用于高动态范围和宽色域视频译码的动态范围调整制造技术

本发明专利技术涉及处理视频数据，包含处理视频数据以符合高动态范围/宽色域HDR/WCG色彩容器。如将在下文更详细地阐释，本发明专利技术的技术包含动态范围调整DRA参数并且将DRA参数应用于视频数据，以便更好地使用HDR/WCG色彩容器。本发明专利技术的所述技术还可包含用信号发送允许视频解码器或视频后处理装置使本发明专利技术的DRA技术逆向以重构所述视频数据的原始或固有色彩容器的语法元素。

Dynamic range adjustment for high dynamic range and wide color gamut video decoding

The invention relates to processing video data, including processing video data to conform to a high dynamic range / wide color gamut HDR/WCG color container. If explained in more detail below, the technology of the invention includes dynamic range adjustment of DRA parameters and application of DRA parameters to video data, in order to better use HDR/WCG color container. The technology of the invention can also include signal sending, allowing video decoder or video post-processing device to reverse the DRA technology of the invention to reconstruct the syntax elements of the original or inherent color container of the video data.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于高动态范围和宽色域视频译码的动态范围调整本申请案主张2015年4月17日申请的第62/149,446号美国临时申请案的权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及视频处理。
技术介绍
数字视频能力可以并入到多种多样的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、手提或台式计算机、平板计算机、电子图书阅读器、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、所谓的“智能电话”、视频电话会议装置、视频流式传输装置及其类似者。数字视频装置实施视频译码技术，例如描述于以下各者中的那些技术：由MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-TH.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)、ITU-TH.265、高效率视频译码(HEVC)定义的标准，以及此类标准的扩展。视频装置可通过实施此类视频译码技术来更有效率地发射、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。视频译码技术包含空间(图片内)预测和/或时间(图片间)预测以减少或去除视频序列中本机的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频切片(例如，视频帧或视频帧的一部分)分割成视频块，所述视频块也可被称作树块、译码单元(CU)和/或译码节点。使用相对于同一图片中相邻块的参考样本的空间预测，对图片的经帧内译码(I)切片中的视频块进行编码。图片的经帧间译码(P或B)切片中的视频块可使用相对于同一图片中相邻块的参考样本的空间预测或相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可被称为帧，且参考图片可被称为参考帧。空间或时间预测产生待译码块的预测性块。残差数据表示待译码原始块与预测性块之间的像素差。根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量和指示经译码块与预测性块之间的差的残差数据，对经帧间译码块进行编码。根据帧内译码模式和残差数据，对经帧内译码块进行编码。为了进一步压缩，可将残差数据从像素域变换到变换域，从而产生残差变换系数，可接着量化所述残差变换系数。可扫描起初按二维阵列排列的经量化变换系数，以便产生变换系数的一维向量，且可应用熵译码以实现更大程度压缩。可由色域定义能够捕获、译码和显示的色彩值的总数目。色域是指装置可捕获(例如，相机)或重现(例如，显示器)的色彩范围。通常，色域因装置不同而不同。对于视频译码来说，可使用视频数据的预定义色域，以使得视频译码过程中的每一装置可经配置以处理同一色域中的像素值。一些色域与传统上用于视频译码的色域相比被界定更大范围的色彩。此类具有较大范围色彩的色域可被称为宽色域(WCG)。视频数据的另一方面是动态范围。动态范围通常定义为视频信号的最小亮度(例如，明度)与最大亮度之间的比率。将过去常用的视频数据的动态范围视为具有标准动态范围(SDR)。视频数据的其它实例规范定义在最小亮度与最大亮度之间具有较大比率的色彩数据。可将此类视频数据视为具有高动态范围(HDR)。
