TWI507017B - 在視訊寫碼中之係數掃描 - Google Patents

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Description

在視訊寫碼中之係數掃描
本發明係關於視訊寫碼，且更特定言之，係關於用於掃描及寫碼藉由視訊寫碼程序產生之變換係數之技術。
本申請案主張以下申請案之優先權：2011年7月19日申請之美國臨時申請案第61/509,522號、2011年7月20日申請之美國臨時申請案第61/509,926號、2011年10月24日申請之美國臨時申請案第61/550,829號，及2011年11月1日申請之美國臨時申請案第61/554,292號，該等申請案中之每一者的全部內容以引用之方式併入本文中。
可將數位視訊能力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)、膝上型電腦或桌上型電腦、數位攝影機、數位記錄器件、數位媒體播放器、視訊遊戲器件、視訊遊戲控制台、蜂巢式或衛星無線電電話、視訊電傳會議器件等等。數位視訊器件實施視訊壓縮技術以更有效率地傳輸、接收及儲存數位視訊資訊，視訊壓縮技術諸如在由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))定義之標準、目前在開發中之高效率視訊寫碼(HEVC)標準及此等標準之擴展中所描述的視訊壓縮技術。
視訊壓縮技術包括空間預測及/或時間預測以減少或移除視訊序列中所固有之冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼， 可將視訊圖像或切片分割成區塊。可進一步分割每一區塊。使用相對於同一圖像或切片中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測來編碼經框內寫碼(I)圖框或切片中的區塊。經框間寫碼(P或B)圖框或切片中的區塊可使用相對於同一圖像或切片中之相鄰區塊中的參考樣本之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。空間或時間預測產生待寫碼之區塊的預測性區塊。殘餘資料表示待寫碼之原始區塊與預測性區塊之間的像素差。
根據指向形成預測性區塊之參考樣本的區塊之運動向量及指示經寫碼區塊與預測性區塊之間的差之殘餘資料來編碼經框間寫碼區塊。根據框內寫碼模式及殘餘資料來編碼經框內寫碼區塊。為了進一步壓縮，可將殘餘資料自像素域變換至變換域，從而產生殘餘變換係數，該等殘餘變換係數接著可經量化。可按特定次序掃描最初配置成二維陣列之經量化變換係數，以便產生變換係數之一維向量從而用於熵寫碼。
一般而言，本發明描述用於在視訊寫碼程序中寫碼與殘餘視訊資料之區塊相關聯的變換係數之器件及方法。在寫碼期間，可將變換係數之區塊劃分成子集，該等子集可採取複數個子區塊之形式。接著可掃描及寫碼該等子區塊。舉例而言，關於視訊編碼器，可掃描來自該等子區塊之變換係數的二維陣列以形成變換係數之一維陣列，接著編碼該等變換係數。關於視訊解碼器，可接收及解碼變換係數 之一維陣列，且接著使用該等係數來重建構二維子區塊。
本發明之技術大體上係關於掃描及寫碼變換係數之子區塊。舉例而言，如本文中所描述，係數掃描次序可描述在殘餘資料之區塊的子區塊內掃描及寫碼變換係數之次序。子區塊掃描次序可描述掃描及寫碼子區塊自身之次序。根據本發明之態樣，係數掃描次序可具有與子區塊掃描次序(亦即，掃描子區塊之次序)相同之定向，以接著在殘餘資料之區塊內掃描每一子區塊內之係數。亦即，根據本發明之態樣，該子區塊掃描次序之掃描型樣/方向/次序可匹配每一子區塊內之係數掃描次序的掃描型樣/方向/次序。或者或另外，本發明之技術包括基於多種準則適應性地判定係數掃描次序及/或子區塊掃描次序。因此，在一些實例中，係數掃描次序可不同於子區塊掃描次序。
在一實例中，本發明之態樣係關於一種在視訊解碼程序中解碼變換係數之方法，該方法包含：解碼變換係數之一維陣列；及根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之一維陣列的掃描以產生變換係數之區塊，其中子區塊掃描次序包含掃描區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的次序，且其中係數掃描次序包含掃描對應於複數個子區塊中之每一子區塊之變換係數的次序。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種用於在視訊解碼程序中解碼變換係數之裝置，該裝置包含經組態以執行以下步驟之一或多個處理器：解碼變換係數之一維陣列；及根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之 一維陣列的掃描以產生變換係數之區塊，其中子區塊掃描次序包含掃描區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的次序，且其中係數掃描次序包含掃描對應於複數個子區塊中之每一子區塊之變換係數的次序。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種用於在視訊解碼程序中解碼變換係數之裝置，該裝置包含：用於解碼變換係數之一維陣列的構件；及用於根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之一維陣列的掃描以產生變換係數之區塊的構件，其中子區塊掃描次序包含掃描區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的次序，且其中係數掃描次序包含掃描對應於複數個子區塊中之每一子區塊之變換係數的次序。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有在執行時使一或多個處理器執行以下步驟之指令：解碼變換係數之一維陣列；及根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之一維陣列的掃描以產生變換係數之區塊，其中子區塊掃描次序包含掃描區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的次序，且其中係數掃描次序包含掃描對應於複數個子區塊中之每一子區塊之變換係數的次序。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種用於在視訊編碼程序中編碼變換係數之方法，該方法包含：將變換係數之區塊劃分成複數個子區塊；根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之區塊的掃描以產生變換係數之 一維陣列，其中子區塊掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者之次序，且其中係數掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者內之變換係數的次序；及編碼變換係數之一維陣列。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種用於在編碼程序中編碼變換係數之裝置，該裝置包含經組態以執行以下步驟之一或多個處理器：將變換係數之區塊劃分成複數個子區塊；根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之區塊的掃描以產生變換係數之一維陣列，其中子區塊掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者之次序，且其中係數掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者內之變換係數的次序；及編碼變換係數之一維陣列。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種用於在視訊編碼程序中編碼變換係數之裝置，該裝置包含：用於將變換係數之區塊劃分成複數個子區塊的構件；用於根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之區塊的掃描以產生變換係數之一維陣列的構件，其中子區塊掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者之次序，且其中係數掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者內之變換係數的次序；及用於編碼變換係數之一維陣列的構件。
在另一實例中，本發明之態樣係關於一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有在執行時使一或多個處理器執行以下步驟之指令：將變換係數之區塊劃分成複數個子區塊；根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之區塊的 掃描以產生變換係數之一維陣列，其中子區塊掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者之次序，且其中係數掃描次序包含掃描複數個子區塊中之每一者內之變換係數的次序；及編碼變換係數之一維陣列。
一或多個實例之細節闡述於隨附圖式及以下描述中。其他特徵、目標及優點將自描述及圖式以及自申請專利範圍顯而易見。
視訊寫碼器件可藉由利用空間及時間冗餘來壓縮視訊資料。舉例而言，視訊編碼器可藉由相對於相鄰的先前經寫碼區塊而寫碼視訊資料之區塊來利用空間冗餘。同樣地，視訊編碼器可藉由相對於先前經寫碼圖像(亦稱為圖像)之視訊資料而寫碼視訊資料之區塊來利用時間冗餘。詳言之，視訊編碼器可自空間相鄰者之資料或自先前經寫碼圖像之資料預測當前區塊。視訊編碼器接著可將區塊之殘餘計算為區塊之實際像素值與區塊之經預測像素值之間的差。亦即，區塊之殘餘可包括在像素(或空間)域中之逐像素差值。
因此，為了寫碼區塊(例如，視訊資料之預測單元)，首先導出區塊之預測子。可經由框內(I)預測(亦即，空間預測)或框間(P或B)預測(亦即，時間預測)導出預測子(亦稱為預測性區塊)。因此，可使用相對於同一圖像(或切片)中之相鄰參考區塊中的參考樣本的空間預測來框內寫碼(I)一些預測單元，且可相對於其他先前經寫碼圖像(或切片)中 之參考樣本的參考區塊來單向框間寫碼(P)或雙向框間寫碼(B)其他預測單元。參考樣本可包括參考區塊中之實際像素及/或(例如)藉由內插產生之合成的參考樣本。在每一狀況下，參考樣本可用以形成待寫碼之區塊的預測性區塊。
為了進一步壓縮區塊之殘餘值，視訊編碼器可將殘餘值變換成將儘可能多的資料(亦被稱為「能量」)壓緊成儘可能少的係數之變換係數集合。變換(例如)使用離散餘弦變換(DCT)、整數變換、卡忽南拉維(K-L)變換或另一變換將殘餘值自空間域中之像素位準(例如，明度及/或色度位準)轉換至變換域中之變換係數。變換係數對應於大小通常與原始區塊相同之二維變換係數矩陣。換言之，通常存在恰好與原始區塊中之像素一樣多之變換係數。然而，歸因於變換，變換係數中之許多變換係數可具有等於零之值。
視訊編碼器接著可量化變換係數以進一步壓縮視訊資料。量化大體上涉及將相對大範圍內之值映射至相對小範圍中之值，因此減少表示經量化變換係數所需要之資料量。視訊編碼器可藉由根據預定義演算法應用量化參數(QP)來量化變換係數。在量化之後，變換係數中之一些變換係數可具有零值。另外，在諸如變換跳過模式之某些視訊寫碼模式中，變換可不存在且可將量化直接應用於預測殘餘。
熵寫碼器接著將熵寫碼(諸如，內容脈絡適應性可變長度寫碼(CAVLC)、內容脈絡適應性二進位算術寫碼 (CABAC)、機率間隔分割熵寫碼(PIPE)或其類似者)應用於經量化變換係數。為了熵寫碼經量化變換係數之區塊，通常執行掃描程序使得根據特定掃描次序將區塊中之經量化變換係數的二維(2D)陣列重配置成變換係數之有序一維(1D)陣列(亦即，向量)。將熵寫碼應用於變換係數之向量。經量化變換係數之掃描使變換係數之2D陣列串列化以用於熵寫碼器。
根據一些實例，可在編碼變換係數之值(其可被稱為變換係數之「位準」)之前編碼視訊區塊中之有效係數(亦即，非零變換係數)之位置。寫碼有效係數之位置的程序可被稱為有效性映射寫碼。有效性映射包括指示有效係數之位置的二進位值之二維陣列。
舉例而言，視訊資料之區塊的有效性映射可包括1及0之2D陣列，其中1指示區塊內之有效變換係數的位置，且0指示區塊內之非有效(零值)變換係數的位置。1及0可被稱為「有效係數旗標」。另外，在一些實例中，有效性映射可包括1及0之另一2D陣列，其中1指示根據與區塊相關聯之掃描次序在區塊內之最後有效係數的位置，且0指示區塊內之所有其他係數的位置。在此狀況下，1及0被稱為「最後有效係數旗標」。在其他實例中，不使用此等最後有效係數旗標。更確切而言，可在發送有效性映射之剩餘部分之前首先寫碼區塊中之最後有效係數。在任何狀況下，視訊資料之區塊的有效性映射寫碼可消耗用以寫碼區塊之顯著百分比的視訊位元速率。
在掃描、寫碼有效性映射之後，視訊寫碼器可掃描及寫碼每一變換係數之位準。舉例而言，視訊寫碼器可將每一非零變換係數之絕對值(亦即，位準)轉換成二進位形式。以此方式，可(例如)使用一元碼或其他碼產生一或多個位元或「分格(bin)」以表示變換係數來使每一非零變換係數之位準「二進位化」。另外，可包括數個其他二進位化之語法元素以允許視訊解碼器解碼視訊資料。
在一些實例中，有效性映射之掃描次序可不同於係數位準之掃描次序。在其他實例中，可協調變換係數之掃描次序使得係數位準之掃描與有效性映射的掃描相同，亦即，掃描方向及掃描型樣相同。另外，如上文所註明，可反向執行針對係數位準及有效係數之掃描，亦即，如自區塊中之最後有效係數進行至區塊中之第一係數(DC分量)之反向掃描。為了促進反向掃描，視訊寫碼器可在掃描之前識別最後有效係數。一旦識別到區塊中之最後有效係數，則可針對有效性映射及係數位準兩者應用反向掃描次序。
在掃描之後，歸因於較高頻率下之減少的能量且歸因於可使一些非零係數在位元深度減小之後變為零值係數的量化效應，通常將取決於掃描方向而在1D陣列的一端處對數個零係數進行分組。可在熵寫碼器設計中利用串列化之1D陣列中之係數分佈的此等特性以改良寫碼效率。換言之，若非零係數可經由某一適當掃描次序有效地配置於1D陣列之一部分中，則歸因於許多熵寫碼器之設計可預期較佳寫碼效率。舉例而言，熵寫碼可寫碼一連串零值係數，從而 提供更有效率之符號以用於寫碼。
作為一實例，在將DCT應用於變換係數時，常常存在非零係數接近2D變換單元之左上角(亦即，低頻率區)之較高機率。因此，若從左上角開始掃描變換係數，則熵寫碼效率可能增加，此情形可增加在串列化之一連串係數的相對開始處將非零係數分組在一起之機率。另外，可接近串列化陣列之彼端將零值係數分組在一起，此情形可增加熵寫碼效率。
在所提議之HEVC標準中採用對角線(或波前)掃描次序以用於掃描經量化變換係數。如上文所提及，對於變換為DCT之實例，經由變換及量化，非零變換係數可位於接近區塊之左上區的低頻率區域處。結果，在可首先遍歷左上區之對角線掃描程序之後，非零變換係數可更有可能位於1D陣列之前部分中。對於首先自右下區遍歷之對角線掃描程序，非零變換係數通常更有可能位於1D陣列之後部分中。
雖然上文之實例係關於對角線掃描以達成將更多非零係數置於1D陣列之一端處的目標，但可在視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)中使用不同掃描次序以寫碼變換係數。在一些狀況下，對角線掃描可為有效的。在其他狀況下，諸如Z字形、垂直或水平掃描之不同類型之掃描可更為有效。所實施之特定掃描可取決於各種準則，諸如位元率失真量度。
可以多種方式產生不同掃描次序。一實例為，對於變換 係數之每一區塊，可自數個可用掃描次序選擇「最佳」掃描次序。視訊編碼器接著可針對每一區塊將藉由各別索引表示之一組掃描次序當中之最佳掃描次序的索引之指示提供至解碼器。可藉由應用若干掃描次序及選擇在將非零係數置於1D向量之開始或結尾附近方面最有效之掃描次序來判定最佳掃描次序之選擇，藉此促進有效率之熵寫碼。
在另一實例中，可基於與相關預測單元之寫碼有關的各種因素(諸如，預測模式(I、B、P)、區塊大小、變換或其他因素)判定當前區塊之掃描次序。在一些狀況下，因為可在編碼器側及解碼器側兩者處推斷相同資訊(例如，預測模式)，所以可能不需要將掃描次序索引之指示提供至解碼器。實情為，視訊解碼器可儲存在知曉區塊之預測模式情況下指示適當掃描次序的組態資料及將預測模式映射至特定掃描次序之一或多個準則。
