TW202021354A - 運動向量預測器清單產生 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種視訊寫碼器，其經組態以執行運動向量預測，以預測一視訊資料區塊之一運動向量。該運動向量預測可使用一運動向量預測器清單，其包括相對於當前區塊之鄰近候選項及非鄰近候選項兩者。該視訊寫碼器可將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。

Description

運動向量預測器清單產生

本發明係關於視訊編碼及視訊解碼。

數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，該等器件包括數位電視、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、視訊遊戲控制台、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、視訊串流器件及其類似者。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)、高效率視訊寫碼(HEVC)標準、ITU-T H.265/高效率視訊寫碼(HEVC)所定義之標準及此等標準之擴展中所描述的彼等視訊寫碼技術。視訊器件可藉由實施此等視訊寫碼技術來更高效地傳輸、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)預測以減少或移除為視訊序列所固有之冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼，視訊圖塊(例如視訊圖像或視訊圖像之一部分)可分割成視訊區塊，該等視訊區塊亦可被稱作寫碼樹狀結構單元(CTU)、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。使用關於相同圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測來對圖像之經框內寫碼(I)圖塊中的視訊區塊進行編碼。圖像之經框間寫碼(P或B)圖塊中的視訊區塊可使用關於相同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。

大體而言，本發明描述用於視訊編解碼器中之框間預測寫碼的技術。特定而言，本發明係關於運動向量預測器清單建構及修剪。本發明之技術可應用於現有視訊編解碼器中之任一者，諸如HEVC(高效率視訊寫碼)，或可為任何未來視訊寫碼標準中之高效寫碼工具，諸如H.266/VVC (多功能視訊寫碼)。

在一些實例中，本發明描述用於自相鄰區塊及對應時間區塊產生一當前區塊之運動向量預測器的技術。基於該運動向量預測器導出該當前區塊之該運動向量。在一些實例中，該等技術可經由一快速修剪演算法降低運動向量預測器清單產生之複雜度。該運動向量預測器清單可用於合併候選項清單產生中，或可用於其他運動向量預測器清單產生(諸如進階運動向量預測(AMVP)清單及仿射MVP清單)之技術領域中。

在一個實例中，本發明描述一種對視訊資料進行解碼之方法，該方法包含：將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。

在另一實例中，本發明描述一種經組態以對視訊資料進行解碼之裝置，該裝置包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其與其記憶體通信，該一或多個處理器經組態以將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。

在另一實例中，本發明描述一種經組態以對視訊資料進行解碼之裝置，該裝置包含：用於將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組之構件；用於基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單之構件；及用於基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼之構件。

在另一實例中，本發明描述一種儲存指令之非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等指令在執行時使一或多個處理器經組態以將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。

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、目標及優點將自本說明書、圖式及申請專利範圍而顯而易見。

本申請案主張2018年8月7日申請之美國臨時申請案第62/715,703號及2018年8月30日申請之美國臨時申請案第62/725,189號的權益，該等申請案中之每一者的全部內容以引用之方式併入本文中。

本發明係關於運動向量預測器選擇。在視訊寫碼中，諸如在框間預測中，基於預測區塊來預測當前區塊。當前區塊之運動向量識別預測區塊。發信運動向量之＜x,y＞座標可能需要比運動向量預測器技術更多之頻寬，藉由該運動向量預測器技術，視訊解碼器可導出運動向量。

舉例而言，利用一些運動向量預測器技術(諸如合併/跳過模式、進階運動向量預測(AMVP)模式或仿射合併/AMVP模式之彼等運動向量預測器技術)，視訊編碼器及視訊解碼器各自建構相同運動向量預測器清單，其包括形成當前區塊之運動向量之預測器之運動向量的清單。運動向量預測器清單中之運動向量預測器可為在空間上相鄰或鄰近之區塊的運動向量或時間區塊(例如與包括正編碼或正解碼之當前區塊的當前圖像不同之圖像中的區塊)之運動向量。

並非發信＜x,y＞座標，而是視訊編碼器發信運動向量預測器清單中之索引。視訊解碼器基於運動向量預測器清單中之索引來判定運動向量預測器，且基於運動向量預測器來產生當前區塊之運動向量。舉例而言，在合併模式中，視訊解碼器將當前區塊之運動向量設定為等於運動向量預測器。在AMVP模式中，視訊解碼器亦接收運動向量與運動向量預測器之間的運動向量差(MVD)。視訊解碼器將MVD新增至運動向量預測器以判定當前區塊之運動向量。

本發明描述用於建構運動向量預測器清單之實例技術。舉例而言，可能出現的影響寫碼效率的一個技術問題為在運動向量預測器清單中可存在運動向量預測器之重複(例如相同運動向量預測器在運動向量預測器清單中之多個位置中存在)。在此等情況下，在運動向量預測器清單中可不存在足夠的可用空間，且更佳運動向量預測器可以不包括在運動向量預測器清單中，此係由於運動向量預測器之重複已用完運動向量預測器清單中之可用時槽。

克服此等缺陷之一種方式為「修剪」運動向量預測器清單以移除運動向量預測器之重複。然而，當運動向量預測器清單之大小增加時，檢查以確保不存在重複所需之時鐘週期的數目可導致視訊編碼或解碼程序之減速。

本發明描述即使在運動向量預測器清單之大小相對較大的情況下亦提供快速修剪之一或多種實例技術。舉例而言，視訊寫碼器(例如視訊編碼器或視訊解碼器)可將相鄰區塊分組成區塊集合(例如第一區塊集合、第二區塊集合等)。

視訊寫碼器可包括第二區塊集合中之第一區塊的運動向量。視訊寫碼器隨後可判定第二區塊集合中之第二區塊的運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的運動向量相同抑或與第一區塊集合中之區塊子集的運動向量相同。作為一個實例，該子集可包括具有運動向量之第一區塊集合中之前兩個區塊。

若第二區塊之運動向量與此等運動向量中之任一者相同，則視訊寫碼器可略過將第二區塊集合中之第二區塊的運動向量插入於運動向量預測器清單中(例如不插入或避免插入)。若第二區塊之運動向量與所有此等運動向量不同，則視訊寫碼器可將第二區塊集合中之第二區塊的運動向量插入於運動向量預測器清單中。

視訊寫碼器可針對第二區塊群組中之其他區塊重複此等操作，且針對第三區塊群組中之區塊重複此等操作。在以上實例中，第二區塊集合中之第一區塊為(可以作為與第二區塊集合中之第二區塊在空間上最接近的區塊之)區塊，且第一區塊可為先前經檢查以判定是否要將第一區塊之運動向量包括在運動向量預測器清單中的區塊。

在一些實例中，第一區塊集合包括與當前區塊直接相鄰之區塊。第二區塊集合、第三區塊集合等區塊集合包括藉由一或多個區塊用當前區塊間隔開的區塊。

視訊寫碼器亦可判定額外運動向量預測器。舉例而言，視訊寫碼器可基於第一群組中之區塊的運動向量、第二群組中之區塊的運動向量、第三群組中之區塊的運動向量等來判定額外運動向量預測器。一個實例，視訊寫碼器可對第一區塊集合及時間運動向量預測器中之兩個或更多個區塊的運動向量求平均值，以判定第一額外運動向量預測器。視訊寫碼器可對第二區塊集合及第三區塊集合執行類似操作以再多判定兩個運動向量預測器。

以此方式，本發明描述用於以高效方式建構運動向量預測器清單的技術之實例，視訊編碼器及視訊解碼器使用該運動向量預測器清單進行框間預測。此等實例技術可解決視訊寫碼器之操作中所存在之技術問題，諸如當視訊寫碼器正判定是否要將運動向量預測器包括在運動向量預測器清單中時，縮減處理時間。

圖1為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼及解碼系統100的方塊圖。本發明之技術大體上係針對寫碼(編碼及/或解碼)視訊資料。大體而言，視訊資料包括用於處理視訊之任何資料。因此，視訊資料可包括原始未經寫碼之視訊、經編碼視訊、經解碼(例如經重建構)視訊及視訊後設資料，諸如發信之資料。

如圖1中所示，在此實例中，系統100包括源器件102，其提供待由目的地器件116解碼及顯示之經編碼視訊資料。特定而言，源器件102經由電腦可讀媒體110將視訊資料提供至目的地器件116。源器件102及目的地器件116可包含廣泛範圍器件中之任一者，包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、電話手持機(諸如智慧型電話)、電視、攝影機、顯示器件、數字媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流器件或其類似者。在一些情況下，源器件102及目的地器件116可經裝備用於無線通信，且由此可被稱作無線通信器件。

在圖1之實例中，源器件102包括視訊源104、記憶體106、視訊編碼器200及輸出介面108。目的地器件116包括輸入介面122、視訊解碼器300、記憶體120及顯示器件118。根據本發明，源器件102之視訊編碼器200及目的地器件116之視訊解碼器300可經組態以應用用於修剪非鄰近合併候選項及/或建構運動向量預測器清單之該等技術。由此，源器件102表示視訊編碼器件之實例，而目的地器件116表示視訊解碼器件之實例。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102可自外部視訊源(諸如外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地器件116可與外部顯示器件介接，而非包括整合顯示器件。

如圖1中所示的系統100僅為一個實例。大體而言，任何數位視訊編碼及/或解碼器件可執行用於修剪非鄰近合併候選項及/或建構運動向量預測器清單之技術。源器件102及目的地器件116僅為源器件102產生經寫碼視訊資料以供傳輸至目的地器件116之此等寫碼器件的實例。本發明將「寫碼」器件稱作對資料執行寫碼(編碼及/或解碼)之器件。因此，視訊編碼器200及視訊解碼器300表示寫碼器件之實例，特定而言分別表示視訊編碼器及視訊解碼器之實例。在一些實例中，器件102、116可以實質上對稱之方式操作，使得器件102、116中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統100可支援視訊器件102、116之間的單向或雙向視訊傳輸以用於例如視訊串流、視訊播放、視訊廣播或視訊電話。

大體而言，視訊源104表示視訊資料源(亦即，原始未經寫碼之視訊資料)且將視訊資料之依序圖像(亦被稱作「圖框」)提供至視訊編碼器200，該視訊編碼器對圖像之資料進行編碼。源器件102之視訊源104可包括視訊俘獲器件，諸如視訊攝影機、含有先前俘獲之原始視訊的視訊存檔及/或用於自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋入介面。作為另一替代方案，視訊源104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。在每一情況下，視訊編碼器200對所俘獲、所預先俘獲或電腦產生之視訊資料進行編碼。視訊編碼器200可將圖像之接收次序(有時被稱作「顯示次序」)重新配置成寫碼次序以供進行寫碼。視訊編碼器200可產生包括經編碼視訊資料之位元串流。源器件102隨後可經由輸出介面108將經編碼視訊資料輸出至電腦可讀媒體110上以供藉由例如目的地器件116之輸入介面122接收及/或擷取。

源器件102之記憶體106及目的地器件116之記憶體120表示通用記憶體。在一些實例中，記憶體106、120可儲存原始視訊資料，例如來自視訊源104之原始視訊及來自視訊解碼器300之原始經解碼視訊資料。另外地或可替代地，記憶體106、120可儲存可分別由例如視訊編碼器200及視訊解碼器300執行之軟體指令。儘管在此實例中示出為與視訊編碼器200及視訊解碼器300分開，但應理解，視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可包括功能上類似或等效目的之內部記憶體。此外，記憶體106、120可儲存例如自視訊編碼器200輸出及輸入至視訊解碼器300之經編碼視訊資料。在一些實例中，可將記憶體106、120之部分分配為一或多個視訊緩衝器，以例如儲存原始、經解碼及/或經編碼視訊資料。

電腦可讀媒體110可表示能夠將經編碼視訊資料自源器件102傳送至目的地器件116之任何類型的媒體或器件。在一個實例中，電腦可讀媒體110表示用以使得源器件102能夠即時地將經編碼視訊資料(例如)經由射頻網路或基於電腦之網路直接傳輸至目的地器件116之通信媒體。根據諸如無線通信協定之通信標準，輸出介面108可調變包括經編碼視訊資料之傳輸信號，且輸入介面122可調變所接收之傳輸信號。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、廣域網路或全域網路(諸如網際網路))之部分。通信媒體可包括路由器、交換器、基地台或可用於促進自源器件102至目的地器件116之通信的任何其他設備。

在一些實例中，源器件102可將經編碼資料自輸出介面108輸出至儲存器件116。類似地，目的地器件116可經由輸入介面122自儲存器件116存取經編碼資料。儲存器件116可包括多種分佈式或本機存取式資料儲存媒體中之任一者，諸如硬碟機、藍光光碟、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的數位儲存媒體。

在一些實例中，源器件102可將經編碼視訊資料輸出至檔案伺服器114，或可儲存源器件102所產生之經編碼視訊的另一中間儲存器件。目的地器件116可經由串流或下載而自檔案伺服器114存取所儲存之視訊資料。檔案伺服器114可為能夠儲存經編碼視訊資料且將該經編碼視訊資料傳輸至目的地器件116的任何類型之伺服器器件。檔案伺服器114可表示網頁伺服器(例如用於網站)、檔案傳送協定(FTP)伺服器、內容傳遞網路器件或網路附加儲存(NAS)器件。目的地器件116可經由包括網際網路連接之任何標準資料連接自檔案伺服器114存取經編碼視訊資料。此可包括無線頻道(例如Wi-Fi連接)、有線連接(例如DSL、電纜數據機等)或該兩者的適合於存取儲存於檔案伺服器114上之經編碼視訊資料的組合。檔案伺服器114及輸入介面122可經組態以根據串流傳輸協定、下載傳輸協定或其組合操作。

