CN107534769A - 用于高动态范围视频译码的色度增强滤波 - Google Patents

用于高动态范围视频译码的色度增强滤波 Download PDF

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Abstract

可以在高动态范围(HDR)视频中使用色度增强滤波。视频译码设备可以标识视频信号的图片内的特性。特性可以包括空间区域、颜色、亮度或边缘方向。视频译码设备可以确定包括与特性相关联的一个或多个采样的采样集。视频译码设备可以基于特性和采样集生成跨平面滤波器。跨平面滤波器可以包括高通滤波器。视频译码设备可以将跨平面滤波器应用到采样集中的采样的亮度平面分量以确定偏移。视频译码设备可以将偏移添加到该采样的对应于亮度平面分量的重构色度平面分量。

Description

用于高动态范围视频译码的色度增强滤波
背景技术
视频译码系统可以用于压缩数字视频信号。例如，视频译码系统可以减少消耗的存储空间和/或减少与视频信号相关联的传输带宽消耗。例如，基于块的混合视频译码系统可以被使用。
数字视频信号可以包括三种颜色平面。该三种颜色平面包括亮度平面、蓝色差色度平面和红色差色度平面。色度平面的像素可以具有比亮度平面的像素小的动态范围。例如，视频图像的色度平面可以比视频图像的亮度平面更平顺和/或具有更少细节。视频图像的色度块可以更容易预测(例如精确预测)。例如，色度块的预测可以消耗更少的资源和/或导致更少的预测误差。
高动态范围(HDR)视频可以提供比标准动态范围(SDR)视频更宽的动态范围。HDR视频的动态范围可以更接近人眼的能力。HDR视频中的色度伪影在较亮的背景下比SDR视频中的色度伪影更可见。HDR视频译码可以包括预处理、译码、解码和/或后处理。
发明内容
可以提供系统、方法和设施来实施用于HDR视频译码的色度增强滤波。视频译码设备可以标识视频信号的图片内的特性。视频译码设备可以基于接收的标识该特性的指示来标识该特性。特性可以包括空间区域、颜色、亮度或边缘方向。视频译码设备可以标识图片内的多个特性。视频译码设备可以确定包括与特性相关联的一个或多个采样的采样集。例如，当特性包括空间区域时，采样集可以包括该图片的空间区域内的采样。作为另一示例，当特性包括颜色时，采样集可以包括该图片内匹配该颜色的采样(例如在预定颜色范围内)。作为另一示例，当特性包括亮度时，采样集可以包括图片内具有预定亮度范围内的亮度值的采样。作为另一示例，当特性包括边缘方向时，采样集可以包括该图片内具有匹配边缘方向的主要边缘方向的采样。采样集可以基于所述多个特性来确定。
视频译码设备可以基于特性和采样集来生成跨平面滤波器。该跨平面滤波器可以包括高通滤波器。视频译码设备可以基于经由补充增强信息(SEI)消息接收一个或多个跨平面滤波器参数来生成跨平面滤波器。视频译码设备可以将该跨平面滤波器应用到采样集中的采样的亮度平面分量以确定偏移。视频译码设备可以将该偏移添加到该采样的对应于亮度平面分量的重构色度平面分量。亮度平面分量和重构色度平面分量可以具有不同的空间维度(spatial dimension)。亮度平面分量和重构色度平面分量可以具有相同的空间尺寸。重构色度平面分量可以是第一重构色度平面分量。视频译码设备可以将该偏移添加到所述采样的第二重构色度平面分量。视频译码设备可以将该跨平面滤波器应用到采样集中的一个或多个采样中的每一个采样的亮度平面分量。
跨平面滤波器可以被生成以用于采样集。跨平面滤波器可以包括一个或多个高通滤波器。一个或多个跨平面滤波器参数可以被确定。一个或多个跨平面滤波器参数可以与跨平面滤波器相关联。一个或多个跨平面滤波器参数可以被编码到与视频信号相关联的比特流中。一个或多个跨平面滤波器参数可以包括缩放因子、一个或多个跨平面滤波器系数、移位参数、色度增强指示和色度分量指示中的一者或多者。色度增强指示可以指示是否将跨平面滤波器应用到色度分量。
附图说明
图1是示出被CIE 1931颜色空间色品覆盖的，在高清(HD)TV中使用的BT.709色域、P3色域以及在超高清(UHD)TV中使用的BT.2020色域的图；
图2是示出SDR视频和HDR视频的线性光到代码级别之间的映射的图；
图3A是示出示例HDR译码过程的流程图；
图3B是示出示例HDR解码过程的流程图；
图4A是示出使用色度增强滤波的示例HDR译码过程的流程图；
图4B是示出编码器处的色度增强滤波器估计的示例应用的图；
图4C是示出在其他后处理之前应用色度增强滤波的示例HDR解码过程的流程图；
图5A是示出使用色度增强滤波的示例HDR译码过程的流程图；
图5B是示出编码器处4∶4∶4色度格式的色度增强滤波器估计的示例应用的图；
图5C是示出在后处理期间应用色度增强滤波的示例HDR解码过程的流程图；
图6A是示出使用色度增强滤波的示例HDR译码过程的流程图；
图6B是示出编码器处的色度增强滤波器估计的示例应用的图；
图6C是示出在后处理之后应用色度增强滤波的示例HDR解码过程的流程图；
图7是示出被量化成八(8)个离散度(discrete degree)的示例边缘方向的图；
图8A示出了可以实施一个或多个公开的实施方式的示例通信系统的系统图；
图8B示出了可以在图8A示出的通信系统中使用的示例无线发射/接收单元(WTRU)的系统图；
图8C示出了可以在图8A中示出的通信系统中使用的示例无线电接入网和示例核心网的系统图；
图8D示出了可以在图8A中示出的通信系统中使用的示例无线电接入网和示例核心网的系统图；以及
图8E示出了可以在图8A中示出的通信系统中使用的示例无线电接入网和示例核心网的系统图。
具体实施方式
现在参考附图来描述示意性实施方式的详细描述。虽然该描述提供了可能实施的详细示例，应当理解这些细节旨在示意性而绝不限定本申请的范围。
各种数字视频压缩技术已经被开发并被标准化以实现有效数字视频通信、分配和消耗。例如，部署的标准(诸如H.261、MPEG-1、MPEG-2、H.263、MPEG-4部分2和H.264/MPEG-4部分10AVC)已经由ISO/IEC和/或ITU-T开发。作为另一个示例，高效率视频译码(HEVC)标准已经由ITU-T视频译码专家组(VCEG)和ISO/IEC移动图片专家组(MPEG)联合开发。
数字视频服务可以涉及通过卫星、电缆和/或陆地广播信道的TV服务以及经由智能电话、平板电脑和/或个人计算机的视频应用(例如视频聊天、移动视频记录和共享和/或视频流)。视频应用可以在异构环境中发送或接收视频。例如，称为考虑不同消费者设备(例如PC、智能电话、平板电脑、TV)的3屏幕或N屏幕的情形必须适应在计算能力、存储器/存储尺寸、显示分辨率、显示帧率、显示色域等方面具有宽变化能力的设备上的视频消费。网络和/或传输信道可以在分组丢失率、可用信道带宽、突发误差率等方面具有变化的特性。视频数据可以通过有线网络和无线网络的组合被传送，这可以进一步使基础传输信道特性复杂。可缩放视频译码可以改善通过异构网络在具有不同能力的设备上运行的视频应用的体验质量。可缩放视频译码可以以最高表现(例如时间分辨率、空间分辨率、质量等)编码视频信号。可缩放视频编码可以实现从视频流的子集进行解码(例如取决于在特定客户端设备上运行的某些应用所需的特定速率和表现)。与非可缩放视频译码相比，可缩放视频译码可以降低对主干网络带宽和/或存储的使用。国际视频标准MPEG-2视频、H.263、MPEG4视觉和H.264包括支持一些缩放性模式的工具和/或配置文件(profile)。
ITU-R公布的ITU-R BT.2020规范定义了用于超高清TV(UHDTV)应用的视频格式。如表1所示，与在ITU-R BT.709中定义的高清TV(HDTV)视频格式相比，UHDTV支持更大的空间分辨率(例如高达4Kx2K(3840x2160)和8Kx4K(7680x4320)的分辨率)、更高的帧率(例如高达120Hz)、更高的采样位深(例如10比特或12比特)以及更宽的色域。使用BT.2020提供的高保真视频信号可以改善用户体验。
表1
图1是示出BT.709色域(例如内三角形)、P3色域(例如中间三角形)以及BT.2020色域(例如外三角形)的图，它们覆盖有CIE 1931颜色空间色品(例如马蹄形)。马蹄形可以代表可视颜色(例如人眼可视)的范围。BT.709色域和BT.2020色域可以分别覆盖CIE 1931的大约36％和76％。当与能够在BT.709(HD)显示上再现的颜色量(color volume)相比时，BT.2020显示可以增加可再现颜色的量并可以向消费者显示更生动和更丰富的颜色。P3色域可以在数字电影应用中被使用。
消费性电子设备中的观看体验质量可以使用新视频技术(例如空间分辨率从HD改变到UHD；帧率从60Hz改变到100/120Hz；立体/多视角也被增强；色域从BT.709改变到P3/BT.2020而变得更宽；等等)来改善。
动态范围可以被定义为在实景或渲染设备中感知或获取的最小和最大亮度之间的比。动态范围可以根据‘光圈级数(f-stop)’或‘光圈数(f-number)’来测量。一个光圈级数可以对应于信号动态范围的两倍。亮度可以以坎德拉(cd)每平方米为单位来测量，其也可以称为“尼特”。例如，在自然场景中，太阳光可以具有6×108尼特的亮度，早晨的蓝天可以具有4600尼特的亮度，以及晚上的天空可以具有0.005尼特或更低的亮度。自然场景可以包括大约100百万(例如大约27个光圈级数)的动态范围。通过窗户看到的天空可以具有大约10000尼特的亮度，室内的脸可以具有50尼特的亮度，以及室内的暗面可以具有大约1尼特的亮度。人眼(例如视觉)可以适应以获取低于星光或高于太阳光的光(例如其对应于在大约10个数量级变化的光照条件)。消费者显示器可以支持(例如仅支持)100尼特的峰值亮度，这肯定是低于人眼能够察觉的自然场景的动态范围。视频分配环境可以提供标准动态范围(SDR)内容，典型地支持大约0.1到几百尼特的亮度范围，导致动态范围低于10个光圈级数。高动态范围(HDR)显示器(例如具有1000至4000尼特的峰值亮度)可以提供明显可感知的质量收益。HDR和宽色域(WCG)可以扩展艺术目的表达的限制。用于HDR/WCG服务递送链的专属方案可以包括获取、预处理、压缩、解压缩、后处理以及显示。商业可得的相机可以以高达14个光圈级数的动态范围来获取HDR视频。
