TWI720586B - 轉換係數編碼或解碼的方法與裝置 - Google Patents

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Abstract

本申請提供一種於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差進行編碼或解碼的方法與裝置。根據本方法，在用於至少一子塊的一第一編解碼通道中，一第一語法元素至一第四語法元素會於一編解碼通道中進行發信或剖析。使用包括該第一語法元素、該第二語法元素、該第三語法元素與該第四語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。該第一語法元素係指示一當前轉換係數的水平的一絕對值是否大於0，該第二語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值是否大於1，該第三語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一奇偶性，該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後是否大於1。

Description

轉換係數編碼或解碼的方法與裝置
本申請是關於一視訊編碼器或解碼器中預測殘差的轉換編解碼。具體地，本申請揭示了對轉換係數進行語法編解碼（syntax coding）的方法。
高效率視訊編解碼（High Efficiency Video Coding，HEVC，Rec. ITU-T H.265 | ISO/IEC 23008-2 版本 3：高效率視訊編解碼，2015年四月）的標準，是由一些標準化組織國際電信聯盟電信標準化部門的視訊編解碼專家組（ITU-T Video Coding Experts Group，VCEG）與國際標準組織/國際電子電機委員會下屬的動態影像專家組（ISO/ IEC Moving Picture Experts Group，MPEG）於聯合視訊計劃下所開發的，而且特別是與視訊編碼聯合協作小組（Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC）合作開發。在HEVC中，一切片（slice）被分割成非重疊的方形塊區域以編碼樹單元（coding tree unit，CTU）來表示。一個經過編碼的畫面可以藉由一些切片的集合來表示，每一畫面包括多個整數的CTU。在一切片中的多個個別CTU是以逐行掃描的順序（raster scanning order）來處理。一雙向預測（bi-predictive，B）切片可以用幀內預測或幀間預測來解碼，其使用最多兩個運動向量與參考索引來預測每一塊的樣本值。一預測（predictive，P）切片可以用幀內預測或幀間預測來解碼，其使用最多一個運動向量與參考索引來預測每一塊的樣本值。一幀內（intra，I）切片則僅用幀內預測來解碼。
第1A圖示出一示範性的納入環路處理的自適應性幀間/幀內視訊編碼系統。對於幀間/幀內預測，方塊110使用幀間/幀內預測自適應性來產生用於每一碼塊（如一CU） 的預測信號。幀間預測信號可以使用來自輸入視訊的當前塊與來自幀緩衝器（Frame Buffer） 134的一或複數個參考畫面來推導運動向量。從另一方面而言，幀內預測信號使用來自輸入視訊的當前塊與來自重構方塊（REC）128的當前重構畫面的鄰近塊來推導幀內預測信號。然後使用減法器116將預測信號從原始信號中減去來產生殘差信號。殘差信號再經由轉換方塊（T）118與量化方塊（Q）120處理來產生量化-轉換殘差（即量化係數），其進一步由熵編碼器122處理而加入於輸出位元流中。在編碼器側，當使用幀間預測模式之時，在編碼器端也必須重構出一或複數個參考畫面來。當使用幀內模式之時，也會使用重構的鄰近塊。因此，需要重構出一幀內編碼塊，以便以幀內模式編碼的後續塊之後能加以使用。於是，經過轉換並經過量化的殘差會由逆量化（IQ）124與逆轉換（IT）126加以處理來恢復出殘差。藉由重構方塊（REC）128，將重構殘差加入回預測信號以重構出視訊資料。重構視訊資料則可以儲存於參考畫面緩衝器（Reference Picture Buffer） 134，並且用來預測其他幀。
如第1A圖所示，輸入進來的視訊資料在編碼系統中會經過一連串的處理。由於經過一連串的處理，來自REC128的重構視訊資料可能會遭到各種損傷。因此，在重構視訊資料存入幀緩衝器134之前，通常會先應用解塊濾波器（Delocking filter，DF）130來處理重構視訊資料，以改善視訊品質。除了解塊濾波器之外，也可以使用其他種環路濾波器（於此稱之為非解塊濾波器，NDF）132，例如樣本自適應偏移（Sample Adaptive Offset，SAO）來處理。第1A圖的系統是用來說明一典型視訊編碼器一示範性的結構。
第1B圖示出一相對應的解碼器結構，其中大部分的方塊都已經使用於編碼器中。然而，在解碼器側是使用熵解碼器140而非熵編碼器122。此外，在解碼器側的幀間/幀內預測方塊150和在編碼器側的並不相同，這是由於運動補償是在解碼器側進行。
