TWI452908B - 用於視訊編碼及解碼之系統及方法 - Google Patents

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Description

用於視訊編碼及解碼之系統及方法 發明領域
本發明一般係有關於視訊編碼及解碼的領域。特別地，本發明係有關於提高視訊編碼及解碼的效率。
 發明背景
此部分意欲提供申請專利範圍所述的發明一背景或脈絡。此處的敘述可包括可以繼續進行研究的概念，該等概念並非一定是先前已構想出或進行研究的概念。因此，除非文中另有表示，在此部分所敘述者非此申請案的說明及申請專利範圍的前有技藝，且不因包含在本部分中而被承認為前有技藝。
視訊編碼標準包括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 (也稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC)。此外，現正有關於發展新的視訊編碼標準的努力在進行。其中一種正在發展的標準是可調整視訊編碼(SVC)標準，它會成為H. 264/AVC的可調整延伸。另一發展中的標準是多重視訊標碼標準(MVC)，它亦是H. 264/AVC的延伸。另一種此類的努力是涉及中文視訊編碼標準的發展。
最新的SVC草案是說明於JVT-T201，「SVC修正的共同草案7」，第20屆JVT會議，克拉根福‧奧地利，2006年7月， 可從http://ftp3.itu.ch/av-arch/jvt-site/2006_07_Klagenfurt/JVT_T201.zip取得。最新的MVC草案是說明於JVT-T208,「共同多視角視訊模型(JMVM)1.0」，第20屆JVT會議，克拉根福‧奧地利，2006年7月，可從http://ftp3.itu.ch/av-arch/jvt-site/2006_07_Klagenfurt/JVT-T208.zip取得。此兩份文件的全部內容藉由參引而併入本文。
在可調整視訊編碼(SVC)中，一視訊信號可編碼成以層疊方式建構的一基礎層及一或多數增強層。一增強層可增強由另一層或另一層的一部分所代表的視訊內容之時間解析度(即圖框速率)、空間解析度、或品質。各層與其依附層一同是該視訊信號在某一空間解析度、時間解析度及品質水準的一代表。一可調整層與其依附層一同是稱為一「可調整層表示」。一可調整位元流對應於一可調整層表示的部分可被擷取及解碼供以某種保真度來產生原始信號的表示。
在一些情形下，一增強層的資料可在某一位置後或在任意位置處截斷，其中各截斷位置可包括表示逐漸增強的視覺品質的額外資料。此種可調整性是稱為細粒(粒度)可調整性(FGS)。相反於FGS，那些不可截斷的增強層所提供的可調整性是稱為粗粒(粒度)可調整性(CGS)。CGS集合地包括傳統品質(SNR)可調整性及空間可調整性。
聯合視訊小組(JVT)已在進行發展一作為H.264/先進視訊編碼(AVC)標準的SVC標準。SVC利用與H.264/AVC相同的機構來提供時間可調整性。在AVC中，時間可調整性資 訊的信令是藉由次時序相關的補充增強資訊(SEI)信息來實現。
SVC使用一層間預測機構，其中某些資訊可從除了現正重新建構的層或下一低層以外的層預測。可以層間預測的資訊包括內部紋理、動作及殘餘資料。層間的動作預測包括區塊編碼模式的預測、標頭欄資訊等，其中來自下層的動作資訊可用於高層的預測。以內部編碼來說，可以從周圍的巨集區塊或從下層的同位置巨集區塊作預測。此種預測技術並不運用動作資訊而因此稱為內部預測技術。再者，下層的殘餘資料也可用於現用層的預測。
一SVC編碼器的輸出及一SVC解碼器的輸入的基本單元是一網路提取層(NAL)單元。由一編碼器產生的一系列NAL單元是稱為一NAL單元串流。NAL單元典型地是封裝成封包或類似結構供在封包導向的網路上傳輸或儲存在結構檔案中。在不提供成框結構的傳輸或儲存環境中，類似一基於開始碼的位元流結構之位元組串流格式已制定於H.264/AVC標準的附件B中。該位元組串流格式藉由在各NAL單元前面附加一開始碼來將NAL單元相互分開。
與此分層編碼方法相關的問題是，小離散層(以位元速率而言)的產生導致極差的編碼效率，因為存在於基礎層的資訊會部分地被複製在該增強層中而因此被編碼兩次。在另一方面，由於離散層的大小控制達成一所欲位元速率或品質的準確性，如果使用大增強層，則不能以高粒度來控制位元速率或品質。此種「粗粒度可調整性」(CGS)對於某 些應用來說，可能提供不足的控制。
為了平衡這兩個問題，中粒可調整性(MGS)的觀念已被提出。MGS涉及與CGS一樣的編碼器及解碼器結構，但為中階層級，根據一信號率失真測度，將一「品質等級」分配給各CGS增強層片段。當位元流被截斷至一所欲位元速率時，首先丟棄最高品質等級的CGS片段，餘此類推直至達到該目標位元速率。
應當注意的是，整個序列中分配給一給定品質等級的CGS層的數量並非不變，而會隨圖框改變。例如，{1A, 1B, 1C}, {2A, 2B, 2C}, {3A, 3B, 3C}可代表9個片段。數字表示框號，而字母表示CGS層。第一圖框的基本品質是{1A}，該第一圖框的中階品質是由{1A, 1B}構成，而第一圖框的最高品質是由{1A, 1B, 1C}構成，整個三圖框序列的基礎層表示會包括{1A, 2A, 3A}。傳統上，第一CGS層會包括{1B, 2B, 3B}。對於MGS，第一品質層可能含有{1B, 1C, 3B}，表示有來自第一圖框的二CGS增強層，沒有來自第二圖框的，及來自第三圖框的一增強層。
