TW201717627A - 具多作業模式高動態範圍視訊編碼架構 - Google Patents

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Abstract

一種高動態範圍（HDR）訊號處理裝置可以接收視訊訊號及操作模式指示。該操作模式指示可以表明該視訊訊號的格式，例如HDR格式或非HDR格式。是否在視訊訊號上執行適應性再成形可以基於操作模式指示而確定。例如，如果該操作模式表明該視訊訊號為HDR格式，則可以確定執行該適應性再成形。如果該操作模式表明該視訊訊號為非HDR格式，則確定略過該適應性再成形。多種類型的HDR重建中繼資料可以經由網路抽象化層（NAL）單元被接收。

Description

具多作業模式高動態範圍視訊編碼架構
相關申請案的交叉引用 本申請案要求2015年7月28日申請的美國臨時專利申請案No. 62/198, 089的權益，該申請案的內容作為引用結合於此。
多種數位視訊壓縮技術使得能夠進行有效數位視訊通信、分配及消費。標準視訊壓縮技術的一些示例為H.261、移動圖像專家組（MPEG）-1 、MPEG-2、H.263、MPEG-4 部分2及H.264/MPEG-4 部分 10高級視訊編碼（AVC）。諸如高效視訊編碼（HEVC）之類的高級視訊壓縮技術可以提供更大壓縮及更少位元速率，而同時保持與H.264/AVC提供的相同的視訊品質。
一種高動態範圍（HDR）訊號處理裝置可以接收視訊訊號及操作模式指示。該操作模式指示可以表明該視訊訊號的格式，例如HDR格式或非HDR格式。是否在視訊訊號上執行適應性再成形（reshape）可以基於操作模式指示而確定。例如，如果該操作模式表明該視訊訊號為HDR格式，則確定執行該適應性再成形。如果該操作模式表明該視訊訊號為非HDR格式，則確定略過（bypass）該適應性再成形。多種類型的HDR重建中繼資料可以經由網路抽象化層（NAL）單元接收。具有HDR重建的中繼資料可以用高優先順序處理。適應性再成形中繼資料可以從HDR重建中繼資料獲取並且被用於執行適應性再成形。
HDR視訊編碼可以例如藉由提供取決於操作模式（例如HDR操作模式及標準動態範圍（SDR）相容操作模式）的多模式預及/或後編碼或解碼處理來提供。例如，當在HDR操作模式中操作時，諸如適應性再成形、色度升取樣、色彩增強、色彩空間轉換及適應性轉移函數（ATF）/光電轉移函數（EOTF）等的功能可以被執行，並且諸如縮放因數推導（scaling factor derivation）、色域映射、及動態範圍轉換的功能可以被略過。當在SDR相容操作模式中操作時，諸如縮放因數推導、色域映射、動態範圍轉換、色度升取樣、色彩增強、色彩空間轉換及ATF/EOTF之類的功能可以被執行，並且諸如適應性再成形之類的功能被略過。
下面參考各種附圖對示例實施方式進行詳細描述。雖然此描述提供了可能實施方式的詳細示例，但應當理解的是這些細節意在示例性並且不限制本申請案的範圍。
數位視訊服務可以包括例如經由衛星、電纜及/或陸地廣播頻道的TV服務。諸如智慧型電話及平板之類的行動裝置可以運行視訊應用，例如視訊聊天、行動視訊記錄及共用，以及視訊串流傳送。視訊可以在異質環境中傳送，例如經由網際網路。已知為3螢幕及N螢幕的傳輸場景考慮在具有不同能力（例如計算功率、記憶體/儲存大小、顯示解析度、顯示框率、顯示色域及/或類似的）的裝置（例如個人電腦（PC）、智慧型電話、平板、TV）上的視訊消費。網路及傳輸頻道可以具有不同的特徵（例如封包丟失速率、可用頻道頻寬、叢發錯誤率及/或類似的）。視訊資料可以經由有線網路及無線網路的組合傳送，其使得底層傳輸頻道特性複雜化。可縮放視訊編碼可以改善在異質網路上在具有不同能力的裝置上運行的視訊應用的體驗品質。可縮放視訊編碼可以用高表示（例如根據時間解析度、空間解析度及品質）編碼訊號、並且可以允許解碼視訊流的子集取決於由在各種用戶端裝置上運行的應用所使用的速率及/或表示。可縮放視訊編碼相對於非可縮放方案可以節省骨幹網路頻寬及/或儲存。例如MPEG-2視訊、H.263、MPEG4視訊及H.264之類的視訊標準可以提供支援可縮放模式的工具及/或設定檔。
表1比較了用於高畫質TV（HDTV）視訊格式及超高畫質TV（UHDTV）應用的示例視訊格式清晰度。如表1所示，UHDTV可以支援比HDTV更大的空間解析度（例如4K×2K（3820×2160）及8K×4K（7680×4320）解析度），更高框率（例如120 Hz）、更高樣本位元度（例如10位元或12位元）及更大色域。由UHDTV提供的更高保真度（fidelity）的視訊訊號可以改善觀看者體驗。P3色域可以用在數位影院應用中。表1中的ITU-R代表國際電信聯盟（ITU）無線電通信組（ITU-R）。
表1 –示例 HDTV及 UHDTV技術規範的比較
第1圖示出了在CIE空間中的UHDTV、HDTV及P3（DC）色原的示例比較。在第1圖中，HD色域10040被示為內部三角形，UHD色域10080被示為外部三角形，以及P3色域10060被CIE 1931色彩空間色度圖10100（被示為馬蹄形）覆蓋的中間三角形。馬蹄形代表對於人眼可見的色彩的範圍。HD色域及UHD色域覆蓋分別接近CIE 1931色彩空間的36%及76％。在UHD顯示上再現（reproduce）的色彩體積（color volume）可以顯著增加可再現色彩的體積，由此在UHD顯示上提供比在HD顯示上再現的色彩體積更加生動、豐富的色彩。
例如在消費者電子裝置上的瀏覽體驗可以隨著視訊技術的改善而改善。視訊技術的改善可以包括例如從HD到UHD的空間解析度改善，從60 Hz 到100/120 Hz的框率提高、立體/多視圖瀏覽體驗、更寬色域及高動態範圍（HDR）。HDR視訊參數可以被定義為在真實場景或渲染裝置中感知或捕獲的最小及最大亮度之間的比例。HDR可以根據“光圈（f-stop）”（或“光圈數（f-number）”）被測量，其中一個制光圈與訊號動態範圍的加倍對應。亮度可以用每m2 燭光（candela）（cd）（例如，流明，nit）來測量。作為示例，在自然場景中，太陽光可以是大約6×108 流明，並且在早晨的藍天可以是4600流明而夜空可以是0.005流明或更低，這相當於大約1億動態範圍（例如，37制光圈）。在房間裡，通過視窗可見的天空可為約10,000流明，人臉可以是50流明，暗表面可以是大約1流明。人類視覺可適應以捕獲低於星光或高於太陽光的光，這對應於藉由近10個數量級的變化的照明條件（lighting condition）。消費者顯示器可以支援100流明峰值亮度，這比可以由人視覺感知的自然場景的動態範圍要低。
提供SDR內容的視訊分配環境可支援從0.1到幾百流明的光亮範圍，這導致動態範圍小於10制光圈。有研究顯示，相較於SDR顯示器，HDR顯示器（例如，具有1000到4000流明的峰值亮度）可以提供顯著感知品質效益。HDR及WCG可以擴大藝術意圖表示的極限。有些相機（例如，紅色史詩龍（Red Epic Dragon）、新力F55 / F65、ARRI Alexa XT）也許能夠捕獲HDR視訊（例如，14制光圈）。
可交互操作的HDR / WCG服務遞送鏈，包括捕獲、預處理、壓縮、後處理及顯示，可以支援視訊遞送。在MPEG HDR及WCG內容分配及儲存中，HDR可以對應於超過16制光圈。 10及16制光圈之間的等級可以被認為是中間的或擴展的動態範圍，這是比在現實生活中遇到的範圍顯著較小的範圍。 10及16制光圈之間的等級遠比上人類視覺系統的能力。 HDR視訊可以提供更接近人類視覺能力的更寬的動態範圍。天然的（未壓縮的、原始的）的測試序列可以例如覆蓋HD及P3色域、可以儲存在HD及UHD容器中、並且可以具有EXR或TIFF的檔案格式。
第2圖示出對於SDR及HDR表示的線性光值的示例映射。測試序列的峰值亮度可以為大約4000流明。可以被用於將線性訊號轉換到非線性訊號以用於壓縮的轉移函數（TF）的示例可以是如第2圖所示的感知量化器（PQ），例如相較於伽馬函數（gamma function）。
對於HDR壓縮的客觀品質評估可能會比SDR更複雜。有可能在HDR壓縮視訊中存在許多不同類型的失真，除了模糊、阻塞及環狀假影（ringing artifact），還例如滲色及色帶。假影可能在明亮的背景下更為明顯。以下度量可考慮用於在HDR及WCG中的客觀品質評估：在XYZ中峰值訊號雜訊比（PSNR）（具有稱為tPSNR的轉移函數）、稱為mPSNR的在線性RGB中PSNR評估（例如，具有伽馬等於2.2）、稱為PSNR_DE2000的deltaE2000度量的平均絕對值的PSNR、視覺差預測器（VDP2）、視覺資訊保真度（VIF）及結構相似性（SSIM）。
對於HDR的主觀品質評估可以包括測試技術的裁剪視訊及裁剪的原始視訊之間的並排瀏覽比較。HDR顯示器可以進行校準（例如，峰值亮度，顯示均勻性）。主觀品質評估中可能有多種HDR顯示器，例如，SIM2及脈衝星（Pulsar）。觀看者可以專注於不同領域，例如，因為與SDR相較下，在HDR視訊存在更多細節，這可能導致主觀品質評估的變化。HDR錨（anchor）可以用HEVC（SHVC）縮放主10設定檔編碼器的可縮放擴展及HEVC主10設定檔來產生。在評估HDR技術中可能有多個（例如，三個）類別。類別1可考慮編碼技術，其經由用於具有HD或P3D65色域內容及規範改變的HEVC主10設定檔來提供壓縮效率改進。例如使用分層或可縮放方案，類別2可以考慮對於具有HD或P3D65內容的HDR的向後相容方案。類別3可考慮對於具有HD或P3D65色域內容而沒有規範改變的主10設定檔及/或可縮放主10設定檔的性能的最佳化。
第3圖顯示端對端HDR編碼及解碼鏈的示例。HDR編碼/解碼工作流可以是例如基於具有多種類型處理的HEVC設定檔，該處理例如預處理、編碼/解碼、及後處理。預處理可將線性訊號（例如，線性浮點RGB）轉換為用於壓縮的訊號（例如，10位元的YCbCr（A）），其可以包括具有TF的線性到非線性轉換（例如，線性RGB（E）到非線性R'G'B'（D）），色彩空間轉換（例如，R'G'B'（D）到Y'CbCr（C）），浮點到固定點轉換（例如，量化浮點中的樣本值到10位元（B））或色度格式轉換（例如，色度4：4：4到4：2：0（A））。編碼/解碼（壓縮/解壓縮）可包括例如單層編解碼器A'（例如，HEVC主10可縮放編解碼器（例如，SHVC可縮放主10編解碼器）。後處理可以將解壓縮訊號轉換為線性訊號（例如，線性浮點RGB（E'）），其可以包括逆色度格式轉換（色度4：2：0至4：4：4（B'）），從固定點到浮點的逆轉換（例如，10位元到浮點（C'）），逆色彩空間轉換（例如Y'CbCr到R'G'B'（D'））或具有逆TF的從非線性到線性的轉換。
