CN104255035B - 视讯译码中的量化参数(qp)译码 - Google Patents

Abstract

本发明描述一种译码差量量化参数值的方法。在一个实例中，视频解码器可接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数均接收所述dQP值。在另一实例中，视频解码器可仅在用于所述当前量化块的QP预测子具有值0的情况下才接收用于视频数据的所述当前量化块的所述dQP值，且在用于所述当前量化块的所述QP预测子具有非零值且在所述当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将所述dQP值推断为0。

Description

视讯译码中的量化参数(QP)译码

本申请案主张以下各者的权利：

2012年4月26日申请的第61/639,015号美国临时申请案；

2012年5月7日申请的第61/643,821号美国临时申请案；以及

2012年6月7日申请的第61/656,953号美国临时申请案，所述临时申请案中的每一者的全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及视频译码，且更明确地说，涉及用于量化参数译码的技术。

背景技术

数字视频能力可并入到广泛范围的装置中，所述装置包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏主控台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频电传会议装置及其类似者。数字视频装置实施视频压缩技术，例如，由MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分的进阶视频译码(AVC)、目前在开发中的高效率视频译码(HEVC)标准及这些标准的扩充定义的标准所描述的视频压缩技术，以较有效率地发射、接收及存储数字视频信息。

视频压缩技术包含空间预测及/或时间预测以减少或移除为视频序列所固有的冗余。对于以块为基础的视频译码，可将视频帧或切片(slice)分割成若干块。或者，视频帧可被称作图片(picture)。可进一步分割每一块。经帧内译码(I)帧或切片中的块是使用关于同一帧或切片中的相邻块中的参考样本的空间预测予以编码。经帧间译码(P或B)帧或切片中的块可使用关于同一帧或切片中的相邻块的参考样本的空间预测或关于其它参考帧中的参考样本的时间预测。空间预测或时间预测引起用于待译码块的预测性块。残余数据表示原始待译码块(即，经译码块)与预测性块之间的像素差。

经帧间译码块是根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量及指示经译码块与预测性块之间的差的残余数据予以编码。经帧内译码块是根据帧内译码模式及残余数据予以编码。出于进一步压缩起见，可将残余数据从像素域变换到变换域，从而引起残余变换系数，残余变换系数接着可被量化。可按特定次序来扫描最初以二维阵列而配置的经量化变换系数，以产生变换系数的一维向量以用于熵译码。

发明内容

本发明大体上描述用于译码视频数据的技术。明确地说，本发明描述用于译码差量量化参数(delta Quantization Parameter，dQP)值且识别无损耗译码模式以便避免潜在编码器/解码器失配的技术。

在一个实例中，本发明描述一种视频解码方法，其包括：接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数(dQP)值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收所述dQP值；基于所述经接收dQP值及QP预测子而确定用于所述当前量化块的量化参数(QP)值；以及使用所述经确定QP值而解码所述当前量化块。

在另一实例中，所述视频解码方法包括：仅在用于所述当前量化块的所述QP预测子具有值0的情况下才接收用于视频数据的所述当前量化块的dQP值；以及在用于所述当前量化块的所述QP预测子具有非零值且在所述当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将所述dQP值推断为0。

在另一实例中，本发明描述一种视频编码方法，其包括：确定用于视频数据的当前量化块的QP值；基于所述QP及QP预测子而确定用于所述当前量化块的dQP值；产生所述dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆传信所述dQP值；以及使用所述经确定QP值而编码所述当前量化块。

在另一实例中，所述视频编码方法包括：仅在用于所述当前量化块的所述QP预测子具有值0的情况下才产生用于视频数据的所述当前量化块的dQP值；以及在用于所述当前量化块的所述QP预测子具有非零值且在所述当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将所述dQP值推断为0。

本发明还描述一种视频编码器、一种视频解码器、设备、装置及计算机可读媒体，所述计算机可读媒体存储可经配置以执行本文所描述的用于传信变换系数的技术的指令。

一或多个实例的细节陈述于随附图式及以下描述中。其它特征、目标及优势将从所述描述及所述图式且从权利要求书变得显而易见。

附图说明

图1为说明实例视频编码及解码系统的框图。

图2为说明实例量化群组的概念图。

图3为说明实例量化参数预测技术的概念图。

图4为说明当量化参数预测子为零时的差量量化参数传信的实例的概念图。

图5为说明当量化参数预测子在无损耗模式下被译码时的差量量化参数传信的实例的概念图。

图6为说明实例视频编码器的框图。

图7为说明实例视频解码器的框图。

图8为展示根据本发明的技术的实例视频编码方法的流程图。

图9为展示根据本发明的技术的实例视频解码方法的流程图。

具体实施方式

本发明大体上描述用于译码视频数据的技术。明确地说，本发明描述用于视频编码及/或解码过程中的量化参数(QP)译码的技术。

依据针对HEVC标准的一些建议，视频块可包括最大译码单元(LCU)，LCU自身可根据四叉树分割方案而再分成较小译码单元(CU)，且可能地进一步分割成预测单元(PU)以实现运动估计及运动补偿的目的。本发明描述用于编码用于LCU、CU或量化群组(或具有足够大小以使得支持量化改变的某其它块或块群组)的量化参数(即，差量QP或dQP)的改变(即，差量)的技术。在此情况下，差量QP可相对于用于LCU的QP的经预测值来定义用于量化群组的QP的改变。举例来说，用于LCU的经预测QP值可仅仅为先前量化群组(即，先前译码于位流中)的QP。或者，可基于规则而确定经预测QP值。举例来说，所述规则可识别其它量化群组的一或多个其它QP值，或应使用的平均QP值。

当结合传信及剖析无损耗译码模式而进行使用时，HEVC标准中的dQP传信的当前技术呈现某些问题。如下文将更详细地所论述，在某些情形中，可能发生编码器/解码器失配，尤其是当使用无损耗译码时。因而，本发明呈现用于dQP及无损耗模式译码的技术以避免这些编码器/解码器失配。

图1为根据本发明的实例的说明实例视频编码及解码系统10的框图，视频编码及解码系统10可经配置以利用用于QP译码的技术。如图1所示，系统10包含源装置12，源装置12经由通信信道16将经编码视频发射到目的地装置14。经编码视频数据还可存储于存储媒体34或文件服务器36上且可在需要时由目的地装置14存取。当存储到存储媒体34或文件服务器36时，视频编码器20可将经译码视频数据提供到另一装置，例如，网络接口、紧密光盘(CD)、蓝光或数字视频光盘(DVD)烧录机或压印设施装置或其它装置，以用于将经译码视频数据存储到存储媒体。同样地，与视频解码器30分离的装置(例如，网络接口、CD或DVD读取器，或其类似者)可从存储媒体检索经译码视频数据且将经检索数据提供到视频解码器30。

源装置12及目的地装置14可包括各种各样的装置中任一者，所述装置包含桌上型计算机、笔记型(即，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、例如所谓智能手机等电话手持机、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏主控台或其类似者。在许多情况下，这些装置可经装备用于无线通信。因此，通信信道16可包括适合于发射经编码视频数据的无线信道、有线信道，或无线信道与有线信道的组合。相似地，文件服务器36可由目的地装置14经由包含因特网连接的任何标准数据连接而存取。此连接可包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、缆线调制解调器，等等)，或此两者的组合。

根据本发明的实例，用于QP译码的技术可应用于视频译码以支持多种多媒体应用中任一者，例如，空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式视频传输(例如，经由因特网)、供存储于数据存储媒体上的数字视频的编码、存储于数据存储媒体上的数字视频的解码，或其它应用。在一些实例中，系统10可经配置以支持单向或双向视频发射以支持例如视频流式传输、视频回放、视频广播及/或视频电话等应用。

在图1的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20、调制器/解调制器22及发射器24。在源装置12中，视频源18可包含例如以下各者的源：视频捕获装置，例如，视频摄影机；含有先前经捕获视频的视频封存档；用以从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口；及/或用于产生计算机图形数据作为源视频的计算机图形系统；或这些源的组合。作为一个实例，如果视频源18为视频摄影机，则源装置12及目的地装置14可形成所谓摄影机电话或视频电话，其可提供(例如)于智能手机或平板计算机内。然而，本发明所描述的技术大体上可适用于视频译码，且可应用于无线及/或有线应用，或经编码视频数据存储于本机磁盘上的应用。

