一部分指示内插像素的位置。
[0072]色度信号的第2增强层数据是高分辨率视频数据的色度分量的残差数据rl至残差数据r8。因此，第2增强层数据包括具有比第I增强层数据更高的分辨率的像素数据。因此，可以使用经提升的第I增强层色度数据和第2增强层色度数据来生成4:2:2数据。
[0073]图5例示了当高分辨率数据是4K UHD视频时用于将4K视频的4:2:0色度子采样格式转换成4:2:2色度子采样格式的过程。为了将4:2: OUHD视频转换成4:2:2UHD视频，还使用了色度Cb/Cr的残差数据。当现有颜色信号Cb/Cr的色度样本在垂直方向上被双提升并且然后与UHD视频的色度分量的残差数据合并为第2增强层数据以便被恢复时，可以获取用于合成4:2:2采样视频的色度数据。用于支持4:2:2格式的UHD接收机可以合并基层数据、第I增强层数据和第2增强层数据，以便最终获取4:2:2UHD广播信号。
[0074]图6是例示了上采样过程的图。图6例示了使用4:2:2色度样本数据的4K视频数据来生成4:4:4色度样本数据的4K视频数据的示例。
[0075]在接收到4:2:0采样基层数据和第I增强层数据Cl至c8时，接收机对数据进行提升。由X表不的一部分指不内插像素的一部分。
[0076]色度信号的第2增强层数据是高分辨率视频数据的色度分量的残差数据rl至rl6。因此，可以使用经提升的基层数据、第I增强层色度数据和第2增强层色度数据来生成高分辨率视频数据(3840x2160)的4:2:2采样。图7是例示了用于提供4:2:0HD视频和4:2:2UHD视频的流的结构的示例的图。
[0077]用于提供4:2:2采样UHD视频服务的传输视频流A可以包括流B、Cb残差数据E、Cr残差数据F和元数据G作为信令数据，以用于提供4:2:0采样UHD视频服务。
[0078]用于提供4:2:0采样UHD视频服务的流B可以包括4:2:0采样HD视频流C和增强层数据D以得到4:2:0采样4K UHD视频数据，以用于为能够接收并且显示现有HD视频的接收机提供现有HD视频服务。
[0079]可以使用用于提供HD视频服务的4:2:0采样HD视频流C以及用于合成4:2:0采样4K UHD视频的残差数据来提供4:2: OUHD视频服务。
[0080]另外，当Cb/Cr的残差数据被发送到用于提供4:2:0采样UHD视频服务的流B时，可以提供4:2: 2UHD视频服务。
[0081]在这种情况下，UHD合成元数据可以包括关于与当前残差数据和各个分辨率信息项对应的色度分量的信息。
[0082]在该示例中，两个色度Cb和Cr残差数据项各自是具有1920x2160像素数据尺寸的残差数据以便提供4K UHD视频。
[0083]图8是例示了根据本发明的实施方式的信号发送设备的图。在该示例中，4:4:4采样UHD视频数据可以作为包括4:2:0采样UHD基层数据和4: 2:0采样UHD视频数据的第I增强层数据以及包括4:2:2采样UHD视频的色度分量的残差数据的第2增强层数据被发送。
[0084]根据本发明的实施方式的信号发送设备可以包括用于对基层数据进行编码的第一编码器220、用于对第I增强层数据进行编码的第二编码器230以及用于对第I增强层数据进行编码的第三编码器240。
[0085]4K UHD原始视频被假定为4:4:4采样视频A。因为原始视频的分辨率是4K，所以该分辨率相对于Y信号、Cb信号和Cr信号可以是3840x2160。
[0086]第一子采样器210可以在水平方向上对色度信号进行子采样。因此，输出了 4:2:2采样UHD视频B。另一方面，原始视频可以是4:2:2UHD视频。在这种情况下，第一子采样器210未被包括在根据本发明的实施方式的信号发送设备中。
[0087]第一编码器220的第一下采样器221可以将被执行了子采样的视频B下采样为具有4:2:2采样HD分辨率的视频。
[0088]信号转换器223可以将视频的逐行方法转换成视频的交错方法。将参照附图详细地描述根据本发明的实施方式的转换方法。
[0089]第二子采样器225可以相对于色度信号在垂直方向上对4:2:2采样视频进行子采样。因此，可以输出4:2:0采样HD视频C，并且HD视频分辨率相对于亮度Y的信号可以是1920x1080而相对于色度Cb和色度Cr为960x540。第一视频编码器227可以对4:2:0采样HD视频C进行编码以输出基层数据。在该图中，可以交换信号转换器223和第二子采样器225的位置。
[0090]第二编码器230可以包括第三子采样器231、提升器(upscaler) 233、第一计算器235和第二视频编码器237并且将视频数据编码为第I增强层数据。
