TW201705762A

TW201705762A - 視訊解碼裝置

Info

Publication number: TW201705762A
Application number: TW105134473A
Authority: TW
Inventors: 李泰美
Original assignee: 三星電子股份有限公司
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2013-01-30
Publication date: 2017-02-01
Also published as: CN107396117B; LT2811745T; EP3448029B1; KR102250095B1; PL3448028T3; CN107396117A; CN107483947B; US20160050415A1; EP3944619A1; MX353742B; TWI597969B; CN107396116B; JP2019017086A; US9544604B2; CN107483947A; JP6014169B2; EP2811745B1; AU2016200289B2; TWI613909B; US9544603B2

Abstract

一種對視訊進行解碼的方法包含：自位元串流獲得用於判定用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行逆量子化的量子化參數（QP）的初始值的語法；基於所述所獲得的語法而獲得用於預測用於對所述片段區段中所包含的所述寫碼單元執行逆量子化的所述QP的片段級初始QP；以及藉由使用所述片段級初始QP而獲得所述片段區段中所包含的可並行解碼的資料單元的第一量子化群組的所預測QP。

Description

視訊解碼裝置

本發明是關於視訊的編碼以及解碼。

一般而言，根據視訊壓縮標準（諸如，動態圖像專家群（Moving Picture Expert Group；MPEG）以及H.26X），藉由經由預測、變換、量子化以及熵編碼程序來壓縮影像資料而產生位元串流（bitstream）。

在預測程序中，藉由使用影像的空間相關來執行畫面內預測或使用影像的時間相關來執行畫面間預測，而產生待編碼的影像資料的預測影像。

在變換程序中，藉由使用各種變換方法而將誤差資料（其為原始影像與預測程序中所產生的預測影像之間的差異）變換至變換域。代表性變換方法包含離散餘弦變換（discrete cosine transformation；DCT）以及小波變換（wavelet transformation）。

在量子化程序中，根據誤差值以及目標位元串流的大小而適當地有損壓縮變換程序中所產生的變換係數。基於有損壓縮的大多數影像及視訊編解碼器根據量子化步階（quantization step）而執行量子化以及逆量子化程序。在量子化程序中，藉由將輸入值除以量子化步階以及接著將經除法運算的值捨入為整數而獲得經量子化的值。由於量子化程序，資訊被有損壓縮。由於所有有損壓縮技術包含量子化程序，因此可能不會完善復原原始資料，但可提高壓縮率。

技術問題

本發明提供一種改良預測用於執行量子化或逆量子化的量子化參數（quantization parameter；QP）的程序以便並行處理視訊資料的解決方案。

技術解決方案

根據本發明的態樣，藉由使用片段級初始量子化參數（QP）而獲得可並行處理的資料單元的第一量子化群組的所預測QP。

有益效應

根據本發明的實施例，可基於上方資料單元的編碼資訊而獲得初始量子化或逆量子化的資料單元的所預測量子化參數（QP）而無關於寫碼單元的處理次序，且因此，可在量子化或逆量子化程序中解決根據資料單元的處理次序而延遲一資料單元的處理直至完全處理了另一資料單元為止的瓶頸問題。

根據本發明的一態樣，提供一種對視訊進行解碼的方法，所述方法包含：自位元串流獲得用於判定用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行逆量子化的量子化參數（QP）的初始值的語法；基於所述所獲得的語法而獲得用於預測用於對所述片段區段中所包含的所述寫碼單元執行逆量子化的所述QP的片段級初始QP；藉由使用所述片段級初始QP而獲得所述片段區段中所包含的可並行解碼的資料單元的第一量子化群組的所預測QP；基於所述所獲得的所預測QP而判定待應用於所述第一量子化群組的QP；以及基於所述所判定的QP而對所述第一量子化群組中所包含的寫碼單元執行逆量子化。

根據本發明的另一態樣，提供一種用於對視訊進行解碼的裝置，所述裝置包含：熵解碼器，用於自位元串流獲得用於判定用於對當前片段區段中所包含的寫碼單元執行逆量子化的量子化參數（QP）的初始值的語法；以及逆量子化器，用於基於所述所獲得的語法而獲得用於預測用於對所述片段區段中所包含的所述寫碼單元執行逆量子化的所述QP的片段級初始QP，藉由使用所述片段級初始QP而獲得所述片段區段中所包含的可並行解碼的資料單元的第一量子化群組的所預測QP，基於所述所獲得的所預測QP而判定待應用於所述第一量子化群組的QP，以及基於所述所判定的QP而對所述第一量子化群組中所包含的寫碼單元執行逆量子化。

根據本發明的另一態樣，提供一種用於對視訊進行編碼的方法，所述方法包含：獲得用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行量子化的量子化參數（QP）；判定用於預測所述片段區段中所包含的可並行解碼的資料單元的第一量子化群組的QP的片段級初始QP；藉由使用所述所判定的片段級初始QP而獲得所述第一量子化群組的所預測QP；以及產生包含指示所述所判定的片段級初始QP的語法資訊的位元串流。

根據本發明的另一態樣，提供一種用於對視訊進行編碼的裝置，所述裝置包含：量子化器，用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行量子化，判定用於預測所述片段區段中所包含的可並行解碼的資料單元的第一量子化群組的量子化參數（QP）的片段級初始QP，藉由使用所述所判定的片段級初始QP而獲得所述第一量子化群組的所預測QP，以及輸出用於對所述第一量子化群組中所包含的寫碼單元執行量子化的QP與所述所預測QP之間的差異以及所述所判定的片段級初始QP；以及熵編碼器，用於產生包含指示所述所判定的片段級初始QP的語法資訊的位元串流。

下文中，將藉由參看附圖解釋本發明的實施例來詳細描述本發明。

圖1為根據本發明的實施例的視訊編碼裝置100的方塊圖。

視訊編碼裝置100包含最大寫碼單元（largest coding unit；LCU）分割器110、寫碼單元判定器120以及輸出器130。

LCU分割器110可基於LCU來分割影像的當前圖像，LCU為最大大小的寫碼單元。若當前圖像大於LCU，則當前圖像的影像資料可分割為至少一個LCU。根據本發明的實施例的LCU可為大小為32×32、64×64、128×128、256×256等的資料單元，其中資料單元的形狀是寬度以及長度為2的平方且大於8的正方形。影像資料可根據每一LCU而輸出至寫碼單元判定器120。

根據本發明的實施例的寫碼單元可藉由最大大小以及深度來表徵。深度表示寫碼單元自LCU在空間上分割的次數，且隨著深度加深，根據深度的較深寫碼單元可自LCU分割為最小寫碼單元。LCU的深度為最上層深度，且最小寫碼單元的深度為最下層深度。由於對應於每一深度的寫碼單元的大小隨著LCU的深度加深而減小，因此對應於較上層深度的寫碼單元可包含對應於較下層深度的多個寫碼單元。

如上所述，當前圖像的影像資料根據寫碼單元的最大大小而分割為LCU，且LCU中的每一者可包含根據深度而分割的較深寫碼單元。由於根據本發明的實施例的LCU是根據深度來分割，因此包含於LCU中的空間域的影像資料可根據深度而階層式分類。

限制LCU的高度以及寬度階層式分割的總次數的寫碼單元的最大深度以及最大大小可為預定的。

寫碼單元判定器120對藉由根據深度來分割LCU的區域而獲得的至少一個分割區域進行編碼，且判定深度以根據所述至少一個分割區域來輸出最終編碼的影像資料。換言之，寫碼單元判定器120藉由根據當前圖像的LCU來對根據深度的較深寫碼單元中的影像資料進行編碼以及選擇具有最小編碼誤差的深度來判定經寫碼的深度。所判定的經寫碼的深度以及根據LCU的經編碼的影像資料輸出至輸出器130。

基於對應於等於或低於最大深度的至少一個深度的較深寫碼單元而對LCU中的影像資料進行編碼，且基於較深寫碼單元中的每一者而比較對影像資料進行編碼的結果。可在比較較深寫碼單元的編碼誤差之後選擇具有最小編碼誤差的深度。可針對每一LCU選擇至少一個經寫碼的深度。

隨著寫碼單元根據深度而階層式分割，且隨著寫碼單元的數目增大，LCU的大小被分割。且，即使寫碼單元對應於一個LCU中的同一深度，仍藉由單獨量測每一寫碼單元的影像資料的編碼誤差而判定是否將對應於同一深度的寫碼單元中的每一者分割為較下層深度。因此，即使當影像資料包含於一個LCU中時，影像資料仍根據深度分割為區域且編碼誤差仍可根據所述一個LCU中的區域而不同，且因此經寫碼的深度可根據影像資料中的區域而不同。因此，可在一個LCU中判定一或多個經寫碼的深度，且可根據至少一個經寫碼的深度的寫碼單元而劃分LCU的影像資料。

因此，寫碼單元判定器120可判定包含於LCU中的具有樹狀結構的寫碼單元。根據本發明的實施例的「具有樹狀結構的寫碼單元」包含LCU中所包含的所有較深寫碼單元中的對應於判定為經寫碼的深度的寫碼單元。可根據LCU的同一區域中的深度而階層式判定具有經寫碼的深度的寫碼單元，且可在不同區域中獨立地進行判定。類似地，可獨立於另一區域中的經寫碼的深度而判定當前區域中的經寫碼的深度。

根據本發明的實施例的最大深度為與自LCU至最小寫碼單元的分割次數相關的索引。根據本發明的實施例的第一最大深度可表示自LCU至最小寫碼單元的總分割次數。根據本發明的實施例的第二最大深度可表示自LCU至最小寫碼單元的總深度層級數。舉例而言，當LCU的深度為0時，LCU被分割一次的寫碼單元的深度可設定為1，且LCU被分割兩次的寫碼單元的深度可設定為2。此處，若最小寫碼單元為LCU被分割四次的寫碼單元，則存在深度0、1、2、3以及4的五個深度層級，且因此第一最大深度可設定為4，且第二最大深度可設定為5。

可根據LCU執行預測編碼以及變換。根據LCU，亦基於根據等於最大深度的深度或小於最大深度的深度的較深寫碼單元來執行預測編碼以及變換。

由於每當根據深度來分割LCU，較深寫碼單元的數目便增大，因此對隨著深度加深而產生的所有較深寫碼單元執行包含預測編碼以及變換的編碼。為便於描述，在LCU中，現將基於當前深度的寫碼單元來描述預測編碼以及變換。

視訊編碼裝置100可按各種方式選擇用於對影像資料進行編碼的資料單元的大小或形狀。為了對影像資料進行編碼，執行諸如預測編碼、變換以及熵編碼的操作，且此時，同一資料單元可用於所有操作或不同資料單元可用於每一操作。