輸出介面108及輸入介面122可表示無線傳輸器/接收器、數據機、有線網路連接組件(例如乙太網路卡)、根據各種IEEE 802.11標準中之任一者來操作的無線通信組件或其他實體組件。在輸出介面108及輸入介面122包含無線組件之實例中，輸出介面108及輸入介面122可經組態以根據蜂巢式通信標準(諸如4G、4G-LTE (長期演進)、LTE進階、5G或其類似者)來傳送資料，諸如經編碼視訊資料。在輸出介面108包含無線傳輸器的一些實例中，輸出介面108及輸入介面122可經組態以根據諸如IEEE 802.11規格、IEEE 802.15規格(例如，ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者的其他無線標準來傳送資料，諸如經編碼視訊資料。在一些實例中，源器件102及/或目的地器件116可包括各別系統單晶片(SoC)器件。舉例而言，源器件102可包括SoC器件以執行歸因於視訊編碼器200及/或輸出介面108之功能性，且目的地器件116可包括SoC器件以執行歸因於視訊解碼器300及/或輸入介面122之功能性。

本發明之技術可應用於支援各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、儲存於資料儲存媒體上的數位視訊之解碼或其他應用。

目的地器件116之輸入介面122自電腦可讀媒體110(例如儲存器件112、檔案伺服器114或其類似者)接收經編碼視訊位元串流。經編碼視訊位元串流電腦可讀媒體110可包括由視訊編碼器200定義之發信資訊，該發信資訊亦由視訊解碼器300使用，諸如具有描述視訊區塊或其他經寫碼單元(例如圖塊、圖像、圖像群組、序列或其類似者)之特性及/或處理之值的語法元素。顯示器件118向使用者顯示經解碼視訊資料之經解碼圖像。顯示器件118可表示各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。

儘管圖1中未示出，但在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可各自與音訊編碼器及/或音訊解碼器整合，且可包括適合的MUX-DEMUX單元或其他硬體及/或軟體，以處置在共同資料串流中包括音訊及視訊兩者之多工串流。若適用，則MUX-DEMUX單元可遵照ITU H.223多工器協定或諸如使用者資料報協定(UDP)之其他協定。

視訊編碼器200及視訊解碼器300各自可經實施為各種合適的編碼器及/或解碼器電路系統中之任一者，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。當該等技術部分以軟體實施時，器件可將用於軟體之指令儲存於合適之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200及視訊解碼器300中之每一者可包括於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經整合為各別器件中之組合式編碼器/解碼器(CODEC)的部分。包括視訊編碼器200及/或視訊解碼器300之器件可包含積體電路、微處理器及/或無線通信器件，諸如蜂巢式電話。

視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據視訊寫碼標準操作，諸如ITU-T H.265，亦稱作高效率視訊寫碼(HEVC)或其擴展，諸如多視圖及/或可調式視訊寫碼擴展。可替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據其他專用或工業標準(諸如聯合探索測試模型(JEM))操作。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。

下面描述與視訊寫碼(諸如聯合探索模型(JEM)之視訊寫碼)相關之一些技術。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 (亦被稱作ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可調式視訊寫碼(SVC)及多視圖視訊寫碼(MVC)擴展。另外，ITU-T視訊寫碼專家組(VCEG)及ISO/IEC運動圖像專家群(MPEG)之視訊寫碼聯合協作小組(JCT-VC)以及3D視訊寫碼擴展開發聯合協作小組(JCT-3V)最近已開發出了新的視訊寫碼標準，即高效率視訊寫碼(HEVC)或ITU-T H.265，包括其範圍擴展、多視圖擴展(MV-HEVC)及可調式擴展(SHVC)。

最新的HEVC草案規格(且在下文中被稱作HEVC WD)可自phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/ JCTVC-N1003-v1.zip獲得。關於HEVC之額外資訊可自以下內容獲得：G. J. Sullivan；J.-R. Ohm；W.-J. Han；T. Wiegand (2012年12月).「Overview of the High Efficiency Video Coding (HEVC) Standard」(PDF). 關於2012年9月14日所擷取之Circuits and Systems for Video Technology之IEEE彙刊(IEEE)22(12)。另一資源為：JCTVC-L1003_v34,phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip 。

ITU-T VCEG (Q6/16)及ISO/IEC MPEG (JTC 1/SC 29/WG 11)研究了對未來視訊寫碼技術標準化之潛在需求，其壓縮能力顯著地超過當前HEVC標準之壓縮能力(包括其針對螢幕內容寫碼及高動態範圍寫碼之當前擴展及近期擴展)。該等群組正共同致力於聯合協作工作(被稱為聯合視訊探索小組(JVET))中之此探索活動，以評估該等群組在此領域中之專家所提議的壓縮技術設計。JVET在2015年10月19日至21日期間第一次會面。且參考軟體之最新版本(亦即，聯合探索模型7 (JEM 7))可自jvet.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_HMJEMSoftware/tags/ HM-16.6-JEM-73.0/下載。聯合探索測試模型7 (JEM7)之演算法描述可參考JVET-G1001: J.Chen、E.Alshina、G.J.Sullivan、J.-R.Ohm、J.Boyce在2017年7月的「Algorithm description of Joint Exploration Test Model 7」JVET-G1001。

ITU-T WP3/16及ISO/IEC JTC 1/ SC 29/ WG 11之聯合視訊專家小組(JVET)於2018年7月10日至18日期間在GR-盧布爾雅那會議展覽中心(GR - Ljubljana Exhibition and Convention Centre)(杜納斯卡西斯塔(Dunajska cesta) 18，1000盧布爾雅那，斯洛文尼亞)處舉行其第十一次會議。多功能視訊寫碼(VVC)之名稱經選擇作為新標準之非正式名稱。參考軟體VTM(VVC測試模型)及BMS(基準設定)可自jvet.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_VVCSoftware_VTM/, jvet.hhi.fraunhofer.de/svn/svn_VVCSoftware_BMS/下載，且演算法描述可參考JVET-K1002: G. J. Sullivan、J. Chen、Y. Ye、S. Kim在2018年8月的「Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 2」JVET-K1002。Bross等人描述了VVC標準之最新草案，「Versatile Video Coding (草案5)」，ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11之聯合視訊專家小組(JVET)第14次會議：2019年3月19日至27日，日內瓦(Geneva), CH，JVET-N1001-v8 (下文中稱為「VVC草案5」)。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。

大體而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可對圖像執行基於區塊的寫碼。術語「區塊」大體係指包括待處理(例如編碼、解碼或以其他方式在編碼及/或解碼程序中使用)之資料的結構。舉例而言，區塊可包括亮度及/或色度資料樣本之二維矩陣。大體而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可對以YUV (例如Y、Cb、Cr)格式表示之視訊資料進行寫碼。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可對亮度及色度分量進行寫碼，而非對圖像樣本之紅色、綠色及藍色(RGB)資料進行寫碼，其中該等色度分量可包括紅色調及藍色調色度分量兩者。在一些實例中，視訊編碼器200在編碼之前將所接收的RGB格式資料轉換成YUV表示，且視訊解碼器300將YUV表示轉換成RGB格式。可替代地，預處理單元及後處理單元(未圖示)可執行此等轉換。

本發明大體可指對圖像進行寫碼(例如編碼及解碼)以包括編碼或解碼圖像之資料的程序。類似地，本發明可指對圖像之區塊進行寫碼以包括編碼或解碼區塊之資料的程序，例如預測及/或殘餘寫碼。經編碼視訊位元串流大體上包括表示寫碼決策(例如寫碼模式)及圖像至區塊之分割的語法元素的一系列值。因此，對寫碼圖像或區塊之參考大體上應理解為對形成該圖像或區塊之語法元素的值進行寫碼。

HEVC定義各種區塊，包括寫碼單元(CU)、預測單元(PU)及變換單元(TU)。根據HEVC，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)根據四分樹結構將寫碼樹狀結構單元(CTU)分割成CU。亦即，視訊寫碼器將CTU及CU分割成四個相同的非重疊正方形，且四分樹之每一節點具有零個或四個子節點。不具有子節點之節點可被稱作「葉節點」，且此等葉節點之CU可包括一或多個PU及/或一或多個TU。視訊寫碼器可進一步分割PU及TU。舉例而言，在HEVC中，殘餘四分樹(RQT)表示TU之分割。在HEVC中，PU表示框間預測資料，而TU表示殘餘資料。經框內預測之CU包括框內預測資訊，諸如框內模式指示。

作為另一實例，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以根據JEM/VVC操作。根據JEM/VVC之一些實例，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)將圖像分割成複數個寫碼樹狀結構單元(CTU)。視訊編碼器200可根據樹狀結構(諸如四分樹二元樹(QTBT)結構)分割CTU。JEM/VVC之QTBT結構移除多種分割類型之概念，諸如HEVC之CU、PU及TU之間的間距。JEM/VVC之QTBT結構包括兩個層級：根據四分樹分割進行分割的第一層級，及根據二元樹分割進行分割的第二層級。QTBT結構之根節點對應於CTU。二元樹之葉節點對應於寫碼單元(CU)。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用單一QTBT結構以表示亮度及色度分量中之每一者，而在其他實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用兩個或更多個QTBT結構，諸如用於亮度分量之一個QTBT結構及用於兩個色度分量之另一QTBT結構(或用於各別色度分量之兩個QTBT結構)。

視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用根據HEVC之四分樹分割、根據JEM/VVC之QTBT分割，或其他分割結構。出於解釋之目的，關於QTBT分割呈現本發明之技術的描述。然而，應理解，本發明之技術亦可應用於經組態以使用四分樹分割亦或其他類型之分割的視訊寫碼器。

本發明可能可互換地使用「N×N」及「N乘N」以指區塊(諸如CU或其他視訊區塊)在豎直及水平尺寸方面之樣本尺寸，例如16×16個樣本或16乘16個樣本。大體而言，16×16 CU在豎直方向上將具有16個樣本(y=16)且在水平方向上將具有16個樣本(x=16)。同樣地，N×N CU大體在豎直方向上具有N個樣本且在水平方向上具有N個樣本，其中N表示非負整數值。可按列及行來配置CU中之樣本。此外，CU不一定在水平方向上及豎直方向上具有相同數目個樣本。舉例而言，CU可包含N×M個樣本，其中M不必等於N。

視訊編碼器200對CU之表示預測及/或殘餘資訊及其他資訊的視訊資料進行編碼。預測資訊指示將如何對CU進行預測以便形成CU之預測區塊。殘餘資訊大體上表示編碼前CU與預測區塊之樣本之間的逐樣本差。

為預測CU，視訊編碼器200大體上可經由框間預測或框內預測形成CU之預測區塊。框間預測大體係指自先前經寫碼圖像之資料預測CU，而框內預測大體係指自相同圖像之先前經寫碼資料預測CU。為了執行框間預測，視訊編碼器200可使用一或多個運動向量來產生預測區塊。視訊編碼器200可大體執行運動搜尋，以識別例如就CU與參考區塊之間的差而言緊密匹配CU之參考區塊。視訊編碼器200可使用絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均值絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其他此等差計算來計算差度量以判定參考區塊是否緊密匹配當前CU。在一些實例中，視訊編碼器200可使用單向預測或雙向預測來預測當前CU。

JEM/VVC亦提供仿射運動補償模式，其可被視為框間預測模式。在仿射運動補償模式中，視訊編碼器200可判定表示非平移運動(諸如放大或縮小、旋轉、透視運動或其他不規則運動類型)之兩個或更多個運動向量。

為了執行框內預測，視訊編碼器200可選擇框內預測模式以產生預測區塊。JEM/VVC提供六十七種框內預測模式，包括各種定向模式以及平面模式及DC模式。大體而言，視訊編碼器200選擇描述至當前區塊(例如CU之區塊)之相鄰樣本的框內預測模式，自該框內預測模式預測當前區塊之樣本。此等樣本大體上可與當前區塊在相同圖像中，在當前區塊之上方、左上方或左側，假定視訊編碼器200以光柵掃描次序(左至右、上至下)對CTU及CU進行寫碼。

視訊編碼器200對表示當前區塊之預測模式的資料進行編碼。舉例而言，針對框間預測模式，視訊編碼器200可對表示使用各種可用框間預測模式中之哪一者以及對應模式之運動資訊的資料進行編碼。舉例而言，對於單向或雙向框間預測，視訊編碼器200可使用進階運動向量預測(AMVP)或合併模式來對運動向量進行編碼。視訊編碼器200可使用類似模式來對仿射運動補償模式之運動向量進行編碼。