使用遞迴的四叉樹（QT）結構，一CTU可被分割成多個非重疊的編碼單元（CUs），以適應於各種當地局部的運動與組織結構的特徵。對於每一CU則會具體指定一或複數個預測單元PU。PU（與相關聯的CU語法）是作為發信預測子信息的一基本單元。然後使用所指定的預測程序，來預測PU內相關聯像素樣本的值。使用殘差的四叉樹（RQT）結構，一CU可進一步被分割來代表相關聯的預測殘差信號。RQT結構的樹葉節點（leaf nodes）對應於轉換單元（TUs） 。一轉換單元包含有數個亮度樣本（luma samples，大小為8x8、16x16或32x32）的一轉換塊（TB）或是數個亮度樣本（大小為4x4） 的四個轉換塊，以及數個彩度樣本（chroma樣本，4:2:0顏色形式的一畫面） 的二個相對應轉換塊。一整數轉換會應用在一轉換塊，而量化係數水平的數值會與其他邊信息一起熵編解碼於位元流中。第2圖示出一塊分割的例子210與其相對應的四叉樹QT代表圖220 ，實線表示CU的邊界而虛線表示TU的邊界。
編碼樹單元（CTU）、編碼塊（CB）、預測塊（PB）與轉換塊（TB）名詞定義是用來表明各自相關聯於CTU、CU、PU與TU的一個顏色成分的二維樣本陣列。一CTU是由一亮度CTB、二彩度CTB與相關聯的語法元素所組成。相似的關係也適用於CU、PU與TU。樹分割通常同時應用於亮度與彩度二者，雖然當彩度達到了某些最小大小限制時會有些例外情況。
國際電信通訊聯盟 -電信標準化部門, 研究小組16, 工作集會3 （ITU-T SG16 WP3） 以及國際標準化組織/國際電工協會之第一技術委員會第29子委員會第11號工作群組（ISO/IEC JTC1/SC29 WG11） 下轄的聯合視訊專家組（JVET）正在建立下一代的視訊編碼解標準的過程之中。一些具有前景的新編解碼工具已經被採納於通用視訊編解碼（VVC） 工作底稿（WD）2中  （B. Brossey 等人所提的 “Versatile Video Coding （Draft 2）”, 於ITU-T VCEG （Q6/16）與 ISO/IEC MPEG （JTC 1/SC 29/WG 11） 下的JVET中，文件 JVET-K1001, 第11次會議: 在斯洛維尼亞的 盧布爾雅那 （Ljubljana, SI）, 2018年7月10–18日） 。在VVC WD 2，藉由使用二元和三元分裂具嵌套式多種類樹的四叉樹（QT），每一編碼樹單元（CTU）可以被分割成一或複數個尺寸大小較小的編碼單元（CU）。結果產生的CU分割其形狀可以是方形或長方形。
本文揭示於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差編解碼的方法與裝置。根據本方法，接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編碼的（coded）量化轉換係數。在用於至少一子塊的一第一編解碼通道（coding pass）中，在該編碼器側發信一第一語法元素或是在該解碼器側剖析（parse）該第一語法元素，其中該第一語法元素係指示一當前轉換係數的水平（level）的一絕對值是否大於0。如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第二語法元素或是在該解碼器側剖析該第二語法元素，其中該第二語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值是否大於1。如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第三語法元素或是在該解碼器側剖析該第三語法元素，其中該第三語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一奇偶性（parity）。利用包括該第一語法元素、該第二語法元素與該第三語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。
在一實施例中，該第一語法元素相對應於sig_coeff_flag，該第二語法元素相對應於coeff_abs_level_greater1_flag而且該第三語法元素相對應於par_level_flag。在一實施例中，所述方法進一步包括：如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第二編解碼通道中，在該編碼器側發信一第四語法元素或是在該解碼器側剖析該第四語法元素，其中該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後（downward shifted by 1）是否大於1。在另一實施例中，所述方法進一步包括：如果該第四語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後是大於1，則在用於該至少一子塊的一第三編解碼通道中，在該編碼器側發信一第五語法元素或是在該解碼器側剖析該第五語法元素，其中該第五語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一剩餘絕對值（remaining absolute value）。在另一實施例中，所述方法進一步包括：如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第四編解碼通道中，在該編碼器側發信一第六語法元素或是在該解碼器側剖析該第六語法元素，其中該第六語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一符號（sign）。
