信号收发装置和信号收发方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于发送和接收信号的装置和方法。
【背景技术】
[0002]由于视频信号处理速度已经提高，已经研宄编码/解码超高分辨率(UHD)视频的方法。已经研宄甚至当使用现有的HD接收器接收UHD视频时在没有任何问题的情况下处理UHD视频和HD视频的方法。
[0003]与现有的HDTV相比较，UHDTV需要提供具有改善帧速率、位深度、颜色采样格式等等的屏幕，以便提供高质量图像。在其它之中，当位深度从8位提高到10位时，对应于合成一个像素值的YcbCr的Y的亮度值从O到255的值变化为O到1023的值，从而提高表示范围，并且提供更高质量图像。对于色域，可以提供二种方法，即，非恒定和恒定亮度颜色编码方法。为了使用利用宽的色域的恒定亮度颜色编码方法，位深度需要扩展为10位。
[0004]但是，由于支持8位位深度的现有的HD接收器不能以10位位深度显示视频，所以存在对于支持10位位深度，同时与8位位深度兼容的方法的需要，但是，没有提供对此的解决方案。此外，存在对于用信令发送具有不同的位深度的视频数据的方法的需要，但是，没有提供对此的解决方案。
【发明内容】
[0005]技术问题
[0006]设计去解决该问题的本发明的一个目的在于用于发送和接收信号的装置和方法，其能够根据接收器的性能显示具有不同的位深度的视频。
[0007]本发明的另一个目的是提供用于发送和接收信号的装置和方法，其能够发送使能够根据接收器的性能显示具有不同的位深度的视频的信令信息。
[0008]技术方案
[0009]本发明的目的可以通过提供信号传输方法实现，包括:编码能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的视频数据，产生信令信息，使得编码的视频数据在多个位深度的任何一个的色域中显示，和复用编码的视频数据和信令信息，并且发送复用的视频数据和信令信息。
[0010]编码的视频数据可以包括在8位位深度的色域中的UHD视频数据和残留数据，残留数据是在10位位深度的色域中的UHD视频数据和在8位位深度的色域中的UHD视频数据之间的差。
[0011]在8位位深度的色域中的UHD视频数据可以包括在8位位深度的色域中的HD视频数据和残留数据，残留数据是在8位位深度的色域中的UHD视频数据和在8位位深度的色域中的HD视频数据之间的差。
[0012]信令信息可以包括有关位深度的缩放方法的信息，使得编码的视频数据被显示在多个位深度的任何一个的色域中。
[0013]在本发明的另一个方面中，在此处提供的是一种信号接收方法，包括:解复用携带能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的视频数据的视频流，和解复用使视频流能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的信令信息；解码解复用的信令信息；和基于表示视频数据组成的元数据，解码在视频流的至少一个中携带的视频数据。
[0014]在本发明的另一个方面中，在此处提供的是一种信号传输装置，包括:编码器，其被配置成编码能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的视频数据；信令信息生成器，其被配置成产生信令信息，使得编码的视频数据被显示在多个位深度的任何一个的色域中；和复用器，其被配置成复用编码的视频数据和信令信息。
[0015]在本发明的另一个方面中，在此处提供的是一种信号接收装置，包括:解复用器，其被配置成解复用携带能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的视频数据的视频流，和解复用使视频流能够在多个位深度的任何一个的色域中显示的信令信息；解码器，其被配置成解码解复用的信令信息；和视频解码器，其被配置成基于指示视频数据组成的元数据，解码在视频流的至少一个中携带的视频数据。
[0016]有益效果
[0017]根据本发明的实施例，有可能根据接收器的性能显示具有不同的位深度的视频。
[0018]根据本发明的实施例，有可能发送使能够根据接收器的性能显示具有不同的位深度的视频的信令信息。
