TWI670963B - 視訊編解碼變換 - Google Patents

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Abstract

在視訊資料中定義的圖像被分割成包括亮度(luma)變換區塊和色度(chroma)變換區塊的區塊。關於圖片的一個或多個限制係由高級語法元素決定的，且若不滿足限制，則不允許變換跳過亮度變換區塊和色度變換區塊兩者中之一者。響應於被跳過的變換，將在一比特流中之視訊資料連同一指示一起編碼，所述指示表示亮度變換區塊或色度變換區塊之變換被跳過。

Description

視訊編解碼變換 【相關申請的交叉引用】
本申請案主張於2017年3月23日提交的美國臨時申請號62/475,245、發明名稱為「Methods and Apparatus for Transform Coding」之權利，且上述申請整體以引用方式併入本文中。
本申請涉及視訊之編解碼，尤其涉及視訊編解碼變換。
高效率視訊編解碼(HEVC)係由視訊編碼聯合協作小組(JCT-VC)開發的最新視訊編解碼標準，其結合了國際電信聯盟(ITU)和國際標準化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)之專業。與在其之前的高級視訊編解碼(AVC)一樣，HEVC使用高級語法(high-level syntax，HLS)元件來定義輸出比特流的結構並提供適用於多個圖像或一圖像內的多個編碼區塊區域之資訊。根據哪些視訊資料被編碼並隨後解碼，HLS元件可被攜帶在包含控制資訊的參數集中。
除其他之外，參數集包括強制各種編碼/解碼操作被覆蓋或繞過的資訊。舉例而言，在常規編解碼操作中，對資料區塊執行變換以將區塊中包含的樣本資料轉換為其頻率表 示。雖然這可以提高具有某些特性(舉例而言，如高度可變之圖形內容)的區塊之編解碼效率，但是如果省略了變換操作，則可以實現一些區塊的更高編解碼效率。因此，在HEVC中，視訊資料區塊可以在沒有變換操作(被稱為變換跳過)的情況下被編解碼，並由HLS元件transform_skip_flag來指示變換操作。當transform_skip_flag等於一(1)時，關聯資料區塊在變換跳過模式下被編解碼。否則，變換將被應用於關聯的區塊。
本發明構思涵蓋透過控制視訊編解碼系統中的變換跳過模式來提高效率的技術。在視訊資料中定義的圖像被分割成包括亮度(luma)變換區塊和色度(chroma)變換區塊的區塊。與圖像有關的一個或多個限制係根據高級語法元素決定，而如不滿足限制，則不允許變換跳過亮度變換區塊和色度變換區塊兩者中之一者。視訊資料與一指示一起被編碼為比特流，回應正被跳過之變換該指示表明亮度變換區塊或色度變換區塊的變換被跳過。
100‧‧‧視訊資料編解碼變換系統
300‧‧‧視訊編碼器
400‧‧‧已編碼圖像
700‧‧‧四叉樹加二叉樹(QTBT)
800‧‧‧變換跳過流程
900、1050、1100‧‧‧變換跳過評估流程
1000‧‧‧獨立區塊處理決定流程
1200‧‧‧視訊編碼器
110‧‧‧伺服器裝置
140‧‧‧客戶端裝置
150‧‧‧網路
120‧‧‧編碼器
130‧‧‧解碼器
125‧‧‧比特流
127‧‧‧網路存取層單元
160、170‧‧‧使用者介面
112、142‧‧‧記憶體電路
114、144‧‧‧處理電路
116、146‧‧‧通訊電路
210-244‧‧‧可實現參數集機制之範例資料結構資料
302‧‧‧視訊輸入資料
305‧‧‧分割組件
307、347‧‧‧求和組件
309‧‧‧殘餘訊號
310‧‧‧變換跳過組件
315、340‧‧‧變換組件
320‧‧‧量化組件
325‧‧‧熵編碼組件
335‧‧‧逆量化組件
345‧‧‧逆變換組件
350‧‧‧環路濾波器
355‧‧‧已解碼圖像緩衝器
360‧‧‧運動估計組件
365‧‧‧圖像間預測組件
367‧‧‧選擇器組件
370‧‧‧圖向內預測組件
380‧‧‧重建電路
382‧‧‧視訊輸出資料
410‧‧‧切片
420、710‧‧‧非重疊編解碼樹單元(CTU)
430、505‧‧‧編解碼單元(CU)
440‧‧‧四叉樹資料結構
510‧‧‧預測單元(PU)
520‧‧‧變換單元(TU)
530‧‧‧殘餘四叉樹(RQT)
805-850‧‧‧變換跳過流程步驟
905-915‧‧‧變換跳過評估流程步驟
1005-1020‧‧‧獨立區塊處理決定流程步驟
1055-1080‧‧‧變換跳過評估流程步驟
1105-1130‧‧‧變換跳過評估流程步驟
1110-1282‧‧‧視訊編碼器之組件及資訊
第1圖為可以實現本發明構思之範例系統之概要方塊圖。
第2圖為可以實現本發明構思之可以實現參數集之範例資料結構圖。
第3圖為可以實現本發明構思之範例編碼器之概要方塊圖。
第4圖為可以實現本發明構思之範例視訊資料分割圖。
第5圖為可以實現本發明構思之又一範例視訊資料分割圖。
第6圖為可以用於實現本發明構思之範例矩形方塊分割圖。
第7圖為可以實現本發明構思之另一範例視訊資料分割技術。
第8圖為可以實現本發明構思之範例變換跳過流程之流程圖。
第9圖為可以實現本發明構思之另一範例變換跳過流程之流程圖。
第10A圖為可以實現本發明構思之亮度與區塊處理之流程圖。
第10B圖為可以實現本發明構思之另一範例變換跳過流程之流程圖。
第11圖為可以實現本發明構思之另一範例變換跳過流程之流程圖。
第12圖為可以實現本發明構思之範例解碼器之概要方塊圖。
透過某些實施例可以最佳地描述本發明之構思，其在本文中結合附圖詳細描述，其中相同之附圖標記將通篇表示相同之特徵。當在本文中使用術語「發明」時，應理解為本文旨在於指涉下面所述之實施例之基礎發明構思，而不僅僅是實施例本身。應進一步理解，本發明之總體構思並不限於下面 描述之說明性實施例，並且應該以此種方式閱讀以下描述。
