信號收發(fā)裝置和信號收發(fā)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于發(fā)送和接收信號的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于視頻信號處理速度已經(jīng)提高，已經(jīng)研宄編碼/解碼超高分辨率(UHD)視頻的方法。已經(jīng)研宄甚至當(dāng)使用現(xiàn)有的HD接收器接收UHD視頻時在沒有任何問題的情況下處理UHD視頻和HD視頻的方法。
[0003]與現(xiàn)有的HDTV相比較，UHDTV需要提供具有改善幀速率、位深度、顏色采樣格式等等的屏幕，以便提供高質(zhì)量圖像。在其它之中，當(dāng)位深度從8位提高到10位時，對應(yīng)于合成一個像素值的YcbCr的Y的亮度值從O到255的值變化為O到1023的值，從而提高表示范圍，并且提供更高質(zhì)量圖像。對于色域，可以提供二種方法，即，非恒定和恒定亮度顏色編碼方法。為了使用利用寬的色域的恒定亮度顏色編碼方法，位深度需要擴(kuò)展為10位。
[0004]但是，由于支持8位位深度的現(xiàn)有的HD接收器不能以10位位深度顯示視頻，所以存在對于支持10位位深度，同時與8位位深度兼容的方法的需要，但是，沒有提供對此的解決方案。此外，存在對于用信令發(fā)送具有不同的位深度的視頻數(shù)據(jù)的方法的需要，但是，沒有提供對此的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]設(shè)計去解決該問題的本發(fā)明的一個目的在于用于發(fā)送和接收信號的裝置和方法，其能夠根據(jù)接收器的性能顯示具有不同的位深度的視頻。
[0007]本發(fā)明的另一個目的是提供用于發(fā)送和接收信號的裝置和方法，其能夠發(fā)送使能夠根據(jù)接收器的性能顯示具有不同的位深度的視頻的信令信息。
[0008]技術(shù)方案
[0009]本發(fā)明的目的可以通過提供信號傳輸方法實(shí)現(xiàn)，包括:編碼能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的視頻數(shù)據(jù)，產(chǎn)生信令信息，使得編碼的視頻數(shù)據(jù)在多個位深度的任何一個的色域中顯示，和復(fù)用編碼的視頻數(shù)據(jù)和信令信息，并且發(fā)送復(fù)用的視頻數(shù)據(jù)和信令信息。
[0010]編碼的視頻數(shù)據(jù)可以包括在8位位深度的色域中的UHD視頻數(shù)據(jù)和殘留數(shù)據(jù)，殘留數(shù)據(jù)是在10位位深度的色域中的UHD視頻數(shù)據(jù)和在8位位深度的色域中的UHD視頻數(shù)據(jù)之間的差。
[0011]在8位位深度的色域中的UHD視頻數(shù)據(jù)可以包括在8位位深度的色域中的HD視頻數(shù)據(jù)和殘留數(shù)據(jù)，殘留數(shù)據(jù)是在8位位深度的色域中的UHD視頻數(shù)據(jù)和在8位位深度的色域中的HD視頻數(shù)據(jù)之間的差。
[0012]信令信息可以包括有關(guān)位深度的縮放方法的信息，使得編碼的視頻數(shù)據(jù)被顯示在多個位深度的任何一個的色域中。
[0013]在本發(fā)明的另一個方面中，在此處提供的是一種信號接收方法，包括:解復(fù)用攜帶能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的視頻數(shù)據(jù)的視頻流，和解復(fù)用使視頻流能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的信令信息；解碼解復(fù)用的信令信息；和基于表示視頻數(shù)據(jù)組成的元數(shù)據(jù)，解碼在視頻流的至少一個中攜帶的視頻數(shù)據(jù)。
[0014]在本發(fā)明的另一個方面中，在此處提供的是一種信號傳輸裝置，包括:編碼器，其被配置成編碼能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的視頻數(shù)據(jù)；信令信息生成器，其被配置成產(chǎn)生信令信息，使得編碼的視頻數(shù)據(jù)被顯示在多個位深度的任何一個的色域中；和復(fù)用器，其被配置成復(fù)用編碼的視頻數(shù)據(jù)和信令信息。
