CN101690194B - 对视频数据编码和/或解码的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

一种通过产生与至少两种视频格式兼容的可分级比特流来进行编码和/或解码视频的方法、介质和设备，包括：产生增强层标识符；通过对包括在视频中的低频带的色度分量以及亮度分量进行编码来产生基本层比特流；以及通过对包括在视频中的除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码来产生增强层比特流。

Description

对视频数据编码和/或解码的方法和设备
技术领域
本发明的一个或多个实施例涉及一种对视频数据编码和/或解码的方法、介质和设备，更具体地，涉及这样一种对视频进行编码和/或解码的方法、介质和设备，其中，产生具有前向兼容性的支持至少两种视频格式的可分级比特流并对其解码。 
背景技术
根据现有技术的视频编解码器中，当诸如VC-1编码器的基本编码器的视频格式从4:2:0变为4:2:2或4:4:4时，VC-1解码器不能对从改进的编码器产生的具有扩展视频格式的比特流进行读取和再现。最近，对开发如下所述的视频编解码器的需要日益突出，所述视频编解码器能保证前向兼容性并随之允许VC-1解码器和其他改进的解码器重建利用各种视频格式和固定视频格式进行编码的比特流。 
也就是说，由于不保证前向兼容性的新的视频编解码器不能支持仅具有传统基本视频编解码器的终端，所以不可能在具有彼此不同的规范的两个终端中重新使用数字内容。此外，因为新的视频编解码器需要战胜已经建立的传统视频编解码器市场，所以使新的视频编解码器适应市场需要花很长时间。 
发明内容
技术问题 
另外方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐述，并且从描述中部分变得清楚，或通过本发明的实施可被理解。 
本发明的一个或多个实施例提供一种产生具有前向兼容性的可支持至少两种视频格式的可分级比特流的视频解码设备和方法。 
本发明的一个或多个实施例还提供一种对具有前向兼容性的支持至少两种视频格式的可分级比特流进行解码的视频解码设备和方法。 
另外方面和/或优点将在下面的描述中部分地阐释，并从描述中部分变得 清楚，或通过实施本发明可被理解。 
技术方案 
根据本发明的一方面，提供一种产生具有前向兼容性的与至少两种视频格式兼容的可分级比特流的视频编码方法，其中，所述可分级比特流包括：增强层标识符；通过对包括在视频中的低频带色度分量和亮度分量进行编码而获得的基本层比特流；以及通过对视频中除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码而获得的增强层比特流。 
根据本发明的另一方面，提供一种产生具有前向兼容性的与至少两种视频格式兼容的可分级比特流的视频编码设备，所述设备包括：分析滤波单元，对视频的色度分量进行滤波，以获得低频带的色度分量和其他频带的色度分量；第一编码单元，通过对视频的亮度分量和低频带的色度分量进行编码来产生基本层比特流；第二编码单元，通过对除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码来产生增强层比特流；以及比特流组合单元，通过将基本层比特流和增强层比特流进行组合并将增强层标识符插入组合结果来产生可分级比特流。 
根据本发明的另一方面，提供一种视频解码设备，包括：增强层标识符检查单元，检查比特流是否包含增强层标识符；第一解码单元，通过对包括在比特流中的基本层比特流进行解码来产生第一视频格式的重建视频，所述基本层比特流不包括增强层标识符；第二解码单元，通过对包括在比特流中的增强层比特流进行解码来产生除低频带之外的其余频带的色度分量，所述增强层比特流包括增强层标识符；以及合成滤波单元，通过将第一解码单元产生的第一视频格式的重建视频中包括的低频带色度分量与第二解码单元产生的其余频带的色度分量进行组合，并将组合结果与第一视频格式的重建视频中包括的亮度分量进行组合来产生第二视频格式的重建视频。 
根据本发明的另一方面，提供一种视频解码方法，包括：检查比特流是否包含增强层标识符；通过对包括在比特流中的基本层比特流进行解码来产生第一视频格式的重建视频，所述基本层比特流不包括增强层标识符；通过对包括在比特流中的增强层比特流进行解码来产生其他频带的色度分量，所述增强层比特流包括增强层标识符；以及通过将第一视频格式的重建视频中包括的低频带色度分量与除低频带之外的其余频带中的色度分量中包括的高频带色度分量进行组合，随后使用第一视频格式的重建视频中包括的亮度分 量来产生第二视频格式的重建视频。 
根据本发明的另一方面，提供一种具有计算机可读代码的计算机可读介质，所述计算机可读代码实现产生具有前向兼容性的支持至少两种视频格式的可分级比特流的视频编码方法，其中，所述可分级比特流包括：增强层标识符；通过对包括在视频中的低频带色度分量和亮度分量进行编码而获得的基本层比特流；以及通过对视频中包括的除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码而获得的增强层比特流。 
根据本发明的另一方面，提供一种具有计算机可读代码以实现视频解码方法的计算机可读介质，所述视频解码方法包括：检查比特流是否包含增强层标识符；通过对包括在比特流中的基本层比特流进行解码来产生第一视频格式的重建视频，所述基本层比特流不包括增强层标识符；通过对包括在比特流中的增强层比特流进行解码来产生其他频带的色度分量，所述增强层比特流包括增强层标识符；以及通过将第一视频格式的重建视频中包括的低频带色度分量与除低频带之外的其余频带中的色度分量中包括的高频带色度分量进行组合，随后使用第一视频格式的重建视频中包括的亮度分量来产生第二视频格式的重建视频。根据本发明的另一方面，提供一种视频数据解码方法，包括：接收增强层标识符；基于增强层标识符对不同于第二视频格式的第一视频格式的视频数据进行解码。 
有益效果 
由于根据本发明的视频编解码器提供前向兼容性，所以可将本发明应用到各种视频编解码器而不考虑支持的视频格式，例如，应用到传统基本视频编解码器和安装在有线或无线电子装置(诸如移动电话、DVD播放器、便携式音乐播放器或汽车立体声单元)上的改进视频编解码器。 
附图说明
通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本发明的上述和/或其他方面和优点将会变得更加清楚和易于理解，其中： 
图1是解释根据本发明实施例的视频编码和视频解码设备的概念的示图； 
图2是示出根据本发明实施例的从视频编码设备获得的可分级比特流的语法的示例的示图； 
图3A和图3B是示出根据本发明实施例的图2示出的每一级中包括的信息的示例的示图； 
图4是示出根据本发明实施例的开始码的示例的示图，所述开始码是用于视频编码设备中加载增强层标识符的间隔； 
图5是根据本发明实施例的视频编码设备的框图； 
图6是根据本发明实施例的视频解码设备的框图； 
图7是根据本发明另一实施例的视频编码设备的框图； 
图8是根据本发明另一实施例的视频解码设备的框图； 
图9A是根据本发明实施例的保证前向兼容性并支持4:2:0格式的视频解码设备的框图； 
图9B是根据本发明实施例的保证前向兼容性并支持4:2:2格式的视频解码设备的框图； 
图10A是详细示出根据本发明实施例的编码单元(诸如图5或图7所示)的框图； 
图10B是详细示出根据本发明实施例的解码单元(诸如图6、8、9A或9B所示)的框图； 
图11A和11B是示出4:4:4格式的示图； 
图12A和12B是示出4:2:2格式的示图； 
图13A和13B是示出4:2:0格式的示图； 
图14是示出根据本发明实施例的应用基于小波的分析滤波器和合成滤波器来扩展视频格式的框图； 
图15是示出根据本发明实施例的应用使用提升结构的分析滤波器和合成滤波器的电路图； 
图16A是示出根据本发明实施例的视频编码方法的框图，所述视频编码方法通过在垂直方向将具有提升结构的分析滤波器和合成滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2格式； 