在另一實施例中，所述方法包括：如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第四語法元素或是在該解碼器側剖析該第四語法元素，其中該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後（downward shifted by 1）是否大於1。在一實施例中，該第一語法元素相對應於sig_coeff_flag，該第二語法元素相對應於coeff_abs_level_greater1_flag而且該第三語法元素相對應於par_level_flag。該第四語法元素相對應於coeff_abs_level_rs1_gt1_flag。從該第一編解碼通道來的該當前轉換係數的水平（AbsLevelPass1）的一部份重構絕對值可計算如下：AbsLevelPass1=2 * （ coeff_abs_level_greater1_flag + coeff_abs_level_rs1_gt1_flag ） +  ParityBit。當該第四語法元素係等於0，則該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後會被設定等於1。當該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1後大於1的時候，則一第五語法元素會被發信或剖析在一第二編解碼通道中，來指示該當前轉換係數的水平的一剩餘絕對值。例如，該第五語法元素相對應於abs_remainder。當該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則一第六語法元素會被發信或剖析在一第三編解碼通道中，來指示該當前轉換係數的水平的一符號（sign）。如果該第六語法元素係等於0，則該當前轉換係數的水平會具有一正值（positive value）；如果該第六語法元素係等於1，則該當前轉換係數的水平會具有一負值（negative value）。
在該編碼器側可以使用非狀態依賴性的標量量化（non-state-dependent scalar quantization）來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側會使用非狀態依賴性的標量去量化來去量化該已編碼的量化轉換係數。在另一實施例中，在該編碼器側會使用狀態依賴性的標量量化（state-dependent scalar quantization）來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側會使用狀態依賴性的標量去量化來去量化該已編碼的量化轉換係數。
接下來的說明是實施本發明所最佳能思及的方式，在此說明的目的是為了闡釋本發明的一般性原則，不應受所述說明性細節的限制，而本發明的範圍最佳方式是由參照所附的申請專利範圍來決定。
在HEVC與VVC WD2，編解碼塊旗標（coded block flag，CBF）用於指示在一轉換塊中是否存在任何非零轉換係數。當CBF為0時，相關的轉換塊不會被進一步編解碼且當前轉換塊中所有係數均被推論等於0，否則，相關轉換塊包括至少一非零轉換係數。一非零轉換塊進一步被分割成非重疊的數個子塊。一語法元素coded_sub_block_flag可被發信用來指示一當前子塊中是否包含至少一非零係數。當coded_sub_block_flag等於0，相關的轉換子塊不會被進一步編解碼且當前轉換子塊中所有係數均被推論等於0，否則（即coded_sub_block_flag=1），相關轉換塊包括至少一非零轉換係數。在相關子塊中轉換係數的水平的數值則使用多個子塊編解碼通道來進行熵編解碼。在每一編解碼通道，會根據一預先定義的掃描順序來對個別的轉換係數訪問一次。
在HEVC中，會於第一子塊編解碼通道中發信一語法元素sig_coeff_flag，來指示出一當前轉換係數的水平的絕對值是否大於0。在編碼器側，會對當前塊中所有子塊發信語法元素sig_coeff_flag；或是在解碼器側，會對當前塊中所有子塊剖析語法元素sig_coeff_flag。上述是在進一步語法編解碼之前就進行。所述第一編解碼通道是表示對當前塊的子塊進行第一輪的語法編解碼。對於一當前係數其coeff_abs_level_greater1_flag等於1，則會進一步在第三編解碼通道中發信一語法元素coeff_abs_level_greater2_flag，用來指示所相關聯轉換係數的水平的絕對值是否大於2。而所述符號信息與剩餘水平數值會各自進一步被發信於第四編解碼與第五子塊編解碼通道中。
在VVC WD2，轉換係數可以藉由依賴性的標量量化（在本揭示中稱之以狀態依賴性的標量量化，state-dependent scalar quantization）。藉由具有四狀態的一狀態機，可在二量化子（quantizer）中具體指定而選擇出其中一個。一當前轉換係數的狀態，可藉由於一掃描順序中前一個（preceding）轉換係數的絕對水平值的狀態與奇偶性（parity）來決定。第一子塊編解碼通道中，會對語法元素sig_coeff_flag、par_level_flag與rem_abs_gt1_flag進行發信。par_level_flag[ n ] 則具體指定出在掃描位置n 之轉換係數水平的奇偶性（parity） 。當par_level_flag[ n ]不存在時，則推論其等於0。rem_abs_gt1_flag[ n ] 則具體指定出語法元素rem_abs_gt1_flag[ n ]於掃描位置n是否存在。當rem_abs_gt1_flag[ n ]不存在時，則推論其等於0。來自第一通道的一轉換係數水平的部份重構絕對值可計算如下：AbsLevelPass1  =  sig_coeff_flag + par_level_flag + 2 * rem_abs_gt1_flag。