舉例而言，視訊編碼裝置100可不僅選擇用於對影像資料進行編碼的寫碼單元，而且選擇不同於寫碼單元的資料單元，以便對寫碼單元中的影像資料執行預測編碼。

為了在LCU中執行預測編碼，可基於對應於經寫碼的深度的寫碼單元（亦即，基於不再分割為對應於較下層深度的寫碼單元的寫碼單元）來執行預測編碼。下文中，不再分割且變為用於預測編碼的基礎單元的寫碼單元現將被稱為「預測單元」。藉由分割預測單元而獲得的分區可包含藉由分割預測單元的高度以及寬度中的至少一者而獲得的預測單元或資料單元。

舉例而言，當2N×2N（其中N為正整數）的寫碼單元不再分割且變為2N×2N的預測單元時，分區的大小可為2N×2N、2N×N、N×2N或N×N。分區類型的實例包含藉由對稱地分割預測單元的高度或寬度而獲得的對稱分區、藉由非對稱地分割預測單元的高度或寬度（諸如，1:n或n:1）而獲得的分區、藉由用幾何方式分割預測單元而獲得的分區，以及具有任意形狀的分區。

預測單元的預測模式可為畫面內模式、畫面間模式以及跳過模式中的至少一者。舉例而言，可對2N×2N、2N×N、N×2N或N×N的分區執行畫面內模式或畫面間模式。且，可僅對2N×2N的分區執行跳過模式。在寫碼單元中對一個預測單元獨立地執行編碼，藉此選擇具有最小編碼誤差的預測模式。

視訊編碼裝置100亦可不僅基於用於對影像資料進行編碼的寫碼單元而且基於不同於寫碼單元的資料單元而對寫碼單元中的影像資料執行變換。

為了在寫碼單元中執行變換，可基於具有小於或等於寫碼單元的大小的資料單元來執行變換。舉例而言，用於變換的資料單元可包含用於畫面內模式的資料單元以及用於畫面間模式的資料單元。

用作變換的基礎的資料單元現將稱為「變換單元（transformation unit；TU）」。類似於寫碼單元，寫碼單元中的TU可按遞迴方式分割為較小大小的區域，以使得可單獨以區域為單位來判定TU。因此，可根據具有根據變換深度的樹狀結構的TU而劃分寫碼單元中的殘餘資料。

亦可在TU中設定指示藉由分割寫碼單元的高度以及寬度而達到TU所執行的分割次數的變換深度。舉例而言，在2N×2N的當前寫碼單元中，當TU的大小為2N×2N時，變換深度可為0，當TU的大小為N×N時，變換深度可為1，且當TU的大小為N/2×N/2時，變換深度可為2。亦即，亦可根據變換深度而設定具有樹狀結構的TU。

根據對應於經寫碼的深度的寫碼單元的編碼資訊不僅需要關於經寫碼的深度的資訊，而且需要與預測編碼以及變換相關的資訊。因此，寫碼單元判定器120不僅判定具有最小編碼誤差的經寫碼的深度，而且判定預測單元中的分區類型、根據預測單元的預測模式，以及用於變換的TU的大小。

下文將參看圖3至圖12詳細描述根據本發明的實施例的LCU中的根據樹狀結構的寫碼單元以及判定分區的方法。

寫碼單元判定器120可藉由基於拉格朗日乘數（Lagrangian multiplier）使用位元率-失真最佳化（Rate-Distortion Optimization）來量測根據深度的較深寫碼單元的編碼誤差。

輸出器130按照位元串流的形式輸出基於由寫碼單元判定器120判定的至少一個經寫碼的深度而編碼的LCU的影像資料，以及根據經寫碼的深度關於編碼模式的資訊。

經編碼的影像資料可為影像的殘餘資料的寫碼結果。

根據經寫碼的深度關於編碼模式的資訊可包含關於經寫碼的深度的資訊、關於預測單元中的分區類型的資訊、預測模式資訊以及TU的大小資訊。

可藉由使用根據深度的分割資訊來定義關於經寫碼的深度的資訊，根據深度的分割資訊指示是否對較下層深度而非當前深度的寫碼單元執行編碼。若當前寫碼單元的當前深度為經寫碼的深度，則對當前寫碼單元中的影像資料進行編碼且輸出，且因此，分割資訊可定義為不將當前寫碼單元分割為較下層深度。或者，若當前寫碼單元的當前深度並非經寫碼的深度，則對較下層深度的寫碼單元執行編碼，且因此分割資訊可定義為分割當前寫碼單元以獲得較下層深度的寫碼單元。

若當前深度並非經寫碼的深度，則對分割為較下層深度的寫碼單元的寫碼單元執行編碼。由於較下層深度的至少一個寫碼單元存在於當前深度的一個寫碼單元中，因此對較下層深度的每一寫碼單元重複地執行編碼，且因此可對具有同一深度的寫碼單元按遞迴方式執行編碼。

由於針對一個LCU而判定具有樹狀結構的寫碼單元，且針對經寫碼的深度的寫碼單元而判定關於至少一個編碼模式的資訊，因此可針對一個LCU而判定關於至少一個編碼模式的資訊。且，LCU的影像資料的經寫碼的深度可根據位置而不同，此是因為根據深度而階層式分割影像資料，且因此可針對影像資料而設定關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊。

因此，輸出器130可將關於對應經寫碼的深度以及編碼模式的編碼資訊指派給包含於LCU中的寫碼單元、預測單元以及最小單元中的至少一者。

根據本發明的實施例的最小單元為藉由將構成最下層深度的最小寫碼單元分割為4份而獲得的正方形資料單元。或者，最小單元可為可包含於LCU中所包含的所有寫碼單元、預測單元、分區單元以及TU中的最大正方形資料單元。

舉例而言，經由輸出器130而輸出的編碼資訊可分類為根據寫碼單元的編碼資訊，以及根據預測單元的編碼資訊。根據寫碼單元的編碼資訊可包含關於預測模式以及關於分區的大小的資訊。根據預測單元的編碼資訊可包含關於畫面間模式的估計方向、關於畫面間模式的參考影像索引、關於運動向量、關於畫面內模式的色度分量以及關於畫面內模式的內插方法的資訊。且，關於根據圖像、片段或GOP而定義的寫碼單元的最大大小的資訊，以及關於最大深度的資訊可插入至位元串流的標頭中。

在視訊編碼裝置100中，較深寫碼單元可為藉由將較上層深度的寫碼單元（其為上一層）的高度或寬度劃分為2份而獲得的寫碼單元。換言之，在當前深度的寫碼單元的大小為2N×2N時，較下層深度的寫碼單元的大小為N×N。且，大小為2N×2N的當前深度的寫碼單元可包含較下層深度的最多4個寫碼單元。

因此，視訊編碼裝置100可藉由基於考慮當前圖像的特性而判定的LCU的大小以及最大深度，藉由針對每一LCU判定具有最佳形狀以及最佳大小的寫碼單元而形成具有樹狀結構的寫碼單元。且，由於藉由使用各種預測模式以及變換中的任一者對每一LCU執行編碼，因此可考慮各種影像大小的寫碼單元的特性來判定最佳編碼模式。

因此，若在習知巨集區塊中對具有高解析度或大資料量的影像進行編碼，則每圖像的巨集區塊的數目過度地增大。因此，針對每一巨集區塊產生的壓縮資訊的段數增大，且因此難以傳輸壓縮資訊，且資料壓縮效率降低。然而，藉由使用視訊編碼裝置100，因為在考慮影像的大小的而增大寫碼單元的最大大小的同時考慮影像的特性而調整寫碼單元，所以影像壓縮效率可提高。

圖2為根據本發明的實施例的視訊解碼裝置200的方塊圖。

視訊解碼裝置200包含接收器210、影像資料以及編碼資訊提取器220以及影像資料解碼器230。用於視訊解碼裝置200的各種操作的各種術語（諸如，寫碼單元、深度、預測單元、TU以及關於各種編碼模式的資訊）的定義與參看圖1且參考視訊編碼裝置100所述的術語相同。

接收器210接收且剖析經編碼的視訊的位元串流。影像資料以及編碼資訊提取器220自所剖析的位元串流提取每一寫碼單元的經編碼的影像資料，其中寫碼單元具有根據每一LCU的樹狀結構，且將所提取的影像資料輸出至影像資料解碼器230。影像資料以及編碼資訊提取器220可自當前圖像的標頭提取關於當前圖像的LCU的資訊。

且，影像資料以及編碼資訊提取器220自所剖析的位元串流針對具有根據每一LCU的樹狀結構的寫碼單元提取關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊。關於經寫碼的深度以及編碼模式的所提取的資訊輸出至影像資料解碼器230。更詳細言之，位元串流中的影像資料可分割為LCU，以使得影像資料解碼器230可對每一LCU的影像資料進行解碼。

可針對關於對應於經寫碼的深度的至少一個寫碼單元的資訊而設定根據LCU關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊，且關於編碼模式的資訊可包含關於對應於經寫碼的深度的對應寫碼單元的分區類型、關於預測模式以及TU的大小的資訊。且，可將根據深度的分割資訊作為關於經寫碼的深度的資訊來提取。

由影像資料以及編碼資訊提取器220提取的根據每一LCU關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊為關於經判定以在諸如視訊編碼裝置100的編碼器根據每一LCU對根據深度的每一較深寫碼單元重複地執行編碼時產生最小編碼誤差的經寫碼的深度以及編碼模式的資訊。因此，視訊解碼裝置200可藉由根據產生最小編碼誤差的經寫碼的深度以及編碼模式來對影像資料進行解碼而復原影像。

由於關於經寫碼的深度以及編碼模式的編碼資訊可指派給對應寫碼單元、預測單元以及最小單元中的預定資料單元，因此影像資料以及編碼資訊提取器220可提取根據預定資料單元關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊。被指派關於經寫碼的深度以及編碼模式的相同資訊的預定資料單元可推斷為包含於同一LCU中的資料單元。

影像資料解碼器230可藉由基於根據LCU關於經寫碼的深度以及編碼模式的資訊對每一LCU中的影像資料進行解碼來復原當前圖像。換言之，影像資料解碼器230可基於關於每一LCU中所包含的具有樹狀結構的寫碼單元中的每一寫碼單元的分區類型、預測模式以及TU的所提取的資訊而對經編碼的影像資料進行解碼。解碼程序可包含：包含畫面內預測以及運動補償的預測；以及逆變換。

影像資料解碼器230可基於根據經寫碼的深度關於每一寫碼單元的預測單元的分區類型以及預測模式的資訊從而根據所述寫碼單元的分區以及預測模式來執行畫面內預測或運動補償。

且，影像資料解碼器230可基於根據經寫碼的深度關於寫碼單元的TU的大小的資訊根據寫碼單元中的每一TU來執行逆變換，以便根據LCU來執行逆變換。

影像資料解碼器230可藉由使用根據深度的分割資訊而判定當前LCU的至少一個經寫碼的深度。若分割資訊指示影像資料在當前深度中不再分割，則當前深度為經寫碼的深度。因此，影像資料解碼器230可藉由使用關於預測單元的分區類型、預測模式以及TU的大小的資訊來相對於當前LCU的影像資料對當前深度的寫碼單元進行解碼。