图16B是示出根据本发明实施例的视频解码方法的框图，所述视频解码方法通过在垂直方向将具有提升结构的分析滤波器和合成滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2格式； 
图17A是示出根据本发明实施例的视频编码方法的框图，所述视频编码方法通过在水平/垂直方向将具有提升结构的分析滤波器和合成滤波器应用 到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2或4:4:4格式； 
图17B是示出根据本发明实施例的视频解码方法的框图，所述视频解码方法通过在水平/垂直方向将具有提升结构的分析滤波器和合成滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2或4:4:4格式； 
图18是示出根据本发明实施例的将具有提升结构的哈尔滤波器(Haarfilter)应用到一维(1D)像素序列的示图； 
图19是示出根据本发明实施例的将具有提升结构的5/3小波滤波器应用到1D像素序列的示图； 
图20是示出根据本发明实施例的将4:2:0格式扩展为4:2:2格式的比特流的分层结构的示图； 
图21是示出根据本发明实施例的将4:2:0格式扩展为4:2:2格式或4:4:4格式的比特流的分层结构的示图； 
图22是示出根据本发明实施例的对于2∶1下采样应用奇数对称滤波器的示图； 
图23是示出根据本发明实施例的对于2∶1下采样应用偶数对称滤波的器示图； 
图24是示出奇数对称滤波器的滤波值的分布的示图；以及 
图25是示出偶数对称滤波器的滤波值的分布的示图。 
具体实施方式
现在将详细描述本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，相同的标号始终表示相同的部件。在这点上，本发明的实施例可以以许多不同的形式来实施，而不应该被解释为限于在此提出的实施例。因此，下面仅通过参考附图来描述实施例以解释本发明的多个方面。 
图1是解释根据本发明实施例的视频编码设备和视频解码设备的概念的示图。作为编码器部分，将对执行基本编码器任务的第一编码器113和执行改进编码器任务的第二编码器117的示例进行解释。作为解码器部分，将解释执行基本解码器任务并与第一编码器113相应的第一解码器153和执行改进解码器任务并与第二编码器117相应的第二解码器157的示例进行解释。在本发明实施例中，第一编码器113根据第一视频格式产生比特流，第二编码器117根据第二视频格式和/或支持第一视频格式的第三视频格式产生可分 级比特流。 
为了解释方便，将给出示例，其中，第一视频格式是4:2:0、第二视频格式是4:2:2以及第三视频格式是4:4:4。根据示例，可将支持4:2:0格式的VC-1编码器用作第一编码器113。 
参照图1，可在第二解码器157以及第一解码器153中对第一编码器113中产生的比特流131进行解码。可在第二解码器157中对第二编码器117中产生的可分级比特流137进行解码。在第一解码器153中，可以以这样的状态来对可分级比特流137中的基本层比特流进行解码：忽略可分级比特流137中包括的增强层比特流。能提供前向兼容性的第二编码器117与本发明的视频编码设备相应，而第二解码器157与本发明的视频解码设备相应。 
图2是示出根据本发明实施例的从视频编码设备获得的可分级比特流的语法的示例的示图。所述语法包括基本层比特流和增强层比特流。 
更具体地，图2中示出的可分级比特流包括基本层序列级211、增强层序列级213、基本层图像组(GOP)级215、增强层GOP级217、增强层图像级219、基本层图像级221、基本层图像数据223和增强层图像数据225。虽然在示例中增强层图像级219位于基本层图像级221之前，但是增强层图像级219可位于基本层图像级221之后。在可分级比特流中，基本层GOP级215和增强层GOP级217是可选的。 
这里，序列由至少一个或多个编码图像或至少一个或多个GOP形成。GOP由至少一个或多个编码图像形成，在VC-1编解码器的情况下，可使用切入点。这里，每个GOP中的第一图像可提供随机访问功能。同时，将图像划分成宏块，并且如果视频格式是4:2:0，则每个宏块由4个亮度块和2个色度块形成。 
图3A和图3B是示出根据本发明实施例的图2示出的每一级中包括的信息的示例的示图。 
图3A示出增强层序列级213中包括的信息，增强层序列级213包括增强层中可支持的附加类(profile)和级311以及视频格式313。这里，如果可在基本层序列级211中定义视频格式313，则视频格式313不需要包括在增强层序列级213中。图3B示出增强层图像数据225中包括的信息，增强层图像数据225包括第一频带色度视频315或与扩展视频格式相应的第二频带色度视频317。 
图4是示出根据本发明实施例的从视频编码设备获得的可分级比特流中加载与增强层有关的信息的区域的视图，所述信息包括增强层标识符。如果第一编码器113是VC-1编码器，则可在本发明实施例中使用4比特单位的开始码。在VC-1编码器中，可在高级类或高于高级类的类中支持开始码。同时，可在每一级的头的第一区域包括开始码。 
现在将参照图4解释在用作本发明实施例的VC-1的开始码中加载与增强层有关的信息的过程。在开始码中的后缀中定义的比特流数据单元(BDU)类型中，为将来使用保留的保留区域451、452、453和454被用作加载与增强层相关的信息。这里，BDU意味着可独立于相同层级中的其他信息项而被解析的压缩数据单元。例如，BDU可以是序列头、切入点头、编码图像或片。在开始码的后缀中定义的BDU类型中，除禁止区域422之外的剩余区域411到421用于加载与基本层相关的信息。这里，开始码仅是示例，也可使用比特流的多个成分中的其他部分。 
同时，增强层包括序列级、GOP级、帧级、场级和片级。根据本发明的实施例，可将增强层的信息包括在第二保留区域452和第四保留区域454之一中。更具体地，开始码作为第二保留区域452中的“0X09”或第四保留区域454中的“0x40”被包括在用于增强层的序列级的头中。开始码作为第二保留区域452中的“0x08”或第四保留区域454中的“0x3F”被包括在用于增强层的GOP级的头中。开始码作为第二保留区域452中的“0x07”或第四保留区域454中的“0x3E”被包括在用于增强层的帧级的头中。开始码作为第二保留区域452中的“0x06”或第四保留区域454中的“0x3D”被包括在用于增强层的场级的头中。开始码作为第二保留区域452中的“0x05”或第四保留区域454中的“0x3C”被包括在用于增强层数据的头中。 
现在将进行更详细地对此进行解释。 
定义为第二保留区域452中的“0x09”的可被包括在用于增强层序列级的头的开始码中的信息项的示例包括关于可通过增强层和基本层获得的附加类和级的信息以及关于视频格式的信息。更具体地，在基本层的序列级中，由2比特定义类，并且“3”指示高级类，“0-2”指示保留区域。 
由3比特定义级，“000”指示AP@L0、“001”指示AP@L1、“010”指示AP@L2、“011”指示AP@L3、“100”指示AP@L4并且“101-111”指示保留区域。同时，与关于增强层的信息一样，可包括关于扩展视频格式的信 息。可通过使用包括在基本层的序列级中的变量(例如，在VC-1编码器的情况下，“COLORDIFF”变量)来表示视频格式信息。还可在第二保留区域452的“0x09”中包括视频格式信息。也就是说，当使用基本层的变量时，增强层不需要单独传输扩展视频格式的信息。在“COLORDIFF”变量的示例中，使用“1”来定义4:2:0视频格式，并且“2”和“3”被指定为保留区域。因此，可使用变量来定义4:2:2视频格式和4:4:4视频格式。同时，与关于增强层的信息一样，可包括附加的虚拟参考解码器(HRD)变量。HRD变量是解码器参考以用于操作缓冲器的虚拟视频缓冲器变量。 
如果在GOP单元中视频格式没有改变，则不需要被定义为第二保留区域452中的“0x08”的用于增强层GOP级的头的开始码，并且可将其指定为保留区域。如果在GOP单元中视频格式发生改变，则开始码是必需的。 