結果是，一序列中的CGS層的平均數量並不限於是整數值，而會視乎「品質層」的結構而變化，且由於使用CGS編碼構造，編碼效率損失較輕微。
 發明概要
本發明的一方面是有關於一種用於影像編碼之方法，包含將一係數向量分成多數子向量，指示出該係數向量中 該等多數子向量的一子向量之位置，及利用一可變長度編碼器將該子向量的係數值編碼。
在一實施例中，該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。在另一實施例中，該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始位置及該子向量的長度來指示。
在一實施例中，該方法更包含，根據該子向量的長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。選出該編碼器的步驟可包括判斷該子向量的長度是否大於或小於一預設臨界值。在一實施例中，該方法更包括，根據該子向量的長度，指定一可變長度碼字來表示該子向量的一係數。
在一實施例中，該方法更包含，根據該子向量在該係數向量中的位置，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
在一實施例中，該方法更包括，為對應一子向量的區塊，將一「尾隨1」語法元素編碼。
在一實施例中，該方法更包括，為一巨集區塊，將一經編碼區塊型樣編碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
在一實施例中，該方法更包括將一代表一巨集區塊的一經編碼區塊型樣是否衍生自一先前已編碼的巨集區塊之一經編碼區塊型樣的指示編碼，該經編碼區塊型樣代表與 該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
在一實施例中，為一向量長度設計的VLC碼字矩陣是被截斷供與一較小子向量使用。將會透過截斷而丟棄的最短的N個碼字「插入」至該VLC碼字矩陣中，使得保留供與該子向量使用的VLC碼字不比丟棄的VLC碼字長。同樣地，此可利用一「映射矩陣」來達成。
在一實施例中，一「連續指示器」是被編碼入位元流中，以指示出來自前一巨集區塊的CBP是否應用來作為現用巨集區塊的CBP。當有如此的指示時，對現用巨集區塊的CBP解碼可以省略。或者，可將CBP值的可能組合中的一值指定給該「連續指示器」且利用一可變長度碼將其編碼。
在一實施例中，用以將一「總掃描長度」("total run")編碼入一區塊的VLC表是根據該子向量長度及/或位置來調整。例如，該VLC表的索引可藉由一與該子向量長度和下一最高向量長度之間的差異成比例的值而遞增。
在一實施例中，各巨集區塊包括一尾隨1指示器，其具有一對應該子向量中尾隨1的數目的值。或者，各巨集區塊包括一尾隨1指示器，其具有一對應該子向量中非零係數的數目的值。
在本發明的另一方面，一裝置包含一用以接收一來源視訊信號的接收器，及一被組構為可處理該視訊信號的編碼器，該編碼器係被組構以將一係數向量分成多數子向量。該編碼器更被組構以指示出該係數向量中該等多數子 向量之一子向量的位置，且可利用一可變長度編碼器將該子向量的係數值編碼。
在本發明另一方面，一裝置包含一處理器及一通訊地連接至該處理器的記憶體單元。該記憶體單元包括用以將一係數向量分成多數子向量的電腦碼，用以指示出該係數向量中該等多數子向量之一子向量的位置之電腦碼，及用以利用一可變長度編碼器將該子向量的係數值編碼的電腦碼。
在另一方面，本發明包括一以一電腦可讀媒體具體化的電腦程式。該電腦程式係被組構以提供一方法，其包含將一係數向量分成多數子向量，指示出該係數向量中該等多數子向量之一子向量的位置，及利用一可變長度編碼器將該子向量的係數值編碼。
在本發明另一方面，一種用以將一經編碼影像解碼的方法包括接收一子向量在一代表一影像的一區塊之係數向量中的位置，接收該子向量的一組係數，根據該組收到的係數及該子向量的位置形成該係數向量，及將該區塊解碼。
在本發明的另一方面，一裝置包含一用以接收一來源視訊信號的接收器及一被組構為可處理該視訊信號的解碼器。該解碼器係被組構為可接收一子向量在一代表一影像的區塊之係數向量中的位置，接收該子向量的一組係數，根據該組收到的係數及該子向量的位置形成該係數向量，及將該區塊解碼。
在本發明的另一方面，一裝置包括一處理器，及一通 訊地連接至該處理器的記憶體單元。該記憶體單元包括用以接收一子向量在一代表一影像的一區塊之係數向量中的位置之電腦碼，用以接收該子向量的一組係數之電腦碼，用以根據該組收到的係數及該子向量的位置來形成該係數向量的電腦碼，及用以將該區塊解碼的電腦碼。
在另一方面，本發明包括一以一電腦可讀媒體具體化的電腦程式。該電腦程式係組構為可提供一方法，其包含接收一子向量在一代表一影像的區塊之係數向量中的位置，接收該子向量的一組係數，根據該組收到的係數及該子向量的位置形成該係數向量，及將該區塊解碼。
本發明各種實施例的此等及其他優點及特徵，以及其操作的組織及方式，將可從以下的詳細說明、配合附圖，清楚呈現，其中以下所述的多個圖式中的相同元件係以相同標號表示。
 圖式簡單說明
第1圖係本發明可於其中實施的系統之概觀圖；第2圖係一可用來執行本發明的行動裝置之立體圖；第3圖係第2圖的行動裝置的電路之示意圖示；第4圖係根據本發明一實施例的一網路提取層(NAL)單元串流之例示圖示；第5圖係根據本發明一實施例的一NAL單元之例示圖示；以及第6圖係根據本發明一實施例第5圖的NAL單元的巨集區塊之例示圖示。
各種實施例之詳細說明