換言之，可藉由觀測針對寫碼單元、預測單元以及最小單元中的預定資料單元而指派的編碼資訊集合來收集含有包含相同分割資訊的編碼資訊的資料單元，且可將所收集的資料單元視為待由影像資料解碼器230在同一編碼模式中解碼的一個資料單元。

視訊解碼裝置200可獲得關於在對每一LCU按遞迴方式執行編碼時產生最小編碼誤差的至少一個寫碼單元的資訊，且可使用所述資訊來對當前圖像進行解碼。換言之，可對判定為每一LCU中的最佳寫碼單元（具有樹狀結構的寫碼單元）的經編碼的影像資料進行解碼。

因此，即使影像資料具有高解析度以及大量資料，仍可藉由使用自編碼器接收的關於最佳編碼模式的資訊（藉由使用根據影像資料的特性而適應性地判定的寫碼單元的大小以及編碼模式）來有效地對影像資料進行解碼以及復原。

現將參看圖3至圖13來描述根據本發明的實施例的判定具有樹狀結構的寫碼單元、預測單元以及TU的方法。

圖3為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元的概念的圖式。

寫碼單元的大小可用寬度×高度來表達，且可為64×64、32×32、16×16以及8×8。64×64的寫碼單元可分割為64×64、64×32、32×64或32×32的分區，且32×32的寫碼單元可分割為32×32、32×16、16×32或16×16的分區，16×16的寫碼單元可分割為16×16、16×8、8×16或8×8的分區，且8×8的寫碼單元可分割為8×8、8×4、4×8或4×4的分區。

在視訊資料310中，解析度為1920×1080，寫碼單元的最大大小為64，且最大深度為2。在視訊資料320中，解析度為1920×1080，寫碼單元的最大大小為64，且最大深度為3。在視訊資料330中，解析度為352×288，寫碼單元的最大大小為16，且最大深度為1。圖3所示的最大深度表示自LCU至最小寫碼單元的總分割次數。

若解析度高或資料量大，則寫碼單元的最大大小可為大的，以便不僅提高編碼效率而且準確地反映影像的特性。因此，具有高於視訊資料330的解析度的視訊資料310以及320的寫碼單元的最大大小可為64。

由於視訊資料310的最大深度為2，因此視訊資料310的寫碼單元315可包含長軸大小為64的LCU，以及長軸大小為32以及16的寫碼單元，此是因為深度藉由分割LCU兩次而加深為兩層。同時，由於視訊資料330的最大深度為1，因此視訊資料330的寫碼單元335可包含長軸大小為16的LCU，以及長軸大小為8的寫碼單元，此是因為深度藉由分割LCU一次而加深為一層。

由於視訊資料320的最大深度為3，因此視訊資料320的寫碼單元325可包含長軸大小為64的LCU，以及長軸大小為32、16以及8的寫碼單元，此是因為深度藉由分割LCU三次而加深為三層。隨著深度加深，可精確地表達詳細資訊。

圖4為根據本發明的實施例的基於寫碼單元的影像編碼器400的方塊圖。

影像編碼器400執行在視訊編碼裝置100的寫碼單元判定器120對影像資料進行編碼時執行的操作。更詳細言之，畫面內預測器410關於當前畫面405而在畫面內模式中對寫碼單元執行畫面內預測，且運動估計器420以及運動補償器425藉由使用當前畫面405以及參考畫面495而在畫面間模式中分別對寫碼單元執行畫面間估計以及運動補償。

自畫面內預測器410、運動估計器420以及運動補償器425輸出的資料經由變換器430以及量子化器440作為經量子化的變換係數而輸出。經量子化的變換係數經由逆量子化器460以及逆變換器470復原為空間域中的資料，且空間域中的所復原的資料在經由解區塊單元480以及迴路濾波單元490後處理之後作為參考畫面495輸出。經量子化的變換係數可經由熵編碼器450作為位元串流455輸出。

為了使影像編碼器400應用於視訊編碼裝置100中，影像編碼器400的所有部件（亦即，畫面內預測器410、運動估計器420、運動補償器425、變換器430、量子化器440、熵編碼器450、逆量子化器460、逆變換器470、解區塊單元480以及迴路濾波單元490）在考慮每一LCU的最大深度的同時基於具有樹狀結構的寫碼單元中的每一寫碼單元來執行操作。

具體言之，畫面內預測器410、運動估計器420以及運動補償器425應在考慮當前LCU的最大大小以及最大深度的同時判定具有樹狀結構的寫碼單元中的每一寫碼單元的分區以及預測模式，且變換器430判定具有樹狀結構的寫碼單元中的每一寫碼單元中的TU的大小。

圖5為根據本發明的實施例的基於寫碼單元的影像解碼器500的方塊圖。

剖析器510自位元串流505剖析待解碼的經編碼的影像資料以及解碼所需的關於編碼的資訊。經編碼的影像資料經由熵解碼器520以及逆量子化器530作為經逆量子化的資料而輸出，且經逆量子化的資料經由逆變換器540而復原為空間域中的影像資料。

畫面內預測器550關於空間域中的影像資料對處於畫面內模式中的寫碼單元執行畫面內預測，且運動補償器560藉由使用參考畫面585對處於畫面間模式中的寫碼單元執行運動補償。

通過畫面內預測器550以及運動補償器560的空間域中的影像資料可在經由解區塊單元570以及迴路濾波單元580後處理之後作為所復原的畫面輸出。且，經由解區塊單元570以及迴路濾波單元580後處理的影像資料可作為參考畫面595輸出。

為了使視訊解碼裝置200的影像資料解碼器230對影像資料進行解碼，可執行在影像解碼器500的剖析器510之後的操作。

為了使影像解碼器500應用於視訊解碼裝置200中，影像解碼器500的所有部件（亦即，剖析器510、熵解碼器520、逆量子化器530、逆變換器540、畫面內預測器550、運動補償器560、解區塊單元570以及迴路濾波單元580）針對每一LCU基於具有樹狀結構的寫碼單元來執行操作。

具體言之，畫面內預測器550以及運動補償器560判定具有樹狀結構的每一寫碼單元的分區以及預測模式，且逆變換器540必須判定每一寫碼單元的TU的大小。

圖6為說明根據本發明的實施例的根據深度的較深寫碼單元以及分區的圖式。

視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200使用階層寫碼單元以便考慮影像的特性。可根據影像的特性來適應性地判定寫碼單元的最大高度、最大寬度以及最大深度，或可由使用者不同地進行設定。可根據寫碼單元的預定最大大小判定根據深度的較深寫碼單元的大小。

在根據本發明的實施例的寫碼單元的階層結構600中，寫碼單元的最大高度以及最大寬度各為64，且最大深度為4。由於深度沿著階層結構600的垂直軸加深，因此將較深寫碼單元的高度以及寬度各自分割。且，沿著階層結構600的水平軸展示作為用於每一較深寫碼單元的預測編碼的基礎的預測單元以及分區。

換言之，寫碼單元610為階層結構600中的LCU，其中深度為0且大小（亦即，高度乘寬度）為64×64。深度沿著垂直軸而加深，且存在大小為32×32且深度為1的寫碼單元620、大小為16×16且深度為2的寫碼單元630、大小為8×8且深度為3的寫碼單元640，以及大小為4×4且深度為4的寫碼單元650。大小為4×4且深度為4的寫碼單元650為最小寫碼單元。

預測單元以及寫碼單元的分區根據每一深度沿著水平軸而配置。換言之，若大小為64×64且深度為0的寫碼單元610為預測單元，則預測單元可分割為包含於寫碼單元610中的分區，亦即，大小為64×64的分區610、大小為64×32的分區612、大小為32×64的分區614或大小為32×32的分區616。

類似地，大小為32×32且深度為1的寫碼單元620的預測單元可分割為包含於寫碼單元620中的分區，亦即，大小為32×32的分區620、大小為32×16的分區622、大小為16×32的分區624以及大小為16×16的分區626。

類似地，大小為16×16且深度為2的寫碼單元630的預測單元可分割為包含於寫碼單元630中的分區，亦即，包含於寫碼單元中的大小為16×16的分區630、大小為16×8的分區632、大小為8×16的分區634以及大小為8×8的分區636。

類似地，大小為8×8且深度為3的寫碼單元640的預測單元可分割為包含於寫碼單元640中的分區，亦即，包含於寫碼單元中的大小為8×8的分區640、大小為8×4的分區642、大小為4×8的分區644以及大小為4×4的分區646。

大小為4×4且深度為4的寫碼單元650為最小寫碼單元以及最下層深度的寫碼單元。寫碼單元650的預測單元僅指派給大小為4×4的分區。

為了判定構成LCU 610的寫碼單元的至少一個經寫碼的深度，視訊編碼裝置100的寫碼單元判定器120對包含於LCU 610中的對應於每一深度的寫碼單元執行編碼。

隨著深度加深，包含相同範圍中的資料以及相同大小的根據深度的較深寫碼單元的數目增大。舉例而言，需要對應於深度2的四個寫碼單元來涵蓋包含於對應於深度1的一個寫碼單元中的資料。因此，為了比較根據深度的相同資料的編碼結果，將對應於深度1的寫碼單元以及對應於深度2的四個寫碼單元各自編碼。

為了針對深度中的當前深度執行編碼，沿著階層結構600的水平軸，可藉由針對對應於當前深度的寫碼單元中的每一預測單元執行編碼而針對當前深度選擇最小編碼誤差。或者，可藉由比較根據深度的最小編碼誤差以及隨著深度沿著階層結構600的垂直軸加深而針對每一深度執行編碼來搜尋最小編碼誤差。可選擇寫碼單元610中具有最小編碼誤差的深度以及分區作為寫碼單元610的經寫碼的深度以及分區類型。

圖7為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元710與TU 720之間的關係的圖式。

視訊編碼裝置100或視訊解碼裝置200針對每一LCU根據具有小於或等於LCU的大小的寫碼單元來對影像進行編碼或解碼。可基於不大於對應寫碼單元的資料單元而選擇在編碼期間用於變換的TU的大小。

舉例而言，在視訊編碼裝置100或視訊解碼裝置200中，若寫碼單元710的大小為64×64，則可藉由使用大小為32×32的TU 720來執行變換。

且，可藉由對大小為小於64×64的32×32、16×16、8×8以及4×4的TU中的每一者執行變換而對大小為64×64的寫碼單元710的資料進行編碼，且接著可選擇具有最小寫碼誤差的TU。

圖8為用於描述根據本發明的實施例的對應於經寫碼的深度的寫碼單元的編碼資訊的圖式。

視訊編碼裝置100的輸出器130可對關於分區類型的資訊800、關於預測模式的資訊810，以及關於對應於經寫碼的深度的每一寫碼單元的TU的大小的資訊820進行編碼且作為關於編碼模式的資訊而傳輸。