用于HDR/WCG的一个或多个专属方案可能不与其他专属方案互操作。互操作性可以是视频递送的关键因素。在对HDR和WCG内容分配和存储的MPEG需求中，HDR可以对应于多于16个光圈级数。位于10和16个光圈级数之间的动态范围可以被认为是中间的或扩展的动态范围。该中间或扩展的动态范围可以比实际生活中遇到的动态范围要小(例如明显要小)。中间或扩展的动态范围可以低于人视觉系统的能力。HDR视频可以提供较接近人眼能力的更宽的动态范围。HDR的示例天然测试序列可以覆盖BT.709、P3色域且它们可以被存储在BT.2020和BT.709容器中，且文件格式可以是EXR或TIFF。HDR序列的峰值亮度可以是大约4000尼特。如图2所示，用于将线性信号变换成非线性信号以用于压缩的传递函数(TF)可以是可感知量化器(PQ)(例如不同于一般在SDR译码中使用的γ函数)。该传递函数可以是光电传递函数(OETF)。HDR压缩的客观质量评估可以比SDR更复杂，因为HDR压缩视频可以包括许多不同类型的失真，例如渗色和/或色带，还有模糊、成块、成环和/或闪烁伪影。伪影可以相对较亮背景更可见。在HDR和WCG中的客观质量评估考虑的度量可以包括：XYZ中具有传递函数的PSNR，称为tPSNR；线性RGB中的PSNR评估，其中γ等于2.2，称为mPSNR；具有AE2000度量的平均绝对值的PSNR，称为PSNR_DE2000；视觉差预测器(VDP2)；视觉信息保真(VIF)；结构相似性(SSIM)等。一个或多个主要度量可以被选择，例如tPSNR、mPSNR和PSNR_DE2000。HDR的主观质量评估过程可以包括剪裁的视频和剪裁的原始视频之间的并排观看比较可以被执行且HDR显示可以被校正(例如峰值亮度、显示均匀性等)的情形。
图3A是示出示例HDR译码过程300的流程图。图3B是示出示例HDR译码过程305的流程图。HDR译码过程300、305可以包括预处理、编码、解码和/或后处理。预处理302(例如HDR预处理)可以被应用到HDR视频信号输入310。例如HDR预处理302可以包括应用传递函数(TF)320、颜色空间变换(330)、量化340和/或色度格式变换350。颜色空间变换330可以包括将HDR视频信号输入310的颜色空间(例如线性浮点RGB)变换成用于压缩的颜色空间(例如10比特YCbCr)。使用TF 320进行的线性到非线性变换(例如线性RGB到非线性RGB)可以被应用到该输入的HDR视频信号310。浮点到固定点变换340(例如将浮点中的采样值量化成10比特)可以针对颜色空间变换330(例如RGB到YCbCr)的输出而被执行。色度格式变换350(例如色度4∶4∶4到4∶2∶0)可以针对浮点到固定点变换340的输出而被执行。预处理302的输出可以被编码360成编码的比特流370。编码360可以包括使用单层编解码器(例如HEVC主10配置文件编解码器)或可缩放编解码器(例如SHVC可缩放主10配置文件编解码器)的压缩。编码的比特流370可以被发送给解码器。
编码的比特流315(例如编码的比特流370)可以被解码325。例如，使用单层编解码器或可缩放编解码器的解压缩325可以被应用到编码的比特流315。后处理303(例如HDR后处理)可以被应用到解码325的输出。HDR后处理303可以包括执行色度格式逆变换335(例如色度4∶2∶0到4∶4∶4)。HDR后处理303可以包括执行从固定点到浮点的逆变换345(例如10比特到浮点)。HDR后处理303可以包括执行颜色空间逆变换355(例如YCbCr到RGB)。HDR后处理303可以包括使用逆TF 365执行从非线性到线性的变换。逆TF 365可以是光电传递函数(EOTF)。HDR后处理303的输出可以包括HDR视频信号375。HDR译码的性能评估可以不同于SDR译码的性能评估。HDR译码的性能评估可以包括预处理和后处理(例如以各种比特率在E和E’点之间被执行)。在预处理和/或后处理(例如在压缩之前和/或解压缩之后)中可能引入失真。工作流涉及一些格式变换(例如线性到非线性，一个颜色空间到另一个颜色空间，一个色度格式到另一个色度格式，采样值范围变换等)。客观质量度量计算(例如，tPSNR、mPSNR、PSNR_ DE2000)可以考虑这些格式变换中的一个或多个。变换和/或度量计算工具可以被使用。客观度量计算结果可以是与平台有关的(例如由于可以使用浮点计算)。在HDR译码过程中，一个或多个信息可以用信号发送(例如传递函数、颜色空间和/或色调映射)。
HEVC中定义的一个或多个工具可以与HDR和/或WCG有关。在HEVC中定义的一个或多个工具可以包括在VUI中定义的与一个或多个视频信号类型相关的语法元素、色调映射信息SEI消息、主显示颜色量SEI消息、颜色重新映射信息SEI消息、膝(knee)函数信息SEI消息和/或图片参数集中的CGS/BDS查找表。
VUI中定义的与一个或多个视频信号类型相关的语法元素可以包括“video_full_range_flag(视频全范围标记)”、“color_primaries(颜色原色)”、“transfer_characteristics(传递特性)”、和/或“matrix_coeffs(矩阵系数)”。VUI中定义的与一个或多个视频信号类型相关的语法元素可以定义译码视频容器的一个或多个属性(例如采样值范围、颜色原色、传递函数、颜色空间等)以将视频采样代码级别映射成显示强度。
色调映射信息SEI消息可以包括用于在比特流内传送一个或多个曲线的一个或多个方法。一个或多个曲线中的每一个曲线可以以不同的映射情况为目标。色调映射信息SEI消息可以实现输出解码图片的一个或多个颜色采样的重新映射(例如用于针对特定显示环境的定制)。
主显示颜色量SEI消息可以用信号发送在视频内容分级期间使用的显示监视器的信息。用信号发送的信息可以包括亮度范围、一个或多个颜色原色和/或白点。
颜色重新映射信息SEI消息可以被配置成实现输出的图片的一个或多个重构颜色采样的重新映射。
膝函数信息SEI消息可以被配置成实现解码的图片的一个或多个颜色采样的映射(例如用于针对特定显示环境的定制)。膝函数可以包括分段线性函数。
图片参数集中的CGS/BDS查找表可以包括定义基层和SHVC增强层之间的颜色映射(例如从BT.709基层到BT.2020增强层)。图片参数集中的CGS/BDS查找表可以实现位深和/或色域缩放性。
当与SDR视频比较时，HDR视频中的一个或多个伪影(例如色度伪影)可以在HDR显示上更可见(例如在中和低比特率中)。HDR显示可以是峰值亮度为4000尼特的显示。HDR视频中的一个或多个伪影可以包括一个或多个对象的色调变化(例如白墙可以表现淡红色或蓝色，且物体的皮肤颜色可能表现不自然)。当场景变得更亮时，一个或多个伪影可以变得更严重。例如，当视频是实时播放时，一个或多个伪影可能闪烁。一个或多个伪影可能降低观看体验。客观度量(例如tPSNR、mPSNR和PSNR_DE2000)可以在XYZ颜色空间而不是在译码颜色空间(例如YCbCr)中被计算。BT.2020色域中近似的YCbCr到XYZ的变换可以被计算。例如，等式(1)和(2)可以用于在BT.2020色域中近似YCbCr到XYZ变换。
译码颜色空间中的色度分量的失真可以带来在天然XYZ颜色空间中的三种分量中的一种或多种分量的一个或多个误差。当与SDR译码比较时，在HDR译码期间维持色度质量可能更重要。
可以在HDR译码和/或SDR译码中应用跨平面滤波。例如，跨平面滤波可以包括将一个或多个高通滤波器应用到视频信号。跨平面滤波可以使用来自亮度分量的高频信息来改善和/或增强一个或多个色度分量的质量。例如，高频亮度信息可以通过将高通滤波器应用到视频信号的亮度分量来进行提取。将高通滤波器应用到视频信号的亮度分量的输出可以被添加到视频信号的一个或多个色度分量中。视频信号的一个或多个色度分量可以对应于视频信号的亮度分量。跨平面滤波可以用作可缩放译码中的层间处理的一部分。跨平面滤波可以用作环内和/或环后滤波器(例如在单层编解码器中)。HDR视频与SDR视频相比可以包括亮度和色度分量的更多的细节。跨平面滤波可以被应用到HDR译码(例如以改善重构色度信号的质量)。
可以确定亮度和色度分量之间的一个或多个相关性。例如，可以针对对象轮廓和/或边缘区域来确定相关性。跨平面滤波可以被应用到视频信号(例如针对色度增强)。跨平面滤波可以包括高通滤波。例如，高通滤波器(例如跨平面滤波器)可以被应用到视频信号的亮度分量。可以通过将高通滤波器应用到视频信号的亮度分量来确定输出。跨平面滤波器的输出可以被添加到视频信号的色度分量(例如其对应于亮度分量)中。示例色度增强滤波过程可以由等式(3)和(4)表示。
C_imp＝C_rec+Y_offset4C (4)