本發明的實施例係有關於係數在一MGS或CGS框架被分割時係數的熵編碼。在此種框架的編碼效率可藉由將係數分割成各別的品質層而改善。一4×4區域可以寫成向量形式，例如：[1204-2001010000000]。可以將該區塊分成二包括前4個及後12個係數(一“4-12的分割”)的向量，寫成二向量的和：[1204-2000000000000]+[0000001010000000]。因此，現有的MGS技術不僅能選出哪一些CGS片段會提供最佳速率失真的增加，也可選出該片段中的哪一些係數。
然而，當一係數區塊被分割成二或多數向量時，各分割區域是以零填補。如果該區塊是分割成二向量，係數的數目會變成原始向量的兩倍。如果該區塊是分割成三向量，係數的數目會變成三倍，餘此類推。例如，[1204-2001010000000]可分為二，[1204-2000000000000]+[0000001010000000]。稱此二向量為V1及V2，且稱向量V1的第n個係數為n。如果將一圖框內的各區塊是同樣地分割，則在V1中對於n>=4係數為零的機率是1，算式為，對於n>=4，p(V1,n=0)=1，同樣地，對於n<4，p(V2,n=0)=1。一諸如上下文適應可變長度碼(CAVLC)的可變長度編碼器不能充分地適應這些機率，因此，利用CAVLC將「填補」的零編碼是極為昂貴。本發明的實施例是針對此等問題。
第1圖顯示一供與本發明實施例配合使用的一般性多媒體通訊系統。如第1圖所示，一資料源100以一類比、未壓縮數位或壓縮數位格式或任何此等格式的組合提供一來源信號。一編碼器110將該來源信號編碼成一經編碼媒體位元流。該編碼器110能將一種以上的媒體類型編碼，如音訊及視訊，或者可需要一個以上的編碼器110來將不同媒體類型的來源信號編碼。該編碼器110也可獲得人工產生的輸入，諸如圖形及文字，或者其能產生人工媒體的經編碼位元流。以下，僅考量對一種媒體類型的一經編碼媒體位元流之處理以簡化說明。然而，當注意的是，典型的即時廣播服務包含數串流(典型地至少一音訊、視訊及文字字幕串流)。也應注意，該系統可包括許多編碼器，但下文僅考量一編碼器110以在不缺一般性下簡化說明。
該經編碼媒體位元流被傳送至一儲存器120。該儲存器120可包含任何類型的大量記憶體以儲存該經編碼媒體位元流。該儲存器120中的經編碼媒體位元流的格式可以是一基本自足式位元流格式，或者可將一或多數經編碼媒體位元流封裝成一容器檔案。有些系統是「現場」操作，即省略儲存器而將經編碼媒體位元流從該編碼器110直接傳送至發送器130。視乎需要，該經編碼媒體位元流接著被傳送至該發送器130，其也被稱為伺服器。用於傳輸的格式可以是一基本自足式位元流格式、一封包流格式，或者，一或多數經編碼媒體位元流可封裝成一容器檔案。該編碼器110、該儲存器120、及該發送器130可設置於同一實體裝置 中，或者其等可包括於各別的裝置。該編碼器110及發送器130可以現場即時內容操作，在此情況下，該經編碼媒體位元流通常是非永久儲存，而是在該內容編碼器110及/或該發送器130中短時間的暫存以克服處理延遲、傳送延遲、及經編碼媒體位元速率中的變異。
該發送器130利用一通訊協定堆疊來發送該經編碼媒體位元流。該堆疊可包括，但不限於，即時傳送協定(RTP)、使用者資料元協定(UDP)、及網際網路協定(IP)。當該通訊協定堆疊是封包導向時，該發送器130將該經編碼媒體位元流封裝成封包。例如，使用RTP時，該發送器130根據一RTP付載(payload)格式將該經編碼媒體位元流封裝成RTP封包。典型地，各媒體類型具有一專屬RTP付載格式。應再次注意的是一系統可含有一個以上發送器130，但為簡單起見，以下說明僅考量一發送器130。
該發送器130可以透過或不透過一通訊網路而連接至一閘道140。該閘道140可執行不同類型的功能，如將一根據一通訊協定堆疊的封包流轉譯成另一通訊協定堆疊，將資料流合併或分叉，及根據下行鏈路及/或接收器能力而操縱資料流，諸如根據目前的下鏈網路情形來控制轉接串流的位元速率。閘道140的例子包括多點會議控制單元(MCUs)、電路切換及封包切換視訊電話之間的閘道、格狀系統按鈕通話(PoC)伺服器、數位視訊廣播手持式(DVB-H)系統中的IP封裝體，或將廣播傳輸區域性地轉送至家庭無線網路的轉頻器。當使用RTP時，該閘道140是稱為一RTP 混合器且作為一RTP連線的端點。
該系統包括一或多數接收器150，典型地能接收該被傳送的信號，將其解調及解封裝為一經編碼媒體位元流。該經編碼媒體位元流典型地是由一解碼器160進一步處理，其輸出為一或多數未經壓縮的媒體流。應注意的是，該待解碼的位元流可從一位於幾乎任何類型的網路中的遠端裝置接收。此外，可以從區域硬體或軟體接收該位元流。最後，一轉列器170可以一例如揚聲器或一顯示器者來重製該等未經壓縮的媒體流。該接收器150、編碼器160，及轉列器170可設置在同一實體裝置中或可包括在各別的裝置中。
對於異質及易發生錯誤的環境而言，就位元速率、解碼複雜性，及圖像尺寸而言的可調整性是一所欲性質。此性質是可欲的，以抵銷一接收器在諸如位元速率、顯示解析度、網路通量、及運算能力上的束縛之限制。
應當了解的是，雖然此處所包含的內文及例子可能是特別說明一編碼程序，但熟於此藝者當可了解，同樣的觀念及原則也可應用在對應的解碼程序上，反之亦言。應注意的是，該待解碼位元流可從位於幾乎任何類型的網路中的遠端裝置接收。此外，可從區域硬體或軟體接收該位元流。
