TWI749584B - 具有自適應色彩轉換技術之視訊資料編碼或解碼方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

視訊處理方法包括：接收一當前畫面中一當前塊的輸入資料；決定當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼；當當前塊的亮度分量與色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，在當前塊中使自適應色彩轉換(Adaptive Colour Transform，ACT)失能；以及編碼或解碼當前塊。ACT僅被允許在以單樹塊分割加以編解碼的塊上實施，以將一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間。依據一些實施例，ACT被應用於殘差(residues)；或依據一些其他實施例，ACT被應用於輸入資料與預測子(predictor)。

Description

具有自適應色彩轉換技術之視訊資料編碼或解碼方法和裝置
本發明關於對色彩視訊資料進行視訊編碼與解碼。尤其，本發明關於在一視訊編解碼系統中實施自適應色彩轉換。
高效率視訊編碼(High Efficiency Video Coding，HEVC)的標準，是由來自國際電信聯盟電信標準化部門研究組(ITU-T Study Group)的視訊編碼專家的視訊編碼聯合協作小組(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)所開發的最新視訊編解碼標準。HEVC標準依賴一基於塊的編解碼結構，其將每一切片(slice)分割為複數個編解碼樹單元(Coding Tree Unit，CTU)。一編碼過的畫面是由一個或一整體的切片來加以代表，每一切片包括一整數個CTU。在一切片中個別的CTU則依據一光柵掃描(raster scanning)順序進行處理。在HEVC主設定檔(main profile)中，一CTU的最小和最大尺寸由尺寸8x8、16x16、32x32、或64x64中的序列參數集(Sequence Parameter Set，SPS)的語法元素來指定。在一雙向預測(Bi-predictive，B)切片中的每一塊的樣本數值是使用幀內預測或幀間預測用最多二個運動向量與參考索引來加以解碼。在一預測(Predictive，P)切片中的每一塊的樣本數值是使用幀內預測或幀間預測僅用一個運動向量與一個參考索引來加以解碼。一幀內(Intra，I)切片是僅使用 幀內預測來加以解碼。依據一四叉樹(quadtree，QT)分割流程，每一CTU進一步被遞迴式地分割成一或複數個編解碼單元(Coding Unit，CU)以適應各種局部運動與紋理特性。一CTU尺寸為MxM，其中M是值64、32、與16中的一個。每一CTU可以是單個CU或遞迴式地被分割成相同尺寸M/2xM/2的四個較小單元，其被稱為一編解碼樹的節點。如果一節點不被進一步分割，其為編解碼樹的一葉節點，而且每一葉節點是一CU。四叉樹分割流程可以被反覆運算，直到一節點的尺寸達到序列參數集(SPS)中指定的最小允許CU尺寸。
預測的決定是在CU階層(CU level)作出的，其中每一CU是由幀間(時間)預測或是幀內(空間)預測來加以編解碼。由於最小CU尺寸可以是8x8，所以用於在不同基本預測類型來切換的最小間隔尺寸是8x8。一旦CU層級化樹(hierarchical tree)的分割完成時，可以依據用於預測的一PU分割類型來將每一CU作進一步分割成一或多個預測單元(Prediction Unit，PU)。依據定義於HEVC標準中的八種PU分割類型中的一種，每一CU可進一步分割成一、二、或四個PU。PU與相關的CU語法一起作為共享預測信息的一基本代表塊，而相同的預測過程會被應用於PU中的所有像素並且預測相關信息是在以一PU的基礎上來傳達給解碼器。一指定的預測過程會被運用來預測PU之中相關像素樣本的數值。在預測程序之後，會根據一殘差四叉樹(Residual QuadTree，RQT)塊分割結構來將屬於一CU的殘差分割為一或多個轉換單元(Transform Unit，TU)，以將殘差轉換成轉換係數來作為簡潔的資料表示。對於每一TU，具有與TU相同尺寸大小的一轉換矩陣會被應用於殘差上以產生轉換係數，而且這些轉換係數是以一TU為基礎來加以量化並且傳輸至解碼器。一轉換單元是由大小8x8、16x16、或32x32的亮度(luma)樣本的一轉換塊(Transform Block，TB)以及一畫面中依據4：2：0色彩樣本格式所編解碼的二個相對應的色度(chroma)樣本的轉換塊所組成。一整數轉換會被應用於一轉換塊而且量化後 係數的階層數值(level value)與其他邊信息會於視訊位元流中進行熵編解碼。
這些術語編解碼樹塊(Coding Tree Block，CTB)，編解碼塊(Coding Block，CB)，預測塊(Prediction Block，PB)和轉換塊(Transform Block，TB)被定義出以分別指定與CTU，CU，PU，和TU相關的一個色彩分量的二維樣本陣列。例如，一CTU由一個亮度CTB，兩個色度CTB和其相關的語法元素所組成。在HEVC系統中，通常會將相同的四叉樹塊分割結構應用於亮度和色度二個分量，除非已達到色度塊的最小尺寸。然而，在即將來臨新興的視訊編解碼標準中，亮度分量與色度分量可以使用相同的塊分割結構或是不同的塊分割結構加以編解碼。此相同的塊分割結構也被稱為使用一單一分割樹或單一樹塊分割，而此不同的塊分割結構被稱為使用不同的分割樹或雙樹塊分割。
當前畫面參考(Current Picture Referencing) 幀間預測或運動補償(包括幀間模式、合併模式、與跳過模式)是設計來利用在一當前畫面與一或多個參考畫面之間的時間關聯性。一運動向量(MV)是用來代表在一當前畫面的一當前塊以及一參考畫面中一相對應的參考塊之間的一位移(displacement)。通常是假設在一當前畫面中相對應於物件(object)或背景的圖樣(pattern)會被位移以形成接下來畫面中相對應的物件，或是會與當前畫面中其他圖樣有所關聯。有了從其他畫面來的這種位移的估計後(例如使用塊匹配技術，block matching technique)，在不重新編解碼所述圖樣的情況下就幾乎可以重製(reproduce)這些圖樣。相似地，塊匹配可以在相同的畫面中加以進行以選擇一參考塊。在當前畫面中的塊匹配搜尋和在幀間預測中塊匹配程序相似，一運動向量是用來代表在當前畫面中的一當前塊以及當前畫面中一相對應的參考塊之間的一位移。相對應的參考塊是與當前塊在相同畫面之中的一先前已重構塊。此一技術被稱為幀內塊複製(Intra Block Copy，IBC)或當前畫面參考(Current Picture Referencing，CPR)。當應用於相機所拍攝的視訊內容時，CPR被觀察 到效率不佳。