CN105122804A - 利用颜色位深缩放的视频压缩 - Google Patents

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Abstract

视频解码器提供编码视频的解码，所述视频包括参考画面以及与具有不同颜色特性的至少两种数字视频格式之一对应的画面。该解码器包括位深缩放操作器，其提供编码视频中的参考画面的位深缩放以及编码视频中的画面样本值的位深缩放，以改进不同数字视频格式中采用的不同颜色特性(例如，分辨率、量化位深和色域)的处理。

Description

利用颜色位深缩放的视频压缩
技术领域
本公开总体涉及视频编码，更具体地讲，涉及用于视频编码的颜色空间预测。
背景技术
许多系统包括视频编码器以实现视频编码标准并且压缩视频数据以便于经由具有有限带宽和/或有限存储容量的信道来传输。这些视频编码标准可包括多个编码阶段，例如帧内预测、从空域到频域的变换、从频域到空域的逆变换、量化、熵编码、运动估计和运动补偿，以便更有效地对帧进行编码。
传统数字高清(HD)内容可通过视频编码标准国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)建议BT.709所描述的格式来表示，其定义了视频内容的分辨率、色域、灰度系数(gamma)和量化位深。随着更高分辨率视频标准的出现，例如ITU-R超高清电视(UHDTV)，其与BT.709相比，除了具有更高分辨率以外，还可具有更宽的色域和增加的量化位深，基于较低分辨率HD内容的许多传统系统可能无法使用压缩的UHDTV内容。维持这些传统系统的可用性的当前解决方案之一包括分别同播压缩的HD内容和压缩的UHDTV内容二者。尽管接收同播的传统系统能够解码并使用压缩的HD内容，但是压缩并同播具有相同的下层内容的多个比特流对处理、带宽和存储资源的使用效率低。
发明内容
问题的解决方案
本发明的一个方面提供一种视频解码方法，该视频解码方法提供编码视频的解码，所述编码视频包括参考画面以及与具有不同位深的至少两种数字视频格式之一对应的画面，在该视频解码方法中的改进之处包括：对层间参考画面集进行解码，获得重采样的层间参考画面，以当前画面的位深和参考画面的位深，利用所述重采样的层间参考画面得出当前画面。
本发明的一个方面提供一种视频解码方法，该视频解码方法提供编码视频的解码，所述编码视频包括参考画面以及与具有不同颜色特性的至少两种数字视频格式之一对应的画面样本值，在该视频解码方法中的改进包括：编码视频中的参考画面的位深缩放以及编码视频中的画面样本值的位深缩放。
本发明的另一个方面提供一种视频解码器，该视频解码器提供编码视频的解码，所述编码视频包括参考画面以及与具有不同颜色特性的至少两种数字视频格式之一对应的画面样本值，在该视频解码方法中的改进包括：位深缩放操作器，其提供编码视频中的参考画面的位深缩放以及编码视频中的画面样本值的位深缩放。
附图说明
图1是视频编码系统的框图示例。
图2是示出BT.709视频标准中和UHDTV视频标准中支持的色域的示例曲线图200。
图3A是图1所示的视频编码器的框图示例。
图3B是图1所示的视频编码器的框图示例。
图4是图3A和图3B所示的颜色空间预测器的框图示例。
图5A是图1所示的视频解码器的框图示例。
图5B是图1所示的视频解码器的框图示例。
图6是图5A和图5B所示的颜色空间预测器的框图示例。
图7是图1所示的视频编码器中的颜色空间预测的示例操作流程图。
图8是图1所示的视频解码器中的颜色空间预测的示例操作流程图。
图9是图1所示的视频解码器中的颜色空间预测的另一示例操作流程图。
图10A是包括颜色位深缩放的视频编码器的框图示例。
图10B是包括颜色位深缩放的视频编码器的框图示例。
图11是包括位深缩放的编码方法的流程图。
图12A是包括颜色位深缩放的视频解码器的框图示例。
图12B是包括颜色位深缩放的视频解码器的框图示例。
图13是包括位深缩放的解码方法的流程图。
具体实施方式
图1是视频编码系统100的框图示例。视频编码系统100可包括视频编码器300，以接收被标准化为BT.2020、例如超高清电视(UHDTV)视频流102的视频流和BT.709视频流104，并且基于所述视频流生成编码视频流112。视频编码器300可将编码视频流112发送到视频解码器500。视频解码器500可将编码视频流112解码以生成解码的UHDTV视频流122和/或解码的BT.709视频流124。
与BT.709视频流104相比，UHDTV视频流102可具有不同的分辨率、不同的量化位深，并且表示不同的色域。例如，UHDTV或BT.2020视频标准具有可支持4k(3840×2160像素)或8k(7680×4320像素)分辨率以及10或12位的量化位深的格式建议。BT.709视频标准具有可支持2k(1920×1080像素)分辨率和8或10位的量化位深的格式建议。UHDTV格式建议还可支持比BT.709格式建议更宽的色域。UHDTV视频标准与BT.709视频标准之间的色域差的实施例将在下面参照图2更详细地示出并描述。
视频编码器300可包括增强层编码器302和基本层编码器304。基本层编码器304可例如利用实现运动图像专家组(MPEG)-2标准等的编解码器实现高清(HD)内容的视频编码。增强层编码器302可实现UHDTV内容的视频编码。在一些实施例中，增强层编码器302可通过从在基本层编码器302中编码的BT.709图像帧，利用运动补偿预测、帧内预测和缩放颜色预测，生成UHDTV图像帧的至少一部分的预测，来对UHDTV视频帧进行编码。视频编码器300可利用预测来生成预测残差，例如预测与UHDTV图像帧之差，并且将预测残差编码在编码视频流112中。
在一些实施例中，当视频编码器300利用从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发送到视频解码器500。颜色预测参数114可包括由视频编码器300用来生成缩放颜色预测的参数。例如，视频编码器300可通过独立信道预测或者基于仿射矩阵的颜色预测来生成缩放颜色预测，其各自具有不同的参数，例如每信道的增益参数或者每信道的增益参数和偏移参数。颜色预测参数114可包括与视频编码器300所使用的独立信道预测或者基于仿射矩阵的颜色预测对应的参数。在一些实施例中，编码器300可将颜色预测参数114包括在编码视频流112的规范部分中，例如序列参数集(SPS)、画面参数集(PPS)或者编码视频流112的规范部分的另一下级部分中。在一些实施例中，视频编码器300可利用视频解码器500中可能预设的默认颜色预测参数114，从而使得视频编码器300免于将颜色预测参数114发送到视频解码器500。视频编码器300的实施例将在下面更详细地描述。
视频解码器500可包括增强层解码器502和基本层解码器504。基本层解码器504可例如利用实现运动图像专家组(MPEG)-2标准等的编解码器实现高清(HD)内容的视频解码，并且对编码视频流112进行解码以生成解码的BT.709视频流124。增强层解码器502可实现UHDTV内容的视频解码，并且对编码视频流112进行解码以生成解码的UHDTV视频流122。
