TW201618548A - 具區塊向量衍生區塊內複製編碼方法及系統 - Google Patents

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Abstract

描述了用於在區塊內複製模式下將衍生的區塊向量用作預測器對視訊進行編碼和解碼的系統和方法。根據一種示例編碼方法，編碼器對至少第一候選區塊向量進行識別以用於預測輸入視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊。該編碼器接著對用於編碼該第一候選區塊的第一預測向量（例如區塊向量或運動向量）進行識別。根據該第一候選區塊向量和該第一預測向量，該編碼器根據該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成衍生的預測向量。該編碼器接著使用該衍生的預測向量在位元串流中編碼視訊區塊以用於預測該輸入視訊區塊。

Description

具區塊向量衍生區塊內複製編碼方法及系統
本申請為於2014年6月19日根據美國專利法35 U.S.C.第119（e）條遞交的美國專利申請No.62/014,664的非臨時專利申請並要求該申請的權益。該申請的全部內容結合於此作為參考。
過去的二十多年來，不同的數位視訊壓縮技術得到了開發和規範化，以實現高效的數位視訊通信、分佈和消費。大多數在商業上被廣泛應用的標準是通過ISO/IEC和ITU-T（例如H.261、MPEG-1、MPEG-2 H.263、MPEG-4 （第二部分））以及H.264/AVC（MPEG-4第10部分高級視訊編碼）來開發的。隨著新的先進視訊壓縮技術的不斷湧現和成熟，由ITU-T視訊編碼專家組（VCEG）和ISO/IEC MPEG.HEVC（ITU-T H.265/ ISO/IEC 23008-2）共同開發的一種新的視訊編碼標準--高效率視訊編碼（HEVC）--在2013年初被批准為國際標準，並且能夠實現實質高於當前技藝H.264/AVC的編碼效率。
近年來，隨著遠端桌面、視訊會議和移動媒體呈現應用的增多，螢幕內容共用應用變得越來越受歡迎。一種雙向螢幕內容共用系統可包括主機子系統（包括捕捉器（capturer）、編碼器和發射機）以及使用者端子系統（包括接收機、解碼器和顯示器（渲染器））。產業界對螢幕內容編碼（SCC）有不同的應用要求。由於螢幕內容中頻繁出現銳曲線和文字，與自然視訊內容相比，螢幕內容常常會包含有多個具有若干主要顏色和明顯邊界的區塊。雖然現有的視訊壓縮方法能夠用於對螢幕內容進行編碼並隨後將該內容傳送至接收機一側，但大多數現有的方法並不能適應螢幕內容的特性，因此導致較低的壓縮性能。使用傳統視訊編碼技術對螢幕內容進行重建常常導致嚴重的品質問題。例如，曲線和文字變得模糊並可能難以識別。因此，為了有效地對螢幕內容進行重建，需要一種設計合理的螢幕內容壓縮方法。
在一示例性實施方式，提供了一種用於生成編碼包括有輸入視訊區塊的視訊的位元串流的方法。編碼器識別至少第一候選區塊向量（BV）以用於預測輸入視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊。該編碼器隨後識別用於編碼該第一候選區塊的第一預測向量（例如區塊向量或運動向量）。從該第一候選區塊向量和該第一預測向量，該編碼器根據該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成衍生的預測向量（例如衍生的區塊向量或衍生的運動向量）。該編碼器隨後使用衍生的預測向量在該位元串流中編碼該視訊區塊以用於預測該輸入視訊區塊。
根據某些實施方式，該編碼器在該位元串流中以信號傳遞衍生的預測向量。根據某些實施方式，該編碼器在該位元串流中以信號傳遞該第一預測向量並且還在該位元串流中以信號傳遞一標記，該標記指示該輸入視訊區塊是使用衍生自該第一預測向量的衍生的預測向量編碼的。
根據某些實施方式，該編碼器在該位元串流中以信號傳遞一索引，該索引將衍生的預測向量識別在合併候選者（merge candidate）列表中。
衍生的預測向量可通過將該第一候選區塊向量與該第一預測向量相加生成。在這種實施方式中，在該第一預測向量為第二區塊向量的情況中，衍生的預測向量可以是通過將該第一候選區塊向量與該第二區塊向量（該第一預測向量）相加生成的區塊向量。如果該第一預測向量為運動向量，則衍生的預測向量可以是根據以下等式通過將該第一候選區塊向量與該第一運動向量相加生成的運動向量： MVd = BV0 +（（MV1+2）＞＞2）， 其中BV0為該第一候選區塊向量，MV1為該第一運動向量，而MVd為衍生的運動向量。
根據某些示例性實施方式，衍生的預測向量（區塊向量或運動向量）用作合併候選者。根據示例性方法，編碼器識別至少第一區塊向量合併候選者以用於編碼該輸入視訊區塊，並且該編碼器識別用於編碼該第一候選區塊的第一預測向量。該編碼器隨後從該第一區塊向量合併候選者和該第一預測向量生成衍生的預測向量（衍生的區塊向量或衍生的運動向量）。衍生的預測向量被插入到合併候選者列表中。該編碼器從該合併候選者列表中選取所選擇的預測向量以用於預測該輸入視訊區塊。該編碼器隨後使用所選擇的預測向量在該位元串流中編碼該視訊輸入區塊以用於預測該輸入視訊區塊。所選擇的預測向量可以是衍生的預測向量。
採用這種實施方式，該編碼器確定在生成和插入衍生的預測向量之前該合併候選者列表是否被填滿。在該合併候選者列表中生成和插入衍生的預測向量的步驟僅在確定該合併候選者列表未被填滿之後執行。
在某些實施方式中，該編碼器通過實施對之前編碼的視訊區塊的搜索來識別該第一候選區塊向量。
採用一種根據位元串流解碼編碼後的視訊區塊的示例方法，解碼器識別至少第一候選區塊向量以用於預測輸入視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊。該解碼器識別用於編碼該第一候選區塊的第一預測向量。該解碼器隨後從該第一區塊向量和該第一預測向量生成衍生的預測向量並使用衍生的預測向量解碼該編碼後的視訊區塊以用於預測該編碼後的視訊區塊。
在這類實施方式中，該第一候選區塊向量可使用各種不同技術來被識別。根據這類方法中的一種方法，該第一候選區塊向量在該位元串流中以信號傳遞，並且對該第一候選區塊向量的識別包括接收在該位元串流中以信號傳遞的該第一候選區塊向量。在這種方法中，生成衍生的預測向量可響應於在該位元串流中接收一個標記而執行，該標記指示該輸入視訊區塊是採用衍生的預測向量編碼的。根據這類方法中的另一種方法，對該第一候選區塊向量的識別包括對第一區塊向量合併候選者的識別。採用這種實施方式，衍生的預測向量還可以是合併候選者。回應於在該位元串流中接收識別衍生的預測向量合併候選者的索引，該解碼器可使用衍生的預測向量來解碼該編碼後的視訊區塊。
現在參考各個附圖對說明性實施方式進行詳細描述。儘管該描述提供了可能實現的詳細實例，應當注意的是，所提供的詳細實例旨在用於舉例說明，並不會限定本申請的範圍。
第1圖是說明了示例基於區塊的視訊編解碼器（例如混合視訊編碼系統）的框圖。視訊編解碼器100可接收輸入視訊訊號102。該輸入視訊訊號102可逐區塊進行處理。視訊區塊可以具有任意大小。例如，視訊區塊單元可包括16×16圖元。16×16圖元的視訊區塊單元可被稱為巨集區塊（MB）。在高效率視訊編碼（HEVC）中，擴展區塊大小（如可稱為編碼樹單元（CTU）或編碼單元（CU），出於本揭露的目的，這兩個術語是等同的）可用於有效地壓縮高解析度（例如1080p及以上）視訊訊號。在HEVC中，CU可以達到64×64圖元。CU可被劃分成預測單元（PU），可針對該PU應用不同的預測方法。
對於輸入視訊區塊（例如MB或CU），可執行空間預測160和/或時間預測162。空間預測（例如“訊框內預測”）可在同一視訊圖片/圖塊（slice）中使用來自已編碼的相鄰區塊的圖元以預測當前視訊區塊。空間預測可降低視訊訊號中固有的空間冗餘。時間預測（例如“訊框間預測”或“運動補償預測”）可使用來自已編碼的視訊圖片（例如可稱為“參考圖片”）的圖元來預測當前視訊區塊。時間預測可降低視訊訊號中固有的時間冗餘。視訊區塊的時間預測信號可通過一個或多個運動向量以信號傳遞，該運動向量可指示當前區塊與參考圖片中其預測區塊之間的運動量和/或方向。如果有多個參考圖片得到支援（例如可以是H.264/AVC和/或HEVC情況下），那麼對於視訊區塊而言，其參考圖片索引可被發送。該參考圖片索引可用於識別時間預測信號來自於參考圖片儲存164的哪張參考圖片。
