TW201537958A - 於多層視訊寫碼中用於色彩色域可擴展性之３ｄ查找表之發信色彩值 - Google Patents

於多層視訊寫碼中用於色彩色域可擴展性之３ｄ查找表之發信色彩值 Download PDF

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Abstract

本發明描述用於於多層視訊寫碼中發信用以產生用於色域可擴展性之三維(3D)色彩查找表之資訊之技術。視訊資料之一較低層可包括在一第一色域中之色彩資料，且該視訊資料之一較高層可包括在一第二色域中之色彩資料。為了產生層間參考圖像，一視訊編碼器或視訊解碼器使用一3D查找表執行色彩預測以將該第一色域中的一參考圖像之該色彩資料轉換至該第二色域。根據該等技術，一視訊編碼器可編碼針對色域可擴展性產生的一3D查找表之分區資訊及/或色彩值。一視訊解碼器可解碼該分區資訊及/或該等色彩值以產生該3D查找表，以便執行色域可擴展性。

Description

於多層視訊寫碼中用於色彩色域可擴展性之3D查找表之發信色彩值 相關申請案
本申請案主張2013年12月17日申請之美國臨時申請案第61/917,228號及2014年5月30日申請之美國臨時申請案第62/005,845號之權利，該等臨時申請案中每一者之內容特此被以引用的方式全部併入本文中。
本發明係關於視訊寫碼。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，包括數位電視、數位直播系統、無線廣播系統、個人數位助理(PDA)、膝上型或桌上型電腦、平板電腦、電子書閱讀器、數位攝影機、數位記錄器件、數位媒體播放器、視訊遊戲器件、視訊遊戲主機、蜂巢式或衛星無線電電話(所謂的「智慧型電話」)、視訊電話會議器件、視訊串流器件及類似者。數位視訊器件實施視訊寫碼技術，諸如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分進階視訊寫碼(AVC)定義之標準、高效率視訊寫碼(HEVC)標準及此等標準的擴展中所描述之技術。視訊器件可藉由實施此等視訊寫碼技術來更有效率地傳輸、 接收、編碼、解碼及/或儲存數位視訊資訊。
視訊寫碼技術包括空間(圖像內)預測及/或時間(圖像間)預測來減少或移除視訊序列中固有的冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼，可將視訊切片(例如，視訊圖框或視訊圖框之一部分)分割成視訊區塊，其亦可被稱作樹型區塊、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。圖像之經框內寫碼(I)之切片中的視訊區塊係使用關於同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測來編碼。圖像的經框間寫碼(P或B)片段中的視訊區塊可使用關於同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測或關於其他參考圖像中之參考樣本的時間預測。圖像可被稱作圖框，且參考圖像可被稱作參考圖框。
空間或時間預測導致用於待寫碼之區塊的預測性區塊。殘餘資料表示待寫碼之原始區塊與預測性區塊之間的像素差。根據指向形成預測性區塊之參考樣本之區塊的運動向量及指示經寫碼區塊與預測性區塊之間的差異之殘餘資料來編碼經框間寫碼區塊。經框內寫碼區塊係根據框內寫碼模式及殘餘資料而編碼。為了進一步壓縮，可將殘餘資料自像素域變換至變換域，從而導致可接著進行量化之殘餘變換係數。可掃描一開始排列成二維陣列之經量化變換係數以便產生變換係數之一維向量，且可應用熵寫碼以達成甚至更多壓縮。
一般而言，本發明描述用於發信於多層視訊寫碼中用以產生用於色域可擴展性之三維(3D)色彩查找表的資訊。用於色域可擴展性之色彩預測技術可由視訊編碼器及/或視訊解碼器用以當用於視訊資料之較低層的色域不同於用於視訊資料之較高層的色域時產生層間參考圖像。舉例而言，視訊編碼器及/或視訊解碼器可首先使用用於色域可擴展性之3D查找表執行色彩預測以將用於較低層的參考圖像之色彩資料轉換至用於較高層的色域，且接著基於轉換之色彩資料產生層 間參考圖像。根據本發明中描述之技術，視訊編碼器可編碼針對色域可擴展性產生的3D查找表之分區資訊及/或色彩值。視訊解碼器可解碼分區資訊及/或色彩值以產生3D查找表，以便執行色域可擴展性。
在一個實例中，本發明係針對一種解碼視訊資料之方法，該方法包含判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表的一基礎分區值；判定該3D查找表之一明度分量的一明度分區值；及產生具有色度分量之較粗分割及該明度分量之較細分割的該3D查找表，包括基於該基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區，及基於該明度分區值將該明度分量之該第一數目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區。該方法進一步包含解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種編碼視訊資料之方法，該方法包含產生具有用於色度分量之較粗分割及用於一明度分量之較細分割的用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表，包括基於該3D查找表之一基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區，及基於該3D查找表之該明度分量之一明度分區值將該明度分量之該第一數目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區。該方法進一步包含基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊；及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
在再一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以判定用於該視訊資料之色域可擴展性之一三維(3D)查找表的一基礎分區值；判定該3D查找 表之一明度分量的一明度分區值；及產生具有色度分量之較粗分割及該明度分量之較細分割的該3D查找表，該一或多個處理器經組態以基於該基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區，及基於該明度分區值將該明度分量之該第一數目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區。該一或多個處理器經進一步組態以解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料，及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊編碼器件，該視訊編碼器件包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以產生具有用於色度分量之較粗分割及用於一明度分量之較細分割的用於該視訊資料之色域可擴展性之一三維(3D)查找表，該一或多個處理器經組態以基於一基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區，及基於該3D查找表之該明度分量之一明度分區值將該明度分量之該第一數目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區。該一或多個處理器經進一步組態以基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊，及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
在一額外實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，其包含：用於判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表的一基礎分區值之構件；用於判定該3D查找表之一明度分量的一明度分區值之構件；及用於產生具有色度分量之較粗分割及該明度分量之較細分割的該3D查找表之構件，包括用於基於該基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區之構件，及用於基於該明度分區值將該明度分量之該第一數 目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區之構件。該視訊解碼器件進一步包含用於解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料之構件；及用於基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊之構件。
在再一實例中，本發明係針對一種電腦可讀儲存媒體，其儲存用於解碼視訊資料之指令，該等指令當經執行時使一或多個處理器：判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表的一基礎分區值；判定該3D查找表之一明度分量的一明度分區值；及產生具有色度分量之較粗分割及該明度分量之較細分割的該3D查找表，該等指令使該一或多個處理器基於該基礎分區值將該3D查找表之該明度分量、一第一色度分量及一第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區，及基於該明度分區值將該明度分量之該第一數目個八分區中之每一者分割成第二數目個八分區。該等指令進一步使該一或多個處理器解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中之色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數；及基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表。該方法進一步包含解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視 訊資料之該等視訊區塊。
在再一實例中，本發明係針對一種編碼視訊資料之方法，該方法包含基於三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目及該等八分區中之每一者的色彩值產生用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表；及對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，編碼該3D查找表中之該等色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數。該方法進一步包含基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊；及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
在一額外實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以判定用於該視訊資料之色域可擴展性的一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中之色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數；及基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表。該一或多個處理器經進一步組態以解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料，及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
在再一實例中，本發明係針對一種視訊編碼器件，該視訊編碼器件包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以基於三個色彩分量中 之每一者的八分區之一數目及該等八分區中之每一者的色彩值產生用於該視訊資料之色域可擴展性之一三維(3D)查找表；及對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，編碼該3D查找表中之該等色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數。該一或多個處理器經進一步組態以基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊，及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，其包含：用於判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目之構件；用於對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中之色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數之構件；及用於基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表之構件。該視訊解碼器件進一步包含：用於解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料之構件；及用於基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊之構件。
在一額外實例中，本發明係針對一種電腦可讀儲存媒體，其儲存用於解碼視訊資料之指令，該等指令當經執行時使一或多個處理器判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中之色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高 層的一第二色域的一線性色彩映射函數的色彩映射係數；及基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表。該等指令進一步使該一或多個處理器解碼該視訊資料之視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
在隨附圖式及以下描述中闡述一或多個實例之細節。其他特徵、目標及優點將自該描述及附圖以及自申請專利範圍顯而易見。
10‧‧‧系統
12‧‧‧源器件
14‧‧‧目的地器件
16‧‧‧電腦可讀媒體
18‧‧‧視訊源
20‧‧‧視訊編碼器
22‧‧‧輸出介面
28‧‧‧輸入介面
30‧‧‧視訊解碼器
32‧‧‧顯示器件
40‧‧‧模式選擇單元
41‧‧‧視訊資料記憶體
42‧‧‧運動估計單元
44‧‧‧運動補償單元
46‧‧‧框內預測處理單元
48‧‧‧分割單元
50‧‧‧求和器
52‧‧‧變換處理單元
54‧‧‧量化單元
56‧‧‧熵編碼單元
58‧‧‧反量化單元
60‧‧‧反變換處理單元
62‧‧‧求和器
64‧‧‧經解碼圖像緩衝器
66‧‧‧色彩預測處理單元
70‧‧‧熵解碼單元
71‧‧‧視訊資料記憶體
72‧‧‧運動補償單元
74‧‧‧框內預測處理單元
76‧‧‧反量化單元
78‧‧‧反變換處理單元
80‧‧‧求和器
82‧‧‧經解碼圖像緩衝器
86‧‧‧色彩預測處理單元
100‧‧‧空間(S)維度
102‧‧‧時間(T)維度
104‧‧‧信雜比(SNR)或品質(Q)維度
110‧‧‧位元串流結構
112‧‧‧層0
114‧‧‧層1
116‧‧‧層2
117‧‧‧層3
118‧‧‧層4
120A‧‧‧可擴展視訊寫碼存取單元
120B‧‧‧可擴展視訊寫碼存取單元
120C‧‧‧可擴展視訊寫碼存取單元
120D‧‧‧可擴展視訊寫碼存取單元
120E‧‧‧可擴展視訊寫碼存取單元
122‧‧‧3層SHVC編碼器
124‧‧‧基礎層編碼器
125‧‧‧第一增強層編碼器
126‧‧‧第二增強層編碼器
128‧‧‧經重新取樣之層間參考(ILR)圖像
129‧‧‧經重新取樣之ILR圖像
130‧‧‧樣本視訊序列/SWG1樣本視訊序列
132‧‧‧UHD色域BT.2020
134‧‧‧HD色域BT.709
136‧‧‧輪廓及國際照明委員會(CIE)-XYZ線性色彩空間
140‧‧‧色域可擴展寫碼器
142‧‧‧基礎層寫碼迴路
144‧‧‧色彩預測處理單元
146‧‧‧增強層寫碼迴路
150‧‧‧3D查找表
152‧‧‧3D查找表
154‧‧‧3D查找表
156A‧‧‧四面體
156B‧‧‧四面體
156C‧‧‧四面體
156D‧‧‧四面體
156E‧‧‧四面體
156F‧‧‧四面體
158‧‧‧3D查找表
160A‧‧‧分割線
160B‧‧‧分割線
160C‧‧‧分割線
162‧‧‧分區立方體
圖1為說明可利用基於3D查找表之色域可擴展性技術的一實例視訊編碼及解碼系統之方塊圖。
圖2為展示在三個不同維度上的可擴展性之一實例之概念說明。
圖3為展示可擴展視訊寫碼位元串流之一實例結構之概念說明。
圖4為展示按位元串流次序的實例可擴展視訊寫碼存取單元之概念說明。
圖5為說明HEVC(SHVC)編碼器之一實例可擴展視訊寫碼擴充之方塊圖。
圖6為說明一樣本視訊序列之一實例色域之曲線圖。
圖7為說明自高清晰度(HD)色域BT.709至超高清晰度(UHD)色域BT.2020之轉換之方塊圖。
圖8為說明包括一色彩預測處理單元的色域可擴展寫碼器之方塊圖，當基礎層色域與增強層色域不同時，該色彩預測處理單元可產生層間參考圖像。
圖9(a)及圖9(b)為展示用於色域可擴展性之一實例3D查找表之概念說明。
圖10為展示藉由用於色域可擴展性之3D查找表的三線性內插之 概念說明。
圖11為展示藉由用於色域可擴展性之3D查找表的四面內插之概念說明。
圖12為展示用以涵蓋待使用四面內插內插的3D查找表之點P的四面體之六個實例之概念說明。
圖13為展示具有獨立分割之明度分量及聯合分割之色度分量的一實例3D查找表之概念說明。
圖14為說明可實施用於在多層視訊寫碼中使用基於3D查找表之色域可擴展性之技術的視訊編碼器之一實例之方塊圖。
圖15為說明可實施用於在多層視訊寫碼中使用基於3D查找表之色域可擴展性之技術的視訊解碼器之一實例之方塊圖。
圖16為說明編碼3D查找表之色彩分量中之至少一者的分區資訊之一實例操作之流程圖。
圖17為說明解碼3D查找表之色彩分量中之至少一者的分區資訊之一實例操作之流程圖。
圖18為說明編碼3D查找表之色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的色彩值之一實例操作之流程圖。
圖19為說明解碼3D查找表之色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的色彩值之一實例操作之流程圖。
本發明描述用於於多層視訊寫碼中用於色域可擴展性之三維(3D)色彩預測技術。多層視訊寫碼可根據高效率視訊寫碼(HEVC)標準，包括可擴展視訊寫碼擴充、多視圖視訊寫碼擴充、3D視訊寫碼(亦即，多視圖視訊寫碼加深度)擴充或HEVC之其他多層視訊寫碼擴充中之任一者。該等技術可由視訊編碼器及/或視訊解碼器用以當用於視訊資料之較低層的色域不同於用於視訊資料之較高層的色域時產生層 間參考圖像。在一些實例中，當視訊資料之較低層之位元深度不同於視訊資料之較高層之位元深度時，亦可使用該等技術。
色域包含可針對一影像再現(例如，在視訊資料之圖像、切片、區塊或層中)的完整色彩範圍。習知地，在多層視訊寫碼中，視訊資料之較低層(例如，基礎層)及視訊資料之較高層(例如，增強層)包括在同一色域(例如，高清晰度(HD)色域BT.709)中之色彩資料。在此情況下，視訊編碼器及/或視訊解碼器可產生用於視訊資料之較高層的層間參考圖像，作為用於視訊資料之較低層的同置型參考圖像之經增加取樣版本。