【附图说明】
[0019]图1是示出根据本发明的发送信号的方法的实施例的示意图。
[0020]图2是示出缩放表示视频颜色的位深度的示例的示意图。
[0021]图3是示出使用位深度缩放函数缩放位深度的示例的示意图。
[0022]图4是示出使用兼容的位深度信息显示视频的示例的示意图。
[0023]图5是示出发送具有10位位深度的视频的方法的示意图，其中具有10位位深度的视频与具有8位位深度的视频兼容。
[0024]图6是图示发送具有10位位深度的视频的方法的示例的示意图，其中具有10位位深度的视频与具有8位位深度的视频兼容。
[0025]图7是示出根据接收器的性能能够在8位色域中显示HD视频和在10位色域中显示UHD视频的视频流结构的示意图。
[0026]图8是示出根据接收器的性能能够显示具有不同的兼容位深度的视频的视频信号传输装置的实施例的示意图。
[0027]图9是示出根据接收器的性能能够显示具有不同的兼容位深度的视频的视频信号传输装置的另一个实施例的示意图。
[0028]图10是示出根据接收器能够基于位深度显示视频的信号接收装置的实施例的示意图。
[0029]图11是示出根据本发明的实施例使能够显示视频的信令信息的示意图。
[0030]图12是示出根据本发明的实施例的信令信息的详细语法值的示意图。
[0031]图13是示出根据本发明的实施例的流级描述符的示例的示意图。
[0032]图14是示出元数据的缩放信息的示意图。
[0033]图15是示出元数据的原始视频信息的示意图。
[0034]图16是示出有关元数据的原始视频的位深度类型的信息的示意图。
[0035]图17是示出表示在元数据的原始视频和发送的视频之间的位深度的差的信息的示意图。
[0036]图18是示出表示元数据的位缩放类型的信息的示意图。
[0037]图19是示出有关元数据的位深度的缩放方法的附加信息的示意图。
[0038]图20是示出使用在等式I中示出的线性函数缩放位深度的方法的示意图。
[0039]图21是示出当能够转换位深度的查找表格被以部分数据的形式发送时的部分数据的示例的示意图。
[0040]图22是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意图。
[0041]图23是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意图。
[0042]图24是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意图。
[0043]图25是示出根据本发明的实施例的视频数据的SEI区域的有效载荷语法的示意图。
[0044]图26是示出根据本发明的信号接收装置的实施例的示意图。
[0045]图27是示出根据本发明的信号接收方法的实施例的示意图。
[0046]图28是示出根据本发明的实施例的信号传输装置的示例的示意图。
[0047]图29是示出根据本发明的实施例的信号接收装置的示例的示意图。
【具体实施方式】
[0048]在下文中，本发明的实施例将参考伴随的附图描述。在下文中，N位视频表示在N位的位深度的色域中的视频。
[0049]图1是示出根据本发明的发送信号的方法的实施例的示意图。
[0050]编码具有兼容的位深度的视频数据(SllO) ο兼容的位深度指的是编码的视频数据可以在多个位深度的任何一个的色域中显示。
[0051]具有兼容的位深度的视频数据和携带视频数据的流的结构在图7中示出。具有兼容的位深度的视频数据流可以包括表示视频数据组成的元数据。在这里，元数据在图25中示出。元数据可以使编码的视频数据能够在多个位深度的任何一个的色域中显示。
[0052]当编码的视频数据被以包括在广播信号中的状态发送时，产生包括使视频数据能够以兼容的位深度显示的元数据的信令信息(S120)。信令信息在图11至24中示出。
[0053]编码的视频数据和信令信息被复用，并且复用的视频数据和信令信息被发送(S130)。当编码的视频数据没有被包括在广播信号中时，该信令信息没有被复用，并且包括元数据的视频数据流被发送。
[0054]图2是示出缩放表示视频颜色的位深度的示例的示意图。例如，视频的颜色可以从10位位深度的色域缩小为8位位深度的色域，或者可以从8位位深度的色域放大为10位位深度的色域。一旦放大，可以使用残留值。