為了進一步改良寫碼效率，可用掃描次序可能並非總是恆定的。實情為，可啟用某一調適使得(例如)基於已寫碼之係數來適應性地調整掃描次序。一般而言，可以特定方式進行掃描次序調適使得根據選定掃描次序，零係數及非零係數更有可能分組在一起。
在一些視訊寫碼器中，初始可用掃描次序可呈極規則形式，諸如純水平、垂直、對角線或Z字形掃描。或者，掃描次序可經由訓練程序導出且因此可看似有些隨機。訓練程序可涉及將不同掃描次序應用於一區塊或一系列區塊，以識別(例如)在非零值係數及零值係數之有效置放方面產 生合乎需要之結果的掃描次序，如上文所提及。
若自訓練程序導出掃描次序或若可選擇多種不同掃描次序，則可在編碼器側及解碼器側兩者處儲存特定掃描次序。指定此等掃描次序之資料量可為相對大的。舉例而言，對於32×32變換區塊，一掃描次序可含有1024個變換係數位置。因為可存在不同大小之區塊且對於變換區塊之每一大小可存在數個不同掃描次序，所以需要節省之總資料量不可忽略。
相比之下，諸如對角線、水平、垂直或Z字形次序之規則掃描次序可不需要儲存，或可需要最少儲存。然而，諸如前向水平或垂直掃描之規則掃描將自左方或頂部一直至右方或底部來掃描一列/行，接著返回至左方或頂部以掃描下一列/行。對於大區塊，掃描次序之此類「強」定向可能效率不高，此係因為在一列/行之結尾處的變換係數與下一列/行之開始處的變換係數之間可存在極小相關。
在一些實例中，為了改良效率及/或簡化實施，可將變換係數之區塊劃分成子集，該等子集可採取複數個子區塊之形式。舉例而言，對於軟體或硬體視訊寫碼器而言，對諸如32×32之大區塊實施Z字形或對角線掃描可為負擔重的(例如，計算效率低的)。因此，在將區塊劃分成子區塊之後，接著可掃描及寫碼子區塊。關於視訊編碼器，可掃描來自子區塊之變換係數的二維陣列以形成變換係數之一維陣列，接著編碼該等變換係數。關於視訊解碼器，可接收且解碼變換係數之一維陣列，接著使用該等係數來重建構 二維子區塊。
本發明之技術大體上係關於掃描及寫碼變換係數之子區塊。舉例而言，如本文中所描述，係數掃描次序可描述在子區塊內掃描及寫碼變換係數之次序。子區塊掃描次序可描述掃描及寫碼子區塊自身之次序。根據本發明之態樣，係數掃描次序可具有與子區塊掃描次序相同之定向。舉例而言，如本文中所描述，掃描定向可大體上指代掃描方向、型樣或總掃描次序。亦即，Z字形型樣(例如，如關於圖5A所展示及描述)可被稱為具有Z字形定向。另外，方向為對角線之掃描(例如，如關於圖5D至圖5F所展示及描述)可被稱為具有對角線定向。根據本發明之態樣，子區塊掃描次序之定向可匹配係數掃描次序之定向。
舉例而言，根據本發明之態樣，視訊寫碼器可將大於預定子區塊大小之區塊再分成子區塊。在一些實例中，視訊寫碼器可將區塊劃分成4×4子區塊，但亦可使用多種其他子區塊大小(例如，2×2、8×8、16×16等等)。若視訊寫碼器針對圖像(或切片)之所有區塊使用相同子區塊大小，則可歸因於子區塊大小之均一性在硬體實施方面達成增益。然而，均一子區塊大小並非進行本發明之技術所必要的。
在將變換係數之區塊劃分成子區塊之後，視訊寫碼器可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數，以及按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。根據本發明之態樣，係數掃描次序及子區塊掃描次序可具有相同定向(例如，相同掃描型樣、方向或次序)。亦即，例如，視訊寫碼器可按係數掃 描次序以對角線方式掃描子區塊之變換係數中之每一者(例如，包括有效性、正負號、位準等等)。視訊寫碼器亦可按子區塊掃描次序跨越子區塊以對角線方式進行掃描。為了說明，掃描子區塊之次序可指定：首先掃描子區塊內之係數，其次接著掃描第二子區塊內之係數，等等，而係數掃描之次序指定掃描給定子區塊內之係數的次序。
在其他實例中，根據本發明之態樣，係數掃描次序可不同於子區塊掃描次序。亦即，例如，視訊寫碼器可執行對角線子區塊掃描次序及Z字形係數掃描次序。如下文更詳細所描述，視訊寫碼器可基於(例如)位元率失真量度適應性地判定子區塊及係數掃描次序。
在一些實例中，視訊寫碼器可逆向地執行掃描。另外，根據一些態樣，視訊寫碼器可順序地掃描及寫碼子區塊。亦即，視訊寫碼器可在按子區塊掃描次序移至下一子區塊之前按係數掃描次序掃描及寫碼當前子區塊之變換係數。
本發明之態樣亦係關於使用子區塊適應性掃描次序執行掃描(例如，CABAC中之有效性映射掃描或係數位準掃描)以用於熵寫碼。在一實例中，對於相對大之區塊大小(例如，32×32或16×16區塊大小)，可代替強水平及垂直掃描次序而使用子區塊適應性掃描次序，如上文所描述。然而，以下技術可用於可再分之任何大小區塊。如上文所註明，適應性掃描可幫助將區塊之非零變換係數分組在一起。
在一些實例中，將變換係數之區塊劃分成子區塊可在子 區塊內建立內容脈絡相依性(例如，在使用內容脈絡熵寫碼時)。舉例而言，在使用對角線掃描在子區塊內進行掃描時，子區塊內之左上係數的內容脈絡可取決於經處理之先前係數(例如，定位於當前變換係數下方之變換係數)。內容脈絡相依性可在熵寫碼時強加不合需要之延遲。為了避免此相依性且因此增強並列化，本發明之態樣係關於修改可導出內容脈絡的位置，該等位置可被稱為內容脈絡支援鄰域。舉例而言，本發明之技術包括判定移除兩個連續係數之相依性的內容脈絡支援鄰域，從而允許視訊寫碼器並列地處理兩個分格。在一些實例中，相依性移除可自兩個連續係數增加至三個、四個或四個以上連續係數。在彼等狀態下，可修改每一位置處之內容脈絡支援鄰域以在給定特定掃描次序的情況下在鄰域中移除內容脈絡相依性。
圖1為說明根據本發明之實例之實例視訊編碼及解碼系統10的方塊圖，該視訊編碼及解碼系統10可經組態以利用用於寫碼變換係數之技術。如圖1中所展示，系統10包括經由通信頻道16將經編碼視訊傳輸至目的地器件14之源器件12。經編碼視訊亦可儲存於儲存媒體34或檔案伺服器36上且可在需要時藉由目的地器件14存取。源器件12及目的地器件14可包含廣泛多種器件中之任一者，包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、諸如所謂的智慧型電話之電話手機、電視、攝影機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台或其類似者。在許多狀況下，可配備此等器件以用於無線通信。
因此，通信頻道16可包含適合用於經編碼視訊資料之傳輸的無線頻道、有線頻道或無線及有線頻道之組合，諸如射頻(RF)頻譜或一或多個實體傳輸線，或無線及有線媒體之任何組合。通信頻道16可形成基於封包之網路(諸如，區域網路、廣域網路或諸如網際網路之全球網路)的部分。通信頻道16大體上表示用於將視訊資料自源器件12傳輸至目的地器件14之任何合適通信媒體或不同通信媒體之集合，包括有線或無線媒體之任何合適組合。通信頻道16可包括路由器、交換器、基地台或可用於促進自源器件12至目的地器件14之通信的任何其他設備。
根據本發明之實例的用於寫碼變換係數之技術可適用於支援諸如以下各者之多種多媒體應用中之任一者的視訊寫碼：空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、串流視訊傳輸(例如，經由網際網路)、編碼數位視訊以儲存於資料儲存媒體上、解碼儲存於資料儲存媒體上之數位視訊，或其他應用。在一些實例中，系統10可經組態以支援單向或雙向視訊傳輸以支援諸如視訊串流傳輸、視訊播放、視訊廣播及/或視訊電話的應用。
在圖1之實例中，源器件12包括視訊源18、視訊編碼器20、調變器/解調變器22及傳輸器24。在源器件12中，視訊源18可包括諸如以下各者之源：視訊俘獲器件(例如，視訊攝影機)、含有先前俘獲之視訊的視訊封存檔、用以自視訊內容提供者接收視訊之視訊饋入介面，及/或用於產生電腦圖形資料作為源視訊之電腦圖形系統，或此等源 之組合。作為一實例，若視訊源18為視訊攝影機，則源器件12及目的地器件14可形成所謂的攝影機電話或視訊電話。然而，本發明中所描述之技術可大體上適用於視訊寫碼且可適用於無線及/或有線應用。
可由視訊編碼器20來編碼所俘獲、預俘獲或電腦產生之視訊。經編碼視訊資訊可根據通信標準(諸如，無線通信協定)藉由數據機22調變且經由傳輸器24傳輸至目的地器件14。數據機22可包括各種混頻器、濾波器、放大器或經設計以用於信號調變之其他組件。傳輸器24可包括經設計以用於傳輸資料之電路，包括放大器、濾波器及一或多個天線。
亦可將藉由視訊編碼器20編碼之所俘獲、預俘獲或電腦產生之視訊儲存至儲存媒體34或檔案伺服器36上以供稍後消耗。儲存媒體34可包括藍光(Ble-ray)光碟、DVD、CD-ROM、快閃記憶體或用於儲存經編碼視訊之任何其他合適的數位儲存媒體。接著可藉由目的地器件14存取儲存於儲存媒體34上之經編碼視訊以用於解碼及播放。
檔案伺服器36可為能夠儲存經編碼視訊且將彼經編碼視訊傳輸至目的地器件14之任何類型之伺服器。實例檔案伺服器包括web伺服器(例如，針對網站)、FTP伺服器、網路附接儲存(NAS)器件、本端磁碟機或能夠儲存經編碼視訊資料且將其傳輸至目的地器件之任何其他類型之器件。經編碼視訊資料自檔案伺服器36之傳輸可為串流傳輸、下載傳輸或兩者之組合。檔案伺服器36可經由包括網際網路連 接之任何標準資料連接藉由目的地器件14存取。此情形可包括適合於存取儲存於檔案伺服器上之經編碼視訊資料的無線頻道(例如，Wi-Fi連接)、有線連接(例如，DSL、纜線數據機、乙太網路、USB等)或兩者之組合。
在圖1之實例中，目的地器件14包括接收器26、數據機28、視訊解碼器30及顯示器件32。目的地器件14之接收器26經由頻道16接收資訊，且數據機28解調變該資訊以產生用於視訊解碼器30之經解調變位元串流。經由頻道16傳達之資訊可包括藉由視訊編碼器20產生之供視訊解碼器30在解碼視訊資料時使用的多種語法資訊。此語法亦可包括於儲存於儲存媒體34或檔案伺服器36上之經編碼視訊資料內。
顯示器件32可與目的地器件14整合或在目的地器件14外部。在一些實例中，目的地器件14可包括整合式顯示器件，且亦經組態以與外部顯示器件介接。在其他實例中，目的地器件14可為顯示器件。一般而言，顯示器件32向使用者顯示經解碼視訊資料，且可包含諸如以下各者之多種顯示器件中之任一者：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。
視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據諸如目前在開發中之高效率視訊寫碼(HEVC)標準之視訊寫碼標準操作，且可遵照HEVC測試模型(HM)。HEVC之最新工作草案(WD)(且在下文中被稱為HEVC WD7)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC- I1003-v5.zip獲得，其中更近版本可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I1003-v6.zip獲得，該兩個版本的全文特此如同在本文中所闡述般以引用之方式併入。或者，視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據諸如ITU-T H.264標準之其他專屬或工業標準或此等標準之擴展而操作，ITU-T H.264標準替代地被稱為MPEG-4第10部分(進階視訊寫碼(AVC))。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。視訊寫碼標準之其他實例包括MPEG-2及ITU-T H.263。
ITU-T H.264/MPEG-4(AVC)標準由ITU-T視訊寫碼專家群(VCEG)連同ISO/IEC動畫專家群(MPEG)一起制定為稱為聯合視訊小組(JVT)之集體合作之產品。在一些態樣中，本發明中所描述之技術可應用於大體道照H.264標準之器件。H.264標準由ITU-T研究小組且在日期為2005年3月描述於ITU-T推薦H.264(用於一般視聽服務之進階視訊寫碼)中，其在本文中可被稱為H.264標準或H.264規範或H.264/AVC標準或規範。聯合視訊小組(JVT)繼續致力於對H.264/MPEG-4 AVC之擴展。
JCT-VC致力於開發HEVC標準。HEVC標準化努力係基於視訊寫碼器件之演進模型，其被稱為HEVC測試模型(HM)。HM假設視訊寫碼器件相對於根據(例如)ITU-T H.264/AVC之現有器件的若干額外能力。舉例而言，H.264提供9個框內預測編碼模式，而HM可提供多達33個框內預測編碼模式。
HEVC標準將視訊資料之區塊稱為寫碼單元(CU)。一般而言，CU具有與根據H.264寫碼之巨集區塊相似之目的，除CU不會具有大小區別之外。因此，可將CU分裂成子CU。一般而言，在本發明中對CU之參考可指代圖像之最大寫碼單元(LCU)或LCU之子CU。舉例而言，位元串流內之語法資料可定義LCU，LCU依據像素數目為最大寫碼單元。可將LCU分裂成子CU，且可將每一子CU分裂成子CU。位元串流之語法資料可定義LCU可分裂之最大次數，其被稱為最大CU深度。因此，位元串流亦可定義最小寫碼單元(SCU)。
LCU可與階層式四分樹資料結構相關聯。一般而言，四分樹資料結構包括每個CU一個節點，其中根節點對應於LCU。若將CU分裂成四個子CU，則對應於CU之節點包括四個葉節點，其中之每一者對應於子CU中之一者。四分樹資料結構之每一節點可為對應CU提供語法資料。舉例而言，在四分樹中之節點可包括分裂旗標，其指示是否將對應於節點之CU分裂成子CU。CU之語法元素可遞歸地定義，且可取決於是否將CU分裂成子CU。
未被分裂之CU可包括一或多個預測單元(PU)。一般而言，PU表示對應CU之全部或一部分，且包括用於擷取PU之參考樣本的資料。舉例而言，在PU經框內模式編碼時，PU可包括描述PU之框內預測模式之資料。作為另一實例，在PU經框間模式編碼時，PU可包括定義PU之運動向量的資料。舉例而言，定義運動向量之資料可描述運動向 量之水平分量、運動向量之垂直分量、運動向量之解析度(例如，四分之一像素精度或八分之一像素精度)、運動向量所指向之參考圖像，及/或運動向量之參考清單(例如，清單0或清單1)。舉例而言，定義PU之用於CU之資料亦可描述將CU分割成一或多個PU。分割模式可在CU是未經寫碼、經框內預測模式編碼抑或經框間預測模式編碼之間而為不同的。
具有一或多個PU之CU亦可包括一或多個變換單元(TU)。在使用PU之預測之後，視訊編碼器可計算CU之對應於PU之部分的殘餘值。可對殘餘值進行變換、量化及掃描。TU未必限於PU之大小。因此，對於同一CU而言，TU可大於或小於對應PU。在一些實例中，TU之最大大小可為對應CU之大小。本發明亦使用術語「區塊」來指代CU、PU或TU中之任一者。
視訊編碼器20可實施本發明之技術中之任一者或全部以在視訊寫碼程序中改良變換係數之編碼。同樣地，視訊解碼器30可實施此等技術中之任一者或全部以在視訊寫碼程序中改良變換係數之解碼。如本發明中所描述之視訊寫碼器可指代視訊編碼器或視訊解碼器。類似地，視訊寫碼單元可指代視訊編碼器或視訊解碼器。同樣地，視訊寫碼可指代視訊編碼或視訊解碼。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可處理複數個子區塊中之區塊(例如，TU)的變換係數。子區塊之大小可相同或不同。視訊編碼器20及/或視訊解碼 器30可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數且可按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。亦即，子區塊掃描次序可指定：首先掃描第一子區塊中之係數，其次掃描第二子區塊中之係數，第三個掃描第三子區塊中之係數，等等。係數掃描次序接著可指定掃描每一子區塊內之係數的次序。根據本發明之態樣，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可針對係數掃描次序及子區塊掃描次序使用相同定向(例如，掃描型樣、方向或次序)。亦即，根據本發明之態樣，子區塊掃描次序之定向可匹配係數掃描次序之定向。在其他實例中，子區塊掃描次序可不同於係數掃描次序(例如，在適應性地判定子區塊掃描次序及係數掃描次序之實例中)。
