YCoCg
YCoCgYCgCo color model로도 알려진 YCoCg color model은 연관된 RGB 색 공간을 루마 값(Y로 표기)으로 단순 변환하여 형성된 색 공간이며, 색도 그린(Cg)과 색도 오렌지(Co)라는 두 가지 색도 값이다. H.264/MPEG-4 AVC, HEVC, VVC, JPEG XR, Dirac 등의 영상 및 영상 압축 설계에서 지원한다.[1] 계산이 간단하고 변환 코딩 이득이 좋으며, 다른 컬러 모델에 필요한 것보다 적은 비트로 RGB로 무손실 변환할 수 있다. 비트 깊이가 훨씬 낮은 가역 스케일 버전인 YCoCg-R도 대부분의 설계에서 지원되며 디스플레이 스트림 압축에도 사용된다. 가변 비트 깊이 Y와 색도 값을 갖는 보다 완전한 정의는 ITU-T H.273에 제시되어 있다.
기록 및 이름 지정
초기의 문서(circa 2003)에서는 이 색상 모델을 YCoCg라고 언급하였다. 주로 YCbCr 컬러 모델을 사용하도록 고안된 H.264/AVC (제2판 전문 확장 프로젝트에서) 최초로 국제 표준에 채택되었다. 채택할 때 Co 구성요소가 편차를 빨간색 방향으로 운반하여 Cb보다 Cr과 더 유사하므로 신호 할당과 명칭이 표준에서 변경되어 YCgCo 대체 명칭(ITU-T H.273에서는 YCgCo가 사용된다)이 사용됨을 주목하였다.
특성.
YCbCr 색상 모델에 비해 YCoCg 색상 모델이 갖는 장점은 간단하고 빠른 연산, 압축 성능을 개선하기 위한 색상 평면의 장식 개선, 정확한 무손실 반전성 등이다.[2][3]
RGB 색상 모델을 사용한 변환
YCoCg 색상 모델의 세 가지 값은 RGB 색상 모델의 세 가지 색상 값에서 다음과 같이 계산한다.
Y 값은 0~1 범위인 반면, Co와 Cg는 YCbCr과 같은 "YCC" 색상 모델에서 흔히 볼 수 있듯이 -0.5~0.5 범위에 있다. 예를 들어, RGB 시스템에서는 순수한 적색이 (1, 0, 0), YCoCg 시스템에서는 ()로 표현된다.1/4, 1/2, −1/4).[2][3] 그러나 변환 매트릭스의 계수는 단순한 이항 분율이기 때문에 다른 YCC 변환에 비해 계산이 쉽다. 비트 깊이가 n인 RGB 신호의 경우, 결과 신호는 n비트로 반올림되거나 일반적으로 이 형식의 데이터를 처리할 때 n+2비트가 된다(Co에는 n+1비트가 충분하지만).
역행렬은 YCoCg 색상 모델에서 RGB 색상 모델로 다시 변환:
역변환을 실시하기 위해서는 실측값 계수가 없는 2개의 추가와 2개의 소급만이 필요하며, 이를 다음과 같이 구현한다.
tmp = Y - CG; R = tmp + Co; G = Y + CG; B = tmp - Co;
리프팅 기반 YCoCg-R 변동
YCoCg-R("-R"이 가역성을 지칭하는 곳)이라고도 하는 변환의 확장 버전을 비트 깊이를 줄여서 효율적으로 구현할 수 있다. 스케일링 버전은 세 가지 색상 구성요소의 비트 깊이를 최소화하면서 정확하게 변환할 수 없도록 하기 위해 리프팅 방식을 사용한다. 비트 깊이 n이 있는 RGB 신호의 경우 YCoCg-R을 사용할 때 Y 신호의 비트 깊이는 n이고 Co와 Cg의 비트 깊이는 n+1이 되며, Y와 Cg의 경우 n+2비트가 필요한 일반 YCoCg와 대조된다.
여기서 Y에 대한 가능한 값은 여전히 [0, 1]에 있고 Co와 Cg에 대한 가능한 값은 [-1, 1]에 있다.