经捕获、经预捕获或经计算机产生视频可由视频编码器20编码。经编码视频信息可由调制解调器22根据例如有线或无线通信协议等通信标准而调制，且经由发射器24而发射到目的地装置14。调制解调器22可包含经设计用于信号调制的各种混频器、滤波器、放大器或其它组件。发射器24可包含经设计用于发射数据的电路，包含放大器、滤波器及在无线通信的情况下的一或多个天线。

由视频编码器20编码的经捕获、经预捕获或经计算机产生视频还可存储到存储媒体34或文件服务器36上以供稍后消耗。存储媒体34可包含蓝光光盘、DVD、CD-ROM、快闪存储器，或用于存储经编码视频的任何其它合适数字存储媒体。存储于存储媒体34上的经编码视频接着可由目的地装置14存取以供解码及回放。虽然图1中未展示，但在一些实例中，存储媒体34及/或文件服务器36可存储发射器24的输出。

文件服务器36可为能够存储经编码视频且将那一经编码视频发射到目的地装置14的任何类型的服务器。实例文件服务器包含网页服务器(例如，用于网站)、FTP服务器、网络附接式存储(NAS)装置、本机磁盘驱动器，或能够存储经编码视频数据且将其发射到目的地装置的任何其它类型的装置。从文件服务器36对经编码视频数据的发射可为流式传输、下载发射，或此两者的组合。文件服务器36可由目的地装置14经由包含因特网连接的任何标准数据连接而存取。此连接可包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、缆线调制解调器、乙太网、USB，等等)，或此两者的组合。

在图1的实例中，目的地装置14包含接收器26、调制解调器28、视频解码器30及显示装置32。目的地装置14的接收器26经由信道16接收信息，且调制解调器28解调制所述信息以产生用于视频解码器30的经解调制位流。经由信道16传达的信息可包含由视频编码器20产生的多种语法信息以供视频解码器30用来解码视频数据。此语法还可与存储于存储媒体34或文件服务器36上的经编码视频数据一起被包含。视频编码器20及视频解码器30中的每一者可形成能够编码或解码视频数据的相应编码器-解码器(CODEC)的部分。

显示装置32可与目的地装置14集成或在目的地装置14外部。在一些实例中，目的地装置14可包含集成式显示装置，且还经配置以与外部显示装置介接。在其它实例中，目的地装置14可为显示装置。一般来说，显示装置32向用户显示经译码视频数据，且可包括多种显示装置中任一者，例如，液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、有机发光二极管(OLED)显示器，或另一类型的显示装置。

在图1的实例中，通信信道16可包括任何无线或有线通信媒体，例如，射频(RF)频谱或一或多个物理传输线，或无线媒体与有线媒体的任何组合。通信信道16可形成以封包为基础的网络的部分，例如，局域网、广域网，或例如因特网等全球网络。通信信道16通常表示用于将视频数据从源装置12发射到目的地装置14的任何合适通信媒体，或不同通信媒体的集合，包含有线或无线媒体的任何合适组合。通信信道16可包含路由器、交换器、基站，或可对促进从源装置12到目的地装置14的通信的任何其它设备有用。

视频编码器20及视频解码器30可根据视频压缩标准(例如，目前在ITU-T视频译码专家团体(VCEG)及ISO/IEC动画专家团体(MPEG)的视频译码联合协作小组(JCT-VC)的开发中的高效率视频译码(HEVC)标准)而操作。HEVC标准的一个草稿(被称作“HEVC工作草稿7”或“WD 7”)被描述于布罗斯(Bross)等人的名为“高效率视频译码(HEVC)文本规范草稿7(High efficiency video coding(HEVC)Text Specification Draft7)”的文件JCTVC-I1003中，ITU-T SG16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的视频译码联合协作小组(JCT-VC)，第九次会议：2012年4月27日到2012年5月7日，瑞士日内瓦，从2013年4月25日起，所述文件可从http://phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/ JCTVC-I1003-v3.zip下载，其全部内容以引用方式并入本文中。

HEVC标准的较新近草稿(被称作“HEVC工作草稿10”或“WD10”)被描述于布罗斯等人的名为“高效率视频译码(HEVC)文本规范草稿10(High efficiency video coding(HEVC)text specification draft 10)”的文件JCTVC-L1003v34中，ITU-T SG 16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的视频译码联合协作小组(JCT-VC)，第12次会议：2013年1月14到23日，瑞士日内瓦，从2013年4月25日起，所述文件可从http://phenix.int-evry.fr/jct/ doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip下载。HEVC WD10的全部内容以引用方式并入本文中。

虽然图1中未展示，但在一些方面中，视频编码器20及视频解码器30可各自与音频编码器及解码器集成，且可包含适当MUX-DEMUX单元或其它硬件及软件以处置共同数据流或分离数据流中的音频及视频两者的编码。适用时，在一些实例中，MUX-DEMUX单元可符合ITU H.223多工器协议，或例如用户数据报协议(UDP)等其它协议。

视频编码器20及视频解码器30各自可被实施为多种合适编码器电路中任一者，例如，一或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件或其任何组合。当所述技术部分地以软件予以实施时，装置可将用于所述软件的指令存储于合适非暂时性计算机可读媒体中，且使用一或多个处理器而以硬件来执行所述指令以执行本发明的技术。视频编码器20及视频解码器30中的每一者可包含于一或多个编码器或解码器中，所述一或多个编码器或解码器中任一者可在相应装置中被集成为组合式编码器/解码器(CODEC)的部分。

视频编码器20可实施用于视频译码过程中的QP译码的本发明的技术中任一者或全部。同样地，视频解码器30可实施用于视频译码过程中的QP译码的这些技术中任一者或全部。如本发明所描述，视频译码器可指代视频编码器或视频解码器。相似地，视频译码单元可指代视频编码器或视频解码器。同样地，视频译码可指代视频编码或视频解码。

在本发明的一个实例中，如下文将更详细地所解释，视频编码器20可经配置以：确定用于当前量化块的量化参数(QP)值；基于QP及QP预测子而确定用于视频数据的当前量化块的差量量化参数(dQP)值；传信dQP值，其中无论在当前量化块中是否存在非零变换系数皆传信dQP值；且使用经确定QP值而编码当前量化块。

在另一实例中，视频编码器20可经配置以：仅在用于当前量化块的QP预测子具有值0的情况下才传信用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

同样地，视频解码器30可经配置以：接收用于视频数据的当前量化块的dQP值，其中无论在当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收dQP值；基于经接收dQP值及QP预测子而确定用于当前量化块的QP值；且使用经确定QP值而解码当前量化块。

在另一实例中，视频解码器30可经配置以：仅在用于当前量化块的QP预测子具有值0的情况下才接收用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

数字视频装置实施视频压缩技术以较有效率地编码及解码数字视频信息。视频压缩可应用空间(帧内)预测及/或时间(帧间)预测技术以减少或移除为视频序列所固有的冗余。

JCT-VC正致力于开发HEVC标准，例如，如上文所论述的HEVC WD10所描述。HEVC标准化努力是基于视频译码装置的演进模型，其被称作HEVC测试模型(HM)。所述HM推测视频译码装置相对于根据(例如)ITU-T H.264/AVC的现有装置的若干额外能力。举例来说，H.264提供九个帧内预测编码模式，而HM可提供多达三十三个帧内预测编码模式。以下章节将更详细地论述HM的某些方面。

对于根据当前在开发中的HEVC标准的视频译码，可将一视频帧分割成若干译码单元。译码单元(CU)通常指代充当出于视频压缩起见而被应用各种译码工具的基本单元的图像区域。CU通常具有被表示为Y的亮度分量，及被表示为U及V的两个色度分量。取决于视频取样格式，在样本的数目方面，U分量及V分量的大小可与Y分量的大小相同或不同。

CU通常为方形，且可被认为相似于所谓宏块，例如，用于例如ITU-T H.264等其它视频译码标准中。根据开发中HEVC标准的目前所建议方面中的一些的译码将出于说明的目的而在本申请案中得以描述。然而，本发明所描述的技术可对其它视频译码过程有用，例如，根据H.264或其它标准或专属视频译码过程而定义的视频译码过程。

