BR122017002044B1

BR122017002044B1 - Superamostragem de alta precisão em codifificação escalável de vídeo de alta intensidade de bits

Info

Publication number: BR122017002044B1
Application number: BR122017002044-7A
Authority: BR
Inventors: Peng Yin; Taoran Lu; Tao Chen
Original assignee: Dolby Laboratories Licensing Corporation
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2022-12-20
Also published as: RU2017102758A; US11570455B2; US20230164335A1; US20200021825A1; BR112015014277A2; BR122017002044A2; KR101985647B1; US10958922B2; CN108055543A; US10165288B2; JP2016507947A; WO2014099370A1; HK1208577A1; RU2015123238A; US11792416B2; MY202235A; EP2936820B1; TW201433148A; RU2728738C1; EP2936820A1

Abstract

SUPERAMOSTRAGEM DE ALTA PRECISÃO EM CODIFIFICAÇÃO ESCALÁVEL DE VÍDEO DE ALTA INTENSIDADE DE BITS. A presente invenção refere-se à precisão de operações de superamostragem em um sistema de codificação em camadas que é preservada quando se opera dados de vídeo com uma alta intensidade de bits. Em resposta aos requisitos de intensidade de bits do sistema de decodificação ou codificação de vídeo, parâmetros de escala e de arredondamento são predeterminados para um filtro de aumento de escala separável. Os dados de entrada são filtrados primeiramente através de uma primeira direção espacial com o uso de um primeiro parâmetro de arredondamento para gerar os primeiros dados superamostrados. Os primeiros dados intermediários são gerados pela escala dos primeiros dados superamostrados com o uso de um primeiro parâmetro de deslocamento. Os dados intermediários são filtrados, então, através de uma segunda direção espacial com o uso de um segundo parâmetro de arredondamento para gerar os segundos dados superamostrados. Os segundos dados intermediários são gerados pela escala dos segundos dados superamostrados com o uso de um segundo parâmetro de deslocamento. Os dados superamostrados finais podem ser gerados recortando-se os segundos dados intermediários.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica a prioridade sobre o Pedido de Patente Provisório no US 61/745.050, depositado em 27 de dezembro de 2012, o qual está incorporado a título de referência no presente documento em sua totalidade.

TECNOLOGIA

[002] A presente invenção refere-se geralmente a imagens. Mais particularmente, uma modalidade da presente invenção refere-se a uma superamostragem de alta precisão em codecs de vídeo escalável para um vídeo de alta intensidade de bits.

ANTECEDENTES

[003] A compactação de áudio e vídeo é um componente fundamental no desenvolvimento, armazenamento, distribuição e consumo do conteúdo multimídia. A escolha de um método de compactação envolve implicações entre eficiência de codificação, complexidade de codificação e atraso. À medida que a razão de energia de processamento sobre o custo de computação aumenta, permite-se o desenvolvimento de técnicas de compactação mais complexas que permitem uma compactação mais eficaz. Como um exemplo, em uma compactação de vídeo, um Grupo de Especialistas em Imagens com Movimento (MPEG) da Organização Internacional para Padronização (ISO) continuou a melhoria mediante a padronização de vídeo de MPEG-1 pela liberação das padronizações de codificação H.264/AVC (ou MPEG-4, parte 10) e MPEG-2, MPEG-4 (parte 2).

[004] Apesar da eficiência de compactação e do êxito de H.264, uma nova geração de tecnologia de compactação de vídeo conhecida como Codificação de Vídeo de Alta Eficiência (HEVC), está, atualmente, sob desenvolvimento. A HEVC, para qual um rascunho é disponível em "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 9", da Equipe colaborativa conjunta ITU-T/ISO/IEC em Codificação de vídeo (JCT-VC), documento JCTVC-K1003, de outubro de 2012, por B. Bross, W.-J. Han, G. J. Sullivan, J.-R. Ohm e T. Wiegand, o qual é incorporado no presente documento a título de referência em sua totalidade, espera-se fornecer uma capacidade de compactação melhorada sobre a padronização de existência de H.264 (também conhecida co-mo AVC), publicado como, "Advanced Video Coding for generic audiovisual services," ITU T Rec. H.264 e ISO/IEC 14496-10, o qual é incorporado no presente documento em sua totalidade.