舉例而言，在將變換係數之區塊劃分成子區塊(或接收變換係數之子區塊)之後，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數，以及按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。亦即，例如，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可按係數掃描次序以對角線方式掃描子區塊之變換係數中之每一者。視訊編碼器20及/或視訊解碼器30亦可按子區塊掃描次序跨越子區塊以對角線方式進行掃描。在一些實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可逆向地執行掃描。另外，根據一些態樣，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可順序地掃描及寫碼子區塊。亦即，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可在按子區塊掃描次序移至下一子區塊之前按係數掃描次序掃描及寫碼當前 子區塊之變換係數(例如，包括有效性、正負號、位準等等)。
根據一些態樣，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可執行適應性子區塊掃描次序。在一實例中，對於相對大之區塊大小(例如，32×32或16×16區塊大小)，可代替強水平及垂直掃描次序而使用子區塊適應性掃描次序，如上文所描述。視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可基於區塊大小、區塊之預測模式(例如，框內/框間預測模式)、相鄰區快之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)及/或自編碼器處之全位元率失真決策及來自解碼器處之經編碼位元串流的語法而適應性地判定區塊之子區塊掃描次序及係數掃描次序。
儘管未在圖1中展示，但在一些態樣中，視訊編碼器20及視訊解碼器30可各自與音訊編碼器及解碼器整合，且可包括適當MUX-DEMUX單元或其他硬體及軟體以處置共同資料串流或單獨資料串流中之音訊及視訊兩者的編碼。若適用，則在一些實例中，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20及視訊解碼器30各自可實施為諸如以下各者之多種合適編碼器電路中之任一者：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。當該等技術部分地以軟體實施時，器件可 將軟體指令儲存於合適的非暫時性電腦可讀媒體中，且使用一或多個處理器以硬體執行指令以執行本發明之技術。視訊編碼器20及視訊解碼器30中之每一者可包括於一或多個編碼器或解碼器中，其中之任一者可作為組合式編碼器/解碼器(CODEC)之部分而整合在各別器件中。
圖2為說明可使用如本發明中所描述之用於寫碼變換係數之技術的視訊編碼器20之實例之方塊圖。雖然可出於說明之目的而在圖2中關於所提議之HEVC寫碼來描述視訊編碼器20之某些態樣，但應理解可執行本發明之技術而無關於可需要掃描變換係數之其他寫碼標準或方法的限制。
在圖2之實例中，視訊編碼器20包括運動補償單元44、運動估計單元42、框內預測單元46、參考圖像緩衝器64、求和器50、變換處理單元52、量化單元54及熵編碼單元56。圖2中所說明之變換處理單元52為將實際變換應用於殘餘資料之區塊的單元，且將不與可被稱為CU之變換單元(TU)的變換係數之區塊混淆。對於視訊區塊重建構，視訊編碼器20亦包括反量化單元58、反變換處理單元60及求和器62。亦可包括解區塊濾波器(圖2中未展示)以對區塊邊界進行濾波從而自經重建構視訊移除方塊效應假影。在需要時，解區塊濾波器通常將對求和器62之輸出進行濾波。
在編碼程序期間，視訊編碼器20接收待寫碼之視訊圖像或切片。可將圖像或切片劃分成多個視訊區塊，例如，最大寫碼單元(LCU)。運動估計單元42及運動補償單元44執行所接收視訊區塊相對於一或多個參考圖像中之一或多個 區塊的框間預測性寫碼，以提供時間壓縮。框內預測單元46可執行所接收視訊區塊相對於在與待寫碼之區塊相同的圖像或切片中之一或多個相鄰區塊的框內預測性寫碼，以提供空間壓縮。
模式選擇單元40可(例如)基於針對每一模式之位元率失真分析來選擇寫碼模式(框內或框間)中之一者，且將所得經框內寫碼或經框間寫碼區塊提供至求和器50以產生殘餘區塊資料，且提供至求和器62以重建構經編碼區塊以用於參考圖像中。可將一些視訊圖像指定為I圖框，其中I圖框中之所有區塊係在框內預測模式下編碼。在一些狀況下，框內預測單元46可(例如)在藉由運動估計單元42執行之運動搜尋不產生對區塊之充分預測時執行P或B圖框中之區塊的框內預測編碼。
運動估計單元42及運動補償單元44可高度整合，但為概念性目的而分別說明。運動估計為產生運動向量之程序，該等運動向量估計視訊區塊之運動。舉例而言，運動向量可指示當前圖像中之預測單元相對於參考圖像之參考樣本的位移。參考樣本可為被發現在像素差方面緊密匹配包括經寫碼之PU之CU的部分之區塊，像素差可藉由絕對差和(SAD)、平方差和(SSD)或其他差量度判定。藉由運動補償單元44執行之運動補償可涉及基於藉由運動估計判定的運動向量提取或產生預測單元之值。此外，在一些實例中，運動估計單元42及運動補償單元44可在功能上整合。
運動估計單元42藉由比較預測單元與儲存於參考圖像緩 衝器64中之參考圖像的參考樣本來計算經框間寫碼圖像之預測單元的運動向量。在一些實例中，視訊編碼器20可計算儲存於參考圖像緩衝器64中之參考圖像之子整數像素位置的值。舉例而言，視訊編碼器20可計算參考圖像之四分之一像素位置、八分之一像素位置或其他分數像素位置的值。因此，運動估計單元42可執行相對於全像素位置及分數像素位置之運動搜尋且輸出具有分數像素精度之運動向量。運動估計單元42將經計算運動向量發送至熵編碼單元56及運動補償單元44。藉由運動向量識別之參考圖像之部分可被稱為參考樣本。參考樣本可定義像素值以用於形成待寫碼之當前區塊的預測性像素值。運動補償單元44可(例如)藉由擷取由PU之運動向量識別的參考樣本來計算當前CU之預測單元之預測值。
作為藉由運動估計單元42及運動補償單元44執行之框間預測的替代，框內預測單元46可框內預測編碼所接收區塊。假定區塊之編碼次序係自左向右、自上而下，框內預測單元46可相對於相鄰的先前經寫碼區塊(例如，在當前區塊上方的區塊、在當前區塊右上方的區塊、在當前區塊左上方的區塊或在當前區塊左方的區塊)編碼所接收區塊。框內預測單元46可藉由多種不同框內預測模式來組態。舉例而言，框內預測單元46可基於經編碼之CU的大小而藉由特定數目個方向性預測模式(例如，33個方向性預測模式)來組態。
框內預測單元46可藉由(例如)計算各種框內預測模式之 誤差值及選擇產生最低誤差值之模式而選擇框內預測模式。方向性預測模式可包括用於組合空間上相鄰像素之值且將組合值應用於PU中之一或多個像素位置的功能。一旦計算出PU中之所有像素位置的值，框內預測單元46便可基於PU與待編碼之所接收區塊之間像素差而計算預測模式之誤差值。框內預測單元46可繼續測試框內預測模式直至發現產生可接受誤差值之框內預測模式為止。框內預測單元46接著可將PU發送至求和器50。
視訊編碼器20藉由自經寫碼之原始視訊區塊減去藉由運動補償單元44或框內預測單元46計算之預測資料而形成殘餘區塊。求和器50表示執行此減法運算之一或多個組件。殘餘區塊可對應於像素差值之二維矩陣，其中殘餘區塊中之值的數目與對應於殘餘區塊之PU中之像素的數目相同。殘餘區塊中之值可對應於PU中與待寫碼之原始區塊中的共置像素之值之間的差(亦即，誤差)。該等差可取決於經寫碼之區塊的類型而為色度或明度差。
變換處理單元52可自殘餘區塊形成一或多個變換單元(TU)。變換處理單元52將諸如離散餘弦變換(DCT)、方向性變換或概念上類似之變換的變換應用於TU，產生包含變換係數之視訊區塊。變換處理單元52可將所得變換係數發送至量化單元54。在諸如變換跳過模式之某些視訊寫碼模式中，變換處理單元52可將殘餘區塊直接發送至量化單元54而不執行變換。在此等例子中，儘管實際上未將變換應用於殘餘值，但殘餘值在本文中仍可被稱為「變換係 數」。
量化單元54接著可量化變換係數。熵編碼單元56接著可根據指定掃描次序執行對矩陣中之經量化變換係數的掃描。本發明將熵編碼單元56描述為執行掃描。然而，應理解，在其他實例中，諸如變換處理單元52、量化單元54或視訊編碼器20中之另一單元的其他處理單元可執行掃描。
根據本發明之態樣，熵編碼單元56可掃描使用複數個子區塊之2D TU之變換係數。舉例而言，熵編碼單元56可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數且可按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。根據本發明之態樣，熵編碼單元56可針對係數掃描次序及子區塊掃描次序使用相同定向(例如，掃描型樣、方向或次序)。亦即，根據本發明之態樣，子區塊掃描次序之定向可匹配係數掃描次序之定向。在其他實例中，子區塊掃描次序可不同於係數掃描次序(例如，在適應性地判定子區塊掃描次序及係數掃描次序之實例中)。
舉例而言，熵編碼單元56可產生變換係數之TU。在掃描TU以使TU串列化之前，熵編碼單元56可將TU劃分成複數個子區塊。熵編碼單元56接著可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數，以及按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。亦即，在一實例中，出於說明之目的，熵編碼單元56可按係數掃描次序以對角線方式掃描子區塊之變換係數中之每一者。熵編碼單元56亦可按子區塊掃描次序跨越子區塊以對角線方式進行掃描(掃描子區塊自身)。在一些實例 中，熵編碼單元56可逆向地執行掃描。另外，根據一些態樣，熵編碼單元56可順序地掃描及寫碼子區塊。亦即，熵編碼單元56可在按子區塊掃描次序移至下一子區塊之前按係數掃描次序掃描及寫碼與當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。在其他實例中，熵編碼單元56可在寫碼下一分格之前寫碼整個TU(包括所有子區塊)之特定分格。
根據一些態樣，熵編碼單元56可執行適應性子區塊掃描次序。在一實例中，對於相對大之區塊大小(例如，32×32或16×16區塊大小)，可代替強水平及垂直掃描次序而使用子區塊適應性掃描次序，如上文所描述。熵編碼單元56可基於區塊大小、區塊之預測模式(例如，框內/框間預測模式)、相鄰區快之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)及/或自編碼器處之全位元率失真決策及來自解碼器處之經編碼位元串流的語法而適應性地判定區塊之子區塊掃描次序及係數掃描次序。
一旦掃描了變換係數(或在掃描期間)，則熵編碼單元56可將諸如CAVLC、PIPE或CABAC之熵寫碼應用於係數。另外，熵編碼單元56可編碼運動向量(MV)資訊及用於在視訊解碼器30處解碼視訊資料之多種其他語法元素中的任一者。語法元素可包括有效性映射，該有效性映射具有指示特定係數是否有效(例如，非零)之有效係數旗標及指示特定係數是否為最後有效係數之最後有效係數旗標(在一些實例中，最後有效係數位置可能未經寫碼)。視訊解碼器30可使用此等語法元素來重建構經編碼視訊資料。在藉由 熵編碼單元56進行熵寫碼之後，可將所得經編碼視訊傳輸至另一器件(諸如，視訊解碼器30)或將其封存以供稍後傳輸或擷取。
在一些實例中，將變換係數之區塊劃分成子區塊可在子區塊內建立內容脈絡相依性(例如，在使用內容脈絡資訊熵寫碼時)。舉例而言，在使用對角線掃描在子區塊內進行掃描時，針對子區塊內之左上係數的特定分格(諸如，有效性映射分格)之內容脈絡可取決於經處理之先前係數(例如，定位於當前變換係數下方之變換係數)。內容脈絡相依性可在熵寫碼時強加不合需要之延遲。為了避免此相依性且因此增強並列化，熵編碼單元56可修改內容脈絡支援鄰域。舉例而言，熵編碼單元56可判定移除兩個連續係數之內容脈絡相依性的內容脈絡支援鄰域，從而允許熵編碼單元56並列地編碼兩個分格。亦即，根據本發明之態樣，可移除來自通常將用以導出內容脈絡之位置集合(亦即，內容脈絡支援鄰域)的一或多個位置，藉此建立減小之內容脈絡集合。在一些實例中，熵編碼單元56可將相依性移除自兩個連續係數增加至三個、四個或四個以上連續係數。在彼等狀態下，可修改每一位置處之內容脈絡支援鄰域以在給定特定掃描次序的情況下在鄰域中移除內容脈絡相依性。
反量化單元58及反變換處理單元60分別應用反量化及反變換以在像素域中重建構殘餘區塊(例如)以供稍後用作參考區塊。運動補償單元44可藉由將殘餘區塊與參考圖像緩 衝器64之圖像中之一者的預測性區塊相加來計算參考區塊。運動補償單元44亦可將一或多個內插濾波器應用於經重建構殘餘區塊以計算子整數像素值從而用於在運動估計中使用。求和器62將經重建構殘餘區塊與藉由運動補償單元44產生之經運動補償預測區塊相加以產生經重建構視訊區塊從而用於儲存於參考圖像緩衝器64中。經重建構視訊區塊可藉由運動估計單元42及運動補償單元44用作為參考區塊以框間寫碼後續視訊圖像中之區塊。
圖3為說明視訊解碼器30之實例之方塊圖，該視訊解碼器30解碼經編碼視訊序列。在圖3之實例中，視訊解碼器30包括熵解碼單元70、運動補償單元72、框內預測單元74、反量化單元76、反變換單元78、參考圖像緩衝器82及求和器80。
熵解碼70在可為由圖2之熵編碼單元56使用的程序之反向程序中熵解碼經編碼視訊。運動補償單元72可基於自熵解碼單元70接收之運動向量產生預測資料。框內預測單元74可基於用信號發送之框內預測模式及來自當前圖像之先前經解碼區塊的資料產生當前圖像之當前區塊的預測資料。
在一些實例中，熵解碼單元70(或反量化單元76)可使用匹配藉由視訊編碼器20之熵編碼單元56(或量化單元54)使用的掃描次序之掃描來掃描所接收值。儘管可在反量化單元76中執行係數之掃描，但出於說明之目的，掃描將描述為藉由熵解碼單元70執行。另外，儘管出於說明之容易起 見展示為單獨功能單元，但熵解碼單元70、反量化單元76及視訊解碼器30之其他單元的結構及功能性可彼此高度整合。
視訊解碼器30可自經編碼位元串流接收識別藉由視訊編碼器20使用之掃描次序的發信號。或者或另外，可藉由視訊解碼器30基於經寫碼視訊之特性(諸如，預測模式、區塊大小、變換或其他特性)來推斷掃描次序。作為另一實例，視訊編碼器20及視訊解碼器30可針對所有使用狀況使用預定掃描次序及內容脈絡，且因而將不需要經編碼位元串流中之發信號。
根據本發明之技術，藉由視訊解碼器30判定之掃描次序可包括子區塊掃描次序及係數掃描次序，該等掃描次序定義如何將來自1D向量之變換係數掃描至經劃分成複數個子區塊之2D區塊中。解碼器可基於2D區塊之大小推斷變換係數之區塊的子區塊之數目及/或大小。在其他實例中，可在經編碼視訊位元串流中指示子區塊之數目及/或大小。
不管如何判定掃描次序，熵解碼單元70皆使用藉由編碼器使用之掃描次序的反向次序來將1D向量掃描至2D陣列中。根據本發明之技術，熵解碼單元70可執行將變換係數自1D向量之區段掃描至2D區塊之複數個子區塊中的掃描程序。此程序可為上文參看圖2所描述之程序的反向程序。
舉例而言，根據本發明之態樣，熵解碼單元70可解碼且 反向掃描在複數個子區塊中之TU。亦即，熵解碼單元70可按係數掃描次序掃描子區塊之變換係數且可按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。根據本發明之態樣，熵解碼單元70可針對係數掃描次序及子區塊掃描次序使用相同定向(例如，掃描型樣、方向或次序)。亦即，根據本發明之態樣，子區塊掃描次序之定向可匹配係數掃描次序之定向。在其他實例中，子區塊掃描次序可不同於係數掃描次序(例如，在適應性地判定子區塊掃描次序及係數掃描次序之實例中)。
舉例而言，熵解碼單元70可接收與TU相關聯之變換係數的串列化陣列。熵解碼單元70可掃描子區塊中之變換係數以重建構2D TU。亦即，熵解碼單元70可按係數掃描次序掃描變換係數，以及按子區塊掃描次序掃描子區塊自身。在一實例中，出於說明之目的，熵解碼單元70可按係數掃描次序以對角線方式掃描所接收變換係數中之每一者以重建構2D子區塊。
熵解碼單元70亦可按子區塊掃描次序以對角線方式掃描經重建構子區塊(在產生子區塊時)以重建構TU。在一些實例中，熵解碼單元70可逆向地執行掃描。另外，根據一些態樣，熵解碼單元70可順序地掃描及寫碼子區塊。亦即，熵解碼單元70可在按子區塊掃描次序移至下一子區塊之前按係數掃描次序掃描且解碼與當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。在其他實例中，熵解碼單元70可在解碼下一分格之前解碼整個TU(包括所有子區塊)之特定分格。
