TW202106026A - 用於基於區塊差量脈衝碼調變(bdpcm)模式之最大允許區塊尺寸 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種用於解碼視訊資料之器件，其可經組態以接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素；基於該語法元素判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料區塊。

Description

用於基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之最大允許區塊尺寸
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、數位媒體播放機、視訊遊戲器件、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、進階視訊寫碼(AVC)第10部分、ITU-T H.265/高效率視訊寫碼(HEVC)定義之標準，及此等標準之擴展中所描述的技術。視訊器件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)預測來減少或移除為視訊序列所固有的冗餘。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)可經分割成視訊區塊，視訊區塊亦可被稱作寫碼樹型單元(CTU)、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。使用關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)圖塊中的視訊區塊。圖像之經框間寫碼(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之參考樣本的空間預測或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。
本發明描述關於基於區塊差量脈衝碼調變(block-based delta pulse code modulation；BDPCM)模式、殘餘BDPCM模式及變換跳過模式之技術。更特定言之，本發明描述可用以藉由基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸判定用於BDPCM或殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸來將用於BDPCM模式及殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸與用於變換跳過模式之最大區塊尺寸對準的技術。藉由以此方式將用於BDPCM模式及殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸與用於變換跳過模式之最大區塊尺寸對準，本發明之技術可簡化BDPCM模式及殘餘BDPCM模式發信之態樣且可防止非一致位元串流。
根據一個實例，一種解碼視訊資料之方法包括：接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素；基於該語法元素判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種編碼視訊資料之方法包括：判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸；基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種用於解碼視訊資料之器件包括：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其經組態以：接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素；基於該語法元素判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種用於編碼視訊資料之器件包括：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其經組態以：判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸；基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種電腦可讀儲存媒體儲存指令，該等指令在由一或多個處理器執行時使得該一或多個處理器進行以下操作：接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素；基於該語法元素判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種電腦可讀儲存媒體儲存指令，該等指令在由一或多個處理器執行時使得該一或多個處理器進行以下操作：判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸；基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸；及基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊。
根據另一實例，一種用於解碼視訊資料之裝置包括：用於接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸之一語法元素的構件；用於基於該語法元素判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸的構件；及用於基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊的構件。
根據另一實例，一種用於編碼視訊資料之裝置包括：用於判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的構件；用於基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一BDPCM模式之一最大區塊尺寸的構件；及用於基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊的構件。
在隨附圖式及下文描述中闡述一或多個實例之細節。其他特徵、目標及優勢將自描述、圖式及申請專利範圍而顯而易見。
本申請案主張2019年6月19日申請之美國臨時專利申請案第62/863,734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本文中。
視訊寫碼(例如視訊編碼及/或視訊解碼)通常指自同一圖像中之視訊資料的已經寫碼區塊預測視訊資料之區塊(例如框內預測)或自不同圖像中之視訊資料的已經寫碼區塊預測視訊資料之區塊(例如框內預測)。框內預測模式之實例包括各種定向模式以及平坦模式及DC模式。下文將更詳細地描述的基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式及殘餘域BDPCM (RDPCM)模式亦為框內預測模式之類型。在一些情況下，視訊編碼器亦藉由比較預測區塊與原始區塊來計算殘餘資料。因此，殘餘資料表示預測區塊與原始區塊之間的差。為減小發信殘餘資料所需的位元數目，視訊編碼器可變換且量化殘餘資料且在經編碼位元串流中發信經變換且量化的殘餘資料。
視訊解碼器解碼殘餘資料且將其添加至預測區塊以產生相比單獨之預測區塊更緊密匹配原始視訊區塊之經重建構視訊區塊。藉由變換及量化程序來達成之壓縮可為有損的，意謂變換及量化程序可將失真引入至經解碼視訊資料中。由於藉由殘餘資料之變換及量化所引入之損失，第一經重建構區塊可具有失真或假影。一種常見類型之假影或失真被稱作區塊效應，其中用於寫碼視訊資料的區塊之邊界為可見的。
為進一步改良經解碼視訊之品質，視訊解碼器可對經重建構視訊區塊執行一或多個濾波操作。此等濾波操作之實例包括解區塊濾波、樣本自適應性偏移(SAO)濾波及自適應性迴路濾波(ALF)。用於此等濾波操作之參數可藉由視訊編碼器判定且在經編碼視訊位元串流中明確地發信，或可隱含地藉由視訊解碼器判定而無需在經編碼視訊位元串流中明確地發信參數。
在一些寫碼情境中，視訊編碼器可以變換跳過模式編碼視訊資料之區塊，在該變換跳過模式中不執行上述變換程序，亦即跳過該變換程序。雖然變換跳過亦可用於其他模式及其他寫碼情境，但是BDPCM模式及殘餘BDPCM模式皆為利用變換跳過模式之實例。對於以變換跳過模式編碼之區塊，該殘餘資料未經變換但仍可經量化。因此，變換跳過係數通常對應於殘餘值之經量化表示，而變換係數通常對應於既經量化又經變換以產生變換係數之區塊之殘餘值。如本發明中所使用，術語係數可參考變換係數或變換跳過係數，且其可經量化或經解量化。
本發明描述關於BDPCM模式、殘餘BDPCM模式及變換跳過模式之技術。更特定言之，本發明描述可用以藉由基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸判定用於BDPCM或殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸來將用於BDPCM模式及殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸與用於變換跳過模式之最大區塊尺寸對準的技術。藉由以此方式將用於BDPCM模式及殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸與用於變換跳過模式之最大區塊尺寸對準，本發明之技術可簡化BDPCM模式及殘餘BDPCM模式發信之態樣且可防止非一致位元串流。
本發明可使用術語差量脈衝碼調變(DPCM)模式以通常指BDPCM模式或RDPCM模式。此外，術語BDPCM模式亦可被認為包括RDPCM模式作為一種類型之BDPCM模式。此外，應注意，縮寫字RDPCM係指殘餘BDPCM、殘餘域BDPCM及經量化殘餘域BDPCM中之任一者，其為均指代RDPCM之替代名稱。