在一些实施例中，增强层解码器502可将编码视频流112的至少一部分解码为UHDTV视频帧的预测残差。增强层解码器502可生成由视频编码器300在编码处理期间生成的UHDTV图像帧的相同或相似的预测，然后将该预测与预测残差组合以生成解码的UHDTV视频流122。增强层解码器502可从在基本层解码器504中解码的BT.709图像帧通过运动补偿预测、帧内预测或缩放颜色预测生成UHDTV图像帧的预测。视频编码器300的实施例将在下面更详细地描述。
尽管图1示出了利用视频编码器300和视频解码器500的UHDTV视频流和BT.709视频流的基于颜色预测的视频编码，在一些实施例中，可利用基于颜色预测的视频编码来对表示不同色域的任何视频流进行编码或解码。
图2是示出BT.709视频标准中和UHDTV视频标准中支持的色域的示例曲线图200。参照图2，曲线图200示出国际照明委员会(CIE)1931色度xy图格式中的色域的二维表示。曲线图200包括标准观测者色域210，其表示由CIE在1931确定的标准人观测者能够观察到的颜色范围。曲线图200包括UHDTV色域220，其表示支持UHDTV视频标准的颜色范围。曲线图200包括BT.709色域230，其表示支持BT.709视频标准的颜色范围，比UHDTV色域220要窄。该曲线图还包括表示白色240的点，其被包括在标准观测者色域210、UHDTV色域220和BT.709色域230中。
图3A和图3B是图1所示的视频编码器300的框图示例。参照图3A，视频编码器300可包括增强层编码器302和基本层编码器304。基本层编码器304可包括视频输入362以接收具有HD图像帧的BT.709视频流104。基本层编码器304可包括编码预测回路364以对从视频输入362接收的BT.709视频流104进行编码，并且将BT.709视频流的重构的帧存储在参考缓冲器368中。参考缓冲器368可将重构的BT.709图像帧重新提供到编码预测回路364以用于对BT.709视频流104的相同帧或其它帧的其它部分进行编码。参考缓冲器368可存储由编码预测回路364编码的图像帧。基本层编码器304可包括熵编码功能366以对来自编码预测回路364的BT.709视频流的编码版本执行熵编码操作，并且将熵编码的流提供到输出接口380。
增强层编码器302可包括视频输入310以接收具有UHDTV图像帧的UHDTV视频流102。增强层编码器302可生成UHDTV图像帧的预测并且利用该预测来生成预测残差，例如该预测与利用组合功能315确定的UHDTV图像帧之差。在一些实施例中，组合功能315可包括加权，例如线性加权，以从UHDTV图像帧的预测生成预测残差。增强层编码器302可利用变换和量化功能320对预测残差进行变换和量化。熵编码功能330可对变换和量化功能320的输出进行编码，并且将熵编码的流提供到输出接口380。输出接口380可将来自熵编码功能366和330的熵编码的流复用，以生成编码视频流112。
增强层编码器302可包括颜色空间预测器400、运动补偿预测功能354和帧内预测器356，其中每一个可生成UHDTV图像帧的预测。增强层编码器302可包括预测选择功能350以选择由颜色空间预测器400、运动补偿预测功能354和/或帧内预测器356生成的预测，以提供到组合功能315。
在一些实施例中，运动补偿预测功能354和帧内预测器356可基于先前已由增强层编码器302编码和解码的UHDTV图像帧来生成它们各自的预测。例如，在预测残差被变换和量化之后，变换和量化功能320可将变换和量化的预测残差提供到缩放和逆变换功能322，其结果可在组合功能325中与用于生成预测残差的预测进行组合并生成解码的UHDTV图像帧。组合功能325可将解码的UHDTV图像帧提供到去块功能351，去块功能351可将解码的UHDTV图像帧存储在参考缓冲器340中，参考缓冲器340保存解码的UHDTV图像帧以便于运动补偿预测功能354和帧内预测器356使用。在一些实施例中，去块功能351可对解码的UHDTV图像帧进行滤波，例如以使与解码的UHDTV图像帧对应的宏块之间的图像中的锐边平滑。
运动补偿预测功能354可从参考缓冲器340接收一个或多个解码的UHDTV图像帧。运动补偿预测功能354可基于来自参考缓冲器340的所述一个或多个解码的UHDTV图像帧与UHDTV图像帧之间的图像运动来生成当前UHDTV图像帧的预测。
帧内预测器356可从参考缓冲器340接收当前UHDTV图像帧的第一部分。帧内预测器356可基于至少先前已由增强层编码器302编码和解码的当前UHDTV图像帧的第二部分来生成与当前UHDTV图像帧的第一部分对应的预测。
颜色空间预测器400可基于先前已由基本层编码器304编码的BT.709图像帧来生成UHDTV图像帧的预测。在一些实施例中，基本层编码器304中的参考缓冲器368可将重构的BT.709图像帧提供到分辨率上调(upscaling)功能370，其可将重构的BT.709图像帧的分辨率缩放至与UHDTV视频流102对应的分辨率。分辨率上调功能370可将重构的BT.709图像帧的分辨率上调版本提供到颜色空间预测器400。颜色空间预测器可基于重构的BT.709图像帧的分辨率上调版本来生成UHDTV图像帧的预测。在一些实施例中，颜色空间预测器400可将重构的BT.709图像帧的分辨率上调版本的YUV颜色空间缩放为对应于UHDTV视频流102所支持的YUV表示。
颜色空间预测器400有若干种方式来将BT.709视频编码标准所支持的颜色空间缩放至UHDTV视频流102所支持的颜色空间，例如独立信道预测和仿射混合信道预测。独立信道预测可包括将BT.709图像帧的YUV颜色空间的各个部分分别转换成UHDTV图像帧的预测。Y部分或亮度可根据式1来缩放：
YUHDTV＝g1·YBT.709-o1
U部分或色度部分之一可根据式2来缩放：
UUHDTV＝g2·UBT.709+o2
V部分或色度部分之一可根据式3来缩放：
VUHDTV＝g3·VBT.709+o3
增益参数g1、g2和g3以及偏移参数o1、o2和o3可基于BT.709视频编码标准和UHDTV视频标准所支持的颜色空间的差异，并且可根据各个BT.709图像帧和UHDTV图像帧的内容而变化。增强层编码器302可例如经由输出接口380将由颜色空间预测器400用来生成UHDTV图像帧的预测的增益参数g1、g2和g3以及偏移参数o1、o2和o3输出到视频解码器500，作为颜色预测参数114。
在一些实施例中，独立信道预测可包括增益参数g1、g2和g3以及零(zero)参数。亮度或Y部分可根据式4来缩放：
YUHDTV＝g1·(TBT.709-YzeroBT.709)+YzeroUHDTV
色度部分之一或U部分可根据式5来缩放：
UUHDTV＝g2·(UBT.709-UzeroBT.709)+UzeroUHDTV
色度部分之一或V部分可根据式6来缩放：
VUHDTV＝g3·(VBT.709-VzeroBT.709)+VzeroUHDTV