如果相较于基本层，增强层的视频格式没有改变，则被定义为第二保留区域452中的“0x05”的用于增强层数据的头的开始码不是必需的，因此被指定为保留区域。也就是说，如果基本层和增强层的视频格式是完全相同的4:2:0，则从基本层传输用于形成一个宏块的4个亮度块和2个色度块的数据。同时，如果基本层和增强层的视频格式彼此不同(例如，如果基本层的视频格式是4:2:0，增强层的视频格式是4:2:2，或者如果基本层的视频格式是4:2:0，增强层的视频格式是4:4:4)，则从基本层传输用于4个亮度块和2个色度块的数据，同时，从增强层传输与视频格式相应的色度残余块的数据，从而可支持扩展视频格式。同时，用于4个亮度块的数据是相同的而与视频格式无关，增强层不需要传输单独的数据。 
同时，与增强层相关的信息不限于图4中描述的开始码，并且可被包括在序列级、GOP级、图像级、宏块级或块级中为将来使用保留的保留区域中。此外，可在网络协议的各种层或系统层以各种方式包括增强层标识符，以用于对视频比特流进行加载和打包从而传输比特流。 
图5是根据本发明实施例的视频编码设备的框图。视频编码设备可包括第一分析滤波单元510、第一编码单元530、第二编码单元550和第一比特流组合单元570。可通过使用至少一个处理器(未示出)来实现第一分析滤波单元510、第一编码单元530、第二编码单元550和第一比特流组合单元570。 
参照图5，第一分析滤波单元510对4:2:2原始视频的色度分量执行滤波以将色度分量划分为低频带和高频带。在这种情况下，可在垂直方向执行小 波滤波。将低频带的色度分量提供给第一编码单元530，将高频带的色度分量提供给第二编码单元550。 
第一编码单元530接收4:2:2原始视频的亮度分量以及低频带的色度分量，重建4:2:0视频并随后对重建的4:2:0视频进行编码以获得基本层比特流。 
第二编码单元550对从第一分析滤波单元510接收的高频带的色度分量进行编码以获得用于构成4:2:2格式的增强层比特流。 
第一比特流组合单元570通过将从第一编码单元530接收的基本层比特流与从第二编码单元550接收的增强层比特流进行组合来获得包括增强层标识符的可分级比特流。 
图6是根据本发明实施例的与图5所示的视频编码设备相应的视频解码设备的框图。视频解码设备可包括第一增强层标识符检查单元610、第一解码单元630、第一切换单元650、第二解码单元670和第一合成滤波单元690。可通过使用至少一个处理器(未示出)来实现第一增强层标识符检查单元610、第一解码单元630、第一切换单元650、第二解码单元670和第一合成滤波单元690。 
参照图6，第一增强层标识符检查单元610检查接收的比特流是否包括增强层标识符，并且如果比特流不包含增强层标识符则向第一解码单元630直接提供比特流(即，基本层比特流)。如果比特流包含增强层标识符，则从比特流(即，可分级比特流)分离基本层比特流和增强层比特流，并随后将它们分别提供给第一解码单元630和第二解码单元670。此外，第一增强层标识符检查单元610基于比特流是否包括增强层标识符来输出第一控制信号以用于接通或断开第一切换单元650。 
第一解码单元630对从第一增强层标识符检查单元610接收的基本层比特流进行解码以获得4:2:0格式的重建视频而不考虑比特流是否包括增强层标识符。 
第一切换单元650响应从第一增强层标识符检查单元610接收的第一控制信号而操作，并随后或者直接输出从第一解码单元630接收的4:2:0重建视频或者将4:2:0重建视频提供给第一合成滤波单元690。也就是说，如果第一控制信号指示比特流不包括增强层标识符，则包括在第一切换单元650中的端子a和端子b将彼此连接从而直接输出从第一解码单元630提供给第一切换单元650的4:2:0重建视频。如果第一控制信号指示比特流包括增强层标识 符，则包括在第一切换单元650中的端子a和端子c将彼此连接从而将4:2:0重建视频提供给第一合成滤波单元690。 
如果比特流包括增强层标识符，则第二解码单元670对从第一增强层标识符检查单元610接收的增强层比特流进行解码，从而获得高频带的重建色度分量。 
第一合成滤波单元690从第一切换单元650接收4:2:0重建视频并从第二解码单元670接收高频带的重建色度分量，并且对4:2:0重建视频中包含的低频带的色度分量以及高频带的重建色度分量执行滤波，从而获得4:2:2重建视频。在这种情况下，可相应于图5所示的第一分析滤波单元510来执行垂直方向中的小波滤波。 
如上所述，图6所示视频解码设备可对由支持4:2:0格式的视频编码设备产生的比特流以及由支持4:2:0格式和4:2:2格式的视频编码设备产生的比特流都进行解码。 
图7是根据本发明另一实施例的视频编码设备的框图。参照图7，视频编码设备可包括第二分析滤波单元710、第三编码单元730、第四编码单元750、第五编码单元770和第二比特流组合单元790。可通过使用至少一个处理器(未示出)来实现第二分析滤波单元710、第三编码单元730、第四编码单元750、第五编码单元770和第二比特流组合单元790。 
参照图7，第二分析滤波单元710对4:4:4原始视频的色度分量执行滤波以将色度分量划分成多个频带。在这种情况下，可在水平方向和垂直方向中分别和顺续地执行小波滤波。更详细地，首先，通过使用垂直方向分析滤波器(未示出)将4:4:4原始视频划分成低频带和高频带。随后，通过使用水平方向分析滤波(未示出)将低频带和高频带划分成低低(LL)频带、HL频带、LH频带和HH频带。然而，应该注意，垂直方向分析滤波器和水平方向分析滤波器在第二分析滤波单元710中。将LL频带的色度分量提供给第三编码单元730、将LH频带的色度分量提供给第四编码单元750并将HL和HH频带的色度分量提供给第五解码单元770。 
第三编码单元730接收4:4:4原始视频的亮度分量和LL频带的色度分量、重建4:2:0视频并随后对重建的4:2:0视频进行编码，从而获得基本层比特流。 
第四编码单元750通过对从第二分析滤波单元710接收的LH频带的色度分量进行编码获得用于构成4:2:2格式的第一增强层比特流。 
第五编码单元770通过对从第二分析滤波单元710接收的HL和HH频带的色度分量进行编码获得用于构成4:4:4格式的第二增强层比特流。 
第二比特流组合单元790从第三编码单元730接收基本层比特流、从第四编码单元750接收第一增强层比特流并从第五编码单元770接收第二增强层比特流，并且将它们进行组合以获得包括增强层标识符的可分级比特流。 
图8是根据本发明实施例的视频解码设备的框图，所述视频解码设备与根据本发明另一实施例的图7所示的视频编码设备相应。视频解码设备可包括第二增强层标识符检查单元810、第三解码单元820、第二切换单元830、第四解码单元840、第二合成滤波单元850、第五解码单元860和第三合成滤波单元870。可通过使用至少一个处理器(未示出)来实现第二增强层标识符检查单元810、第三解码单元820、第二切换单元830、第四解码单元840、第二合成滤波单元850、第五解码单元860和第三合成滤波单元870。 
参照图8，第二增强层标识符检查单元810检查接收的比特流是否包括增强层标识符，并且如果比特流不包含增强层标识符则向第三解码单元820直接传输比特流(即，基本层比特流)。如果比特流包括增强层标识符，则第二增强层标识符检查单元810从比特流(即，可分级比特流)分离基本层比特流、第一增强层比特流和第二增强层比特流，并将它们分别提供给第三解码单元820、第四解码单元840和第五解码单元860。此外，第二增强层标识符检查单元810基于比特流是否包括增强层标识符来输出第二控制信号以用于接通或断开第二切换单元830。 
第三解码单元820对从第二增强层标识符检查单元810接收的基本层比特流进行解码以获得4:2:0重建视频而不考虑比特流是否包括增强层标识符。 
第二切换单元830响应从第二增强层标识符检查单元810接收的第二控制信号而操作，并随后或者直接输出从第三解码单元820接收的4:2:0重建视频或者将4:2:0重建视频传输给第二合成滤波单元850。也就是说，如果第二控制信号指示比特流不包括增强层标识符，则第二切换单元830中的端子a和端子b彼此连接从而直接输出从第三解码单元820接收的4:2:0重建视频。如果第二控制信号指示比特流包括增强层标识符，则第二切换单元830中的端子a和端子c彼此连接，从而将从第三解码单元820接收的4:2:0重建视频传送给第二合成滤波单元850。 
