高位深度视频的可扩展编码中的高精度上采样制造技术

本发明专利技术涉及高位深度视频的可扩展编码中的高精度上采样。当对具有高位深度的视频数据进行操作时，分层编码系统中的上采样操作的精度被保持。响应于视频编码或解码系统的位深度要求，针对可分离的向上扩展的滤波器，确定缩放和舍入参数。首先，使用第一舍入参数在第一空间方向上对输入数据进行滤波以生成第一上采样数据。通过使用第一偏移参数缩放第一上采样数据来生成第一中间数据。然后使用第二舍入参数在第二空间方向上对中间数据进行滤波以生成第二上采样数据。通过使用第二偏移参数缩放第二上采样数据来生成第二中间数据。通过修剪第二中间数据可以生成最终的上采样数据。

【技术实现步骤摘要】
高位深度视频的可扩展编码中的高精度上采样本申请是申请号为201380066796.4、申请日为2013年12月4日、专利技术名称为“高位深度视频的可扩展编码中的高精度上采样”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2012年12月21日提交的美国临时专利申请No.61/745050的优先权，其全部内容通过引用并入于此。
本专利技术总体上涉及图像。更特别地，本专利技术的实施例涉及用于高位深度视频的可扩展(scalable)视频编解码器中的高精度上采样。
技术介绍
音频和视频压缩是多媒体内容的开发、存储、分发和消费的关键组成部分。对压缩方法的选择涉及编码效率、编码复杂度和延迟之间的权衡。当处理能力对计算成本的比率增加时，允许发展允许更高效的压缩的更复杂的压缩技术。例如，在视频压缩中，来自国际标准化组织(ISO)的运动图像专家组(MPEG)通过发布MPEG-2、MPEG-4(第2部分)和H.264/AVC(或MPEG-4，第10部分)编码标准来持续改进最初的MPEG-1视频标准。尽管H.264的压缩效率和成功，被称为高效视频编码(HEVC)的新一代视频压缩技术目前正在开发当中。HEVC被期望提供相对于现有的H.264(也称为AVC)标准有所提升的压缩能力，HEVC的草案可获于“Highefficiencyvideocoding(HEVC)textspecificationdraft9”，ITU-T/ISO/IEC视频编码联合组(JCT-VC)文档JCTVC-K1003，2012年10月，作者B.Bros，W.-J.Han，G.J.Sullivan，J.-R.Ohm和T.Wiegand，其全部内容通过引用并入于此，而H.264标准被发布为“AdvancedVideoCodingforgenericaudio-visualservices”，ITUTRec.H.264和ISO/IEC14496-10，其全部内容通过引用并入于此。视频信号可以由诸如位深度、色彩空间、色域和分辨率之类的多个参数表征。现代电视和视频回放设备(例如，蓝光播放器)支持各种分辨率，包括标准清晰度(例如，720×480i)和高清晰度(HD)(例如，1090×1080p)。超高清晰度(UHD)是具有至少3840×2160分辨率的下一代分辨率格式。超高清晰度也可以称为超HD、UHDTV或超高清。如在此所使用的，UHD表示高于HD分辨率的任何分辨率。视频信号特性的另一方面是它的动态范围。动态范围(Dynamicrange，DR)是指图像中的例如从最暗至最亮的强度(例如，亮度，luma)的范围。如在此所使用的，术语“动态范围”(DR)可以与人类精神性视觉系统(HVS)感知图像中的例如从最暗至最亮的强度(例如亮度，luma)的范围的能力有关。在这种意义上，DR与“涉及场景”(scene-referred)的强度有关。DR还可以与用于充分地或近似地呈现特定宽度的强度范围的显示设备的能力有关。在这种意义上，DR与“涉及显示器”的强度有关。除非在本描述中的任何点处明确地指定特定意义具有特定含义，否则，应当推断该术语可以例如可互换地在任一种意义上使用。如在此所使用的，术语高动态范围(HDR)与横跨人类视觉系统(HVS)的某14至15个量级的DR宽度有关。例如，基本正常的适应性好的人(例如，在统计学、生物计量学和眼科学意义中的一个或更多个上)具有横跨大约15个量级的强度范围。适应的人可以感知到少至只有少量光子的微弱光源。然而，同样这些人可以感知到沙漠、大海或雪地的正午太阳的几乎引起痛感的耀眼的强度(或者甚至直视太阳，但要短暂以避免伤害)。但是这种跨度可用于“适应的”人，例如，那些其HVS具有重置和调整时间段的人。相反，与HDR相比，在其上人可以同时感知强度范围的广阔宽度的DR在一定程度上被截断。如在此所使用的，术语“增强的动态范围”(EDR)、“可视的动态范围”或“可变的动态范围”(VDR)可以单独地或者可互换地与能由HVS同时感知的DR有关。如在此所使用的，EDR可以涉及横跨5至6个量级的DR。因此，尽管与涉及真实场景的HDR相比也许有些狭窄，但是EDR表示宽的DR宽度。