然而，在一些實例中，視訊資料之較低層可包括第一色域(例如，BT.709)中之色彩資料，且視訊資料之較高層可包括不同的第二色域(例如，超高清晰度(UHD)色域BT.2020)中之色彩資料。在此實例中，為了產生用於視訊資料之較高層的層間參考圖像，視訊編碼器及/或視訊解碼器必須首先執行色彩預測以將用於視訊資料之較低層之第一色域中的參考圖像之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層之第二色域。
視訊編碼器及/或視訊解碼器可使用用於色域可擴展性之3D查找表執行色彩預測。在一些實例中，可針對色彩分量中之每一者(亦即，明度(Y)分量、第一色度(U)分量及第二色度(V)分量)產生單獨的3D查找表。3D查找表中之每一者包括明度(Y)維度、第一色度(U)維度及第二色度(V)維度，且使用三個獨立色彩分量(Y,U,V)來索引。
習知地，3D查找表始終對稱，使得3D查找表對於明度分量、第一色度分量及第二色度分量具有相同大小。此外，習知地，3D查找表始終平衡，使得3D查找表的每一維度的大小始終相同。此可導致具有高計算複雜度及高發信成本之大的表大小。舉例而言，表大小可高達9×9×9或17×17×17。
在2014年10月10日申請之美國專利申請案第14/512,177號(代理人案號1212-712US01/140193)中，描述了使視訊編碼器及/或視訊解碼器能夠產生不對稱及/或不平衡3D查找表，使得3D查找表對於明度分量的大小不同於對於第一色度分量及第二色度分量的大小之技術。視訊編碼器及/或視訊解碼器可藉由將明度分量分割成與第一及第二色度分量不同的數目個片段來產生此不對稱及/或不平衡3D查找表。在此實例中，表大小可高達8×2×2。
本發明之技術係針對用以產生用於色域可擴展性之3D查找表的資訊之發信。根據該等技術，視訊編碼器可編碼針對色域可擴展性產生的3D查找表之分區資訊及/或色彩值。視訊解碼器可解碼分區資訊及/或色彩值以產生3D查找表，以便執行色域可擴展性。本發明中描述之該等技術可特別適用於發信用以產生不對稱及/或不平衡3D查找表之資訊。
在揭示之技術之一個實例中，視訊解碼器及/或視訊編碼器可藉由根據基礎分區值(例如，3D查找表之最大分裂深度)將色彩分量中之每一者分割成許多八分區且接著進一步基於明度分區值分割明度分量的八分區中之每一者來產生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表。以此方式，3D查找表之色度分量經分割成較小數目個或較少八分區(亦即，經較粗地分割)，且3D查找表之明度分量經分割成較大數目個或較多八分區(亦即，經較細地分割)。
在一個實例中，明度分區值可由視訊編碼器在位元串流中發信至視訊解碼器。在其他實例中，基礎分區值亦可由視訊編碼器在位元串流中發信至視訊解碼器。在其他情況下，明度分區值可由視訊編碼器及視訊解碼器導出，及/或基礎分區值可為在視訊編碼器及視訊解碼器兩者處已知之預定義值。
作為一實例，基礎分區值等於1，使得第一色度、第二色度及明度色彩分量中之每一者經分割成單一八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量之單一八分區經分割成四個八分區，其導致大小為4×1×1之3D查找表。作為另一實例，基礎分區值等於2，使得第一色度、第二色度及明度色彩分量中之每一者經分割成兩個八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量之兩個八分區中之每一者經分割成四個八分區，其導致大小為8×2×2之3D查找表。如可看出，較低分區值導致針對色彩分量之較粗分割(亦即，較小數目個八分區)。
根據該等技術，可基於基礎分區值或明度分區值中之一或多者將色彩分量中之每一者分割成一或多個八分區。在本發明中，術語「八分區」經定義為包括八個頂點之三維區域。在本發明中，術語「分區」、「八分區」、「片段」及「立方體」可互換地使用來描述3D查找表之色彩分量之經分割區域。
此外，基於3D查找表之第一或第二色度分量中之至少一者經分割成一個以上八分區(亦即，基礎分區值大於一)，視訊編碼器可將色度分量中之該一者的分割邊界發信至視訊解碼器。分割邊界界定色度分量中之該一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。換言之，色度分量中之一或兩者可未分割成兩個或兩個以上均勻或同等大小之八分區。在此情況下，對於色度分量中之一給定者，八分區中之至少一者具有與一或多個其他八分區不同的大小。根據本發明之技術，視訊編碼器僅基於色度分量中之一者經分割成一個以上八分區的條件發信分割邊界。否則，分割邊界係不必要的且未發信至視訊解碼器。
在所揭示之技術的另一實例中，視訊編碼器及/或視訊解碼器可基於明度、第一色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目及該等八分區中之每一者的色彩值產生3D查找表。如上所述，在一些情況下，3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目亦可 由視訊編碼器發信至視訊解碼器。為了使視訊解碼器判定3D查找表中之色彩值，3D查找表中之色彩值之線性色彩映射函數的色彩映射係數由視訊編碼器發信至視訊解碼器。線性色彩映射函數用以將用於視訊資料之較低層的第一色域中之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層的第二色域，且色彩映射係數為視訊資料之較低層與較高層之色彩分量之間的加權因數。對於色彩分量中之每一者，色彩映射係數中之一者可為定義視訊資料之較低層與較高層之相同色彩分量之間的加權因數之關鍵係數。
將線性色彩映射函數之色彩映射係數作為浮點值導出。在於位元串流中發信色彩映射係數前，可將浮點值轉換至整數值。雖然整數值可比不上浮點值準確，但整數值更易於發信，且整數運算在計算上的代價比浮點運算低。轉換可使用整數值之基於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的位元深度。此外，色彩映射係數之值可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值而限於一給定範圍內。
可預測色彩映射係數中之一或多者，使得在位元串流中編碼色彩映射係數之原始值與色彩映射係數之經預測值之間的殘值。舉例而言，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，可基於預定義之固定值預測線性色彩映射函數之色彩映射係數。在一個實例中，可基於等於預定義非零值之經預測值預測線性色彩映射函數之關鍵係數，且可基於等於零之經預測值預測任何剩餘色彩映射係數。在此實例中，可基於來自至少一個先前八分區(諸如，第一八分區)之經預測值預測色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。在一些情況下，可基於判定之量化值量化色彩映射係數之殘值。視訊編碼器可發信判定之量化值以供視訊解碼器執行反量化以恰當地解碼色彩映射係數。
視訊寫碼標準包括ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1 Visual、ITU- T H.262或ISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4 Visual及ITU-T H.264(亦稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可擴展視訊寫碼(SVC)及多視圖視訊寫碼(MVC)擴充。
新視訊寫碼標準(即，HEVC)之設計已由ITU-T視訊寫碼專家組(VCEG)及ISO/IEC動畫專家組(MPEG)的關於視訊寫碼之聯合合作小組(JCT-VC)定案。Bross等人的被稱作HEVC工作草案10(WD10)之HEVC草案規範「High efficiency video coding(HEVC)text specification draft 10(for FDIS & Last Call)」(ITU-T SG16 WP3與ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的關於視訊寫碼之聯合合作小組(JCT-VC)，第12次會議：瑞士日內瓦，2013年1月14日至23日，JCTVC-L1003v34)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip獲得。定案之HEVC標準被稱作HEVC版本1。
Wang等人之瑕疵報告「High efficiency video coding(HEVC)Defect Report」(ITU-T SG16 WP3與ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的關於視訊寫碼之聯合合作小組(JCT-VC)，第14次會議：奧地利維也納，2013年7月25日至8月2日，JCTVC-N1003v1)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zip獲得。定案之HEVC標準文件作為以下文件發表：ITU-T H.265，H系列：視聽及多媒體系統、視聽服務之基礎設施--移動視訊之寫碼、高效率視訊寫碼(國際電信聯合會(ITU)之電信標準化部門，2013年4月)。
HEVC之多視圖擴充(MV-HEVC)及針對更進階3D視訊寫碼之另一HEVC擴充(3D-HEVC)正由JCT-3V開發。Tech等人的被稱作MV-HEVC工作草案5(WD5)的MV-HEVC之草案規範「MV-HEVC Draft Text 5」(ITU-T SG16 WP3與ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的關於3D視訊寫碼擴充開發之聯合合作小組(JCT-3V)，第5次會議：奧地利維也納，2013 年7月27日至8月2日，JCT3V-E1004v6)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/5_Vienna/wg11/JCT3V-E1004-v6.zip獲得。被稱作3D-HEVC工作草案1(WD1)且在Tech等人的「3D-HEVC Draft Text 1」(ITU-T SG16 WP3與ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的關於3D視訊寫碼擴充開發之聯合合作小組(JCT-3V)，第5次會議：奧地利維也納，2013年7月27日至8月2日，JCT3V-E1001v3)中描述的3D-HEVC之草案規範可自http：//phenix.it-sudparis.eu/jct2/doc_end_user/documents/5_Vienna/wg11/JCT3V-E1001-v3.zip獲得。
HEVC之可擴展式擴充(SHVC)正由JCT-VC開發。Chen等人的被稱作SHVC工作草案3(WD3)的SHVC之草案規範「SHVC Draft 3」(ITU-T SG16 WP3與ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的關於視訊寫碼之聯合合作小組(JCT-VC)，第14次會議：奧地利維也納，2013年7月25日至8月2日，JCTVC-N1008v3)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1008-v3.zip獲得。
圖1為說明可利用基於3D查找表之色域可擴展性技術的一實例視訊編碼及解碼系統10之方塊圖。如圖1中所展示，系統10包括一源器件12，其提供待在稍後時間由目的地器件14解碼之經編碼視訊資料。詳言之，源器件12經由電腦可讀媒體16將視訊資料提供至目的地器件14。源器件12及目的地器件14可包含廣泛範圍之器件中的任一者，包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、諸如所謂的「智慧型」電話之電話手機、所謂的「智慧型」板、電視、攝影機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲主機、視訊串流器件或類似者。在一些情況下，源器件12及目的地器件14可經裝備以用於無線通信。
目的地器件14可經由電腦可讀媒體16接收待解碼之經編碼視訊資料。電腦可讀媒體16可包含能夠將經編碼視訊資料自源器件12移動 至目的地器件14的任一類型之媒體或器件。在一個實例中，電腦可讀媒體16可包含通信媒體以使源器件12能夠即時地將經編碼視訊資料直接傳輸至目的地器件14。可根據通信標準(諸如，無線通信協定)調變經編碼視訊資料，且將其傳輸至目的地器件14。通信媒體可包含任何無線或有線通信媒體，諸如，射頻(RF)頻譜或一或多個實體傳輸線。通信媒體可形成基於封包之網路(諸如，區域網路、廣域網路或全球網路，諸如，網際網路)的部分。通信媒體可包括路由器、交換器、基地台或可適用於有助於自源器件12至目的地器件14之通信的任一其他設備。
在一些實例中，可自輸出介面22將經編碼資料輸出至儲存器件。類似地，可由輸入介面自儲存器件存取經編碼資料。儲存器件可包括多種分散式或本端存取之資料儲存媒體中之任一者，諸如，硬碟機、Blu-ray光碟、DVD、CD-ROM、快閃記憶體、揮發性或非揮發性記憶體或用於儲存經編碼視訊資料之任何其他合適數位儲存媒體。在再一實例中，儲存器件可對應於檔案伺服器或可儲存由源器件12產生之經編碼視訊的另一中間儲存器件。目的地器件14可經由串流或下載自儲存器件存取儲存之視訊資料。檔案伺服器可為能夠儲存經編碼視訊資料並將彼經編碼視訊資料傳輸至目的地器件14的任何類型之伺服器。實例檔案伺服器包括網頁伺服器(例如，用於網站)、FTP伺服器、網路附接儲存(NAS)器件或本端磁碟機。目的地器件14可經由任何標準資料連接(包括網際網路連接)而存取經編碼視訊資料。此可包括適於存取儲存於檔案伺服器上之經編碼視訊資料的無線頻道(例如，Wi-Fi連接)、有線連接(例如，DSL、纜線數據機等)或兩者之結合。自儲存器件的經編碼視訊資料之傳輸可為串流傳輸、下載傳輸或其組合。
本發明之技術不必限於無線應用或設定。該等技術可應用於支 援多種多媒體應用中之任一者的視訊寫碼，諸如，空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、網際網路串流視訊傳輸(諸如，經由HTTP之動態自適應串流(DASH))、經編碼至資料儲存媒體上之數位視訊、儲存在資料儲存媒體上的數位視訊之解碼或其他應用。在一些實例中，系統10可經組態以支援單向或雙向視訊傳輸以支援諸如視訊串流、視訊播放、視訊廣播及/或視訊電話之應用。
在圖1之實例中，源器件12包括視訊源18、視訊編碼器20及輸出介面22。目的地器件14包括輸入介面28、視訊解碼器30及顯示器件32。根據本發明，源器件12之視訊編碼器20可經組態以應用用於並列處理視訊資料之技術。在其他實例中，源器件及目的地器件可包括其他組件或配置。舉例而言，源器件12可自外部視訊源18(諸如，外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地器件14可與外部顯示器件介接，而非包括整合式顯示器件。
圖1之所說明系統10僅為一個實例。用於並列地處理視訊資料之技術可由任一數位視訊編碼及/或解碼器件執行。儘管本發明之技術一般由視訊編碼器件執行，但該等技術亦可由視訊編碼器/解碼器(通常被稱作「編碼解碼器」)執行。此外，本發明之技術亦可由視訊預處理器執行。源器件12及目的地器件14僅為源器件12產生經寫碼視訊資料以供傳輸至目的地器件14的此等寫碼器件之實例。在一些實例中，器件12、14可以實質上對稱之方式操作，使得器件12、14中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統10可支援視訊器件12、14之間的單向或雙向視訊傳播以(例如)用於視訊串流、視訊播放、視訊廣播或視訊電話。
源器件12之視訊源18可包括視訊俘獲器件，諸如，視訊攝影機、含有先前俘獲之視訊的視訊存檔及/或用以自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋送介面。作為再一替代例，視訊源18可產生基於電腦 圖形之資料，作為源視訊，或實況視訊、存檔視訊及電腦產生之視訊的組合。在一些情況下，若視訊源18為視訊攝影機，則源器件12及目的地器件14可形成所謂的相機電話或視訊電話。然而，如上文所提到，本發明中描述之技術一般可適用於視訊寫碼，且可適用於無線及/或有線應用。在每一情況下，俘獲、預先俘獲或電腦產生之視訊可由視訊編碼器20編碼。經編碼視訊資訊可接著由輸出介面22輸出至電腦可讀媒體16上。
電腦可讀媒體16可包括瞬時媒體，諸如，無線廣播或有線網路傳輸，或儲存媒體(亦即，非暫時性儲存媒體)，諸如，硬碟、隨身碟、緊密光碟、數字影音光碟、Blu-ray光碟或其他電腦可讀媒體。在一些實例中，網路伺服器(未圖示)可自源器件12接收經編碼視訊資料，且(例如)經由網路傳輸將經編碼視訊資料提供至目的地器件14。類似地，媒體生產設施(諸如，光碟衝壓設施)之計算器件可自源器件12接收經編碼視訊資料且生產含有經編碼視訊資料之光碟。因此，在各種實例中，可理解電腦可讀媒體16包括各種形式之一或多個電腦可讀媒體。
目的地器件14之輸入介面28自電腦可讀媒體16接收資訊。電腦可讀媒體16之資訊可包括由視訊編碼器20定義之語法資訊，其亦由視訊解碼器30使用，其包括描述區塊及其他經寫碼單元(例如，圖像群組(GOP))之特性及/或處理的語法元素。顯示器件32將經解碼視訊資料顯示給使用者，且可包含多種顯示器件中之任一者，諸如，陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器或另一類型之顯示器件。
視訊編碼器20及視訊解碼器30各自可實施為多種合適的編碼器電路中之任一者，諸如，一或多個微處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、離散 邏輯、軟體、硬體、韌體或其任何組合。當技術部分地以軟體實施時，器件可將用於軟體之指令儲存於合適的非暫時性電腦可讀媒體中，且使用一或多個處理器在硬體中執行該等指令，以執行本發明之技術。視訊編碼器20及視訊解碼器30中之每一者可包括在一或多個編碼器或解碼器中，編碼器或解碼器中之任一者可整合為各別器件中的組合式編碼器/解碼器(編碼解碼器)之部分。
在一些實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30根據諸如以下各者之視訊壓縮標準操作：ISO/IEC MPEG-4 Visual及ITU-T H.264(亦被稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可擴展視訊寫碼(SVC)擴充、多視圖視訊寫碼(MVC)擴充及基於MVC之三維視訊(3DV)擴充。在一些情況下，遵守基於MVC之3DV的任何位元串流始終含有與MVC設定檔(例如，立體聲高設定檔)一致之子位元串流。此外，存在持續努力以產生H.264/AVC之3DV寫碼擴充，即，基於AVC之3DV。視訊寫碼標準之其他實例包括ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1 Visual、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4 Visual及ITU-T H.264、ISO/IEC Visual。
在圖1之實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據由ITU-T視訊寫碼專家群組(VCEG)及ISO/IEC動畫專家群組(MPEG)的關於視訊寫碼之聯合合作小組(JCT-VC))定案之高效率視訊寫碼(HEVC)標準而操作。以上提及之HEVC草案規範被稱作HEVC工作草案10(WD10)，且HEVC標準之定案版本被稱作HEVC版本1。MV-HEVC及3D-HEVC正由JCT-3V開發。MV-HEVC之最近草案規範被稱作MV-HEVC WD5，且3D-HEVC之最近草案規範被稱作3D-HEVC WD1。SHVC正由JCT-VC開發。SHVC之最近草案規範被稱作SHVC WD3。