根据HM，CU可包含一或多个预测单元(PU)及/或一或多个变换单元(TU)。位流内的语法数据可定义最大译码单元(LCU)，LCU在像素的数目方面为最大CU。一般来说，CU具有与H.264的宏块相似的目的，只是CU不具有大小差别。因此，可将一CU分裂成若干子CU。一般来说，在本发明中对CU的参考可指代图片的最大译码单元或LCU的子CU。一LCU可分裂成若干子CU，且每一子CU可进一步分裂成若干子CU。用于位流的语法数据可定义LCU可被分裂的最大次数，其被称作CU深度。因此，位流还可定义最小译码单元(SCU)。本发明还使用术语“块”或“部分”以指代CU、PU或TU中任一者。一般来说，“部分”可指代视频帧的任何子集。

LCU可与四叉树数据结构相关联。一般来说，四叉树数据结构包含每CU一个节点，其中根节点对应于LCU。如果将一CU分裂成四个子CU，则对应于所述CU的节点包含四个叶节点，所述四个叶节点中的每一者对应于所述子CU中的一者。四叉树数据结构的每一节点可提供用于对应CU的语法数据。举例来说，四叉树中的节点可包含分裂旗标，分裂旗标指示是否将对应于所述节点的CU分裂成子CU。用于CU的语法元素可被递归地定义，且可取决于CU是否分裂成子CU。如果CU未被进一步分裂，则其被称作叶CU。

CU可包含一或多个预测单元(PU)。一般来说，PU表示对应CU的全部或部分，且可包含用于检索用于所述PU的参考样本的数据。举例来说，当PU被帧间模式编码时，PU可包含定义用于PU的运动向量的数据。举例来说，定义运动向量的数据可描述运动向量的水平分量、运动向量的垂直分量、用于运动向量的分辨率(例如，四分之一像素精度或八分之一像素精度)、运动向量所指向的参考帧，及/或用于运动向量的参考列表(例如，列表0或列表1)。举例来说，定义PU的用于CU的数据还可描述将CU分割成一或多个PU。分割模式可取决于CU未被译码、被帧内预测模式编码还是被帧间预测模式编码而不同。对于帧内译码，可与下文所描述的叶变换单元相同地对待PU。

新兴HEVC标准允许根据变换单元(TU)的变换，TU对于不同CU可不同。TU通常是基于针对经分割LCU而定义的给定CU内的PU的大小被设定大小，但可并非总是为此情况。TU通常具有与PU相同的大小，或小于PU。在一些实例中，可使用被称为“残余四叉树”(RQT)的四叉树结构将对应于CU的残余样本再分成较小单元。RQT的叶节点可被称作变换单元(TU)。可变换与TU相关联的像素差值以产生可被量化的变换系数。一TU包含一亮度变换块及两个色度变换块。因而，实际上，应用于TU的下文所论述的任何译码过程可应用于亮度变换块及色度变换块。

一般来说，PU指代与预测过程有关的数据。举例来说，当PU被帧内模式编码时，PU可包含描述用于PU的帧内预测模式的数据。作为另一实例，当PU被帧间模式编码时，PU可包含定义用于PU的运动向量的数据。

一般来说，TU用于变换过程及量化过程。具有一或多个PU的给定CU还可包含一或多个变换单元(TU)。在预测之后，视频编码器20可根据PU而从由译码节点识别的视频块计算残余值。译码节点接着经更新以参考残余值而非原始视频块。残余值包括像素差值，像素差值可经变换成变换系数、经量化且使用变换及TU中指定的其它变换信息加以扫描以产生用于熵译码的串行化变换系数。译码节点可再次经更新以参考这些串行化变换系数。本发明通常使用术语“视频块”以指代CU的译码节点。在一些特定情况下，本发明还可使用术语“视频块”以指代包含译码节点以及PU及TU的树块，即，LCU或CU。

视频序列通常包含一系列视频帧或图片。图片群组(GOP)通常包括所述视频图片中的一系列一或多个视频图片。GOP可在GOP的标头中、在图片中的一或多者的标头中或在别处包含描述包含于GOP中的图片的数目的语法数据。图片的每一切片可包含描述用于相应切片的编码模式的切片语法数据。视频编码器20通常对个别视频切片内的视频块进行操作，以便编码视频数据。视频块可对应于CU内的译码节点。视频块可具有固定或变化大小，且可根据指定译码标准而在大小方面不同。

为了译码一块(例如，视频数据的预测单元)，首先导出用于所述块的预测子。所述预测子(也被称作预测性块)可经由帧内(I)预测(即，空间预测)或帧间(P或B)预测(即，时间预测)而导出。因此，一些预测单元可使用关于同一帧(或切片)中的相邻参考块中的参考样本的空间预测予以帧内译码(I)，且其它预测单元可关于其它先前经译码帧(或切片)中的参考样本块予以单向地帧间译码(P)或双向地帧间译码(B)。在每一情况下，参考样本可用以形成用于待译码块的预测性块。

在识别预测性块后，即确定原始视频数据块中的像素与其预测性块中的像素之间的差。此差可被称作预测残余数据，且指示待译码块中的像素值与经选择以表示经译码块的预测性块中的像素值之间的像素差。为了实现较好压缩，可(例如)使用离散余弦变换(DCT)、整数变换、卡忽南-拉维(Karhunen-Loeve，K-L)变换或另一变换而变换预测残余数据以产生变换系数。

变换块(例如，TU)中的残余数据可以驻留于空间像素域中的像素差值的二维(2D)阵列而配置。变换将残余像素值转换成变换域(例如，频域)中的变换系数的二维阵列。

量化可应用于变换系数，且通常涉及限制与任何给定变换系数相关联的位的数目的过程。更具体而言，可根据量化参数(QP)而应用量化。可用LCU来传信QP的改变(即，差量)，而非传信QP自身。差量QP相对于用于LCU的QP(例如，先前经传达CU的QP，或由先前QP及/或一或多个规则定义的QP)的经预测值来定义用于LCU的量化参数的改变。本发明涉及以可改进HEVC标准中的质量(且可能地改进HEVC标准中的压缩)的方式在经编码位流内产生及传信差量QP。

出于进一步压缩起见，可在熵译码之前量化变换系数。熵译码器接着将熵译码(例如，上下文自适应可变长度译码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术译码(CABAC)、机率区间分割熵译码(PIPE)或其类似者)应用于经量化变换系数。在一些实例中，视频编码器20可利用预定义扫描次序以扫描经量化变换系数以产生可被熵编码的串行化向量。在其它实例中，视频编码器20可执行自适应扫描。在扫描经量化变换系数以形成一维向量之后，视频编码器20可熵编码一维向量。视频编码器20还可熵编码与经编码视频数据相关联的语法元素以供视频解码器30用来解码所述视频数据。

如上文所论述，可在经编码视频位流中传信差量QP(也被注释为dQP)以译码用于视频数据块的QP。差量QP被定义为当前QP(即，用于当前块的实际QP)与当前QP的预测子(QP预测子)之间的差。基于经传信dQP，可通过将dQP加到QP预测子的值而重新建构对应当前QP值。即，在视频编码器20处，通过从当前块的实际QP减去QP预测子而计算dQP：dQP＝当前QP-QP预测子。在视频解码器30处，通过将经接收dQP加到QP预测子而重新建构当前块的实际QP：当前QP＝dQP+QP预测子。在一些实例中，QP预测子被定义为用于在当前块上方的块的实际QP值与用于在当前块左方的块的实际QP值的平均值。

根据针对HEVC及HM的建议，定义量化群组(QG)以用于传信dQP。QG为dQP被传信的最小块大小。QG可由单个CU或多个CU组成。在许多例子中，QG可小于一或多个可能CU大小。举例来说，可将QG定义及/或传信为16×16像素的大小。在此实例中，将有可能具有大小为32×32或64×64的CU。