此外，在此使用詞語「範例性」來表示「作為範例、實例或說明」。本文中指定為範例性的任何構造、流程、設計、技術等之實施例不一定被解讀為優於或比其他這樣的實施例有利。本文中作為示範表示之實例之特定質量或適用性既非既定的，也不應被推斷。
第1圖為可以實現本發明構思之範例系統100之概要方塊圖。系統100可包括透過通訊網路150在通訊上耦合的一個或多個伺服器裝置110和一個或多個客戶端裝置140。伺服器裝置110可包括儲存電路112、處理電路114和通訊電路116，其可用於實現編碼器120。類似地，客戶端裝置140可包括儲存電路142、處理電路144和通訊電路146，其可以用於實現解碼器130。應理解的是，實現編碼器120和解碼器130的電路可以為通用微處理器或類似裝置，或者可以在專用處理電路中實現。編碼器120和解碼器130可以遵循視訊編解碼標準(舉例而言，高效視訊編解碼(HEVC)或任何其他視訊編解碼標準)來處理視訊資料。伺服器裝置110可以被建構或以其他方式配置為透過網路150將視訊內容傳送至客戶端裝置140。
如第1圖所示，示範性編碼器120將視訊資料處理為比特流125。在一些實施例中，比特流125可透過資料傳輸介面(舉例而言，網路存取層(NAL)單元127中之網路150)被轉發。NAL單元127可以被分類為視訊編解碼層(video coding layer，VCL)NAL單元和非VCL NAL單元。VCL NAL單元包含表示視訊圖像樣本的資料，而非VCL NAL單元包含任何相關的附加資訊，如參數集和補充增強資訊(可增強解碼視訊訊號的可用性，但是對於解碼視訊圖像中樣本的值並非必需的定時資訊和其他補充資料)。在一些其他實施例中，比特流125可以使用任何其他資料傳輸介面來傳輸、或者可以被儲存在儲存媒體中。
第2圖為可以實現參數集機制之範例資料結構圖。視訊資料的編碼和解碼的各個方面根據高級語法(HLS)元件進行，高級語法(HLS)元件包含在建立對圖像層級處理之控制的圖像參數集(picture parameter set，PPS)220、建立對圖像序列層級之處理的控制的序列參數集(sequence parameter set，SPS)230、以及建立對視訊編解碼處理的資料層和/或多視點方面的控制的視訊參數集(video parameter set，VPS)240當中。此種HLS元件向編碼器120和解碼器130的各種組件發訊號以通知如何處理視訊資料。
參數集機制從編解碼圖像樣本的傳輸中解耦不頻繁變化的資訊。每個VCL NAL單元(如VCL NAL單元210)包含參考相關PPS 220內容之PPS索引212，每個PPS 220包含參考相關SPS 230內容的SPS索引224，而每個SPS 230包含參考相關VPS 240的內容的VPS索引234。以這種方式，可以使用少量資料(即索引)來參考更大量的資訊，即PPS資料224、SPS資料234和VPS資料244所攜帶的參數集，而不需在每個VCL NAL單元210內重複該資訊。視訊、序列和圖像參數集可以遠在它們所應用的VCL NAL單元之前被發送，並 且可以被重複發送以提供防止資料遺失的穩健性。在某些應用中，參數集可以在傳送VCL NAL單元的通道中發送(稱為「帶內」傳輸)。在其他應用中，使用比視訊通道本身更可靠的傳輸機制來「帶外」來傳送參數集可能是有利的。
第3圖為執行編碼器120之功能之視訊編碼器300之概要方塊圖。熟知視訊技術領域的技術人員將從以下總體概述中認識到視訊編碼器300的許多功能是常規的，並且將在不需具體實施細節的情況下完全理解其操作。為了簡潔起見，這樣的實施細節將因此被省略，除非這些細節將增強對本發明的理解。然而，應該理解的是，本發明不限於特定的編解碼器結構或用於執行編碼器300的操作的特定組件。上述技術人員將認識到各種編解碼器配置，可以在瀏覽本文所揭露之內容後實現本發明。在第3圖中，位於重建電路380內的電路執行重建，其功能類似於解碼器130。
視訊輸入資料302被提供給分割組件305，其可以根據第4圖中所示之四叉樹表示440來分割視訊圖像。在HEVC中，已編碼圖像400係由複數個已編碼切片表示，以切片410來代表說明。每一切片410被分割為非重疊編解碼樹單元(CTU)，以CTU 420來代表說明。CTU之尺寸由語法元素指定(如SPS 230中之語法元素)，且在主文件中之範圍為16x16至64x64像素。CTU可以被進一步分割為一個或多個編解碼單元(CU)430以適應變化的局部統計特性。四叉樹資料結構440的葉處的數目係對應於在各個CU 430中指示的數目，並定義了CU 430的編碼順序。
如第5圖所示，每個CU 505可以被進一步分割為一個或多個預測單元(PU)510。PU 510作為一個基本操作單元，用於預測區塊區域中之樣本值。CU可以被進一步分割成包含變換區塊(TB)的變換單元(TU)520。TB代表應用了二維變換的顏色組件的樣本區塊。舉例而言，將亮度CB分割為亮度TB，係基於在四叉樹方法遞迴地執行之結果。與之對應之結構，又被稱為殘餘四叉樹(RQT)530，以相應的不相交亮度TB的結合覆蓋了整個相關的亮度CB的方式來為每個在RQT根處的亮度CB決定RQT的葉處的亮度TB的集合。
本發明不限於方形區塊；矩形區塊也可以用於下面描述的編解碼。矩形區塊分區之範例如第6圖所示。事實上，國際電信聯盟(ITU)和國際標準化組織/國際電工委員會(ISO/IEC)的聯合視訊專家小組(JVET)目前正在研究下一代的國際視訊編解碼標準。在第五聯合探勘測試模型(JEM5)中，如第7圖所示，四叉樹加二叉樹(QTBT)700結構係用於將CTU 710分割為一個或多個CU。每個CU僅包含一個PU且僅包含一個TU。所得到的TB尺寸之範圍係介於128×128到2×2之間，並且可以為正方形或矩形形狀。在內部切片中，每個CTU可以被分割為兩個獨立的編解碼樹，分別用於一個亮度組件和兩個色度組件。
