TW202106016A - 增強內部寫碼區塊之解碼產出量 - Google Patents

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Abstract

一種對視訊資料進行解碼之方法包括藉由實施於電路系統中之一或多個處理器判定一圖像之一圖像大小。該圖像大小施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數。該方法進一步包括藉由該一或多個處理器判定將該圖像分割成複數個區塊之一分割及藉由該一或多個處理器針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊。該方法進一步包括藉由該一或多個處理器針對該區塊對一殘餘區塊進行解碼及藉由該一或多個處理器組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。

Description

增強內部寫碼區塊之解碼產出量
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、進階視訊寫碼(AVC)第10部分、ITU-T H.265/高效率視訊寫碼(HEVC)所界定的標準及此等標準之擴展中所描述的彼等技術。視訊裝置可藉由實施此類視訊寫碼技術而更高效地傳輸、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，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對圖像之經內部寫碼(I)之圖塊中的視訊區塊進行編碼。圖像之經框間寫碼(P或B)圖塊中之視訊區塊可使用相對於同一圖像中之相鄰區塊中的參考樣本的空間預測或相對於其他參考圖像中之參考樣本的時間預測。圖像可被稱為圖框，且參考圖像可被稱為參考圖框。
一般而言，本發明描述用於處理視訊資料區塊(例如，較小經內部寫碼區塊)之技術。視訊編碼器可經組態以將視訊資料分割成複數個區塊。舉例而言，視訊編碼器可將區塊分裂成兩個或多於兩個較小區塊，諸如四個32×32區塊、十六個16×16區塊或其他區塊大小，而非處理64×64樣本(例如，像素)之較大區塊。在一些實例中，視訊編碼器可經組態以將區塊分裂成相對較小大小(例如，2×2區塊、2×4區塊、4×2區塊等)。類似地，視訊解碼器可經組態以判定將視訊資料分割成該複數個區塊之分割。
根據本發明之實例技術，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可判定圖像大小，其施加圖像大小限制以減少或排除圖像之右下轉角處之較小色度區塊(例如，2×2色度區塊、2×4色度區塊、4×2色度區塊)。亦即，在將較大視訊資料區塊分裂成較小區塊的視訊資料之圖像之分割期間，圖像大小限制可防止將導致圖像(例如，視訊圖像、視訊圖像之圖塊或其他視訊資料)之轉角處之區塊大小相對較小的一或多次分裂。舉例而言，視訊編碼器可限制視訊資料之圖像大小。在一些實例中，視訊解碼器可判定施加圖像大小限制之圖像大小。在分割圖像之後，視訊寫碼器可針對圖像之區塊判定預測區塊。預測區塊可取決於相鄰區塊。舉例而言，視訊寫碼器可基於頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊針對該區塊判定預測區塊。藉由防止導致圖像轉角處之區塊大小相對較小的分裂，視訊寫碼器可針對視訊資料之圖像之具有較少區塊相依性之區塊判定預測區塊，因此有可能在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失的情況下提高對圖像區塊進行寫碼(例如，編碼或解碼器)之並行性。
在一個實例中，一種對視訊資料進行解碼之方法包括藉由實施於電路系統中之一或多個處理器判定圖像之圖像大小，其中該圖像大小施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；藉由該一或多個處理器判定將圖像分割成複數個區塊之分割；藉由該一或多個處理器針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；藉由該一或多個處理器針對該區塊對殘餘區塊進行解碼；以及藉由該一或多個處理器組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
在另一實例中，一種對視訊資料進行編碼之方法包括：藉由實施於電路系統中之一或多個處理器設定圖像之圖像大小，其中設定該圖像大小包含施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；藉由實施於電路系統中之一或多個處理器將該圖像分割成複數個區塊；藉由該一或多個處理器針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；藉由該一或多個處理器基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊；以及藉由該一或多個處理器對該殘餘區塊進行編碼。
在一個實例中，一種用於對視訊資料進行解碼之裝置包括實施於電路系統中且經組態以進行以下操作之一或多個處理器：判定圖像之圖像大小，其中該圖像大小施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；判定將該圖像分割成複數個區塊之分割；針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；針對該區塊對殘餘區塊進行解碼；以及組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
在另一實例中，一種用於對視訊資料進行編碼之裝置包括實施於電路系統中且經組態以進行以下操作之一或多個處理器：設定圖像之圖像大小，其中為了設定該圖像大小，該一或多個處理器經組態以施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；將該圖像分割成複數個區塊；針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊；以及對該殘餘區塊進行編碼。
在一個實例中，一種用於對視訊資料進行解碼之設備包括：用於判定圖像之圖像大小之構件，其中該圖像大小施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；用於判定將圖像分割成複數個區塊之分割的構件；用於針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊之構件；用於針對該區塊對殘餘區塊進行解碼之構件；以及用於組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼之構件。
在另一實例中，一種用於對視訊資料進行編碼之設備包括：用於設定圖像之圖像大小之構件，其中用於設定該圖像大小之該構件包含用於施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；用於將圖像分割成複數個區塊之構件；用於針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊之構件；用於基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊之構件；以及用於對該殘餘區塊進行編碼之構件。
在一個實例中，一種電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在被執行時使得一或多個處理器：判定圖像之圖像大小，其中該圖像大小施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；判定將圖像分割成複數個區塊之分割；針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；針對該區塊對殘餘區塊進行解碼；以及組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
在另一實例中，一種電腦可讀儲存媒體上儲存有指令，該等指令在被執行時使得一或多個處理器：設定圖像之圖像大小，其中為了設定該圖像大小，該等指令使得該一或多個處理器施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數；將圖像分割成複數個區塊；針對該複數個區塊中之一區塊產生預測區塊；基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊；以及對該殘餘區塊進行編碼。
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21日申請之美國臨時申請案第62/864,855號之權益，該美國臨時申請案以全文引用之方式併入本文中。
一般而言，本發明描述用於處理視訊資料區塊(例如，經內部寫碼區塊)之技術。在本發明之實例中，視訊編碼器可經組態以將視訊資料分割成複數個區塊。舉例而言，視訊編碼器可將區塊分裂成兩個較小區塊，諸如四個32×32區塊、十六個16×16區塊或其他區塊大小，而非處理64×64樣本之較大區塊。在一些實例中，視訊編碼器可經組態以將區塊分裂成相對較小大小(例如，2×2區塊、2×4區塊、4×2區塊等)。舉例而言，視訊編碼器可將16×8區塊分裂成兩個8×8區塊。類似地，視訊解碼器可判定將視訊資料分割成該複數個區塊之分割。
為了在寫碼準確性上幾乎沒有或沒有損失的情況下降低寫碼複雜度，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可經組態以使用色度分量使用明度分量及視訊資料區塊之色彩特性表示視訊資料區塊之亮度。色度分量可包括藍色減去明度值(「Cb」)及/或紅色減去明度值(「Cr」)。舉例而言，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可經組態以藉由明度分量之8×8明度區塊(例如，「Y」)、色度分量之第一4×4色度區塊(例如，「Cr」)及色度分量之第二4×4色度區塊(例如，「Cb」)表示8×8區塊。亦即，視訊資料區塊之色度分量可經次取樣以相較於視訊資料區塊之明度分量具有較少樣本。以此方式，次取樣色度分量可在寫碼準確性幾乎沒有或沒有損失的情況下改良寫碼效率。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可經組態以對區塊進行內部寫碼，其中預測區塊取決於其他區塊。舉例而言，視訊寫碼器可使用頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊預測當前區塊以改良寫碼準確性。因而，視訊寫碼器可以不與預測頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊並行地預測當前區塊。替代地，視訊寫碼器可等待預測當前區塊直至完成頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊之預測。區塊相依性可提高寫碼複雜度，其隨區塊大小減小而提高。
根據本發明之技術，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可施加圖像大小限制以防止導致區塊大小相對較小的分裂。如本文中所使用，分裂可指代將區塊分割成較小區塊之分割。舉例而言，視訊寫碼器可經組態以施加圖像大小限制以防止將使得圖像轉角(例如，右下轉角)處之色度區塊較小的圖像分裂。施加圖像限制可幫助改良對於寫碼區塊之寫碼並行性，而對寫碼準確性及/或複雜度沒有或幾乎沒有影響。