編碼器中的模式決策區塊180例如可在空間和/或時間預測之後選擇預測模式。預測區塊可在116從當前視訊區塊中減去。預測殘差可在104被變換和/或在106被量化。量化後的殘差係數可在110被逆量化和/或在112被逆變換以構成重建殘差，其可被加回預測區塊126以構成重建視訊區塊。
環路濾波（例如去區塊濾波器、採樣調適偏移、調適迴路濾波器等等）在其被放入參考圖片儲存164和/或用於編碼將來的視訊區塊之前，可在166被應用於重建視訊區塊。視訊編解碼器100可輸出輸出視訊串流。為了構成輸出視訊位元串流120，編碼模式（例如訊框間預測模式或訊框內預測模式）、預測模式資訊、運動資訊、和/或量化後的殘差係數可被發送至熵編碼單元108以被壓縮和/或分組以構成該位元串流。該參考圖片儲存164可被稱為解碼後的圖片緩衝器（DPB）。
第2圖是說明了示例基於區塊的視訊解碼器的框圖。視訊解碼器200可接收視訊位元串流202。該視訊位元串流202可在熵解碼單元208被解包（unpack）和/或熵解碼。用於編碼該視訊位元串流的編碼模式和/或預測資訊可被發送至空間預測單元260（例如在被訊框內編碼的情況下）和/或時間預測單元262（例如在被訊框間編碼的情況下）以構成預測區塊。在被訊框間編碼的情況下，該預測資訊可包括預測區塊大小、一個或多個運動向量（如可指示運動的方向和量）、和/或一個或多個參考索引（例如其可指示從哪張參考圖片來獲取預測信號）。運動補償預測可由時間預測單元262應用以構成時間預測區塊。
該殘差變換係數可被發送至逆量化單元210和逆變換單元212以重建殘差區塊。該預測區塊和殘差區塊可在226被加到一起。重建區塊在其被儲存到參考圖片儲存264之前可經過環路濾波266。參考圖片儲存264中的重建視訊可用於驅動顯示裝置和/或用於預測將來的視訊區塊。視訊解碼器200可輸出重建視訊訊號220。參考圖片儲存264也可被稱為解碼後的圖片緩衝器（DPB）。
視訊編解碼器和/或解碼器（例如視訊編解碼器100或視訊解碼器200）可執行空間預測（如可被稱為訊框內預測）。空間預測可通過從隨著多個預測方向中的一個的已編碼的鄰近圖元預測（例如其可被稱為定向訊框內預測）來執行。
第3圖是示例八向預測模式的圖式。第3圖的該八定向預測模式可在H.264/AVC中得以支持。如第3圖中在300整體所示，九個模式（包括DC模式2）為： ·          模式0:    垂直預測 ·          模式1:    水平預測 ·          模式2:    DC 預測 ·          模式3:    下左對角線預測 ·          模式4：  下右對角線預測 ·          模式5:    垂直右預測 ·          模式6:    水平向下預測 ·          模式7:    垂直左預測 ·          模式8:    水平向上預測
空間預測可在具有不同大小和/或形狀的視訊區塊上執行。例如對於4×4、8×8、以及16×16圖元的區塊大小（例如H.264/AVC中），可執行對視訊訊號的亮度分量的空間預測。例如對於8×8的區塊大小（例如H.264/AVC中），可執行對視訊訊號的色度分量的空間預測。對於具有4×4或8×8大小的亮度區塊，可支援總共九個預測模式，例如八個定向預測模式和DC模式（例如H.264/AVC中）。例如對於16×16大小的亮度區塊，可支援四個預測模式；水平、垂直、DC和平面預測。
此外，可支援定向訊框內預測模式和非定向預測模式。
第4圖是說明了示例33個定向預測模式和兩個非定向預測模式的圖式。在第4圖中於400整體示出的該33個定向預測模式和兩個非定向預測模式可由HEVC支援。使用較大的區塊大小的空間預測可被支援。例如，可以對任意大小的區塊（例如大小為4×4、8×8、16×16、32×32或64×64的方形區塊）執行空間預測。可採用1/32精度預測來執行（例如HEVC中的）定向訊框內預測。
例如，除了定向訊框內預測之外，可支援（例如H.264/AVC、HEVC等內的）非定向訊框內預測模式。非定向訊框內預測模式可包括DC模式和/或平面模式。對於DC模式，可通過對可用鄰近圖元取平均來獲取預測值，並且該預測值可被均勻地應用到整個區塊。對於平面模式，可使用線性內插來預測具有較小過渡的平滑區域。H.264/AVC可允許針對16×16亮度區塊和色度區塊使用該平面模式。
編碼器（例如編碼器100）可執行模式決策（例如在第1圖中的區塊180）以確定視訊區塊的最佳編碼模式。當編碼器確定應用訊框內預測（如代替訊框間預測）時，編碼器可從可用模式組中確定最佳訊框內預測模式。所選擇的定向訊框內預測模式可提供有關輸入視訊區塊中任意紋理、邊緣和/或結構的方向的明顯提示（hint）。
第5圖是示例水平預測（例如對於4×4區塊）的圖式，如第5圖中在500整體所示。已被重建的圖元P0、P1、P2和P3（即陰影框）可用於預測當前4×4視訊區塊中的圖元。根據水平預測，重建圖元（例如P0、P1、P2和/或P3）可沿對應列的方向水平傳播（propagate）以預測該4×4區塊。例如，可根據以下等式（1）來執行預測，其中L（x,y）為將在（x,y）被預測的圖元，x,y=0…3。L (x ,0)=P 0L (x ,1)=P 1L (x ,2)=P 2                       （1）L (x ,3)=P 3
第6圖是示例平面模式的圖式，如第6圖中在600整體所示。該平面模式可由此執行：頂列中最右的圖元（標記為T）可被複製以預測最右行中的圖元。左行中底部圖元（標記為L）可被複製以預測底列中的圖元。可執行水平方向的雙線性內插（如左區塊中所示）以生成中心圖元的第一預測H（x,y）。可執行垂直方向的線性內插（如右區塊中所示）以生成中心圖元的第二預測V（x,y）。使用L(x,y)=((H(x,y)+V(x,y))＞＞1，可執行水平預測與垂直預測之間的取平均以獲取最終預測L(x,y)。
第7圖和第8圖是說明了視訊區塊的示例運動預測（例如使用第1圖的時間預測單元162）的圖式，如在700和800整體所示。說明了圖片中的示例區塊級活動的第8圖為說明了示例解碼後的圖片緩衝器（例如包括參考圖片“參考圖片（Ref pic）0”、“參考圖片1”、以及“參考圖片2”）的圖式。當前圖片中的區塊B0、B1和B2可分別根據參考圖片“參考圖片0”、“參考圖片1”、以及“參考圖片2”中的區塊來預測。運動預測可使用來自鄰近視訊訊框的視訊區塊來預測當前視訊區塊。運動預測可利用時間相關性和/或可移除視訊訊號中固有的時間冗餘。例如，在H.264/AVC和HEVC中，可針對不同大小的視訊區塊執行時間預測（例如對於亮度分量，在H.264/AVC中時間預測區塊大小可從16×16改變到4×4，而在HEVC中從64×64改變到4×4）。採用運動向量（mvx,mvy），可如等式（2）中給出的來執行時間預測：P (x,y)=ref (x-mvx,y-mvy )               （2） 其中ref(x,y)可以是參考圖片中位置（x,y）處的圖元值，而P(x,y)可以是預測區塊。視訊編碼系統可利用分數圖元精度支援訊框間預測。當運動向量(mvx,mvy)具有分數圖元值時，可應用一個或多個插值濾波器來獲取分數圖元位置的圖元值。基於區塊的視訊編碼系統例如可使用多假設預測來改進時間預測，其中可通過將來自不同參考圖片的多個預測信號進行結合來形成預測信號。舉例來說，H.264/AVC和/或HEVC可使用可結合兩個預測信號的雙預測。雙預測可將兩個預測信號（每一預測信號來自一參考圖片）進行結合以形成預測，如以下等式（3）所示：（3） 其中和可以分別為第一和第二預測區塊。如等式（3）中所示，這兩個預測區塊可通過從兩個參考圖片和、分別採用兩個運動向量（mvx0 , mvy0 ）和（mvx1 , mvy1 ）執行運動補償預測來獲取。預測區塊P(x,y) 可從源視訊區塊（例如116處）減去以形成預測殘差區塊。該預測殘差區塊可被變換（例如在變換單元104）和/或量化（例如在量化單元106）。量化後的殘差變換係數區塊可被發送至熵編碼單元（例如熵編碼單元108）被熵編碼以降低位元速率。熵編碼後的殘差係數可被打包以形成部分輸出視訊位元串流（例如位元串流120）的部份。