應該理解，本發明不限於特定的分割技術。前述分割技術表示可以結合本發明使用的某些可能的分區，而不偏離其精神和預期之範圍。
現在回到第3圖，分區視訊資料被提供給求和組 件307，在該求和組件307處還提供了重建的圖像資料(即先前編碼和解碼的圖像資料)。從當前圖像資料中減去從先前處理的圖像資料導出的預測圖像資料，以產生殘餘訊號309。將TB 309的殘餘訊號提供給變換跳過組件310，其確定是否將由變換組件315執行的變換處理應用至TB。作為編碼流程的一部分，編碼器300可以測試許多不同的編解碼情形以確定產生期望的速率-失真折衷的情形。作為測試這些各種情形的一部分，編碼器300可以，舉例而言，測試包括以變換模式對一些TB進行編碼的情形，而在其他情形中，這些TB可以在變換跳過模式下進行編碼。變換跳過組件310可以根據TB的特性以及HLS元件中提供的限制及其他控制資訊來作出如此的決定(諸如下面描述的那些)。如果要執行變換，則可以將TB的殘餘訊號309提供給變換組件315。在變換組件315中，將TU進行變換，例如使用那些熟知視訊編解碼技術的人所習知的有限精度近似離散餘弦變換。透過變換係數來表示經變換的資料，然後可以在量化組件320處對量化的係數進行量化。接著可以透過熵編碼組件325將量化的係數熵編碼成比特流125。量化的係數還可以被提供給重建電路380，其首先將在逆量化組件335處的係數進行逆量化。接著，假設變換跳過組件340決定待詳細審查(under scrutiny)的資料將會被逆變換，可以提供逆量化的係數給變換跳過組件340，然後提供給逆變換組件345跳過。反向變換的資料可以被提供給求和組件347，在求和組件347中被添加到預測區塊資料。然後透過環路濾波器350對重建的區塊進行濾波，環路濾波器350可以包 括熟悉視訊編解碼技術的人已知的去區塊和採樣自適應偏移功能。經濾波的資料為重建的視訊圖像，並被提供給已解碼圖像緩衝器355，其中該資料作為參考圖像。
如第3圖所示，當前圖像資料也可以被提供給運動估計組件360。運動估計組件360可以被配置為根據視訊序列的預定模式來確定用於視訊切片的預測模式，即圖像內預測或圖像間預測。運動估計單元360可產生指示視訊區塊中的運動之運動向量。運動向量，舉例而言，可以指示當前視訊訊框或圖像內的視訊區塊的PU相對於參考圖像內的預測區塊的位移。預測區塊是與要編解碼的視訊區塊的PU緊密匹配的區塊。運動估計組件360可以執行相對於完整像素位置和局部像素位置的運動搜索，並輸出具有局部像素精度(fractional pixel precision)的運動向量。運動估計組件360透過比較PU的位置與參考圖像的預測區塊的位置來計算內部編解碼(inter-coded)片段中的視訊區塊的PU的運動向量。參考圖像可以從標識儲存在已解碼圖像緩衝器355中的一個或多個參考圖像的參考圖像列表中選擇。
圖像間預測組件365可基於由運動估計組件360決定的運動向量來產生預測性區塊，可能係透過對於子像素精度執行內插。在接收到當前視訊區塊的PU的運動向量時，圖像間預測組件365可以定位運動向量在多個參考圖像列表中的一個中所指向的預測區塊。圖像間預測組件365決定是否在特定區塊上使用正向和雙向預測。
圖像內預測組件370可決定圖像內預測模式以用 於編碼當前區塊。圖像內預測組件370可使用各種圖像內預測模式(如透過執行多次編碼測試)來編碼當前區塊，且圖像內預測組件370可從測試模式中選擇適當的圖像內預測模式以供使用。舉例而言，圖像內預測組件370可以使用針對各種測試的圖像內預測模式的速率-失真分析來計算速率-失真值，並且選擇在測試模式中具有最佳速率-失真特性的圖像內預測模式。一般而言速率-失真分析決定已編碼區塊與經編碼以產生已編碼區塊的原始未編碼區塊之間的失真(或錯誤)量，以及用於產生已編碼區塊之比特率(即比特數)。圖像內預測組件370可以根據各種已編碼區塊的失真和速率來計算比率，以決定哪個圖像內預測模式展現出該區塊的最佳速率-失真值。
選擇器組件367選擇圖像間預測或圖像內預測並且提供對應的預測區塊給求和組件307。求和組件307透過從當前正被編解碼的視訊區塊的像素值減去預測區塊的像素值，來形成殘差視訊區塊，形成像素差值。像素差值形成區塊的殘差資料，並可包括亮度和色度差組件。
來自量化組件320的量化係數被提供給逆量化組件335，然後再提供給變換跳過組件340，如下文進一步所描述。如果要執行(不跳過)逆變換，則將逆量化的變換係數提供給逆變換組件345。
第12圖為執行解碼器130功能之解碼器電路1200之概要方塊圖。在解碼器電路1200處，首先透過熵解碼組件1230對比特流125進行熵解碼。熵解碼組件1230提供由編碼器120傳訊的資訊，使得解碼器130適當地在視訊輸出1282上重建出視訊。此類資訊除其他本領域技術人員已知的資訊，還包括圖像內模式資訊1212、圖像間模式資訊1214、樣本自適應偏移(SAO)資訊1215、殘差1216和變換跳過資訊1218。如第12圖所示且為本領域技術人員所知的，圖像內模式資訊1212被提供給圖像內預測組件1270以用於圖像內解碼，圖像間模式資訊1214被提供給用於圖像間解碼的運動補償組件1265，SAO資訊1215被提供給環路濾波器1250以用於環路濾波，而變換跳過資訊1218則提供給逆變換組件1245以用於變換跳過，如下所述。
殘差1216由逆量化組件1335逆量化，然後提供給逆變換組件1245。在比特流125中編碼為變換跳過資訊1218的transform_skip_flag的狀態標示變換跳過操作是否在編碼器處執行，其中，transform_skip_flag=1指示逆變換組件1245繞過逆變換操作，如上所述，而transform_skip_flag=0指示逆變換組件1245執行逆變換操作。被提供給逆變換組件1245並且不被變換跳過的逆量化變換係數由此被轉換成其空間域TB之對應物，並在重建組件1210處與預測樣本1272組合。求和資料可透過環路濾波器1250進行濾波，作為視訊輸出1282，以及提供給參考圖像緩衝器1255，參考圖像緩衝器1255處重建圖像被用於預測解碼。
