具有减小的内插误差的低复杂度查找表构造制造技术

在用以重构高动态范围视频信号的方法中，解码器在输入位流中接收用以产生预测函数的参数。使用所述预测函数，所述解码器产生用于第一预测查找表的第一组节点，其中每一节点由输入节点值及输出节点值表征。接着，所述解码器修改所述第一组节点中的一或多者的所述输出节点值以产生用于第二预测查找表的第二组节点，且使用所述第二查找表来产生输出预测值。本发明专利技术呈现用以基于计算所述第一组节点中的当前节点与环绕所述当前节点的节点之间的经修改斜率而修改所述当前节点的所述输出节点值的低复杂度方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有减小的内插误差的低复杂度查找表构造相关申请案交叉参考本申请案主张2015年12月9日提出申请的第62/265,135号美国临时申请案的权益；且还主张2016年2月16日提出申请的第16155882.0号欧洲专利申请案的优先权，所述申请案的全部内容以全文引用的方式并入。
本专利技术一般来说涉及查找表的产生。更明确地说，本专利技术的实施例涉及产生具有减小的内插误差的用于视频预测的3D查找表。
技术介绍
国际音频及视频译码标准(例如MPEG-2、MPEG-4、H.264及最近的H.265(也称为HEVC))的发展及采用对基于标准的装置及通信标准(例如DVD播放器、蓝光播放器以及关于数字电视广播之ATSC及DVB标准)的迅速发展、采用及普及起到了重要作用。由杜比实验室(DolbyLaboratories,Inc.)开发的显示技术及其它技术能够重新生成具有高动态范围(HDR)及宽色域的图像。此等显示器可重新生成比标准动态范围(SDR)的常规显示器更如实地体现真实世界场景的图像。如本文中所使用，术语‘动态范围’(DR)可涉及人类视觉系统(HVS)感知图像中的强度范围(例如，亮度、明度)的能力，例如，从最暗的黑色(即，漆黑)到最亮的白色(即，强光)。在此意义上，DR涉及‘场景参照’强度。DR还可涉及显示装置充分地或近似地呈现特定幅度的强度范围的能力。在此意义上，DR涉及‘显示器参照’强度。除非在本文中的说明中的任一点处明确指定一特定意义具有特定重要性，否则应推断，所述术语可以任一意义使用，例如，可互换地。如本文中所使用，术语高动态范围(HDR)涉及横跨人类视觉系统(HVS)的约14-15个数量级的DR幅度。实际上，与HDR相比，人类可同时感知广泛的强度范围幅度的DR可能会被截断。如本文中所使用，术语经增强动态范围(EDR)或视觉动态范围(VDR)可个别地或可互换地涉及包含眼睛运动的人类视觉系统(HVS)在场景或图像内可感知的DR，从而允许一些光线适应场景或图像的改变。如本文中所使用，EDR可涉及横跨5到6个数量级的DR。因此，虽然与真实场景参照的HDR相比可能稍微较窄，但EDR仍表示宽DR幅度且也可称为HDR。实际上，图像包括一或多个色彩分量(例如，明度Y以及色度Cb及Cr)，其中每一色彩分量以每像素n个位(例如，n＝8)的精确度表示。使用线性亮度译码，其中n≤8的图像(例如，彩色24位JPEG图像)被认为是标准动态范围的图像，而其中n>8的图像可被认为是经增强动态范围的图像。EDR及HDR图像还可使用高精确度(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)来存储及分布。如本文中所使用，术语“元数据”涉及作为经译码位流的一部分而发射且有助于解码器呈现经解码图像的任何辅助信息。此等元数据可包含但不限于色彩空间或色域信息、参考显示参数及辅助信号参数，如本文中所描述的信息及参数。大部分消费者桌面显示当前支持200cd/m2或尼特到300cd/m2或尼特的亮度。大部分消费者HDTV介于从300尼特到500尼特的范围内，其中新型号达到1000尼特(cd/m2)。因此，与HDR或EDR相比，此类常规显示器具有较低动态范围(LDR)(还称为标准动态范围(SDR))的特征。随着HDR内容的可用性因捕获装备(例如，摄像机)及HDR显示器(例如，来自杜比实验室的PRM-4200专业级参考监视器)两者的进步而不断增长，HDR内容可进行色彩分级并显示在支持较高动态范围(例如，从1,000尼特到5,000尼特或更高)的HDR显示器上。在许多实时实施方案中，作为计算复杂度与计算准确性之间的折衷，可使用查找表(LUT)来加快计算。如专利技术人在此所了解，期望用于产生LUT(特别是与高动态范围数据的预测有关的LUT)的经改进技术。本章节中所描述的方法是可寻求的方法，但不一定是先前设想或寻求的方法。因此，除非另有指示，否则不应假设本章节中所描述的方法中的任一者仅仅由于它们被包括在本章节中而被认为是现有技术。类似地，关于一或多种方法所识别的问题不应假设为基于本章节在任何现有技术中被认可，除非另有指示。附图说明以实例方式而非以限制方式在附图的各图中图解说明本专利技术的实施例，且在附图中，相似元件符号是指类似元件，且在附图中：图1描绘使用基础层及增强层的HDR视频的视频传输的实例性过程；图2描绘根据本专利技术的实施例的用于HDR视频解码的实例性过程；图3描绘根据本专利技术的实施例的查找表中的节点调整的实例；且图4描绘根据本专利技术的实施例的数据预测的实例性过程。具体实施方式本文中描述具有减小的内插误差的查找表的低复杂度构造。在以下说明中，出于阐释目的，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，将明了，可在不具有这些特定细节的情况下实践本专利技术。在其它例子中，并未详尽地描述众所周知的结构及装置，以避免不必要地遮挡、模糊或混淆本专利技术。概述本文中所描述的实例性实施例涉及具有减小的内插误差的查找表的低复杂度构造。在用以重构高动态范围视频信号的方法中，解码器在输入位流中接收用以产生预测函数的参数。