在分割或分裂視訊資料之後，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可針對圖像之區塊產生預測資訊並基於預測資訊針對該區塊判定預測區塊。同樣，預測區塊在框內預測情況下可取決於相鄰區塊。舉例而言，視訊寫碼器可基於頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊針對區塊判定預測區塊。藉由防止導致區塊大小相對較小之分裂，視訊寫碼器可判定視訊資料之圖像之具有較少區塊相依性之區塊的預測資訊，因此有可能與在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失並行地增大可經寫碼(例如，經編碼或經解碼)之區塊之數目。
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關於對視訊資料進行寫碼(編碼及/或解碼)。一般而言，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。特定言之，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可包含廣泛範圍裝置中之任一者，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、顯示裝置、數位媒體播放器、視訊遊戲主控台、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，且由此可被稱為無線通信裝置。
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擴展共用樹型組態中之色度分裂限制、限制圖像大小，及/或處理圖像轉角處之2×2、2×4或4×2色度區塊的技術。因此，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中所示之系統100僅僅為一個實例。一般而言，任何數位視訊編碼及/或解碼裝置可執行用於擴展共用樹型組態中之色度分裂限制、限制圖像大小，及處理圖像轉角處之2×2、2×4或4×2色度區塊的技術。源裝置102及目的地裝置116僅僅為源裝置102產生經編碼視訊資料以供傳輸至目的地裝置116之此類寫碼裝置之實例。本發明將「寫碼」裝置稱為執行資料之寫碼(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可以大體上對稱的方式操作，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可支援視訊裝置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。
一般而言，視訊源104表示視訊資料源(亦即，原始未經編碼視訊資料)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。源裝置102之視訊源104可包括視訊俘獲裝置，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。作為另一替代例，視訊源104可產生基於電腦圖形之資料以作為源視訊，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可儲存軟體指令，其分別可由例如視訊編碼器200及視訊解碼器300執行。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，但視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可包括出於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，記憶體106、120之部分可作為一或多個視訊緩衝器分配，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的任何類型之媒體或裝置。在一個實例中，電腦可讀媒體110表示使得源裝置102能夠將經編碼視訊資料直接即時地傳輸至目的地裝置116 (例如經由射頻網路或基於電腦之網路)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域網路)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可將經編碼資料自輸出介面108輸出至儲存裝置112。類似地，目的地裝置116可經由輸入介面122自儲存裝置112存取經編碼資料。儲存裝置112可包括各種分佈式或本端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，電腦可讀媒體110可包括檔案伺服器114或另一中間儲存裝置，其可儲存由源裝置102產生之經編碼視訊資料。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可經由串流或下載自檔案伺服器114存取經儲存視訊資料。檔案伺服器114可為任何類型之伺服器裝置，其能夠儲存經編碼視訊資料並將經編碼視訊資料傳輸至目的地裝置116。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，或網路附接儲存(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)、電纜數據機等)，或適合於存取儲存於檔案伺服器114上之經編碼視訊資料之兩者之組合。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而操作。
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標準中之任一者操作之無線通信組件，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)來傳遞資料，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可經組態以根據其他無線標準(諸如IEEE 802.11規格、IEEE 802.15規格(例如ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者)來傳遞資料，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定義之發信資訊(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、圖像群組、序列或其類似者)之特性及/或處理的值的語法元素。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，裝置可將用於軟體之指令儲存於合適的非暫時性電腦可讀媒體中，且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(編碼解碼器)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，亦被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。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 (亦被稱作通用視訊寫碼(VVC))來操作。VVC標準之草案描述於Bross等人「通用視訊寫碼(Versatile Video Coding) (草案8)」，ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11之聯合視訊專家團隊(JVET)第17次會議：比利時布魯塞爾，2020年1月7日至17日，JVET-Q2001-vA (下文中「VVC草案8」)中。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。
一般而言，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/或解碼過程中使用)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。一般而言，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可對明度及色度分量進行寫碼，而非對圖像之樣本的紅色、綠色及藍色(RGB)資料進行寫碼，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)以包括對圖像之資料進行編碼或解碼的過程。類似地，本發明可指對圖像之區塊進行寫碼以包括對區塊之資料進行編碼或解碼的過程，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)及將圖像分割成區塊之分割的語法元素的一系列值。因此，提及對圖像或區塊進行寫碼一般應理解為對形成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)，以及變換單元(TU)。根據HEVC，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)根據四元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，且四元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，殘餘四元樹(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或VVC操作。根據JEM或VVC，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單元(CTU)。視訊編碼器200可根據樹型結構分割CTU，諸如四元樹二元樹(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，以及TU之間的間距。QTBT結構包括兩個層級：根據四元樹分割進行分割之第一層級，及根據二元樹分割進行分割之第二層級。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MTT分割結構中，區塊可使用四元樹(QT)分割、二元樹(BT)分割及一或多種類型之三元樹(TT)分割來進行分割。三元樹分割為區塊分裂成三個子區塊的分割。在一些實例中，三元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可使用兩個或多於兩個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之四元樹分割、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，本發明之技術亦可應用於經組態以使用四元樹分割或亦使用其他類型之分割的視訊寫碼器。