[005] Os sinais de vídeo podem ser caracterizados por múltiplos parâmetros, tais como intensidade de bits, espaço de cores, gama de cores e resolução. As televisões e os dispositivos de reprodução de vídeo modernos (por exemplo, reprodutores de Blu-ray) suportam uma variedade de resoluções, incluindo uma definição padrão (por exemplo, 720x480i) e alta definição (HD) (por exemplo, 1090 x 1080p). A ultra-alta definição (UHD) é a próxima geração de formato de resolução com pelo menos uma resolução de 3.840 x 2.160. A ultra-alta definição também pode ser referida como uma Ultra HD, uma UHDTV ou uma visão superalta. Conforme usado no presente documento, a UHD denota qualquer resolução mais alta do que a resolução HD.

[006] Outro aspecto de uma característica do sinal de vídeo é a sua faixa dinâmica. A faixa dinâmica (DR) é uma faixa de intensidade (por exemplo, luminância, luma) em uma imagem, por exemplo, dos pretos mais escuros aos brancos mais claros. Conforme usado no presente documento, o termo "faixa dinâmica" (DR) pode se referir a uma capacidade do sistema psicovisual humano (HVS) para perceber uma faixa de intensidade (por exemplo, luminância, luma) em uma imagem, por exemplo, dos pretos mais escuros aos brancos mais claros. Dessa forma, a DR se refere a uma intensidade de uma "cena referida". A DR também pode se referir à capacidade de um dispositivo de exibição para renderizar adequadamente ou aproximadamente uma faixa de intensidade de uma amplitude particular. Dessa forma, a DR se refere a uma intensidade de uma "exibição referida". A menos que um sentido particular seja especificado de modo explícito como tendo uma sig- nificância particular em qualquer ponto na descrição no presente documento, deve-se inferir que o termo que pode ser usado em ambos os sentidos, por exemplo, de maneira intercambiável.

[007] Conforme usado no presente documento, o termo alta faixa dinâmica (HDR) se refere a uma amplitude de DR que abrange cerca de 14 a 15 ordens de magnitude do sistema visual humano (HVS). Por exemplo, humanos bem adaptados com sentido essencialmente normal (por exemplo, em um ou mais dentre um sentido estatístico, bio- métrico ou oftalmológico) têm uma faixa de intensidade que abrange cerca de 15 ordens de magnitude. Humanos adaptados podem perceber fontes de luz suave com um mínimo de um mero punhado de fó- tons. Ainda, esses mesmos humanos podem perceber a intensidade quase dolorosamente brilhante do sol de meio-dia no deserto, no mar ou na neve (ou mesmo olhar para o sol, entretanto, brevemente para prevenir danos). Essa abrangência, todavia, está disponível para humanos "adaptados", por exemplo, aqueles cujo HVS tem um período de tempo para redefinir ou ajustar.

[008] Em contrapartida, a DR sobre a qual um humano pode perceber simultaneamente uma amplitude extensiva em uma faixa de intensidade pode estar ligeiramente truncada, em relação à HDR. Conforme usado no presente documento, os termos "faixa dinâmica avançada" (EDR), "faixa dinâmica visual" ou "faixa dinâmica variável" (VDR) podem ser referidos, de maneira intercambiável ou individual à DR, isto é, simultaneamente perceptível por um HVS. Conforme usado no presente documento, a EDR pode se referir a uma DR que abrange 5 a 6 ordens de magnitude. Desse modo, embora talvez um pouco mais estreito em relação à cena verdadeira denominada HDR, a EDR representa, todavia, uma ampla magnitude de DR. Conforme usado no presente documento, o termo "faixa dinâmica simultânea" pode se referir à EDR.

[009] Conforme usado no presente documento, o termo "intensidade de bits" de imagem ou vídeo denota o número de bits usado para representar ou armazenar valores de pixels de um componente de cor de um sinal de imagem ou vídeo. Por exemplo, o termo vídeo de N-bit (por exemplo, N=8) denota que os valores de pixel de um componente de cor (por exemplo, R, G ou B) em tal sinal de vídeo podem assumir valores da faixa de 0 até 2N-1.