資訊800指示關於藉由分割當前寫碼單元的預測單元而獲得的分區的形狀的資訊，其中分區為用於當前寫碼單元的預測編碼的資料單元。舉例而言，大小為2N×2N的當前寫碼單元CU_0可分割為大小為2N×2N的分區802、大小為2N×N的分區804、大小為N×2N的分區806以及大小為N×N的分區808中的任一者。此處，關於分區類型的資訊800設定為指示大小為2N×N的分區804、大小為N×2N的分區806以及大小為N×N的分區808中的一者。

資訊810指示每一分區的預測模式。舉例而言，資訊810可指示對由資訊800指示的分區執行的預測編碼的模式，亦即，畫面內模式812、畫面間模式814或跳過模式816。

資訊820指示待基於何時對當前寫碼單元執行變換的TU。舉例而言，TU可為第一畫面內TU 822、第二畫面內TU 824、第一畫面間TU 826或第二畫面間TU 828。

根據每一較深寫碼單元，視訊解碼裝置200的影像資料以及編碼資訊提取器220可提取且使用資訊800、810以及820以用於解碼。

圖9為根據本發明的實施例的根據深度的較深寫碼單元的圖式。

分割資訊可用以指示深度的改變。分割資訊指示當前深度的寫碼單元是否分割為較下層深度的寫碼單元。

用於深度為0且大小為2N_0×2N_0的寫碼單元900的預測編碼的預測單元910可包含大小為2N_0×2N_0的分區類型912、大小為2N_0×N_0的分區類型914、大小為N_0×2N_0的分區類型916以及大小為N_0×N_0的分區類型918的分區。圖9僅說明藉由對稱地分割預測單元910而獲得的分區類型912至918，但分區類型不限於此，且預測單元910的分區可包含非對稱分區、具有預定形狀的分區以及具有幾何形狀的分區。

根據每一分區類型，對大小為2N_0×2N_0的一個分區、大小為2N_0×N_0的兩個分區、大小為N_0×2N_0的兩個分區以及大小為N_0×N_0的四個分區重複地執行預測編碼。可對大小為2N_0×2N_0、N_0×2N_0、2N_0×N_0以及N_0×N_0的分區執行在畫面內模式以及畫面間模式中的預測編碼。僅對大小為2N_0×2N_0的分區執行在跳過模式中的預測編碼。

若編碼誤差在大小為2N_0×2N_0、2N_0×N_0以及N_0×2N_0的分區類型912至916中的一者中最小，則預測單元910可能不分割為較下層深度。

若編碼誤差在大小為N_0×N_0的分區類型918中最小，則深度自0改變為1以在操作920中分割分區類型918，且對深度為2且大小為N_0×N_0的分區類型寫碼單元重複地執行編碼以搜尋最小編碼誤差。

用於深度為1且大小為2N_1×2N_1（=N_0×N_0）的（分區類型）寫碼單元930的預測編碼的預測單元940可包含大小為2N_1×2N_1的分區類型942、大小為2N_1×N_1的分區類型944、大小為N_1×2N_1的分區類型946以及大小為N_1×N_1的分區類型948的分區。

若編碼誤差在大小為N_1×N_1的分區類型948中最小，則深度自1改變為2以在操作950中分割分區類型948，且對深度為2且大小為N_2×N_2的寫碼單元960重複地執行編碼以搜尋最小編碼誤差。

當最大深度為d時，可執行根據每一深度的分割操作直至深度變為d-1時，且可對分割資訊進行編碼直至深度為0至d-2中的一者時。換言之，當執行編碼直至在對應於深度d-2的寫碼單元在操作970中分割之後深度為d-1時，用於深度為d-1且大小為2N_(d-1)×2N_(d-1)的寫碼單元980的預測編碼的預測單元990可包含大小為2N_(d-1)×2N_(d-1)的分區類型992、大小為2N_(d-1)×N_(d-1)的分區類型994、大小為N_(d-1)×2N_(d-1)的分區類型996以及大小為N_(d-1)×N_(d-1)的分區類型998的分區。

可對分區類型992至998中的大小為2N_(d-1)×2N_(d-1)的一個分區、大小為2N_(d-1)×N_(d-1)的兩個分區、大小為N_(d-1)×2N_(d-1)的兩個分區、大小為N_(d-1)×N_(d-1)的四個分區重複地執行預測編碼以搜尋具有最小編碼誤差的分區類型。

即使當大小為N_(d-1)×N_(d-1)的分區類型998具有最小編碼誤差時，由於最大深度為d，因此深度為d-1的寫碼單元CU_(d-1)不再分割為較下層深度，且將構成當前LCU 900的寫碼單元的經寫碼的深度判定為d-1，且可將當前LCU 900的分區類型判定為N_(d-1)×N_(d-1)。且，由於最大深度為d，因此不設定用於最小寫碼單元980的分割資訊。

資料單元999可為當前LCU的「最小單元」。根據本發明的實施例的最小單元可為藉由將最小寫碼單元980分割為4份而獲得的矩形資料單元。藉由重複地執行編碼，視訊編碼裝置100可藉由根據寫碼單元900的深度比較編碼誤差而選擇具有最小編碼誤差的深度以判定經寫碼的深度，且將對應分區類型以及預測模式設定為經寫碼的深度的編碼模式。

因而，在所有深度0至d中比較根據深度的最小編碼誤差，且可將具有最小編碼誤差的深度判定為經寫碼的深度。可對經寫碼的深度、預測單元的分區類型以及預測模式進行編碼且作為關於編碼模式的資訊而傳輸。且，由於寫碼單元自深度0分割為經寫碼的深度，因此僅經寫碼的深度的分割資訊設定為0，且排除經寫碼的深度的深度的分割資訊設定為1。

視訊解碼裝置200的影像資料以及編碼資訊提取器220可提取且使用關於寫碼單元900的經寫碼的深度以及預測單元的資訊以對寫碼單元900進行解碼。視訊解碼裝置200可藉由使用根據深度的分割資訊而將分割資訊為0的深度判定為經寫碼的深度，且使用關於對應深度的編碼模式的資訊以用於解碼。

圖10至圖12為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元1010、預測單元1060與TU 1070之間的關係的圖式。

寫碼單元1010為在LCU中對應於由視訊編碼裝置100判定的經寫碼的深度的具有樹狀結構的寫碼單元。預測單元1060為寫碼單元1010中的每一者的預測單元的分區，且TU 1070為寫碼單元1010中的每一者的TU。

當LCU的深度在寫碼單元1010中為0時，寫碼單元1012以及1054的深度為1，寫碼單元1014、1016、1018、1028、1050以及1052的深度為2，寫碼單元1020、1022、1024、1026、1030、1032以及1048的深度為3，且寫碼單元1040、1042、1044以及1046的深度為4。

在預測單元1060中，藉由分割寫碼單元而獲得一些寫碼單元1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052以及1054。換言之，寫碼單元1014、1022、1050以及1054中的分區類型的大小為2N×N，寫碼單元1016、1048以及1052中的分區類型的大小為N×2N，且寫碼單元1032的分區類型的大小為N×N。寫碼單元1010的預測單元以及分區小於或等於每一寫碼單元。

對小於寫碼單元1052的資料單元中的TU 1070中的寫碼單元1052的影像資料執行變換或逆變換。且，TU 1070中的寫碼單元1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052以及1054的大小以及形狀不同於預測單元1060中的寫碼單元。換言之，視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200可對同一寫碼單元中的資料單元個別地執行畫面內預測、運動估計、運動補償、變換以及逆變換。

因此，對在LCU的每一區域中具有階層結構的寫碼單元中的每一者以遞迴方式執行編碼以判定最佳寫碼單元，且因此可獲得具有遞迴樹狀結構的寫碼單元。編碼資訊可包含關於寫碼單元的分割資訊、關於分區類型的資訊、關於預測模式的資訊，以及關於TU的大小的資訊。表1展示可由視訊編碼裝置100以及視訊解碼裝置200設定的編碼資訊。【表1】<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 分割資訊0（對大小為2N×2N且當前深度為d的寫碼單元進行的編碼） </td><td> 分割資訊1 </td></tr><tr><td> 預測模式 </td><td> 分區類型 </td><td> TU的大小 </td><td> 重複地對具有較下層深度d+1的寫碼單元進行編碼 </td></tr><tr><td> 畫面內畫面間跳過（僅2N×2N） </td><td> 對稱分區類型 </td><td> 非對稱分區類型 </td><td> TU的分割資訊0 </td><td> TU的分割資訊1 </td></tr><tr><td> </td><td> 2N×2N 2N×N N×2N N×N </td><td> 2N×nU 2N×nD nL×2N nR×2N </td><td> 2N×2N </td><td> N×N （對稱分區類型） N/2×N/2 （非對稱分區類型） </td></tr></TBODY></TABLE>

視訊編碼裝置100的輸出器130可輸出具有樹狀結構的寫碼單元的編碼資訊，且視訊解碼裝置200的影像資料以及編碼資訊提取器220可自所接收的位元串流提取具有樹狀結構的寫碼單元的編碼資訊。

分割資訊指示當前寫碼單元是否分割為較下層深度的寫碼單元。若當前深度d的分割資訊為0，則當前寫碼單元不再分割為較下層深度的深度為經寫碼的深度，且因此可針對經寫碼的深度而定義關於分區類型、預測模式以及TU的大小的資訊。若根據分割資訊進一步分割當前寫碼單元，則對較下層深度的四個分割寫碼單元獨立地執行編碼。

預測模式可為畫面內模式、畫面間模式以及跳過模式中的一者。可在所有分區類型中定義畫面內模式以及畫面間模式，且僅在大小為2N×2N的分區類型中定義跳過模式。

關於分區類型的資訊可指示：大小為2N×2N、2N×N、N×2N以及N×N的對稱分區類型，其是藉由對稱地分割預測單元的高度或寬度而獲得；以及大小為2N×nU、2N×nD、nL×2N以及nR×2N的非對稱分區類型，其是藉由非對稱地分割預測單元的高度或寬度而獲得。可藉由以1:3以及3:1分割預測單元的高度而分別獲得大小為2N×nU以及2N×nD的非對稱分區類型，且可藉由以1:3以及3:1分割預測單元的寬度而分別獲得大小為nL×2N以及nR×2N的非對稱分區類型。

TU的大小可在畫面內模式中設定為兩種類型且在畫面間模式中設定為兩種類型。換言之，若TU的分割資訊為0，則TU的大小可為2N×2N，此為當前寫碼單元的大小。若TU的分割資訊為1，則可藉由分割當前寫碼單元而獲得TU。且，若大小為2N×2N的當前寫碼單元的分區類型為對稱分區類型，則TU的大小可為N×N，且若當前寫碼單元的分區類型為非對稱分區類型，則TU的大小可為N/2×N/2。