[0055]缩放位深度的方法可以被划分成二种方法:利用位深度缩放函数的方法或者使用查找表格的方法。
[0056]图3是示出使用位深度缩放函数的缩放位深度的示例的示意图。位深度缩放函数可以不同地限定。例如，位深度缩放函数可以定义为在缩放前和缩放后用于线性地提高位深度的一维的函数，或者非线性的函数，诸如幂函数或者对数函数。
[0057]这个图形示出经由作为一维的线性函数的缩放定义用于改变在8位位深度(垂直轴)和10位位深度(水平轴)之间位关系函数的示例。在这个图形中，在预先确定的范围中的值可以近似为缩小位深度的其值，或者其值可以使用类似于量化的方法放大为在预先确定的范围中的值。
[0058]图4是示出使用兼容的位深度信息显示视频的示例的示意图。参考这个图形，现在将描述放大或者缩小位深度的示例。
[0059]在10位位深度的色域中的视频A可以被缩小为在8位位深度的色域中的视频B，并且视频B可以被显示。在8位位深度的色域的视频B可以根据位深度放大方法被放大为在10位位深度的色域中的视频C，并且视频C可以被显示。此时，当SVC编码用于在10位位深度的色域中的视频C时，残留数据可以另外在增强层(如下所述)中使用。
[0060]当执行位深度缩放之后使用缩放函数时，能够定义在发射器中函数的参数，例如，函数的系数被发送。接收器可以使用该参数执行位深度缩放。
[0061]例如，当发射器发送有关具有y = a*x+b形式的缩放函数的信息时，包括函数类型“线性”和函数系数“a和b”的信息可以被发送。非线性的函数的类型和系数可以被发送和接收。此外，当分段连续的函数的参数被发送和接收时，有关该函数被应用于的间隔的信息，和函数类型和系数可以以间隔为单位发送。
[0062]作为放大或者缩小位深度的另一个方法，使用查找表格。这个方法直接映射属于不同的域的二个值，并且因此，当缩放关系太复杂去由函数表示，或者没有预先地定义时，被有效地用于表示位深度关系。
[0063]图5是示出发送具有10位位深度的视频的方法的示意图，具有10位位深度的视频与具有8位位深度的视频兼容。具有不同的位深度和分辨率的视频可以使用可缩放的视频编码根据接收器的性能显示。
[0064]具有10位位深度的视频可以使用具有8位位深度的视频被编码如下。
[0065]首先，具有8位位深度的HD视频被编码为基本层数据。具有HD分辨率的基本层数据被放大为具有UHD分辨率的数据。是在具有HD分辨率的基本层数据的放大数据和UHD视频(例如，4K UHD视频)之间的差的第一残留数据被编码为第一增强层数据。
[0066]是在10位位深度的UHD视频和具有8位位深度的UHD视频之间的差的第二残留数据被编码为第二增强数据。
[0067]图6是图示发送具有10位位深度的视频的方法的示例的示意图，具有10位位深度的视频与具有8位位深度的视频兼容。
[0068]具有HD分辨率的8位视频A被从HD放大到UHD以转换为8位UHD视频U。是在放大的8位UHD视频U和8位UHD视频D之间的差的第一残留数据被合并为放大的8位UHD视频U以产生8位UHD视频D。此时，第一残留数据a被编码为第一增强层数据。
[0069]使用以上描述的位深度放大方法(函数或者查找表格)，8位UHD视频D被放大为10位UHD Vo使用是在8位UHD视频D和10位视频UHD视频E之间的差的第二残留数据b可以产生10位UHD视频E。此时，第二残留数据b可以被编码为第二增强层数据。
[0070]从接收器的视点，当具有HD分辨率的8位视频A(其是基本层数据)和第一增强层数据a被解码时，具有HD分辨率的接收的8位视频A可以被转换为8位UHD视频。
[0071]此外，当使用利用函数或者查找表格的位深度放大方法时，放大的10位UHD视频V和第二增强层数据b被合并和解码以获得10位UHD视频E。
[0072]图7是示出根据接收器的性能能够在8位色域中显示HD视频和在10位色域中显示UHD视频的视频流结构的示意图。
[0073]携带10位UHD视频的流E包括携带8位UHD视频和第二增强层数据b (其是在10位UHD视频E和8位UHD视频D之间的差)的流D，并且可以包括元数据(UHD组成元数据)M，其是有关流结构的信息。
[0074]元数据(UHD组成元数据)M可以包括有关视频(缩放函数或者查找表格)的位深度