TW202106013A - 用於視訊寫碼中之自適應迴路濾波器之剪切索引寫碼 - Google Patents

用於視訊寫碼中之自適應迴路濾波器之剪切索引寫碼 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種視訊寫碼器，其經組態以將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數。該視訊寫碼器可基於該ALF剪切索引將一ALF應用於視訊資料之一圖像的一區塊。

Description

用於視訊寫碼中之自適應迴路濾波器之剪切索引寫碼
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裝置中，該等裝置包括數位電視、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、數位記錄裝置、數位媒體播放機、視訊遊戲裝置、視訊遊戲主控台、蜂巢式或衛星無線電電話(所謂的「智慧型電話」)、視訊電傳會議裝置、視訊串流裝置及其類似者。數位視訊裝置實施視訊寫碼技術，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)、ITU-T H.265/高效視訊寫碼(HEVC)定義之標準，及此等標準的擴展中所描述之技術。視訊裝置可藉由實施此類視訊寫碼技術而更有效地傳輸、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的一部分)可分割成視訊區塊，視訊區塊亦可被稱作寫碼樹單元(CTU)、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。使用相對於同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測來編碼圖像之經框內寫碼(I)之圖塊中的視訊區塊。圖像之框間寫碼(P或B)圖塊中之視訊區塊可使用關於同一圖像中之相鄰區塊中的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。圖像可稱為圖框，且參考圖像可稱為參考圖框。
大體而言，本發明描述用於發信視訊寫碼中之自適應迴路濾波器(ALF)之剪切索引的技術。本發明之技術可應用於現有視訊編解碼器，諸如符合ITU-T H.265、高效視訊寫碼(HEVC)標準，或用作當前開發之標準(諸如通用視訊寫碼(VVC))中的寫碼工具，及符合其他未來視訊寫碼標準之編解碼器。
在一個實例中，一種寫碼視訊資料之方法包括：將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。
在另一實例中，一種用於寫碼視訊資料之裝置包括經組態以儲存視訊資料之記憶體及經組態以：將一ALF剪切索引寫碼為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊的一或多個處理電路。
在另一實例中，一種用於寫碼視訊資料之裝置包括用於將一ALF剪切索引寫碼為以下各者中的一者的構件：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及用於基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊的構件。
在另一實例中，一種電腦可讀儲存媒體編碼有指令，該等指令當經執行時使一可程式化處理器：將一ALF剪切索引寫碼為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。
在以下隨附圖式及描述中闡述一或多個實例之細節。其他特徵、目標及優點將自描述、圖式及申請專利範圍而顯而易見。
本申請案主張2019年6月11日申請之美國臨時專利申請案第62/859,948號之權益，該臨時專利申請案之全部內容以引用之方式併入。
視訊編碼器及視訊解碼器可將一自適應迴路濾波器(ALF)應用於經解碼視訊信號中之圖像的樣本。ALF之應用可增強經解碼視訊信號的品質。在ALF之應用期間，視訊寫碼器(例如視訊編碼器或視訊解碼器)可判定當前樣本之經濾波值。為判定當前樣本之經濾波值，視訊寫碼器可將當前樣本之ALF濾波器支援之經剪切樣本乘以對應濾波器係數。支援為用於導出經濾波樣本之值的樣本之集合。視訊寫碼器接著可藉由添加當前樣本之值至所得乘積之總和而判定當前樣本之經濾波值。
如上文所提及，視訊寫碼器將經剪切樣本乘以對應濾波器係數。剪切受剪切值之集合控制。剪切值指定樣本值的上限及下限。視訊寫碼器可在不同情形中使用不同剪切值。因此，視訊編碼器可發信剪切值之可應用集合的索引(亦即，ALF剪切索引)。舉例而言，視訊編碼器可在自適應參數集(APS)中發信ALF剪切索引。
在VVC測試模型5.0 (VTM-5.0)(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，Geneva, CH，文件JVET-N1001，Chen等人之「Algorithm Description for Versatile Video Coding and Test Model 5 (VTM 5)」)中，使用指數哥倫布(指數-哥倫布)碼發信ALF剪切索引。將ALF剪切索引作為指數-哥倫布碼發信可減緩解碼程序，此係因為判定指數-哥倫布碼之含義可涉及執行多個比較操作，其往往會相對緩慢。
本發明可解決該問題。如本文中所描述，視訊寫碼器(例如視訊編碼器或視訊解碼器)可將ALF剪切索引寫碼為固定長度無正負號整數。該視訊寫碼器可基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。因為ALF剪切索引經發信為固定長度無正負號整數，因此視訊解碼器可能夠較快執行解碼程序。
圖1為繪示可執行本發明之技術之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編碼的視訊、經編碼視訊、經解碼(例如經重建構)視訊及視訊後設資料，諸如發信資料。
如圖1中所展示，在此實例中，系統100包括源裝置102，其提供待由目的地裝置116解碼及顯示之經編碼視訊資料。詳言之，源裝置102經由電腦可讀媒體110將視訊資料提供至目的地裝置116。源裝置102及目的地裝置116可包含廣泛範圍之裝置中之任一者，包括桌上型電腦、筆記型(例如，膝上型)電腦、平板電腦、機頂盒、諸如智慧型電話之電話手持機、電視、攝影機、顯示裝置、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流裝置或其類似者。在一些情況下，源裝置102及目的地裝置116可經裝備用於無線通信，且由此可稱為無線通信裝置。
在圖1之實例中，源裝置102包括視訊源104、記憶體106、視訊編碼器200及輸出介面108。目的地裝置116包括輸入介面122、視訊解碼器300、記憶體120及顯示裝置118。根據本發明，源裝置102之視訊編碼器200及目的地裝置116之視訊解碼器300可經組態以應用用於發信用於視訊寫碼中之自適應迴路濾波器之剪切索引的技術。由此，源裝置102表示視訊編碼裝置之實例，而目的地裝置116表示視訊解碼裝置之實例。在其他實例中，源裝置及目的地裝置可包括其他組件或配置。舉例而言，源裝置102可自外部視訊源(諸如，外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地裝置116可與外部顯示裝置介接，而非包括整合顯示裝置。
如圖1中所示，系統100僅為一個實例。大體而言，任何數位視訊編碼及/或解碼裝置可執行用於發信用於視訊寫碼中之自適應迴路濾波器之剪切索引的技術。源裝置102及目的地裝置116僅為源裝置102產生經寫碼視訊資料以供傳輸至目的地裝置116的此類寫碼裝置之實例。本發明將「寫碼」裝置稱為對資料執行寫碼(編碼及/或解碼)之裝置。因此，視訊編碼器200及視訊解碼器300表示寫碼裝置之實例，詳言之分別表示視訊編碼器及視訊解碼器之實例。在一些實例中，裝置102、116可以實質上對稱的方式操作，使得裝置102、116中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統100可支援源裝置102與目的地裝置116之間的單向或雙向視訊傳輸，例如用於視訊串流、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，原始未經編碼的視訊資料)且將視訊資料之依序圖像(亦稱為「圖框」)提供至視訊編碼器200，該視訊編碼器編碼圖像之資料。源裝置102之視訊源104可包括視訊捕捉裝置，諸如視訊攝影機、含有先前捕捉之原始視訊的視訊存檔及/或用以自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋入介面。作為另一替代，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對所捕捉、所預先捕捉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。源裝置102接著可經由輸出介面108輸出經編碼視訊資料至電腦可讀媒體110上以由例如目的地裝置116之輸入介面122接收及/或擷取。
源裝置102之記憶體106及目的地裝置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。另外或替代地，記憶體106、120可儲存分別可由例如視訊編碼器200及視訊解碼器300執行之軟體指令。儘管在此實例中記憶體106及記憶體120展示為與視訊編碼器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的經編碼視訊資料。在一些實例中，可分配記憶體106、120之部分作為一或多個視訊緩衝器例如以儲存原始經解碼及/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裝置102輸送至目的地裝置116的任何類型的媒體或裝置。在一個實例中，電腦可讀媒體110表示用以使源裝置102能即時例如經由射頻網路或基於電腦之網路直接傳輸經編碼視訊資料至目的地裝置116的通信媒體。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可根據通信標準(諸如無線通信協定)將所接收傳輸信號解調。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、廣域網路或諸如網際網路之全球網路)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裝置102至目的地裝置116的通信之任何其他裝備。
在一些實例中，電腦可讀媒體110可包括儲存裝置112。源裝置102可自輸出介面108輸出經編碼資料至儲存裝置112。同樣地，目的地裝置116可經由輸入介面122從儲存裝置112存取經編碼資料。儲存裝置112可包括多種分佈式或本端存取之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的任何其他合適之數位儲存媒體。