本發明之技術可應用於現有視訊編解碼器中之任一者，諸如高效率視訊寫碼(HEVC)標準、當前處於開發中之多功能視訊寫碼(VVC)，或為將來視訊寫碼標準中的高效寫碼工具。
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。本發明之技術通常係針對寫碼(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。特定言之，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可各自為包括以下各者之廣泛範圍的器件中之任一者：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、數位媒體播放器、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，且因此可稱作無線通信器件。
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可經組態以應用本發明中所描述之技術。因此，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中所展示之系統100僅為一個實例。大體而言，任何數位視訊編碼及/或解碼器件可執行本發明中所描述之技術。源器件102及目的地器件116僅為此類寫碼器件之實例，其中源器件102產生經編碼視訊資料以供傳輸至目的地器件116。本發明將「寫碼」器件稱作執行資料之寫碼(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，器件102、116可以實質上對稱的方式操作以使得器件102、116中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統100可支援源器件102與目的地器件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，原始未經編碼視訊資料)且將視訊資料之依序圖像(亦稱作「圖框」)序列提供至視訊編碼器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可包括視訊捕捉器件(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。在各情況下，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。源器件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。另外或替代地，記憶體106、記憶體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。雖然在此實例中展示為與視訊編碼器200及視訊解碼器300分開，但是應理解，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、記憶體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表示用以使源器件102能夠例如經由射頻網路或基於電腦之網路即時將經編碼視訊資料直接傳輸至目的地器件116的通信媒體。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可解調所接收之傳輸信號。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、基地台或任何其他可用於促進自源器件102至目的地器件116之通信的設備。
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112。類似地，目的地器件116可經由輸入介面122自儲存器件112存取經編碼資料。儲存器件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適合之數位儲存媒體。
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，或可儲存藉由源器件102產生之經編碼視訊資料之另一中間儲存器件。目的地器件116可經由串流或下載而自檔案伺服器114存取經儲存視訊資料。
檔案伺服器114可為能夠儲存經編碼視訊資料且將經編碼視訊資料傳輸至目的地器件116之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)、經組態以提供檔案傳送協定服務(諸如檔案傳送協定(FTP)或單向傳送檔案遞送(FLUTE)協定)之伺服器、內容遞送網路(CDN)器件、超文字傳送協定(HTTP)伺服器、多媒體廣播多播服務(MBMS)或增強型MBMS (eMBMS)伺服器及/或網路附加儲存(NAS)器件。另外或替代地，檔案伺服器114可實施一或多個HTTP串流協定，諸如經由HTTP之動態自適應串流(DASH)、HTTP即時串流(HLS)、即時串流協定(RTSP)、HTTP動態串流或其類似者。
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。輸入介面122可經組態以根據上文所論述之用於自檔案伺服器114擷取或接收媒體資料之各種協定中之任何一或多者或用於擷取媒體資料之其他此類協定來操作。
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(例如乙太網路卡)、根據各種IEEE 802.11標準中之任一者來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)、進階LTE、5G或其類似者)來傳送諸如經編碼視訊資料之資料。在輸出介面108包含無線傳輸器之一些實例中，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說明書、IEEE 802.15說明書(例如ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者)來傳送諸如經編碼視訊資料之資料。在一些實例中，源器件102及/或目的地器件116可包括各別晶片上系統(system-on-a-chip；SoC)器件。舉例而言，源器件102可包括SoC器件以執行歸於視訊編碼器200及/或輸出介面108之功能性，且目的地器件116可包括SoC器件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、圖像組、序列或類似者)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。
雖然圖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，且可包括適合之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可各自實施為各種適合之編碼器及/或解碼器電路系統中的任一者，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。當技術部分地以軟體實施時，器件可將用於軟體之指令儲存於適合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，該一或多個編碼器或解碼器中之任一者可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來操作。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 (亦稱作ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可調式視訊寫碼(Scalable Video Coding；SVC)及多視圖視訊寫碼(Multi-view Video Coding；MVC)擴展。
另外，最近已藉由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)開發出新的視訊寫碼標準(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)。
另外或替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據其他專屬或行業標準操作，諸如聯合勘探測試模型(JEM)或ITU-T H.266，其亦被稱作多功能視訊寫碼(VVC)。VVC標準之最新草案描述於2019年3月19日至27日於日內瓦的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JVET-N1001-v8上，Bross等人的「Versatile Video Coding (草案5)」中(在下文中「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可執行圖像之基於區塊寫碼。術語「區塊」通常係指包括待處理(例如編碼、解碼或以其他方式用於編碼及/或解碼程序中)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(未展示)可執行此等轉換。
