ВЫСОКОТОЧНАЯ ПОВЫШАЮЩАЯ ДИСКРЕТИЗАЦИЯ ПРИ МАСШТАБИРУЕМОМ КОДИРОВАНИИ ВИДЕОИЗОБРАЖЕНИЙ С ВЫСОКОЙ БИТОВОЙ ГЛУБИНОЙ Российский патент 2020 года по МПК H04N19/33 H04N19/80 H04N19/59 

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Данная заявка заявляет приоритет предварительной заявки на патент США №61/745050, поданной 21 декабря 2012 г., которая посредством ссылки полностью включается в настоящий документ.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к изображениям. В частности, один из вариантов осуществления настоящего изобретения относится к высокоточной повышающей дискретизации в масштабируемых видеокодеках для видеоизображений с высокой битовой глубиной.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Сжатие звука и видеоизображений является ключевой составляющей при разработке, хранении, распространении и потреблении мультимедийного содержимого. Выбор способа сжатия включает компромиссы между эффективностью кодирования, сложностью кодирования и задержкой. По мере того, как увеличивается отношение вычислительной мощности к вычислительным затратам, оно позволяет разрабатывать более сложные методики сжатия, делающие возможным более эффективное сжатие. В качестве примера в сжатии видеоизображений Экспертная группа по вопросам движущегося изображения (MPEG) из Международной организации по стандартам (ISO) продолжила совершенствовать первоначальный видеостандарт MPEG-1, выпустив стандарты кодирования MPEG-2, MPEG-4 (part 2) и H.264/AVC (или MPEG-4, part 10).

[0004] Несмотря на эффективность кодирования и успех H.264, в настоящее время в разработке находится технология сжатия видеоизображений нового поколения, известная как высокоэффективное кодирование видеоизображений (HEVC). Технология HEVC, проект которой доступен в документе JCTVC-K1003 Объединенной команды по кодированию видеоизображений ITU-T/ISO/IEC (JCT-VC) «High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 9», октябрь 2012 г., авторы B. Bross, W.-J. Han, G. J. Sullivan, J.-R. Ohm, T. Wiegand, который посредством ссылки полностью включается в настоящий документ, направлен на обеспечение способности к сжатию, улучшенной относительно существующего стандарта H.264 (также известного как AVC), опубликованного как документ «Advanced Video Coding for generic audio-visual services», ITU T Rec. H.264, и стандарта ISO/IEC 14496-10, которые посредством ссылки полностью включаются в настоящий документ.

[0005] Видеосигналы можно охарактеризовать множеством параметров, таких, как битовая глубина, цветовое пространство, цветовая гамма и разрешение. Современные телевизоры и устройства для воспроизведения видеоизображений (например, проигрыватели Blu-ray) поддерживают различные разрешения, в том числе стандартную четкость (например, 720×480i) и высокую четкость (HD; например, 1090×1080р). Форматом разрешения следующего поколения является сверхвысокая четкость (UHD) с разрешением 3840×2160. Сверхвысокую четкость также можно именовать Ultra HD, UHDTV или Super High-Vision. В рамках настоящего документа «UHD» обозначает любое разрешение выше, чем разрешение HD.

[0006] Другой особенностью характеристики сигнала является его динамический диапазон. Динамический диапазон HD представляет собой диапазон интенсивности (например, яркости, luma) на изображении, например, от самых темных до самых ярких. В рамках настоящего документа термин «динамический диапазон» (DR) может относиться к способности психовизуальной системы человека (HVS) воспринимать диапазон интенсивности (например, яркости, luma) на изображении, например, от самых темных до самых ярких. В этом смысле, DR относится к интенсивности «в отношении сцены». DR также может относиться к способности устройства отображения приемлемо или приблизительно представлять диапазон интенсивности определенной ширины. В этом смысле, DR относится к интенсивности «в отношении дисплея». Если определенное значение не обусловлено в прямой форме как имеющее определенную значимость в любом месте настоящего документа, следует делать вывод о том, что этот термин можно использовать в любом смысле, например, взаимозаменяемо.

