高动态范围视频的含有CRC码的分层表示及传送制造技术

在用于重构高动态范围视频信号的方法中，解码器接收基层标准动态范围视频信号、增强层视频信号、参考处理单元的元数据位流及与所述元数据相关的CRC码。解码器基于所述基层视频信号、所述增强层视频信号及由所述元数据位流指定的数据语法及元数据重构高动态范围视频输出信号。

Hierarchical representation and transmission of CRC code with high dynamic range video

In the method of reconstructing the high dynamic range video signal, the decoder receives the basic standard dynamic range video signal, the enhancement layer video signal, the metadata bit stream of the reference processing unit and the CRC code related to the metadata. The decoder reconstructs a high dynamic range video output signal based on the basic video signal, the enhanced layer video signal and the data syntax and metadata specified by the metadata bit stream.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高动态范围视频的含有CRC码的分层表示及传送相关申请案的交叉参考本申请案主张2015年11月2日申请的第62/249,474号美国临时申请案的权益，所述美国申请案以全文引用的方式并入。
本专利技术大体上涉及图像。更特定来说，本专利技术的实施例涉及高动态范围视频的分层表示及传送。
技术介绍
国际音频及视频编码标准(例如MPEG-2、MPEG-4、H.264及最近的H.265(也称为HEVC))的开发及采纳有助于基于标准的装置及通信标准的快速开发、采纳及扩散，例如DVD播放器、蓝光播放器及用于数字电视广播的ATSC及DVB标准。由杜比实验室公司(DolbyLaboratories,Inc.)开发的显示技术及其它显示技术能够重现具有高动态范围(HDR)及广色域的图像。此类显示器可重现比标准动态范围(SDR)的常规显示器更准确地表示真实世界场景的图像。如本文使用，术语‘动态范围’(DR)可涉及人类视觉系统(HVS)察觉图像中的强度范围(例如，亮度(luminance/luma))的能力，例如，从最暗的暗色(黑色)到最亮的白色(即，强光)。在此意义上，DR涉及‘涉及场景的’强度。DR还可涉及显示装置充分或近似再现特定宽度的强度范围的能力。在此意义上，DR涉及‘涉及显示器的’强度。除非明确指定特定意义在本文描述中的任何点处具有特定重要性，否则应推断，可在任一意义上，例如可互换地使用术语。如本文使用，术语高动态范围(HDR)涉及DR宽度，其横跨人类视觉系统(HVS)的大约14到15个数量级。在实践中，人类可在其之上同时察觉强度范围中的广泛宽度的DR可相对于HDR稍微截短。如本文使用，术语增强型动态范围(EDR)或视觉动态范围(VDR)可个别地或可互换地涉及可由人类视觉系统(HVS)在场景或图像内察觉到的DR，包含眼球运动，从而允许跨越场景或图像的一些光适应变化。如本文使用，EDR可涉及横跨5到6个数量级的DR。因此，虽然相对于涉及真实场景的HDR可能有点窄，但尽管如此EDR表示广DR宽度且还可称之为HDR。在实践中，图像包括一或多个颜色分量(例如，亮度Y及色度Cb及Cr)，其中每一颜色分量由每像素n个位的精度表示(例如，n＝8)。使用线性亮度编码，将其中n≤8的图像(例如，彩色24位JPEG图像)认为是标准动态范围图像，而可将其中n>8的图像认为是增强型动态范围图像。还可使用高精度(例如，16位)浮点格式(例如由工业光魔公司(IndustrialLightandMagic)开发的OpenEXR文件格式)存储及分布EDR及HDR图像。