本發明的通訊裝置可利用各種傳輸技術通訊，包括，但不限於，碼分多重存取(CDMA)、全球行動通訊定位系統(GSM)、通用行動電信系統(UMTS)、時分多重存取(TDMA)、頻分多重存取(FDMA)、傳輸控制協定/網際網路 協定(TCP/IP)、簡訊服務(SMS)、多媒體簡訊服務(MMS)、電子郵件、即時通訊服務(IMS)、藍芽、IEEE802.11等等。一通訊裝置可利用各種媒體來通訊，包括，但不限於，無線電、紅外線、雷射、電纜連線，諸如此類等。
第2及3圖顯示一本發明可於其中實施的代表性行動裝置12。然而，應了解的是，本發明並不限於某一特定類型的行動裝置12或其他電子裝置。
第2及3圖的行動裝置12包括一殼體30、一呈液晶顯示器形式的顯示器32、一小鍵盤34、一麥克風36、一耳機38、一電池40、一紅外線埠42、一天線44、一呈根據本發明一實施例的UICC形式的智能卡46、一讀卡機48、無線電介面電路52、編解碼器電路54、一控制器56及一記憶體58。個別電路及元件皆屬例如諾基亞行動裝置系列之習知技藝的類型。
現參考第4圖，顯示一例示NAL單元串流400。如以上所述，該NAL單元串流400包括由一編碼器產生的一系列NAL單元410。串流中的各NAL單元410是以各NAL單元前的一開始碼(或前綴)來分隔。
第5圖更詳細說明一例示NAL單元410，及該NAL單元410的多個組件。該NAL單元410包括一NAL前綴412及一NAL標頭414，再接一或多數巨集區塊420。各巨集區塊420包括對應一圖框的資料，一圖框的一部分、一增強層或一增強層的一部分。
第6圖顯示一根據本發明一實施例之巨集區塊420。第6 圖所示的巨集區塊420是具有某些組件。熟於此藝者當了解該巨集區塊420可依需要或所欲而包括額外的組件。該巨集區塊420的組件包括一經編碼區塊型樣段422、一尾隨1指示器424、及一係數區塊426，該等組件個別地皆為熟於此藝者所熟知。該尾隨1指示器424一般具有一對應該係數向量或子向量中尾隨1的數目的值。
根據本發明的實施例，將一係數向量分割成數個不同的向量之和並利用一CAVLC般的熵編碼器在一巨集區塊中將其個別編碼是所欲的。在一實施例中，該係數向量是分成二或多數子向量。該等子向量對應上述二係數向量，但填補的零己被移除。因此，在一例子中，在上述原始係數向量為[12 0 4-2001010000000]的例子中，該係數向量可分成二子向量：[12 0 4-2]及[001010000000]。為方便解碼，該片段的標頭可設有指示器，以反映該係數向量中各子向量的大小及位置。在一實施例中，各子向量的大小及位置可由該子向量的開始及結束位置來指示。例如，指示出該等開始及結束的位置為(0,3)和(4,15)會導致該向量[12 0 4-2001010000000]被分別分成子向量[12 0 4-2]與[001010000000]。當一子向量的開始一直緊接在前一子向量的結束時，可省略不將該開始或結束位置編碼。在另一實施例中，該子向量的大小及位置可由該子向量的開始位置及長度來代表。因此，將該開始位置及長度(0,4)編碼會指示出該子向量[12 0 4-2]而將開始位置及長度(4,12)編碼會指示出該子向量[001010000000]。 當一子向量的開始一直緊接著前一子向量的結束時，可以省略該開始位置，使得字向量長度可被編碼為{4, 12}。對於各種情況，皆可使用一般的CAVLC編碼器。
在本發明的另一實施例中，用來將各子向量編碼的CAVLC編碼器可以單獨選擇。例如，一特定CAVLC編碼器對於某一種大小的子向量較別的更為有效率。因此，可以根據該子向量的長度來從一組CAVLC編碼器中選出該CAVLC編碼器。
例如，H.264/AVC具有兩種CAVLC情況，一種是針對16值向量，另一種是針對4值向量。可以設定一臨界值，使得一特定長度或以下的任何向量是利用該4值CAVLC編碼器來編碼，而在該臨界值以上的任何向量是使用該16值CAVLC編碼器來編碼。
該CAVLC編碼器與子向量長度之間的映射可以藉由例如一對照表或一數學函數，如一臨界值運算，來達成。可以是硬編碼的映射，使得在編碼器及解碼器兩者中一特定子向量可以容易判斷而且相同。或者，編碼器的映射或選擇可設定在位元流中而藉此傳達給該解碼器。
在本發明的另一實施例中，該尾隨1指示器424可以根據子向量的長度來修改。在一實施例中，該尾隨1指示器424是動態修改，使其僅指定非零計數，視乎待編碼的向量長度而言。當此修改生效時，尾隨1的數目是假設為零，而可使用一不同的VLC碼字表。
例如，如果向量長度小於5或大於10，則該尾隨1指示 器424可指定尾隨1的數目及非零係數的數目兩者，而可使用一般的H.264/AVC CAVLC解碼。在另一方面，如果向量長度在5至10的範圍內，該尾隨1指示器424可根據一如以下的碼字表來修改：
在一實施例中，可以限制該尾隨1指示器424的值之畋數量。例如，該尾隨1指示器424的最大值可視乎該子向量的長度及/或非零係數的數目而在零與3之間變化。例如，對於一長度為6的子向量，該尾隨1指示器424的值可被限制在1，而因此具有0或1的值。
在本發明另一實施例中，一「映射功能」是用以根據該子向量長度重新映射該尾隨1指示器424的H.264/AVC CAVLC碼字。按照H.264/AVC CAVLC，該尾隨1指示器424的VLC碼字長度是根據尾隨1的數目及區塊中非零值的總數。例如，對於大小為16及上下文為零的向量，VLC碼字長度是以矩陣示之： 其中垂直索引是尾隨1的數目而水平索引是非零值的總數。如果一子向量的長度為2，其尺寸是受到限制，因為該子向量僅可有0,1,或2尾隨1而僅有0,1,或2非零值：