單層視訊編解碼器可採用單視訊序列輸入並生成傳送至單層解碼器的單壓縮位元串流。視訊編解碼器可針對數位視訊服務（例如但不限於通過衛星、電纜以及地面傳輸通道發送TV信號）設計。採用在異構環境中部署的視訊中心應用，多層視訊編碼技術可被開發作為視訊編碼標準的擴展以實現不同的應用。舉例來說，多層視訊編碼技術（例如可縮放視訊編碼和/或多視圖視訊編碼）可被設計成操控一個以上的視訊層，其中每一層可被解碼以重建具有特定空間解析度、時間解析度、保真度和/或視圖的視訊訊號。儘管根據第1圖和第2圖描述了單層編碼器和解碼器，此處描述的觀點例如可針對多視圖和/或可縮放編碼技術使用多層編碼器和/或解碼器。
可縮放視訊編碼可改進在異構網路上具有不同性能的裝置上運行的視訊應用的體驗品質。可縮放視訊編碼可在具有最高表示（例如時間解析度、空間解析度、品質等）時對信號進行編碼，但能夠根據在使用者端裝置上運行的某些應用所需的特定速率和表示從視訊串流的子集實現解碼。與非縮放性方案相比，可縮放視訊編碼可節省頻寬和/或儲存。國際視訊標準（例如MPEG-2視訊、H.263、MPEG4視覺、H.264等）可具有支援可縮放性模式的工具和/或設定檔（profile）。
表1提供了不同類型的可縮放性連同可對其進行支持的對應標準的示例。舉例來說，位元深度可縮放性和/或色度格式可縮放性可被綁定至視訊格式（例如高於8位元視訊，並且色度採樣格式高於YUV4:2:0），其主要可由專業視訊應用使用。寬高比可縮放性可被提供。 表1
可縮放視訊編碼可使用基層位元串流提供與第一組視訊參數關聯的第一級視訊品質。可縮放視訊編碼可使用一個或多個增強層位元串流提供與一組或多組增強參數關聯的一級或多級較高品質。該視訊參數組可包括下列中的一者或多者：空間解析度、畫面播放速率、重建視訊品質（例如SNR、PSNR、VQM、視覺品質等形式的）、3D性能（例如具有兩個或更多個視圖）、亮度和色度位元深度、色度格式、以及基礎單層編碼標準。不同用例可使用不同類型的可縮放性，如表1中所示。可縮放編碼架構可提供一種常用結構，其可被配置成支援一種或多種可縮放性（例如表1中列出的可縮放性）。可縮放編碼架構是可變的，以通過最小配置工作量（effort）來支持不同的可縮放性。可縮放編碼架構可包括至少一種較佳操作模式，其可能不需要區塊級操作之改變，由此編碼邏輯（例如編碼和/或解碼邏輯）可在該可縮放編碼系統中被最大限度地重複使用。舉例來說，可提供基於圖片級層間處理和管理單元的可縮放編碼架構，其中層間預測可在圖片級執行。
第9圖是說明了示例編碼後的位元串流結構的圖式。編碼後的位元串流1000由多個NAL（網路抽象層）單元1001組成。NAL單元可包含編碼後的樣本資料（例如編碼圖塊1006）或高級句法元資料（例如參數集資料、圖塊標頭資料1005或補充增強資訊資料1007（可被稱為SEI消息））。參數集為包含有可應用於多個位元串流層（例如視訊參數集1002（VPS）），或可應用於一個層內的編碼後的視訊序列（例如序列參數集1003（SPS））或可應用於一個編碼後的視訊序列內的多個編碼後的圖片（例如圖片參數集1004（PPS））的基本句法元素的高級句法結構。該參數集能夠與視訊位元串流的編碼後的圖片一起發送，或通過其他方式（包括使用可靠通道、硬編碼等的帶外傳輸）發送。圖塊標頭1005同樣為高級句法結構，其可包含一些相對較小或僅與特定圖塊或圖片類型相關的圖片相關資訊。SEI消息1007承載的資訊可能不為解碼進程所需但能夠用於多種其他目的（例如圖片輸出定時或顯示以及丟失檢測和隱藏）。
第10圖是說明了示例通信系統的圖式。該通信系統1300可包括編碼器1302、通信網路1304、以及解碼器1306。該編碼器1302可經由連接1308與網路1304通信，該連接1308可以是有線連接或無線連接。編碼器1302可與第1圖中基於區塊的視訊編解碼器類似。編碼器1302可包括單層編解碼器（例如第1圖）或多層編解碼器。舉例來說，編碼器1302可以是具有圖片級ILP支援的多層（例如兩層）可縮放編碼系統。解碼器1306可經由連接1310與網路1304通信，該連接1310可以是有線連接或無線連接。解碼器1306可與第2圖中的基於區塊的視訊解碼器類似。解碼器1306可包括單層編解碼器（例如第2圖）或多層編解碼器。舉例來說，解碼器1306可以是具有圖片級ILP支援的多層（例如兩層）可縮放解碼系統。
編碼器1302和/或解碼器1306可被結合到多種有線通信裝置和/或無線發射/接收單元（WTRU）（包括但不限於數位電視、無線廣播系統、網路元素/終端、伺服器（例如內容或網頁伺服器（如超文字傳輸協定（HTTP）伺服器））、個人數位助理（PDA）、膝上或桌上電腦、平板電腦、數位攝像機、數位錄音裝置、視訊遊戲裝置、視訊遊戲機、行動或衛星無線電電話、數位媒體播放機等等）中。
通信網路1304可以是適當類型的通信網路。例如，通信網路1304可以是提供諸如聲音、資料、視訊、消息、廣播等內容至多個無線使用者的多重存取系統。該通信系統1304可以通過系統資源（包括無線頻寬）的共用使得多個無線使用者能夠存取這些內容。例如，該通信系統1304可以使用一種或多種通道存取方法，例如分碼多址（CDMA）、分時多址（TDMA）、分頻多址（FDMA）、正交FDMA（OFDMA）、單載波FDMA（SC-FDMA）等等。該通信網路1304可包括多個連接的通信網路。該通信網路1304可包括網際網路和/或一個或多個私人商業網絡（例如胞元網路、WiFi熱點、網際網路服務提供者（ISP）網路等等）。
第11圖是示例WTRU的系統圖式。如圖所示，WTRU 1202可包括處理器1218、收發器1220、發射/接收元件1222、揚聲器/麥克風1224、數字鍵盤（keypad）或鍵盤（keyboard）1226、顯示器/觸控板1228、不可移除記憶體1230、可移除記憶體1232、電源1234、全球定位系統（GPS）晶片組1236和/或其他週邊設備1238。應該理解的是，在保持與實施方式一致的情況下，WTRU 1202可以包括上述元件的任何子組合。此外，編碼器（例如編碼器100）和/或解碼器（例如解碼器200）結合在其中的終端可以包括參考第11圖中的WTRU 1202描述的以及這裡描述的元件的一些或全部。
處理器1218可以是通用處理器、專用處理器、常規處理器、數位訊號處理器（DSP）、多個微處理器(GPU)、與DSP核心相關聯的一個或多個微處理器、控制器、微控制器、專用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）電路、任何其它類型的積體電路（IC）、狀態機等。處理器1218可以執行信號編碼、資料處理、功率控制、輸入/輸出處理和/或使得WTRU 1500能夠運行在有線和/或無線環境中的其他任何功能。處理器1218可以耦合到收發器1220，該收發器1220可以耦合到發射/接收元件1222。儘管第11圖中將處理器1218和收發器1220描述為分別的組件，但是處理器1218和收發器1220可以被一起整合到電子封裝和/或晶片中。
發射/接收元件1222可以被配置成通過空中介面1215將信號發送到另一終端，或者從另一終端接收信號。例如，在一個或多個實施方式中，發射/接收元件1222可以是被配置成發送和/或接收RF信號的天線。在一個或多個實施方式中，例如發射/接收元件1222可以是被配置成發送和/或接收例如IR、UV或者可見光信號的發射器/檢測器。在一個或多個實施方式中，發射/接收元件1222可以被配置成發送和/或接收RF信號和光信號兩者。可以理解發射/接收元件1222可以被配置成發送和/或接收無線信號的任意組合。
此外，儘管發射/接收元件1222在第11圖中被描述為單個元件，但是WTRU 1202可以包括任何數量的發射/接收元件1222。更具體地，WTRU 1202可以使用MIMO技術。由此，在一個實施方式中，WTRU 1202可以包括兩個或更多個發射/接收元件1222（例如，多個天線）以用於通過空中介面1215發射和/或接收無線信號。
收發器1220可以被配置成對將由發射/接收元件1222發送的信號進行調變，並且被配置成對由發射/接收元件1222接收的信號進行解調。如上所述，WTRU 1202可以具有多模式能力。由此，收發器1220可以包括多個收發器以用於使得WTRU 1500能夠經由多個RAT進行通信，例如UTRA和IEEE 802.11。