本發明通常可指寫碼(例如編碼及解碼)圖像以包括編碼或解碼圖像之資料的程序。類似地，本發明可指寫碼圖像之區塊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通常包括表示寫碼決策(例如寫碼模式)及將圖像分割成區塊之語法元素的一系列值。因此，對寫碼圖像或區塊之參考通常應理解為寫碼形成該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)，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型單元(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型單元(CTU)。視訊編碼器200可根據樹型結構分割CTU，諸如四分樹二元樹型(QTBT)結構或多類型樹型(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：根據四分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，區塊可使用四分樹(QT)分割、二元樹(BT)分割及一或多種類型之三重樹(triple tree；TT)分割來進行分割。三重樹分割為區塊分裂成三個子區塊之分割。在一些實例中，三重樹分割在不經由中心劃分原始區塊之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可使用單一QTBT或MTT結構以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分樹分割或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)關於豎直及水平尺寸之樣本尺寸，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編碼CU之表示預測及/或殘餘資訊及其他資訊的視訊資料。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可通常經由框間預測或框內預測形成CU之預測區塊。框間預測通常指自先前經寫碼圖像之資料預測CU，而框內預測通常指自同一圖像之先前經寫碼資料預測CU。為執行框間預測，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通常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)之兩個或更多個運動向量。
為執行框內預測，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選擇描述當前區塊(例如，CU之區塊)的相鄰樣本的框內預測模式，根據該框內預測模式來預測當前區塊之樣本。此類樣本通常可與當前區塊在同一圖像中，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)寫碼CTU及CU。
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，對於框間預測模式，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，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)或合併模式來編碼運動向量。視訊編碼器200可使用類似模式來編碼仿射運動補償模式之運動向量。
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之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次級變換(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。
雖然上文描述預形成變換之實例，但在一些實例中，可跳過變換。舉例而言，視訊編碼器200可實施跳過變換操作之變換跳過模式。在跳過變換之實例中，視訊編碼器200可輸出對應於殘餘值之係數而非變換係數。舉例而言，對應於殘餘值之係數可對應於經量化殘餘值。在以下描述中，術語「係數」應解釋為包括對應於殘餘值之係數或由變換之結果產生的變換係數。
如上文所提及，視訊編碼器200可執行變換係數之量化，或在變換跳過的情況下執行殘餘值之量化。量化通常指係數經量化以可能減少用於表示係數的資料之量，從而提供進一步壓縮之程序。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全部相關聯的位元深度。舉例而言，視訊編碼器200可在量化期間將n 位元值下捨入為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可執行待量化之值之逐位元右移位。
在量化之後，視訊編碼器200可掃描係數，從而自包括經量化變換係數之二維矩陣產生一維向量。對於變換係數，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。對於變換跳過係數，可使用相同或不同掃描。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係數以產生串列化向量，且接著熵編碼向量之經量化係數。在其他實例中，視訊編碼器200可執行自適應掃描。在掃描經量化係數以形成一維向量後，視訊編碼器200可例如根據上下文適應性二進位算術寫碼(context-adaptive binary arithmetic coding；CABAC)來熵編碼一維向量。視訊編碼器200亦可熵編碼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，以供視訊解碼器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。上下文可與(例如)符號之相鄰值是否為零值有關。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(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(例如描述將圖像分割成區塊(例如CU)之語法元素及區塊之預測及/或殘餘資訊)的位元串流。最後，視訊解碼器300可接收位元串流且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，以解碼位元串流之經編碼視訊資料。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解碼位元串流之語法元素的值。語法元素可定義圖像至CTU之分割資訊及每一CTU根據對應分區結構(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。
殘餘資訊可藉由例如經量化變換係數、經量化變換跳過係數或經解量化變換跳過係數表示。視訊解碼器300可反量化及反變換(若以變換模式寫碼)區塊之經量化係數，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)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，諸如執行解區塊程序以減少沿區塊邊界之視覺假影。
如下文更詳細地描述，視訊編碼器200可經組態以判定用於變換跳過模式之最大區塊尺寸且基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸。視訊編碼器200可產生指示用於變換跳過模式之最大區塊尺寸的語法元素以用於包括於視訊資料之序列參數集語法結構中。視訊解碼器300可經組態以接收指示用於變換跳過模式之最大區塊尺寸的語法元素且基於該語法元素判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸。藉由以此方式將用於BDPCM模式及殘餘BDPCM模式之最大區塊尺寸與用於變換跳過模式之最大區塊尺寸對準，如由視訊編碼器200及視訊解碼器300實施的本發明之技術可簡化BDPCM模式及殘餘BDPCM模式發信之態樣且可防止非一致位元串流。
本發明通常可指「發信」某些資訊，諸如語法元素。術語「發信」通常可指用於解碼經編碼視訊資料之語法元素及/或其他資料之值的傳達。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，源器件102可實質上即時地或不即時地將位元串流傳送至目的地器件116，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。
圖2A及圖2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹型單元(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。對於四分樹分裂，不需要指示分裂類型，此係由於四分樹節點將區塊水平地且豎直地分裂成具有相等尺寸之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)。
大體而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於第一及第二層級處的QTBT結構130之節點的區塊之尺寸的參數相關聯。此等參數可包括CTU尺寸(表示樣本中之CTU 132之尺寸)、最小四分樹尺寸(MinQTSize，表示最小允許四分樹葉節點尺寸)、最大二元樹尺寸(MaxBTSize，表示最大允許二元樹根節點尺寸)、最大二元樹深度(MaxBTDepth，表示最大允許二元樹深度)，及最小二元樹尺寸(MinBTSize，表示最小允許二元樹葉節點尺寸)。
QTBT結構之對應於CTU之根節點可具有在QTBT結構之第一層級處的四個子節點，該等子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之實例將此等節點表示為包括具有用於分支之實線之父節點及子節點。若第一層級之節點不大於最大允許二元樹根節點尺寸(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重複，直至由分裂產生之節點達到最小允許二元樹葉節點尺寸(MinBTSize)或最大允許二元樹深度(MaxBTDepth)為止。QTBT結構130之實例將此等節點表示為具有用於分支之虛線。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亦可稱作「視訊區塊」或「區塊」。