增益参数g1、g2和g3可基于BT.709视频编码标准和UHDTV视频标准所支持的颜色空间的差异，并且可根据各个BT.709图像帧和UHDTV图像帧的内容而变化。增强层编码器302可例如经由输出接口380将由颜色空间预测器400用来生成UHDTV图像帧的预测的增益参数g1、g2和g3输出到视频解码器500，作为颜色预测参数114。由于视频解码器500可预载有零参数，所以视频编码器300可生成并发送较少的颜色预测参数114(例如，三个，而非六个)到视频解码器500。
在一些实施例中，式4-6中所使用的零参数可基于相关颜色空间和颜色信道的位深来定义。例如，在表1中，零参数可如下定义：
YzeroBT.709＝0 YzeroUHDTV＝0
UzeroBT.709＝(1＜＜bitsBT.709) UzeroUHDTV＝(1＜＜bitsUHDTV)
VzeroBT.709＝(1＜＜bitsBT.709) VzeroUHDTV＝(1＜＜bitsUHDTV)
仿射混合信道预测可包括例如通过矩阵乘法功能，通过混合BT.709图像帧的YUV信道来转换BT.709图像帧的YUV颜色空间以生成UHDTV图像帧的预测。在一些实施例中，BT.709的颜色空间可根据式7来缩放：
Y U V U H D T V = m 11 m 12 m 13 m 21 m 22 m 23 m 31 m 32 m 33 · Y U V B T .709 + o 1 o 2 o 3
矩阵参数m11、m12、m13、m21、m22、m23、m31、m32和m33以及偏移参数o1、o2和o3可基于BT.709视频格式建议和UHDTV视频格式建议所支持的颜色空间的差异，并且可根据各个BT.709图像帧和UHDTV图像帧的内容而变化。增强层编码器302可例如经由输出接口380将由颜色空间预测器400用来生成UHDTV图像帧的预测的矩阵和偏移参数输出到视频解码器500，作为颜色预测参数114。
在一些实施例中，BT.709的颜色空间可根据式8来缩放：
Y U V U H D T V = m 11 m 12 m 13 0 m 22 0 0 0 m 33 · Y U V B T .709 + o 1 o 2 o 3
矩阵参数m11、m12、m13、m22和m33以及偏移参数o1、o2和o3可基于BT.709视频编码标准和UHDTV视频标准所支持的颜色空间的差异，并且可根据各个BT.709图像帧和UHDTV图像帧的内容而变化。增强层编码器302可例如经由输出接口380将由颜色空间预测器400用来生成UHDTV图像帧的预测的矩阵和偏移参数输出到视频解码器500，作为颜色预测参数114。
通过用零代替矩阵参数m21、m23、m31和m32，UHDTV图像帧预测的亮度信道Y可与BT.709图像帧的颜色信道U和V混合，但是UHDTV图像帧预测的颜色信道U和V可不与BT.709图像帧的亮度信道Y混合。选择性信道混合可允许亮度信道UHDTV图像帧预测的更精确的预测，同时减少发送到视频解码器500的预测参数114的数量。
在一些实施例中，BT.709的颜色空间可根据式9来缩放：
Y U V U H D T V = m 11 m 12 m 13 0 m 22 m 23 0 m 32 m 33 · Y U V B T .709 + o 1 o 2 o 3
矩阵参数m11、m12、m13、m22、m23、m32和m33以及偏移参数o1、o2和o3可基于BT.709视频标准和UHDTV视频标准所支持的颜色空间的差异，并且可根据各个BT.709图像帧和UHDTV图像帧的内容而变化。增强层编码器302可例如经由输出接口380将由颜色空间预测器400用来生成UHDTV图像帧的预测的矩阵和偏移参数输出到视频解码器500，作为颜色预测参数114。
通过用零代替矩阵参数m21和m31，UHDTV图像帧预测的亮度信道Y可与BT.709图像帧的颜色信道U和V混合。UHDTV图像帧预测的U和V颜色信道可与BT.709图像帧的U和V颜色信道混合，而非BT.709图像帧的亮度信道Y。选择性信道混合可允许亮度信道UHDTV图像帧预测的更精确的预测，同时减少发送到视频解码器500的预测参数114的数量。
颜色空间预测器400可基于每序列(帧间)、每帧、或每片(帧内)来为预测选择功能350生成缩放的颜色空间预测，并且视频编码器300可基于每序列(帧间)、每帧、或每片(帧内)来发送与缩放的颜色空间预测对应的预测参数114。在一些实施例中，用于生成缩放的颜色空间预测的粒度(granularity)可在颜色空间预测器400中预设或固定，或者可由视频编码器300基于编码功能或UHDTV图像帧的内容来动态地调节。
视频编码器300可在编码视频流112的规范部分中，例如序列参数集(SPS)、画面参数集(PPS)或者编码视频流112的规范部分的另一下级部分中发送颜色预测参数114。在一些实施例中，可利用允许视频解码器500标识在编码视频流112中存在颜色预测参数114的句法来将颜色预测参数114插入编码视频流112中，以标识参数的精度或大小，例如用于表示各个参数的比特数，并且标识视频编码器300的颜色空间预测器400用来生成颜色空间预测的颜色空间预测类型。
在一些实施例中，编码视频流112的规范部分可包括可通告编码视频流112中包括颜色空间参数114的标志(use_color_space_prediction)，例如一个或多个比特。编码视频流112的规范部分可包括可标识用于表示各个参数的比特数或精度的大小参数(color_predictor_num_fraction_bits_minus1)，例如一个或多个比特。编码视频流112的规范部分可包括可标识由视频编码器300用来生成颜色空间预测的颜色空间预测类型的预测器类型参数(color_predictor_idc)，例如一个或多个比特。颜色空间预测的类型可包括独立信道预测、仿射预测、其各种实现方式等。颜色预测参数114可根据视频编码器300所使用的预测类型而包括增益参数、偏移参数和/或矩阵参数。
参照图3B，视频编码器301可类似于上面在图3A中示出并描述的视频编码器300，其中有下列不同。视频编码器301可切换具有分辨率上调功能370的颜色空间预测器400。颜色空间预测器400可基于先前已由基本层编码器304编码的BT.709图像帧来生成UHDTV图像帧的预测。
在一些实施例中，基本层编码器304中的参考缓冲器368可将编码的BT.709图像帧提供到颜色空间预测器400。颜色空间预测器可缩放编码的BT.709图像帧的YUV颜色空间以对应于UHDTV视频格式所支持的YUV表示。颜色空间预测器400可将颜色空间预测提供到分辨率上调功能370，分辨率上调功能370可将编码的BT.709图像帧的颜色空间预测的分辨率缩放至与UHDTV视频格式对应的分辨率。分辨率上调功能370可将分辨率上调了的颜色空间预测提供到预测选择功能350。