如在此所使用的，术语“同时的动态范围”可以涉及EDR。如在此所使用的，术语图像或视频“位深度”表示用于代表或存储图像或视频信号的色彩分量的像素值的位数。例如，术语N位视频(例如，N＝8)表示该视频信号中的色彩分量(例如R、G或B)的像素值可以取范围0至2N-1内的值。如在此所使用的，术语“高位深度”表示任何大于8位(例如，N＝10位)的位深度值。注意，当HDR图像和视频信号典型地与高位深度相关联时，高位深度的图像不一定具有高动态范围。因此，如在此所使用的，高位深度成像可以与HDR和SDR这两者都有关联。为了支持与传统回放设备和新显示技术的向后兼容，可以使用多个层来将UHD和HDR(或SDR)视频数据从上游设备传递到下游设备。给定这种多层的流，传统的解码器可以使用基本层来重构内容的HDSDR版本。先进的解码器可以使用基本层和增强层这两者来重构内容的UHDEDR版本以将其呈现在更有能力的显示器上。如专利技术人在此所领会的，用于使用可扩展编解码器来对高位深度的视频进行编解码的改进技术是所希望的。在本部分中所述的方法是可获得的方法，但不一定是之前已设想或获得的方法。因此，除非另有表明，否则不应当仅仅因为在本部分中所述的任何方法被包括在本部分中而将它们认定为现有技术。类似地，除非另有表明，否则关于一种或更多种方法所识别的问题不应当基于本部分而认为已经在任何现有技术中已经发现。附图说明在附图的图中以举例的方式而非以限制的方式例示了本专利技术的实施例，在附图中相同的附图标记表示相似的元件，其中：图1描述了根据本专利技术实施例的可扩展编码系统的示例性实现；图2描绘了根据本专利技术实施例的可扩展解码系统的示例性实现；图3描绘了根据本专利技术实施例的图像数据上采样的示例性过程。具体实施方式在此描述了具有高位深度的视频输入的可扩展编码中的高精度上采样。给定与中间结果的位深度、内部输入位深度以及滤波器精度位深度相关的参数，可确定缩放(scaling)和舍入(rounding)因子，以保持操作的精度并防止溢出。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。但是，显然本专利技术可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，没有详尽地描述熟知的结构和设备，以避免不必要地使本专利技术晦涩难懂。综述在此描述的示例性实施例涉及具有高位深度的视频信号的分层编码和解码中的高精度采样。响应于视频编码和解码系统的位深度需求，针对可分离的向上扩展(up-scaling)的滤波器，确定输入数据、滤波系数以及缩放和舍入参数。首先，使用第一舍入参数在第一空间方向上对输入数据进行滤波，以生成第一上采样数据。通过使用第一偏移参数对第一上采样数据进行缩放而生成第一中间数据。然后，使用第二舍入参数在第二空间方向上对中间数据进行滤波，以生成第二上采样数据。通过使用第二偏移参数对第二上采样数据进行缩放而生成第二中间数据。可以通过对第二中间数据进行修剪来生成最终的上采样数据。高精度可分离上采样现有的诸如HDTV、机顶盒或蓝光播放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在可扩展视频系统中在解码器中从第一层到第二层对图像数据进行重采样的方法，该方法包括：响应于可扩展视频系统的位深度要求，确定缩放和舍入参数；通过对来自第一层的图像数据进行滤波来生成第一重采样数据，其中在第一空间方向上执行对图像数据的所述滤波；通过以第一偏移参数缩放第一重采样数据来生成第一中间数据；通过对第一中间数据进行滤波来生成第二重采样数据，其中使用舍入参数在第二空间方向上执行对第一中间数据的滤波；通过以第二偏移参数缩放第二重采样数据来生成第二中间数据；以及，通过修剪第二中间数据来生成用于第二层的输出重采样数据，其中，第二偏移参数基于图像数据的位深度值，并且确定舍入参数包括计算iOffset＝1<<(nShift2‑1)，其中iOffset为舍入参数，并且nShift2为第二偏移参数。

【技术特征摘要】
2012.12.21 US 61/745,0501.一种用于在可扩展视频系统中在解码器中从第一层到第二层对图像数据进行重采样的方法，该方法包括：响应于可扩展视频系统的位深度要求，确定缩放和舍入参数；通过对来自第一层的图像数据进行滤波来生成第一重采样数据，其中在第一空间方向上执行对图像数据的所述滤波；通过以第一偏移参数缩放第一重采样数据来生成第一中间数据；通过对第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹鹏，吕陶然，陈涛，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，
类型：发明
国别省市：美国,US