在HEVC及其他視訊寫碼標準中，視訊序列通常包括一系列圖像。圖像亦可被稱作「圖框」。圖像可包括三個樣本陣列，表示為 SL、SCb及SCr。SL為明度樣本之二維陣列(亦即，區塊)。SCb為Cb色度樣本之二維陣列。SCr為Cr色度樣本之二維陣列。色度(Chrominance)樣本亦可在本文中被稱作「色度(chroma)」樣本。在其他情況下，圖像可為單色的，且可僅包括明度樣本陣列。
視訊編碼器20可產生一組寫碼樹狀結構單元(CTU)。CTU中之每一者可包含明度樣本之寫碼樹型區塊、色度樣本之兩個對應的寫碼樹型區塊及用以寫碼寫碼樹型區塊之樣本的語法結構。在單色圖像或具有三個單獨色彩平面之圖像中，CTU可包含單一寫碼樹型區塊及用於寫碼該寫碼樹型區塊之樣本的語法結構。寫碼樹型區塊可為樣本之N×N區塊。CTU亦可被稱作「樹型區塊」或「最大寫碼單元」(LCU)。HEVC之CTU可廣泛地類似於諸如H.264/AVC之其他視訊寫碼標準的巨集區塊。然而，CTU未必限於特定大小，且可包括一或多個寫碼單元(CU)。切片可包括在光柵掃描中連續排序之整數數目個CTU。
本發明可使用術語「視訊單元」或「視訊區塊」來指樣本之一或多個區塊，及用以寫碼樣本之一或多個區塊中的樣本之語法結構。視訊單元之實例類型可包括CTU、CU、PU、HEVC中之變換單元(TU)，或其他視訊寫碼標準中之巨集區塊、巨集區塊分區等等。
為產生經寫碼CTU，視訊編碼器20可對CTU之寫碼樹型區塊遞迴地執行四分樹分割，以將寫碼樹型區塊劃分成寫碼區塊，因此名稱為「寫碼樹型單元」。寫碼區塊為樣本之N×N區塊。CU可包含具有一明度樣本陣列、一Cb樣本陣列及一Cr樣本陣列之圖像的明度樣本之寫碼區塊，及色度樣本之兩個對應的寫碼區塊，及用以寫碼該等寫碼區塊之樣本的語法結構。在單色圖像或具有三個單獨色彩平面之圖像中，CU可包含單一寫碼區塊及用以寫碼該寫碼區塊之樣本的語法結構。
視訊編碼器20可將CU之寫碼區塊分割成一或多個預測區塊。預測區塊可為應用相同預測的樣本之矩形(亦即，正方形或非正方形)區塊。CU之預測單元(PU)可包含圖像的明度樣本之預測區塊，圖像的色度樣本之兩個對應的預測區塊，及用以對預測區塊樣本進行預測之語法結構。在單色圖像或具有三個單獨色彩平面之圖像中，PU可包含單一預測區塊，及用以對預測區塊樣本進行預測之語法結構。視訊編碼器20可產生CU之每一PU的明度、Cb及Cr預測區塊之預測性明度、Cb及Cr區塊。
視訊編碼器20可使用框內預測或框間預測，以產生PU之預測性區塊。若視訊編碼器20使用框內預測產生PU之預測性區塊，則視訊編碼器20可基於與PU相關聯之圖像之經解碼樣本而產生PU之預測性區塊。
若視訊編碼器20使用框間預測以產生PU之預測性區塊，則視訊編碼器20可基於不同於與PU相關聯之圖像的一或多個圖像之經解碼樣本，產生PU之預測性區塊。框間預測可為單向框間預測(亦即，單向預測)或雙向框間預測(亦即，雙向預測)。為執行單向預測或雙向預測，視訊編碼器20可產生當前切片之第一參考圖像清單(RefPicList0)及第二參考圖像清單(RefPicList1)。
參考圖像清單中之每一者可包括一或多個參考圖像。當使用單向預測時，視訊編碼器20可搜尋RefPicList0及RefPicList1中之任一者或兩者中的參考圖像，以判定參考圖像內之參考位置。此外，當使用單向預測時，視訊編碼器20可至少部分基於對應於參考位置之樣本產生PU之預測性樣本區塊。此外，當使用單向預測時，視訊編碼器20可產生指示PU之預測區塊與參考位置之間的空間位移之單一運動向量。為了指示PU之預測區塊與參考位置之間的空間位移，運動向量可包括指定PU之預測區塊與參考位置之間的水平位移之水平分量， 且可包括指定PU之預測區塊與參考位置之間的垂直位移之垂直分量。
當使用雙向預測編碼PU時，視訊編碼器20可判定RefPicList0中之參考圖像中的第一參考位置，及RefPicList1中之參考圖像中的第二參考位置。視訊編碼器20可接著至少部分基於對應於第一及第二參考位置之樣本產生PU之預測性區塊。此外，當使用雙向預測編碼PU時，視訊編碼器20可產生指示PU之樣本區塊與第一參考位置之間的空間位移之第一運動，及指示PU之預測區塊與第二參考位置之間的空間位移之第二運動。
在視訊編碼器20產生CU之一或多個PU的預測性明度區塊、Cb區塊及Cr區塊之後，視訊編碼器20可產生CU之明度殘餘區塊。CU之明度殘餘區塊中的每一樣本指示CU之預測性明度區塊中之一者中的明度樣本與CU之原始明度寫碼區塊中的對應樣本之間的差異。另外，視訊編碼器20可產生CU之Cb殘餘區塊。CU之Cb殘餘區塊中的每一樣本可指示CU之預測性Cb區塊中之一者中的Cb樣本與CU之原始Cb寫碼區塊中之對應樣本之間的差異。視訊編碼器20亦可產生CU之Cr殘餘區塊。CU之Cr殘餘區塊中的每一樣本可指示CU之預測性Cr區塊中之一者中的Cr樣本與CU之原始Cr寫碼區塊中之對應樣本之間的差異。
此外，視訊編碼器20可使用四分樹分割來將CU之明度、Cb及Cr殘餘區塊分解成一或多個明度、Cb及Cr變換區塊。變換區塊可為應用相同變換的樣本之矩形區塊。CU之變換單元(TU)可包含明度樣本之變換區塊、色度樣本之兩個對應的變換區塊及用以對變換區塊樣本進行變換之語法結構。在單色圖像或具有三個單獨色彩平面之圖像中，TU可包含單一變換區塊，及用以對變換區塊樣本進行變換之語法結構。因此，CU之每一TU可與一明度變換區塊、一Cb變換區塊及 一Cr變換區塊相關聯。與TU相關聯之明度變換區塊可為CU之明度殘餘區塊的子區塊。Cb變換區塊可為CU之Cb殘餘區塊的子區塊。Cr變換區塊可為CU之Cr殘餘區塊的子區塊。
視訊編碼器20可將一或多個變換應用於TU之明度變換區塊，以產生TU之明度係數區塊。係數區塊可為變換係數之二維陣列。變換係數可為純量。視訊編碼器20可將一或多個變換應用至TU之Cb變換區塊，以產生TU之Cb係數區塊。視訊編碼器20可將一或多個變換應用至TU之Cr變換區塊，以產生TU之Cr係數區塊。
在產生係數區塊((例如，明度係數區塊、Cb係數區塊或Cr係數區塊)之後，視訊編碼器20可量化該係數區塊。量化通常指變換係數經量化以可能減少用以表示變換係數的資料量從而提供進一步壓縮之程序。此外，視訊編碼器20可反量化變換係數，並將反變換應用至變換係數，以便重建構圖像之CU的TU之變換區塊。視訊編碼器20可使用CU之TU的經重建構之變換區塊及CU之PU的預測性區塊來重建構CU之寫碼區塊。藉由重建構圖像之每一CU的寫碼區塊，視訊編碼器20可重建構圖像。視訊編碼器20可將經重建構圖像儲存於經解碼圖像緩衝器(DPB)中。視訊編碼器20可將DPB中之經重建構之圖像用於框間預測及框內預測。
在視訊編碼器20量化係數區塊之後，視訊編碼器20可熵編碼指示經量化變換係數之語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可對指示經量化之變換係數之語法元素執行上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)。視訊編碼器20可在位元流中輸出經熵編碼之語法元素。
視訊編碼器20可輸出包括形成經寫碼圖像及相關聯資料之表示的一連串位元之位元串流。位元串流可包含一連串網路抽象層(NAL)單元。NAL單元中之每一者包括NAL單元標頭，且囊封原始位元組序列有效負載(RBSP)。NAL單元標頭可包括指示NAL單元類型碼之語法 元素。由NAL單元之NAL單元標頭指定的NAL單元類型碼指示NAL單元之類型。RBSP可為含有囊封於NAL單元內的整數數目個位元組之語法結構。在一些情況下，RBSP包括零位元。
不同類型之NAL單元可囊封不同類型之RBSP。舉例而言，第一類型之NAL單元可囊封圖像參數集(PPS)之RBSP，第二類型之NAL單元可囊封經寫碼切片之RBSP，第三類型之NAL單元可囊封補充增強資訊(SEI)之RBSP等等。PPS為可含有適用於零或零個以上完整經寫碼圖像之語法元素的語法結構。囊封視訊寫碼資料之RBSP(與參數集及SEI訊息之RBSP相反)的NAL單元可被稱作視訊寫碼層(VCL)NAL單元。囊封經寫碼切片之NAL單元在本文中可被稱作經寫碼切片NAL單元。用於經寫碼切片之RBSP可包括切片標頭及切片資料。
視訊解碼器30可接收位元串流。此外，視訊解碼器30可剖析位元串流以自位元串流解碼語法元素。視訊解碼器30可至少部分基於自位元串流解碼之語法元素重建構視訊資料之圖像。重建構視訊資料之程序可與由視訊編碼器20執行之程序大體互逆。舉例而言，視訊解碼器30可使用PU之運動向量判定當前CU之PU的預測性區塊。視訊解碼器30可使用PU之一或多個運動向量產生PU之預測性區塊。
此外，視訊解碼器30可反量化與當前CU之TU相關聯的係數區塊。視訊解碼器30可對係數區塊執行反變換，以重建構與當前CU之TU相關聯的變換區塊。藉由將當前CU之PU的預測性樣本區塊之樣本添加至當前CU之TU的變換區塊之對應樣本，視訊解碼器30可重建構當前CU之寫碼區塊。藉由重建構圖像之每一CU的寫碼區塊，視訊解碼器30可重建構圖像。視訊解碼器30可將經解碼圖像儲存於經解碼圖像緩衝器中，以用於輸出及/或用於在解碼其他圖像的過程中使用。
在MV-HEVC、3D-HEVC及SHVC中，視訊編碼器可產生包含一系列網路抽象層(NAL)單元之多層位元串流。位元串流之不同NAL單 元可與位元串流之不同層相關聯。可將層定義為具有相同層識別符的視訊寫碼層(VCL)NAL單元及相關聯之非VCL NAL單元之集合。層可相當於多視圖視訊寫碼中之視圖。在多視圖視訊寫碼中，層可含有相同層的具有不同時間執行個體之所有視圖分量。每一視圖分量可為在特定時間執行個體屬於特定視圖的視訊場景之經寫碼圖像。在3D視訊寫碼中，層可含有特定視圖之所有經寫碼深度圖像抑或特定視圖之經寫碼紋理圖像。類似地，在可擴展視訊寫碼之內容脈絡中，層通常對應於具有不同於其他層中之經寫碼圖像之視訊特性的經寫碼圖像。此等視訊特性通常包括空間解析度及品質等級(信雜比)。在HEVC及其擴充中，藉由將具有特定時間位準之圖像群組定義為子層，可在一個層內獲得時間可擴展性。
對於位元流之每一各別層，可在不參考任何較高層中之資料之情況下解碼較低層中之資料。舉例而言，在可擴展視訊寫碼中，可在不參考增強層中之資料之情況下解碼基礎層中之資料。NAL單元僅囊封單一層之資料。在SHVC中，若視訊解碼器可在不參考任何其他層之資料的情況下解碼一視圖中之圖像，則該視圖可被稱作「基礎層」。基礎層可遵守HEVC基礎規範。因此，可自位元串流移除囊封位元串流之最高剩餘層之資料的NAL單元，而不影響位元串流之剩餘層中之資料的可解碼性。在MV-HEVC及3D-HEVC中，較高層可包括額外視圖分量。在SHVC中，較高層可包括信雜比(SNR)增強資料、空間增強資料及/或時間增強資料。
在一些實例中，可參照一或多個較低層中之資料解碼較高層中之資料。可將較低層用作參考圖像以使用層間預測來壓縮較高層。較低層之資料可經增加取樣以具有與較高層相同的解析度。一般而言，視訊編碼器20及視訊解碼器30可按與以上所描述之框間預測類似的方式執行層間預測，不同之處僅在於可將一或多個增加取樣之較低層而 非一或多個相鄰圖像用作參考圖像。
圖2為展示在三個不同維度上的可擴展性之一實例之概念說明。在一可擴展視訊寫碼結構中，允許實現在三維中之可擴展性。在圖2之實例中，允許實現在空間(S)維度100、時間(T)維度102及信雜比(SNR)或品質(Q)維度104中之可擴展性。在時間維度102中，具有(例如)7.5Hz(T0)、15Hz(T1)或30Hz(T2)之圖框速率可由時間可擴展性支援。當支援空間可擴展性時，允許實現在空間維度100中的諸如QCIF(S0)、CIF(S1)及4CIF(S2)之不同解析度。對於每一特定空間解析度及圖框速率，可在SNR維度104中添加SNR層(Q1)以改良圖像品質。
一旦以此可擴展方式編碼視訊內容，便可使用提取器工具來根據應用需求調適實際傳遞之內容，該等應用需求取決於(例如)用戶端或傳輸頻道。在圖2中展示之實例中，每一立方體含有具有相同圖框速率(時間位準)、空間解析度及SNR層之圖像。可藉由在維度100、102或104中之任一者中添加立方體(亦即，圖像)來達成較好表示。當允許實現兩個、三個或甚至更多可擴展性時，支援組合之可擴展性。
在可擴展視訊寫碼標準(諸如，H.264之SVC擴充或SHVC)中，具有最低空間及SNR層之圖像與單層視訊編碼解碼器相容，且在最低時間位準處之圖像形成時間基礎層，可藉由在較高時間位準處之圖像來增強時間基礎層。除了基礎層之外，亦可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可擴展性。每一空間或SNR增強層自身可為時間可擴展的，具有與基礎層相同的時間可擴展性結構。對於一個空間或SNR增強層而言，其所取決之較低層可被稱作彼特定空間或SNR增強層之基礎層。
圖3為展示可擴展視訊寫碼位元串流之一實例結構110之概念說明。位元串流結構110包括：層0112，其包括圖像或切片I0、P4及 P8；及層1 114，其包括圖像或切片B2、B6及B10。此外，位元串流結構110包括：層2 116及層3 117，其各包括圖像0、2、4、6、8及10；及層4 118，其包括圖像0至11。
基礎層具有最低空間及品質層(亦即，具有QCIF解析度的層0 112及層1 114中之圖像)。其中，最低時間位準之彼等圖像形成時間基礎層，如在圖3之層0 112中所展示。時間基礎層(層0)112可藉由較高時間位準之圖像(例如，具有15Hz之圖框速率的層1 114或具有30Hz之圖框速率的層4 118)增強。
除了基礎層112、114之外，可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可擴展性。舉例而言，具有CIF解析度之層2 116可為基礎層112、114之空間增強層。在另一實例中，層3 117可為基礎層112、114及層2 116之SNR增強層。如圖3中所展示，每一空間或SNR增強層自身可為時間可擴展的，其具有與基礎層112、114相同的時間可擴展性結構。此外，增強層可增強空間解析度及圖框速率兩者。舉例而言，層4 118提供4CIF解析度增強層，其將圖框速率自15Hz進一步增大至30Hz。
圖4為按位元串流次序展示實例可擴展視訊寫碼存取單元120A至120E(「存取單元120」)之概念說明。如圖4中所展示，同一時間執行個體中之經寫碼圖像或切片按位元串流次序連續，且形成可擴展視訊寫碼標準(諸如，H.264之SVC擴展或SHVC)之內容脈絡中的一個存取單元。存取單元120接著遵循解碼次序，解碼次序可與顯示次序不同且(例如)由存取單元120之間的時間預測關係判定。
舉例而言，存取單元120A包括來自層0 112之圖像I0、來自層2 116之圖像0、來自層3 117之圖像0及來自層4 118之圖像0。存取單元120B包括來自層0 112之圖像P4、來自層2 116之圖像4、來自層3 117之圖像4及來自層4 118之圖像4。存取單元120C包括來自層1 114之圖 像B2、來自層2 116之圖像2、來自層3 117之圖像2及來自層4 118之圖像2。存取單元120D包括來自層4 118之圖像1，且存取單元120E包括來自層4 118之圖像3。
圖5為說明一實例3層SHVC編碼器122之方塊圖。如圖5中所說明，SHVC編碼器122包括一基礎層編碼器124、一第一增強層編碼器125及一第二增強層編碼器126。在僅高階語法之SHVC中，當與HEVC單層寫碼相比時，不存在新區塊層級的寫碼工具。在SHVC中，僅切片及以上層級的語法改變，且允許諸如圖像濾波或增加取樣之圖像層級操作。
為了減少層之間的冗餘，可產生用於較低/基礎層之經增加取樣的同置型參考層圖像，且將其儲存於用於較高/增強層之參考緩衝器中，使得可以與在單層內之圖框間預測相同的方式達成層間預測。如圖5中所說明，自基礎層編碼器124中之參考圖像產生經重新取樣之層間參考(ILR)圖像128，且將其儲存於第一增強層編碼器125中。類似地，自第一增強層編碼器125中之參考圖像產生經重新取樣之ILR圖像129，且將其儲存於第二增強層編碼器126中。在SHVC WD3中，將ILR圖像標記為增強層之長期參考圖像。將與層間參考圖像相關聯之運動向量差異約束至零。
超高清晰度電視(UHDTV)器件及內容之即將到來的部署將使用與舊版器件不同的色域。具體言之，HD使用BT.709推薦--2010年12月之ITU-R推薦BT.709「Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange」，而UHDTV將使用BT.2020推薦--2012年4月之ITU-R推薦BT.2020「Parameter values for UHDTV systems for production and international programme exchange」。色域包含可針對一影像再現(例如，在視訊資料之圖像、切片、區塊或層中)的完整色彩範圍。此等系統之間的關鍵差異在 於，UHDTV之色域顯著大於HD。已宣稱，UHDTV將提供更貼近生活或更現實的觀看體驗，其與諸如高解析度之其他UHDTV特性一致。
圖6為說明樣本視訊序列130之一實例色域之曲線圖。如圖6中所說明，將SWG1樣本視訊序列130指示為UHD色域BT.2020 132之線輪廓內的點叢集。出於比較目的，HD色域BT.709 134之輪廓及國際照明委員會(CIE)-XYZ線性色彩空間136之輪廓覆疊SWG1樣本視訊序列130。自圖6易於觀測到，UHD色域BT.2020 132比HD色域BT.709 134大得多。注意SWG1樣本視訊序列130中落在BT.709色域134之外的像素之數目。
圖7為說明自HD色域BT.709 134至UHD色域BT.2020 132之轉換之方塊圖。HD色域BT.709 134及UHD色域BT.2020 132皆定義明度及色度分量(例如，YCbCr或YUV)中的色彩像素之表示。每一色域定義至及自CIE-XYZ線性色彩空間136之轉換。此共同中間色彩空間可用以定義HD色域BT.709 134中的明度及色度值至UHD色域BT.2020 132中的對應明度及色度值之轉換。
關於圖6中說明的樣本序列之色域及圖7中說明的色域轉換之更多細節可在L.Kerofsky、A.Segall、S.-H.Kim、K.Misra之「Color Gamut Scalable Video Coding：New Results」(JCTVC-L0334，瑞士日內瓦，2013年1月14日至23日(下文被稱作「JCTVC-L0334」))中發現。
圖8為說明包括一色彩預測處理單元144的色域可擴展寫碼器140之方塊圖，當基礎層色域與增強層色域不同時，該色彩預測處理單元可產生層間參考圖像。色彩預測處理單元144可由視訊寫碼器(諸如，來自圖1之視訊編碼器20或視訊解碼器30)用以執行色域可擴展視訊寫碼，其中基礎層與增強層之色域不同。
在圖8中所說明之實例中，基礎層寫碼迴路142執行包括第一色域(例如，BT.709)中之色彩資料的圖像之視訊寫碼，且增強層寫碼迴路146執行包括第二色域(例如，BT.2020)中之色彩資料的圖像之視訊寫碼。色彩預測處理單元144執行色彩預測以將第一色域中的基礎層參考圖像之色彩資料映射或轉換至第二色域，且基於基礎層參考圖像之經映射色彩資料產生用於增強層之層間參考圖像。
為了達成高寫碼效率，色彩預測處理單元144經組態以當產生層間參考圖像時執行特定色彩預測。如以下更詳細地描述，色彩預測處理單元144可經組態以根據線性預測模型、分段線性預測模型或基於3D查找表之色彩預測模型中之任一者執行色彩預測。
在以上參考之JCTVC-L0334中提議線性預測模型。通常，可將線性預測模型之色彩預測程序描述為增益及偏移模型。線性預測模型對個別色彩平面操作。為了有助於整數計算，一參數使用參數numFractionBits描述在計算中使用的分數位元之數目。對於每一頻道，指定增益[c]及偏移[c]。將線性預測模型定義如下：Pred[c][x][y]=(gain[c]*In[x][y]+(1<<(numFractionBits-1))>>numFractionBits+offset[c]
在基於以上參考的JCTVC-L0334的C.Auyeung、K.Sato之「AHG14：Color gamut scalable video coding with piecewise linear predictions and shift-offset model」(JCTVC-N0271，奧地利維也納，2013年7月)中提議了分段線性預測模型。亦可將分段線性預測模型之色彩預測程序描述為增益及偏移模型。將分段線性預測模型定義如下：令d[c][x][y]=In[c][x][y]-knot[c].