然而，僅將該VLC矩陣截斷便可有效地防止一些較短長度的碼字而可使用較長長度的碼字。例如，上述矩陣保留VLC長度6及8而消除了長度5。此導致編碼效率的喪失。較佳是將該等較短被消除的VLC長度「插入」該矩陣中，使得如果有N個較短碼字被插入時，N個最長碼字會被移除。例如，在插入5的值後，上述矩陣變成：
這種運算的一特點是，被截斷的矩陣中沒有比任何透過截斷而移除的VLC碼字長的VLC碼字。另一特點是保存了被截斷的矩陣中VLC碼字的相對長度，使得一在原始矩陣中不會比一第二VLC碼字長的VLC碼字在該被截斷的矩陣中仍不會比該第二VLC碼字長。
此種較低長度碼字的「插入」可以相等地寫成一映射函數。首先，該等碼字是寫成一有序向量。繼續對於向量大小為16及上下文為0的H.264/AVC CAVLC的例子，長度會變 成[12356667788889999…]。一「映射矩陣」則指示出該VLC長度矩陣中各位置處要使用哪一碼字索引：
因此，對於矩陣中的左上元素，應使用具有索引0的VLC碼字，即長度1。至於矩陣的上方左邊第二個元素，應使用有索引4的VLC碼字，即長度6。因此，可以從該VLC向量及該「映射矩陣」來重建原始的VLC長度矩陣。
舉例來說，如果該子向量現被限制為長度3，則該映射矩陣僅被截斷且壓縮以移除不連續處：
最後，以對應的VLC碼字長度來替代該「映射矩陣」的值得：
如以上說明，此「映射功能」是執行該「插入」運算以確保使用子向量時不會浪費低長度VLC碼字的等同方式。此方法免除了要儲存很多對應各子向量長度的不同VLC表的需要，因此，即使該等表對於各種情形並非一定是最佳，仍可提供複雜性的好處。較早時提及的臨界值特 徵可與本實施例配合使用。例如，一對應向量長度4的「映射矩陣」可用於高達長度4(含)的子向量，且一對應向量長度16的第二「映射矩陣」可用於比長度4長的子向量。
在再一實施例中，該等VLC碼字可被「終止」。例如，如果有一長度為7的VLC碼字及另一長度為8的VLC碼字，但無長度為9或以上者，則該長度為8的VLC碼字可縮短至長度7，因為不再需要該等前置位元。
在本發明另一實施例中，用於編碼區塊型樣段422的VLC根據該子向量的長度及/或該向量的開始位置而改變。在此方面，對於在零位置開始的向量，可使用一VLC，而對於其他向量，可使用一不同VLC。例如，在上述子向量[12 0 4-2]及[001010000000]的情形下，該第一子向量的開始位置是零，而該第二子向量的開始位置是4。對於該第一向量，可使用一般的H.264/AVC CBP VLC，而對於該第二向量，可使用一不同的VLC。或者，譬如，在上述子向量[12 0 4-2]及[001010000000]的情形下，該第一子向量的長度是4，而該第二子向量的長度是12。對於該第二向量，可根據其長度使用一般的H.264/AVC CBP VLC，而對於該第一向量，可使用一不同的VLC。
在另一實施例中，對於在零以外的位置開始的子向量，提供一指示器，諸如該經編碼區域型樣段422的一前置旗標。該H.264/AVC CBP VLC(可選擇性地移位)是與該前置旗標一起使用，其指示出是否有任何區塊含有非零值。例如，如果該旗標是設為1，該CBP可以遞減且利用一般的 H.264/AVC CBP程序來將其編碼入該位元流中。
在另一實施例中，由於該一般H.264/AVC CBP VLC是根據上下文，其中上下文是藉由鄰近區塊中非零值的存在來判定，可修改上下文使得非零的判定不僅是根據鄰近區塊的同一向量的係數，而也根據較早的向量。此特徵可根據該子向量及/或該子向量開始位置來致能(enabled)或解能(disabled)。例如，考慮該涵蓋係數位置4至15的向量[001010000000]且利用一般的H.264/AVC CBP編碼，不會理會在鄰近區塊0至3的係數中非零值的存在(那些係數是被編碼在一不同片段中，且在現行片段中是以零填補)。藉由不僅考量係數4至15中非零值的存在，也考量含有向量[12 0 4-2]的片段之係數0至3，可以實現編碼效率增益。例如，如果同一區塊的相鄰向量中有極高數量的非零值，該CBP應偏向一非零值。
在一再一實施例中，該CBP值可以一表示該CBP是否與先前編碼的巨集區塊的CBP一樣的連續性旗標作為前綴。因此，如果該連續性旗標是設為零，該CBP是如常般編碼。如果該連續性旗標是設為1，則使用先前巨集區塊的CBP。此連續性旗標可以根據諸如子向量的開始位置及/或子向量的長度、片段類型、層或品質ID、基礎層ID、及來自巨集區塊的情境資訊等準則而將該連續性旗標包括在位元流中或從其略去。該連續性旗標也可與CBP本身組合，而並非作為一單獨旗標來編碼，使得該組可能CBP值中一特定值是表示應再利用先前巨集的CBP。
此對於基於情境的二進制算數編碼(CABAC)也可適用，其中，在判斷用於將現行巨集區塊CBP編碼的情境時，至少部分地使用先前區塊的CBP值。
在另一實施例中，在H.264/AVC CAVLC中將「總掃描長度」編碼時所使用的VLC表是根據該子向量的長度來調整。傳統地，將「總掃描長度」編碼時所使用的VLC碼字是一根據該區塊內的掃描位置及根據該區塊中的總掃描長度的二維陣列。根據本實施例，一反映該子向量的長度的第三維度是加至該陣列。
在再一實施例中，將一子向量的「總掃描長度」編碼時，是使用H.264/AVC CAVLC碼字表，但該VLC表索引是根據該子向量的長度來調整。例如，若一子向量的長度為3，則可使用對應於向量長度4的H.264/AVC VLC碼字表，而該VLC表索引是以1遞增。例如，若一子向量的長度為2，則可使用對應向量長度4的H.264/AVC VLC碼字表，且該VLC表索引是以2遞增。因此，該遞增是根據一涉及下一最高H.264/AVC向量長度(4或16)及子向量大小的數學表式。例如，當子向量長度(子頻帶大小)是小於或等於4時，可使用數學表式min(VLC表+4-子頻帶大小，2)。該VLC表索引會被限制，使其不超過H.264/AVC的最大可允許值。