如果比特流包括增强层标识符，则第四解码单元840对从第二增强层标 识符检查单元810接收的第一增强层比特流进行解码，从而获得LH频带的重建色度分量。 
第二合成滤波单元850从第二切换单元830接收4:2:0重建视频并从第四解码单元840接收LH频带的重建色度分量，然后对4:2:0重建视频中包括的LL频带的色度分量以及LH频带的色度分量执行滤波，以获得4:2:2重建视频。在这种情况下，可相应于第二分析滤波单元710来执行垂直方向中的小波滤波。由第二合成滤波单元850获得的4:2:2重建视频可被直接输出或被传输到第三合成滤波单元870。 
如果比特流包括增强层标识符，则第五解码单元860通过对从第二增强层标识符检查单元810接收的第二增强层比特流进行解码，获得HL和HH频带的重建色度分量。 
第三合成滤波单元870从第二合成滤波单元850接收4:2:2重建视频并从第五解码单元860接收HL和HH频带的重建色度分量，并且对4:2:2重建视频中包含的LL和LH频带的色度分量以及HL和HH频带的重建色度分量执行滤波，以获得4:4:4重建视频。在这种情况下，可相应于第二分析滤波单元710来执行水平方向中的小波滤波。 
如上所述，图8所示视频解码设备不仅可对从与4:2:0格式兼容的视频编码设备接收的比特流进行解码，而且可对从与4:2:0和4:2:2格式或4:2:0和4:4:4格式兼容的视频编码设备接收的比特流进行解码。 
图9A是根据本发明实施例的保证前向兼容性并与4:2:0格式兼容的视频解码设备的框图。图9B是根据本发明实施例的保证前向兼容性并与4:2:2格式兼容的视频解码设备的框图。图9A示出的视频解码设备包括第三增强层标识符检查单元911和第六解码单元913。图9B示出的视频解码设备包括第四增强层标识符检查单元931、第七解码单元933、第八解码单元935、第九解码单元937和第四合成滤波单元939。 
参照图9A，第三增强层标识符检查单元911检查比特流是否包括增强层标识符，并且如果比特流不包含增强层标识符，则向第六解码单元913直接输出比特流(即，基本层比特流)。如果比特流包括增强层标识符，则第三增强层标识符检查单元911从比特流(即，可分级比特流)提取基本层比特流，并将它传输到第六解码单元913。 
第六解码单元913通过对比特流进行解码或对来自第三增强层标识符检 查单元911的4:2:0格式的基本层比特流进行解码来获得4:2:0重建视频。 
因此，图9A所示的视频解码设备不仅可从与4:2:0格式兼容的普通视频编码设备接收的比特流来重建原始视频，还可从可分级比特流提取基本层比特流并随后从基本层比特流重建原始视频。 
参照图9B，第四增强层标识符检查单元931检查比特流是否包括增强层标识符，并且如果比特流不包含增强层标识符则向第七解码单元933直接提供比特流(即，基本层比特流)。如果比特流包括增强层标识符，则第四增强层标识符检查单元931从比特流(即，可分级比特流)提取基本层比特流和第一增强层比特流，并将基本层比特流和第一增强层比特流分别传输给第八解码单元935和第九解码单元937。 
第八解码单元935对从第四增强层标识符检查单元931接收的基本层比特流进行解码以获得4:2:0重建视频，并将4:2:0重建视频提供给第四合成滤波单元939。 
第九解码单元937通过对从第四增强层标识符检查单元931接收的第一增强层比特流进行解码以获得LH频带的重建色度分量。 
第四合成滤波单元939从第八解码单元935接收4:2:0重建视频并从第九解码单元937接收LH频带的色度分量，并且对4:2:0重建视频中的LL频带的色度分量以及LH频带的重建色度分量执行滤波，以获得4:2:2重建视频。在这种情况下，可相应于图7所示的第二分析滤波单元710来执行垂直方向中的小波滤波。 
图9B所示的视频解码设备不仅可从支持4:2:2格式的普通视频编码设备接收的比特流来重建原始视频，而且即使输入了可分级比特流，也可提取基本层比特流和第一增强层比特流并随后从它们重建原始视频。 
图10A是详细示出根据本发明实施例的编码单元(诸如图5和图7所示的编码单元530、550、730、750和770)的框图。图10B是详细示出根据本发明实施例的解码单元(诸如图6、8、9A和9B所示的630、670、820、840、860、913、933、935和937)的框图。图10A的编码单元和图10B的解码单元指示MPEG-2、MPEG-4和H.264中通常使用的运动补偿离散余弦变换(MC-DCT)视频编解码器，但不限于此，从而可根据应用需要进行调整或改变。图10A所示的编码单元包括减法单元1011、变换单元1012、量化单元1013、熵编码单元1014、第一反量化单元1015、第一逆变换单元1016、第 一加法单元1017和第一预测单元1018。图10B所示的解码单元包括熵解码单元1031、第二反量化单元1032、第二逆变换单元1033、第二加法单元1034和第二预测单元1035。图10A所示的编码单元和图10B所示的解码单元对本领域所属技术领域是已知的，因此将省略对它们的操作的详细描述。 
图11A和11B是示出4:4:4格式的示图，其中，帧的亮度分量和色度分量具有相同的分辨率并且色度分量的相位与亮度分量的相位相同。 
图12A和12B是示出4:2:2格式的示图，其中，以2∶1的比率对色度分量进行采样，从而降低其水平方向的分辨率。在这种情况下，在垂直方向和水平方向中，下采样色度分量和亮度分量的相位在像素的位置相同。 
图13A和13B是示出4:2:0格式的示图，其中，在垂直方向和水平方向都以2∶1的比率对色度分量进行采样，从而降低其分辨率。在这种情况下，水平方向中，下采样色度分量的相位和亮度分量的相位在像素的位置相同，但是在垂直方向，偏移半个像素。相位偏移的程度可根据应用的分析滤波的类型而变化。在图13B，“X”表示亮度分量，“O”表示色度分量。 
图14是示出根据本发明实施例的用于扩展视频格式的基于小波的分析滤波器和合成滤波器的应用的框图，其中，仅对色度分量而不是亮度分量执行分辨率改变。对于视频编码，在水平方向上对4:4:4格式中包括的色度分量1400执行小波分析滤波1410以将色度分量1400划分成低(L)频带的色度分量1421以及高(H)频带的色度分量1423。在这种情况下，L频带的色度分量1421和亮度分量形成4:2:2格式。随后，为了将L频带的色度分量1421划分成LL频带的色度分量1441和LH频带的色度分量1442，并将H频带的色度分量1423划分成HL频带的色度分量1443和HH频带的色度分量1444，在垂直方向上对L频带的色度分量1421和H频带的色度分量1423执行小波分析滤波1430。在这种情况下，LL频带的色度分量1441和亮度分量形成4:2:0格式。这里，如果LH频带的色度分量1442被添加到4:2:0格式，则获得4:2:2格式。随后，如果HL频带的色度分量1443和HH频带的色度分量1444添加到4:2:2格式，则获得4:4:4格式。 
视频解码是上述视频编码的逆操作，在垂直方向上对LL频带的色度分量1441、LH频带的色度分量1442、HL频带的色度分量1443和HH频带的色度分量1444执行小波分析滤波1450，以获得L频带的色度分量1461和H频带的色度分量1463。在这种情况下，L频带的色度分量1461和亮度分量形 成4:2:2格式。随后，为了获得将被包括在4:4:4格式中的色度分量1480，在水平方向上对L频带的色度分量1461和H频带的色度分量1463执行小波分析滤波1470。色度分量1480和亮度分量形成4:4:4格式。 
图15是示出根据本发明实施例的应用使用提升结构的分析滤波器1510和合成滤波器1530的电路图。首先，通过将分析滤波器1510应用到视频编码方法可将视频划分成具有低频带分量的低频带值和具有高频带分量的高频带值。更具体地，通过从偶数位置的像素值来计算预测值并随后计算预测值和奇数位置的像素值之间的差来获得高频带值。为了获得低频带值，将高频带值设置为更新值并随后与偶数位置的像素值进行组合。可如下应用表示使用提升结构的分析滤波器1510的结果(即，在位置(x，y)的像素的高频带值H[x][y]和低频带值L[x][y])： 
H[x][y]＝s[x][2y+1]-P(s[x][2y]) 
L[x][y]＝s[x][2y]+U(H[x][y])...(1) 
可如下表示用于应用提升结构的预测值P(.)和更新值U(.)： 