若d[c][x][y]<=0
Pred[c][x][y]=(gain1[c]*d[c][x][y]+offset[c]+(1<<(numFractionBits- 1)))>>numFractionBits
否則Pred[c][x][y]=(gain2[c]*d[c][x][y]+offset[c]+(1<<(numFractionBits-1)))>>numFractionBits
可在位元串流中編碼預測參數knot[c]、offset[c]、gain1[c]及gain2[c]。
圖9(a)及圖9(b)為展示用於色域可擴展性之一實例3D查找表150之概念說明。在P.Bordes、P.Andrivon、F.Hiron之「AHG14：Color Gamut Scalable Video Coding using 3D LUT：New Results」(JCTVC-N0168，奧地利維也納，2013年7月(下文被稱作「JCTVC-N0168」))中提議了基於3D查找表之色彩預測模型。用於色域可擴展性的3D查找表之原理描繪於圖9(a)及圖9(b)中。可將3D查找表150考慮為第一3D色彩空間(例如，HD色域BT.709)之子取樣，其中每一頂點與對應於第二3D色彩空間(亦即，經預測)值(例如，UHD色域BT.2020)之色彩三重組(y,u,v)相關聯。
一般而言，第一色域可在每一色彩維度(亦即，Y、U及V)中分割成八分區或立方體，且八分區之頂點與對應於第二色域且用以填入3D查找表150之色彩三重組相關聯。每一色彩維度中的頂點或片段之數目指示3D查找表之大小。圖9(a)說明每一色彩維度中的八分區之頂點或相交格子點。圖9(b)說明與頂點中之每一者相關聯的不同色彩值。如所說明，在圖9(a)中，每一色彩維度具有四個頂點，且在圖9(b)中，每一色彩維度包括四個色彩值。
圖10為展示藉由用於色域可擴展性之3D查找表152的三線性內插之概念說明。對於第一色域中之一給定基礎層色彩樣本，使用根據以下等式之三線性內插計算其用於增強層之在第二色域中的預測：
其中：
S0(y)=y1-y且S1(y)=y-y0
y0為劣於y的最接近的子取樣之頂點之索引，y1為優於y的最接近的子取樣之頂點之索引。
圖9中所說明的3D查找表及圖10中所說明的藉由3D查找表之三線性內插之更多細節可在以上參考之JCTVC-N0168中發現。
圖11為展示藉由用於色域可擴展性之3D查找表154的四面內插之概念說明。可使用四面內插替代以上描述之三線性內插以減小3D查找表之計算複雜度。
圖12為展示用以涵蓋待使用四面內插內插的3D查找表之點P的四面體156A至156F(統稱為「四面體156」)之六個實例之概念說明。在圖12之實例中，考慮到頂點P0及P7必須包括在四面體中，存在判定含有3D查找表之八分區中的待內插之點P的四面體的六個選擇。使用四面內插，替代檢查每兩個分量的關係(y及u、y及v、u及v)，可針對快速決策來設計3D查找表。
在一些實例中，可針對色彩分量中之每一者(亦即，明度(Y)分量、第一色度(U)分量及第二色度(V)分量)產生單獨的3D查找表。3D查找表中之每一者包括明度(Y)維度、第一色度(U)維度及第二色度(V)維度，且使用三個獨立色彩分量(Y,U,V)來索引。
在一個實例中，可基於3D查找表針對每一色彩分量來定義映射函數。用於明度(Y)像素值之實例映射函數呈現在以下等式中：YE=LUTY(YB,UB,VB)*YB+LUTU(YB,UB,VB)*UB+LUTv(YB,UB,VB)*VB+LUTC(YB,UB,VB)
在以上等式中，YE表示增強層中之明度像素值，(YB,UB,VB)表示基礎層像素值，且LUTY、LUTU、LUTV及LUTC分別表示針對每一色彩分量Y、U、V及一常數之3D查找表。可針對增強層中之第一色 度(U)像素值及第二色度(V)像素值定義類似映射函數。
一般而言，基於3D查找表之色域可擴展性導致良好寫碼效能。然而，3D查找表之大小可為關注之所在，此係由於3D查找表通常儲存於硬體實施中之快取記憶體中。習知地，3D查找表始終對稱，使得3D查找表對於明度分量、第一色度分量及第二色度分量具有相同大小。此外，習知地，3D查找表始終平衡，使得3D查找表的每一維度的大小始終相同。此導致具有高計算複雜度及高發信成本之大的表大小。舉例而言，表大小可高達9×9×9或17×17×17。
在一些情況下，用於色域可擴展性的3D查找表之大小過大，其可導致實際實施中之困難。此外，大的表大小及將三線性內插用於3D查找表導致高計算複雜度。
在2014年10月10日申請之美國專利申請案第14/512,177號(代理人案號1212-712US01/140193)中，提議以下方法，使得可降低基於3D查找表之色域可擴展性的發信成本及計算複雜度兩者。
第一方法包括產生不對稱3D查找表，使得明度(Y)及色度(U及V)分量具有不同大小。在一些情況下，對於明度分量，3D查找表可具有比對於第一及第二色度分量中之每一者較大的大小，亦即，較多的片段或八分區。在此情況下，色度分量可使用較粗略查找表，且明度分量可使用更細化之查找表。舉例而言，表大小可高達8×2×2。在其他情況下，對於色度分量中之一或兩者，3D查找表可具有比對於明度分量大的大小。
第二方法包括產生不平衡3D查找表(亦即，表[M][N][K])，使得取決於正將哪一色彩分量用作3D查找表之表索引，每一維度之大小不同。對於與用作表索引之色彩分量相關聯的維度，3D查找表可具有較大大小。在此情況下，色彩映射可對於用作表索引之色彩分量較準確，而對於其他色彩分量，不太準確。
第三方法包括產生僅明度分量3D查找表，且僅使用3D查找表執行明度分量預測。一維(1D)線性映射或分段線性映射技術可用於色度分量。
本發明之技術係針對用以產生用於色域可擴展性之3D查找表的資訊之發信。根據該等技術，視訊編碼器20可編碼針對色域可擴展性產生的3D查找表之分區資訊及/或色彩值。視訊解碼器30可解碼分區資訊及/或色彩值以產生3D查找表，以便執行色域可擴展性。揭示之技術提供3D查找表之色彩分量之高效分割及用於3D查找表的分區資訊及/或色彩值之高效發信。以此方式，揭示之技術可降低用於產生3D查找表之發信成本及計算複雜度兩者。本發明中描述之該等技術可特別適用於發信用以產生不對稱及/或不平衡3D查找表之資訊。
在一個實例中，本發明中描述之該等技術可藉由啟用不對稱分區使得3D查找表具有用於第一及第二色度(例如，Cb及Cr或U及V)分量之較粗分割及用於明度(例如，Y)分量之較細分割來提供3D查找表的色彩分量之更高效分割。該等技術亦可藉由除用於3D查找表的分區之基數之外亦發信用於明度分量的額外分區之數目來提供用於3D查找表的分區資訊之更高效發信。在另一實例中，該等技術可藉由啟用第一及第二色度(例如，Cb及Cr或U及V)分量之聯合分割來提供3D查找表的色彩分量之更高效分割。
該等技術亦可藉由啟用以下中之一或多者來提供用以產生用於色域可擴展性(CGS)之3D查找表的資訊之更高效發信。在第一實例中，可發信一旗標或一索引以指示在何處發信CGS色彩預測資訊，諸如，在視訊參數集(VPS)、序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)、切片標頭或任一其他高階語法標頭中。在第二實例中，可發信分區之數目以指示不對稱及/或不平衡3D查找表之大小，亦即，片段或八分區之數目。在第三實例中，當聯合分割色度分量時，可發信色度中心分 區之範圍。
在第四實例中，可自CGS色彩預測資訊之較高層級(例如，PPS層級)參數預測性地寫碼CGS色彩預測資訊之較低層級(例如，切片層級)參數。在第五實例中，可在位元串流中(諸如，在VPS、SPS、PPS或切片標頭中)發信CGS色彩預測資訊之語法表。當在位元串流中之不同位置處發信若干CGS色彩預測語法表時，涵蓋待寫碼之圖像的在最低層級處之語法表可用於該圖像。在第六實例中，可根據是否針對待寫碼之圖像啟用紋理預測來有條件地發信CGS色彩預測資訊之語法表。當視訊資料之較高層(亦即，增強層)具有多個紋理參考層時，可針對其色域與增強層不同的參考層中之所有者或一些發信CGS色彩預測語法表。在第七實例中，為了維持低複雜度，可進一步進行以下約束：至多針對每圖像僅一個參考層來發信CGS色彩預測語法表。
在第八實例中，可針對第一及第二色度分量中之至少一者發信分割邊界，以便在3D查找表中獲得沿著色度方向中之一者之不均勻分割。可有條件地在色度分量中之至少一者被沿著色度方向分割成兩個或兩個以上片段或八分區時發信分割邊界資訊。
一旦3D查找表之色彩分量中之每一者經分割成一或多個八分區時，本發明中描述之該等技術可提供3D查找表之色彩值的更高效發信。該等技術包括針對3D查找表之色彩分量中之每一者的每一八分區發信八分區中之每一者的頂點之值或用於八分區中之每一者的線性色彩映射函數之色彩映射係數。在本發明中，術語「分區」、「八分區」、「片段」及「立方體」可互換地使用來描述3D查找表之色彩分量之經分割區域。
在第一實例中，對於色彩分量中之每一者的每一八分區，可發信八分區之頂點。在此實例中，可發信給定頂點之經預測值與給定頂點之實際值之間的殘值。在一些情況下，可進一步量化殘值。量化步 長資訊(例如，量化值)可被發信或可為預定義值。可藉由k階指數哥倫布寫碼來寫碼殘值。階數k可在位元串流中予以發信，或基於位元串流中之其他資訊(諸如，殘值之量值)適應性地導出。對於每一八分區或分區，並不需要發信所有頂點。舉例而言，若相鄰八分區或立方體不共用頂點值，則可發信至少四個頂點。可使用至少四個頂點內插八分區或立方體中之所有值。
在第二實例中，對於色彩分量中之每一者的每一八分區，可發信3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)，而非八分區之頂點。具有色彩映射參數之線性色彩映射函數可直接用以執行色域預測。線性色彩映射函數用以將用於視訊資料之較低層的第一色域中之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層的第二色域，且色彩映射係數為視訊資料之較低層與較高層之色彩分量之間的加權因數。在本發明中，術語「色彩映射係數」與「線性色彩預測係數」可互換地使用。此外，術語「線性色彩映射函數」、「線性色彩預測函數」與「3D線性方程」亦可互換地使用。
在此實例中，可使用預定義數目個位元將色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)自浮點值轉換或量化至整數值。在一些情況下，可在位元串流中發信轉換或量化資訊。在其他情況下，轉換或量化資訊(亦即，用以表示值1的位元之數目)可取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者。
對於色彩分量中之每一者，線性色彩映射函數的色彩映射係數中之一者可為定義正被預測的同一色彩分量之加權因數之關鍵係數。舉例而言，當使用線性色彩映射函數U e =a．Y b +b．U b +c．V b +d預測較高層之第一色度分量(亦即，U e )時，b為關鍵係數，此係因為其為較低層之第一色度分量(亦即，U b )與正被預測的較高層之第一色度分量(亦即，U e )之間的加權因數。關鍵係數之發信可不同於其他係數。 在一些實例中，關鍵係數之預測可取決於預定義之非零值，而其他係數之預測可取決於等於零的經預測值。在其他實例中，關鍵係數之預測可取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者。
用於高效分割及發信用於色域可擴展性之3D查找表之技術的以上描述之眾多實例可單獨或按任何組合使用，且不應限於本發明中描述之實例組合。以下提供用於3D查找表之色彩分量之高效分割及3D查找表的分區資訊及/或色彩值之高效發信的揭示之技術之額外細節。
如上所述，在一個實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可藉由執行第一及第二色度分量之聯合分割產生用於色域可擴展性之3D查找表。在一習知3D查找表中，獨立地分割明度、第一色度及第二色度(亦即，Y、U及V)分量。當將每一分量分裂成N個片段或八分區時，八分區之總數可為N×N×N，其導致大的3D查找表。舉例而言，表大小可高達9×9×9或17×17×17。為了減少八分區之數目，本發明之該等技術可提供對明度(亦即，Y)分量之獨立分割，同時聯合分割第一與第二色度(亦即，U及V)分量。
舉例而言，明度分量可均勻地分裂成M個分區或八分區。第一及第二色度分量之2D U×V空間可接著分裂成兩個分區，如下：若(2 CBit-1-R<u<2 CBit-1+R且2 CBit-1-R<v<2 CBit-1+R)
(u,v)→分區0
否則(u,v)→分區1
其中(u,v)指示U及V分量之像素值，CBit表示色度分量之位元深度，2 CBit-1對應於色度像素之中心值，且R表示至中心值2 CBit -1之距離。在一些情況下，R可為預定義之固定值；另外，R可為在位元串 流中(諸如，在VPS、SPS、PPS或切片標頭中)發信之值。
圖13為展示具有獨立分割之明度分量及聯合分割之色度分量的一實例3D查找表158之概念說明。在圖13之所說明之實例中，根據分割線160A、160B及160C將明度(亦即，Y)分量均勻地分割成四個部分。根據分區立方體162將色度(亦即，U-V)分量分割成兩個區域。在此情況下，對於色度對像素值(u,v)，其在分區立方體162內部或分區立方體162外部。在圖13之實例中，將3D查找表158分割成4×2=8個分區。
在另一實例中，聯合地分割色度分量(亦即，U-V)，同時將明度分量(亦即，Y)分裂成M個分區，但M個分區可能未必為相同大小。換言之，可不均勻地分割明度分量，使得分區中之至少一者具有與其他分區不同的大小。舉例而言，位置靠近明度分量之中心值的分區可比位置更遠離中心值的彼等分區更細化(亦即，較小)。
在聯合色度分量(亦即，U-V)分割之實例中，用於發信用於色域可擴展性(CGS)的線性色彩映射函數之色彩映射係數之語法表及有關語義可為如下在下表1-3中之者。對以上所引用之SHVC WD3的任何編輯、添加或更新由斜體文字指示。
cgs_enable_flag等於1指定啟用色域可擴展性。cgs_enable_flag等 於0指定停用色域可擴展性。當不存在時，推斷cgs_enable_flag為0。
cgs_info_in_pps_flag等於1指定cgs_info_table存在於PPS中。cgs_info_in_pps_flag等於0指定cgs_info_table不存在於PPS中，但存在切片標頭中。當不存在時，推斷cgs_info_in_pps_flag為0。
cgs_uv_part_range_from_center語法元素指定自色度分量之中心值的色度分區之範圍。當不存在時，推斷cgs_uv_part_range_from_center為0。
cgs_y_part_num_log2語法元素指定CGS色彩預測中的色度分區之數目。當不存在時，推斷cgs_y_part_num_log2為0。如下導出CGS_PART_NUM參數：CGS_PART_NUM=1<<(cgs_y_part_num_log2+1)。
cgs_color_pred_coeff_minus128語法元素及cgs_color_pred_coeff語法元素各指定用於CGS的線性色彩映射函數之色彩映射係數。當不存在時，將其推斷為0。應注意，在一些實例中，可使用不同熵寫碼方法發信cgs_color_pred_coeff_minus128及cgs_color_pred_coeff語法元素。在上表2中之實例中，使用se(v)之熵寫碼方法。替代地，可使用k階指數哥倫布寫碼或固定長度寫碼。亦應注意，cgs_color_pred_coeff_minus128語法元素可將關鍵係數之經預測值指 示為等於128之預定義固定數目，在此實例中，其為用以表示1.0之浮點值的整數值。
當啟用色域可擴展性(例如，cgs_enable_flag=1)且cgs_info_table不存在於PPS中(例如，cgs_info_in_pps_flag=0)時，cgs_info_table不存在於PPS中，但存在於切片標頭中。
如上所述，在另一實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可產生用於色域可擴展性之3D查找表，其具有針對第一及第二色度(例如，Cb及Cr或U及V)分量之較粗分割及針對明度(例如，Y)分量之較細分割。視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可藉由根據基礎分區值(例如，3D查找表之最大分裂深度)將色彩分量中之每一者分割成許多八分區且接著進一步基於明度分區值分割明度分量之八分區中之每一者來產生此3D查找表。在一個實例中，明度分區值可由視訊編碼器20在位元串流中發信至視訊解碼器30。在一些情況下，基礎分區值亦可由視訊編碼器20在位元串流中發信至視訊解碼器30。在其他情況下，可在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處導出明度分區值，及/或基礎分區值可為在視訊編碼器及視訊解碼器兩者處已知之預定義值。
在一個實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30首先按以下方式建構3D查找表：反覆且對稱地分裂或分割色彩分量中之每一者(亦即，Y-U-V空間)，直至達到預定義或發信之分裂深度。分裂深度定義可分割3D查找表之所有色彩分量的最大次數。以此方式，基礎分區 值可定義為分裂深度。接著，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30沿著明度(亦即，Y)方向進一步均勻或不均勻地分裂每一最小立方體或八分區，使得明度(亦即，Y)分量具有較細分割，而色度(亦即，U及V)分量具有較粗分割。
舉例而言，可如下表4中所述發信具有用於明度分量之較細分割及用於色度分量之較粗分割的所提議之3D查找表。對以上所引用之SHVC WD3的任何編輯、添加或更新由斜體文字指示。
cur_octant_depth語法元素指示當前表之Y-U-V空間之最大分裂深度。換言之，cur_octant_depth語法元素指示3D查找表之基礎分區值。
cur_y_part_num_log2語法元素指定最小立方體的Y分區之數目。替代地，cur_y_part_num_log2語法元素指定split_octant_flag等於0之立方體的Y分區之數目。換言之，cur_y_part_num_log2語法元素指示3D查找表之明度分量的明度分區值。在一個實例中，由cur_octant_depth指示之基礎分區值等於1，使得將色彩分量中之每一者分割成單一八分區，且由cur_y_part_num_log2指示之明度分區值等於4，使得將明度分量之單一八分區分割成四個八分區，其導致大小4×1×1之3D查找表。作為另一實例，由cur_octant_depth指示之基礎分區值等於2，使得將色彩分量中之每一者分割成兩個八分區，且由cur_y_part_num_log2指示之明度分區值等於4，使得將明度分量之兩 個八分區中之每一者分割成四個八分區，其導致大小為8×2×2之3D查找表。
input_bit_depth_minus8語法元素指定3D查找表輸入項之位元深度。可如下計算InputBitDepth參數：InputBitDepth=8+input_bit_depth_minus8。
ouput_bit_depth_minus8語法元素指定3D查找表輸出之位元深度。可如下計算OutputBitDepth參數：OutputBitDepth=8+output_bit_depth_minus8。
res_quant_bit語法元素指定在量化3D查找表之每一色彩分量之每一八分區的頂點殘值或色彩映射係數殘值的過程中使用的位元之數目。可藉由將頂點殘值或色彩映射係數殘值右移res_quant_bit來達成殘值之量化。
