TW202119820A - 視訊寫碼中之色度差量量化參數 - Google Patents

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Abstract

一種視訊解碼器可經組態以：判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)；在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法；基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值；判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP；在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法；以及基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值。

Description

視訊寫碼中之色度差量量化參數
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、視訊遊戲控制台、蜂巢式或衛星無線電電話(所謂的「智慧型電話」)、視訊電傳會議裝置、視訊串流傳輸裝置及其類似者。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之擴展中所描述之視訊寫碼技術。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，該等視訊區塊亦可稱為寫碼樹型單元(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)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。圖像可稱為圖框，且參考圖像可稱為參考圖框。
本發明描述與量化過程有關的技術，且更特定而言，描述與判定及發信用於使用色度差量量化參數(QP)判定色度QP之值有關的技術。視訊解碼器可經組態以基於用於先前經解碼區塊之QP值且在不接收位元串流中之任何明確語法元素的情況下判定區塊之經預測QP值。視訊解碼器可隨後接收表示區塊之經預測QP值與實際QP值之間的差的差量QP值。由於相較於實際QP值，差量QP值通常較小，故可相較於實際QP值利用相對更少的位元來發信差量QP值。量化參數或QP為可藉由解碼過程使用以用於縮放變換係數層級之變量。QP有效地表示應用於係數層級之量化的量。
根據一個實例，一種解碼經編碼視訊資料之一位元串流之方法包括：判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)；在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法；基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值；判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP；在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法；基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值；基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊；基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
根據另一實例，一種編碼視訊資料之方法包括：判定該視訊資料之一寫碼單元之一亮度分量的一量化參數(QP)值；判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP；基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP，判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值；產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量之該差量QP值的第一語法；判定該視訊資料之該寫碼單元之一色度分量的一QP值；判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP；基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP，判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值；產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量之該差量QP值的第二語法；以及在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法。
根據另一實例，一種用於解碼視訊資料之裝置包括經組態以儲存視訊資料的一記憶體以及一或多個處理器，該一或多個處理器實施於電路系統中且經組態以：判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)；在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法；基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值；判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP；在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法；基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值；基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊；基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
根據另一實例，一種用於編碼視訊資料之裝置包括經組態以儲存視訊資料的一記憶體以及一或多個處理器，該一或多個處理器實施於電路系統中且經組態以：判定該視訊資料之一寫碼單元之一亮度分量的一量化參數(QP)值；判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP；基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP，判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值；產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量之該差量QP值的第一語法；判定該視訊資料之該寫碼單元之一色度分量的一QP值；判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP；基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP，判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值；產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量之該差量QP值的第二語法；以及在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法。
根據另一實例，一種用於解碼經編碼視訊資料之一位元串流之設備包括：用於判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)的構件；用於在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該亮度分量的一亮度差量QP值之第一語法的構件；用於基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值的構件；用於判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP的構件；用於在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量的一色度差量QP值之第二語法的構件；用於基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值的構件；用於基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊的構件；用於基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊的構件；以及用於基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元的構件。
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：判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)；在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法；基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值；判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP；在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法；基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值；基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊；基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
根據另一實例，一種用於編碼視訊資料之設備包括：用於判定該視訊資料之一寫碼單元的一亮度分量之一量化參數(QP)值的構件；用於判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP的構件；用於基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP來判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值的構件；用於產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量的該差量QP值之第一語法的構件；用於判定該視訊資料之該寫碼單元的一色度分量之一QP值的構件；用於判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP的構件；用於基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP來判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值的構件；用於產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量的該差量QP值之第二語法的構件；以及用於在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法的構件。
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：判定該視訊資料之一寫碼單元之一亮度分量的一量化參數(QP)值；判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP；基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP，判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值；產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量之該差量QP值的第一語法；判定該視訊資料之該寫碼單元之一色度分量的一QP值；判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP；基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP，判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值；產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量之該差量QP值的第二語法；以及在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法。
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28日申請之美國臨時申請案62/868,771之權益，該申請案之全部內容以引用之方式併入。