[0007] В настоящем документе термин «расширенный динамический диапазон» (HDR) относится к ширине DR, охватывающей около 14—15 порядков величины зрительной системы человека (HVS). Например, хорошо приспособленные люди с, по существу, нормальным зрением (например, в одном или нескольких следующих смыслах: статистическом, биометрическом или офтальмологическом) имеют диапазон интенсивности, охватывающий около 15 порядков величины. Приспособленные люди могут воспринимать тусклые источники света всего лишь в единицы фотонов. Даже более, те же самые люди могут воспринимать почти болезненно яркую интенсивность полуденного солнца в пустыне, на море или на снегу (или даже при взгляде на солнце, однако кратком — во избежание повреждений). Такой охват, тем не менее, доступен «приспособленным» людям, например, людям HVS которых имеет время для восстановления и корректировки.

[0008] Для сравнения, DR, в котором человек может одновременно воспринимать обширную ширину в диапазоне интенсивностей, может быть весьма усеченным относительно HDR. В рамках настоящего документа термины «повышенный динамический диапазон» (EDR), «зрительный динамический диапазон», или «переменный динамический диапазон» (VDR), могут по отдельности или взаимозаменяемо относиться к DR, одновременно воспринимаемому HVS. В рамках настоящего документа EDR может относиться к DR, охватывающему 5—6 порядков величины. Поэтому EDR, являющийся в некоторой степени более узким в отношении истинной картины HDR, тем не менее, отображает большую ширину DR. В рамках настоящего документа термин «одновременный динамический диапазон» может относиться к EDR.

[0009] В рамках настоящего документа термин «битовая глубина» изображения или видеоизображения обозначает количество битов, используемых для представления или хранения значений пикселов цветовой составляющей изображения в видеосигнале. Например, термин «N-битное видеоизображение» (например, N=8) обозначает, что значения пикселов цветовой составляющей (например, R, G или B) на этом видеоизображении может принимать значения в интервале от 0 до 2^N–1.

[00010] В рамках настоящего документа термин «высокая битовая глубина» обозначает любые значения битовой глубины больше 8 битов (например, N=10 битов). Следует отметить, что, хотя с высокой битовой глубиной, как правило, ассоциируются изображения и видеосигналы HDR, изображение с высокой битовой глубиной необязательно имеет расширенный динамический диапазон. Поэтому в рамках настоящего документа изображения с высокой битовой глубиной могут ассоциироваться как изображениями HDR, так и с изображениями SDR.

[00011] Для поддержки обратной совместимости с унаследованными воспроизводящими устройствами, а также новых дисплейных технологий, для доставки данных изображения UHD и HDR (или SDR) от устройства в восходящем направлении к устройствам в нисходящем направлении, можно использовать несколько уровней. При условии наличия такой многоуровневой системы унаследованные декодеры могут использовать базовый уровень для воссоздания версии HD SDR содержимого. Передовые декодеры могут использовать как базовый уровень, так и уровни расширения для воссоздания версии UHD EDR содержимого с целью представления его на более приспособленных дисплеях. Как оценили авторы изобретения, желательными здесь являются усовершенствованные методики кодирования видеоизображений с высокой битовой глубиной с использованием масштабируемых кодеков.