具有樹狀結構的寫碼單元的編碼資訊可包含對應於經寫碼的深度的寫碼單元、預測單元以及最小單元中的至少一者。對應於經寫碼的深度的寫碼單元可包含含有相同編碼資訊的預測單元以及最小單元中的至少一者。

因此，藉由比較鄰近資料單元的編碼資訊而判定鄰近資料單元是否包含於對應於經寫碼的深度的同一寫碼單元中。且，藉由使用資料單元的編碼資訊而判定對應於經寫碼的深度的對應寫碼單元，且因此可判定LCU中的經寫碼的深度的分佈。

因此，若基於鄰近資料單元的編碼資訊而預測當前寫碼單元，則可直接參考且使用鄰近於當前寫碼單元的較深寫碼單元中的資料單元的編碼資訊。

或者，若基於鄰近資料單元的編碼資訊而預測當前寫碼單元，則使用資料單元的編碼資訊而搜尋鄰近於當前寫碼單元的資料單元，且可參考所搜尋的鄰近寫碼單元以用於預測當前寫碼單元。

圖13為用於描述根據表1的編碼模式資訊的寫碼單元、預測單元與TU之間的關係的圖式。

LCU 1300包含經寫碼的深度的寫碼單元1302、1304、1306、1312、1314、1316以及1318。此處，由於寫碼單元1318為經寫碼的深度的寫碼單元，因此分割資訊可設定為0。關於大小為2N×2N的寫碼單元1318的分區類型的資訊可設定為大小為2N×2N的分區類型1322、大小為2N×N的分區類型1324、大小為N×2N的分區類型1326、大小為N×N的分區類型1328、大小為2N×nU的分區類型1332、大小為2N×nD的分區類型1334、大小為nL×2N的分區類型1336以及大小為nR×2N的分區類型1338中的一者。

當分區類型設定為對稱（亦即，分區類型1322、1324、1326或1328）時，若TU的分割資訊（TU大小旗標）為0，則設定大小為2N×2N的TU 1342，且若TU大小旗標為1，則設定大小為N×N的TU 1344。

當分區類型設定為非對稱（亦即，分區類型1332、1334、1336或1338）時，若TU大小旗標為0，則設定大小為2N×2N的TU 1352，且若TU大小旗標為1，則設定大小為N/2×N/2的TU 1354。

現將詳細描述在圖4所說明的影像編碼器400的量子化器440以及熵編碼器450中對量子化參數（QP）進行編碼的程序以及在圖5所說明的影像解碼器500的熵解碼器520以及逆量子化器530中對QP進行解碼的程序。

圖14為根據本發明的實施例的圖4所說明的量子化器440的詳細方塊圖。

參看圖14，量子化器440包含量子化執行器1410、QP預測器1420以及減法器1430。

量子化執行器1410對變換至頻域的殘餘資料進行量子化。量子化執行器1410可基於藉由將輸入資料除以量子化步階Q_Step而獲得的值來執行量子化，量子化步階Q_Step是根據QP而判定的。舉例而言，量子化執行器1410可基於以下方程式而對輸入資料Coeff執行量子化：Q_Coeff=sgn(Coeff)*round[(Coeff)/Q_Step+Offset]。此處，Offset表示偏移，Q_Step表示量子化步階，且Q_Coeff表示經量子化的結果值。round[X]表示用於輸出不大於實數X且最接近於實數X的整數的運算。sgn(Coeff)表示若Coeff的值大於0則具有值1且若Coeff的值小於0則具有值-1的函數。如上所述，量子化執行器1410可藉由將輸入資料除以量子化步階Q_Step而執行量子化。量子化步階Q_Step可具有根據QP而判定的值。舉例而言，量子化步階Q_Step可如表2所示根據QP來判定。【表2】<TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> QP </td><td> 0 </td><td> 1 </td><td> 2 </td><td> 3 </td><td> 4 </td><td> 5 </td><td> 6 </td><td> 7 </td><td> 8 </td><td> 9 </td><td> 10 </td><td> ... </td></tr><tr><td> Q_Step </td><td> 0.625 </td><td> 0.6875 </td><td> 0.8125 </td><td> 0.875 </td><td> 1 </td><td> 1.125 </td><td> 1.25 </td><td> 1.375 </td><td> 1.625 </td><td> 1.75 </td><td> 2 </td><td> ... </td></tr><tr><td> QP </td><td> ... </td><td> 18 </td><td> ... </td><td> 24 </td><td> ... </td><td> 30 </td><td> ... </td><td> 36 </td><td> ... </td><td> 42 </td><td> ... </td><td> 48 </td></tr><tr><td> Q_Step </td><td> </td><td> 5 </td><td> </td><td> 10 </td><td> </td><td> 20 </td><td> </td><td> 40 </td><td> </td><td> 80 </td><td> </td><td> 160 </td></tr></TBODY></TABLE>

參看表2，每當QP增大6，量子化步階Q_Step便加倍。使用QP的量子化以及根據QP的量子化步階Q_Step不限於上述實例且可變化。

與量子化相反，藉由使用將根據QP判定的量子化步階Q_Step乘以輸入資料而獲得的值來執行逆量子化。舉例而言，可如以下方程式所示藉由使用將量子化係數Q_Coeff乘以量子化步階Q_Step而獲得的值且接著與預定偏移相加來執行逆量子化：InverseQ_Coeff=sgn(Q_coeff)*round[Q_Coeff*Q_Step+Offset]。

QP預測器1420獲得所預測QP QP_Pred，所預測QP QP_Pred是應用於當前寫碼單元的QP的預測值。如上所述，為了對輸入資料執行量子化以及逆量子化，需要QP資訊。為了減少資料量，僅將QP與所預測QP QP_Pred之間的差異作為QP資訊傳輸。在解碼程序中，可藉由如同在編碼程序中獲得所預測QP QP_Pred以及與位元串流中所包含的差異相加來復原QP。QP預測器1420可藉由使用在對先前編碼的寫碼單元進行量子化時判定的QP來獲得所預測QP QP_Pred。具體言之，關於預定資料單元的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。更詳細言之，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來預測片段區段中所包含的可並行編碼的資料單元的第一量子化群組的所預測QP QP_Pred。量子化群組表示共用同一所預測QP QP_Pred的一組一或多個寫碼單元。量子化群組可包含一個寫碼單元或多個寫碼單元。如下文將描述，可並行編碼的資料單元可為根據波前並行處理（wavefront parallel processing；WPP）包含同一列的LCU的執行緒，或為藉由關於至少一個行邊界及/或列邊界分割圖像而獲得的圖塊。

且，QP預測器1420可藉由使用在鄰近寫碼單元中判定的QP而獲得所預測QP QP_Pred。下文將詳細描述獲得所預測QP QP_Pred的程序。

QP預測器1420將用於獲得所預測QP QP_Pred的額外資訊輸出至熵編碼器450。

減法器1430輸出QP差異ΔQP，QP差異ΔQP為應用於當前寫碼單元的QP與所預測QP QP_Pred之間的差異。

圖15為根據本發明的實施例的圖4所說明的熵編碼器450的詳細方塊圖。

熵編碼器450按算術方式來對語法元素進行編碼，所述語法元素是根據對視訊進行編碼的結果而產生的。作為算術編碼方法，可使用內文適應性二進位算術寫碼（context adaptive binary arithmetic coding；CABAC）。且，熵編碼器450藉由將在視訊寫碼層上按算術方式編碼的視訊資料以及關於與視訊編碼有關的各種參數的資訊變換為根據網路抽象層的格式而產生位元串流。

更詳細言之，參看圖15，熵編碼器450包含：序列參數集合（sequence parameter set；SPS）產生器1510，用於產生包含整個序列的編碼資訊（例如，設定檔以及層級）的SPS；圖像參數集合（picture parameter set；PPS）產生器1520，用於產生包含所述序列中所包含的每一圖像的編碼資訊的PPS；片段資訊產生器1530，用於產生圖像中所包含的片段區段的編碼資訊的片段資訊；以及TU資訊產生器1540，用於產生關於變換程序中所使用的TU的資訊。如下文將描述，PPS產生器1520可將語法init_qp_minus26包含於PPS中，所述語法init_qp_minus26指示用於獲得圖像中所包含的每一片段的片段級初始QP SliceQP的圖像級初始QP。且，片段資訊產生器1530可將語法slice_qp_delta包含於片段標頭中，所述語法slice_qp_delta指示語法init_qp_minus26（其指示圖像級初始QP）與片段級初始QP SliceQP之間的差異。

除了所說明的階層結構之外，熵編碼器450亦可藉由封裝關於另一下層的資料單元的資訊（例如，關於寫碼單元的資訊）而產生位元串流。

如上所述，關於預定的可並行處理的資料單元的初始量子化的寫碼單元（或量子化群組），QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。此處，預定資料單元為藉由根據圖像分割方案來分割圖像而獲得的資料單元（例如，片段、片段區段或圖塊）。

圖16展示根據本發明的實施例的作為用於分割圖像的資料單元的片段區段、片段以及LCU。

參看圖16，圖像可分割為多個LCU。圖16展示圖像在水平方向上分割為11個LCU且在垂直方向上分割為9個LCU（亦即，總計99個LCU）的實例。如上文關於圖1至圖13所述，每一LCU可在分割為具有樹狀結構的寫碼單元之後進行編碼/解碼。

且，圖像可根據片段邊界而分割為一或多個片段。圖16展示圖像關於片段邊界而分割為兩個片段（諸如，上方片段以及下方片段）的實例。且，一個片段可分割為一或多個片段區段。圖16展示上方片段關於片段區段邊界而分割為片段區段1610、1620及1630的實例。且，下方片段包含一個片段區段1640。

片段區段1610、1620、1630及1640中的每一者可根據其是否參考另一片段區段中所包含的資訊而分類為相依片段區段或獨立片段區段。相依片段區段是可參考根據編碼/解碼次序先前處理的先前片段區段的語法元素來判定片段區段標頭中所包含的部分語法元素的片段區段。獨立片段區段是可在不參考先前片段區段的資訊的情況下判定片段區段標頭的語法元素的片段區段。

圖17展示根據本發明的實施例的作為用於分割圖像的資料單元的圖塊以及片段區段。

圖17展示一個圖像1700關於行邊界1701及1703而分割為三個圖塊的實例。圖像可關於行邊界及/或列邊界而分割為多個圖塊。雖然在圖17中圖像僅關於行邊界而分割為圖塊，但圖像亦可僅關於列邊界或列邊界與行邊界兩者而分割為圖塊。且，一個圖塊可包含多個片段區段。圖17展示圖塊#1關於片段邊界1702及1704而分割為三個片段區段1710、1720及1730的實例。