原因之一是在一空間相鄰區域的文字圖樣可能會和一當前編解碼塊相似，但是通常會有一些在空間上的逐漸變化。於相機所拍攝的視訊的相同畫面中，一塊要找到一完全的匹配會較困難，因此編解碼效率的改進是有限的。然而，藉由在當前畫面搜尋一相似的圖樣，CPR是非常有效的技術用來編碼螢幕內容。對於一典型具有文字與圖形的視訊而言，在相同畫面中通常會有重複的圖樣。為了藉由CPR模式來處理一當前畫面中的一當前塊，會從當前畫面中的一先前已重構塊來加以預測該當前塊。一運動向量(也稱為一塊向量，Block Vector，簡稱BV)會被用來發信從當前塊位置到一參考塊位置的一相對位移(relative displacement)。然後使用轉換、量化、與熵編解碼來對預測錯誤進行編碼。在螢幕內容編解碼中使用CPR補償的一個例子繪示於第1圖。從一BV推導出的一參考塊的參考樣本為相對應於在內環路濾波操作(in-loop filter operation)之前的當前畫面的重構樣本，內環路濾波操作例如為HEVC標準中之解塊(deblocking)與樣本自適應偏移(Sample Adaptive Offset，SAO)濾波二者。
CPR補償的一第一版本被限制於搜尋一小的局部區域內，只有一維的MV，而且只用於具有一2Nx2N尺寸大小的塊。後來則發展出一較為先進的CPR設計，加入了一些位元流符合約束(bitstream conformance constraint)來對於較為先進CPR設計中的一當前PU的一有效CPR MV數值加以規範。
自適應色彩轉換(Adaptive Colour Transform) 大多數的螢幕內容是在RGB色彩空間所拍攝而不是在YCbCr色彩空間。對RGB色彩空間中的每一影像塊，通常在不同色彩分量之間會有一強相關性，因而一色彩空間轉化對移除色彩分量間的冗餘是有用的。色彩空間轉化只是簡單地將RGB色彩空間中的像素轉換到YCoCg色彩空間中的像素。此YCoCg色彩空間是從相關的RGB色彩空間到一亮度數值Y以及二個色度數值Co(色度橘)與Cg(色度綠)的 一簡單轉換。這些術語色彩空間轉化(colour space conversion)與色彩轉換(colour transform)是相同的而且在本說明書中可以被互換使用。色彩空間轉化依據下列等式將像素從RGB色彩空間轉換到YCoCg色彩空間。
Figure 109119643-A0305-02-0007-1
然而，在螢幕內容視訊中可能有許多影像塊，其包含具有色彩飽和度很高的不同特色，這也導致在三個色彩分量之間較少的相關性。對具有色彩飽和度很高的這些塊，直接在RGB色彩空間進行編解碼會比轉換到YCoCg色彩空間要更有效。一種自適應色彩轉換(ACT)技術被提出來將色彩空間轉化自適應地應用在影像塊中。在ACT技術的一實施中，當ACT被應用於一影像塊時，該影像塊的一輸入資料與其相對應的預測子二者使用相同的色彩空間轉化。由於此色彩空間轉化是線性的，在空間域(spatial domain)應用色彩空間轉化於殘差而在一不同色彩空間進行預測操作是相同的。在ACT技術的另一實施中，色彩空間轉化被應用於殘差，這使得對其他色彩分量的預測操作是獨立的。在ACT的一約束(restriction)中，當用於不同色彩分量的幀內預測方向並不相同時，色彩轉換不被允許使用在幀內編解碼塊中。這是因為當幀內預測方向不同的時候，在跨數個色彩分量的並位樣本之間的相關性會降低，使得色彩轉換效果降低。色彩轉換也會改變不同分量的規範(norm)。當ACT被應用於一影像塊時，要對不同色彩空間的誤差正規化，一組量化參數(QP)偏差(-5,-5,-3)在量化操作的過程中被應用在該影像塊的三個色彩分量。在量化與重構操作之後，一逆色彩轉換操作被應用於該影像塊已量化的殘差，以使重構操作仍被保持在輸入色彩空間中。
揭示以自適應色彩轉換(Adaptive Colour Transform，ACT)來處理視訊資料的方法與裝置。實施此視訊處理方法的一視訊編解碼系統的實施例：接收一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料；決定該當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼；當該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中使ACT失能；以及編碼或解碼該當前塊。當ACT實施於該當前塊時，將該當前塊的一色彩空間轉化至另一個色彩空間。在一些實施例中，當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，視訊編解碼系統設定或推論該當前塊的一ACT旗標為假。依據一實施例中，對使用雙樹塊分割所編解碼的塊，該ACT旗標不會被發信於該視訊位元流中或從該視訊位元流中被剖析。依據此實施例中，只有當該當前塊是使用單一樹塊分割所編解碼時，視訊編解碼系統才會發信或剖析該ACT旗標。
在應用ACT來轉換殘差的色彩空間的一些實施例中，用於一視訊編碼系統中的視訊處理方法進一步包括：預測該當前塊以產生一預測子；從該預測子產生該當前塊的殘差；當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中是否進行ACT；以及當在該當前塊中進行ACT時，將該當前塊的殘差的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間。決定在該當前塊中是否進行ACT的步驟進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使ACT失能。在一實施例中，當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測時，該視訊編碼系統決定用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向是否不同，以及當用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向不同時，在該當前塊中使ACT失能。在應用ACT於殘差的一些實施例中，用於一視訊解碼系統中的視訊處理方法進一步包括：藉由解碼該當前塊來還原該當前塊的殘差； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定是否將ACT應用在該當前塊中；以及當ACT被應用在該當前塊時，將該當前塊的還原後殘差的一YCoCg色彩空間轉化至一RGB色彩空間。決定是否將ACT實施在該當前塊的步驟可以進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使ACT失能。在一實施例中，該視訊解碼系統進一步：當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一分割樹來加以編解碼時，剖析該當前塊的一ACT旗標；以及依據該當前塊的該ACT旗標來決定是否將ACT應用在該當前塊。該視訊解碼系統也可以剖析來自相對應於該當前畫面的一SPS或畫面參數集(PPS)的一高階層自適應色彩轉換旗標，以及只有當該高階層ACT旗標為真而且該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，才進行決定是否將ACT應用在該當前塊中的步驟。當該高階層ACT旗標為假時，在該當前畫面中的任何塊中ACT會被失能。