如上所述，變換區塊可以在沒有變換操作的情況下被編解碼。在HEVC中，其係由傳訊非空變換區塊(具有至少一個編解碼之非零樣本值)的語法元素transform_skip_flag 所指示。此TB編解碼模式的高階控制係由PPS語法元素transform_skip_enabled_flag和log2_max_transform_skip_block_size_minus2來標示。當transform_skip_enabled_flag等於1時，針對區塊寬度小於或等於1<<(log2_max_transform_skip_block_size_minus2+2)的每個非空變換區塊，transform_skip_flag被編解碼。當transform_skip_flag等於1時，關聯變換區塊在變換跳過模式下被編解碼。否則，將變換應用於關聯的變換區塊。當未編解碼時，語法元素transform_skip_flag被推斷為等於0。
第8圖為可以實現本發明構思之示範性變換跳過流程800之流程圖。在操作805中，將視訊資料分割為包含分離的顏色組件的相對應之CTB的CTU。在操作810中，CTU被分割成包含分離的顏色組件的相對應之CB的CU。在操作815中，圖像內圖像間CU被進一步分割成PU，對其執行圖像內/圖像間預測處理。在操作820中，計算在原始圖像的CU與編碼器300中產生的重建圖像的CU之間殘差。在操作825中，CU的殘餘訊號被分割成TU，其中TU包括含有分離的顏色組件的TB。應該理解，操作805、810、815和825的分割可以根據上面討論的JEM5進行，在這種情況下，每個CU僅包含一個PU和一個TU，並且不執行進一步的分割。
在操作827中，評估高級語法元素以確定要對變換跳過實施什麼限制。在操作830中，決定是否在指定限制下啟用變換跳過模式。若否，則流程800可以轉變到操作845，由此在TB上執行變換。如果變換跳過被啟用，則流程800可 以轉變到操作835，由此評估處於詳細審查中的TB以確定變換是否被跳過並且向編碼器發訊號。在操作840中，根據對操作835的評估確定是否為TB選擇變換跳過。如果是，則在操作850中跳過變換。否則，在操作845中執行變換。
在本發明的某些實施例中，在最小變換區塊尺寸上添加限制以啟用變換跳過模式。透過這種方式，將不對小的變換區塊採取變換跳過模式和傳訊變換跳過模式以節省複雜性和比特成本。在一個實施例中，使用高級語法元素以傳訊可以啟用變換跳過模式的最小變換區塊尺寸。舉例而言，PPS語法元素log2_min_transform_skip_block_size可傳訊參考PPS的編解碼圖像中可應用變換跳過模式的最小變換區塊大小。HLS元件log2_min_transform_skip_block_size可以指定區塊樣本數量中的最小變換區塊大小等於1<<(log2_min_transform_skip_block_size<<1)。在另一範例中，當參考PPS的編解碼圖像中當前區塊寬度或高度小於log2_min_transform_skip_block_size時，禁用變換跳過模式。HLS元件可以存在於語法結構SPS、PPS、片段標頭或CTU中。
第9圖為範例變換跳過評估流程900之流程圖。在操作905中，決定在詳細審查中的TB是否滿足最小大小限制，舉例而言，可透過決定區塊樣本的數量是否等於或大於1<<(log2_min_transform_skip_block_size<<1)。如果是，則流程900可以轉變到操作915，其中TB被指示為符合關於最小尺寸限制之資格的變換跳過。如果TB不符合最小尺寸限制，則操作900可以轉變到操作910，透過操作910在詳細檢 查後認定TB不適合變換跳過。
在另一實施例中，當相關資訊沒有在比特流中被明確地傳訊時，預先定義的值會包含在TB維度限制中。可以為不同的顏色組件定義不同的限制值。在一範例中，所有顏色組件的最小變換區塊大小被設置為等於16個樣本。在另一範例中，最小變換區塊大小被設置為亮度組件為16個樣本且兩個色度組件為64個樣本。
在本發明的實施例中，實現高級語法元素以支持分別針對不同顏色組件傳訊變換跳過模式的控制設置。在此方式下，對於具有不同樣本統計分佈的不同顏色組件，可以更有效地控制變換跳過模式的使用。在一個實施例中，採用兩個PPS語法元素luma_transform_skip_enabled_flag和chroma_transform_skip_enabled_flag來指示變換跳過模式是否可分別應用於參考PPS的編解碼圖像中的亮度變換區塊和色度變換區塊。可以採用兩個PPS語法元素luma_log2_max_transform_skip_block_size和chroma_log2_max_transform_skip_block_size來分別傳訊用於亮度組件和兩個色度組件的最大變換區塊大小，用於啟用參考PPS的編解碼圖像中的變換跳過模式。添加另一個PPS語法元素transform_skip_chroma_present_flag以指示與色度組件相關的語法元素是否被單獨傳訊。如果transform_skip_chroma_present_flag等於0，則將色度組件的語法值設置為對應的亮度語法元素的值。否則，色度組件的語法值獨立於亮度組件的語法值。高級語法元素可以存在於語法 結構SPS、PS、片段標頭和CTU中。