[0010] Conforme usado no presente documento, o termo "alta intensidade de bits" denota quaisquer valores de intensidade maiores do que 8 bits (por exemplo, N=10 bits). Nota-se que embora os sinais de vídeo e de imagem de HDR sejam associados tipicamente à alta intensidade de bits, uma imagem de alta intensidade de bits pode não ter necessariamente uma alta faixa dinâmica. Consequentemente, conforme usado no presente documento, uma imagem de alta intensidade de bits pode ser associada tanto às imagens de HDR quanto de SDR.

[0011] Para suportar uma retrocompatibilidade com dispositivos de reprodução herdada, assim como as novas tecnologias de exibição, múltiplas camadas podem ser usadas para entregar dados de vídeo de UHD e de HDR (ou SDR) a partir de um dispositivo a montante para dispositivos a jusante. Dado tal fluxo em múltiplas camadas, os decodi- ficadores herdados podem usar a camada de base para reconstruir uma versão do conteúdo de HD SDR. Os decodificadores avançados podem usar tanto a camada de base quanto as camadas avançadas para reconstruir uma versão de UHD EDR do conteúdo para renderizar o mesmo em exibições adequadas. Conforme observado pelos inventores no presente documento, técnicas melhoradas para uma codificação de um vídeo de alta intensidade de bits com o uso de codecs escaláveis são desejáveis.

[0012] As abordagens descritas nesta seção são abordagens que poderiam ser realizadas, contudo, não necessariamente abordagens que foram criadas ou realizadas anteriormente. Portanto, a menos que indicado de outra forma, não deve se assumir que qualquer uma das abordagens descritas nesta seção se qualifique como uma técnica anterior meramente em virtude da inclusão das mesmas nesta seção. De modo similar, não deve se assumir as questões identificadas em relação a uma ou mais abordagens como reconhecidas em qualquer técnica anterior com base nesta seção, a menos que indicado de outra forma.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0013] Uma modalidade da presente invenção é ilustrada a título de exemplo, e não a título de limitação, nas Figuras dos desenhos anexos e em que os números de referência similares se referem a elementos similares e em que:

[0014] A Figura 1 ilustra uma implantação exemplificativa de um sistema de codificação escalável, de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0015] A Figura 2 ilustra uma implantação exemplificativa de um sistema de decodificação escalável, de acordo com uma modalidade desta invenção;

[0016] A Figura 3 ilustra um processo exemplificativo para supe- ramostragem de dados de imagem, de acordo com uma modalidade desta invenção.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES EXEMPLIFICATIVAS

[0017] A superamostragem de alta precisão em codificação esca- lável de entradas de vídeo com alta intensidade de bits é descrita no presente documento. Dados os parâmetros relacionados à intensidade de bits de resultados intermediários, a intensidade de bits de entrada interna e a intensidade de bits de precisão de filtro, os fatores de arredondamento e de escala são determinados para preservar a exatidão das operações e evitar o estouro.

[0018] Na descrição a seguir, para os propósitos de explicação, diversos detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer um entendimento completo da presente invenção. Será evidente, contudo, que a presente invenção pode ser praticada sem esses detalhes específicos. Em outros exemplos, estruturas e dispositivos bem conhecidos não são descritos exaustivamente em detalhes, a fim de evitar, desnecessariamente, a falta de clareza da presente invenção.

VISÃO GERAL

[0019] As modalidades exemplificativas descritas no presente documento se referem a uma superamostragem de alta precisão em codificação e decodificação em camadas de sinais de vídeo com alta intensidade de bits. Em resposta aos requisitos da intensidade de bits do sistema de decodificação ou codificação de vídeo, os dados de entrada, e os coeficientes de filtração, os parâmetros de escala e de arredondamento são predeterminados para um filtro de aumento de escala separável. Os dados de entrada são filtrados primeiramente através de uma primeira direção espacial com o uso de um primeiro parâmetro de arredondamento para gerar os primeiros dados superamostrados. Os primeiros dados intermediários são gerados pela escala dos primeiros dados superamostrados com o uso de um primeiro parâmetro de deslocamento. Os dados intermediários são filtrados, então, através de uma segunda direção espacial com o uso de um segundo parâmetro de arredondamento para gerar os segundos dados superamostrados. Os segundos dados intermediários são gerados pela escala dos segundos dados superamostrados com o uso de um segundo parâmetro de deslocamento. Os dados superamostrados finais podem ser gerados recortando-se os segundos dados intermediários.