如等式(3)和(4)中所示，亮度分量可以由Y表示且色度分量可以由C表示。应用到亮度信号的滤波器可以由filter_Y4C表示。重构亮度信号可以由Y_rec表示。滤波的输出可以由Y_offset4C表示。重构色度信号可以由C_rec表示。重构色度信号可以是Cb分量和/或Cr分量。改善的色度分量可以由C_imp表示。跨平面滤波器可以是一维的、二维可分离的、或二维不可分离的滤波器。跨平面滤波器可以基于输入信号的色度和/或亮度分量来得到(例如生成)。跨平面滤波器可以基于重构色度和/或亮度信号(例如，通过使用最小二乘法)。跨平面滤波器可以被应用以改善译码颜色空间中的色度质量。跨平面滤波器可以改善天然XYZ颜色空间中的一个或多个(例如三个)分量。
可以在HDR译码中执行色度增强滤波。色度增强滤波可以包括跨平面滤波。HDR译码过程可以包括一个或多个后处理阶段(例如在解码之后)。一个或多个后处理阶段可以包括从4∶2∶0到4∶4∶4的色度格式变换，从10比特固定点到浮点的变换，从YCbCr到RGB的颜色空间变换和/或使用逆传递函数(例如如图3B中所示)的从非线性信号到线性信号的变换。色度增强滤波可以在一个或多个后处理阶段的任意阶段之前或之后被应用。例如，色度增强滤波可以被应用到4∶2∶0格式的视频信号的亮度分量。色度增强滤波可以被应用(例如偏移可以被添加)到4∶2∶0或4∶4∶4格式的视频信号的色度分量。
图4A是示出示例HDR译码过程400的流程图(例如图3A中示出的示例HDR译码过程300)。图4B是示出在视频译码设备405处的色度增强滤波器估计445的示例应用的图。视频译码设备405可以包括译码器、解码器、WTRU等。色度增强滤波器估计445可以使用来自解码图片缓冲器435(DPB)的重构图片(例如重构亮度信号和/或重构色度信号)和/或输入给译码颜色空间(例如YCbCr 4∶2∶0)中的编码器的原始图片来执行。输入视频信号415可以使用来自DPB 435的重构图片来编码425。可以在编码的比特流465中包含色度增强滤波器信息455。色度增强滤波器信息455可以包括一个或多个色度增强滤波器参数。
图4C是示出使用色度增强滤波的示例HDR解码过程410(例如图3B中示出的示例HDR解码过程305)的流程图。色度增强滤波器可以被应用到重构亮度信号(例如采样的重构亮度分量)。色度增强滤波器可以在其他后处理之前被应用(例如在色度上采样之前，在点A’处被应用)。色度增强滤波输出可以被添加到4∶2∶0色度格式的重构色度信号(例如对应于重构亮度分量的重构色度分量)中。例如，色度增强滤波器可以被应用到颜色采样的亮度平面分量以确定偏移。颜色采样可以包括亮度采样和两个色度采样。偏移可以被添加到颜色采样的重构色度分量。颜色采样的重构色度分量可以对应于颜色采样的亮度分量。偏移可以在视频信号被上采样之前被添加到颜色采样的重构色度分量(例如添加到4∶2∶0格式的重构色度分量)。例如，亮度平面分量和重构色度分量可以具有不同的空间维度(例如4∶2∶0格式)。当在后处理之前被应用时，色度增强滤波复杂度可以是低的(例如，由于色度分辨率在4∶2∶0色度格式中是1/4图片尺寸)。色度增强滤波器可以改善色度信号(例如通过校正压缩中带来的一些误差)。
图5A是示出示例HDR译码过程500的流程图(例如，图3A中示出的示例HDR译码过程300)。示例HDR译码过程500可以包括用于4∶2∶0视频信号的压缩的4∶4∶4视频信号。4∶4∶4视频信号可以被包括在具有4∶2∶0视频信号的编码的比特流中。图5B是示出在视频译码设备505处的色度增强滤波器的示例应用的图。视频译码设备505可以包括编码器、解码器、WTRU等。色度增强滤波器估计575的输入可以包括被应用到来自DPB 555的重构色度信号和/或4∶4∶4输入视频525的从4∶2∶0到4∶4∶4的色度上采样565。视频译码设备505可以接收4∶2∶0输入视频信号515。来自DPB 555的重构色度信号和/或来自色度增强滤波器估计575的滤波器信息585可以被编码545成编码的比特流595。滤波器信息585可以包括一个或多个色度增强滤波器参数(例如一个或多个指示，和/或一个或多个滤波器系数)。
图5C是示出在后处理期间应用色度增强滤波的示例HDR解码过程510(例如图3B中示出的示例HDR解码过程305)的流程图。色度增强滤波器可以在后处理期间被应用(例如在点B’，C’或D’处；在上采样之后)。编码的比特流可以被接收。编码的比特流可以包括一个或多个色度增强滤波器参数。色度增强滤波输出可以通过使用重构色度信号(例如重构色度平面分量)而被添加到4∶4∶4格式的上采样后的色度信号中。例如，色度增强滤波器可以被应用到颜色采样的亮度平面分量以确定偏移。该偏移可以被添加到颜色采样的重构色度平面分量中。颜色采样的重构色度平面分量可以对应于颜色采样的亮度平面分量。可以在对视频信号进行上采样之后将该偏移添加到颜色采样的重构色度平面分量(例如被添加到4∶4∶4格式的上采样后的重构色度平面分量)。例如，亮度平面分量和重构色度平面分量在色度4∶4∶4格式中可以具有相同的空间维度。当在后处理期间应用色度增强滤波时，色度增强滤波可以校正在色度下采样和/或上采样期间引入的一个或多个误差。当色度增强滤波在后处理期间被应用时，可以改善色度信号。在色度4∶2∶0格式中，各个色度和亮度采样位置可以是不对准的(例如相位移位的)。当确定滤波器的形状(例如选择合适的形状)时，各个亮度和色度采样位置之间的相位移位可以被考虑。在色度4∶4∶4格式中，各个色度和亮度采样位置可以被对准(例如被相位对准)。色度增强滤波器的宽度和/或高度可以包括奇数(例如以确保没有相位移位)。色度增强滤波器形状可以是一维的、二维方形或二维非方形的。
可以在一个后处理步骤中执行色度上采样过程(例如4∶2∶0到4∶4∶4)和色度增强滤波器过程。例如，在执行色度上采样时，在每个色度采样位置，可以计算相应的Y_offset4C(例如根据等式(3)使用邻近亮度采样)。根据等式(5)，相应Y_offset4C可以被添加到上采样后的色度采样中，其中fiter_upC可以表示色度上采样滤波器。
图6A是示出示例HDR译码过程600(例如图3A中示出的示例HDR译码过程300)的流程图。可以在编码604中使用来自(例如4∶4∶4线性RGB格式的)输入HDR视频信号602的信息。例如，在4∶4∶4信息中的色度增强滤波器信息可以在编码604中被使用和/或被包括在编码的比特流606中。图6B是示出在视频译码设备605处的色度增强滤波器的示例应用的图。视频译码设备605可以包括编码器、解码器、WTRU等。输入视频信号610(例如4∶2∶0格式)和/或上采样的视频信号615(例如4∶4∶4线性RGB视频信号)。色度格式逆变换630(例如色度4∶2∶0到4∶4∶4)可以被应用到来自DPB 625的图片。可以执行从固定点到浮点的逆变换640(例如10比特到浮点)。可以执行颜色空间逆变换645(例如YCbCr到RGB)。可以使用逆TF 650执行从非线性到线性的变换。可以执行色度增强滤波器估计655。色度增强滤波器估计655可以基于上采样的视频信号615(例如4∶4∶4线性RGB视频信号)。滤波器信息660可以在编码620中被使用。例如，滤波器信息可以被包括在编码的比特流665中。滤波器信息660可以包括一个或多个色度增强滤波器参数(例如一个或多个指示和/或一个或多个滤波器系数)。
图6C是示出在后处理之后应用色度增强滤波(例如在点E’，在上采样之后)的示例HDR解码过程670的流程图(例如图3B中示出的示例HDR解码过程305)。示例HDR解码过程670可以接收编码的比特流。编码的比特流可以包括一个或多个色度增强滤波器参数。一个或多个增强滤波器参数可以指示是否应用色度增强滤波。例如，色度增强滤波器可以被应用到采样的亮度平面分量以确定偏移。该偏移可以被添加到采样的一个或多个重构色度平面分量。采样的一个或多个重构色度平面分量可以对应于采样的亮度平面分量。偏移可以在视频信号被上采样之后被添加到采样的一个或多个重构色度平面分量(例如被添加到4∶4∶4格式的上采样后的重构色度分量)。当在后处理之后被应用时，色度增强滤波器可以考虑在预处理中引入的一个或多个失真。色度增强滤波器可以被应用到以浮点表示的线性信号。色度增强滤波器可以校正译码和/或预处理中产生的一个或多个误差。
可以基于与视频信号的图片相关联的特性来生成跨平面滤波器(例如高通滤波器)。例如，特性可以包括空间区域、颜色、亮度、边缘方向等。包括图片的一个或多个采样的采样集可以被确定。一个或多个采样可以与特性相关联。例如，一个或多个采样可以被确定为与特性相关联。例如，当特性包括颜色时，采样集可以包括图片内匹配该颜色的一个或多个采样。作为另一示例，当特性包括亮度时，采样集可以包括图片内具有在预定亮度范围内的亮度值的一个或多个采样。作为另一示例，当特性包括边缘方向时，采样集可以包括图片内具有匹配边缘方向的主边缘方向的一个或多个采样。跨平面滤波器可以被应用到采样集中的一个或多个采样。例如，跨平面滤波器可以被应用到采样集中的一个或多个采样的亮度平面分量。可以通过将跨平面滤波器应用到采样集中的一个或多个采样的亮度平面分量来确定一个或多个偏移。一个或多个偏移可以被添加到采样集中的一个或多个采样的相应重构色度平面分量(例如Cr和/或Cb分量)。