第10A圖為可以實現本發明之範例獨立區塊處理決定流程1000之流程圖。在操作1005中，傳訊亮度變換限制，而在操作1010中，決定色度限制是否也存在。如果是，則流程1000可以轉變至操作1015，由此來發訊號(舉例而言，可透過transform_skip_chroma_present_flag)通知色度限制存在，以及色度變換跳過限制獨立於亮度變換跳過限制被傳訊。否則，流程1000可以轉變到操作1020，透過操作1020傳訊色度限制並不存在，且色度變換跳過HLS元件被設置為與亮度HLS元件相同。
第10B圖為示範變換跳過評估流程1050之流程圖，其中色度區塊變換跳過獨立於亮度區塊變換跳過。如流程1000所決定的，如果決定亮度和色度變換跳過係由獨立HLS元件所控制，則流程1050開始於操作1055，由此，諸如透過對chroma_transform_skip_enabled_flag進行評估，決定是否為色度區塊啟用變換跳過。如果對色度區塊啟用變換跳過，則處理1050可轉變到操作1060，透過該操作1060確定色度區塊是否滿足最大尺寸限制，諸如透過對chroma_log2_max_transform_skip_block_size進行評估。如果是，則流程1050可以轉變到操作1065，透過該操作認定在審查中的TB適用於變換跳過。否則，流程1050可以轉變到操作1080，透過該操作認定TB不適用於變換跳過。響應於在操作1055中色度區塊不啟用變換跳過之決定，處理1050還可轉變到操作1080。
在操作1070，舉例而言可透過評估luma_transform_skip_enabled_flag，來決定是否對於亮度區塊啟用變換跳過。如果對亮度區塊啟用變換跳過，則流程1050可以轉變至操作1075，透過該操作1075來確定亮度區塊是否滿足最大大小限制，舉例而言，可透過對於luma_log2_max_transform_skip_block_size進行評估。如果是，則流程1050可以轉變到操作1065，透過該操作認定在審查中的TB適用於變換跳過。否則，流程1050可以轉變到操作1080，透過該操作認定TB不適用於變換跳過。流程1050亦可以轉變到操作1080，以回應在操作1070決定亮度區塊未啟用變換跳過之決定。
在某些實施例中，實現高級語法元素以支持對於如瓦片、切片或CTU之類的圖像區域(相對於整個圖像)中的變換跳過模式的控制設置的進一步修改。在此方式下，考慮到當前圖像內容以及比特率和複雜性限制，獲得對使用變換跳過模式的更有效的控制。在一實施例中，片段標頭語法元素slice_transform_skip_present_flag用於指示在PPS語法結構中被傳訊的變換跳過模式的控制設置是否可以在當前片段中修改或替換。當slice_transform_skip_present_flag等於0時，將在PPS語法結構中被傳訊的變換跳過模式的控制設置應用於當前片段。否則，可以在當前片段中修改變換跳過模式的控制設置，並進一步在當前片段標頭中傳訊修改的控制設置。透過參考PPS的控制設置，可以預測或限制在片段標頭中被傳訊的修改的控制設置。舉例而言，可在修改操作中採用語法元素 slice_luma_log2_max_transform_skip_block_size_diff以指示用於啟用當前片段中的變換跳過模式的最大變換區塊大小。對區塊樣本的數量中的最大亮度變換區塊大小的修改的限制可以被設置為等於1<<((luma_log2_max_transform_skip_block_size_cache_luma_log2_max_transform_skip_block_size_diff)<<1)。
PPS語法元素pps_slice_transform_skip_adaptive_flag可用於指示在PPS語法結構中被傳訊的變換跳過模式的控制設置是否可在參考PPS的片段標頭中被修改。如果pps_slice_transform_skip_adaptive_flag等於0，則推斷slice_transform_skip_present_flag等於0，且在PPS中被傳訊的變換跳過模式的控制設置被應用於參考PPS的編解碼的片段。
第11圖為示範變換跳過評估流程1100之流程圖。在操作1105中，切片所參考的PPS參照為HLS元件。在操作1110中，可透過例如評估pps_slice_transform_skip_adaptive_flag來確定變換跳過模式是否可以在切片中修改。如果是，則在操作1115中決定變換跳過模式是否可以在詳細審查下進行片段修改，如透過對slice_transform_skip_present_flag進行評估。否則，流程1100可以轉變到操作1130，此操作不允許修改變換跳過。如果在操作1110確定變換跳過模式對於切片不得修改，則流程1100也可以轉變至操作1130。
如果在操作1115決定變換跳過模式在切片層級是可修改的，則流程1100可轉變到操作1125，透過該操作1125，例如對大小限制luma_log2_max_transform_skip_block_size調整量slice_luma_log2_max_transform_skip_block_size_diff的修改，可在切片標頭指示。
應該理解，上述HLS元件的名稱是為了解釋的目的，而非有意作出限制。也就是說，如果要實現本文描述的相關功能，亦可以使用其他語法元素名稱來實現相同的結果。
考慮複雜性和效率之間的折衷，對於輸入的視訊資料，HLS限制可以透過實驗決定。限制還可以透過依照解碼順序評估先前訊框中的編解碼資料來動態調整，來評估碼率-失真效率。
系統100可以實現於客戶端-伺服器系統、資料庫系統、虛擬桌面系統、分散式電腦系統、雲端系統、叢集資料庫、資料中心、儲存區域網路(SAN)或任何其它合適的系統，如設計用於提供視訊或其他內容的系統中。
