ICtCp

ICTCP, ICtCp, 또는 ITP는 Rec. ITU-R BT.2100 표준에 명시된 색 표현 형식으로, 높은 동적 범위 (HDR) 및 넓은 색 영역 (WCG) 이미지의 비디오 및 디지털 사진 시스템에서 컬러 이미지 파이프라인의 일부로 사용된다. 이 형식은 돌비 연구소에서 에브너와 페어차일드의 IPT 색 공간에서 개발되었다.F.Ebner, M.D.Fairchild, Development and testing of a color space (IPT) with improved hue uniformity. In: Proceedings of The Sixth Color Imaging Conference, 8-13, 1998 이 형식은 두 개의 행렬 변환과 비공식적으로 감마 사전 보정으로 알려진 중간 비선형 전송 함수를 포함하는 좌표 변환에 의해 관련 RGB 색 공간에서 파생된다. 이 변환은 I, CT, CP라는 세 가지 신호를 생성한다. ICTCP 변환은 지각 양자화기 (PQ) 또는 하이브리드 로그 감마 (HLG) 비선형 함수에서 파생된 RGB 신호와 함께 사용할 수 있지만, PQ 함수(역시 돌비에서 개발됨)와 가장 일반적으로 관련되어 있다.

I("강도") 구성 요소는 비디오의 밝기를 나타내는 루마 구성 요소이며, CT와 CP는 파랑-노랑(삼색맹) 및 빨강-초록(색맹) 크로마 구성 요소이다. 에브너는 또한 IPT를 "이미지 처리 변환(Image Processing Transform)"의 약어로 사용했다.

ICTCP 색 표현 방식은 개념적으로 LMS 색 공간과 관련이 있는데, RGB에서 ICTCP로의 색 변환은 먼저 3×3 행렬 변환을 사용하여 RGB를 LMS로 변환한 다음, 비선형 함수를 적용하고, 또 다른 3×3 행렬 변환을 사용하여 비선형 신호를 ICTCP로 변환하는 방식으로 정의된다. ICTCP는 CTA-861-H에서 4:4:4, 4:2:2 및 4:2:0 크로마 서브샘플링을 지원하는 YCC 디지털 형식으로 정의되었다 (이는 제한된 범위 10비트 모드에서 0, 1, 2, 3, 1020, 1021, 1022, 1023 값이 예약되어 있음을 의미한다).
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파생
ICTCP는 Rec. 2100에 의해 선형 RGB에서 다음과 같이 파생되는 것으로 정의된다.

 BT.2100 RGB에서 LMS 계산: 
 비선형성을 통해 LMS 정규화:
 PQ 전송 함수가 사용되는 경우: 
 HLG 전송 함수가 사용되는 경우: 
ICTCP 계산:
PQ의 경우: 
HLG의 경우: 
위에서 언급된 세 가지 행렬은 모두 IPT의 행렬에서 파생되었다 (처음 두 행렬만 문서화된 파생본임). HLG 행렬은 PQ 행렬과 동일한 방식으로 파생될 수 있으며, 크로마 행의 스케일링만 다르다. 역 디코딩 ICTCP 행렬은 ITU-T 시리즈 H 보충 자료 18에 명시되어 있다.

ICTCP는 전체 BT.2020 공간이 I의 경우 [0, 1] 범위에, 두 크로마 구성 요소의 경우 [-0.5, +0.5] 범위에 맞도록 정의된다. ΔEITP (Rec. 2124)에서 사용되는 관련 균일색 공간 ITP는 균일성을 복원하기 위해 CT를 0.5로 스케일링한다. zimg (FFmpeg의 일부인 zimg 포함) 및 color-science에서는 HLG와 PQ 모두에 대해 ICtCp를 지원한다.