可以基于特性确定(例如生成)跨平面(例如色度增强)滤波器。空间区域可以是特性的示例。基于空间区域的跨平面滤波器可以包括将跨平面滤波器(例如高通滤波器)应用到空间区域中的一个或多个采样。例如，图片可以被分段成多个空间区域。每个空间区域可以与用于两个色度分量(例如Cb，Cr)的色度增强滤波器的集合相关联。多个空间区域中的一个或多个可以与色度增强滤波器(例如色度增强滤波器的一个集合)相关联。色度增强滤波器可以基于多个空间区域中的一个或多个被确定(例如以得到更好的滤波性能)。当存在多个空间区域时，色度增强滤波器可以带来区域边界问题。色度增强滤波器可以被重叠(例如以减少区域边界问题的影响)。重叠的色度增强滤波器可能不会消除区域边界问题。色度增强滤波器可以被应用到感兴趣的一个或多个空间区域(例如仅空间区域)(例如，以降低复杂度)。空间区域可以包括二维非重叠矩形。空间区域可以包括不规则形状。例如，图片可以被划分成多个二维非重叠矩形。如果该划分是偶数，则每个空间区域的位置和尺寸可以不用信号通知。如果划分是非偶数的，则可以用信号通知每个空间区域的左上角位置、宽度和/或高度。视频译码设备可以确定将滤波器应用到空间区域。当视频译码设备确定将滤波器应用到空间区域时可以发送指示。例如，可以用信号通知一个或多个滤波器指示。一个或多个滤波器指示可以包括滤波器开/关标志和/或滤波器索引。一个或多个滤波器指示可以与每个空间区域相关联。一个或多个滤波器指示可以与多个空间区域之一相关联。一个或多个滤波器指示可以指示被应用到各个空间区域的相关滤波器信息。
基于特性的跨平面滤波器可以包括将跨平面滤波器(例如高通滤波器)应用到与一个或多个特性(例如亮度、颜色)相关联的采样集。可以为图片定义一个或多个特性。特性可以与滤波器集相关联。多个特性可以共享跨平面滤波器。跨平面滤波器可以基于属于一个或多个相关联采样集(例如特性集)的一个或多个采样来确定(例如训练)。例如，跨平面滤波器可以被应用到属于一个或多个相关联特性集的一个或多个采样。一个或多个采样可以对应于视频信号的图片中的一个或多个像素。例如，采样可以对应于像素位置。例如，基于艺术意图的视频译码可以包括用信号通知艺术意图特性采样集和/或识别与用信号通知的采样集相关联的一个或多个艺术意图采样位置。当采样集与艺术意图有关时，色度增强滤波器可以基于属于艺术意图特性采样集的一个或多个采样(例如色度采样)被生成和/或确定(例如被定制训练)。色度增强滤波器可以增强采样集的一个或多个采样。例如，色度增强滤波器可以被应用到采样集中的采样的重构亮度分量以确定偏移。该偏移可以被添加到该采样的重构色度分量。重构色度分量可以对应于重构亮度分量。
例如，特性可以被标识为边缘方向。边缘方向可以包括亮度分量边缘方向。亮度分量边缘方向特性可以用于将一个或多个采样分类到一个或多个采样集(例如类别)中。边缘方向θ和边缘强度s可以被计算为：
s(f，j)＝|gx(i，j)|+|gy(i，j)|
gx(i，j)和gy(i，j)可以分别表示位置(i，j)处的水平和垂直方向上的梯度。边缘方向θ可以被量化成零到180度范围内的N个离散度(例如8个方向)。图7是示出被量化成八个(8)离散度的示例边缘方向700的图。以要被分类的采样为中心的窗口内的梯度直方图可以被计算为：
在梯度直方图H(k)中，W可以表示以要被分类的采样为中心的窗口和/或k可以表示从0到N-1(例如包含0和N-1)的边缘方向范围。可以确定主边缘方向。主边缘方向可以被确定为梯度直方图H(k)中具有最大值(例如最大值)的方向。主边缘方向可以被用作采样的边缘方向。图片中具有匹配边缘方向的主边缘方向的每个采样可以被确定为在采样集中。可以基于作为采样集的一部分的采样的分类来确定(例如训练)一个或多个色度增强滤波器。基于该分类，一个或多个色度增强滤波器可以被应用到一个或多个采样。例如，色度增强滤波器可以被应用到采样集中的每个采样。采样的分类可以基于重构亮度分量(例如因此其也能够在解码器侧被携带)。针对每个图片，可以针对每个方向用信号通知色度增强滤波器(例如一个或多个滤波器系数)。可以针对多个方向来用信号通知一个色度增强滤波器(例如一个或多个滤波器系数)(例如以降低复杂性)。例如，如果亮度采样的主方向的边缘强度小于预定义阈值，色度增强滤波器可以不被应用到该亮度采样和/或色度偏移可以被确定为(例如直接推断为)零。
可以用信号通知色度增强滤波器(例如跨平面滤波器)信息。色度增强滤波器信息可以包括一个或多个色度增强滤波器参数。一个或多个色度增强滤波器参数可以包括缩放因子、一个或多个跨平面滤波器系数、移位参数、色度增强指示和/或色度分量指示中的一个或多个。可以针对每个色度分量用信号通知一个或多个跨平面滤波器系数。色度增强指示可以在信令消息中包括使能标志。可以针对每个色度分量用信号通知该使能标志。色度增强滤波器信息可以作为带内元数据而以片级用信号被通知。色度增强滤波器信息可以作为单独的NAL单元分组，例如自适应参数集(APS)而被用信号通知。色度增强滤波器信息可以作为一个或多个带外消息，例如补充增强信息(SEI)消息而被用信号通知。每个SEI消息可以用信号通知色度增强滤波器的一个集合(例如，针对一个片/图片，如果存在被用信号通知的多个色度增强滤波器SEI消息)。经由一个或多个SEI消息用信号通知色度增强滤波器信息可以通过扩展SEI消息定义来实施。表2和表3中示出了经由一个或多个HEVC SEI消息用信号通知色度增强滤波器信息(例如提出的SEI消息语法)的示例。
表2
表3
可以指示跨平面滤波器。例如，可以指示一个或多个跨平面滤波器参数。一个或多个跨平面滤波器参数可以指示是否应用跨平面滤波(例如色度增强滤波)。例如，当chroma_enhancement_filter_enabled_flag(色度增强滤波器使用标志)等于1时，可以启用色度增强。当chroma_enhancement_filter_enabled_flag等于0时，可以禁用色度增强。当不存在时，chroma_enhancement_filter_enabled_flag可以被确定为等于0。
num_coeff_hori_minus1加一可以指示一个或多个色度增强滤波器的水平方向中的系数的数量。
num_coeff_verti_minus1加一可以指示一个或多个色度增强滤波器的垂直方向中的系数的数量。
当cb_enhancement_flag(cb_增强_标志)等于1时，cb_filter_coeff_plus8[i](cb_滤波器_系数_加8[i])、cb_scaling_factor_abs_minusl(cb_缩放_因子_abs_减1)、cb_scaling_factorsign(cb_缩放_因子_符号)和/或cb_bit_shifting(cb_比特_移位)可以被包含在SEI消息中。当cb_enhancement_flag等于0时，cb_filter_coeff_plus8[i]、cb_scaling_factor_abs_minus1、cb_scaling_factor_sign和cb_bit_shifting可以不被包含在SEI消息中。当在该消息中不存在时，cb_enhancement_flag可以被确定为等于0。
cb_filter_coeff_plus8[j][i]减8可以指定在位置(i，j)处的色度分量Cb的高通滤波器的滤波器系数。cb_filter_coeff_plus8[j][i]的值可以在0至15(例如包括0和15)的范围内。如果滤波器系数cb_filter_coeff[j][i]不是在栅扫描顺序中的最后一个系数，则滤波器系数cb_filter_coeff[j][i]可以被确定(例如被导出)，其中i在范围[0，num_coeff_hori_minus1]中，且j在范围[0，num_coeff_verti_minus1]中。例如，
cb_filter_coeff[j][i]＝cb_filtercoeff_plus8[j][i]-8
示例语法和语义可以假定cb_filter_coeff[j][i]的值在范围[-8，7]中。cb_filter_coeff[j][i]的值可以在范围[-8，7]之外。
当一个或多个cb_filter_coeff[j][i]值的和为0(例如由此保证Cb增强滤波器的高通性质)时，可以确定最后一个系数cb_filter_coeff[num_coeff_verti_minus1][num_coeff_hori_minus1]。例如，
cb_scaling_factor_abs_minus1加一和cb_scaling_factor_sign可以指定变量CbScalingFactor(Cb缩放因子)的值。例如，
CbScalingFactor＝(1-2*cb_scaling_factor_sign)*(cb_scaling_factor_abs_minus1+1)
cb_scaling_factor_abs的值可以在范围1至1023(例如包含1和1023)内。
cb_bit_shifting可以指定在缩放过程之后右移位的比特数(例如以增强色度分量Cb)。cb_bit_shifting的值可以在范围0至31(例如包含0和31)中。
当cr_enhancement_flag(cr_增强_标志)等于1时，cr_filter_coeff_plus8[i](cr_滤波器_系数_加8[i])、cr_scaling_factor_abs_minusl(cr_缩放_因子_abs_减1)、cr_scaling_factor_sign(cr_缩放_因子_符号)和/或crbit_shifting(cr_比特_移位)可以被包含在SEI消息中。当cr_enhancement_flag等于0时，cr_filter_coeff_plus8[i]、cr_scaling_factorabs_minus1、cr_scaling_factorsign和cr_bit_shifting可以不被包含在SEI消息中。当不存在时，cr_enhancement_flag可以被确定为等于0。
cr_filter_coeff_plus8[j][i]减8可以指定在位置(i，j)处的色度分量Cr的高通滤波器的滤波器系数。cr_filter_coeff_plus8[j][i]的值可以在范围0至15(例如包含0和15)中。滤波器系数cr_filter_coeff[j][i]可以被确定(例如如果其不是栅扫描顺序中的最后一个系数)，其中i在范围[0，num_coeff_hori_minus1]中，且j在范围[0，num_coeff_verti_minus1]中。例如，