本文中所描述的儲存區域和儲存電路，可以透過任何數量、任何類型的常規或記憶體或其他儲存裝置來實現，並且可以是具揮發性的(如隨機存取記憶體RAM、快取記憶體cache、快閃記憶體flash等)或非揮發性的(如唯讀記憶體ROM、硬碟hard-disk、光儲存optical storage等)，並包括任何合適的儲存容量。
在此描述的處理電路，舉例而言，為一個或多個資料處理裝置，如微處理器、微控制器、系統單晶片(SOC) 或其他固定或可編程邏輯，其執行儲存在記憶體中處理邏輯之指令。處理器本身可以為多處理器，且具有多個CPU、多個核心、包括多個處理器的多個裸晶等。
客戶端裝置140可以為任何傳統或其他電腦系統或裝置，如精簡客戶端、電腦終端機或工作站、個人桌上型電腦、筆記型電腦、小筆電、平板電腦、行動電話、網路電視或其他能夠扮演客戶端角色之裝置。
伺服器裝置110和客戶端裝置140彼此在通訊上連接，如透過網路150，該網路150代表被配置為經由任何合適的通訊媒介(如WAN、LAN、網際網路、內聯網路、有線網路、無線網路等)來傳送資訊的任何硬體和/或軟體，並且可以包括路由器、集線器、交換機、閘道器或其它可以任何合適的形式或佈置的任何合適的組件。系統的各種組件可以包括任何傳統或其他通訊裝置，以透過任何常規或其他協議透過網路進行通訊，並可以利用任何類型的連接(如有線、無線等)來存取網路。
系統可以包括附加的伺服器、客戶端和未示出之其他裝置，且系統的各個組件可以單獨或者多個發生，或舉例而言，各種組件的功能可以被組合成單個裝置或者分裂在多個裝置中。應理解的是，系統的各種組件中的任何組件可以為彼此位於同一地點，或者也可以經由任何合適的手段遠程，且以一個或多個其他零件進行通訊，舉例而言，所述之任何合適的手段可以為WAN、LAN、網際網路、內聯網路、移動無線網路等。
使用者界面160和179可以包括在此所述的處理電路之控制下的圖形使用者界面(GUI)。處理電路，舉例而言可以為資料處理裝置，如微處理器、微控制器，系統單晶片(SOC)或其他固定或可編程之邏輯，其執行儲存在儲存電路中的處理邏輯之指令。顯示器渲染硬體可以為處理電路的一部分，或者可以為，舉例而言，獨立的圖形處理器(GPU)。
伺服器裝置110和客戶端裝置140可以分別以處理系統的形式來實現，或者可以以軟體的形式來實現。它們分別可以透過任何數量的常規或其他電腦系統或裝置來實現，舉例而言，刀鋒(blade)電腦或刀鋒伺服器、精簡客戶端、電腦終端機或工作站、個人電腦、行動電話、個人資料助理(PDA)或任何其他合適的裝置。處理系統可以包括任何可用的操作系統和任何可用的軟體(如瀏覽器軟體、通訊軟體、文字處理軟體等)。這些系統可以包括處理器、記憶體、內部或外部通訊裝置(如數據機、網路卡等)、顯示器和輸入裝置(如物理鍵盤、觸控螢幕、滑鼠、用於語音辨識的麥克風等)。如果體現在軟體中(如作為虛擬影像)，它們可以在可記錄媒介(如磁性、光學、軟碟、DVD、CD、其他非暫時性媒介等)上或者透過通訊媒介(舉例而言公告板，網路，LAN，WAN，內聯網，因特網，移動無線等)從來源以載波或訊號來進行下載。
如本領域技術人員將理解的，本發明的各方面可以體現為系統、方法或電腦程式產品。因此，本發明的各個方面可以採取全硬體實施例、全軟體實施例(包括韌體、常駐軟體、微指令等)、或是組合軟體和硬體方面的實施例的形式。 這些實施例在此通常可以被稱為「電路」、「模組」或「系統」。此外，本發明的各方面可以採取體現在一個或多個其上包含有電腦可讀程式碼的電腦可讀媒介中的電腦程式產品的形式。
可以使用任何一個或多個電腦可讀媒介的組合。電腦可讀媒介可以為電腦可讀取訊號媒介或電腦可讀儲存媒體。電腦可讀媒介可以為，舉例而言，但不限於：電子、磁、光學、電磁、紅外線或半導體系統、儀器或裝置、或前述的任何合適的組合。電腦可讀儲存媒體的更具體的例子(非窮盡性列舉)包括以下：具有一個或多個電線的電子連接、可攜式電腦磁碟、軟碟、固態磁碟、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EPROM或快閃記憶體)、光纖、可攜式光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、光學儲存裝置、磁性儲存裝置、相變記憶體儲存裝置、或前述的任何適當組合。在本文件的上下文中，電腦可讀儲存媒體可以為任何包含或儲存由指令執行系統、儀器或裝置使用或與其結合使用的程式的有形媒介。
電腦可讀訊號媒介可包括具有電腦可讀程式碼的傳播資料訊號，其中包含，舉例而言，在基頻中或者作為載波的一部分。這樣的傳播訊號可以採取多種形式中的任何形式，包括但不限於電磁、光學或其他任何適當的組合。電腦可讀訊號媒介可以為任何非電腦可讀儲存媒介，並且可以通訊、傳播或傳輸程式以供執行之系統、儀器或裝置使用或與其結合使用的程式的電腦可讀媒介。實施在電腦可讀媒介上的程式碼可以使用任何適當的媒介來傳輸，所述媒介包括但不限於無線、有 線、光纖纜線、RF等，或前述的任何適當組合。
用於執行本發明的各個方面的操作的電腦程式碼可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫，舉例而言，物件導向之程式語言，如：Java、Smalltalk、C++等、或常規程序程式語言，如「C」程式語言或類似的程式語言。程式碼可以完全位於使用者之電腦上、部分位於使用者之電腦上，作為獨立的軟體包、部分位於使用者之電腦上，部分位於遠端電腦上、或者完全位於遠端電腦或伺服器上執行。在後者之情形下，遠端電腦可以透過任何類型的網路連接到使用者的電腦，包括區域網路(LAN)或廣域網路(WAN)，或者可以連接到外部電腦(舉例而言，透過網際網路服務提供者來使用網際網路)。
應理解的是，用於本發明實施例的電腦系統的軟體可以以任何期望的電腦語言來實現，並且可以由電腦領域的普通技術人員基於說明書中包含的功能描述以及附圖中所示的流程圖來開發。僅作為範例，軟體可以用C++、Java、P1/1、Fortran或其他程式語言來實現。此外，此處對執行各種功能的軟體的任何引用，通常是指在軟體控制下執行那些功能的電腦系統或處理器。