本發明可互換地使用「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。一般而言，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，N×N CU通常在豎直方向上具有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。殘餘資訊通常表示在編碼之前的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識別(例如在CU與參考區塊之間的差方面)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)、平均絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其他此類差計算來計算差量度，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及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下，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)之兩個或多於兩個運動向量。
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。JEM及VVC之一些實例提供六十七種框內預測模式，包括各種方向模式以及平面模式及DC模式。一般而言，視訊編碼器200選擇描述當前區塊(例如，CU之區塊)的相鄰樣本的框內預測模式，其中自該當前區塊預測當前區塊之樣本。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，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對表示當前區塊之預測模式的資料進行編碼。舉例而言，對於框間預測模式，視訊編碼器200可對表示使用多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可在第一變換之後應用二級變換，諸如模式相依性不可分離二級變換(MDNSST)、信號相依性變換、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過程。藉由執行量化過程，視訊編碼器200可減小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 位元值四捨五入為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)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之後設資料之語法元素的值進行熵編碼，以供由視訊解碼器300用於對視訊資料進行解碼。
為了執行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(sequence parameter set，SPS)、圖像參數集(picture parameter set，PPS)或視訊參數集(video parameter set，VPS))中向視訊解碼器300進一步產生語法資料(諸如基於區塊之語法資料、基於圖像之語法資料及基於序列之語法資料)。視訊解碼器300可類似地對此語法資料進行解碼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，描述將圖像分割成區塊(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可接收位元串流並對經編碼視訊資料進行解碼。
一般而言，視訊解碼器300執行與視訊編碼器200所執行之過程互逆的過程，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編碼過程大體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)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)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原始區塊。視訊解碼器300可執行額外處理，諸如執行解塊過程以減少沿區塊邊界之視覺假影。
為了改良寫碼準確性，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可分割資料之區塊。舉例而言，視訊寫碼器可使用四元樹分裂、二元分裂或另一分裂來分割區塊。視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可基於區塊之明度分量判定單個視訊資料樹(例如，視訊資料之圖塊)。舉例而言，區塊可由8×8明度區塊(例如，「Y」)、第一4×4色度區塊(例如，「Cr」)及第二4×4色度區塊(例如，「Cb」)表示。在此實例中，視訊寫碼器可產生單個樹以分裂區塊，使得將8×8明度區塊分裂成兩個4×4明度區塊。視訊寫碼器可根據單個樹將第一4×4色度區塊(例如，「Cr」)分裂成兩個2×2色度區塊並將第二4×4色度區塊(例如，「Cb」)分裂成兩個2×2色度區塊。以此方式，視訊寫碼器可改良區塊之所得預測區塊之準確性，這可改良視訊資料之預測準確性。
然而，當分割視訊資料區塊(例如，經內部寫碼區塊)時，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將區塊(例如，區塊，在本文中被稱作「色度區塊」之色度分量及/或區塊，在本文中被稱作「明度區塊」之明度分量)分裂成小區塊(例如，2×2區塊、2×4區塊、4×2區塊等)。此外，小區塊中之每一者可具有關於相鄰區塊之寫碼相依性。舉例而言，視訊寫碼器可使用一或多個相鄰區塊(例如，左側相鄰區塊及/或頂部相鄰區塊)之樣本針對小區塊中之每一者判定預測區塊。因而，小區塊以及資料相依性可使得視訊寫碼器針對小區塊中之每一者依序判定預測區塊，這可引起較低寫碼並行性。
根據本發明之實例技術，視訊編碼器(例如，視訊編碼器200)可經組態以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。舉例而言，視訊編碼器200可經組態以將圖像之寬度計算為X1 *N，其中X1 為第一整數倍數，N = max(8, minCuSize)，且minCuSize為最小寫碼單元值。視訊編碼器可經組態以將圖像之高度計算為X2 *N，其中X2 為第二整數倍數。亦即，若8大於minCuSize，則圖像寬度限於X1 *8且圖像高度限於X2 *8。然而，若minCuSize大於8，則圖像寬度限於X1 *minCuSize且圖像高度限於X2 *minCuSize。以此方式，視訊編碼器可設定圖像之寬度及圖像之高度以幫助確保圖像之右下轉角區塊包含至少8個樣本之寬度及至少8個樣本之高度(亦即，至少一8×8區塊)，這可產生右下轉角區塊之色度區塊，其在視訊編碼器應用減少取樣色度區塊之顏色格式(例如，4:2:2或4:2:0)時包含至少4×4之大小且在視訊編碼器並不應用減少取樣色度區塊之顏色格式時包含至少8×8之大小。
視訊解碼器(例如，視訊解碼器300)可經組態以判定圖像大小，其中該圖像大小施加圖像大小限制。圖像大小限制可將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。舉例而言，視訊解碼器可經組態以對指示圖像之圖像大小及將圖像分割成複數個區塊之分割的一或多個分割語法元素進行解碼。在此實例中，圖像大小可幫助確保視訊解碼器識別圖像之右下轉角區塊，其包含至少64個明度樣本(或16個色度樣本)之寬度，這可產生右下轉角區塊之包含至少16個樣本之大小的色度區塊。亦即，視訊解碼器可以不對將圖像之右下轉角區塊分裂成小於8×8的其他分裂旗標或其他分割語法元素進行解碼。以此方式，視訊解碼器可判定圖像大小並判定圖像之分割以幫助確保圖像之右下轉角區塊包含至少8個樣本之寬度及至少8個樣本之高度(亦即，至少一8×8區塊)，這可產生右下轉角區塊之色度區塊，其在視訊編碼器應用減少取樣色度區塊之顏色格式(例如，4:2:2或4:2:0)時包含至少4×4之大小且在視訊編碼器並不應用減少取樣色度區塊之顏色格式時包含至少8×8之大小。
在分割視訊資料之後，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可針對區塊產生預測資訊並基於預測資訊針對該區塊判定預測區塊。同樣，預測區塊可取決於相鄰區塊。舉例而言，視訊寫碼器可基於頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊針對當前區塊判定預測區塊。藉由防止導致區塊大小相對較小之區塊分裂(例如，色度分量及/或明度分量)，視訊寫碼器可判定具有較少區塊相依性之視訊資料區塊之預測資訊，因此有可能與在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失並行地增大可經寫碼(例如，經編碼或經解碼)之區塊之數目。
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的值。一般而言，發信指在位元串流中產生值。如上文所提及，源裝置102可大體上即時將位元串流輸送至目的地裝置116，或不即時輸送，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2A及圖2B為說明實例四元樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹單元(CTU)132之概念圖。實線表示四元樹分裂，且點線指示二元樹分裂。在二元樹之各分裂(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。對於四元樹分裂，不需要指示分裂類型，此係由於四元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可編碼且視訊解碼器300可解碼用於QTBT結構130之區域樹層級(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)。
一般而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於在第一層級及第二層級處的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)、最小四元樹大小(MinQTSize，表示最小允許四元樹葉節點大小)、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)，以及最小二元樹大小(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元樹分割來進行分割。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支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)，則該等節點可藉由各別二元樹進一步分割。一個節點之二元樹分裂可反覆，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支之虛線的節點。二元樹葉節點被稱為寫碼單元(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亦可被稱為「視訊區塊」或「區塊」。