RGB에서 YCoCg-R로의 변환:
Co = R - B; tmp = B + Co/2; CG = G - tmp; Y = tmp + CG/2;
YCoCg-R에서 RGB로의 변환:
tmp = Y - CG/2; G = CG + tmp; B = tmp - Co/2; R = B + Co;
(C와 같이 모든 구획이 잘리고 있다. 전진 변환은 YCoCg의 유사한 구현을 생산하도록 조정할 수 있다.)
효율성 이득
HEVC 표준과 VVC 표준의 화면 콘텐츠 코딩 확장에는 RGB 비디오의 코딩을 YCoCg-R 도메인으로 전환하는 것에 해당하는 잔류 코딩 프로세스 내의 적응형 색상 변환이 포함된다.
HEVC 화면 콘텐츠 코딩에서 RGB 비디오를 인코딩하기 위해 YCoCg 컬러 공간을 사용함으로써 손실성 비디오에 대한 코딩 이득은 크지만, 손실 없이 비디오를 인코딩하기 위해 YCoCg-R을 사용할 때의 이익은 최소로 나타났다.[4]
문학
- Henrique Malvar와 Gary Sullivan, "Professional Extension의 Transform, Scaling & Color Space Impact". Moving Picture Experts Group 및 Video Coding Experts Group 문서 JVT-H031, JVT 8차 회의, 2003년 5월 제네바.
- Henrique Malvar와 Gary Sullivan, "YCoCg-R: RGB 가역성과 낮은 동적 범위를 가진 색상 공간" 그림 전문가 그룹 및 비디오 코딩 전문가 그룹 문서 JVT-I014, JVT PExt Adhort 그룹 미팅: 2003년 7월 노르웨이 트론드하임.
- Shijun Sun, "YCoCg-R을 사용한 연속 색상 변환". Moving Picture Experts Group 및 Video Coding Experts Group 문서 JVT-L014, 12차 JVT 미팅: 미국 워싱턴 레드몬드, 2004년 7월.
- 김우식, 드미트리 비리노프, 조대성, 김현문(멀티미디어랩, 삼성AIT), "H.264/MPEG-4 AVC FRExt에서의 RGB 코딩 강화" 비디오 코딩 전문가 그룹 문서 VCEG-Z16, 26차 VCEG 회의: 2005년 4월, 부산, 한국.
- Henrique S. Malvar, Gary J. Sullivan 및 Sridhar Srinivasan, "이미지 압축을 위한 리프팅 기반 반전 색상 변환", 디지털 이미지 처리 XXXI, Proc의 SPIE 응용 프로그램. 2008년 8월, SPIE, San Diego, California, Vol. 7073-07, 용지 7073-07.
- P. Agawane과 K. R. R. R. Rao(멀티미디어 프로세싱 랩, 텍사스 대학교 알링턴), "4:4:4 무손실 RGB 코딩을 위한 잔류 색상 변환 구현 및 평가" 2008년 12월 인도 하이데라바드 통신공학 최근 진보에 관한 국제회의
- 틸로 스트럿츠, "복수 무반복 색 변환 및 이미지 데이터 압축 자동 선택" 비디오 기술용 회로 및 시스템에 대한 IEEE 거래, Vol. 23, No. 7, 페이지 1249–1259, 2013년 7월.
- 틸로 스트럿츠와 알렉산더 라이프니츠, "비트 깊이를 증가시키지 않은 반복 가능한 색상 공간 및 그 적응 선택." IEEE 신호 처리 문자, 22권, 9권, 1269–1273, 2015년 9월.
참조
- ^ "Dirac Specification" (PDF). BBC. p. 136. Archived from the original (pdf) on 2015-05-03. Retrieved 2010-05-04.
- ^ Jump up to: a b "YCoCg: A Color Space with RGB Reversibility" (ppt). University of Texas at Arlington. Retrieved 2010-05-02.
- ^ Jump up to: a b Yair Moshe. "H.264 Amendment: Fidelity Range Extensions" (PDF). Signal and Image processing Lab (SIPL), Technion Israel Institute of Technology. p. 15. Archived from the original (pdf) on 2014-10-06. Retrieved 2010-05-02.
- ^ Shan Liu; Xiaozhong Xu; Shawmin Lei; Kevin Jou (September 2015). "Overview of HEVC extensions on screen content coding". p. 8.