技术实现思路
本专利技术涉及处理视频数据，包含处理视频数据以符合HDR/WCG色彩容器。如将在下文更详细地阐释，本专利技术的技术将动态范围调整(DRA)参数应用于视频数据，以便更好地使用HDR/WCG色彩容器。本专利技术的技术还可包含用信号发送允许视频解码器或视频后处理装置使本专利技术的DRA技术逆向以重构视频数据的原始或本机色彩容器的语法元素。在本专利技术的一个实例中，一种处理视频数据的方法包括：接收与第一色彩容器有关的视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。在本专利技术的另一实例中，提供一种经配置以处理视频数据的设备，所述设备包括：存储器，其经配置以存储所述视频数据；和一或多个处理器，其经配置以：接收与第一色彩容器有关的所述视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。在本专利技术的另一实例中，一种经配置以处理视频数据的设备包括：用于接收与第一色彩容器有关的视频数据的装置，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；用于导出一或多个动态范围调整参数的装置，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和用于根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整的装置。在另一实例中，本专利技术描述一种计算机可读存储媒体，其存储在被执行时导致一或多个处理器进行以下操作的指令：接收与第一色彩容器有关的视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。下文在附图和描述中阐明一或多个实例的细节。其它特征、目标和优点将从所述描述、图式以及权利要求书而显而易见。附图说明图1是说明经配置以实施本专利技术的技术的实例视频编码和解码系统的框图。图2是说明HDR数据的概的概念图。图3是说明实例色域的概念图。图4是说明HDR/WCG表示转换的实例的流程图。图5是说明HDR/WCG逆转换的实例的流程图。图6是说明从在感知上为均匀的代码层级到线性照度的视频数据转换(包含SDR和HDR)的电光传递函数(EOTF)的实例的概念图。图7A和7B是说明对两个实例色域中色彩分布的直观化的概念图。图8是说明根据本专利技术的技术操作的实例HDR/WCG转换设备的框图。图9是说明根据本专利技术的技术的实例HDR/WCG逆转换设备的框图。图10是说明可实施本专利技术的技术的视频编码器的实例的框图。图11是说明可实施本专利技术的技术的视频解码器的实例的框图。图12是说明根据本专利技术的技术的实例HDR/WCG转换过程的流程图。图13是说明根据本专利技术的技术的实例HDR/WCG逆转换过程的流程图。具体实施方式本专利技术涉及具有高动态范围(HDR)和宽色域(WCG)表示的视频数据的处理和/或译码。更具体来说，本专利技术的技术包含应用于特定色彩空间中的视频数据以实现HDR和WCG视频数据的更高效压缩的信号发送和相关操作。本文中描述的技术和装置可改进用于对HDR和WCG视频数据进行译码的混合式视频译码系统(例如H.265/HEVC、H.264/AVC等)的压缩效率。视频译码标准(包含混合式视频译码标准)包含ITU-TH.261、ISO/IECMPEG-1Visual、ITU-TH.262或ISO/IECMPEG-2Visual、ITU-TH.263、ISO/IECMPEG-4Visual和ITU-TH.264(也称为ISO/IECMPEG-4AVC)，包含其可缩放视频译码(SVC)和多视图视频译码(MVC)扩展。ITU-T视频译码专家组(VCEG)和ISO/IEC运动图片专家组(MPEG)的视频译码联合协作小组(JCT-VC)已经完成新视频译码标准(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理视频数据的方法，所述方法包括：接收与第一色彩容器有关的视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.17 US 62/149,446;2016.04.14 US 15/099,2561.一种处理视频数据的方法，所述方法包括：接收与第一色彩容器有关的视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频数据的所述特性包含所述第一色域，所述方法进一步包括：基于所述第一色彩容器的所述第一色域与第二色彩容器的第二色域的对应关系导出所述一或多个动态范围调整参数，所述第二色彩容器是由所述第二色域和第二色彩空间定义。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述视频数据是在视频编码之前输入的视频数据，其中所述第一色彩容器是本机色彩容器，且其中所述第二色彩容器是目标色彩容器。