在一些實例中，電腦可讀媒體110可包括檔案伺服器114或可儲存由源裝置102產生之經編碼視訊資料之另一中間儲存裝置。源裝置102可將經編碼視訊資料輸出至檔案伺服器114或可儲存由源裝置102產生之經編碼視訊的另一中間儲存裝置。目的地裝置116可經由串流傳輸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彼經編碼視訊資料傳輸至目的地裝置116的任何類型之伺服器裝置。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、內容遞送網路裝置或網路附加儲存(NAS)裝置。目的地裝置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。此可包括無線通道(例如，Wi-Fi連接)、有線連接(例如，數位用戶線(DSL)、纜線數據機等)，或適合於存取儲存於檔案伺服器114上之經編碼視訊資料的兩者之組合。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來操作。
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，乙太網卡)、根據多種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說明書、IEEE 802.15說明書(例如，ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者的其他無線標準傳送資料(諸如經編碼視訊資料)。在一些實例中，源裝置102及/或目的地裝置116可包括各別晶片上系統(SoC)裝置。舉例而言，源裝置102可包括SoC裝置以執行歸於視訊編碼器200及/或輸出介面108之功能性，且目的地裝置116可包括SoC裝置以執行歸於視訊解碼器300及/或輸入介面122之功能性。
本發明之技術可應用於支援多種多媒體應用中之任一者的視訊寫碼，諸如，空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、網際網路串流視訊傳輸(諸如，經由HTTP之動態自適應串流(DASH))、經編碼至資料儲存媒體上之數位視訊、儲存於資料儲存媒體上的數位視訊之解碼或其他應用。
目的地裝置116之輸入介面122自電腦可讀媒體110 (例如通信媒體、儲存裝置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可包括由視訊編碼器200定義的發信資訊(其亦由視訊解碼器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、圖像之群組、序列或其類似者)的特性及/或處理之值的語法元素。顯示裝置118向使用者顯示經解碼視訊資料之經解碼圖像。顯示裝置118可表示各種顯示裝置中之任一者，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裝置。
儘管圖1中未展示，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，且可包括適當的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各自可被實施為多種合適編碼器及/或解碼器電路中的任一者，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、韌體或其任何組合的電路。當該等技術以軟體部分地實施時，裝置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，且在硬體中使用一或多個處理器執行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整合為各別裝置中之組合式編碼器/解碼器(編解碼器)的部分。包括視訊編碼器200及/或視訊解碼器300之裝置可包含積體電路、微處理器及/或無線通信裝置(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。替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據其他專有或行業標準，諸如ITU-T H.266 (亦稱作通用視訊寫碼(VVC))來操作。在ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11之聯合視訊專家組(JVET)第14次會議：2019年3月19日至27日，Geneva, CH，JVET-N1001-v3，Bross等人之「Versatile Video Coding (Draft 5)」(下文中「VVC草案5」)中描述VVC標準之最新草案。然而，本發明之技藝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可執行圖像之基於區塊的寫碼。術語「區塊」大體上係指包括待處理(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，區塊可包括明度及/或色度資料之樣本之二維矩陣。大體而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可寫碼以YUV (例如Y、Cb、Cr)格式表示之視訊資料。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可寫碼明度及色度分量，而非寫碼圖像之樣本的紅色、綠色及藍色(RGB)資料，其中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格式化資料轉換為YUV表示，且視訊解碼器300將YUV表示轉換為RGB格式。替代地，預處理單元及後處理單元(圖中未示)可執行此等轉換。
本發明大體上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)及圖像成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提及大體上應理解為寫碼形成圖像或區塊之語法元素的值。
HEVC定義各種區塊，包括寫碼單元(CU)、預測單元(PU)，以及變換單元(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」，且此類葉節點之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VVC操作。根據VVC，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)將圖像分割成複數個CTU。寫碼樹區塊(CTB)為N之某值的樣本之N×N區塊，使得組件至CTB之劃分為分割。在VVC中，CTU可定義為明度樣本之CTB、具有三個樣本陣列之圖像之色度樣本的兩個對應CTB，或單色圖像或使用三個單獨色彩平面寫碼之圖像的樣本之一CTB，及用以寫碼樣本之語法結構。
視訊編碼器200可根據樹型結構分割CTU，諸如四分樹二進位樹(QTBT)結構或多類型樹(MTT)結構。QTBT結構移除多個分割類型之概念，諸如HEVC之CU、PU及TU之間的間距。QTBT結構包括兩個層級：根據四分樹分割進行分割之第一層級，及根據二進位樹分割進行分割之第二層級。QTBT結構之根節點對應於CTU。二進位樹之葉節點對應於寫碼單元(CU)。
在MTT分割結構中，區塊可使用四分樹(QT)分割、二進位樹(BT)分割及一或多種類型之三重樹(TT)分割來進行分割。三重樹分割為區塊分裂成三個子區塊的分割。在一些實例中，三重樹分割在不經由中心分隔原始區塊情況下將區塊分成三個子區塊。MTT中之分割類型(例如QT、BT及TT)可為對稱或不對稱的。
在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用單個QTBT或MTT結構來表示明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或MTT結構，諸如用於明度分量之一個QTBT/MTT結構及用於兩個色度分量之另一QTBT/MTT結構(或用於各別色度分量之兩個QTBT/MTT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、QTBT分割、MTT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元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)在垂直及水平尺寸方面之樣本尺寸，例如16×16樣本或16乘16樣本。大體而言，16×16 CU在垂直方向上將具有16個樣本(y = 16)且在水平方向上將具有16個樣本(x = 16)。同樣，N×N CU大體在垂直方向上具有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。可以列及行形式來配置CU中之樣本。此外，CU不一定在水平方向上及垂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未必等於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預測CU以便形成CU之預測區塊。殘餘資訊大體表示在編碼之前CU與預測區塊的樣本之間的逐樣本差。
為了預測CU，視訊編碼器200可大體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同一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大體可執行運動搜尋以例如依據在CU與參考區塊之間的差識別緊密匹配CU的參考區塊。視訊編碼器200可使用絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其他此類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。
VVC之一些實例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)之兩個或大於兩個運動向量。
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。VVC之一些實例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選擇描述預測當前區塊之樣本所藉以的當前區塊(例如CU之區塊)之相鄰樣本的框內預測模式。假定視訊編碼器200以光柵掃描次序(左至右、上至下)寫碼CTU及CU，此類樣本大體可在與當前區塊相同之圖像中處於當前區塊之上方、左上方或左側。
視訊編碼器200編碼表示當前區塊之預測模式的資料。舉例而言，針對框間預測模式，視訊編碼器200可編碼表示使用多種可用框間預測模式中之何者以及對應模式之運動資訊的資料。舉例而言，針對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二級變換，諸如模式依賴不可分離二級變換(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。
如上文所指出，在產生變換係數之任何變換之後，視訊編碼器200可執行變換係數之量化。量化大體上係指將變換係數量化以可能地減少用以表示變換係數之資料之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可減少與變換係數中之一些或所有相關聯之位元深度。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，為了執行量化，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)變換係數置於向量前部，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，且接著熵編碼向量之經量化變換係數。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亦可熵編碼描述與經編碼視訊資料相關聯之後設資料之語法元素的值，以供由視訊解碼器300用於解碼視訊資料。