關於下表5更詳細地描述coding_octant語法表。在於下表5中展示之coding_octant語法表之實例中，僅進一步沿著明度(亦即，Y方向)分裂最小八分區或立方體，使得明度(亦即，Y)分量具有比色度(亦即，U及V)分量細的分割。在一些實例中，可沿著明度方向分裂任一八分區或立方體。在此實例中，可在位元串流中發信是否沿著明度方向進一步分裂八分區。
如上所述，在再一實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可基於色彩分量中之每一者的八分區之數目及八分區中之每一者的色彩值產生3D查找表。在一些情況下，3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目可由視訊編碼器20發信至視訊解碼器30。為了使視訊解碼器30判定3D查找表之色彩分量中之每一者的每一八分區之色彩值，視訊編碼器20可發信八分區中之每一者的頂點或八分區中之每一者之色彩值之線性色彩映射函數的色彩映射係數。
在以上描述之一個實例中，對於八分區或分區中之每一者，視 訊編碼器20可發信3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數。線性色彩映射函數用以將用於視訊資料之較低層的第一色域中之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層的第二色域，且色彩映射係數為視訊資料之較低層與較高層之色彩分量之間的加權因數。對於色彩分量中之每一者，色彩映射係數中之一者可為定義視訊資料之較低層與較高層之相同色彩分量之間的加權因數之關鍵係數。
普通線性色彩映射函數可表示如下。
在此實例函數中，下標e及b分別表示明度、第一色度及第二色度色彩分量(亦即，Y、U及V)中之每一者的較高層(亦即，增強層)及較低層(例如，基礎層)。參數a、b、c及d表示色彩映射係數。在一些實例中，色彩映射係數a 00、b 11及c 22表示用於色彩分量中之每一者的關鍵係數，亦即，基礎層與增強層之同一色彩分量之間的加權因數。雖然在本發明中此等係數被稱作關鍵係數，但此名稱不應被認為具有限制性，此係因為類似定義之係數可用其他名稱來稱呼。在一些實例中，用於給定八分區的線性色彩映射函數之色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)可首先轉換至給定八分區之頂點，且接著可在位元串流中寫碼頂點之值以表示3D查找表中之色彩值。
在一些實例中，將線性色彩映射函數之色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)作為浮點值導出。在此實例中，視訊編碼器20可將色彩映射係數之浮點值轉換或量化成整數值，且接著針對每一八分區將整數值編碼至位元串流內。舉例而言，色彩映射係數之整數值可在上表2中描繪之cgs_info_table中編碼，或可在下表5中描繪之coding_octant表中編碼。視訊解碼器30可接著使用色彩映射係數之整數值執行整數運算。
為了按合理的準確性表示色彩映射係數之浮點值，選擇一整數值表示浮點值1.0，例如，將256(8個位元)用作整數值以表示浮點值1.0。視訊編碼器20可根據以下等式執行轉換或量化：，其中a表示待轉換或量化的色彩映射係數之浮點值，A為經轉換或經量化整數值，指示將參數x捨入至小於x之最大整數值的底限函數，且N指示轉換或量化浮點值1.0所需的位元之數目。以此方式，表示浮點值之整數值具有基於參數N之位元深度(例如，8個位元)。
在一個實例中，轉換或量化可基於在以上等式之指數中的參數N，其經設定至預定義固定值，諸如，8或10。在另一實例中，轉換或量化可基於基於3D查找表之輸入位元深度(亦即，B i )或輸出位元深度(亦即，B o )中之至少一者判定之N值。舉例而言，轉換或量化可基於根據以下等式中之一者判定的參數N。
N=Bi，N=B o ，N=10+B i -B o ，或N=8+B i -B o 。
在一些實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可預測色彩映射係數，且將色彩映射係數之殘值寫碼為色彩映射係數之原始值與色彩映射係數之經預測值之間的差。舉例而言，對於給定八分區，針對色彩映射係數中之至少一者(例如，關鍵係數中之一者)的預測或預測之部分可基於等於預定義之固定值的經預測值。在一個實例中，可設定經預測值等於2 N ，其中N為以上描述之量化位元值。作為另一實例，對於給定八分區，用於色彩映射係數中之至少一者(例如，關鍵係數中之一者)的預測或預測之部分可取決於3D查找表之輸入位元深度(亦即，B i )或輸出位元深度(亦即，B o )中之至少一者。舉例而言，預測或預測之部分可基於等於2 N+Bo-Bi 之經預測值。
作為一個實例，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可如下執行色彩映射係數之預測。對於色彩分量中之每一者的第一八分區，可基於預定義之固定值預測線性色彩映射函數之色彩映射係數。用於色彩分量中之每一者的關鍵係數可按與其他係數不同的方式預測。舉例而言，可基於等於預定義之非零值的經預測值預測關鍵係數，且可基於等於零之經預測值預測任何其餘色彩映射係數。在此實例中，可基於來自至少一個先前八分區(諸如，第一八分區)之經預測值預測色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。
作為色彩映射係數之預測之另一實例，對於色彩分量中之每一者之第一八分區，可設定所有色彩分量之關鍵係數的預測值等於2 N+Bo-Bi ，且可設定其他係數之預測值等於0。在此實例中，色彩分量中之每一者的剩餘八分區之係數可自先前八分區來預測。在再一實例中，可在色彩分量中之每一者之不同分區或八分區之間執行色彩映射係數之預測。替代地，可將一組色彩映射係數作為基礎係數發信，諸如，在SPS或PPS中。接著，可在圖像或切片層級發信色彩映射係數之實際值與基礎係數之值之間的差。
在一些情況下，可基於判定之量化值量化色彩映射係數之殘值。視訊編碼器20可發信判定之量化值以供視訊解碼器30執行反量化以恰當地解碼色彩映射係數。在一個實例中，判定之量化值可由關於上表4更詳細地描述之res_quant_bit語法元素指示。
在此情況下，對於色彩分量中之每一者的八分區中之每一者，視訊編碼器20可基於色彩映射係數之原始值及色彩映射係數之經預測值計算色彩映射係數之殘值，基於判定之量化值量化色彩映射係數之殘值，且接著在位元串流中編碼色彩映射係數之殘值。視訊編碼器20亦可編碼res_quant_bit語法元素以指示判定之量化值。視訊解碼器30接著解碼res_quant_bit語法元素及色彩映射係數之殘值，基於判定之 量化值反量化色彩映射係數之殘值，及基於色彩映射係數之經解碼殘值及經預測值重建構色彩映射係數。
此外，色彩映射係數之值可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值而限於一給定範圍內。色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)之值可限於某一範圍以減小產生3D查找表之計算複雜度。作為一個實例，該值可限於-2M至2M-1(含)之範圍中，其中設定M等於預定義之固定值(諸如，10或12)。替代地，M之值可取決於量化位元值N、3D查找表之輸入位元深度(亦即，B i )或輸出位元深度(亦即，B o )中之一或多者。
在以上描述之另一實例中，對於八分區或分區中之每一者，視訊編碼器20可發信八分區之頂點之值以指示3D查找表中之色彩值。在本發明中主要地關於發信八分區頂點之值描述可用以發信3D查找表之色彩值的coding_octant語法表。然而，此描述不應解釋為具有限制性，因為可使用實質上類似的coding_octant語法表來發信用於每一八分區的線性色彩映射函數之色彩映射係數之值。
關於下表5描述包括於上表4中展示之3D查找表色彩資料語法中的coding_octant語法表。對以上所引用之SHVC WD3的任何編輯、添加或更新由斜體文字指示。
split_octant_flag等於1指定為了頂點殘餘八分區寫碼之目的，將八分區分裂成在所有方向上具有一半大小的八個八分區。當不存在時，推斷其等於0。
變數YPartNum被導出為YPartNum=1<<cur_y_part_num_log2。
encoded_vertex_flag等於1指定存在具有索引[yIdx2+i][uIdx][vIdx][vertex]的頂點之殘餘。encoded_vertex_flag等於0指定不存在頂點之殘餘。當不存在時，推斷該旗標等於零。
如下導出變數yIdx。
yIdx=(y+1*(length>>cur_y_part_num_log2))>>(InputBitDepth-cur_octant_depth-cur_y_part_num_log2)
如下導出變數uIdx。
uIdx=u>>(InputBitDepth-cur_octant_depth)
如下導出變數vIdx。
vIdx=v>>(InputBitDepth-cur_octant_depth)
resY[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]、resU[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]及resV[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]為具有索引[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]的頂點之Y、U及V分量與此頂點之經預測Y、U及V分量值之間的差(亦即，殘值)。當不存在時，推斷此等差resY[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]、resU[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]及resV[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]等於0。
在發信3D查找表之每一八分區的線性色彩映射函數之色彩映射 係數之實例技術中，coding_octant語法表可指示為八分區之線性色彩映射函數的色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)與八分區的經預測之色彩映射係數值之間的差之殘值，而非發信頂點殘值resY[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]、resU[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]及resV[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]
返回至發信八分區頂點之值之實例技術，可如下導出3D查找表之每一輸入項：lutX[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]=(resX[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]<<res_quant_bit)+predX[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]，其中X指示色彩分量Y、U及V中之每一者，且根據下表6導出predX[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]。
在一些情況下，可在關於上表6描述之預測程序之移位運算期間應用額外偏移。
在發信3D查找表之每一八分區的線性色彩映射函數之色彩映射係數之實例技術中，可使用類似等式藉由反量化色彩映射係數之殘值且將色彩映射係數之經反量化殘值添加至色彩映射係數之經預測值來導出或重建構用於3D查找表之線性色彩映射函數的色彩映射係數(亦即，lutY、lutU、lutV)。
在一些情況下，色彩映射係數lutY、lutU及lutV之值可限於某一範圍以減小產生3D查找表之計算複雜度。作為一個實例，該值可限於-2M至2M-1(含)之範圍中，其中設定M等於預定義之固定值(諸如，10或12)。替代地，M之值可取決於量化位元值N、3D查找表之輸入位 元深度(亦即，B i )或輸出位元深度(亦即，B o )中之一或多者。
在視訊編碼器20及/或視訊解碼器30使用以上描述之一或多個實例技術產生3D查找表後，可如下使用3D查找表執行色彩預測。至色彩預測程序之輸入為在一個色彩空間(例如，用於視訊資料之較低層或基礎層之第一色域)中之(y,u,v)三重組。色彩預測程序之輸出為在另一色彩空間(例如，用於視訊資料之較高層或增強層之第二色域)中之三重組(Y,U,V)。首先，使涵蓋輸入三重組(y,u,v)之最小八分區或立方體位於3D查找表中。如下導出立方體之起始頂點之索引中之每一者：yIndex=y>>(InputBitDepth-cur_octant_depth-cur_y_part_num_log2)
uIndex=u>>(InputBitDepth-cur_octant_depth)
vIndex=v>>(InputBitDepth-cur_octant_depth)
在一些實例中，可在索引計算期間應用額外偏移。接著，將八分區或立方體之另三個索引導出為(yIndex,uIndex+1,vIndex)；(yIndex,uIndex+1,vIndex+1)；及(yIndex+1,uIndex+1,vIndex+1)。此等四個頂點可對應於在圖12中說明為四面體156D之第四情況四面內插(P0,P1,P3,P7)。接著藉由內插四個頂點之3D查找值之四面內插獲得輸出三重組(Y,U,V)。在其他實例中，可使用四面內插之其他情況。替代地，可導出八分區或立方體之所有八個頂點。在此情況下，可使用三線性內插導出輸出三重組(Y,U,V)。
在又一實例中，可在SPS或PPS中發信3D查找表。接著，在切片標頭中，可發信一額外旗標來指示是否將針對當前切片覆寫3D查找表。替代地或/及另外，3D查找表可在SPS中加以發信且在PPS中加以更新。應注意，諸如max_octant_depth、max_y_part_num_log2、input_bit_depth及output_bit_depth之共同資訊僅可在最高層級發信，諸如，在SPS或PPS中。此處，max_octant_depth及 max_y_part_num_log2表示3D查找表的最大所支援之分區數目。在一些情況下，此資訊可與設定檔及/或層級有關，而非在最高層級處發信。
如上所述，在一額外實例中，視訊編碼器20可基於正被分割成一個以上八分區(亦即，基礎分區值大於一)的3D查找表之色度分量(亦即，U或V)中之至少一者有條件地將色度分量中之至少一者的分割邊界發信至視訊解碼器30。在一些情況下，可不均勻地分割色度分量中之一或兩者。換言之，對於色度分量中之一給定者，分區中之至少一者具有與其他分區不同的大小。分割邊界界定色度分量中之一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。
習知地，始終發信用於每一色度分量之分割邊界資訊，而不管是否將色度分量均勻地分割成兩個或兩個以上片段或八分區。根據本發明之技術，在一個實例中，視訊編碼器20僅當色度分量中之至少一者(亦即，U或V)經分割成兩個或兩個以上部分時發信分割邊界。否則，分割邊界係不必要的且未發信至視訊解碼器。在另一實例中，視訊編碼器20僅當色度分量中之每一者(亦即，U及V)經分割成兩個或兩個以上部分時發信分割邊界。
在關於下表7描述之實例中，條件係基於cur_octant_depth語法元素等於1。如上關於上表4所描述，cur_octant_depth語法元素將基礎分區值指示為3D查找表之最大分裂深度。當cur_octant_depth語法元素等於1時，明度分量、第一色度分量及第二色度分量中之每一者經分割成兩個片段或八分區。在此情況下，色度分量中之兩者(亦即，U及V)必須分割成兩個部分以滿足用於發信分割邊界資訊之條件。對以上所引用之SHVC WD3的任何編輯、添加或更新由斜體文字指示。
cb_part_threshold_minus_center語法元素指定第一色度(亦即，Cb)分量之分割邊界。當cb_part_threshold_minus_center語法元素不存在時，將其推斷為0。
設定變數CbPartThreshold等於(1<<(cm_input_luma_bit_depth_minus8+cm_input_chroma_bit_depth_delta+7))+cb_part_threshold_minus_center。
當Cb值小於或不大於變數CbPartThreshold時，Cb值屬於第一Cb分區。否則，其屬於第二Cb分區中。
cr_part_threshold_minus_center語法元素指定第二色度(亦即，Cr)分量之分割邊界。當cr_part_threshold_minus_center語法元素不存在時，將其推斷為0。
設定變數CrPartThreshold等於(1<<(cm_input_luma_bit_depth_minus8+cm_input_chroma_bit_depth_delta+7))+cr_part_threshold_minus_center。
當Cr值小於或不大於變數CrPartThreshold時，Cr值屬於第一Cr分區。否則，其屬於第二Cr分區中。
應注意，cb_part_threshold_minus_center及cr_part_threshold_minus_center語法元素在寫碼前未經量化。
圖14為說明可實施用於在多層視訊寫碼中使用基於3D查找表之色域可擴展性之技術的視訊編碼器20之一實例之方塊圖。視訊編碼器20可執行視訊切片內的視訊區塊之框內寫碼及框間寫碼。框內寫碼依賴於空間預測以減小或移除給定視訊圖框或圖像內之視訊中的空間冗 餘。框間寫碼依賴於時間預測以減小或移除視訊序列之相鄰圖框或圖像內之視訊的時間冗餘。框內模式(I模式)可指若干基於空間之寫碼模式中之任一者。框間模式(諸如，單向預測(P模式)或雙向預測(B模式))可指若干基於時間之寫碼模式中的任一者。
如圖14中所展示，視訊編碼器20接收待編碼之視訊圖框內的當前視訊區塊。在圖14之實例中，視訊編碼器20包括模式選擇單元40、視訊資料記憶體41、經解碼圖像緩衝器64、求和器50、變換處理單元52、量化單元54及熵編碼單元56。模式選擇單元40又包括運動補償單元44、運動估計單元42、框內預測處理單元46、分割單元48及色彩預測處理單元66。為了視訊區塊重建構，視訊編碼器20亦包括反量化單元58、反變換處理單元60及求和器62。亦可包括一解塊濾波器(圖14中未展示)以濾波區塊邊界，從而自經重建構視訊移除方塊效應假影。若需要，解塊濾波器將通常濾波求和器62之輸出。除瞭解塊濾波器外，亦可使用額外濾波器(迴路中或迴路後)。為簡潔起見未展示此等濾波器，但若需要，此等濾波器可濾波求和器50之輸出(作為迴路內濾波器)。
視訊資料記憶體41可儲存待由視訊編碼器20之組件編碼的視訊資料。儲存於視訊資料記憶體41中之視訊資料可(例如)自視訊源18獲得。經解碼圖像緩衝器64可為參考圖像記憶體，其儲存用於由視訊編碼器20在編碼視訊資料(例如，在框內或框間寫碼模式中)的過程中使用之參考視訊資料。視訊資料記憶體41及經解碼圖像緩衝器64可由多種記憶體器件中之任一者形成，諸如，動態隨機存取記憶體(DRAM)(包括同步DRAM(SDRAM))、磁阻式RAM(MRAM)、電阻式RAM(RRAM)或其他類型之記憶體器件。可由同一記憶體器件或分開的記憶體器件提供視訊資料記憶體41及經解碼圖像緩衝器64。在各種實例中，視訊資料記憶體41可與視訊編碼器20之其他組件一起在晶片 上，或相對於彼等組件在晶片外。