HDR性能評估可能與SDR性能評估工作流程不同。參照第3圖所示的例子，HDR編碼的評估可以用不同的位元速率在E及E’之間執行，而SDR編碼的評估可以在A及A’之間執行。附加失真可在壓縮前及解壓縮後的過程中引入。HDR性能評估工作流程可能涉及若干格式轉換（例如，線性到非線性、一個色彩空間到另一個、一個色度格式到另一種、樣本值範圍轉換）。客觀品質度量計算（例如tPSNR、mPSNR、PSNR_DE2000）可以被執行以將這些過程考慮在內。轉換及度量計算工具可被提供，例如，以使壓縮及評估過程是可行的。例如，當使用浮點計算時，客觀度量計算結果可以取決於它被執行所在的平臺。在HDR工作流程中，例如轉移函數、色彩空間、及色調映射相關的資訊之類的一些相關資訊可以被傳訊。
表2是可以與HDR及WCG相關的示例工具的列表。
表2 - 與HDR及WCG相關的示例工具
第4圖示出後處理HDR重建過程的示例，例如，僅HDR編碼方案。與適應性再成形及轉移函數（ARTF）對應的HDR重建方法可以在多個功能區塊（例如，在第4圖中示出的414）中執行。HDR重建418可包括適應性再成形406、色度升取樣408、色彩增強410、色彩空間轉換412及適應性逆TF 414。適應性逆TF 414可以使用在適應性再成形中繼資料流 402中識別的適應性再成形中繼資料，並且輸出HDR。適應性再成形406可以使用解碼器輸出（例如，主10）及適應性再成形中繼資料。色彩增強410可以使用色彩增強中繼資料流 404中識別的色彩增強中繼資料。圖片的色彩增強濾波可以例如在編碼器側被估計、並且可以作為色彩增強中繼資料404被傳訊。HDR重建過程可以應用作為色彩增強中繼資料被傳訊的色彩增強濾波（如第4圖所示）到重建後的I分量以增強P及T分量。色彩空間轉換412可以使用在色彩空間中繼資料流416中識別的色彩空間中繼資料。
第5圖示出XYZ到IPT-PQ色彩空間轉換的示例。第5圖示出前向色彩空間轉換（例如，從XYZ到IPT-PQ）的圖。過程500可以包括到LMS（例如，3x3矩陣）的矩陣轉換502、PQ非線性編碼504，及到IPT-PQ（例如，3x3矩陣）的矩陣轉換506。從IPT-PQ到XYZ的色彩空間轉換過程可以使用第5圖中區塊的相反順序。IPT-PQ色彩空間可以從基於感知的色彩對立（opponent）模型導出。
ARTF（例如，406及414）可改變訊號特性。 ARTF可例如基於像素亮度及訊號重新量化以提供適應性碼字重新分配。 ARTF可提供I、P及T分量間的訊號重新量化。ARTF可以場景為基礎執行。
第6圖示出了單層SDR向後相容設計的示例。HEVC編碼器輸入及HEVC解碼器輸出可以包括例如壓縮前及解壓縮後的源HDR內容的Y'CbCr SDR版本。解壓縮的SDR版本可以在解碼器處經由HDR重建過程600被轉換回HDR。如第6圖所示，在604，來自解碼器的重建的SDR內容（例如，主10）可以例如從4：2：0至4：4：4而被升取樣。在606，4：4：4 Y'CbCr可例如經由色彩校正及範圍適應性被處理。在608，色彩校正及範圍適應性的輸出可以被變換到線性RGB。在608，到RGB線性光的轉換可以與到輸出HDR格式的轉換串聯。色彩校正及範圍適應性606及到線性RGB的變換608可以基於適應性再成形色彩空間校正資訊602來執行。
一些技術可具有動態範圍適應以例如藉由直接編碼SDR視訊及/或在接收機側將SDR轉換回HDR來轉換HDR到SDR/自SDR轉換HDR。例如SDR用戶端及HDR用戶端之類的非HDR用戶端可以被支援，其可以被稱為向後相容性。 SDR到HDR轉換可以例如用一些用訊號發送的中繼資料資訊來增強。向後相容過程可以隨著其經過壓縮及解壓而折衷SDR視訊品質。在解碼器側的SDR到HDR範圍轉換過程可放大在SDR訊號中的品質劣化，這可能使得在顯示的HDR視訊中可見。隨著色域從SDR擴展到HDR視訊，可能存在類似的退化問題。
第7圖示出了SDR到HDR的轉換的示例。如圖所示，在702，SDR的RGB值可以被用於計算Y值。在704，702的輸出可以被用於計算每像素的最大分量。在706，動態範圍轉換可以被應用到每像素的最大分量。在708，動態範圍轉換的輸出與每像素最大分量的比值可以被計算以確定每像素增益因數。在710，在706的SDR RGB值可以由每像素的增益因數縮放以計算HDR RGB值。在704的對於最大值的SDR到HDR值的計算及在706處動態範圍轉換可以使用包括例如電影及電視工程師協會（SMPTE）2094 及SMPTE 2086 712的中繼資料。在706的動態範圍轉換可使用顯示能力714。
第7圖中的範圍轉換706可以被稱為色調映射過程。到色調映射過程的輸入可以由等式1給出：等式1 其中，(α,β,y,δ )可表示色調映射權重，例如，如在SMPTE ST 2094動態中繼資料規範中定義。色調映射權重可確定在動態範圍轉換的R、G、B及Y分量的相對權重。在一個例子中，(α,β,y,δ )可被設定為（1,1,1,1）。
SDR到HDR映射可以由等式2給出：等式2 其中目標 (ωTGT )動態範圍轉換是可配置的。此功能可以例如基於目標顯示能力(LTGT )使顯示器適應的動態範圍轉換為一（例如，任何）亮度範圍，例如從SDR(LMAXSDR )上到HDR(LMAXSDR )。ωTGT 可由等式3給出。
等式3
第8圖示出了SDR到HDR的示例轉換。表3是後處理的示例概括。轉換過程800可包括推導亮度sqrt 804、色度升取樣814、逆色域映射及縮放818、YUV到RGB的轉換822、及平方（EOTF）810。輸入可以是解碼的調變值Ba 802及/或重建的SDR三刺激（tri-stimulus）樣本值（Y,U,V ）812。調變值Ba 可以在編碼階段計算及/或作為動態範圍轉換的中繼資料用訊號發送。推導亮度sqrt 804可以例如藉由1D查找表實施。在814，解碼SDR圖片YUV 812可以用於色度重新取樣。色度重新取樣的輸出816可被用於逆色域映射818。到逆色域映射818的輸入可以包括SDR的解碼Y1 U1 V1 816（例如，具有調變值Ba 802）。縮放可以將SDR動態範圍轉換為HDR動態範圍。逆色域映射818可轉換SDR域（例如HD）到HDR域（例如UHD）。在822，逆色域映射820的輸出可以被使用。在804，色度重新取樣的輸出816可以被用於推導亮度sqrt。在828，YUV到RGB轉換822的輸出824及/或推導亮度sqrt 804的輸出806可以被用於相乘。該相乘828的輸出808可以被用於在810執行平方（EOTF）以產生重建的線性光HDR三刺激樣本值（R,G,B ）826。
第9圖示出了SDR向後相容模式的過程900。該過程900可以接收輸入HDR視訊904。預處理906可以產生SDR視訊908。在910處，SDR視訊908可以被提供用於HEVC編碼，並且HEVC 10位元914可被產生。在916，過程900可以提供HEVC 10位元914以用於HEVC解碼。HEVC解碼916可以產生解碼後的SDR視訊918。在920，後處理可在解碼的SDR視訊918上執行。過程900可以輸出HDR視訊922。可用於在後處理920中將SDR轉換為HDR的調變中繼資料912可以被傳訊。
表3 - 後處理的示例
第10圖示出了具有非SDR相容性（例如，僅HDR）操作模式的後處理HDR重建過程1000的示例。如圖所示，通用子模組可以被重新使用。例如，訊號處理裝置（例如，解碼器或顯示器）可接收輸出（例如，主10）1014及經過適應性再成形1016、色度升取樣1018、色彩增強1020、色彩空間轉換1026、及適應性轉移函數1030、及輸出HDR視訊1032。適應性再成形可以使用從適應性再成形中繼資料流1006識別的適應性再成形中繼資料。色彩增強1020可以使用從色彩增強中繼資料流1008識別的色彩增強中繼資料。色彩空間轉換可以使用從色彩空間中繼資料流1010識別的色彩空間中繼資料。
處理流程可以被用在端對端視訊遞送鏈中以用於實現向後相容（例如，SDR及HDR）及非向後相容（例如，僅HDR）遞送兩者。向後相容的過程可以用僅HDR遞送流協調以保持在重建的HDR視訊中的高保真度。
HDR及SDR視訊可以有不同的色域。架構可以支援HDR適應性及WCG支援兩者。關於SDR及HDR的增益因數可以藉由像素值被隱式編碼。訊號處理裝置可以執行類似的計算以允許增益的確定。 HDR可以使用此增益因數從SDR再現。等式2中示出的線性域表示可以例如基於SDR及HDR RGB值以相同色基表示但在動態範圍不同的假設。
各種技術可在架構中協調。前處理及後處理功能的示例架構可以在此處顯示。示例架構包括通用於多種操作模式的一個或多個功能區塊。
第11圖示出了SDR及HDR操作模式的示例過程。作為示例，在第9圖中所示的結構可以例如藉由共用各種技術元素（例如，功能區塊）而與其它技術（例如，第4圖）組合，以提供僅HDR及具有SDR向後相容操作模式的HDR兩者。僅HDR模式可以為HDR / WCG壓縮進行最佳化。SDR-向後相容模式可以提供向後相容性的SDR輸出。過程1100可以接收輸入HDR視訊1104。預處理1106可以產生HDR / SDR視訊1108。過程1100可在1110提供用於HEVC編碼的HDR / SDR視訊1108、並產生HEVC 10位元1114。在1116，過程1100可以為HEVC解碼提供HEVC 10位元1114。HEVC解碼1116可以產生解碼後的HDR / SDR視訊1118。在1120，解碼後的HDR / SDR視訊1118可以被用於後處理。過程1100可輸出HDR視訊1122。操作模式的指示及HDR重建中繼資料1122可以被用於控制在後處理中的各種工具。
來自多種技術的中繼資料可以被包括在集合中、並且由例如操作模式中繼資料的中繼資料1112支援。中繼資料可包括用於控制轉換HDR到SDR及/或SDR到HDR（例如，如第8圖及第9圖所示）的過程的調變中繼資料。該中繼資料可以包括：表明IPT-PQ空間的色彩空間中繼資料、重新分配對色彩分量的可用碼字的適應性再成形中繼資料、及/或增強及修復由於壓縮期間的量化而失真的邊緣的色彩增強中繼資料（如第4圖所示）。
操作模式中繼資料（例如，1112）可以包括操作模式指示。操作模式指示可以表明HDR編碼是在僅HDR模式還是SDR-向後-相容模式下操作。例如取決於包括操作模式指示的操作模式中繼資料，不同的功能區塊可以在解碼過程/後處理過程中被調用以用於完全重建HDR視訊（例如，有或沒有重建伴隨SDR訊號）。
後處理HDR重建過程可以根據所接收的視訊訊號的格式而在SDR向後相容模式或非SDR向後相容（例如，僅HDR）模式中操作。例如，視訊訊號的格式可以由操作模式指示來表明。第12圖示出了示例後處理HDR重建架構。架構1200可以包括適應性再成形1216、色度升取樣1218、色彩增強1220、色域映射1222、縮放因數推導1224、色彩空間轉換1226、動態範圍轉換1228、ATF / EOTF 1230及/或類似的中的一者或多者。架構1200可以使用包括調變因數中繼資料流 1202、適應性再成形中繼資料流 1206、色彩增強中繼資料流 1208、色彩空間中繼資料流 1210、操作模式中繼資料1212及/或類似物的中繼資料進行操作。