[0015]在本發(fā)明的另一個方面中，在此處提供的是一種信號接收裝置，包括:解復(fù)用器，其被配置成解復(fù)用攜帶能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的視頻數(shù)據(jù)的視頻流，和解復(fù)用使視頻流能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示的信令信息；解碼器，其被配置成解碼解復(fù)用的信令信息；和視頻解碼器，其被配置成基于指示視頻數(shù)據(jù)組成的元數(shù)據(jù)，解碼在視頻流的至少一個中攜帶的視頻數(shù)據(jù)。
[0016]有益效果
[0017]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有可能根據(jù)接收器的性能顯示具有不同的位深度的視頻。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有可能發(fā)送使能夠根據(jù)接收器的性能顯示具有不同的位深度的視頻的信令信息。
【附圖說明】
[0019]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送信號的方法的實(shí)施例的示意圖。
[0020]圖2是示出縮放表示視頻顏色的位深度的示例的示意圖。
[0021]圖3是示出使用位深度縮放函數(shù)縮放位深度的示例的示意圖。
[0022]圖4是示出使用兼容的位深度信息顯示視頻的示例的示意圖。
[0023]圖5是示出發(fā)送具有10位位深度的視頻的方法的示意圖，其中具有10位位深度的視頻與具有8位位深度的視頻兼容。
[0024]圖6是圖示發(fā)送具有10位位深度的視頻的方法的示例的示意圖，其中具有10位位深度的視頻與具有8位位深度的視頻兼容。
[0025]圖7是示出根據(jù)接收器的性能能夠在8位色域中顯示HD視頻和在10位色域中顯示UHD視頻的視頻流結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0026]圖8是示出根據(jù)接收器的性能能夠顯示具有不同的兼容位深度的視頻的視頻信號傳輸裝置的實(shí)施例的示意圖。
[0027]圖9是示出根據(jù)接收器的性能能夠顯示具有不同的兼容位深度的視頻的視頻信號傳輸裝置的另一個實(shí)施例的示意圖。
[0028]圖10是示出根據(jù)接收器能夠基于位深度顯示視頻的信號接收裝置的實(shí)施例的示意圖。
[0029]圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例使能夠顯示視頻的信令信息的示意圖。
[0030]圖12是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的信令信息的詳細(xì)語法值的示意圖。
[0031]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流級描述符的示例的示意圖。
[0032]圖14是示出元數(shù)據(jù)的縮放信息的示意圖。
[0033]圖15是示出元數(shù)據(jù)的原始視頻信息的示意圖。
[0034]圖16是示出有關(guān)元數(shù)據(jù)的原始視頻的位深度類型的信息的示意圖。
[0035]圖17是示出表示在元數(shù)據(jù)的原始視頻和發(fā)送的視頻之間的位深度的差的信息的示意圖。
[0036]圖18是示出表示元數(shù)據(jù)的位縮放類型的信息的示意圖。
[0037]圖19是示出有關(guān)元數(shù)據(jù)的位深度的縮放方法的附加信息的示意圖。
[0038]圖20是示出使用在等式I中示出的線性函數(shù)縮放位深度的方法的示意圖。
[0039]圖21是示出當(dāng)能夠轉(zhuǎn)換位深度的查找表格被以部分?jǐn)?shù)據(jù)的形式發(fā)送時的部分?jǐn)?shù)據(jù)的示例的示意圖。
[0040]圖22是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意圖。
[0041]圖23是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意圖。