在編碼程序期間，視訊編碼器20接收待寫碼之視訊圖框或切片。可將該圖框或切片劃分成多個視訊區塊。運動估計單元42及運動補償單元44執行接收之視訊區塊相對於一或多個參考圖框中之一或多個區塊的框間預測性寫碼，以提供時間預測。框內預測處理單元46可替代地執行接收之視訊區塊相對於在與待寫碼之區塊相同的圖框或切片中之一或多個相鄰區塊的框內預測性寫碼，以提供空間預測。視訊編碼器20可執行多個寫碼遍次，(例如)以選擇用於視訊資料之每一區塊的適當寫碼模式。
此外，分割單元48可基於對先前寫碼遍次中之先前分割方案的評估而將視訊資料之區塊分割為子區塊。舉例而言，分割單元48可一開始將一圖框或切片分割成LCU，且基於速率-失真分析(例如，速率-失真最佳化)來將該等LCU中之每一者分割成子CU。模式選擇單元40可進一步產生指示將LCU分割為子CU之四分樹資料結構。四分樹之葉節點CU可包括一或多個PU及一或多個TU。
模式選擇單元40可(例如)基於錯誤結果而選擇寫碼模式(框內或框間)中之一者，且將所得經框內寫碼區塊或經框間寫碼區塊提供至求和器50以產生殘餘區塊資料，及提供至求和器62以重建構經編碼區塊以用作參考圖框。模式選擇單元40亦將語法元素(諸如，運動向量、框內模式指示符、分區資訊及其他此類語法資訊)提供至熵編碼單元56。
運動估計單元42及運動補償單元44可高度整合，但為概念目的而分開來說明。由運動估計單元42執行之運動估計為產生運動向量之程序，運動向量估計視訊區塊之運動。舉例而言，運動向量可指示在當前視訊圖框或圖像內之視訊區塊的PU相對於在參考圖像(或其他經寫碼單元)內的預測性區塊(其相對於在該當前圖像(或其他經寫碼單 元)內正經寫碼的當前區塊)之位移。預測性區塊為就像素差而言被發現緊密地匹配待寫碼之區塊的區塊，該像素差可藉由絕對差總和(sum of absolute difference；SAD)、平方差總和(sum of square difference；SSD)或其他差量度判定。在一些實例中，視訊編碼器20可計算儲存於經解碼圖像緩衝器64中的參考圖像之次整數像素位置的值。舉例而言，視訊編碼器20可內插參考圖像之四分之一像素位置、八分之一像素位置或其他分數像素位置的值。因此，運動估計單元42可執行相對於全像素位置及分數像素位置之運動搜尋並輸出具有分數像素精確度之運動向量。
運動估計單元42藉由比較PU之位置與參考圖像的預測性區塊之位置而計算經框間寫碼切片中的視訊區塊之PU之運動向量。參考圖像可選自第一參考圖像清單(清單0)或第二參考圖像清單(清單1)，其中的每一者識別儲存於經解碼圖像緩衝器64中之一或多個參考圖像。運動估計單元42將所計算運動向量發送至熵編碼單元56及運動補償單元44。
由運動補償單元44執行之運動補償可涉及基於由運動估計單元42判定之運動向量提取或產生預測性區塊。再次，在一些實例中，運動估計單元42與運動補償單元44可在功能上整合。在接收到當前視訊區塊之PU的運動向量之後，運動補償單元44可在參考圖像清單中之一者中找到運動向量所指向之預測性區塊的位置。求和器50藉由自正被寫碼之當前視訊區塊的像素值減去預測性區塊之像素值，從而形成像素差值來形成殘餘視訊區塊，如下文所論述。一般而言，運動估計單元42執行相對於明度分量的運動估計，且運動補償單元44將基於該等明度分量所計算之運動向量用於色度分量與明度分量兩者。模式選擇單元40亦可產生與視訊區塊及視訊切片相關聯之語法元素以供視訊解碼器30在解碼視訊切片之視訊區塊的過程中使用。
如上文所描述，作為由運動估計單元42及運動補償單元44所執行之框間預測的替代，框內預測處理單元46可框內預測當前區塊。詳言之，框內預測處理單元46可判定框內預測模式以用以編碼當前區塊。在一些實例中，框內預測處理單元46可(例如)在分開之編碼遍次期間使用各種框內預測模式來編碼當前區塊，且框內預測單元46(或在一些實例中，模式選擇單元40)可自所測試之模式選擇要使用之適當框內預測模式。
舉例而言，框內預測處理單元46可使用對於各種測試之框內預測模式之速率-失真分析來計算速率-失真值，並在測試之模式中選擇具有最佳速率-失真特性之框內預測模式。速率-失真分析通常判定經編碼區塊與原始未經編碼區塊(其經編碼以產生經編碼區塊)之間的失真(或誤差)量，以及用以產生經編碼區塊之位元率(亦即，位元之數目)。框內預測處理單元46可自各種經編碼區塊之失真及速率計算比率以判定哪一框內預測模式展現該區塊之最佳速率-失真值。
在選擇用於區塊之框內預測模式後，框內預測處理單元46可將指示對於區塊選定的框內預測模式的資訊提供至熵編碼單元56。熵編碼單元56可編碼指示選定框內預測模式之資訊。視訊編碼器20可在所傳輸之位元串流中包括組態資料，其可包括以下各者：複數個框內預測模式索引表及複數個經修改之框內預測模式索引表(亦被稱作碼字映射表)；各種區塊之編碼上下文的定義；及用於該等上下文中之每一者的最有可能之框內預測模式、框內預測模式索引表及經修改之框內預測模式索引表的指示。
視訊編碼器20藉由自正經寫碼之原始視訊區塊減去來自模式選擇單元40之預測資料而形成殘餘視訊區塊。求和器50表示執行此減法運算之該或該等組件。變換處理單元52將變換(諸如，離散餘弦變換(DCT)或概念上類似之變換)應用於殘餘區塊，從而產生包含殘餘變換 係數值之視訊區塊。變換處理單元52可執行概念上類似於DCT之其他變換。亦可使用小波變換、整數變換、子頻帶變換或其他類型之變換。在任何情況下，變換處理單元52將變換應用於殘餘區塊，從而產生一殘餘變換係數區塊。該變換可將殘餘資訊自像素值域轉換至變換域，諸如，頻域。變換處理單元52可將所得變換係數發送至量化單元54。
量化單元54量化變換係數以進一步減小位元率。該量化程序可減小與該等係數中之一些或所有相關聯的位元深度。可藉由調整量化參數來修改量化之程度。在一些實例中，量化單元54可接著執行對包括經量化變換係數之矩陣的掃描。替代地，熵編碼單元56可執行掃描。
在量化之後，熵編碼單元56熵寫碼經量化之變換係數。舉例而言，熵編碼單元56可執行上下文自適應性可變長度寫碼(CAVLC)、上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)、基於語法之上下文自適應性二進位算術寫碼(SBAC)、機率區間分割熵(PIPE)寫碼或另一熵寫碼技術。在基於上下文之熵寫碼的情況下，上下文可基於相鄰區塊。在由熵編碼單元56進行熵寫碼之後，可將經編碼位元串流傳輸至另一器件(例如，視訊解碼器30)或存檔以供日後傳輸或擷取。
反量化單元58及反變換單元60分別應用反量化及反變換以在像素域中重建構殘餘區塊，例如，以供日後用作參考區塊。運動補償單元44可藉由將殘餘區塊添加至經解碼圖像緩衝器64之圖框中之一者的預測性區塊來計算參考區塊。運動補償單元44亦可將一或多個內插濾波器應用至經重建構之殘餘區塊以計算用於在運動估計中使用之次整數像素值。求和器62將經重建構之殘餘區塊添加至由運動補償單元44產生之經運動補償預測區塊以產生經重建構之視訊區塊以用於儲存於經解碼圖像緩衝器64中。經重建構之視訊區塊可由運動估計單元42及 運動補償單元44用作參考區塊以框間寫碼後續視訊圖框中之區塊。
根據本發明中描述之技術，視訊編碼器20經組態以當編碼多層視訊資料時執行基於3D查找表之色域可擴展性。視訊編碼器20可根據SHVC擴充、MV-HEVC擴充及3D-HEVC擴充或其他多層視訊寫碼擴充中之任一者預測及編碼多層視訊資料。具體言之，當用於視訊資料之較高層的色域與用於視訊資料之較低層的色域不同時，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可產生用以預測視訊資料之較高層之圖像中的視訊區塊之層間參考圖像。
視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可使用用於色域可擴展性之3D查找表執行色彩預測以將在用於視訊資料之較低層之第一色域中的參考圖像之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層之第二色域。在一些實例中，色彩預測處理單元66可針對色彩分量中之每一者(亦即，明度分量、第一色度分量及第二色度分量)產生單獨的3D查找表。3D查找表中之每一者包括明度維度、第一色度維度及第二色度維度，且使用三個獨立色彩分量索引。
本發明之技術係關於用以產生用於色域可擴展性之3D查找表的資訊之發信。在此等技術之一些實例中，視訊編碼器20可編碼針對色域可擴展性產生的3D查找表之分區資訊及/或色彩值。本發明中描述之該等技術可特別適用於發信用以產生不對稱及/或不平衡3D查找表之資訊。
在揭示之技術之一個實例中，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可產生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表。色彩預測處理單元66可藉由根據基礎分區值(例如，3D查找表之最大分裂深度)將第一色度、第二色度及明度色彩分量中之每一者分割成第一數目個八分區，且接著基於明度分區值進一步分割明度分量的第一數目個八分區中之每一者來產生此3D查 找表。以此方式，3D查找表之第一及第二色度分量中之每一者經分割成較小數目個或較少八分區(亦即，較粗地分割)，且3D查找表之明度分量經分割成較大數目個或較多八分區(亦即，較細地分割)。
作為一個實例，基礎分區值等於1，使得色彩分量中之每一者經分割成單一八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量之單一八分區經分割成四個八分區，其導致大小為4×1×1之3D查找表。作為另一實例，基礎分區值等於2，使得色彩分量中之每一者經分割成兩個八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量的兩個八分區中之每一者經分割成四個八分區，其導致大小為8×2×2之3D查找表。如可看出，較低分區值導致對於色彩分量之較粗分割(亦即，較小數目個八分區)。
在一些情況下，色彩預測處理單元66產生指示明度分區值之至少一個語法元素(例如，第一語法元素)。在其他情況下，明度分區值可經導出或在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知。作為一個實例，色彩預測處理單元66可至少部分基於基礎分區值導出明度分區值。在一些情況下，色彩預測處理單元66亦可產生指示基礎分區值之至少一個語法元素(例如，第二語法元素)。在其他情況下，基礎分區值可為在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知之預定義值。視訊編碼器20之熵編碼單元56可接著熵編碼第一及/或第二語法元素。
此外，視訊編碼器20可有條件地編碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的一或多個語法元素。分割邊界界定色度分量中之一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。根據本發明之技術之一些實例，視訊編碼器20僅當色度分量中之至少一者經分割成一個以上八分區時(亦即，當基礎分區值大於一時)才編碼指示分割邊界之語法元素。否則，發信分割邊界係不必要的。
在揭示之技術之另一實例中，視訊編碼器20可基於明度、第一 色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目及八分區中之每一者的色彩值產生3D查找表。如上所述，在一些情況下，視訊編碼器20可編碼指示3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目之至少一個語法元素。視訊編碼器20亦可編碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。舉例而言，視訊編碼器20可編碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數。線性色彩映射函數用以將用於視訊資料之較低層的第一色域中之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層的第二色域。線性色彩映射函數之色彩映射係數為視訊資料之較低層與較高層之色彩分量之間的加權因數。對於色彩分量中之每一者，色彩映射係數中之一者可為定義視訊資料之較低層與較高層之相同色彩分量之間的加權因數之關鍵係數。
可將線性色彩映射函數之色彩映射係數作為浮點值導出。在編碼色彩映射係數前，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可將色彩映射係數之浮點值轉換至整數值。轉換可使用整數值之基於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的位元深度。此外，色彩預測處理單元66可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值將色彩映射係數之值限制於一給定範圍內。
在本發明之技術之一些實例中，色彩預測處理單元66可預測色彩映射係數中之一或多者，以便編碼色彩映射係數之原始值與色彩映射係數之經預測值之間的殘值。舉例而言，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元66可基於預定義之固定值預測線性色彩映射函數之色彩映射係數。在一個實例中，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元66可基於等於預定義之非零值的經預測值編碼線性色彩映射函數之關鍵係數，且基於等於零之經預測值編碼線性色彩映射函數之任何剩餘色彩映射係數。在此實例中， 色彩預測處理單元66可基於來自至少一個先前編碼之八分區(諸如，第一八分區)的經預測值編碼色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。
視訊編碼器20之熵編碼單元56可接著熵編碼用於色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的線性色彩映射函數之色彩映射係數之殘值。在一些情況下，在熵編碼前，視訊編碼器20可基於判定之量化值使用量化單元54量化色彩映射係數之殘值。視訊編碼器20可編碼判定之量化值。
在產生3D查找表後，色彩預測處理單元66即使用3D查找表執行用於視訊資料之較低層的參考圖像之色彩預測，且基於經色彩預測之參考圖像產生用於視訊資料之較高層的至少一個層間參考圖像。在產生層間參考圖像後，視訊編碼器20之運動補償單元44即可如上所述操作以基於使用3D查找表產生之層間參考圖像預測視訊資料之較高層之圖像中的視訊區塊。視訊編碼器20可接著在位元串流中編碼視訊區塊之殘餘資料以用於傳輸至視訊解碼器30。
圖15為說明可實施用於在多層視訊寫碼中使用基於3D查找表之色域可擴展性進行判定之技術的視訊解碼器30之一實例之方塊圖。在圖15之實例中，視訊解碼器30包括一熵解碼單元70、一視訊資料記憶體71、運動補償單元72、框內預測處理單元74、色彩預測處理單元86、反量化單元76、反變換處理單元78、經解碼圖像緩衝器82及求和器80。在一些實例中，視訊解碼器30可執行大體與關於視訊編碼器20(圖14)描述之編碼遍次互逆的解碼遍次。運動補償單元72可基於自熵解碼單元70接收之運動向量產生預測資料，而框內預測處理單元74可基於自熵解碼單元70接收之框內預測模式指示符產生預測資料。
視訊資料記憶體71可儲存待由視訊解碼器30之組件解碼的視訊資料，諸如，經編碼視訊位元串流。可(例如)經由視訊資料之有線或 無線網路通信或藉由存取實體資料儲存媒體而自電腦可讀媒體16(例如，自本端視訊源，諸如，攝影機)獲得儲存於視訊資料記憶體71中之視訊資料。視訊資料記憶體71可形成儲存來自經編碼視訊位元串流之經編碼視訊資料的經寫碼圖像緩衝器(CPB)。經解碼圖像緩衝器82可為儲存用於由視訊解碼器30在解碼視訊資料(例如，在框內或框間寫碼模式中)的過程中使用的參考視訊資料之參考圖像記憶體。視訊資料記憶體71及經解碼圖像緩衝器82可由多種記憶體器件中之任一者形成，諸如，動態隨機存取記憶體(DRAM)(包括同步DRAM(SDRAM))、磁阻式RAM(MRAM)、電阻式RAM(RRAM)或其他類型之記憶體器件。可由同一記憶體器件或分開的記憶體器件提供視訊資料記憶體71及經解碼圖像緩衝器82。在各種實例中，視訊資料記憶體71可與視訊解碼器30之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。
在解碼程序期間，視訊解碼器30自視訊編碼器20接收表示經編碼視訊切片之視訊區塊及相關聯之語法元素的經編碼視訊位元串流。視訊解碼器30之熵解碼單元70熵解碼位元串流以產生經量化係數、運動向量或框內預測模式指示符及其他語法元素。熵解碼單元70將運動向量及其他語法元素轉遞至運動補償單元72。視訊解碼器30可接收視訊切片層級及/或視訊區塊層級的語法元素。
當視訊切片經寫碼為經框內寫碼(I)切片時，框內預測處理單元74可基於發信之框內預測模式及來自當前圖框或圖像之先前經解碼區塊的資料來產生用於當前視訊切片之視訊區塊的預測資料。當視訊圖框經寫碼為經框間寫碼(亦即，B或P)切片時，運動補償單元72基於自熵解碼單元70接收之運動向量及其他語法元素產生用於當前視訊切片之視訊區塊的預測性區塊。該等預測性區塊可自在參考圖像清單中之一者內的參考圖像中之一者產生。視訊解碼器30可基於儲存於經解碼 圖像緩衝器82中之參考圖像使用預設建構技術建構參考圖像清單--清單0及清單1。運動補償單元72藉由剖析運動向量及其他語法元素判定用於當前視訊切片之視訊區塊的預測資訊，且使用預測資訊產生用於正被解碼之當前視訊區塊的預測性區塊。舉例而言，運動補償單元72使用所接收語法元素中之一些判定用以寫碼視訊切片之視訊區塊之預測模式(例如，框內或框間預測)、框間預測切片類型(例如，B切片或P切片)、用於該切片之參考圖像清單中之一或多者之建構資訊、用於該切片之每一經框間編碼視訊區塊之運動向量、該切片之每一經框間寫碼視訊區塊之框間預測狀態及用以解碼當前視訊切片中之視訊區塊的其他資訊。
運動補償單元72亦可執行基於內插濾波器之內插。運動補償單元72可使用如由視訊編碼器20在視訊區塊之編碼期間使用的內插濾波器，以計算參考區塊之次整數像素的內插值。在此情況下，運動補償單元72可自接收之語法元素判定由視訊編碼器20使用之內插濾波器且使用該等內插濾波器產生預測性區塊。
反量化單元76反量化(亦即，解量化)位元串流中所提供且由熵解碼單元70解碼的經量化之變換係數。反量化程序可包括使用由視訊解碼器30針對視訊切片中之每一視訊區塊計算之量化參數QPY判定應應用的量化之程度及同樣地反量化之程度。反變換處理單元78對變換係數應用反變換(例如，反DCT、反整數變換或概念上類似的反變換程序)，以便產生像素域中之殘餘區塊。
在運動補償單元72基於運動向量及其他語法元素產生當前視訊區塊之預測性區塊後，視訊解碼器30藉由將來自反變換處理單元78之殘餘區塊與由運動補償單元72產生之對應的預測性區塊求和而形成經解碼視訊區塊。求和器80表示執行此求和運算之該或該等組件。若需要，亦可應用解塊濾波器來對經解碼區塊濾波以便移除方塊效應假 影。亦可使用其他迴路濾波器(在寫碼迴路中或在寫碼迴路之後)使像素轉變平滑，或以其他方式改良視訊品質。接著將給定圖框或圖像中之經解碼視訊區塊儲存在經解碼圖像緩衝器82中，經解碼圖像緩衝器82儲存用於後續運動補償之參考圖像。經解碼圖像緩衝器82亦儲存經解碼視訊，以用於稍後在顯示器件(諸如，圖1之顯示器件32)上呈現。