给定显示器的参考电光传递函数(EOTF)特性化输入视频信号的颜色值(例如，亮度)之间的关系，以输出由显示器产生的屏幕颜色值(例如，屏幕亮度)。举例来说，以全文引用的方式包含在本文中的ITURec.ITU-RBT.1886“用于HDTV演播室制作中的平板显示器的参考电光传递函数(Referenceelectro-opticaltransferfunctionforflatpaneldisplaysusedinHDTVstudioproduction)”(03/2011)基于阴极射线管(CRT)的经测量特性定义平板显示器的参考EOTF。在给定视频流的情况下，关于其EOTF的信息通常被嵌入在位流中作为元数据。如本文使用，术语“元数据”涉及经传输作为经编码位流的部分的任何辅助信息，且帮助解码器再现经解码图像。此元数据可包含(但不限于)颜色空间或色域信息、参考显示器参数及辅助信号参数，如本文描述的参数。多数消费者桌面显示器当前支持200到300cd/m2或尼特的亮度。多数消费者HDTV在从300到500尼特变化，其中新模型达到1000尼特(cd/m2)。此类常规显示器因此作为与HDR或EDR相比较较低动态范围(LDR)的典型，也称之为标准动态范围(SDR)。随着HDR内容的可用性由于捕获设备(例如，相机)及HDR显示器(例如，来自杜比实验室的PRM-4200专业参考监测器)两者中的进展而增长，可在支持更高动态范围(例如，从1,000尼特到5,000尼特或更多)的HDR显示器上对HDR内容进行颜色分级且在HDR显示器上显示HDR内容。可使用支持高亮度能力(例如，0到10,000尼特)的替代EOTF定义此类显示器。此EOTF的实例定义于以全文引用的方式并入本文中的SMPTEST2084:2014“控制参考显示器的高动态范围EOTF(HighDynamicRangeEOTFofMasteringReferenceDisplays)”中。一般来说而非限制，本专利技术的方法涉及比SDR更高的任何动态范围。如专利技术者应了解，期望用于高动态范围图像的编码、传送及解码的经改进技术。此段中描述的方法是可追求的方法，但不一定是先前构思或追求的方法。因此，除非另外指示，否则不应假设此段中描述的方法中的任何方法由于其包含在此段中而仅作为现有技术。类似地，在任何现有技术中，不应在此段的基础上假设已辨识关于一或多种方法识别的问题，除非另外指示。附图说明在附图的图式中通过实例而非通过限制说明本专利技术的实施例，且其中相似的元件符号指代类似元件，且其中：图1描绘根据本专利技术的实施例的用于HDR视频的编码、传送及显示的实例系统；图2描绘根据本专利技术的实施例的用于HDR视频的双层视频解码的实例过程；图3描绘根据本专利技术的实施例的HDR视频解码中的基层处理的实例过程；图4描绘根据本专利技术的实施例的HDR视频解码中的增强层处理的实例过程；及图5A及图5B描绘根据本专利技术的实施例的HDR视频上的图形叠加的实例过程。具体实施方式本文描述高动态范围视频(HDR)的分层表示及传送。在以下描述中，出于解释目的，陈述众多具体细节以便提供对本专利技术的透彻理解。然而，应明白，可无需这些具体细节实践本专利技术。在其它例子中，未以详尽的细节描述众所周知的结构及装置以免不必要地阻塞、模糊或混淆本专利技术。概述本文描述的实例实施例涉及高动态范围图像的分层表示及传送。在用解码器生成高动态范围视频数据的方法中，解码器：接收参考处理数据；从所述参考处理数据解析循环冗余校验(CRC)参数；从所述参考处理数据提取至少一RPU数据头、RPU数据有效负载数据及RPU对准零位旗标；计算有关整个参考处理数据的CRC值(将CRC参数排除在外)；比较所述CRC值与所述CRC参数以检测误差；接收基层图像；接收增强层图像；及基于所述参考处理数据组合所述基层图像与所述增强层图像以生成输出图像。术语及缩写技术概述消费者应用的杜比视觉TM(DolbyVisionTM)是实现具有高动态范围及广色域的内容的创建及分布的端到端技术套件。杜比视觉显示管理通过使用一系列算法将信号映射到任何杜比视觉消费者电视来匹配给定电视的能力。此为观众创建最优且无缝视频体验。如本文使用，术语“杜比视觉视频”表示EDR或HDR视频。图1描绘根据本专利技术的实施例的用于HDR视频的编码、传送及显示的实例系统。