在各种实例中，在图片参数集(PPS)中传信QG的大小。然而，可在位流的其它层级处传信QG大小，所述层级包含切片标头、调适参数集(APS)、序列参数集(SPS)及其类似者。如果CU具有等于或大于QG的大小的大小，则可针对此CU传信dQP。然而，对于小于QG的大小的CU，共同dQP被传信且在QG内部的所有CU当中被共享。在针对HEVC而建议的一些实例中，针对某一块(CU或QG)的dQP传信也取决于在所述块中是否存在非零系数。在视频编码器20确定出存在译码于块中的非零系数之后(且有时仅在此确定之后)，在同一块中传信dQP。

图2展示包含7个CU(CU0到CU6)的16×16QG的实例。CU0到CU2为8×8CU，而CU3到CU6为4×4CU。在图2的实例中，阴影CU5至少包含非零系数。因而，视频编码器20针对整个QG102传信一个dQP，且视频解码器30将应用经传信dQP以用来解码CU0到CU6中的每一者。如果QG 102中的CU不包含非零系数，则将不针对那一QG传信dQP。在针对HEVC的当前建议中，是否针对某一块(例如，CU)传信dQP取决于QG大小。如果图2的实例中的QG大小为8×8，则将不针对CU0到CU2传信dQP，因为CU0到CU2不包含非零系数。然而，将针对CU3到CU6传信一个dQP以进行共享，因为这些CU中的每一者是在含有至少一个非零系数的QG内。同样地，如果经传信QG的大小为4×4，则将不针对除了CU5(即，具有非零系数的块)以外的任何块传信dQP。

换句话说，当在QG中存在多个CU时，不传信用于所述QG的dQP，除非具有非零系数的CU位于所述QG内。举例来说，如果在QG中存在四个CU且除了第四CU以外在前三个CU中无任一者具有非零系数(在以下描述中也被称作非零CU)，则仅在第四CU中传信dQP。一般来说，QG中的第一非零CU可位于QG内部的任何位置处。举例来说，第一非零CU可为第一CU、最后CU，或QG中的任何其它CU。在一些情况下，在QG中可不存在非零CU。

在以下描述中，使用一般术语“量化块”以指代具有大于或等于经传信QG的大小的CU，或指代含有数个CU的QG。即，量化块为含有一或多个CU的QG，或大于QG的CU。将使用术语“零块”以指示不具有非零系数的块(例如，TU，或与CU相关联的变换块)。当量化块为含有多个CU的QG时，所述QG在所述QG内部的所有CU为零块时被认为是零块。当量化块含有至少一个非零系数时，针对每一量化块传信dQP。

当不针对量化块传信dQP时，dQP的值被假定为0。因而，在视频解码器30处，用于当前块的QP的值将等于QP预测子的值(即，当前QP＝dQP+QP预测子，其中dQP被假定为0)。根据针对HEVC及HM的当前建议，将QP预测子定义为用于左方量化块的QP值与用于上方量化块的QP值的平均值，如图3所示(即，展示使用左方量化块及上方量化块的针对当前量化块的QP预测)。在其它实例中，可以不同方式来定义QP预测子。举例来说，QP预测子还可被定义为来自左方量化块的QP值、定义为流中的先前经译码量化块的QP值，或以其它方式加以定义。

在针对HEVC的当前建议中，定义无损耗译码模式以用于译码一块(例如，一或多个CU)。根据此无损耗译码模式，跳过一些译码操作，例如，变换、量化及回路内滤波。在针对HEVC的当前建议中，无损耗译码模式可由视频编码器20通过针对通过无损耗译码模式而译码的块使用等于0的QP值而指示。因此，如果特定量化块是在无损耗模式下被译码，则用于此量化块的QP值应被设定到0且传信到解码器。在此情况下，经由发送具有等于负QP预测子值的值的dQP(即，dQP＝实际QP(在此情况下为0)-QP预测子)而实现QP值的传信。

当结合用QP值0所指示的无损耗译码模式而使用针对量化块的dQP传信时，可出现某些问题。这些问题可导致编码器/解码器失配，且潜在地导致解码器损毁。

为了解释第一问题，假定针对当前量化块所导出的QP预测子为0。举例来说，左方量化块及上方量化块两者是在无损耗译码模式下被译码，且因此，每一者具有为0的QP。在左方量化块或上方量化块中的一者是在无损耗译码模式下被译码的情况下，QP预测子还可为0，且另一量化块具有为1的QP。在此情况下，QP预测子为两个块的平均值，即，0.5，且被降值舍位到0。还假定当前量化块是使用非零QP值予以正常地(即，非无损耗地)译码。因而，变换、量化及所有回路内滤波过程应用于当前量化块。

在此情况下，如果量化块为零块(即，不具有非零系数)，则视频编码器20将不针对此量化块将dQP传信到视频解码器30。在此情形中出现问题。在视频编码器20处，此实例量化块是在使用帧内或帧间预测的情况下使用非零QP予以译码。然而，在无dQP传信的情况下，解码器侧处的经推断QP值具有值0。因为dQP未被传信，且因此，dQP被推断为0。因而，用于量化块的当前QP将为QP预测子，如上文所解释。然而，因为在此实例中QP预测子也为0，所以用于量化块的当前QP值也将被重新建构为0，其将由视频解码器30解译为指示当前量化块将在无损耗译码模式下被解码。因而，视频解码器30可设法使用无损耗模式而重新建构量化块，即使其是使用另一预测模式(例如，帧间或帧内预测)予以译码也如此。此情形导致编码器/解码器失配，其可造成不良视觉质量或甚至造成解码器损毁。

当用于当前量化块的QP预测子为非零，但当前量化块是用无损耗模式予以译码且不具有残差(即，在残差中不存在非零值)且因此未发射dQP时，出现第二问题。结果，在视频解码器30处，dQP的值将被推断为0，而非接收等于-QP预测子的dQP值。因而，视频解码器30将会将量化块的实际QP值重新建构为0(经推断dQP)+QP预测子＝QP预测子。因而，视频解码器30将重新建构非零实际QP值，且因此不能够识别用于此量化块的无损耗模式。

为了处理第一问题，根据本发明的第一实例，视频编码器20经配置以总是传信用于每一量化块的dQP而不管量化块是否为零块。举例来说，可总是针对大于QG的块(例如，CU)或在QG的第一CU中传信dQP。以此方式，dQP将不会被不正确地推断为0，且将在dQP被推断为0且QP预测子也为0时避免用于量化块的无损耗译码模式的自动推断。

根据本发明的第二实例，为了限制dQP被传信的例子的数目，视频编码器20经配置以在用于量化块的QP预测子为0的情况下传信用于量化块的dQP。图4中展示用于当前量化块的QP预测子为0的实例。在图4的实例中，用于块104的QP预测子等于0，因为用于上方块及左方块两者的QP为0。因此，根据本发明的此实例，针对量化块104传信dQP而不管其是否为零块。否则，如果QP预测子针对量化块104为非零，则在量化块104为零块时不针对其传信dQP。

在另一实例中，如果用于当前量化块的QP预测的QP(例如，上方量化块或左方量化块的QP)中的一者等于0，或如果用于QP预测的QP之间的差小于或大于某一阈值，其中此阈值可为任何整数，则不管当前量化块是否为零块，皆针对所述量化块传信dQP。否则，如果量化块为零块，则不传信dQP。当然，如果量化块含有非零系数，则仍传信dQP。阈值可为固定的或在标头处(例如，在PPS、切片标头或APS处)被传信。在其它实例中，阈值可在LCU或CU层级处被传信。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以编码分离旗标或语法元素以指示块是用无损耗译码模式予以译码，而非通过使用零QP而指示用于块的无损耗译码模式。在一个实例中，可将此旗标称为“无损耗旗标”。当使用无损耗旗标时，以上dQP传信的所有实例仍适用。

举例来说，在当前量化块为零块的情况下，如果用于QP预测的一个(或在另一实例中，全部)量化块(例如，在以上实例中的左方量化块及上方量化块)是在无损耗译码模式下被译码(即，无损耗旗标对于用于QP预测的量化块开启)，则针对所述量化块传信dQP。然而，如果使用无损耗旗标以识别用于量化块的无损耗模式译码，则针对那一经无损耗译码的量化块将QP设定到0可能并非最佳选项，因为此QP值将稍后用于预测后继量化块的QP值。图5上展示具有非零经指派QP的经无损耗译码的左方量化块及上方量化块的一个实例(即，用于指派给经无损耗译码的量化块的非零QP的实例)。如图5所示，相对于当前量化块106的左方(Qpleft)量化块及上方(QPabove)量化块具有非零QP，但每一者是在无损耗译码模式(用无损耗旗标＝1进行指示)下被译码。