圖塊是關於行邊界及/或列邊界而分割的一組LCU，並且是不允許跨越行邊界或列邊界進行預測或內文預測的獨立資料處理單元。亦即，圖塊是並不參考另一圖塊資訊的資訊的獨立資料處理單元，且多個圖塊可被並行處理。行邊界以及列邊界的位置資訊可包含於SPS或PPS中。在解碼程序中，可自SPS或PPS獲得行邊界以及列邊界的位置資訊，可基於行邊界以及列邊界的所獲得的位置資訊而將圖像分割為多個圖塊，且接著可並行地對所分割的圖塊進行解碼。

因此，並行處理圖像1700的圖塊，且可根據LCU來對每一圖塊進行編碼/解碼。在圖17中，LCU中標記的編號表示每一圖塊中的LCU的掃描次序，亦即，編碼或解碼次序。

根據本發明的實施例，可如下文所述而定義作為用於分割圖像的資料單元的片段區段、片段、圖塊以及LCU之間的相關。

關於每一片段以及圖塊，根據預定掃描次序而編碼（解碼）的LCU應滿足下文所述的條件i及ii中的至少一者。

（條件i）一個片段中所包含的所有LCU屬於同一圖塊。

（條件ii）一個圖塊中所包含的所有LCU屬於同一片段。

且，關於每一片段區段以及圖塊，根據預定掃描次序而編碼（解碼）的LCU應滿足下文所述的條件a及b中的至少一者。

（條件a）一個片段區段中所包含的所有LCU屬於同一圖塊。

（條件b）一個圖塊中所包含的所有LCU屬於同一片段區段。

在滿足條件i及ii中的至少一者以及條件a及b中的至少一者的範圍內，可藉由使用片段、片段區段、圖塊以及LCU來分割一個圖像。

圖18A及圖18B展示根據本發明的實施例的圖塊、片段區段、片段以及LCU之間的相關。

參看圖18A，圖像1800由於片段區段邊界線1803、1805、1807及1809而分割為五個片段區段1811、1813、1815、1817及1819。且，由於一個片段由一個獨立片段區段1811以及四個相依片段區段1813、1815、1817及1819形成，因此圖像1800包含一個片段。

且，圖像1800由於圖塊邊界1801而分割為兩個圖塊。因而，左側圖塊包含三個片段區段1811、1813及1815，且右側圖塊包含兩個片段區段1817及1819。

最初，檢查片段區段1811、1813、1815、1817及1819、圖塊以及LCU是否滿足上文關於圖17所述的條件a及b中的至少一者。片段區段1811、1813及1815的所有LCU包含於左側圖塊中，且因此滿足條件a。此外，片段區段1817及1819的所有LCU包含於右側圖塊中，且因此亦滿足條件a。

檢查片段、圖塊以及LCU是否滿足上文關於圖17所述的條件i及ii中的至少一者。左側圖塊的所有LCU包含於一個片段中，且因此滿足條件ii。此外，右側圖塊的所有LCU包含於一個片段中，且因此亦滿足條件ii。

參看圖18B，圖像1850由於圖塊邊界線1851而分割為兩個圖塊，例如，左側圖塊以及右側圖塊。且，圖像1850由於片段邊界線1866及1868而分割為三個片段，左側圖塊關於片段邊界線1866而分割為左上方片段以及左下方片段，且右側圖塊由一個右側片段形成。

左上方片段關於片段區段邊界線1863而分割為一個獨立片段區段1861以及一個相依片段區段1865。左下方片段關於片段區段邊界線1883而分割為一個獨立片段區段1881以及一個相依片段區段1885。右側片段可關於片段區段邊界線1893而分割為一個獨立片段區段1891以及一個相依片段區段1895。

最初，檢查片段區段1861、1865、1881、1885、1891及1895、圖塊以及LCU是否滿足條件a及b中的至少一者。片段區段1861及1865的所有LCU包含於左側圖塊中，且因此滿足條件a。此外，片段區段1881及1883的所有LCU包含於同一左側圖塊中，且因此亦滿足條件a。此外，片段區段1891及1893的所有LCU包含於同一右側圖塊中，且因此亦滿足條件a。

檢查片段、圖塊以及LCU是否滿足條件i及ii中的至少一者。左上方片段的所有LCU包含於左側圖塊中，且因此滿足條件i。此外，左下方片段的所有LCU包含於左側圖塊中，且因此亦滿足條件i。此外，右側片段的所有LCU包含於右側圖塊中，且右側圖塊的所有LCU包含於右側片段中，且因此滿足條件i。

圖19為用於描述根據本發明的實施例的WPP的參考圖。

WPP表示在完全處理右上方LCU之後處理LCU以進行並行編碼/解碼的程序。更詳細言之，WPP藉由使用藉由處理上方執行緒的第二LCU而獲得的機率資訊來設定每一執行緒的第一LCU的機率模型。舉例而言，參看圖19，熵編碼器450藉由使用在對執行緒1的第二LCU 1901進行熵編碼之後獲得的機率模型，而設定執行緒2的第一LCU 1902的機率模型以進行熵編碼。如上所述，在對每一執行緒的LCU進行熵編碼時，熵編碼器450可使用藉由處理右上方LCU而更新的機率資訊，藉此允許進行並行熵編碼。

且，根據WPP，由於在完全處理上方執行緒的第二LCU之後處理每一執行緒的第一LCU，因此可藉由使用上方執行緒的LCU的運動預測資訊（例如，所預測運動向量資訊）來獲得每一執行緒的LCU。因此，在圖19中，可在完全處理右上方LCU之後並行處理執行緒1至4中所包含的LCU。

在分配給編碼裝置或解碼裝置的中央處理單元（central processing unit；CPU）或圖形處理單元（graphics processing unit；GPU）的多核心後並行處理的資料單元被定義為執行緒。更詳細言之，假設CPU或GPU包含四個多核心，且四個資料單元可被並行處理。在此狀況下，如圖19所說明，將執行緒1至4的LCU分配給四個多核心且並行處理。如上所述，根據WPP，在延遲直至完全處理執行緒N-1中所包含的右上方LCU為止之後，處理執行緒N的LCU（N為整數）。

根據上述WPP，在熵編碼程序中，每一執行緒的LCU可判定用於在完全對右上方LCU進行熵編碼之後進行熵編碼的機率模型。然而，在待熵編碼的語法元素中，可能不直接對指示QP與所預測QP QP_Pred之間的差異的語法cu_qp_delta進行熵編碼。此是因為應獲得所預測QP QP_Pred以獲得QP與所預測QP QP_Pred之間的差異且所預測QP QP_Pred使用根據（例如）逐行掃描次序（raster scan order）在先前處理的寫碼單元中判定的QP。更詳細言之，參看圖19，根據先前技術，可按照根據逐行掃描次序先前處理的LCU 1905的QP或在同一執行緒中先前處理的LCU 1904的量子化程序中判定的QP來預測LCU 1903的所預測QP QP_Pred。在任一狀況下，可僅在完全對根據逐行掃描次序先前處理的LCU 1905或在同一執行緒中先前處理的LCU 1904進行編碼之後執行LCU 1903的熵編碼。如上所述，若基於先前寫碼單元的QP而獲得所預測QP，則可能延遲處理直至處理先前寫碼單元為止，且因此可能產生瓶頸問題。因此，若基於先前寫碼單元的QP而獲得所預測QP，則可降低並行處理的總體效能。

類似地，在熵解碼程序中，可在完全對右上方LCU進行熵解碼之後，對每一執行緒的LCU進行熵解碼。即使根據WPP，在逆量子化程序中，可仍產生瓶頸問題。為了獲得QP（其為執行逆量子化所需的參數），應首先執行獲得所預測QP QP_Pred的程序。根據上述先前技術，可按照在根據逐行掃描次序先前處理的LCU 1905的逆量子化程序中判定的QP或在同一執行緒中先前處理的LCU 1904的逆量子化程序中判定的QP來預測LCU 1903的所預測QP QP_Pred。因此，可僅在完全對根據逐行掃描次序先前處理的LCU 1905或在同一執行緒中先前處理的LCU 1904進行解碼之後執行LCU 1903的解碼程序。

如上所述，若在先前處理的LCU中判定的QP或在同一執行緒的先前LCU中判定的QP用作用於對LCU執行量子化或逆量子化的所預測QP QP_Pred，則可僅在完全處理先前LCU之後獲得所預測QP QP_Pred。

因此，根據本發明的實施例，由於將片段級初始QP SliceQP用作藉由分割圖像而獲得的資料單元中的初始量子化的資料單元的QP預測子QP_Predictor，因此可對初始量子化的資料單元執行量子化/逆量子化，而無關於寫碼單元的處理次序。

圖20為用於描述根據本發明的實施例的獲得片段區段中所包含的LCU的所預測QP QP_Pred的程序的圖式。在圖20中，假設圖像2000關於片段區段邊界而分割為兩個片段區段。

量子化執行器1410考慮到位元率-失真（rate-distortion；R-D）成本而判定用於對具有樹狀結構的寫碼單元進行量子化的最佳QP，藉由使用所判定的QP來對具有樹狀結構的寫碼單元進行量子化，且輸出QP資訊。

QP預測器1420藉由預測每一寫碼單元的QP而輸出所預測QP QP_Pred。可考慮到（例如）處理次序或當前寫碼單元的位置藉由使用各種方法來預測所預測QP QP_Pred。

舉例而言，關於片段區段中所包含的可並行處理的資料單元的初始量子化的寫碼單元或圖塊中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP而獲得所預測QP QP_Pred。參看圖20，關於上方片段區段的第一LCU 2001中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。類似地，關於下方片段區段的第一LCU 2004中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。

且，關於片段區段的每一執行緒的第一LCU 中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。返回參看圖20，關於上方片段區段的執行緒的第一LCU 2002及2003中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。類似地，關於下方片段區段的執行緒的第一LCU 2005、2006及2007中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。

具體言之，若根據WPP，各自包含同一列的LCU的多個執行緒是可並行處理的，則關於片段區段的執行緒的第一LCU中所包含的初始量子化的寫碼單元（量子化群組），QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP而預測所預測QP QP_Pred。換言之，在根據WPP的量子化程序中，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得每一執行緒的第一LCU中所包含的初始量子化的寫碼單元的所預測QP QP_Pred。若未使用WPP，則QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP而僅獲得片段區段的第一LCU中所包含的初始量子化的寫碼單元的所預測QP QP_Pred，且可藉由使用鄰近寫碼單元的QP而獲得除初始量子化的寫碼單元之外的寫碼單元的所預測QP QP_Pred。

且，關於每一可並行處理的圖塊的初始量子化的量子化群組，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來預測所預測QP QP_Pred。

圖21為用於描述根據本發明的實施例的獲得LCU中所包含的寫碼單元的所預測QP QP_Pred的程序的圖式。

參看圖21，根據預定掃描次序待初始量子化且包含於片段區段的第一LCU中的第一量子化群組2110包含寫碼單元a、b、c及d。藉由使用片段級初始QP SliceQP而獲得寫碼單元a的所預測QP QP_Pred。第一量子化群組2110中所包含的寫碼單元a、b、c及d小於可具有語法cu_qp_delta且因此具有相同的所預測QP QP_Pred的最小寫碼單元。