對於熵編解碼sig_coeff_flag的上下文選擇則是取決於當前係數的狀態。第一編解碼通道中，會對par_level_flag進行發信，以推導出下一個係數的狀態。第二、第三與第四編解碼通道中，會進一步分別對語法元素rem_abs_gt2_flag、 abs_remainder與 coeff_sign_flag進行發信。rem_abs_gt2_flag[ n ]則具體指定出語法元素abs_remainder[ n ]於掃描位置n是否存在。當rem_abs_gt2_flag[ n ] 不存在時，則推論其等於0。abs_remainder[ n ] 是於掃描位置n以Golomb-Rice碼編解碼的一轉換係數水平的剩餘絕對值（remaining absolute value）。當abs_remainder[ n ]不存在時，則推論其等於0。coeff_sign_flag[ n ] 則以下列方式具體指定出於掃描位置n的一轉換係數水平的符號（sign）： -- 如果 coeff_sign_flag[ n ] 等於0，則相對應轉換係數的水平會具有一正值； --否則（即 coeff_sign_flag[ n ] 等於1） 相對應轉換係數的水平會具有一負值。
當coeff_sign_flag[ n ]不存在時，則推論其等於0。一轉換係數水平的完整重構絕對值可依據如下來決定： --AbsLevel  =  AbsLevelPass1 + 2 * （ rem_abs_gt2_flag + abs_remainder ）。
轉換係數水平則可依據如下來決定： TransCoeffLevel  =  （2 * AbsLevel − （QState > 1 ? 1 : 0 ） ） * （1 − 2 * coeff_sign_flag）； 其中QState指示當前轉換係數的狀態。
本揭示有些部份是關於對於由依賴性的標量量化（即狀態-依賴性的標量量化，如VVC WD 2所詳述的）所產生的轉換係數水平，來進行熵編解碼。然而本揭示也可以應用於由傳統標量量化（在本文揭示中稱之以非狀態依賴性的標量量化） 所產生的轉換係數水平。根據本揭示的一種方法，可以使用多個編解碼通道，來對一轉換係數水平的絕對值來進行發信。一轉換係數水平的完整重構絕對值可用下列來表示： –   AbsLevel  =  （AbsLevelRS1 >> 1） + ParityBit； 其中ParityBit表示一轉換係數水平的絕對值的奇偶性，而AbsLevelRS1表示一轉換係數水平的絕對值向下位移1。如本領域中所知悉的，向下位移（即向右位移）1的操作就等同於除以2。可於第一編解碼通道中，對語法元素sig_coeff_flag、 coeff_abs_level_greater1_flag 與 par_level_flag進行發信。當sig_coeff_flag 等於0，相關聯的轉換係數水平等於0。否則（即 sig_coeff_flag 等於1） ，進一步發信coeff_abs_level_greater1_flag 以指示相關聯的轉換係數水平的絕對值是否大於1。當coeff_abs_level_greater1_flag等於0，AbsLevelRS1會設定為0，而對於相關聯的轉換係數 ParityBit會設定等於sig_coeff_flag。否則（即 coeff_abs_level_greater1_flag等於1），進一步發信par_level_flag 以指示相關聯的轉換係數水平的ParityBit值。也可以使用一或多個編解碼通道來進一步發信關於AbsLevelRS1的信息與相關聯的轉換係數水平的符號。
對於一當前係數，當coeff_abs_level_greater1_flag大於1之時，本揭示的方法可以進一步發信一語法元素coeff_abs_level_rs1_gt1_flag，以指示AbsLevelRS1是否大於1。對於係數絕對值等於0與1者，一轉換係數水平向下位移 （即 AbsLevelRS1） 1後的絕對值會等於0。對於係數絕對值等於2與3者，一轉換係數水平向下位移 （即 AbsLevelRS1） 1後的絕對值會等於1。對於係數絕對值等於4或更大者，一轉換係數水平向下位移 （即 AbsLevelRS1） 1後的絕對值會等於2或更大（即 大於1）。換言之，coeff_abs_level_rs1_gt1_flag與係數絕對值大於3具有相同意義。當coeff_abs_level_rs1_gt1_flag等於0，對於相關聯的轉換係數水平的 AbsLevelRS1會設定為1，否則（即 coeff_abs_level_rs1_gt1_flag 等於1） ，則推論AbsLevelRS1大於1，而且進一步發信AbsLevelRS1的剩餘值。在一實施例中，會於相同的編解碼通道來發信語法元素coeff_abs_level_rs1_gt1_flag與coeff_abs_level_greater1_flag。在另一實施例中，會在發信coeff_abs_level_greater1_flag的編解碼通道之後，才會於另一分別的編解碼通道來發信coeff_abs_level_rs1_gt1_flag。
對於一當前係數，當coeff_abs_level_rs1_gt1_flag大於1之時，本揭示的方法可以進一步發信一語法元素coeff_abs_level_rs1_gt2_flag，以指示AbsLevelRS1是否大於2。應用於coeff_abs_level_rs1_gt1_flag的說明也可以應用於coeff_abs_level_rs1_gt2_flag。因此，coeff_abs_level_rs1_gt2_flag與係數絕對值大於5具有相同意義。當coeff_abs_level_rs1_gt2_flag等於0，對於相關聯的轉換係數水平的AbsLevelRS1會設定為2，否則（即 coeff_abs_level_rs1_gt2_flag等於1） ，則推論AbsLevelRS1大於2，而且進一步發信AbsLevelRS1的剩餘值。可以於相同的編解碼通道來發信coeff_abs_level_rs1_gt2_flag 與 coeff_abs_level_rs1_gt1_flag；或者在發信signalling coeff_abs_level_rs1_gt1_flag的編解碼通道之後，才會於另一分別的編解碼通道來發信coeff_abs_level_rs1_gt2_flag。在一實施例中，語法元素coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_rs1_gt1_flag 與coeff_abs_level_rs1_gt2_flag都於同一的編解碼通道來發信。