如图1中描绘，在用于杜比视觉消费者应用的系统的实施例中，杜比视觉视频信号(107)经由数字接口(例如，HDMI)从杜比视觉源(105)(例如，具杜比视觉能力的超HD蓝光播放器及类似物)发送到杜比视觉接收器(110)(例如，电视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生成高动态范围视频数据的解码器，其中所述解码器包括一或多个处理器及非暂时性存储器，其中使用所述解码器生成输出图像包括：接收参考处理数据且将所述参考处理数据的至少一部分存储在所述非暂时性存储器中；从所述参考处理数据解析循环冗余校验CRC参数；从所述参考处理数据提取至少一RPU数据头、RPU数据有效负载数据及RPU对准零位旗标；由所述解码器计算有关所述整个参考处理数据的CRC值(将所述CRC参数排除在外)；及比较所述CRC值与所述CRC参数以检测误差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.02 US 62/249,4741.一种用于生成高动态范围视频数据的解码器，其中所述解码器包括一或多个处理器及非暂时性存储器，其中使用所述解码器生成输出图像包括：接收参考处理数据且将所述参考处理数据的至少一部分存储在所述非暂时性存储器中；从所述参考处理数据解析循环冗余校验CRC参数；从所述参考处理数据提取至少一RPU数据头、RPU数据有效负载数据及RPU对准零位旗标；由所述解码器计算有关所述整个参考处理数据的CRC值(将所述CRC参数排除在外)；及比较所述CRC值与所述CRC参数以检测误差。2.根据权利要求1所述的解码器，其中使用所述解码器生成输出图像进一步包括：从所述参考处理数据提取显示管理有效负载数据。3.根据权利要求1所述的解码器，其中使用所述解码器生成输出图像进一步包括：接收基层图像；接收增强层图像；及基于所述参考处理数据组合所述基层图像与所述增强层图像以生成所述输出图像。4.根据权利要求1所述的解码器，其中所述RPU有效负载数据包括RPU预测映射数据及RPU非线性量化器NLQ数据。5.根据权利要求1所述的解码器，其中使用所述解码器生成输出图像进一步包括：从所述RPU数据头提取RPU类型旗标；及只要所述RPU类型旗标的值匹配经预先确定值，就从所述参考处理数据解析额外数据。6.根据权利要求5所述的解码器，其中所述RPU类型旗标包括rpu_type旗标，其指定RPU处理类型，且所述经预先确定值等于2。7.根据权利要求1所述的解码器，其中使用所述解码器生成输出图像进一步包括：从所述RPU数据头提取使用先前rpu数据旗标，且只要所述使用先前rpu数据旗标被设置为零，就提取所述RPU数据有效负载数据。8.根据权利要求7所述的解码器，其中所述使用先前rpu数据旗标包括use_prev_vdr_rpu_flag旗标，当被设置为1时其指定当前RPU数据是从先前接收到的RPU数据预测的，且当被设置为1时其指定所述当前RPU数据是明确接收到的且指示所述解码器生成新的RPU数据ID。9.根据权利要求2所述的解码器，其中只要从所述RPU数据头提取的显示管理数据存在旗标旗标被设置为一，就解析显示管理有效负载数据。10.根据权利要求9所述的解码器，其中所述显示管理数据存在旗标包括vdr_dma_metadata_present_flag旗标，当被设置为0时其指定不存在显示管理有效负载数据，且当被设置为1时其根据vdr_dm_data_payload()语法结构指定存在显示管理有效负载数据。11.根据权利要求1所述的解码器，其中所述RPU对准零位旗标包括rpu_alignment_zero_bit旗标＝0。12.根据权利要求4所述的解码器，其中根据rpu_data_mapping()语法结构提取所述RPU预测映射数据，且根据rpu_data_nlq()语法结构提取所述RPU非线性量化器NLQ数据。13.一种使用解码器生成高动态范围视频数据的方法，其中所述方法包括：使用所述解码器接收参考处理数据；从所述参考处理数据解析循环冗余校验CRC参数；从所述参考处理数据提取至少一RPU数据头、RPU数据有效负载数据及RPU对准零位旗标；由所述解码器计算有关所述整个参考处理数据的CRC值(将所述CRC参数排除在外)；及比较所述CR...

【专利技术属性】
技术研发人员：克拉斯·海因里希·舒奥伊尔，大卫·布鲁克斯，勅使川原智，陈涛，
申请(专利权)人：杜比实验室特许公司，杜比国际公司，
类型：发明
国别省市：美国,US