作為另一實例，關於除初始寫碼單元a、b、c及d之外的寫碼單元，QP預測器1420可基於上方及左側鄰近寫碼單元的QP的平均值而獲得所預測QP QP_Pred。舉例而言，可藉由使用左側寫碼單元α的QP QP_α與上方寫碼單元的QP的平均值來判定量子化群組2120的寫碼單元e、f、g及h的所預測QP。然而，寫碼單元e、f、g及h的上方寫碼單元不可獲，先前處理的寫碼單元的QP可替代地加以使用。亦即，QP預測器1420可如下所示獲得寫碼單元e、f、g及h的所預測QP。 QP_Pred_e=(QP_α+QP_α+1)＞＞1； QP_Pred_f=(QP_α+QP_e+1)＞＞1； QP_Pred_g=(QP_α+QP_f+1)＞＞1；以及 QP_Pred_h=(QP_α+QP_g+1)＞＞1。

可藉由使用左側寫碼單元β的QP QP_β與上方寫碼單元γ的QP QP_γ的平均值來判定量子化群組2130的寫碼單元i、j、k及l的所預測QP。由於左側寫碼單元β的QP QP_β與上方寫碼單元γ的QP QP_γ兩者可獲，因此所有寫碼單元i、j、k及l可將(QP_β+QP_γ+1)＞＞1作為自身的所預測QP。

初始處理的第一量子化群組2110的上方及左側寫碼單元不可獲，若寫碼單元a、b、c及d的上方及左側鄰近寫碼單元的QP呈現為片段級初始QP SliceQP，則如同其他寫碼單元，初始處理的第一量子化群組2110中所包含的寫碼單元a、b、c及d的所預測QP QP_Pred亦被視為藉由使用上方及左側鄰近寫碼單元的QP的平均值來預測。

如上所述，關於片段區段中所包含的可並行處理的資料單元的第一量子化群組，QP預測器1420藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。現將描述獲得片段級初始QP SliceQP的程序。

可如以下方程式所示藉由使用圖像級初始QP init_qp_minus26以及指示圖像級初始QP init_qp_minus26與片段級初始QP SliceQP之間的差異的語法slice_qp_delta來獲得片段級初始QP SliceQP：SliceQP=26+init_qp_minus26+slice_qp_delta。圖像級初始QP init_qp_minus26是藉由自圖像中所包含的每一片段的初始寫碼單元的QP的平均值減去26而獲得的值，或為預先設定的常數。語法slice_qp_delta對應於用於判定片段中所包含的寫碼單元的片段級初始QP SliceQP的調整值，且可由於在寫碼單元層級設定的cu_qp_delta而改變。cu_qp_delta對應於用於在寫碼單元層級改變QP的調整值。若cu_qp_delta_enable_flag設定為1，則大於根據語法diff_cu_qp_delta_depth判定的最小寫碼單元的寫碼單元可具有cu_qp_delta。舉例而言，指示片段級初始QP SliceQP與每一執行緒的第一LCU中所包含的初始量子化的寫碼單元的QP之間的差異的語法資訊（cu_qp_delta）可包含於包含寫碼單元的變換資訊的TU資料集合中。

圖22至圖24展示根據本發明的實施例的包含於具有樹狀結構的資料單元的標頭中以便預測QP的語法。

圖22為展示根據本發明的實施例的提供至PPS的QP相關語法的表格。

參看圖22，PPS產生器1520可將語法init_qp_minus26 2210包含於PPS中，語法init_qp_minus26 2210是用於獲得圖像中所包含的每一片段的片段級初始QP SliceQP的額外資訊。且，PPS產生器1520可將cu_qp_delta_enabled_flag 2220以及diff_cu_qp_delta_depth 2230包含於PPS中，cu_qp_delta_enabled_flag 2220是指示QP是否可在寫碼單元層級改變的旗標，且diff_cu_qp_delta_depth 2230是用於判定可具有cu_qp_delta的最小寫碼單元的大小的語法。語法diff_cu_qp_delta_depth 2230可指示可具有cu_qp_delta的最小寫碼單元的大小的深度。舉例而言，在深度為0的LCU的大小為64×64時，若語法diff_cu_qp_delta_depth 2230的值為2，則僅深度等於或小於2的寫碼單元（亦即，大小等於或大於16×16的寫碼單元）可具有cu_qp_delta。且，PPS產生器1520可將entropy_coding_sync_enabled_flag 2240包含於PPS中，entropy_coding_sync_enabled_flag 2240指示是否對片段區段中所包含的多個執行緒執行並行熵編碼。若entropy_coding_sync_enabled_flag 2240是1，則其指示如上所述根據WPP來對多個執行緒執行並行熵編碼。若entropy_coding_sync_enabled_flag 2240是0，則其指示不執行根據WPP的並行熵編碼。

如上所述，具體言之，若執行WPP，則關於片段區段中所包含的執行緒的第一LCU 中所包含的初始量子化的寫碼單元，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來預測所預測QP QP_Pred。且，關於每一可並行處理的圖塊的初始量子化的量子化群組，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來預測所預測QP QP_Pred。

圖23為展示根據本發明的實施例的提供至片段區段標頭的QP相關語法的表格。

參看圖23，片段資訊產生器1530可將語法slice_qp_delta包含於片段標頭中，所述語法slice_qp_delta指示語法init_qp_minus26（其指示圖像級初始QP）與片段級初始QP SliceQP之間的差異。

圖24為展示根據本發明的實施例的添加至TU資訊中的QP相關語法的表格。

參看圖24，TU資訊產生器1540可將大小資訊2410（cu_qp_delta_abs）以及語法cu_qp_delta（其指示在寫碼單元層級的QP與所預測QP QP_Pred之間的差異）的正負號資訊2420（cu_qp_delta_sign）包含於TU資訊中。

圖25為根據本發明的實施例的視訊編碼方法的流程圖。

參看圖25，在操作2510中，量子化執行器1410獲得用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行量子化的QP。

在操作2520中，QP預測器1420判定用於預測片段區段中所包含的可並行編碼的資料單元的第一量子化群組的QP的片段級初始QP SliceQP。如上所述，可並行編碼的資料單元可為根據WPP包含同一列的LCU的執行緒，或為藉由關於至少一個行邊界及/或列邊界分割圖像而獲得的圖塊。

在操作2530中，QP預測器1420藉由使用所判定的片段級初始QP SliceQP而獲得第一量子化群組的所預測QP QP_Pred。更詳細言之，若根據WPP對片段區段中所包含的多個執行緒執行並行熵編碼，則QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得每一執行緒的第一LCU的初始量子化的寫碼單元的所預測QP QP_Pred。且，關於每一可並行處理的圖塊的初始量子化的量子化群組，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP來預測所預測QP QP_Pred。

且，即使在未執行WPP時，QP預測器1420仍可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得片段區段的第一LCU的初始量子化的寫碼單元的所預測QP QP_Pred。此外，QP預測器1420可藉由使用片段級初始QP SliceQP而獲得圖塊中所包含的初始量子化的寫碼單元的所預測QP QP_Pred。此外，QP預測器1420可基於寫碼單元的上方及左側鄰近寫碼單元的QP的平均值而獲得寫碼單元的所預測QP QP_Pred。

在操作2540中，熵編碼器450將用於判定片段級初始QP SliceQP的語法資訊添加至位元串流中。如上所述，PPS產生器1520可將語法init_qp_minus26包含於PPS中，所述語法init_qp_minus26指示用於獲得圖像中所包含的每一片段的片段級初始QP SliceQP的圖像級初始QP。且，片段資訊產生器1530可將語法slice_qp_delta包含於片段標頭中，所述語法slice_qp_delta指示語法init_qp_minus26（其指示圖像級初始QP）與片段級初始QP SliceQP之間的差異。TU資訊產生器1540可將大小資訊2410（cu_qp_delta_abs）以及語法cu_qp_delta（其指示在寫碼單元層級的QP與所預測QP QP_Pred之間的差異）的正負號資訊2420（cu_qp_delta_sign）包含於TU資訊中。

圖26為根據本發明的實施例的圖5所說明的熵解碼器520的詳細方塊圖。

熵解碼器520按算術方式對來自位元串流的語法元素進行解碼。更詳細言之，參看圖26，熵解碼器520包含：SPS獲得器2610，用於獲得包含整個序列的編碼資訊（例如，設定檔以及層級）的SPS；PPS獲得器2620，用於獲得包含所述序列中所包含的每一圖像的編碼資訊的PPS；片段資訊獲得器2630，用於獲得圖像中所包含的片段區段的編碼資訊的片段資訊；以及TU資訊獲得器2640，用於獲得關於變換程序中所使用的TU的資訊。

熵解碼器520獲得用於判定用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行逆量子化的QP的初始值的語法。更詳細言之，PPS獲得器2620獲得指示圖像級初始QP的語法init_qp_minus26。且，片段資訊獲得器2630自片段標頭獲得語法slice_qp_delta，所述語法slice_qp_delta指示語法init_qp_minus26（其指示圖像級初始QP）與片段級初始QP SliceQP之間的差異。此外，熵解碼器520可獲得語法（entropy_coding_sync_enabled_flag），所述語法（entropy_coding_sync_enabled_flag）指示是否對片段區段中所包含的多個執行緒執行並行熵編碼。若entropy_coding_sync_enabled_flag是1，則可如上所述根據WPP來對多個執行緒執行並行熵解碼。若entropy_coding_sync_enabled_flag是0，則可不執行根據WPP的並行熵解碼。圖27為根據本發明的實施例的圖5所說明的逆量子化器530的詳細方塊圖。

參看圖27，逆量子化器530包含QP預測器2710、加法器2720以及逆量子化執行器2730。

如同圖14所說明的QP預測器1420，QP預測器2710可獲得寫碼單元的所預測QP QP_Pred。關於預定的可並行處理的資料單元的初始逆量子化的寫碼單元（或量子化群組），QP預測器2710可藉由使用片段級初始QP SliceQP來獲得所預測QP QP_Pred。如上所述，量子化群組表示共用同一所預測QP QP_Pred的一組一或多個寫碼單元。量子化群組可包含一個寫碼單元或多個寫碼單元。可並行解碼的資料單元可為根據WPP包含同一列的LCU的執行緒，或為藉由關於至少一個行邊界及/或列邊界分割圖像而獲得的圖塊。

且，QP預測器2710可如以下方程式所示藉由使用圖像級初始QP init_qp_minus26以及指示圖像級初始QP init_qp_minus26與片段級初始QP SliceQP之間的差異的語法slice_qp_delta來獲得片段級初始QP SliceQP：SliceQP=26+init_qp_minus26+slice_qp_delta。此外，QP預測器2710可藉由使用片段級初始QP SliceQP而獲得當前片段區段中所包含的可並行處理的資料單元的第一量子化群組的所預測QP QP_Pred。