在一實施例中，本揭示的方法可以對於VVC WD 2中依賴性的標量量化所量化的殘差塊來進行熵編解碼。本揭示的方法使用語法元素sig_coeff_flag、 coeff_abs_level_greater1_flag、par_level_flag、 coeff_abs_level_rs1_gt1_flag、coeff_abs_level_rs1_gt2_flag與 coeff_abs_level_rs1_remainder，來對於一轉換係數水平的絕對值進行編解碼。表一提供了對VVC WD 2進行修改的語法表，其使用了本揭示中解碼一殘差轉換塊的方法。當coeff_abs_level_rs1_gt2_flag等於1之時，語法元素coeff_abs_level_rs1_remainder會被用來對一相關聯的係數水平的剩餘絕對值進行發信。當語法元素sig_coeff_flag、coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_rs1_gt1_flag、coeff_abs_level_rs1_gt2_flag與  coeff_abs_level_rs1_remainder並未編解碼之時，會推論他們等於0。 表一：修改後的殘差編解碼語法
Figure 108129751-A0305-02-0014-2
Figure 108129751-A0305-02-0015-3
Figure 108129751-A0305-02-0016-4
Figure 108129751-A0305-02-0017-5
Figure 108129751-A0305-02-0018-6
Figure 108129751-A0305-02-0019-7
Figure 108129751-A0305-02-0020-1
在表一中分別如備註(1)、(2)、(3)與(4)所示，對於在掃描位置n座標[xC][yC]的一係數於第一通道於包含[xC][yC]的子塊而言，語法元素sig_coeff_flag[xC][yC]、coeff_abs_level_greater1_flag[n]、par_level_flag[n]與coeff_abs_level_rs1_gt1_flag[n]是編解碼的信號。如備註(5)所示的例子，來自第一通道的一轉換係數水平的部份重構絕對值可計算如下：AbsLevelPass1[xC][yC]=2*(coeff_abs_level_greater1_flag[n]+coeff_abs_level_rs1_gt1_flag[n])+ParityBit[n]。
本揭示另一些部份是關於複雜度降低，也就是在一轉換塊或一子塊進行熵編解碼中，藉由降低其中編解碼通道的數目來達成。在一例子中，VVCWD 2中的語法元素rem_abs_gt2_flag可以與rem_abs_gt1_flag在相同的編解碼通道進行編解碼。在另一例子中，關於符號與轉換係數剩餘值的信息通常在一旁路模式(bypass mode)中進行熵編解碼，而且可以於同一編解碼通道(in one coding pass)加以發信。在另一例子中，以CABAC一般模式進行熵編解碼的所有語法元素都於同一編解碼通道中進行發信。而以一CABAC旁路模式進行熵編解碼的所有語法元素則都在一另外的編解碼通道中進行發信。
前述所提的任何方法可以實施於編碼器與/或解碼器中。例如，前述所提的任何方法可以實施於編碼器的熵編解碼模組中與/或解碼器的熵編解碼模組中。或是另一替代作法，前述所提的任何方法可以實施在集成於編碼器的熵編解碼模組中與/或解碼器的熵編解碼模組中的一電路。
前述所提的方法可以應用於使用傳統標量量化(即非狀態依賴性的標量量化)或是狀態依賴性的標量量化的系統中。
第3圖示出一示範性的編解碼系統的流程，依據本發明一實施例的編解碼系統為殘差信號納入語法編解碼。如流程圖所示的步驟以及本揭示中的其他流程圖，可以用程式碼來實施，程式碼則可於編碼器側與/或解碼器側的一或多個處理器(即一或多個中央處理單元)中加以執行。如流程圖所示的步驟可以基於如一或多個電子裝置或處理器來實施，其安排的方式則用來進行流程圖中的步驟。根據本方法，步驟310中接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編碼的(coded)量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊。步驟320中，在用於至少一子塊的一第一編解碼通道(coding pass)中，在該編碼器側發信一第一語法元素或是在該解碼器側剖析(parse)該第一語法元素，其中該第一語法元素係指示一當前轉換係數的水平(level)的一絕對值是否大於0。步驟330中，如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第二語法元素或是在該解碼器側剖析該第二語法元素，其中該第二語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值是否大於1。步驟340中，如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第 三語法元素或是在該解碼器側剖析該第三語法元素，其中該第三語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一奇偶性(parity)。步驟350中，利用包括該第一語法元素、該第二語法元素與該第三語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。