後處理HDR重建過程可包括基於所接收的視訊訊號的格式的各種功能區塊。當所接收的視訊訊號的格式是SDR，後處理HDR重建過程可以在SDR向後相容模式操作。當所接收的視訊訊號的格式是HDR，後處理HDR重建方法可以在非SDR向後相容模式（例如，僅HDR模式）進行操作。所接收的視訊訊號的格式的指示可由操作模式表明（例如，操作模式指示1212）支援。操作模式指示可以例如作為旗標或由所接收的視訊訊號的峰值亮度用訊號發送。例如，在第12圖中，當如由操作模式指示1212表明所接收的視訊訊號的格式是SDR時，該架構1200可以包括色度升取樣1218、色彩增強1220、縮放因數推導1224、色域映射1222、色彩空間轉換1226、動態範圍轉換1228及適應性轉移函數（ATF）/ EOTF 1230中的一者或多者。當如由操作模式指示1212表明接收的視訊訊號的格式是HDR，過程1200可以包括適應性再成形1216、色度升取樣1218、色彩增強1220、色彩空間轉換1226、及ATF / EOTF 1230中的一者或多者。
後處理HDR重建過程可以使用對於多種操作模式（例如，SDR向後相容操作模式及非SDR向後相容操作模式）通用的功能區塊。例如，在第12圖中，對於SDR向後相容操作模式與非SDR向後相容操作模式通用的功能區塊可以包括：例如色度升取樣1218、色彩增強1220、色彩空間轉換1226、及/或ATF / EOTF 1230中的一者或多者。色彩增強1220可以在非SDR向後相容操作模式被示出，但是可以擴展並應用到SDR相容操作模式。色彩空間轉換1226可以使用例如色彩空間中繼資料，以表明由遞送系統使用的編解碼器原有（native）色彩空間（例如，到編解碼器的輸入訊號及從編解碼器的輸出訊號的色彩空間，諸如HEVC主10位元）。編解碼器原有色彩空間可以是例如用於SDR解碼的訊號的Y'CbCr色彩空間、被HDR解碼的訊號使用的IPT-PQ色彩空間、或提供具有合理複雜性的良好色彩分量解相關函數的色彩空間。ATF/EOTF可以例如應用轉移函數（TF）將非線性視訊訊號轉換到線性光域。解碼處理/後處理可以是適應性的，例如，轉移函數參數作為適應性再成形中繼資料（例如，1206）的一部分被傳訊。
後處理HDR重建過程可使用對於多個操作模式（例如，SDR向後相容操作模式與非SDR向後相容操作模式）不通用的功能區塊。例如，在第12圖中，在SDR向後相容操作模式下執行（例如，唯一地執行）的功能區塊可以包括縮放因數推導1224、色域映射1222及動態範圍轉換1228中的一者或多者。縮放因數推導1224可以用於推導縮放因數（例如，在等式2中使用的縮放因數），其用於將標準動態範圍轉換為高動態範圍。推導可以基於局部像素特性，例如，如等式3所示。色域映射1222可以使用例如以將由解碼的SDR訊號使用的第一色域轉換為由HDR訊號使用的第二色域。第一色域及第二色域可以是不同的。作為示例，第一色域可以是HD以及第二色域可以是P3或UHD。動態範圍轉換1228（例如，逆色調映射）可被用於將SDR訊號的動態範圍擴展到HDR訊號的動態範圍。調變因數Ba 技術或逆色調映射函數，例如如在第15圖的示例中所描述，可用於動態範圍轉換。在第12圖，在非SDR向後相容操作模式下（例如，僅HDR操作模式）執行（例如，唯一地執行）的功能區塊可以包括適應性再成形。適應性再成形可以對於某些編解碼器色彩空間（例如IPT-PQ色彩空間）是有用的。在IPT-PQ色彩空間中，例如，在色彩空間轉換及固定點轉換（例如，從浮點至10位元或16位元）之後，I、P及T分量可能具有有限的動態範圍。適應性再成形可以包括用於擴展I / P / T分量範圍的過程，以例如有效地分配可用的碼字（例如，對於N位元實現，0及2N -1之間的值）到色彩分量。
一個或多個功能區塊的執行順序可以被改變以改善視訊訊號的編碼效率及/或品質。順序可以基於在HDR訊息中所傳訊的中繼資料進行調整。例如，在第12圖，當操作模式表明所接收的視訊訊號的格式為SDR時，解碼的視訊訊號1214可以在1218處升取樣。在1218處的升取樣輸出可以利用色彩增強1220處理。色彩增強1220的輸出視訊訊號可以利用色域映射1222及/或縮放因數推導1224進行處理。色域映射1222的輸出視訊訊號可以利用色彩空間轉換1226進行處理。縮放因數推導1224的輸出視訊訊號（例如，縮放因數）及色彩空間轉換1226的輸出視訊訊號可以利用動態範圍轉換1228進行處理。動態範圍轉換1228的輸出視訊訊號可在1230經過轉移函數並成為HDR視訊訊號1232。在第12圖中，當操作模式表明所接收的視訊訊號的格式為HDR時，解碼的視訊訊號1214可以用適應性再成形1216進行處理。適應性再成形1214的輸出視訊訊號可以在1218處被升取樣。在1218的升取樣輸出可以用色彩增強1220進行處理。色彩增強1220的輸出視訊訊號可以用色彩空間轉換1226進行處理。色彩空間轉換1226的輸出視訊訊號可在1230經過轉移函數並成為HDR視訊訊號1232。
訊號處理裝置可以知道所接收的視訊訊號是編碼的HDR或編碼的SDR位元流並由此識別中繼資料。訊號處理裝置可以被嵌入到顯示器中。訊號處理裝置可以包括解碼器。例如，當訊號處理裝置在SDR向後相容操作模式中操作時，此處的一些功能區塊可以由顯示器執行以及此處的一些功能區塊可以由解碼器執行。例如，當訊號處理裝置在非SDR向後相容操作模式中操作時，此處的一些功能區塊可以由顯示器執行以及此處的一些功能區塊可以由解碼器執行。例如，當一個或多個解碼器或顯示器在非SDR向後相容操作模式中操作時，適應性再成形1214可以由解碼器執行，以及色彩增強1220、色彩空間轉換1226，及轉移函數1230可以由在顯示器上的訊號處理裝置執行。
訊號處理裝置可以例如基於包括操作模式指示（例如，操作模式指示1212）的中繼資料傳訊，在SDR向後相容操作模式與非SDR向後相容操作模式之間切換。訊號處理裝置可以從中繼資料流識別各種中繼資料以用於處理所接收的視訊訊號。例如，在第12圖中，訊號處理裝置可接收視訊訊號及包括操作模式指示的中繼資料，該操作模式指示可以表明所接收的視訊訊號是編碼的SDR。在1218，訊號處理裝置可以升取樣所接收的SDR視訊訊號，從4：2：0色度格式到4：4：4色度格式。訊號處理裝置可以從色彩增強中繼資料流1208識別色彩增強中繼資料並且在1220處使用色彩增強中繼資料以在視訊訊號上執行色彩增強。在1222處，訊號處理裝置可以將由視訊訊號使用的第一色域轉換到由HDR訊號使用的第二色域。訊號處理裝置可以從色彩空間中繼資料流1210識別色彩空間中繼資料，並且在1226處將編解碼器原有色彩空間Y'CbCr轉換到R'G'B'色彩空間。訊號處理裝置可以從調變因數中繼資料流1202識別調變因數中繼資料，並在1224處使用調變因數中繼資料以推導縮放因數。在1228處，訊號處理裝置可以將視訊訊號（例如，SDR訊號）的動態範圍擴展到HDR訊號的動態範圍。訊號處理裝置可以從適應性再成形中繼資料流1206識別包括轉移函數參數的適應性再成形中繼資料，並且在1230處使用該適應性再成形中繼資料以在視訊訊號上執行轉移函數。
包括操作模式指示的中繼資料可以在例如視訊可用性資訊（VUI）或補充增強資訊（SEI）中被傳訊。可以使用多個NAL單元類型（例如，前綴SEI或尾綴SEI）中的一者表明SEI訊息。 SEI訊息可以基於SEI酬載（payload）類型被分類。VUI及/或SEI可考慮對於訊號處理是非正規的。VUI及/或SEI中繼資料可考慮對於訊號處理是正規的，例如當他們在HDR訊號的重建過程（例如具有或沒有伴隨SDR訊號）中被使用（例如在第12圖示出的示例中）時。
用於HDR重建相關的中繼資料的HDR訊息可以被建立，作為代替或附加地，在HDR訊號的重建過程（例如，有或沒有伴隨SDR訊號）中使用VUI或SEI以傳訊中繼資料（例如在第12圖的示例中）。訊號處理裝置及/或網路能夠將HRI訊息視作較高優先順序以用於HDR視訊應用。例如，訊號處理裝置可以將HRI訊息視作高優先順序訊息，考慮到他們在正確HDR重建中使用。訊號處理裝置可以從SEI訊息中區分HRI訊息。作為示例，NAL單元類型可以被分配以攜帶多種類型的HDR重建中繼資料，其可以被標記，例如HDR重建資訊（HRI）或HDR重建中繼資料。HRI訊息可以被考慮為正規的。HRI或HDR重建相關的中繼資料可以包括下列中的一者或多者：操作模式指示、調變因數中繼資料、適應性再成形中繼資料、色彩增強中繼資料、色彩空間中繼資料等等。訊號處理裝置可以解析NAL單元類型並且發現其表明HRI。訊號處理裝置可以解析用於HDR重建中繼資料的HRI酬載類型。HDR重建中繼資料的類型，例如第12圖中示出的與功能區塊相關的中繼資料，可以被分配酬載類型。酬載類型可以表明HDR重建中繼資料的類型。與HRI酬載類型對應的附加語法元素可以被傳訊，其可以類似於SEI訊息的語法結構。
例如，向後相容性可以用可縮放編碼系統而實現，諸如HEVC（SHVC）的可縮放擴展。層間處理可以例如藉由考慮HDR及SDR之間的關係來改進。
第13 A圖及第13B圖提供了支援SDR及HDR的可縮放編碼及解碼系統的示例。第13A圖示出了在用於傳達SDR及HDR視訊的可縮放編碼及解碼系統中具有兩個層的示例可縮放編碼器。第13B圖為在用於傳達SDR及HDR視訊的可縮放編碼及解碼系統中具有兩個層的示例可縮放訊號處理裝置的示例。
SDR視訊可以在基本層遞送，以及HDR視訊可以在增強層遞送。在第13A圖中BL編碼器1304（例如，HEVC // AVC編碼器）可以編碼SDR BL視訊輸入1330、並在1310提供用於層間處理（ILP）的BL視訊資訊1308。 BL編碼器1304可以建立基本層解碼圖像緩衝器（DPB）1306以儲存重建的SDR視訊，以例如經由時間運動補償預測來執行輸入SDR視訊訊號的預測。ILP 1310可以在使用來自BL DPB 1306的視訊（如圖像）來預測EL視訊之前處理來自BL DPB 1306的視訊（如圖像）。 ILP 1310可以用中繼資料資訊將編碼的SDR轉換為HDR格式。轉換後的HDR視訊可以用作層間參考圖像，例如以預測增強層中的HDR視訊。ILP 1310可以包括逆色調映射（例如，以將SDR的動態範圍轉換為HDR的動態範圍）及色域擴展（例如，從BL中的HD到EL中的UHD）。儘管順序可以用不同的設計或實施方式被交換，逆色調映射可以在色域轉換之前被應用。轉換的HDR圖像可以被插入到DPB 1322，其可以用作增強層圖像編碼的參考圖像。在第13A圖的EL編碼器1320（例如，HEVC編碼器）可以編碼HDR EL視訊輸入1314，並且在1310處提供用於ILP的EL視訊資訊1332。在1324處，HDR EL視訊輸入1314可以經由色彩分等級、色調映射、色域轉換中的一者或多者被轉換到SDR BL視訊輸入1330。ILP的中繼資料（例如，ILP資訊1316）（其可包括逆色調映射參數及色域轉換參數）可以例如以序列等級或基於場景的圖像等級被傳訊。多工器（MUX）1318可以將例如攜帶ILP資訊1316的NAL單元與EL位元流1330及BL位元流1328進行多工並輸出可縮放位元流1326。EL編碼器1320可以將在ILP 1324期間使用的參數被傳訊到EL解碼器1336。