本發明實施例的電腦系統，可以替代地由任何類型的硬體和/或其他處理電路來實現。電腦系統的各種功能可以以任何方式分佈在任何數量的軟體模組或單元、處理或電腦系統和/或電路中，其中電腦或處理系統可以彼此被本地或遠程地佈置，並且經由任何合適的通訊媒介(如LAN、WAN、 內聯網路、網際網路、直接佈線、數據機連線、無線網路等)。
本發明的各方面係參考根據本發明實施例的方法、儀器(系統)和電腦程式產品的流程圖和/或方塊圖之描述。應理解的是，流程圖和/或方塊圖中的每個方塊、以及流程圖和/或方塊圖中的方塊的組合可以透過電腦程式指令來實現。這些電腦程式指令可以被提供給通用電腦、專用電腦或其他可編程資料處理裝置的處理器以產生機器，使得經由電腦或其他可編程資料處理裝置的處理器執行的指令能夠創建用於實現在流程圖和/或方塊圖的一個或多個方塊中指定的功能/動作的方法。
這些電腦程序指令還可以儲存在電腦可讀媒介中，該電腦可讀媒介可以指示電腦、其他可編程資料處理裝置或其他裝置以特定方式運行，使得儲存在電腦可讀媒介中的指令產生包括實現在流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的指令的製造品。電腦程式指令還可以被加載到電腦、其他可編程資料處理裝置或其他裝置上，以形成在電腦、其他可編程裝置或其他裝置上執行一系列操作步驟，以產生電腦實現的流程，使得在電腦或其他可編程裝置上執行的指令提供用於實現在流程圖和/或框圖的一個或多個框中指定的功能/動作的流程。
適合於儲存和/或執行程式碼的處理系統可以由任何常規或其他電腦或處理系統來實現，所述電腦或處理系統優選配備有顯示器或監視器、基座(舉例而言，包括處理器、儲存器和/或內部或外部通訊裝置(如數據機、網路卡等)和可 選輸入裝置(如鍵盤、滑鼠或其他輸入裝置))。該系統可以包括至少一個透過系統匯流排直接或間接耦合到記憶體元件的處理器。記憶體元件可以包括在程式碼的實際執行期間使用的本地記憶體、大容量儲存器和提供至少一些程式碼的臨時儲存的快取記憶體，以減少在執行期間必須從大容量儲存器取得程式碼的次數。輸入/輸出或I/O裝置(包括但不限於鍵盤、螢幕、指向裝置等)可直接或透過中間I/O控制器耦合至系統。網路卡也可以耦合到系統，以使系統能夠透過中間私人或公共網路耦合至其他處理系統、遠端印表機或儲存裝置。數據機、纜線數據機和以太網路卡只是當前可用類型的網路卡中的幾個。
附圖中的流程圖和方塊圖示出了根據本發明的各種實施例的系統、方法和電腦程式產品可能實現的架構、功能和操作。就這點而言，流程圖或方塊圖中的每個方塊可以表示包括用於實現指定邏輯功能的一個或多個可執行指令的模組、分段或部分程式碼。還應注意的是，在一些替代實施方式中，方塊中提到的功能可以不按照附圖中表示的順序發生。舉例而言，取決於所涉及的功能，連續表示的兩個方塊實際上可以實質上同時執行、或者方塊有時可以相反的順序執行。還須注意的是，方塊圖和/或流程圖表示的每個方塊、以及方塊圖和/或流程圖中表示的方塊組合，可以由執行指定的功能或動作的專用的基於硬體的系統來實現，或專用硬體和電腦指令的組合來實現。
這裡使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，而非有意限制本發明。如本文所使用的，除非上下文另外清楚 地指出，否則單數形式「一」、「一個」和「所述」也有意包括複數形式。應進一步理解的是，當在使用本說明書中時，術語「包括」和/或「包含」指定所陳述的特徵、整體、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除存在或添加一個或多個特徵、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組合。
以下專利申請範圍中的所有裝置或步驟加功能元件的對應結構、材料、動作及同等手段，有意包括用於與具體要求保護的其他要求保護的元件組合執行功能的任何結構、材料或動作。本發明的描述係基於說明和描述的目的所展現，但並非意圖做為窮盡性列舉的或者以所公開的形式限制本發明。在不脫離本發明的範圍和精神的情況下，許多修改和變化對於本領域的通常技術人員是顯而易見的。選擇和描述所述實施例係為了最佳地解釋本發明的原理和實際應用，並且使本領域的其他通常技術人員能夠理解具有各種修改的各種實施例的本發明，以符合於預期的特定用途。
以上描述旨在於表現出本發明構思的可能實作，而非限制性的。在閱讀本揭露內容後，本領域技術人員將會明白許多變化、修改和替換為顯而易見的。舉例而言，與所表現和描述的元件等同的組件可以被替換，因此，單獨描述的元件和方法可以被組合，而被描述為離散的元件可以分佈在許多組件上。因此，本發明的範圍不應參照上面的描述來確定，而是參照所附權利要求以及它們全部範圍的等同物來決定。

Claims (14)

  1. 一種視訊資料之變換方法，包括：接收編碼於一比特流中之一視訊資料之一圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於所述圖像區塊上之一最小尺寸限制所建立；解碼所述比特流以獲得所述圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述圖像區塊執行一逆變換。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之視訊資料之變換方法，其中，所述圖像區塊與包含所述最小尺寸限制之複數個高級語法元素相關聯。