在QTBT分割結構之一個實例中，CTU尺寸經設定為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尺寸)之尺寸。若四分樹葉節點為128×128，則其將不會藉由二元樹進一步分裂，此係由於該尺寸超過MaxBTSize (亦即在此實例中，64×64)。否則，四分樹葉節點將藉由二元樹進一步分割。因此，四分樹葉節點亦為二元樹之根節點且具有為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。具有等於MinBTSize (在此實例中為4)之寬度的二元樹節點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，二元樹之葉節點稱為CU且根據預測及變換來進一步處理而不進一步分割。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以按變換跳過模式寫碼區塊。變換跳過模式在編碼器側上的量化步驟之前跳過殘餘信號之變換程序且在解碼器側上的解量化步驟之後跳過反向變換步驟。對於各變換區塊，可或可不應用變換跳過模式。視訊解碼器300可藉由針對編碼器及解碼器兩者預定義之規則或藉由剖析來自位元串流之資訊判定是否將變換跳過應用於當前區塊。在當前VVC設計中，對於一些模式，諸如殘餘BDPCM，隱含地使用變換跳過，如此在位元串流中無需旗標。對於可應用變換跳過之其他模式，視訊編碼器200具有自幾個候選變換選擇之自由，包括變換跳過模式。在此情況下，當變換區塊具有非零經寫碼區塊旗標(CBF)時，需要旗標來指示變換跳過模式是否應用於當前區塊。當CBF為零時，不存在經寫碼用於對應變換區塊之殘餘資訊。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以按BDPCM模式寫碼區塊。BDPCM模式使用經重建構樣本以逐行預測列或行。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可例如自相鄰區塊中之經重建構行預測區塊之第一行(亦即區塊之第一列或第一行)，如同典型框內預測一樣。然而，視訊編碼器200及視訊解碼器300可基於該第一行之經重建構樣本來預測區塊之第二行，意謂視訊編碼器200及視訊解碼器300基於第一行之預測樣本加上第一行之殘餘值來預測區塊之第二行。視訊編碼器200及視訊解碼器300接著可基於第二行之經重建構樣本預測區塊之第三列等等。發信BDPCM方向指示是使用豎直預測方向還是水平預測方向。所使用之參考像素為未經濾波樣本。在空間域中量化預測誤差。藉由將經解量化預測誤差添加至預測來重建構像素。
作為BDPCM之額外或替代方案，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以按RDPCM模式寫碼視訊區塊，該方案當前包括於VVC草案5中。所使用之發信及預測方向對於BDPCM相同。在RDPCM中，視訊編碼器200及視訊解碼器300首先根據與框內預測類似之預測方向(例如，水平或豎直預測)藉由拷貝相鄰區塊之樣本來框內預測整個區塊。量化殘餘，且寫碼經量化殘餘與預測子(水平的或豎直的)經量化值之間的差。亦即，對於區塊之第一行，視訊編碼器200及視訊解碼器300接收表示第一行之預測樣本與對應原始樣本之間的差的殘餘值。然而，對於區塊之第二行，視訊編碼器200及視訊解碼器300使用第一行之殘餘值作為第二行之殘餘值的預測子。因此，視訊編碼器200及視訊解碼器300發信第二行之樣本之殘餘作為第一行中的相鄰樣本之殘餘值與第二行中的樣本之殘餘值之間的差。視訊編碼器200及視訊解碼器300發信第三行之樣本之殘餘作為第二行中的相鄰樣本之殘餘值與第三行中的樣本之殘餘值之間的差等等。
此方案之益處為視訊編碼器200及視訊解碼器300可僅藉由在剖析係數時添加預測子來在係數剖析期間動態地執行反DPCM，或視訊解碼器300可在剖析之後執行反DPCM。可消除將4×N及N×4區塊分裂為2個並行處理之區塊。
殘餘域BDPCM在第14次JVET會議經採納。在VVC中，BDPCM/RDPCM之最大區塊尺寸為32×32。BDPCM模式始終使用變換跳過(Transform Skip；TS)。TS之最大尺寸在PPS RBSP中發信且定義如下：log2_transform_skip_max_size_minus2 指定用於變換跳過之最大區塊尺寸，且應在0至3之範圍內。 當不存在時，推斷log2_transform_skip_max_size_minus2之值等於0。 變數MaxTsSize經設定為等於1 ＜＜ (log2_transform_skip_ max_size_minus2 + 2)。
因為BDPCM模式及RDPCM模式始終使用變換跳過，所以本發明提出用於將BDPCM模式及RDPCM模式之設計與變換跳過模式之設計對準的技術。
根據本發明之一種實例技術，使用變換跳過之預測模式之設計可與變換跳過(TS)設計對準。作為一個實例，在VVC草案5中，最大TS區塊尺寸在PPS中發信。根據本發明之技術，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以設定BDPCM (或RDPCM)之最大區塊尺寸等於最大TS尺寸，其可等於： 1 ＜＜ ( log2_transform_skip_max_size_minus2 + 2 ))。
另外，RDPCM模式旗標之呈現可取決於最大允許TS尺寸。在此實例中，最大TS尺寸可在序列層級、圖像層級、圖塊層級設定為自視訊編碼器200發信至視訊解碼器300之值。舉例而言，可在SPS、PPS或圖塊標頭(SH)中發信此值。在一些實例中，RDPCM模式旗標可指定RDPCM模式之方向。在其他實例中，RDPCM模式旗標可另外或替代指定RDPCM模式是否用於特定區塊。
根據本發明之另一實例技術，可自TS分開發信用於BDPCM (或RDPCM)之最大區塊尺寸。在一個實例中，用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸可藉由視訊編碼器200及視訊解碼器300預定義或在序列層級、圖像層級或圖塊層級設定為自視訊編碼器200發信至視訊解碼器300之值。舉例而言，可在SPS、PPS或SH中發信此值。
根據本發明之另一實例技術，視訊編碼器200至視訊解碼器300可發信用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸作為用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸與用於TS之最大區塊尺寸之間的差。此差可由語法元素log2_diff_max_BDPCM_max_TS表示。在此實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以設定用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (log2_transform_skip_max_size_minus2 + 2 - log2_diff_max_BDPCM_max_TS)。在另一實例中，視訊編碼器200可經組態以發信log2_diff_max_BDPCM_max_TS之值。在此實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以設定用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (log2_transform_skip_max_size_minus2 + 2 + log2_diff_max_BDPCM_max_TS)。在另一實例中，視訊編碼器200可經組態以發信log2_diff_max_BDPCM_max_TS之符號及值。在此實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以設定用於BDPCM或RDPCM之最大尺寸等於1 ＜＜ (log2_transform_skip_max_size_minus2 + 2 + sign*log2_diff_max_BDPCM_max_TS)。在另一實例中，視訊編碼器200可在序列層級、圖像層級或圖塊層級將用於BDPCM或RDPCM之最大區塊尺寸發信至視訊解碼器300。舉例而言，可在SPS、PPS或SH中發信最大區塊尺寸。
根據本發明之另一實例技術，本發明之技術可擴展至使用變換跳過之任何預測模式。此外，替代最大區塊尺寸或除最大區塊尺寸以外，本發明之技術亦可用以發信最小區塊尺寸。
圖3為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼器200之方塊圖。出於解釋之目的提供圖3，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HEVC視訊寫碼標準及開發中之H.266/VVC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，且通常可應用於視訊編碼及解碼。
在圖3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可由多種記憶體器件中之任一者形成，該等記憶體器件諸如動態隨機存取記憶體(dynamic random access memory；DRAM)，包括同步DRAM (synchronous DRAM；SDRAM)、磁阻式RAM (magnetoresistive RAM；MRAM)、電阻式RAM (resistive RAM；RRAM)或其他類型之記憶體器件。視訊資料記憶體230及DPB 218可由同一記憶體器件或單獨的記憶體器件提供。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之參考不應解譯為限於視訊編碼器200內部之記憶體(除非特定地如此描述)，或限於視訊編碼器200外部之記憶體(除非特定地如此描述)。相反，對視訊資料記憶體230之參考應理解為儲存視訊編碼器200接收以用於編碼的視訊資料(例如待編碼的當前區塊之視訊資料)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暫時儲存。