位元流解多工器（DEMUX）1334可以接收可縮放位元流1326並解多工可縮放位元流1326為EL位元流1330、BL位元流1328、及ILP資訊1316 。BL解碼器1338（例如，HEVC / AVC解碼器）可使用BL位元流1328以重建BL SDR圖像。重建的BL SDR圖像可以插入到BL DPB 1340中。BL解碼器（例如， HEVC / AVC解碼器）可以輸出SDR視訊1350。ILP 1342可以根據由位元流解多工器（DEMUX）1334提供的ILP資訊1316而利用BL重建的SDR圖像及應用層間處理技術，以產生處理後的EL重建的HDR圖像。 ILP 1342可以包括逆色調映射及色域轉換。處理後的EL重建的圖像可以被插入到EL DPB 1346中。EL解碼器1336可以輸出HDR視訊1348。
基於SHVC的可縮放系統設計可以被實現，並且可以定義用於將SDR轉換為HDR的ILP過程。可縮放遞送系統可以提供HDR訊號資訊，同時維持SDR品質。可縮放遞送系統可以利用多層解碼。
第14圖示出了示例逆色調映射技術。增益因數ω 可以對於像素（例如，基於像素的RGB分量）而被導出。分量值可以由增益因數縮放，以產生HDR的相應像素，如第14圖所示。給定SDR輸入像素（Ri，Gi，Bi）1402，增益因數ω 1408可以被導出。如所示，像素（Ro，Go，Bo）1412可以是輸出HDR像素。逆色調映射函數可以被表示為InvTM(x)（例如，如在1406示出）。在1404處，亮度Y可以例如基於（Ri，Gi，Bi）計算。在1404處，（Ri，Gi，Bi，Y）的最大值可以被導出並且表示為最大（Max）。用於（Ri，Gi，Bi）1402的增益因數ω 1408可以在1406計算，例如，如等式4所示：ω = InvTM(Max)/(Max +δ)                                等式4
其中δ可以是小的值，例如，以避免被零除。在1410處，SDR輸入像素（Ri，Gi，Bi）1402可以經由其它實施（例如其它逆色調映射技術）被用於推導（Ro，Go，Bo）1412。
增益因數可以在接收機側導出。在增益估算過程中使用的函數定義可以用訊號發送。
第15圖示出了可以被用於逆色調映射中的增益因數估計的函數的示例。對於三段曲線存在四個參數，例如，在兩端與抛物線曲線相連的兩個線性曲線。給定SDR及HDR訊號，參數可在編碼階段訓練。可以使用其它的逆色調映射技術。增益因數可以經由調變頻道被傳訊。調變頻道可以包括帶內傳訊。
分量的像素的增益因數可以為本地視窗的平均值。增益因數可以被計算，例如，如等式5所示： ω(x,y) =/N                     等式5
其中，H及W可以是本地視窗的高度及寬度，並且N可以是位於本地視窗的像素的數量。
色域轉換可以例如使用3D查找表來執行，其可以類似於在SHVC的色域可縮放的色彩映射過程。
在第7圖的解碼器示例中在SDR到HDR過程中的示例增益計算被示出。圖式的較低部分示出了計算增益值的處理，該增益值在線性域中每子像素分量被相乘。
第16圖示出了增益計算的示例。第16圖中示出的增益計算1600包括以下中的一者或多者，例如在解碼SDR樣本值之後。增益計算1600可以包括在1602處YUV從4:2:0到4:4:4的色度升取樣轉換。增益計算1600可以包括在1604處從YUV到R’G’B’的逆色彩空間轉換。增益計算1600可以包括在1606處到線性域RGB的轉換。增益計算1600可以包括在1608處每像素最大分量的計算。增益計算1600可以包括在1610處針對最大值的由SDR到HDR值的計算。在1612處，動態範圍轉換可以被應用到每像素的最大分量。在1614處，動態範圍轉換的輸出及每像素的最大分量之間的比值可以被計算以確定每個像素的增益因數。在1606處，SDR RGB值可以由每個像素的增益因數縮放以計算HDR RGB值。對於最大值的由SDR到HDR值的計算可以在1610處執行，並且在1618處動態範圍轉換1612可以使用包括例如SMPTE 2094及SNPTE 2086的中繼資料。動態範圍轉換1612可以使用顯示能力。
第17圖示出了經由LUT的簡化增益計算的示例。增益因數計算可以從4:4:4 R’G’B’資料執行，例如，如第17圖所示。轉換到線性域以確定增益因數及/或每像素除法運算可以被略過。N位元LUT可以被用於使用M位元R’G’B’及Y資料的系統，其中N＞=M（例如M＝10，如第17圖所示）。LUT存取（例如單一LUT存取）可以避免計算每像素的除法運算及/或色調映射值。LUT中的值可以離線計算，例如由經由完全線性域轉換、色調映射，及/或除法過程以處理可能的最大值來計算在可能最大值中的LUT項。示例增益計算1700可以確定來自降取樣YUV資料的增益因數。第17圖中示出的增益計算1700可以包括以下中的一者或多者，例如在解碼SDR樣本值之後。示例增益計算1700可以包括在1702處的視訊訊號從4:2:0到4:4:4的色度升取樣轉換。在1704處，色度升取樣1702的輸出可以被用於將視訊訊號從YUV轉換到R’G’B’。在1706處，1704的輸出R’G’B’可以被用於將視訊訊號轉換到線性域RGB。在1708處，對於最大值的由SDR到HDR值的計算可以被執行。在1710處，LUT可以被使用以從降取樣的YUV資料中確定增益因數。在1714處，LUT項可以使用中繼資料SMPTE 2094、SNPTE 2086來確定。LUT的計算可以使用顯示能力1716。在1710處的LUT可以提供增益因數值以用於與1706的輸出（例如線性域RGB）在1712處相乘。線性域RGB可以與從LUT中確定的增益因數相乘以產生在RGB中的視訊訊號。
WCG內容可以被處理，而同時支援傳統（例如HD）色域。SDR向後相容技術可以假設SDR及HDR視訊兩者使用相同的色彩空間。色域映射可以與各種技術組合。可能存在目標，諸如保留色彩（例如其中WCG及SCG域重疊）及將WCG資料壓縮到較小SCG域。折衷可以例如藉由定義兩個映射及兩個映射之間的融合被實現。兩個映射之間的融合可以基於色彩離中間（neutral）白色軸的距離。映射可以被用於在WCG及SCG之間轉換，例如在編碼器處HDR到SDR轉換之後及/或在解碼器處SDR到HDR轉換之前。
第18圖示出了包括具有SDR到HDR轉換的色域映射的示例後處理。第18圖示出了在解碼器過程及/或後處理中SCG到WCG映射的佈置。SCG到WCG映射1810可以在以下中的一者或多者之後執行：色度升取樣1804、色彩空間轉換（例如YUV到R’G’B’）1806、及R’G’B’到線性RGB 的變換1808。SCG到WCG映射1810可以放置在SDR到HDR 1812之前。色域映射（例如第18圖中示出的色域映射）可以用相對低複雜性在適當的WCG及SCG域之間轉換RGB值。參數化的轉換可以用在WCG資料上以將其映射到WCG域中的RGB值的SCG區域。
對於WCG及SCG的基色，將以WCG基色中表示的RGB轉換到以SCG基色表示的RGB資料的資料矩陣MWCG 到 SCG 可以被使用。轉換以SCG基色表示的RGB資料的矩陣可以使用矩陣MWCG 到 SCG 以WCG基色表示。此處的轉換可以提供色彩度量關係，其中物理色彩可以在兩個或多個不同RGB坐標系統中表示。對於兩個色基使用相同RGB值的識別碼映射可以被使用。
映射可以具有多種屬性。屬性可以包括色彩度量轉換可以被用於保留可能的色彩，例如對於在公共色域中良好的色彩。屬性可以包括（例如整個）WCG色域可以被映射到具有物理可實現值的SCG色域。可以例如藉由融合期望屬性以保留物理色彩來實現折衷。範圍外的值可以被產生。物理可實現但是可能引入色彩失真的RGB值可以被重新使用。當作出這種折衷時，這些色彩度量之間的平滑過渡可以避免例如由於突發過渡或剪輯的視覺假影。
第19圖示出了WCG到SCG映射的示例。第20圖示出了SCG到WCG映射的示例。在編碼器處從WCG到SCG的轉換及在解碼器處從SCG到WCG的轉換的結構可以使用類似演算法，例如如第19圖及第20圖所示。映射在轉換矩陣MWCG 到 SCG 及MSCG 到 WCG 的使用上有所不同並且融合了函數細節。示例融合過程在第19圖及第20圖中示出。在示例中，單一融合值可從以最小與最大之比的內容的飽和度估計（例如1904到1906及2004到2006）來計算。融合因數可以例如取決於色彩的飽和度，例如對於在SCG中良好的色彩。融合因數可以具有固定值一（1），其可以與此處描述的色彩度量示例對應。單一融合值可以被用於形成由轉換矩陣定義的原始及色彩轉換的權重組合。
第21圖示出了編碼器側融合因數計算的示例。第21圖示出了說明在編碼器處使用的融合函數F(S)的行為的曲線圖。第22圖示出了解碼器側融合因數計算的示例。第22圖示出了說明在解碼器處使用的融合函數G(S)的行為的曲線圖。
在解碼器處使用的融合函G(S)的行為及在編碼器處使用的融合函數F(S)的行為可以是類似。如第21圖及第22圖所示，融合函數一（1）可以是低於臨界值的值。例如當S等於一（1），融合函數可以在完全飽和度遞減到零。遞減的融合函數可以是平滑及可逆的。F(S)可以在高於臨界值的S處提供色彩壓縮，而G(S)可以用於使色彩擴展高於臨界值。在基色中的改變，針對F(S)從WCG到SCG相對於針對G(S)從SCG到WCG，可以導致曲線圖上的差異。例如當從WCG到SCG，固定的RGB值可以導致當使用SCG基色時色彩飽和度遞減。例如當從SCG到WCG時，固定的RGB值可以導致當使用WCG基色時色彩飽和度遞增。
第19圖示出了用於編碼器側WCG到SCG處理的訊號流程的示例。處理1900可以在1902處被應用到相對於WCG基色所表示的像素的每個RGB三元組（triple）。飽和度相關S 1904可以被計算為一（1）減去最大RGB值與最小RGB值之比。完全白可以具有給定S值為0的相等RGB值，而完全飽和的訊號可以具有給定S值為一（1）的至少一個基色零。值S可以被用於確定融合因數1906，例如藉由使用一函數，該函數在臨界值前為一（1），並且該函數在S=1減少到零，例如如第21圖所示。在1916處，色彩度量值可以例如藉由應用色彩基色轉換矩陣MWCG 到 SCG 來計算。這可以具有增加RGB值以補償在SCG表示中的解飽和基色的效果。增加的值可以在SCG色域中、並且對於例如低飽和度的RGB值是物理可實現的。在1914及1910處，融合因數F(S)可以被用於形成色彩度量轉換及原始RGB值的加權和。在1912處，輸出可以被指定為SCG RGB三元組。臨界值以下的F(S)可以降低到色彩度量轉換，例如給定融合因數。完全飽和度（例如S=1）可以利用在1908處由於適應SCG色域而引入的相應色彩解飽和而降低到重新使用SCG的RGB值。飽和度及融合函數可以在這些極端值（extreme）之間平滑地改變。