在QTBT分割結構之一個實例中，CTU大小被設定為128×128 (明度樣本及兩個對應64×64色度樣本)，MinQTSize被設定為16×16，MaxBTSize被設定為64×64，MinBTSize (對於寬度及高度兩者)被設定為4，且MaxBTDepth被設定為4。將四元樹分割首先施加至CTU以產生四元樹葉節點。四元樹葉節點可具有16×16 (亦即，MinQTSize)至128×128 (亦即，CTU大小)之大小。若四元樹葉節點為128×128，則其將不會藉由二元樹進一步分裂，此係由於大小超過MaxBTSize (亦即在此實例中為64×64)。否則，四元樹葉節點將藉由二元樹進一步分割。因此，四元樹葉節點亦為二元樹之根節點並具有為0之二元樹深度。當二元樹深度達至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豎直分裂。類似地，二元樹節點具有等於MinBTSize之高度意指對於彼二元樹節點不准許進一步水平分裂。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一步分割。
圖3A至圖3E為說明實例多個樹型分裂模式之概念圖。圖3A說明四元樹分份，圖3B說明豎直二元樹分割，圖3C說明水平二元樹分割，圖3D說明豎直三元樹分割，且圖3E說明水平三元樹分割。
在VVC WD5中，藉由使用表示為寫碼樹之四元樹結構將CTU分裂成CU以根據各種局部特性進行調適。在葉CU層級處作出使用圖像間(時間)預測抑或圖像內(空間)預測來對圖像區域進行寫碼的決策。每一葉CU可進一步根據PU分裂類型分裂成一個、兩個或四個PU。在一個PU內部，應用同一預測過程，並在PU基礎上將相關資訊傳輸至解碼器。在藉由基於PU分裂類型應用預測過程而獲得殘餘區塊之後，葉CU可根據另一四元樹結構(如CU之寫碼樹)分割成變換單元(TU)。HEVC結構之一個特徵為HEVC結構具有包括CU、PU及TU之多個分割概念。
在VVC中，使用二元及三元分裂分段結構之具有巢套多型樹之四元樹替代多個分割單元類型的概念，亦即，除如具有對於最大變換長度太大之大小的CU所需要之外，VVC移除CU、PU及TU概念的分隔且支援CU分割形狀之較高靈活性。在寫碼樹型結構中，CU可具有正方形或矩形形狀。寫碼樹單元(CTU)首先藉由四元樹(亦稱為四元樹)結構進行分割。接著，四元樹葉節點可進一步藉由多型樹結構進行分割。
圖3A為說明包括豎直二元分裂140 (「SPLIT_BT_VER」)及水平二元分裂141 (「SPLIT_BT_HOR」)之四元樹分割之實例的概念圖。圖3B為說明包括豎直二元分裂142之豎直二元樹分割之實例的概念圖。圖3C為說明包括水平二元分裂143之水平二元樹分割之實例的概念圖。圖3D說明包括豎直三元分裂144、145 (「SPLIT_TT_VER」)之豎直三元樹分割之實例的概念圖。圖3E為說明包括水平三元分裂146、147 (「SPLIT_TT_HOR」)之水平三元樹分割之實例的概念圖。
多型樹葉節點被稱作寫碼單元(CU)，且除非CU對於最大變換長度太大，否則此分段用於預測及變換處理而不進行更進一步分割。此意謂在一些情況下，CU、PU及TU在具有巢套多型樹寫碼區塊結構之四元樹中具有相同區塊大小。當最大支援變換長度小於CU之顏色分量之寬度或高度時，可出現例外狀況。
CTU可包括一明度寫碼樹區塊(CTB)及兩個色度寫碼樹區塊。在CU層級處，CU與一明度寫碼區塊(CB)及兩個色度寫碼區塊相關聯。如在VTM (VVC之參考軟體)中，明度樹及色度樹在框內圖塊(被稱作雙樹結構)中經分離，同時明度樹及色度樹在框間圖塊(被稱作單一樹或共用樹結構)中共用。CTU之大小可達至128×128 (明度分量)，而寫碼單元之大小可在4×4至CTU之大小之範圍內。在此情境下，色度區塊之大小在4:2:0顏色格式下可為2×2、2×4或4×2。
圖4為說明用於色度分量之框內預測之參考樣本陣列的概念圖。視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可使用寫碼區塊640之鄰域中之樣本以用於區塊之框內預測。通常，視訊寫碼器使用最接近寫碼區塊150之左側邊界及頂部邊界之經重建構參考樣本線以作為用於框內預測之參考樣本。舉例而言，視訊寫碼器可使用頂部線152及/或左側線154之重建構樣本。然而，VVC亦使得寫碼區塊150之鄰域中之其他樣本能夠用作參考樣本(例如，左上方、左下方、右上方)。舉例而言，視訊寫碼器可使用左上方像素158、左下方線160及/或右上方線156之重建構樣本。
在VVC中，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可僅使用參考線，其中對於明度分量，MRLIdx等於0、1及3。對於色度分量，視訊寫碼器可僅使用MRLIdx等於0之參考線，如圖4中所描繪。視訊寫碼器可對用於寫碼具有截斷一元碼字之區塊之參考線之索引(值0、1及2分別指示具有MRLIdx 0、1及3之線)進行寫碼。對於MRLIdx＞0之參考線，視訊寫碼器可以不使用平面及DC模式。在一些實例中，視訊寫碼器可僅將寫碼區塊之鄰域之可用樣本添加至參考陣列以用於框內預測。
為提高內部寫碼之處理產出量，已經提出若干方法。在Z.-Y. Lin、T.-D. Chuang、C.-Y. Chen、Y.-W. Huang、S.-M. Lei之「CE3-related: Shared reference samples for multiple chroma intra CBs」，JVET-M0169及T. Zhou、T. Ikai之「Non-CE3: Intra chroma partitioning and prediction restriction」，JVET-M0065中，在雙樹中停用例如2×2、2×4及4×2之小區塊大小。對於單一樹，提出對於小區塊共用參考樣本(JVET-M0169)。
在一些硬體視訊編碼器及視訊解碼器中，當圖像具有較多小區塊時，處理產出量降低。此類處理產出量下降可由小框內區塊之使用引起，因為可並行處理小框間區塊，同時框內區塊在相鄰區塊之間具有資料相依性(例如，框內區塊之預測符產生需要來自相鄰區塊之頂部及左側邊界經重建構樣本)且必須依序處理。
在HEVC中，當4×4色度框內區塊經處理時，出現最差情況處理產出量。在VVC中，最小色度框內區塊之大小為2×2，且色度框內區塊之重建構過程可歸因於採用新工具而變得複雜。
用以增強最差情況產出量之若干技術已經提出於2020年3月9日申請的「RECONSTRUCTION OF BLOCKS OF VIDEO DATA USING BLOCK SIZE RESTRICTION」美國專利申請案第16/813,508號、2019年3月12日申請的「ENABLING PARALLEL RECONSTRUCTION OF INTRA-CODED BLOCKS」美國臨時專利第62/817,457號及2019年3月27日申請的「ENABLING PARALLEL RECONSTRUCTION OF INTRA-CODED BLOCKS」美國臨時專利第62/824,688號中，該等美國專利申請案及美國臨時專利各自以引用方式併入。在此等專利申請案中，通常存在三種主要方法，包括框內預測相依性之移除、框內預測模式限制，及導致小區塊之色度分裂之限制。特定言之，對於共用樹型組態中之色度分裂限制，色度區塊可未經分裂，而對應明度區塊區域經分裂。
在VVC中，明度中之圖像寬度及高度限於最小寫碼單元大小之倍數，同時最小明度寫碼統一大小可為4。 pic _ width _ in _ luma _ samples 指定明度樣本之單元中每一經解碼圖像之寬度。 pic _ width _ in _ luma _ samples 不應等於 0 而應為 MinCbSizeY 之整數倍數。 pic _ height _ in _ luma _ samples 指定明度樣本之單元中每一經解碼圖像之高度。 pic _ height _ in _ luma _ samples 不應等於 0 而應為 MinCbSizeY 之整數倍數。
在此情境下，4×4或4×8或8×4明度區域可出現於圖像之轉角中。換言之，此情況可在圖像之右下轉角處具有2×2或2×4或4×2色度區塊。
本發明提出在共用樹型組態中擴展色度分裂限制以使得能夠並行地處理經內部寫碼之小區塊且因此增大處理產出量的技術。另外，亦提出處理圖像轉角處之2×2及2×4色度區塊的若干方法。
本發明在共用樹型組態中擴展色度分裂限制，其提出於2019年3月12日提交之「ENABLING PARALLEL RECONSTRUCTION OF INTRA-CODED BLOCKS」美國臨時專利第62/817,457號及2019年3月27日提交之「ENABLING PARALLEL RECONSTRUCTION OF INTRA-CODED BLOCKS」美國臨時專利第62/824,688號中。
舉例而言，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可限制用於未分裂色度區塊之模式。亦即，在一些實例中，視訊寫碼器可經組態以應用共用樹(在本文中亦被稱作「單個樹」)。在此實例中，第一明度區塊(例如，8×8明度區塊)可根據共用樹被分裂成第二明度區塊(例如，四個4×4明度區塊)。然而，對應色度區塊(例如，4×4色度區塊)歸因於色度分裂限制可不進一步分裂(例如，未分裂色度區塊)。
當對應明度區域中之所有區塊均經內部寫碼時，視訊寫碼器可迫使色度區塊為框內色度區塊。舉例而言，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可判定色度區塊歸因於色度分裂限制未分裂(例如，4×4色度區塊)且所有對應明度區塊(例如，四個4×4明度區塊)經內部寫碼。回應於判定色度區塊歸因於色度分裂限制未分裂且所有對應明度區塊經內部寫碼，視訊寫碼器可迫使色度區塊(例如，4×4色度區塊)經內部寫碼。以此方式，視訊寫碼器可降低視訊寫碼器之複雜度。
在一些實例中，當對應明度區域含有框間及框內兩者(包括框內及IBC模式)時，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可經組態以使用預設模式對色度進行編碼。舉例而言，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可判定色度區塊歸因於色度分裂限制未分裂(例如，4×4色度區塊)且所有對應明度區塊(例如，四個4×4明度區塊)經內部寫碼。回應於判定色度區塊歸因於色度分裂限制未分裂且所有對應明度區塊經內部寫碼，視訊寫碼器可迫使色度區塊(例如，4×4色度區塊)在預設模式下寫碼。舉例而言，預設模式可經內部寫碼。在一些實例中，預設模式可經框間寫碼。在此實例中，色度區塊之運動向量可為明度框間區塊之運動向量，或明度框間區塊之平均運動向量。當使用預設模式時，視訊編碼器(例如視訊編碼器200)可不發信預設模式之指示且視訊解碼器(例如視訊解碼器300)可使用組態資料來將寫碼模式推斷為預設模式。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可限制圖像大小以避免圖像轉角處之2×2及2×4/4×2色度區塊。亦即，視訊寫碼器可經組態以判定圖像之右下轉角處之色度區塊包含至少4×4之大小。在一些實例中，視訊寫碼器可經組態以判定圖像之右下轉角處之明度區塊包含至少64個像素之大小。
舉例而言，區塊寬度及圖像高度可為最大CU大小8及最小CU大小之倍數。舉例而言，視訊編碼器200可經組態以將圖像之寬度計算為X1 *N，其中X1 為第一整數倍數，N=max(8, minCuSize)，且minCuSize為最小寫碼單元值。視訊編碼器可經組態以將圖像之高度計算為X2 *N，其中X2 為第二整數倍數。亦即，若8大於minCuSize，則圖像寬度限於X1 *8且圖像高度限於X2 *8。然而，若minCuSize大於8，則圖像寬度限於X1 *minCuSize且圖像高度限於X2 *minCuSize。