图4是图3A所示的颜色空间预测器400的框图示例。参照图4，颜色空间预测器400可包括颜色空间预测控制装置410以经由分辨率上调功能370例如从基本层编码器304接收重构的BT.709视频帧402，并且选择预测类型和时序以用于生成颜色空间预测406。在一些实施例中，颜色空间预测控制装置410可将重构的BT.709视频帧402传递到独立信道预测功能420、仿射预测功能430或跨颜色预测(cross-colorprediction)功能440中的至少一个。预测功能420、430和440中的每一个可例如通过将BT.709图像帧的颜色空间缩放至UHDTV图像帧的颜色空间来从重构的BT.709视频帧402来生成UHDTV图像帧(或其一部分)的颜色空间预测。
独立信道预测功能420可分别缩放重构的BT.709视频帧402的YUV分量，例如，如上面式1-6中所示。仿射预测功能430可利用矩阵乘法来缩放重构的BT.709视频帧402的YUV分量，例如，如上面式7中所示。跨颜色预测功能440可利用修改的矩阵乘法来缩放重构的BT.709视频帧402的YUV分量，所修改的矩阵乘法可在生成UHDTV图像帧的U和V分量时从重构的BT.709视频帧402消除Y分量的混合，例如，如上面式8或9中所示。
在一些实施例中，颜色空间预测器400可包括选择装置450以从独立信道预测功能420、仿射预测功能430和跨颜色预测功能440选择输出。选择装置450还可输出用于生成颜色空间预测406的颜色预测参数114。颜色预测控制装置410可例如通过控制选择装置450的定时和输出来控制颜色空间预测406的生成的定时和为生成颜色空间预测406而执行的操作的类型。在一些实施例中，颜色预测控制装置410可通过选择性地将重构的BT.709视频帧402提供到独立信道预测功能420、仿射预测功能430和跨颜色预测功能440中的至少一个来控制颜色空间预测406的生成的定时和为生成颜色空间预测406而执行的操作的类型。
图5A和图5B是图1所示的视频解码器500的框图示例。参照图5A，视频解码器可包括接口510以例如从视频编码器300接收编码视频流112。接口510可将编码视频流112解复用，并且将编码的UHDTV图像数据提供到视频解码器500的增强层解码器502，将编码的BT.709图像数据提供到视频解码器500的基本层解码器504。基本层解码器504可包括熵解码功能552和解码预测回路554以将从接口510接收的编码的BT.709图像数据解码，并且将解码的BT.709视频流124存储在参考缓冲器556中。参考缓冲器556可将解码的BT.709视频流124重新提供到解码预测回路554以用于对编码的BT.709图像数据的相同帧或其它帧的其它部分进行解码。基本层解码器504可输出解码的BT.709视频流124。在一些实施例中，从解码预测回路554的输出以及至参考缓冲器556的输入可以是残差帧数据，而非重构的帧数据。
增强层解码器502可包括熵解码功能522、逆量化功能524、逆变换功能526和组合功能528以对从接口510接收的编码的UHDTV图像数据进行解码。去块功能541可对解码的UHDTV图像帧进行滤波，例如以使与解码的UHDTV图像帧对应的宏块之间的图像中的锐边平滑，并且将解码的UHDTV视频流122存储在参考缓冲器530中。在一些实施例中，编码的UHDTV图像数据可对应于预测残差，例如，由视频编码器300确定的预测与UHDTV图像帧之差。增强层解码器502可生成UHDTV图像帧的预测，组合功能528可将UHDTV图像帧的预测与已经历熵解码、逆量化和逆变换的编码的UHDTV图像数据相加，以生成解码的UHDTV视频流122。在一些实施例中，组合功能528可包括加权，例如线性加权，以生成解码的UHDTV视频流122。
增强层解码器502可包括颜色空间预测器600、运动补偿预测功能542和帧内预测器544，其中的每一个均可生成UHDTV图像帧的预测。增强层解码器502可包括预测选择功能540以选择由颜色空间预测器600、运动补偿预测功能542和/或帧内预测器544生成的预测以提供到组合功能528。
在一些实施例中，运动补偿预测功能542和帧内预测器544可基于先前已由增强层解码器502解码并被存储在参考缓冲器530中的UHDTV图像帧来生成其相应的预测。运动补偿预测功能542可从参考缓冲器530接收一个或多个解码的UHDTV图像帧。运动补偿预测功能542可基于来自参考缓冲器530的所述一个或多个解码的UHDTV图像帧与当前UHDTV图像帧之间的图像运动来生成当前UHDTV图像帧的预测。
帧内预测器544可从参考缓冲器530接收当前UHDTV图像帧的第一部分。帧内预测器544可基于至少先前已由增强层编码器502解码的当前UHDTV图像帧的第二部分来生成与当前UHDTV图像帧的第一部分对应的预测。
颜色空间预测器600可基于由基本层解码器504解码的BT.709图像帧来生成UHDTV图像帧的预测。在一些实施例中，基本层解码器504中的参考缓冲器556可将解码的BT.709视频流124的一部分提供到分辨率上调功能570，分辨率上调功能570可将编码的BT.709图像帧的分辨率缩放为与UHDTV视频格式对应的分辨率。分辨率上调功能570可将编码的BT.709图像帧的分辨率上调版本提供到颜色空间预测器600。颜色空间预测器可基于编码的BT.709图像帧的分辨率上调版本生成UHDTV图像帧的预测。在一些实施例中，颜色空间预测器600可缩放编码的BT.709图像帧的分辨率上调版本的YUV颜色空间以对应于UHDTV视频格式所支持的YUV表示。
颜色空间预测器600可例如利用独立信道预测、仿射混合信道预测或者跨颜色信道预测，通过将BT.709视频编码标准所支持的颜色空间缩放为UHDTV视频格式所支持的颜色空间来类似于视频编码器300中的颜色空间预测器400来操作。然而，颜色空间预测器600可选择颜色空间预测的类型以至少部分地基于从视频编码器300接收的颜色预测参数114来生成。颜色预测参数114可明确地标识颜色空间预测的具体类型，或者可例如通过颜色预测参数114的量和/或排列来隐含地标识颜色空间预测的类型。
如上所述，在一些实施例中，编码视频流112的规范部分可包括可通告编码视频流112中包括颜色空间参数114的标志(use_color_space_prediction)，例如一个或多个比特。编码视频流112的规范部分可包括可标识用于表示各个参数的比特数或精度的大小参数(color_predictor_num_fraction_bits_minus1)，例如一个或多个比特。编码视频流112的规范部分可包括可标识由视频编码器300用来生成颜色空间预测的颜色空间预测类型的预测器类型参数(color_predictor_idc)，例如一个或多个比特。颜色空间预测的类型可包括独立信道预测、仿射预测、其各种实现方式等。颜色预测参数114可根据视频编码器300所使用的预测类型而包括增益参数、偏移参数和/或矩阵参数。
颜色空间预测器600基于标志(use_color_space_prediction)来标识视频编码器300是否使用颜色空间预测来生成编码视频流112。当编码视频流112中存在颜色预测参数114时，颜色空间预测器600可解析颜色预测参数114以基于预测器类型参数(color_predictor_idc)以及参数的大小或精度(color_predictor_num_fraction_bits_minus1)标识编码视频所使用的颜色空间预测的类型，并且定位颜色空间参数以用于生成颜色空间预测。