根据本发明的另一实例，如果量化块是在如由无损耗旗标指示的无损耗译码模式下被译码(例如，如图5所示的QPleft及QPabove)，则可将等于那一量化块的QP预测子的QP值设定为用于那一块的当前QP。举例来说，对于图5中的QPabove，代替针对块使用QP值0，因为其被无损耗地译码，可将用于QPabove的QP预测子(例如，在Qpabove的左方及上方的块的平均QP)用作当前QP。以此方式，非零QP值可用作后继量化块的QP预测子，因此避免潜在编码器/解码器失配。在另一实例中，还可将使用无损耗旗标所指示的经无损耗译码的量化块的QP值设定为等于切片QP或任何其它预定义QP。

在以上描述中，将无损耗旗标描述为在量化块层级处被传信。作为本发明的另一实例，视频编码器20可经配置以依照量化块内部的每一CU而传信无损耗旗标。在此情况下，上文所描述的所有技术仍适用。举例来说，在量化块内部的CU被无损耗地译码的情况下，可跳过dQP传信且在视频解码器30处将dQP的值推断为0。因而，QP预测子将被导出为用于此无损耗CU的QP且用以预测后续块的QP值。在此情况下，针对无损耗CU跳过dQP传信而不管在所述CU中是否存在非零残差。

在本发明的另一实例中，可针对量化块传信量化块无损耗旗标。当设定到(例如)1时，量化块层级无损耗旗标指示量化块内部的至少一个CU被无损耗地译码。如果量化块层级无损耗旗标具有(例如)值1，则针对量化块内部的每一CU传信CU无损耗旗标，CU无损耗旗标指示特定CU是否被无损耗地译码。否则，如果量化块无损耗旗标为0(即，量化块中没有被无损耗地译码的CU)，则对于量化块内的每一CU无需CU无损耗旗标。

在另一实例中，当使用两个层级(以量化块为基础及以CU为基础)无损耗旗标时，可进一步改进传信效率。如果启用量化块层级无损耗旗标(例如，其具有值1)且到达最后CU，且对于当前量化块不存在在最后CU之前被译码的CU层级无损耗旗标，则可跳过用于最后CU的CU无损耗旗标的传信。这是因为量化块的无损耗旗标指示存在至少一个经无损耗译码CU，且因此，可推断出此实例中的最后CU必须被无损耗地译码。然而，如果停用用于量化群组的无损耗旗标(例如，其具有值0)而意谓在量化块内部不存在被无损耗地译码的CU，则可针对当前量化块省略以CU为基础的无损耗旗标传信。

在可如上文所描述而推断无损耗旗标时的情况下，用于译码无损耗旗标且传信冗余移除的相同技术可应用于视频译码过程的帧、切片、LCU及/或其它经定义单元或层级处。术语“旗标”可指代单位语法元素。另外，还可使用多位语法元素、可变长度语法元素或能够输送上文针对旗标所描述的信息的其它类型的数据结构，而非旗标。

为了重申与HEVC中的当前建议dQP传信技术有关的第二缺点，视频解码器30可不能够在用于当前量化块的QP预测子为非零时正确地识别用于量化块的无损耗译码模式，但当前量化块可用无损耗模式予以译码且不具有残差(即，在残差中不存在非零值)。在此情形中，dQP不被发射，且由视频解码器30推断为0。因而，视频解码器30将使用零dQP而重新建构非零实际QP值，且因此不能够识别用于此量化块的无损耗模式。

为了解决此问题，根据本发明的另一实例，视频编码器20可经配置以消除其原本将不能够识别无损耗模式的情境，使得视频编码器20简单地不被允许在不存在用于当前量化块的预测残差且QP预测子不为0或用于QP预测的量化块被无损耗地译码(例如，无损耗旗标开启)时选择用于特定量化块的无损耗译码模式。因而，可避免视频解码器30确定用于被无损耗地译码的量化块的非零QP的情形。

针对HEVC中的dQP传信的一些建议的另一缺点涉及所使用的一元二进制化译码(unary binarization coding)。在针对HEVC的这些建议中，使用截断一元二进制化(truncated unary binarization)而译码dQP。dQP值的范围可为-(26+QpBdOffset_Y/2)到+(25+QpBdOffset_Y/2)，其中QpBdOffset_Y取决于位深度输入，位深度输入可为从0到18。归因于差量QP值的不对称分佈，截断一元二进制化的cMax取决于dQP值的正负号。举例来说，假定QpBdOffset_Y等于零，则cMax在所述值为负时等于26，且cMax对于正值等于25。结果，此情形要求视频编码器20及视频解码器30在dQP译码及剖析时检查正负号。取决于正负号值，在译码及剖析dQP值时使用不同cMax值。

为了减小此复杂性，本发明进一步建议通过改变dQP值的范围而移除dQP二进制中的正负号相依性，使得截断一元二进制化中的cMax值相同而不管正负号。举例来说，对于正dQP值，所述范围可增加达1且整个范围将为-(26+QpBdOffset_Y/2)到+(26+QpBdOffset_Y/2)。在此情况下，将使用相同二进制来译码或剖析正dQP值及负dQP值两者，且无需正负号值的检查。此技术并不仅限于截断一元二进制化，而是可应用于任何其它二进制方案，例如，指数葛洛姆(Exponential-Golomb)译码方法。

图6为说明视频编码器20的实例的框图，视频编码器20可使用如本发明所描述的用于dQP译码的技术。将出于说明的目的而在HEVC译码的上下文中描述视频编码器20，但本发明并不限制可需要变换系数的扫描的其它译码标准或方法。视频编码器20可执行视频帧内的CU的帧内译码及帧间译码。帧内译码依赖于空间预测以减少或移除给定视频帧内的视频数据中的空间冗余。帧间译码依赖于时间预测以减少或移除视频序列的当前帧与先前经译码帧之间的时间冗余。帧内模式(I模式)可指代若干以空间为基础的视频压缩模式中任一者。例如单向预测(P模式)或双向预测(B模式)等帧间模式可指代若干以时间为基础的视频压缩模式中任一者。

如图6所示，视频编码器20接收待编码视频帧内的当前视频块。在图6的实例中，视频编码器20包含运动补偿单元44、运动估计单元42、帧内预测处理单元46、参考帧缓冲器64、求和器50、变换处理单元52、量化单元54及熵编码单元56。图6所说明的变换处理单元52为将实际变换或变换组合应用于残余数据块的单元，且将不与变换系数块(其还可被称作CU的变换单元(TU))混淆。出于视频块重新建构起见，视频编码器20还包含反量化单元58、反变换处理单元60及求和器62。还可包含解块滤波器(图6中未展示)以滤波块边界以从经重新建构视频移除成块假影。视需要，解块滤波器通常将滤波求和器62的输出。

在编码过程期间，视频编码器20接收待译码视频帧或切片。可将所述帧或切片划分成多个视频块，例如，最大译码单元(LCU)。运动估计单元42及运动补偿单元44相对于一或多个参考帧中的一或多个块来执行经接收视频块的帧间预测性译码以提供时间压缩。帧内预测处理单元46可相对于与待译码块相同的帧或切片中的一或多个相邻块来执行经接收视频块的帧内预测性译码以提供空间压缩。

模式选择单元40可(例如)基于用于每一模式的误差(即，失真)结果而选择译码模式(帧内或帧间)中的一者，且将所得经帧内或帧间预测块(例如，预测单元(PU))提供到求和器50以产生残余块数据，且提供到求和器62以重新建构经编码块以供参考帧中使用。求和器62组合经预测块与用于所述块的来自反变换处理单元60的经反量化的经反变换数据以重新建构经编码块，如下文更详细地所描述。可将一些视频帧指定为I帧，其中一I帧中的全部块是在帧内预测模式下被编码。在一些情况下，例如，当由运动估计单元42执行的运动搜索不引起P或B框中的块的充分预测时，帧内预测处理单元46可执行所述块的帧内预测编码。