根據一些態樣，熵解碼單元70可執行適應性子區塊掃描次序。在一實例中，對於相對大之區塊大小(例如，32×32或16×16區塊大小)，可代替強水平及垂直掃描次序而使用子區塊適應性掃描次序，如上文所描述。熵解碼單元70可基於區塊大小、區塊之預測模式(例如，框內/框間預測模式)、相鄰區快之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)及/或自編碼器處之全位元率失真決策及來自解碼器處之經編碼位元串流的語法而適應性地判定區塊之子區塊掃描次序及係數掃描次序。
在一些實例中，將變換係數之區塊劃分成子區塊可在子區塊內建立內容脈絡相依性(例如，在使用內容脈絡)資訊熵寫碼時)。舉例而言，當使用對角線掃描在子區塊內進行掃描時，子區塊內之左上係數的內容脈絡可取決於經處理之先前係數(例如，定位於當前變換係數下方之變換係數)。內容脈絡相依性可在熵寫碼時強加不合需要之延遲。為了避免此相依性且因此增強並列化，熵解碼單元70可使用經修改之內容脈絡支援鄰域。舉例而言，熵解碼單元70可使用移除兩個連續係數之內容脈絡相依性的內容脈絡支援鄰域，從而允許熵解碼單元70並列地解碼兩個分格。在一些實例中，熵解碼單元70可將相依性移除自兩個連續係數增加至三個、四個或四個以上連續係數。在彼等狀況下，可修改每一位置處之內容脈絡支援鄰域以在給定特定掃描次序的情況下在鄰域中移除內容脈絡相依性。
藉由熵解碼單元70產生之變換係數的2D陣列可經量化， 且大體上可匹配藉由視訊編碼器20之熵編碼單元56掃描的變換係數之2D陣列以產生變換係數之1D向量。反量化單元76反量化(亦即，解量化)位元串流中所提供且藉由熵解碼單元70解碼之經量化變換係數。反量化程序可包括習知程序，例如，類似於針對HEVC提議或藉由H.264解碼標準定義之程序。反量化程序可包括使用藉由視訊編碼器20針對CU所計算之量化參數QP，以判定量化之程度，且同樣地判定應該要應用之反量化之程度。反量化單元76可在變換係數自1D向量轉換至2D陣列之前或之後反量化該等係數。
反變換單元58應用反變換，例如，反DCT、反整數變換、反KLT、反旋轉變換、反方向性變換或另一反變換。在一些實例中，反變換處理單元78可基於來自視訊編碼器20之發信號或藉由自一或多個寫碼特性(諸如，區塊大小、寫碼模式或其類似者)推斷變換來判定反變換。在一些實例中，反變換處理單元78可基於在包括當前區塊之LCU的四分樹之根節點處的用信號發送之變換來判定應用於當前區塊之變換。在一些實例中，反變換處理單元78可應用串接(cascaded)反變換。在使用所謂的跳過模式寫碼所接收係數之實例中，反變換單元58可未應用變換。
運動補償單元72產生經運動補償區塊，從而可能基於內插濾波器來執行內插。待用於以子像素精度執行運動估計之內插濾波器的識別符可包括於語法元素中。運動補償單元72可使用如藉由視訊編碼器20在視訊區塊之編碼期間使 用之內插濾波器，以計算參考區塊之子整數像素的內插值。運動補償單元72可根據所接收語法資訊來判定藉由視訊編碼器20使用之內插濾波器，且使用該等內插濾波器來產生預測性區塊。
在HEVC實例中，運動補償單元72及框內預測單元74可使用語法資訊(例如，藉由四分樹提供)中之一些來判定用以編碼經編碼視訊序列之圖像的LCU之大小。運動補償單元72及框內預測單元74亦可使用語法資訊來判定描述如何分裂經編碼視訊序列之圖像的每一CU(及同樣地，如何分裂子CU)之分裂資訊。語法資訊亦可包括指示如何編碼每一分裂之模式(例如，框內或框間預測，且對於框內預測為框內預測編碼模式)、每一經框間編碼PU之一或多個參考圖像(及/或含有參考圖像之識別符的參考清單)及用以解碼經編碼視訊序列之其他資訊。
求和器80將殘餘區塊與藉由運動補償單元72或框內預測單元74產生之對應預測區塊組合以形成經解碼區塊。舉例而言，求和器80可將預測性像素值(例如，明度及/或色度)與殘餘像素差值組合以重建構像素值。在需要時，亦可應用解區塊濾波器來對經解碼區塊進行濾波以便移除方塊效應假影。接著將經解碼視訊區塊儲存於參考圖像緩衝器82中，參考圖像緩衝器82提供參考區塊以供後續運動補償且亦產生經解碼視訊以供在顯示器件(諸如，圖1之顯示器件32)上呈現。
圖4為大體上說明有效性映射之寫碼的概念圖。舉例而 言，如上文所註明，視訊編碼器(諸如，視訊編碼器20)可在編碼係數之值(位準)之前編碼變換區塊(例如，TU)中之有效係數(亦即，非零變換係數)之位置。寫碼有效性映射之程序可被稱為有效性映射寫碼，其要求相對大百分比之位元速率。視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)可接收有效性映射且判定有效變換係數之位置。
圖4之實例展示經量化變換係數之4×4區塊100，其在第一列中具有三個有效係數，在第二列中具有四個有效係數，在第三列中具有兩個有效係數，且在第四列中無有效係數。有效性映射102包括在有效變換係數之每一位置中的(1)及在零值變換係數之每一位置中的(0)。一般而言，在判定有效性變換係數之位置之後，視訊編碼器20可串列化且編碼有效性映射102。同樣地，視訊解碼器30可接收串列化之有效性映射102以重建構有效係數之位置。
用於寫碼有效性映射之實例程序描述於D.Marpe,H.Schwarz及T.Wiegand之「Context-Based Adaptive Binary Arithmetic Coding in the H.264/AVC Video Compression Standard」(IEEE Trans.Circuits and Systems for Video Technology，第13卷，第7期，2003年7月)中。在此程序中，若如藉由寫碼區塊旗標(CBF)所指示在區塊中存在至少一個有效係數，則寫碼有效性映射，寫碼區塊旗標(CBF)可定義為：寫碼區塊旗標：coded_block_flag為一位元符號，其指示在變換係數之單一區塊內部是否存在有效(亦即，非 零)係數，對於有效係數，寫碼區塊型樣指示非零項。若coded_block_flag為零，則對於相關區塊，不傳輸其他資訊。
若在區塊中存在有效係數，則藉由遵循區塊中之變換係數的掃描次序編碼有效性映射，變換係數之掃描次序如下：變換係數之掃描：首先使用給定掃描型樣將子區塊之變換係數位準的二維陣列映射至一維清單中，對於該等子區塊，coded_block_flag指示非零項。換言之，根據掃描型樣掃描具有有效係數之子區塊。
在給定掃描型樣的情況下，可如下掃描有效性映射：有效性映射：若coded_block_flag指示區塊具有有效係數，則編碼二進位值有效性映射。對於按掃描次序之每一變換係數，傳輸一位元符號significant_coeff_flag。若significant_coeff_flag符號為1，亦即，若在此掃描位置處存在非零係數，則發送另一個一位元符號last_significant_coeff_flag。此符號指示當前有效係數是否為區塊內部之最後一個有效係數，或其後是否跟隨有其他有效係數。若到達最後掃描位置且尚未藉由具有值1之last_significant_coeff_flag終止有效性映射編碼，則顯而易見，最後係數必須為有效的。
其他視訊寫碼標準可使用不同程序來寫碼有效性資訊。舉例而言，所提議之HEVC標準使用類似於上文所描述之程序的程序，但未寫碼最後有效係數旗標。實情為，根據 HEVC，可識別最後有效係數，且掃描可按逆向次序自最後有效係數進行至第一有效係數。
根據本發明之態樣，有效性映射102可形成較大有效性映射之部分。亦即，例如，有效性映射102可為針對有效性旗標之較大區塊的有效性旗標之子區塊。在此等實例中，根據本發明之態樣，視訊寫碼器可使用具有相同定向之掃描來掃描有效性映射102及較大有效性映射。除有效性映射102之外，如下文更詳細所描述，亦可按與有效性映射102相同或不同之定向掃描多種其他分格(例如，正負號、位準等等)。
圖5A至圖5F大體上說明用於寫碼變換係數之掃描型樣及方向。舉例而言，圖5A至圖5F中所展示之掃描型樣可藉由視訊編碼器(諸如，視訊編碼器20)在使變換係數(例如，有效性、位準、正負號等等)之2D陣列串列化時用作係數掃描次序。在另一實例中，掃描型樣可藉由視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)在自經寫碼變換係數之所接收串列化陣列重建構變換係數之區塊時用作係數掃描次序。
在一些實例中，圖5A至圖5F中所展示之掃描型樣及方向可藉由視訊寫碼器在掃描有效性映射(諸如，圖4中所展示之有效性映射102)以及變換係數位準時實施。舉例而言，圖5A說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數(例如，與TU相關聯之變換係數)的前向Z字形掃描型樣110。一般而言，Z字形掃描型樣110以交替之45度角自區塊之左上方至區塊之右下方來遍歷區塊。亦即，在圖5A中所展示 之實例中，第一係數112為定位於區塊之左上角處的DC分量，而待掃描之最後係數114定位於區塊之右下角處。
圖5B說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數的前向水平掃描型樣120。一般而言，前向水平掃描型樣120自左向右且自上而下遍歷區塊。亦即，在圖5B中所展示之實例中，第一係數122為定位於區塊之左上角處的DC分量，而待掃描之最後係數124定位於區塊之右下角處。前向水平掃描型樣120自第一係數122自左向右跨越區塊之頂部進行。自左向右掃描每一後續列直至到達最後係數124為止。
圖5C說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數的前向垂直掃描型樣130。一般而言，前向垂直掃描型樣130自上而下且自左向右遍歷區塊。亦即，在圖5C中所展示之實例中，第一係數132為定位於區塊之左上角處的DC分量，而待掃描之最後係數134定位於區塊之右下角處。前向垂直掃描型樣130自第一係數132朝向區塊之相對底部向下進行。自上而下掃描每一後續行直至到達最後係數134為止。
圖5D說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數的對角線掃描型樣140。一般而言，對角線掃描型樣140以45度角自右上方至左下方來遍歷區塊(例如，區塊之左上角至區塊之右下角)。亦即，在圖5D中所展示之實例中，第一係數142為定位於區塊之左上角處的DC分量，而待掃描之最後係數144定位於區塊之右下角處。對角線掃描型樣140中之 對角線中的每一者以45度角自區塊之右上角至區塊之左下角來遍歷區塊。
圖5E說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數的另一對角線掃描型樣150。一般而言，對角線掃描型樣150以45度角自左下方至右上方來遍歷區塊(例如，區塊之左下角至區塊之右上角)。亦即，在圖5E中所展示之實例中，第一係數152為定位於區塊之左上角處的DC分量，而待掃描之最後係數154定位於區塊之右下角處。然而，對角線掃描型樣150以與對角線掃描型樣140相反之方向進行。對角線掃描型樣150中之對角線中的每一者以45度角自區塊之左下角至區塊之右上角遍歷區塊。
圖5A至圖5E中所展示之掃描中的每一者以前向(亦即，自變換區塊之左上角中的較低頻率變換係數至變換區塊之右下角中的較高頻率變換係數)進行。或者，掃描中之每一者可以逆向或反向(亦即，自區塊之右下角至左上角)進行。在此實例中，如上文所註明，零值變換係數可定位於串列化陣列之開始處。
舉例而言，圖5F說明如圖5E中所展示之掃描型樣的逆向對角線掃描型樣。亦即，圖5F說明用於掃描視訊資料之區塊之變換係數(例如，與TU相關聯之變換係數)的逆向對角線掃描型樣160。一般而言，逆向對角線掃描型樣160以45度角自右向左且自下而上來遍歷區塊。亦即，在圖5F中所展示之實例中，第一係數162定位於區塊之右下角處，而待掃描之最後係數164定位於區塊之左上角處。換言之， 對角線掃描型樣160中之對角線中的每一者以45度角自區塊之右上角至區塊之左下角來遍歷區塊。DC係數可保留於區塊之左上角中，其中高頻係數在區塊之右下角中。
應理解，僅出於說明之目的而提供圖5A至圖5F中所展示之掃描型樣。另外，可使用不同定向之掃描來掃描與變換係數相關聯之不同分量(例如，有效性、正負號、位準等等)。可藉由語法元素掃描及寫碼係數位準，語法元素指示係數是否具有大於1之位準及大於2之位準以及剩餘位準(例如，大於2)。在一些例子中，可以變換係數位準(例如，與係數位準相關聯之一或多個語法元素)之相反方向來掃描有效性資訊(例如，有效性旗標)。在其他例子中，可實施統一掃描型樣，使得以相同方向掃描及寫碼有效性資訊及變換係數位準。
雖然根據本發明之態樣且如下文更詳細描述，圖5A至圖5F中所展示之掃描大體上被描繪為針對整個區塊執行，但可在變換係數之子區塊內且跨越該等子區塊使用此等掃描。亦即，作為一實例，可將圖5F中所展示之逆向對角線掃描型樣160用作用於掃描子區塊內之變換係數之係數掃描次序，以及用於掃描子區塊自身之子區塊掃描次序。
圖6為說明針對以對角線方式定向之掃描路徑之內容脈絡支援鄰域的實例之概念圖。舉例而言，圖6說明變換係數之區塊170及穿過當前正經寫碼之變換係數位置172的以對角線方式定向之掃描線171。另外，圖6之實例展示具有五個元素之內容脈絡支援鄰域174A至174E(共同地，為內 容脈絡支援鄰域174)。
舉例而言，如上文所註明，可使用分格之指示分格具有給定值(例如，「0」或「1」)之可能性的機率估計來寫碼視訊資料之區塊的每一分格，不管該分格是對應於區塊之殘餘變換係數位準抑或有效性映射資訊。機率估計包括於亦被稱為「內容脈絡模型」之機率模型內。藉由判定分格之可藉由內容脈絡支援鄰域識別之內容脈絡來選擇機率模型。亦即，內容脈絡支援鄰域可識別可用於熵寫碼與變換係數相關聯之特定符號或旗標的語法元素之相對位置。內容脈絡(例如，位於內容脈絡鄰域位置中之實際值)判定機率模型。
在圖6中所展示之實例中，可並列地寫碼沿掃描型樣線171之變換係數中之任一者。此掃描型樣可被稱為「並列親和的」。亦即，可並列地寫碼沿掃描線171之位置，此係因為在掃描線171中無一位置包括取決於掃描線171中之另一位置的內容脈絡支援鄰域。因此，掃描線171允許並列地計算複數個有效性旗標之內容脈絡，藉此實現內容脈絡預提取以供有效性旗標寫碼。此掃描線亦可使用推測計算來促進多個有效性旗標之寫碼。
然而，如下文關於圖11及圖12更詳細描述，在一些實例中，將變換係數之區塊劃分成子區塊可在子區塊內建立內容脈絡相依性(例如，在使用內容脈絡熵寫碼時)。亦即，子區塊中之某些位置之內容脈絡支援鄰域可依賴於來自子區塊之按掃描次序在先前之係數。因此，本發明之態樣係 關於針對允許並列地寫碼一個以上有效性旗標之子區塊掃描判定內容脈絡支援鄰域(例如，可針對子區塊中之一個以上位置預提取內容脈絡)。
圖7大體上說明將變換係數之區塊180劃分成呈子區塊184A至184P(共同地，為子區塊184)之形式的子集。舉例而言，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可在掃描且熵寫碼區塊180時將區塊180劃分成子區塊184。
根據本發明之態樣，如下文更詳細描述，可按係數掃描次序掃描子區塊184內之變換係數。另外，可按子區塊掃描次序掃描子區塊184中之每一者。在一些實例中，根據本發明之態樣，係數掃描次序可匹配子區塊掃描次序者。
在一些實例中，視訊寫碼器可在一個以上遍次中寫碼子區塊184之有效性資訊及係數位準。舉例而言，視訊寫碼器可執行第一遍次以寫碼有效性資訊。視訊寫碼器接著可執行另一遍次以寫碼變換係數位準之分格1(例如，大於1)，執行另一遍次以寫碼變換係數位準之分格2(例如，大於2)，執行另一遍次以寫碼變換係數位準之剩餘分格(例如，剩餘位準)，且執行另一遍次以寫碼變換係數位準之正負號。然而，僅出於實例之目的而提供上文所描述之五個遍次，且可使用不同寫碼系統。
根據本發明之一些態樣，視訊寫碼器可順序地寫碼子區塊184中之每一者。亦即，視訊寫碼器可按變換係數掃描次序執行上文針對子區塊184A所描述之五個寫碼遍次。視 訊寫碼器接著可按子區塊掃描次序移至下一子區塊且按變換係數掃描次序執行相同的五個寫碼遍次。在其他實例中，可在移至下一寫碼遍次之前針對整個區塊180執行一寫碼遍次。亦即，視訊寫碼器可針對子區塊184之所有變換係數按變換係數掃描次序且針對所有子區塊184按子區塊掃描次序來執行區塊180之第一寫碼遍次。視訊寫碼器接著可以相同方式執行區塊180之下一寫碼遍次直至已完成所有寫碼遍次為止。