圖3的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。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且在可執行之操作中提供可撓功能性之電路。舉例而言，可程式化電路可執行促使可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義之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之操作之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可包括算術邏輯單元(arithmetic logic units；ALU)、基本功能單元(elementary function units；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接收且執行之軟體的目標程式碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(未展示)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，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(linear model；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，及用於此類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等。模式選擇單元202可最終選擇與其他所測試組合相比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囊封於圖塊內。模式選擇單元202可根據樹型結構分割圖像之CTU，該樹型結構諸如上文所描述之HEVC的QTBT結構或四分樹結構。如上文所描述，視訊編碼器200可根據根據樹型結構分割CTU來形成一或多個CU。通常亦可將此類CU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及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通常可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(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可使用運動向量擷取參考區塊之資料。A作為另一實例，若運動向量具有分數樣本精度，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。
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。作為另一實例，框內預測單元226可例如使用如上文所描述之BDPCM及RDPCM產生預測區塊。
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未經編碼版本，且自模式選擇單元202接收預測區塊之原始未經編碼版本。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，以使用殘餘差分脈衝碼調變(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可支援具有各種尺寸之PU。如上文所指示，CU之尺寸可指CU之明度寫碼區塊的尺寸，且PU之尺寸可指PU之明度預測單元的尺寸。假定特定CU之尺寸為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尺寸，及用於框間預測之2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或類似尺寸之對稱PU尺寸。視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可支援用於框間預測之2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N之PU尺寸的不對稱分割。
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，CU之尺寸可指CU之明度寫碼區塊之尺寸。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尺寸。
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經編碼之當前區塊的預測區塊。在諸如調色板模式寫碼之一些實例中，模式選擇單元202可不產生預測區塊，而是產生指示基於所選定調色板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、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，例如初級變換及次級變換，諸如旋轉變換。在一些實例中，變換處理單元206未將變換應用於殘餘區塊。換言之，使用變換跳過模式寫碼殘餘區塊。對於以變換跳過模式寫碼之視訊資料之區塊，變換處理單元206可被視為不更改殘餘區塊之遞通單元。然而，本發明將變換跳過區塊中之元素稱為「係數」而非通過變換處理單元206之後的殘餘值。
量化單元208可量化係數區塊中之係數，以產生經量化係數區塊。量化單元208可根據與當前區塊相關聯之量化參數(quantization parameter；QP)值量化係數區塊之係數。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值而調整應用於與當前區塊相關聯之係數區塊的量化程度。量化可引入資訊之損失，且由此，經量化係數可具有比原始係數更低之精度。
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，以自係數區塊重建構殘餘區塊。對於以變換跳過模式寫碼之視訊資料之區塊，反變換處理單元212可被視為不更改經解量化係數區塊之遞通單元重建構單元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。
視訊編碼器200將經重建構區塊儲存於DPB 218中。舉例而言，在不執行濾波器單元216之操作之實例中，重建構單元214可將經重建構區塊儲存至DPB 218。在執行濾波器單元216之操作之實例中，濾波器單元216可將經濾波重建構區塊儲存至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，以對後續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中之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可熵編碼自視訊編碼器200之其他功能組件接收之語法元素。舉例而言，熵編碼單元220可熵編碼來自量化單元208之經量化係數區塊。作為另一實例，熵編碼單元220可熵編碼來自模式選擇單元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)。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(context-adaptive variable length coding；CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(variable-to-variable；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(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding；SBAC)操作、機率區間分割熵(Probability Interval Partitioning Entropy；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可在語法元素未經上下文編碼之旁路模式中操作。
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)及參考圖像之操作以識別色度區塊之MV及參考圖像。相反，明度寫碼區塊之MV可按比例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，明度寫碼區塊及色度寫碼區塊之框內預測程序可為相同的。
視訊編碼器200表示經組態以編碼視訊資料之器件的實例，該器件包括：記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理單元，其實施於電路系統中且經組態以判定用於變換跳過之最大區塊尺寸且基於用於變換跳過之最大區塊尺寸判定用於BDPCM或RDPCM模式之最大尺寸。在其他實例中，視訊編碼器200可基於第二語法元素分開判定用於BDPCM或RDPCM模式之最大尺寸或使用藉由視訊編碼器200執行之CODEC中定義之用於BDPCM或RDPCM模式的最大尺寸。
圖4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。出於解釋之目的提供圖4，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，本發明之技術可由經組態為其他視訊寫碼標準之視訊寫碼器件執行。
在圖4之實例中，視訊解碼器300包括經寫碼圖像緩衝器(coded picture buffer；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(decoded picture buffer；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中之任一者或全部可實施於一或多個處理器中或處理電路系統中。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可包括根據其他預測模式執行預測的額外單元。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。同樣，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臨時資料。DPB 314通常儲存經解碼圖像，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且/或將其用作參考視訊資料。CPB記憶體320及DPB 314可由諸如DRAM的各種記憶體器件中之任一者形成，包括SDRAM、MRAM、RRAM或其他類型之記憶體器件。CPB記憶體320及DPB 314可由同一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。當視訊解碼器300之功能性中的一些或全部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可另外或替代地儲存待由視訊解碼器300執行之指令。