本發明的此方面可以類似方式用於CABAC編碼中。例如，在為一顯著性指示器或一位準指示器的編碼而形成一CABAC情境時，對於長度小於或等於4的子向量，普通的CABAC情境可藉由一根據(4-子頻帶大小)的數量來移位， 如同CAVLC的情形一般，該情境移位會被限制以令其處於H.264/AVC所規定的最小及最大的界限內。
在另一實施例中，各種與對應於一共同係數向量的巨集區塊相關聯的模式可以被調正。因此，一給定係數向量的所有子向量巨集區塊皆有相同的模式。在上述係數向量[12 0 4-2001010000000]的例子中，子向量[12 0 4-2]的巨集區塊及子向量[001010000000]的巨集區塊具有調正的模式。此調正可以在編碼器設計中規範或者可選擇性地在位元流中表示。
在此等實施例中，對於所有巨集區塊，除了對應第一子向量(在係數位置0開始的向量)者以外，諸如變換尺寸旗標、BL跨越旗標等語法元素之編碼可視乎調正條件而可跨越。
雖然經已揭露本發明之特定實施例，當了解，在隨附的申請專利範圍的真正精神及範疇中，可有各種不同的修飾及組合。因此，非有意圖對此處所提出之確切摘要及揭露有所限制。
此處所述的本發明之各實施例是以方法步驟的一般情境來說明，該等方法步驟在一實施例中可藉由一包括由電腦在網路環境中所執行的諸如程式碼之電腦可執行指令的電腦產品來實施。一般來說，程式模組包括執行特定任務或建置特定抽象資料類型的常式、程式、物件、組件、資料結構等等。電腦可執行指令，相關資料結構，及程式模組代表用以執行此處所揭露的方法步驟的程式碼的例子。 此種可執行指令或相關資料結構的特定次序代表用以執行此等步驟中所述的功能之對應動作。本發明的各實施例可利用任何一般程式語言，如C/C++或組合語言來直接在軟體中實施。
本發明的軟體及網站建置可以標準程式技術來達成，以基於規則的邏輯件及其他邏輯件來達成各種資料庫搜尋步驟、相關性步驟、比較步驟及決策步驟。也應注意的是，於此及於申請專利範圍中所用的「組件」及「模組」字詞是意欲涵蓋使用一或多數軟體碼系列的實現，及/或硬體實現，及/或用以接收人工輸入的設備。
上述例子中所說明的個別及特定結構應可了解為構成用以執行以下申請專利範圍中所述的特定功能的手段之代表性結構，即使申請專利範圍的限制，在「手段」一詞未在其中使用的情形下，不應被解釋為構成「手段加功能」的限制。此外，在以上的說明中使用「步驟」一詞不應被用來解釋申請範圍中任何特定限制為構成一「步驟加功能」的限制。就本文所說明或述及的個別參考文獻，包括已發證的專利、專利申請案、及非專利公開文獻，此等參考文獻非意欲為且不應解釋為限制以下的申請專利範圍的範疇。
本發明實施例的上述說明為例示及說明目的而提出。並非意欲為徹底詳盡或者要限制本發明為所揭露的確實形式，而且，可基於以上的教示作修飾及變化，或者可從實施本發明來習得。選擇及描述此等實施例是為了要解釋本 發明的原則及其實際的應用，以讓熟於此藝者能在各種實施例中及以適合所欲的特定用途的各種修飾來使用本發明。
12‧‧‧行動裝置
30‧‧‧殼體
32‧‧‧顯示器
34‧‧‧小鍵盤
36‧‧‧麥克風
38‧‧‧耳機
40‧‧‧電池
42‧‧‧紅外線埠
44‧‧‧天線
46‧‧‧智能卡
48‧‧‧讀卡機
52‧‧‧無線電介面電路
54‧‧‧編解碼器電路
56‧‧‧控制器
58‧‧‧記憶體
100‧‧‧資料源
110‧‧‧編碼器
120‧‧‧儲存器
130‧‧‧發送器
140‧‧‧閘道
150‧‧‧接收器
160‧‧‧編碼器
170‧‧‧轉列器
400‧‧‧NAL單元串流
410‧‧‧NAL單元
412‧‧‧NAL前綴
414‧‧‧NAL標頭
420‧‧‧巨集區塊
422‧‧‧經編碼區塊型樣段
424‧‧‧尾隨1指示器
426‧‧‧係數區塊
第1圖係本發明可於其中實施的系統之概觀圖；第2圖係一可用來執行本發明的行動裝置之立體圖；第3圖係第2圖的行動裝置的電路之示意圖示；第4圖係根據本發明一實施例的一網路提取層(NAL)單元串流之例示圖示；第5圖係根據本發明一實施例的一NAL單元之例示圖示；以及第6圖係根據本發明一實施例第5圖的NAL單元的巨集區塊之例示圖示。
32‧‧‧顯示器
34‧‧‧小鍵盤
36‧‧‧麥克風
38‧‧‧耳機
42‧‧‧紅外線埠
44‧‧‧天線
46‧‧‧智能卡
48‧‧‧讀卡機
52‧‧‧無線電介面電路
54‧‧‧編解碼器電路
56‧‧‧控制器
58‧‧‧記憶體

Claims (51)

  1. 一種用以將一影像編碼之方法，包含：將一代表該影像之一區塊的一係數向量之係數值分成多數子向量；提供一子向量的位置之一指示，該子向量係於該係數向量中之該等多數子向量之一子向量；及利用一可變長度編碼器將該子向量的係數值編碼，及編碼該子向量的位置之指示。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始位置以及該子向量的一長度來指示。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含：根據該子向量的長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中選出一編碼器的步驟包括判斷該子向量的長度是否大於或小於一預定臨界值。
  6. 如申請專利範圍第4項之方法，更包含：根據該子向量長度，指定一可變長度碼字來代表該子向量之一係數。