在區塊之預測(諸如框內預測或框間預測)之後，視訊編碼器200可計算該區塊之殘餘資料。殘餘資料(諸如殘餘區塊)表示區塊與該區塊之使用對應預測模式所形成的預測區塊之間的逐樣本差。視訊編碼器200可將一或多個變換應用於殘餘區塊，以在變換域而非樣本域中產生經變換資料。舉例而言，視訊編碼器200可將離散餘弦變換(DCT)、整數變換、小波變換或概念上類似的變換應用於殘餘視訊資料。另外，視訊編碼器200可在一級變換之後應用次級變換，諸如模式依賴不可分離次級變換(mode-dependent non-separable secondary transform；MDNSST)、信號依賴變換、Karhunen-Loeve變換(KLT)或其類似者。視訊編碼器200在應用一或多個變換之後產生變換係數。

如上文所提及，在應用任何變換以產生變換係數之後，視訊編碼器200可執行變換係數之量化。量化大體係指量化變換係數以可能地減少用於表示該等係數之資料量從而提供進一步壓縮的程序。藉由執行量化程序，視訊編碼器200可減少與係數中之一些或所有相關聯的位元深度。舉例而言，視訊編碼器200可在量化期間將n位元值捨入至m位元值，其中n大於m。在一些實例中，為執行量化，視訊編碼器200可執行待量化值之按位元右移位。

在量化之後，視訊編碼器200可掃描變換係數，從而自包括經量化變換係數之二維矩陣產生一維向量。掃描可經設計以將較高能量(且因此較低頻率)係數置於向量前部，且將較低能量(且因此較高頻率)變換係數置於向量後部。在一些實例中，視訊編碼器200可利用預定義掃描次序來掃描經量化變換係數以產生串列化向量，且隨後對向量之經量化變換係數進行熵編碼。在其他實例中，視訊編碼器200可執行自適應掃描。在掃描經量化變換係數以形成一維向量之後，視訊編碼器200可例如根據上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)對一維向量進行熵編碼。視訊編碼器200亦可對描述與經編碼視訊資料相關聯的後設資料之語法元素之值進行熵編碼，以供由視訊解碼器300用於對視訊資料進行解碼。

為執行CABAC，視訊編碼器200可將上下文模型內之上下文指派給待傳輸之符號。上下文可能係關於(例如)符號之相鄰值是否為零值。概率判定可基於指派給符號之上下文而進行。

視訊編碼器200可進一步(例如)在圖像標頭、區塊標頭、圖塊標頭或其他語法資料(諸如序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)或視訊參數集(VPS))中向視訊解碼器300產生語法資料，諸如基於區塊之語法資料、基於圖像之語法資料以及基於序列之語法資料。視訊解碼器300可同樣地對此等語法資料進行解碼以判定如何對對應視訊資料進行解碼。

以此方式，視訊編碼器200可產生包括經編碼視訊資料(例如描述圖像至區塊(例如CU)之分割的語法元素及區塊之預測及/或殘餘資訊)之位元串流。最後，視訊解碼器300可接收位元串流並對經編碼視訊資料進行解碼。

大體而言，視訊解碼器300執行與藉由視訊編碼器200執行之程序對等的程序，以對位元串流之經編碼視訊資料進行解碼。舉例而言，視訊解碼器300可使用CABAC以與視訊編碼器200之CABAC編碼程序實質上類似但對等的方式對位元串流之語法元素的值進行解碼。語法元素可定義圖像至CTU之分割資訊及每一CTU根據對應分割結構(諸如QTBT結構)之分割，以定義CTU之CU。語法元素可進一步定義視訊資料之區塊(例如CU)之預測及殘餘資訊。

殘餘資訊可由例如經量化變換係數表示。視訊解碼器300可將區塊之經量化變換係數反量化及反變換，以再生區塊之殘餘區塊。視訊解碼器300使用經發信預測模式(框內或框間預測)及相關預測資訊(例如框間預測之運動資訊)來形成區塊之預測區塊。視訊解碼器300隨後可(在逐樣本基礎上)使預測區塊與殘餘區塊組合以再生原始區塊。視訊解碼器300可執行額外處理，諸如執行解區塊程序以減少沿區塊之邊界的視覺假影。

本發明大體可指「發信」某些資訊，諸如語法元素。術語「發信」大體可指用於對經編碼視訊資料進行解碼之語法元素及/或其他資料的值之傳達。亦即，視訊編碼器200可在位元串流中發信語法元素之值。大體而言，發信係指在位元串流中產生值。如上文所提及，源器件102可實質上即時地將位元串流傳送至目的地器件116，或不即時傳送，諸如可在將語法元素儲存至儲存器件112以供目的地器件116稍後擷取時發生。

如將在下文更詳細地解釋，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行編碼/解碼。

圖2A及2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹狀結構單元(CTU) 132之概念圖。實線表示四分樹分裂，且點線指示二元樹分裂。在二元樹之每一分裂(亦即非葉)節點中，一個旗標經發信以指示使用哪一分裂類型(亦即，水平或豎直)，其中在此實例中，0指示水平分裂且1指示豎直分裂。對於四分樹分裂，不存在對於指示分裂類型之需要，此係由於四分樹節點將區塊水平地及豎直地分裂成具有相等大小之4個子區塊。因此，視訊編碼器200可對用於QTBT結構130之區樹層級(亦即，實線)之語法元素(諸如分裂資訊)及用於QTBT結構130之預測樹層級(亦即，虛線)之語法元素(諸如分裂資訊)進行編碼，且視訊解碼器300可對該等語法元素進行解碼。視訊編碼器200可對用於由QTBT結構130之端葉節點表示之CU的視訊資料(諸如預測及變換資料)進行編碼，且視訊解碼器300可對該視訊資料進行解碼。

大體而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於在第一及第二層級處的QTBT結構130之節點的區塊之大小的參數相關聯。此等參數可包括CTU大小(表示樣本中之CTU 132之大小)、最小四分樹大小(MinQTSize，表示最小允許四分樹葉節點大小)、最大二元樹大小(MaxBTSize，表示最大允許二元樹根節點大小)、最大二元樹深度(MaxBTDepth，表示最大允許二元樹深度)，及最小二元樹大小(MinBTSize，表示最小允許二元樹葉節點大小)。

QTBT結構中對應於CTU之根節點可具有在QTBT結構之第一層級處的四個子節點，該等節點中之每一者可根據四分樹分割來進行分割。亦即，第一層級之節點為葉節點(不具有子節點)或具有四個子節點。QTBT結構130之實例表示諸如包括具有用於分枝之實線之父節點及子節點的節點。若第一層級之節點不大於最大允許二元樹根節點大小(MaxBTSize)，則其可藉由各別二元樹進行進一步分割。一個節點之二元樹分裂可重複，直至由分裂產生之節點達至最小允許二元樹葉節點大小(MinBTSize)，或最大允許二元樹深度(MaxBTDepth)為止。QTBT結構130之實例表示諸如具有用於分枝之虛線的節點。二元樹葉節點被稱作寫碼單元(CU)，其用於預測(例如圖像內或圖像間預測)及變換而無需任何進一步分割。如上文所論述，CU亦可被稱作「視訊區塊」或「區塊」。

在QTBT分割結構之一個實例中，CTU大小經設定為128×128(明度樣本及兩個對應64×64色度樣本)，MinQTSize經設定為16×16，MaxBTSize經設定為64×64，MinBTSize(對於寬度及高度兩者)經設定為4，且MaxBTDepth經設定為4。四分樹分割首先應用於CTU以產生四分樹葉節點。四分樹葉節點可具有16×16 (亦即，MinQTSize)至128×128 (亦即，CTU大小)之大小。若葉四分樹節點為128×128，則將不會藉由二元樹進行進一步分裂，此係由於大小超過MaxBTSize (亦即，在此實例中64×64)。否則，葉四分樹節點將藉由二元樹進行進一步分割。因此，四分樹葉節點亦為二元樹之根節點並具有為0之二元樹深度。當二元樹深度達到MaxBTDepth (在此實例中為4)時，不准許進一步分裂。當二元樹節點具有等於MinBTSize (在此實例中為4)之寬度時，其意指不准許進一步水平分裂。類似地，具有等於MinBTSize之高度的二元樹節點意指不准許對該二元樹節點進行進一步豎直分裂。如上文所提及，二元樹之葉節點被稱作CU，且根據預測及變換來進一步處理而不進行進一步分割。

如上文所論述，在HEVC中，圖塊中之最大寫碼單元被稱作寫碼樹型區塊(CTB)或寫碼樹狀結構單元(CTU)。CTB含有四分樹，該四分樹之節點為寫碼單元。

CTB之大小可以在HEVC主規範中之16×16至64×64之間(儘管技術上可支援8×8 CTB大小)。然而，寫碼單元(CU)可與CTB具有相同大小，且小如8×8。每一寫碼單元係用一個模式寫碼。當CU經框間寫碼時，CU可進一步分割成兩個或四個預測單元(PU)或當不應用進一步分割時變為僅一個PU。當兩個PU存在於一個CU中時，兩個PU可為一半大小之矩形或具有CU之¼或¾大小的兩個矩形大小。

當CU經框間寫碼時，針對每一PU存在運動資訊之一個集合。另外，每一PU經唯一框間預測模式寫碼以導出運動資訊集合。

下面審核運動向量預測。在HEVC標準中，對於預測單元(PU)存在兩個框間預測模式，分別命名為合併(跳過被視為合併之特殊情況)及進階運動向量預測(AMVP)模式。

在AMVP或合併模式中任一者下，視訊編碼器200及視訊解碼器300維持多個運動向量預測器之運動向量(MV)候選項清單。MV候選項清單亦被稱作運動向量預測器清單。視訊編碼器200及視訊解碼器300在當前PU之合併模式中藉由採用來自MV候選項清單之一個候選項來產生運動向量以及參考索引。

在一些實例中，MV候選項清單(或運動向量預測器清單)針對合併模式至多包括五個候選項(例如五個運動向量預測器)，且針對AMVP模式僅包括兩個候選項(例如兩個運動向量預測器)。合併候選項可包括運動資訊集合，例如對應於參考圖像清單(清單0及清單1)及參考索引兩者之運動向量。若藉由合併索引來識別合併候選項，則參考圖像用於當前區塊之預測，以及判定相關聯之運動向量。然而，在針對清單0或清單1中任一者之每一潛在預測方向的AMVP模式下，視訊編碼器200將參考索引連同MV預測器(MVP)索引顯式地發信至MV候選項清單，此係由於AMVP候選項僅含有運動向量。在AMVP模式中，可進一步改進經預測運動向量。

如可自上文看出，合併候選項對應於運動資訊之整個集合，而AMVP候選項僅含有針對具體預測方向之一個運動向量及參考索引。以類似方式自相同空間及時間相鄰區塊導出用於兩個模式之候選項。

下面描述空間相鄰候選項。儘管自區塊產生候選項之方法對於合併及AMVP模式而言不同，但對於具體PU (PU₀ )，空間MV候選項係自例如圖3A及3B中所示之相鄰區塊所導出。

在HEVC中之合併模式中，至多四個空間MV候選項可以圖3A中所示之具有編號之次序導出，且如圖3A中所示，次序如下：左側(0,A1)、上方(1,B1)、右上方(2,B0)、左下方(3,A0)及左上方(4,B2)。在AVMP模式下，如圖3B中所示，相鄰區塊被劃分成兩個群組：包括區塊0及1之左群組及包括區塊2、3及4之上群組。對於每一群組，參考與由經發信參考索引所指示相同的參考圖像的相鄰區塊中之潛在候選項具有待選擇之最高優先級以形成群組之最終候選項。有可能所有相鄰區塊均不含指向相同參考圖像之運動向量。因此，若無法發現此候選項，則可按比例調整第一可用候選項以形成最終候選項，因此可補償時間距離差。

下面描述HEVC中之時間運動向量預測。時間運動向量預測器(TMVP)候選項(若啟用且可用)在空間運動向量候選項之後新增至MV候選項清單(例如運動向量預測器清單)中。對於合併及AMVP模式兩者，TMVP候選項之運動向量導出之程序為相同的。然而，在合併模式中，TMVP候選項之目標參考索引始終設定為0。

用於TMVP候選項導出之原始區塊位置為如在圖4A中示出為區塊「T」之共置PU外部的右下方區塊，以補償用於產生空間相鄰候選項之上方及左側區塊的偏差。然而，若彼區塊位於當前CTB列之外部，或運動資訊不可用，則區塊被PU之中央區塊取代。

用於TMVP候選項之運動向量係自圖塊層級中所指示之共置圖像之共置PU所導出。用於共置PU之運動向量被稱作共置MV。類似於AVC中之時間直接模式，如圖4B中所示，為導出TMVP候選項運動向量，共置MV可能需要經按比例調整以補償時間距離差。

下面描述合併/跳過模式中之運動向量預測。對於跳過模式及合併模式，視訊編碼器200可發信(例如用於運動向量預測器清單的)合併索引以指示使用合併候選項清單中之哪一候選項。不傳輸框間預測指示符、參考索引或MVD。在合併模式中考慮兩種類型之合併候選項：空間運動向量預測器(SMVP)及時間運動向量預測器(TMVP)。在HEVC中，對於SMVP導出，在位於如圖5中所描繪之位置中的候選項之間選擇最多四個合併候選項。導出次序為A₁ → B₁ → B₀ → A₀ → (B₂ )。當位置A₁ 、B₁ 、B₀ 、A₀ 之任何PU不可用或經框內寫碼時僅僅考慮位置B₂ ，或在修剪之後來自位置A₁ 、B₁ 、B₀ 、A₀ 的候選項之總數目小於四。

