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 видео и цифровой фотографии системах 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 Фэйрчайлда. ^[3]^[4] Формат получается из связанного RGB цветового пространства посредством преобразования координат , которое включает в себя два матричных преобразования и промежуточную нелинейную передаточную функцию, неофициально известную как предварительная гамма-коррекция . Преобразование создает три сигнала, I , C _T и C _P. называемых Преобразование IC из _T C _P можно использовать с сигналами RGB, полученными либо из перцепционного квантователя (PQ), либо 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 _protanopia и CP _— сине-желтый (названный от tritanopia ) и красно-зеленый (названный от ) компоненты цветности . ^[2] Эбнер также использовал IPT как сокращение от «Преобразование обработки изображений». ^[3]

Схема представления цвета IC _T C _P концептуально связана с LMS цветовым пространством , 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-битный 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]

Рассчитать LMS от BT.2100 RGB: ${\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}1688&2146&262\\683&2951&462\\99&309&3688\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}R\\G\\B\end{bmatrix}}$
Нормализуйте LMS по нелинейности:
- Если передаточная функция PQ : используется ${\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}=EOTF_{PQ}^{-1}\left({\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}\right)$
- Если передаточная функция HLG : используется ${\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}=OETF_{HLG}\left({\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}\right)$
Рассчитайте IC _T C _P :
- для ПК: ${\begin{bmatrix}I\\C_{T}\\C_{P}\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}2048&2048&0\\6610&-13613&7003\\17933&-17390&-543\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}$
- для ГВУ : ${\begin{bmatrix}I\\C_{T}\\C_{P}\end{bmatrix}}={\frac {1}{4096}}{\begin{bmatrix}2048&2048&0\\3625&-7465&3840\\9500&-9212&-288\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}$

Были выведены все три вышеупомянутые матрицы (только первые две являются документированными выводами). ^[2]) из матриц в IPT. Матрица HLG может быть получена так же, как и матрица 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

Предшественница ICTCP _. (1998 ) _{, имеет в основном} Эбнера и Фэйрчайлда IPT , модель цветового оформления аналогичный конвейер преобразования входных данных → LMS → нелинейность → IPT ^[3]^[9] Различия заключаются в том, что он определяет свои входные данные для более общего трехцветного цветового пространства CIEXYZ и в результате имеет более традиционную матрицу Ханта-Пойнтера-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 вписать всю гамму BT.2020 в область от -0,5 до 0,5), умноженную на эту матрицу: ^[2]^[10]

Рассчитайте LMS (см. цветовое пространство LMS § Hunt, RLAB для D65, немного другое). ^[3]): ${\begin{bmatrix}L\\M\\S\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4002&0.7075&-0.0807\\-0.2280&1.1500&0.0612\\0&0&0.9184\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}X\\Y\\Z\end{bmatrix}}$
Нелинейность (L'M'S'): Для каждого из компонентов L, M, S применяется степенная функция : $X'={\begin{cases}X^{0.43}&{\text{for }}X\geq 0\\-(-X)^{0.43}&{\text{for }}X<0\end{cases}}$
${\begin{bmatrix}I\\P\\T\end{bmatrix}}={\begin{bmatrix}0.4000&0.4000&0.2000\\4.4550&-4.8510&0.3960\\0.8056&0.3572&-1.1628\end{bmatrix}}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}$

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 имеется патент. ^[13] Цветовое пространство «IPT-PQ» (перцептивно квантованное IPT), похоже, описывает, как Dolby изменила домен на PQ, изменив традиционную функцию мощности с бумаги IPT 1998 года на функцию PQ для каждого из компонентов LMS. ^{[ предположение? ]} Матрица выглядит следующим образом:

${\begin{bmatrix}I\\P\\T\end{bmatrix}}_{PQC2}=\left({\frac {1}{8192}}{\begin{bmatrix}8192&799&1681\\8192&-933&1091\\8192&267&-5545\end{bmatrix}}\right)^{-1}{\begin{bmatrix}L'\\M'\\S'\end{bmatrix}}$

Обратите внимание, что использована инверсия матрицы и допущена ошибка в патенте под номером 1091. ^{[ нужны разъяснения ]} матрицы (матрица после инверсии указана в патенте правильно). 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 определено в патенте.

Его используют Disney+ , Apple TV+ и Netflix . ^{[ нужна ссылка ]}

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

добавлена поддержка декодирования всех этапов В mpv .