cr_filter_coeff[j][i]＝cr_filter_coeff_plus8[j][i]-8
示例语法和语义可以假定cr_filter_coeff[j][i]的值在范围[-8，7]中。cr_filter_coeff[j][i]的值在范围[-8，7]之外。
假定cr_filter_coeff[j][i]值的和为0，由此保证Cr增强滤波器的高通性质，则可以确定系数(例如最后一个系数)cr_filter_coeff[num_coeff_verti_minus1][num_coeff_hori_minus1]。例如，
cr_scaling_factor_abs_minus1加一和cr_scaling_factor_sign可以指定变量CrScalingFactor(Cr缩放因子)的值。例如，
CrScalingFactor＝(1-2*crscaling_factor_sign)*(cr_scaling_factor_abs_minus1+1)
cr_scaling_factor_abs的值可以在范围1至1023(例如包含1和1023)内。
cr_bit_shifting可以指定在缩放过程之后右移位的比特数(例如以增强色度分量Cr)。cr_bit_shifting的值可以在范围0到31(例如包含0和31)内。
可以如下应用色度增强滤波器。色度增强滤波器的尺寸可以分别在水平和/或垂直方向中用信号被通知为filter_width(滤波器宽度)(例如等于num_coeff_hori_minus1+1)和filterheight(滤波器高度)(例如，等于num_coeff_verti_minus1+1)。为了增强位置(x，y)处的“Ch”分量采样，高通滤波器Ch_ filter_coeff(Ch滤波器系数)可以被应用到一个或多个周围(例如filter_width×filter_height)采样以生成中间结果z(x，y)，如下。“Ch”可以表示Cb或Cr。
一个或多个参数(例如startV、startH、endV和/或endH)可以确定相对于(x，y)的滤波的支持区域。一个或多个参数可以被计算为：
endV＝filter_height＞＞1 (7)
startV＝1-filter_height+endV (8)
endH＝filter_width＞＞1 (9)
startH＝1-iilter_width+endH (10)
(ScaleX，ScaleY)可以表示水平和垂直方向上的颜色二次采样比。对于4∶4∶4、4∶2∶2和4∶2∶0格式，(ScaleX，ScaleY)可以分别等于(1，1)，(2，1)和(2，2)。
z(x，y)可以被缩放到正常范围，表示为o(x，y)。可以使用ChScalingFactor/2ch _bit_shifting来缩放z(x，y)。Abs(x)可以表示变量x的绝对值。缩放的整数实现可以如下确定，
t(x，y)＝z(x，y)*ChScalingFactor (11)
o(x，y)＝
Sign(t(x，y))*((Abs(t(x，y))+(1＜＜(ch_bit_shifting-1)))＞＞ch_bit_shifting)(12)
可以计算增强的Ch采样，表示为Chenh(x，y)。例如，
Chenh(x，y)＝Ch(x，y)+o(x，y) (13)
等式(13)中的Ch(x，y)可以包括上采样的色度分量值。色度增强滤波器可以用固定点来表示。当采样值以大动态范围中的浮点来表示(例如根据图6A、6B和6C)时，固定点色度增强滤波器可以被应用。滤波器系数可以被表示为浮点值(例如以保持这样的大动态范围的精度)。表4是当滤波器系数被表示为16比特半浮点时的示例色度增强滤波器信令语法表。该16比特半浮点格式可以被用在EXR文件和/或计算机图形中。16比特半浮点可以符合IEEE 754半精度二进制浮点格式(例如1比特用于符号，5比特用于指数，以及10用于明显精度)。16比特半浮点格式可以基于IEEE 754半精度浮点格式定义而被变换成单/双精度浮点格式。
表4
可以使用一个或多个对称滤波器(例如以降低要用信号通知的滤波器系数的数量)。例如，当使用左右或上下对称时，用信号通知的滤波器系数的数量可以被减少大约一半。当使用左右和上下对称时，用信号通知的滤波器系数的数量可以被减少到大约四分之一。一个或多个对称滤波器可以减少计算的数量(例如通过组合共享相同系数值的滤波器位置)。
增强滤波器可以被应用到亮度分量以改善亮度分量的质量。当增强滤波器(例如亮度增强滤波器)被应用到重构亮度信号时，可以产生增强信号。增强信号可以被添加回重构亮度信号。
图8A是在其中可以实施一个或更多个实施方式的示例通信系统100的图。通信系统100可以是向多个用户提供内容，例如语音、数据、视频、消息发送、广播等的多接入系统。通信系统100可以使多个无线用户通过系统资源共享(包括无线带宽)访问这些内容。例如，通信系统100可以使用一种或多种信道接入方法，例如码分多址(CDMA)，时分多址(TDMA)，频分多址(FDMA)，正交FDMA(OFDMA)，单载波FMDA(SC-FDMA)等。
如图8A所示，通信系统100可以包括无线发射/接收单元(WTRU)102a、102b、102c、和/或102d(其通常或整体上被称为WTRU)，无线电接入网(RAN)103/104/105，核心网106/107/109，公共交换电话网(PSTN)108、因特网110和其他网络112。不过应该理解的是，公开的实施方式考虑到了任何数量的WTRU、基站、网络和/或网络元件。WTRU 102a、102b、102c、102d的每一个可以是配置为在无线环境中进行操作和/或通信的任何类型的设备。作为示例，可以将WTRU 102a、102b、102c、102d配置为发送和/或接收无线信号，并可以包括用户设备(UE)、基站、固定或者移动用户单元、寻呼器、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、智能电话、笔记本电脑、上网本、个人计算机、无线传感器、消费电子产品等等。
通信系统100还可以包括基站114a和基站114b。基站114a、114b的每一个都可以是配置为与WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一个无线对接以便于接入一个或者更多个通信网络，例如核心网106/107/109、因特网110和/或网络112的任何设备类型。作为示例，基站114a、114b可以是基站收发信台(BTS)、节点B、演进的节点B(e节点B)、家庭节点B、家庭e节点B、站点控制器、接入点(AP)、无线路由器等等。虽然基站114a、114b的每一个被描述为单独的元件，但是应该理解的是，基站114a、114b可以包括任何数量的互连基站和/或网络元件。
基站114a可以是RAN 103/104/105的一部分，RAN 103/104/105还可以包括其他基站和/或网络元件(未显示)，例如基站控制器(BSC)、无线电网络控制器(RNC)、中继节点等。可以将基站114a和/或基站114b配置为在特定地理区域之内发送和/或接收无线信号，该区域可以被称为小区(未显示)。小区还可以被划分为小区扇区。例如，与基站114a关联的小区可以划分为三个扇区。因此，在一种实施方式中，基站114a可以包括三个收发信机，即每一个用于小区的一个扇区。在另一种实施方式中，基站114a可以使用多输入多输出(MIMO)技术，因此可以将多个收发信机用于小区的每一个扇区。
基站114a、114b可以通过空中接口115/116/117与WTRU 102a、102b、102c、102d中的一个或者更多个通信，该空中接口115/116/117可以是任何合适的无线通信链路(例如，射频(RF)、微波、红外(IR)、紫外线(UV)、可见光等)。可以使用任何合适的无线电接入技术(RAT)来建立空中接口115/116/117。
更具体地，如上所述，通信系统100可以是多接入系统，并可以使用一种或者多种信道接入方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA等等。例如，RAN 103/104/105中的基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如通用移动电信系统(UMTS)陆地无线电接入(UTRA)的无线电技术，其可以使用宽带CDMA(WCDMA)来建立空中接口115/116/117。WCDMA可以包括例如高速分组接入(HSPA)和/或演进的HSPA(HSPA+)的通信协议。HSPA可以包括高速下行链路分组接入(HSDPA)和/或高速上行链路分组接入(HSUPA)。
在另一种实施方式中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如演进的UMTS陆地无线电接入(E-UTRA)的无线电技术，其可以使用长期演进(LTE)和/或高级LTE(LTE-A)来建立空中接口115/116/117。
在其他实施方式中，基站114a和WTRU 102a、102b、102c可以使用例如IEEE 802.16(即，全球微波接入互操作性(WiMAX))、CDMA2000、CDMA20001X、CDMA2000EV-DO、暂行标准2000(IS-2000)、暂行标准95(IS-95)、暂行标准856(IS-856)、全球移动通信系统(GSM)、GSM演进的增强型数据速率(EDGE)、GSM EDGE(GERAN)等等的无线电技术。