圖4中所展示之各種單元經說明以輔助理解由視訊解碼器300執行之操作。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3，固定功能電路指提供特定功能性且在可執行之操作上預設定之電路。可程式化電路係指可經程式化以執行各種任務且在可執行之操作中提供可撓功能性之電路。舉例而言，可程式化電路可執行促使可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義之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之操作之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之操作由執行於可程式化電路上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接收及執行之軟體之指令(例如目標碼)。
熵解碼單元302可自CPB接收經編碼視訊資料且熵解碼經編碼視訊資料以再生語法元素。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可對每一區塊個別地執行重建構操作(其中當前經重建構(亦即經解碼)之區塊可被稱為「當前區塊」)。
熵解碼單元302可熵解碼定義經量化係數區塊之經量化係數的語法元素，以及變換資訊，諸如量化參數(QP)及/或變換模式指示。反量化單元306可使用與經量化係數區塊相關聯之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可例如執行逐位元左移操作以將經量化變換係數反量化。從而，反量化單元306可形成包括係數之係數區塊。
在反向量化單元306形成係數區塊之後，反變換處理單元308可將一或多個反變換應用於係數區塊以產生與當前區塊相關聯之殘餘區塊。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。對於以變換跳過模式寫碼之區塊，反變換處理單元308可被視為不更改經解量化係數區塊之遞通單元。
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，該運動向量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通常可以實質上類似於關於運動補償單元224 (圖3)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產生預測區塊。框內預測單元318可例如使用如上文所描述之BDPCM及RDPCM產生預測區塊。同樣，框內預測單元318通常可以實質上類似於關於框內預測單元226 (圖3)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。
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之樣本的參考資訊提供至預測處理單元304。此外，視訊解碼器300可輸出來自DPB 314之經解碼圖像以用於後續呈現於諸如圖1之顯示器件118的顯示器件上。
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，且包括一或多個處理單元，該一或多個處理單元實施於電路系統中且經組態以接收指示用於變換跳過之最大區塊尺寸的語法元素且基於語法元素判定用於BDPCM或RDPCM模式之最大尺寸。在其他實例中，視訊解碼器300可接收與第一語法元素分離之第二語法元素且基於第二語法元素判定用於BDPCM或RDPCM模式之最大尺寸。在其他實例中，用於BDPCM或RDPCM模式之最大尺寸可在藉由視訊解碼器300執行之CODEC中定義。
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且包括一或多個處理單元，一或多個處理單元實施於電路系統中且經組態以接收指示用於變換跳過之最大區塊尺寸的語法元素且根據本發明中描述之任何技術處理語法元素。視訊解碼器300可例如基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大尺寸。為基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大尺寸，視訊解碼器300可例如將用於BDPCM模式之最大尺寸判定為等於用於變換跳過之最大區塊尺寸。作為基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大尺寸之部分，視訊解碼器300可接收差值且基於用於變換跳過之最大區塊尺寸及差值判定用於BDPCM模式之最大尺寸。視訊解碼器300可例如接收語法元素作為SPS、PPS或圖塊標頭之部分。
視訊解碼器300可另外或替代地經組態以基於語法元素判定用於RDPCM模式之最大尺寸。為基於語法元素判定用於RDPCM模式之最大尺寸，視訊解碼器300可將用於RDPCM模式之最大尺寸判定為等於用於變換跳過之最大區塊尺寸。作為基於語法元素判定用於RDPCM模式之最大尺寸之部分，視訊解碼器300可例如接收差值且基於用於變換跳過之最大區塊尺寸及差值判定用於RDPCM模式之最大尺寸。
在一些情況下，視訊解碼器300可經組態以接收與第一語法元素分離之第二語法元素且基於第二語法元素判定用於BDPCM模式之最大尺寸。在一些情況下，視訊解碼器300可經組態以接收與第一語法元素分離之第二語法元素且基於第二語法元素判定用於RDPCM模式之最大尺寸。視訊解碼器300亦可經組態以將用於BDPCM模式之最大尺寸設定為CODEC中定義之值及/或將用於RDPCM模式之最大尺寸設定為CODEC中定義之值。
視訊解碼器300亦可經組態以判定用於變換跳過之最大區塊尺寸，且基於用於變換跳過之最大區塊尺寸判定RDPCM模式旗標是否存在於包括視訊資料之經編碼表示的位元串流中。視訊解碼器300亦可經組態以判定用於變換跳過之最大區塊尺寸，且基於用於變換跳過之最大區塊尺寸判定BDPCM模式旗標是否存在於包括視訊資料之經編碼表示的位元串流中。在一些實例中，BDPCM模式旗標可指定BDPCM模式之方向。在其他實例中，BDPCM模式旗標可另外或替代地指定BDPCM模式是否用於特定區塊。
圖5為說明用於編碼當前區塊之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。雖然關於視訊編碼器200 (圖1及圖3)加以描述，但應理解其他器件可經組態以執行類似於圖5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可使用如上文所論述之BDPCM或RDPCM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)。為計算殘餘區塊，視訊編碼器200可計算當前區塊之原始未經編碼區塊與預測區塊之間的差。視訊編碼器200接著可變換及量化殘餘區塊之係數(354)。接著，視訊編碼器200可掃描殘餘區塊之經量化係數(356)。在掃描期間或在掃描之後，視訊編碼器200可熵編碼係數(358)。舉例而言，視訊編碼器200可使用CAVLC或CABAC來編碼係數。視訊編碼器200接著可輸出區塊之經熵編碼資料(360)。
圖6為說明用於解碼視訊資料之當前區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。雖然關於視訊解碼器300 (圖1及圖4)加以描述，但應理解其他器件可經組態以執行類似於圖6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，諸如對應於當前區塊之殘餘區塊之係數的經熵編碼預測資訊及經熵編碼資料(370)。視訊解碼器300可熵解碼經熵編碼資料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可例如使用如上文所論述之BDPCM或RDPCM來預測區塊。視訊解碼器300接著可反掃描經再生之係數(376)，以產生經量化係數之區塊。視訊解碼器300接著可反量化及/或反變換係數以產生殘餘區塊(378)。視訊解碼器300可最後藉由組合預測區塊及殘餘區塊來解碼當前區塊(380)。
圖7為說明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。雖然關於視訊編碼器200 (圖1及圖3)加以描述，但應理解其他器件可經組態以執行類似於圖7之方法的方法。
視訊編碼器200判定用於變換跳過模式之最大區塊尺寸(402)。視訊編碼器200基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸(404)。為判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸，視訊編碼器200可例如將用於BDPCM模式之最大區塊尺寸判定為等於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸。BDPCM模式可例如為RDPCM模式或其他類型之BDPCM模式。BDPCM模式之最大區塊尺寸之值可例如為以BDPCM模式寫碼之區塊的最大區塊寬度或以BDPCM模式寫碼之區塊的最大區塊高度中之一者或兩者。
視訊編碼器200基於用於BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之區塊(406)。作為編碼視訊資料區塊之部分，視訊編碼器200可產生指示用於變換跳過模式之最大區塊尺寸的語法元素(例如log2_transform_skip_max_size_minus2)以用於包括於視訊資料之序列參數集語法結構中。語法元素可例如具有等於X之值，X為在0至3範圍內(包括端點)之整數值。用於BDPCM模式之最大區塊尺寸可等於1 ＜＜ (X + 2)，其中＜＜表示左移位操作。