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。上下文可係關於(例如)符號之相鄰值是否為零值。機率判定可基於指派給符號之上下文。
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可類似地解碼此語法資料以判定如何解碼對應視訊資料。
以此方式，視訊編碼器200可產生包括經編碼視訊資料(例如，描述圖像成區塊(例如CU)之分割的語法元素及用於區塊之預測及/或殘餘資訊)之位元串流。最終，視訊解碼器300可接收位元串流並解碼經編碼視訊資料。
大體而言，視訊解碼器300執行與視訊編碼器200所執行之程序互逆的程序，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互逆的方式對位元串流之語法元素的值進行解碼。語法元素可定義用於將圖像分割成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)的預測及殘餘資訊。
殘餘資訊可由例如經量化變換係數表示。視訊解碼器300可反量化及反變換區塊之經量化變換係數，以再生區塊之殘餘區塊。視訊解碼器300使用發信之預測模式(框內或框間預測)及相關預測資訊(例如用於框間預測之運動資訊)以形成區塊之預測區塊。視訊解碼器300可接著(在逐樣本基礎上)使預測區塊與殘餘區塊組合以再生初始區塊。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邊界之視覺假影。
在視訊寫碼之領域中，通常應用濾波以便增強經解碼視訊信號之品質。濾波器可應用為後置濾波器(其中經濾波圖框並非用於未來圖框之預測)，或應用為迴路內濾波器(其中經濾波圖框用以預測未來圖框)。濾波器可藉由(例如)最小化原始信號與經解碼經濾波信號之間的誤差進行設計。
在VVC測試模型5.0 (VTM-5.0)(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，Geneva, CH，文件JVET-N1001，Chen等人之「Algorithm Description for Versatile Video Coding and Test Model 5 (VTM 5)」中，經解碼濾波器係數𝑓(𝑘, 𝑙)及剪切值c (𝑘, 𝑙)如下應用於經重建構影像𝑅(𝑖, 𝑗)：
Figure 02_image001
在VTM-5.0中，7×7濾波器應用於明度分量且5×5濾波器應用於色度分量。圖2A為繪示實例5×5菱形ALF支援之概念圖。圖2B為繪示實例7×7菱形ALF支援之概念圖。在方程式(1)中，K 可等於
Figure 02_image003
，其中L 表示濾波器長度。此外，在方程式(1)中及在本發明中之其他地方，clip3函數可定義為：
Figure 02_image005
在方程式(1)中，及在本發明中其他地方，剪切值c (𝑘, 𝑙)可計算如下。對於明度分量，剪切值c (𝑘, 𝑙)可計算為：c (𝑘, 𝑙)= Round( 2( BitDepthY * ( 4 - clipIdx(k,l)) / 4 ) )                (1') 在方程式(1')中，BitDepthY為明度分量之位元深度且clipIdx(k,l)為位置(k,l)處之剪切索引。clipIdx(k,l)可為0、1、2或3。
對於色度分量，剪切值c (𝑘, 𝑙)可計算為：c (𝑘, 𝑙)=Round( 2( BitDepthC − 8 ) * 2( 8 * ( 3 − clipIdx[k,l ] ) / 3 ) )     (1'') 在方程式(1")中，BitDepthC為色度分量之位元深度且clipIdx(k,l)為位置(k,l)處之剪切值。clipIdx(k,l)可為0、1、2或3。
對於明度分量，基於1維(1D)拉普拉斯(Laplacian)方向(至多5個方向)及2D拉普拉斯活動(至多5個活動值)分類整體圖像中之4×4區塊。方向Dirb 及未經量化活動Actb 的計算。Actb 經進一步量化至0至4之範圍(包括端點)。
首先，除了在現有ALF中使用的水平及垂直梯度之外，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)還使用1D拉普拉斯計算兩個對角線梯度之值。如自以下方程式(2)至(5)可見，覆蓋目標像素的8×8窗內之所有像素的梯度之總和用作目標像素之表示梯度，其中R (𝑘, 𝑙)表示在位置(𝑘, 𝑙)處的經重建構像素且索引i 及j 指代4×4區塊中之左上像素的座標。每一像素與四個梯度值相關聯，其中垂直梯度由gv 表示，水平梯度由gh 表示，135度對角線梯度由gd1 表示且45度對角線梯度由gd2 表示。
Figure 02_image007
(2)
Figure 02_image009
，當k 及l 皆為偶數，或k 及l 兩者皆並非偶數時。否則，為0。
Figure 02_image011
(3)
Figure 02_image013
，當k 及l 皆為偶數，或k 及l 兩者皆並非偶數時。否則，為0。
Figure 02_image015
(4)
Figure 02_image017
，當k 及l 皆為偶數，或k 及l 兩者皆並非偶數時。否則，為0。
Figure 02_image019
(5)
Figure 02_image021
，當k 及l 皆為偶數，或k 及l 兩者皆並非偶數時。否則，為0。
為指派方向性Dirb ，水平及垂直梯度之最大值及最小值之比率(在方程式(6)中由Rh , v 表示)及兩個對角線梯度之最大值及最小值的比率(在方程式(7)中由Rd1 , d2 表示)與兩個臨限值t 1 及t 2 彼此進行比較。
Figure 02_image023
其中
Figure 02_image025
,
Figure 02_image027
,  (6)
Figure 02_image029
其中
Figure 02_image031
,
Figure 02_image033
(7) 在方程式(6)及(7)中，及在本發明中之其他地方，
Figure 02_image035
表示水平及垂直梯度之最大值；
Figure 02_image037
表示水平及垂直梯度之最小值；
Figure 02_image039
表示兩個對角線梯度之最大值；且
Figure 02_image041
表示兩個對角線梯度之最小值。
藉由比較水平/垂直及對角線梯度之偵測到之比率，在以下方程式(8)中定義五個定向模式，亦即在[0,4]範圍內(包括端點)的Dirb 。在表1中描述Dirb 之值及其實體含義。
Figure 02_image043
(8)表 1. 方向之值及其實體含義
方向值 實體含義
0 紋理
1 強水平/垂直
2 水平/垂直
3 強對角
4 對角
視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將活動值Act 計算為：
Figure 02_image045
(9)
視訊寫碼器可進一步將Act 量化至0至4之範圍(包括端點)。Act 之經量化值表示為
Figure 02_image047
。
用於Act 之量化程序可如下定義： avg_var  = Clip_post( NUM_ENTRY-1, (Act *縮放因數) ＞＞移位);
Figure 02_image049
= ActivityToIndex[avg_var] 其中NUM_ENTRY經設定為16，縮放因數經設定為64，移位為(4+經內部寫碼位元深度)，且ActivityToIndex[NUM_ENTRY]={0、1、2、2、2、2、2、3、3、3、3、3、3、3、3、4}。函數Clip_post(a,b)返回a與b之間的較小值。
總計，每一4×4明度區塊可藉由視訊寫碼器分類成25個 (5個方向×5個活動層級)類別中的一者且索引根據區塊之Dirb 及Actb 之值指派給每一4×4區塊。可藉由C指示群組索引，且將C設定為等於
Figure 02_image051
，其中
Figure 02_image047
為Actb 之經量化值。
在一些實例中，視訊寫碼器可將幾何變換應用於濾波器係數。舉例而言，在一些此等實例中，視訊寫碼器可對於每一類別發信濾波器係數及剪切值之一個集合。為更佳區分以同一類別索引標記之區塊的不同方向，引入四種幾何變換，包括無變換、對角、垂直翻轉及旋轉。圖4A至圖4C中描繪具有三種幾何變換之5×5濾波器支援的實例。換言之，圖4A至圖4C為繪示具有不同幾何變換之實例5×5濾波器支援的概念圖。比較圖3與圖4A至圖4C，三個額外幾何變換之公式形式可導出為： 對角：
Figure 02_image054
,
Figure 02_image056
， 垂直翻轉：
Figure 02_image058
，
Figure 02_image060
(10) 旋轉：
Figure 02_image062
,
Figure 02_image064
。 在方程式(10)中，K 為濾波器之大小且
Figure 02_image066
、
Figure 02_image068
為係數座標，使得位置(0,0)在左上角處且位置
Figure 02_image070
在右下角處。應注意當諸如在VVC草案5之ALF中使用菱形濾波器支援時，座標超出濾波器支援情況下的濾波器係數始終設定為0。一種指示幾何變換索引之方式為隱式地導出幾何變換索引以避免額外負擔。在幾何ALF(GALF)中，取決於經計算用於彼區塊的梯度值將變換應用(例如藉由諸如視訊編碼器200或視訊解碼器300之視訊寫碼器)於濾波器係數f (k ,l )。下表2中描述變換與使用方程式(2)至(5)計算之四個梯度之間的關係。總結而言，變換係基於兩個梯度(水平及垂直，或45度及135度梯度)中何者較大。基於比較，視訊寫碼器可提取更準確方向資訊。因此，雖然濾波器係數之額外負擔並未增加，但可歸因於變換獲得不同濾波結果。表 2. 梯度及變換之映射
梯度值 變換
gd2 ＜gd1 及gh ＜gv 無變換
gd2 ＜gd1 及gv ＜gh 對角
gd1 ＜gd2 及gh ＜gv 垂直翻轉
gd1 ＜gd2 及gv ＜gh 旋轉
濾波器資訊可在位元串流中發信。一個明度濾波器集合含有用於所有25個類別的濾波器資訊(包括濾波器係數及剪切值)。可使用固定濾波器預測用於每一類別之濾波器。可針對每一類別發信旗標，以指示此類別是否將固定濾波器用作其濾波器預測符。若是(亦即，若用於一類別之旗標指示該類別將固定濾波器用作其濾波器預測符)，則發信固定濾波器資訊。
為減少表示濾波器係數所需的位元之數目，可合併不同類別。藉由對於25個類別中之每一者對索引iC 進行發送來提供考慮合併哪些類別之資訊。具有相同索引iC 之類別共用經寫碼之相同濾波器係數。針對每一明度濾波器集合發信類別與濾波器之間的映射。藉由截短二進位二值化方法寫碼索引iC 。可自先前發信之濾波器預測經發信之濾波器。
位元串流可包含網路抽象層(NAL)單元之序列。NAL單元係含有NAL單元中之資料之類型的指示及含有彼資料之位元組的語法結構，該等位元組呈視需要穿插有仿真阻止位元之原始位元組序列有效負載(RBSP)之形式。NAL單元中之每一者可包括NAL單元標頭且可封裝RBSP。NAL單元標頭可包括指示NAL單元類型碼之語法元素。藉由NAL單元之NAL單元標頭指定的NAL單元類型碼指示NAL單元之類型。RBSP可為含有封裝於NAL單元內的整數數目個位元組之語法結構。在一些情況下RBSP包括零個位元。