加法器2720藉由將QP差異ΔQP（其為應用於寫碼單元的QP與所預測QP QP_Pred之間的差異）與所預測QP QP_Pred相加來復原QP。

逆量子化執行器2730藉由使用根據所復原的QP判定的量子化步階Q_Step而對輸入資料執行逆量子化。如上所述，與量子化程序相反，逆量子化執行器2730藉由使用將輸入資料乘以根據QP判定的量子化步階Q_Step而獲得的值來執行逆量子化。

圖28為根據本發明的實施例的視訊解碼方法的流程圖。

參看圖28，在操作2810中，熵解碼器520自位元串流獲得用於判定用於對片段區段中所包含的可並行處理的資料單元的第一量子化群組執行逆量子化的QP的初始值的語法。如上所述，熵解碼器520的PPS獲得器2620獲得指示圖像級初始QP的語法init_qp_minus26，且片段資訊獲得器2630自片段標頭獲得語法slice_qp_delta，所述語法slice_qp_delta指示語法init_qp_minus26（其指示圖像級初始QP）與片段級初始QP SliceQP之間的差異。

在操作2820中，QP預測器2710基於所獲得的語法而獲得用於預測用於對片段區段中所包含的寫碼單元執行逆量子化的QP的片段級初始QP SliceQP。如上所述，QP預測器2710可如以下方程式所示藉由使用圖像級初始QP init_qp_minus26以及指示圖像級初始QP init_qp_minus26與片段級初始QP SliceQP之間的差異的語法slice_qp_delta來獲得片段級初始QP SliceQP：SliceQP=26+init_qp_minus26+slice_qp_delta。

在操作2830中，QP預測器2710可藉由使用片段級初始QP SliceQP而獲得片段區段中所包含的可並行處理的資料單元的第一量子化群組的所預測QP QP_Pred。

在操作2840中，加法器2720藉由將QP差異ΔQP（其為應用於寫碼單元的QP與所預測QP QP_Pred之間的差異）與所預測QP QP_Pred相加來判定QP。

在操作2850中，逆量子化執行器2730基於所判定的QP而獲得量子化步階Q_Step，且藉由使用量子化步階Q_Step而對第一量子化群組中所包含的寫碼單元執行逆量子化。

本發明的實施例可寫為電腦程式，且可在使用電腦可讀記錄媒體執行程式的通用數位電腦中實施。電腦可讀記錄媒體的實例包含磁性儲存媒體（例如，ROM、軟碟、硬碟等）以及光學記錄媒體（例如，CD-ROM或DVD）。

儘管已參考本發明的例示性實施例特定地展示且描述了本發明，但一般熟習此項技術者將理解，在不脫離如由所附申請專利範圍界定的本發明的精神以及範疇的情況下，可對本發明進行形式以及細節上的各種改變。例示性實施例應僅在描述性意義上考慮且並非用於限制目的。因此，本發明的範疇並非由本發明的詳細描述界定而是由隨附申請專利範圍界定，且在此範疇內的所有差異將解釋為包含於本發明中。

100‧‧‧視訊編碼裝置
110‧‧‧LCU分割器
120‧‧‧寫碼單元判定器
130‧‧‧輸出器
200‧‧‧視訊解碼裝置
210‧‧‧接收器
220‧‧‧影像資料以及編碼資訊提取器
230‧‧‧影像資料解碼器
310、320、330‧‧‧視訊資料
315、325、335、650、710、930、960、980、1010、1012、1014、1016、1018、1020、1022、1024、1026、1028、1030、1032、1040、1042、1044、1046、1048、1050、1052、1054、1060、1302、1304、1306、1312、1314、1316、1318、a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、α、β、γ‧‧‧寫碼單元
400‧‧‧影像編碼器
405‧‧‧當前畫面
410、550‧‧‧畫面內預測器
420‧‧‧運動估計器
425、560‧‧‧運動補償器
430‧‧‧變換器
440‧‧‧量子化器
450‧‧‧熵編碼器
455、505‧‧‧位元串流
460、530‧‧‧逆量子化器
470、540‧‧‧逆變換器
480‧‧‧解區塊濾波器
490、580‧‧‧迴路濾波單元
495、585、595‧‧‧參考畫面
500‧‧‧影像解碼器
510‧‧‧剖析器
520‧‧‧熵解碼器
570‧‧‧解區塊器
600‧‧‧階層結構
610‧‧‧寫碼單元/分區/LCU
612、614、616、622、624、626、632、634、636、642、644、646‧‧‧分區
620、630、640‧‧‧寫碼單元/分區
720‧‧‧變換單元
800、810、820‧‧‧資訊
802、804、806、808‧‧‧分區
812‧‧‧畫面內模式
814‧‧‧畫面間模式
816‧‧‧跳過模式
822‧‧‧第一畫面內TU
824‧‧‧第二畫面內TU
826‧‧‧第一畫面間TU
828‧‧‧第二畫面間TU
900‧‧‧寫碼單元/當前LCU
910、940、990‧‧‧預測單元
912、914、916、918、942、944、946、948、992、994、996、998‧‧‧分區類型
920、950、970、2510、2520、2530、2540、2810、2820、2830、2840、2850‧‧‧操作
999‧‧‧資料單元
1070‧‧‧變換單元（TU）
1300、1342、1344、1352、1354‧‧‧最大寫碼單元（LCU）
1322、1324、1326、1328、1332、1334、1336、1338‧‧‧分區類型
1410‧‧‧量子化執行器
1420、1430、2710‧‧‧QP預測器
1510‧‧‧SPS產生器
1520‧‧‧PPS產生器
1530‧‧‧片段資訊產生器
1540‧‧‧TU資訊產生器
1610、1620、1630、1640、1710、1720、1730、1881、1885、1891、1895‧‧‧片段區段
1700、1800、1850、2000‧‧‧圖像
1801‧‧‧圖塊邊界
1803、1805、1807、1809、1811、1813、1815、1817、1819、1861、1863、1865、1883‧‧‧片段區段邊界線
1851‧‧‧圖塊邊界線
1866、1868、1893‧‧‧片段邊界線
1901‧‧‧第二LCU
1902、2001～2007‧‧‧第一LCU
1903、1904、1905‧‧‧LCU
2110‧‧‧第一量子化群組
2120、2130‧‧‧量子化群組
2210‧‧‧語法init_qp_minus26
2220‧‧‧cu_qp_delta_enabled_flag
2230‧‧‧語法diff_cu_qp_delta_depth
2240‧‧‧entropy_coding_sync_enabled_flag
2410‧‧‧大小資訊
2420‧‧‧正負號資訊
2610‧‧‧SPS獲得器
2620‧‧‧PPS獲得器
2630‧‧‧片段資訊獲得器
2640‧‧‧TU資訊獲得器
2720‧‧‧加法器
2730‧‧‧逆量子化執行器
QP_Pred‧‧‧所預測QP
ΔQP‧‧‧QP差異

藉由參看附圖詳細描述本發明的例示性實施例，本發明的以上以及其他特徵以及優點將變得更顯而易見。圖1為根據本發明的實施例的用於對視訊進行編碼的裝置的方塊圖。圖2為根據本發明的實施例的用於對視訊進行解碼的裝置的方塊圖。圖3為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元的概念的圖式。圖4為根據本發明的實施例的基於寫碼單元的影像編碼器的方塊圖。圖5為根據本發明的實施例的基於寫碼單元的影像解碼器的方塊圖。圖6為說明根據本發明的實施例的根據深度的較深寫碼單元以及分區的圖式。圖7為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元與變換單元（transformation unit；TU）之間的關係的圖式。圖8為用於描述根據本發明的實施例的對應於經寫碼的深度的寫碼單元的編碼資訊的圖式。圖9為根據本發明的實施例的根據深度的較深寫碼單元的圖式。圖10至圖12為用於描述根據本發明的實施例的寫碼單元、預測單元與TU之間的關係的圖式。圖13為用於描述根據表1的編碼模式資訊的寫碼單元、預測單元與TU之間的關係的圖式。圖14為根據本發明的實施例的圖4所說明的量子化器的詳細方塊圖。圖15為根據本發明的實施例的圖4所說明的熵編碼器的詳細方塊圖。圖16展示根據本發明的實施例的作為用於分割圖像的資料單元的片段區段、片段以及最大寫碼單元（largest coding unit；LCU）。圖17展示根據本發明的實施例的作為用於分割圖像的資料單元的圖塊（tile）以及片段區段。圖18A及圖18B展示根據本發明的實施例的圖塊、片段區段、片段以及LCU之間的相關。圖19為用於描述根據本發明的實施例的波前並行處理（wavefront parallel processing；WPP）的參考圖。圖20為用於描述根據本發明的實施例的獲得片段區段中所包含的LCU的所預測量子化參數（QP）的程序的圖式。圖21為用於描述根據本發明的實施例的獲得LCU中所包含的寫碼單元的所預測QP的程序的圖式。圖22為展示根據本發明的實施例的提供至圖像參數集合（picture parameter set；PPS）的QP相關語法的表格。圖23為展示根據本發明的實施例的提供至片段區段標頭的QP相關語法的表格。圖24為展示根據本發明的實施例的添加至TU資訊中的QP相關語法的表格。圖25為根據本發明的實施例的視訊編碼方法的流程圖。圖26為根據本發明的實施例的圖5所說明的熵解碼器的詳細方塊圖。圖27為根據本發明的實施例的圖5所說明的逆量子化器的詳細方塊圖。圖28為根據本發明的實施例的視訊解碼方法的流程圖。

2810、2820、2830、2840、2850‧‧‧操作

Claims

一種視訊解碼裝置，包括：處理器，經組態以：獲得片段的量子化參數，使用所述片段的所述量子化參數來產生當前量子化群組的預測量子化參數，使用所述片段的所述量子化參數來產生下一量子化群組的預測量子化參數，且對所述當前量子化群組與所述下一量子化群組執行逆量子化，其中所述當前量子化群組是在包含於所述片段的當前列中的第一量子化群組，所述下一量子化群組是在包含於所述片段的下一列中的第一量子化群組，且所述當前列與所述下一列中的每一者包括多個最大寫碼單元，且其中關於在所述當前列的量子化群組的預測量子化參數是使用在所述當前列中的所述量子化群組的鄰近寫碼單元的量子化參數而產生，其中在所述當前列的量子化群組不是所述當前量子化群組，且其中關於在所述下一列的量子化群組的預測量子化參數是使用在所述下一列中的所述量子化群組的鄰近寫碼單元的量子化參數而產生，其中在所述下一列的量子化群組不是所述下一量子化群組。
如申請專利範圍第1項所述的視訊解碼裝置，其中所述當前量子化群組是共用所述當前量子化群組的所述預測量子化參數的一組至少一個寫碼單元。