  3. 一種視訊資料之變換方法，包括：接收編碼於一比特流中之一視訊資料之一亮度圖像區塊及一色度圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於所述亮度圖像區塊之複數個限制所建立，所述亮度圖像區塊之所述限制獨立於所述色度圖區塊之複數個限制；解碼所述比特流以獲得所述亮度圖像區塊和所述色度圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述亮度圖像區塊和所述色度圖像區塊執行一逆變換。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之視訊資料之變換方法，其中，所述限制包括對所述亮度圖像區塊之一最大尺寸限制，所述亮度圖像區塊之所述最大尺寸限制獨立於所述色度圖像 區塊上之一最大尺寸限制。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之視訊資料之變換方法，其中，所述亮度圖像區塊及所述色度圖像區塊與包含各自最大尺寸限制之複數個高級語法元素相關聯。
  6. 一種由一編碼器對一視訊資料進行編解碼之方法，所述方法包括：將在所述視訊資料中定義之一圖像分割為包括一亮度變換區塊及一色度變換區塊之複數個區塊；從複數個高級語法元素中決定與所述圖像相關之一個或多個限制；若在參考所述高級語法元素的複數個圖像區域中不滿足所述限制，則不允許所述亮度變換區塊及所述色度變換區塊中之一個執行變換跳過；以及響應於被跳過的所述變換，將在一比特流中之所述視訊資料連同一指示一起編碼，所述指示表示所述亮度變換區塊或所述色度變換區塊之所述變換被跳過；其中從所述高級別語法元素決定是否可以跳過所述亮度變換區塊之所述變換，且獨立於是否可以跳過所述色度區塊之所述變換。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之由一編碼器對一視訊資料進行編解碼之方法，並進一步包括：根據所述高級語法元素決定對所述亮度變換區塊之一最大尺寸限制，所述亮度變換區塊之所述最大尺寸限制獨立於與所述色度變換區塊上之所述最大尺寸限制。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之由一編碼器對一視訊資料進行編解碼之方法，並進一步包括：將在所述比特流中之所述視訊資料連同跳過所述亮度變換區塊之所述變換之一指示一起編碼，所述指示獨立於跳過所述色度變換區塊之所述變換之一指示。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之由一編碼器對一視訊資料進行編解碼之方法，並進一步包括：將所述視訊資料分割為包括所述亮度變換區塊及所述色度變換區塊之一切片；從所述高級語法元素決定是否可以為所述切片修改關於所述圖像之所述限制；連同所述修改之一指示將所述比特流中之所述視訊資料進行編碼。
  10. 一種解碼器裝置，包括：一處理器，其被配置為：接收編碼在一比特流中之一視訊資料之一圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於所述圖像區塊上之一最小尺寸限制所建立；解碼所述比特流以獲得所述圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述圖像區塊執行一逆變換。
  11. 一種解碼器裝置，包括：一處理器，其被配置為：接收編碼在一比特流中之一視訊資料之一亮度圖像區塊及 一色度圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於對所述亮度圖像區塊上之複數個限制所建立，所述亮度圖像區塊之所述限制獨立於所述色度圖區塊上之複數個限制；解碼所述比特流以獲得所述亮度圖像區塊及所述色度圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述亮度圖像區塊及所述色度圖像區塊執行一逆變換。
  12. 一種編碼器裝置，包括：一儲存電路，用於儲存在一視訊資料中定義之一圖像；以及一處理電路，其被配置為：將所述圖像分割成包括一亮度變換區塊及一色度變換區塊之複數個區塊；從複數個高級語法元素決定與所述圖像相關之一個或多個限制；若在參考所述高級語法元素的複數個圖像區域中不滿足所述限制，則不允許所述亮度變換區塊及所述色度變換區塊中之一個執行變換跳過；以及響應於被跳過的所述變換，將在一比特流中之所述視訊資料連同一指示一起編碼，所述指示表示所述亮度變換區塊或所述色度變換區塊之所述變換被跳過；其中從所述高級別語法元素決定是否可以跳過所述亮度變換區塊之所述變換，且獨立於是否可以跳過所述色度區塊 之所述變換。
  13. 一種編碼有複數個處理器指令之一電腦可讀媒介，所述處理器指令在由一處理器執行時，迫使所述處理器：接收編碼在一比特流中之一視訊資料之一圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於所述圖像區塊上之一最小尺寸限制所建立；解碼所述比特流以獲得所述圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述圖像區塊執行一逆變換。
  14. 一種編碼有複數個處理器指令之一電腦可讀媒介，所述處理器指令在由一處理器執行時，迫使所述處理器：接收編碼在一比特流中之一視訊資料之一亮度圖像區塊及一色度圖像區塊之一變換跳過資訊，所述變換跳過資訊係由一編碼器基於對所述亮度圖像區塊之複數個限制所建立，所述亮度圖像區塊之所述限制獨立於對所述色度圖區塊之複數個限制；解碼所述比特流以獲得所述亮度圖像區塊及所述色度圖像區塊；以及基於所述變換跳過資訊選擇性地對所述亮度圖像區塊及所述色度圖像區塊執行一逆變換。
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