在應用ACT於輸入資料與預測子的一些實施例中，用於一視訊編碼系統中的視訊處理方法進一步包括：當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中是否實施ACT；預測該當前塊以產生一預測子；以及當在該當前塊中進行ACT時，將該當前塊的該輸入資料與預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間。在一實施例中，該視訊編碼系統進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使ACT失能。當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測時，該視訊編碼系統可以進一步決定用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向是否不同，以及當用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向不同時，在該當前塊中使ACT失能。在應用ACT於輸入資料與預測子的一些實施例中，用於一視訊解碼系統中的視訊處理 方法進一步包括：藉由解碼該當前塊來還原該當前塊的殘差；預測該當前塊以產生一預測子；以及當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定是否將ACT應用在該當前塊中。當ACT被應用在該當前塊時，該視訊解碼系統將該預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間；使用該轉化後的預測子與該還原後的殘差來重構該當前塊；以及將該重構後的當前塊的該YCoCg色彩空間轉化至該RGB色彩空間。當ACT未被應用在該當前塊時，該視訊解碼系統使用該預測子與該還原後的殘差來重構該當前塊。決定是否將ACT應用在該當前塊的步驟可以進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使ACT失能。在一實施例中，當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一分割樹來加以編解碼時，該視訊解碼系統剖析該當前塊的一ACT旗標；以及依據該當前塊的該ACT旗標來決定是否將ACT應用在該當前塊。該視訊解碼系統可以剖析來自相對應於該當前畫面的一SPS或PPS的一高階層ACT旗標，以及只有當該高階層ACT旗標為真而且該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，才進行決定是否將ACT應用在該當前塊中的步驟。當該高階層ACT旗標為假時，在該當前畫面中的任何塊中ACT會被失能。
本揭示的一些部分進一步提供一個在一視訊解碼系統中的裝置，而且該裝置包括一或多個電子電路配置用來：接收一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料；決定該當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼；當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中使自適應色彩轉換失能；以及編碼或解碼該當前塊。
本揭示的一些部分進一步提供一種用來儲存程式指令的非暫時性 電腦可讀取媒介，該程式指令使得一裝置的一處理電路對於一當前塊的視訊資料進行編碼或解碼，其藉由當亮度與色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，使ACT失能。透過對以下具體實施例描述的檢閱，本發明的其他方面和特徵對於本領域一般技藝人士將變得明顯易懂。
202:ACT模組
204:預測(P)模組
206:ACT模組
208:減法模組
210:開關
212:預測(P)模組
214:減法模組
216:轉換(T)模組
218:量化(Q)模組
220:逆量化(IQ)模組
222:逆轉換(IT)模組
224:開關
226:加法器
228:預測(P)模組
230:ACT模組
232:逆ACT模組
234:加法器
236:預測(P)模組
302:熵解碼模組
304:逆量化(IQ)模組
306:逆轉換(IT)模組
308:開關
310:逆ACT模組
312:加法器
314:幀間預測模組
316:幀內預測模組
318:內環路濾波器
320:解碼後畫面塊(DPB)
S402~S412:步驟
500:視訊編碼器
510:幀內預測模組
511:CPR預測模組
512:幀間預測模組
514:開關
516:加法模組
517:ACT模組
518:轉換模組(T)
520:量化模組(Q)
522:逆量化模組(IQ)
524:逆轉換模組(IT)
525:逆ACT(IACT)模組
526:重構模組(REC)
528:內環路處理濾波器(ILPF)
532:參考畫面緩衝器(Ref.Pict.Buffer)
534:熵編碼器
600:視訊解碼器
610:熵解碼器
612:幀內預測模組
613:CPR預測模組
614:幀間預測模組
616:開關模組
618:重構模組(REC)
620:逆量化(IQ)模組
622:逆轉換(IT)模組
623:逆ACT(IACT)模組
624:內環路處理濾波器(ILPF)
628:參考畫面緩衝器(Ref.Pict.Buffer)
在本揭示被提出當例子的各種實施例將會參照下列圖式被更詳細地解說，其中相似的數字用來參照相似的元件，而且其中：第1圖繪示用於螢幕內容編解碼(screen content coding)的當前畫面參考補償的一個例子。
第2圖依據本發明的一實施例繪示在預測前實施自適應色彩轉換的一視訊編碼器與視訊解碼器的一方塊圖。
第3圖依據本發明的一實施例繪示具有應用於殘差的自適應色彩轉換的一視訊解碼器的一方塊圖。
第4圖為根據本發明一示例性實施例的一流程圖，繪示以自適應色彩轉換編碼或解碼一當前塊的一視訊處理方法。
第5圖為根據本發明實施例繪示一示例性的系統方塊圖，以用於體現視訊處理方法的一視訊編碼系統。
第6圖為根據本發明實施例繪示一示例性的系統方塊圖，以用於體現視訊處理方法的一視訊解碼系統。
容易理解的是，如本文附圖中一般描述和說明的本發明的各種模組可以以各種不同的配置來佈置和設計。因此，如附圖所示，本發明的系統和 方法的實施例的以下更詳細的描述並非旨在限制所要求保護的本發明的範圍，而僅僅代表本發明的所選實施例。
