[发明专利]用于HDR编码/解码的颜色分量采样的同位置亮度采样的确定

说明书

一种用于确定用于在解码器或编码器中处理颜色采样的亮度值的方法，包括：确定(33,44)与公共空间中的色度采样位置相关联的亮度采样；以及在如下处理中应用(34,492)所确定的亮度采样：该处理依赖于正被应用于色度采样的亮度。

技术领域

本公开总地涉及视频编码和/或解码，并且更具体地涉及使用颜色间隔的视频编码和/或解码。

背景技术

在数字信号处理中，数据压缩在数据传输中变得非常重要。减小数据文件大小的过程被称为数据压缩。压缩很有用，因为它有助于减少资源使用量，诸如数据存储空间或传输容量。然而，一旦数据被压缩，它就必须解压缩才能变为可使用。由于压缩数据必须进行解压才能使用，因此这种额外处理会通过解压缩来增加计算或其他成本。另外，数据压缩方案的设计涉及各种因素之间的权衡，包括压缩程度、(使用有损数据压缩时)引入的失真量以及压缩和解压缩数据所需的计算资源。例如，对于视频的压缩方案可能需要昂贵的硬件来足够快得解压缩视频，从而在解压缩时观看视频。在观看之前完全解压缩视频的选项可能是不方便的或需要额外的存储空间。

在视频压缩中，这种权衡可能成为一个非常重要的考虑因素，因为未压缩的视频需要非常高的数据速率。大多数视频压缩算法结合了空间图像压缩和时间运动补偿。另外，在一个封包中视频压缩流还伴随音频流。因此，在大多数视频编码标准的设计中，主要目标是具有最高的编码效率。编码效率是能够以尽可能低的比特率对视频进行编码同时保持一定的视频质量水平的能力。近年来，视频质量和比特率之间的权衡已经带来了许多实际挑战。

高效率视频编码(以下称为HEVC)是已普及的视频压缩标准。这种普及原因在于HEVC可以在相同水平的视频质量下将数据压缩率提高一倍。HEVC支持多种技术，例如颜色间隔(color spacing)、可扩展编码扩展和多视图扩展。此外，HEVC视频压缩标准特别指定了根据所谓的一致性点进行操作的视频解码过程。一致性点对应于视频解码和渲染过程中的点，在该点处可以检查经解码的视频序列与HEVC标准的一致性。这在任何后续操作应用于经解码的图像分量之前对应于视频解码器的固定点数输出。然而，在大多数情况下，同时使用这些功能是不可能的。因此，期望一种能够同时充分利用这些能力中的一些能力的技术。

已经提出了其他技术来编码和解码图像/视频，尤其是高动态范围的图像/视频。

图1是描述常规高动态范围(以下称为HDR)解码工作流的框图。在大多数HDR成像技术中，成像和摄影用于再现比标准数字成像或照相技术可能产生亮度动态范围更大的亮度动态范围。该技术能够产生出色的图像，该图像在视频和图像传输期间必须被保持。为此，如图1所示，在传统(HEVC)视频解码器11之后设置通用HDR重建系统(HDR重建12、颜色上采样13、HDR后处理14)，其旨在从HEVC解码器产生的解码视频序列中重建HDR内容。在大多数视频分布使用实例中，HEVC编码序列以4：2：0色度格式表示，分量采样由10位固定点数表示。

HDR图像可以是通过合并多个低动态范围(LDR)或标准动态范围(SDR)照片产生的计算机渲染和图像。另外，HDR图像还可以使用特殊图像传感器(例如，过采样二进制图像传感器)获得。在分配经压缩HDR视频的情况下，当还同时以更有限的动态范围来分配代表HDR的相关联的SDR视频时，存在若干挑战。在不存在与SDR相关联的视频的情况下这些挑战加剧，因此SDR视频的生成也是待解决的问题的一部分。

重新参考图1，可以与HEVC编码序列一起使用的解码器和具体使用HDR成像的解码器必须具有如下配置文件(profile)：其允许利用4：2：0色度采样的每个采样具有8位到10位的比特深度。这样的HEVC解码器必须能够解码具有更高比特深度的比特流，从而允许更多数量的颜色并且容纳更高的比特深度，以允许颜色的平滑过渡从而最小化色带问题。在图1中使用的示例中，HDR重建过程的大部分以4：4：4格式执行，而HEVC编码/解码过程中通常使用的颜色格式是4：2：0。结果是HDR重建过程的计算复杂度很高。