如上文所提及，位元串流可包括視訊資料及相關聯資料之經編碼圖像之表示。相關聯資料可包括參數集合。NAL單元可封裝用於視訊參數集(VPS)、序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)及自適應參數集(APS)之RBSP。VPS為包括適用於零或多個完整經寫碼視訊序列(CVS)之語法元素的語法結構。SPS亦為包括適用於零或多個全部CVS之語法元素的語法結構。SPS可包括識別在SPS在作用中時在作用中的VPS之語法元素。因此，VPS之語法元素可比SPS之語法元素更一般化地可適用。PPS為包括適用於零或多個經寫碼圖像之語法元素的語法結構。PPS可包括識別SPS在PPS在作用中時在作用中的語法元素。圖塊之圖塊標頭可包括指示PPS在圖塊正被寫碼時在作用中的語法元素。APS為含有適用於如藉由在圖塊標頭中找到之零或多個語法元素判定之零或多個圖塊的語法元素的語法結構。圖塊之圖塊標頭可包括指示在圖塊被寫碼時在作用中的APS的一或多個語法元素。
在VTM-5.0中，APS用於在位元串流中攜載ALF濾波器係數。APS可含有明度濾波器或色度濾波器或兩者之集合。圖像塊群組、圖塊或圖像僅僅在其圖像塊群組、圖塊或圖像標頭中發信用於當前圖像塊群組之APS之索引。
在VTM-5.0中，由先前寫碼之圖像塊群組、圖塊或圖像產生的濾波器可用於當前圖像塊群組、圖塊或圖像以節省用於濾波器發信之額外負擔。視訊編碼器200可在固定濾波器集合及來自APS之濾波器集合當中選擇濾波器集合用於明度CTB。視訊編碼器200可發信經選擇濾波器集合索引。所有色度CTB使用來自同一APS之濾波器。在圖像塊群組、圖塊或圖像標頭中，視訊編碼器200發信用於當前圖像塊群組、圖塊或圖像之明度及色度CTB的APS。圖像塊為圖像中之特定圖像塊行及特定圖像塊列內的CTB之矩形區。
在VTM-5.0之視訊解碼器(例如視訊解碼器300)中，ALF之濾波器係數首先經重建構。剪切索引接著經解碼用於非零濾波器係數。對於具有零值之濾波器係數，視訊解碼器將剪切索引推斷為零。指數哥倫布(亦即，指數-哥倫布)寫碼用於發信剪切索引。用於剪切索引之指數-哥倫布碼的階數取決於其在濾波器模板中之位置。
具體而言，在VTM-5.0中，APS可包括經如下剖析的用於明度分量之剪切索引，其中alf_luma_clip_idx指定剪切索引：
                if( alf_luma_clip_flag ) {   
                       alf_luma_clip_min_eg_order_minus1 ue(v)
                        for( i = 0; i ＜ 3; i++ )   
                       alf_luma_clip_eg_order_increase_flag [ i ] u(1)
                        for( sfIdx = 0; sfIdx ＜= alf_luma_num_filters_signalled_minus1; sfIdx++ ) {   
                                if( alf_luma_coeff_flag[ sfIdx ] ) {   
                                        for ( j = 0; j ＜ 12; j++ ) {   
                                                if( filtCoeff[ sfIdx ][ j ] )   
                                                       alf_luma_clip_idx [ sfIdx ][ j ] uek(v)
                                        }   
                                }   
                        }   
VVC草案5為在以上語法表中展示的語法元素提供以下語義：alf _ luma _ clip _ min _ eg _ order _ minus1 加1指定用於明度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數。alf_luma_clip_min_eg_order_minus1之值應在0至6範圍內(包括端點)。 等於1之alf _ luma _ clip _ eg _ order _ increase _ flag [i]指定用於明度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數遞增1。等於0之alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]指定用於明度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數不遞增1。 用於解碼alf_luma_clip_idx[sfIdx][j]之值的指數-哥倫布碼之階數kClipY[i]經如下導出： kClipY[ i ] = ( i = = 0  ?  alf_luma_clip_min_eg_order_minus1 + 1  :  kClipY[ i − 1 ] ) +     (7-74) alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[ i ]alf _ luma _ clip _ idx [j]指定在乘以藉由sfIdx指示之所發信明度濾波器之第j係數之前使用的剪切值之剪切索引。當alf_luma_clip_idx[sfIdx][j]不存在時，推斷其為等於0(不剪切)。其為alf_luma_clip_idx[sfIdx][j](其中sfIdx=0…alf_luma_num_filters_signalled_minus1且j=0…11)之值應在0至3範圍內(包括端點)的位元串流一致性的要求。 指數-哥倫布二值化uek(v)之階數k經如下導出： k = kClipY[ golombOrderIdxY[ j ] ]       (7-75) 變數filterClips[sfIdx][j](其中sfIdx=0…alf_luma_num_filters_signalled_minus1，j=0…11)經初始化如下： filterClips[ sfIdx ][ j ] = Round( 2( BitDepthY * ( 4 − alf_luma_clip_idx[ sfIdx ][ j ] ) / 4 ) ) (7-76) 具有元素AlfClipL [adaptation_parameter_set_id][filtIdx][j](其中filtIdx=0…NumAlfFilters−1且j=0…11)之明度濾波器剪切值AlfClipL [adaptation_parameter_set_id]經如下導出： AlfClipL [ adaptation_parameter_set_id ][ filtIdx ][ j ] = filterClips[ alf_luma_coeff_delta_idx[ filtIdx ] ][ j ]  (7-77)
在本發明之語法表中，u(n)指示使用n位元之無正負號整數。當類型u(n)之描述符中的字母n為語法表中之「v」時，位元數目以取決於其他語法元素之值的方式變化。描述符tb(v)指示使用至多maxVal位元的截短二進位值，其中maxVal係在語法元素之語義中定義。描述符tu(v)指示使用至多maxVal位元的截短一元值，其中maxVal係在語法元素之語義中定義。描述符ue(v)指示經無正負號整數0階指數-哥倫布寫碼語法元素，其中首先為左側位元。描述符uek(v)指示無正負號整數k階指數-哥倫布寫碼語法元素，其中首先為左側位元。描述符se(v)指示有正負號整數0階指數-哥倫布寫碼語法元素，其中首先為左側位元。
VVC草案5提供用於使用描述符tb(v)寫碼之語法元素的以下剖析程序： 當子條項7.3中之語法表中的語法元素之描述符等於tb(v)時調用此程序。 至此程序之輸入為來自RBSP的位元及最大值maxVal。 此程序之輸出為語法元素值。 經寫碼為tb(v)之語法元素經截短二進位寫碼。首先判定語法元素之可能值的範圍。此語法元素之範圍為0至maxVal(包括端點)，其中maxVal大於或等於1。等於語法元素之值的synVal係藉由如下指定的程序給出：
Figure 02_image072
其中自read_bits(th)返回的值被解譯為無正負號整數之二進位表示，其中最高有效位元首先被寫入。
VVC草案5提供用於使用描述符tu(v)寫碼之語法元素的以下剖析程序： 當子條項7.3中之語法表中的語法元素之描述符等於tu(v)時調用此程序。 至此程序之輸入為來自RBSP的位元及最大值maxVal。 此程序之輸出為語法元素值。 經寫碼為tu(v)之語法元素經截短一元寫碼。首先判定語法元素之可能值的範圍。此語法元素之範圍為0至maxVal(包括端點)，其中maxVal大於或等於1。等於語法元素之值的codeNum係藉由如下指定之程序給出：
Figure 02_image074
VVC草案5提供用於使用描述符ue(v)、uek(v)及se(v)寫碼之語法元素的以下剖析程序： 當語法表中的語法元素之描述符等於ue(v)、uek(v)或se(v)時調用此程序。 至此程序之輸入為來自RBSP的位元。 此程序之輸出為語法元素值。 經寫碼為ue(v)或se(v)的語法元素係運用等於0之階數k進行指數-哥倫布寫碼且經寫碼為uek(v)之語法元素係運用階數k進行指數-哥倫布寫碼。用於此等語法元素之剖析程序開始於讀取在位元串流中之當前位置開始的位元直至(且包括)第一非零位元，並計數等於0的前置位元之數目。此程序如下指定：
Figure 02_image076
變數codeNum接著被指派如下： codeNum = ( 2leadingZeroBits − 1 ) * 2k + read_bits( leadingZeroBits + k )     (9-2) 其中自read_bits(leadingZeroBits)返回的值被解譯為無正負號整數之二進位表示，其中最高有效位元首先被寫入。 表9-1繪示藉由將位元串分成「字首」及「字尾」位元的0階指數-哥倫布碼之結構。「字首」位元為如上文針對leadingZeroBits之計算所指定而剖析的彼等位元，且展示為表9-1之位元串行中的0或1。「字尾」位元為在codeNum之計算中剖析的彼等位元且展示為表9-1中之xi ，其中i在0至leadingZeroBits−1範圍內(包括端點)。每一xi 等於0或1。表 9 - 1 - 具有「字首」及「字尾」位元的位元串及 codeNum 範圍 ( 資訊性 ) 之指派
位元串形式 codeNum 之範圍
1 0
0 1 x0 1..2
0 0 1 x1 x0 3..6
0 0 0 1 x2 x1 x0 7..14
0 0 0 0 1 x3 x2 x1 x0 15..30
0 0 0 0 0 1 x4 x3 x2 x1 x0 31..62
... ...
表9-2明確地繪示位元串至codeNum值的指派。表 9 - 2 - 呈顯式形式並用作 ue ( v )( 資訊性 ) 的指數哥倫布位元串及 codeNum
位元串 codeNum
1 0
0 1 0 1
0 1 1 2
0 0 1 0 0 3
0 0 1 0 1 4
0 0 1 1 0 5
0 0 1 1 1 6
0 0 0 1 0 0 0 7
0 0 0 1 0 0 1 8
0 0 0 1 0 1 0 9
... ...