本說明書中對“實施例”，“一些實施例”或類似語言的引用意味著結合實施例描述的具體特徵、結構或特性可以包括在本發明的至少一實施例中。因此，貫穿本說明書在各個地方出現的短語“在實施例中”或“在一些實施例中”不一定都指代相同的實施例，這些實施例可單獨地實現或者與一個或多個其他實施例結合實現。此外，所描述的特徵，結構或特性可在一個或多個實施例中以任何合適的方式組合。然而，相關領域的習知技藝者將認識到，可在沒有一個或多個具體細節的情況下或者利用其他方法，組件等來實踐本發明。在其他情況下，未示出或詳細描述公知的結構或操作，以避免模糊本發明的各方面。
本發明的各種實施例改進自適應色彩轉換(Adaptive Colour Transform，ACT)編解碼工具或是當前畫面參考(Current Picture Referencing，CPR)編解碼工具的編解碼效率。有些實施例考量應用ACT或CPR於使用雙樹塊分割或單樹塊分割所編解碼的塊的多種場合。
雙樹塊分割中使自適應色彩轉換失能 當雙樹塊分割被使用時，亮度與色度分量是使用不同CU分割樹加以編解碼，而且依據本發明的多種實施例，對以雙樹塊分割所編解碼的塊，ACT會被迫失能。ACT編解碼工具需要來自所有三個色彩分量的信息以進行從一色彩空間到另一色彩空間的色彩轉換，但是當雙樹塊分割被使用時，亮度與色度分量是以不同CU分割樹來分開地加以預測。本發明的示例性實施例藉由以一雙樹約束來實施ACT編解碼工具，來排除ACT編解碼工具與雙樹塊分割的使用。在本發明的一些實施例中，下列為一位元流規約(bitstream conformance)規定：當雙樹塊分割被使用時，一ACT旗標必須為假。對以雙樹塊分割所編解碼的塊，這(這些)ACT旗標會被推論為假或迫 使為假。在一些實施例中，一高階層(high-level)ACT旗標被傳輸於一序列階層(sequence level，例如於一序列參數組(Sequence Parameter Set，SPS))或一畫面階層(picture level，例如於一畫面參數組(Picture Parameter Set，PPS))，來指示出ACT是否被致能或失能於該序列或畫面中。例如，如果該高階層ACT旗標為假，在整個序列或畫面中，ACT會被失能；而如果該高階層ACT旗標為真，一或多個塊-階層(block-level)ACT旗標會被傳輸來指示出在該序列或畫面的一或多個塊中，ACT是否被致能或失能。在一實施例中，一高階層ACT旗標被傳輸於或被剖析自用於一當前序列的一SPS；而且當該高階層ACT旗標為真並且在該當前序列中的一當前塊是使用單一樹塊分割來進行分割時，一塊-階層ACT旗標被傳輸或被剖析用於該當前塊，來指示出該當前塊是否使用色彩轉換來加以編解碼。當該高階層ACT旗標為假(由於自適應色彩轉換並未實施於該當前序列中的任何塊)，在該當前序列中不會對所有塊都傳輸或剖析該塊-階層(block-level)ACT旗標。一旦該高階層ACT旗標為假，視訊解碼器可以推論用於該當前序列中的塊的所有塊-階層ACT旗標為假。在此實施例中，當該當前塊是使用雙樹塊分割加以編解碼時，該塊-階層ACT旗標不會被傳輸或剖析用於該當前塊中。當該當前塊是使用雙樹塊分割加以編解碼時，視訊編碼器設定該塊-階層ACT旗標為假。當該當前塊是使用雙樹塊分割加以編解碼時，視訊解碼器推論該塊-階層ACT旗標為假。
在另一實施例中，依據於一SPS或PPS中所傳送的一高階層(high-level)ACT旗標，如果在一當前序列(sequence)或畫面中ACT是被致能，在該當前序列或畫面中的視訊資料必須以單一樹塊分割加以編解碼，這是由於亮度與色度分量不能使用不同的CU分割樹加以編解碼。在另一實施例中，雙樹塊分割會基於一輸入色彩格式(input colour format)加以約束。例如，當將被編碼序列的一色彩格式為非-Y-Cb-Cr格式(例如，為RGB格式)時，將被編 碼序列的亮度與色度分量不能使用不同的CU分割樹加以編解碼。在上述的實施例中，當ACT被致能或當該輸入色彩格式不是YCbCr格式時，一位元流規約約束(bitstream conformance constraint)可能會被施加來避免使用不同的CU分割樹來分割亮度與色度分量(這隱含一分開樹旗標需為假)。該分開樹旗標仍可以被發信於位元流中但是會迫使為假，或是該分開樹旗標不被發信而且被推論為假。當該分開樹旗標為假時，單一樹塊分割因而會於亮度與色度分量之間被使用與共享。
具有雙樹約束ACT的第一種實施架構 第2圖依據一第一種實施架構繪示在一視訊編碼器與解碼器中以雙樹約束實施ACT的一實施例的一方塊圖。在第一種實施架構中，ACT是被實施在預測之前以及像素重建之後。本發明的示例性實施例對使用雙樹塊分割的塊分割以色彩轉換進行編解碼一事加以限制，這是由於ACT只能被應用在使用單一樹塊分割的塊分割中。例如，如果一高階層ACT旗標為真而且單一樹塊分割被使用來分割一當前塊時，一視訊編碼器僅會發信一塊-階層ACT旗標用於該當前塊。如果該塊-階層ACT旗標為真，該當前塊會藉由色彩轉換加以轉化，而如果該塊-階層ACT旗標為假或是如果該塊-階層ACT旗標未被發信時，在該當前塊中會使ACT失能。相似地，如果一高階層ACT旗標為真而且一當前塊是從單一樹塊分割加以分割時，一視訊解碼器僅會剖析一塊-階層ACT旗標用於該當前塊。依據該第一種ACT的實施架構，當一當前塊是從單一樹塊分割加以分割而且被決定以ACT加以編解碼時，該當前塊的輸入原本資料的色彩空間會藉由一ACT模組206加以轉化，而且在藉由一預測(P)模組204產生用於該當前塊的一預測子之前，參考資料的色彩空間也會藉由一ACT模組202加以轉化。一減法模組(subtraction module)208將轉化後的原本資料與預測子減去，來產生該當前塊的殘差。如果該當前塊不是以ACT加以編解碼時(例如，當該當前塊是從雙樹塊分割加以分割或當視訊編碼 器決定不實施ACT於該當前塊中)，一預測(P)模組212產生用於該當前塊的一預測子，而且藉由減法模組214將該預測子從該當前塊的輸入原本資料中減去，來產生該當前塊的殘差。如果該當前塊是以ACT加以編解碼時，一開關210自該減法模組208選擇一輸出；如果該當前塊不是以ACT加以編解碼時，該開關210自該減法模組214選擇一輸出。一轉換(T)模組216與接著的量化(Q)模組218對該當前塊的殘差進行一轉換操作與一量化操作來產生係數。第2圖的下面部份繪示視訊編碼器以及視訊解碼器的一重構程序。當前塊的係數是藉由一逆量化(Inverse Quantization，IQ)模組220和一逆轉換(Inverse Transformation，IT)模組222來重構該當前塊的殘差。如果該當前塊是以ACT加以編解碼時，一開關224選擇一上方加法器226；如果該當前塊不是以ACT加以編解碼時，該開關224選擇一下方加法器234。例如，只有當用於該當前塊的一塊-階層ACT旗標為真時，該當前塊才以ACT加以編解碼。在本發明的一些實施例中，如果用於分割當前塊的樹類型是雙樹塊分割時，該當前塊不以ACT加以編解碼。當該當前塊是以ACT加以編解碼時，在送到一預測(P)模組228之前，參考資料的色彩空間會藉由一ACT模組230加以轉化。該當前塊的殘差被加入藉由預測模組228所產生的一預測子中，然後該當前塊的已重構資料會藉由一逆ACT模組232加以轉化回一原本的色彩空間。當該當前塊不是以ACT加以編解碼時，會使用下方加法器234將該當前塊的殘差直接被加入藉由一預測(P)模組236所產生的一預測子中，來還原該當前塊的已重構資料。