第20圖示出了用於解碼器側SCG到WCG處理的訊號流程的示例。用於解碼器側SCG到WCG處理的訊號流程2000可以類似於編碼器側WCG到SCG處理1900。處理可以在2002處被應用到相對於SCG基色表示的像素的每個RGB三元組。飽和度相關S 2004可以被計算為一（1）減去最大RGB值與最小RGB值之比。完全白可以具有給定S值為0的相等RGB值，而完全飽和的訊號可以具有給定S值為一（1）的至少一個基色零。值S可以被用於確定融合因數2006，例如藉由使用一函數，該函數在臨界值前為一（1），並且該函數在S=1遞減到零，例如如第22圖所示。在解碼器處使用的融合函數G(S)可以類似於F(S)，如第21圖所示。G(S)可以不等同於F(S)。函數G(S)可以在臨界值前為一（1），並且可以隨著S增加到1而遞減到零。在2016處，色彩度量值可以例如藉由應用色彩基色轉換矩陣MSCG 到 WCG 來計算。RGB值可以被降低以導致（account for）WCG表示的更多飽和的基色。在2014及2010處，融合因數G(S)可以被用於形成色彩度量轉換及原始RGB值的加權和。在2012處，輸出可以被指定為WCG RGB三元組。臨界值以下的G(S)可以降低到色彩度量轉換，例如給定融合因數1。完全飽和度（例如S=1）可以降低到重新使用WCG的RGB值，利用例如在2008處由WCG表示的擴展的基色引入的色彩飽和度的相應增加。飽和度及融合函數可以在這些極端值之間平滑地改變。
第23A圖是可以在其中實施一或者多個揭露的實施方式的示例通信系統100的圖。通信系統100可以是將諸如語音、資料、視訊、訊息、廣播等之類的內容提供給多個無線使用者的多重存取系統。通信系統100可以經由系統資源（包括無線頻寬）的共用使得多個無線使用者能夠存取這些內容。例如，通信系統100可以使用一或多個頻道存取方法，例如分碼多重存取（CDMA）、分時多重存取（TDMA）、分頻多重存取（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、單載波FDMA（SC-FDMA）等等。
如第23A圖所示，通信系統100可以包括無線傳輸/接收單元（WTRU） 102a、102b、102c及/或102d（通常或者統稱為WTRU 102）、無線電存取網路（RAN）103/104/105、核心網路106/107/109、公共交換電話網路（PSTN）108、網際網路110及其他網路112，但可以理解的是所揭露的實施方式可以涵蓋任意數量的WTRU、基地台、網路及/或網路元件。WTRU 102a、102b、102c、102d中的每一個可以是被配置為在無線環境中操作及/或通信的任何類型的裝置。作為示例，WTRU 102a、102b、102c及/或102d可以被配置為傳送及/或接收無線訊號、並且可以包括使用者設備（UE）、行動站、固定或行動使用者單元、呼叫器、行動電話、個人數位助理（PDA）、智慧型電話、可攜式電腦、隨身型易網機、個人電腦、無線感測器、消費電子產品等等。
通信系統100還可以包括基地台114a及基地台114b。基地台114a、114b中的每一個可以是被配置為與WTRU 102a、102b、102c、102d中的至少一者無線介接，以便於存取一個或多個通信網路（例如核心網路106/107/109、網際網路110及/或網路112）的任何類型的裝置。例如，基地台114a、114b可以是基地台收發站（BTS）、節點B、e節點B、家用節點B、家用e節點B、網站控制器、存取點（AP）、無線路由器等等。儘管基地台114a、114b每一個均被描述為單一元件，但是可以理解的是基地台114a、114b可以包括任何數量的互連基地台及/或網路元件。
基地台114a可以是RAN 103/104/105的一部分，該RAN 103/104/105還可以包括諸如網站控制器（BSC）、無線電網路控制器（RNC）、中繼節點之類的其他基地台及/或網路元件（未示出）。基地台114a及/或基地台114b可以被配置為傳送及/或接收特定地理區域內的無線訊號，該特定地理區域可以被稱作胞元（未示出）。胞元還可以被劃分成胞元扇區。例如與基地台114a相關聯的胞元可以被劃分成三個扇區。由此，在一種實施方式中，基地台114a可以包括三個收發器，例如針對該胞元的每個扇區都有一個收發器。在另一實施方式中，基地台114a可以使用多輸入多輸出（MIMO）技術、並且由此可以使用針對胞元的每個扇區的多個收發器。
基地台114a、114b可以經由空中介面115/116/117以與WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者進行通信，該空中介面115/116/117可以是任何合適的無線通訊鏈路（例如射頻（RF）、微波、紅外（IR）、紫外（UV）、可見光等）。空中介面115/116/117可以使用任何合適的無線電存取技術（RAT）來建立。
更為具體地，如前所述，通信系統100可以是多重存取系統、並且可以使用一個或多個頻道存取方案，例如CDMA、TDMA、FDMA、OFDMA、SC-FDMA以及類似的方案。例如，在RAN 103/104/105中的基地台114a及WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如通用行動電信系統（UMTS）陸地無線電存取（UTRA）之類的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA（WCDMA）來建立空中介面115/116/117。WCDMA可以包括諸如高速封包存取（HSPA）及/或演進型HSPA（HSPA+）的通信協定。HSPA可以包括高速下鏈封包存取（HSDPA）及/或高速上鏈封包存取（HSUPA）。
在另一實施方式中，基地台114a及WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取（E-UTRA）之類的無線電技術，其可以使用長期演進（LTE）及/或高級LTE（LTE-A）來建立空中介面115/116/117。
在其他實施方式中，基地台114a及WTRU 102a、102b、102c可以實施諸如IEEE 802.16（例如全球互通微波存取（WiMAX））、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000（IS-2000）、臨時標準95（IS-95）、臨時標準856（IS-856）、全球行動通信系統（GSM）、增強型資料速率GSM演進（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）之類的無線電技術。
舉例來講，第23A圖中的基地台114b可以是無線路由器、家用節點B、家用e節點B或者存取點、並且可以使用任何合適的RAT，以用於促進在諸如公司、家庭、車輛、校園之類的局部區域的無線連接。在一種實施方式中，基地台114b及WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.11之類的無線電技術以建立無線區域網路（WLAN）。在另一實施方式中，基地台114b及WTRU 102c、102d可以實施諸如IEEE 802.15之類的無線電技術以建立無線個人區域網路（WPAN）。在又一實施方式中，基地台114b及WTRU 102c、102d可以使用基於蜂巢的RAT（例如WCDMA、CDMA2000、GSM、LTE、LTE-A等）以建立超微型（picocell）胞元或毫微微胞元（femtocell）。如第23A圖所示，基地台114b可以具有至網際網路110的直接連接。由此，基地台114b可以不必經由核心網路106/107/109用來存取網際網路110。
RAN 103/104/105可以與核心網路106/107/109通信，該核心網路可以是被配置為將語音、資料、應用程式及/或網際網路協定語音（VoIP）服務提供到WTRU 102a、102b、102c、102d中的一者或多者的任何類型的網路。例如，核心網路106/107/109可以提供呼叫控制、帳單服務、基於移動位置的服務、預付費呼叫、網際連接性、視訊分配等、及/或執行高階安全性功能，例如使用者驗證。儘管第23A圖中未示出，需要理解的是RAN 103/104/105及/或核心網路106/107/109可以直接或間接地與其他RAN進行通信，這些其他RAT可以使用與RAN 103/104/105相同的RAT或者不同的RAT。例如，除了連接到可以採用E-UTRA無線電技術的RAN 103/104/105，核心網路106/107/109也可以與使用GSM無線電技術的其他RAN（未顯示）通信。
核心網路106/107/109也可以用作WTRU 102a、102b、102c，102d存取PSTN 108、網際網路110及/或其他網路112的閘道。PSTN 108可以包括提供普通老式電話服務（POTS）的電路交換電話網路。網際網路110可以包括互連電腦網路的全球系統以及使用公共通信協定的裝置，該公共通信協定例如傳輸控制協定（TCP）/網際網路協定（IP）網際網路協定套件中的TCP、使用者資料包通訊協定（UDP）及IP。網路112可以包括由其他服務提供方擁有及/或操作的無線或有線通信網路。例如，網路112可以包括連接到一或多個RAN的另一核心網路，這些RAN可以使用與RAN 103/104/105相同的RAT或者不同的RAT。
通信系統100中的WTRU 102a、102b、102c、102d中的一些或者全部可以包括多模式能力，例如WTRU 102a、102b、102c、102d可以包括用於經由多個無線鏈路以與不同的無線網路進行通信的多個收發器。例如，第23A圖中顯示的WTRU 102c可以被配置為與使用基於蜂巢的無線電技術的基地台114a進行通信、並且可以與使用IEEE 802無線電技術的基地台114b進行通信。
第23B圖為示例WTRU 102的系統圖。如第23B圖所示，WTRU 102可以包括處理器118、收發器120、傳輸/接收元件122、揚聲器/麥克風124、鍵盤126、顯示器/觸控板128、不可移式記憶體130、可移式記憶體132、電源134、全球定位系統（GPS）晶片組136及其他週邊裝置138。需要理解的是，在保持與以上實施方式一致的同時，WTRU 102可以包括上述元件的任何子集。此外，實施方式涵蓋基地台114a及114b及/或基地台114a及114b表示的節點（諸如但不限於收發器站（BTS）、節點B、網站控制器、存取點（AP）、家用節點B、演進型家用節點B（e節點B）、家用演進型節點B（HeNB）、家用演進型節點B閘道及代理節點等等）可以包括第23B圖中所描述的以及此處所描述的元素的一或者多個。