IPT에서
ICTCP의 전신인 에브너 & 페어차일드 IPT 색 재현 모델 (1998)은 입력 → LMS → 비선형성 → IPT의 유사한 변환 파이프라인을 가지고 있다. 차이점은 입력을 더 일반적인 CIEXYZ 삼자극치 색 공간으로 정의하고 결과적으로 LMS에 대해 더 전통적인 Hunt-Pointer-Estevez (D65용) 행렬을 사용한다는 것이다. 비선형성은 RLAB에서 사용된 것과 매우 유사한 0.43의 고정 감마이다. 여기서 두 번째 행렬은 ICTCP 행렬과 약간 다른데, 주로 강도에 대해 S(파란색 원추 세포)도 고려한다는 점이다. 그러나 ICTCP는 이 행렬에 회전 행렬(피부 톤을 정렬하기 위해)과 스칼라 행렬(-0.5에서 0.5 영역 내에 전체 BT.2020 색역을 맞추기 위해 스케일링됨)도 곱한다.

 LMS 계산 (Hunt, RLAB의 D65 참조, 약간 다름): 
 비선형성 (L'M'S'): L, M, S 각 구성 요소에 대해 거듭제곱 함수를 적용: 


IPTPQc2

IPTPQc2는 돌비 비전 프로필 5 BL+RPU(EL 없음)에서 사용되는 또 다른 관련 색 공간이다. 이름의 "c2"는 교차 대화 행렬이 c = 2%와 함께 사용됨을 의미한다. 이는 전체 범위 양자화(10비트 비디오의 경우 0-1023, 예약된 값 없음)를 사용한다. 이 형식은 종종 IPTPQc2/IPT로도 언급되는데, 행렬이 실제로는 1998년 IPT 논문의 행렬과 동일하지만 역 표현이라는 점 때문이다. 이 형식에 대한 문서는 독점적인 특성으로 인해 부족하지만, "IPT-PQ"(지각적으로 양자화된 IPT) 색 공간에 대한 특허는  행렬은 다음과 같다:

사용된 행렬 반전과 행렬의 1091 숫자에서 특허에 오류가 있었음을 주목하라(반전 후 행렬은 특허에서 정확하다). 또한 이 형식은 비선형성이 없으며 BT.2020 기반으로 가정된다.

두 번째 단계인 동적 범위 조정 모델링 (재형성) 또한 특허에 정의되어 있다.

이것은 디즈니+, 애플 TV+ 및 넷플릭스에서 사용된다.

재형성 및 MMR이 있는 IPTPQc2 디코더(단, NLQ 및 동적 메타데이터는 없음)는 libplacebo에서 사용할 수 있다.

모든 단계 디코딩 지원은 mpv에 추가되었다.

특징
ICTCP는 거의 일정한 휘도를 가진다. 인코딩된 I와 실제 휘도 사이의 상관 계수는 0.998로, YCBCR의 0.819보다 훨씬 높다. YCBCR에 비해 향상된 일정한 휘도는 색차 정보만 변경되는 크로마 서브샘플링 및 색역 매핑과 같은 색 처리 작업에 이점이다.

ICTCP는 또한 YCBCR에 비해 색상 선형성을 개선하여 압축 성능 및 색상 볼륨 매핑에 도움이 된다. 적응형 재형성은 압축 성능을 10% 더 향상시킬 수 있다.

휘도 및 색상 균일성 개선은 ITU-R Rec. BT.2124에 의해 도입된 ΔEITP와 같은 색차를 계산하는 데 확장된 ICTCP를 실용적인 색 공간으로 만든다.

CIEDE2000 색상 양자화 오류 측면에서 10비트 ICTCP는 11.5비트 YCBCR에 해당한다.

사용
ICTCP는 HEVC 비디오 코딩 표준에서 지원된다. 또한 디지털 YCC 형식이며 CTA-861-H의 일부로 EDID의 색도 블록에서 신호될 수 있다.

 각주 

분류:색 공간
분류:높은 동적 범위
분류:초고선명 텔레비전