視訊寫碼(例如視訊編碼及/或視訊解碼)典型地涉及根據同一圖像中之已寫碼視訊資料區塊來預測視訊資料區塊(例如框內預測)或根據不同圖像中之已寫碼視訊資料區塊來預測視訊資料區塊(例如框間預測)。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異。為減少發信殘餘資料所需之位元的數目，視訊編碼器變換及量化殘餘資料且在經編碼位元串流中發信經變換及經量化的殘餘資料。藉由變換及量化過程來達成之壓縮可為有損的，意謂變換及量化過程可將失真引入至經解碼視訊資料中。
視訊解碼器解碼殘餘資料並將其添加至預測區塊以產生相比於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。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。一個常見類型之假影或失真經稱為區塊效應，其中用於寫碼視訊資料之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。
本發明描述與量化過程有關的技術，且更特定而言，描述與判定及發信用於使用色度差量量化參數(QP)判定色度QP之值有關的技術。視訊解碼器可經組態以基於用於先前經解碼區塊之QP值且在不接收位元串流中之任何明確語法元素的情況下判定區塊之經預測QP值。視訊解碼器可隨後接收表示區塊之經預測QP值與實際QP值之間的差的差量QP值。由於相較於實際QP值，差量QP值通常較小，故可相較於實際QP值利用相對更少的位元來發信差量QP值。
量化參數或QP為可藉由解碼過程使用以用於縮放變換係數層級之變量。QP有效地表示應用於係數層級之量化的量。藉由對視訊解碼器組態以在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示色度分量之色度差量QP值的語法且以基於經預測色度QP及色度差量QP值來判定色度分量之QP值，本發明之技術可藉由允許獨立於亮度QP值調整色度QP值來達成在一些寫碼情形中實現改良的速率失真折衷之優勢。
所描述技術可與現有視訊編碼解碼器(諸如高效視訊寫碼(HEVC)、通用視訊寫碼(VVC))中之任一者結合使用，或為任何將來視訊寫碼標準中之高效寫碼工具。將相對於HEVC、JEM及VVC描述本發明之技術，但本文中所描述之技術不限於任何特定標準。
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解碼及顯示的經編碼視訊資料。特定而言，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(亦即，膝上型)電腦、行動裝置、平板電腦、機頂盒、諸如智慧型電話的電話手持機、電視機、攝影機、顯示裝置、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流傳輸裝置、廣播接收器裝置或其類似者。在一些情況下，源裝置102及目的地裝置116可經裝備以用於無線通信，且因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本文中所描述之色度差量QP寫碼的技術。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，而非包括整合式顯示裝置。
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/或解碼裝置可執行用於本文中所描述之色度差量QP寫碼的技術。源裝置102及目的地裝置116僅為其中源裝置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，特定而言，分別表示視訊編碼器及視訊解碼器之實例。在一些實例中，源裝置102及目的地裝置116可以實質上對稱之方式操作，以使得源裝置102及目的地裝置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，例如用於視訊串流傳輸、視訊回放、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(亦稱為「圖框」)提供至視訊編碼器200，該視訊編碼器200編碼圖像之資料。源裝置102之視訊源104可包括視訊擷取裝置，諸如視訊攝影機、含有先前擷取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。在每一情況下，視訊編碼器200編碼所擷取、所預先擷取或電腦產生之視訊資料。視訊編碼器200可將圖像自接收次序(有時稱為「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隨後可經由輸出介面108將經編碼視訊資料輸出至電腦可讀媒體110上，以供藉由例如目的地裝置116之輸入介面122接收及/或檢索。
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、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。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亦可包括用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，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裝置102傳送至目的地裝置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表示用以使得源裝置102能夠即時地將經編碼視訊資料例如經由射頻網路或基於電腦之網路直接傳輸至目的地裝置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、基地台或可用於促進自源裝置102至目的地裝置116之通信的任何其他裝備。
在一些實例中，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。存儲裝置112可包括各種分散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之任何其他適合的數位儲存媒體。
在一些實例中，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產生之經編碼視訊資料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)、經組態以提供檔案傳送協定服務(諸如檔案傳送協定(FTP)或單向輸送檔案遞送(FLUTE)協定)之伺服器、內容遞送網路(CDN)裝置、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)裝置。檔案伺服器114可另外或替代地實施一或多個HTTP串流傳輸協定，諸如HTTP動態自適應串流傳輸(DASH)、HTTP實時串流傳輸(HLS)、即時串流傳輸協定(RTSP)、HTTP動態串流傳輸或其類似者。
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)，或適用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可經組態以操作根據上文所論述之用於自檔案伺服器114檢索或接收媒體資料之各種協定中之任何一或多者，或用於檢索媒體資料之其他此類協定。
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、網際網路串流化視訊傳輸(諸如HTTP動態自適應串流傳輸(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之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、存儲裝置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可表示多種顯示裝置中之任一者，諸如液晶顯示器(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各自可經實施為各種適合之編碼器及/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。當該等技術部分地實施於軟體中時，裝置可將用於軟體之指令儲存於適合的非暫時性電腦可讀儲存媒體中，且使用一或多個處理器在硬體中執行指令，從而執行本發明之技術。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(CODEC))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，亦稱為高效視訊寫碼(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 (亦稱為通用視訊寫碼(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，日內瓦(Geneva), CH，JVET-N1001-v9，Bross等人之「Versatile Video Coding (Draft 5)」(下文中「VVC草案5」)中描述VVC標準之草案。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18次會議：2020年4月15日至24日，電話會議，JVET-R2001-v11，Bross等人之「Versatile Video Coding (Draft 9)」(下文中「VVC草案9」)中描述VVC標準之另一草案。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。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過程。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)及圖像至區塊之分割的語法元素的一系列值。因此，對寫碼圖像或區塊之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)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稱為「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寫碼樹型單元(CTU)。視訊編碼器200可根據樹型結構來分割CTU，該樹型結構諸如四分樹二元樹(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(TT) (亦稱為三元樹(TT))分割來分割。三重或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，三重或三元樹分割在不經由中心劃分原始區塊之情況下將區塊劃分成三個子區塊。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可經組態以使用每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，相對於QTBT分割呈現本發明之技術的描述。然而，應理解，本發明之技術亦可應用於經組態以使用四分樹分割亦或其他類型之分割的視訊寫碼器。
在一些實例中，CTU包括亮度樣本之寫碼樹型區塊(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之樣本的CTB，及用以寫碼樣本之語法結構。CTB可為針對N之某一值之樣本之N×N區塊，使得分量至CTB中之劃分為分割。分量為來自三個陣列(亮度及兩個色度) (該等陣列構成呈4:2:0、4:2:2或4:4:4色彩格式的圖像)中之一者的陣列或單一樣本，或為構成呈單色格式之圖像的陣列或陣列之單一樣本。在一些實例中，寫碼區塊為針對M及N之一些值之樣本之M×N區塊，使得CTB至寫碼區塊之劃分為分割。
區塊(例如CTU或CU)可在圖像中以各種方式分組。作為一個實例，磚(brick)可指圖像中之特定影像塊內的CTU列之矩形區。影像塊可為圖像中之特定影像塊行及特定影像塊列內的CTU之矩形區。影像塊行係指具有等於圖像之高度的高度及藉由(例如，諸如圖像參數集中之)語法元素指定的寬度的CTU之矩形區。影像塊列係指具有藉由(例如，諸如圖像參數集中之)語法元素指定的高度及等於圖像之寬度的寬度的CTU之矩形區。
在一些實例中，影像塊可分割成多個磚，多個磚中之每一者可包括影像塊內之一或多個CTU列。未分割成多個磚之影像塊亦可稱為磚。然而，為影像塊之真子集的磚可不稱為影像塊。
圖像中之磚亦可配置於圖塊中。圖塊可為可獨佔地含於單一網路抽象層(NAL)單元中之圖像之整數數目個磚。在一些實例中，圖塊包括多個完整影像塊或僅包括一個影像塊之完整磚的連續序列。
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，N×N CU大體在豎直方向上具有N個樣本且在水平方向上具有N個樣本，其中N表示非負整數值。可按列及行來配置CU中之樣本。此外，CU不一定在水平方向上及豎直方向上具有相同數目個樣本。舉例而言，CU可包含N×M個樣本，其中M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。殘餘資訊大體上表示編碼前CU之各樣本與預測區塊之間的逐樣本差。