[00012] Подходы, описываемые в данном разделе, представляют собой подходы, которые можно было бы осуществить, но необязательно подходы, понятые и осуществленные ранее. Поэтому, если не указано иное, не следует полагать, что любой из подходов, описанных в данном разделе, квалифицируется как предшествующий уровень техники единственно в силу его включения в этот раздел. Аналогично, если не указано иное, проблемы, установленные на основании этого раздела в связи с одним или несколькими подходами, не следует полагать признанными где-либо на предшествующем уровне техники.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

[00013] Один из вариантов осуществления настоящего изобретения проиллюстрирован на неограничивающем примере на фигурах сопроводительных графических материалов, в которых подобные ссылочные позиции относятся к аналогичным элементам, и в которых:

[00014] ФИГ. 1 - одно из иллюстративных воплощений системы масштабируемого кодирования в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения;

[00015] ФИГ. 2 - одно из иллюстративных воплощений масштабируемой системы декодирования в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения;

[00016] ФИГ. 3 изображает один из примеров процесса повышающей дискретизации данных изображения в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения.

ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[00017] В настоящем документе описана высокоточная повышающая дискретизация при масштабируемом кодировании входных видеоизображений с высокой битовой глубиной. При заданных параметрах, относящихся к битовой глубине промежуточных результатов, битовой глубине внутреннего ввода и битовой глубине точности фильтра, для сохранения точности операций и предотвращения переполнения определяются коэффициенты масштабирования и факторы округления.

[00018] В нижеследующем описании в целях разъяснения с тем, чтобы обеспечить полное понимание настоящего изобретения, изложены многочисленные конкретные подробности. Однако, как будет очевидно, настоящее изобретение может быть применено на практике без этих конкретных подробностей. В других случаях, хорошо известные конструкции и устройства не описаны в исчерпывающих подробностях во избежание излишнего затруднения понимания изобретения.

Сущность изобретения

[00019] Иллюстративные варианты осуществления изобретения, описываемые в настоящем документе, относятся к высокоточной повышающей дискретизации при многоуровневом кодировании и декодировании видеосигналов с высокой битовой глубиной. В ответ на требования к битовой глубине системы кодирования или декодирования видеоизображений, для раздельного фильтра повышающей дискретизации определяются входные данные, коэффициенты фильтрации, параметры масштабирования и округления. Входные данные сначала подвергаются фильтрации по первому пространственному направлению с использованием первого параметра округления с целью генерирования первых данных с повышенной дискретизацией. Первые промежуточные данные генерируются путем масштабирования первых данных с повышенной дискретизацией с использованием первого параметра сдвига. Затем эти промежуточные данные фильтруются по второму пространственному направлению с использованием второго параметра округления с целью генерирования вторых данных с повышенной дискретизацией. Вторые промежуточные данные генерируются путем масштабирования вторых данных с повышенной дискретизацией с использованием второго параметра сдвига. Окончательные данные с повышенной дискретизацией могут генерироваться путем отсечения вторых промежуточных данных.

Высокоточная раздельная повышающая дискретизация

[00020] Существующие отображающие и воспроизводящие устройства, такие, как телевизоры HDTV, телевизионные приставки или проигрыватели Blu-ray, как правило, поддерживают сигналы с разрешением HD 1080p (1920×1080 при скорости 60 кадров в секунду). Для потребительских приложений такие сигналы в настоящее время, как правило, сжимают с использованием битовой глубины 8 битов на пиксел для каждой цветовой составляющей в цветовом формате luma-chroma, где, как правило, составляющие chroma имеют меньшее разрешение, чем составляющая luma (например, в цветовом формате YCbCr или YUV 4:2:0). По причине 8-битной глубины и соответствующего узкого динамического диапазона такие сигналы, как правило, именуются сигналами со стандартным динамическим диапазоном (SDR).

[00021] По мере разработки новых стандартов телевидения, таких, как Сверхвысокая четкость (UHD) может быть желательно кодировать в масштабируемом формате сигналы с улучшенным разрешением и/или более высокой битовой глубиной.

[00022] ФИГ. 1 изображает один из вариантов осуществления иллюстративной реализации системы масштабируемого кодирования. В одном из иллюстративных вариантов осуществления изобретения входной сигнал 104 базового уровня (BL) может представлять сигнал HD SDR, а ввод 102 уровня расширения (EL) может представлять сигнал UHD HDR (или SDR) с высокой битовой глубиной. Ввод 104 BL является сжатым (или кодированным) с использованием кодера 105 BL для генерирования битового потока 107 BL. Кодер 105 BL может сжимать, или кодировать, входной сигнал 104 с использованием любого из известных или будущих алгоритмов сжатия видеоизображений, таких, как MPEG-2, MPEG-4, part 2, H.264, HEVC, VP8 и т.п.