例如，视频解码器500可确定编码视频流112中是否存在颜色预测参数114，并且基于下面表2中的示例代码来解析颜色预测参数114：
表2
表2中的示例代码可允许视频解码器500基于use_color_space_prediction标志来标识编码视频流112中是否存在颜色预测参数114。视频解码器500可基于大小参数(color_predictor_num_fraction_bits_minus1)标识颜色空间参数的精度或大小，并且可基于类型参数(color_predictor_idc)标识由视频编码器300使用的颜色空间预测的类型。表2中的示例代码可允许视频解码器500基于标识的颜色空间参数的大小以及标识的由视频编码器300使用的颜色空间预测的类型来从编码视频流112解析颜色空间参数，其可标识颜色空间参数的数量、语义和位置。尽管表2中的示例代码示出包括9个矩阵参数和3个偏移参数的仿射预测，但是在一些实施例中，颜色预测参数114可包括更少的矩阵和/或偏移参数，例如，当矩阵参数为零时，示例代码可被修改相应地解析颜色预测参数114。
颜色空间预测器600可基于每序列(帧内)、每帧、或每片(帧间)来为预测选择功能540生成颜色空间预测。在一些实施例中，颜色空间预测器600可利用固定或预设的定时或者响应于从视频编码器300接收到颜色预测参数114而动态地生成颜色空间预测。
参照图5B，视频解码器501可类似于上面图5A中示出并描述的视频解码器500，其中有下列不同。视频解码器501可切换具有分辨率上调功能570的颜色空间预测器600。颜色空间预测器600可基于来自基本层解码器504的解码的BT.709视频流124的部分来生成UHDTV图像帧的预测。
在一些实施例中，基本层解码器504中的参考缓冲器556可将解码的BT.709视频流124的所述部分提供到颜色空间预测器600。颜色空间预测器600可缩放解码的BT.709视频流124的所述部分的YUV颜色空间以对应于UHDTV视频标准所支持的YUV表示。颜色空间预测器600可将颜色空间预测提供到分辨率上调功能570，分辨率上调功能570可将颜色空间预测的分辨率缩放为与UHDTV视频标准对应的分辨率。分辨率上调功能570可将分辨率上调了的颜色空间预测提供到预测选择功能540。
图6是图5A所示的颜色空间预测器600的框图示例。参照图6，颜色空间预测器600可包括颜色空间预测控制装置610以经由分辨率上调功能570例如从基本层解码器504接收解码的BT.709视频流122，并且选择预测类型和定时以用于生成颜色空间预测606。颜色空间预测器600可选择颜色空间预测的类型以至少部分地基于从视频编码器300接收的颜色预测参数114来生成。颜色预测参数114可明确地标识颜色空间预测的具体类型，或者可例如通过颜色预测参数114的量和/或排列来隐含地标识颜色空间预测的类型。在一些实施例中，颜色空间预测控制装置610可将解码的BT.709视频流122和颜色预测参数114传递到独立信道预测功能620、仿射预测功能630或跨颜色预测功能640中的至少一个。预测功能620、630和640中的每一个可例如通过基于颜色空间参数114将BT.709图像帧的颜色空间缩放至UHDTV图像帧的颜色空间来从解码的BT.709视频流122生成UHDTV图像帧(或其一部分)的颜色空间预测。
独立信道预测功能620可分别缩放解码的BT.709视频流122的YUV分量，例如，如上面式1-6中所示。仿射预测功能630可利用矩阵乘法来缩放解码的BT.709视频流122的YUV分量，例如，如上面式7中所示。跨颜色预测功能640可利用修改的矩阵乘法来缩放解码的BT.709视频流122的YUV分量，所述修改的矩阵乘法可在生成UHDTV图像帧的U和V分量时从解码的BT.709视频流122消除Y分量的混合，例如，如上面式8或9中所示。
在一些实施例中，颜色空间预测器600可包括选择装置650以从独立信道预测功能620、仿射预测功能630和跨颜色预测功能640选择输出。颜色预测控制装置610可例如通过控制选择装置650的定时和输出来控制颜色空间预测606的生成的定时和生成颜色空间预测606所执行的操作的类型。在一些实施例中，颜色预测控制装置610可通过选择性地将解码的BT.709视频流122提供到独立信道预测功能620、仿射预测功能630和跨颜色预测功能640中的至少一个来控制颜色空间预测606的生成的定时和生成颜色空间预测606所执行的操作的类型。
图7是视频编码器300中的颜色空间预测的示例操作流程图。参照图7，在第一方框710，视频编码器300可对具有第一图像格式的第一图像进行编码。在一些实施例中，第一图像格式可对应于BT.709视频标准，视频编码器300可包括基本层以对BT.709图像帧进行编码。
在方框720，视频编码器300可将第一图像格式的第一图像的颜色空间缩放到与第二图像格式对应的颜色空间中。在一些实施例中，视频编码器300可在BT.709视频标准和与第二图像格式对应的超高清电视(UHDTV)视频标准之间缩放颜色空间。
视频编码器300有若干种方式来将BT.709视频编码标准所支持的颜色空间缩放至UHDTV视频格式所支持的颜色空间，例如独立信道预测和仿射混合信道预测。例如，独立信道预测可分别缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式1-6中所示。仿射混合信道预测可利用矩阵乘法缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式7-9中所示。
在一些实施例中，视频编码器300可将第一图像格式的第一图像的分辨率缩放到与第二图像格式对应的分辨率中。例如，UHDTV视频标准可支持4k(3840×2160像素)或8k(7680×4320像素)分辨率以及10或12位的量化位深。BT.709视频标准可支持2k(1920×1080像素)分辨率以及8或10位量化位深。视频编码器300可将编码的第一图像从与BT.709视频标准对应的分辨率缩放到与UHDTV视频标准对应的分辨率。
在方框730，视频编码器300可至少部分地基于第一图像的缩放的颜色空间来生成颜色空间预测。颜色空间预测可以是从对应编码的BT.709图像帧的颜色空间的UHDTV图像帧(或其部分)的预测。在一些实施例中，视频编码器300可至少部分地基于第一图像的缩放的分辨率来生成颜色空间预测。
在方框740，视频编码器300可至少部分地基于颜色空间预测对具有第二图像格式的第二图像进行编码。视频编码器300可将编码的第二图像以及用于缩放第一图像的颜色空间的颜色预测参数输出到视频解码器。
图8是视频解码器500中的颜色空间预测的示例操作流程图。参照图8，在第一方框810，视频解码器500可对编码视频流进行解码以生成具有第一图像格式的第一图像。在一些实施例中，第一图像格式可对应于BT.709视频标准，视频解码器500可包括基本层以对BT.709图像帧进行解码。