在第一種實施架構的一些實施例中，ACT僅被應用在幀內塊。視訊編碼器決定一當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，而且當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使ACT失能。在一實施例中，當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測並且該當前塊的亮度分量與色度分量是藉由一單一分割樹來加以編解碼時，視訊編碼器僅傳送用於一當前塊的一塊-階層ACT 旗標，來指示出該當前塊是否使用色彩轉換來加以編解碼。在此實施例中，當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，視訊解碼器會在該當前塊中使ACT失能，而且只有當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測並且該當前塊的亮度分量與色度分量是藉由一單一分割樹來加以編解碼時，視訊解碼器才會剖析用於一當前塊的一塊-階層ACT旗標。依據用於該當前塊的塊-階層ACT旗標，視訊解碼器決定是否將ACT應用於該當前塊中。在一實施例中，當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測時，視訊編碼器會進一步決定用於亮度分量與色度分量的幀內預測方向是否不同，而且當用於亮度分量與色度分量的幀內預測方向不同時，在該當前塊中使ACT失能。
具有雙樹約束ACT的第二種實施架構 第3圖依據一第二種實施架構繪示在一視訊解碼器中以雙樹約束實施ACT的一實施例的一方塊圖。在第二種實施架構中，ACT是被應用在殘差域(residual domain)來將色彩空間從RGB轉化至YCoCg。在第3圖所示的實施例中，ACT僅被允許實施在從單一樹塊分割所分割的塊中。例如，如果一高階層ACT旗標為真而且單一樹塊分割被使用來分割一當前CU時，一塊-階層ACT旗標會被發信用於該當前CU。當用於該當前CU的塊-階層ACT旗標為真時，該當前CU的殘差的色彩空間會藉由色彩轉換加以轉化。如果用於該當前CU的塊-階層ACT旗標為假或是如果該塊-階層ACT旗標未被發信用於該當前CU時，在該當前CU中會使ACT失能。在此實施例中，第3圖中的視訊解碼器剖析來自SPS或PPS的一高階層ACT旗標，而且如果該高階層ACT旗標為真，視訊解碼器進一步對從單一樹塊分割所分割的每一塊剖析一塊-階層ACT旗標。在一特定的實施例中，ACT僅被應用在幀內編解碼塊的殘差，這是由於從幀內預測模式所產生的殘差被假設遠大於從幀間預測模式所產生的殘差。在幀內預測模式的亮度與色度分量的預測子可能不同，而且高關聯度信息可以藉由應用ACT從RGB轉化至YCoCg來加以合併。 當此高階層ACT旗標為真時，此特定實施例中的視訊解碼器僅需剖析來自單一樹塊分割所分割的每一幀內編解碼塊的塊-階層ACT旗標，而且依據該塊-階層ACT旗標來決定ACT是否被應用。也就是說，視訊解碼器不剖析塊-階層ACT旗標，而將不是經由幀內預測所預測的塊中使ACT失能。在第3圖中，熵解碼模組302對一當前塊的係數階層(coefficient level)加以解碼，而且一逆量化(Inverse Quantization，IQ)模組304與一逆轉換(Inverse Transform，IT)模組306去量化然後逆轉換係數階層來還原當前塊的殘差。如果該樹類型為單一樹塊分割而且一相對應高階層ACT旗標為真時，熵解碼模組302剖析用於該當前塊的一塊-階層ACT旗標。如果用於該當前塊的塊-階層ACT旗標為真時，該當前塊的殘差會經由一逆ACT模組310加以處理；否則，該當前塊的殘差會經由一開關308被直接送到一加法器312。該殘差的色彩空間在視訊編碼器處從RGB轉化至YCoCg，因此逆ACT模組310將其轉化回到RGB以用於重構。該當前塊的一預測子是從一幀間預測模組314或一幀內預測模組316所產生，而且於一加法器312處被加入於該當前塊的殘差中來重構該當前塊。重構後的當前塊藉由一內環路濾波器(In-loop filter)318來處理以提升影像品質。然後濾波後的畫面被儲存於一解碼後畫面塊(Decoded Picture Block，DPB)320中來被幀間預測模組314來加以參考。
用於亮度與色度的分開的CPR編解碼 下列實施例是關於實施CPR編解碼工具的方法與裝置。在一些實施例中，當亮度與色度分量是使用不同CU分割樹加以編解碼時，分開的CPR編解碼工具被使用於亮度與色度分量。依據一些實施例，二個CPR致能旗標CPR_enable_flag總是被分別發信用於亮度與色度分量。在一些其他實施例中，一個CPR致能旗標CPR_enable_flag總是被發信用於一當前CU或PU的色度分量，來指示出該當前CU或PU的當前分量是否以CPR編解碼工具加以編解碼。在一其他實施例中，一當前CU或PU的色 度分量的CPR_enable_flag取決於一並位亮度CU或PU，例如，亮度分量是在色度分量之前被編解碼，而且如果一並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，一編碼器約束被應用於色度分量編解碼來迫使色度分量的CPR_enable_flag為零。此為一位元流規約規定(bitstream conformance requirement)：如果並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，用於色度分量的CPR_enable_flag必須為零。在亮度CPR信息被再利用於色度分量的另一實施例中，如果並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，用於色度分量的一CPR_enable_flag仍會被發信但是會迫使為零。一當前色度塊的並位CU或PU的一實施例包括該當前色度塊的並位區域中的所有亮度CU。例如，如果在一當前色度塊的並位區域中的亮度CU中的一個不是以CPR模式加以編解碼時，用於該當前色度塊的色度分量的CPR_enable_flag會被約束為零。在另一實施例中，只有一個或部份的亮度CU/子塊/像素被檢查。例如，只有下列會被檢查：含括該當前色度塊的並位區域的中央或左上方像素的亮度CU，或是含括該當前色度塊的並位區域的中央與四角落像素的亮度CU。如果被檢查的CU中之一不是以CPR模式加以編解碼時，用於色度分量的CPR_enable_flag會被約束為零。在又另一實施例中，只有當所有被檢查的CU都沒被以CPR模式加以編解碼時，該CPR_enable_flag才會被約束為零。