作為編碼視訊資料區塊之部分，視訊編碼器200亦可基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸來判定是否將區塊之BDPCM模式旗標包括於經編碼視訊資料之位元串流中。回應於視訊資料區塊之尺寸小於或等於BDPCM模式之最大區塊尺寸，視訊編碼器200可例如將BDPCM模式旗標包括於經編碼視訊資料之位元串流中。視訊編碼器200亦可輸出經編碼視訊資料之位元串流以供儲存或以供傳輸。
圖8為說明用於解碼視訊資料之當前區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。雖然關於視訊解碼器300 (圖1及圖4)加以描述，但應理解其他器件可經組態以執行類似於圖8之方法的方法。視訊解碼器300接收指示用於變換跳過模式之最大區塊尺寸之語法元素(例如log2_transform_skip_max_size_minus2) (410)。語法元素可例如為SPS之部分。
視訊解碼器300基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸(412)。BDPCM模式可例如為RDPCM模式或其他類型之BDPCM模式。BDPCM模式之最大區塊尺寸之值可例如為以BDPCM模式寫碼之區塊的最大區塊寬度或以BDPCM模式寫碼之區塊的最大區塊高度中之一者或兩者。
為基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸，視訊解碼器300可例如將用於BDPCM模式之最大區塊尺寸判定為等於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸。為基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸，視訊解碼器300可例如藉由設定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸之值等於1 ＜＜ (X +2)來基於語法元素判定用於BDPCM模式之最大區塊尺寸，其中＜＜表示左移位操作且X表示在0至3範圍內(包括端點)之整數值。
視訊解碼器300基於用於BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之區塊(414)。作為解碼視訊資料區塊之部分，視訊解碼器300可例如基於語法元素判定用於變換跳過模式之最大區塊尺寸，且基於用於變換跳過模式之最大區塊尺寸判定BDPCM模式旗標是否存在於包括視訊資料之經編碼表示的位元串流中。舉例而言，回應於視訊資料區塊的尺寸小於或等於用於BDPCM模式之最大區塊尺寸，視訊解碼器300可判定BDPCM模式旗標存在於視訊資料區塊中。
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，並非全部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寫碼在電腦可讀媒體上儲存或傳輸，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轉移至另一處之任何媒體。以此方式，電腦可讀媒體通常可對應於(1)非暫時性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指令、寫碼及/或資料結構以用於實施本發明中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。同樣，任何連接被適當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸纜線、光纜、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，則接著同軸纜線、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(compact disc；CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(digital versatile disc；DVD)、軟碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再現資料，而光碟藉由雷射以光學方式再現資料。以上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)或其他等效的積體或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用之術語「處理器」及「處理電路系統」可指前述結構或適合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，本文所描述之功能性可經提供於經組態以編碼及解碼或併入於經組合編碼解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。同樣，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多種器件或裝置中，該等器件或裝置包括無線手機、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器件之功能性態樣，但未必需要藉由不同硬體單元來實現。實情為，如上文所描述，可將各種單元組合於編解碼器硬體單元中，或由互操作性硬體單元(包括如上所述之一或多個處理器)之集合結合適合之軟體及/或韌體來提供該等單元。
100: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 110:電腦可讀媒體 112:儲存裝置 114:檔案伺服器 116:目的地器件 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:寫碼樹型單元 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 370:步驟 372:步驟 374:步驟 376:步驟 378:步驟 380:步驟 402:步驟 404:步驟 406:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟
圖1為說明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及圖2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹型單元(CTU)之概念圖。
圖3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4為說明可執行本發明之技術之實例視訊解碼器的方塊圖。
圖5為說明藉由視訊編碼器執行之實例程序的流程圖。
圖6為說明藉由視訊解碼器執行之實例程序的流程圖。
圖7為說明根據本發明之一或多種技術的藉由視訊編碼器執行之實例程序的流程圖。
圖8為說明根據本發明之一或多種技術的藉由視訊解碼器執行之實例程序的流程圖。
410:步驟
412:步驟
414:步驟

Claims (41)

  1. 一種解碼視訊資料之方法，該方法包含： 接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素； 基於該語法元素判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及 基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
  2. 如請求項1之方法，其中基於該語法元素判定用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含將用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸判定為等於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸。
  3. 如請求項1之方法，其中接收該語法元素包含接收該語法元素作為一序列參數集語法結構之部分。
  4. 如請求項1之方法，其中該語法元素具有等於X之一值，其中X為在0至3之一範圍內(包括端點)之一整數值，且其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (X + 2)，其中＜＜表示一左移位操作。
  5. 如請求項4之方法，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊寬度。
  6. 如請求項4之方法，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊高度。
  7. 如請求項1之方法，其進一步包含： 基於該語法元素判定用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸；及 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸，判定一BDPCM模式旗標是否存在於包括該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流中。
  8. 如請求項7之方法，其中判定該BDPCM模式旗標是否存在於包括該視訊資料之該經編碼表示之該位元串流中包含： 回應於視訊資料之該區塊的一尺寸小於或等於用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，判定該BDPCM模式旗標存在於視訊資料之該區塊中。
  9. 如請求項1之方法，其中該BDPCM模式包含一殘餘域BDPCM (RDPCM)模式。
  10. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含： 判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸； 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及 基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊。