[0091 ] 第三子采样器231相对于色度信号在垂直方向上对4:2:2采样UHD视频B进行子采样。因此，可以输出4:2:0采样UHD视频D。例如，在具有分辨率为4K的视频的情况下，4:2:0采样UHD视频D的分辨率相对于亮度Y信号可以是3840x2160而相对于色度Cb和Cr 信号为 1920x1080。
[0092]提升器233提升并且输出从第一编码器223输出具有UHD视频尺寸的4:2:0采样HD视频C，并且第一计算器235从4:2:0采样UHD视频D中减去经提升的UHD视频以输出UHD视频的残差数据。另外，第二视频编码器237可以对UHD视频的残差数据进行编码以输出第I增强层数据。
[0093]第三编码器240可以包括提升器243、第二计算器245和第三视频编码器247。
[0094]提升器243可以提升4:2:0采样UHD视频D的色度信号。第二计算器245输出通过从4:2:2采样UHD视频B中减去通过由提升器243提升色度信号而形成的数据所获得的残差视频数据。第三视频编码器247可以对残差视频数据进行编码以输出第2增强层数据。换句话说，第三编码器240对通过从4:2:2采样UHD视频B中减去4:2:0采样UHD视频D的色度上采样数据所获得的视频数据进行编码。根据该设备及其方法，可以使用色度子采样来发送与HD兼容的UHD视频。另外，在该示例中，4:2: 2UHD视频被下采样，逐行方法被转换成交错方法，并且色度分量被子采样。对于信号转换器223和第二子采样器225的顺序来说存在三种情况。将参照图10、图11和图12对三种情况进行描述。
[0095]例如，图11例示了视频数据的4:2: 2UHD逐行方法被转换成HD数据的4:2:2逐行方法、被再转换成HD数据的4:2:0逐行方法、并且然后被转换成视频的4:2:0HD交错方法的情况。在该示例中，使用色度子采样将逐行方法转换成交错方法。
[0096]图12例示了视频数据的4:2:2UHD逐行方法被转换成HD数据的4:2:2逐行方法并且然后被转换成视频的4:2:0HD交错方法的情况。在该示例中，同时执行了色度子采样和变成交错方法的转换。
[0097]图13例示了视频数据的4:2: 2UHD逐行方法被转换成HD数据的4:2:2逐行方法、被重新转换成HD数据的4:2:2逐行方法、并且然后被转换成视频的4:2: OHD交错方法的情况。在该示例中，逐行方法被转换成交错方法并且然后使用色度子采样来转换视频。
[0098]图9是根据本发明的另一实施方式的信号发送设备的图。在该示例中，4:4:4采样UHD视频数据可以作为包括4:2:0采样HD基层和4:2:0采样UHD视频的第I增强层数据以及包括4:2:2采样UHD视频的色度分量的残差数据的第2增强层数据被发送。
[0099]根据本发明的另一实施方式的信号发送设备可以包括用于对基层数据进行编码的第一编码器320、用于对第I增强层数据进行编码的第二编码器330以及用于对第I增强层数据进行编码的第三编码器340。
[0100]4K UHD原始视频被假定为4:4:4采样视频A。因为原始视频的分辨率是4K，所以该分辨率相对于Y信号、Cb信号和Cr信号可以是3840x2160。
[0101]第一子采样器310可以在水平方向上对色度信号进行子采样。因此，输出了 4:2:2采样UHD视频B。另一方面，原始视频可以是4:2:2UHD视频。在这种情况下，第一子采样器310未被包括在根据本发明的实施方式的信号发送设备中。
[0102]第二编码器330可以包括子采样器331、提升器333、第一计算器335和第二视频编码器337。
[0103]第一编码器320的信号转换器321接收通过由第二编码器330的子采样器331相对于色度信号在垂直方向上对4:2:2采样UHD视频B进行子采样而形成的4:2:0采样UHD视频D。例如，在具有分辨率为4K的视频的情况下，4:2:0采样UHD视频D的分辨率相对于亮度Y信号可以是3840x2160而相对于色度Cb和Cr信号为1920x1080。
[0104]信号转换器321可以从UHD逐行方法将4:2:0采样视频转换成视频的HD交错方法以输出4:2:0采样HD视频C。当原始视频具有4K的分辨率时，HD视频C的分辨率相对于亮度信号Y可以是1920x1080而相对于色度信号Cb和色度信号Cr为950x540。第一视频编码器327可以对4:2:0采样HD视频C进行编码以输出基层数据。