WTRU 1202的處理器1218可以被耦合到揚聲器/麥克風1224、數字鍵盤1226和/或顯示器/觸控板1228（例如，液晶顯示（LCD）顯示單元或者有機發光二極體（OLED）顯示單元），並且可以從上述裝置接收使用者輸入資料。處理器1218還可以向揚聲器/麥克風1224、數字鍵盤1226和/或顯示器/觸控板1228輸出使用者資料。此外，處理器1218可以存取來自任何類型的合適的記憶體中的資訊，以及向任何類型的合適的記憶體中儲存資料，該記憶體例如可以是不可移除記憶體1230和/或可移除記憶體1232。不可移除記憶體1230可以包括隨機存取記憶體（RAM）、唯讀記憶體（ROM）、硬碟或者任何其他類型的記憶體儲存裝置。可移除記憶體1232可以包括訂戶身份模組（SIM）卡、記憶棒、安全數位（SD）記憶卡等。在一個或多個實施方式中，處理器1218可以存取來自實體上未位於WTRU 1202上（例如位於伺服器或者家用電腦（未示出）上）的記憶體的資料，以及在該記憶體中儲存資料。
處理器1218可以從電源1234接收電能，並且可以被配置成將該電能分配給WTRU 1202中的其他組件和/或對至WTRU 1202中的其他元件的電能進行控制。電源1234可以是任何適用於給WTRU 1202供電的裝置。例如，電源1234可以包括一個或多個乾電池（鎳鎘（NiCd）、鎳鋅（NiZn）、鎳氫（NiMH）、鋰離子（Li-ion）等）、太陽能電池、燃料電池等。
處理器1218還可以耦合到GPS晶片組1236，該GPS晶片組1236可以被配置成提供關於WTRU 1202的當前位置的位置資訊（例如，經度和緯度）。WTRU 1202可以通過空中介面1215從終端（例如，基地台）接收加上或取代GPS晶片組1236的資訊之位置資訊，和/或基於從兩個或更多個相鄰基地台接收到的信號的定時來確定其位置。可以理解，在保持與實施方式一致性的同時，WTRU 1202可以通過任何合適的位置確定方法來獲取位置資訊。
處理器1218還可以耦合到其他週邊設備1238，該週邊設備1238可以包括提供附加特徵、功能和/或無線或有線連接的一個或多個軟體和/或硬體模組。例如，週邊設備1238可以包括加速度計、方向感測器、運動感測器、近距離感測器、電子指南針（e-compass）、衛星收發器、數位相機和/或攝像機（用於照片或者視訊）、通用序列匯流排（USB）埠、振動裝置、電視收發器、免持耳機、藍芽®模組、調頻（FM）無線電單元、諸如數位音樂播放機、媒體播放機、視訊遊戲機模組、網際網路瀏覽器的軟體模組等等。
作為示例，WTRU 1202可以被配置成發送和/或接收無線信號，並且可以包括使用者設備（UE）、移動站、固定或移動訂戶單元、傳呼機、行動電話、個人數位助理（PDA）、智慧型電話、可攜式電腦、上網本、個人電腦、無線感測器、消費電子產品或任意其他能夠接收和處理壓縮視訊通信的終端。
WTRU 1202和/或通信網路（例如通信網路804）可以實施諸如通用移動電信系統（UMTS）陸地無線電存取（UTRA）之類的無線電技術，其可以使用寬頻CDMA（WCDMA）來建立空中介面1215。WCDMA可以包括諸如高速封包存取（HSPA）和/或演進型HSPA（HSPA+）的通信協定。HSPA可以包括高速下行鏈路封包存取（HSDPA）和/或高速上行鏈路封包存取（HSUPA）。WTRU 1202和/或通信網路（例如通信網路804）可以實施諸如演進型UMTS陸地無線電存取（E-UTRA）之類的無線電技術，其可以使用長期演進（LTE）和/或高級LTE（LTE-A）來建立空中介面1215。
WTRU 1202和/或通信網路（例如通信網路804）可以實施諸如IEEE 802.16（即，全球互通微波存取（WiMAX））、CDMA2000、CDMA2000 1X、CDMA2000 EV-DO、臨時標準2000（IS-2000）、臨時標準95（IS-95）、臨時標準856（IS-856）、全球移動通信系統（GSM）、增強型資料速率GSM演進（EDGE）、GSM EDGE（GERAN）之類的無線電技術。WTRU 1500和/或通信網路（例如通信網路804）可以實施諸如IEEE 802.11、IEEE 802.15之類的無線電技術。
第12圖是說明了示例雙向螢幕內容共用系統1600的圖式。該圖式說明了包括有捕捉器1602、編碼器1604和發射機1606的主機子系統。第12圖還說明了包括有接收機1608（輸出接收到的輸入位元串流1610）、解碼器1612、以及顯示器（渲染器）1618的使用者端子系統。解碼器1612輸出至顯示圖片緩衝器1614，該顯示圖片緩衝器1614接著傳送解碼後的圖片1616至顯示器1618。產業界對螢幕內容編碼（SCC）有著各種應用要求。參見[R12]、[R13]。螢幕內容壓縮方法對於一些特定應用來說變得更加重要，這是因為越來越多的人出於媒體呈現或遠端電腦桌面的目的共用其裝置內容。移動裝置的螢幕顯器示具有很大的改進以支持高清或超高清解析度。傳統的視訊編碼方法提高了螢幕共用應用中傳送螢幕內容的頻寬需求。
如上所述，第2圖為接收由編碼器（例如第1圖中的編碼器）生成的視訊位元串流並重將被顯示的視訊訊號的通用基於區塊的單層解碼器的框圖。同樣如上所述該，在視訊解碼器處，位元串流首先由熵解碼器解析。殘差係數被逆量化並被逆變換以獲取重建殘差。編碼模式和預測資訊被用於通過使用空間預測或時間預測來獲取預測信號。該預測信號和重建殘差被加在一起以獲得重建視訊。該重建視訊在被儲存在參考圖片儲存以被顯示和/或用於解碼之後的視訊訊號之前還可另外進行迴路濾波器。如第1圖中所示，為了實現有效壓縮，單層編碼器採用了眾所周知技術（例如空間預測（同樣稱作訊框內預測）和時間預測（同樣稱作訊框間預測和/或運動補償預測））來預測輸入視訊訊號。編碼器還具有模式決策邏輯，其通常基於特定標準（例如速率和失真考慮的結合）選擇最適合的預測方式。參見[R11]。編碼器隨後變換並量化預測殘差（輸入信號與預測信號之間的差分信號）。量化殘差連同模式資訊（例如訊框內或訊框間預測）和預測資訊（運動向量、參考圖片索引、訊框內預測模式等）在熵編碼器處被進一步壓縮並被打包成輸出視訊位元串流。如第1圖中所示，編碼器還通過將逆量化和逆變換應用於量化殘差以獲取重建殘差來生成重建視訊訊號，並將其加回預測信號。該重建視訊訊號還可另外完成迴路濾波進程（例如去區塊濾波器、採樣調適偏移、或調適迴路濾波器），並最終儲存在參考圖片儲存中以用於預測之後的視訊訊號。
為了節省傳輸頻寬和儲存空間，MPEG多年來一直致力於開發視訊編碼標準。高效視訊編碼（HEVC）（參見[R13]）為新興的視訊壓縮標準。HEVC當前正由ITU-T視訊編碼專家組（VCEG）和ISO/IEC活動圖片專家組（MPEG）一起聯合開發。在相同品質前提下，其與H.264相比能夠節省50%的頻寬。HEVC仍然為基於區塊的混合視訊編碼標準，因為其編碼器和解碼器通常根據以上結合第1圖和第2圖討論的方式操作。HEVC允許使用更大的視訊區塊，並且其使用四叉樹分割來以信號傳遞區塊編碼資訊。該圖片或圖塊首先被分割成具有相同大小（例如64×64）的編碼樹區塊（CTB）。利用四叉樹，每一CTB被分割成CU，並且同樣地使用四叉樹，每一CU被進一步分割成預測單元（PU）和變換單元（TU）。對於每一訊框間編碼的CU，其PU可以是8個分割模式中的一個，如上文中結合第3圖式出及討論的。時間預測（同樣稱為運動補償）被應用於重建所有訊框間編碼的PU。根據對運動向量（在HEVC中能夠達到四分之一圖元）的精度，應用線性濾波器以獲取分數位置的圖元值。在HEVC中，插值濾波器針對亮度具有7或8個分接頭（tap）而針對色度具有4個分接頭。HEVC中的去區塊濾波器為基於內容的；根據多種因素（例如編碼模式差異、運動差異、參考圖片差異、圖元值差異等等），不同的去區塊濾波器操作被應用於TU和PU邊界。對於熵編碼，HEVC針對除高階參數之外的大部分區塊級句法元素採用了基於上下文的調適二進位算術編碼（CABAC）。在CABAC編碼中具有兩種二進位值：一種為基於上下文的編碼常規二進位值，而另一種為不具有上下文的旁路編碼二進位值。