[0042]圖24是示出其中以上描述的描述符被包括在其它的信令信息中情形的示意圖。
[0043]圖25是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的視頻數(shù)據(jù)的SEI區(qū)域的有效載荷語法的示意圖。
[0044]圖26是示出根據(jù)本發(fā)明的信號接收裝置的實(shí)施例的示意圖。
[0045]圖27是示出根據(jù)本發(fā)明的信號接收方法的實(shí)施例的示意圖。
[0046]圖28是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的信號傳輸裝置的示例的示意圖。
[0047]圖29是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的信號接收裝置的示例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]在下文中，本發(fā)明的實(shí)施例將參考伴隨的附圖描述。在下文中，N位視頻表示在N位的位深度的色域中的視頻。
[0049]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的發(fā)送信號的方法的實(shí)施例的示意圖。
[0050]編碼具有兼容的位深度的視頻數(shù)據(jù)(SllO) ο兼容的位深度指的是編碼的視頻數(shù)據(jù)可以在多個位深度的任何一個的色域中顯示。
[0051]具有兼容的位深度的視頻數(shù)據(jù)和攜帶視頻數(shù)據(jù)的流的結(jié)構(gòu)在圖7中示出。具有兼容的位深度的視頻數(shù)據(jù)流可以包括表示視頻數(shù)據(jù)組成的元數(shù)據(jù)。在這里，元數(shù)據(jù)在圖25中示出。元數(shù)據(jù)可以使編碼的視頻數(shù)據(jù)能夠在多個位深度的任何一個的色域中顯示。
[0052]當(dāng)編碼的視頻數(shù)據(jù)被以包括在廣播信號中的狀態(tài)發(fā)送時，產(chǎn)生包括使視頻數(shù)據(jù)能夠以兼容的位深度顯示的元數(shù)據(jù)的信令信息(S120)。信令信息在圖11至24中示出。
[0053]編碼的視頻數(shù)據(jù)和信令信息被復(fù)用，并且復(fù)用的視頻數(shù)據(jù)和信令信息被發(fā)送(S130)。當(dāng)編碼的視頻數(shù)據(jù)沒有被包括在廣播信號中時，該信令信息沒有被復(fù)用，并且包括元數(shù)據(jù)的視頻數(shù)據(jù)流被發(fā)送。
[0054]圖2是示出縮放表示視頻顏色的位深度的示例的示意圖。例如，視頻的顏色可以從10位位深度的色域縮小為8位位深度的色域，或者可以從8位位深度的色域放大為10位位深度的色域。一旦放大，可以使用殘留值。
[0055]縮放位深度的方法可以被劃分成二種方法:利用位深度縮放函數(shù)的方法或者使用查找表格的方法。
[0056]圖3是示出使用位深度縮放函數(shù)的縮放位深度的示例的示意圖。位深度縮放函數(shù)可以不同地限定。例如，位深度縮放函數(shù)可以定義為在縮放前和縮放后用于線性地提高位深度的一維的函數(shù)，或者非線性的函數(shù)，諸如冪函數(shù)或者對數(shù)函數(shù)。
[0057]這個圖形示出經(jīng)由作為一維的線性函數(shù)的縮放定義用于改變在8位位深度(垂直軸)和10位位深度(水平軸)之間位關(guān)系函數(shù)的示例。在這個圖形中，在預(yù)先確定的范圍中的值可以近似為縮小位深度的其值，或者其值可以使用類似于量化的方法放大為在預(yù)先確定的范圍中的值。
[0058]圖4是示出使用兼容的位深度信息顯示視頻的示例的示意圖。參考這個圖形，現(xiàn)在將描述放大或者縮小位深度的示例。
[0059]在10位位深度的色域中的視頻A可以被縮小為在8位位深度的色域中的視頻B，并且視頻B可以被顯示。在8位位深度的色域的視頻B可以根據(jù)位深度放大方法被放大為在10位位深度的色域中的視頻C，并且視頻C可以被顯示。此時，當(dāng)SVC編碼用于在10位位深度的色域中的視頻C時，殘留數(shù)據(jù)可以另外在增強(qiáng)層(如下所述)中使用。