[0105]如上所述，第二编码器330可以包括子采样器331、提升器333、第一计算器335以及第二视频编码器337并且将视频数据数据编码为第I增强层数据。
[0106]如上所述，子采样器331可以相对于色度信号在垂直方向上对4:2:2采样UHD视频B进行子采样以输出4:2:0采样UHD视频D。
[0107]提升器333提升并且输出从第一编码器320输出具有UHD视频尺寸的4:2:0采样HD视频C，并且第一计算器335从4:2:0采样UHD视频D中减去经提升的UHD视频以输出UHD视频的残差数据。
[0108]另外，第二视频编码器337可以对UHD视频的残差数据进行编码以输出第I增强层数据。
[0109]第三编码器340可以包括提升器343、第二计算器345和第三视频编码器347。
[0110]提升器343可以提升4:2:0采样UHD视频D的色度信号。
[0111]第二计算器345输出通过从4:2:2采样UHD视频B中减去由提升器343提升的数据所获得的残差视频数据。
[0112]第三视频编码器347可以对残差视频数据进行编码以输出第2增强层数据。
[0113]换句话说，第三编码器340对通过从4:2:2采样UHD视频D中减去4:2:0采样HD视频C的提升数据和第I增强层数据的残差数据所获得的视频数据进行编码。
[0114]根据该设备及其方法，可以使用色度子采样来发送与HD兼容的UHD视频。另外，在该示例中，通过对4:2:2UHD视频的色度分量进行子采样所获得的视频数据变成视频数据的4:2:0交错方法。
[0115]在下文中，将详细地描述将视频数据的逐行方法转换成视频数据的交错方法的前述示例。
[0116]图10是例示了根据视频采样的扫描方法的示例的图。
[0117]该图例示了视频的4:2:2逐行方法(a)、具有设置在4:2:0交错方法的顶场中的样本数据的视频(b)、以及具有设置在4:2:0交错方法的底场中的样本数据的视频(C)。
[0118]在4:2:0交错格式的情况下，色度子采样的位置可因各个场而变化。当具有设置在顶场中的采样数据的视频和具有设置在底场中的采样数据的视频交错时，可以获得与4:2:0逐行相同的格式。
[0119]因此，依据与现有4:2:0HD视频的兼容性，利用交错格式的兼容方法还可以应用于高分辨率视频。在这方面，当使用公开的层结构具体实现视频系统时，可以获取与HD视频的扫描方法兼容的UHD视频数据。
[0120]例如，第一层、第二层和第三层分别可以用来发送4:2: OHD视频、4:2: OUHD视频和4:2:2UHD视频。同样地，可以提供具有三个层的服务以相对于4:2:OUHD系统和4:2:OHD系统同时提供兼容性。
[0121]图11是例示了利用兼容的扫描方法将高分辨率视频数据改变为低分辨率视频数据的第一示例的图。
[0122]UHD视频的4:2:2采样逐行方法包括其中设置有亮度信号和色度信号这二者的像素以及其中仅设置有亮度信号的像素。这里，将在包括在视频中的8x4个像素方面描述该示例。
[0123]在第一操作中，UHD视频的4:2:2采样逐行方法通过下采样而被转换成HD视频的4:2:2采样逐行方法。这里，包括在UHD视频中的8x4个像素被下采样为4x2个像素。
[0124]在第二操作中，HD视频的4:2:2采样逐行方法的色度分量被下采样为被转换成HD视频的4:2:0采样逐行方法。在该图中，由表示各个像素的亮度分量和色度分量的标签指示的像素值在下采样过程期间在对应像素的位置中不维持恒定并且指示利用邻近像素进行滤波的结果像素值。
[0125]在第三操作中，逐行方法被转换成交错方法。也就是说，4:2:0采样逐行HD视频被转换成4:2:0采样交错HD视频。因此，仅亮度信号保持在顶场或底场中并且剩余信号不表达所对应的像素。
[0126]在第一示例中，UHD视频的4:2:2逐行方法被转换成HD视频的4:2:2逐行方法并且再转换成HD视频的4:2:0逐行方法。另外，可以将HD视频的4:2:0逐行方法转换成HD视频的4:2:0交错方法。
[0127]图12是例示了利用兼容的扫描方法将高分辨率视频数据改变为低分辨率视频数据的第二示例的图。
[0128]类似地，UHD视频的4:2:2采样逐行方法包括其中设置有亮度信号和色度信号这二者的像素以及其中仅设置有亮度信号的像素。这里，将在包括在视频中的8x4个像素方面描述该示例。
[0129]在第一操作中，UHD视频的4:2:2采样逐行方法通过下采样而被转换成HD视频的4:2:2采样逐行方法。这里，包括在UHD视频中的8x4个像素被下采样为4x2个像素。
[0130]在第二操作中，HD视频