SUPERAMOSTRAGEM SEPARÁVEL DE ALTA PRECISÃO

[0020] Os dispositivos de resolução e de exibição existentes, tais como HDTVs, decodificadores de sinal ou reprodutores de Blu-ray, suportam tipicamente sinais de até 1080p de resolução HD (por exemplo, 1920 x 1080 em 60 quadros por segundo). Para aplicações de consumidor, tais sinais são compactados, agora, tipicamente com o uso de uma intensidade de bits de 8 bits por pixel por componente de cor em um formato de cor de luma/croma, em que, tipicamente, os componentes de croma têm uma resolução mais baixa do que o componente de luma (por exemplo, o formato de cor YCbCr ou YUV 4:2:0). Devido à intensidade de bits 8 e à faixa dinâmica baixa correspondente, tais sinais são referidos tipicamente como sinais com uma faixa dinâmica padrão (SDR).

[0021] À medida que padrões de televisões novos estão sendo desenvolvidos, como a Ultra-Alta Definição (UHD), pode ser desejável codificar os sinais com uma resolução aperfeiçoada e/ou uma intensidade de bits superior em um formato escalável.

[0022] A Figura 1 ilustra uma modalidade de uma implantação exemplificativa de um sistema de codificação escalável. Em uma mo-dalidade exemplificativa, um sinal de entrada de camada de base (BL) 104 pode representar um sinal de HD SDR e uma entrada de camada de aperfeiçoamento (EL) 102 pode representar um sinal de UHD HDR (ou SDR) em uma alta intensidade de bits. A entrada de BL 104 é compactada (ou codificada) com o uso de um Codificador de BL 105 para gerar o fluxo de bits de BL codificado 107. O codificador de BL 105 pode compactar ou codificar um sinal de entrada de BL 104, com o uso de qualquer um dentre os algoritmos de compactação de vídeo conhecidos ou futuros, tais como MPEG-2, MPEG-4, parte 2, H.264, HEVC, VP8 e similares.

[0023] Dada a entrada de BL 104, o sistema de codificação 100 não gera apenas o fluxo de bits de BL codificado 107, mas também o sinal de BL 112, o qual representa o sinal de BL 107, à medida que o mesmo será decodificado por um receptor correspondente. Em algumas modalidades, o sinal 112 pode ser gerado por um decodificador de BL separado (110), seguindo do codificador de BL 105. Em outras modalidades, o sinal 112 pode ser gerado a partir do circuito de retroalimentação usado para desempenhar uma compensação de movimento no codificador de BL 105. Conforme ilustrado na Figura 1, o sinal 112 pode ser processado por uma unidade de processamento entre camadas 115 para gerar um sinal adequado para ser usado por um processo de previsão de camada interna 120. Em algumas modalidades, a unidade de processamento entre camadas 115 pode aumentar o sinal 112 para combinar a resolução espacial da entrada de EL 102 (por exemplo, a partir de uma resolução de HD a uma resolução de UHD). Após a previsão entre camadas 120, um residual 127 é computado, o qual é codificado subsequentemente por um codificador de EL 132 para gerar o fluxo de bits de EL codificado 132. O fluxo de bits de BL 107 e o fluxo de bits de EL 132 são tipicamente multiplexados em um único fluxo de bits codificado que é transmitido a receptores adequados.

[0024] O termo SHVC denota uma extensão escalável de uma nova geração de tecnologia de compactação de vídeo conhecida como Codificação de Vídeo de Alta Eficiência (HEVC) [1], a qual possibilita uma capacidade de compactação substancialmente mais alta do que o padrão de AVC (H.264) existente [2]. A SHVC está sendo desenvolvida atualmente juntamente com os grupos ISO/IEC MPEG e ITU-T WP3/16. Um dos aspectos fundamentais da SHVC é a escalabilidade espacial, em que a previsão de textura entre camadas (por exemplo, 120 ou 210) fornece o ganho mais significativo. Um exemplo de um decodificador de SHVC é mostrado na Figura 2. Como parte de uma previsão entre camadas, um processo de superamostragem (220) realiza uma superamostragem ou uma super-conversão dos dados de pixel da camada de base (215) para combinar a resolução de pixel dos dados recebidos na camada de aperfeiçoamento (por exemplo, 202 ou 230). Em uma modalidade, o processo de superamostragem pode ser desempenhado, aplicando-se uma superamostragem ou um filtro de interpolação. Em uma extensão escalável de um software de H.264 (SVC) ou de SHVC SMuCO.1.1 [3], uma superamostragem ou um filtro de interpolação polifásico separável é aplicado. Embora tais filtros se desempenhem bem com dados de entrada com intensidade de bits padrão (por exemplo, imagens com o uso de 8 bits por pixel, por componente de cor), os mesmos podem estourar para os dados de entrada com uma alta intensidade de bits (por exemplo, imagens com o uso de 10 bits ou mais por pixel, por componente de cor).