處理器118可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器（DSP）、多個微處理器、與DSP核心相關聯的一或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）電路、其他任何類型的積體電路（IC）、狀態機等。處理器118可以執行訊號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理、及/或使WTRU 102能夠在無線環境中操作的其他任何功能。處理器118可以耦合到收發器120，該收發器120可以耦合到傳輸/接收元件122。儘管第23B圖中將處理器118及收發器120描述為獨立的元件，但是可以理解的是處理器118及收發器120可以被一起集成到電子封裝或者晶片中。
傳輸/接收元件122可以被配置為經由空中介面115/116/117將訊號發送到基地台（例如基地台114a）、或者從基地台（例如基地台114a）接收訊號。例如，在一種實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收RF訊號的天線。在另一實施方式中，傳輸/接收元件122可以是被配置為傳送及/或接收例如IR、UV或者可見光訊號的發射器/偵測器。在又一實施方式中，傳輸/接收元件122可以被配置為傳送及接收RF訊號及光訊號兩者。需要理解的是傳輸/接收元件122可以被配置為傳送及/或接收無線訊號的任何組合。
此外，儘管傳輸/接收元件122在第23B圖中被描述為單一元件，但是WTRU 102可以包括任何數量的傳輸/接收元件122。更特別地，WTRU 102可以使用MIMO技術。由此，在一種實施方式中，WTRU 102可以包括兩個或更多個傳輸/接收元件122（例如多個天線）以用於經由空中介面115/116/117傳輸及接收無線訊號。
收發器120可以被配置為對將由傳輸/接收元件122發送的訊號進行調變、並且被配置為對由傳輸/接收元件122接收的訊號進行解調。如上所述，WTRU 102可以具有多模式能力。由此，收發器120可以包括多個收發器以用於使WTRU 102能夠經由多RAT進行通信，例如UTRA及IEEE 802.11。
WTRU 102的處理器118可以被耦合到揚聲器/麥克風124、鍵盤126及/或顯示器/觸控板128（例如，液晶顯示（LCD）單元或者有機發光二極體（OLED）顯示單元）、並且可以從上述裝置接收使用者輸入資料。處理器118還可以向揚聲器/麥克風124、鍵盤126、及/或顯示器/觸控板128輸出資料。此外，處理器118可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊，以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料，該記憶體例如可以是不可移式記憶體130及/或可移式記憶體132。不可移式記憶體130可以包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移式記憶體132可以包括用戶身分模組（SIM）卡、記憶條、安全數位（SD）記憶卡等類似裝置。在其他實施方式中，處理器118可以存取來自實體上未位於WTRU 102上而位於伺服器或者家用電腦（未示出）上的記憶體的資訊、以及向上述記憶體中儲存資料。
處理器118可以從電源134接收功率、並且可以被配置為將功率分配給WTRU 102中的其他元件及/或對至WTRU 102中的其他元件的功率進行控制。電源134可以是任何適用於給WTRU 102供電的裝置。例如，電源134可以包括一個或多個乾電池（例如鎳鎘（NiCd）、鎳鋅（NiZn）、鎳氫（NiMH）、鋰離子（Li-ion）等）、太陽能電池、燃料電池等。
處理器118還可以耦合到GPS晶片組136，該GPS晶片組136可以被配置為提供關於WTRU 102的目前位置的位置資訊（例如經度及緯度）。作為來自GPS晶片組136的資訊的補充或者替代，WTRU102可以經由空中介面115/116/117從基地台（例如基地台114a、114b）接收位置資訊、及/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的訊號的時序來確定其位置。需要理解的是，在與實施方式一致的同時，WTRU可以用任何合適的位置確定方法來獲得位置資訊。
處理器118還可以耦合到其他週邊裝置138，該週邊裝置138可以包括提供附加特徵、功能性及/或無線或有線連接的一或多個軟體及/或硬體模組。例如，週邊裝置138可以包括加速度計、電子指南針（e-compass）、衛星收發器、數位相機（用於照片或者視訊）、通用序列匯流排（USB）埠、震動裝置、電視收發器、免持耳機、藍牙R模組、調頻（FM）無線電單元、數位音樂播放器、媒體播放器、視訊遊戲播放機模組、網際網路瀏覽器等等。
第23C圖是根據一種實施方式的RAN 103及核心網路106的系統圖。如上所述，RAN 103可以使用UTRA無線電技術經由空中介面115以與WTRU 102a、102b、102c通信。RAN 103還可以與核心網路106通信。如第23C圖所示，RAN 103可以包含節點B 140a、140b、140c，其中節點B 140a、140b、140c每一個可以包含一個或多個收發器，該收發器經由空中介面115以與WTRU 102a、102b、102c通信。節點B 140a、140b、140c中的每一個可以與RAN103範圍內的特定胞元（未示出）相關聯。RAN 103還可以包括RNC 142a、142b。應該理解的是RAN 103可以包含任何數量的節點B及RNC而仍然與實施方式保持一致。
如第23C圖所示，節點B 140a、140b可以與RNC 142a進行通信。此外，節點B 140c可以與RNC 142b進行通信。節點B 140a、140b、140c可以經由Iub介面以與各個RNC 142a、142b進行通信。RNC 142a、142b可以經由Iur介面相互進行通信。每個RNC 142a、142b可以被配置為控制與其連接的各自的節點B 140a、140b、140c。此外，RNC 142a、142b可以分別被配置為實施或者支援其它功能，諸如外環功率控制、負載控制、准許控制、封包排程、切換控制、巨集分集、安全性功能、資料加密等等。
第23C圖中所示的核心網路106可以包括媒體閘道（MGW）144、行動交換中心（MSC）146、服務GPRS支援節點（SGSN）148，及/或閘道GPRS支援節點（GGSN）150。儘管上述元素中的每一個被描述為核心網路106的一部分，但是應該理解的是這些元素中的任何一個可以被除了核心網路操作者以外的實體擁有及/或操作。
RAN 103中的RNC 142a可以經由IuCS介面被連接至核心網路106中的MSC 146。MSC 146可以被連接至MGW 144。MSC 146及MGW 144可以向WTRU 102a、102b、102c提供至電路切換式網路（例如PSTN 108）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與傳統陸線通信裝置之間的通信。
RAN 103中的RNC 142a還可以經由IuPS介面被連接至核心網路106中的SGSN 148。SGSN 148可以被連接至GGSN 150中。SGSN 148及GGSN 150 可以向WTRU 102a、102b、102c提供至封包交換網路（例如網際網路110）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP賦能裝置之間的通信。
如以上所述，核心網路106還可以連接至其它網路112，其中該其它網路112可以包括被其他服務提供者擁有及/或操作的其他有線或無線網路。
第23D圖是根據一種實施方式的RAN 104及核心網路107的系統圖。如上所述，RAN 104可以使用E-UTRA無線電技術經由空中介面116以與WTRU 102a、102b、102c進行通信。RAN 104還可以與核心網路107進行通信。
RAN 104可以包括e節點B 160a、160b、160c，儘管應該理解的是RAN 104可以包含任何數量的e節點B而仍然與實施方式保持一致。e節點B 160a、160b、160c每一個可以包括一或多個收發器，該收發器經由空中介面116以與WTRU 102a、102b、102c通信。在一種實施方式中，e節點B 160a、160b、160c可以使用MIMO技術。由此，例如e節點B 160a可以使用多個天線來傳送無線訊號至WTRU 102a並且從WTRU 102a中接收無線訊號。
e節點B 160a、160b、160c中的每一個可以與特定胞元（未示出）相關聯並且可以被配置為在上鏈及/或下鏈中處理無線電資源管理決定、移交決定、使用者排程等。如第23D圖中所示，e節點B 160a、160b、160c可以經由X2介面彼此進行通信。
第23D圖中所示的核心網路107可以包括移動性管理閘道（MME）162、服務閘道164、及封包資料網路（PDN）閘道166。儘管上述元素中的每一個被描述為核心網路107的一部分，但是應該理解的是這些元素中的任何一個可以被除了核心網路操作者以外的實體擁有及/或操作。
MME 162可以經由S1介面被連接到RAN 104中的e節點B 160a、160b、160c中的每一個並且可以作為控制節點。例如，MME 162可以負責認證WTRU 102a、102b、102c的使用者、承載啟動/停用、在WTRU 102a、102b、102c的初始連結期間選擇特定服務閘道，等等。MME 162也可以為RAN 104與使用其他無線電技術（例如GSM或WCDMA）的RAN（未示出）之間的交換提供控制平面功能。
服務閘道164可以經由S1介面被連接到RAN 104中的e節點B 160a、160b、160c的每一個。服務閘道164通常可以路由及轉發使用者資料封包至WTRU 102a、102b、102c，或者路由及轉發來自WTRU 102a、102b、102c的使用者資料封包。服務閘道164也可以執行其他功能，例如在e節點B間切換期間錨定使用者平面、當下鏈資料可用於WTRU 102a、102b、102c時觸發傳呼、為WTRU 102a、102b、102c管理及儲存上下文等等。
服務閘道164也可以被連接到PDN閘道166，該閘道166可以向WTRU 102a、102b、102c提供至封包交換網路（例如網際網路110）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與IP賦能裝置之間的通信。
核心網路107可以促進與其他網路之間的通信。例如，核心網路107可以向WTRU 102a、102b、102c提供至電路切換式網路（例如PSTN 108）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與陸線通信裝置之間的通信。例如，核心網路107可以包括、或可以與下述通信：作為核心網路107及PSTN 108之間介面的IP閘道（例如，IP多媒體子系統（IMS）服務）。另外，核心網路107可以向提供WTRU 102a、102b、102c至網路112的存取，該網路112可以包含被其他服務提供者擁有及/或操作的其他有線或無線網路。