图8A中的基站114b可以是无线路由器、家庭节点B、家庭e节点B或者接入点，例如，并且可以使用任何适当的RAT以方便局部区域中的无线连接，例如商业场所、住宅、车辆、校园等等。在一种实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以实施例如IEEE 802.11的无线电技术来建立无线局域网(WLAN)。在另一种实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以使用例如IEEE 802.15的无线电技术来建立无线个域网(WPAN)。在另一种实施方式中，基站114b和WTRU 102c、102d可以使用基于蜂窝的RAT(例如，WCDMA，CDMA2000，GSM，LTE，LTE-A等)来建立微微小区或毫微微小区。如图8A所示，基站114b可以具有到因特网110的直接连接。因此，基站114b可以不需要经由核心网106/107/109而接入到因特网110。
RAN 103/104/105可以与核心网106/107/109通信，所述核心网106/107/109可以是被配置为向WTRU 102a、102b、102c、102d中的一个或更多个提供语音、数据、应用和/或基于网际协议的语音(VoIP)服务等的任何类型的网络。例如，核心网106/107/109可以提供呼叫控制、计费服务、基于移动位置的服务、预付费呼叫、因特网连接、视频分配等和/或执行高级安全功能，例如用户认证。虽然图8A中未示出，应该理解的是，RAN 103/104/105和/或核心网106/107/109可以与使用和RAN 103/104/105相同的RAT或不同RAT的其他RAN进行直接或间接的通信。例如，除了连接到正在使用E-UTRA无线电技术的RAN 103/104/105之外，核心网106/107/109还可以与使用GSM无线电技术的另一个RAN(未示出)通信。
核心网106/107/109还可以充当WTRU 102a、102b、102c、102d接入到PSTN 108、因特网110和/或其他网络112的网关。PSTN 108可以包括提供普通老式电话服务(POTS)的电路交换电话网络。因特网110可以包括使用公共通信协议的互联计算机网络和设备的全球系统，所述协议例如有TCP/IP网际协议组中的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)和网际协议(IP)。网络112可以包括被其他服务提供商拥有和/或运营的有线或无线的通信网络。例如，网络112可以包括连接到一个或更多个RAN的另一个核心网，该RAN可以使用和RAN 103/104/105相同的RAT或不同的RAT。
通信系统100中的WTRU 102a、102b、102c、102d的某些或全部可以包括多模式能力，即WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用于在不同无线链路上与不同无线网络进行通信的多个收发信机。例如，图8A中示出的WTRU 102c可被配置为与基站114a通信，所述基站114a可以使用基于蜂窝的无线电技术，以及与基站114b通信，所述基站114b可以使用IEEE802无线电技术。
图8B是示例WTRU 102的系统图。如图8B所示，WTRU 102可以包括处理器118、收发信机120、发射/接收元件122、扬声器/麦克风124、键盘126、显示器/触摸板128、不可移动存储器130、可移动存储器132、电源134、全球定位系统(GPS)芯片组136和其他外围设备138。应该理解的是，WTRU 102可以在保持与实施方式一致时，包括前述元件的任何子组合。而且，实施方式考虑了基站114a和114b和/或基站114a和114b可以表示的节点(诸如但不局限于收发信台(BTS)、节点B、站点控制器、接入点(AP)、家庭节点B、演进型家庭节点B(e节点B)、家庭演进型节点B(HeNB)、家庭演进型节点B网关和代理节点等可以包括图8B所描绘和这里描述的一些或所有元件。
处理器118可以是通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核相关联的一个或更多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、任何其他类型的集成电路(IC)、状态机等等。处理器118可执行信号译码、数据处理、功率控制、输入/输出处理和/或使WTRU 102运行于无线环境中的任何其他功能。处理器118可以耦合到收发信机120，所述收发信机120可耦合到发射/接收元件122。虽然图1B描述了处理器118和收发信机120是单独的部件，但是应该理解的是，处理器118和收发信机120可以一起集成在电子封装或芯片中。
发射/接收元件122可以被配置为通过空中接口115/116/117将信号发送到基站(例如，基站114a)，或从基站(例如，基站114a)接收信号。例如，在一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置为发送和/或接收RF信号的天线。在另一种实施方式中，发射/接收元件122可以是被配置为发送和/或接收例如IR、UV或可见光信号的发射器/检测器。在另一种实施方式中，发射/接收元件122可以被配置为发送和接收RF和光信号两者。应当理解，发射/接收元件122可以被配置为发送和/或接收无线信号的任何组合。
另外，虽然发射/接收元件122在图8B中描述为单独的元件，但是WTRU 102可以包括任意数量的发射/接收元件122。更具体的，WTRU 102可以使用例如MIMO技术。因此，在一种实施方式中，WTRU 102可以包括用于通过空中接口115/116/117发送和接收无线信号的两个或更多个发射/接收元件122(例如，多个天线)。
收发信机120可以被配置为调制要由发射/接收元件122发送的信号和/或解调由发射/接收元件122接收的信号。如上面提到的，WTRU 102可以具有多模式能力。因此收发信机120可以包括使WTRU 102经由多个例如UTRA和IEEE 802.11的RAT通信的多个收发信机。
WTRU 102的处理器118可以耦合到下述设备，并且可以从下述设备中接收用户输入数据：扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示器/触摸板128(例如，液晶显示器(LCD)显示单元或有机发光二极管(OLED)显示单元)。处理器118还可以输出用户数据到扬声器/麦克风124、键盘126和/或显示/触摸板128。另外，处理器118可以从任何类型的适当的存储器访问信息，并且可以存储数据到任何类型的适当的存储器中，例如不可移动存储器130和/或可移动存储器132。不可移动存储器130可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬盘或任何其他类型的存储器设备。可移动存储器132可以包括用户标识模块(SIM)卡、记忆棒、安全数字(SD)存储卡等等。在其他实施方式中，处理器118可以从在物理位置上没有位于WTRU 102上，例如位于服务器或家用计算机(未示出)上的存储器访问信息，并且可以将数据存储在该存储器中。
处理器118可以从电源134接收电能，并且可以被配置为分配和/或控制到WTRU102中的其他部件的电能。电源134可以是给WTRU 102供电的任何适当的设备。例如，电源134可以包括一个或更多个干电池(例如，镍镉(NiCd)、镍锌(NiZn)、镍氢(NiMH)、锂离子(Li-ion)等等)，太阳能电池，燃料电池等等。
处理器118还可以耦合到GPS芯片组136，所述GPS芯片组136可以被配置为提供关于WTRU 102当前位置的位置信息(例如，经度和纬度)。另外，除来自GPS芯片组136的信息或作为其替代，WTRU 102可以通过空中接口115/116/117从基站(例如，基站114a、114b)接收位置信息和/或基于从两个或更多个邻近基站接收的信号的定时来确定其位置。应当理解，WTRU 102在保持实施方式的一致性时，可以通过任何适当的位置确定方法获得位置信息。
处理器118还可以耦合到其他外围设备138，所述外围设备138可以包括一个或更多个提供附加特性、功能和/或有线或无线连接的软件和/或硬件模块。例如，外围设备138可以包括加速计、电子罗盘、卫星收发信机、数字相机(用于照片或视频)、通用串行总线(USB)端口、振动设备、电视收发信机、免提耳机、蓝牙模块、调频(FM)无线电单元、数字音乐播放器、媒体播放器、视频游戏机模块、因特网浏览器等等。
图8C是根据实施方式的RAN 103和核心网106的系统图。如上面提到的，RAN 103可使用UTRA无线电技术通过空中接口115与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 103还可以与核心网106通信。如图8C所示，RAN 103可以包括节点B 140a、140b、140c，节点B 140a、140b、140c的每一个包括一个或更多个用于通过空中接口115与WTRU 102a、102b、102c通信的收发信机。节点B 140a、140b、140c的每一个可以与RAN 103内的特定小区(未显示)关联。RAN103还可以包括RNC 142a、142b。应当理解的是，RAN 103在保持实施方式的一致性时，可以包括任意数量的节点B和RNC。