為了預測CU，視訊編碼器200可大體上經由框間預測或框內預測形成CU之預測區塊。框間預測大體上係指自先前經寫碼圖像之資料來預測CU，而框內預測大體上係指自同一圖像之先前經寫碼資料來預測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大體上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。
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。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選擇描述與當前區塊(例如CU之區塊)相鄰之樣本的框內預測模式，根據該等樣本來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)寫碼CTU及CU，此類樣本可大體上與當前區塊在同一圖像中，處於當前區塊之上方、左上方(左上側)或左側。
視訊編碼器200編碼表示用於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可編碼表示使用各種可用框間預測模式中之哪一者以及對應模式之運動資訊的資料。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)或合併模式來編碼運動向量。視訊編碼器200可使用類似模式來編碼用於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可計算該區塊之殘餘資料。殘餘資料(諸如殘餘區塊)表示區塊與用於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，且隨後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可執行自適應性掃描。在掃描經量化變換係數以形成一維向量之後，視訊編碼器200可例如根據上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)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。上下文可能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(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及基於序列之語法資料。視訊解碼器300可同樣地解碼此類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)及區塊之預測及/或殘餘資訊之語法元素)之位元串流。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所執行之過程互逆的過程，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編碼過程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之分割之分割資訊及每一CTU根據對應分割結構(諸如QTBT結構)之分割，以定義CTU之CU。語法元素可進一步定義視訊資料之區塊(例如CU)之預測及殘餘資訊。
殘餘資訊可由例如經量化變換係數表示。視訊解碼器300可將區塊之經量化變換係數逆量化及逆變換，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可隨後(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，諸如執行解區塊過程以減少沿區塊邊界之視覺假影。
藉由判定寫碼單元之色度分量之經預測色度QP，發信指示寫碼單元之色度分量之色度差量QP值的語法，以及基於經預測色度QP及色度差量QP值來判定寫碼單元之色度分量的QP值，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使得能夠以不產生非所要量之額外發信開銷的方式獨立於亮度QP值靈活地調整色度QP值。
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/或其他資料之值的傳達。亦即，視訊編碼器200可發信位元串流中之語法元素的值。大體而言，發信係指在位元串流中產生值。如上文所指出，源裝置102可實質上即時地將位元串流輸送至目的地裝置116，或不即時地輸送，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稍後檢索時進行輸送。
圖2A及圖2B為繪示實例四分樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹型單元(CTU) 132的概念圖。實線表示四分樹分裂，且虛線指示二元樹分裂。在二元樹之每一分裂(亦即非葉)節點中，一個旗標經發信以指示使用哪一分裂類型(亦即水平或豎直)，其中在此實例中，0指示水平分裂且1指示豎直分裂。對於四分樹分裂，不需要指示分裂類型，此係由於四分樹節點將區塊水平地及豎直地分裂成具有相等大小之4個子區塊。相應地，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。可藉由單樹分割或雙樹分割來分割CTU。藉由單樹分割，CTU之色度分量及CTU之亮度分量具有相同的分割結構。藉由雙樹分割，CTU之色度分量及CTU之亮度分量可能具有不同的分割結構。
大體而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於在第一及第二層級處的QTBT結構130之節點的區塊之大小的參數相關聯。此等參數可包括CTU大小(表示樣本中之CTU 132之大小)、最小四分樹大小(MinQTSize，表示最小允許四分樹葉節點大小)、最大二元樹大小(MaxBTSize，表示最大允許二元樹根節點大小)、最大二元樹深度(MaxBTDepth，表示最大允許二元樹深度)，及最小二元樹大小(MinBTSize，表示最小允許二元樹葉節點大小)。
QTBT結構之對應於CTU之根節點可具有在QTBT結構之第一層級處的四個子節點，該等節點中之每一者可根據四分樹分割來分割。亦即，第一層級之節點為葉節點(不具有子節點)或具有四個子節點。QTBT結構130之實例表示諸如包括具有用於分枝之實線之父節點及子節點的節點。若第一層級之節點不大於最大允許二元樹根節點大小(MaxBTSize)，則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迭代，直至由分裂產生之節點達到最小允許二元樹葉節點大小(MinBTSize)或最大允許二元樹深度(MaxBTDepth)為止。QTBT結構130之實例表示諸如具有用於分枝之虛線的節點。二元樹葉節點稱為寫碼單元(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 (亮度樣本及兩個對應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，則葉四分樹節點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，其意指不准許對彼二元樹節點進行進一步豎直分裂(亦即，劃分寬度)。類似地，具有等於MinBTSize之高度的二元樹節點意指不准許對彼二元樹節點進行進一步水平分裂(亦即，劃分高度)。如上文所指出，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可經組態以處理亮度差量QP值。亦即，視訊解碼器300可經組態以基於用於先前經解碼區塊之亮度QP值且在不接收位元串流中之任何明確語法元素的情況下判定區塊之經預測亮度QP值。視訊解碼器300可隨後接收表示區塊之經預測亮度QP值與實際亮度QP值之間的差的亮度差量QP值。
在VVC草案5中，以類似方式將差量QP之值發信至HEVC。VVC草案5中包括之語法如下：
transform_unit( x0, y0, tbWidth, tbHeight, treeType, subTuIndex ) { 描述符
…   
    if( ( tu_cbf_luma[ x0 ][ y0 ]  | |  tu_cbf_cb[ x0 ][ y0 ]  | |  tu_cbf_cr[ x0 ][ y0 ] )  &&        treeType  !=  DUAL_TREE_CHROMA ) {   
       if( cu_qp_delta_enabled_flag  &&  !IsCuQpDeltaCoded ) {   
          cu_qp_delta_abs ae(v)
           if( cu_qp_delta_abs )   
             cu_qp_delta_sign_flag ae(v)
       }   
    }   
…   
}   
     
語法元素cu_qp_delta_abs指定當前寫碼單元之量化參數與寫碼單元之經預測QP值之間之差的絕對值。作為一個實例，視訊編碼器200及視訊解碼器300可例如判定當前CU之經預測QP值等於用於先前經寫碼CU之QP值。若上方相鄰CU或左相鄰CU中之一或兩者為可用的，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用上方相鄰者之QP或左相鄰者之QP中之一者作為經預測QP值。若先前經寫碼CU不具有QP值，例如若在跳過模式中寫碼先前經寫碼CU，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以將經預測QP值設定為等於利用量化之最末CU的QP值或設定為預設值。在以下描述中，CuQpDeltaVal表示差量QP值。
語法元素cu_qp_delta_sign_flag如下指定CuQpDeltaVal之符號： –      若cu_qp_delta_sign_flag等於0，則對應CuQpDeltaVal具有正值。 –      否則(cu_qp_delta_sign_flag等於1)，對應CuQpDeltaVal具有負值。 當cu_qp_delta_sign_flag並不存在時，推斷cu_qp_delta_sign_flag之值等於0。 當cu_qp_delta_abs存在時，如下導出變量IsCuQpDeltaCoded及CuQpDeltaVal： IsCuQpDeltaCoded = 1                                       (7-130) CuQpDeltaVal = cu_qp_delta_abs * ( 1 − 2 * cu_qp_delta_sign_flag )            (7-131) CuQpDeltaVal之值將介於−( 32 + QpBdOffsetY / 2 )至+( 31 + QpBdOffsetY / 2 )之範圍內(包括端值)。
語法元素cu_qp_delta_enabled_flag等於1指定cu_qp_delta_subdiv語法元素存在於PPS中且cu_qp_delta_abs可存在於變換單元語法中。語法元素cu_qp_delta_enabled_flag等於0指定cu_qp_delta_subdiv語法元素不存在於PPS中且cu_qp_delta_abs不存在於變換單元語法中。
語法元素cu_qp_delta_subdiv指定傳達cu_qp_delta_abs及cu_qp_delta_sign_flag之寫碼單元之最大cbSubdiv值。cu_qp_delta_subdiv之值範圍如下指定： -  若slice_type等於I，則cu_qp_delta_subdiv之值將介於0至2 * ( log2_ctu_size_minus2 − log2_min_qt_size_intra_slice_minus2 + MaxMttDepthY )之範圍內(包括端值)。 -  否則(slice_type並不等於I)，cu_qp_delta_subdiv之值將介於0至2* ( log2_ctu_size_minus2 − log2_min_qt_size_inter_slice_minus2 + MaxMttDepthY )之範圍內(包括端值)。 當不存在時，推斷cu_qp_delta_subdiv之值等於0。
tu_cbf_luma[ x0 ][ y0 ]、tu_cbf_cb[ x0 ][ y0 ]、tu_cbf_cr[ x0 ][ y0 ]之CBF旗標等於1意謂寫碼區塊中存在寫碼位元子。否則，CBF等於0意指寫碼區塊中不存在寫碼位元子。
圖3展示用於判定支援雙樹分割之視訊資料之差量QP值的實例過程。視訊解碼器300判定是否以雙樹型結構分割CU (140)。若CU並未以雙樹型結構經分割(140，否)，則視訊解碼器300判定對於CU之亮度及色度分量兩者之單一分割(142)且解碼差量QP值(142)。若CU以雙樹型結構經分割(140，是)，則視訊解碼器300判定對於CU之亮度分量之分割(146)且分別地判定CU之色度分量之分割(148)。視訊解碼器300亦解碼差量QP值(150)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以執行亮度QP預測。視訊編碼器200及視訊解碼器300如下導出經預測亮度量化參數qPY_PRED ： -  若以下條件全部為真，則qPY_PRED 設定為等於含有覆蓋(xQg, yQg−1)之亮度寫碼區塊的寫碼單元之亮度量化參數QpY ： -  availableB等於TRUE。 -  當前量化群組為磚內之CTB列中之第一量化群組。 -  否則，如下導出qPY_PRED ： qPY_PRED = ( qPY_A + qPY_B + 1 )  ＞＞  1