CPR_enable_flag可以在下列情況被發信：在發信用於跳過模式的skip_flag之前或之後、在發信用於合併模式的合併旗標(merge_flag)之前或之後、或是在發信預測模式之後。如果CPR_enable_flag為零(即為假)，用於此色度塊的CPR編解碼工具會被失能，而且用於CPR模式的語法可以被跳過並且被推論為預先定義的數值。如果CPR_enable_flag為真，用於CPR模式的語法可以被發信。
在另一實施例中，CPR_reuse_flag被發信用於色度分量來指示出 當前色度CU或PU是否以CPR模式加以編解碼。在一實施例中，如果亮度分量是在色度分量之前被編解碼而且並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，一編碼器約束被應用於色度分量來迫使用於色度分量的CPR_reuse_flag為零。此為一位元流規約規定：如果並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，用於色度分量的CPR_reuse_flag必須為零。在亮度CPR信息被再利用於色度分量的另一實施例中，如果並位亮度CU或PU不是以CPR加以編解碼時，用於色度分量的一CPR_reuse_flag仍會被發信但是會迫使為零。一當前色度塊的並位亮度CU或PU的一實施例包括該當前色度塊的並位區域中的所有亮度CU。例如，如果在此並位區域中的一個亮度CU不是以CPR模式加以編解碼時，該CPR_reuse_flag會被約束為零。在另一實施例中，只有一個或部份的亮度CU/子塊/像素被檢查。例如，只有下列會被檢查：含括該當前色度塊的並位區域的中央或左上方像素的亮度CU，或是含括該當前色度塊的並位區域的中央與四角落像素的亮度CU。依據一實施例，如果被檢查的CU中之一不是以CPR模式加以編解碼時，該CPR_reuse_flag會被約束為零。在另一實施例中，只有當所有被檢查的CU都沒被以CPR模式加以編解碼時，該CPR_reuse_flag才會被約束為零。
CPR_reuse_flag可以在下列情況被發信：在發信用於跳過模式的skip_flag之前或之後、在發信用於合併模式的合併_旗標(merge_flag)之前或之後、或是在發信預測模式之後。如果CPR_reuse_flag為真，並位亮度CPR運動向量(MV)可以被縮放作為用於色度塊的色度CPR MV。在一實施例中，非-子塊CPR模式被使用。對一色度塊，只有一個CPR MV被發信或被推論。CPR MV可以使用合併模式或幀間模式來加以發信，或藉由再利用一縮放後的並位亮度CPR MV來加以推論。在另一實施例中，子塊CPR模式被使用。色度塊被分割為數個子塊。子塊尺寸大小是NxM，其中N與M可以是1、2、4、8、或任 何整數。在一些實施例中，N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對每一子塊，一並位亮度CPR MV被推導出來。亮度CPR MV可以被縮放作為用於色度子塊的CPR MV。如果CPR_reuse_flag為零，幀內色度模式信令被使用。CPR模式也可以被使用或被發信來用於當前色度塊中。被發信的MV可以獨立於並位亮度CPR MV。
在另一實施例中，一候選被插入於一候選列表中，而且如果該候選被選擇時，亮度CPR信息被再利用於色度塊中。候選列表的一些實施例為合併候選列表、CPR候選列表、幀內模式列表、或色度模式列表。亮度CPR信息可以包括一點、一CU、一區域(region)、或每一子塊的塊向量或CPR MV、。該候選可以被放置於候選列表的一第一位置。如果此候選被選擇時，並位亮度CPR MV可以被縮放為用於色度塊的色度CPR MV。在一實施例中，非-子塊CPR模式被使用。對此色度塊，只有一個CPR MV被發信或被推論。例如，CPR MV是使用合併模式或幀間模式信令方法來加以發信，或CPR MV是藉由再利用一縮放後的並位亮度CPR MV來加以推論。在另一實施例中，子塊CPR模式被使用。色度塊被分割為數個子塊，一子塊尺寸大小等於NxM，其中N與M可以是1、2、4、8、或任何整數。N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對每一子塊，一並位亮度CPR MV被推導出來，而且該亮度CPR MV可以被縮放作為用於色度子塊的CPR MV。如果並位亮度CU或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，一事先定義的CPR MV、或從CU的寬度、高度、面積、尺寸、形狀、或深度所推導出來的任何CPR MV、或一推導出來的CPR MV會被使用。前述事先定義的CPR MV的一些例子是(-寬度，0)、(-2*寬度，0)、(0，高度)、(0，2*高度)、(-寬度，-高度)。所推導出來的CPR MV可以從一相鄰色度CPR MV或並位相鄰亮度CPR MV加以推導出來。
用於CPR CU的色度直接模式 用於一當前色度塊的直接模式 (Direct Mode，DM)是來自一並位亮度塊的一繼承模式(inherited mode)。如果DM被選擇用作當前色度塊的預測模式，當前色度塊的幀內預測模式會從亮度幀內預測模式直接加以繼承。除了從DM推導來的幀內預測模式之外，會以一相對應修剪程序(pruning process)來將在DM模式附近的數個相鄰模式或一些事先定義模式加入至一色度模式列表。為了改善色度DM，不僅幀內預測模式是從亮度分量加以繼承來，而且也使用色度DM模式於色度CU或PU，來表示從並位亮度CU或PU來的CPR信息的繼承關係(inheritance)。在一實施例中，如果一色度CU/PU是以DM加以編解碼而且其並位亮度CU或PU是以CPR模式加以編解碼時，從並位亮度CU或PU來縮放後的MV可以被直接使用於色度CU或PU。如果色度CU或PU是以DM加以編解碼而且其並位亮度CU或PU不是以CPR模式加以編解碼時，亮度幀內預測模式會被使用於當前色度CU或PU。在另一實施例中，DM也被用來代表從亮度分量來的CPR信息的繼承關係，而且當建構色度模式列表時，與DM相關的修剪程序會被移除。在一實施例中，色度塊被分割為數個子塊。一子塊尺寸大小為NxM，其中N與M可以是1、2、4、8、或任何整數。N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對每一子塊，上述的方法被用來繼承來自相對應亮度信息的色度信息。
