[发明专利]用于具有增强动态范围的超高清视频信号的向后兼容编码

权利要求书

1.一种用于在向后兼容的分层流中对输入视频数据进行编码的方法，所述方法包括：

访问具有第一空间分辨率和第一动态范围的第一信号；

访问具有第二空间分辨率和第二动态范围的第二信号，其中，所述第二动态范围低于所述第一动态范围；

响应于所述第二信号，用处理器产生具有优选的编码颜色格式的基本层信号；

响应于所述第一信号，用所述处理器产生具有所述第二空间分辨率、所述第一动态范围和所述优选的编码颜色格式的参考预测信号；

响应于所述参考预测信号的亮度像素值和所述基本层信号的亮度像素值，计算用于亮度预测器的亮度预测系数；

响应于所述参考预测信号的亮度和色度像素值以及所述基本层信号的亮度和色度像素值两者，计算用于色度预测器的色度预测系数；

响应于所述基本层信号以及所述亮度和色度预测系数，使用所述亮度预测器和所述色度预测器产生具有所述第一动态范围的预测信号；

响应于所述第一信号和所述预测信号，产生残差信号；

响应于所述基本层信号，使用基本层编码器产生编码的基本层流；和

响应于所述残差信号，使用增强层编码器产生编码的增强层流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一空间分辨率是超高清(UHD)分辨率，并且所述第二空间分辨率是高清(HD)空间分辨率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一动态范围是高或增强动态范围，并且所述第二动态范围是标准动态范围。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，优选颜色格式包括YCbCr4:2:0格式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述亮度预测器包括多项式预测器，其中，预测信号的亮度分量的像素值仅基于输入信号的亮度像素值被预测。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述色度预测器包括多颜色通道多元回归(MMR)预测器，其中，预测信号的色度分量的像素值基于输入信号的亮度和色度像素值两者被预测。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括在产生编码的增强层流之前用非线性量化器处理所述残差信号。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：响应于所述亮度预测系数和所述色度预测系数产生元数据，并且将所述元数据发送到解码器。

9.一种用于对分层流进行解码的方法，所述方法包括：

接收编码的比特流，所述编码的比特流包括具有第一空间分辨率和第一动态范围的编码的增强层(EL)流、以及具有第二空间分辨率和第二动态范围的编码的基本层(BL)流，其中，所述第一动态范围高于所述第二动态范围；

使用BL解码器对所述编码的BL流进行解码以产生解码的BL信号；

响应于所述解码的BL信号，产生具有所述第一动态范围的预测信号，其中，所述预测信号的亮度像素值仅基于所述解码的BL信号的亮度像素值被预测，并且所述预测信号的至少一个色度分量的色度像素值基于所述解码的BL信号的亮度和色度像素值两者被预测；

使用EL解码器对所述编码的EL流进行解码以产生解码的残差信号；和

响应于所述解码的残差信号和所述预测信号，产生具有所述第一分辨率和所述第一动态范围的输出信号。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括在产生所述输出信号之前用非线性去量化器对所述解码的残差信号进行处理。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一空间分辨率高于所述第二空间分辨率，并且在应用所述预测信号产生所述输出信号之前，对所述预测信号进行上采样以产生具有所述第一空间分辨率的上采样的预测信号。

12.根据权利要求11所述的方法，所述第一空间分辨率是超高清(UHD)分辨率，并且所述第二空间分辨率是高清(HD)分辨率。

13.根据权利要求9所述的方法，所述第一动态范围是高或增强动态范围，并且所述第二动态范围是标准动态范围。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，产生残差信号的步骤还包括：

使用扩展处理对所述预测信号进行扩展以产生具有所述第一空间分辨率的扩展的预测信号；和

响应于所述第一信号和所述扩展的预测信号，产生所述残差信号。