第4圖示出另一示範性的編解碼系統的流程，其依據本發明的一實施例為殘差信號納入語法編解碼。根據本方法，步驟410中接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編碼的量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊。步驟420中，在該編碼器側發信複數個代表已編碼量化轉換係數的語法元素，或是在該解碼器側剖析複數個代表該等已編碼量化轉換係數的語法元素，其中該複數個語法元素中至少二個係以一CABAC一般模式編解碼(coded in a CABAC regular mode)，而且所有以該CABAC一般模式編解碼的語法元素係於同一編解碼通道中(one coding pass)進行發信或剖析。步驟430中，利用包括該第一語法元素、該第二語法元素與該第三語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。
所示的流程圖用於示出根據本發明的視訊編解碼的示例。在不脫離本發明的精神的情況下，所屬領域中具有習知技術者可以修改每個步驟、重組這些步驟、將一個步驟進行分離或者組合這些步驟而實施本發明。在本發明中，具體的語法和語義已被使用以示出實現本發明實施例的示例。在不脫離本發明的精神的情況下，透過用等同的語法和語義來替換該語法和語義，具有習知技術者可以實施本發明。
上述說明，使得所屬領域中具有習知技術者能夠在特定應用程式的內容及其需求中實施本發明。對所屬領域中具有習知技術者來說，所描述的 實施例的各種變形將是顯而易見的，並且本文定義的一般原則可以應用於其他實施例中。因此，本發明不限於所示和描述的特定實施例，而是將被賦予與本文所公開的原理和新穎特徵相一致的最大範圍。在上述詳細說明中，說明了各種具體細節，以便透徹理解本發明。儘管如此，將被本領域的具有習知技術者理解的是，本發明能夠被實踐。
如上所述的本發明的實施例可以在各種硬體、軟體代碼或兩者的結合中實現。例如，本發明的實施例可以是集成在視訊壓縮晶片內的電路，或者是集成到視訊壓縮軟體中的程式碼，以執行本文所述的處理。本發明的一個實施例也可以是在數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)上執行的程式碼，以執行本文所描述的處理。本發明還可以包括由電腦處理器、數位訊號處理器、微處理器或現場可程式設計閘陣列(field programmable gate array，FPGA)所執行的若干函數。根據本發明，透過執行定義了本發明所實施的特定方法的機器可讀軟體代碼或者固件代碼，這些處理器可以被配置為執行特定任務。軟體代碼或固件代碼可以由不同的程式設計語言和不同的格式或樣式開發。軟體代碼也可以編譯為不同的目標平臺。然而，執行本發明的任務的不同的代碼格式、軟體代碼的樣式和語言以及其他形式的配置代碼，不會背離本發明的精神和範圍。
本發明可以以不脫離其精神或本質特徵的其他具體形式來實施。所描述的例子在所有方面僅是說明性的，而非限制性的。因此，本發明的範圍由附加的權利要求來表示，而不是前述的描述來表示。權利要求的含義以及相同範圍內的所有變化都應納入其範圍內。
110:幀間/幀內預測方塊
116:減法器
118:轉換方塊(T)
120:量化方塊(Q)
122:熵編碼器
124:逆量化方塊(IQ)
126:逆轉換方塊(IT)
128:重構方塊(REC)
130:解塊濾波器(DF)
132:非解塊濾波器(NDF)
134:幀緩衝器
140:熵解碼器
150:幀間/幀內預測方塊
210:塊分割例子
220:四叉樹QT代表圖
第1A圖示出一示範性的納入環路處理的自適應性幀間/幀內視訊編碼系統。 第1B圖示出一示範性的納入環路處理的自適應性幀間/幀內視訊解碼系統。 第2圖示出一塊分割的例子，其使用四叉樹結構（quadtree structure）來將一編碼樹單元（CTU）分割為數個編碼單元（CUs）。 第3圖示出一示範性的編解碼系統的流程，其依據本發明的一實施例為殘差信號納入語法編解碼。 第4圖示出另一示範性的編解碼系統的流程，其依據本發明的一實施例為殘差信號納入語法編解碼。
310~350:步驟

Claims (22)