如图8C所示，节点B 140a、140b可以与RNC 142a通信。此外，节点B 140c可以与RNC142b通信。节点B 140a、140b、140c可以通过Iub接口分别与RNC 142a、142b通信。RNC 142a、142b可以通过Iur接口相互通信。RNC 142a、142b的每一个可以被配置以控制其连接的各个节点B 140a、140b、140c。另外，RNC 142a、142b的每一个可以被配置以执行或支持其他功能，例如外环功率控制、负载控制、准入控制、分组调度、切换控制、宏分集、安全功能、数据加密等等。
图8C中所示的核心网106可以包括媒体网关(MGW)144、移动交换中心(MSC)146、服务GPRS支持节点(SGSN)148、和/或网关GPRS支持节点(GGSN)。尽管前述元件的每一个被描述为核心网106的部分，应当理解的是，这些元件中的任何一个可以被不是核心网运营商的实体拥有或运营。
RAN 103中的RNC 142a可以通过IuCS接口连接至核心网106中的MSC 146。MSC 146可以连接至MGW 144。MSC 146和MGW 144可以向WTRU 102a、102b、102c提供到电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c和传统陆地线路通信设备之间的通信。
RAN 103中RNC 142a还可以通过IuPS接口连接至核心网106中的SGSN 148。SGSN148可以连接至GGSN 150。SGSN 148和GGSN 150可以向WTRU 102a、102b、102c提供到分组交换网络(例如因特网110)的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c和IP使能设备之间的通信。
如上所述，核心网106还可以连接至网络112，网络112可以包括由其他服务提供商拥有或运营的其他有线或无线网络。
图8D是根据实施方式的RAN 104和核心网107的系统图。如上面提到的，RAN 104可使用E-UTRA无线电技术通过空中接口116与WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 104还可以与核心网107通信。
RAN 104可包括e节点B 160a、160b、160c，但可以理解的是，RAN 104可以包括任意数量的e节点B而保持与各种实施方式的一致性。eNB 160a、160b、160c的每一个可包括一个或更多个用于通过空中接口116与WTRU102a、102b、102c通信的收发信机。在一种实施方式中，e节点B 160a、160b、160c可以使用MIMO技术。因此，e节点B 160a例如可以使用多个天线来向WTRU 102a发送无线信号和/或从其接收无线信号。
e节点B 160a、160b、160c的每一个可以与特定小区关联(未显示)，并可以被配置为处理无线资源管理决策、切换决策、在上行链路和/或下行链路中的用户调度等等。如图8D所示，e节点B 160a、160b、160c可以通过X2接口相互通信。
图8D中所示的核心网107可以包括移动性管理实体(MME)162、服务网关164和/或分组数据网络(PDN)网关166。虽然前述单元的每一个被描述为核心网107的一部分，应当理解的是，这些单元中的任意一个可以由除了核心网运营商之外的实体拥有和/或运营。
MME 162可以经由S1接口连接到RAN 104中的e节点B 160a、160b、160c的每一个，并可以作为控制节点。例如，MME 162可以负责WTRU 102a、102b、102c的用户认证、承载激活/去激活、在WTRU 102a、102b、102c的初始附着期间选择特定服务网关等等。MME 162还可以提供控制平面功能，用于在RAN 104和使用例如GSM或者WCDMA的其他无线电技术的其他RAN(未显示)之间切换。
服务网关164可以经由S1接口连接到RAN 104中的eNB 160a、160b、160c的每一个。服务网关164通常可以向/从WTRU 102a、102b、102c路由和转发用户数据分组。服务网关164还可以执行其他功能，例如在eNB间切换期间锚定用户平面、当下行链路数据对于WTRU102a、102b、102c可用时触发寻呼、管理和存储WTRU 102a、102b、102c的上下文(context)等等。
服务网关164还可以连接到PDN网关166，PDN网关166可以向WTRU 102a、102b、102c提供到分组交换网络(例如因特网110)的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c与IP使能设备之间的通信。
核心网107可以便于与其他网络的通信。例如，核心网107可以向WTRU 102a、102b、102c提供到电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，以便于WTRU 102a、102b、102c与传统陆地线路通信设备之间的通信。例如，核心网107可以包括IP网关(例如IP多媒体子系统(IMS)服务器)，或者与之通信，该IP网关作为核心网107与PSTN 108之间的接口。另外，核心网107可以向WTRU 102a、102b、102c提供到网络112的接入，该网络112可以包括被其他服务提供商拥有和/或运营的其他有线或无线网络。
图8E是根据实施方式的RAN 105和核心网109的系统图。RAN 105可以是使用IEEE802.16无线电技术通过空中接口117与WTRU 102a、102b、102c进行通信的接入服务网络(ASN)。如下面进一步讨论的，WTRU 102a、102b、102c，RAN 105和核心网109的不同功能实体之间的链路可以被定义为参考点。
如图8E所示，RAN 105可以包括基站180a、180b、180c和ASN网关182，但应当理解的是，RAN 105可以包括任意数量的基站和ASN网关而与实施方式保持一致。基站180a、180b、180c的每一个可以与RAN 105中特定小区(未示出)关联并可以包括一个或更多个通过空中接口117与WTRU 102a、102b、102c通信的收发信机。在一个实施方式中，基站180a、180b、180c可以使用MIMO技术。因此，基站180a例如使用多个天线来向WTRU102a发送无线信号，或从其接收无线信号。基站180a、180b、180c可以提供移动性管理功能，例如呼叫切换(handoff)触发、隧道建立、无线电资源管理，业务分类、服务质量策略执行等等。ASN网关182可以充当业务聚集点，并且负责寻呼、缓存用户资料(profile)、路由到核心网109等等。
WTRU 102a、102b、102c和RAN 105之间的空中接口117可以被定义为使用802.16规范的R1参考点。另外，WTRU 102a、102b、102c的每一个可以与核心网109建立逻辑接口(未显示)。WTRU 102a、102b、102c和核心网109之间的逻辑接口可以定义为R2参考点，其可以用于认证、授权、IP主机(host)配置管理和/或移动性管理。
基站180a、180b、180c的每一个之间的通信链路可以定义为包括便于WTRU切换和基站间转移数据的协议的R8参考点。基站180a、180b、180c和ASN网关182之间的通信链路可以定义为R6参考点。R6参考点可以包括用于促进基于与WTRU 102a、102b、102c的每一个关联的移动性事件的移动性管理的协议。
如图8E所示，RAN 105可以连接至核心网109。RAN 105和核心网109之间的通信链路可以定义为包括例如便于数据转移和移动性管理能力的协议的R3参考点。核心网109可以包括移动IP本地代理(MIP-HA)184，认证、授权、计费(AAA)服务器186和网关188。尽管前述的每个元件被描述为核心网109的部分，应当理解的是，这些元件中的任意一个可以由不是核心网运营商的实体拥有或运营。
MIP-HA可以负责IP地址管理，并可以使WTRU 102a、102b、102c在不同ASN和/或不同核心网之间漫游。MIP-HA 184可以向WTRU 102a、102b、102c提供分组交换网络(例如因特网110)的接入，以促进WTRU 102a、102b、102c和IP使能设备之间的通信。AAA服务器186可以负责用户认证和支持用户服务。网关188可促进与其他网络互通。例如，网关可以向WTRU102a、102b、102c提供电路交换网络(例如PSTN 108)的接入，以促进WTRU 102a、102b、102c和传统陆地线路通信设备之间的通信。此外，网关188可以向WTRU 102a、102b、102c提供网络112，其可以包括由其他服务提供商拥有或运营的其他有线或无线网络。
尽管未在图8E中显示，应当理解的是，RAN 105可以连接至其他ASN，并且核心网109可以连接至其他核心网。RAN 105和其他ASN之间的通信链路可以定义为R4参考点，其可以包括协调RAN 105和其他ASN之间的WTRU 102a、102b、102c的移动性的协议。核心网109和其他核心网之间的通信链路可以定义为R5参考点，其可以包括促进本地核心网和被访问核心网之间的互通的协议。