  7. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含：根據該子向量在該係數向量中之位置，從一組可變 長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  8. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含：為對應一子向量的區塊，將一「尾隨1」語法元素編碼。
  9. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含：為一巨集區塊將一經編碼區塊型樣編碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  10. 如申請專利範圍第1項之方法，更包含：將一代表一巨集區塊之一經編碼區塊是否衍生自一先前編碼的巨集區塊之一經編碼區塊型樣的指示編碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  11. 一種裝置，包含：用以輸入一來源視訊信號之一輸入端；及一編碼器，被組構以處理該視訊信號，該編碼器係被組構以將代表一影像之一區塊的一係數向量之係數值分成多數子向量；該編碼器係更被組構以提供一子向量的位置之一指示，該子向量係於該係數向量中該等多數子向量之一子向量；及該編碼器更被組構以利用一可變長度編碼器來將該子向量的係數值編碼，及編碼該子向量的位置之指示。
  12. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該子向量的位置係 藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  13. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始位置以及該子向量的一長度來指示。
  14. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該編碼器更被組構以根據該子向量的長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  15. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中該編碼器更被組構以判斷該子向量的長度是否大於或小於一預定臨界值。
  16. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中該編碼器更被組構以根據該子向量長度，指定一可變長度碼字以代表該子向量之一係數。
  17. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該編碼器更被組構以根據該子向量在該係數向量中的位置，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  18. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該編碼器更被組構，以為對應一子向量的區塊，將一「尾隨1」語法元素編碼。
  19. 如申請專利範圍第11項之裝置，其中該編碼器更被組構以為一巨集區塊將一經編碼區塊型樣編碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  20. 一種裝置，包含：一處理器；及 一記憶體單元，通訊地連接至該處理器且包括：用以將代表一影像之一區塊的一係數向量之係數值分成多數子向量的電腦碼；用以指示出該係數向量中多數子向量之一子向量的位置的電腦碼；及用以利用一可變長度編碼器，將該子向量的係數值編碼的電腦碼。
  21. 一種具有電腦可執行組件之電腦可讀儲存媒體，包含：被組構以將一係數向量分成多數子向量的電腦碼；被組構以提供一子向量的位置之一指示的電腦碼，該子向量係於該係數向量中該等多數子向量之一子向量；及被組構以利用一可變長度編碼器，將該子向量的係數值編碼及編碼該子向量的位置之指示的電腦碼。
  22. 如申請專利範圍第21項之電腦可讀儲存媒體，其中該子向量的位置係藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  23. 如申請專利範圍第21項之電腦可讀儲存媒體，更包含：被組構以根據該子向量長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器的電腦碼。
  24. 如申請專利範圍第21項之電腦可讀儲存媒體，更包含：被組構以根據該子向量長度，指定一可變長度碼字來代表該子向量的一係數的電腦碼。
  25. 如申請專利範圍第21項之電腦可讀儲存媒體，更包含： 被組構以將一巨集區塊的一經編碼區塊型樣編碼之電腦碼，該經編碼型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  26. 一種用以將一經編碼影像解碼之方法，包含：接收一子向量的位置之一指示，該子向量係在一代表一影像之一區塊的係數向量中之一子向量；接收該子向量的一組係數；根據該組收到的係數及所收到之該子向量的位置之該指示，形成該係數向量；及將該區塊解碼。
  27. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  28. 如申請專利範圍第26項之方法，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始位置以及該子向量的一長度來指示。