[0025] Em processos de superamostragem ou interpolação 2D, uma prática comum é aplicar os filtros separáveis para reduzir a complexidade do processamento. Tal filtro realiza uma superamostragem em uma primeira imagem em uma direção espacial (por exemplo, horizontal ou vertical) e, então, na outra direção (por exemplo, vertical ou horizontal). Sem a perda de generalidade, na descrição a seguir, assume-se uma superamostragem vertical seguida de uma superamos- tragem horizontal. Então, o processo de filtragem pode ser descrito como: Superamostragem horizontal: tempArray[x,y] = ∑i,j(eF[xPhase,i] *refSampleArray[xRef+, y]) (1) Superamostragem vertical predArray[x,y] = Clip ((∑i,j(eF[yPhase,i *tempArray[yRef+j]) + offset) >> nshift) (2)

[0026] em que eF armazena os coeficientes de filtro de supera- mostragem polifásico, refSampleArray contém os valores de amostra de referência a partir da camada de base reconstruída, tempArray armazena o valor intermediário após a primeira filtragem 1-D, predArray armazena o valor final após a segunda filtração ID, xRef e yRef correspondem à posição de pixel relativa para a superamostragem, nshift denota um parâmetro de escala ou normalização, offset denota um parâmetro de arredondamento e Clip( ) denota uma função de recorte. Por exemplo, fornecidos os dados x e os valores limites A e B, em uma modalidade exemplificativa, a função y = Clip(x, A, B) denota

[0027] Por exemplo, para dados de imagem de N-bit, os valores exemplificativos de A e B podem compreender A=0 e B = 2N-1.

[0028] Na equação (2), a operação a = b » c denota que b é dividido por 2c (por exemplo, a = bl2c), deslocando-se uma representação binária de b para a direita em c bits. Nota-se que na equação (1), para um primeiro estágio de filtração, nenhuma operação de recorte ou de deslocamento é aplicada. Nota-se também que, sob essa implantação, a ordem da filtração horizontal e da vertical não é relevante. Aplicar a primeira filtração vertical e, então, a filtração horizontal produz os mesmos resultados que aplicar a primeira filtração horizontal e, então, a filtração vertical.

[0029] Em SMuCO.01 [3], a precisão de filtro (denotada como US_FILTER_PREC) de eF é ajustada a 6 bits. Quando a intensidade de bits interna de refSampleArray é 8 bits, então, tempArray pode ser mantido na intensidade de bits de implantação alvo (por exemplo, 14 ou 16 bits). Contudo, quando a intensidade de bits interna de refSam- pleArray for mais do que 8 bits (por exemplo, 10 bits), então, a saída de equação (1) pode estourar.

[0030] Em uma modalidade, tal estouro pode ser evitado: (a) fixando-se a ordem de operações no processo de superamostragem e (b), incorporando-se as operações de escala intermediária. Em uma modalidade, quando a filtração horizontal é seguida pela filtração vertical, a superamostragem pode ser implantada como a seguir: Superamostragem horizontal: tempArray[x,y] = (∑i,j (eF [xPhase,i]*refSampleArray[xRef+j, y] + iOffset1)) >> nShift1 (3) Superamostragem vertical predArray[x,y] = Clip( (∑i,j (eF[yPhase, i]*tempArray[x, yRef+j]) + iOffset2) >> nShift2,(4)