雖然當前HEVC設計包含不同的區塊編碼模式，但其並未將空間冗余完全用於螢幕內容編碼。這是因為HEVC專注於4:2:0格式的連續音視訊內容，並且模式決策和變換編碼工具並非針對離散音螢幕內容進行優化，其常常以4:4:4視訊格式加以捕捉。由於HEVC標準在2012年末開始走向成熟和穩定，標準化組織VCEG和MPEG針對螢幕內容編碼開始致力於HEVC的未來擴展。在2014年1月，螢幕內容編碼的提案徵集（CFP）由ITU-T VCEG和ISO/IEC MPEG聯合發佈。該CFP受到了大量關注，並且獲得了來自提出了多個有效SCC方案的多個不同公司的七個回應[R2]-[R8]。由於與自然視訊內容相比，螢幕內容材料（例如文本和繪圖）表現出了不同的特性，提出了一些提升螢幕內容編碼的編碼效率的新的編碼工具，例如1D字串複製[R9]、調色板編碼[R10]、[R11]以及區塊內複製（BC內）[R12]、[R17]。所有這些螢幕內容編碼相關工具都在核心實驗[R18]-[R22]中進行研究。就線段或區塊以及多個小的均質區域（例如單色區域）而言，螢幕內容具有高度重複模式。通常只有很少的顏色存在於小的區塊中。相反地，對於自然視訊，即使在小的區塊中也有很多顏色。每一位置處的顏色值通常與其之上的或水平鄰近圖元重複。1D字串複製涉及利用來自先前重建的圖元緩衝器的可變長度來預測字串。位置和字串長度將以信號進行傳遞。在調色板編碼模式下，使用調色板表來作為記錄這些顯著顏色的詞典，而不是直接編碼圖元值。並且對應的調色板索引圖被用於表示編碼區塊中每一圖元的顏色值。此外，“運行”值用於指示具有相同顯著顏色（即調色板索引）的連續圖元的長度，以降低空間冗餘。調色板編碼通常有利於包含稀疏色的大的區塊。區塊內複製涉及使用重建圖元來預測同一圖片中的當前編碼區塊，並且位移資訊（被稱為區塊向量）被編碼。
第13圖是說明了示例全訊框區塊內複製模式的圖式。考慮到複雜度和頻寬存取，在HEVC中，螢幕內容編碼擴展參考軟體（SCM-1.0）[R13]針對區塊內複製模式具有兩種配置。一種配置為全訊框區塊內複製模式，其中所有重建圖元均能夠用於預測，主要如第13圖中1700所示。為了降低區塊向量檢索複雜度，提出了基於雜湊值的區塊內複製檢索[R29]、[R30]。另一種配置為局部區域區塊內複製模式，接下來進行討論。
第14圖是說明了示例局部區域區塊內複製模式的圖式，主要如1800所示。但使用局部區域區塊內複製模式時，只有在左邊和當前編碼樹單元（CTU）中的那些重建圖元被允許作為參考使用。
SCC與自然視訊編碼之間存在另一差別。對於自然視訊編碼，編碼失真分佈在整個圖片中。儘管如此，對於螢幕內容而言，誤差通常定位於強邊周圍，這使得偽像更為可見，即使在整個圖片的PSNR（峰值訊雜比）相當高的情況下。由此，考慮到主觀品質，螢幕內容的編碼更加困難。
使用區塊內複製模式要求以信號傳遞區塊向量。在全訊框區塊內複製配置下，區塊向量可以非常大，對區塊內複製模式造成了巨大的負擔。通常地，一個區塊能夠獲得多個相似匹配，這是由於存在螢幕內容的高度重複模式。為了提升區塊向量編碼效率，提出了不同的預測和編碼方法[R23]-[R28]。當前揭露的系統和方法的實施方式使用區塊向量衍生來提升區塊內複製編碼效率。在本揭露所討論和描述的變形中包括：（i）區塊內複製合併模式下的區塊向量衍生，以及（ii）具有顯式區塊向量模式的區塊內複製中的區塊向量衍生。
本揭露中包括了對用於區塊內複製編碼的位移資訊衍生方法的討論。根據參考區塊的編碼類型，衍生的區塊向量或運動向量能夠以不同的方式使用。一種方法為將衍生的BV用作BC內合併模式中的合併候選者；該選項在下文中名為“區塊內複製合併模式”的分段部分進行討論。另一方法為將衍生的BV/MV用於常規BC內預測；該選項在下文中名為“採用衍生的區塊向量的區塊內複製模式”的分段部分進行討論。
第16圖是說明了示例區塊向量衍生的圖式。給定區塊向量，如果由給定BV指向的參考區塊為BC內編碼區塊，則第二區塊向量可被衍生。衍生的區塊向量根據等式（4）來計算。第16圖主要在2000示出了這種區塊向量衍生。 BVd = BV0 + BV1      （4）
第17圖是說明了示例運動向量衍生的圖式。如果由給定BV指向的區塊為訊框間編碼區塊，則運動向量可被衍生。第17圖主要在2100示出了MV衍生情況。如果第17圖中的區塊B1為單向預測模式，則區塊B0的整數圖元中衍生的運動MVd為： MVd = BV0 +（（MV1+2）＞＞2）      （5） 根據某些實施方式，四分之一圖元解析度中衍生的值MVd_q計算如下： MVd_q = (BV0＜＜2) + MV1 並且參考圖片與B1的一樣。在HEVC中，常規運動向量為四分之一圖元精度，並且區塊向量為整數精度。衍生的運動向量的整數圖元運動在此處用於示例說明。如果區塊B1為雙向預測模式，則存在兩種方式來執行運動向量衍生。一種方式為分別衍生針對兩個方向之兩個運動向量，及參考索引與單向預測模式相同。另一種方式為利用較小的量化參數（較高的品質）從參考圖片中選擇運動向量。如果兩個參考圖片具有相同的量化參數，則我們可根據圖片計數序號（picture order of count，POC）距離（較高相關性）從較近的參考圖片中選擇運動向量。以下討論了使用第二種方式將雙向預測轉換成單向預測以降低複雜性的示例。區塊內複製合併模式
第15圖是說明了兩個用於區塊內複製合併的空間候選者示例的圖式。在HEVC主類 [R13]和範圍擴展[R17]中，訊框間編碼單元合併模式不會直接以信號傳遞運動資訊，而是以信號傳遞訊框間合併候選者清單中的索引至解碼器。該訊框間合併候選者清單將通過與編碼器中相同的確定性方式進行構建。該運動資訊使用該索引從該候選者列表中衍生。在於第15圖中編號1902的示例中，有五個空間相鄰區塊和一個時間並置區塊。只有那些在訊框間模式下編碼的區塊將被添加至該訊框間合併候選者列表中。如果該候選者列表並未被空間和時間相鄰區塊填滿，則通過將兩個列表中的現有的合併候選者進行組合的雙向運動和零運動可被添加。
對於區塊內複製合併模式，可實施一種應用該合併模式的類似方法。沒有BV資訊被顯式編碼，但合併候選者索引被編碼。在HEVC SCC擴展（SCM-1.0）[R31]中，BV通過差分編碼方式（使用最後一個編碼後的BV作為其預測器）進行編碼。在BV候選者列表構建中，首先核查BV預測器。如果BV預測器對於當前CU有效，則其被添加作為第一合併候選者。之後，在於第15圖中編號1902和1904的示例中，對五個空間區塊進行核查；在下列條件下，這些有效BV被按序添加：（1）空間相鄰區塊被BC內編碼並由此具有BV，（2）該BV對於當前CU有效（例如由該BV指向的參考區塊並未在圖片邊界之外且已被編碼），以及（3）該BV還未在當前候選者列表中出現。如果該合併候選者列表並未被填滿，則利用已存在於該列表中的那些有效BV衍生該BV。根據一種實施方式，僅考慮了等式（4）中的衍生的區塊向量，而不考慮等式（5）中的衍生的運動向量；在這樣的示例中，該候選者列表中所有的合併候選者為與區塊內複製模式對應的區塊向量。
針對複雜設計，來自等式（5）的衍生的運動向量可被混合在一起並與區塊向量一起被添加至合併候選者。根據針對每一候選區塊向量BV0 的另一實施方式，如果基於BV0 衍生的BVd 或MVd 有效，則我們將考慮候選者區塊為具有BV0 和BVd /MVd 的雙向預測模式，其中該雙向預測通過對第一預測（由應用區塊向量BV0 獲取）和第二預測（由應用衍生的區塊或運動向量BVd/MVd獲取）取平均來獲取。
第18A圖和第18B圖共同為區塊內複製合併候選者列表構建的示例方法流程圖。示例方法2200開始於步驟2202，該步驟2202為“BC內合併候選者衍生”。該方法接下來進行到標為“空間BV候選者生成”的虛線框，並且特別進行到步驟2204，該步驟2204為“在針對當前CU有效的情況下將BV預測器添加至合併候選者列表”。進程接下來進行到步驟2206，該步驟2206為“核查來自空間相鄰區塊的BV，在其有效的情況下將其添加至合併候選者列表”。
該方法接下來進行到決策框2208，其中對下列條件進行評估：“（（核查左、上、右上、左下相鄰區塊）|| （num_of_cand_list（候選者列表數量）＞= max_num_of_merge_cand（合併候選者最大數量）））？”。如果在2208的條件被確定為偽，則進程返回到步驟2206。
如果在2208的條件反而被確定為真，則進程進行到決策框2210，其中對下列條件進行評估：“（num_of_cand_list ＜ max_num_of_merge_cand -1）？”。如果在2210的條件被確定為真，則進程進行到步驟2212，該步驟2212為“核查左上相鄰區塊的BV，在其有效的情況下將其添加至合併候選者列表”。如果在2210的條件被確定為偽，則步驟2212被繞過。任一情況下都進行到第18B圖，到名為“BVd候選者生成”的虛線框，並且特別進行到決策框2216，其中對下列條件進行評估：“（（核查列表中所有的空間BV候選者）||（num_of_cand_list＞= max_num_of_merge_cand））？”。