  11. 如請求項10之方法，其中判定用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含將用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸判定為等於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸。
  12. 如請求項10之方法，其進一步包含： 產生指示用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸的一語法元素以用於包括於該視訊資料之一序列參數集語法結構中。
  13. 如請求項12之方法，其中該語法元素具有等於X之一值，其中X為在0至3之一範圍內(包括端點)之一整數值，且其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (X + 2)，其中＜＜表示一左移位操作。
  14. 如請求項13之方法，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊寬度。
  15. 如請求項13之方法，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊高度。
  16. 如請求項10之方法，其進一步包含： 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸，判定是否將一BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之一位元串流中。
  17. 如請求項16之方法，其中判定是否將該BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中包含： 回應於視訊資料之該區塊的一尺寸小於或等於用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，將該BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中。
  18. 如請求項10之方法，其中該BDPCM模式包含一殘餘域BDPCM (RDPCM)模式。
  19. 一種用於解碼視訊資料之器件，該器件包含： 一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及 一或多個處理器，其經組態以： 接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素； 基於該語法元素判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及 基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
  20. 如請求項19之器件，其中為基於該語法元素判定用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，該一或多個處理器進一步經組態以將用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸判定為等於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸。
  21. 如請求項19之器件，其中為接收該語法元素，該一或多個處理器進一步經組態以接收該語法元素作為一序列參數集語法結構之部分。
  22. 如請求項19之器件，其中該語法元素具有等於X之一值，其中X為在0至3之一範圍內(包括端點)之一整數值，且其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (X + 2)，其中＜＜表示一左移位操作。
  23. 如請求項22之器件，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊寬度。
  24. 如請求項22之器件，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊高度。
  25. 如請求項19之器件，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 基於該語法元素判定用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸，及 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸，判定一BDPCM模式旗標是否存在於包括該視訊資料之一經編碼表示的一位元串流中。
  26. 如請求項25之器件，其中為判定該BDPCM模式旗標是否存在於包括該視訊資料之該經編碼表示的該位元串流中，該一或多個處理器進一步經組態以： 回應於視訊資料之該區塊的一尺寸小於或等於用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，判定該BDPCM模式旗標存在於視訊資料之該區塊中。
  27. 如請求項19之器件，其中該BDPCM模式包含一殘餘域BDPCM (RDPCM)模式。
  28. 如請求項19之器件，其中該器件包含一無線通信器件，其進一步包含經組態以接收該視訊資料之一經編碼表示的一接收器或經組態以顯示視訊資料之經解碼區塊的一顯示器中之至少一者。
  29. 如請求項28之器件，其中該無線通信器件包含一電話手持機，且其中該接收器經組態以根據一無線通信標準解調包含該視訊資料之該經編碼表示的一信號。
  30. 一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含： 一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及 一或多個處理器，其經組態以： 判定用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸； 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及 基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸編碼視訊資料之一區塊。
  31. 如請求項30之器件，其中為判定用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，該一或多個處理器進一步經組態以將用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸判定為等於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸。
  32. 如請求項30之器件，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 產生指示用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸的一語法元素以用於包括於該視訊資料之一序列參數集語法結構中。
  33. 如請求項32之器件，其中該語法元素具有等於X之一值，其中X為在0至3之一範圍內(包括端點)之一整數值，且其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸等於1 ＜＜ (X + 2)，其中＜＜表示一左移位操作。
  34. 如請求項33之器件，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊寬度。
  35. 如請求項33之器件，其中用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸包含用於該BDPCM模式之一最大區塊高度。
  36. 如請求項30之器件，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 基於用於該變換跳過模式之該最大區塊尺寸，判定是否將一BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之一位元串流中。
  37. 如請求項36之器件，其中為判定是否將該BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中，該一或多個處理器進一步經組態以： 回應於視訊資料之該區塊的一尺寸小於或等於用於該BDPCM模式之該最大區塊尺寸，將該BDPCM模式旗標包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中。
  38. 如請求項30之器件，其中該BDPCM模式包含一殘餘域BDPCM (RDPCM)模式。
  39. 如請求項30之器件，其進一步包含： 經組態以捕捉該視訊資料之一攝影機。
  40. 一種儲存指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在由一或多個處理器執行時使得該一或多個處理器進行以下操作： 接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸的一語法元素； 基於該語法元素判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸；及 基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊。
  41. 一種用於解碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 用於接收指示用於一變換跳過模式之一最大區塊尺寸之一語法元素的構件； 用於基於該語法元素判定用於一基於區塊差量脈衝碼調變(BDPCM)模式之一最大區塊尺寸的構件；及 用於基於用於該BDPCM模式之經判定最大區塊尺寸解碼視訊資料之一區塊的構件。
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