[0031] Sem perda de generalidade, deixar INTERM_BITDEPTH denotar o requisito de intensidade de bits (ou resolução de bit) para um processamento de filtro intermediário; isto é, nenhum resultado pode ser representado em mais bits do que INTERM_B ITDEPTH (por exemplo, INTERM_B ITDEPTH = 16). Deixar INTERNAL_INPUT_B ITDEPTH denotar a intensidade de bits usada para representar no processador o sinal de vídeo de entrada. Nota-se que INTERN AL_INPUT_B ITDEPTH pode ser igual ou maior do que a intensidade de bits original do sinal de entrada. Por exemplo, em algumas modalidades, os dados de vídeo de entrada de 8 bits podem ser representa- dos internamente com o uso de INTERN AL_INPUT_B ITDEPTH = 10. Alternativamente, em outro exemplo, o vídeo de entrada de 14 bits pode ser representado com INTERN AL_INPUT_B ITDEPTH = 14.

[0032] Em uma modalidade, os parâmetros de escala nas equações (3) e (4) podem ser computadas como nShift1 = (US_FILTER_PREC+ INTERN AL_INPUT_BITDEPTH) -INTERM_B ITDEPTH, (5) nShift2 = 2* US_FILTER_PREC-nShift11. (6)

[0033] Em uma modalidade, não é permitido que os valores nShift1 e nShift2 sejam negativos. Por exemplo, um valor negativo para nShift1 indica que a resolução de bits permitida para resultados intermediários é mais do que adequada para evitar o estouro; consequentemente, quando negativo, nShift1 pode ser ajustado para zero.

[0034] Se o arredondamento é usado tanto na (3) quanto na (4) (complexidade mais alta, precisão mais alta): iOffset1 = 1 « (nShift1 - 1), (7) iOffset2 = 1 « (nShift2 - 1), (8) em que a = 1 « c denota um deslocamento esquerdo binário de "1" em c bits, isto é, a = 2c.

[0035] Alternativamente, quando nenhum arredondamento é usado tanto na (3) quanto na (4) (complexidade mais baixa, precisão mais baixa): iOffset1 = 0, (9) iOffset2 = 0. (10)

[0036] Alternativamente, se o arredondamento é usado na (3), mas não usado na (4): iOffset1 = 1 « (nShift1 - 1), (11) iOffset2 = 0. (12)

[0037] Alternativamente, se o arredondamento é usado na (4), mas não usado na (3) (que é comum): iOffset1 =0, (13) iOffset2 = 1 « (nShift2 - 1); (14)

[0038] Em uma modalidade exemplificativa, deixar IN- TERM_BITDEPTH=14, US_FILTER_PREC = 6 e INTERN AL_INPUT_BITDEPTH =8, então, a partir das equações (5) e (6), nShift1=0 e nShift2=12. Em outro exemplo, para US_FILTER_PREC = 6, se INTERN AL_INPUT_BITDEPTH =10, e INTERM_BITDEPTH = 14, então, nShift1 = 2 e iOffset1 = 0 ou 2, depende do modo de arredondamento selecionado. Além disso, nShift2 = 10 e iOffset2 = 0 ou 29, depende do modo de arredondamento selecionado.

[0039] Nota-se que com o uso da implantação ilustrada nas equações (3) e (4), a filtração vertical seguida pela filtração horizontal pode produzir diferentes resultados do que a filtração horizontal seguida pela filtração vertical, consequentemente, em um decodificador, sendo que a filtração adequada pode ser tanto fixa quanto predeterminada por todos os decodificadores (por exemplo, por uma especificação ou padrão de decodificação) ou, em algumas modalidades, a ordem adequada pode ser o sinal através de um codificador ao decodificador com o uso de uma sinalização adequada em metadados.

[0040] A Figura 3 ilustra um processo exemplificativo para supe- ramostragem de dados de imagem, de acordo com uma modalidade desta invenção. Primeiramente (305), o codificador ou decodificador no sistema de codificação em camadas determina a ordem de filtração adequada (por exemplo, a filtração horizontal seguida pela filtração vertical) e os parâmetros de escala e de arredondamento. Em uma modalidade, os parâmetros de escala e de arredondamento podem ser determinados, de acordo com as equações (5) a (14) com base nas intensidades de bits exigidas para o armazenamento intermediário (por exemplo, INTERM_BITDEPTH), coeficientes de filtro (por exemplo, US_FILTER_PREC) e representação de entrada interna (por exemplo, INTERN AL_INPUT_B ITDEPTH). Na etapa 310, os dados de imagem são superamostrados em uma primeira direção (por exemplo, horizontal). Os resultados de saída desse estágio são arredondados e colocados em escala antes de um armazenamento intermediário com o uso de um primeiro parâmetro de deslocamento (por exemplo, nShift1) e um primeiro parâmetro de arredondamento (por exemplo, iOffset1). Em seguida (315), os resultados intermediários são superamostrados na segunda direção (por exemplo, vertical). Os resultados de saída desse estágio são arredondados e colocados em escala com o uso de um segundo parâmetro de deslocamento (por exemplo, nShift2) e um segundo parâmetro de arredondamento (por exemplo, iOffset2). Finalmente (320), os dados de saída do segundo estágio são recortados antes da saída ou do armazenamento final.