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以處理先前亮度QP。視訊編碼器200及視訊解碼器300可如下導出前一亮度量化參數qPY_PREV ： -  若以下條件中之一或多者為真，則將qPY_PREV 設定為等於SliceQpY ： -  當前量化群組為圖塊中之第一量化群組。 -  當前量化群組為磚中之第一量化群組。 -  否則，qPY_PREV 設定為等於按解碼次序之前一量化群組中之最末亮度寫碼單元之亮度量化參數QpY 。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以判定色度QP。在VVC草案5中，基於亮度QP之值來計算色度QP之值。
當treeType等於DUAL_TREE_CHROMA時，變量QpY設定為等於覆蓋亮度方位( xCb + cbWidth / 2, yCb + cbHeight / 2 )之亮度寫碼單元之亮度量化參數QpY。 -  如下導出變量qPCb、qPCr及qPCbCr： qPiCb = Clip3( −QpBdOffsetC, 69, QpY + pps_cb_qp_offset + slice_cb_qp_offset ) qPiCr = Clip3( −QpBdOffsetC, 69, QpY + pps_cr_qp_offset + slice_cr_qp_offset ) qPiCbCr = Clip3( −QpBdOffsetC, 69, QpY + pps_joint_cbcr_qp_offset + slice_joint_cbcr_qp_offset ) -  若ChromaArrayType等於1，則基於等於qPiCb、qPiCr及qPiCbCr之索引qPi將變量qPCb、qPCr及qPCbCr分別設定為等於如下表中指定的QpC值。 -  否則，基於等於qPiCb、qPiCr及qPiCbCr之索引qPi將變量qPCb、qPCr及qPCbCr分別設定為等於Min( qPi, 63 )。 -  如下導出Cb及Cr分量之色度量化參數Qp′Cb及Qp′Cr以及聯合Cb-Cr寫碼Qp′CbCr： Qp′Cb = qPCb + QpBdOffsetC Qp′Cr = qPCr + QpBdOffsetC Qp′CbCr = qPCbCr + QpBdOffsetC
下表指定針對等於1之ChromaArrayType隨qPi而變化之QpC 。
Pi 30 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 43
pC qPi 9 0 1 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 qPi − 6
                                                  
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以判定色度QP偏移。色度QP偏移可例如為索引值。視訊編碼器200及視訊解碼器300可維持將此等索引值映射至差量QP值之表。
圖4展示用於解碼支援雙樹分割之視訊資料之色度QP偏移值的實例過程。視訊解碼器300判定是否以雙樹型結構分割CU (152)。若CU並未以雙樹型結構經分割(152，否)，則視訊解碼器300判定對於CU之亮度及色度分量兩者之單一分割(154)且解碼色度QP偏移值(156)。若CU以雙樹型結構經分割(152，是)，則視訊解碼器300判定對於CU之亮度分量之分割(158)且分別地判定CU之色度分量之分割(160)。視訊解碼器300亦解碼色度QP偏移值(162)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以利用量化群組。量化群組中之所有CU典型地使用相同QP預測符，但未必使用相同QP。當前量化群組為寫碼樹型區塊內部之共用相同qPY_PRED 的矩形區。量化群組寬度及高度等於寫碼樹節點之寬度及高度，該寫碼樹節點之左上亮度樣本位置指派給變量CuQgTopLeftX及CuQgTopLeftY。
圖5展示用於判定QP預測符QP_pred之實例視訊寫碼過程。將相對於視訊編碼器200描述圖5之技術，但該技術亦可由視訊解碼器300執行。視訊編碼器200判定CU是否為CTU線中之第一CU且上方CU是否為可用的(170)。若CU為CTU線中之第一CU且上方CU為可用的(170，是)，則視訊編碼器200將QP預測符設定為等於上方CU之QP (172)。若CU並不為CTU線中之第一CU或上方CU不可用(170，否)，則視訊編碼器200判定上方CU之QP是否為可用的(174)且左CU之CU是否為可用的(176)。若上方CU之QP為可用的(174，是)，則視訊編碼器200將變量(QP_above)之值設定為上方CU之QP的值。若上方CU之QP不可用(174，否)，則視訊編碼器200將QP_above之值設定為先前所使用的QP值(178)。若左CU之QP為可用的(176，是)，則視訊編碼器200將變量(QP_left)之值設定為左CU之QP的值。若左CU之QP不可用(176，否)，則視訊編碼器200將QP_left之值設定為先前所使用的QP值(180)。視訊編碼器200將QP預測符之值設定為QP_left與QP_above之值的平均值，其可在數學上表達為QP_pred = (QP_above + QP_left + 1) ＞＞ 1 (182)。
在上述實例中，先前所使用的QP值QP_prev可為任何先前所使用的QP值，且不一定為左相鄰CU或上方相鄰CU之QP值。舉例而言，若在無變換或量化的情況下在跳過模式中寫碼左相鄰CU，則即使彼CU並不與當前CU相鄰，先前所使用的QP值仍可屬於具有QP值之最新經解碼CU。
用於判定色度QP值之當前技術包括一些潛在難題。舉例而言，在VVC草案5中，如下導出色度QP值： qPiCb = Clip3( −QpBdOffsetC , 69, QpY + pps_cb_qp_offset + slice_cb_qp_offset ) qPiCr = Clip3( −QpBdOffsetC , 69, QpY + pps_cr_qp_offset + slice_cr_qp_offset ) 如上可見，在PPS及圖塊層級處控制用於色度QP值之發信。
當寫碼單元之樹類型設定為雙樹時，變量QpY 經設定為等於覆蓋亮度位置(xCb + cbWidth / 2, yCb + cbHeight / 2 )之亮度CB的亮度QP。圖6展示獨立樹中之具有對應亮度CU之色度CU的實例。如圖6中所展示，一個色度CB 190可覆蓋大於一個亮度CB (192A-192D)，且此等亮度CB 192A至192D可來自具有不同QP的不同QG。源自中心位置之經預測QP可並非對色度CB之精確預測。且pps/圖塊層級QP偏移調整受到限制。VVC草案5並未提供用於靈活調整色度QP值之方案。
本發明描述可解決此等難題中之一些的技術。除非相反陳述，否則本發明之各種技術可分別地或組合地執行。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以發信色度QG之色度差量QP值。在一個實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用針對VVC草案5中發信亮度差量QP所使用之相同方案來發信色度差量QP值。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以基於分裂深度定義色度QG。在一個實例中，可按與亮度QG相同的方法但基於色度分裂之深度來定義色度QG。舉例而言，chroma_cu_qp_delta_subdiv可表示色度之最大色度差量QP發信深度。對於具有小於或等於最大色度差量QP發信深度之深度的葉節點，若此葉節點之CU具有至少一個非零係數，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可發信該CU的一個色度差量QP值。對於具有大於最大色度差量QP發信深度之深度的CU，若分裂節點之子節點之CU中之任一者具有至少一個非零係數，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可以最大色度差量QP發信深度來發信分裂節點之所有CU的一個色度差量QP值。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以藉由區域定義色度QG。在一個實例中，區域可為由寬度及高度指定的矩形區。在一個實例中，區域可由QG中之像素數目指定。在此實例中，區之寬度/高度或像素的經指定數目可在編碼器側及解碼器側兩者中預定義，或經設定為在序列層級、圖像層級、圖塊層級處自編碼器發信至解碼器之值。舉例而言，此值可以SPS、PPS或圖塊標頭發信。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以藉由以與亮度差量QP相同的方式發信絕對值及符號旗標來發信色度差量QP之值。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用色度差量QP值之絕對值及指示色度差量QP值之符號的符號旗標的兩個不同語法元素來發信色度差量QP之值。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以藉由僅發信絕對值(而不需要發信符號旗標)來發信色度差量QP之值。亦即，色度差量QP之值可限於僅為等於或大於零的值，此意謂色度差量QP之值限於並不包括負值。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以針對可使用的不同色度色彩分量使用相同色度差量QP。舉例而言，Cb及Cr分量使用相同色度差量QP。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以針對不同色彩分量分別地發信色度差量QP。舉例而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可針對Cb色度分量發信色度差量QP (差量QP_cb)，且分別地針對Cr分量發信色度差量QP (色度差量QP_cr)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以針對色度QP產生使用差量QP值、PPS色度QP偏移、圖塊色度QP偏移及cu層級色度QP偏移來使用發信色度QP值。舉例而言，視訊解碼器300可經組態以如下導出色度QP值： qPiCb = Clip3( minmum, maximum, predQP + pps_cb_qp_offset + slice_cb_qp_offset + cu_chroma_qp_offset + ChromaCuQpDeltaVal) qPiCr = Clip3( minmum, maximum, predQp + pps_cr_qp_offset + slice_cr_qp_offset + cu_chroma_qp_offset + ChromaCuQpDeltaVal)
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用色度差量QP值、PPS色度QP偏移及圖塊色度QP偏移來產生色度QP。舉例而言，視訊解碼器300可經組態以如下導出色度QP值： qPiCb = Clip3( minmum, maximum, predQP + pps_cb_qp_offset + slice_cb_qp_offset +ChromaCuQpDeltaVal) qPiCr = Clip3( minmum, maximum, predQp + pps_cr_qp_offset + slice_cr_qp_offset +  ChromaCuQpDeltaVal)
在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用色度差量QP值、PPS色度QP偏移、圖塊色度QP偏移及cu層級色度QP偏移之不同組合來產生色度QP。
若啟用發信色度差量QP，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用色度差量QP值來判定色度差量QP值。否則，若並不啟用發信色度差量QP，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用SPS層級色度QP偏移、PPS層級色度QP偏移、圖塊層級色度QP偏移及/或cu層級色度QP偏移。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用相鄰色度區塊之QP來預測當前色度區塊之QP。在一個實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用針對上文相對於圖5所描述的亮度QP預測所使用之相同預測技術。舉例而言，若色度CU為CTU線中之第一CU，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用上方CU之色度QP作為QP預測符。若上方CU在當前CTU之外或另外地不可用，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用可能或可能不對應於相鄰CU之前一色度QP，如上文相對於圖5所論述。否則，若上方及左相鄰CU在當前CTU內，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用上方相鄰色度CU及左相鄰色度CU之平均色度QP。若相鄰CU中之任一者不可用，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用前一色度QP而非相鄰CU之QP。