P(s[x][2y])＝∑iPi·s[x][2(y+i)] 
U(H[x][y])＝∑iUi·H[x][y+i]...(2) 
如果使用哈尔(Haar)滤波器或5/3小波滤波器，则可如下使用等式(3)或(4)来表示预测值P(.)和更新值U(.)： 
PHaar(s[2y][x])＝s[x][2y] 
UHaar(H[x][y])＝1/2H[x][y]...(3) 
P5/3(s[2y][x])＝1/2(s[x][2y]+s[x][2y+2]) 
U5/3(H[x][y])＝1/4(H[x][y]+H[x][y-1])...(4) 
以使用分析滤波器1510的视频编码方法的向后顺序，进行合成滤波器1530应用到视频解码过程的方法。也就是说，将低频带值和高频带值进行组合以重建原始像素值。更详细地，将高频带值设置为更新值，并随后通过从低频带值减去更新值来计算偶数位置的像素值。随后从偶数位置的像素值计算预测值，并通过将预测值和高频带值进行组合来计算奇数位置的像素值。可如下表示应用使用提升结构的合成滤波器1530的结果(即，偶数位置(x，2y)的像素值和奇数位置(x，2y+1)的像素值)： 
s[x][2y]＝L[x][y]-U(H[x][y]) 
s[x][2y+1]＝H[x][y]+P(s[x][2y])...(5) 
使用提升结构的分析滤波器1510和合成滤波器1530的使用使能够进行无损重建。因此如果将分析滤波器1510和合成滤波器1530应用到可分级视频编码，则可通过重建基本层和增强层来重建高质量视频。 
图16A是示出根据本发明实施例的通过在垂直方向将具有提升结构的分析滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2格式以获得分层结构的视频编码方法的框图。图16B是示出根据本发明实施例的通过在垂直方向将具有提升结构的合成滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2格式以获得分层结构的视频解码方法的框图。 
参照图16A，为了将色度分量1601划分成低频带色度分量1621和高频带色度分量1623，将垂直方向分析滤波器应用到4:2:2视频中包括的色度分量1601(1610)。接下来，对低频带色度分量1621进行编码，从而获得编码的低频带色度分量1641(1631)。将编码的低频带色度分量1641与编码的亮度分量进行组合以获得支持4:2:0格式的基本层比特流。此外，对高频带色度分量1623进行编码，从而获得高频带色度分量1643(1633)。从编码的高频带色度分量1643产生用于构成4:2:2视频的增强层比特流。 
参照图16B，即使与4:2:0格式兼容的视频解码设备接收到包括基本层比特流和增强层比特流的可分级比特流，视频解码设备也可通过从可分级比特流仅提取基本层比特流并对其进行解码来再现4:2:0原始视频，而忽略增强层比特流。因此现有的视频解码设备(例如，VC-1解码器)可重建具有扩展格式的比特流，即，它可实现前向兼容性。更详细地，对基本层比特流中包含的低频带的色度分量1651进行解码，从而获得低频带色度分量1671(1661)。为了获得4:2:0重建视频，将低频带色度分量1671与解码的亮度分量进行组合(1680)。在视频解码设备支持4:2:2格式的情况下，首先为了获得4:2:0重建视频，对基本层比特流进行解码。另外，对增强层比特流中包含的高频带色度分量1653进行解码，从而获得高频带色度分量1673(1663)。将高频带色度分量1673和4:2:0重建视频中包含的低频带色度分量1671进行组合，随后组合结果与解码的亮度分量形成4:2:2重建视频。 
图17A是示出根据本发明实施例的通过在水平/垂直方向将具有提升结构的分析滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2或4:4:4格式的视频编码方法的框图。图17B是示出根据本发明实施例的通过在水平/垂直方向将具有提升结构的合成滤波器应用到色度分量来将4:2:0格式扩展为4:2:2或 4:4:4格式的视频解码方法的框图。 
参照图17A，为了获得LL频带的色度分量1721、LH频带的色度分量1722、HL频带的色度分量1723和HH频带的色度分量1724，对4:4:4视频中包含的色度分量1700顺序地应用水平方向分析滤波器和垂直方向分析滤波器(1710)。随后对LL频带的色度分量1721进行编码，从而获得LL频带的色度分量1741(1731)。LL频带的色度分量1741和编码的亮度分量形成与4:2:0格式兼容的基本层比特流。对LH频带的色度分量1722、HL频带的色度分量1723和HH频带的色度分量1724分别编码，从而获得编码的LH频带的色度分量1722、编码的HL频带的色度分量1743和编码的HH频带的色度分量1744(1733)。从编码的LH频带的色度分量1742、编码的HL频带的色度分量1743和编码的HH频带的色度分量1744产生用于构成4:2:2格式或4:4:4格式的增强层比特流。这里，增强层比特流可包括用于构成4:2:2格式的第一增强层比特流和用于构成4:4:4格式的第二增强层比特流。 
参照图17B，即使与4:2:0格式兼容的视频解码设备接收到包含基本层比特流和增强层比特流的可分级比特流，视频解码设备也可通过从可分级比特流仅提取基本层比特流并对其进行解码来获得4:2:0原始视频，而忽略增强层比特流。因此，即使现有的视频解码设备(例如，VC-1解码器)也可实现使扩展格式的比特流能被重建的前向兼容性。具体地说，对基本层比特流中包含的LL频带的色度分量1751进行解码，从而获得LL频带色度分量1771(1761)。LL频带色度分量1771与解码的亮度分量形成4:2:0重建视频。在视频解码设备支持4:2:2或4:4:4格式的情况下，首先为了获得4:2:0重建视频，对基本层比特流进行解码。另外，为了获得LH频带的色度分量1772、HL频带的色度分量1773和HH频带的色度分量1774，对包含在增强层比特流中的LH频带的色度分量1752、HL频带的色度分量1753和HH频带的色度分量1754分别进行解码(1763)。为了生成4:4:4重建视频，将LH频带的色度分量1772、HL频带的色度分量1773、HH频带的色度分量1774和4:2:0重建视频中包含的LL频带的色度分量1771与解码的亮度分量进行组合。为了获得4:2:2重建视频，可将LH频带的色度分量1772和4:2:0重建视频中包含的LL频带的色度分量1771与解码的亮度分量一起进行组合。 
图18是示出根据本发明实施例的通过使用等式(1)到(3)将具有提升结构的哈尔滤波(Haar filter)应用到一维(1D)像素序列的示图。 
图19是示出根据本发明实施例的通过使用等式(1)、(2)和(4)将具有提升结构的5/3小波滤波应用到一维(1D)像素序列的示图。在这种情况下，对与目标像素相邻的三个邻近像素应用高频带，对五个邻近像素应用高频带。 
图20是示出根据本发明实施例的将4:2:0格式扩展为4:2:2格式的比特流的分层结构的示图。在4:2:0格式的基本层中在垂直方向对包含在色度分量中的低频带分量以及亮度分量进行编码。随后为了将4:2:0格式扩展为4:2:2格式，在增强层在垂直方向对包含在色度分量中的高频带分量进行附加编码。 
图21是示出根据本发明实施例的将4:2:0格式扩展为4:2:2格式和4:4:4格式的比特流的分层结构的示图。在4:2:0格式中的基本层对色度分量中包含的LL频带分量和亮度分量进行编码。随后为了将4:2:0格式扩展为4:2:2格式，在第一增强层对色度分量中的LH频带分量进行附加编码，为了将4:2:0格式扩展为4:4:4格式，在第二增强层对色度分量中包括的HL频带分量和HH频带分量进行附加编码。 
图22是示出根据本发明实施例的对于2∶1下采样应用奇数对称滤波器的示图。由于滤波器抽头的总数是奇数，所以每个系数的左边和右边的滤波器值h(n)具有相同的对称结构。例如，在奇数对称滤波器的情况下，滤波器值的分布如图24所示。如果使用奇数对称滤波器，则在执行下采样后像素分别位于原始像素的偶数位置。 
图23是示出根据本发明实施例的对于2∶1下采样应用偶数对称滤波器的示图。由于滤波器抽头的总数是偶数，所以两个相邻系数的左边和右边的滤波器值h(n)具有相同的对称结构。因此，在原始像素的偶数位置发生半个像素的相位偏移。在偶数对称滤波器的情况下，滤波器值的分布如图25所示。 