  1. 一種編碼或解碼的方法，於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差進行編碼或解碼，包括：接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編碼的量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊；在用於至少一子塊的一第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第一語法元素或是在該解碼器側剖析該第一語法元素，其中該第一語法元素係指示一當前轉換係數的水平的一絕對值是否大於0；如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第二語法元素或是在該解碼器側剖析該第二語法元素，其中該第二語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值是否大於1；如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第三語法元素或是在該解碼器側剖析該第三語法元素，其中該第三語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一奇偶性；以及利用包括該第一語法元素、該第二語法元素與該第三語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之編碼或解碼方法，其中該第一語法元素相對應於sig_coeff_flag，該第二語法元素相對應於coeff_abs_level_greater1_flag而且該第三語法元素相對應於par_level_flag。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之編碼或解碼方法，更包括：如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第二編解碼通道中，在該編碼器側發信一第四語法元素或是在該解碼器側剖析該第四語法元素，其中該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後是否大於1。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之編碼或解碼方法，更包括：如果該第四語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後是大於1，則在用於該至少一子塊的一第三編解碼通道中，在該編碼器側發信一第五語法元素或是在該解碼器側剖析該第五語法元素，其中該第五語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一剩餘絕對值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之編碼或解碼方法，更包括：如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第四編解碼通道中，在該編碼器側發信一第六語法元素或是在該解碼器側剖析該第六語法元素，其中該第六語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一符號。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之編碼或解碼方法，更包括：如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第四語法元素或是在該解碼器側剖析該第四語法元素，其中該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後是否大於1。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之編碼或解碼方法，其中該第一語法元素相對應於sig_coeff_flag，該第二語法元素相對應於coeff_abs_level_greater1_flag而且該第三語法元素相對應於par_level_flag。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之編碼或解碼方法，其中該第四語法 元素相對應於coeff_abs_level_rs1_gt1_flag。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之編碼或解碼方法，其中從該第一編解碼通道來的該當前轉換係數的水平AbsLevelPass1的一部份重構絕對值計算如下：AbsLevelPass1=2*(coeff_abs_level_greater1_flag+coeff_abs_level_rs1_gt1_flag)+ParityBit。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之編碼或解碼方法，其中當該第四語法元素係等於0，則該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後會被設定等於1。
  11. 如申請專利範圍第7項所述之編碼或解碼方法，其中當該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後大於1的時候，則一第五語法元素會被發信或剖析在一第二編解碼通道中，來指示該當前轉換係數的水平的一剩餘絕對值。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之編碼或解碼方法，其中該第五語法元素相對應於abs_remainder。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之編碼或解碼方法，其中當該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則一第六語法元素會被發信或剖析在一第三編解碼通道中，來指示該當前轉換係數的水平的一符號。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之編碼或解碼方法，其中如果該第六語法元素係等於0，則該當前轉換係數的水平會具有一正值；如果該第六語法元素係等於1，則該當前轉換係數的水平會具有一負值。