在分開樹中色度子塊直接模式 在一些實施例中，一子塊直接模式(DM)可以被使用來編碼或解碼色度塊。一語法元素sub_block_DM_mode_flag被發信來指示出子塊DM模式是否被使用，或一候選被插入於一候選列表中而且當此候選被選擇時，子塊DM模式被使用。候選列表的一些例子為合併候選列表、CPR候選列表、幀內模式列表、色度幀內模式列表、與色度DM模式列表。如果子塊DM模式被使用於一色度塊中，此色度塊被分割為數個子塊。每一子塊具有一NxM的尺寸大小，其中N與M可以是1、2、4、8、或任何整數。N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對每一子塊， 一並位亮度塊或並位亮度子塊會被推導。如果此並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼時，一並位亮度CPR MV會被推導。亮度CPR MV可以被縮放來用於色度子塊的CPR MV。如果此並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，亮度幀內模式可以被用於色度子塊。在另一例子中，如果此並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，色度子塊是使用線性模式(Linear Mode，LM)加以編解碼。在另一例子中，如果並位亮度CU或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，一事先定義的CPR MV、或從CU的寬度、高度、面積、尺寸、形狀、或深度所推導出來的任何CPR MV、或一推導出來的CPR MV會被使用。事先定義的CPR MV的一例子是(-寬度，-高度)，其中寬度是色度CU的CU寬度而且高度是色度CU的CU高度。所推導出來的CPR MV可以從一相鄰色度CPR MV或並位相鄰亮度CPR MV加以推導出來。
在分開樹中色度DM/LM模式的實施 在一實施例中，如果子塊DM模式被使用來編解碼當前色度塊時，此當前色度塊被分割為數個色度子塊。該色度子塊的子塊尺寸大小可以是NxM，其中N與M可以是1、2、4、8、或任何整數。N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對每一色度子塊，一並位亮度塊或子塊會被推導。如果此並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼，一並位亮度CPR MV會被推導。亮度CPR MV可以被縮放來用於色度子塊的CPR MV。如果此並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，亮度幀內模式可以被用於色度子塊。如果此色度子塊的並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，當前色度塊的相鄰樣本被用來預測當前色度塊中的色度子塊，而不是參考該色度子塊的相鄰樣本。在另一例子中，如果子塊LM模式被使用而且一色度子塊的一並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，此LM模式被使用來預測該色度子塊。當此並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼時，當前色度塊的相鄰樣本被參考來預測該色度子 塊，而不是參考一當前塊中的色度子塊的相鄰樣本。在一實施例中，同一個預測模式可以被指定用於該當前塊中的所有色度子塊。例如，所述同一個預測模式可以是CPR模式、DM模式、或LM模式。在另一實施例中，該當前色度塊中的每一色度子塊可以用不同預測模式加以編解碼。該等預測模式可以藉由相鄰塊來加以參考。
在分開樹中的色度子塊模式 在一些實施例中，一子塊DM模式可以被使用來編碼或解碼色度塊。依據一實施例，一語法sub_block_DM_mode_flag被發信來指示出子塊DM模式是否被致能，而且如果此一sub_block_DM_mode_flag為真時，子塊DM模式被使用。在另一實施例中，一候選被插入於一候選列表中，而且當此一候選被選擇時，子塊DM模式被使用。候選列表的一些例子為合併候選列表、CPR候選列表、幀內模式列表、色度幀內模式列表、或色度DM模式列表。如果當子塊DM模式被使用來編解碼一色度塊時，此色度塊被分割為數個色度子塊。子塊的尺寸大小可以是NxM，其中N與M可以是1、2、4、8、或任何整數。N與M可以取決於CU尺寸大小、寬度、高度、形狀、或深度。對一當前色度塊中每一色度子塊，一並位亮度塊或子塊會被推導。如果此並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼，或此並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼但並位亮度塊向量(BV)不是有效(not valid)時，亮度幀內模式會被使用於色度子塊中。例如，此並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼。在亮度CPR MV被縮放用於色度子塊的CPR MV之後，一分數MV被產生。在利用分數MV的運動補償流程中，需要一些額外的樣本用於分數內插(fractional interpolation)。例如，當一4-閥門濾波器被使用於此內插流程時，需要二個額外的樣本用於內插。這些額外的樣本可能是不可用的(unavailable)樣本，例如，在一畫面邊界之外、在一CTU邊界之外、在一CTU排(row)之外、在波前平形流程(Wavefront Parallel Process，WPP) 之外、與當前色度塊相重疊、或是在一可用的參考樣本區域之外的樣本。在另一例子中，在一當前色度塊中的一色度子塊的並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼，而且亮度CPR MV被縮放用於色度子塊的CPR MV。然而，縮放後的CPR MV可以參考與當前色度塊相重疊的一區域。如果該縮放後的CPR MV參考了任何不可用的樣本時，該縮放後的CPR MV會被修正以使參考塊是位於可用的參考樣本區域。該修正後的CPR MV是用於色度子塊的色度CPR MV。例如，此MV可以被移動於水平方向、垂直方向、或水平與垂直方向二者，以使所有參考樣本都是可用的。在另一例子中，如果一色度子塊的並位亮度塊或子塊不是以CPR模式加以編解碼，或是如果此並位亮度塊或子塊是以CPR模式加以編解碼但並位亮度BV不是有效(not valid)時，LM模式會被用於該色度子塊。在另一例子中，如果一色度子塊的並位亮度CU或子塊不是以CPR模式加以編解碼，或是如果此並位亮度CU或子塊是以CPR模式加以編解碼但並位亮度BV不是有效(not valid)時，一事先定義的CPR MV、或從CU的寬度、高度、面積、尺寸、形狀、或深度所推導出來的任何CPR MV、或一推導出來的CPR MV會被使用。事先定義的CPR MV的一些例子是(-寬度，0)、(-2*寬度，0)、(0，高度)、(0，2*高度)、(-寬度，-高度)。所推導出來的CPR MV可以從一相鄰色度CPR MV或一並位相鄰亮度CPR MV加以推導出來。