根據本發明中所描述之技術之一些實例，視訊解碼器30經組態以當解碼多層視訊資料時執行基於3D查找表之色域可擴展性。視訊解碼器30可根據SHVC擴充、MV-HEVC擴充、3D-HEVC擴充或對HEVC之其他多層視訊寫碼擴充中之任一者解碼及重建構預測之多層視訊資料。具體言之，當用於視訊資料之較高層的色域與用於視訊資料之較低層的色域不同時，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可產生用以預測視訊資料之較高層之圖像中的視訊區塊之層間參考圖像。
視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可使用用於色域可擴展性之3D查找表執行色彩預測以將在用於視訊資料之較低層之第一色域中的參考圖像之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層之第二色域。在一些實例中，色彩預測處理單元86可針對色彩分量中之每一者(亦即，明度分量、第一色度分量及第二色度分量)產生單獨的3D查找表。3D查找表中之每一者包括明度維度、第一色度維度及第二色度維度，且使用三個獨立色彩分量索引。
本發明之技術係關於用以產生用於色域可擴展性之3D查找表的資訊之發信。根據該等技術，視訊解碼器30可解碼分區資訊及/或色彩值以產生3D查找表，以便執行色域可擴展性。本發明中描述之該等技術可特別適用於發信用以產生不對稱及/或不平衡3D查找表之資訊。
在揭示之技術之一個實例中，視訊解碼器30之色彩預測處理單 元86可產生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表。色彩預測處理單元86可藉由根據基礎分區值(例如，3D查找表之最大分裂深度)將第一色度、第二色度及明度色彩分量中之每一者分割成第一數目個八分區，且接著基於明度分區值進一步分割明度分量的第一數目個八分區中之每一者來產生此3D查找表。以此方式，3D查找表之第一及第二色度分量中之每一者經分割成較小數目個或較少八分區(亦即，較粗地分割)，且3D查找表之明度分量經分割成較大數目個或較多八分區(亦即，較細地分割)。
作為一個實例，基礎分區值等於1，使得色彩分量中之每一者經分割成單一八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量之單一八分區經分割成四個八分區，其導致大小為4×1×1之3D查找表。作為另一實例，基礎分區值等於2，使得色彩分量中之每一者經分割成兩個八分區，且明度分區值等於4，使得明度分量的兩個八分區中之每一者經分割成四個八分區，其導致大小為8×2×2之3D查找表。如可看出，較低分區值導致對於色彩分量之較粗分割(亦即，較小數目個八分區)。
在一些情況下，視訊解碼器30之熵解碼單元70熵解碼指示明度分區值之至少一個語法元素(例如，第一語法元素)。在其他情況下，明度分區值可經導出或在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知。作為一個實例，色彩預測處理單元86可至少部分基於基礎分區值導出明度分區值。在一些情況下，熵解碼單元70亦可解碼指示基礎分區值之至少一個語法元素(例如，第二語法元素)。在其他情況下，基礎分區值可為在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知之預定義值。色彩預測處理單元86使用預定義或發信之基礎分區值及經導出或發信之明度分區值產生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表，如上所述。
此外，視訊解碼器30可有條件地解碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的一或多個語法元素。分割邊界界定色度分量中之一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。根據本發明之技術，視訊解碼器30僅當色度分量中之至少一者經分割成一個以上八分區時(亦即，當基礎分區值大於一時)才解碼指示分割邊界之語法元素。否則，解碼分割邊界係不必要的。
在揭示之技術之另一實例中，視訊解碼器30可基於用於明度、第一色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目及八分區中之每一者的色彩值產生3D查找表。如上所述，在一些情況下，視訊解碼器30可解碼指示3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目之至少一個語法元素，或以其他方式判定3D查找表之色彩分量中之每一者的八分區之數目。視訊解碼器30亦可解碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。舉例而言，視訊解碼器30可解碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數。線性色彩映射函數用以將用於視訊資料之較低層的第一色域中之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層的第二色域。線性色彩映射函數之色彩映射係數為視訊資料之較低層與較高層之色彩分量之間的加權因數。對於色彩分量中之每一者，色彩映射係數中之一者可為定義視訊資料之較低層與較高層之相同色彩分量之間的加權因數之關鍵係數。
首先將線性色彩映射函數之色彩映射係數作為浮點值導出。浮點值接著經轉換或量化至整數值或作為整數值發信。轉換可使用整數值之基於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的位元深度。此外，色彩預測處理單元86可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值將色彩映射係數之值限制於一給定範圍內。
視訊解碼器30之熵解碼單元70可熵解碼色彩分量中之每一者的 八分區中之每一者的線性色彩映射函數之色彩映射係數之殘值。在一些情況下，在熵解碼後且在重建構前，視訊解碼器30可基於判定之量化值使用反量化單元76反量化色彩映射係數之殘值。視訊解碼器30可解碼指示所判定之量化值的語法元素。
根據本發明之技術，色彩預測處理單元86可基於色彩映射係數之殘值及色彩映射係數之經預測值預測色彩映射係數中之一或多者以便重建構色彩映射係數之值。舉例而言，對於用於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元86可基於預定義之固定值預測線性色彩映射函數之色彩映射係數。在一個實例中，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元86可基於等於預定義之非零值的經預測值解碼線性色彩映射函數之關鍵係數，且基於等於零之經預測值解碼線性色彩映射函數之任何剩餘色彩映射係數。在此實例中，色彩預測處理單元86可基於來自至少一個先前解碼之八分區(諸如，第一八分區)的經預測值解碼用於色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。
在產生3D查找表後，色彩預測處理單元86即使用3D查找表執行用於視訊資料之較低層的參考圖像之色彩預測，且基於經色彩預測之參考圖像產生用於視訊資料之較高層的層間參考圖像。在產生層間參考圖像後，視訊解碼器30之運動補償單元72即可如上所述操作以基於經解碼殘餘資料及使用3D查找表產生之層間參考圖像重建構視訊資料之較高層之圖像中的視訊區塊。
圖16為說明編碼3D查找表之色彩分量中之至少一者的分區資訊之一實例操作之流程圖。圖16之實例操作在本文中描述為由圖14之視訊編碼器20之色彩預測處理單元66執行。在其他實例中，該操作可由圖8之色彩預測處理單元144執行。
根據本發明之技術，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可產 生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表。色彩預測處理單元66可藉由基於基礎分區值將3D查找表之明度、第一色度及第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區來產生此3D查找表(180)。在一個實例中，基礎分區值可為3D查找表之最大分裂深度。色彩預測處理單元66接著基於明度分區值將明度分量之第一數目個八分區中之每一者進一步分割成第二數目個八分區(182)。
在一些情況下，視訊編碼器20可編碼指示3D查找表之明度分量之明度分區值的至少一個語法元素(例如，第一語法元素)。在其他情況下，明度分區值可經導出或在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知。在一些情況下，視訊編碼器20亦可產生指示3D查找表之基礎分區值的至少一個額外語法元素(例如，第二語法元素)。在其他情況下，基礎分區值可為在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知之預定義值。
此外，視訊編碼器20可有條件地編碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的一或多個語法元素。分割邊界界定色度分量中之一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。根據本發明之技術，視訊編碼器20基於色度分量中之一者經分割成一個以上八分區(亦即，基礎分區值大於一)編碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的語法元素。
視訊編碼器20亦可編碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。舉例而言，視訊編碼器20可編碼色彩分量中之每一者之八分區中之每一者的頂點之色彩值。作為另一實例，視訊編碼器20可編碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數。以此方式，視訊解碼器(諸如，來自圖15之視訊解碼器30)可基於發信之分區資訊及發信之色彩值產生3D查找表，以便執行色域可擴展性以 解碼多層視訊資料。
圖17為說明解碼3D查找表之色彩分量中之至少一者的分區資訊之一實例操作之流程圖。圖17之實例操作在本文中被描述為由圖15之視訊解碼器30之色彩預測處理單元86執行。在其他實例中，該操作可由圖8之色彩預測處理單元144執行。
根據本發明之技術，視訊解碼器30判定3D查找表之基礎分區值(186)。在一些情況下，視訊解碼器30可自接收之位元串流解碼指示基礎分區值之至少一個語法元素(例如，第二語法元素)。在其他情況下，基礎分區值可為在視訊編碼器20及視訊解碼器30兩者處已知之預定義值。視訊解碼器30亦判定3D查找表之明度分量的明度分區值(188)。在一些情況下，視訊解碼器30可自接收之位元串流解碼指示明度分區值之至少一個語法元素(例如，第一語法元素)。在其他情況下，視訊解碼器30可導出明度分區值。在一個實例中，視訊解碼器30可至少部分基於基礎分區值導出明度分區值。
視訊解碼器30之色彩預測處理單元86使用基礎分區值及明度分區值產生具有用於第一及第二色度分量之較粗分割及用於明度分量之較細分割的3D查找表。色彩預測處理單元86可藉由基於基礎分區值將3D查找表之明度、第一色度及第二色度分量中之每一者分割成第一數目個八分區來產生此3D查找表(190)。在一個實例中，基礎分區值可為用於3D查找表之最大分裂深度。色彩預測處理單元86接著基於明度分區值將明度分量之第一數目個八分區中之每一者進一步分割成第二數目個八分區(192)。以此方式，明度分量可經分割以具有比色度分量中之每一者數目大的八分區。
此外，視訊解碼器30可有條件地解碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的一或多個語法元素。分割邊界界定色度分量中之一者至兩個或兩個以上八分區的不均勻分割。根據本發明之技術，視訊解 碼器30基於色度分量中之一者經分割成一個以上八分區(亦即，基礎分區值大於一)解碼指示色度分量中之至少一者之分割邊界的語法元素。
視訊解碼器30亦可解碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。舉例而言，視訊解碼器30可解碼色彩分量中之每一者之八分區中之每一者的頂點之色彩值。作為另一實例，視訊解碼器30可解碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數。以此方式，視訊解碼器30可基於發信之分區資訊及發信之色彩值產生3D查找表，以便執行色域可擴展性以解碼多層視訊資料。
圖18為說明編碼3D查找表之色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的色彩值之一實例操作之流程圖。圖18之實例操作在本文中描述為由圖14之視訊編碼器20之色彩預測處理單元66執行。在其他實例中，該操作可由圖8之色彩預測處理單元144執行。
根據本發明之技術，視訊編碼器20可基於明度、第一色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目及八分區中之每一者的色彩值產生3D查找表(200)。視訊編碼器20可編碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。更具體言之，對於色彩分量中之每一者的八分區中之每一者，視訊編碼器20可編碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數(202)。
在編碼色彩映射係數前，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可使用基於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的位元深度將色彩映射係數之浮點值轉換至整數值。此外，色彩預測處理單元66可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值將色彩映射係數之值限制於一給定範圍內。
色彩預測處理單元66可預測色彩映射係數中之一或多者以便編 碼色彩映射係數之原始值與色彩映射係數之經預測值之間的殘值。舉例而言，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元66可基於等於預定義之非零值的經預測值編碼線性色彩映射函數之關鍵係數，且基於等於零之經預測值編碼線性色彩映射函數之任何剩餘色彩映射係數。在此實例中，色彩預測處理單元66可基於來自至少一個先前編碼之八分區(諸如，第一八分區)的經預測值編碼色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。在一些情況下，在編碼色彩映射係數之殘值前，視訊編碼器20可基於判定之量化值量化色彩映射係數之殘值。
視訊編碼器20亦可編碼指示3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目之至少一個語法元素。以此方式，視訊解碼器(諸如，來自圖15之視訊解碼器30)可基於發信之分區資訊及發信之色彩值產生3D查找表，以便執行色域可擴展性以解碼多層視訊資料。
圖19為說明解碼3D查找表之色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的色彩值之一實例操作之流程圖。圖19之實例操作在本文中描述為由圖15之視訊解碼器30之色彩預測處理單元86執行。在其他實例中，該操作可由圖8之色彩預測處理單元144執行。
根據本發明之技術之一些實例，視訊解碼器30判定3D查找表之明度、第一色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目(204)。在一些情況下，視訊解碼器30可自接收之位元串流解碼指示3D查找表之色彩分量中之至少一者的八分區之數目之至少一個語法元素。視訊解碼器30亦解碼色彩分量中之每一者的八分區中之每一者之色彩值。更具體言之，對於色彩分量中之每一者的八分區中之每一者，視訊解碼器30可解碼3D查找表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數(206)。視訊解碼器30之色彩預測處理單元86接著基於明度、第一色度及第二色度色彩分量中之每一者的八分區之數目及 八分區中之每一者的與色彩映射係數相關聯之色彩值產生3D查找表(208)。視訊解碼器30可使用3D查找表執行色域可擴展性以解碼多層視訊資料。
視訊解碼器30可接收色彩分量中之每一者的八分區中之每一者的線性色彩映射函數之色彩映射係數之殘值。在一些情況下，在解碼色彩映射係數之殘值後，視訊解碼器30可基於判定之量化值反量化色彩映射係數之殘值。色彩預測處理單元86可接著基於色彩映射係數的發信之殘值及色彩映射係數之經預測值預測色彩映射係數中之一或多者以便重建構色彩映射係數之值。舉例而言，對於色彩分量中之每一者的第一八分區，色彩預測處理單元86可基於等於預定義之非零值的經預測值解碼線性色彩映射函數之關鍵係數，且基於等於零之經預測值解碼線性色彩映射函數之任何剩餘色彩映射係數。在此實例中，色彩預測處理單元86可基於來自至少一個先前解碼之八分區(諸如，第一八分區)的經預測值解碼色彩分量中之每一者的任何剩餘八分區之色彩映射係數。
在解碼色彩映射係數後，色彩映射係數可為使用基於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的位元深度表示浮點值之整數值。色彩預測處理單元86可基於預定義之固定值或取決於3D查找表之輸入位元深度或輸出位元深度中之至少一者的值將色彩映射係數之值限制於一給定範圍內。
為了說明之目的，本已經關於HEVC標準之擴充而描述發明之某些態樣。然而，本發明中所描述之技術可適用於其他視訊寫碼程序，包括尚未開發之其他標準或專屬視訊寫碼程序。
如本發明中所描述之視訊寫碼器可指視訊編碼器或視訊解碼器。類似地，視訊寫碼單元可指視訊編碼器或視訊解碼器。同樣地，視訊寫碼可指視訊編碼或視訊解碼(在可適用時)。
應認識到，取決於實例，本文中所描述之技術中之任一者的某些動作或事件可以不同序列執行，可被添加、合併或完全省略該等動作或事件(例如，並非所有所描述動作或事件對於該等技術之實踐皆係必要的)。此外，在某些實例中，可(例如)經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非依序執行動作或事件。
在一或多個實例中，所描述功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體進行傳輸，且由基於硬體之處理單元執行。電腦可讀媒體可包括電腦可讀儲存媒體，其對應於有形媒體(諸如，資料儲存媒體)，或包括有助於將電腦程式自一處傳送至另一處(例如，根據一通信協定)的任何媒體之通信媒體。以此方式，電腦可讀媒體大體可對應於(1)為非暫時性的有形電腦可讀儲存媒體，或(2)通信媒體，諸如，信號或載波。資料儲存媒體可為可由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取指令、程式碼及/或資料結構以用於實施本發明所描述之技術的任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。