[0060]當(dāng)執(zhí)行位深度縮放之后使用縮放函數(shù)時，能夠定義在發(fā)射器中函數(shù)的參數(shù)，例如，函數(shù)的系數(shù)被發(fā)送。接收器可以使用該參數(shù)執(zhí)行位深度縮放。
[0061]例如，當(dāng)發(fā)射器發(fā)送有關(guān)具有y = a*x+b形式的縮放函數(shù)的信息時，包括函數(shù)類型“線性”和函數(shù)系數(shù)“a和b”的信息可以被發(fā)送。非線性的函數(shù)的類型和系數(shù)可以被發(fā)送和接收。此外，當(dāng)分段連續(xù)的函數(shù)的參數(shù)被發(fā)送和接收時，有關(guān)該函數(shù)被應(yīng)用于的間隔的信息，和函數(shù)類型和系數(shù)可以以間隔為單位發(fā)送。
[0062]作為放大或者縮小位深度的另一個方法，使用查找表格。這個方法直接映射屬于不同的域的二個值，并且因此，當(dāng)縮放關(guān)系太復(fù)雜去由函數(shù)表示，或者沒有預(yù)先地定義時，被有效地用于表示位深度關(guān)系。
[0063]圖5是示出發(fā)送具有10位位深度的視頻的方法的示意圖，具有10位位深度的視頻與具有8位位深度的視頻兼容。具有不同的位深度和分辨率的視頻可以使用可縮放的視頻編碼根據(jù)接收器的性能顯示。
[0064]具有10位位深度的視頻可以使用具有8位位深度的視頻被編碼如下。
[0065]首先，具有8位位深度的HD視頻被編碼為基本層數(shù)據(jù)。具有HD分辨率的基本層數(shù)據(jù)被放大為具有UHD分辨率的數(shù)據(jù)。是在具有HD分辨率的基本層數(shù)據(jù)的放大數(shù)據(jù)和UHD視頻(例如，4K UHD視頻)之間的差的第一殘留數(shù)據(jù)被編碼為第一增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。
[0066]是在10位位深度的UHD視頻和具有8位位深度的UHD視頻之間的差的第二殘留數(shù)據(jù)被編碼為第二增強(qiáng)數(shù)據(jù)。
[0067]圖6是圖示發(fā)送具有10位位深度的視頻的方法的示例的示意圖，具有10位位深度的視頻與具有8位位深度的視頻兼容。
[0068]具有HD分辨率的8位視頻A被從HD放大到UHD以轉(zhuǎn)換為8位UHD視頻U。是在放大的8位UHD視頻U和8位UHD視頻D之間的差的第一殘留數(shù)據(jù)被合并為放大的8位UHD視頻U以產(chǎn)生8位UHD視頻D。此時，第一殘留數(shù)據(jù)a被編碼為第一增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。
[0069]使用以上描述的位深度放大方法(函數(shù)或者查找表格)，8位UHD視頻D被放大為10位UHD Vo使用是在8位UHD視頻D和10位視頻UHD視頻E之間的差的第二殘留數(shù)據(jù)b可以產(chǎn)生10位UHD視頻E。此時，第二殘留數(shù)據(jù)b可以被編碼為第二增強(qiáng)層數(shù)據(jù)。
[0070]從接收器的視點(diǎn)，當(dāng)具有HD分辨率的8位視頻A(其是基本層數(shù)據(jù))和第一增強(qiáng)層數(shù)據(jù)a被解碼時，具有HD分辨率的接收的8位視頻A可以被轉(zhuǎn)換為8位UHD視頻。
[0071]此外，當(dāng)使用利用函數(shù)或者查找表格的位深度放大方法時，放大的10位UHD視頻V和第二增強(qiáng)層數(shù)據(jù)b被合并和解碼以獲得10位UHD視頻E。
[0072]圖7是示出根據(jù)接收器的性能能夠在8位色域中顯示HD視頻和在10位色域中顯示UHD視頻的視頻流結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0073]攜帶10位UHD視頻的流E包括攜帶8位UHD視頻和第二增強(qiáng)層數(shù)據(jù)b (其是在10位UHD視頻E和8位UHD視頻D之間的差)的流D，并且可以包括元數(shù)據(jù)(UHD組成元數(shù)據(jù))M，其是有關(guān)流結(jié)構(gòu)的信息。
[0074]元數(shù)據(jù)(UHD組成元數(shù)據(jù))M可以包括有關(guān)視頻(縮放函數(shù)或者查找表格)的位深度