在TMVP之導出中，基於屬於經發信參考圖像清單內的當前圖像之參考圖像中之一者的共置PU來導出按比例調整之運動向量。待用於共置PU之導出的參考圖像清單在圖塊標頭中顯式地發信。使用圖像次序計數(POC)距離、tb及td用共置PU的按比例調整之運動向量獲得時間合併候選項之按比例調整之運動向量，其中tb定義為當前圖像之參考圖像與當前圖像之間的POC差，且td定義為共置圖像之參考圖像與共置圖像之間的POC差。時間合併候選項之參考圖像索引經設定為等於零。在HEVC草案規格中描述按比例調整程序之實際實現。對於B圖塊，兩個運動向量(一個運動向量用於參考圖像清單0且另一運動向量用於參考圖像清單1)經獲得且經組合以形成雙向預測性合併候選項。

如圖5中所描繪，共置PU之位置係在兩個候選項位置C與H之間選擇。若PU位置H不可用，經框內寫碼，或位於當前CTU列外部，則使用位置C。否則，位置H用於導出時間合併候選項。

除了SMVP及TMVP之外，存在兩種額外類型之合成合併候選項：組合之雙向預測性MVP及零MVP。藉由利用SMVP及TMVP來產生組合之雙向預測性MVP。在HEVC中，組合之雙向預測性合併候選項僅僅用於B圖塊。舉例而言，原始合併候選項清單中之兩個候選項(其具有mvL0及refIdxL0或mvL1及refIdxL1)用於產生組合之雙向預測性合併候選項。

在候選項選擇之程序中，自候選項清單中移除具有與按處理次序之先前候選項相同之運動參數的重複候選項。此程序定義為修剪程序。此外，不考慮相同合併估計區(MER)內部之候選項，以便幫助進行並行合併處理。避免冗餘分割形狀，以便不仿真虛擬2N×2N分割。

在每一產生步驟之間，若候選項之數目達到最大合併候選項數目(MaxNumMergeCand)，則停止導出程序。在當前common測試情況下，MaxNumMergeCand經設定為等於五。由於候選項之數目為恆定的，因此使用經截短之一元二進位化(TU)來對所選擇合併候選項之索引進行編碼。

下面描述HEVC中之運動預測之一些額外態樣。合併及AMVP模式之若干態樣描述如下。

視訊編碼器200及視訊解碼器300可執行運動向量按比例調整。假定在呈現時間內運動向量之值與圖像之距離成比例。運動向量與兩個圖像相關聯：參考圖像及含有運動向量之圖像(即含有圖像)。當利用運動向量預測另一運動向量時，基於圖像次序計數(POC)值來計算含有圖像與參考圖像之距離。

對於待預測之運動向量，與其相關聯的含有圖像及參考圖像兩者可為不同的。因此，視訊編碼器200及視訊解碼器300可基於POC來計算新距離，且可基於此兩個POC距離來按比例調整運動向量。對於空間相鄰候選項，用於兩個運動向量之含有圖像相同，而參考圖像不同。在HEVC中，對於空間及時間相鄰候選項，運動向量按比例調整適用於TMVP及AMVP兩者。

視訊編碼器200及視訊解碼器300可執行人工運動向量候選項產生。若運動向量候選項清單不完整(例如，具有小於預定數目個候選項)，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可產生人工運動向量候選項且將人工運動向量候選項插入於該清單之末尾，直至該清單具有預定數目個候選項為止

在合併模式中，存在兩種類型之人工MV候選項：僅針對B圖塊導出之組合候選項及僅針對AMVP使用之零候選項，若第一類型並未提供足夠人工候選項。

對於已在候選項清單中且具有必要運動資訊之每一對候選項，藉由將參考清單0中之圖像之第一候選項的運動向量與參考清單1中之圖像之第二候選項的運動向量組合來導出雙向組合運動向量候選項。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可執行用於候選項插入之修剪程序。來自不同區塊之候選項可恰巧相同，此降低合併/AMVP候選項清單之效率。應用修剪程序以解決此問題。修剪程序將一個候選項與當前候選項清單中之其他者進行比較，以避免在某些實例中插入相同候選項。在一些實例中，為降低複雜度，僅應用有限數目個修剪程序，而非將每一潛在候選項與所有其他現有候選項進行比較。

下面描述非鄰近空間相鄰候選項。針對未來視訊寫碼標準(諸如VVC)提出非鄰近(例如並未與當前區塊直接相鄰之區塊)空間合併候選項預測技術。此等技術藉由自非鄰近空間相鄰區塊在合併候選項清單中進行填充來增加合併候選項清單之大小。圖6說明非鄰近空間相鄰區塊(例如並未與當前區塊直接相鄰之區塊)之實例。在圖6中，經識別為1至5之區塊可為與當前區塊鄰近(例如直接相鄰)之區塊，且經識別為6至49之區塊可與當前區塊為非鄰近的(例如不直接相鄰但接近)。在一些實例中，與圖6中所示之區塊相關聯的編號可表示其中將鄰近及非鄰近運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單中之次序。

HEVC/JEM/VVC/VTM/BMS之設計可具有以下問題。VVC(例如非鄰近合併候選項)之一些實例使用較大數目之運動向量預測器。框間預測中之運動向量預測器之數目的增加可提高寫碼效率。當產生運動向量預測器清單時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可應用修剪程序以避免將重複候選項新增至運動向量預測器清單中。當運動向量預測器清單之大小增加時，使用愈來愈多之修剪操作，此增加視訊編碼器200及視訊解碼器300之複雜度(例如視訊編碼器200及視訊解碼器300可能需要針對修剪操作花費之時鐘週期，藉此減緩編碼及解碼)以及建構運動向量預測器清單所需的時間。

根據下面所描述之本發明之技術中的一或多者，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可自當前區塊之相鄰區塊(例如直接相鄰及非直接相鄰之區塊)及對應時間區塊產生運動向量預測器。本發明之技術可經由快速修剪演算法降低運動向量預測器清單產生及修剪之複雜度。本發明之技術可用於合併候選項清單產生中。本發明之技術亦可用於其他運動向量預測器清單產生(諸如AMVP清單及仿射MVP清單)之技術領域中。本發明之技術亦可用於框內最大概率模式(most probable mode；MPM)清單產生之技術領域中。

基於群組之修剪

在本發明之一個實例中，當視訊編碼器200及/或視訊解碼器300將一個預測器新增至運動向量候選項清單中時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可在候選項之一部分(例如子集)之間執行修剪操作，且可避免比較清單中之用於修剪的所有候選項以降低複雜度。大體而言，當執行修剪時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可僅將待新增至運動向量預測器清單之下一運動向量預測器與已在清單中之候選項的子集進行比較。

在本發明之一個實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將潛在的運動向量預測器候選項劃分成不同群組，且在相同群組內部執行修剪。在另一實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將潛在的運動向量預測器候選項劃分成不同群組，且可在相同群組內部及/或在一些不同群組之間執行修剪。

分組

在本發明之一個實例中，可根據運動向量預測器候選項區塊至當前寫碼區塊之距離(例如在樣本中)將用於框間預測之運動向量預測器候選項(或用於框內預測之最大概率模式(MPM))劃分成不同群組。舉例而言，使用函數(1)基於(例如在樣本中與當前寫碼區塊之豎直及水平距離將候選項劃分成不同群組： Group_i | x ＜= threshold_group_i_x && y ＜= threshold_group_i_y (1)

Group_i為候選項之群組，threshold_group_i_x為針對i之每一值的在水平方向上之臨限距離，且threshold_group_i_y為針對i之每一值的在豎直方向上之臨限距離。

舉例而言，如圖7中所示，基本區塊單元為4×4。Group_i表示threshold_group_i_x及threshold_group_i_y等於( i - 1 )×32之候選項。如圖7中所示，使用上述方程式(1)，將候選項1至49劃分成5個群組。如同圖6，每一候選項之編號指示其中候選項被視作經新增至運動向量候選項清單之次序。若候選項區塊具有相關聯之運動向量，則將運動向量新增至經受下述修剪程序中之一或多者之候選項清單。如圖7中所示，群組1包括候選項1至5。群組2包括候選項6至16。群組3包括候選項17至27。群組4包括候選項28至38。群組5包括候選項39至49。

視訊編碼器200及/或視訊解碼器300首先可新增來自群組之最接近當前寫碼區塊的候選項，直至視訊編碼器200及/或視訊解碼器300新增了足夠的候選項以達到為清單所定義的最大候選項數目為止。舉例而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300首先可將來自群組1之候選項新增至運動向量預測器清單。若新增至運動向量預測器清單之候選項之數目小於預定義的最大候選項數目，則視訊編碼器200及視訊解碼器300隨後可將來自群組2的候選項新增至運動向量預測器清單，依此類推。

作為另一實例，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用函數(2)基於與當前寫碼區塊之豎直及水平距離將候選項劃分成不同群組： Group_i | ( x² + y² ) ＜= threshold_group_i                 (2) 在此實例中，threshold_group_i為豎直及水平距離兩者之函數。

在其他實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可基於預測方向、預測模式及/或參考POC將用於框間預測之運動向量預測器候選項劃分成不同群組。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將具有相同特徵(例如相同預測方向、預測模式及/或參考POC)之候選項包括在相同群組中。

修剪數目

作為一個實例，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可在相同群組內執行修剪。亦即，在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可僅對來自相同群組內之候選項執行修剪。舉例而言，參考圖7，視訊編碼器200及視訊解碼器300參考其他群組1候選項修剪群組1候選項，視訊編碼器200及視訊解碼器300參考其他群組2候選項修剪群組2候選項，依此類推。舉例而言，定義N＜群組中之候選項的數目。當檢查新候選項時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300僅對已在清單中之可用候選項(＜=N)執行修剪。

作為另一實例，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300在不同群組之間執行修剪。舉例而言，將M_i 定義為用於在Group_i 中修剪之數目。當檢查當前群組之新候選項時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300用Group_i 中之M_i 候選項執行當前群組中之候選項之間的修剪。

作為另一實例，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300根據當前候選項之位置及已被視作新增至清單的候選項(在圖7中具有較小編號之候選項)之位置來執行修剪。當兩個候選項接近於彼此時，可應用修剪。兩個候選項是否被視作「接近」可經定義為歐幾里得距離(直線距離)、豎直或水平樣本中之距離或另一距離量測。

在一個實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300在接近於當前候選項之候選項之間執行修剪。舉例而言，參考圖7，當檢查候選項20時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可對最接近候選項20之候選項9及候選項18執行修剪。作為另一實例，當檢查候選項13時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300對最接近候選項13之所有候選項1、4、10及14或該等候選項之子集執行修剪。在其他實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300對程序次序中之第一接近候選項執行修剪以進一步降低複雜度。

運動向量預測器修剪

當執行修剪時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可比較兩個運動向量預測器之間的參考方向，及/或參考索引，及/或POC，及/或運動向量值(在按比例調整/不按比例調整之情況下)。若此等特性中之一或多者相同，則視訊編碼器200及/或視訊解碼器300不將此運動向量預測器新增至候選項清單。在其他實例中，兩個運動向量預測器之間的參考方向，及/或參考索引，及/或POC，及/或運動向量值(在按比例調整/不按比例調整之情況下)中的每一者對於視訊編碼器200及視訊解碼器300必須為相同的，以便自運動向量預測器清單修剪後續增加之候選項。

參數寫碼

在一個實例中，群組數目、每一群組中之候選項的數目、用於在群組中修剪之候選項的數目及不同群組之臨限值可為預定義的，固定的或取決於CTU大小，及/或當前寫碼區塊大小，及/或候選項之位置，及/或預測模式中之一或多者。

舉例而言，視訊編碼器200可經由序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)、在圖塊標頭下或在CU層級下對指示群組數目、不同群組中之候選項的數目、用於在群組中修剪之候選項的數目及不同群組之臨限值中之一或多者的語法元素進行編碼。

實例：

在一個實例中，假定候選項清單之大小為11。亦即，運動向量預測器清單中之預定最大候選項數目為11個候選項。如圖7中所示，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以首先根據如圖7中所指定之檢查次序來檢查群組1中的候選項(例如1至5)，或HEVC中之空間及時間合併候選項，或其他合併產生方法。當檢查來自群組1之候選項時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可對已新增於清單中的一些或所有候選項執行修剪。在已檢查群組1中之所有候選項之後，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300新增來自群組2之候選項。當檢查來自群組2之候選項時，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300對來自群組1之前兩個候選項執行修剪(若可用)，且亦對該兩個候選項之已被視為新增於清單中的最接近之相鄰候選項執行修剪。舉例而言，候選項10的最接近之相鄰候選項為候選項6及候選項1。若候選項6及/或候選項1已新增於清單中，則視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可在候選項10與候選項6及/或候選項1之間執行修剪。若清單中的候選項之數目小於11，則視訊編碼器200及/或視訊解碼器300繼續檢查來自下一群組之候選項。在另一實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可僅對接近之相鄰候選項的子集執行修剪以降低複雜度，其中接近度可(例如使用上述方程式(1)或(2))由距離之臨限值定義。