运动估计单元42与运动补偿单元44可高度地集成，但出于概念目的而加以分离地说明。运动估计(或运动搜索)为产生运动向量的过程，运动向量估计用于视频块的运动。举例来说，运动向量可指示当前帧中的预测单元相对于参考帧的参考样本的位移。运动估计单元42通过比较经帧间译码帧的预测单元与存储于参考帧缓冲器64中的参考帧的参考样本而计算用于所述预测单元的运动向量。参考样本可为被发现在像素差方面接近地匹配于CU的包含正被译码的PU的部分的块，此情形可通过绝对差总和(SAD)、平方差总和(SSD)或其它差度量而确定。参考样本可出现于参考帧或参考切片内的任何地方，且未必出现于参考帧或切片的块(例如，译码单元)边界处。在一些实例中，参考样本可出现于分数像素位置处。

运动估计单元42将经计算运动向量发送到熵编码单元56及运动补偿单元44。由运动向量识别的参考帧的部分可被称作参考样本。运动补偿单元44可(例如)通过检索由用于PU的运动向量识别的参考样本而计算用于当前CU的预测单元的预测值。

作为由运动估计单元42及运动补偿单元44执行的帧间预测的替代例，帧内预测处理单元46可帧内预测经接收块。帧内预测处理单元46可相对于相邻的先前经译码块(例如，在当前块上方、右上方、左上方或左方的块)来预测经接收块(假定用于块的由左到右、由顶到底的编码次序)。帧内预测处理单元46可用多种不同帧内预测模式予以配置。举例来说，帧内预测处理单元46可基于正被编码的CU的大小而用某一数目个方向预测模式(例如，三十三个方向预测模式)予以配置。

帧内预测处理单元46可通过(例如)计算用于各种帧内预测模式的误差值且选择得到最低误差值的模式而选择帧内预测模式。方向预测模式可包含用于组合空间相邻像素的值且将所述组合式值应用于PU中的一或多个像素位置的功能。一旦已计算用于PU中的所有像素位置的值，帧内预测处理单元46就可基于PU与待编码的经接收块之间的像素差而计算用于预测模式的误差值。帧内预测处理单元46可继续测试帧内预测模式直到探索到得到可接受的误差值的帧内预测模式。帧内预测处理单元46接着可将PU发送到求和器50。

视频编码器20通过从正被译码的原始视频块减去由运动补偿单元44或帧内预测处理单元46计算的预测数据而形成残余块。求和器50表示执行此减去运算的组件。残余块可对应于像素差值的二维矩阵，其中残余块中的值的数目与对应于残余块的PU中的像素的数目相同。残余块中的值可对应于PU中的同置型像素的值与原始待译码块中的同置型像素的值之间的差，即，误差。所述差可取决于被译码的块的类型而为色度差或亮度差。

在一些例子中，举例来说，在无损耗译码模式下，可直接将残差发送到熵编码单元56。因而，跳过变换及量化过程。另外，还可跳过任何回路滤波器过程。

变换处理单元52可从残余块形成一或多个变换单元(TU)。变换处理单元52从多个变换当中选择变换。所述变换可基于例如块大小、译码模式或其类似者等一或多个译码特性予以选择。变换处理单元52接着将选定变换应用于TU，从而产生包括变换系数的二维阵列的视频块。

变换处理单元52可将所得变换系数发送到量化单元54。量化单元54接着可量化所述变换系数。熵编码单元56接着可根据扫描模式而执行矩阵中的经量化变换系数的扫描。本发明将熵编码单元56描述为执行所述扫描。然而，应理解，在其它实例中，例如量化单元54等其它处理单元可执行所述扫描。量化单元56可经配置以根据上文所描述的技术而译码dQP值。下文将参看图8来论述在此方面的量化单元56的功能的额外描述。

一旦变换系数被扫描成一维阵列，熵编码单元56就可将例如CABAC、以语法为基础的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)、机率区间分割熵(PIPE)或另一熵译码方法等熵译码应用于所述系数。

为了执行CABAC，熵编码单元56可选择上下文模型以应用于用以编码待发射符号的某一上下文。举例来说，所述上下文可关于相邻值是否为非零。熵编码单元56还可熵编码语法元素，例如，表示选定变换的信号。根据本发明的技术，熵编码单元56可尤其基于(例如)用于帧内预测模式的帧内预测方向、对应于这些语法元素的系数的扫描位置、块类型及/或变换类型而选择用以编码所述语法元素的上下文模型。

在由熵编码单元56进行的熵译码之后，所得经编码视频可发射到例如视频解码器30等另一装置或经封存以供稍后发射或检索。

在一些情况下，除了熵译码以外，视频编码器20的熵编码单元56或另一单元还可经配置以执行其它译码功能。举例来说，熵编码单元56可经配置以确定用于CU及PU的经译码块型样(CBP)值。而且，在一些情况下，熵编码单元56可执行系数的延行长度译码。

反量化单元58及反变换处理单元60分别应用反量化及反变换以在像素域中重新建构残余块，例如，以供稍后用作参考块。运动补偿单元44可通过将残余块加到参考帧缓冲器64的帧中的一者的预测性块而计算参考块。运动补偿单元44还可将一或多个内插滤波器应用于经重新建构残余块以计算次整数像素值以供运动估计中使用。求和器62将经重新建构残余块加到由运动补偿单元44产生的经运动补偿预测块，以产生经重新建构视频块以供存储于参考帧缓冲器64中。经重新建构视频块可由运动估计单元42及运动补偿单元44用作参考块以帧间译码后续视频帧中的块。

图7为说明视频解码器30的实例的框图，视频解码器30解码经编码视频序列。在图7的实例中，视频解码器30包含熵解码单元70、运动补偿单元72、帧内预测处理单元74、反量化单元76、反变换单元78、参考帧缓冲器82及求和器80。在一些实例中，视频解码器30可执行与关于视频编码器20(参见图6)所描述的编码遍次大体上互逆的解码遍次。

熵解码单元70对经编码位流执行熵解码过程以检索变换系数的一维阵列。所使用的熵解码过程取决于由视频编码器20使用的熵译码(例如，CABAC)。由编码器使用的熵译码过程可在经编码位流中被传信，或可为预定过程。

在一些例子中，举例来说，在无损耗译码模式下，可直接将输出(即，在此实例中的残差)从熵解码单元70发送到求和器80。因而，跳过反变换及量化过程。另外，还可跳过任何回路滤波器过程。

在一些实例中，熵解码单元70(或反量化单元76)可使用为由视频编码器20的熵编码单元56(或量化单元54)使用的扫描模式的镜像的扫描而扫描经接收值。虽然系数的扫描可在反量化单元76中执行，但扫描将出于说明的目的而被描述为由熵解码单元70执行。另外，虽然出于说明的简易起见而被展示为分离功能单元，但视频解码器30的熵解码单元70、反量化单元76及其它单元的结构及功能性可彼此高度地集成。

反量化单元76反量化(即，解量化)提供于位流中且由熵解码单元70解码的经量化变换系数。反量化过程可包含常规过程，例如，相似于针对HEVC所建议或由H.264解码标准定义的过程。反量化过程可包含使用由视频编码器20针对CU所计算的量化参数QP以确定量化程度，且同样地确定应被应用的反量化程度。反量化单元76可在变换系数从一维阵列转换到二维阵列之前或之后反量化所述系数。反量化单元76可经配置以根据上文所描述的技术而解码dQP值。下文将参看图9来论述在此方面的反量化单元76的功能的额外描述。

反变换处理单元78将反变换应用于经反量化变换系数。在一些实例中，反变换处理单元78可基于来自视频编码器20的传信或通过从例如块大小、译码模式或其类似者等一或多个译码特性推断反变换而确定所述变换。在一些实例中，反变换处理单元78可基于在用于包含当前块的LCU的四叉树的根节点处的经传信变换而确定待应用于当前块的变换。或者，所述变换可在用于LCU四叉树中的叶节点CU的TU四叉树的根处被传信。在一些实例中，反变换处理单元78可应用级联式反变换，其中反变换处理单元78将两个或两个以上反变换应用于正被解码的当前块的变换系数。