取決於描述符，語法元素的值經導出如下： -  若語法元素經寫碼為ue(v)，則語法元素之值等於codeNum。 -  否則(語法元素經寫碼為se(v))，語法元素之值藉由調用用於如條項9.2.2中指定的有正負號指數-哥倫布碼的映射程序而導出，其中codeNum為輸入。9.2.2 用於有正負號指數 - 哥倫布碼之映射程序 此程序之輸入為如條項9.2中指定的codeNum。 此程序之輸出為經寫碼為se(v)的語法元素之值。 語法元素係藉由藉由其絕對值按遞增次序定序語法元素及用下部codeNum表示給定絕對值的正值而指派給codeNum。表9-3提供指派規則。表 9 - 3 - 針對有正負號指數 - 哥倫布寫碼語法元素 se ( v ) 指派語法元素至 codeNum
codeNum 語法元素值
0 0
1 1
2 −1
3 2
4 −2
5 3
6 −3
k (−1)k + 1 Ceil( k ÷ 2 )
在VVC草案5中，用於色度分量之剪切索引經剖析如下：
                if( alf_chroma_clip_flag ) {   
                       alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1 ue(v)
                        for( i = 0; i ＜ 2; i++ )   
                               alf_chroma_clip_eg_order_increase_flag [ i ] u(1)
                        for( j = 0; j ＜ 6; j++ ) {   
                                if(alf_chroma_coeff_abs [ j ] )   
                                       alf_chroma_clip_idx [ j ] uek(v)
                        }   
                }   
VVC草案5為在以上語法表中展示的語法元素提供以下語義： 等於0之alf _ chroma _ clip _ flag 指定線性自適應迴路濾波應用於色度分量上；等於1之alf_chroma_clip_flag指定非線性自適應迴路濾波應用於色度分量上。當不存在時，推斷alf_chroma_clip_flag為等於0。alf _ chroma _ min _ eg _ order _ minus1 加1指定用於色度濾波器係數發信的指數-哥倫布碼之最小階數。alf_chroma_min_eg_order_minus1之值應在0至6之範圍內(包括端點)。 等於1之alf _ chroma _ eg _ order _ increase _ flag [i]指定用於色度濾波器係數發信的指數-哥倫布碼之最小階數遞增1。等於0之alf_chroma_eg_order_increase_flag[i]指定用於色度濾波器係數發信的指數-哥倫布碼之最小階數不遞增1。 用於解碼alf_chroma_coeff_abs[j]之值的指數哥倫布碼之階數expGoOrderC[i]經如下導出： expGoOrderC[ i ] = ( i = = 0  ?  alf_chroma_min_eg_order_minus1 + 1  :  expGoOrderC[ i − 1 ] ) +   (7-78) alf_chroma_eg_order_increase_flag[ i ]    (7-79)alf _ chroma _ coeff _ abs [j]指定第j色度濾波器係數之絕對值。當alf_chroma_coeff_abs[j]不存在時，推斷其為等於0。其為alf_chroma_coeff_abs[j]之值應在0至27 −1之範圍內(包括端點)的位元串流一致性的要求。 指數-哥倫布二值化uek(v)之階數k經如下導出： golombOrderIdxC[ ] = { 0, 0, 1, 0, 0, 1 }     (7-80) k = expGoOrderC[ golombOrderIdxC[ j ] ]   (7-81)alf _ chroma _ coeff _ sign [j]指定第j色度濾波器係數之正負號如下： -  若alf_chroma_coeff_sign[j]等於0，則對應色度濾波器係數具有正值。 -  否則(alf_chroma_coeff_sign[j]等於1)，對應色度濾波器係數具有負值。 當alf_chroma_coeff_sign[j]不存在時，推斷其為等於0。 具有元素AlfCoeffC[adaptation_parameter_set_id][j](其中j=0…5)之色度濾波器係數AlfCoeffC[adaptation_parameter_set_id]經如下導出： AlfCoeffC[ adaptation_parameter_set_id ][ j ] = alf_chroma_coeff_abs[ j ] *      (7-82) ( 1 − 2 * alf_chroma_coeff_sign[ j ] ) 其為AlfCoeffC[adaptation_parameter_set_id][j](其中j=0…5)之值應在−27 −1至27 −1範圍內(包括端點)的位元串流一致性的要求。alf _ chroma _ clip _ min _ eg _ order _ minus1 加1指定用於色度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數。alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1之值應在0至6範圍內(包括端點)。 等於1之alf _ chroma _ clip _ eg _ order _ increase _ flag [i]指定用於色度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數遞增1。等於0之alf_chroma_eg_order_increase_flag[i]指定用於色度剪切索引發信的指數-哥倫布碼之最小階數不遞增1。 用於解碼alf_chroma_clip_idx[j]之值的指數哥倫布碼之階數expGoOrderC[i]經如下導出： kClipC[ i ] = ( i = = 0  ?  alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1 + 1 :  kClipC[ i − 1 ] ) +     (7-83) alf_chroma_clip_eg_order_increase_flag[ i ]  (7-84)alf _ chroma _ clip _ idx [j]指定在乘以色度濾波器之第j係數之前使用的剪切值之剪切索引。當alf_chroma_clip_idx[j]不存在時，推斷其為等於0(不剪切)。其為alf_chroma_clip_idx[j](其中j=0…5)之值應在0至3之範圍內(包括端點)的位元串流一致性的要求。 指數-哥倫布二值化uek(v)之階數k經如下導出： k = kClipC[ golombOrderIdxC[ j ] ]       (7-85) 具有元素AlfClipC[adaptation_parameter_set_id][j](其中j=0…5)之色度濾波器剪切值AlfClipC[adaptation_parameter_set_id]經如下導出： AlfClipC [ adaptation_parameter_set_id ][ j ] = Round( 2( BitDepthC − 8 ) * 2( 8 * ( 3 − alf_chroma_clip_idx[ j ] ) / 3 ) )   (7-86)
如上文所描述，為剖析剪切索引，首先重建構濾波器係數。另外，遞歸指數哥倫布寫碼用於剖析剪切索引。首先重建構濾波器係數及使用遞歸指數哥倫布寫碼可增加視訊解碼器300中之延遲。
本發明之態樣描述可簡化對明度及色度分量兩者之剪切索引之剖析的實例。本發明之態樣及實例可單獨使用或組合使用。本發明之態樣可減少視訊解碼器300中之延遲且在一些實例中減少視訊編碼器200之解碼路徑。
在本發明之第一態樣中，剪切索引clipIdx(k,l) 始終經發信/剖析(例如分別藉由視訊編碼器200或視訊解碼器300)，即使對應濾波器係數f(k,l) 為零。換言之，對應濾波器係數不為零的情況可被移除。舉例而言，參考以上語法表，可移除行「if( filtCoeff[ sfIdx ][ j ])」及「if ( alf_chroma_coeff_abs[ j ] 」。以此方式，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可無視於ALF之對應濾波器係數的值而寫碼ALF剪切索引。舉例而言，視訊寫碼器可判定對應濾波器係數等於0且仍然寫碼(例如編碼或解碼)ALF剪切索引。
在本發明之第二態樣中，移除遞歸指數-哥倫布寫碼。舉例而言，在本發明之第二態樣的一個實例中，固定長度寫碼可用於發信剪切索引，使x為每一碼字之長度，如以下語法表中所展示。
                if( alf_luma_clip_flag ) {   
                        for( sfIdx = 0; sfIdx ＜= alf_luma_num_filters_signalled_minus1; sfIdx++ ) {   
                                        for ( j = 0; j ＜ 12; j++ ) {   
                                                       alf_luma_clip_idx [ sfIdx ][ j ] u(x)
                                        }   
                                }   
                        }   
                if( alf_chroma_clip_flag ) {   
                        for( j = 0; j ＜ 6; j++ ) {   
                                        alf_chroma_clip_idx[ j ] u(x)
                        }   
                }   
與其中alf_luma_clip_idx及alf_chroma_clip_idx具有描述符uek(v)(指示無正負號整數第k階指數哥倫布寫碼)的VVC草案5相反，alf_luma_clip_idx及alf_chroma_clip_idx在此實例中具有描述符u(x)(指示使用x個位元之無正負號整數)。此實例之語法表可形成APS之語法表的一部分。
因此，在此實例中，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將ALF剪切索引寫碼為固定長度無正負號整數。此外，視訊寫碼器可基於ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊。
在本發明之第二態樣的一些實例中，截短二進位寫碼可用於發信剪切索引。舉例而言，alf_luma_clip_idx及/或alf_chroma_clip_idx可具有描述符tb(v)。
在本發明之第二態樣的一些實例中，0階哥倫布可用於發信剪切索引。舉例而言，alf_luma_clip_idx及/或alf_chroma_clip_idx可具有描述符ue(v)。
在本發明之第二態樣的一些實例中，x階哥倫布可用於發信剪切索引，其中x為哥倫布寫碼之階數。在一些此等實例中，x可取決於分量。換言之，可存在用於明度及色度分量之x的不同值。x對於一或多個分量中之所有剪切索引可係相同的。在其他實例中，x可取決於濾波器索引且x對於一或多個濾波器中之所有剪切索引可係相同的。
在本發明之第二態樣的一些實例中，截短一元寫碼可用於發信剪切索引。舉例而言，alf_luma_clip_idx及/或alf_chroma_clip_idx可具有描述符tu(v)。
在本發明之第二態樣的一些實例中，寫碼方法可在色彩分量之間不同。舉例而言，alf_luma_clip_idx及alf_chroma_clip_idx可使用以下各者中之不同者來寫碼：截短的二進位、截短的單元、使用n位元之無正負號整數、無正負號整數0階指數-哥倫布寫碼及無正負號整數k階指數哥倫布寫碼。
因此，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將ALF剪切索引寫碼(例如編碼或解碼)為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數(描述符u(x))、一截短二進位值(描述符tb(v))、一截短一元值(描述符tu(v))，或無正負號0階指數-哥倫布寫碼值(描述符(ue(v))。該視訊寫碼器可基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。視訊寫碼器可對於明度及色度分量中之任一者或兩者執行此。因此，ALF剪切索引可為明度ALF剪切索引或色度ALF剪切索引。關於本發明之第一態樣，視訊寫碼器可無視於ALF之對應濾波器係數之值寫碼ALF剪切索引。
在一些實例中，為基於ALF剪切索引應用ALF，視訊寫碼器可基於如方程式(1')或(1")中所指示之剪切索引判定剪切值，如上文所闡述。視訊寫碼器接著可使用方程式(1)中之剪切值，如上文所闡述。視訊寫碼器可如在本發明中其他地方所闡述或以其他方式判定濾波器係數。