如果在2216的條件被確定為真，則進程在2224結束。如果在2216的條件被確定為偽，則進程進行到步驟2218，該步驟2218為“從候選者列表中取得一個空間BV並衍生BVd”。
接下來，進程進行到決策框2220，其中對下列條件進行評估：“BVd是否有效？”。如果在2220的條件被確定為真，則進程進行到步驟2222，該步驟2222為“將BVd添加至合併候選者列表”。如果在2220的條件相反被確定為偽，則進程返回到決策框2216。採用衍生的區塊向量的區塊內複製模式
在常規區塊內複製模式下，針對編碼單元內的每一預測單元，區塊向量將被顯式地以信號進行傳遞。根據某些實施方式，這種模式通過添加標記以指示在BC內預測中是使用以信號傳遞的區塊向量還是衍生的區塊向量來擴展。如果該標記為0，則針對BC內預測使用以信號傳遞的區塊向量，並且不需要應用BV衍生。如果該標記為1，則基於以信號傳遞的區塊向量使用等式（4）或等式（5）衍生BV或MV，並且衍生的BV或MV將針對區塊內複製預測或運動補償預測使用。
另一實施方式為將兩個標記添加至常規BC內模式。第一標記用於指示是否應用BV衍生進程。如果該第一標記為1，則第二標記被編碼以指示是使用單向預測還是雙向預測。如果第二標記為0，則僅針對區塊內複製預測或運動補償預測使用衍生的BV或MV。否則，如果第二標記為1，則使用以信號傳遞的BV生成第一預測，且使用衍生的BV或MV生成第二預測；最終預測通過對這兩個預測取平均來生成，類似於雙向預測模式。針對區塊向量衍生的記憶體存取頻寬壓縮
區塊向量衍生使用與區塊編碼模式和區塊向量/運動向量有關的資訊（如第16圖和第17圖中區塊B1的資訊）操作。對於解碼器晶片設計，有兩種方式儲存所有編碼後的區塊的模式/BV/運動資訊。一種方式為將該資訊儲存在外置記憶體中。這種技術需要存取到外置記憶體，因而增加了記憶體存取頻寬。另一種技術是將該資訊快取在片上記憶體中，這增加了快取大小。
此處描述了用於減少需要被儲存的信息量的兩種示例方法。一種方法是利用粗粒度來儲存該資訊。在HEVC中，原始BV/MV資訊基於4×4區塊大小進行儲存。基於較大的區塊大小（如16×16區塊大小）以壓縮形式來儲存該原始BV/MV資訊，可以大大減小記憶體大小。如果使用了16×16區塊大小，所需的BV儲存具有與HEVC中壓縮後的運動相同的粒度。採用這種方式，有可能以合適的大小快取這些資料。第二種方案是在有限範圍內而不是已編碼的所有區塊的範圍內將編碼後的區塊的這些資訊進行快取。舉例來說，解碼器可以僅快取關於當前CTU列以及在當前CTU列之上的有限數量的編碼後的相鄰CTU行的資訊。如果第16圖和第17圖中由第一BV指向的區塊B1在解碼器快取的範圍之外，則該BV將被認為是無效的，並且將不會應用BV/MV衍生。編碼句法和語義
基於HEVC範圍擴展草案[R17]的當前句法設計，提出了新的句法元素來以信號傳遞CU，該CU利用區塊內複製合併和具有衍生的區塊向量的區塊內複製來進行編碼。在本部分討論的所提出的調色板編碼方法可通過引入額外的句法在位元串流中以信號傳遞。下表（表2）示出了所提出的句法元素、以及被包含在編號為[10]、[12]、[13]、[14]、[17]、[27]、[28]、[29]、[40]、[41]以及[42]的行中的HEVC範圍擴展草案[R17]的句法元素的改變。句法 表 2
參見表2，注意以下內容：intra_bc_merge_flag （bc內合併標記）[ x0 ][ y0 ]等於1指的是當前編碼單元在合併模式下編碼，並且區塊向量從合併候選者中選擇。intra_bc_merge_flag[x0][y0]等於0指的是編碼單元未在合併模式下編碼，並且當前編碼單元的區塊向量被顯式編碼。未出現時，intra_bc_merge_flag的值被推定為等於0。陣列索引x0、y0指的是相對於圖片的左上亮度樣本的所考慮的編碼區塊的左上亮度樣本的位置（x0, y0）。intra_bc_merge_index （ bc 內合併索引） [ x0 ][ y0 ]指的是合併候選者中的與當前編碼單元的區塊向量相同的索引。intra_bc_merge_index[ x0 ][ y0 ]的範圍為0至區塊內複製合併候選者最大數量減1。陣列索引x0、y0指的是相對於圖片的左上亮度樣本的所考慮的編碼區塊的左上亮度樣本的位置（x0, y0）。intra_bc_bv_derivation_flag （ bc 內 bv 衍生標記） [ x0 ][ y0 ]等於1指的是衍生的BV或MV用於當前PU預測。更多示例實施方式
根據一種示例實施方式，生成衍生的區塊向量，並且該衍生的區塊向量被用作區塊內複製合併模式下的合併候選者。在某些這樣的方法中，衍生的區塊向量BVd根據BVd = BV0 + BV1（給出了區塊向量BV0）確定。
根據另一示例實施方式，生成衍生的運動向量，並且該衍生的運動向量被用作區塊內複製合併模式下的合併候選者。在某些這樣的方法中，整數圖元單元中衍生的運動向量MVd根據MVd = BV0 +（（MV1+2）＞＞2）（給出了區塊向量BV0）確定。
根據一種示例實施方式，生成衍生的區塊向量，並且該衍生的區塊向量用於採用區塊內複製方法的常規BC內預測。
根據另一示例實施方式，生成衍生的運動向量，並且該衍生的運動向量用於採用運動補償預測方法的常規BC內預測。
根據一種示例實施方式，形成區塊向量（BV）候選者列表。生成衍生的BV（BVd），並且該BVd被添加至該候選者列表。
根據某些這樣的實施方式，該BV候選者列表的形成包括：在BV預測器對於當前編碼單元（CU）有效的情況下添加該BV預測器，並且核查五個空間區塊以及添加那些有效的各個空間區塊BV。根據某些這樣的實施方式，僅在以下情況下添加空間區塊BV：（i）空間相鄰區塊被BC內編碼，（ii）該BV對於當前CU有效，以及（iii）該BV還未在當前候選者列表中出現。根據某些這樣的實施方式，該BVd僅在合併候選者列表未被填滿的情況下生成。該BVd可在被添加至候選者列表之前被核查有效性。根據某些實施方式，所生成的BVd僅根據BVd = BV0 + BV1衍生。根據某些這樣的實施方式，生成衍生的運動向量（MVd），並且該MVd被添加至候選者列表。根據某些實施方式，該BVd根據（i）BVd = BV0 + BV1和（ii）MVd = BV0 +（（MV1+2）＞＞2）兩者來衍生。根據某些實施方式，候選區塊被視為具有BV0 和BVd /MVd 的雙向預測模式。雙向預測首先可通過對第一預測（通過應用區塊向量BV0 獲取）和第二預測（通過應用區塊或運動向量BVd /MVd 獲取）取平均來獲取。
根據一種示例實施方式，接收視訊編碼後的位元串流，並且在該位元串流中識別用於指示在BC內預測中是使用以信號傳遞的區塊向量還是衍生的區塊向量的標記。如果該標記為第一值，則該以信號傳遞的區塊向量用於BC內預測。如果該標記為第二值，則該BV或MV基於該以信號傳遞的區塊向量衍生。根據某些這樣的方法，該衍生的BV或MV用於區塊內複製預測或運動補償預測。
根據另一示例實施方式，接收編碼後的視訊位元串流。第一標記在該位元串流中被識別為指示在BC內預測中是使用以信號傳遞的區塊向量還是衍生的區塊向量。第二標記在該位元串流中被識別為指示是使用單向預測還是雙向預測。
根據某些這樣的實施方式，如果該第一標記為1，而該第二標記為0，則僅衍生的BV/MV被用於區塊內複製預測或運動補償預測。如果該第一標記為1且該第二標記為1，則以信號傳遞的BV被用於生成第一預測，而衍生的BV/MV被用於生成第二預測，並且最終預測通過對這兩個預測取平均來生成。
根據一種示例實施方式，原始BV/MV資訊通過基於較大的區塊大小儲存BV/MV資訊來壓縮。該較大的區塊大小例如可以為16×16區塊大小。
根據另一示例實施方式，使用解碼器將編碼後的區塊的資訊以有限的範圍進行快取，該有限範圍小於所有已編碼後的區塊的範圍。根據某些這樣的方法，該解碼器僅快取當前CTU列以及當前CTU列之上的預定數量編碼後的相鄰CTU列的資訊。
根據一種示例實施方式，提供了一種衍生預測向量的視訊編碼方法。該方法包括識別用於預測視訊區塊的第一候選區塊向量，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊。與該第一候選區塊關聯的至少第一預測向量被識別。衍生的預測向量根據該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成，並且視訊區塊使用該衍生的預測向量來編碼。根據某些實施方式，使用該衍生的預測向量對視訊區塊進行編碼包括對該衍生的預測向量指向的第二候選區塊進行識別，並且使用該第二候選區塊來預測該視訊區塊。