亦即，視訊編碼器(例如，視訊編碼器200)可經組態以施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數(例如，MinCbSizeY)。圖像之最小寫碼大小可包含圖像之寫碼單元之最小寬度或圖像之寫碼單元之最小高度。視訊解碼器(例如，視訊解碼器300)可經組態以判定圖像之圖像大小，其中該圖像大小施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。當前述實例指代圖像時，圖像可包括各自包括一或多個區塊之一或多個圖塊。亦即，圖像之區塊可包括於圖像之圖塊中。
VVC WD中關於圖像寬度及高度之對應文本可修改為： pic _ width _ in _ luma _ samples 指定明度樣本之單元中每一經解碼圖像之寬度。 pic _ width _ in _ luma _ samples 不應等於 0 而應為最大值 8 及 MinCbSizeY 之整數倍數 。 pic _ height _ in _ luma _ samples 指定明度樣本之單元中每一經解碼圖像之高度。 pic _ height _ in _ luma _ samples 不應等於 0 而應為最大值 8 及 MinCbSizeY 之整數倍數 。 其中MinCbSizeY指定圖像之寫碼單元之最小寬度及/或圖像之寫碼單元之最小高度。
亦即，視訊編碼器(例如，視訊編碼器200)可經組態以將圖像之寬度設定為包含第一數目個明度樣本(例如， pic _ width _ in _ luma _ samples )，亦即為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之第一倍數。在一些實例中，視訊編碼器可經組態以將圖像之高度(例如， pic _ height _ in _ luma _ samples ) 設定為包含第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之第二倍數。應理解， pic _ width _ in _ luma _ samples 及 pic _ height _ in _ luma _ samples 之值可相同或可不同。視訊編碼器可發信指示 pic _ width _ in _ luma _ samples 及/或 pic _ height _ in _ luma _ samples 之值的語法元素。本文中所描述之技術可減小可能值之數目(例如，防止值小於8)，因此有可能在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失的情況下減小位元串流之大小。
視訊解碼器(例如，視訊解碼器300)可經組態以判定圖像大小。舉例而言，圖像大小可施加圖像大小限制以將圖像之寬度設定為包含第一數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之第一倍數。舉例而言，視訊解碼可對指示 pic _ width _ in _ luma _ samples 之語法元素之值進行解碼以判定圖像之寬度。在一些實例中，圖像大小可施加圖像大小限制以將圖像之高度設定為包含第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之第二倍數。舉例而言，視訊解碼可對指示 pic _ height _ in _ luma _ samples 之語法元素之值進行解碼以判定圖像之高度。
在分割視訊資料之後，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可針對區塊產生預測資訊並基於預測資訊針對該區塊判定預測區塊。同樣，預測區塊可取決於相鄰區塊。舉例而言，視訊寫碼器可基於頂部相鄰區塊及左側相鄰區塊針對當前區塊判定預測區塊。藉由防止導致區塊大小相對較小之區塊分裂(例如，色度分量及/或明度分量)，視訊寫碼器可判定具有較少區塊相依性之視訊資料區塊之預測資訊，因此有可能與在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失並行地增大可經寫碼(例如，經編碼或經解碼)之區塊之數目。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可以不對轉角處之2×2及2×4/4×2區塊進行寫碼(例如，編碼或解碼)。為了重建構此等區塊，視訊寫碼器可應用填充方法。在一些實例中，視訊寫碼器可使用當前區塊之左上方像素之經重建構像素重建構區塊。在填充之一些實例中，視訊寫碼器可藉由例如重複相鄰之經重建構左側行而重建構區塊。在填充之一些實例中，視訊寫碼器可藉由例如重複相鄰之經重建構上方線而重建構區塊。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可藉由填充2×2及2×4/4×2區塊將位於右下圖像轉角之2×2及2×4/4×2區塊擴展至4×4樣本大小。填充區域可含有零或另一適合的恆定值(例如，對於10位元樣本諸如512之最大樣本值之一半)或重複或鏡像處理區塊樣本等。舉例而言，視訊寫碼器可運用填充區域填充2×2及2×4/4×2區塊，該填充區域可含有零或另一適合的恆定值(例如，對於10位元樣本諸如512之最大樣本值之一半)或重複或鏡像處理區塊樣本等。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可對所得4×4區塊，如其他4×4區塊進行寫碼(例如，編碼或解碼)。視訊寫碼器可經組態以在重建構4×4區塊之後在圖像轉角中裁剪為區塊之原始2×2或2×4/4×2大小。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將轉角處之2×2及2×4/4×2區塊之區塊大小擴展為4×4。在此情況下，視訊寫碼器可將經擴展區域之殘餘設定為等於預設值(例如，0)。經擴展4×4之變換及量化相較於4×4區塊之編碼可保持不變。在轉角處之2×2及2×4/4×2區塊之區塊大小之經重建構過程中，視訊寫碼器可經組態以不在經擴展區域處使用預測值，而使用未經擴展之預測值。
圖5為說明將2×2區塊170擴展至4×4區塊、將2×4區塊172擴展至4×4區塊，及將4×2區塊174擴展至4×4區塊之實例的概念圖。圖5之灰色區塊可表示實際資料，而圖5之白色區域可表示擴展區域。
圖6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6，且不應將該圖視為對如本發明中所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，且一般可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系統中。此外，視訊編碼器200可包括額外或替代處理器或處理電路系統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之組件編碼之視訊資料。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視訊編碼器200用於預測後續視訊資料。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，該等記憶體裝置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，如所說明，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暫時儲存。
說明圖6之各種單元以輔助理解由視訊編碼器200執行之操作。該等單元可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靈活功能性的電路。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相異電路區塊(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通常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。編碼參數可包括將CTU分割成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較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可根據樹型結構，諸如上文所描述之QTBT結構或HEVC之四元樹結構來分割圖像之CTU。如上文所描述，視訊編碼器200可用根據樹型結構分割CTU來形成一或多個CU。此CU通常亦可被稱為「視訊區塊」或「區塊」。在一些實例中，模式選擇單元202可經組態以基於色度分裂限制判定視訊資料之未分裂色度區塊之複數個子區塊並處理該複數個子區塊以產生用於未分裂色度區塊之預測資訊。在一些實例中，模式選擇單元202可經組態以限制圖像大小以避免圖像轉角處之2×2及2×4/4×2色度區塊.在一些實例中，模式選擇單元202可經組態以避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊。
一般而言，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)以產生用於當前區塊(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中之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可通常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(motion vectors，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可提供單個運動向量，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通常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120可支援2N×2N、2N×N或N×2N之CU大小。
模式選擇單元202可限制圖像大小。舉例而言，模式選擇單元202可經組態以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。以此方式，模式選擇單元202可考慮區塊之色度分量之次取樣，這可在寫碼準確性上幾乎沒有或沒有損失的情況下降低寫碼複雜度。舉例而言，模式選擇單元202可限制圖像大小以防止區塊之色度分量分割成相對較小色度區塊(例如，2×2色度區塊、2×4色度區塊或4×2色度區塊)之分裂。限制圖像大小可幫助自區塊相依性降低寫碼複雜度，而對寫碼準確性沒有或幾乎沒有影響。
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，作為少數實例，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。在此等模式下，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隨後產生用於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)、方向變換(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可對殘餘區塊執行多個變換，例如一級變換及二級變換，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變換係數區塊，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新增至來自模式選擇單元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。