本發明大體上可指「發信」某些資訊，諸如語法元素。術語「發信」大體上可指用於解碼經編碼視訊資料之語法元素及/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的值。大體而言，發信指在位元串流中產生值。如上文所提及，源裝置102可實質上即時將位元串流傳送至目的地裝置116，或不即時傳送，諸如可在將語法元素儲存至儲存裝置112以供目的地裝置116稍後擷取時發生。
圖5A及圖5B為繪示實例四分樹二進位樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹單元(CTU) 132之概念圖。實線表示四分樹分裂，且點線指示二進位樹分裂。在二進位樹之每一分裂(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，水平或垂直)，其中在此實例中，0指示水平分裂且1指示垂直分裂。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垂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可編碼，且視訊解碼器300可解碼用於QTBT結構130之區樹層級(亦即，第一層級)(亦即實線)的語法元素(諸如分裂資訊)及用於QTBT結構130之預測樹層級(亦即，第二層級)(亦即虛線)的語法元素(諸如分裂資訊)。視訊編碼器200可編碼，且視訊解碼器300可解碼用於由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)。
大體而言，圖5B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)、最大二進位樹大小(MaxBTSize，表示最大允許二進位樹根節點大小)、最大二進位樹深度(MaxBTDepth，表示最大允許二進位樹深度)，及最小二進位樹大小(MinBTSize，表示最小允許二進位樹葉節點大小)。
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進位樹根節點大小(MaxBTSize)，則該等節點可藉由各別二進位樹進一步分割。一個節點之二進位樹分裂可迭代，直至由分裂產生之節點達到最小允許二進位樹葉節點大小(MinBTSize)或最大允許二進位樹深度(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。二進位樹葉節點被稱作不更進一步分割之寫碼單元(CU)，其用於預測(例如圖像內或圖像間預測)及變換。如上文所論述，CU亦可稱為「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。若四分樹葉節點為128×128，則四分樹葉節點將不由二進位樹進一步分裂，此係由於大小超過MaxBTSize(亦即，在此實例中64×64)。否則，四分樹葉節點將藉由二進位樹進一步分割。因此，四分樹葉節點亦為二進位樹之根節點並具有為0之二進位樹深度。當二進位樹深度達至MaxBTDepth (在此實例中為4)時，不准許進一步分裂。當二進位樹節點具有等於MinBTSize (在此實例中為4)之寬度時，其意指不准許進一步垂直分裂。類似地，二進位樹節點具有等於MinBTSize之高度意指對於彼二進位樹節點不准許進一步水平分裂。如上文所提及，二進位樹之葉節點被稱作CU，且根據預測及變換來進一步處理而不進一步分割。
圖6為繪示可執行本發明之技術之實例視訊編碼器200的方塊圖。出於解釋之目的提供圖6，且不應將該圖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H.265(HEVC)視訊寫碼標準及研發中之H.266 (VVC)視訊寫碼標準的視訊寫碼標準之情況下描述視訊編碼器200。然而，本發明之技術並不限於此等視訊寫碼標準，而係可廣泛適用於視訊編碼及解碼。
在圖6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、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、DPB 218及熵編碼單元220中之任一者或全部可實施於一或多個處理器或處理電路中。此外，視訊編碼器200可包括額外或替代處理器或處理電路以執行此等及其他功能。
視訊資料記憶體230可儲存待由視訊編碼器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)接收存儲於視訊資料記憶體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供用於由視訊編碼器200預測後續視訊資料。視訊資料記憶體230及DPB 218可由多種記憶體裝置中之任一者形成，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裝置。視訊資料記憶體230及DPB 218可由相同記憶體裝置或單獨記憶體裝置提供。在各種實例中，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，如所繪示，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之參考不應解譯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)。實際上，對視訊資料記憶體230之參考應理解為對儲存視訊編碼器200所接收以用於編碼的視訊資料(例如，待被編碼的當前區塊之視訊資料)之記憶體的參考。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暫時儲存。
圖6之各種單元經繪示以輔助理解藉由視訊編碼器200執行的操作。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預設定可執行之操作的電路。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可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作的軟體或韌體。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類型通常為不可變的。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。在視訊編碼器200之操作係使用由可程式化電路執行之軟體執行的實例中，記憶體106 (圖1)可儲存視訊編碼器200接收並執行的軟體之目標碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(圖中未示)可儲存此類指令。
視訊資料記憶體230經組態以儲存接收到之視訊資料。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，並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來執行視訊預測。作為實例，模式選擇單元202可包括調色板單元、區塊內複製單元(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大體上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成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，且將一或多個CTU封裝於圖塊內。模式選擇單元202可根據樹結構，諸如上文所描述之QTBT結構或HEVC之四分樹結構來分割圖像之CTU。如上文所描述，視訊編碼器200可用根據樹結構分割CTU來形成一或多個CU。此CU大體上亦可稱為「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。詳言之，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可能參考區塊與當前區塊之類似程度的值。運動估計單元222可大體上使用當前區塊與所考慮之參考區塊之間的逐樣本差執行此等計算。運動估計單元222可識別具有由此等計算產生之最低值的參考區塊，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接著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接著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可使用運動向量來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，並例如經由逐樣本平均或加權平均來組合所擷取之資料。
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可自鄰近當前區塊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大體上可在數學上組合相鄰樣本的值，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可計算與當前區塊相鄰之樣本的平均值，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接收來自視訊資料記憶體230之當前區塊及來自模式選擇單元202之預測區塊的原始未經編碼版本。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)來產生殘餘區塊。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之大小可係指CU之明度寫碼區塊的大小，且PU之大小可係指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的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200及視訊解碼器300亦可支援用於框間預測的2N×nU、2N×nD、nL×2N以及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的實例中，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，CU之大小可指代CU之明度寫碼區塊的大小。視訊編碼器200及視訊解碼器300可支援2N × 2N、2N × N或N × 2N之CU大小。
對於諸如區塊內複製模式寫碼、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用於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，而產生指示基於所選擇之調色板來重建構區塊之方式的語法元素。在此類模式中，模式選擇單元202可將此等語法元素提供至待編碼之熵編碼單元220。
如上文所描述，殘餘產生單元204接收用於當前區塊及對應預測區塊之視訊資料。殘餘產生單元204接著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(在本文中稱為「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、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可對殘餘區塊執行多個變換，例如初級變換及二級變換，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 (例如，經由模式選擇單元202)可藉由調整與CU相關聯之QP值來調整應用於與當前區塊相關聯之變換係數區塊的量化程度。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係數區塊，以自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添加至來自由模式選擇單元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。根據本發明之實例，濾波器單元216可基於經寫碼為固定長度無正負號整數的ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊。
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可將經濾波之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可使用當前圖像在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之其他功能組件所接收之語法元素進行熵編碼。舉例而言，熵編碼單元220可熵編碼來自量化單元208之經量化變換係數區塊。作為另一實例，熵編碼單元220可對來自模式選擇單元202之預測語法元素(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可變長度寫碼(CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(V2V)長度寫碼操作、以語法為基礎的上下文自適應二進位算術寫碼(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可以略過模式操作，在該模式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/或色度寫碼區塊的操作。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相對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)及參考圖像的操作用於識別色度區塊之MV及參考圖像。實情為，明度寫碼區塊之MV可經縮放以判定色度區塊之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而為相同的。