[0041] Os métodos descritos no presente documento também podem ser aplicáveis a outras aplicações de imagens que empregam a filtração separável de dados de imagem de alta intensidade de bits, tais como uma redução de escala, filtração de ruído ou transformadas de frequência.

IMPLANTAÇÃO DE SISTEMA DE COMPUTADOR EXEMPLIFICATI- VO

[0042] As modalidades da presente invenção podem ser implantadas com um sistema de computador, em que os sistemas são configurados em componentes e circuito eletrônico, um dispositivo de circuito integrado (IC) tal como um microcontrolador, um arranjo de portas programável em campo (FPGA) ou outro dispositivo lógico programável ou configurável (PLD), um processador de sinal digital ou tempo discreto (DSP), um IC de aplicação específica (ASIC), e/ou um aparelho que inclui um ou mais dentre tais sistemas, dispositivos ou componentes. O computador e/ou IC podem desempenhar, controlar ou executar instruções em relação à superamostragem de alta precisão, tais como aquelas descritas no presente documento. O computador e/ou IC podem computar qualquer um dentre a variedade de parâmetros ou valores que se referem à superamostragem de alta precisão, conforme descrito no presente documento. As modalidades de codificação ou decodificação podem ser implantadas em hardware, software, firmware e diversas combinações dos mesmos.

[0043] Determinadas implantações da invenção compreendem processadores de computador que executam instruções de software que fazem com que os processadores executem um método da invenção. Por exemplo, um ou mais processadores em uma exibição, um codificador, um decodificador de sinais, um transcodificador ou similares podem implantar métodos relacionados à superamostragem de alta precisão, conforme descrito acima, executando-se as instruções de software em uma memória de programa acessível aos processadores. A invenção também pode ser fornecida sob a forma de um programa de produto. O programa de produto pode compreender qualquer mídia que carrega um conjunto de sinais legíveis por computador que compreende instruções que, quando executadas por um processador de dados, fazem com que o processador de dados execute um método da invenção. Os produtos de programa, de acordo com a invenção, podem estar em qualquer variedade ampla de formas. O programa de produto pode compreender, por exemplo, mídia física, tal como a mídia de armazenamento de dados magnética que inclui disquetes, dispositivos de disco rígido, a mídia de armazenamento de dados óptica, incluindo CD ROMs, DVDs, a mídia de armazenamento de dados eletrônica, incluindo ROMs, flash RAM ou similares. Os sinais legíveis por computador no programa de produto podem ser opcionalmente compactados ou criptografados.

[0044] Quando um componente (por exemplo, um módulo de software, processador, conjunto, dispositivo, circuito, etc.) são referidos acima, a menos que indicado de outra forma, as referências a esse componente (incluindo uma referência a "meios") deve ser interpretada como incluindo equivalentes daquele componente, qualquer componente que desempenhe a função do componente descrito (por exemplo, isto é, funcionalmente equivalente), incluindo componentes que não são estruturalmente equivalentes à estrutura revelada que desempenha a função nas modalidades exemplificativas ilustradas da invenção.