第23E圖是根據一種實施方式的RAN 105及核心網路109的系統圖。RAN 105可以是使用IEEE 802.16無線電技術經由空中介面117以與WTRU 102a、102b、102c進行通信的存取服務網路（ASN）。正如下文將繼續討論的，WTRU 102a、102b、102c、RAN 105及核心網路109的不同功能實體之間的通信鏈路可以被定義為參考點。
如第23E圖所示，RAN 105可以包括基地台180a、180b、180c及ASN 閘道182，儘管應該理解的是RAN 105可以包含任何數量的基地台及ASN閘道而仍然與實施方式保持一致。基地台 180a、180b、180c可以分別與RAN 105中的特定胞元（未示出）相關聯、並且可以分別包括一或多個收發器，該收發器經由空中介面117以與WTRU 102a、102b、102c通信。在一種實施方式中，基地台180a、180b、180c可以實施MIMO技術。由此，例如基地台180a可以使用多個天線來傳送無線訊號至WTRU 102a並且從WTRU 102a中接收無線訊號。基地台180a、180b、180c還可以提供移動性管理功能，例如切換觸發、隧道建立、無線電資源管理、訊務分類、服務品質（QoS）策略執行等等。ASN閘道182可以作為訊務聚合點且可以負責使用者設定檔的傳呼、快取、路由到核心網路109等等。
WTRU 102a、102b、102c與RAN 105之間的空中介面117可以被定義為實施IEEE 802.16規範的R1參考點。另外，WTRU 102a、102b、102c中的每一個可以建立與核心網路109間的邏輯介面（未示出）。WTRU 102a、102b、102c與核心網路109間的邏輯介面可以被定義為R2參考點，可以被用來認證、授權、IP主機配置管理、及/或移動管理。
基地台180a、180b、180c中的每一個之間的通信鏈路可以被定義為包括用於便於WTRU切換及基地台之間的資料傳輸的協定的R8參考點。基地台180a、180b、180c及ASN閘道182之間的通信鏈路可以被定義為R6參考點。R6參考點可以包括用於便於基於與每一個WTRU 102a、102b、102c相關的移動事件的移動管理的協定。
如第23E圖所示，RAN 105可以被連接到核心網路109。RAN 105及核心網路109之間的通信鏈路可以被定義為例如包括用於便於資料傳輸及行動管理能力的協定的R3參考點。核心網路109可以包括行動IP本地代理（MIP-HA）184、驗證、授權、計費（AAA）伺服器186及閘道188。儘管每個上述元件被描述為核心網路109的一部分，但是應該理解的是這些元件中的任一個可以被除了核心網路操作者以外的實體擁有及/或操作。
MIP-HA 可以負責IP位址管理、且可以使WTRU 102a、102b、102c在不同的ASN及/或不同的核心網路之間漫遊。MIP-HA 184可以向WTRU 102a、102b、102c提供至封包交換網路（例如網際網路110）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c及IP賦能裝置之間的通信。AAA伺服器186可以負責使用者認證及支援使用者服務。閘道188可以促進與其他網路之間的交互作用。例如，閘道188可以向WTRU 102a、102b、102c提供至電路切換式網路（例如PSTN 108）的存取，從而便於WTRU 102a、102b、102c與陸線通信裝置之間的通信。另外，閘道188可以向WTRU 102a、102b、102c提供至網路112的存取，該網路112可以包含被其他服務提供者擁有及/或操作的其他有線或無線網路。
雖然在第23E圖中未示出，將理解的是RAN 105可以被連接到其他ASN且核心網路109可以被連接到其他核心網路。RAN 105及其他ASN之間的通信鏈路可以被定義為R4參考點，該R4參考點可以包括用於協調RAN 105及其他ASN之間的WTRU 102a、102b、102c移動性的協定。核心網路109及其他核心網路之間的通信鏈路可以被定義為R5參考點，該R5參考點可以包括用於便於本地核心網路及受訪核心網路之間的交互的協定。
已經揭露了用於統一高動態範圍（HDR）視訊解碼架構的系統、方法、及手段。統一的HDR視訊解碼可以例如藉由提供取決於操作模式（例如HDR操作模式及標準動態範圍（SDR）相容操作模式）的多模式預及/或後編碼或解碼處理來提供。編碼或解碼裝置或系統可以包括例如僅HDR、SDR相容及通用編碼或解碼處理功能。僅HDR功能可以包括例如適應性再成形，其被提供適應性再成形及操作模式中繼資料。SDR相容功能可以包括例如縮放因數推導，色域映射及動態範圍轉換函數，其被提供調變因數及/或操作模式中繼資料。通用功能可以包括例如色度升取樣、色彩增強、色彩空間轉換及適應性轉移函數（ATF）/EOTF功能，其被提供色彩增強或色彩空間中繼資料。替代地或附加地，適應性再成形工具可以作為通用工具被應用SDR相容方案。在可縮放編碼或解碼系統中的統一可縮放編碼器或解碼器可以處理及/或傳達SDR及HDR視訊兩者。
雖然本發明的特徵和元素以特定的組合在以上進行了描述，但本領域中具有通常知識者可以理解的是，每個特徵或元素能夠單獨使用或者與其它特徵和元素以任意組合使用。此外，這裡描述的方法可以在由電腦或處理器執行的電腦程式、軟體或韌體中實施，其中該電腦程式、軟體或韌體被包含在電腦可讀媒體中。電腦可讀媒體的實例包括電子訊號（經由有線或者無線連接而傳送）及電腦可讀儲存媒體。電腦可讀儲存媒體的實例包括但不限於唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、暫存器、快取記憶體、半導體記憶裝置、磁性媒體（例如，內部硬碟或抽取式磁碟）、磁光媒體以及CD-ROM光碟及數位多功能光碟（DVD）之類的光學媒體。與軟體有關的處理器可以被用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或者任何主機電腦中使用的射頻收發器。
HDR‧‧‧高動態範圍
SDR‧‧‧標準動態範圍
ATF‧‧‧適應性轉移函數
EOTF‧‧‧光電轉移函數
PQ‧‧‧感知量化器
100‧‧‧通訊系統
102、102a、102b、102c、102d‧‧‧無線傳輸/接收單元（WTRU）
103、104、105‧‧‧無線電存取網路（RAN）
106、107、109‧‧‧核心網路
108‧‧‧公共交換電話網路（PSTN）
110‧‧‧網際網路
112‧‧‧其他網路
114a、114b、180a、180b、180c‧‧‧基地台
115、116、117‧‧‧空中介面
118‧‧‧處理器
120‧‧‧收發器
122‧‧‧傳輸/接收元件
124‧‧‧揚聲器/麥克風
126‧‧‧鍵盤
128‧‧‧顯示器/觸控板
130‧‧‧非可移式記憶體
132‧‧‧可移式記憶體
134‧‧‧電源
136‧‧‧全球定位系統（GPS）晶片組
138‧‧‧週邊裝置
140a、140b、140c‧‧‧節點B
142a、142b‧‧‧無線電網路控制器（RNC）
144‧‧‧媒體閘道（MGW）
146‧‧‧行動交換中心（MSC）
148‧‧‧服務GPRS支援節點（SGSN）
150‧‧‧閘道GPRS支援節點（GGSN）
162‧‧‧移動性管理閘道（MME）
164‧‧‧服務閘道
166‧‧‧封包資料網路（PDN）閘道
182‧‧‧存取服務網路（ASN）
184‧‧‧行動IP本地代理（MIP-HA）
186‧‧‧驗證、授權、計費（AAA）伺服器
188‧‧‧閘道
第1圖示出了在國際照明委員會（CIE）空間中的超高畫質電視（UHDTV）、HDTV及P3（DC）色原（color primary）的示例比較。 第2圖示出了用於標準動態範圍（SDR）及高動態範圍（HDR）表示的線性光值的示例映射。 第3圖示出了端對端HDR編碼及解碼鏈的示例。 第4圖示出了後處理HDR重建過程的示例。 第5圖示出了XYZ到IPT-PQ色彩空間轉換的示例。 第6圖示出了單層SDR向後相容結構的示例。 第7圖示出了SDR到HDR的轉換的示例。 第8圖示出了SDR到HDR的轉換的示例。 第9圖示出了SDR向後相容操作模式的示例過程。 第10圖示出了示例後處理HDR重建過程。 第11圖示出了用於SDR及HDR操作模式的示例過程。 第12圖示出了用於具有多種操作模式的後處理HDR重建過程的示例架構。 第13A圖示出了具有在用於傳達SDR及HDR視訊的可縮放編碼及解碼系統中的多個層的示例可縮放編碼器。 第13B圖示出了具有在用於傳達SDR及HDR視訊的可縮放編碼及解碼系統中的多個層的示例可縮放解碼器。 第14圖示出了逆色調映射技術的示例。 第15圖示出了被用於逆色調映射中的增益因數估計的函數的示例。 第16圖示出了增益計算的示例。 第17圖示出了經由查找表（LUT）簡化的增益計算的示例。 第18圖示出了具有SDR到HDR轉換的色域映射的示例。 第19圖示出了寬色域（WCG）到標準色域（SCG）映射的示例。 第20圖示出了SCG到WCG映射的示例。 第21圖示出了編碼器側融合（blend）因數計算的示例。 第22圖示出了解碼器側融合因數計算的示例。 第23A圖是可以在其中實施一個或多個所揭露的實施方式的示例通信系統的系統圖。 第23B圖是可以在如第23A圖所示的通信系統中使用的示例無線傳輸/接收單元（WTRU）的系統圖。 第23C圖是可以在如第23A圖所示的通信系統中使用的示例無線電存取網路及示例核心網路的系統圖。 第23D圖是可以在如第23A圖所示的通信系統中使用的另一示例無線電存取網路及另一示例核心網路的系統圖。 第23E圖是可以在如第23A圖所示的通信系統中使用的另一示例無線電存取網路及另一示例核心網路的系統圖。
HDR‧‧‧高動態範圍
SDR‧‧‧標準動態範圍
ATF‧‧‧適應性轉移函數
EOTF‧‧‧光電轉移函數

Claims (38)

