例。
[0044