在一些實例中，視訊寫碼器可使用統一掃描來掃描子區塊184之變換係數。舉例而言，視訊寫碼器可使用具有相同定向之掃描(例如，對角線掃描)來掃描有效性資訊及係數位準。在其他實例中，視訊寫碼器可使用逆向掃描或具有其他定向之掃描來掃描變換係數之分量(例如，有效性、正負號、位準等等)。舉例而言，視訊寫碼器最初可按前向掃描來掃描有效性映射資訊。視訊寫碼器接著可按逆向掃描來掃描一或多個係數位準分格。
雖然在圖7中所展示之實例中，區塊180之大小為16×16變換係數，但亦應理解，可類似地劃分較大或較小區塊。此外，雖然子區塊184之大小為4×4，但應理解，可使用較大或較小子區塊。亦即，在其他實例中，子區塊之大小可為2×2、8×8、16×16或n ×n ，只要子區塊大小小於或等於原始區塊大小即可。可基於區塊之大小來預先判定如何再分變換係數之特定區塊。因而，視訊解碼器可基於區塊之大小來推斷如何再分區塊。在其他實例中，可藉由編碼器在 經編碼視訊位元串流中指示子區塊之數目及/或大小。
圖8A至圖8E大體上說明用於寫碼變換係數之子區塊的掃描型樣及方向。舉例而言，圖8A至圖8E中所展示之掃描型樣可藉由視訊編碼器(諸如，視訊編碼器20)在串列化變換係數(例如，有效性、位準、正負號等等)之2D陣列時用作子區塊掃描次序。在另一實例中，掃描型樣可藉由視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)在自經寫碼變換係數之所接收串列化陣列重建構變換係數之區塊時用作子區塊掃描次序。
舉例而言，圖8A大體上說明用於跨越變換係數之區塊的子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)進行掃描之前向Z字形子區塊掃描次序190。一般而言，前向Z字形子區塊掃描次序190自區塊之相對頂部至區塊之相對底部以交替之45度角、自區塊之左上角中的相對第一子區塊192至區塊之右下角中的最後子區塊194來遍歷子區塊中之每一者。
圖8B大體上說明用於跨越變換係數之區塊的子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)進行掃描之前向水平子區塊掃描次序196。一般而言，前向水平子區塊掃描次序196以自左向右及自上而下之一系列水平線自區塊之左上角中的相對第一子區塊198至右下角中的最後子區塊200來遍歷子區塊中之每一者。亦即，在圖8B中所展示之實例中，前向水平子區塊掃描次序自第一子區塊198自左向右跨越區塊之頂部進行。接著自左向右掃描每一後續列直至到達最後子區塊200為止。
圖8C說明用於跨越變換係數之區塊的子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)進行掃描之前向垂直子區塊掃描次序204。一般而言，前向垂直子區塊掃描次序204以自上而下及自左向右之一系列垂直線自區塊之左上角中的相對第一子區塊206至右下角中的最後子區塊208來遍歷子區塊中之每一者。亦即，在圖8C中所展示之實例中，前向垂直子區塊掃描次序自第一子區塊206朝向區塊之相對底部向下進行。自上而下掃描每一後續行直至到達最後子區塊208為止。
圖8D大體上說明用於跨越變換係數之區塊的子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)進行掃描之對角線子區塊掃描次序210。一般而言，對角線子區塊掃描次序210自左向右且自下而上以45度角、自區塊之左上角中的相對第一子區塊212至區塊之右下角中的最後子區塊214來遍歷子區塊中之每一者。亦即，在圖8D中所展示之實例中，對角線子區塊掃描次序210以自第一子區塊212至最後子區塊214之連續對角線、自區塊之左下角至區塊之右上角以45度角來遍歷區塊。
圖8A至圖8D中所展示之子區塊掃描中的每一者以前向(亦即，自變換區塊之左上角中的較低頻率變換係數至變換區塊之右下角中的較高頻率變換係數)進行。或者，掃描中之每一者可以逆向或反向(亦即，自區塊之右下角至左上角)進行。在此實例中，如上文所註明，零值變換係數可定位於串列化陣列之開始處。若在位元串流中顯式地 寫碼最後係數之位置，則逆向子區塊掃描可自含有相對於前向掃描之最後有效係數的子區塊開始。又，在此子區塊內，掃描可自最後有效係數(針對位準寫碼)或按反向掃描次序在最後有效係數之後的係數開始。或者，可總是掃描所有子區塊及所有係數，但可推斷關於前向掃描在最後有效係數之後的係數為0。
舉例而言，圖8E大體上說明用於按與圖8D中所展示之子區塊掃描次序逆向的次序跨越變換係數之區塊的子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)進行掃描之逆向對角線子區塊掃描次序216。一般而言，逆向對角線子區塊掃描次序216自右向左且自上而下以45度角、自區塊之右下角中的相對第一子區塊217至區塊之左上角中的最後子區塊218來遍歷子區塊中之每一者。亦即，在圖8E中所展示之實例中，逆向對角線子區塊掃描次序216以自第一子區塊217至最後子區塊218之連續對角線、自區塊之右上角至區塊之左下角以45度角來遍歷區塊。
應理解，僅出於說明之目的而提供圖8A至圖8E中所展示之子區塊掃描型樣。另外，可使用不同定向之掃描來掃描與變換係數相關聯之不同分量(例如，有效性、正負號、位準等等)。舉例而言，在一些例子中，可以變換係數位準之相反方向來掃描有效性資訊(例如，有效性旗標)。在其他例子中，可實施統一掃描型樣，使得以相同方向掃描有效性資訊及變換係數位準。
根據本發明之態樣，圖8A至圖8E中所展示之子區塊掃 描次序可匹配用以掃描子區塊中之每一者內的變換係數之各別係數掃描次序。亦即，用於掃描子區塊中之每一者內的係數之係數掃描次序可與用於掃描子區塊自身之子區塊掃描次序相同。
根據本發明之其他態樣，係數掃描次序及/或子區塊掃描次序可為適應性的。亦即，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可基於區塊大小、框內/框間預測模式、相鄰區塊之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)或其他視訊寫碼特性來選擇區塊之子區塊掃描次序及/或係數掃描次序。在另一實例中，可在視訊編碼器20處自位元率失真分析判定子區塊掃描次序及係數掃描次序。在此狀況下，可在經編碼視訊位元串流中用信號發送指示子區塊掃描次序及係數掃描次序之語法(例如，來自下文所展示之表1的區塊掃描索引)以供在解碼器處使用。
因此，可根據相同或不同掃描次序掃描圖8A至圖8E中所展示之每一子區塊內的變換係數。亦即，可使用Z字形、水平、對角線或垂直掃描次序來掃描每一子區塊內之變換係數。此外，此等掃描次序中之每一者可呈前向或反向。係數掃描次序可與子區塊掃描次序不同或相同。另外，對於變換係數之區塊中的每一子區塊，係數掃描次序可相同，或可單獨地選擇每一子區塊之係數掃描次序。舉例而言，若子區塊掃描次序及係數掃描次序兩者使用三種掃描(亦即，對角線、水平及垂直)，則如下文表1中所展示，區塊之潛在掃描的總數目為3×3=9。
應理解，僅出於實例之目的而提供表1，且其他掃描可用於在適應性掃描判定期間選擇。舉例而言，Z字形掃描、以上掃描中之任一者或全部的逆向掃描或其他定向之掃描亦可用於選擇。如別處所提及，本發明之掃描技術可適用於用於CAVLC、CABAC或其他熵寫碼技術之掃描程序。舉例而言，前述掃描技術可適用於使用有效性映射及係數位準掃描以用於CABAC。
圖9A及圖9B大體上更詳細說明按係數掃描次序掃描複數個子區塊之變換係數以及按子區塊掃描次序掃描複數個子區塊。舉例而言，關於圖9A，根據本發明之態樣，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可在寫碼區塊220時將區塊220劃分成子區塊222A、222B、222C及222D(共同地，為子區塊222)。亦即，視訊編碼器20可在使區塊220之變換係數串列化時將區塊220劃分成子區塊 222。或者，視訊解碼器30可使用子區塊222重建構區塊220之變換係數。
在任何狀況下，圖9A中所展示之實例大體上說明用於掃描區塊220之變換係數的對角線係數掃描次序，而圖9B大體上說明用於掃描子區塊222之類似定向之對角線子區塊掃描次序。因此，如圖9A及圖9B中所展示，視訊寫碼器可掃描與定位於區塊220之左上角中的第一子區塊222A相關聯之變換係數。視訊寫碼器接著可掃描與定位於區塊220之左下角中的第二子區塊222B相關聯之變換係數，繼之以掃描與定位於區塊220之右上角中的第三子區塊222C及定位於區塊220之右下角中的第四子區塊222D相關聯之變換係數。
如上文所註明，在一些實例中，視訊寫碼器可在一個以上遍次中寫碼子區塊222之有效性資訊及係數位準。根據本發明之一些態樣，視訊寫碼器可順序地寫碼子區塊222中之每一者。亦即，視訊寫碼器可按變換係數掃描次序執行子區塊222A之所有寫碼遍次。視訊寫碼器接著可移至子區塊222B，繼之以子區塊222C及子區塊222D，在移至下一子區塊之前完成一子區塊中之係數的寫碼。
在其他實例中，可在移至下一寫碼遍次之前針對整個區塊220執行複數寫碼遍次中之一個寫碼遍次。亦即，視訊寫碼器可針對子區塊222之所有變換係數按變換係數掃描次序且針對所有子區塊222按子區塊掃描次序來執行區塊220之第一寫碼遍次。視訊寫碼器接著可以相同方式執行 區塊220之下一寫碼遍次直至已完成所有寫碼遍次為止。
在一些實例中，視訊寫碼器可使用統一掃描來掃描子區塊222之變換係數。舉例而言，視訊寫碼器可使用具有圖9A及圖9B中所展示之對角線定向的掃描來掃描有效性資訊(例如，有效性旗標)及係數位準。在其他實例中，視訊寫碼器可使用逆向掃描或具有其他定向之掃描來掃描子區塊222之變換係數之分量(例如，有效性、正負號、位準等等)。舉例而言，視訊寫碼器最初可按前向掃描來掃描有效性映射資訊。視訊寫碼器接著可按逆向掃描來掃描一或多個係數位準分格。
雖然圖9A及圖9B中所展示之實例大體上說明對角線掃描型樣，如上文關於圖5A及圖5B所註明，但可使用多種其他掃描型樣，諸如Z字形型樣、適應性掃描次序、水平型樣、垂直型樣等等。另外，雖然圖9A及圖9B中所展示之實例說明具有4×4子區塊之變換係數的8×8區塊，但應理解，本發明之技術可適用於其他大小之區塊以及其他大小之子區塊。舉例而言，子區塊可包括變換單元(TU)之變換係數的任何n ×n 區塊(或在子區塊不為正方形的例子中，n ×m 區塊)，其中n ×n 小於或等於TU之大小。另外，如圖9A及圖9B中所展示，相等大小之子區塊可幫助達成硬體效率(例如，硬體可在固定子區塊大小情況下最佳工作)。然而，在其他實例中，本發明之技術可適用於具有不同大小之子區塊。
圖10A及圖10B亦大體上更詳細說明按係數掃描次序掃 描複數個子區塊之變換係數以及按子區塊掃描次序掃描複數個子區塊。舉例而言，關於圖10A，根據本發明之態樣，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可在寫碼區塊224時將區塊224劃分成子區塊226A、226B、226C及226D(統稱為子區塊226)。亦即，視訊編碼器20可在使區塊224之變換係數串列化時將區塊224劃分成子區塊226。或者，視訊解碼器30可使用子區塊226重建構區塊224之變換係數。
圖10A中所展示之實例大體上說明用於掃描區塊224之變換係數的逆向對角線係數掃描次序(相對於圖9A中所展示之對角線掃描次序)，而圖10B大體上說明用於掃描子區塊222之類似定向的逆向對角線子區塊掃描次序(相對於圖9B中所展示之對角線掃描次序)。因此，如圖10A及圖10B中所展示，視訊寫碼器最初可掃描與定位於區塊224之右下角中的第一子區塊226A相關聯之變換係數。視訊寫碼器接著可掃描與定位於區塊224之右上角中的第二子區塊226B相關聯之變換係數，繼之以掃描與定位於區塊224之左下角中的第三子區塊226C及定位於區塊224之左上角中的第四子區塊226D相關聯之變換係數。
圖11A及圖11B亦大體上更詳細說明按係數掃描次序掃描複數個子區塊之變換係數，以及按子區塊掃描次序掃描複數個子區塊。舉例而言，關於圖11A，根據本發明之態樣，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可在寫碼區塊228時將區塊228劃分成子區塊230A、230B、 230C及230D(共同地，為子區塊230)。亦即，視訊編碼器20可在使區塊228之變換係數串列化時將區塊228劃分成子區塊230。或者，視訊解碼器30可使用子區塊230重建構區塊228之變換係數。
圖11A中所展示之實例大體上說明用於掃描區塊228之變換係數的逆向垂直係數掃描次序，而圖11B大體上說明用於掃描子區塊230之類似定向之逆向垂直子區塊掃描次序。因此，如圖11A及圖11B中所展示，視訊寫碼器最初可掃描與定位於區塊228之右下角中的第一子區塊230A相關聯之變換係數。視訊寫碼器接著可掃描與定位於區塊228之右上角中的第二子區塊230B相關聯之變換係數，繼之以掃描與定位於區塊228之左下角中的第三子區塊230C及定位於區塊228之左上角中的第四子區塊230D相關聯之變換係數。
因此，圖11A及圖11B中所展示之實例包括掃描定向，該掃描定向具有逆向垂直定向使得執行對區塊228之掃描包括：在複數個子區塊中之每一者內按自下而上及自右向左之係數掃描次序垂直地掃描複數個子區塊230中之每一者的變換係數，及按區塊228之自下而上及自右向左之子區塊掃描次序跨越複數個子區塊中之每一者垂直地進行掃描。
圖12A及圖12B亦大體上更詳細說明按係數掃描次序掃描複數個子區塊之變換係數以及按子區塊掃描次序掃描複數個子區塊。舉例而言，關於圖12A，根據本發明之態 樣，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)可在寫碼區塊234時將區塊234劃分成子區塊236A、236B、236C及236D(共同地，為子區塊236)。亦即，視訊編碼器20可在使區塊234之變換係數串列化時將區塊234劃分成子區塊236。或者，視訊解碼器30可使用子區塊236重建構區塊234之變換係數。
圖12A中所展示之實例大體上說明用於掃描區塊234之變換係數的逆向水平係數掃描次序，而圖12B大體上說明用於掃描子區塊236之類似定向之逆向垂直子區塊掃描次序。因此，如圖12A及圖12B中所展示，視訊寫碼器最初可掃描與定位於區塊234之右下角中的第一子區塊236A相關聯之變換係數。視訊寫碼器接著可掃描與定位於區塊234之右上角中的第二子區塊236B相關聯之變換係數，繼之以掃描與定位於區塊234之左下角中的第三子區塊236C及定位於區塊234之左上角中的第四子區塊236D相關聯之變換係數。
因此，圖12A及圖12B中所展示之實例包括掃描定向，該掃描定向具有逆向水平定向使得執行對區塊234之掃描包含：在複數個子區塊236中之每一者內按自右向左及自下而上的係數掃描次序水平地掃描複數個子區塊236中之每一者的變換係數，及按區塊234之自右向左及自下而上的子區塊掃描次序跨越複數個子區塊中之每一者水平地進行掃描。
為了促進圖10A至圖12B中所展示之反向掃描，在一些 實例中，視訊寫碼器首先可識別各別區塊之最後有效係數，以及每一各別子區塊之最後有效係數。亦即，雖然如上文所描述圖10A至圖12B中所展示之實例大體上說明掃描所有變換係數位置，但視訊寫碼器僅可掃描有效係數。因此，視訊寫碼器可判定子區塊中之每一者中的最後有效係數，且按自每一子區塊之最後有效係數至每一子區塊之相對第一有效係數(例如，DC係數)的係數掃描次序來掃描子區塊中之每一者。另外，視訊寫碼器可判定區塊之最後有效係數，且按自區塊之最後有效係數至區塊中之相對第一有效係數(例如，DC係數)的子區塊掃描次序來掃描子區塊。因此，若子區塊中之一或多者不含有有效係數，則可不掃描此等變換係數及/或子區塊。
圖13為說明對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之實例的概念圖。舉例而言，圖13說明已劃分成複數個子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)之變換係數之區塊240及穿過當前正經寫碼之變換係數位置244(實心區塊)的在子區塊內之以對角線方式定向之係數掃描次序。圖13中所展示之實例包括具有四個內容脈絡支援元素(陰影區塊)之內容脈絡支援鄰域246。相對於圖6中所展示之內容脈絡支援鄰域，內容脈絡支援鄰域246具有移除位置248。亦即，例如，用於寫碼當前正經寫碼之變換係數244的有效性旗標之內容脈絡不包括來自移除位置248之資料。
