[发明专利]编码和解码方法及对应设备

说明书

公开了一种解码方法，包括：‑从比特流中解码至少一个亮度分量和两个色度分量；‑解码色彩元数据，所述元数据包括以下中的至少一个：表示色彩转换类型的语法元素、表示逆转移(inverse transfer)类型的语法元素和表示色彩转换矩阵的语法元素；‑响应于表示色彩转换类型的所述语法元素，对亮度和/或色度分量进行色彩转换；‑响应于表示逆转移类型的所述语法元素，对色彩转换后的亮度和/或色度应用逆转移操作，以获得第一、第二和第三分量；以及‑响应于表示色彩转换矩阵的所述语法元素，应用色彩转换矩阵以获得RGB大动态范围画面。

技术领域

本公开通常涉及画面/视频编码和解码。具体地，但非排除地，本公开的技术领域涉及对其像素值属于大动态范围的画面进行解码。

背景技术

本部分是为了向读者介绍可能与下文所述的和/或所要求保护的本公开的各个方面相关的各技术方面。这样的讨论有助于向读者提供背景信息以便帮助更好地理解本公开的各方面。因此，应当理解：这些陈述应按这种方式解读，而不是作为对现有技术的承认。

在下文中，色彩画面包含特定画面/视频格式的若干样本(像素值)阵列，所述特定画面/视频格式规定了相对于画面(或视频)的像素值的所有信息以及可被显示器和/或任意其他设备用于例如显现或解码画面(或视频)的所有信息。色彩画面包括第一样本阵列形式的至少一个分量(通常是亮度(luma)分量)，以及至少一个其他样本阵列形式的至少一个其他分量。或者等价地，相同的信息还可以通过一组色彩样本阵列(色彩分量)来表示，例如传统的三原色RGB表示。

像素值通过矢量n的值来表示，其中n是分量的数目。矢量的每个值由多个比特表示，其限定了像素值的最大动态范围。

标准动态范围画面(SDR画面)是其亮度值用有限动态表示的色彩画面，该有限动态通常以2的幂或者F制光圈数来度量。SDR画面在线性域中具有约光圈数10的动态(即最亮像素和最暗像素之间的比为1000)，以及在非线性域中以有限数目的比特(在HDTV(高清电视系统)和UHDTV(超高清电视系统)中最常使用8或10个)，例如通过使用ITU-R BT.709OEFT(Optico-Electrical-Transfer-Function)(Rec.ITU-R BT.709-5，April 2002)或ITU-RBT.2020OETF(Rec.ITU-RBT.2020-1，June 2014))进行编码，以减小动态。这种有限的非线性表示不允许对小信号变化的渲染进行校正，特别是对在暗的亮度范围和明亮的亮度范围内的小信号变化。在大动态范围画面(HDR画面)中，信号动态高得多(高达光圈数20，即最亮像素和最暗像素之间的比为一百万)，并且需要新的非线性表示来保持信号在整个范围内的高精度。在HDR画面中，原始数据通常按照浮点格式(每个分量32-比特或16-比特，即浮点或半浮点)表示，最流行的格式是OpenEXR半浮点格式(每个RGB分量16比特，即每个像素48比特)；或者以长整数来表示，通常至少16比特。

彩色色域是色彩的某个完全集合。最经常的用法指的是可以在给定环境内(例如在给定的色彩空间内)或者由特定输出设备精确表示的色彩的集合。在一些情况下，彩色色域由在CIE 1931色彩空间色度图中定义的RGB基色和白点来定义。

例如，针对UHDTV，通过RGB ITU-RRecommendation BT.2020色彩空间来定义色域。旧的标准ITU-R Recommendation BT.709定义了针对HDTV的较小色域。在SDR中，对于对数据进行编码的色彩容量，动态范围被官方地限定为高达100nitb(每平方米坎德拉)，尽管一些显示技术可以示出更亮的像素。

大动态范围画面(HDR画面)是用比SDR画面的动态高的HDR动态来表示亮度值的色彩画面。