[00023] Для заданного ввода 104 BL система 100 кодирования генерирует не только битовый поток 107 BL, но также и сигнал 112 BL, который представляет сигнал 107 BL так, как он будет декодироваться соответствующим приемником. В некоторых вариантах осуществления изобретения сигнал 112 может генерироваться отдельным декодером (110) BL, следующим за кодером 105 BL. В некоторых других вариантах осуществления изобретения сигнал 112 может генерироваться контуром обратной связи, используемым для выполнения компенсации движения в кодере 105 BL. Как изображено на ФИГ. 1, сигнал 112 может быть обработан модулем 115 межуровневой обработки данных с целью генерирования сигнала, подходящего для использования процессом 120 межуровневого предсказания. В некоторых вариантах осуществления изобретения модуль 115 межуровневой обработки данных увеличивать масштаб сигнала 112 для его приведения в соответствие пространственному разрешению ввода 102 EL (например, от разрешения HD к разрешению UHD). Вслед за межуровневым предсказанием 120 вычисляется остаточный сигнал 127, который впоследствии кодируется кодером 132 с целью генерирования кодированного битового потока 132 EL. Битовый поток 107 BL и битовый поток 132 EL, как правило, уплотняют в единый кодированный битовый поток, который передается в подходящие приемники.

[00024] Термин «SHVC» обозначает масштабируемое расширение технологии сжатия видеоизображений нового поколения, известной как Высокоэффективное кодирование видеоизображений (HEVC) [1], которая делает возможной существенно более высокую способность к сжатию, чем у существующего стандарта AVC (H.264) [2]. SHVC в настоящее время совместно разрабатывают группы ISO/IEC MPEG и ITU-T WP3/16. Одной из ключевых особенностей SHVC является пространственная масштабируемость, где наиболее значимый выигрыш обеспечивает межуровневое предсказание текстуры (например, 120 или 210). На ФИГ. 2 показан один из примеров декодера SHVC. Как часть межуровневого предсказания, процесс (220) повышающей дискретизации выполняет повышающую дискретизацию, или повышающее преобразование, пиксельных данных из базового уровня (215) для их приведения в соответствие разрешению в пикселах для данных, принимаемых на уровне (например, 202 или 230) расширения. В одном их вариантов осуществления изобретения, процесс повышающей дискретизации можно выполнять путем применения фильтра повышающей дискретизации, или интерполирующего фильтра. В программном обеспечении масштабируемого расширения H.264 (SVC), или SHVC SMuCO.1.1 [3], применяется раздельный многофазный фильтр повышающей дискретизации/интерполяции. Несмотря на то, что такие фильтры эффективны для входных данных со стандартной битовой глубиной (например, для изображений, использующих 8 битов на пиксел для каждой цветовой составляющей), они могут переполняться входными данными с высокой битовой глубиной (например, изображениями, использующими 10 или более битов на пиксел для каждой цветовой составляющей).

[00025] В двумерных процессах повышающей дискретизации, или интерполяции, для снижения сложности обработки данных общепринятой практикой является применение раздельных фильтров. Такой фильтр сначала выполняет повышающую дискретизацию изображения в одном пространственном направлении (например, горизонтальном или вертикальном), а затем в другом направлении (например, вертикальном или горизонтальном). Без потери общности, в нижеследующем описании предполагается, что вертикальная повышающая дискретизация следует за горизонтальной повышающей дискретизацией. Тогда процесс фильтрации можно описать как:

Горизонтальная повышающая дискретизация:

, (1)

Вертикальная повышающая дискретизация:

, (2)

где eF хранит коэффициенты многофазного фильтра повышающей дискретизации, refSampleArray содержит опорные дискретные значения из воссозданного базового уровня, tempArray хранит промежуточное значение после первой одномерной фильтрации, predArray хранит окончательное значение после второй одномерной фильтрации, xRef и yRef соответствуют относительному положению пикселов для повышающей дискретизации, nshift обозначает параметр масштабирования, или нормирования, offset обозначает параметр округления, и Clip ( ) обозначает функцию отсечения. Например, для заданных данных х и пороговых значений A и B в одном из вариантов осуществления изобретения функция y=Clip(x, A, B) обозначает:

.

Например, для N-битных данных изображения иллюстративные значения А и В могут включать A=0 и В=2^Ν–1.

В уравнении (2) операция a=b>>c обозначает, что b делится на 2^с (например, а=b/2^с) путем сдвига двоичного представления b вправо на с битов. Следует отметить, что в уравнении (1) для первой ступени фильтрации операции отсечения или сдвига не применяются. Также следует отметить, что в данной реализации порядок горизонтальной и вертикальной фильтрации не имеет значения. Применение сначала вертикальной фильтрации, а затем горизонтальной фильтрации приводит к тем же результатам, что и применение сначала горизонтальной фильтрации, а затем вертикальной фильтрации

[00026] В SMuCO.01 [3] точность фильтра (обозначаемая как US_FILTER_PREC) для eF приравнена 6 битов. Если внутренняя битовая глубина refSampleArray равна 8 битов, то tempArray можно сохранить в пределах битовой глубины целевой реализации (например, 14 битов или 16 битов). Однако если внутренняя битовая глубина refSampleArray больше 8 битов (например, 10 битов), то вывод уравнения (1) может переполняться.

[00027] В одном из вариантов осуществления изобретения это можно предотвратить путем: (а) фиксации порядка операций в процессе повышающей дискретизации, (b) введения промежуточных операций масштабирования. В одном из вариантов осуществления изобретения, если за горизонтальной фильтрацией следует вертикальная фильтрация, то повышающую дискретизацию можно реализовать следующим образом:

Горизонтальная повышающая дискретизация:

, (3)

Вертикальная повышающая дискретизация:

. (4)

[00028] Без потери общности, пусть INTERM_BITDEPTH обозначает требование к битовой глубине (или разрешению в битах) для промежуточной обработки данных фильтром; то есть ни один результат нельзя представить большим количеством битов, чем INTERM_BITDEPTH (например, INTERM_BITDEPTH=16). Пусть INTERNAL_INPUT_BITDEPTH обозначает битовую глубину, используемую для представления входного видеосигнала в процессоре. Следует отметить, что битовая глубина INTERNAL_INPUT_BITDEPTH может быть больше или равна первоначальной битовой глубине входного сигнала. Например, в некоторых вариантах осуществления изобретения 8-битные входные данные изображения можно внутренне представить с использованием INTERNAL_INPUT_BITDEPTH=10. В качестве альтернативы, в другом примере 14-битное видеоизображение можно представить битовой глубиной INTERN AL_INPUT_BITDEPTH=14.

[00029] В одном из вариантов осуществления изобретения параметры масштабирования в уравнениях (3) и (4) можно вычислить как:

nShift1=(US_FILTER_PREC+INTERNAL_INPUT_BITDEPTH)
–INTERM_BITDEPTH , (5)

nShift2=2×US_FILTER_PREC–nShift1. (6)

В одном из вариантов осуществления изобретения для nShift1 и nShift2 могут не допускаться отрицательные значения. Например, отрицательное значение для nShift1 указывает на то, что разрешение в битах, допущенное для промежуточных результатов, больше приемлемого для предотвращения переполнения; поэтому в случае отрицательных значений параметр nShift1 может быть приравнен нулю.