如上文所註明，可使用分格之指示分格具有給定值(例 如，「0」或「1」)之可能性的機率估計來寫碼視訊資料之區塊的每一分格，不管該分格是對應於區塊之殘餘變換係數位準抑或有效性資訊。藉由判定分格之可藉由內容脈絡支援鄰域識別之內容脈絡來選擇機率模型。亦即，內容脈絡支援鄰域可識別用以導出用於熵寫碼與變換係數相關聯之特定符號或旗標之內容脈絡的先前經寫碼語法元素之相對位置。內容脈絡(例如，位於內容脈絡鄰域位置中之語法元素的實際值)判定機率模型。
在圖6中所展示之實例中，可並列地寫碼沿掃描型樣線171之變換係數中之任一者，此係因為在掃描線171中無一位置包括取決於掃描線171中之另一位置的內容脈絡支援鄰域(假定針對所有位置使用相同內容脈絡支援鄰域)。因此，掃描線171允許並列地計算複數個有效性旗標之內容脈絡，藉此實現內容脈絡預提取以供有效性旗標寫碼。
然而，在將Z字形或對角線掃描應用於相對大的區塊(諸如，圖6中所展示之區塊)時，可同時提取若干係數，藉此增加硬體實施中之負擔。亦即，沿掃描線171在當前正經寫碼之變換係數之前及之後處理的變換係數並不定位在與當前正經寫碼之變換係數相同的行或列中。習知地，按照行及列來對變換係數進行定序及儲存。因此，為了能夠擷取連續資料，可能需要處理變換係數之一條以上對角線。在一些例子中，基於軟體之單指令多資料(SIMD)實施可在使此等大規模掃描並列化時面臨類似問題。引入子區塊之區域性可幫助減輕此問題。亦即，較小子區塊可允許以更 有效方式擷取資料。
雖然將變換係數之區塊劃分成子區塊可幫助減輕上文所描述之問題，但子區塊亦可在子區塊內建立內容脈絡相依性(例如，在使用內容脈絡熵寫碼時)。亦即，子區塊中之一些位置之內容脈絡支援鄰域可依賴於子區塊中之其他位置。作為出於說明之目的且在圖13中展示之實例，在使用Z字形或前向對角線係數掃描次序在子區塊內進行掃描時，第一變換係數位置(亦即，在區塊之左上角中的當前正經寫碼之位置244)之內容脈絡支援鄰域通常可包括在當前正經寫碼之位置244正下方之位置(例如，使用圖6中所展示之五個位置之內容脈絡支援鄰域)。然而，此相依性可在熵寫碼時強加不合需要之延遲。亦即，可能必須寫碼定位成緊挨在當前正經寫碼之位置244之前的子區塊之變換係數，以便導出當前正經寫碼之位置的內容脈絡。為了避免此相依性且因此增強並列化，本發明之態樣係關於修改在子區塊中導出內容脈絡之位置，亦即，子區塊內之位置的內容脈絡支援鄰域。
根據本發明之態樣，可自子區塊內之某些位置的內容脈絡支援鄰域移除一或多個位置。亦即，在圖13中所展示之實例中，視訊寫碼器可在寫碼當前位置244時自內容脈絡支援鄰域移除該移除位置248，藉此提供減小之內容脈絡支援鄰域。移除位置248定位成按係數掃描次序緊接在當前位置244之前。藉由在寫碼期間不擷取與移除位置248相關聯之資料，消除上文所描述之相依性。因此，視訊寫碼 器可並列地寫碼當前位置244及移除位置248兩者(例如，可針對子區塊中之一個以上位置預提取內容脈絡)。關於圖13所展示及描述之內容脈絡支援鄰域移除技術可取決於並列地掃描及寫碼之變換係數之數目而自兩個位置擴展至三個或三個以上位置。亦即，例如，若並列地寫碼三個變換係數，則視訊寫碼器可移除該移除位置248以及按掃描次序緊接在移除位置之前的位置(例如，緊接在當前位置244右邊的位置)。
在一些實例中，為了執行本發明之態樣，在給定係數之基於區塊之位置的情況下，視訊寫碼器可按係數之掃描次序導出位置。可用以判定位置之一程序如下(例如，對於8×8子區塊及對角線掃描之狀況，用C代碼表示)： 其中uiPosLastX及uiPosLastY為針對區塊中之變換係數的X及Y位置之輸入，uiWidth為區塊之寬度及高度(出於實例之目的，假定區塊為正方形)且uiScanPosLast為識別係數在子區塊掃描次序中之位置的輸出。在已知變換係數之位置之後，視訊寫碼器可判定是否存在任何內容脈絡相依性。若此等內容脈絡相依性確實存在，則視訊寫碼器可自內容脈絡支援鄰域移除一或多個位置，如上文所描述。
根據本發明之態樣，可能不移除一些內容脈絡支援鄰域位置。舉例而言，DC位置(例如，在區塊之左上角中)仍可使用已自圖13中所展示之實例移除的內容脈絡位置。關於是否自內容脈絡支援鄰域移除位置之判定可基於藉由包括內容脈絡支援鄰域中之所有位置得到的寫碼效率(例如， 歸因於當前位置為「1」或「0」之更準確估計)與藉由包括所有的位置引入之潛時的平衡。此外，如下文關於圖14所描述，並非子區塊之所有位置都會遭受關於圖13所描述之相同潛時問題。
圖14為說明對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之另一實例的概念圖。舉例而言，圖14說明已劃分成複數個子區塊(用較粗邊界展示之4×4子區塊)之變換係數之區塊250及穿過當前正經寫碼之變換係數位置254(黑色實心區塊)的在子區塊內之以對角線方式定向之係數掃描次序。圖14中所展示之實例包括具有五個內容脈絡支援元素(陰影區塊)之內容脈絡支援鄰域256。亦即，圖14中之內容脈絡支援鄰域包括所有五個位置。
圖14中所展示之內容脈絡支援鄰域256可包括所有五個內容脈絡支援鄰域位置，此係因為關於圖13所描述之內容脈絡相依性問題不再存在。舉例而言，在內容脈絡支援鄰域256中不包括緊接在當前位置254之前掃描及寫碼之位置。因此，上文所描述之內容脈絡相依性問題及相關聯之封閉迴路潛時不存在。因此，在如上文所註明之一些實例中，視訊寫碼器可在自內容脈絡支援鄰域移除位置之前判定當前正經寫碼之變換係數之位置。
圖15為說明用於編碼變換係數之實例視訊編碼程序的流程圖。可藉由圖1及圖2之視訊編碼器20執行此方法。雖然關於視訊編碼器20描述，但應理解，關於圖15所描述之技術可藉由多種其他處理器、處理單元、諸如編碼器/解碼 器(CODEC)之基於硬體之寫碼單元等等執行。
視訊編碼器20可將變換係數之區塊劃分成複數個子區塊(280)。在一些實例中，子區塊之大小可為4×4變換係數。在其他實例中，視訊編碼器20可形成較大或較小子區塊。亦即，在其他實例中，子區塊之大小可為2×2、8×8、16×16或n ×n ，只要子區塊大小小於或等於原始區塊大小即可。視訊編碼器20可基於區塊之大小來判定如何劃分區塊。在此實例中，視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)可基於區塊之大小來推斷如何再分區塊。在其他實例中，視訊編碼器20可在經編碼位元串流中(例如，在標頭、參數集或其類似者中)指示子區塊之數目及/或大小。
視訊編碼器20亦可判定複數個子區塊之子區塊掃描次序及複數個子區塊中之每一者內之變換係數的係數掃描次序(282)。一般而言，子區塊掃描次序可為掃描複數個子區塊中之每一者的次序。係數掃描次序可為掃描複數個子區塊中之每一者內之變換係數的次序。子區塊掃描次序及係數掃描次序可包括掃描型樣及掃描方向兩者(例如，具有特定方向之對角線掃描型樣)。舉例而言，子區塊掃描次序可為以下各項中之一者：前向Z字形掃描、前向水平掃描、前向垂直掃描、前向對角線掃描、反向Z字形掃描、反向水平掃描、反向垂直掃描，及反向對角線掃描。同樣地，係數掃描次序可為以下各項中之一者：前向Z字形掃描、前向水平掃描、前向垂直掃描、前向對角線掃描、反向Z字形掃描、反向水平掃描、反向垂直掃描，及反向對 角線掃描。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可判定匹配用以掃描子區塊中之每一者內之變換係數的係數掃描次序之子區塊掃描次序。亦即，視訊編碼器20可使用與用於掃描子區塊自身之子區塊掃描次序相同的用於掃描子區塊中之每一者內之係數的係數掃描次序。在一實例中，出於說明之目的，如關於圖10A及圖10B所描述，視訊編碼器20可判定子區塊掃描次序及係數掃描次序之逆向對角線定向。在此實例中，掃描按自子區塊之右下角至子區塊之左上角的係數掃描次序來遍歷子區塊，且按自區塊之右下子區塊至區塊之左上子區塊的子區塊掃描次序跨越子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
根據本發明之其他態樣，視訊編碼器20可適應性地判定係數掃描次序及/或子區塊掃描次序。亦即，視訊編碼器20可基於區塊大小、框內/框間預測模式、相鄰區塊之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)或其他視訊寫碼特性來選擇區塊之子區塊掃描次序及/或係數掃描次序。在另一實例中，視訊編碼器20可基於位元率失真分析來判定子區塊掃描次序及係數掃描次序。在此狀況下，視訊編碼器20可將指示子區塊掃描次序及係數掃描次序之語法(例如，區塊掃描索引，諸如上文在表1中所展示之區塊掃描索引)包括於經編碼位元串流中以供在解碼器處使用。
視訊編碼器20亦可根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之區塊的掃描以產生變換係數之一維陣列 (284)。視訊編碼器20亦可寫碼變換係數之一維陣列(286)。在一些實例中，變換係數之掃描及寫碼可交錯。亦即，可在掃描變換係數時寫碼變換係數(例如，而非在寫碼之前掃描區塊之所有變換係數)。
應理解，作為僅一個實例而提供關於圖15所展示及描述之步驟。亦即，圖15之方法的步驟無需必定按圖15中所展示之次序執行，且可執行較少、額外或替代步驟。
圖16為說明實例視訊解碼程序之流程圖。在一些實例中，可藉由圖1及圖3之視訊解碼器30執行圖16之方法。雖然關於視訊解碼器30描述，但應理解，關於圖16所描述之技術可藉由多種其他處理器、處理單元、諸如編碼器/解碼器(CODEC)之基於硬體之寫碼單元等等執行。
視訊解碼器30可接收變換係數之一維陣列(300)。根據一些實例，可根據複數個子區塊來寫碼變換係數之陣列。舉例而言，子區塊之大小可為4×4變換係數。在其他實例中，子區塊可為2×2、8×8、16×16或n ×n ，只要子區塊大小小於或等於原始區塊大小即可。在一些實例中，視訊解碼器30可基於所接收區塊之大小(例如，基於指示區塊之大小的所接收語法)來推斷子區塊之大小。在其他實例中，視訊解碼器30可在經編碼位元串流中(例如，在標頭、參數集或其類似者中)接收關於子區塊之數目及/或大小的指示。
在任何狀況下，視訊解碼器30可判定複數個子區塊之子區塊掃描次序及複數個子區塊中之每一者內之變換係數的 係數掃描次序(302)。子區塊掃描次序及係數掃描次序可包括掃描型樣及掃描方向兩者(例如，具有特定方向之對角線掃描型樣)。舉例而言，子區塊掃描次序可為以下各項中之一者：前向Z字形掃描、前向水平掃描、前向垂直掃描、前向對角線掃描、反向Z字形掃描、反向水平掃描、反向垂直掃描，及反向對角線掃描。同樣地，係數掃描次序可為以下各項中之一者：前向Z字形掃描、前向水平掃描、前向垂直掃描、前向對角線掃描、反向Z字形掃描、反向水平掃描、反向垂直掃描，及反向對角線掃描。
根據本發明之態樣，視訊解碼器30可判定匹配用以掃描子區塊中之每一者內之變換係數的係數掃描次序之子區塊掃描次序。亦即，視訊解碼器30可使用與用於掃描子區塊自身之子區塊掃描次序相同(例如，在型樣及方向上)的用於掃描子區塊中之每一者內之係數的係數掃描次序。在一實例中，出於說明之目的，如關於圖10A及圖10B所描述，視訊解碼器30可判定子區塊掃描次序及係數掃描次序之逆向對角線定向。在此實例中，掃描按自子區塊之右下角至子區塊之左上角的係數掃描次序來遍歷子區塊，且按自區塊之右下子區塊至區塊之左上子區塊的子區塊掃描次序跨越子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
根據本發明之其他態樣，視訊解碼器30可適應性地判定係數掃描次序及/或子區塊掃描次序。亦即，視訊解碼器30可基於區塊大小、框內/框間預測模式、相鄰區塊之資訊(預測模式、運動資訊、掃描索引)或其他視訊寫碼特性 來選擇區塊之子區塊掃描次序及/或係數掃描次序。在另一實例中，視訊解碼器30可在經編碼位元串流中接收指示子區塊掃描次序及係數掃描次序之一或多個語法元素。
視訊解碼器30亦可根據子區塊掃描次序及係數掃描次序執行對變換係數之一維陣列的掃描以產生變換係數之區塊(304)。亦即，視訊解碼器可按係數掃描次序掃描所接收變換係數以重建構子區塊且按子區塊掃描次序掃描子區塊自身以重建構藉由視訊編碼器寫碼之變換係數之二維區塊。接著，視訊解碼器30可反量化變換係數之二維區塊且將反變換應用於其以產生殘餘值。視訊解碼器接著可將殘餘值與預測值相加以重建構經寫碼區塊之像素。
應理解，作為僅一個實例而提供關於圖16所展示及描述之步驟。亦即，圖16之方法的步驟無需必定按圖16中所展示之次序執行，且可執行較少、額外或替代步驟。
圖17說明用於對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之實例方法。在圖17中所展示之實例中，視訊寫碼器(諸如，視訊編碼器20或視訊解碼器30)最初可按子區塊掃描次序判定當前正經寫碼之變換係數之位置(320)。亦即，視訊寫碼器可判定當前正經寫碼之變換係數之相對位置，以及用以掃描變換係數之掃描的特定定向。
基於掃描次序之位置及定向，視訊寫碼器可判定在用於對當前正經寫碼之變換係數進行內容脈絡寫碼的內容脈絡支援鄰域中是否存在任何內容脈絡相依性(322)。舉例而言，如上文關於上文圖11及圖12所描述，在一些例子中， 子區塊中之變換係數位置的內容脈絡支援鄰域可依賴於緊接在當前正經寫碼之變換係數之前寫碼的位置。
根據本發明之態樣，視訊寫碼器可基於並列內容脈絡計算參數(例如，並列地寫碼之變換係數之數目)來移除內容脈絡相依性(324)。亦即，如上文圖13之實例中所展示，在並列地寫碼兩個變換係數之例子中，視訊寫碼器可自內容脈絡支援鄰域移除緊接在當前正經寫碼之變換係數之前的位置。在其他實例中，可自內容脈絡支援鄰域移除三個或三個以上位置。視訊寫碼器接著可使用經判定內容脈絡支援鄰域(其中內容脈絡相依性經移除)來熵寫碼當前正經寫碼之變換係數(326)。
應理解，作為僅一個實例而提供關於圖17所展示及描述之步驟。亦即，圖17之方法的步驟無需必定按圖17中所展示之次序執行，且可執行較少、額外或替代步驟。
此外，應理解，取決於實例，本文中所描述之方法中之任一者的某些動作或事件可按不同序列執行，可經添加、合併或一起省去(例如，為了達成方法之實踐的目的，並非所有所描述之動作或事件為必要的)。此外，在某些實例中，動作或事件可(例如)經由多線緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非順序執行。另外，雖然出於清楚之目的，本發明之某些態樣經描述為藉由單一模組或單元執行，但應理解，本發明之技術可藉由與視訊寫碼器相關聯之單元或模組的組合執行。
在一或多個實例中，可以硬體、軟體、韌體或其任何組 合來實施本發明中所描述之功能。若以軟體實施，則可藉由執行呈電腦可讀指令或程式碼之形式之軟體的基於硬體之處理單元(諸如，一或多個處理器)執行功能。此等指令或程式碼可儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體傳輸且藉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或通信媒體，電腦可讀儲存媒體對應於諸如資料儲存媒體之有形非暫時性媒體，通信媒體包括促進電腦程式(例如)根據通信協定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)非暫時性之有形電腦可讀儲存媒體或(2)諸如信號或載波之通信媒體。資料儲存媒體可為可由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取用於實施本發明中所描述之技術之指令、程式碼及/或資料結構的任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。
作為實例而非限制，此等電腦可讀儲存媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體、CD-ROM或包括光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件之任何其他固態、光學或磁性資料儲存媒體，或可用以儲存呈指令或資料結構之形式的所要程式碼且可由電腦存取的任何其他媒體。又，將任何連接恰當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、數位用戶線(DSL)或無線技術(諸如，紅外線、無線電及微波)而自網站、伺服器或其他遠端源傳輸指令，則同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、DSL或無線技術(諸如，紅外線、無線電及微 波)包括於媒體之定義中。然而，應理解，有形電腦可讀儲存媒體及資料儲存媒體不包括連接、載波、信號或其他暫態媒體，而是有關非暫態有形儲存媒體。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、數位影音光碟(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。以上各物之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