視訊編碼器200表示經組態以編碼視訊資料的裝置之實例，其包括經組態以儲存視訊資料之記憶體及實施於電路中且經組態以將ALF剪切索引編碼為以下各者中的一者的一或多個處理單元：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數哥倫布寫碼值。換言之，視訊編碼器200可在含有視訊資料之經編碼表示的位元串流中包括ALF剪切索引語法元素，其中該ALF剪切索引語法元素經格式化為此等資料類型中的一者。在一些實例中，ALF剪切索引為明度ALF剪切索引(例如alf_luma_clip_idx或另一語法元素)或色度ALF剪切索引(例如alf_chroma_clip_idx或另一語法元素)。另外，視訊編碼器200之處理單元可基於ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊。舉例而言，視訊編碼器200之濾波器單元216可應用ALF。
圖7為繪示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7，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，本發明根據VVC及HEVC之技術來描述視訊解碼器300。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裝置執行。
在圖7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。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DPB 314中任一者或全部可實施於一或多個處理器或處理電路中。此外，視訊解碼器300可包括額外或替代處理器或處理電路以執行此等及其他功能。
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額外單元。作為實例，預測處理單元304可包括調色板寫碼單元、區塊內複製寫碼單元(其可形成運動補償單元316之部分)、仿射寫碼單元、線性模型(LM)寫碼單元或其類似者。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之組件解碼的視訊資料，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暫時資料。DPB 314大體上儲存經解碼圖像，其中視訊解碼器300可在解碼經編碼視訊位元串流之後續資料或圖像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可由各種記憶體裝置中之任一者形成，諸如DRAM (包括SDRAM、MRAM、RRAM)或其他類型之記憶體裝置。CPB記憶體320及DPB 314可藉由同一記憶體裝置或獨立記憶體裝置提供。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可運用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7中展示之各種單元經繪示為輔助理解藉由視訊解碼器300執行的操作。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6，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可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作的軟體或韌體。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類型通常為不可變的。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。在視訊解碼器300之操作藉由在可程式化電路上執行之軟體執行的實例中，晶片上或晶片外記憶體可儲存視訊解碼器300接收並執行的軟體之指令(例如目標碼)。
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可對每一區塊(其中當前經重建構(亦即經解碼)之區塊可被稱作「當前區塊」)個別地執行重建構操作。
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可使用與經量化轉換係數區塊相關聯之QP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轉換係數反量化。反量化單元306可藉此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可大體上以實質上類似於關於運動補償單元224 (圖6)所描述之方式的方式執行框間預測程序。
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大體上可以實質上類似於關於框內預測單元226 (圖6)所描述之方式的方式執行框內預測程序。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添加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之操作不一定在所有實例中執行。根據本發明之實例，濾波器單元312可基於經寫碼為固定長度無正負號整數的ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊。
視訊解碼器300可將經重建構區塊存儲於DPB 314中。舉例而言，在不執行濾波器單元312之操作的實例中，重建構單元310可將經重建構區塊儲存至DPB 314。在執行濾波器單元312之操作的實例中，濾波器單元312可將經濾波經重建構區塊儲存至DPB 314。如上文所論述，DPB 314可將參考資訊提供至預測處理單元304，該參考資訊諸如用於框內預測之當前圖像及用於後續運動補償之經先前解碼圖像的樣本。此外，視訊解碼器300可輸出來自DPB 314之經解碼圖像用於後續呈現於顯示裝置上，諸如圖1之顯示裝置118。
以此方式，視訊解碼器300表示視訊解碼裝置之實例，其包括經組態以儲存視訊資料之記憶體及實施於電路中且經組態以將ALF剪切索引解碼為以下各者中的一者的一或多個處理單元：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數哥倫布寫碼值。換言之，視訊解碼器300可自位元串流獲得ALF剪切索引語法元素並將該ALF剪切索引語法元素解譯為此等資料類型中之一者。在一些實例中，ALF剪切索引為明度ALF剪切索引(例如alf_luma_clip_idx或另一語法元素)或色度ALF剪切索引(例如alf_chroma_clip_idx或另一語法元素)。另外，視訊解碼器300之處理單元可基於ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊。舉例而言，視訊解碼器300之濾波器單元312可應用ALF。
圖8為繪示用於編碼當前區塊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及圖6)加以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行類似於圖8之方法的方法。
在此實例中，視訊編碼器200首先預測當前區塊(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接著可計算當前區塊之殘餘區塊(352)。為了計算殘餘區塊，視訊編碼器200可計算當前區塊的原始未經編碼區塊與預測區塊之間的差。視訊編碼器200接著可變換並量化殘餘區塊之變換係數(354)。接下來，視訊編碼器200可掃描殘餘區塊之經量化變換係數(356)。在掃描期間或在掃描之後，視訊編碼器200可對變換係數進行熵編碼(358)。舉例而言，視訊編碼器200可使用CAVLC或CABAC編碼變換係數。視訊編碼器200接著可輸出區塊之經熵編碼資料(360)。
另外，在圖8之實例中，為支援後續區塊之預測，視訊編碼器200可重建構當前區塊(362)。舉例而言，視訊編碼器200可反量化當前區塊之變換係數，將反變換應用於變換係數以產生殘餘資料，並添加當前區塊之殘餘資料至當前區塊之預測區塊。另外，視訊編碼器200可將一或多個濾波器應用於當前圖像之經重建構區塊(364)。舉例而言，視訊編碼器200可將ALF應用於當前圖像之經重建構區塊。根據本發明之技術，為支援在視訊解碼器300處ALF的對應應用，視訊編碼器200可編碼ALF剪切索引。視訊編碼器200 (例如視訊編碼器200之濾波器單元216)可基於ALF剪切索引將ALF應用於當前圖像之區塊(例如經重建構區塊)。根據本發明之技術，視訊編碼器200可將ALF剪切索引編碼為固定長度無正負號整數、截短二進位值、截短一元值或無正負號0階指數哥倫布寫碼值。
圖9為繪示用於解碼視訊資料之當前圖像之當前區塊的實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊解碼器300 (圖1及圖7)加以描述，但應理解其他裝置可經組態以執行類似於圖9之方法的方法。
視訊解碼器300可接收當前區塊之經熵編碼資料(諸如經熵編碼預測資訊)及用於對應於當前區塊的殘餘區塊之變換係數的經熵編碼資料(370)。視訊解碼器300亦可接收位元串流中之非經熵編碼資料。視訊解碼器300可對經熵編碼資料進行熵解碼，以判定當前區塊之預測資訊且再生殘餘區塊之變換係數(372)。視訊解碼器300可例如使用如由當前區塊之預測資訊所指示的框內或框間預測模式來預測當前區塊(374)，以計算當前區塊之預測區塊。視訊解碼器300接著可反掃描經再生之係數(376)，以產生經量化變換係數之區塊。視訊解碼器300 (例如反量化單元306及反變換處理單元308)接著可反量化及反變換變換係數以產生殘餘區塊(378)。視訊解碼器300可藉由組合預測區塊與殘餘區塊來解碼當前區塊(380)。
另外，在圖9之實例中，在組合預測區塊與殘餘區塊以重建構當前區塊之後，視訊解碼器300 (例如視訊解碼器300之濾波器單元312)可將一或多個濾波器應用於當前圖像之經重建構區塊(382)。舉例而言，視訊解碼器300可將ALF應用於當前圖像之經重建構區塊。視訊解碼器300可解碼ALF剪切索引並基於該ALF剪切索引將ALF應用於當前圖像之區塊(例如經重建構區塊)。根據本發明之技術，視訊解碼器300可將ALF剪切索引解碼為固定長度無正負號整數、截短二進位值、截短一元值或無正負號0階指數哥倫布寫碼值。
圖10為繪示用於根據本發明之一或多種技術寫碼視訊資料的實例操作之流程圖。在圖10之實例中，視訊寫碼器(例如視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼(例如編碼或解碼)為固定長度無正負號整數(400)。舉例而言，當視訊寫碼器為諸如視訊編碼器200之視訊編碼器時，視訊編碼器可藉由在位元串流中包括表示ALF剪切索引的固定長度無正負號整數而編碼ALF剪切索引。在視訊寫碼器為諸如視訊解碼器300之視訊解碼器的一實例中，視訊解碼器可藉由自位元串流剖析表示ALF剪切索引之固定長度無正負號整數而解碼ALF剪切索引。
此外，在圖10之實例中，視訊寫碼器可基於ALF剪切索引將ALF應用於視訊資料之圖像的區塊(402)。舉例而言，視訊寫碼器可使用ALF剪切索引以查詢或計算剪切值之集合(例如-c (k ,l )及c (k ,l ))，例如，使用上述方程式(1')或方程式(1")。視訊寫碼器接著可使用剪切值之集合將ALF應用於區塊之經重建構樣本(例如，如在上述方程式(1)中所展示)。視訊寫碼器可應用ALF作為圖8之動作364或圖9之動作382之部分。ALF剪切索引可為明度ALF剪切索引(例如alf_luma_clip_idx)，在此情況下視訊寫碼器使用明度ALF剪切索引以判定剪切值以供用於將ALF應用於明度樣本。在一些實例中，ALF剪切索引為明度ALF剪切索引，在此情況下視訊寫碼器使用明度ALF剪切索引(例如alf_chroma_clip_idx)以判定剪切值以供用於將ALF應用於明度樣本。將ALF應用於圖像之區塊(例如4×4區塊)可包括使用ALF剪切索引以判定區塊之至少一個樣本的剪切值及使用剪切值及ALF濾波器係數(例如，如方程式(1)中所描述)來判定用於區塊之ALF濾波器係數。
此外，在一些實例中，視訊寫碼器可將明度ALF剪切索引寫碼為第一固定長度無正負號整數且可將色度ALF剪切索引寫碼為第二固定長度無正負號整數。在此類實例中，視訊寫碼器可基於明度ALF剪切索引將ALF應用於圖像之明度區塊，且可基於色度ALF剪切索引將ALF應用於圖像之色度區塊。
以下內容為根據本發明之一或多種技術的實例之非限制性清單。
實例1。一種寫碼視訊資料之方法，該方法包括：將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及基於該ALF剪切索引將一ALF濾波器應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。
實例2。如實例1之方法，其中該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引。
實例3。如實例1之方法，其中該ALF剪切索引為一色度ALF剪切索引。
實例4。如實例1之方法，其中：該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引且該圖像之該區塊為一明度區塊，且該方法進一步包含：將一色度ALF剪切索引寫碼為以下各者中的一者：一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值；及基於該ALF剪切索引將一ALF濾波器應用於該視訊資料之一圖像的一色度區塊。
實例5。如實例4之方法，其中該明度ALF剪切索引及該色度ALF剪切索引經寫碼為一固定長度無正負號整數、一截短二進位值、一截短一元值或一無正負號0階指數-哥倫布寫碼值中之不同者。
實例6。如實例1至5中任一者之方法，其中寫碼該ALF剪切索引包含無視於該ALF濾波器之一對應濾波器係數的一值而寫碼該ALF剪切索引。
實例7。如實例1至6中任一項之方法，其中寫碼包含解碼。