[00030] Если в (3) и (4) используется округление (наибольшая сложность, наибольшая точность), то:

iOffset1=1<<(nShift1–1), (7)

iOffset2=1<<(nShift2–1), (8)

где a=1<<c обозначает двоичный сдвиг «1» влево на с битов, то есть a=2^с.

[00031] В качестве альтернативы, если в (3) и (4) округление не используется (наименьшая сложность, наименьшая точность), то:

iOffset1=0, (9)

iOffset2=0. (10)

[00032] В качестве альтернативы, если округление используется в (3), но не используется в (4), то:

iOffset1=1<<(nShift1–1), (11)

iOffset2=0. (12)

[00033] В качестве альтернативы, если округление используется в (4), но не используется в (3), то:

iOffset1=0, (13)

iOffset2=1<<(nShift2–1). (14)

[00034] В одном из иллюстративных вариантов осуществления изобретения, пусть INTERM_BITDEPTH=14, US_FILTER_PREC=6 и INTERNAL_INPUT_BITDEPTH=8, тогда, исходя из уравнений (5) и (6), nShift1=0, и nShift2=12. В другом примере при US_FILTER_PREC=6, если INTERN AL_INPUT_BITDEPTH=10, и INTERM_BITDEPTH=14, то nShift1=2, и iOffset1=0 или 2 в зависимости от выбранного режима округления. Кроме того, nShift2=10, и iOffset2=0 или 2⁹ в зависимости от выбранного режима округления.

[00035] Следует отметить, что при использовании реализации, изображенной в уравнениях (3) и (4), вертикальная фильтрация, за которой следует горизонтальная фильтрация, может приводить к иным результатам, чем горизонтальная фильтрация, за которой следует вертикальная фильтрация, поэтому надлежащую фильтрацию в декодере можно либо фиксировать и предварительно определить для всех декодеров (например, посредством стандарта декодирования или технических условий), либо, в некоторых вариантах осуществления изобретения, надлежащий порядок можно сигнализировать из кодера в декодер с использованием соответствующего флага в метаданных.

[00036] ФИГ. 3 изображает один из примеров процесса повышающей дискретизации данных изображения в соответствии с одним из вариантов осуществления данного изобретения. Вначале (305) кодер или декодер в системе многоуровневого кодирования определяет надлежащий порядок фильтрации (например, горизонтальную фильтрацию, за которой следует вертикальная фильтрация) и параметры масштабирования и округления. В одном из вариантов осуществления изобретения параметры масштабирования и округления можно определить в соответствии с уравнениями (5) — (14) на основе требуемых битовых глубин для промежуточного сохранения (например, INTERM_BITDEPTH), коэффициентов фильтра (например, US_FILTER_PREC) и внутреннего представления ввода (например, INTERNAL_INPUT_BITDEPTH). На этапе 310 данные изображения подвергают повышающей дискретизации в первом направлении (например, горизонтальном). Выходные результаты этой ступени округляют и масштабируют перед промежуточным сохранением с использованием первого параметра сдвига (например, nShift1) и первого параметра округления (например, iOffset1). Затем (315) промежуточные результаты подвергают повышающей дискретизации во втором направлении (например, вертикальном). Выходные результаты этой ступени округляют и масштабируют с использованием второго параметра сдвига (например, nShift2) и второго параметра округления (например, iOffset2). В заключение (320) выходные данные второй ступени подвергают отсечению перед окончательным выводом или сохранением.

[00037] Способы, описанные в настоящем документе, также могут быть применимы к другим приложениям формирования изображений, которые используют раздельную фильтрацию данных изображения с высокой битовой глубиной, таким, как понижающая дискретизация, фильтрация шума или преобразования в частотной области.