現將描述用於發信色度差量QP之實例技術。基於JVET-N1001版本8，新添加部分展示為處於＜new text＞與＜/end new text＞之間，且利用＜remove text＞及＜/end remove text＞標記待移除之文本。
transform_unit( x0, y0, tbWidth, tbHeight, treeType, subTuIndex ) { 描述符
    …   
＜new text＞  If(treeType  !=  DUAL_TREE_CHROMA) { ＜/end new text＞   
    if( ( tu_cbf_luma[ x0 ][ y0 ]  | |  tu_cbf_cb[ x0 ][ y0 ]  | |  tu_cbf_cr[ x0 ][ y0 ] ) &&        ＜remove text＞treeType  !=  DUAL_TREE_CHROMA＜/end remove text＞ ) {   
       if( cu_qp_delta_enabled_flag  &&  !IsCuQpDeltaCoded ) {   
          cu_qp_delta_abs ae(v)
           if( cu_qp_delta_abs )   
             cu_qp_delta_sign_flag ae(v)
       }   
    }   
＜new text＞ }   
else if( tu_cbf_cb[ x0 ][ y0 ]  | |  tu_cbf_cr[ x0 ][ y0 ] ) {   
       if( chroma_cu_qp_delta_enabled_flag  &&  !IsChromaCuQpDeltaCoded ) {   
          chroma_cu_qp_delta_abs ae(v)
           if(chroma_cu_ qp_delta_abs )   
             chroma_cu_qp_delta_sign_flag ae(v)
       }   
    }   
} ＜/end new text＞   
…   
}   
     
在此過程中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用用於Cb及Cr分量兩者之色度差量QP絕對值及色度差量QP符號值來發信色度差量QP。Cb及Cr之QP定義為qPCb 及qPCr ，該qPCb 及該qPCr 可如下導出： ChromaCuQpDeltaVal = chroma_cu_qp_delta_abs * ( 1 − 2 * chroma_cu_qp_delta_sign_flag ) qPiCb = Clip3( −QpBdOffsetC, 69, QpY + pps_cb_qp_offset + slice_cb_qp_offset + cu_chroma_qp_offset + ChromaCuQpDeltaVal) qPiCr = Clip3( −QpBdOffsetC, 69, QpY + pps_cr_qp_offset + slice_cr_qp_offset + cu_chroma_qp_offset + ChromaCuQpDeltaVal)
在此實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可針對色度在PPS中發信語法元素chroma_cu_qp_delta_enable_flag及chroma_cu_qp_delta_subdiv。在另一實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可針對色度及亮度使用相同旗標，諸如，在VVC草案5中，針對亮度使用cu_qp_delta_enable_flag及cu_qp_delta_subdiv。
語法元素chroma_cu_qp_delta_enabled_flag等於1指定chroma_cu_qp_delta_subdiv語法元素存在於PPS中且chroma_cu_qp_delta_abs可存在於變換單元語法中。語法元素chroma_cu_qp_delta_enabled_flag等於0指定chroma_cu_qp_delta_subdiv語法元素不存在於PPS中且語法元素chroma_cu_qp_delta_abs不存在於變換單元語法中。
語法元素chroma_cu_qp_delta_subdiv指定傳達chroma_cu_qp_delta_abs及chroma_cu_qp_delta_sign_flag之寫碼單元之最大cbSubdiv值。chroma_cu_qp_delta_subdiv之值範圍如下指定： -  若slice_type等於I，則chroma_cu_qp_delta_subdiv之值將介於0至2 * ( log2_ctu_size_minus2 − log2_min_qt_size_intra_slice_minus2 + MaxMttDepthY )之範圍內(包括端值)。 當不存在時，推斷chroma_cu_qp_delta_subdiv之值等於0。
在此實例中，對於雙樹色度，若當前色度CB深度(subdiv)等於或小於chroma_cu_qp_delta_subdiv之值，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可能不發信色度差量QP。
＜new text＞    if( ( treeType = = DUAL_TREE_CHROMA &&        chroma_cu_qp_delta_enabled_flag && chromaCbSubdiv ＜=        chroma_cu_qp_delta_subdiv)) {   
           IsCuQpDeltaCoded = 0   
           CuQpDeltaVal = 0   
           CuQgTopLeftX  =  x0   
           CuQgTopLeftY  =  y0   
       } ＜/end new text＞   
圖7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。出於解釋之目的而提供圖7，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視訊寫碼標準及研發中之H.266視訊寫碼標準的視訊寫碼標準之情形下描述視訊編碼器200。然而，本發明之技術並不限於此等視訊寫碼標準，且大體上可適用於視訊編碼及解碼。
在圖7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、逆量化單元210、逆變換處理單元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、逆量化單元210、逆變換處理單元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可由各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可由同一記憶體裝置或單獨的記憶體裝置提供。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之參考不應解釋為將記憶體限於在視訊編碼器200內部(除非特定地如此描述)，或將記憶體限於在視訊編碼器200外部(除非特定地如此描述)。實情為，對視訊資料記憶體230之參考應理解為儲存視訊編碼器200所接收以用於編碼的視訊資料(例如待編碼之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臨時儲存。
圖7之各種單元經繪示以輔助理解由視訊編碼器200執行的操作。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之類型大體上為不可變的。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可包括算術邏輯單元(ALU)、基本功能單元(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接收並執行的軟體之目標程式碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(未展示)可儲存此類指令。
視訊資料記憶體230經組態以儲存所接收視訊資料。視訊編碼器200可自視訊資料記憶體230檢索視訊資料之圖像，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以及框內預測單元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至CU之分割、用於CU之預測模式、用於CU之殘餘資料的變換類型、用於CU之殘餘資料的量化參數等。模式選擇單元202可最終選擇相比其他經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檢索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可根據樹型結構來分割圖像之CTU，該樹結構諸如上文所描述之HEVC的QTBT結構或四元樹結構。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HEVC中之PU及TU的重疊部分)的預測區塊。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。特定而言，運動估計單元222可例如根據絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均絕對差(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類似程度的值。運動估計單元222可大體使用當前區塊與所考慮之參考區塊之間的逐樣本差來執行此等計算。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隨後可將運動向量提供至運動補償單元224。舉例而言，對於單向框間預測，運動估計單元222可提供單一運動向量，而對於雙向框間預測，運動估計單元222可提供兩個運動向量。運動補償單元224隨後可使用運動向量來產生預測區塊。舉例而言，運動補償單元224可使用運動向量來檢索參考區塊之資料。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可檢索用於藉由各別運動向量識別之兩個參考區塊的資料，且例如經由逐樣本求平均或經加權求平均來組合檢索之資料。
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可在數學上大體組合相鄰樣本的值，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可計算至當前區塊之相鄰樣本的平均值，並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可與亮度預測單元及對應色度預測單元相關聯。視訊編碼器200及視訊解碼器300可支援具有各種大小之PU。如上文所指示，CU之大小可指CU之亮度寫碼區塊的大小，且PU之大小可指PU之亮度預測單元的大小。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可與亮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CU之亮度寫碼區塊的大小。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。
對於其他視訊寫碼技術，諸如作為一些實例的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，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，而是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)值來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更低的精確度。