帧内预测处理单元74可基于经传信帧内预测模式及来自当前帧的先前经解码块的数据而产生用于当前帧的当前块的预测数据。

运动补偿单元72可从经编码位流检索运动向量、运动预测方向及参考索引。参考预测方向指示帧间预测模式为单向(例如，P帧)还是双向(B帧)。参考索引指示候选运动向量是基于哪一参考帧。

基于经检索运动预测方向、参考帧索引及运动向量，运动补偿单元产生用于当前部分的经运动补偿块。这些经运动补偿块基本上重新建立用以产生残余数据的预测性块。

运动补偿单元72可产生经运动补偿块，从而可能地基于内插滤波器而执行内插。用于待以子像素精度用于运动估计的内插滤波器的识别符可包含于语法元素中。运动补偿单元72可在视频块的编码期间使用如由视频编码器20使用的内插滤波器以计算用于参考块的次整数像素的经内插值。运动补偿单元72可根据经接收语法信息而确定由视频编码器20使用的内插滤波器，且使用所述内插滤波器以产生预测性块。

另外，在HEVC实例中，运动补偿单元72及帧内预测处理单元74可使用语法信息(例如，由四叉树提供)中的一些以确定用以编码经编码视频序列的帧的LCU的大小。运动补偿单元72及帧内预测处理单元74还可使用语法信息以确定分裂信息，分裂信息描述如何分裂经编码视频序列的一帧的每一CU(且同样地，如何分裂子CU)。语法信息还可包含指示如何编码每一分裂的模式(例如，帧内预测或帧间预测，及对于帧内预测来说，帧内预测编码模式)、用于每一经帧间编码PU的一或多个参考帧(及/或含有用于所述参考帧的识别符的参考列表)，及用以解码经编码视频序列的其它信息。

求和器80组合残余块与由运动补偿单元72或帧内预测处理单元74产生的对应预测块以形成经解码块。视需要，还可应用解块滤波器以滤波经解码块，以便移除成块假影。经解码视频块接着存储于参考帧缓冲器82(也被称作经解码图片缓冲器)中，参考帧缓冲器82提供用于后续运动补偿的参考块且还产生经解码视频以供呈现于显示装置(例如，图1的显示装置32)上。

图8为展示根据本发明的技术的实例视频编码方法的流程图。图8的技术可由视频编码器20的一或多个硬件单元(包含量化单元56)实施。

在本发明的一个实例中，量化单元56可经配置以：确定用于当前量化块的量化参数(QP)值(810)；基于QP及QP预测子而确定用于视频数据的当前量化块的差量量化参数(dQP)值(820)；且产生dQP值，其中无论在当前量化块中是否存在非零变换系数皆传信dQP值(830)。在本发明的各种实例中，QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中上方量化块位于当前量化块上方，且其中左方量化块位于当前量化块左方。视频编码器20可经进一步配置以：使用经确定QP值而编码当前量化块(840)。

在本发明的一个实例中，视频编码器20可经进一步配置以：产生量化群组(QG)大小，其中当前量化块包括具有等于或小于QG大小的大小的一或多个译码单元(CU)或具有大于QG大小的大小的CU。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：仅在用于当前量化块的QP预测子具有值0的情况下才产生用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：仅在用以确定用于当前量化块的QP预测子的一个QP值具有值0的情况下才产生用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：仅在用以确定QP预测子的两个QP值之间的差大于阈值的情况下才产生用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：仅在用以确定QP预测子的两个QP值之间的差小于阈值的情况下才产生用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：在图片参数集(PPS)、调适参数集(APS)、切片标头、最大译码单元(LCU)标头及CU标头中的一或多者中产生上文所描述的阈值中任一者。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以：产生指示当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；且根据无损耗译码模式而编码当前量化块。

在本发明的另一实例中，量化单元56可经配置以：在针对当前量化块接收到无损耗旗标的情况下将用于当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中QP值用于后续QP预测。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以：在当前量化块包含两个或两个以上CU的情况下，在当前量化块处接收的无损耗旗标指示量化块中的一或多个CU是使用无损耗译码模式予以编码的情况下在两个或两个以上CU中的每一者处产生无损耗旗标。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以：在不检查dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而编码dQP值。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以：在当前量化块不具有预测残差且用于当前量化块的QP预测子为非零的情况下不选择用于当前量化块的无损耗译码模式。

在本发明的另一实例中，视频编码器20可经配置以：在当前量化块不具有预测残差且用以确定用于当前量化块的QP预测子的一或多个量化块是在无损耗译码模式下被译码的情况下不选择用于当前量化块的无损耗译码模式。

图9为展示根据本发明的技术的实例视频解码方法的流程图。图9的技术可由视频解码器30的一或多个硬件单元(包含反量化单元76)实施。

在本发明的一个实例中，反量化单元76可经配置以：接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数(dQP)值，其中无论在当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收dQP值(910)；且基于经接收dQP值及QP预测子而确定用于当前量化块的量化参数(QP)值(920)。在本发明的各种实例中，QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中上方量化块位于当前量化块上方，且其中左方量化块位于当前量化块左方。视频解码器30可经进一步配置以：使用经确定QP值而解码当前量化块(930)。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：接收量化群组(QG)大小，其中当前量化块包括具有等于或小于QG大小的大小的一或多个译码单元(CU)或具有大于QG大小的大小的CU。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：仅在用于当前量化块的QP预测子具有值0的情况下才接收用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：仅在用以确定用于当前量化块的QP预测子的一个QP值具有值0的情况下才接收用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：仅在用以确定QP预测子的两个QP值之间的差大于阈值的情况下才接收用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：仅在用以确定QP预测子的两个QP值之间的差小于阈值的情况下才接收用于视频数据的当前量化块的dQP值；且在用于当前量化块的QP预测子具有非零值且在当前量化块中不存在非零变换系数的情况下将dQP值推断为0。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：在图片参数集(PPS)、调适参数集(APS)、切片标头、最大译码单元(LCU)标头及CU标头中的一或多者中接收上述阈值中任一者。

在本发明的另一实例中，视频解码器30可经进一步配置以：接收指示当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；且根据无损耗译码模式而解码当前量化块。

在本发明的另一实例中，反量化单元76可经进一步配置以：在针对当前量化块接收到无损耗旗标的情况下将用于当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中QP值用于后续QP预测。

在本发明的另一实例中，视频解码器30可经进一步配置以：在当前量化块处接收的无损耗旗标指示量化块中的一或多个CU是使用无损耗译码模式予以编码的情况下在两个或两个以上CU中的每一者处接收无损耗旗标。

在本发明的另一实例中，视频解码器30可经进一步配置以：在不检查dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而解码dQP值。

在一或多个实例中，所描述功能可以硬件、软件、固件或其任何组合予以实施。如果以软件予以实施，则所述功能可作为一或多个指令或程序代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体而发射，且由以硬件为基础的处理单元执行。计算机可读媒体可包含对应于例如数据存储媒体等有形媒体的计算机可读存储媒体，或包含(例如)根据通信协议而促进计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体的通信媒体。以此方式，计算机可读媒体通常可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)例如信号或载波等通信媒体。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索指令、程序代码及/或数据结构以用于实施本发明所描述的技术的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。

作为实例而非限制，这些计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器，或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接可被适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴缆线、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术而从网站、服务器或其它远程源发射指令，则同轴缆线、光缆、双绞线、DSL或；例如红外线、无线电及微波等无线技术包含于媒体的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒体及数据存储媒体不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而是有关非暂时性有形存储媒体。如本文所使用，磁盘及光盘包含紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字影音光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。

指令可由例如一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路等一或多个处理器执行。因此，如本文所使用，术语“处理器”可指代上述结构或适合于实施本文所描述的技术的任何其它结构中任一者。另外，在一些方面中，可将本文所描述的功能性提供于经配置用于编码及解码的专用硬件及/或软件模块内，或并入于组合式编码解码器中。而且，所述技术可完全地实施于一或多个电路或逻辑元件中。

本发明的技术可实施于各种各样的装置或设备中，所述装置或设备包含无线手持机、集成电路(IC)或IC集合(例如，芯片组)。本发明中描述各种组件、模块或单元以强调经配置以执行所揭示技术的装置的功能方面，但未必要求通过不同硬件单元而实现。确切地说，如上文所描述，各种单元可组合于编码解码器硬件单元中，或由包含如上文所描述的一或多个处理器的互操作性硬件单元集合结合合适软件及/或固件而提供。