在方框820，视频解码器500可将与第一图像格式对应的第一图像的颜色空间缩放到与第二图像格式对应的颜色空间。在一些实施例中，视频解码器500可在BT.709视频标准与对应于第二图像格式的超高清电视(UHDTV)视频标准之间缩放颜色空间。
视频解码器500有若干种方式来将BT.709视频编码标准所支持的颜色空间缩放至UHDTV视频格式所支持的颜色空间，例如独立信道预测和仿射混合信道预测。例如，独立信道预测可分别缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式1-6中所示。仿射混合信道预测可利用矩阵乘法缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式7-9中所示。
视频解码器500可选择颜色空间缩放的类型以基于视频解码器500从视频编码器300接收的信道预测参数来执行诸如独立信道预测或者多种仿射混合信道预测之一。在一些实施例中，视频解码器500可执行解码的BT.709图像帧的默认或预设颜色空间缩放。
在一些实施例中，视频解码器500可将第一图像格式的第一图像的分辨率缩放到与第二图像格式对应的分辨率。例如，UHDTV视频标准可支持4k(3840×2160像素)或8k(7680×4320像素)分辨率以及10或12位的量化位深。BT.709视频标准可支持2k(1920×1080像素)分辨率以及8或10位量化位深。视频解码器500可将解码的第一图像从与BT.709视频标准对应的分辨率缩放到与UHDTV视频标准对应的分辨率。
在方框830，视频解码器500可至少部分地基于第一图像的缩放的颜色空间来生成颜色空间预测。颜色空间预测可以是从对应解码的BT.709图像帧的颜色空间的UHDTV图像帧(或其部分)的预测。在一些实施例中，视频解码器500可至少部分地基于第一图像的缩放的分辨率来生成颜色空间预测。
在方框840，视频解码器500可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。在一些实施例中，视频解码器500可利用颜色空间预测来与来自视频编码器300的预测残差所对应的编码视频流的一部分组合。颜色空间预测和解码的预测残差的组合可对应于解码的UHDTV图像帧或其部分。
图9是视频解码器500中的颜色空间预测的另一示例操作流程图。参照图9，在第一方框910，视频解码器500可对编码视频流的至少一部分进行解码以生成具有第一格式的第一残差帧。第一残差帧可以是与两个图像帧之差对应的数据帧。在一些实施例中，第一格式可对应于BT.709视频标准，视频解码器500可包括基本层以对BT.709图像帧进行解码。
在方框920，视频解码器500可将与第一格式对应的第一残差帧的颜色空间缩放到与第二格式对应的颜色空间。在一些实施例中，视频解码器500可在BT.709视频标准与对应于第二格式的超高清电视(UHDTV)视频标准之间缩放颜色空间。
视频解码器500有若干种方式来将BT.709视频编码标准所支持的颜色空间缩放至UHDTV视频标准所支持的颜色空间，例如独立信道预测和仿射混合信道预测。例如，独立信道预测可分别缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式1-6中所示。仿射混合信道预测可利用矩阵乘法缩放编码的BT.709图像帧的YUV分量，例如，如上面式7-9中所示。
视频解码器500可选择颜色空间缩放的类型以基于视频解码器500从视频编码器300接收的信道预测参数来执行诸如独立信道预测或者多种仿射混合信道预测之一。在一些实施例中，视频解码器500可执行解码的BT.709图像帧的默认或预设颜色空间缩放。
在一些实施例中，视频解码器500可将第一格式的第一残差帧的分辨率缩放到与第二格式对应的分辨率。例如，UHDTV视频标准可支持4k(3840×2160像素)或8k(7680×4320像素)分辨率以及10或12位的量化位深。BT.709视频标准可支持2k(1920×1080像素)分辨率以及8或10位量化位深。视频解码器500可将解码的第一残差帧从与BT.709视频标准对应的分辨率缩放到与UHDTV视频标准对应的分辨率。
在方框930，视频解码器500可至少部分地基于第一残差帧的缩放的颜色空间来生成颜色空间预测。颜色空间预测可以是从对应解码的BT.709图像帧的颜色空间的UHDTV图像帧(或其部分)的预测。在一些实施例中，视频解码器500可至少部分地基于第一图像的缩放的分辨率来生成颜色空间预测。
在方框940，视频解码器500可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格式的第二图像。在一些实施例中，视频解码器500可利用颜色空间预测来与来自视频编码器300的预测残差所对应的编码视频流的一部分组合。颜色空间预测和解码的预测残差的组合可对应于解码的UHDTV图像帧或其部分。
“颜色位深缩放”
颜色位深缩放可在视频压缩中提供颜色编码和解码的增强，例如高效视频编码(HEVC)、当前正在开发并且以草案形式公布的视频编码标准或者其它视频压缩系统。位深缩放改进了诸如HDBT.709和UHDTVBT.2020的不同数字视频格式中采用的不同颜色特性(例如，分辨率、量化位深和色域)的处理(例如，特别是在解码期间)。以下参照HEVC(即，可缩放HEVC扩展的公开定义的测试模型)进行描述，但是相似地适用于其它类似视频压缩系统。
图3A和图3B的编码器300和301提供HD和UHDTV视频流的编码，并且各自包括可基于重构的BT.709图像帧(或画面)的分辨率上调版本生成UHDTV图像帧(或画面)的预测的颜色空间预测器400。如上所述，一些实施例中的颜色空间预测器400可将重构的BT.709图像帧的分辨率上调版本的YUV颜色空间缩放为对应于UHDTV视频流102所支持的YUV表示。
图10A和图10B是视频编码器1000和1001的框图示例，其分别类似于编码器300和301并且包括由相同标号指示的对应元件。另外，编码器1000和1001各自包括位深缩放功能1010，而非颜色空间预测器400，以提供帧或画面的增强的颜色位深缩放，包括参考画面的位深缩放。
视频编码器1000和1001在处理视频流的画面时参考存储在参考缓冲器340和368中的参考画面(或帧)。
图11是视频编码方法1100的简化流程图，其包括由功能1010执行的位深缩放并且参照HEVC编码来描述。
关于当前画面CurrPic，步骤1110利用亮度样本的阵列rsPicSampleL、分量Cb的色度样本的阵列rsPicSampleCb以及分量Cr的色度样本的阵列rsPicSampleCr作为输入并且提供亮度样本的阵列rlPicSampleL、分量Cb的色度样本的阵列rlPicSampleCb以及分量Cr的色度样本的阵列rlPicSampleCr作为输出，提供对画面样本值的采样处理。