逆量化單元210及逆變換處理單元212可將逆量化及逆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之操作的實例中，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之操作的實例中，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檢索由經重建構(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中的經重建構區塊來對當前圖像中之其他區塊進行框內預測。
大體而言，熵編碼單元220可對自視訊編碼器200之其他功能組件接收到之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性可變長度寫碼(CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(V2V)長度寫碼操作、基於語法之上下文自適應性二進位算術寫碼(SBAC)操作、機率區間分割熵(PIPE)寫碼操作、指數-哥倫布(Exponential-Golomb)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，其中語法元素未經熵編碼。
視訊編碼器200可輸出位元串流，該位元串流包括重建構圖塊或圖像之區塊所需的經熵編碼語法元素。特定而言，熵編碼單元220可輸出該位元串流。
相對於區塊描述上文所描述之操作。此描述應理解為用於亮度寫碼區塊及/或色度寫碼區塊的操作。如上文所描述，在一些實例中，亮度寫碼區塊及色度寫碼區塊為CU之亮度及色度分量。在一些實例中，亮度寫碼區塊及色度寫碼區塊為PU之亮度及色度分量。
在一些實例中，無需針對色度寫碼區塊重複相對於亮度寫碼區塊執行之操作。作為一個實例，無需針對識別色度區塊之運動向量(MV)及參考圖像重複用以識別亮度寫碼區塊之MV及參考圖像的操作。實情為，亮度寫碼區塊之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，框內預測過程可針對亮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之裝置的實例，該裝置包括：記憶體，其經組態以儲存視訊資料；以及一或多個處理單元，其實施於電路系統中且經組態以執行本文中所描述之色度差量QP發信技術。視訊編碼器200可例如產生包括於編碼視訊資料之位元串流中之語法元素chroma_cu_qp_delta_abs及chroma_cu_qp_delta_sign_flag，如上文所描述。
圖8為繪示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8，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，本發明之技術可由經組態為其他視訊寫碼標準的視訊寫碼裝置執行。
在圖8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、逆量化單元306、逆變換處理單元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、逆量化單元306、逆變換處理單元308、重建構單元310、濾波器單元312及DPB 314中之任一者或所有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。
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。另外，CPB記憶體320可儲存除經寫碼圖像之語法元素之外的視訊資料，諸如表示來自視訊解碼器300之各種單元之輸出的臨時資料。DPB 314大體上儲存經解碼圖像，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。
另外或替代地，在一些實例中，視訊解碼器300可自記憶體120 (圖1)檢索經寫碼視訊資料。亦即，記憶體120可利用CPB記憶體320儲存如上文所論述之資料。同樣地，當視訊解碼器300之一些或所有功能性實施於軟體中以藉由視訊解碼器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8中所展示之各種單元經繪示以輔助理解由視訊解碼器300執行之操作。單元可實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。類似於圖7，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之類型大體上為不可變的。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。在由在可程式化電路上執行之軟體執行視訊解碼器300之操作的實例中，晶片上或晶片外記憶體可儲存視訊解碼器300接收及執行之軟體之指令(例如目標程式碼)。
熵解碼單元302可自CPB接收經編碼視訊資料且對視訊資料進行熵解碼以再生語法元素。預測處理單元304、逆量化單元306、逆變換處理單元308、重建構單元310及濾波器單元312可基於自位元串流提取之語法元素產生經解碼視訊資料。
大體而言，視訊解碼器300在逐區塊基礎上重建構圖像。視訊解碼器300可單獨對每一區塊執行重建構操作(其中當前經重建構(亦即，經解碼)之區塊可稱為「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。逆量化單元306可使用與經量化變換係數區塊相關聯之QP來判定量化程度，且同樣判定逆量化程度以供逆量化單元306應用。逆量化單元306可例如執行按位元左移操作以將經量化變換係數逆量化。逆量化單元306可從而形成包括變換係數之變換係數區塊。
在逆量化單元306形成變換係數區塊後，逆變換處理單元308可將一或多個逆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，逆變換處理單元308可將逆DCT、逆整數變換、逆Karhunen-Loeve變換(KLT)、逆旋轉變換、逆定向變換或另一逆變換應用於係數區塊。
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(自其檢索參考區塊)，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方位的方位。運動補償單元316可大體上以實質上與相對於運動補償單元224 (圖7)所描述之方式類似的方式執行框間預測過程。
作為另一實例，若預測資訊語法元素指示當前區塊經框內預測，則框內預測單元318可根據藉由預測資訊語法元素指示之框內預測模式來產生預測區塊。同樣，框內預測單元318可大體上以實質上與相對於框內預測單元226 (圖7)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可自DPB 314檢索當前區塊之相鄰樣本之資料。
重建構單元310可使用預測區塊及殘餘區塊來重建構當前區塊。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之顯示裝置118的顯示裝置上。
以此方式，視訊解碼器300表示視訊解碼裝置之實例，該視訊解碼裝置包括：記憶體，其經組態以儲存視訊資料；以及一或多個處理單元，其實施於電路系統中且經組態以執行本文中所描述之色度差量QP發信技術。視訊解碼器300可例如解碼及剖析語法元素chroma_cu_qp_delta_abs及chroma_cu_qp_delta_sign_flag，如上文所描述。
熵解碼單元302可例如在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示亮度分量之亮度差量QP值的第一語法及指示色度分量之色度差量QP值的第二語法。逆量化單元306可例如判定寫碼單元之亮度分量的經預測亮度量化參數(QP)；基於經預測亮度QP及亮度差量QP值來判定亮度分量之QP值；判定寫碼單元之色度分量的經預測色度QP；基於經預測色度QP及色度差量QP值來判定色度分量之QP值；基於亮度分量之QP值來解量化亮度變換係數之區塊；以及基於色度分量之QP值來解量化色度變換係數之區塊。視訊解碼器300可基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼寫碼單元。
圖9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。儘管相對於視訊編碼器200 (圖1及圖7)予以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行與圖9之方法類似的方法。
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隨後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隨後可變換並量化殘餘區塊之係數(354)。視訊編碼器200可例如使用上文所描述的技術來發信視訊資料之亮度分量及色度分量的QP值。接著，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可對係數進行熵編碼(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隨後可輸出區塊之經熵寫碼資料(360)。
圖10為繪示用於解碼當前視訊資料區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖8)予以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行與圖10之方法類似的方法。
視訊解碼器300可接收當前區塊之經熵寫碼資料，諸如對應於當前區塊之殘餘區塊的係數之經熵寫碼預測資訊及經熵寫碼資料(370)。視訊解碼器300可對經熵寫碼資料進行熵解碼，以判定當前區塊之預測資訊且再生殘餘區塊之係數(372)。視訊解碼器300可例如使用如由當前區塊之預測資訊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隨後可逆掃描經再生之係數(376)，以產生經量化變換係數之區塊。視訊解碼器300隨後可逆量化及逆變換係數以產生殘餘區塊(378)。視訊解碼器300可例如使用上文所描述的技術來接收指示視訊資料之亮度分量及色度分量之QP值的語法元素。視訊解碼器300最終可藉由組合預測區塊及殘餘區塊來解碼當前區塊(380)。
圖11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。儘管相對於視訊編碼器200 (圖1及圖7)予以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行與圖11之方法類似的方法。
在此實例中，視訊編碼器200判定視訊資料之寫碼單元之亮度分量的QP值(400)。視訊編碼器200可基於寫碼單元之亮度分量的QP值來量化亮度變換係數之區塊。為發信寫碼單元之亮度分量的QP值，視訊編碼器200判定寫碼單元之亮度分量的經預測亮度QP (402)。視訊編碼器200基於亮度分量之QP值及經預測亮度QP來判定寫碼單元之亮度分量的差量QP值(404)。視訊編碼器200產生包括於經編碼視訊資料之位元串流中的指示寫碼單元之亮度分量之差量QP值的第一語法(406)。
視訊編碼器200判定視訊資料之寫碼單元之色度分量的QP值(408)。視訊編碼器200可基於寫碼單元之色度分量的QP值來量化色度變換係數之區塊。為發信寫碼單元之色度分量的QP值，視訊編碼器200判定寫碼單元之色度分量的經預測色度QP (410)。視訊編碼器200基於色度分量之QP值及經預測色度QP來判定寫碼單元之色度分量的差量QP值(412)。
在一些實例中，可使用單樹型結構來分割包括寫碼單元之CTU，使得CTU之亮度分量及CTU之色度分量具有相同分割。在其他實例中，可使用雙樹型結構來分割包括寫碼單元之CTU，使得CTU之亮度分量及CTU之色度分量具有不同分割。若使用雙樹型結構來分割包括寫碼單元之CTU，則視訊編碼器200可經組態以：判定CTU之色度分量的最大色度差量QP發信深度；判定寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於CTU之色度分量的分裂節點；回應於與分裂節點相對應之最大色度差量QP發信深度，判定至少一個其他寫碼單元之色度分量的QP值等於寫碼單元之色度分量的QP值；以及基於至少一個其他寫碼單元之色度分量的QP值來量化至少一個其他CU之色度變換係數之區塊。
視訊編碼器200產生包括於經編碼視訊資料之位元串流中的指示寫碼單元之色度分量之差量QP值的第二語法(414)。在一些實例中，視訊編碼器200可回應於判定針對寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而產生包括於經編碼視訊資料之位元串流中的指示色度分量之色度差量QP值的第二語法。第二語法可例如包括指示色度差量QP值之絕對值的語法元素及指示色度差量QP值之符號的語法元素。
視訊編碼器200在經編碼視訊資料之位元串流中輸出第一語法及第二語法(416)。視訊編碼器200亦可在經編碼視訊資料之位元串流中輸出指示用於亮度變換係數之經量化區塊及色度變換係數之經量化區塊之值的語法。