当为了将4:4:4格式变换为4:2:2格式而在水平方向对色度分量进行下采样时，需要调整色度分量的相位以使其与偶数亮度分量的相位一致。为此，如上参照图22和图24所述，在水平方向应用奇数对称滤波器。上述可将使用等式(1)、(2)和(4)的5/3小波滤波器用作奇数对称滤波器。如果对色度分量应用偶数对称滤波器，则在4:2:2格式中，水平方向上的色度分量的相位变得不同于原始色度分量的相位。因此，如果在4:4:4格式中重建色度分量，则4:2:2格式中的色度分量和4:4:4格式中的色度分量之间的误差很大。 
当为了将4:2:2格式变换为4:2:0格式而在水平方向对色度分量进行下采样时，色度分量的相位需要相对于偶数亮度分量的相位偏移半个像素。为此， 如上参照图23和图25所述，在垂直方向应用偶数对称滤波器。上述可将使用等式(1)到(3)的哈尔滤波器用作偶数对称滤波器。如果对色度分量应用奇数对称滤波器，则在4:2:2格式，垂直方向上的色度分量的相位变得等于原始色度分量的相位。因此，如果在4:2:2格式中重建色度分量，则4:2:2格式的色度分量和4:4:4格式的色度分量之间的误差很大。 
此外，在如上所述的实施例中，基于由一个基本层比特流和一个增强层比特流形成的可分级比特流的示例，解释了对具有分别不同的两种视频格式的两种编解码器的支持。然而，本发明也可通过使用多个增强层比特流来支持两种或多种编解码器。 
除上述实施例外，也可通过介质(例如，计算机可读介质)中/上的计算机可读代码/指令控制至少一个处理元件来实现上述实施例来实现本发明的实施例。所述介质可以与任意允许存储和/或传输计算机可读代码的介质/媒体相应。 
可以以多种方式来记录/传送介质上的计算机可读代码，例如，介质的示例包括记录介质(诸如磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)和光学记录介质(例如，CD-ROM或DVD))和传输介质(诸如载波以及通过因特网)。因此，根据本发明的实施例，所述介质还可以是信号(诸如结果信号或比特流)。所述介质还可以是分布式网络，从而以分布式存储/传送计算机可读代码。更进一步，只作为示例，处理元件可包括处理器或计算机处理器，并且处理元件可以是分布式的和/或包括在单个装置中。 
如上所述，根据本发明的一个或多个实施例，为了提供新的保证前向兼容性的视频编解码器，视频编码器产生由基本层比特流和增强层比特流形成的可分级比特流。随后，接收可分级比特流的传统基本解码器通过使用从可分级比特流获得的基本层比特流来对可分级比特流进行解码，并且改进的解码器通过使用基本层比特流和增强层比特流对可分级比特流进行解码。以这种方式，改进的视频编解码器和传统视频编解码器以和谐的方式共享可分级比特流。更具体地，根据本发明，可与支持新的视频格式的新的视频编解码器一起使用传统Windows媒体视频(WMV)编解码器或VC-1编解码器。 
虽然参照其不同实施例具体显示和描述了本发明的几个方面，但是应该理解，这些示例性实施例只被认为是描述的意义，而不是为了限制的目的。对一个实施例中的方面的功能或能力的任何缩小或扩大都不应被考虑为不同 实施例中的相似特征的单独扩大或缩小，即，每个实施例中的特征或方面的描述通常应被考虑为可用于其余实施例中的其他相似特征或方面。 
因此，虽然显示和描述了几个实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离范围由权利要求及其等同物限定的本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行各种改变。 

Claims (23)

1.一种产生与至少两种视频格式兼容的可分级比特流的视频编码方法，包括：
产生增强层标识符；
通过对包括在视频数据中的低频带色度分量和亮度分量进行编码而产生的基本层比特流；以及
通过对包括在视频数据中的除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码而获得的增强层比特流。
2.如权利要求1所述的方法，其中，将所述增强层标识符包括在可分级比特流的序列级、图像组GOP级、图像级、宏块级和块级中的至少一个中。
3.如权利要求1所述的方法，其中，将所述增强层标识符包括在可分级比特流的保留区域中。
4.如权利要求1所述的方法，其中，如果视频具有4:2:2格式，则基本层比特流包括与4:2:0格式兼容的色度分量，并且通过在垂直方向对具有4:2:2格式的视频的色度分量进行分析滤波来获得低频带的色度分量。
5.如权利要求4所述的方法，其中，如果视频具有4:2:2格式，则增强层比特流包括用于构成4:2:2格式的附加色度分量，并且其他频带的色度分量包括通过在垂直方向对具有4:2:2格式的视频数据的色度分量进行分析滤波而获得的高频带色度分量。
6.如权利要求1所述的方法，其中，如果视频具有4:4:4格式，则基本层比特流包括与4:2:0格式兼容的色度分量，并且低频带的色度分量包括通过在水平和垂直方向对具有4:4:4格式的视频的色度分量进行分析滤波而获得的低低频带色度分量。
7.如权利要求6所述的方法，其中，如果视频具有4:4:4格式，则增强层比特流包括用于构成4:2:2或4:4:4格式的附加色度分量，并且其他频带的色度分量包括通过在水平和垂直方向对具有4:4:4格式的视频数据的色度分量进行分析滤波而获得的低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量。
8.一种用于产生具有前向兼容性的支持至少两种视频格式的可分级比特流的视频编码设备，所述设备包括：
分析滤波单元，对视频的色度分量进行滤波，以获得低频带的色度分量和其他频带的色度分量；
第一编码单元，通过对视频的亮度分量和低频带的色度分量进行编码来产生基本层比特流；
第二编码单元，通过对除低频带之外的其余频带的色度分量进行编码来产生增强层比特流；以及
比特流组合单元，通过将基本层比特流和增强层比特流进行组合并将增强层标识符插入组合结果来产生可分级比特流。
9.如权利要求8所述的设备，其中，将所述增强层标识符包括在可分级比特流的序列级、图像组GOP级、图像级、宏块级和块级中的至少一个中。
10.如权利要求8所述的设备，其中，将所述增强层标识符包括在可分级比特流的保留区域中。
11.如权利要求8所述的设备，其中，如果视频具有4:2:2格式，则基本层比特流包括与4:2:0格式兼容的色度分量，并且通过在垂直方向对具有4:2:2格式的视频的色度分量进行分析滤波来获得低频带的色度分量。
12.如权利要求11所述的设备，其中，如果视频具有4:2:2格式，则增强层比特流包括用于构成4:2:2格式的附加色度分量，并且其他频带的色度分量包括通过在垂直方向对具有4:2:2格式的视频数据的色度分量进行分析滤波而获得的高频带色度分量。
13.如权利要求8所述的设备，其中，如果视频具有4:4:4格式，则基本层比特流包括与4:2:0格式兼容的色度分量，并且低频带的色度分量包括通过在水平和垂直方向对具有4:4:4格式的视频的色度分量进行分析滤波而获得的低低频带色度分量。
14.如权利要求13所述的设备，其中，如果视频具有4:4:4格式，则增强层比特流包括用于构成4:2:2或4:4:4格式的附加色度分量，并且其他频带的色度分量包括通过在水平和垂直方向对具有4:4:4格式的视频数据的色度分量进行分析滤波而获得的低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量。
15.如权利要求13所述的设备，其中，在水平方向对视频的色度分量应用奇数对称滤波，在垂直方向对所述滤波结果应用偶数对称滤波器。
16.一种视频解码设备，包括：
增强层标识符检查单元，检查比特流是否包括增强层标识符；
第一解码单元，通过对包括在比特流中的基本层比特流进行解码来产生第一视频格式的重建视频，所述基本层比特流不包括增强层标识符；
第二解码单元，通过对包括在比特流中的增强层比特流进行解码来产生除低频带之外的其余频带的色度分量，所述增强层比特流包括增强层标识符；以及