根據上文所描述之技術，在本發明之一個實例中，視訊解碼器300可經組態以將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行解碼。

在本發明之一些實例中，為將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，視訊解碼器300經組態以基於與當前視訊資料區塊的豎直及水平距離將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組。在本發明之其他實例中，為基於群組將空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，視訊解碼器300經組態以基於群組修剪空間運動向量預測候選項。在其他實例中，為基於群組修剪空間運動向量預測候選項，視訊解碼器300經組態以僅修剪相同群組內之空間運動向量預測候選項。

圖8為示出用於導出空間合併候選項之空間相鄰區塊之額外實例的概念圖。在圖8中，區塊指示用於儲存運動資訊及其他寫碼模式資訊的基本單元。圖8中之經編號區塊說明用於導出空間合併候選項之候選項空間相鄰區塊(例如直接相鄰區塊及非直接相鄰區塊)的位置。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可藉由以編號之升序檢查經編號區塊來建構候選項清單(例如運動向量預測器清單)。若區塊經框間預測編碼，則視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可提取及儲存運動資訊，且將該區塊用作潛在候選項。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可藉由將潛在候選項與現有候選項進行比較來執行修剪程序。若視訊編碼器200及/或視訊解碼器300判定現有候選項具有相同運動資訊，則修剪潛在候選項(例如略過將候選項插入於運動向量預測器清單中)。若視訊編碼器200及/或視訊解碼器300不修剪潛在候選項，則視訊編碼器200及/或視訊解碼器300將該潛在候選項插入至候選項清單(例如運動向量預測器清單)中。候選項清單(例如運動向量預測器清單)建構程序在候選項之數目達到預定義的最大數目時終止。

作為一個實例，假定候選項清單(例如運動向量預測器清單)之大小為10，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可執行以下程序，其在清單中的候選項之數目達到10時終止。 1. 檢查第一群組之潛在候選項：區塊1、2、3、4及5 (參看圖8)。若候選項區塊具有可用運動向量，則將候選項區塊新增至運動向量預測器清單中。 2. 檢查第二群組之潛在候選項：自區塊6至區塊15。當檢查來自第二群組之候選項時，藉由將目前經檢查之候選項與來自第一群組之前兩個可用候選項的運動向量進行比較來執行修剪，且亦對具有較小編號且已在候選項清單中之最接近之相鄰候選項執行修剪。舉例而言，當檢查區塊10處之候選項時，最接近之相鄰候選項為候選項6。若候選項6已新增於清單中，則藉由將候選項10與6進行比較來執行修剪。候選項14的最接近之相鄰候選項為候選項4。候選項15的最接近之相鄰候選項為候選項13。 3. 檢查來自第三群組之潛在候選項的候選項：自區塊16至25。當檢查來自第三群組之候選項時，對來自第一群組之前兩個可用候選項執行修剪，且亦對具有較小編號且已在候選項清單中的最接近之相鄰候選項執行修剪。舉例而言，候選項21的最接近之相鄰候選項為候選項17。若候選項17已新增於清單中，則視訊編碼器200及視訊解碼器300將在候選項21與候選項17之間執行修剪。候選項24的最接近之相鄰候選項為候選項14。候選項25的最接近之相鄰候選項為候選項23。

在此實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經由比較兩個運動向量預測器之間的參考方向，及/或參考索引，及/或POC，及/或運動向量(在按比例調整/不按比例調整之情況下)執行修剪操作。對於運動向量預測器修剪，視訊編碼器200及視訊解碼器300可比較兩個運動向量預測器之間的參考方向，及/或參考索引，及/或POC，及/或運動向量(在按比例調整/不按比例調整之情況下)。若運動資訊之該等特性相同，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可以不將此運動向量預測器新增至候選項清單。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以自空間相鄰區塊及對應時間區塊再產生三個空間-時間運動向量預測器(STMVP)。視訊編碼器200及視訊解碼器300可藉由對三個候選項求平均值來產生STMVP。若三個候選項中之一者不可用，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可藉由對兩個可用候選項求平均值來產生STMVP。

舉例而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可對來自第一群組及時間運動向量預測器(TMVP)之候選項3及4的運動向量求平均值以產生STMVP1。視訊編碼器200及視訊解碼器300可對來自第二群組及TMVP之候選項14及候選項15的運動向量求平均值以產生STMVP2。視訊編碼器200及視訊解碼器300可對來自第三群組及TMVP之候選項24及候選項25的運動向量求平均值以產生STMVP3。

視訊編碼器200及視訊解碼器300可將STMVP作為前置候選項而新增於第二群組及第三群組中。視訊編碼器200及視訊解碼器300可在第二群組候選項之前新增STMVP1及STMVP2。視訊編碼器200及視訊解碼器300可在第三群組候選項之前新增STMVP3。在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可在STMVP與來自第一群組之前2個可用空間候選項之間執行修剪。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可藉由對以下兩個或三個候選項求平均值來導出STMVP1：1)候選項3及候選項2中之第一可用候選項，2)候選項4及候選項1中之第一可用候選項，3)TMVP。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可藉由對以下兩個或三個候選項求平均值來導出STMVP1：1)候選項3，若候選項3不可用，則使用候選項2，2)候選項4，若候選項4不可用，則使用候選項1，3)TMVP。

在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可自已新增於預測器清單中之候選項產生STMVP。視訊編碼器200及視訊解碼器300可對清單及TMVP中之任何兩個空間候選項的運動向量求平均值。

在以上實例中，或許有可能限制考慮哪一相鄰區塊。舉例而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據列緩衝器(line buffer)限制進行操作以降低緩衝器使用率。潛在空間候選項受限於當前CTU及其列緩衝器內。如圖8及以下函數中所示：

下面描述可如何對參數進行寫碼。舉例而言，群組數目、每一群組中之候選項的數目、用於在群組中修剪之候選項的數目、及不同群組之臨限值可為預定義的，固定的或取決於CTU大小，及/或當前寫碼區塊大小，及/或候選項之位置，及/或預測模式。在一個實例中，視訊編碼器200可經由SPS，PPS，或圖塊標頭，或CU層級對指示群組數目、不同群組中之候選項的數目、用於在群組中修剪之候選項的數目、及不同群組之臨限值的語法元素進行編碼。

本發明大體可指「發信」某些資訊，諸如語法元素。術語「發信」大體可指用於對經編碼視訊資料進行解碼之語法元素及/或其他資料的值之傳達。亦即，視訊編碼器200可在位元串流中發信語法元素之值。大體而言，發信係指在位元串流中產生值。如上文所提及，源器件102可實質上即時地將位元串流傳送至目的地器件116，或不即時傳送，諸如可在將語法元素儲存至儲存器件112以供目的地器件116稍後擷取時發生。

根據上文所描述之技術，在本發明之一個實例中，視訊解碼器300可經組態以將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行解碼。空間運動向量預測候選項可包括鄰近運動向量預測候選項及非鄰近運動向量預測候選項。

在一個實例中，視訊解碼器300可經組態以將來自群組中之第一群組的第一運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單中，其中該第一群組包括鄰近運動向量預測候選項；將來自群組中之第二群組的第二運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單中，其中該第二群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與當前視訊資料區塊相距第一臨限距離處；且將來自群組中之第三群組的第三運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單中，其中該第三群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與當前視訊資料區塊相距第二臨限距離處。

視訊解碼器300可進一步經組態以基於來自第一群組之運動向量預測候選項及第二群組中之最接近運動向量預測候選項修剪來自第二群組的空間運動向量預測候選項，且基於來自第一群組之運動向量預測候選項及第三群組中之最接近運動向量預測候選項修剪來自第三群組的空間運動向量預測候選項。

為基於來自第一群組之空間運動向量預測候選項及第二群組中之最接近運動向量預測候選項修剪來自第二群組的空間運動向量預測候選項，視訊解碼器300可經組態以判定第二群組中之候選項的運動向量與第一群組中之前兩個候選項中之任一者的運動向量相同抑或與第二群組中之最接近運動向量預測候選項的運動向量相同，且基於第二群組中之候選項的運動向量不與第一群組中之前兩個候選項的運動向量相同且不與第二群組中之最接近運動向量預測候選項的運動向量相同的判定，將第二群組中之候選項的運動向量新增於運動向量預測器清單中，基於第二群組中之候選項的運動向量與第一群組中之前兩個候選項中之任一者的運動向量相同或與第二群組中之最接近運動向量預測候選項之運動向量相同的判定，不將第二群組中之候選項的運動向量新增於運動向量預測器清單中。

在另一實例中，為基於來自第一群組之空間運動向量預測候選項及第三群組中之最接近運動向量預測候選項修剪來自第三群組的空間運動向量預測候選項，視訊解碼器300可經組態以判定第三群組中之候選項的運動向量與第一群組中之前兩個候選項中之任一者的運動向量相同抑或與第三群組中之最接近運動向量預測候選項的運動向量相同，且基於第三群組中之候選項的運動向量不與第一群組中之前兩個候選項的運動向量相同且不與第三群組中之最接近運動向量預測候選項之運動向量相同的判定，將第三群組中之候選項的運動向量新增於運動向量預測器清單中，或基於第三群組中之候選項的運動向量與第一群組中之前兩個候選項中之任一者的運動向量相同或與第三群組中之最接近運動向量預測候選項之運動向量相同的判定，不將第三群組中之候選項的運動向量新增於運動向量預測器清單中。

在其他實例中，視訊解碼器300可經組態以產生空間-時間運動向量預測器(STMVP)且將STMVP新增至運動向量預測器清單。為產生STMVP，視訊解碼器300可經組態以用時間運動向量預測器對空間運動向量預測候選項中之一或多者求平均值。

下文描述本發明之其他實例。

在一個實例中，對視訊資料進行寫碼之方法包含：建構當前區塊之運動向量預測器清單，其中建構運動向量預測器清單包含：判定第一區塊集合中之區塊的運動向量，判定第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量，判定第二區塊集合中之第二區塊的第二運動向量，判定第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同抑或與來自第一區塊集合中之區塊子集的區塊之運動向量相同，且包含以下中之一者：基於第二運動向量不與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，或基於第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，繞過將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，且基於運動向量預測器清單對當前區塊進行框間預測寫碼。

該方法可進一步包括：將第一區塊集合的所判定之運動向量插入於運動向量預測清單中。

在一些實例中，第二區塊集合中之第一區塊為與第二區塊在空間上最接近的區塊之區塊，且為先前經檢查以判定是否要將第一運動向量包括在運動向量預測器清單中的區塊。

該方法可進一步包括：判定第三區塊集合中之第三區塊的第三運動向量，判定第三區塊集合中之第四區塊的第四運動向量，判定第四運動向量與第三區塊集合中之第三區塊的第三運動向量相同抑或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之任何運動向量相同，且包括以下中之一者：基於第四運動向量不與第三區塊集合中之第三區塊的第三運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，將第四運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，或基於第四運動向量與第三區塊集合中之第三區塊的第三運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，繞過將第四運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中。

在一些實例中，第三區塊集合中之第三區塊為與第四區塊在空間上最接近的區塊之區塊，且為先前經檢查以判定是否要將第三運動向量包括在運動向量預測器清單中的區塊。

在一些實例中，第一區塊集合包含與當前區塊直接相鄰之區塊，且其中第二區塊集合包含藉由一或多個區塊用當前區塊間隔開的區塊。

該方法可進一步包括：基於區塊之第一群組、第二群組或第三群組中之區塊的運動向量來判定一或多個運動向量預測器。

在一些實例中，判定一或多個運動向量預測器包含：基於第一區塊集合及時間運動向量預測器中之區塊的兩個運動向量來判定第一運動向量預測器，基於第二區塊集合及時間運動向量預測器中之區塊的兩個運動向量來判定第二運動向量預測器，且基於第三區塊集合及時間運動向量預測器中之區塊的兩個運動向量來判定第三運動向量預測器。

在一些實例中，判定一或多個運動向量預測器包含：基於插入至運動向量預測器清單中之運動向量預測器來判定一或多個運動向量預測器。

在一些實例中，第一區塊集合、第二區塊集合及/或第三區塊集合中之區塊受限於包括當前區塊且位於CTU之列緩衝器中的當前寫碼樹狀結構單元(CTU)內。

在一些實例中，對視訊資料進行寫碼之方法包含對視訊資料進行解碼之方法，其中框間預測寫碼包含框間預測解碼，且其中框間預測解碼包含：接收運動向量預測器清單中之索引，基於該索引來判定運動向量預測器，基於該運動向量預測器來判定當前區塊之當前運動向量，基於該當前運動向量來判定預測區塊，判定指示預測區塊與當前區塊之間的差之殘餘區塊，且藉由將殘餘區塊新增至預測區塊來重建構當前區塊。

在其他實例中，對視訊資料進行寫碼之方法包含對視訊資料進行編碼之方法，其中框間預測寫碼包含框間預測編碼，且其中框間預測編碼包含：判定預測區塊，其中該預測區塊藉由當前區塊之運動向量來識別，其中當前區塊之運動向量可藉由視訊解碼器基於在運動向量預測器清單中所識別之運動向量預測器而導出，判定運動向量預測器清單中之識別運動向量預測器的索引，基於預測區塊與當前區塊之間的差來判定殘餘區塊，且發信指示殘餘區塊及運動向量預測器清單中之索引的資訊。