根據某些實施方式，對該視訊區塊進行編碼包括在位元串流中以信號傳遞該第一候選區塊向量。根據某些實施方式，對該視訊區塊進行編碼還包括在該位元串流中以信號傳遞該第一預測向量。根據某些實施方式，對該視訊區塊進行編碼還包括在該位元串流中以信號傳遞標記，其中該標記的第一值指示該衍生的預測向量用於編碼該視訊區塊，並且其中該標記的第二值指示該第一候選區塊向量用於編碼該視訊區塊。根據某些實施方式，在該位元串流中編碼輸入視訊區塊包括在該位元串流中編碼在合併候選者清單中識別該衍生的預測向量的索引。
在某些實施方式中，該衍生的預測向量通過將第一候選區塊向量與第一預測向量相加生成。其中該第一候選區塊向量和該第一預測向量具有不同的精度，可在將該第一候選區塊向量和該第一預測向量校準到同一精度之後執行該第一候選區塊向量與該第一預測向量的相加。
根據某些實施方式，該視訊編碼方法還包括生成合併候選者列表並將衍生的預測向量插入到該合併候選者列表中。根據某些這樣的實施方式，確定該衍生的預測向量是否有效，並且僅在確定該衍生的預測向量有效的情況後，將該衍生的預測向量插入到該合併候選者列表中。使用該衍生的預測向量對該視訊區塊進行編碼包括提供在該合併候選者清單中識別該衍生的預測向量的索引。在某些實施方式中，確定該衍生的預測向量是否有效包括：識別該衍生的預測向量指向的第二候選區塊、確定該第二候選區塊中的所有樣本是否可用。在該第二候選區塊中的所有樣本均可用的情況下，確定該衍生的預測向量有效。在該第二候選區塊中有至少一個樣本不可用的情況下，確定該衍生的預測向量無效。根據某些實施方式，在下列中的任一者為真的情況下，該第二候選區塊中的樣本無效：該樣本尚未被編碼，或者該樣本在不同的圖塊中或在不同的影像塊（tile）中，或者該樣本在視訊圖片邊界之外。
根據一種示例實施方式，提供了一種從編碼視訊的位元串流中解碼編碼後的視訊區塊的方法。至少第一候選區塊向量被識別用於預測輸入視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊。與該第一候選區塊關聯的至少第一預測向量被識別。衍生的預測向量從該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成，並且編碼後的視訊區塊使用該衍生的預測向量進行解碼。根據某些這樣的實施方式，對第一候選區塊向量進行識別包括接收在位元串流中以信號傳遞的該第一候選區塊向量。
根據某些這樣的實施方式，回應於在位元串流中接收指示輸入視訊區塊採用衍生的預測向量編碼的標記，使用衍生的預測向量對編碼後的視訊區塊進行解碼被執行。
根據某些實施方式，對第一候選區塊向量進行識別包括對第一區塊向量合併候選者進行識別。根據某些實施方式，衍生的預測向量為衍生的預測向量合併候選者，並且回應於在位元串流中接收識別了衍生的預測向量合併候選者的索引，使用衍生的預測向量合併候選者對編碼後的視訊區塊進行解碼被執行。
根據示例實施方式，提供了一種用於生成編碼包括輸入視訊區塊的視訊的位元串流的視訊編碼方法。對輸入視訊區塊的相鄰區塊進行識別。該相鄰區塊例如可以是該輸入視訊區塊的左、上、或者左上鄰區塊。對與該相鄰區塊關聯的第一區塊向量進行識別，其中該第一區塊向量指向第一候選區塊。對與該第一候選區塊關聯的第二區塊向量進行識別。衍生的區塊向量通過將該第一區塊向量與該第二區塊向量相加生成，並且使用衍生的區塊向量，第一預測區塊被生成以用於預測該輸入視訊區塊。
根據某些這樣的實施方式，對該輸入視訊區塊進行編碼還包括使用第三區塊向量生成至少第二預測區塊以用於預測該輸入視訊區塊。對該第一預測區塊和該第二預測區塊進行比較，並且基於編碼度量對預測區塊及其關聯的區塊向量進行選擇。該編碼度量例如可以是拉格朗日率失真成本。
根據示例實施方式，提供了用於生成位元串流以編碼包括輸入視訊區塊的視訊的視訊編解碼器。該編碼器包括處理器和儲存操作指令的非臨時性儲存媒體，當在處理器上運行時執行以實現包括下列各項的功能：對至少第一候選區塊向量進行識別以用於預測輸入視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊；對用於編碼該第一候選區塊的第一預測向量進行識別；從該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成衍生的預測向量；以及在位元串流中使用該衍生的預測向量對輸入視訊區塊進行編碼以用於預測該輸入視訊區塊。
根據示例實施方式，提供用於生成編碼包括輸入視訊區塊的視訊的位元串流的視訊編解碼器。該編碼器包括處理器和儲存操作指令的非臨時性儲存媒體，當在處理器上運行時執行以實現包括下列各項的功能：對至少第一區塊向量合併候選者進行識別以用於編碼輸入視訊區塊；對用於編碼第一候選區塊的第一預測向量進行識別；從該第一區塊向量合併候選者和該第一預測向量生成衍生的預測向量；將該衍生的預測向量插入到合併候選者列表中；從該合併候選者列表中選取所選擇的預測向量以用於預測該輸入視訊區塊；以及使用所選擇的預測向量在位元串流中編碼該視訊輸入區塊以用於預測該輸入視訊區塊。
根據示例實施方式，提供用於從編碼視訊的位元串流中解碼編碼後的視訊區塊的視訊解碼器，該解碼器包括處理器和儲存操作指令的非臨時性儲存媒體，當在處理器上運行時執行以實現包括下列各項的功能：對至少第一區塊向量進行識別以用於解碼編碼後的視訊區塊；對用於編碼該第一區塊向量的第一預測向量進行識別；從該第一區塊向量和該第一預測向量生成衍生的預測向量；以及使用該衍生的預測向量解碼編碼後的視訊區塊以用於預測編碼後的視訊區塊。
雖然上面以特定組合的方式描述了特徵和元素，但是本領域技術人員應該理解的是每個特徵或元素都可在沒有其他特徵和元素的情況下單獨使用，或與其他特徵和元素進行各種組合。此外，此處該的方法可在結合至電腦可讀儲存媒體中的電腦程式、軟體或韌體中實現，以由電腦或處理器執行。電腦可讀媒體的示例包括電子信號（通過有線或無線連接傳送）和電腦可讀儲存媒介。電腦可讀儲存媒介的例子包括但不限於唯讀記憶體（ROM）、隨機存取記憶體（RAM）、暫存器、快取記憶體、半導體記憶裝置、例如內置硬碟和抽取式磁碟的磁媒介、磁光媒介和光媒介（例如CD-ROM碟片和數位多功能磁片（DVD））。與軟體相關聯的處理器可被用於實施在WTRU、UE、終端、基地台、RNC或任何主機中使用的射頻收發器。參考文獻 [R1] ITU-T Q6/16及ISO/IEC JCT1/SC29/WG11, “Joint Call for Proposals for Coding of Screen Content（螢幕內容編碼的聯合呼籲提案）”，MPEG2014/N14175，2014年1月，美國，聖約瑟。 [R2] J. Chen、Y. Chen、T. Hsieh、R. Joshi、M. Karczewicz、W.-S. Kim、X. Li、C. Pang、W. Pu、K. Rapaka、J. Sole、L. Zhang、F. Zou，“Description of screen content coding technology proposal by Qualcomm（高通提出的螢幕內容編碼技術提案說明）”，JCTVC-Q0031，2014年3月，西班牙，瓦倫西亞。 [R3] C.-C. Chen、T.-S. Chang、R.-L. Liao、C.-W. Kuo、W.-H. Peng、H.-M. Hang、Y.-J. Chang、C.-H. Hung、C.-C. Lin、J.-S. Tu、E.-C. Ke、J.-Y. Kao、C.-L. Lin、F.-D. Jou、F.-C. 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100‧‧‧視訊編解碼器
102‧‧‧輸入視訊
104‧‧‧變換
106‧‧‧量化
108、208‧‧‧熵編碼單元
110、210‧‧‧逆量化
112、212‧‧‧逆變換
116‧‧‧源視訊區塊
120、202、1000‧‧‧位元串流
126‧‧‧預測區塊
160、260‧‧‧空間預測
162、262‧‧‧時間預測
164、264‧‧‧參考圖片儲存
180‧‧‧模式決策和其他編號器控制邏輯
200‧‧‧視訊解碼器