  1. 一種高動態範圍（HDR）訊號處理裝置，包括：  一處理器，被配置為： 接收一視訊訊號及一操作模式指示，該操作模式指示被配置為表明該視訊訊號的一格式； 基於該操作模式指示確定是否在該視訊訊號上執行適應性再成形，其中該處理器被配置為在該操作模式表明該視訊訊號為一HDR格式的情況下確定執行該適應性再成形，且在該操作模式表明該視訊訊號為一非HDR格式的情況下確定略過該適應性再成形；以及 基於該確定來處理該視訊訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器被配置為： 經由一網路抽象化層（NAL）單元接收多個類型的HDR重建中繼資料。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的訊號處理裝置，其中該多個類型的HDR重建中繼資料包括以下中的至少一者： 該操作模式指示、一適應性再成形中繼資料、一調變因數中繼資料、一色彩增強中繼資料、及一色彩空間中繼資料。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器被配置為： 基於該確定來執行該適應性再成形、識別一適應性再成形HDR重建中繼資料以及使用該適應性再成形中繼資料在該視訊訊號上執行該適應性再成形。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器被配置為：經由一高優先順序訊息接收多個類型的HDR重建中繼資料，每個類型的HDR重建中繼資料與一酬載類型相關聯。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 基於該操作模式指示以在該視訊訊號上執行一轉移函數，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，該處理器更被配置為識別與該視訊訊號相關聯的一適應性再成形中繼資料並且使用該適應性再成形中繼資料執行該轉移函數。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 在該視訊訊號上執行色度升取樣，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，該色度升取樣是基於該適應性再成形的一輸出而被執行。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 識別與該視訊訊號相關聯的一色彩增強中繼資料；以及 使用該色彩增強中繼資料以在該視訊訊號上執行色彩增強。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為：基於色度升取樣的一輸出，在該視訊訊號上執行色彩增強。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 基於該操作模式指示來確定是否在該視訊訊號上執行色域映射，其中該處理器被配置為在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下確定執行該色域映射、以及在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下確定略過該色域映射；以及 基於是否執行該色域映射的該確定來處理該視訊訊號。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的訊號處理裝置，其中執行該色域映射更基於色彩增強的一輸出。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 識別與一色彩空間轉換相關聯的一色彩空間中繼資料；以及 使用該色彩空間中繼資料，在該視訊訊號上執行該色彩空間轉換。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 在該視訊訊號上執行色彩空間轉換，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，該色彩空間轉換是基於色域映射的一輸出而被執行。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 基於該操作模式指示以確定是否在該視訊訊號上執行縮放因數推導，其中該處理器被配置為在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下確定執行該縮放因數推導、以及在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下確定略過該縮放因數推導；以及 基於是否執行該縮放因數推導的該確定來處理該視訊訊號。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為基於執行該縮放因數推導的該確定來識別與該縮放因數推導相關聯的一調變因數中繼資料以及使用該調變因數中繼資料以在該視訊訊號上執行該縮放因數推導。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的訊號處理裝置，其中執行該縮放因數推導更基於色彩增強的一輸出。
  17. 如申請專利範圍第1項所述的訊號處理裝置，其中該處理器更被配置為： 基於該操作模式指示來確定是否在該視訊訊號上執行動態範圍轉換，其中該處理器被配置為在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下確定執行該動態範圍轉換、以及在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下確定略過該動態範圍轉換；以及 基於對是否執行該動態範圍轉換的確定來處理該視訊訊號。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的訊號處理裝置，其中執行該動態範圍轉換更基於色彩空間轉換的一輸出。
  19. 如申請專利範圍第17項所述的訊號處理裝置，其中執行該動態範圍轉換更基於縮放因數推導的一輸出。
  20. 一種高動態範圍（HDR）訊號處理方法，包括： 接收一視訊訊號及一操作模式指示，該操作模式指示被配置為表明該視訊訊號的一格式； 基於該操作模式指示，確定是否在該視訊訊號上執行適應性再成形，其中在該操作模式表明該視訊訊號為一HDR格式的情況下作出執行該適應性再成形的一確定，且在該操作模式表明該視訊訊號為一非HDR格式的情況下作出略過該適應性再成形的一確定；以及 基於該確定來處理該視訊訊號。
  21. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 經由一網路抽象化層（NAL）單元接收多個類型的HDR重建中繼資料。
  22. 如申請專利範圍第21項所述的方法，其中該多個類型的HDR重建中繼資料包括以下中的至少一者： 該操作模式指示、一適應性再成形中繼資料、一調變因數中繼資料、一色彩增強中繼資料及一色彩空間中繼資料。
  23. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於該確定來執行該適應性再成形，識別一適應性再成形HDR重建中繼資料及使用該適應性再成形中繼資料以在該視訊訊號上執行該適應性再成形。
  24. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 經由一高優先順序訊息接收多個類型的HDR重建中繼資料，每個類型的HDR重建中繼資料與一酬載類型相關聯。
  25. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於該操作模式指示以在該視訊訊號上執行一轉移函數，其中，在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，該方法更包括識別與該視訊訊號相關聯的一適應性再成形中繼資料並且使用該適應性再成形中繼資料執行該轉移函數。
  26. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 在該視訊訊號上執行色度升取樣，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，執行該色度升取樣是基於該適應性再成形的一輸出。
  27. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 識別與該視訊訊號相關聯的一色彩增強中繼資料；以及 使用該色彩增強中繼資料在該視訊訊號上執行色彩增強。。
  28. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於色度升取樣的一輸出，在該視訊訊號上執行色彩增強。
  29. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於該操作模式指示來確定是否在該視訊訊號上執行色域映射，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下作出執行該色域映射的一確定，且在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下作出略過該色域映射的一確定；以及 基於是否執行該色域映射的該確定來處理該視訊訊號。
  30. 如申請專利範圍第29項所述的方法，其中執行該色域映射更基於色彩增強的一輸出。
  31. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 識別與色彩空間轉換相關聯的一色彩空間中繼資料；以及 使用該色彩空間中繼資料在該視訊訊號上執行該色彩空間轉換。
  32. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括在該視訊訊號上執行色彩空間轉換，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下，該色彩空間轉換是基於色域映射的一輸出而被執行。
  33. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於該操作模式指示，確定是否在該視訊訊號上執行縮放因數推導，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下作出執行該縮放因數推導的一確定，且在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下作出略過該縮放因數推導的一確定；以及 基於是否執行該縮放因數推導的該確定來處理該視訊訊號。
  34. 如申請專利範圍第33項所述的方法，該方法更包括： 基於執行該縮放因數推導的該確定來識別與該縮放因數推導相關聯的一調變因數中繼資料並且使用該調變因數中繼資料以在該視訊訊號上執行該縮放因數推導。
  35. 如申請專利範圍第33項所述的方法，其中執行該縮放因數推導更基於色彩增強的一輸出。
  36. 如申請專利範圍第20項所述的方法，該方法更包括： 基於該操作模式指示來確定是否在該視訊訊號上執行動態範圍轉換，其中在該操作模式表明該視訊訊號為該非HDR格式的情況下作出執行該動態範圍轉換的一確定，且在該操作模式表明該視訊訊號為該HDR格式的情況下作出略過該動態範圍轉換的一確定；以及 基於是否執行該動態範圍轉換的該確定來處理該視訊訊號。
  37. 如申請專利範圍第36項所述的方法，其中執行該動態範圍轉換更基於色彩空間轉換的一輸出。
  38. 如申請專利範圍第36項所述的方法，其中執行該動態範圍轉換更基於縮放因數推導的一輸出。
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