在另一實例中，對視訊資料進行寫碼之方法包含：建構當前區塊之運動向量預測器清單，其中建構運動向量預測器清單包含：判定第一區塊集合中之區塊的運動向量，判定第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量，判定第二區塊集合中之第二區塊的第二運動向量，判定第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的區塊之運動向量相同，且基於第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，繞過將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，且基於運動向量預測器清單對當前區塊進行框間預測寫碼。

在另一實例中，對視訊資料進行寫碼之方法包含：建構當前區塊之運動向量預測器清單，其中建構運動向量預測器清單包含：判定第一區塊集合中之區塊的運動向量，判定第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量，判定第二區塊集合中之第二區塊的第二運動向量，判定第二運動向量不與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的區塊之運動向量相同，且基於第二運動向量不與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之任何運動向量相同的判定，將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，且基於運動向量預測器清單對當前區塊進行框間預測寫碼。

圖9為說明可執行本發明之技術之實例視訊編碼器200的方塊圖。出於解釋之目的而提供圖9，且不應將其視為對如本發明中廣泛例示及描述之技術的限制。出於解釋之目的，本發明在諸如HEVC視訊寫碼標準及研發中之H.266視訊寫碼標準的視訊寫碼標準之上下文中描述視訊編碼器200。然而，本發明之技術不限於此等視訊寫碼標準，且大體可適用於視訊編碼及解碼。

在圖9之實例中，視訊編碼器200包括視訊資料記憶體230、模式選擇單元202、殘餘產生單元204、變換處理單元206、量化單元208、反量化單元210、反變換處理單元212、重建構單元214、濾波器單元216、經解碼圖像緩衝器(DPB) 218及熵編碼單元220。

視訊資料記憶體230可儲存待藉由視訊編碼器200之組件編碼的視訊資料。視訊編碼器200可自例如視訊源104 (圖1)接收儲存於視訊資料記憶體230中之視訊資料。DPB 218可充當參考圖像記憶體，其儲存參考視訊資料以供用於藉由視訊編碼器200預測後續視訊資料。視訊資料記憶體230及DPB 218可由各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。視訊資料記憶體230及DPB 218可由相同記憶體器件或單獨記憶體器件提供。在各種實例中，如所說明，視訊資料記憶體230可與視訊編碼器200之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。

在本發明中，對視訊資料記憶體230之參考不應解釋為將記憶體限於在視訊編碼器200內部(除非特定地如此描述)，或將記憶體限於在視訊編碼器200外部(除非特定地如此描述)。確切而言，對視訊資料記憶體230之參考應理解為儲存視訊編碼器200所接收以用於編碼的視訊資料(例如待經編碼之當前區塊的視訊資料)的參考記憶體。圖1之記憶體106亦可提供對來自視訊編碼器200之各種單元的輸出的臨時儲存。

圖9之各種單元經說明以輔助理解藉由視訊編碼器200執行的操作。該等單元可經實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。固定功能電路係指提供特定功能性，且在可執行之操作上預設定的電路。可程式化電路係指可經程式化以執行各種任務並在可執行之操作中提供可撓式功能性的電路。舉例而言，可程式化電路可執行使得可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作之軟體或韌體。固定功能電路可執行軟體指令(例如以接收參數或輸出參數)，但固定功能電路執行的操作之類型大體為不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為不同電路區塊(固定功能或可程式化)，且在一些實例中，一或多個單元可為積體電路。

視訊編碼器200可包括由可程式化電路形成之算術邏輯單元(ALU)、基本功能單元(EFU)、數位電路、類比電路及/或可程式化核心。在使用由可程式化電路執行之軟體來執行視訊編碼器200之操作的實例中，記憶體106 (圖1)可儲存視訊編碼器200接收且執行的軟體之目標程式碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(未圖示)可儲存此類指令。

視訊資料記憶體230經組態以儲存所接收視訊資料。視訊編碼器200可自視訊資料記憶體230擷取視訊資料之圖像，且將視訊資料提供至殘餘產生單元204及模式選擇單元202。視訊資料記憶體230中之視訊資料可為待經編碼之原始視訊資料。

模式選擇單元202包括運動估計單元222、運動補償單元224及框內預測單元226。模式選擇單元202可包括額外功能單元以根據其他預測模式執行視訊預測。作為實例，模式選擇單元202可包括調色板單元、區塊內拷貝單元(其可為運動估計單元222及/或運動補償單元224之部分)、仿射單元、線性模型(LM)單元或其類似者。

模式選擇單元202大體協調多個編碼遍次，以測試編碼參數之組合，及用於此等組合之所得速率失真值。編碼參數可包括CTU至CU之分割、用於CU之預測模式、用於CU之殘餘資料的變換類型、用於CU之殘餘資料的量化參數等。模式選擇單元202可最終選擇相比其他所測試組合具有更佳速率失真值的編碼參數之組合。

視訊編碼器200可將自視訊資料記憶體230擷取之圖像分割成一系列CTU，並將一或多個CTU囊封於圖塊內。模式選擇單元202可根據樹狀結構(諸如上文所描述之HEVC的QTBT結構或四分樹結構)分割圖像之CTU。如上文所描述，視訊編碼器200可用根據樹狀結構分割CTU來形成一或多個CU。此CU亦可大體被稱作「視訊區塊」或「區塊」。

大體而言，模式選擇單元202亦控制其組件(例如運動估計單元222、運動補償單元224及框內預測單元226)以產生當前區塊(例如當前CU、或在HEVC中PU與TU之重疊部分)之預測區塊。對於當前區塊之框間預測，運動估計單元222可執行運動搜尋以識別一或多個參考圖像(例如儲存於DPB 218中的一或多個先前經寫碼圖像)中之一或多個緊密匹配參考區塊。特定而言，運動估計單元222可例如根據絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均值絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其類似者來計算表示潛在參考區塊與當前區塊之類似程度的值。運動估計單元222可使用當前區塊與所考慮之參考區塊之間的逐樣本差大體執行此等計算。運動估計單元222可識別具有由此等計算產生之最小值的參考區塊，從而指示最緊密匹配當前區塊之參考區塊。

運動估計單元222可形成一或多個運動向量(MV)，其相對於當前圖像中之當前區塊的位置定義參考圖像中之參考區塊的位置。運動估計單元222隨後可將運動向量提供至運動補償單元224。舉例而言，對於單向框間預測，運動估計單元222可提供單一運動向量，而對於雙向框間預測，運動估計單元222可提供兩個運動向量。運動補償單元224隨後可使用運動向量來產生預測區塊。舉例而言，運動補償單元224可使用運動向量擷取參考區塊之資料。作為另一實例，若運動向量具有分數樣本精確度，則運動補償單元224可根據一或多個內插濾波器為預測區塊內插值。此外，對於雙向框間預測，運動補償單元224可擷取用於藉由各別運動向量識別之兩個參考區塊的資料，且例如經由逐樣本求平均值或經加權求平均值來組合所擷取之資料。

根據上文所描述之本發明之技術，運動估計單元22及/或運動補償單元224可經組態以針對運動向量預測器清單建構及修剪執行本發明之任何技術。大體而言，視訊編碼器200可經組態以將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行編碼。

作為另一實例，對於框內預測，或框內預測寫碼，框內預測單元226可自與當前區塊相鄰之樣本產生預測區塊。舉例而言，對於定向模式，框內預測單元226可在數學上大體組合相鄰樣本之值，且在橫跨當前區塊之所定義方向上填入此等計算值以產生預測區塊。作為另一實例，對於DC模式，框內預測單元226可計算至當前區塊之相鄰樣本的平均值，且產生預測區塊以針對預測區塊之每一樣本包括此所得平均值。

模式選擇單元202將預測區塊提供至殘餘產生單元204。殘餘產生單元204自視訊資料記憶體230接收當前區塊之原始的未經寫碼版本，且自模式選擇單元202接收預測區塊之原始的未經寫碼版本。殘餘產生單元204計算當前區塊與預測區塊之間的逐樣本差。所得逐樣本差定義當前區塊之殘餘區塊。在一些實例中，殘餘產生單元204亦可判定殘餘區塊中之樣本值之間的差，以使用殘餘差分脈碼調變(RDPCM)產生殘餘區塊。在一些實例中，可使用執行二進位減法之一或多個減法器電路來形成殘餘產生單元204。

在模式選擇單元202將CU分割成PU之實例中，每一PU可與明度預測單元及對應色度預測單元相關聯。視訊編碼器200及視訊解碼器300可支援具有各種大小之PU。如上文所指示，CU之大小可指CU之明度寫碼區塊的大小，且PU之大小可指PU之明度預測單元的大小。假定特定CU之大小為2N×2N，則視訊編碼器200可支援用於框內預測之2N×2N或N×N之PU大小，及用於框間預測的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或類似大小之對稱PU大小。視訊編碼器20及視訊解碼器30亦可支援用於框間預測的2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N之PU大小的不對稱分割。

在模式選擇單元未將CU進一步分割成PU之實例中，每一CU可與明度寫碼區塊及對應色度寫碼區塊相關聯。如上所述，CU之大小可指CU之明度寫碼區塊的大小。視訊編碼器200及視訊解碼器200可支援2N×2N、2N×N或N×2N之CU大小。

對於諸如區塊內拷貝模式寫碼、仿射模式寫碼及線性模型(LM)模式寫碼之其他視訊寫碼技術，如少數實例，模式選擇單元202經由與寫碼技術相關聯之各別單元產生正編碼之當前區塊的預測區塊。在諸如調色板模式寫碼的一些實例中，模式選擇單元202可能不會產生預測區塊，而是產生指示基於所選擇調色板重建構區塊之方式的語法元素。在此等模式中，模式選擇單元202可將此等語法元素提供至熵編碼單元220以待編碼。

如上文所描述，殘餘產生單元204接收當前區塊及對應預測區塊之視訊資料。殘餘產生單元204隨後產生當前區塊之殘餘區塊。為產生殘餘區塊，殘餘產生單元204計算預測區塊與當前區塊之間的逐樣本差。

變換處理單元206將一或多個變換應用於殘餘區塊以產生變換係數之區塊(在本文中被稱作「變換係數區塊」)。變換處理單元206可將各種變換應用於殘餘區塊以形成變換係數區塊。舉例而言，變換處理單元206可將離散餘弦變換(DCT)、定向變換(directional transform)、Karhunen-Loeve變換(KLT)或概念上類似之變換應用於殘餘區塊。在一些實例中，變換處理單元206可向殘餘區塊執行多個變換，例如初級變換及次級變換，諸如旋轉變換。在一些實例中，變換處理單元206不將變換應用於殘餘區塊。

量化單元208可量化變換係數區塊中之變換係數，以產生經量化變換係數區塊。量化單元208可根據與當前區塊相關聯之量化參數(QP)值量化變換係數區塊之變換係數。視訊編碼器200可(例如經由模式選擇單元202)藉由調整與CU相關聯之QP值來調整應用於與當前區塊相關聯的係數區塊之量化程度。量化可引入資訊之損耗，且因此，經量化變換係數可相比由變換處理單元206產生之原始變換係數具有較低精確度。

反量化單元210及反變換處理單元212可將反量化及反變換分別應用於經量化變換係數區塊，以用變換係數區塊重建構殘餘區塊。重建構單元214可基於經重建構殘餘區塊及藉由模式選擇單元202產生之預測區塊來產生對應於當前區塊之經重建構區塊(儘管可能具有一定程度的失真)。舉例而言，重建構單元214可將經重建構殘餘區塊之樣本新增至來自藉由模式選擇單元202產生之預測區塊的對應樣本，以產生經重建構區塊。

濾波器單元216可對經重建構區塊執行一或多個濾波操作。舉例而言，濾波器單元216可執行解區塊操作以沿CU之邊緣減少區塊效應假影。在一些實例中，可跳過濾波器單元216之操作。

視訊編碼器200將經重建構區塊儲存於DPB 218中。舉例而言，在不需要濾波器單元216之操作的實例中，重建構單元214可將經重建構區塊儲存至DPB 218。在需要濾波器單元216之操作的實例中，濾波器單元216可將經濾波經重建構區塊儲存至DPB 218。運動估計單元222及運動補償單元224可自DPB 218擷取由經重建構(及可能經濾波)區塊形成之參考圖像，以對隨後經編碼圖像之區塊進行框間預測。另外，框內預測單元226可使用當前圖像之DPB 218中的經重建構區塊，以對當前圖像中之其他區塊進行框內預測。

大體而言，熵編碼單元220可對自視訊編碼器200之其他功能組件接收的語法元素進行熵編碼。舉例而言，熵編碼單元220可對來自量化單元208之經量化變換係數區塊進行熵編碼。作為另一實例，熵編碼單元220可對來自模式選擇單元202的預測語法元素(例如用於框間預測之運動資訊或用於框內預測之框內模式資訊)進行熵編碼。熵編碼單元220可對語法元素(其為視訊資料之另一實例)執行一或多個熵編碼操作以產生經熵編碼資料。舉例而言，熵編碼單元220可對資料執行上下文自適應性可變長度寫碼(CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(V2V)長度寫碼操作、基於語法之上下文自適應性二進位算術寫碼(SBAC)操作、概率區間分割熵(PIPE)寫碼操作、指數哥倫布編碼操作或另一類型之熵編碼操作。在一些實例中，熵編碼單元220可在旁路模式中操作，其中語法元素未經熵編碼。