步骤1120提供对参考画面的采样处理以从视频画面输入rlPic作为输入获得采样的层间参考画面rsPic。可在对当前画面CurrPic的第一P或B片的编码处理的开始处调用步骤1120。
步骤1125提供层间参考画面的位深的缩放。
步骤1130提供层间参考画面集的编码以获得层间画面的列表，其包括采样位深缩放的层间参考画面rsbPic。步骤1140提供单元树编码层的编码。步骤1150提供片分段层的编码，包括对各个P或B片的编码处理以及针对各个P或B片构造参考画面列表。步骤1160提供网络抽象层(NAL)单元或分组的编码。
图5A和图5B的解码器500和501提供可与HD和UHDTV视频流对应的编码视频流的解码。解码器500和501各自包括颜色空间预测器600，其可如上所述基于由基本层解码器504解码的BT.709图像帧来生成UHDTV图像帧(或画面)的预测。
图12A和图12B是视频解码器1200和1201的框图示例，其分别类似于解码器500和501并且包括由相同标号指示的对应元件。另外，解码器1200和1201各自包括位深缩放功能1210，而非解码器500和501的颜色空间预测器600，以利用帧或画面的位深缩放。视频解码器1200和1201提供编码视频流的解码，其包括具有编码的画面(或帧)的片的网络抽象层单元(或分组)。所述解码获得并使用参考画面和层间参考画面集来获得视频流的连续画面的画面样本值。
图13是解码方法1300的一个实现方式的流程图，其包括由功能1210执行的位深缩放处理并且参照HEVC解码来描述。关于当前画面CurrPic，步骤1310提供网络抽象层(NAL)单元或分组的解码。步骤1320提供关于片分段层的解码，包括对各个P或B片的解码处理并且针对各个P或B片构造参考画面列表。步骤1330提供关于单元树编码层的解码。步骤1340提供关于层间参考画面集的解码以获得层间画面的列表，其包括得出重采样的位深缩放的层间参考画面rsbPic。
步骤1350提供对参考画面的重采样处理以从解码的画面rlPic作为输入获得重采样的层间参考画面rsPic。可在对当前画面CurrPic的第一P或B片的解码处理的开始处调用步骤1350。步骤1360利用亮度样本的阵列rlPicSampleL、分量Cb的色度样本的阵列rlPicSampleCb以及分量Cr的色度样本的阵列rlPicSampleCr作为输入并且提供亮度样本的阵列rsPicSampleL、分量Cb的色度样本的阵列rsPicSampleCb以及分量Cr的色度样本的阵列rsPicSampleCr作为输出，提供对画面样本值的重采样处理。
步骤1310-1360大体对应于传统HEVC解码，不同的是在步骤1340中得出重采样的位深缩放的层间参考画面rsbPic。作为新增加的步骤，方法1300包括提供对参考画面的位深缩放处理的步骤1370以及提供对画面样本值的位深缩放处理的步骤1380。
步骤1370的对参考画面的位深缩放处理在作为输入的重采样的层间参考画面rsPic上操作，并且提供重采样的位深缩放的层间参考画面rsbPic作为输出。重采样的位深缩放的层间参考画面rsbPic的有益效果在于它适应从不同位深的画面形成层间参考。步骤1370使用：变量nBdbY和nBdbC，其指定当前画面CurrPic的亮度阵列的样本的位深和色度阵列的样本的位深；以及变量nBdY和nBdC，其指定重采样的参考层画面rsPic的亮度阵列的样本的位深和色度阵列的样本的位深。步骤1370如下利用位深缩放来得出重采样的位深缩放的层间参考画面rsbPic。
ifnBdY等于nBdbY并且nBdC等于nBdbC
-rsbPic被设定为rsPic，
otherwise如下得出rsPic：
以重采样的样本值的rsPicSample作为输入并且以重采样的位深缩放的样本值rsbPicSample作为输出来调用步骤1380的位深缩放。步骤1380的对画面样本值的位深缩放处理对输入：
具有位深nBdY的亮度样本的(ScaledW)x(ScaledH)阵列rsPicSampleL，
具有位深nBdC的分量Cb的色度样本的(ScaledW/2)x(ScaledH/2)阵列rsPicSampleCb，以及
具有位深nBdC的分量Cr的色度样本的(ScaledW/2)x(ScaledH/2)阵列rsPicSampleCr
进行操作，并且提供：
具有位深nBdbY的亮度样本的(ScaledW)x(ScaledH)阵列rsbPicSampleL，
具有位深nBdbC的分量Cb的色度样本的(ScaledW/2)x(ScaledH/2)阵列rsbPicSampleCb，以及
具有位深nBdbC的分量Cr的色度样本的(ScaledW/2)x(ScaledH/2)阵列rsbPicSampleCr
作为输出。
这些输出阵列对应于用于对增强层画面进行编码的参考画面。画面样本的位深缩放的有益效果是适应具有在不同位深处的样本的画面之间的预测。
步骤1380的对画面样本值的位深缩放处理如下操作。对于亮度样本阵列rsPicSampleL中的各个亮度样本位置(xP＝0..ScaledW-1，yP＝0..ScaledH-1)，对应亮度样本值被得出为：
rsbPicSampleL[xP，yP]＝rsPicSampleL[xP，yP]＜＜(nBdbY-nBdY).
对于分量Cb的色度样本阵列rsPicSampleCb中的各个色度样本位置(xP＝0..ScaledW/2-1，yP＝0..ScaledH/2-1)，对应色度样本值被得出为：
rsbPicSampleCb[xP，yP]＝rsPicSampleCb[xP，yP]＜＜(nBdbC-nBdC)
对于分量Cr的色度样本阵列rsPicSampleCr中的各个色度样本位置(xP＝0..ScaledW/2-1，yP＝0..ScaledH/2-1)，对应色度样本值被得出为：
rsbPicSampleCr[xP，yP]＝rsPicSampleCr[xP，yP]＜＜(nBdbC-nBdC).
这些式针对基本层和增强层之间的样本位深差异补偿了参考画面。
将理解，上述位深缩放可在各种替代实施例中实现。例如，步骤1370和1380中所使用的位深变量可用于生成色域可缩放(CGS)增强层。在一个实现方式中，位深缩放可要求对色域可缩放(CGS)增强层画面的运动补偿通过如同作为基本层画面(例如，重采用和位深缩放的)的预测器一样使用单预测来利用加权预测进行。这种实现方式的有益效果在于现有HEVC基本规范中定义的加权预测处理可用于执行颜色空间预测。
在另一实施例中，每当层i为CGS增强层时，对于j<i-1，direct_dependency_flag[i][i-1]可被设定为等于1，direct_dependency_flag[i][j]可等于0。这意味着仅具有索引i-1的层可以是具有索引i的层的直接参考层，从而在使用该色域可缩放编码时用于约束层依赖信令。约束层依赖信令的有益效果在于参考画面列表简化。作为另一替代，每当层i为CGS增强层时，则：
&Sigma; j = 0 i - 1 d i r e c t _ d e p e n d e n c y _ f l a g &lsqb; i &rsqb; &lsqb; j &rsqb; .