4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括：在经编码视频位流中依以下各项中的一或多者用信号发送指示所述第一色域和所述第二色彩容器的一或多个语法元素：元数据、补充增强信息消息、视频可用信息、视频参数集、序列参数集、图片参数、切片标头或CTU标头。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述视频数据是经解码视频数据，其中所述第一色彩容器是目标色彩容器，且其中所述第二色彩容器是本机色彩容器。6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：接收指示所述第一色域和所述第二色彩容器的一或多个语法元素；和基于所接收的所述一或多个语法元素导出所述一或多个动态范围调整参数。7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括：针对目前经译码图片和参考图片从所述一或多个动态范围调整参数导出加权预测的参数。8.根据权利要求2所述的方法，其进一步包括：在经编码视频位流中依以下各项中的一或多者用信号发送显式地指示所述动态范围调整参数的一或多个语法元素：元数据、补充增强信息消息、视频可用信息、视频参数集、序列参数集、图片参数、切片标头或CTU标头。9.根据权利要求2所述的方法，其中导出所述一或多个动态范围调整参数包括：接收显式地指示所述动态范围调整参数的一或多个语法元素。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频数据的所述特性包含亮度信息，所述方法进一步包括：基于所述视频数据的所述亮度信息导出所述一或多个动态范围调整参数。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频数据的所述特性包含色彩值，所述方法进一步包括：基于所述视频数据的所述色彩值导出所述一或多个动态范围调整参数。12.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：通过使与对所述视频数据进行量化相关联的量化误差或与对所述视频数据进行编码相关联的成本函数中的一者降到最低，来导出所述一或多个动态范围调整参数。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个动态范围调整参数包含用于所述视频数据的每一色彩分量的缩放和偏移，所述方法进一步包括：根据用于每一相应色彩分量的所述缩放和所述偏移的函数来调整所述视频数据的每一色彩分量。14.根据权利要求1所述的方法，其中所述一或多个动态范围参数包含第一传递函数，所述方法进一步包括：将所述第一传递函数应用于所述视频数据。15.根据权利要求1所述的方法，其中所述视频数据是以下各项中的一者：视频数据的图片群组、视频数据的图片、视频数据的宏块、视频数据块，或视频数据的译码单元。16.一种经配置以处理视频数据的设备，所述设备包括：存储器，其经配置以存储所述视频数据；和一或多个处理器，其经配置以：接收与第一色彩容器有关的所述视频数据，与所述第一色彩容器有关的所述视频数据是由第一色域和第一色彩空间定义；导出一或多个动态范围调整参数，所述动态范围调整参数是基于与所述第一色彩容器有关的所述视频数据的特性；和根据所述一或多个动态范围调整参数对所述视频数据执行动态范围调整。17.根据权利要求16所述的设备，其中所述视频数据的所述特性包含所述第一色域，且其中所述一或多个处理器进一步经配置以：基于所述第一色彩容器的所述第一色域与第二色彩容器的第二色域的对应关系导出所述一或多个动态范围调整参数，所述第二色彩容器是由所述第二色域和第二色彩空间定义。18.根据权利要求17所述的设备，其中所述视频数据是在视频编码之前输入的视频数据，其中所述第一色彩容器是本机色彩容器，且其中所述第二色彩容器是目标色彩容器。19.根据权利要求18所述的设备，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：在经编码视频位流中依以下各项中的一或多者用信号发送指示所述第一色域和所述第二色彩容器的一或多个语法元素：元数据、补充增强信息消息、视频可用信息、视频参数集、序列参数集、图片参数、切片标头或CTU标头。20.根据权利要求17所述的设备，其中所述视频数据是经解码视频数据，其中所述第一色彩容器是目标色彩容器，且其中所述第二色彩容器是本机色彩容器。21.根据权利要求20所述的设备，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：接收指示所述第一色域和所述第二色彩容器的一或多个语法元素；和基于所接收的所述一或多个语法元素导出所述一或多个动态范围调整参数。22.根据权利要求21所述的设备，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：针对目前经译码图片和参考图片从所述一或多个动态范围调整参数导出加权预测的参数。23.根据权利要求17所述的设备，其中所述一或多个处理器进一步经配置以：在经编码视频位流中依以下各项中的一或多者用信号发送显式地指示所述动态范围调整参数...

【专利技术属性】
技术研发人员：德米特罗·鲁萨诺夫斯基，德内·布达伊哲·桑斯利，霍埃尔·索赖·罗哈斯，马尔塔·卡切维奇，李圣远，阿达许·克里许纳·瑞玛苏布雷蒙尼安，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US