合成滤波单元，通过将第一解码单元产生的第一视频格式的重建视频中包含的低频带色度分量与第二解码单元产生的其余频带的色度分量进行组合，并将组合结果与第一视频格式的重建视频中包括的亮度分量进行组合来产生第二视频格式的重建视频。
17.如权利要求16所述的设备，其中，如果第一视频格式是4:2:0并且第二视频格式是4:2:2或4:4:4，则基本层比特流包括支持4:2:0格式的色度分量，并且增强层比特流包含用于构成4:2:2或4:4:4格式的附加色度分量。
18.如权利要求17所述的设备，其中，所述支持4:2:0格式的色度分量包括低频带色度分量，所述用于构成4:2:2格式的附加色度分量包括高频带色度分量，并且通过对低频带色度分量和其余频带色度分量进行合成滤波来产生与4:2:2格式兼容的色度分量。
19.如权利要求17所述的设备，其中，所述与4:2:0格式兼容的色度分量包括低低频带色度分量，所述用于构成4:4:4格式的附加色度分量包括低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量，并且通过在垂直或水平方向对低低频带色度分量、低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量进行合成滤波来产生与4:4:4格式兼容的色度分量。
20.一种视频解码方法，包括：
检查比特流是否包括增强层标识符；
通过对包括在比特流中的基本层比特流进行解码来产生第一视频格式的视频数据，所述基本层比特流不包括增强层标识符；
通过对包括在比特流中的增强层比特流进行解码来产生其他频带的色度分量，所述增强层比特流包括增强层标识符；以及
通过将解码视频中包括的第一视频格式的低频带色度分量与包括在除低频带之外的其余频带中的高频带色度分量进行组合，然后使用第一视频格式的解码视频中的亮度分量来对第二视频格式的视频数据解码。
21.如权利要求20所述的方法，其中，如果第一视频格式是4:2:0并且第二视频格式是4:2:2或4:4:4，则基本层比特流包括与4:2:0格式兼容的色度分量，并且增强层比特流包含用于构成4:2:2或4:4:4格式的附加色度分量。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述与4:2:0格式兼容的色度分量包括低频带色度分量，所述用于构成4:2:2格式的附加色度分量包括高频带色度分量，并且通过对低频带色度分量和其余频带色度分量进行合成滤波来产生与4:2:2格式兼容的色度分量。
23.如权利要求21所述的方法，其中，所述与4:2:0格式兼容的色度分量包括低低频带色度分量，所述用于构成4:4:4格式的附加色度分量包括低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量，并且通过在垂直或水平方向对低低频带色度分量、低高频带色度分量、高低频带色度分量和高高频带色度分量进行合成滤波来获得与4:4:4格式兼容的色度分量。
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101798302B (zh) 2009-02-06 2014-11-05 上海盟科药业有限公司 抗生素类药物1-(邻-氟苯基)二氢吡啶酮的合成及生产的方法和工艺
EP2422522A1 (en) 2009-04-20 2012-02-29 Dolby Laboratories Licensing Corporation Directed interpolation and data post-processing
US8958510B1 (en) * 2010-06-10 2015-02-17 Fredric J. Harris Selectable bandwidth filter
KR101915130B1 (ko) * 2010-12-08 2018-11-05 엘지전자 주식회사 디지털 방송 신호 수신 장치 및 방법
JP2014168107A (ja) * 2011-06-24 2014-09-11 Mitsubishi Electric Corp 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法及び動画像復号方法
WO2013046616A1 (ja) * 2011-09-29 2013-04-04 パナソニック株式会社 画像符号化装置、画像復号装置、画像符号化方法及び画像復号方法
GB2509671C (en) 2011-10-19 2019-09-25 Kt Corp Encoding and decoding video using skip transform mode
CN102523458B (zh) * 2012-01-12 2014-06-04 山东大学 一种适于高清图像视频无线传输的编解码方法
TWI632808B (zh) 2012-04-06 2018-08-11 新力股份有限公司 Image processing device and method
JP5873395B2 (ja) * 2012-06-14 2016-03-01 Kddi株式会社 動画像符号化装置、動画像復号装置、動画像符号化方法、動画像復号方法、およびプログラム
RU2737038C2 (ru) * 2012-06-22 2020-11-24 Сони Корпорейшн Устройство и способ обработки изображений
JP6024952B2 (ja) * 2012-07-19 2016-11-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 画像送信装置、画像送信方法、画像送信プログラム及び画像認識認証システム
JP6003992B2 (ja) * 2012-08-27 2016-10-05 ソニー株式会社 受信装置および受信方法
KR20150054752A (ko) * 2012-09-09 2015-05-20 엘지전자 주식회사 영상 복호화 방법 및 이를 이용하는 장치
JP6125215B2 (ja) 2012-09-21 2017-05-10 株式会社東芝 復号装置、及び符号化装置
JP6282763B2 (ja) * 2012-09-21 2018-02-21 株式会社東芝 復号装置、符号化装置、復号方法、及び符号化方法
US9979960B2 (en) * 2012-10-01 2018-05-22 Microsoft Technology Licensing, Llc Frame packing and unpacking between frames of chroma sampling formats with different chroma resolutions
US9661340B2 (en) * 2012-10-22 2017-05-23 Microsoft Technology Licensing, Llc Band separation filtering / inverse filtering for frame packing / unpacking higher resolution chroma sampling formats
US9554162B2 (en) 2012-11-12 2017-01-24 Lg Electronics Inc. Apparatus for transreceiving signals and method for transreceiving signals
EP2920962A4 (en) 2012-11-13 2016-07-20 Intel Corp ADAPTIVE TRANSFORMATION ENCODING OF CONTENT FOR NEXT GENERATION VIDEO
WO2014163460A1 (ko) * 2013-04-05 2014-10-09 삼성전자 주식회사 계층 식별자 확장에 따른 비디오 스트림 부호화 방법 및 그 장치, 계층 식별자 확장에 따른 따른 비디오 스트림 복호화 방법 및 그 장치
JP6472441B2 (ja) * 2013-10-11 2019-02-20 シャープ株式会社 ビデオを復号するための方法