虽然以特定的组合描述的特征和元素，但是本领域技术人员可以理解每个特征或元素能够单独使用或与其他特征和元素任意结合使用。此外，以上描述的方法可以用计算机程序、软件和/或固件实现，其可包含到由计算机和/或处理器执行的计算机可读介质中。计算机可读介质的示例包括电子信号(通过有线或无线连接传送)和计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的示例包括，但不限制为，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、寄存器、缓冲存储器、半导体存储器设备、磁性介质(例如内部硬盘和可移动磁盘)、磁光介质和光介质(例如CD-ROM盘和数字通用盘(DVD))。与软件关联的处理器用于实现射频收发信机，用于WTRU、UE、终端、基站、RNC或任何主计算机。

Claims (44)

1.一种视频译码的方法，该方法包括：
标识视频信号的图片内的特性；
确定包括与所述特性相关联的一个或多个采样的采样集；
将跨平面滤波器应用到该采样集中的采样的亮度平面分量以确定偏移，该跨平面滤波器包括高通滤波器；以及
将该偏移添加到所述采样的对应于所述亮度平面分量的重构色度平面分量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述跨平面滤波器被应用到所述采样集中的所述一个或多个采样的每一个采样的所述亮度平面分量。
3.根据权利要求1所述的方法，其中标识所述特性基于标识所述特性的接收到的指示。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述特性包括边缘方向，所述采样集包括所述图片内具有匹配所述边缘方向的主边缘方向的采样。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述特性包括空间区域，所述采样集包括所述图片的所述空间区域内的采样。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述特性包括颜色，所述采样集包括所述图片内匹配所述颜色的采样。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述特性包括亮度，所述采样集包括所述图片内具有在预定亮度范围内的亮度值的采样。
8.根据权利要求1所述的方法，其中在所述图片内标识多个特性，以及其中基于所述多个特性确定所述采样集。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述亮度平面分量和所述重构色度平面分量具有不同的空间维度。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述亮度平面分量和所述重构色度平面分量具有相同的空间维度。
11.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括基于经由SEI消息接收到一个或多个跨平面滤波器参数来确定应用所述跨平面滤波器。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述重构色度平面分量是第一重构色度平面分量，该方法还包括将所述偏移添加到所述采样的第二重构色度平面分量。
13.一种视频译码设备，包括：
处理器，被配置成：
标识视频信号的图片内的特性；
确定包括与所述特性相关联的一个或多个采样的采样集；
将跨平面滤波器应用到该采样集中的采样的亮度平面分量以确定偏移，该跨平面滤波器包括高通滤波器；以及
将该偏移添加到所述采样的对应于所述亮度平面分量的重构色度平面分量。
14.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述处理器被配置成将所述跨平面滤波器应用到所述采样集中的所述一个或多个采样的每一个采样的所述亮度平面分量。
15.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述特性包括边缘方向，所述采样集包括所述图片内具有匹配所述边缘方向的主边缘方向的采样。
16.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述处理器被配置成基于标识所述特性的接收到的指示来标识所述特性。
17.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述特性包括空间区域，所述采样集包括所述图片的所述空间区域内的采样。
18.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述特性包括颜色，所述采样集包括所述图片内匹配所述颜色的采样。
19.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述特性包括亮度，所述采样集包括所述图片内具有在预定亮度范围内的亮度值的采样。
20.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述处理器被配置成在所述图片内标识多个特性，以及其中基于所述多个特性确定所述采样集。
21.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述亮度平面分量和所述重构色度平面分量具有不同的空间维度。
22.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述亮度平面分量和所述重构色度平面分量具有相同的空间维度。
23.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述处理器还被配置成基于经由SEI消息接收到一个或多个跨平面滤波器参数来确定应用所述跨平面滤波器。
24.根据权利要求13所述的视频译码设备，其中所述重构色度平面分量是第一重构色度平面分量，所述处理器还被配置成将所述偏移添加到第二重构色度平面分量。
25.一种编码视频信号的方法，该方法包括：
标识所述视频信号的图片内的特性；
确定包括与所述特性相关联的一个或多个采样的采样集；
生成用于该采样集的跨平面滤波器，其中该跨平面滤波器包括高通滤波器；
确定与该跨平面滤波器相关联的一个或多个跨平面滤波器参数；以及
将该一个或多个跨平面滤波器参数编码到与所述视频信号相关联的比特流中。
26.根据权利要求25所述的方法，该方法还包括发送标识所述特性的指示。
27.根据权利要求25所述的方法，其中在SEI消息中指示所述一个或多个跨平面滤波器参数。
28.根据权利要求25所述的方法，其中所述一个或多个跨平面滤波器参数包括缩放因子、一个或多个跨平面滤波器系数、移位参数、色度增强指示和色度分量指示中的一者或多者。
29.根据权利要求28所述的方法，其中所述色度增强指示指示是否将所述跨平面滤波器应用到色度分量。
30.根据权利要求25所述的方法，其中所述特性包括空间区域，所述采样集包括所述图片的所述空间区域内的采样。
31.根据权利要求25所述的方法，其中所述特性包括颜色，所述采样集包括所述图片内匹配该颜色的采样。
32.根据权利要求25所述的方法，其中所述特性包括亮度，所述采样集包括所述图片内具有在预定亮度范围内的亮度值的采样。
33.根据权利要求25所述的方法，其中所述特性包括边缘方向，所述采样集包括在所述图片内具有匹配所述边缘方向的主边缘方向的采样。
34.根据权利要求25所述的方法，其中在所述图片内标识多个特性，以及其中基于所述多个特性来确定所述采样集。
35.一种视频编码设备，包括：
处理器，被配置成：
标识视频信号的图片内的特性；
确定包括与所述特性相关联的一个或多个采样的采样集；
生成用于该采样集的跨平面滤波器，其中该跨平面滤波器包括高通滤波器；
确定与该跨平面滤波器相关联的一个或多个跨平面滤波器参数；以及
将所述一个或多个跨平面滤波器参数编码到与所述视频信号相关联的比特流中。
36.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述处理器还被配置成发送标识所述特性的指示。
37.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中在SEI消息中指示所述一个或多个跨平面滤波器参数。
38.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述一个或多个跨平面滤波器参数包括缩放因子、一个或多个跨平面滤波器系数、移位参数、色度增强指示和色度分量指示中的一者或多者。
39.根据权利要求38所述的视频编码设备，其中所述色度增强指示指示是否将所述跨平面滤波器应用到色度分量。
40.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述特性包括空间区域，所述采样集包括所述图片的所述空间区域内的采样。
41.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述特性包括颜色，所述采样集包括所述图片内匹配该颜色的采样。
42.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述特性包括亮度，所述采样集包括所述图片内具有在预定亮度范围内的亮度值的采样。
43.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述特性包括边缘方向，所述采样集包括在所述图片内具有匹配所述边缘方向的主边缘方向的采样。
44.根据权利要求35所述的视频编码设备，其中所述处理器被配置成在所述图片内标识多个特性，以及其中基于所述多个特性来确定所述采样集。
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