结果，具有索引i的层在其它层中可能仅具有一个直接参考层。约束层依赖信令的有益效果在于参考画面列表简化。
在另一实现方式中，对CGS增强层画面的各个片的解码处理可通过关于变量NumRpsCurrTempList0如下得出参考画面列表RefPicList0来开始，NumRpsCurrTempList0是指临时参考画面列表RefPicListTemp0中的条目的数量，该临时参考画面列表稍后用于创建列表RefPicList0：
设定NumRpsCurrTempList0等于Max(num_ref_idx_10_active_minus1+1，NumPocTotalCurr)，
其中num_ref_idx_l0_active_minus1+1和NumPocTotalCurr分别是临时变量，然后如下构造列表RefPicList0。
for(rIdx＝0；rldx＜＝num_ref_idx_l0_active_minusl；rldx++)
RefPocList0[rldx]＝ref_pic_list_modification_flag_l0？
RefPicSetlnterLayer[list_entry_l0[rldx]]：RefPicSetlnterLayer[rldx]
还可有以下要求：当层i为CGS增强层时，num_ref_idx_IO_active_minus1将等于0。
诸如HEVC的视频压缩系统和原有视频压缩标准H.264/MPEG-4AVC采用视频参数集(VPS)结构，其中视频参数集(包括视频参数集的扩展)包含可用于对编码视频的若干区域进行解码的信息。例如，当前HEVC包括在vps_extension()下扩展视频参数集的句法，如表3中所阐述：
表3
如表3中所阐述，HEVC中的vps_extension()下的传统视频参数集仅提供编码视频格式的颜色特性的有限表征。相比之下，表3中所阐述的扩展vps_extension()包括关于编码视频格式的颜色特性的特定属性，从而在vps扩展中用信号通知关于增强层的色域可缩放性和位深信息。关于各个层的亮度和色度分量的位深以及关于各个层的源原色的色度坐标的信息可用于会话协商以允许终端装置基于其位深和颜色支持能力选择层来解码。
表4
扩展vps_extension()集包括属性：
“bit_depth_layer_luma_minus8[id]+8”，其指定具有如下指定的层idid的层的亮度阵列的样本的位深：
BitDepthLy[id]＝8+bit_depth_layer_luma_minus8[id]，
其中bit_depth_layer_luma_minus8在0至6(含)的范围内，根据或者指示视频的亮度分量的位深在8至14的范围内。
“bit_depth_layer_chroma_minus8[id]+8”，其指定具有如下指定的层idid的层的色度阵列的样本的位深：
BitDepthLc[id]＝8+bit_depth_layer_chroma_minus8[id]，
其中bit_depth_layer_chroma_minus8在0至6(含)的范围内，根据或者指示视频的色度分量的位深在8至14的范围内。
“layer_color_gamut[id]”被设定为等于1以指定层id的源原色的色度坐标按照Rec.ITU-RBT.2020来定义，并且layer_color_gamut[id]被设定为等于0以指定层id的源原色的色度坐标按照Rec.ITU-RBT.709来定义。
在另选实施例中，针对色度分量Cb和Cr用信号通知单独的位深。在另一另选实施例中，还可针对基本层用信号通知bitdepth_colorgamut_info()。在这种情况下，vps_extension中的for循环索引可从i＝0开始，而非i＝1。在另一另选实施例中，可指示BT.709和BT.2020以外的色原，例如，通过与HEVC草案规范的视频可用性信息(VUI)中用信号通知的色原句法元素类似的句法元素，可针对各个层用信号通知以指示其色原。
上述系统和设备可使用专用处理器系统、微控制器、可编程门阵列、微处理器或其组合，以执行本文所述的一些或全部操作。上述一些操作可在软件中实现，其它操作可在硬件中实现。本文所述的任何操作、处理和/或方法可由基本上与本文参照所示的附图描述的那些相似的设备、装置和/或系统来执行。
处理装置可执行存储在存储器中的指令或“代码”。存储器也可存储数据。处理装置可包括(但可不限于)模拟处理器、数字处理器、微处理器、多核处理器、处理器阵列、网络处理器等。处理装置可以是集成的控制系统或者系统管理器的一部分，或者可作为被配置为本地地或者经由无线传输远程地与联网的系统接口的便携式电子装置来提供。
处理器存储器可与处理装置集成在一起，例如设置在集成电路微处理器等内的RAM或FLASH存储器。在其它示例中，存储器可包括诸如外部盘驱动器、存储阵列、便携式FLASH密钥卡等的独立装置。存储器和处理装置可在操作上耦合在一起或者彼此通信(例如，通过I/O端口、网络连接等)，并且处理装置可读取存储在存储器上的文件。关联的存储器可凭借权限设置通过设计(ROM)为“只读”的。存储器的其它示例可包括(但可不限于)WORM、EPROM、EEPROM、FLASH等，其可被实现于固态半导体装置中。其它存储器可包括诸如已知的旋转盘驱动器的移动不见。所有此类存储器均可以是“机器可读”的，并且可由处理装置读取。
操作指令或命令可按照存储的计算机软件(也称作“计算机程序”或“代码)的有形形式被实现或实施。程序或代码可被存储在数字存储器中并且可由处理装置读取。“计算机可读存储介质”(或者另选地，“机器可读存储介质”)可包括所有上述类型的存储器以及未来的新技术，只要存储器能够至少临时地按照计算机程序或其它数据的本质来存储数字信息并且存储的信息可被适当的处理装置“读取”。术语“计算机可读”可不限于“计算机”的历史用法，而是意指完整的主机、微型计算机、台式或者甚至膝上型计算机。相反，“计算机可读”可包括可由处理器、处理装置或者任何计算系统读取的存储介质。此类介质可以是可由计算机或处理器本地和/或远程访问的任何可用介质，并且可包括易失性和非易失性介质以及可移除和不可移除介质或其组合。
存储在计算机可读存储介质中的程序可包括计算机程序产品。例如，存储介质可用作存储或运输计算机程序的方便手段。为了方便起见，操作可被描述成各种互联或耦合的功能方框或示图。然而，可存在这些功能方框或示图可等效地聚合成边界不明的单个逻辑装置、程序或操作的情况。
本领域技术人员将认识到，可针对具体应用按照许多其它方式调整本文所教导的概念。具体地讲，本领域技术人员将认识到，所示的示例仅是许多另选实现方式之一，其将在阅读本公开时变得显而易见。
尽管说明书可在若干地方提及“一个”、“另一”或“一些”示例，这未必意味着各个此类提及是指同一示例或者特征仅应用于单个示例。

Claims (6)

1.一种视频解码方法，所述视频解码方法提供编码视频的解码，所述编码视频包括参考画面以及与具有不同位深的至少两种数字视频格式之一对应的画面，在所述视频解码方法中的改进包括：
对层间参考画面集进行解码，
获得重采样的层间参考画面，
以当前画面的位深和所述参考画面的位深，利用所述重采样的层间参考画面得出所述当前画面。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，得出当前画面包括所述参考画面的位深缩放。
3.根据权利要求2所述的方法，所述位深缩放使用所述当前画面和所述参考画面的位深之间的差。
4.一种视频解码方法，所述视频解码方法提供编码视频的解码，所述编码视频包括参考画面以及与具有不同颜色特性的至少两种数字视频格式之一对应的画面样本值，在所述视频解码方法中的改进包括：
所述编码视频中的参考画面的位深缩放以及所述编码视频中的画面样本值的位深缩放。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，具有不同颜色特性的所述至少两种数字视频格式对应于不同的编码视频层，并且所述参考画面包括层间参考画面，所述方法包括对所述层间参考画面进行位深缩放。
6.一种视频解码器，所述视频解码器提供编码视频的解码，所述视频包括参考画面以及与具有不同颜色特性的至少两种数字视频格式之一对应的画面样本值，在所述视频解码器中的改进包括：
位深缩放操作器，所述位深缩放操作器提供所述编码视频中的参考画面的位深缩放以及所述编码视频中的画面样本值的位深缩放。
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