視訊編碼器200可輸出位元串流，該位元串流包括重建構圖塊或圖像之區塊所需的經熵編碼語法元素。特定而言，熵編碼單元220可輸出該位元串流。

上文所描述之操作關於區塊進行描述。此描述應理解為用於明度寫碼區塊及/或色度寫碼區塊之操作。如上文所描述，在一些實例中，明度寫碼區塊及色度寫碼區塊為CU之明度及色度分量。在一些實例中，明度寫碼區塊及色度寫碼區塊為PU之明度及色度分量。

在一些實例中，無需針對色度寫碼區塊重複關於明度寫碼區塊執行之操作。作為一個實例，無需重複識別明度寫碼區塊之運動向量(MV)及參考圖像的操作來識別色度區塊之MV及參考圖像。確切而言，明度寫碼區塊之MV可經按比例調整以判定色度區塊之MV，且參考圖像可為相同的。作為另一實例，框內預測程序可針對明度寫碼區塊及色度寫碼區塊為相同的。

視訊編碼器200表示經組態以對視訊資料進行編碼之器件的實例，該器件包括經組態以儲存視訊資料之記憶體，及一或多個處理單元，該一或多個處理單元經實施於電路系統中且經組態以建構當前區塊之運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前區塊進行框間預測編碼。

為建構運動向量預測器清單，視訊編碼器200可經組態以判定第一區塊集合中之區塊的運動向量，判定第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量，判定第二區塊集合中之第二區塊的第二運動向量，且判定該第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同抑或與來自第一區塊集合中之區塊子集的區塊之運動向量相同。視訊編碼器200可經組態以進行以下中之一者：基於第二運動向量不與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之任何運動向量相同的判定，將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，或基於第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，略過將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中(例如不插入或避免插入)。

在一些實例中，為對當前區塊進行框間預測編碼，視訊編碼器200可判定預測區塊。藉由當前區塊之運動向量來識別預測區塊，且當前區塊之運動向量可藉由視訊解碼器300基於在運動向量預測器清單中所識別之運動向量預測器而導出。視訊編碼器200可判定運動向量預測器清單中之識別運動向量預測器的索引，基於預測區塊與當前區塊之間的差來判定殘餘區塊，且發信指示殘餘區塊及運動向量預測器清單中之索引的資訊。

圖10為說明可執行本發明之技術的實例視訊解碼器300的方塊圖。出於解釋之目的而提供圖10，且其並不限制如本發明中所廣泛例示及描述之技術。出於解釋之目的，本發明描述視訊解碼器300係根據JEM/VVC及HEVC之技術來描述的。然而，本發明之技術可由經組態為其他視訊寫碼標準的視訊寫碼器件執行。

在圖10之實例中，視訊解碼器300包括經寫碼圖像緩衝器(CPB)記憶體320、熵解碼單元302、預測處理單元304、反量化單元306、反變換處理單元308、重建構單元310、濾波器單元312及經解碼圖像緩衝器(DPB) 314。預測處理單元304包括運動補償單元316及框內預測單元318。預測處理單元304可包括根據其他預測模式執行預測之疊加單元。作為實例，預測處理單元304可包括調色板單元、區塊內拷貝單元(其可形成運動補償單元316之部分)、仿射單元、線性模型(LM)單元或其類似者。在其他實例中，視訊解碼器300可包括更多、更少或不同功能組件。

CPB記憶體320可儲存待由視訊解碼器300之組件解碼之視訊資料，諸如經編碼視訊位元串流。可例如自電腦可讀媒體110 (圖1)獲得儲存於CPB記憶體320中之視訊資料。CPB記憶體320可包括儲存來自經編碼視訊位元串流之經編碼視訊資料(例如語法元素)的CPB。此外，CPB記憶體320可儲存除經寫碼圖像之語法元素之外的視訊資料，諸如表示來自視訊解碼器300之各種單元之輸出的臨時資料。DPB 314大體上儲存經解碼圖像，視訊解碼器300可在對經編碼視訊位元串流之後續資料或圖像進行解碼時輸出該等經解碼圖像及/或將其用作參考視訊資料。CPB記憶體320及DPB 314可由諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)之各種記憶體器件中之任一者形成，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。CPB記憶體320及DPB 314可藉由相同記憶體器件或單獨記憶體器件提供。在各種實例中，CPB記憶體320可與視訊解碼器300之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。

另外地或可替代地，在一些實例中，視訊解碼器300可自記憶體120 (圖1)擷取經寫碼視訊資料。亦即，記憶體120可利用CPB記憶體320儲存如上文所論述之資料。同樣地，當視訊解碼器300之一些或所有功能性經實施於軟體中以藉由視訊解碼器300之處理電路執行時，記憶體120可儲存待由視訊解碼器300執行之指令。

圖10中所示之各種單元經說明以輔助理解由視訊解碼器300執行的操作。該等單元可經實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。類似於圖9，固定功能電路指代提供特定功能性，且在可執行之操作上預設定的電路。可程式化電路係指可經程式化以執行各種任務並在可執行之操作中提供可撓式功能性的電路。舉例而言，可程式化電路可執行使得可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作之軟體或韌體。固定功能電路可執行軟體指令(例如以接收參數或輸出參數)，但固定功能電路執行的操作之類型大體為不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為不同電路區塊(固定功能或可程式化)，且在一些實例中，一或多個單元可為積體電路。

視訊解碼器300可包括ALU、EFU、數位電路、類比電路及/或由可程式化電路形成之可程式化核心。在藉由在可程式化電路上執行之軟體執行視訊解碼器300之操作的實例中，晶片上或晶片外記憶體可儲存視訊解碼器300接收及執行之軟體之指令(例如目標程式碼)。

熵解碼單元302可自CPB接收經編碼視訊資料，且對視訊資料進行熵解碼以再生語法元素。預測處理單元304、反量化單元306、反變換處理單元308、重建構單元310及濾波器單元312可基於自位元串流提取之語法元素產生經解碼視訊資料。

大體而言，視訊解碼器300在逐區塊基礎上重建構圖像。視訊解碼器300可單獨對每一區塊執行重建構操作(其中當前經重建構(亦即經解碼)之區塊可被稱作「當前區塊」)。

熵解碼單元302可對定義經量化變換係數區塊之經量化變換係數的語法元素以及諸如量化參數(QP)及/或變換模式指示之變換資訊進行熵解碼。反量化單元306可使用與經量化變換係數區塊相關聯之QP來判定量化程度，且同樣判定反量化程度供反量化單元306應用。反量化單元306可例如執行按位元左移操作以將經量化變換係數反量化。反量化單元306可從而形成包括變換係數之變換係數區塊。

在反量化單元306形成變換係數區塊之後，反變換處理單元308可將一或多個反變換應用於變換係數區塊以產生與當前區塊相關聯的殘餘區塊。舉例而言，反變換處理單元308可將反DCT、反整數變換、反Karhunen-Loeve變換(KLT)、反旋轉變換、反定向變換或另一反變換應用於係數區塊。

此外，預測處理單元304根據藉由熵解碼單元302熵解碼之預測資訊語法元素來產生預測區塊。舉例而言，若預測資訊語法元素指示當前區塊經框間預測，則運動補償單元316可產生預測區塊。在此情況下，預測資訊語法元素可指示DPB 314中之參考圖像(自其擷取參考區塊)，以及運動向量，其識別參考圖像中之參考區塊相對於當前圖像中之當前區塊之位置的位置。運動補償單元316可大體上以實質上與關於運動補償單元224所描述之方式類似的方式執行框間預測程序(圖9)。

根據上文所描述之本發明之技術，運動補償單元316可經組態以針對運動向量預測器清單建構及修剪執行本發明之任何技術。大體而言，視訊解碼器300可經組態以將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行解碼。

作為另一實例，若預測資訊語法元素指示當前區塊經框內預測，則框內預測單元318可根據藉由預測資訊語法元素指示之框內預測模式來產生預測區塊。同樣，框內預測單元318可大體上以實質上與關於框內預測單元226所描述之方式類似的方式執行框內預測程序(圖9)。框內預測單元318可將相鄰樣本之資料自DPB 314擷取至當前區塊。

重建構單元310可使用預測區塊及殘餘區塊重建構當前區塊。舉例而言，重建構單元310可將殘餘區塊之樣本新增至預測區塊之對應樣本以重建構當前區塊。

濾波器單元312可對經重建構區塊執行一或多個濾波操作。舉例而言，濾波器單元312可執行解區塊操作以沿經重建構區塊之邊緣減少區塊效應假影。濾波器單元312之操作未必在所有實例中執行。

視訊解碼器300可將經重建構區塊儲存於DPB 314中。如上文所論述，DPB 314可將參考資訊提供至預測處理單元304，諸如用於框內預測之當前圖像及用於後續運動補償之先前經解碼圖像的樣本。此外，視訊解碼器300可輸出來自DPB之經解碼圖像用於後續呈現於顯示器件上，諸如圖1之顯示器件118。

以此方式，視訊解碼器300表示視訊解碼器件之實例，該視訊解碼器件包括經組態以儲存視訊資料之記憶體，及一或多個處理單元，該一或多個處理單元經實施於電路系統中且經組態以建構當前區塊之運動向量預測器清單，且基於運動向量預測器清單對當前區塊進行框間預測解碼。為建構運動向量預測器清單，視訊解碼器300可判定第一區塊集合中之區塊的運動向量，判定第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量，判定第二區塊集合中之第二區塊的第二運動向量，且判定該第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同抑或與來自第一區塊集合中之區塊子集的區塊之運動向量相同。視訊解碼器300可經組態以進行以下中之一者：基於第二運動向量不與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同且不與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之任何運動向量相同的判定，將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中，或基於第二運動向量與第二區塊集合中之第一區塊的第一運動向量相同或與來自第一區塊集合中之區塊子集的任何區塊之運動向量相同的判定，略過將第二運動向量作為運動向量預測器插入於運動向量預測器清單中(例如不插入或避免插入)。

在一些實例中，為進行框間預測解碼，視訊解碼器300可經組態以接收運動向量預測器清單中之索引，基於該索引來判定運動向量預測器，基於該運動向量預測器來判定當前區塊之當前運動向量；基於該當前運動向量來判定預測區塊，判定指示預測區塊與當前區塊之間的差之殘餘區塊，且藉由將殘餘區塊新增至預測區塊來重建構當前區塊。

圖11為說明用於對當前區塊進行編碼之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊編碼器200 (圖1及8)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以執行與圖11之方法類似的方法。

在此實例中，視訊編碼器200初始地預測當前區塊(350)。舉例而言，視訊編碼器200可形成當前區塊之預測區塊。視訊編碼器200可將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組(352)，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單(354)，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行編碼(356)。

視訊編碼器200隨後可基於由運動向量所識別之預測區塊來計算當前區塊之殘餘區塊(358)。為計算殘餘區塊，視訊編碼器200可計算當前區塊的原始未經寫碼區塊與預測區塊之間的差。視訊編碼器200隨後可變換並量化殘餘區塊之係數(360)。接著，視訊編碼器200可掃描殘餘區塊之經量化變換係數(362)。在掃描期間或在掃描之後，視訊編碼器200可對係數進行熵編碼(364)。舉例而言，視訊編碼器200可使用CAVLC或CABAC來對係數進行編碼。視訊編碼器200隨後可輸出區塊之經熵寫碼資料(366)。

圖12為說明用於對當前視訊資料區塊進行解碼之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊解碼器300 (圖1及9)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以執行與圖12之方法類似的方法。

視訊解碼器300可接收當前區塊之經熵寫碼資料，諸如經熵寫碼預測資訊及對應於當前區塊之殘餘區塊的係數之經熵寫碼資料(370)。視訊解碼器300可對經熵寫碼資料進行熵解碼，以判定當前區塊之預測資訊且再生殘餘區塊之係數(372)。

視訊解碼器可將當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組(374)，基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至運動向量預測器清單(376)，且基於該運動向量預測器清單對當前視訊資料區塊之運動向量進行解碼(378)。

視訊解碼器300可例如使用如由當前區塊之預測資訊(例如經解碼運動向量)指示之框間預測模式來預測當前區塊(380)，以計算當前區塊之預測區塊。視訊解碼器300隨後可反掃描經再生之係數(382)，以產生經量化變換係數之區塊。視訊解碼器300隨後可反量化及反變換係數以產生殘餘區塊(384)。視訊解碼器300可最後藉由組合預測區塊與殘餘區塊來對當前區塊進行解碼(386)。

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按不同序列經執行、可經新增、合併或完全省去(例如並非所有所描述之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，可例如經由多線緒處理、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，所描述之功能可以硬體、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，且藉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(其對應於諸如資料儲存媒體之有形媒體)或通信媒體，該通信媒體包括例如根據通信協定來促進電腦程式自一處傳送至另一處的任何媒體。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)諸如信號或載波之通信媒體。資料儲存媒體可為可藉由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取用於實施本發明中所描述之技術的指令、程式碼及/或資料結構的任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。