可藉由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)、場可程式化邏輯陣列(FPGA)或其他等效積體或離散邏輯電路之一或多個處理器來執行指令。因此，如本文中所使用，術語「處理器」可指代前述結構或適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，可將本文所描述之功能性提供於經組態以用於編碼及解碼之專用硬體及/或軟體模組內，或併入於組合式編解碼器中。又，該等技術可完全實施於一或多個電路或邏輯元件中。
本發明之技術可藉由廣泛多種器件或裝置執行，該等器件或裝置包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、諸如所謂的智慧型電話之電話手機、電視、攝影機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台或其類似者。在許多狀況下，可配備此等器件以用於無線通信。另外，可藉由積體電路(IC)或IC之集合(例如，晶片組)實施此等技術。經組態以執行本發明之技術的器 件可包括上文提及之器件中之任一者，且在一些狀況下，可為可藉由硬體、軟體及韌體之組合形成的視訊編碼器或視訊解碼器或組合式視訊編碼器解碼器(亦即，視訊CODEC)。可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之技術的器件之功能性態樣，但未必需要藉由不同硬體單元實現。更確切而言，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交互操作之硬體單元之集合(包括如上文所描述之一或多個處理器)結合合適軟體及/或韌體來提供該等單元。
已描述各種實例。此等及其他實例在以下申請專利範圍之範疇內。
10‧‧‧視訊編碼及解碼系統
12‧‧‧源器件
14‧‧‧目的地器件
16‧‧‧通信頻道
18‧‧‧視訊源
20‧‧‧視訊編碼器
22‧‧‧調變器/解調變器/數據機
24‧‧‧傳輸器
26‧‧‧接收器
28‧‧‧數據機
30‧‧‧視訊解碼器
32‧‧‧顯示器件
34‧‧‧儲存媒體
36‧‧‧檔案伺服器
40‧‧‧模式選擇單元
42‧‧‧運動估計單元
44‧‧‧運動補償單元
46‧‧‧框內預測單元
50‧‧‧求和器
52‧‧‧變換處理單元
54‧‧‧量化單元
56‧‧‧熵編碼單元
58‧‧‧反量化單元
60‧‧‧反變換處理單元
62‧‧‧求和器
64‧‧‧參考圖像緩衝器
70‧‧‧熵解碼單元
72‧‧‧運動補償單元
74‧‧‧框內預測單元
76‧‧‧反量化單元
78‧‧‧反變換單元
80‧‧‧求和器
82‧‧‧參考圖像緩衝器
100‧‧‧經量化變換係數
102‧‧‧有效性映射
110‧‧‧前向Z字形掃描型樣
112‧‧‧第一係數
114‧‧‧最後係數
120‧‧‧前向水平掃描型樣
122‧‧‧第一係數
124‧‧‧最後係數
130‧‧‧前向垂直掃描型樣
132‧‧‧第一係數
134‧‧‧最後係數
140‧‧‧對角線掃描型樣
142‧‧‧第一係數
144‧‧‧最後係數
150‧‧‧對角線掃描型樣
152‧‧‧第一係數
154‧‧‧最後係數
160‧‧‧逆向對角線掃描型樣
162‧‧‧第一係數
164‧‧‧最後係數
170‧‧‧變換係數之區塊
171‧‧‧以對角線方式定向之掃描線
172‧‧‧當前正經寫碼之變換係數位置
174‧‧‧內容脈絡支援鄰域
174A‧‧‧內容脈絡支援鄰域
174B‧‧‧內容脈絡支援鄰域
174C‧‧‧內容脈絡支援鄰域
174D‧‧‧內容脈絡支援鄰域
174E‧‧‧內容脈絡支援鄰域
180‧‧‧變換係數之區塊
184‧‧‧子區塊
184A‧‧‧子區塊
184B‧‧‧子區塊
184C‧‧‧子區塊
184D‧‧‧子區塊
184E‧‧‧子區塊
184P‧‧‧子區塊
190‧‧‧前向Z字形子區塊掃描次序
192‧‧‧相對第一子區塊
194‧‧‧最後子區塊
196‧‧‧前向水平子區塊掃描次序
198‧‧‧相對第一子區塊
200‧‧‧最後子區塊
204‧‧‧前向垂直子區塊掃描次序
206‧‧‧相對第一子區塊
208‧‧‧最後子區塊
210‧‧‧對角線子區塊掃描次序
212‧‧‧相對第一子區塊
214‧‧‧最後子區塊
216‧‧‧逆向對角線子區塊掃描次序
217‧‧‧相對第一子區塊
218‧‧‧最後子區塊
220‧‧‧區塊
222‧‧‧子區塊
222A‧‧‧第一子區塊
222B‧‧‧第二子區塊
222C‧‧‧第三子區塊
222D‧‧‧第四子區塊
224‧‧‧區塊
226‧‧‧子區塊
226A‧‧‧第一子區塊
226B‧‧‧第二子區塊
226C‧‧‧第三子區塊
226D‧‧‧第四子區塊
228‧‧‧區塊
230‧‧‧子區塊
230A‧‧‧第一子區塊
230B‧‧‧第二子區塊
230C‧‧‧第三子區塊
230D‧‧‧第四子區塊
234‧‧‧區塊
236‧‧‧子區塊
236A‧‧‧第一子區塊
236B‧‧‧第二子區塊
236C‧‧‧第三子區塊
236D‧‧‧第四子區塊
240‧‧‧變換係數之區塊
244‧‧‧當前正經寫碼之變換係數位置
246‧‧‧內容脈絡支援鄰域
248‧‧‧移除位置
250‧‧‧變換係數之區塊
254‧‧‧當前正經寫碼之變換係數位置
256‧‧‧內容脈絡支援鄰域
圖1為說明可經組態以執行本發明之技術的實例視訊寫碼系統之方塊圖。
圖2為說明可經組態以執行本發明之技術的實例視訊編碼器之方塊圖。
圖3為說明可經組態以執行本發明之技術的實例視訊解碼器之方塊圖。
圖4為說明有效性映射寫碼程序之概念圖。
圖5A為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的概念圖。
圖5B為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的另一概念圖。
圖5C為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的 另一概念圖。
圖5D為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的另一概念圖。
圖5E為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的另一概念圖。
圖5F為說明用於變換係數寫碼之實例掃描型樣及方向的另一概念圖。
圖6為說明視訊資料之區塊的變換係數之內容脈絡適應性寫碼之實例的概念圖。
圖7為說明將變換係數之區塊劃分成子區塊之實例的概念圖。
圖8A為說明經劃分成子區塊之變換係數之區塊的實例Z字形子區塊掃描次序之概念圖。
圖8B為說明經劃分成子區塊之變換係數之區塊的實例水平子區塊掃描次序之概念圖。
圖8C為說明經劃分成子區塊之變換係數之區塊的實例垂直子區塊掃描次序之概念圖。
圖8D為說明經劃分成子區塊之變換係數之區塊的實例對角線子區塊掃描次序之概念圖。
圖8E為說明經劃分成子區塊之變換係數之區塊的實例對角線子區塊掃描次序之概念圖，其為圖8D中所展示之掃描之逆向掃描。
圖9A及圖9B說明子區塊之變換係數之實例對角線係數掃描次序及子區塊之對角線子區塊掃描次序。
圖10A及圖10B說明相對於圖9A及圖9B中所展示之掃描的子區塊之變換係數之實例逆向對角線係數掃描次序及子區塊之逆向對角線子區塊掃描次序。
圖11A及圖11B說明子區塊之變換係數之實例逆向垂直係數掃描次序及子區塊之逆向垂直子區塊掃描次序。
圖12A及圖12B說明子區塊之變換係數之實例逆向水平係數掃描次序及子區塊之逆向水平子區塊掃描次序。
圖13為說明對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之實例的概念圖。
圖14為說明對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之另一實例的概念圖。
圖15為說明根據本發明之技術之實例視訊編碼程序的流程圖。
圖16為說明根據本發明之技術之實例視訊解碼程序的流程圖。
圖17為說明用於對視訊資料之子區塊的變換係數進行內容脈絡適應性寫碼之實例方法的流程圖。
224‧‧‧區塊
226A‧‧‧第一子區塊
226B‧‧‧第二子區塊
226C‧‧‧第三子區塊
226D‧‧‧第四子區塊

Claims (80)

  1. 一種用於在一視訊解碼程序中解碼變換係數之方法，其包含：解碼變換係數之一個一維陣列；及根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該一維陣列的一掃描以產生變換係數之一區塊，其中該子區塊掃描次序包含掃描該區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序。
  2. 如請求項1之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  3. 如請求項2之方法，其中該掃描定向包含一逆向對角線定向使得執行對該區塊之該掃描包含：按自該複數個子區塊中之每一者的一右下角至一左上角之係數掃描次序以對角線方式逆向掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按自該區塊之一右下子區塊至該區塊之一左上子區塊的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
  4. 如請求項2之方法，其中該掃描定向包含一逆向水平定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自右向左及自下而上的係數掃描次序水平地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按 該區塊之自右向左及自下而上的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者水平地進行掃描。
  5. 如請求項2之方法，其中該掃描定向包含一逆向垂直定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自下而上及自右向左的係數掃描次序垂直地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自下而上及自右向左的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者垂直地進行掃描。
  6. 如請求項1之方法，其中執行該掃描包含在該複數個子區塊中之含有變換係數之該陣列的一最後有效係數之一子區塊中開始該掃描。
  7. 如請求項1之方法，其中執行該掃描包含按該係數掃描次序自一最後有效係數在該複數個子區塊中之每一者中開始該掃描。
  8. 如請求項1之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有不同定向。
  9. 如請求項1之方法，其中執行該掃描包含在按該子區塊掃描次序掃描與該複數個子區塊中之下一子區塊之變換係數相關聯的分格之前掃描與該複數個子區塊中之一當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。
  10. 如請求項9之方法，其中掃描該當前子區塊之變換係數包含按該係數掃描次序掃描有效性分格及變換係數位準分格。
  11. 如請求項1之方法，其中執行該掃描包含在掃描該區塊 之變換係數位準分格之前掃描該區塊之有效性分格。
  12. 如請求項1之方法，其進一步包含：判定該複數個子區塊之該子區塊掃描次序；及判定該複數個子區塊中之每一者內之變換係數的該係數掃描次序。
  13. 如請求項1之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序為以下各項中之一者：一前向Z字形掃描、一前向水平掃描、一前向垂直掃描、一前向對角線掃描、一反向Z字形掃描、一反向水平掃描、一反向垂直掃描，及一反向對角線掃描。
  14. 如請求項13之方法，其中執行該掃描進一步包含基於以下各項中之一者適應性地選擇該子區塊掃描次序及該係數掃描次序：一位元率失真量度、一區塊大小、一預測模式，及與一相鄰區塊相關聯之資訊。
  15. 如請求項1之方法，其中解碼變換係數之該一維陣列包含內容脈絡適應性二進位算術對變換係數之該一維陣列進行解碼。
  16. 如請求項15之方法，其進一步包含：判定用於並列地解碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡，其中該內容脈絡基於當前正經解碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  17. 一種用於在一視訊解碼程序中解碼變換係數之裝置，該裝置包含經組態以執行以下步驟之一或多個處理器：解碼變換係數之一個一維陣列；及 根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該一維陣列的一掃描以產生變換係數之一區塊，其中該子區塊掃描次序包含掃描該區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序。
  18. 如請求項17之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  19. 如請求項18之裝置，其中該掃描定向包含一反向對角線定向使得執行對該區塊之該掃描包含：按自該複數個子區塊中之每一者的一右下角至一左上角之係數掃描次序以對角線方式逆向掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按自該區塊之一右下子區塊至該區塊之一左上子區塊的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
  20. 如請求項18之裝置，其中該掃描定向包含一逆向水平定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自右向左及自下而上的係數掃描次序水平地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自右向左及自下而上的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者水平地進行掃描。
  21. 如請求項18之裝置，其中該掃描定向包含一逆向垂直定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊 中之每一者內按自下而上及自右向左的係數掃描次序垂直地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自下而上及自右向左的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者垂直地進行掃描。
  22. 如請求項17之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在該複數個子區塊中之含有變換係數之該陣列的一最後有效係數之一子區塊中開始該掃描。
  23. 如請求項17之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以按該係數掃描次序自一最後有效係數在該複數個子區塊中之每一者中開始該掃描。
  24. 如請求項17之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有不同定向。
  25. 如請求項17之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在按該子區塊掃描次序掃描與該複數個子區塊中之下一子區塊之變換係數相關聯的分格之前掃描與該複數個子區塊中之一當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。
  26. 如請求項25之裝置，其中為了掃描該當前子區塊之變換係數，該一或多個處理器經組態以按該係數掃描次序掃描有效性分格及變換係數位準分格。