一般而言，熵編碼單元220可對自視訊編碼器200之其他功能組件接收到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、基於語法的上下文自適應二進位算術寫碼(SBAC)操作、機率區間分割熵(PIPE)寫碼操作、指數哥倫布編碼(Exponential-Golomb encoding)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，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。特定言之，熵編碼單元220可輸出該位元串流。
上文所描述之操作相對於區塊進行描述。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。實際上，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，框內預測過程針對明度寫碼區塊及色度寫碼區塊可為相同的。
視訊編碼器200表示經組態以對視訊資料進行編碼之裝置之實例，該裝置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，其實施於電路系統中且經組態以基於色度分裂限制判定視訊資料之未分裂色度區塊之複數個子區塊並對該複數個子區塊進行編碼以產生用於未分裂色度區塊之預測資訊。在一些實例中，視訊編碼器200可經組態以限制圖像大小以避免圖像轉角處之2×2及2×4/4×2色度區塊。在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊。
視訊編碼器200表示經組態以對視訊資料進行編碼之設備之實例，該設備包括經組態以儲存視訊資料之記憶體(例如，視訊資料記憶體230)及實施於電路系統中之一或多個處理器。模式選擇單元202可經組態以限制視訊資料之圖像大小。為了限制視訊資料之圖像大小，模式選擇單元202可經組態以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。模式選擇單元202可經組態以針對圖像之區塊判定預測區塊。殘餘產生單元204可經組態以基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊。熵編碼單元220可對殘餘區塊進行編碼。
圖7為說明可執行本發明之技術之實例視訊解碼器300的方塊圖。出於解釋之目的而提供圖7，且該圖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JEM、VVC及HEVC之技術來描述視訊解碼器300。然而，本發明之技術可由根據其他視訊寫碼標準組態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中任一者之或全部可實施於一或多個處理器或處理電路系統中。此外，視訊解碼器300可包括額外或替代處理器或處理電路系統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可包括額外單元以根據其他預測模式執行預測。作為實例，預測處理單元304可包括調色板單元、區塊內複製單元(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。在一些實例中，預測處理單元304可經組態以基於色度分裂限制判定視訊資料之未分裂色度區塊之複數個子區塊並處理該複數個子區塊以產生用於未分裂色度區塊之預測資訊。在一些實例中，預測處理單元304可經組態以限制圖像大小以避免圖像轉角處之2×2及2×4/4×2色度區塊。在一些實例中，預測處理單元304可經組態以避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊。
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。並且，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，諸如表示自視訊解碼器300之各種單元之輸出的暫時性資料。DPB 314通常儲存經解碼圖像，當對經編碼視訊位元串流之後續資料或圖像進行解碼時，視訊解碼器300可輸出該等經解碼圖像且/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單獨記憶體裝置提供。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。
另外或替代地，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，當視訊解碼器300之一些或所有功能性實施於軟體中以由視訊解碼器300之處理電路系統執行時，記憶體120可儲存待由視訊解碼器300執行之指令。
圖7中所展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。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靈活功能性的電路。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相異電路區塊(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之操作係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。
一般而言，視訊解碼器300在逐區塊基礎上重建構圖像。視訊解碼器300可單獨對每一區塊進行重建構操作(其中當前經重建構(亦即經解碼)之區塊可被稱為「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判定量化程度，且同樣判定反量化程度以供反量化單元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變換係數區塊。
預測處理單元304可判定圖像大小限制。舉例而言，圖像大小限制可包含將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。以此方式，預測處理單元304可考慮區塊之色度分量之次取樣，這可在寫碼準確性上幾乎沒有或沒有損失的情況下降低寫碼複雜度。舉例而言，預測處理單元304可施加圖像大小限制，其防止區塊之色度分量分割成相對較小色度區塊(例如，2×2色度區塊、2×4色度區塊或4×2色度區塊)之分裂。施加圖像大小限制可幫助自區塊相依性降低寫碼複雜度，而對寫碼準確性沒有或幾乎沒有影響。
此外，預測處理單元304根據由熵解碼單元302熵解碼之預測資訊語法元素產生預測區塊。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通常可以大體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通常可以大體上與相對於框內預測單元226 (圖6)所描述之方式類似的方式執行框內預測過程。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。
視訊解碼器300可將經重建構區塊儲存於DPB 314中。舉例而言，在未執行濾波器單元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可將經濾波之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304，參考資訊諸如用於框內預測之當前圖像之樣本及用於後續運動補償之先前解碼之圖像。此外，視訊解碼器300可自DPB 314輸出經解碼圖像以供後續呈現於顯示裝置(諸如圖1之顯示裝置118)上。
以此方式，視訊解碼器300表示設備之實例，該設備包括經組態以儲存視訊資料之記憶體(例如，視訊資料記憶體230)及實施於電路系統中且經組態以判定圖像大小限制之一或多個處理單元。圖像大小限制可包含將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。模式選擇單元202可經組態以針對圖像之區塊判定預測區塊。殘餘產生單元204可經組態以基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生殘餘區塊。熵編碼單元220可對殘餘區塊進行編碼。預測處理單元304可經組態以針對圖像之區塊判定預測區塊。熵解碼單元302可經組態以針對該區塊對殘餘區塊進行解碼。重建構單元310可經組態以組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
圖8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及圖6)所描述，但其他裝置可經組態以執行類似於圖8之彼方法的方法。
模式選擇單元202可設定圖像之圖像大小(348)。舉例而言，模式選擇單元202可施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。藉由防止導致區塊大小相對較小之分裂，模式選擇單元202可針對視訊資料之圖像(例如，視訊圖像、圖塊或另一部分)之具有較少區塊相依性之區塊判定預測區塊，因此有可能與在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失並行地增大可經寫碼(例如，經編碼或經解碼)之區塊之數目。
模式選擇單元202可預測當前區塊(350)。模式選擇單元202可限制圖像之分割。舉例而言，模式選擇單元202可將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數，這可幫助防止將使得圖像轉角處之區塊色度區塊較小的區塊分裂。
舉例而言，模式選擇單元202可針對當前區塊形成預測區塊。殘餘產生單元204可接著針對當前區塊計算殘餘區塊(352)。為了計算殘餘區塊，殘餘產生單元204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。變換處理單元206及量化單元208可接著變換及量化殘餘區塊之係數(354)。熵編碼單元220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，熵編碼單元220可對該等變換係數進行熵編碼(358)。舉例而言，熵編碼單元220可使用CAVLC或CABAC對該等變換係數進行編碼。熵編碼單元220可輸出區塊之經熵編碼資料(360)。
圖9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及圖7)加以描述，但其他裝置可經組態以執行類似於圖9之方法的方法。
預測處理單元304可判定圖像之圖像大小(368)。舉例而言，預測處理單元304可判定圖像大小，其施加圖像大小限制以將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。組態用以判定施加圖像大小限制之圖像大小之預測處理單元304可幫助防止導致區塊大小相對較小之分裂。防止導致區塊大小相對較小之分裂可幫助針對視訊資料之圖像(例如，視訊圖像、圖塊或另一部分)之具有較少區塊相依性之區塊判定預測區塊，因此有可能與在預測準確性及/或複雜度上幾乎沒有至沒有損失並行地增大可經寫碼(例如，經編碼或經解碼)之區塊之數目。