使用所述预测函数，解码器产生用于第一预测查找表的第一组节点，其中每一节点由输入节点值及输出节点值表征。接着，解码器修改所述第一组节点中的一或多者的所述输出节点值以产生用于第二预测查找表的第二组节点，且使用所述第二查找表来产生输出预测值。在一实施例中，修改第一组节点中的当前节点的输出值包括基于加权参数且基于当前节点与包围当前节点的四个节点之间的一或多个经修改斜率而计算经修改当前节点。高动态范围(HDR)视频的视频传输根据蓝光光盘联盟(Blu-RayDiscAssociation)的近期白皮书(标题为“BD-ROM版本3.0的音频视觉应用格式规范(AudioVisualApplicationFormatSpecificationsforBD-ROMVersion3.0)”，白皮书蓝光光盘只读格式(超HD蓝光)，蓝光光盘联盟，2015年7月，以其全文引用的方式并入本文中)，所提出超HD蓝光标准支持强制单层(10位，YCbCr4:2:0)蓝光光盘影片(BDMV)EDR格式(还称为HDR10格式)及任选杜比视界(DolbyVision)双层HDR格式。用于消费者应用的DolbyVisionTM是能够创建及分布具有高动态范围及宽色域的内容的端对端技术套件。杜比视界显示管理通过使用一系列算法将信号映射到任何杜比视界消费者电视而匹配给定电视的能力。此产生观看者的最优且无缝视频体验。如本文中所使用，术语“杜比视界视频”表示EDR或HDR视频。在一实施例中，杜比视界HDR流由具有相关联元数据的基础层(BL)BDMVEDR视频流及杜比视界增强层(EL)视频流构成。通用蓝光解码器将仅能够播放HDR10基础层；然而，启用杜比视界的播放器将能够组合基础层与增强层以产生具有比默认HDR10流的动态范围更好的动态范围的12位HDR视频输出。杜比视界流由以下各项表征：·具有非恒定亮度的BT.2020基色·基于SMPTE2084的EOTF(电光转换函数)·12个位的组合式BL/EL位深度图1描绘根据实例性实施例的分层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在解码器中构造用于预测高动态范围图像数据的查找表的方法，所述方法包括：存取用于预测高动态范围图像数据的预测函数；使用所述预测函数来产生用于第一查找表LUT的第一组节点，其中每一节点由输入节点值及输出节点值表征；修改所述第一组节点中的至少一个节点的所述输出节点值以产生第二查找表中的第二组节点，以用于产生所预测高动态范围输出值，所述修改包括：针对所述第一组节点中的当前节点：相对于所述当前节点而确定第一先前节点及第二先前节点；确定所述第一先前节点与所述当前节点之间的第一斜率；确定所述第二先前节点与所述第一先前节点之间的第二斜率；基于所述第一斜率及所述第二斜率而确定相对于所述第一先前节点的第一切线斜率；基于所述第一切线斜率、所述第一斜率及加权参数而确定第一经修改斜率；及基于所述第一经修改斜率及所述第一先前节点而确定所述当前节点的第一经修改输出值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.16 EP 16155882.0;2015.12.09 US 62/265,1351.一种在解码器中构造用于预测高动态范围图像数据的查找表的方法，所述方法包括：存取用于预测高动态范围图像数据的预测函数；使用所述预测函数来产生用于第一查找表LUT的第一组节点，其中每一节点由输入节点值及输出节点值表征；修改所述第一组节点中的至少一个节点的所述输出节点值以产生第二查找表中的第二组节点，以用于产生所预测高动态范围输出值，所述修改包括：针对所述第一组节点中的当前节点：相对于所述当前节点而确定第一先前节点及第二先前节点；确定所述第一先前节点与所述当前节点之间的第一斜率；确定所述第二先前节点与所述第一先前节点之间的第二斜率；基于所述第一斜率及所述第二斜率而确定相对于所述第一先前节点的第一切线斜率；基于所述第一切线斜率、所述第一斜率及加权参数而确定第一经修改斜率；及基于所述第一经修改斜率及所述第一先前节点而确定所述当前节点的第一经修改输出值。2.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述第一组节点中的至少一个节点的所述输出节点值进一步包括：相对于所述当前节点而确定第一后续节点及第二后续节点；确定所述第一后续节点与所述当前节点之间的第三斜率；确定所述第二后续节点与所述第一后续节点之间的第四斜率；基于所述第三斜率及所述第四斜率而确定相对于所述第一后续节点的第二切线斜率；基于所述第二切线斜率、所述第三斜率及所述加权参数而确定第二经修改斜率；基于所述第二经修改斜率及所述第一后续节点而确定所述当前节点的第二经修改输出值；及基于所述第一经修改输出值与所述第二经修改输出值的平均值而确定所述当前节点的第三经修改输出值。3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述当前节点的所述第一经修改输出值包括计算：其中Ncb(i)表示所述当前节点的输出，Ncb(i-1)表示所述第一先前节点的输出，Ncb(i-2)表示所述第二先前节点的输出，且c1、c2及c3表示基于所述加权参数而计算的参数。4.根据权利要求3所述的方法，其中计算所述c1、c2及c3参数包括计算：及其中β表示所述加权参数。5.根据权利要求2所述的方法，其中确定所述当前节点的所述第二经修改输出值...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈沙德·卡杜，苏冠铭，孙瀚阳，
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