Иллюстративное воплощение компьютерной системы

[00038] Варианты осуществления настоящего изобретения можно реализовать в компьютерной системе, системах, сконфигурированных на электронной схеме и компонентах, интегральном микросхемном (IC) устройстве, таком, как микроконтроллер, вентильная матрица с эксплуатационным программированием (FPGA) или другое конфигурируемое или программируемое логическое устройство (PLD), в процессоре с дискретным временем или процессоре цифровой обработки сигналов (DSP), специализированной интегральной микросхеме (ASIC) и/или в устройстве, содержащем одну или несколько таких систем, устройств или компонентов. Компьютер и/или IC может выполнять, контролировать или исполнять команды, относящиеся к описанной в настоящем документе высокоточной повышающей дискретизации. Компьютер и/или IC может вычислять любой из множества параметров или значений, относящихся к описанной в настоящем документе высокоточной повышающей дискретизации. Варианты осуществления кодирования и декодирования можно реализовать как аппаратное обеспечение, программное обеспечение, программно-аппаратное обеспечение и различные их сочетания.

[00039] Некоторые реализации изобретения включают компьютерные процессоры, исполняющие команды программного обеспечения, которые вызывают выполнение процессором способа изобретения. Например, способы, относящиеся к вышеописанной высокоточной повышающей дискретизации, могут быть реализованы одним или несколькими процессорами дисплея, кодера, телевизионной приставки, преобразователя кода и т.п. путем исполнения ими команд программного обеспечения, доступных для этих процессоров. Изобретение также может быть предусмотрено в форме программного продукта. Этот программный продукт может включать любой носитель данных, несущий набор машиночитаемых сигналов, содержащих команды, которые при их исполнении процессором данных вызывают исполнение этим процессором данных способа изобретения. Программные продукты в соответствии с изобретением могут находиться в любой из широкого разнообразия форм. Этот программный продукт может включать, например, физические носители данных, такие как магнитные носители данных, в том числе дискеты, жесткие диски, оптические носители данных, в том числе диски CD ROM, диски DVD, электронные носители данных, в том числе запоминающие устройства ROM, флэш-память RAM и т.п. Машиночитаемые сигналы в программном продукте могут, необязательно, быть сжатыми или зашифрованными.

[00040] Там, где выше упоминается компонент (например, модуль программного обеспечения, процессор, компоновочный узел, устройство, схема и т.д.), если не указано иное, ссылку на этот компонент (в том числе ссылку на «средства») следует истолковывать как включающую в качестве эквивалентов этого компонента, любой компонент, выполняющий функцию описываемого компонента (например, являющийся функционально эквивалентным), в том числе компоненты, не являющиеся конструктивно эквивалентными раскрываемой конструкции, выполняющие эту функцию в проиллюстрированных иллюстративных вариантах осуществления изобретения.

Эквиваленты, расширения, альтернативы и прочее

[00041] Таким образом, описаны иллюстративные варианты осуществления изобретения, относящиеся к высокоточной повышающей дискретизации при масштабируемом кодировании видеоизображений с высокой битовой глубиной. В предшествующем описании варианты осуществления настоящего изобретения были описаны со ссылкой на многочисленные конкретные подробности, которые могут изменяться от реализации к реализации. Поэтому единственным и исключительным указателем того, что представляет собой изобретение, является набор, изложенный в формуле изобретения, вытекающей из данной заявки, в той конкретной форме, в которой вытекает эта формула изобретения, включая любую последующую правку. Любые определения, в прямой форме изложенные в настоящем документе для терминов, содержащихся в указанной формуле изобретения, должны иметь преимущественную силу значений этих терминов, используемых в формуле изобретения. Таким образом, никакое ограничение, элемент, свойство, характерный признак, преимущество или атрибут, не изложенный в прямой форме в формуле изобретения, никоим образом не должен ограничивать объем этой формулы изобретения. Соответственно, описание и графические материалы следует рассматривать в иллюстративном, а не в ограничивающем смысле.

ССЫЛКИ

[1] B. Bross, W.-J. Han, G. J. Sullivan, J.-R. Ohm, and T. Wiegand, «High efficiency video coding (HEVC) text specification draft 9», ITU-T/ISO/IEC Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) document JCTVC-K1003, Oct. 2012.