US9749646B2 (en) 2015-01-16 2017-08-29 Microsoft Technology Licensing, Llc Encoding/decoding of high chroma resolution details
US9854201B2 (en) 2015-01-16 2017-12-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Dynamically updating quality to higher chroma sampling rate
CN105657426B (zh) * 2016-01-08 2018-12-07 全时云商务服务股份有限公司 一种视频编码系统和方法
CN107920248B (zh) * 2016-10-11 2020-10-30 京东方科技集团股份有限公司 图像编解码装置、图像处理系统、训练方法和显示装置
JP6769231B2 (ja) 2016-10-17 2020-10-14 富士通株式会社 動画像符号化装置、動画像符号化方法、動画像復号装置、動画像復号方法、及び動画像符号化用コンピュータプログラムならびに動画像復号用コンピュータプログラム
US10368080B2 (en) 2016-10-21 2019-07-30 Microsoft Technology Licensing, Llc Selective upsampling or refresh of chroma sample values
CN114866825B (zh) * 2022-04-02 2023-01-06 北京广播电视台 兼容不同格式或协议的超高清视频播出系统及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1722836A (zh) * 2004-07-07 2006-01-18 三星电子株式会社 视频编码和解码方法以及视频编码器和解码器
WO2006044370A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Thomson Licensing Method and apparatus for complexity scalable video encoding and decoding
WO2006109117A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Nokia Corporation Method, device and system for effectively coding and decoding of video data

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2933487B2 (ja) * 1994-07-15 1999-08-16 松下電器産業株式会社 クロマフォーマット変換の方法
US5852565A (en) * 1996-01-30 1998-12-22 Demografx Temporal and resolution layering in advanced television
US6704361B2 (en) * 1998-05-18 2004-03-09 Sony Corporation Variable length decoder for decoding digitally encoded video signals
US7649947B2 (en) * 2001-06-05 2010-01-19 Qualcomm Incorporated Selective chrominance decimation for digital images
US20050129130A1 (en) * 2003-12-10 2005-06-16 Microsoft Corporation Color space coding framework
US20050259729A1 (en) * 2004-05-21 2005-11-24 Shijun Sun Video coding with quality scalability
KR100657268B1 (ko) * 2004-07-15 2006-12-14 학교법인 대양학원 컬러 영상의 신축적 부호화, 복호화 방법 및 장치
DE102004059993B4 (de) * 2004-10-15 2006-08-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zum Erzeugen einer codierten Videosequenz unter Verwendung einer Zwischen-Schicht-Bewegungsdaten-Prädiktion sowie Computerprogramm und computerlesbares Medium
EP1737240A3 (en) * 2005-06-21 2007-03-14 Thomson Licensing Method for scalable image coding or decoding
US20080165849A1 (en) * 2005-07-22 2008-07-10 Mitsubishi Electric Corporation Image encoder and image decoder, image encoding method and image decoding method, image encoding program and image decoding program, and computer readable recording medium recorded with image encoding program and computer readable recording medium recorded with image decoding program
US8023569B2 (en) * 2005-12-15 2011-09-20 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for block-based residual upsampling
US7956930B2 (en) * 2006-01-06 2011-06-07 Microsoft Corporation Resampling and picture resizing operations for multi-resolution video coding and decoding
US20100202512A1 (en) * 2007-04-16 2010-08-12 Hae-Chul Choi Color video scalability encoding and decoding method and device thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1722836A (zh) * 2004-07-07 2006-01-18 三星电子株式会社 视频编码和解码方法以及视频编码器和解码器
WO2006044370A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-27 Thomson Licensing Method and apparatus for complexity scalable video encoding and decoding
WO2006109117A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Nokia Corporation Method, device and system for effectively coding and decoding of video data

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