  29. 如申請專利範圍第26項之方法，更包含：根據該子向量的長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  30. 如申請專利範圍第29項之方法，其中選出一編碼器的步驟係包括判斷該子向量的長度是否大於或小於一預定臨界值。
  31. 如申請專利範圍第29項之方法，更包含：根據該子向量長度，將一可變長度碼字解碼以代表該子向量之一係數。
  32. 如申請專利範圍第26項之方法，更包含：根據該子向量在該係數向量中的位置，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  33. 如申請專利範圍第26項之方法，更包含：為對應一子向量的區塊，將一「尾隨1」語法元素解碼。
  34. 如申請專利範圍第26項之方法，更包含：為一巨集區塊將一經編碼區塊型樣解碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  35. 如申請專利範圍第26項之方法，更包含：接收一代表一巨集區塊之一經編碼區塊型樣是否衍生自一先前編碼的巨集區塊之一經編碼區塊型樣的指示，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  36. 一種裝置，包含：一接收器，用以接收一來源視訊信號，及一解碼器，係被組構以處理該視訊信號，該解碼器係被組構以接收一子向量的位置之一指示，該子向量係在一代表一影像之一區塊的係數向量中之一子向量；該解碼器更被組構以接收該子向量的一組係數；該解碼器更被組構以根據該組收到的係數及所收到之該子向量的位置之該指示來形成該係數向量；及該解碼器更被組構以將該區塊解碼。
  37. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  38. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始位置以及該子向量的一長度來指示。
  39. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該解碼器更被組構以根據該子向量的長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  40. 如申請專利範圍第39項之裝置，其中該解碼器更被組構以判斷該子向量的長度是否大於或小於一預定臨界值。
  41. 如申請專利範圍第39項之裝置，其中該解碼器更被組構以根據該子向量的長度，將一可變長度碼字解碼，以代表該子向量之一係數。
  42. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該解碼器更被組構以根據該子向量在該係數向量中的位置，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器。
  43. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該解碼器更被組構以為對應一子向量的區塊，將一「尾隨1」語法元素解碼。
  44. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該解碼器更被組構以為一巨集區塊將一經編碼區塊型樣解碼，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  45. 如申請專利範圍第36項之裝置，其中該解碼器更被組構以接收一代表一巨集區塊之經編碼區塊型樣是否衍生自 一先前編碼的巨集區塊之一經編碼區塊型樣的指示，該經編碼區塊型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
  46. 一種裝置，包含：一處理器；及一記憶單元，通訊地連接至該處理器且包括：用以接收一子向量的位置之一指示之電腦碼，該子向量係在一代表一影像之一區塊的係數向量中之一子向量；用以接收該子向量的一組係數之電腦碼；用以根據該組收到的係數及所接收之該子向量的位置之該指示來形成該係數向量之電腦碼；及用以將該區塊解碼之電腦碼。
  47. 一種具有電腦可執行組件之電腦可讀儲存媒體，包含：被組構以接收一子向量的位置之一指示之電腦碼，該子向量係在一代表一影像之一區塊的係數向量中之一子向量；被組構以接收該子向量的一組係數之電腦碼；被組構以根據該組收到的係數及所接收之該子向量的位置之該指示來形成該係數向量之電腦碼；及被組構以將該區塊解碼之電腦碼。
  48. 如申請專利範圍第47項之電腦可讀儲存媒體，其中該子向量的位置是藉由該係數向量中一開始及結束位置來指示。
  49. 如申請專利範圍第47項之電腦可讀儲存媒體，更包含：被組構以根據該子向量之長度，從一組可變長度編碼器中為該子向量選出一可變長度編碼器之電腦碼。
  50. 如申請專利範圍第47項之電腦可讀儲存媒體，更包含：被組構以根據該子向量之長度，將一可變長度碼字解碼，以代表該子向量之一係數。
  51. 如申請專利範圍第47項之電腦可讀儲存媒體，更包含：被組構以為一巨集區塊將一經編碼區塊型樣解碼之電腦碼，該經編碼型樣代表與該巨集區塊的多數區塊對應之係數向量的多數子向量是否具有任何非零係數值。
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