作為實例而非限制，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、快閃記憶體或可用於儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。此外，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、光纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)自網站、伺服器或其他遠端源傳輸指令，則同軸電纜、光纜、雙絞線、DSL或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)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。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位影音光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟，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。

指令可由一或多個處理器執行，該一或多個處理器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)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他等效的整合或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用之術語「處理器」可指前述結構或適於實施本文中所描述之技術的任何其他結構中之任一者。另外，在一些態樣中，本文中所描述之功能性可經提供於經組態以用於編碼及解碼之專用硬體及/或軟體模組內，或併入於組合式編碼解碼器中。此外，該等技術可完全實施於一或多個電路或邏輯元件中。

本發明之技術可實施於各種器件或裝置中，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，但未必需要藉由不同硬體單元來實現。確切而言，如上文所描述，各種單元可結合合適的軟體及/或韌體而組合於編解碼器硬體單元中或由互操作性硬體單元之集合提供，該等互操作性硬體單元包括如上文所描述之一或多個處理器。

各種實例已予以描述。此等及其他實例在以下申請專利範圍之範疇內。

1:候選項 2:候選項 3:候選項 4:候選項 5:候選項 6:候選項 7:候選項 8:候選項 9:候選項 10:候選項 11:候選項 12:候選項 13:候選項 14:候選項 15:候選項 16:候選項 17:候選項 18:候選項 19:候選項 20:候選項 21:候選項 22:候選項 23:候選項 24:候選項 25:候選項 26:候選項 27:候選項 28:候選項 29:候選項 30:候選項 31:候選項 32:候選項 33:候選項 34:候選項 35:候選項 36:候選項 37:候選項 38:候選項 39:候選項 40:候選項 41:候選項 42:候選項 43:候選項 44:候選項 45:候選項 46:候選項 47:候選項 48:候選項 49:候選項 100:視訊編碼及解碼系統 102:源器件 104:視訊源 106:記憶體 108:輸出介面 110:電腦可讀媒體 112:儲存器件 114:檔案伺服器 116:目的地器件 118:顯示器件 120:記憶體 122:輸入介面 130:四分樹二元樹結構 132:寫碼樹狀結構單元 200:視訊編碼器 202:模式選擇單元 204:殘餘產生單元 206:變換處理單元 208:量化單元 210:反量化單元 212:反變換處理單元 214:重建構單元 216:濾波器單元 218:經解碼圖像緩衝器 220:熵編碼單元 222:運動估計單元 224:運動補償單元 226:框內預測單元 230:視訊資料記憶體 300:視訊解碼器 302:熵解碼單元 304:預測處理單元 306:反量化單元 308:反變換處理單元 310:重建構單元 312:濾波器單元 314:經解碼圖像緩衝器 316:運動補償單元 318:框內預測單元 320:經寫碼圖像緩衝器記憶體 350:步驟 352:步驟 354:步驟 356:步驟 358:步驟 360:步驟 362:步驟 364:步驟 366:步驟 370:步驟 372:步驟 374:步驟 376:步驟 378:步驟 380:步驟 382:步驟 384:步驟 386:步驟 A0:位置 A1:位置 B0:位置 B1:位置 B2:位置 C:位置 H:位置 PU0:預測單元0 T:區塊

圖1為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼及解碼系統的方塊圖。

圖2A及圖2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹狀結構單元(CTU)之概念圖。

圖3A為示出用於合併模式之實例空間運動向量候選項的概念圖。

圖3B為示出用於進階運動向量預測(AMVP)模式之實例空間運動向量候選項的概念圖。

圖4A為示出時間運動向量預測器之概念圖。

圖4B為示出運動向量按比例調整之概念圖。

圖5為示出空間及時間相鄰MV候選項之概念圖。

圖6為示出非鄰近合併候選項之概念圖。

圖7為示出群組中之非鄰近合併候選項的另一概念圖。

圖8為示出用於導出空間合併候選項之空間相鄰區塊之額外實例的概念圖。

圖9為說明可執行本發明之技術之實例視訊編碼器的方塊圖。

圖10為說明可執行本發明之技術的實例視訊解碼器的方塊圖。

圖11為說明實例編碼方法之流程圖。

圖12為說明實例解碼方法之流程圖。

1:候選項

2:候選項

3:候選項

4:候選項

5:候選項

6:候選項

7:候選項

8:候選項

9:候選項

10:候選項

11:候選項

12:候選項

13:候選項

14:候選項

15:候選項

16:候選項

17:候選項

18:候選項

19:候選項

20:候選項

21:候選項

22:候選項

23:候選項

24:候選項

25:候選項

26:候選項

27:候選項

28:候選項

29:候選項

30:候選項

31:候選項

32:候選項

33:候選項

34:候選項

35:候選項

36:候選項

37:候選項

38:候選項

39:候選項

40:候選項

41:候選項

42:候選項

43:候選項

44:候選項

45:候選項

46:候選項

47:候選項

48:候選項

49:候選項

Claims (30)

1. 一種對視訊資料進行解碼之方法，該方法包含： 將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組； 基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單；且 基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。
2. 如請求項1之方法，其中該等空間運動向量預測候選項包括鄰近運動向量預測候選項及非鄰近運動向量預測候選項。
3. 如請求項1之方法，其中基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單包含： 將來自該等群組中之一第一群組的第一運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第一群組包括鄰近運動向量預測候選項； 將來自該等群組中之一第二群組的第二運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第二群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第一臨限距離處；以及 將來自該等群組中之一第三群組的第三運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第三群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第二臨限距離處。
4. 如請求項3之方法，其進一步包含： 基於來自該第一群組之運動向量預測候選項及該第二群組中之一最接近運動向量預測候選項修剪來自該第二群組的空間運動向量預測候選項；且 基於來自該第一群組之運動向量預測候選項及該第三群組中之一最接近運動向量預測候選項修剪來自該第三群組的空間運動向量預測候選項。
5. 如請求項4之方法，其中基於來自該第一群組之該等空間運動向量預測候選項及該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項修剪來自該第二群組的該等空間運動向量預測候選項包含： 判定該第二群組中之一候選項的一運動向量與該第一群組中之一前兩個候選項中之任一者的一運動向量相同抑或與該第二群組中之一最接近運動向量預測候選項之一運動向量相同； 基於該第二群組中之該候選項的該運動向量不與該第一群組中之該前兩個候選項的該運動向量相同且不與該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項的該運動向量相同的判定，將該第二群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中；或 基於該第二群組中之該候選項的該運動向量與該第一群組中之該前兩個候選項中之任一者的該運動向量相同或與該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的判定，不將該第二群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中。
6. 如請求項4之方法，其中基於來自該第一群組之該等空間運動向量預測候選項及該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項修剪來自該第三群組的該等空間運動向量預測候選項包含： 判定該第三群組中之一候選項的一運動向量與該第一群組中之一前兩個候選項中之任一者的一運動向量相同抑或與該第三群組中之一最接近運動向量預測候選項之一運動向量相同； 基於該第三群組中之該候選項的該運動向量不與該第一群組中之該前兩個候選項的該運動向量相同且不與該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的判定，將該第三群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中；或 基於該第三群組中之該候選項的該運動向量與該第一群組中之該前兩個候選項中之任一者的該運動向量相同或與該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的判定，不將該第三群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中。
7. 如請求項1之方法，其進一步包含： 產生一空間-時間運動向量預測器(STMVP)且將該STMVP新增至該運動向量預測器清單。
8. 如請求項7之方法，其中產生該STMVP包含： 用一時間運動向量預測器對該等空間運動向量預測候選項中之一或多者求平均值。
9. 如請求項1之方法，其中將該當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組包含：基於與該當前視訊資料區塊之一豎直及水平距離將該當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組。
10. 如請求項1之方法，其中基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單包含： 基於該等群組修剪該等空間運動向量預測候選項。
11. 如請求項10之方法，其中基於該等群組修剪該等空間運動向量預測候選項包含： 僅修剪相同群組內之該等空間運動向量預測候選項。
12. 如請求項1之方法，其進一步包含： 使用該運動向量對該當前視訊資料區塊進行解碼。
13. 一種經組態以對視訊資料進行解碼之裝置，該裝置包含： 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，該一或多個處理器經組態以： 將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組； 基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單；且 基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。
14. 如請求項13之裝置，其中該等空間運動向量預測候選項包括鄰近運動向量預測候選項及非鄰近運動向量預測候選項。
15. 如請求項13之裝置，其中為基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單，該一或多個處理器進一步經組態以： 將來自該等群組中之一第一群組的第一運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第一群組包括鄰近運動向量預測候選項； 將來自該等群組中之一第二群組的第二運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第二群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第一臨限距離處；且 將來自該等群組中之一第三群組的第三運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第三群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第二臨限距離處。
16. 如請求項15之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 基於來自該第一群組之運動向量預測候選項及該第二群組中之一最接近運動向量預測候選項修剪來自該第二群組的空間運動向量預測候選項；且 基於來自該第一群組之運動向量預測候選項及該第三群組中之一最接近運動向量預測候選項修剪來自該第三群組的空間運動向量預測候選項。
17. 如請求項16之裝置，其中為基於來自該第一群組之該等空間運動向量預測候選項及該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項修剪來自該第二群組的該等空間運動向量預測候選項，該一或多個處理器進一步經組態以： 判定該第二群組中之一候選項的一運動向量與該第一群組中之一前兩個候選項中之任一者的一運動向量相同抑或與該第二群組中之一最接近運動向量預測候選項之一運動向量相同； 基於該第二群組中之該候選項的該運動向量不與該第一群組中之該前兩個候選項的該運動向量相同且不與該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的該判定，將該第二群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中；或 基於該第二群組中之該候選項的該運動向量與該第一群組中之該前兩個候選項中之任一者的該運動向量相同或與該第二群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的該判定，不將該第二群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中。
18. 如請求項16之裝置，其中為基於來自該第一群組之該等空間運動向量預測候選項及該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項修剪來自該第三群組的該等空間運動向量預測候選項，該一或多個處理器進一步經組態以： 判定該第三群組中之一候選項的一運動向量與該第一群組中之一前兩個候選項中之任一者的一運動向量相同抑或與該第三群組中之一最接近運動向量預測候選項之一運動向量相同； 基於該第三群組中之該候選項的該運動向量不與該第一群組中之該前兩個候選項之該運動向量相同且不與該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的該判定，將該第三群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中；或 基於該第三群組中之該候選項的該運動向量與該第一群組中之該前兩個候選項中之任一者的該運動向量相同或與該第三群組中之該最接近運動向量預測候選項之該運動向量相同的該判定，不將該第三群組中之該候選項的該運動向量新增於該運動向量預測器清單中。
19. 如請求項13之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 產生一空間-時間運動向量預測器(STMVP)且將該STMVP新增至該運動向量預測器清單。
20. 如請求項19之裝置，其中為產生該STMVP，該一或多個處理器進一步經組態以： 用一時間運動向量預測器對該等空間運動向量預測候選項中之一或多者求平均值。
21. 如請求項13之裝置，其中為將該當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組，該一或多個處理器進一步經組態以： 基於與該當前視訊資料區塊之一豎直及水平距離將該當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組。
22. 如請求項13之裝置，其中為基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單，該一或多個處理器進一步經組態以： 基於該等群組修剪該等空間運動向量預測候選項。
23. 如請求項22之裝置，其中為基於該等群組修剪該等空間運動向量預測候選項，該一或多個處理器進一步經組態以： 僅修剪相同群組內之該等空間運動向量預測候選項。
24. 如請求項13之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 使用該運動向量來對該當前視訊資料區塊進行解碼。
25. 一種經組態以對視訊資料進行解碼之裝置，該裝置包含： 用於將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組之構件； 用於基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單之構件；及 用於基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼之構件。
26. 如請求項25之裝置，其中該等空間運動向量預測候選項包括鄰近運動向量預測候選項及非鄰近運動向量預測候選項。
27. 如請求項25之裝置，其中用於基於該群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單之該構件包含： 用於將來自該等群組中之一第一群組的第一運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中之構件，其中該第一群組包括鄰近運動向量預測候選項； 用於將來自該等群組中之一第二群組的第二運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中之構件，其中該第二群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第一臨限距離處；及 用於將來自該等群組中之一第三群組的第三運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中之構件，其中該第三群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第二臨限距離處。
28. 一種儲存指令之非暫時性電腦可讀儲存媒體，該等指令在執行時使經組態以對視訊資料進行解碼之一或多個處理器： 將一當前視訊資料區塊之空間運動向量預測候選項劃分成群組； 基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至一運動向量預測器清單；且 基於該運動向量預測器清單對該當前視訊資料區塊之一運動向量進行解碼。
29. 如請求項28之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中該等空間運動向量預測候選項包括鄰近運動向量預測候選項及非鄰近運動向量預測候選項。
30. 如請求項28之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為基於該等群組將該等空間運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單，該等指令進一步使該一或多個處理器： 將來自該等群組中之一第一群組的第一運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第一群組包括鄰近運動向量預測候選項； 將來自該等群組中之一第二群組的第二運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第二群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第一臨限距離處；且 將來自該等群組中之一第三群組的第三運動向量預測候選項新增至該運動向量預測器清單中，其中該第三群組包括非鄰近運動向量預測候選項，其位於與該當前視訊資料區塊相距一第二臨限距離處。

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