實例8。如實例1至6中任一者之方法，其中寫碼包含編碼。
實例9。一種用於寫碼視訊資料之裝置，該裝置包括用於執行實例1至8中任一者之方法的一或多個構件。
實例10。如實例9之裝置，其中該一或多個構件包含實施於電路中之一或多個處理器。
實例11。如實例9及10中任一者之裝置，其進一步包括用以儲存視訊資料的一記憶體。
實例12。如實例9至11中任一者之裝置，其進一步包括經組態以顯示經解碼視訊資料之一顯示器。
實例13。如實例9至12中任一者之裝置，其中該裝置包含一攝影機、一電腦、一行動裝置、一廣播接收器裝置或一機上盒中之一或多者。
實例14。如實例9至13中任一者之裝置，其中該裝置包含一視訊解碼器。
實例15。如實例9至14中任一者之裝置，其中該裝置包含一視訊編碼器。
實例16。一種其上儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令當經執行時使一或多個處理器執行如實例1至8中任一者之方法。
實例17。一種用於編碼視訊資料之裝置，該裝置包括用於執行如實例1至8中任一者之方法的構件。
實例18。一種其上儲存有指令之電腦可讀資料儲存媒體，該等指令當經執行時使一計算裝置執行如實例1至8中任一者之方法。
應認識到，取決於實例，本文中所描述之技術中之任一者的某些動作或事件可以不同序列被執行、可被添加、合併或完全省去(例如，並非所有所描述動作或事件為實踐該等技術所必要)。此外，在某些實例中，可例如經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非順序執行動作或事件。
在一或多個實例中，所描述功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體實施，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體傳輸，且由基於硬體之處理單元執行。電腦可讀媒體可包括電腦可讀儲存媒體(其對應於諸如資料儲存媒體之有形媒體)或通信媒體(其包括(例如)根據通信協定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由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取指令、程式碼及/或資料結構以用於實施本發明所描述之技術的任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。
藉由實例而非限制，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裝置、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。而且，任何連接被恰當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸纜線、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，則同軸纜線、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，而係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、數位多功能光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再現資料，而光碟用雷射以光學方式再現資料。以上各物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，諸如一或多個DSP、通用微處理器、ASIC、FPGA或其他等效整合或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用之術語「處理器」及「處理電路」可指上述結構或適用於實施本文中所描述之技術之任何其他結構中的任一者。另外，在一些態樣中，本文所描述之功能可經提供於經組態以供編碼及解碼或併入於經組合編解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。又，可在一或多個電路或邏輯元件中充分實施該等技術。
本發明之技術可實施於多種裝置或設備中，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裝置的功能態樣，但未必要求由不同硬體單元來實現。確切地說，如上文所描述，可將各種單元組合於編解碼器硬體單元中，或藉由互操作性硬體單元(包括如上文所描述之一或多個處理器)之集合結合合適軟體及/或韌體一起來提供該等單元。
各種實例已予以描述。此等及其他實例係在以下申請專利範圍之範疇內。
100:視訊編碼及解碼系統 102:源裝置 104:視訊源 106:記憶體 108:輸出介面 110:電腦可讀媒體 112:儲存裝置 114:檔案伺服器 116:目的地裝置 118:顯示裝置 120:記憶體 122:輸入介面 130:四分樹二進位樹(QTBT)結構 132:對應寫碼樹單元(CTU) 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(DPB) 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(DPB) 316:運動補償單元 318:框內預測單元 320:經寫碼圖像緩衝器(CPB)記憶體 350:區塊 352:區塊 354:區塊 356:區塊 358:區塊 360:區塊 362:區塊 364:區塊 370:區塊 372:區塊 374:區塊 376:區塊 378:區塊 380:區塊 382:區塊 400:區塊 402:區塊
圖1為繪示可執行本發明之技術之實例視訊編碼及解碼系統的方塊圖。
圖2A為繪示實例5×5菱形自適應迴路濾波器(ALF)支援之概念圖。
圖2B為繪示實例7×7菱形ALF支援之概念圖。
圖3為繪示實例5×5菱形濾波器支援之概念圖。
圖4A至圖4C為繪示具有不同幾何變換之實例5×5濾波器支援的概念圖。
圖5A及圖5B為繪示實例四分樹二進位樹(QTBT)結構及對應寫碼樹單元(CTU)之概念圖。
圖6為繪示可執行本發明之技術之實例視訊編碼器的方塊圖。
圖7為繪示可執行本發明中之技術的實例視訊解碼器的方塊圖。
圖8為繪示用於編碼視訊資料之當前圖像的當前區塊之實例方法流程圖。
圖9為繪示用於解碼視訊資料之當前圖像之當前區塊的實例方法之流程圖。
圖10為繪示用於根據本發明之一或多種技術寫碼視訊資料的實例操作之流程圖。
400:區塊
402:區塊

Claims (37)

  1. 一種寫碼視訊資料之方法，該方法包含： 將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。
  2. 如請求項1之方法，其中該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引。
  3. 如請求項1之方法，其中該ALF剪切索引為一色度ALF剪切索引。
  4. 如請求項1之方法，其中： 該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引且該圖像之該區塊為一明度區塊，且 該方法進一步包含： 將一色度ALF剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將該ALF應用於該圖像之一色度區塊。
  5. 如請求項1之方法，其中寫碼該ALF剪切索引包含無視於該ALF之一對應濾波器係數的一值而寫碼該ALF剪切索引。
  6. 如請求項5之方法，其中該方法進一步包含判定該ALF之該對應濾波器係數等於0。
  7. 如請求項1之方法，其中寫碼包含解碼。
  8. 如請求項6之方法，其中寫碼該ALF剪切索引包含自含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流剖析該固定長度無正負號整數。
  9. 如請求項1之方法，其中寫碼包含編碼。
  10. 如請求項9之方法，其中寫碼該ALF剪切索引包含將該固定長度無正負號整數包括在含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流中。
  11. 一種用於寫碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 一記憶體，其經組態以儲存該視訊資料；及 一或多個處理器，其實施於電路中，該一或多個處理器經組態以： 將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊。
  12. 如請求項11之裝置，其中該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引。
  13. 如請求項11之裝置，其中該ALF剪切索引為一色度ALF剪切索引。
  14. 如請求項11之裝置，其中： 該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引且該圖像之該區塊為一明度區塊，且 該一或多個處理器經進一步組態以： 將一色度ALF剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將該ALF應用於該圖像之一色度區塊。
  15. 如請求項11之裝置，其中該一或多個處理器經組態以使得作為寫碼該ALF剪切索引之部分，該一或多個處理器無視於該ALF之一對應濾波器係數的一值而寫碼該ALF剪切索引。
  16. 如請求項15之裝置，其中該一或多個處理器經組態以判定該ALF之該對應濾波器係數等於0。
  17. 如請求項11之裝置，其中為寫碼該ALF剪切索引，該一或多個處理器經組態以自含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流剖析該固定長度無正負號整數。
  18. 如請求項11之裝置，其中為寫碼該ALF剪切索引，該一或多個處理器經組態以將該固定長度無正負號整數包括在含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流中。
  19. 如請求項11之裝置，其進一步包含經組態以顯示經解碼視訊資料之一顯示器。
  20. 如請求項11之裝置，其中該裝置包含以下中之一或多者：一攝影機、一電腦、一行動裝置、一廣播接收器裝置或一機上盒。
  21. 如請求項11之裝置，其中該裝置包含一視訊解碼器。
  22. 如請求項11之裝置，其中該裝置包含一視訊編碼器。
  23. 一種用於寫碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 用於將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數的構件；及 用於基於該ALF剪切索引將一ALF應用於該視訊資料之一圖像的一區塊的構件。
  24. 如請求項23之裝置，其中該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引。
  25. 如請求項23之裝置，其中該ALF剪切索引為一色度ALF剪切索引。
  26. 如請求項23之裝置，其中： 該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引且該圖像之該區塊為一明度區塊，且 該裝置進一步包含： 用於將一色度ALF剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數的構件；及 用於基於該ALF剪切索引將該ALF應用於該圖像之一色度區塊的構件。
  27. 如請求項23之裝置，其中用於寫碼該ALF剪切索引的構件包含用於無視於該ALF之一對應濾波器係數的一值而寫碼該ALF剪切索引的構件。
  28. 如請求項27之裝置，其進一步包含用於判定該ALF之該對應濾波器係數等於0的構件。
  29. 如請求項23之裝置，其中該用於寫碼的構件包含用於自含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流剖析該固定長度無正負號整數的構件。
  30. 如請求項23之裝置，其中該用於寫碼的構件包含用於將該固定長度無正負號整數包括在含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流中的構件。
  31. 一種其上儲存有指令的電腦可讀儲存媒體，該等指令當經執行時使一或多個處理器執行以下操作 將一自適應迴路濾波器(ALF)剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將一ALF應用於視訊資料之一圖像的一區塊。
  32. 如請求項31之電腦可讀儲存媒體，其中該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引。
  33. 如請求項31之電腦可讀儲存媒體，其中該ALF剪切索引為一色度ALF剪切索引。
  34. 如請求項31之電腦可讀儲存媒體，其中： 該ALF剪切索引為一明度ALF剪切索引且該圖像之該區塊為一明度區塊，且 該等指令之執行進一步使該一或多個處理器執行以下操作： 將一色度ALF剪切索引寫碼為一固定長度無正負號整數；及 基於該ALF剪切索引將該ALF應用於該圖像之一色度區塊。
  35. 如請求項31之電腦可讀儲存媒體，其中使該一或多個處理器寫碼該ALF剪切索引的該等指令包含當經執行時使該一或多個處理器無視於該ALF之一對應濾波器係數的一值而寫碼該ALF剪切索引的指令。
  36. 如請求項35之電腦可讀儲存媒體，其中該等指令之執行進一步使該一或多個處理器判定該ALF之該對應濾波器係數等於0。
  37. 如請求項31之電腦可讀儲存媒體，其中使該一或多個處理器寫碼該ALF剪切索引的該等指令包括使該一或多個處理器自含有該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流剖析該固定長度無正負號整數的指令。
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