具有颜色空间缩放性的视频压缩的制作方法
【技术领域】
[0001] 本公开一般涉及视频编译，更具体地涉及用于视频编译的颜色空间预测。
【背景技术】
[0002] 本申请要求于2012年9月24日提交的美国临时专利申请No. 61/704, 776、2012 年9月28日提交的美国专利申请No. 13/631，558、2012年12月20日提交的美国临时专利 申请No. 61/739, 907、2013年2月4日提交的美国临时专利申请No. 61/760, 634的优先权， 其全部通过引用被合并于此。
[0003] 很多系统包括视频编码器，以实施视频编译标准，并压缩视频数据，用于通过具有 有限的带宽和/或有限的存储容量的信道进行传输。为了更有效地将帧编码，这些视频编 译标准可包括多个编译阶段，例如帧内预测、从空间域到频域的变换、从频域到空间域的逆 变换、量化、摘编译、运动估计和运动补偿。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 传统的数字高清（HD)内容可以按照通过视频编译标准国际电信联盟无线电通信 部门（ITU-R)建议BT. 709描述的格式来表示，BT. 709限定分辨率、色域、伽玛校正、以及用 于视频内容的量化位深。随着更高分辨率视频标准，例如ITU-R超高清电视（UHDTV)(相比 于BT. 709,除了具有更高分辨率之外，还可以具有更宽的色域和增加的量化位深）的出现， 很多基于较低分辨率的HD内容的传统系统可能不能利用压缩的UHDTV内容。保持这些传统 系统可用性的其中一种当前方案包括单独地联播压缩HD内容和压缩UHDTV内容两者。虽 然接收联播的传统系统具有解码和利用压缩HD内容的能力，但是压缩和联播具有相同潜 在内容的多个比特流可以是处理、带宽和存储资源的无效使用。
[0006] 技术方案
[0007] 根据本发明，提供一种设备，包括：图像解码器，其包括基层，以将编码视频流的 至少一部分解码为具有第一图像格式的第一图像，其中所述图像解码器被配置为通过将第 一图像格式的第一图像的颜色空间缩放为对应于第二图像格式的颜色空间，产生颜色空间 预测，并且所述图像解码器包括增强层，以将编码视频流解码，至少部分地基于颜色空间预 测，产生采用第二图像格式的第二图像。
[0008] 根据本发明，提供一种方法，包括：
[0009] 通过视频解码器将编码视频流的至少一部分解码，以产生具有第一图像格式的第 一图像；
[0010] 通过视频解码器将对应于第一图像格式的第一图像的颜色空间缩放为对应于第 二图像格式的颜色空间；
[0011] 通过视频解码器至少部分地基于第一图像的缩放的颜色空间产生颜色空间预测； 以及
[0012] 通过视频解码器至少部分地基于颜色空间预测将编码视频流解码为具有第二图 像格式的第二图像。
[0013] 根据本发明，提供一种设备，包括：
[0014] 通过视频编码器将具有第一图像格式的第一图像编码；
[0015] 通过视频编码器将第一图像格式的编码的第一图像的颜色空间缩放为对应于第 二图像格式的颜色空间；
[0016] 通过视频编码器至少部分地基于编码的第一图像的缩放的颜色空间产生颜色空 间预测；以及
[0017] 通过视频编码器至少部分地基于颜色空间预测将具有第二图像格式的第二图像 编码。
[0018] 通过考虑本发明的以下详细描述并结合附图，将更加容易理解本发明的前述及其 它目的、特征和优点。
【附图说明】
[0019] 图1是视频编译系统的框图示例。
[0020] 图2是示出在BT. 709视频标准以及在UHDTV视频标准中支持的色域的示例曲线 图 200。
[0021] 图3A是图1所示视频编码器的框图示例。
[0022] 图3B是图1所示视频编码器的框图示例。
[0023] 图3C是图1所示视频编码器的框图示例。
[0024] 图4是图3A和图3B所示颜色空间预测器的框图示例。
[0025] 图5A是图1所示视频解码器的框图示例。
[0026] 图5B是图1所示视频解码器的框图示例。
[0027] 图5C是图1所示视频解码器的框图示例。
[0028] 图6是图5A和图5B所示颜色空间预测器的框图示例。
[0029] 图7是图1所示视频编码器中用于颜色空间预测的示例操作流程图。
[0030] 图8是图1所示视频解码器中用于颜色空间预测的示例操作流程图。
[0031] 图9是图1所示视频解码器中用于颜色空间预测的另一个示例操作流程图。
【具体实施方式】
[0032] 图1是视频编译系统100的框图。视频编译系统100可包括视频编码器300,以接 收视频流，例如被标准化为BT. 2020的超高清电视（UHDTV)视频流102,以及BT. 709视频流 104,并基于视频流产生编码视频流112。视频编码器300可将编码视频流112传输给视频 解码器500。视频解码器500可将编码视频流112解码，以产生解码UHDTV视频流122和/ 或解码BT. 709视频流124。
[0033] UHDTV视频流102可具有不同的分辨率、不同的量化位深，并表示与BT. 709视频流 104相比不同的色域。例如，UHDTV或BT. 2020视频标准具有可以支持4k (3840x2160像素） 或8k(7680x4320像素）的分辨率以及10或12位的量化位深的格式建议。BT. 709视频标 准具有可以支持2k(1920xl080像素）的分辨率以及8或10位的量化位深的格式建议。此 外，UHDTV格式建议也可以支持相比BT. 709格式建议更宽的色域。下面参照图2更详细地 示出和描述UHDTV视频标准与BT. 709视频标准之间色域差异的实施例。
[0034] 视频编码器300可包括增强层编码器302和基层编码器304。基层编码器304可 以实现用于高清（HD)内容的视频编码，例如通过实现移动图像专家组（MPEG)-2标准的编 解码器等等。增强层编码器302可以实现用于UHDTV内容的视频编码。在一些实施例中， 增强层编码器302可以利用来自基层编码器302中编码的BT. 709图像帧的运动补偿预测、 帧内预测以及缩放颜色预测，通过产生UHDTV图像帧的至少一部分的预测，将UHDTV视频帧 编码。视频编码器300可以利用预测来产生预测残余，例如预测与UHDTV图像帧之间的差 异，并将编码视频流112中的预测残余编码。
[0035] 在一些实施例中，当视频编码器300利用来自BT. 709图像帧的缩放颜色预测时， 视频编码器300可将颜色预测参数114传输给视频解码器500。颜色预测参数114可包括 被视频编码器300利用的参数，以产生缩放颜色预测。例如，视频编码器300可通过独立 的颜色信道预测或者基于仿射矩阵的颜色预测来产生缩放颜色预测，其各自具有不同的参 数，例如每一个信道的增益参数或者增益参数以及每一个信道的偏移参数。颜色预测参数 114可包括与视频编码器300利用的独立的颜色信道预测或者基于仿射矩阵的颜色预测相 对应的参数。在一些实施例中，编码器300可包括编码视频流112的规范部分中的颜色预 测参数114,例如在序列参数集合（SPS)、图像参数集合（PPS)中，或者编码视频流112的规 范部分的另一个较低等级分区。在一些实施例中，视频编码器300可以利用可以在视频解 码器500中预设的默认颜色预测参数114,将缓解视频编码器300必须向视频解码器500传 输颜色预测参数114。下面更详细地描述视频编码器300的实施例。
[0036] 视频解码器500可包括增强层解码器502和基层解码器504。基层解码器