熵解碼單元302可接收當前區塊之經熵寫碼資料，諸如用於對應於當前區塊之殘餘區塊之係數的經熵寫碼預測資訊及經熵編碼資料(370)。熵解碼單元302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)。預測處理單元304可例如使用如由當前區塊之預測資訊指示之框內或框間預測模式預測當前區塊(374)，以計算當前區塊之預測區塊。預測處理單元304可使用圖像大小限制判定視訊資料之分割。圖像大小限制可包含將圖像之寬度及圖像之高度各自設定為用於該圖像之最大寫碼單元大小8及最小寫碼單元大小之各別倍數。舉例而言，預測處理單元304可施加圖像大小限制以判定防止將使得圖像轉角處之區塊色度區塊較小之區塊分裂的分割。
熵解碼單元302可接著反向掃描再生係數(376)，以形成經量化變換係數之區塊。反量化單元306及反變換處理單元308可反量化及反變換變換係數以產生殘餘區塊(378)。重建構單元310可藉由組合預測區塊與殘餘區塊而對當前區塊進行解碼(380)。
圖10為說明根據本發明之技術的使用圖像大小限制之實例過程的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊解碼器300 (圖1及圖7)加以描述，但其他裝置可經組態以執行類似於圖9之方法的方法。
視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300，或更特定言之，例如視訊編碼器200之模式選擇單元202或視訊解碼器300之預測處理單元304)可判定最小CU大小(390)。舉例而言，視訊寫碼器可判定MinCbSizeY。視訊寫碼器可將乘數值判定為max(8, minCuSize)(391)。舉例而言，視訊寫碼器可在8大於minCuSize時將乘數值判定為8且可在minCuSize大於8時將乘數值判定為minCuSize。
視訊寫碼器可使用乘數值判定圖像大小(392)。舉例而言，視訊寫碼器可根據整數(例如，X1 )及乘數值(例如，max(8, minCuSize))判定圖像寬度並根據整數(例如，X2 )及乘數值(例如，max(8, minCuSize))判定圖像高度。
視訊寫碼器可使用圖像大小識別圖像之右下轉角區塊(393)。舉例而言，視訊寫碼器可判定分割(例如，分割或解碼指示分割之一或多個語法值)，其基於圖像大小將圖像分裂成包括圖像之轉角右下轉角區塊之整數數目個區塊。
視訊寫碼器可根據圖像大小判定右下轉角區塊之大小(394)。舉例而言，視訊寫碼器可判定分割(例如，分割或解碼指示分割之一或多個語法值)，其基於圖像大小將右下轉角區塊設定為包含至少8個樣本之寬度及至少8個樣本之高度。
視訊寫碼器可進行寫碼(例如，對右下轉角區塊進行編碼或解碼)(395)。舉例而言，視訊寫碼器可針對右下轉角區塊產生預測區塊。在視訊寫碼器為視訊編碼器之實例中，視訊編碼器可針對右下轉角區塊產生殘餘區塊。在此實例中，視訊編碼器可基於右下轉角區塊與右下轉角預測區塊之間的差針對右下轉角區塊產生殘餘區塊並對殘餘區塊進行編碼。在視訊寫碼器為視訊解碼器之實例中，視訊解碼器可針對右下轉角區塊產生預測區塊。在此實例中，視訊解碼可針對右下轉角區塊對殘餘區塊進行解碼並組合預測區塊與殘餘區塊以對右下轉角區塊進行解碼。
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)可執行可包含至少64個明度樣本之圖像之右下轉角之編碼及/或解碼。在一些實例中，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可使用局部雙樹型方案對右下轉角區塊進行編碼及/或解碼，其中圖像之右下轉角之明度區塊可分裂成明度子區塊(例如，一個8×8區塊可分裂成兩個4×8區塊)。視訊寫碼器可使用同一框間模式對全部明度子區塊進行編碼及/或解碼。在一些實例中，視訊寫碼器可使用框內模式、區塊內複製(IBC)模式及/或調色板模式對明度子區塊進行編碼及/或解碼。
回應於判定使用框間模式對全部明度子區塊進行編碼或解碼，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器200或視訊解碼器300)可將圖像之右下轉角之色度區塊分裂成色度子區塊，由於明度區塊經分裂並繼承來自明度區塊之運動資訊以對色度子區塊進行編碼及/或解碼。然而，回應於判定使用框內模式、區塊內複製(IBC)模式及/或調色板模式對明度子區塊進行編碼或解碼，視訊寫碼器可以不分裂色度區塊且視訊寫碼器可使用框內預測對色度區塊進行編碼及/或解碼。
本發明之技術之實例的非限制性說明性清單提供於下文中。
實例1.一種處理視訊資料之方法，該方法包含：藉由視訊寫碼器基於色度分裂限制判定視訊資料之經框間寫碼圖塊之未分裂色度區塊之複數個子區塊；及藉由視訊寫碼器處理該複數個子區塊以產生用於未分裂色度區塊之預測資訊。
實例2.如實例1之方法，其包含：當對應明度區域中之全部區塊均經內部寫碼時迫使該複數個子區塊中之每一者經內部寫碼。
實例3.如實例1至2中任一項之方法，其包含：當對應明度區域含有經框間寫碼明度區塊及經內部寫碼明度區塊兩者時使用預設模式對子區塊中之每一者進行寫碼。
實例4.如實例3之方法，其中該預設模式包含框內模式。
實例5.如實例3之方法，其中該預設模式包含框間模式。
實例6.如實例5之方法，其進一步包含根據對應明度區域之經框間寫碼明度區塊中之一者的運動向量判定該複數個子區塊中之一或多者的運動向量。
實例7.如實例5之方法，其進一步包含根據對應明度區域之經框間寫碼明度區塊中之每一者的運動向量之平均值判定該複數個子區塊中之一或多者的運動向量。
實例8.一種處理視訊資料之方法，該方法包含：限制圖像大小以避免圖像轉角處之2×2及2×4/4×2色度區塊；藉由視訊寫碼器判定視訊資料之複數個圖像區塊；以及藉由視訊寫碼器處理該複數個區塊。
實例9.如實例8之方法，其中限制該圖像大小包含將圖像之寬度及圖像之高度設定為最大CU大小8及最小CU大小之倍數。
實例10.一種處理視訊資料之方法，該方法包含：藉由視訊寫碼器判定視訊資料之複數個圖像區塊；及藉由視訊寫碼器處理該複數個區塊，其中處理該複數個區塊包含避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊。
實例11.如實例10之處理視訊資料之方法，其中避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊包含重建構圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊。
實例12.如實例10之處理視訊資料之方法，其中避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊包含藉由填充2×2及2×4/4×2區塊而將位於右下圖像轉角之2×2及2×4/4×2區塊擴展至4×4樣本大小。
實例13.如實例10之處理視訊資料之方法，其中避免處理圖像轉角處之2×2及2×4/4×2區塊包含將轉角處之2×2及2×4/4×2區塊之區塊大小擴展為4×4並將經擴展區域之殘餘設定為預設值。
實例14.一種用於對視訊資料進行寫碼之裝置，該裝置包含用於執行如實例1至13中任一項之方法的一或多個構件。
實例15.如實例14之裝置，其中該一或多個構件包含實施於電路系統中之一或多個處理器。
實例16.如實例14及15中任一項之裝置，其進一步包含儲存該視訊資料之記憶體。
實例17.如實例14至16中任一項之裝置，其進一步包含經組態以顯示經解碼視訊資料之顯示器。
實例18.如實例14至17中任一項之裝置，其中該裝置包含以下各者中之一或多者：攝影機、電腦、行動裝置、廣播接收器裝置或機上盒。
實例19.實例14至18中任一項之裝置，其中該裝置包含視訊解碼器。
實例20.如實例14至19中任一項之裝置，其中該裝置包含視訊編碼器。
實例21.一種上面儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在被執行時使得一或多個處理器執行如實例1至13中任一項之方法。
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執行，可添加、合併或完全省略該等動作或事件(例如，並非所有所描述動作或事件對於該等技術之實踐皆係必要的)。此外，在某些實例中，可例如經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非依序執行動作或事件。
在一或多個實例中，所描述之功能可以硬體、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，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遞至另一處的任何媒體。以此方式，電腦可讀媒體一般可對應於(1)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，若使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、數位用戶線(digital subscriber line；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、光纖纜線、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。如本文中所使用之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)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。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，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系統。因此，如本文中所使用之術語「處理器」及「處理電路系統」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之任一者。另外，在一些態樣中，本文中所描述之功能可提供於經組態以供編碼及解碼或併入於組合式編碼解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。並且，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廣泛多種裝置或設備中，該等裝置或設備包括無線手持機、積體電路(IC)或IC之集合(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。相反地，如上文所描述，各種單元可與合適的軟體及/或韌體一起組合在編碼解碼器硬體單元中或由互操作硬體單元之集合提供，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。此等及其他實例係在以下申請專利範圍之範疇內。