視訊編碼器200亦可判定寫碼單元之第二色度分量的第二QP值；判定寫碼單元之第二色度分量的第二經預測色度QP；基於第二色度分量之第二QP值及第二經預測色度QP，判定第二色度分量之第二差量QP值；產生包括於經編碼視訊資料之位元串流中的指示第二色度分量之第二差量QP值的第三語法；以及在經編碼視訊資料之位元串流中輸出第三語法。
圖12為繪示用於解碼當前視訊資料區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖8)予以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行與圖10之方法類似的方法。
視訊解碼器300判定寫碼單元之亮度分量的經預測亮度QP (420)。視訊解碼器300可例如使用上文所描述的技術中之任一者來基於相鄰CU之QP判定經預測亮度QP。
視訊解碼器300在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示亮度分量之亮度差量QP值的第一語法(422)。第一語法可例如包括指示亮度差量QP值之絕對值的語法元素及指示亮度差量QP值之符號的語法元素。視訊解碼器300基於經預測亮度QP及亮度差量QP值來判定亮度分量之QP值(424)。視訊解碼器300可例如將亮度差量QP值添加至經預測亮度QP之值，以判定寫碼單元之亮度分量的QP值。
視訊解碼器300判定寫碼單元之色度分量的經預測色度QP (426)。視訊解碼器300可例如使用上文所描述的技術中之任一者來基於相鄰CU之QP判定經預測色度QP。視訊解碼器300在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示寫碼單元之色度分量之色度差量QP值的第二語法(428)。視訊解碼器300可回應於判定針對寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而例如在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示色度分量之色度差量QP值的第二語法。第二語法可例如包括指示色度差量QP值之絕對值的語法元素及指示色度差量QP值之符號的語法元素。
在一些實例中，可使用單樹型結構來分割包括寫碼單元之CTU，使得CTU之亮度分量及CTU之色度分量具有相同分割。在其他實例中，可使用雙樹型結構來分割包括寫碼單元之CTU，使得CTU之亮度分量及CTU之色度分量具有不同分割。在實例中，若CTU之亮度分量及CTU之色度分量具有不同分割，則為了接收指示色度分量之色度差量QP值的第二語法，視訊解碼器300可例如判定CTU之色度分量的最大色度差量QP發信深度；判定寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於CTU之色度分量的分裂節點；回應於與分裂節點相對應之最大色度差量QP發信深度，基於色度差量QP值來判定至少一個其他寫碼單元之色度分量的QP值；以及基於至少一個其他寫碼單元之色度分量的QP值來解量化至少一個其他CU之色度變換係數之區塊。
視訊解碼器300基於經預測色度QP及色度差量QP值來判定寫碼單元之色度分量的QP值(430)。視訊解碼器300可例如將色度差量QP值添加至經預測色度QP之值，以判定寫碼單元之色度分量的QP值。
視訊解碼器300基於亮度分量之QP值來解量化寫碼單元之亮度變換係數之區塊(432)，且基於色度分量之QP值來解量化寫碼單元之色度變換係數之區塊(434)。視訊解碼器300基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼寫碼單元(436)。
為基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼寫碼單元，視訊解碼器300可逆變換亮度變換係數之經解量化區塊以判定亮度殘餘區塊；逆變換色度變換係數之經解量化區塊以判定色度殘餘區塊；判定亮度預測區塊；判定色度預測區塊；將亮度殘餘區塊添加至亮度預測區塊以判定寫碼單元之經重建構亮度區塊；以及將色度殘餘區塊添加至色度預測區塊以判定寫碼單元之經重建構色度區塊。
視訊解碼器300亦可判定寫碼單元之第二色度分量的第二經預測色度QP；在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示寫碼單元之第二色度分量之第二色度差量QP值的第三語法；基於第二經預測色度QP及第二色度差量QP值來判定寫碼單元之第二色度分量的第二QP值；基於第二色度分量的第二QP值來解量化寫碼單元之色度變換係數之第二區塊；以及基於色度變換係數之經解量化第二區塊來解碼寫碼單元。
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為必要的)。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送至另一處的任何媒體。以此方式，電腦可讀媒體大體上可對應於(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檢索指令、程式碼及/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。
藉助於實例而非限制，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。另外，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，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。相應地，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的任一者。另外，在一些態樣中，本文中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碼解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。另外，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(例如晶片集合)。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。實情為，如上文所描述，各種單元可與適合的軟體及/或韌體一起組合於編碼解碼器硬體單元中或由互操作性硬體單元之集合提供，該等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 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 130:四分樹二元樹結構 132:寫碼樹型單元 140:步驟 142:步驟 144:步驟 146:步驟 148:步驟 150:步驟 152:步驟 154:步驟 156:步驟 158:步驟 160:步驟 162:步驟 170:步驟 172:步驟 174:步驟 176:步驟 178:步驟 180:步驟 190:色度CB 192A~192D:亮度CB 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:逆量化單元 212:逆變換處理單元 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:逆量化單元 308:逆變換處理單元 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 400:步驟 402:步驟 404:步驟 406:步驟 408:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟 416:步驟 420:步驟 422:步驟 424:步驟 426:步驟 428:步驟 430:步驟 432:步驟 434:步驟 436:步驟
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及圖2B為繪示實例四分樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹型單元(CTU)的概念圖。
圖3展示用於判定支援雙樹分割之視訊資料之差量QP值的實例過程。
圖4展示用於解碼支援雙樹分割之視訊資料之色度QP偏移值的實例過程。
圖5展示實例視訊寫碼過程。
圖6展示獨立樹中之具有對應亮度CU之色度CU的實例。
圖7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8為繪示可執行本發明之技術之實例視訊解碼器的方塊圖。
圖9為繪示實例視訊編碼過程的流程圖。
圖10為繪示實例視訊解碼過程的流程圖。
圖11為繪示實例視訊編碼過程的流程圖。
圖12為繪示實例視訊解碼過程的流程圖。
420:步驟
422:步驟
424:步驟
426:步驟
428:步驟
430:步驟
432:步驟
434:步驟
436:步驟

Claims (37)

  1. 一種解碼經編碼視訊資料之一位元串流之方法，該方法包含： 判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法； 基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值； 判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法； 基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值； 基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊； 基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及 基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
  2. 如請求項1之方法，其中該第二語法包括指示該色度差量QP值之一絕對值的一語法元素及指示該色度差量QP值之一符號的一語法元素。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含： 判定該寫碼單元之一第二色度分量之一第二經預測色度QP； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該第二色度分量之一第二色度差量QP值的第三語法； 基於該第二經預測色度QP及該第二色度差量QP值來判定該寫碼單元之該第二色度分量的一第二QP值； 基於該第二色度分量之該第二QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一第二區塊；以及 基於色度變換係數之經解量化第二區塊來解碼該寫碼單元。
  4. 如請求項1之方法，其進一步包含： 回應於判定針對該寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法。
  5. 如請求項1之方法，其中使用一單樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一相同分割。
  6. 如請求項1之方法，其中使用一雙樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一不同分割。
  7. 如請求項6之方法，其中在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法包含： 判定該CTU之該色度分量的一最大色度差量QP發信深度； 判定該寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於該CTU之該色度分量的一分裂節點； 回應於與該分裂節點相對應之該最大色度差量QP發信深度，基於該色度差量QP值來判定該至少一個其他寫碼單元之一色度分量的一QP值；以及 基於該至少一個其他寫碼單元之該色度分量的該QP值來解量化該至少一個其他CU之色度變換係數之一區塊。
  8. 如請求項1之方法，其中基於亮度變換係數之該經解量化區塊及色度變換係數之該經解量化區塊來解碼該寫碼單元進一步包含： 逆變換亮度變換係數之該經解量化區塊以判定一亮度殘餘區塊； 逆變換色度變換係數之該經解量化區塊以判定一色度殘餘區塊； 判定一亮度預測區塊； 判定一色度預測區塊； 將該亮度殘餘區塊添加至該亮度預測區塊以判定該寫碼單元之一經重建構亮度區塊；以及 將該色度殘餘區塊添加至該色度預測區塊以判定該寫碼單元之一經重建構色度區塊。
  9. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含： 判定該視訊資料之一寫碼單元之一亮度分量的一量化參數(QP)值； 判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP； 基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP，判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值； 產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量之該差量QP值的第一語法； 判定該視訊資料之該寫碼單元之一色度分量的一QP值； 判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP； 基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP，判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值； 產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量之該差量QP值的第二語法；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含： 基於該寫碼單元之該亮度分量的該QP值來量化亮度變換係數之一區塊； 基於該寫碼單元之該色度分量的該QP值來量化色度變換係數之一區塊；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出指示亮度變換係數之經量化區塊及色度變換係數之經量化區塊之值的語法。