已描述各种实例。这些及其它实例在所附权利要求书的范围内。

Claims (36)

1.一种解码视频数据的方法，所述方法包括：

接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收所述dQP值，使得所述dQP值不是推断出来的；

基于所述经接收dQP值及QP预测子而确定用于所述当前量化块的量化参数QP值；以及

使用所述经确定QP值而解码所述当前量化块。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

接收量化群组QG大小，其中所述当前量化块包括具有等于或小于所述QG大小的大小的一或多个译码单元CU或具有大于所述QG大小的大小的CU。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中所述上方量化块位于所述当前量化块上方，且其中所述左方量化块位于所述当前量化块左方。

4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

接收指示所述当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；以及

根据所述无损耗译码模式而解码所述当前量化块。

5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包括：

在针对所述当前量化块接收到所述无损耗旗标的情况下将用于所述当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中所述QP值用于后续QP预测。

6.根据权利要求4所述的方法，在所述当前量化块包含两个或两个以上CU的情况下，所述方法进一步包括：

在所述当前量化块处接收的无损耗旗标指示所述量化块中的一或多个CU是使用所述无损耗译码模式予以编码的情况下在所述两个或两个以上CU中的每一者处接收无损耗旗标。

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

在不检查所述dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而解码所述dQP值。

8.一种编码视频数据的方法，所述方法包括：

判定确定用于视频数据的当前量化块的量化参数QP值；

基于所述QP及QP预测子而确定用于所述当前量化块的差量量化参数dQP值；

产生所述dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆传信所述dQP值；以及

使用所述经确定QP值而编码所述当前量化块。

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

产生量化群组QG大小，其中所述当前量化块包括具有等于或小于所述QG大小的大小的一或多个译码单元CU或具有大于所述QG大小的大小的CU。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中所述上方量化块位于所述当前量化块上方，且其中所述左方量化块位于所述当前量化块左方。

11.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

产生指示所述当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；以及

根据所述无损耗译码模式而编码所述当前量化块。

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

在针对所述当前量化块接收到所述无损耗旗标的情况下将用于所述当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中所述QP值用于后续QP预测。

13.根据权利要求11所述的方法，在所述当前量化块包含两个或两个以上CU的情况下，所述方法进一步包括：

在所述当前量化块处接收的无损耗旗标指示所述量化块中的一或多个CU是使用所述无损耗译码模式予以编码的情况下在所述两个或两个以上CU中的每一者处产生无损耗旗标。

14.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

在不检查所述dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而编码所述dQP值。

15.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

在所述当前量化块不具有预测残差且用于所述当前量化块的QP预测子为非零的情况下不选择用于所述当前量化块的无损耗译码模式。

16.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

在所述当前量化块不具有预测残差且用以确定用于所述当前量化块的QP预测子的一或多个量化块是在无损耗译码模式下被译码的情况下不选择用于所述当前量化块的无损耗译码模式。

17.一种经配置以解码视频数据的设备，所述设备包括：

视频解码器，其经配置以：

接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收所述dQP值，使得所述dQP值不是推断出来的；

基于所述经接收dQP值及QP预测子而确定用于所述当前量化块的量化参数QP值；且

使用所述经确定QP值而解码所述当前量化块。

18.根据权利要求17所述的设备，其中所述视频解码器经进一步配置以：

接收量化群组QG大小，其中所述当前量化块包括具有等于或小于所述QG大小的大小的一或多个译码单元CU或具有大于所述QG大小的大小的CU。

19.根据权利要求17所述的设备，其中所述QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中所述上方量化块位于所述当前量化块上方，且其中所述左方量化块位于所述当前量化块左方。

20.根据权利要求17所述的设备，其中所述视频解码器经进一步配置以：

接收指示所述当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；且

根据所述无损耗译码模式而解码所述当前量化块。

21.根据权利要求20所述的设备，其中所述视频解码器经进一步配置以：

在针对所述当前量化块接收到所述无损耗旗标的情况下将用于所述当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中所述QP值用于后续QP预测。

22.根据权利要求20所述的设备，在所述当前量化块包含两个或两个以上CU的情况下，所述视频解码器经进一步配置以：

在所述当前量化块处接收的无损耗旗标指示所述量化块中的一或多个CU是使用所述无损耗译码模式予以编码的情况下在所述两个或两个以上CU中的每一者处接收无损耗旗标。

23.根据权利要求17所述的设备，其中所述视频解码器经进一步配置以：

在不检查所述dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而解码所述dQP值。

24.一种经配置以编码视频数据的设备，所述设备包括：

视频编码器，其经配置以：

判定确定用于视频数据的当前量化块的量化参数QP值；

基于所述QP及QP预测子而确定用于所述当前量化块的差量量化参数dQP值；

产生所述dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆产生所述dQP值；且

使用所述经确定QP值而编码所述当前量化块。

25.根据权利要求24所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

产生量化群组QG大小，其中所述当前量化块包括具有等于或小于所述QG大小的大小的一或多个译码单元CU或具有大于所述QG大小的大小的CU。

26.根据权利要求24所述的设备，其中所述QP预测子为用于上方量化块及左方量化块的QP值的平均值，其中所述上方量化块位于所述当前量化块上方，且其中所述左方量化块位于所述当前量化块左方。

27.根据权利要求24所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

产生指示所述当前量化块是使用无损耗译码模式予以编码的无损耗旗标；且

根据所述无损耗译码模式而编码所述当前量化块。

28.根据权利要求27所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

在针对所述当前量化块接收到所述无损耗旗标的情况下将用于所述当前量化块的QP值指派为等于QP预测子，其中所述QP值用于后续QP预测。

29.根据权利要求27所述的设备，在所述当前量化块包含两个或两个以上CU的情况下，所述视频编码器经进一步配置以：

在所述当前量化块处接收的无损耗旗标指示所述量化块中的一或多个CU是使用所述无损耗译码模式予以编码的情况下在所述两个或两个以上CU中的每一者处产生无损耗旗标。

30.根据权利要求24所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

在不检查所述dQP值的正负号的情况下使用截断一元二进制化技术而编码所述dQP值。

31.根据权利要求24所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

在所述当前量化块不具有预测残差且用于所述当前量化块的QP预测子为非零的情况下不选择用于所述当前量化块的无损耗译码模式。

32.根据权利要求24所述的设备，其中所述视频编码器经进一步配置以：

在所述当前量化块不具有预测残差且用以确定用于所述当前量化块的QP预测子的一或多个量化块是在无损耗译码模式下被译码的情况下不选择用于所述当前量化块的无损耗译码模式。

33.一种经配置以解码视频数据的设备，所述设备包括：

用于接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数dQP值的装置，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收所述dQP值，使得所述dQP值不是推断出来的；

用于基于所述经接收dQP值及QP预测子而确定用于所述当前量化块的量化参数QP值的装置；以及

用于使用所述经确定QP值而解码所述当前量化块的装置。

34.一种经配置以编码视频数据的设备，所述设备包括：

用于确定用于视频数据的当前量化块的量化参数QP值的装置；

用于基于所述QP及QP预测子而确定用于所述当前量化块的差量量化参数dQP值的装置；

用于产生所述dQP值的装置，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆传信所述dQP值；以及

用于使用所述经确定QP值而编码所述当前量化块的装置。

35.一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使经配置以解码视频数据的装置的一或多个处理器：

接收用于视频数据的当前量化块的差量量化参数dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆接收所述dQP值，使得所述dQP值不是推断出来的；

基于所述经接收dQP值及QP预测子而确定用于所述当前量化块的量化参数QP值；且

使用所述经确定QP值而解码所述当前量化块。

36.一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使经配置以编码视频数据的装置的一或多个处理器：

判定确定用于视频数据的当前量化块的量化参数QP值；

基于所述QP及QP预测子而确定用于所述当前量化块的差量量化参数dQP值；

产生所述dQP值，其中无论在所述当前量化块中是否存在非零变换系数皆产生所述dQP值；且

使用所述经确定QP值而编码所述当前量化块。