借助於實例而非限制，此等電腦可讀儲存媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件、快閃記憶體或可用以儲存呈指令或資料結構之形式之所要的程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。又，任何連接被適當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術自網站、伺服器或其他遠端源傳輸指令，則同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包括於媒體之定義中。然而，應理解，電腦可讀儲存媒體及資料儲存媒體不包括連接、載波、信號或其他暫時性媒體，而是針對非暫時性有形儲存媒體。如 本文所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟性磁碟及Blu-ray光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟用雷射以光學方式再生資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
可由諸如一或多個數位信號處理器(DSP)、通用微處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化邏輯陣列(FPGA)或其他等效積體或離散邏輯電路之一或多個處理器來執行指令。因此，如本文中所使用之術語「處理器」可指上述結構或適合於實施本文中所描述之技術的任何其他結構中之任一者。此外，在一些態樣中，本文中所描述之功能性可設在經組態用於編碼及解碼的專用硬體及/或軟體模組內，或併入於組合式編碼解碼器中。又，該等技術可完全實施於一或多個電路或邏輯元件中。
本發明之技術可以多種器件或裝置實施，該等器件或裝置包括無線手機、積體電路(IC)或IC集合(例如，晶片組)。在本發明中描述各種組件、模組或單元以強調經組態以執行所揭示技術之器件的功能態樣，但未必需要由不同硬體單元來實現。相反地，如上所述，可將各種單元組合於編碼解碼器硬體單元中，或由互操作性硬體單元(包括如上文所描述之一或多個處理器)之集合結合合適軟體及/或韌體來提供該等單元。
已描述各種實例。此等及其他實例處於以下申請專利範圍之範疇內。

Claims (50)

  1. 一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中的色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數；基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表；解碼該視訊資料的視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
  2. 如請求項1之方法，其中該等色彩映射係數包含使用基於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一位元深度表示浮點值之整數值。
  3. 如請求項1之方法，其中解碼該等色彩映射係數包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之一第一者，基於該等色彩映射係數中之至少一個係數之一經預測值解碼該等色彩映射係數中之該至少一個係數。
  4. 如請求項3之方法，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數之該經預測值為一預定義之固定值。
  5. 如請求項3之方法，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數包含定義該視訊資料之該較低層與該視訊資料之該較高層的同 一色彩分量之間的用於該線性色彩映射函數之一加權因數之一關鍵係數。
  6. 如請求項5之方法，其中解碼該等色彩映射係數進一步包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之該第一者，基於等於一預定義非零值之一經預測值解碼該關鍵係數，及基於等於零之一經預測值解碼該等色彩映射係數中之剩餘係數。
  7. 如請求項3之方法，其中解碼該等色彩映射係數進一步包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一剩餘者，基於來自至少一個先前解碼之八分區的經預測值解碼該等色彩映射係數。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含判定該等色彩映射係數之殘值的一量化值，其中解碼該等色彩映射係數進一步包含：對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該等色彩映射係數之殘值；基於該判定之量化值反量化該等色彩映射係數之該等殘值；及基於該等色彩映射係數之該等經解碼殘值及該等經預測值重建構該等色彩映射係數。
  9. 如請求項8之方法，其中判定該等色彩映射係數之殘值的該量化值包含解碼指示該量化值之至少一個語法元素。
  10. 如請求項1之方法，其進一步包含基於一預定義之固定值或取決於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一值中之一者將該等色彩映射係數之值限於一範圍。
  11. 如請求項1之方法，其中判定該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目包含解碼指示該3D查找表之該等色彩分量中之至少一者的八分區之該數目的至少一個語法元素。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包含：使用該3D查找表執行色彩預測以將用於該視訊資料之該較低層之該第一色域中的一參考圖像之色彩資料轉換至用於該視訊資料之該較高層之該第二色域；及基於該轉換之色彩資料產生用於該視訊資料之該較高層的至少一個層間參考圖像，其中重建構該視訊資料之該等視訊區塊包含基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之該至少一個層間參考圖像重建構在該視訊資料之該較高層之一圖像中的視訊區塊。
  13. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含：基於三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目及該等八分區中之每一者的色彩值產生用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，編碼該3D查找表中的色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數；基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊；及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含，在編碼該色彩映射係數前，使用基於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一位元深度將該等色彩映射係數之浮點值轉換至整數值。
  15. 如請求項13之方法，其中編碼該等色彩映射係數包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之一第一者，基於該等 色彩映射係數中之至少一個係數之一經預測值編碼該等色彩映射係數中之該至少一個係數。
  16. 如請求項15之方法，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數之該經預測值為一預定義之固定值。
  17. 如請求項15之方法，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數包含定義該視訊資料之該較低層與該視訊資料之該較高層的同一色彩分量之間的用於該線性色彩映射函數之一加權因數之一關鍵係數。
  18. 如請求項17之方法，其中編碼該等色彩映射係數進一步包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之該第一者，基於等於一預定義非零值之一經預測值編碼該關鍵係數，及基於等於零之一經預測值編碼該等色彩映射係數中之剩餘係數。
  19. 如請求項15之方法，其中編碼該等色彩映射係數進一步包含，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一剩餘者，基於來自至少一個先前編碼之八分區的經預測值編碼該等色彩映射係數。
  20. 如請求項13之方法，其進一步包含判定該等色彩映射係數之殘值的一量化值，其中編碼該等色彩映射係數進一步包含：對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，基於該等色彩映射係數之原始值及該等色彩映射係數之經預測值計算該等色彩映射係數之殘值；基於該判定之量化值量化該等色彩映射係數之該等殘值；及編碼該等色彩映射係數之該等殘值。
  21. 如請求項20之方法，其進一步包含編碼指示用於該等色彩映射係數之殘值的該判定之量化值之至少一個語法元素。
  22. 如請求項13之方法，其進一步包含基於一預定義之固定值或取 決於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一值中之一者將該等色彩映射係數之值限於一範圍。
  23. 如請求項13之方法，其進一步包含編碼指示該3D查找表之該等色彩分量中之至少一者的八分區之該數目之至少一個語法元素。
  24. 如請求項13之方法，其進一步包含：使用該3D查找表執行色彩預測以將用於該視訊資料之該較低層之該第一色域中的一參考圖像之色彩資料轉換至用於該視訊資料之該較高層之該第二色域；及基於該轉換之色彩資料產生用於該視訊資料之該較高層的至少一個層間參考圖像，其中預測該視訊資料之該等視訊區塊包含基於使用該3D查找表產生之該至少一個層間參考圖像預測該視訊資料之該較高層之一圖像中的視訊區塊。
  25. 一種視訊解碼器件，其包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其與該記憶體通信且經組態以：判定用於該視訊資料之色域可擴展性的一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中的色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數，基於用於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值 產生該3D查找表，解碼該視訊資料的視訊區塊之殘餘資料，及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
  26. 如請求項25之器件，其中該等色彩映射係數包含使用基於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一位元深度表示浮點值之整數值。
  27. 如請求項25之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之一第一者，基於該等色彩映射係數中之至少一個係數之一經預測值編碼該等色彩映射係數中之該至少一個係數。
  28. 如請求項27之器件，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數之該經預測值為一預定義之固定值。
  29. 如請求項27之器件，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數包含定義該視訊資料之該較低層與該視訊資料之該較高層的同一色彩分量之間的用於該線性色彩映射函數之一加權因數之一關鍵係數。
  30. 如請求項29之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之該第一者，基於等於一預定義非零值之一經預測值解碼該關鍵係數，及基於等於零之一經預測值解碼該等色彩映射係數中之剩餘係數。
  31. 如請求項27之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一剩餘者，基於來自至少一個先前解碼之八分區的經預測值解碼該等色彩映射係數。
  32. 如請求項25之器件，其中該一或多個處理器經組態以： 判定用於該等色彩映射係數之殘值的一量化值；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該等色彩映射係數之殘值；基於該判定之量化值反量化該等色彩映射係數之該等殘值；及基於該等色彩映射係數之該等經解碼殘值及該等經預測值重建構該等色彩映射係數。
  33. 如請求項32之器件，其中，為了判定用於該等色彩映射係數之殘值的該量化值，該一或多個處理器經組態以解碼指示該量化值之至少一個語法元素。
  34. 如請求項25之器件，其中該一或多個處理器經組態以基於一預定義之固定值或取決於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一值中之一者將該等色彩映射係數之值限於一範圍。
  35. 如請求項25之器件，其中，為了判定該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目，該一或多個處理器經組態以解碼指示該3D查找表之該等色彩分量中之至少一者的八分區之該數目之至少一個語法元素。
  36. 如請求項25之器件，其中該一或多個處理器經組態以：使用該3D查找表執行色彩預測以將用於該視訊資料之該較低層之該第一色域中的一參考圖像之色彩資料轉換至用於該視訊資料之該較高層之該第二色域；基於該轉換之色彩資料產生用於該視訊資料之該較高層的至少一個層間參考圖像；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之該至少一個層間參考圖像重建構該視訊資料之該較高層之一圖像中的視訊 區塊。
  37. 一種視訊編碼器件，其包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其與該記憶體通信且經組態以：基於三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目及該等八分區中之每一者的色彩值產生用於該視訊資料之色域可擴展性之一三維(3D)查找表，對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，編碼該3D查找表中的該等色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數，基於使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像預測該視訊資料之視訊區塊，及在一位元串流中編碼該等視訊區塊之殘餘資料。
  38. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以在編碼該等色彩映射係數前，使用基於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一位元深度將該等色彩映射係數之浮點值轉換至整數值。
  39. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之一第一者，基於該等色彩映射係數中之至少一個係數之一經預測值編碼該等色彩映射係數中之該至少一個係數。
  40. 如請求項39之器件，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係數之該經預測值為一預定義之固定值。
  41. 如請求項39之器件，其中該等色彩映射係數中之該至少一個係 數包含定義該視訊資料之該較低層與該視訊資料之該較高層的同一色彩分量之間的用於該線性色彩映射函數之一加權因數之一關鍵係數。
  42. 如請求項41之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之該第一者，基於等於一預定義非零值之一經預測值編碼該關鍵係數，及基於等於零之一經預測值編碼該等色彩映射係數中之剩餘係數。
  43. 如請求項39之器件，其中該一或多個處理器經組態以對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一剩餘者，基於來自至少一個先前編碼之八分區的經預測值編碼該等色彩映射係數。
  44. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以：判定用於該等色彩映射係數之殘值的一量化值；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，基於該等色彩映射係數之原始值及該等色彩映射係數之經預測值計算該等色彩映射係數之殘值；基於該判定之量化值量化該等色彩映射係數之該等殘值；及編碼該等色彩映射係數之該等殘值。
  45. 如請求項44之器件，其中該一或多個處理器經組態以編碼指示該判定之量化值的至少一個語法元素。
  46. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以基於一預定義之固定值或取決於該3D查找表之一輸入位元深度或一輸出位元深度中之至少一者的一值中之一者將該等色彩映射係數之值限於一範圍。
  47. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以編碼指示該3D查找表之該等色彩分量中之至少一者的八分區之該數目之 至少一個語法元素。
  48. 如請求項37之器件，其中該一或多個處理器經組態以：使用該3D查找表執行色彩預測以將用於該視訊資料之該較低層之該第一色域中的一參考圖像之色彩資料轉換至用於該視訊資料之該較高層之該第二色域；基於該轉換之色彩資料產生用於該視訊資料之該較高層的至少一個層間參考圖像；及基於使用該3D查找表產生之該至少一個層間參考圖像預測該視訊資料之該較高層之一圖像中的視訊區塊。
  49. 一種視訊解碼器件，其包含：用於判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中之每一者的八分區之一數目之構件；用於對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者解碼該3D查找表中的色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數之構件；用於基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表之構件；用於解碼該視訊資料的視訊區塊之殘餘資料之構件；及用於基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊之構件。
  50. 一種電腦可讀儲存媒體，其儲存用於解碼視訊資料之指令，該等指令當經執行時使一或多個處理器：判定用於色域可擴展性之一三維(3D)查找表之三個色彩分量中 之每一者的八分區之一數目；對於該等色彩分量中之每一者的該等八分區中之每一者，解碼該3D查找表中的色彩值之用以將用於該視訊資料之一較低層的一第一色域中之色彩資料轉換至用於該視訊資料之一較高層的一第二色域的一線性色彩映射函數之色彩映射係數；基於該等色彩分量中之每一者的八分區之該數目及該等八分區中之每一者的與該等色彩映射係數相關聯之色彩值產生該3D查找表；解碼該視訊資料的視訊區塊之殘餘資料；及基於該經解碼殘餘資料及使用該3D查找表產生之至少一個參考圖像重建構該視訊資料之該等視訊區塊。
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