100:視訊編碼及解碼系統/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 130:四元樹二元樹(QTBT)結構 132:寫碼樹單元(CTU) 140:豎直二元分裂 141:水平二元分裂 142:豎直二元分裂 143:水平二元分裂 144:豎直三元分裂 145:豎直三元分裂 146:水平三元分裂 147:水平三元分裂 150:寫碼區塊 152:頂部線 154:左側線 156:右上方線 158:左上方像素 160:左下方線 170:2×2區塊 172:2×4區塊 174:4×2區塊 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 348:步驟 350:步驟 352:步驟 354:步驟 356:步驟 358:步驟 360:步驟 368:步驟 370:步驟 372:步驟 374:步驟 376:步驟 378:步驟 380:步驟 390:步驟 391:步驟 392:步驟 393:步驟 394:步驟 395:步驟
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之方塊圖。
圖2A及圖2B為說明實例四元樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹單元(CTU)之概念圖。
圖3A至圖3E為說明多個實例樹型分裂模式之概念圖。
圖4為說明用於色度分量之框內預測之實例參考樣本陣列的概念圖。
圖5為說明將2×2區塊擴展至4×4區塊、將2×4區塊擴展至4×4區塊，及將4×2區塊擴展至4×4區塊之實例的概念圖。
圖6為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼器的方塊圖。
圖7為說明可執行本發明中之技術的實例視訊解碼器的方塊圖。
圖8為說明用於對當前區塊進行編碼之實例方法的流程圖。
圖9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。
圖10為說明根據本發明之技術的使用圖像大小限制之實例過程的流程圖。
390:步驟
391:步驟
392:步驟
393:步驟
394:步驟
395:步驟

Claims (30)

  1. 一種對視訊資料進行解碼之方法，該方法包含： 藉由實施於電路系統中之一或多個處理器根據一圖像大小限制判定一圖像之一圖像大小，其包含將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自判定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 藉由該一或多個處理器判定將該圖像分割成複數個區塊之一分割； 藉由該一或多個處理器針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 藉由該一或多個處理器針對該區塊對一殘餘區塊進行解碼；以及 藉由該一或多個處理器組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
  2. 如請求項1之方法，其中該最小寫碼單元大小包含用於該圖像之一寫碼單元之一最小寬度或用於該圖像之該寫碼單元之一最小高度。
  3. 如請求項1之方法，其中判定該分割包含判定在該圖像之一右下轉角處之一色度區塊包含至少4×4之一大小。
  4. 如請求項1之方法，其中判定該分割包含判定在該圖像之一右下轉角處之一明度區塊包含至少8×8之一大小。
  5. 如請求項1之方法， 其中該圖像大小施加該圖像大小限制以將該圖像之該寬度設定為包含一第一數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第一倍數；且 其中該圖像大小施加該圖像大小限制以將該圖像之該高度設定為包含一第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第二倍數。
  6. 如請求項1之方法，其中該區塊包括於該圖像之一圖塊中。
  7. 一種對視訊資料進行編碼之方法，該方法包含： 藉由實施於電路系統中之一或多個處理器設定一圖像之一圖像大小，其中設定該圖像大小包含施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 藉由實施於電路系統中之一或多個處理器將該圖像分割成複數個區塊； 藉由該一或多個處理器針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 藉由該一或多個處理器基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生一殘餘區塊；以及 藉由該一或多個處理器對該殘餘區塊進行編碼。
  8. 如請求項7之方法，其中該最小寫碼單元大小包含用於該圖像之一寫碼單元之一最小寬度或用於該圖像之該寫碼單元之一最小高度。
  9. 如請求項7之方法，其中分割包含判定在該圖像之一右下轉角處之一色度區塊包含至少4×4之一大小。
  10. 如請求項7之方法，其中分割包含判定在該圖像之一右下轉角處之一明度區塊包含至少8×8之一大小。
  11. 如請求項7之方法，其中設定該圖像大小包含： 將該圖像之該寬度設定為包含一第一數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第一倍數；及 將該圖像之該高度設定為包含一第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第二倍數。
  12. 如請求項7之方法，其中該區塊包括於該圖像之一圖塊中。
  13. 一種用於對視訊資料進行解碼之裝置，該裝置包含實施於電路系統中且經組態以進行以下操作之一或多個處理器： 根據一圖像大小限制判定一圖像之一圖像大小以便將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自判定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 判定將該圖像分割成複數個區塊之一分割； 針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 針對該區塊對一殘餘區塊進行解碼；以及 組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
  14. 如請求項13之裝置，其中該最小寫碼單元大小包含用於該圖像之一寫碼單元之一最小寬度或用於該圖像之該寫碼單元之一最小高度。
  15. 如請求項13之裝置，其中為了判定該分割，該一或多個處理器經組態以判定在該圖像之一右下轉角處之一色度區塊包含至少4×4之一大小。
  16. 如請求項13之裝置，其中為了判定該分割，該一或多個處理器經組態以判定在該圖像之一右下轉角處之一明度區塊包含至少8×8之一大小。
  17. 如請求項13之裝置， 其中該圖像大小施加該圖像大小限制以將該圖像之該寬度設定為包含一第一數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第一倍數；且 其中該圖像大小施加該圖像大小限制以將該圖像之該高度設定為包含一第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第二倍數。
  18. 如請求項13之裝置，其中該區塊包括於該圖像之一圖塊中。
  19. 如請求項13之裝置，其進一步包含經組態以顯示該圖像之一顯示器。
  20. 如請求項13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. 一種用於對視訊資料進行編碼之裝置，該裝置包含實施於電路系統中且經組態以進行以下操作之一或多個處理器： 設定一圖像之一圖像大小，其中為了設定該圖像大小，該一或多個處理器經組態以施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 將該圖像分割成複數個區塊； 針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生一殘餘區塊；以及 對該殘餘區塊進行編碼。
  22. 如請求項21之裝置，其中該最小寫碼單元大小包含用於該圖像之一寫碼單元之一最小寬度或用於該圖像之該寫碼單元之一最小高度。
  23. 如請求項21之裝置，其中為了進行分割，該一或多個處理器經組態以判定在該圖像之一右下轉角處之一色度區塊包含至少4×4之一大小。
  24. 如請求項21之裝置，其中為了進行分割，該一或多個處理器經組態以判定在該圖像之一右下轉角處之一明度區塊包含至少8×8之一大小。
  25. 如請求項21之裝置，其中為了設定該圖像大小，該一或多個處理器經組態以： 將該圖像之該寬度設定為包含一第一數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第一倍數；及 將該圖像之該高度設定為包含一第二數目個明度樣本，亦即為用於該圖像之該最大寫碼單元大小8及該最小寫碼單元大小之一第二倍數。
  26. 如請求項21之裝置，其中該區塊包括於該圖像之一圖塊中。
  27. 一種用於對視訊資料進行解碼之設備，該設備包含： 用於判定一圖像之一圖像大小之構件，其中該圖像大小施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 用於判定將該圖像分割成複數個區塊之一分割之構件； 用於針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊之構件； 用於針對該區塊對一殘餘區塊進行解碼之構件；以及 用於組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼之構件。
  28. 一種用於對視訊資料進行編碼之設備，該設備包含： 用於設定一圖像之一圖像大小之構件，其中用於設定該圖像大小之該構件包含用於施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數的構件； 用於將該圖像分割成複數個區塊之構件； 用於針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊之構件； 用於基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生一殘餘區塊之構件；以及 用於對該殘餘區塊進行編碼之構件。
  29. 一種上面儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在被執行時使得一或多個處理器進行以下操作： 判定一圖像之一圖像大小，其中該圖像大小施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 判定將該圖像分割成複數個區塊之一分割； 針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 針對該區塊對一殘餘區塊進行解碼；以及 組合該預測區塊與該殘餘區塊以對該區塊進行解碼。
  30. 一種上面儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在被執行時使得一或多個處理器進行以下操作： 設定一圖像之一圖像大小，其中為了設定該圖像大小，該等指令使得該一或多個處理器施加一圖像大小限制以將該圖像之一寬度及該圖像之一高度各自設定為用於該圖像之一最大寫碼單元大小8及一最小寫碼單元大小之一各別倍數； 將該圖像分割成複數個區塊； 針對該複數個區塊中之一區塊產生一預測區塊； 基於該區塊與該預測區塊之間的差針對該區塊產生一殘餘區塊；以及 對該殘餘區塊進行編碼。
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