  11. 如請求項9之方法，其中該第二語法包括指示該色度差量QP值之一絕對值的一語法元素及指示該色度差量QP值之一符號的一語法元素。
  12. 如請求項9之方法，其進一步包含： 判定該寫碼單元之一第二色度分量之一第二QP值； 判定該寫碼單元之該第二色度分量之一第二經預測色度QP； 基於該第二色度分量之該第二QP值及該第二經預測色度QP，判定該第二色度分量之一第二差量QP值； 產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該第二色度分量之該第二差量QP值的第三語法；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第三語法。
  13. 如請求項9之方法，其進一步包含： 回應於判定針對該寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而產生包括於經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法。
  14. 如請求項9之方法，其中使用一單樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一相同分割。
  15. 如請求項9之方法，其中使用一雙樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一不同分割。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包含： 判定該CTU之該色度分量的一最大色度差量QP發信深度； 判定該寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於該CTU之該色度分量的一分裂節點； 回應於與該分裂節點相對應之該最大色度差量QP發信深度，判定該至少一個其他寫碼單元之一色度分量的一QP值等於該寫碼單元之該色度分量的該QP值；以及 基於該至少一個其他寫碼單元之該色度分量的該QP值來量化該至少一個其他CU之色度變換係數之一區塊。
  17. 一種用於解碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 一記憶體，其經組態以儲存視訊資料； 一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以： 判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)； 在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法； 基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值； 判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法； 基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值； 基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊； 基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及 基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
  18. 如請求項17之裝置，其中該第二語法包括指示該色度差量QP值之一絕對值的一語法元素及指示該色度差量QP值之一符號的一語法元素。
  19. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 判定該寫碼單元之一第二色度分量之一第二經預測色度QP； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該第二色度分量之一第二色度差量QP值的第三語法； 基於該第二經預測色度QP及該第二色度差量QP值來判定該寫碼單元之該第二色度分量的一第二QP值； 基於該第二色度分量之該第二QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一第二區塊；以及 基於色度變換係數之經解量化第二區塊來解碼該寫碼單元。
  20. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 回應於判定針對該寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法。
  21. 如請求項17之裝置，其中使用一單樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一相同分割。
  22. 如請求項17之裝置，其中使用一雙樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一不同分割。
  23. 如請求項22之裝置，其中為在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法，該一或多個處理器進一步經組態以： 判定該CTU之該色度分量的一最大色度差量QP發信深度； 判定該寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於該CTU之該色度分量的一分裂節點； 回應於與該分裂節點相對應之該最大色度差量QP發信深度，基於該色度差量QP值來判定該至少一個其他寫碼單元之一色度分量的一QP值；以及 基於該至少一個其他寫碼單元之該色度分量的該QP值來解量化該至少一個其他CU之色度變換係數之一區塊。
  24. 如請求項17之裝置，其中為基於亮度變換係數之該經解量化區塊及色度變換係數之該經解量化區塊來解碼該寫碼單元，該一或多個處理器進一步經組態以： 逆變換亮度變換係數之該經解量化區塊以判定一亮度殘餘區塊； 逆變換色度變換係數之該經解量化區塊以判定一色度殘餘區塊； 判定一亮度預測區塊； 判定一色度預測區塊； 將該亮度殘餘區塊添加至該亮度預測區塊以判定該寫碼單元之一經重建構亮度區塊；以及 將該色度殘餘區塊添加至該色度預測區塊以判定該寫碼單元之一經重建構色度區塊。
  25. 如請求項17之裝置，其中該裝置包含一無線通信裝置，該無線通信裝置包括經組態以顯示經解碼視訊資料區塊的一顯示器。
  26. 如請求項17之裝置，其中該無線通信裝置包含一電話手持機，該電話手持機包括經組態以根據一無線通信標準解調包含該視訊資料之經編碼表示之一信號的一接收器。
  27. 一種用於編碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 一記憶體，其經組態以儲存視訊資料； 一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以： 判定該視訊資料之一寫碼單元之一亮度分量的一量化參數(QP)值； 判定該寫碼單元之該亮度分量之一經預測亮度QP； 基於該亮度分量之該QP值及該經預測亮度QP，判定該寫碼單元之該亮度分量之一差量QP值； 產生包括於經編碼視訊資料之一位元串流中的指示該寫碼單元之該亮度分量之該差量QP值的第一語法； 判定該視訊資料之該寫碼單元之一色度分量的一QP值； 判定該寫碼單元之該色度分量之一經預測色度QP； 基於該色度分量之該QP值及該經預測色度QP，判定該寫碼單元之該色度分量之一差量QP值； 產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該寫碼單元之該色度分量之該差量QP值的第二語法；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第一語法及該第二語法。
  28. 如請求項27之裝置，其進一步包含： 基於該寫碼單元之該亮度分量的該QP值來量化亮度變換係數之一區塊； 基於該寫碼單元之該色度分量的該QP值來量化色度變換係數之一區塊；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出指示亮度變換係數之經量化區塊及色度變換係數之經量化區塊之值的語法。
  29. 如請求項27之裝置，其中該第二語法包括指示該色度差量QP值之一絕對值的一語法元素及指示該色度差量QP值之一符號的一語法元素。
  30. 如請求項27之裝置，其進一步包含： 判定該寫碼單元之一第二色度分量之一第二QP值； 判定該寫碼單元之該第二色度分量之一第二經預測色度QP； 基於該第二色度分量之該第二QP值及該第二經預測色度QP，判定該第二色度分量之一第二差量QP值； 產生包括於該經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該第二色度分量之該第二差量QP值的第三語法；以及 在經編碼視訊資料之該位元串流中輸出該第三語法。
  31. 如請求項27之裝置，其進一步包含： 回應於判定針對該寫碼單元啟用色度差量QP值之發信而產生包括於經編碼視訊資料之該位元串流中的指示該色度分量之該色度差量QP值的該第二語法。
  32. 如請求項27之裝置，其中使用一單樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一相同分割。
  33. 如請求項27之裝置，其中使用一雙樹型結構來分割包含該寫碼單元之一寫碼樹型單元(CTU)，使得該CTU之一亮度分量及該CTU之一色度分量具有一不同分割。
  34. 如請求項33之裝置，其進一步包含： 判定該CTU之該色度分量的一最大色度差量QP發信深度； 判定該寫碼單元及至少一個其他寫碼單元屬於該CTU之該色度分量的一分裂節點； 回應於與該分裂節點相對應之該最大色度差量QP發信深度，判定該至少一個其他寫碼單元之一色度分量的一QP值等於該寫碼單元之該色度分量的該QP值；以及 基於該至少一個其他寫碼單元之該色度分量的該QP值來量化該至少一個其他CU之色度變換係數之一區塊。
  35. 如請求項30之裝置，其進一步包含： 一攝影機，其經組態以擷取該視訊資料。
  36. 一種用於解碼經編碼視訊資料之一位元串流之設備，該設備包含： 用於判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)的構件； 用於在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該亮度分量的一亮度差量QP值之第一語法的構件； 用於基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值的構件； 用於判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP的構件； 用於在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量的一色度差量QP值之第二語法的構件； 用於基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值的構件； 用於基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊的構件； 用於基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊的構件；以及 用於基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元的構件。
  37. 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： 判定一寫碼單元之一亮度分量之一經預測亮度量化參數(QP)； 在經編碼視訊資料之位元串流中接收指示該亮度分量之一亮度差量QP值的第一語法； 基於該經預測亮度QP及該亮度差量QP值來判定該亮度分量之一QP值； 判定該寫碼單元之一色度分量之一經預測色度QP； 在經編碼視訊資料之該位元串流中接收指示該寫碼單元之該色度分量之一色度差量QP值的第二語法； 基於該經預測色度QP及該色度差量QP值來判定該寫碼單元之該色度分量之一QP值； 基於該亮度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之亮度變換係數之一區塊； 基於該色度分量之該QP值來解量化該寫碼單元之色度變換係數之一區塊；以及 基於亮度變換係數之經解量化區塊及色度變換係數之經解量化區塊來解碼該寫碼單元。
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