  15. 如申請專利範圍第6項所述之編碼或解碼方法，其中在該編 碼器側非狀態依賴性的標量量化被用來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側非狀態依賴性的標量去量化被用來去量化該已編碼的量化轉換係數。
  16. 如申請專利範圍第6項所述之編碼或解碼方法，其中在該編碼器側狀態依賴性的標量量化被用來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側狀態依賴性的標量去量化被用來去量化該已編解碼的量化轉換係數。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之編碼或解碼方法，其中在該編碼器側非狀態依賴性的標量量化被用來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側非狀態依賴性的標量去量化被用來去量化該已編碼的量化轉換係數。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之編碼或解碼方法，其中在該編碼器側狀態依賴性的標量量化被用來產生該量化轉換係數，或是在該解碼器側狀態依賴性的標量去量化被用來去量化該已編碼的量化轉換係數。
  19. 一種編碼或解碼的裝置，於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差編碼或解碼，該裝置包括一或複數個電子電路或處理器用以安排來：接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編解碼的量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊；在用於至少一子塊的一第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第一語法元素或是在該解碼器側剖析該第一語法元素，其中該第一語法元素係指示一當前轉換係數的水平的一絕對值是否大於0；如果該第一語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於0，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第二語法元素或是在該解碼器側剖析該第二語法元素，其中該第二語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值是否大於1； 如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的該第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第三語法元素或是在該解碼器側剖析該第三語法元素，其中該第三語法元素係指示該當前轉換係數的水平的一奇偶性；以及利用包括該第一語法元素、該第二語法元素與該第三語法元素的信息，來編碼或解碼該當前殘差塊。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之編碼或解碼裝置，包括：如果該第二語法元素指示出該當前轉換係數的水平的該絕對值大於1，則在用於該至少一子塊的一第一編解碼通道中，在該編碼器側發信一第四語法元素或是在該解碼器側剖析該第四語法元素，其中該第四語法元素係指示該當前轉換係數的水平的該絕對值向下位移1之後是否大於1。
  21. 一種編碼或解碼的方法，於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差進行編碼或解碼，該方法包括：接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編解碼的量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊；在該編碼器側發信複數個代表已編解碼量化轉換係數的語法元素，或是在該解碼器側剖析複數個代表該等已編解碼量化轉換係數的語法元素，其中該複數個語法元素中至少二個係以一CABAC一般模式編解碼，而且所有以該CABAC一般模式編解碼的語法元素係於同一編解碼通道中進行發信或剖析，所有以一CABAC旁路模式編解碼的語法元素係於一另外的編解碼通道中進行發信或剖析；以及根據該複數個語法元素來編碼或解碼該當前殘差塊。
  22. 一種編碼或解碼的裝置，於一視訊編解碼系統中用來對預測殘差編碼或解碼，該裝置包括一或複數個電子電路或處理器用以安排來：接收相關聯於一當前殘差塊的輸入資料，其中該輸入資料相對應於在一編碼器側待編碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個量化轉換係數，與該輸入資料相對應於在一解碼器側待解碼之該當前殘差塊所相關聯的複數個已編解碼的量化轉換係數，以及其中該當前殘差塊被分割成一或複數個子塊；在該編碼器側發信複數個代表已編解碼量化轉換係數的語法元素，或是在該解碼器側剖析複數個代表該等已編解碼量化轉換係數的語法元素，其中該複數個語法元素中至少二個係以一CABAC一般模式編解碼，而且所有以該CABAC一般模式編解碼的語法元素係於同一編解碼通道中進行發信或剖析，所有以一CABAC旁路模式編解碼的語法元素係於一另外的編解碼通道中進行發信或剖析；以及根據該複數個語法元素來編碼或解碼該當前殘差塊。
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