220‧‧‧重建視訊輸出
266‧‧‧環路濾波器
1001、NAL‧‧‧網路抽象層單元
1002、VPS‧‧‧視訊參數集
1003、SPS‧‧‧序列參數集
1004、PPS‧‧‧圖片參數集
1005‧‧‧圖塊標頭
1006‧‧‧圖塊資料
1007、SEI‧‧‧增強資訊資料
1202、WTRU‧‧‧無線發射/接收單元
1215‧‧‧空中介面
1218‧‧‧處理器
1220‧‧‧收發器
1222‧‧‧發射/接收元件
1224‧‧‧揚聲器/麥克風
1226‧‧‧數字鍵盤
1228‧‧‧顯示器/觸控板
1230‧‧‧不可移除記憶體
1232‧‧‧可移除記憶體
1234‧‧‧電源
1236‧‧‧全球定位系統(GPS)晶片組
1238‧‧‧週邊設備
1300‧‧‧通信系統
1302、1604‧‧‧編碼器
1304‧‧‧通信網路
1306、1612‧‧‧解碼器
1308、1310‧‧‧連接
1600‧‧‧雙向螢幕內容共用系統
1602‧‧‧捕捉器 
1606‧‧‧發射機
1608‧‧‧接收機
1610‧‧‧輸入位元串流
1618‧‧‧顯示器
1614‧‧‧緩衝器
1616‧‧‧圖片
BV‧‧‧區塊向量
CU‧‧‧編碼單元
結合附圖，根據以下以示例的方式呈現的描述可對本發明進行更詳細的理解，附圖在下文中得到簡要描述。
第1圖是說明了示例基於區塊的視訊編解碼器的框圖。
第2圖是說明了示例基於區塊的視訊解碼器的框圖。
第3圖是示例八定向預測模式的圖式。
第4圖是說明了示例33定向預測模式和兩個非定向預測模式的圖式。
第5圖是示例水平預測的圖式。
第6圖是示例平面模式的圖式。
第7圖是說明了示例運動預測的圖式。
第8圖是說明了圖片中的示例區塊級活動的圖式。
第9圖是說明了示例編碼後的位元串流結構的圖式。
第10圖是說明了示例通信系統的圖式。
第11圖是說明了示例無線發射/接收單元（WTRU）的圖式。
第12圖是說明了示例螢幕內容共用系統的圖式。
第13圖是說明了示例全訊框區塊內複製模式的圖式。
第14圖是說明了示例局部區域區塊內複製模式的圖式。
第15圖是說明了兩個用於區塊內複製合併的空間候選者示例的圖式。
第16圖是說明了示例區塊向量衍生的圖式。
第17圖是說明了示例運動向量衍生的圖式。
第18A圖和第18B圖共同為示例方法的流程圖。
100‧‧‧視訊編解碼器
102‧‧‧輸入視訊
104‧‧‧變換
106‧‧‧量化
108‧‧‧熵編碼單元
110‧‧‧逆量化
112‧‧‧逆變換
116‧‧‧源視訊區塊
120‧‧‧位元串流
126‧‧‧預測區塊
160、260‧‧‧空間預測
162、262‧‧‧時間預測
164、264‧‧‧參考圖片儲存
180‧‧‧模式決策和其他編號器控制邏輯

Claims (20)

  1. 一種衍生一預測向量的視訊編碼方法，該方法包括： 對一第一候選區塊向量進行識別以用於預測一視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向第一候選區塊； 對與該第一候選區塊關聯的至少一第一預測向量進行識別； 從該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成一衍生的預測向量；以及 使用該衍生的預測向量對該視訊區塊進行編碼。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中使用該衍生的預測向量對該視訊區塊進行編碼包括： 對該衍生的預測向量指向的一第二候選區塊進行識別；以及 使用該第二候選區塊對該視訊區塊進行預測。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中對該視訊區塊進行編碼包括：在一位元串流中以信號傳遞該第一候選區塊向量。
  4. 如申請專利範圍第3項該的方法，其中對該視訊區塊進行編碼還包括：在該位元串流中以信號傳遞該第一預測向量。
  5. 如申請專利範圍第3項所述的方法，其中對該視訊區塊進行編碼還包括：在該位元串流中以信號傳遞一標記，其中該標記的一第一值指示該衍生的預測向量用於編碼該視訊區塊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的方法，其中該標記的一第二值指示該第一候選區塊向量用於編碼該視訊區塊。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該衍生的預測向量通過將該第一候選區塊向量與該第一預測向量相加而生成。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的方法，其中該第一候選區塊向量和該第一預測向量具有不同的精度，並且其中將該第一候選區塊向量和該第一預測向量校準到同一精度之後再執行該第一候選區塊向量與該第一預測向量的相加。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一預測向量為一第二區塊向量，而該衍生的預測向量為一衍生的區塊向量。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的方法，其中該衍生的區塊向量通過將該第一候選區塊向量與該第二區塊向量相加而生成。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該第一預測向量為一第一運動向量，而該衍生的預測向量為一衍生的運動向量。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的方法，其中該衍生的運動向量通過將該第一候選區塊向量與該第一運動向量相加而生成。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的方法，其中該第一候選區塊向量和該第一運動向量具有不同的精度，並且其中該衍生的運動向量通過對該第一候選區塊向量和該第一運動向量的精度進行校準並將該精度校準後的第一候選區塊向量與該精度校準後的第一運動向量相加而生成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的方法，其中該精度校準後的第一候選區塊向量與該精度校準後的第一運動向量根據以下等式相加： MVd = BV0+（（MV1+2）＞＞2）， 其中BV0為該第一候選區塊向量，MV1為該第一運動向量，而MVd為該衍生的運動向量。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該視訊編碼方法還包括：將該衍生的預測向量插入到一合併候選者列表中。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的方法，該方法還包括：確定該衍生的預測向量是否有效，其中僅在確定該衍生的預測向量有效時將該衍生的預測向量插入到該合併候選者列表中。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的方法，其中確定該衍生的預測向量是否有效包括： 對該衍生的預測向量指向的一第二候選區塊進行識別； 確定該第二候選區塊中的所有樣本是否可用；以及 在該第二候選區塊中的所有樣本均可用的情況下，確定該衍生的預測向量有效，並且在該第二候選區塊中有至少一個樣本不可用的情況下，確定該衍生的預測向量無效。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的方法，其中在下列中的任一項為真的情況下，該第二候選區塊中的樣本不可用： 該樣本尚未被編碼，或 該樣本在一不同的圖塊中或在不同的影像塊中，或 該樣本在伊視訊圖片邊界之外。
  19. 如申請專利範圍第15項所述的方法，其中使用該衍生的預測向量對該視訊區塊進行編碼包括：提供在該合併候選者清單中識別該衍生的預測向量的一索引。
  20. 一種從編碼一視訊的一位元串流中解碼一編碼後的視訊區塊的方法，該方法包括： 對至少一第一候選區塊向量進行識別以用於預測該編碼後的視訊區塊，其中該第一候選區塊向量指向一第一候選區塊； 對與該第一候選區塊關聯的至少一第一預測向量進行識別； 從該第一候選區塊向量和該第一預測向量生成一衍生的預測向量；以及 使用該衍生的預測向量解碼該編碼後的視訊區塊。
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