[2] ITU-T and ISO/IEC JTC 1, «Advanced Video Coding for generic audio-visual services», ITU T Rec. H.264 and ISO/IEC 14496-10 (AVC).

[3] SMuCO.1.1 software for SHVC (scalable extension of HEVC): https:/hevc.hhi.fraunhofer.de/svn/'svn_SMuCSoftware/tags/0.1.1/.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в сохранении точности операций повышающей дискретизации. Устройство для повышающей дискретизации данных изображения с первого уровня видео на второй уровень видео содержит вход для приема данных изображения на первом уровне видео; процессор для генерирования первых данных с повышенной дискретизацией путем фильтрации данных изображения на первом уровне видео; генерирования первых промежуточных данных путем масштабирования первых данных с повышенной дискретизацией посредством первого параметра сдвига; генерирования вторых данных с повышенной дискретизацией путем фильтрации первых промежуточных данных, при этом фильтрация первых промежуточных данных выполняется по второму пространственному направлению с использованием второго параметра округления; генерирования вторых промежуточных данных путем масштабирования вторых данных с повышенной дискретизацией посредством второго параметра сдвига; и генерирования выходных данных с повышенной дискретизацией для второго уровня видео путем отсечения вторых промежуточных данных. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для повышающей дискретизации данных изображения с первого уровня видео на второй уровень видео, содержащее:

вход для приема данных изображения на первом уровне видео;

процессор для

генерирования первых данных с повышенной дискретизацией путем фильтрации данных изображения на первом уровне видео, при этом фильтрация данных изображения выполняется по первому пространственному направлению;

генерирования первых промежуточных данных путем масштабирования первых данных с повышенной дискретизацией посредством первого параметра сдвига;

генерирования вторых данных с повышенной дискретизацией путем фильтрации первых промежуточных данных, при этом фильтрация первых промежуточных данных выполняется по второму пространственному направлению с использованием второго параметра округления;

генерирования вторых промежуточных данных путем масштабирования вторых данных с повышенной дискретизацией посредством второго параметра сдвига; и

генерирования выходных данных с повышенной дискретизацией для второго уровня видео путем отсечения вторых промежуточных данных,

при этом второй параметр сдвига основан на значении битовой глубины данных изображения на первом уровне видео и определение второго параметра округления включает вычисление

iOffset2=1<<(nShift2-1),

где iOffset2 - это второй параметр округления и nShift2 - это второй параметр сдвига.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый параметр сдвига основан на значении битовой глубины данных изображения, битовой глубине точности фильтрации и битовой глубине промежуточной обработки.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что определение первого параметра сдвига включает добавление к значению битовой глубины данных изображения разности битовой глубины промежуточной обработки и битовой глубины точности фильтрации.

4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что определение второго параметра сдвига включает вычитание первого параметра сдвига из удвоенной битовой глубины точности фильтрации.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что определение второго параметра сдвига включает вычитание значения битовой глубины данных изображения из суммы битовой глубины точности фильтрации и битовой глубины промежуточной обработки.

6. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что при заданной битовой глубине промежуточной обработки 14 бит и битовой глубине точности фильтрации 6 бит

nShift1=bitdepth+(6-14)=bitdepth-8,

где nShift1 обозначает первый параметр сдвига и bitdepth обозначает значение битовой глубины данных изображения.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что при заданной битовой глубине промежуточной обработки 14 бит и битовой глубине точности фильтрации 6 бит

nShift2=20-bitdepth,

где nShift2 обозначает второй параметр сдвига и bitdepth обозначает значение битовой глубины данных изображения.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первое пространственное направление представляет собой горизонтальное направление, а второе пространственное направление представляет собой вертикальное направление.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первое пространственное направление представляет собой вертикальное направление, а второе пространственное направление представляет собой горизонтальное направление.