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 CIEDE2000 ошибки квантования цвета 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.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «BT.2100-2: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . МСЭ-Р . июль 2018.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Что такое ICtCp – Введение?» (PDF) . Долби . Проверено 20 апреля 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Эбнер, Фриц (1 июля 1998 г.). «Вывод и моделирование цветовой однородности и развитие цветового пространства IPT» . Тезисы .
^ Ф.Эбнер, MDFairchild, Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков. В: Материалы шестой конференции по цветной визуализации, 8–13, 1998 г.
^ «СТ 2084:2014» . Общество инженеров кино и телевидения .
^ «Профиль DTV для несжатых высокоскоростных цифровых интерфейсов (ANSI/CTA-861-H)» . Ассоциация потребительских технологий® . Проверено 11 марта 2021 г.
^ «База данных рекомендаций МСЭ-Т» . МСЭ . hdl : 11.1002/1000/13441 . Проверено 14 ноября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «BT.2124: Объективная метрика для оценки потенциальной видимости цветовых различий на телевидении» . www.itu.int . Проверено 24 июня 2020 г.
^ 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 .
^ Сюэ, Ян (1 ноября 2008 г.). «Единые цветовые пространства на основе уравнений цветоразности CIECAM02 и IPT» . РИТ Тезисы : 7.
^ 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.
^ «Dolby Vision с неправильными цветами · Проблема № 7326 · mpv-плеер/mpv» . Гитхаб .
^ 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.
^ "testing-av/testing-video: IPTPQc2.java" . Гитхаб .
^ «Описание процесса получения параметров решейпера в эталонном программном обеспечении ETM» . phenix.it-sudparis.eu . Проверено 14 ноября 2020 г.
^ «Цветовое пространство: добавить поддержку Dolby Vision (!207) · Запросы на слияние · VideoLAN / libplacebo» . ГитЛаб . 29 ноября 2021 г. Проверено 11 декабря 2021 г.
^ «Подвыборка в ICtCp против YCbCr» (PDF) . Dolby Laboratories, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2018 года.
^ «Цветовое пространство ITP и его эффективность сжатия для распространения видео с широким динамическим диапазоном и широкой цветовой гаммой» . ЗТЕ.
^ Коттон, Эндрю; Томпсон, Саймон (2018). «Преобразование освещения сцены: ключ к созданию живого HDR». СМПТЭ 2018 . стр. 10–11. дои : 10.5594/M001822 . ISBN 978-1-61482-960-7 . S2CID 188363770 .
^ 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 .
^ 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.

[Recommendation2100-1] Jump up to: ^а ^б «BT.2100-2: Значения параметров изображения для телевидения с расширенным динамическим диапазоном для использования в производстве и международном обмене программами» . МСЭ-Р . июль 2018.

[DolbyICtCpPaperApril2016Dolby-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж «Что такое ICtCp – Введение?» (PDF) . Долби . Проверено 20 апреля 2016 г.

[:0-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Эбнер, Фриц (1 июля 1998 г.). «Вывод и моделирование цветовой однородности и развитие цветового пространства IPT» . Тезисы .

[:1-4] Ф.Эбнер, MDFairchild, Разработка и тестирование цветового пространства (IPT) с улучшенной однородностью оттенков. В: Материалы шестой конференции по цветной визуализации, 8–13, 1998 г.

[SMPTE2084HDR2014-5] «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 МСЭ-Т» . МСЭ . hdl : 11.1002/1000/13441 . Проверено 14 ноября 2020 г.

[bt2124-8] Jump up to: ^а ^б «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 .

[10] Сюэ, Ян (1 ноября 2008 г.). «Единые цветовые пространства на основе уравнений цветоразности CIECAM02 и IPT» . РИТ Тезисы : 7.

[:3322-11] 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] "testing-av/testing-video: IPTPQc2.java" . Гитхаб .

[15] «Описание процесса получения параметров решейпера 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.

[chromaSub-17] «Подвыборка в ICtCp против YCbCr» (PDF) . Dolby Laboratories, Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 13 октября 2018 года.

[compression-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 освещения сцены: ключ к созданию живого HDR». СМПТЭ 2018 . стр. 10–11. дои : 10.5594/M001822 . ISBN 978-1-61482-960-7 . S2CID 188363770 .

[EPFL-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 .

[HEVCFebruary2016JCTVC-W1003-21] 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.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

v т и Цветовое пространство
List of color spaces Color models
CAM	CIECAM02 iCAM CAM16 CIECAM16
CIE	XYZ (1931) RGB (1931) YUV (1960) UVW (1964) CIELAB (1976) CIELUV (1976) CIECAM02 CIECAM16
RGB	RGB color spaces sRGB rg chromaticity Adobe Wide-gamut ProPhoto scRGB DCI-P3 Rec. 601 SMPTE 240M/"C" Rec. 709 Rec. 2020 Rec. 2100
Y′UV	YUV PAL YDbDr SECAM YIQ NTSC YCbCr Rec. 601 Rec. 709 Rec. 2020 Rec. 2100 ICtCp Rec. 2100 YPbPr MAC xvYCC YCoCg
Other	CcMmYK CMYK ColorADD Coloroid LMS Hexachrome HSL, HSV HCL Imaginary color Oklab OSA-UCS PCCS RG RYB HWB YJK TSL
Color systems and standards	ACES ANPA Colour Index International CI list of dyes DIC Federal Standard 595 HKS ICC profile ISCC–NBS Munsell NCS Ostwald Pantone RAL list JIS Z8102 [ja]
For the vision capacities of organisms or machines, see Color vision.