[发明专利]用于具有增强动态范围的信号的层间预测

说明书

基于具有标准动态范围(SDR)的对应视频序列的像素数据和层间预测器预测具有增强动态范围(EDR)的视频序列的像素数据。在高亮限幅约束下，传统的SDR到EDR预测被调整如下：a)给定高亮阈值，调整SDR到EDR预测器，以便对大于高亮阈值的所有输入SDR像素值输出固定输出值，b)给定暗区阈值，对于低于暗区阈值的所有输入SDR像素值，输入EDR信号与其预测值之间的残差值被设置为零。提供了确定高亮和暗区阈值以及是否正在发生高亮限幅的示例处理。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年2月17日提交的美国临时申请No.62/117,076的优先权权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明大体上涉及图像。更具体地，本发明的实施例涉及用于编码和解码具有增强动态范围的信号的层间预测。

背景技术

音频和视频压缩是多媒体内容的开发、存储、分布和消费的关键成分。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。随着处理能力与计算成本的比增加，它允许开发允许更高效的压缩的更复杂的压缩技术。作为示例，在视频压缩中，来自国际标准组织(ISO)的运动图片专家组(MPEG)通过发布MPEG-2、MPEG-4(第2部分)、H.264/AVC(或MPEG-4，第10部分)和H.265/HEVC编码标准而持续改进原始的MPEG-1视频标准。

视频信号可以由多个参数表征，诸如位深度、颜色空间、色域和分辨率。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1920×1080p)。超高清晰度(UHD)是下一代分辨率格式，至少具有3840×2160的分辨率(被称为4K UHD)和高达7680×4320(被称为8K UHD)的选项。超高清晰度也可以称为Ultra HD、UHDTV或超高视觉。如本文所使用的，UHD指示高于HD分辨率的任何分辨率。

视频信号的特性的另一方面是其动态范围。动态范围(DR)是图像中的强度(例如，辉度(luminance)、亮度(luma))范围，例如，从最暗的黑色到最亮的白色。如本文所使用的，术语‘动态范围’(DR)可以涉及人类心理视觉系统(HVS)感知图像中的强度(例如，亮度，辉度)范围(例如，从最暗的黑色到最亮的高亮)的能力。在这个意义上，DR涉及‘场景相关的(scene-referred)’强度。DR还可以涉及显示设备充分地或近似地呈现(render)特定宽度(breadth)的强度范围的能力。在这个意义上，DR涉及‘显示相关的(display-referred)’强度。除非特定意义在本文描述中的任何点处被明确指定为具有特定意思，否则应该推断该术语可以例如可互换地用于任何一意义。

如本文所使用的，术语高动态范围(HDR)涉及人类视觉系统(HVS)的跨越大约14-15个数量级的DR宽度。例如，具有基本正常视力(例如，在统计、生物测定或眼科意义中的一个或多个上)的良好适应的人(well adapted humans)具有跨越约15个数量级的强度范围。适应的人(adapted human)可以感知少至只有少量光子(a mere handful of photons)的昏暗的光源。还有，上述这些人可以感知在沙漠、海洋或雪中正午太阳的接近极度耀眼的强度(near painfully brilliant intensity)(或者甚至是扫视太阳，但很短暂以防止伤害)。但是，这个跨度可用于“适应”的人，例如，其HVS具有复位和调整的时间段的人。

相比之下，人可以同时感知强度范围中的广泛宽度的DR相对于HDR可以稍微截短。如本文所使用的，术语‘增强或扩展的动态范围’(EDR)、‘视觉动态范围”或“可变动态范围’(VDR)可以单独地或可互换地涉及可由HVS同时感知的DR。如本文所使用的，EDR可以涉及跨5-6个数量级的DR。因而，虽然相对于真正的场景相关的HDR可能稍微更窄，但是EDR仍然表示宽的DR宽度，并且也可以被称为HDR。如本文所使用的，术语‘同时动态范围’可以涉及EDR。