EQUIVALENTES, EXTENSÕES, ALTERNATIVAS E VARIADOS

[0045] As modalidades exemplificativas que se referem a uma su- peramostragem de alta precisão em codificação escalável de vídeo de alta intensidade de bits são, dessa forma, descritas. No relatório descritivo supracitado, as modalidades da presente invenção foram descritas em relação a diversos detalhes específicos que podem variar de implantação a implantação. Desse modo, o indicador único e exclusivo do que é considerado como a invenção, e é destinado pelos depositantes como sendo a invenção, é o quadro conforme citado nas reivindicações derivadas deste pedido, na forma específica em que tais reivindicações são derivadas, incluindo qualquer correção subsequente. Quaisquer definições apresentadas expressamente no presente documento para os termos contidos em tais reivindicações devem governar o significado de tais termos conforme usado nas reivindicações. Consequentemente, nenhuma limitação, elemento, propriedade, recurso, vantagem ou atributo que não está expressamente citado em uma reivindicação deve limitar o escopo de tal reivindicação de forma alguma. O relatório descritivo e os desenhos são, consequentemente, determinados em um sentido ilustrativo em vez de restritivo.

REFERÊNCIAS

[0046] [1] B. Bross, W.-J. Han, G. J. Sullivan, J.-R. Ohm, e T. Wie gand, "High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 9," ITU-T/ISO/IEC Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) documento JCTVC-K1003, outubro de 2012.

[0047] [2] ITU-T e ISO/IEC JTC 1, "Advanced Video Coding for ge neric audio-visual services," ITU T Rec. H.264 e ISO/IEC 14496-10 (AVC)

[0048] [3] software SMuCO.1.1 para SHVC (extensão escalável de HEVC): https:/hevc.hhi.i'raui[t ofer.de/svtv'svn SMuCSoftware/ta s/0

Claims

1. Aparelho para superamostragem de dados de imagem a partir de uma primeira camada de vídeo para uma segunda camada de vídeo o aparelho, caracterizado pelo fato de que compreende uma entrada para receber dados de imagem em uma primeira camada de vídeo; um processador para gerar os primeiros dados superamostrados filtrando-se os dados de imagem a partir primeira camada, em que a filtragem dos dados de imagem é desempenhada através de uma primeira direção espacial; gerar os primeiros dados intermediários pela escala dos primeiros dados superamostrados com um primeiro parâmetro de deslocamento; gerar os segundos dados superamostrados filtrando-se os primeiros dados intermediários, em que a filtragem dos primeiros dados intermediários é desempenhada através de uma segunda direção espacial com o uso de um segundo parâmetro de arredondamento; gerar os segundos dados intermediários pela escala dos segundos dados superamostrados com um segundo parâmetro de deslocamento; e gerar os dados superamostrados de saída para a segunda camada recortando-se os segundos dados intermediários, em que o segundo parâmetro de deslocamento é baseado em um valor de profundidade de bit dos dados da imagem na primeira camada de vídeo e determinar o segundo parâmetro de arredondamento compreende computar iOffset = 1 << (nShift2 - 1), em que iOffset é o parâmetro de arredondamento e nShift2 é o segundo parâmetro de deslocamento.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro parâmetro de deslocamento é baseado no valor de profundidade de bit dos dados de imagem, em uma profundidade de bit de precisão de filtragem e em uma profundidade de bit de processamento intermediário.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que determinar o primeiro parâmetro de deslocamento compreende adicionar ao valor de profundidade de bits dos dados de imagem a diferença da profundidade de bit de processamento intermediário a partir da profundidade de bit de precisão de filtragem.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que determinar o segundo parâmetro de deslocamento compreende subtrair o primeiro parâmetro de deslocamento a partir de duas vezes a profundidade de bit de precisão de filtragem.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que determinar o segundo parâmetro de deslocamento compreende subtrair o valor de profundidade de bit dos dados de imagem a partir da soma da profundidade de bit de precisão de filtragem e da profundidade de bit de processamento intermediário.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que dada uma profundidade de bit de processamento intermediário de 14 bits e uma profundidade de bit de precisão de filtragem de 6 bits nShift1 = bitdepth + (6-14) = bitdepth - 8, onde nShift1 denota o primeiro parâmetro de deslocamento e bitdepth denota o valor de profundidade de bits dos dados de imagem.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que dada uma profundidade de bit de processamento intermediário de 14 bits e uma profundidade de bit de precisão de filtragem de 6 bits nShift2 = 20 - bitdepth, onde nShift2 denota o segundo parâmetro de deslocamento e bitdepth denota o valor de profundidade de bit dos dados de imagem.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira direção espacial é uma direção horizontal e a segunda direção espacial é uma direção vertical.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira direção espacial é uma direção vertical e a segunda direção espacial é uma direção horizontal.