  27. 如請求項17之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在掃描該區塊之變換係數位準分格之前掃描該區塊之有效性分格。
  28. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器經進一步組 態以執行以下步驟：判定該複數個子區塊之該子區塊掃描次序；及判定該複數個子區塊中之每一者內之變換係數的該係數掃描次序。
  29. 如請求項17之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序為以下各項中之一者：一前向Z字形掃描、一前向水平掃描、一前向垂直掃描、一前向對角線掃描、一反向Z字形掃描、一反向水平掃描、一反向垂直掃描，及一反向對角線掃描。
  30. 如請求項29之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以基於以下各項中之一者適應性地選擇該子區塊掃描次序及該係數掃描次序：一位元率失真量度、一區塊大小、一預測模式，及與一相鄰區塊相關聯之資訊。
  31. 如請求項17之裝置，其中為了解碼變換係數之該一維陣列，該一或多個處理器經組態以對變換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術解碼。
  32. 如請求項31之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以執行以下步驟：判定用於並列地解碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡，其中該內容脈絡基於當前正經解碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  33. 一種用於在一視訊解碼程序中解碼變換係數之裝置，該裝置包含： 用於解碼變換係數之一個一維陣列的構件；及用於根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該一維陣列的一掃描以產生變換係數之一區塊的構件，其中該子區塊掃描次序包含掃描該區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序。
  34. 如請求項33之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  35. 如請求項33之裝置，其中用於解碼之構件包含用於對變換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術解碼的構件。
  36. 如請求項35之裝置，其進一步包含：用於判定用於並列地解碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡之構件，其中該內容脈絡基於當前正經解碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  37. 一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有在執行時使一或多個處理器執行以下步驟之指令：解碼變換係數之一個一維陣列；及根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該一維陣列的一掃描以產生變換係數之一區塊，其中該子區塊掃描次序包含掃描該區塊內之複數個子區塊中之每一子區塊的一次序，且其中該係數掃描次序包 含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序。
  38. 如請求項37之電腦可讀儲存媒體，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  39. 如請求項37之電腦可讀儲存媒體，其中該等指令進一步使該一或多個處理器對變換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術解碼。
  40. 如請求項39之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含：使該一或多個處理器判定用於並列地解碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡之指令，其中該內容脈絡基於當前正經解碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  41. 一種用於在一視訊編碼程序中編碼變換係數之方法，其包含：將變換係數之一區塊劃分成複數個子區塊；根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該區塊的一掃描以產生變換係數之一個一維陣列，其中該子區塊掃描次序包含掃描該複數個子區塊中之每一者之一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序；及編碼變換係數之該一維陣列。
  42. 如請求項41之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  43. 如請求項42之方法，其中該掃描定向包含一逆向對角線定向使得執行對該區塊之該掃描包含：按自該複數個子區塊中之每一者的一右下角至一左上角之係數掃描次序以對角線方式逆向掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按自該區塊之一右下子區塊至該區塊之一左上子區塊的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
  44. 如請求項42之方法，其中該掃描定向包含一逆向水平定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自右向左及自下而上的係數掃描次序水平地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自右向左及自下而上的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者水平地進行掃描。
  45. 如請求項42之方法，其中該掃描定向包含一逆向垂直定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自下而上及自右向左的係數掃描次序垂直地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自下而上及自右向左的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者垂直地進行掃描。
  46. 如請求項41之方法，其中執行該掃描包含在該複數個子區塊中之含有變換係數之該陣列的一最後有效係數之一子區塊中開始該掃描。
  47. 如請求項41之方法，其中執行該掃描包含按該係數掃描次序自一最後有效係數在該複數個子區塊中之每一者中開始該掃描。
  48. 如請求項41之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有不同定向。
  49. 如請求項41之方法，其中執行該掃描包含在按該子區塊掃描次序掃描與該複數個子區塊中之下一子區塊之變換係數相關聯的分格之前掃描與該複數個子區塊中之一當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。
  50. 如請求項49之方法，其中掃描該當前子區塊之變換係數包含按該係數掃描次序掃描有效性分格及變換係數位準分格。
  51. 如請求項41之方法，其中執行該掃描包含在掃描該區塊之變換係數位準分格之前掃描該區塊之有效性分格。
  52. 如請求項41之方法，其進一步包含：判定該複數個子區塊之該子區塊掃描次序；及判定該複數個子區塊中之每一者內之變換係數的該係數掃描次序。
  53. 如請求項41之方法，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序為以下各項中之一者：一前向Z字形掃描、一前向水平掃描、一前向垂直掃描、一前向對角線掃描、一反向Z字形掃描、一反向水平掃描、一反向垂直掃描，及一反向對角線掃描。
  54. 如請求項53之方法，其中執行該掃描進一步包含基於以 下各項中之一者適應性地選擇該子區塊掃描次序及該係數掃描次序：一位元率失真量度、一區塊大小、一預測模式，及與一相鄰區塊相關聯之資訊。
  55. 如請求項41之方法，其中編碼包含內容脈絡適應性二進位算術編碼。
  56. 如請求項55之方法，其進一步包含：判定用於並列地編碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡，其中該內容脈絡基於當前正經編碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  57. 一種用於在一編碼程序中編碼變換係數之裝置，該裝置包含經組態以執行以下步驟之一或多個處理器：將變換係數之一區塊劃分成複數個子區塊；根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該區塊的一掃描以產生變換係數之一個一維陣列，其中該子區塊掃描次序包含掃描該複數個子區塊中之每一者之一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序；及編碼變換係數之該一維陣列。
  58. 如請求項57之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  59. 如請求項58之裝置，其中該掃描定向包含一逆向對角線定向使得執行對該區塊之該掃描包含：按自該複數個子 區塊中之每一者的一右下角至一左上角之係數掃描次序以對角線方式逆向掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按自該區塊之一右下子區塊至該區塊之一左上子區塊的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者以對角線方式進行掃描。
  60. 如請求項58之裝置，其中該掃描定向包含一逆向水平定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自右向左及自下而上的係數掃描次序水平地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自右向左及自下而上的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者水平地進行掃描。
  61. 如請求項58之裝置，其中該掃描定向包含一逆向垂直定向使得執行對該區塊之該掃描包含：在該複數個子區塊中之每一者內按自下而上及自右向左的係數掃描次序垂直地掃描該複數個子區塊中之每一者的變換係數，及按該區塊之自下而上及自右向左的子區塊掃描次序跨越該複數個子區塊中之每一者垂直地進行掃描。
  62. 如請求項57之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在該複數個子區塊中之含有變換係數之該陣列的一最後有效係數之一子區塊中開始該掃描。
  63. 如請求項57之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以按該係數掃描次序自一最後有效係數在該複數個子區塊中之每一者中開始該掃描。
  64. 如請求項57之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃 描次序具有不同定向。
  65. 如請求項57之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在按該子區塊掃描次序掃描與該複數個子區塊中之下一子區塊之變換係數相關聯的分格之前掃描與該複數個子區塊中之一當前子區塊之變換係數相關聯的所有分格。
  66. 如請求項65之裝置，其中為了掃描該當前子區塊之變換係數，該一或多個處理器經組態以按該係數掃描次序掃描有效性分格及變換係數位準分格。
  67. 如請求項57之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以在掃描該區塊之變換係數位準分格之前掃描該區塊之有效性分格。
  68. 如請求項57之裝置，其中該一或多個處理器經進一步組態以執行以下步驟：判定該複數個子區塊之該子區塊掃描次序；及判定該複數個子區塊中之每一者內之變換係數的該係數掃描次序。
  69. 如請求項57之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序為以下各項中之一者：一前向Z字形掃描、一前向水平掃描、一前向垂直掃描、一前向對角線掃描、一反向Z字形掃描、一反向水平掃描、一反向垂直掃描，及一反向對角線掃描。
  70. 如請求項69之裝置，其中為了執行該掃描，該一或多個處理器經組態以基於一位元率失真量度適應性地選擇該 子區塊掃描次序及該係數掃描次序。
  71. 如請求項57之裝置，其中為了編碼，該一或多個處理器經組態以對變換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術編碼。
  72. 如請求項71之裝置，其中該一或多個處理器經進一步組態以執行以下步驟：判定用於並列地編碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡，其中該內容脈絡基於當前正經編碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  73. 一種用於在一視訊編碼程序中編碼變換係數之裝置，該裝置包含：用於將變換係數之一區塊劃分成複數個子區塊的構件；用於根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該區塊的一掃描以產生變換係數之一個一維陣列的構件，其中該子區塊掃描次序包含掃描該複數個子區塊中之每一者之一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序；及用於編碼變換係數之該一維陣列的構件。
  74. 如請求項73之裝置，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  75. 如請求項73之裝置，其中用於編碼之構件包含用於對變 換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術編碼的構件。
  76. 如請求項75之裝置，其進一步包含：用於判定用於並列地編碼與該等變換係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡之構件，其中該內容脈絡基於當前正經編碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
  77. 一種電腦可讀儲存媒體，其上儲存有在執行時使一或多個處理器執行以下步驟之指令：將變換係數之一區塊劃分成複數個子區塊；根據一子區塊掃描次序及一係數掃描次序執行對變換係數之該區塊的一掃描以產生變換係數之一個一維陣列，其中該子區塊掃描次序包含掃描該複數個子區塊中之每一者之一次序，且其中該係數掃描次序包含在該複數個子區塊之每一子區塊內用於一有效性資訊掃描遍次及該等變換係數之一或多個係數位準資訊掃描遍次之一統一掃描次序；及編碼變換係數之該一維陣列。
  78. 如請求項77之電腦可讀儲存媒體，其中該子區塊掃描次序及該係數掃描次序具有一相同掃描定向。
  79. 如請求項77之電腦可讀儲存媒體，其中該等指令進一步使該一或多個處理器對變換係數之該一維陣列進行內容脈絡適應性二進位算術編碼。
  80. 如請求項79之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含：使該一或多個處理器判定用於並列地編碼與該等變換 係數相關聯之有效性資訊的一內容脈絡之指令，其中該內容脈絡基於當前正經編碼之一變換係數在該區塊中的一位置而變化。
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