在合併模式與幀間模式的預設MV 在合併模式與幀間模式的運動向量預測子(Motion Vector Predictor，MVP)候選列表產生中，如果在一候選列表中的所有參考畫面都是當前畫面時，如果候選列表未額滿，一或多個事先定義的CPR候選會被使用來填滿該候選列表。當在參考列表0與參考列表1中的所有參考畫面都是當前畫面時，或是當在幀間模式的目標參考畫面是當前畫面時，則是前述所有參考畫面都是當前畫面。前述事先定義的CPR MV的例子是(-寬度，0)、(-2*寬度，0)、(0，高度)、(0，2*高度)、(-寬度，-高度)、以及 (X，Y)，其中X與Y是從當前塊的寬度、高度、面積、尺寸、形狀、或深度所推導出來的。在合併模式中，一單向-預測事先定義的CPR可以被填入。參考畫面是當前畫面。包含有當前畫面的參考列表的預測旗標為真。如果並非所有參考畫面都是當前畫面時，用來填入該候選列表的事先定義的MV為(0，0)。
在另一實施例中，在幀間模式MVP候選推導或是CPR幀間模式MVP候選推導中，如果被選擇的參考畫面是當前畫面，當候選列表未額滿時，一或多個事先定義的CPR候選會被使用來填滿該候選列表。前述事先定義的CPR MV的例子是(-寬度，0)、(-2*寬度，0)、(0，高度)、(0，2*高度)、(-寬度，-高度)、以及(X，Y)，其中X與Y是從當前塊的寬度、高度、面積、尺寸、形狀、或深度所推導出來的。如果被選擇的參考畫面不是當前畫面時，用來填入該候選列表的事先定義的MV為(0，0)。
用於實施例的代表性流程圖 第4圖為根據一實施例的一流程圖，繪示以自適應色彩轉換來處理一當前塊的一視訊處理方法。第4圖所繪示的視訊處理方法可以實施在一視訊編碼器或視訊解碼器中。在步驟S402，視訊編碼器或視訊解碼器接收一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料；以及在步驟S404，決定該當前塊的一樹類型是否為雙樹塊分割。如果該當前塊的樹類型為雙樹塊分割時，該當前塊的亮度與色度分量使用不同分割樹加以編解碼；而如果該當前塊的樹類型為單一樹塊分割時，該當前塊的亮度與色度分量使用一單一分割樹加以編解碼。在步驟S406，如果該當前塊的樹類型為雙樹塊分割時，視訊編碼器或視訊解碼器決定在該當前塊中使ACT失能。如果該當前塊的樹類型不是雙樹塊分割時，該樹類型是單一樹塊分割；而且在步驟S408，視訊編碼器或解碼器進一步決定ACT是否實施或將實施於該當前塊。在一些實施例中，只有在如果當前塊是藉由幀內預測加以預測時，ACT才會被實施於該當前塊，因此當當前塊不是藉由幀內預測加以預測時，視訊編碼器或解碼器決定在該當 前塊中使ACT失能。在視訊編碼器的一實施例中，如果用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向不同時，ACT不會被實施於該當前塊。當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一樹塊分割來加以編解碼時，視訊編碼器發信該當前塊的一ACT旗標。相似地，當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一樹塊分割來加以編解碼時，在此實施例中的視訊解碼器剖析該當前塊的一ACT旗標。依據該當前塊的ACT旗標，該視訊解碼器決定ACT是否實施於該當前塊。如果一塊的ACT旗標未被發信於視訊位元流中時，會被推論為假而指示出ACT不會被實施於該塊。如果依據步驟S408視訊編碼器或解碼器決定ACT不實施或不將實施於該當前塊時，在步驟S406該當前塊中的ACT會被失能。如果依據步驟S408視訊編碼器或解碼器決定實施ACT或將實施ACT於該當前塊時，在步驟S410該當前塊的一色彩空間會被轉化至另一個色彩空間。在步驟S412，該當前塊被編碼或解碼。在實施ACT於殘差的一實施例中，視訊編碼器於步驟S410中將該當前塊的殘差的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間；而視訊解碼器於步驟S410中將該當前塊的還原後殘差的YCoCg色彩空間轉化至一RGB色彩空間。在實施ACT於輸入資料與預測子的一實施例中，視訊編碼器於步驟S410中將該當前塊的輸入資料與預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間；而視訊解碼器於步驟S410中將該預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間以及將還原後的當前塊的YCoCg色彩空間轉化回至RGB色彩空間。
代表性的方塊圖 任何前述所描述的視訊處理方法可以在編碼器、解碼器、或編碼器與解碼器二者上來實施，例如：任何所述的視訊處理方法是在一編碼器或解碼器的一ACT模組或一逆ACT模組上來實施。備選地，任何所述的視訊處理方法可以在編碼器或解碼器的ACT模組或逆ACT模組上所耦合的一電路來實施，以提供ACT模組或逆ACT模組所需的信息。第5圖繪示出了 實施本發明使用ACT應用在預測殘差的一或多種視訊處理方法的一視訊編碼器500的一示例性系統方塊圖。視訊編碼器500接收一當前畫面中一當前塊的輸入資料。如果當前塊是要藉由幀內預測來處理，幀內預測模組510會依據一幀內預測模式並基於當前畫面的重構樣本來提供當前塊的一幀內預測子。如果當前塊是要藉由CPR來處理，CPR預測模組511會基於當前塊的一CPR MV來提供一CPR預測子。如果當前塊是要藉由幀間預測來處理，幀間預測模組512會依據當前塊的一或二個MV並基於來自其他一或多個畫面的視訊資料，來進行運動估計(motion estimation，ME)和運動補償(motion compensation，MC)以提供一幀間預測子。幀內預測模組510、CPR預測模組511、與幀間預測模組512中之一將所選擇的預測子提供給加法模組516以形成預測誤差，也稱為預測殘差。
當前塊的預測殘差透過轉換模組(T)518進一步處理，接著是量化模組(Q)520處理。當亮度與色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，本發明的實施例會使ACT失能，也就是說ACT只能實施在使用單一樹塊分割所編解碼的塊中。當ACT將被實施在當前塊時，該當前塊的已轉換與已量化的殘差信號的色彩空間會在ACT模組517中被轉化至另一個色彩空間。例如，ACT模組517轉換該已轉換與已量化的殘差信號的一RGB色彩空間至一YCoCg色彩空間。當ACT被失能時，ACT模組517會被旁路(bypassed)。然後熵編碼器534對當前塊已處理過的殘差進行編碼以形成一已編碼的視訊位元流。該已編碼的視訊位元流然後與邊信息(side information)一起打包。該邊信息包括一或多個ACT旗標以指示出ACT是否被實施。該當前塊已處理過的殘差藉由逆量化模組(IQ)522和逆轉換模組(IT)524加以還原，而且如果ACT被實施在當前塊時，該當前塊的已還原的殘差的色彩空間會藉由逆ACT(IACT)模組525加以轉化回原本的色彩空間。例如，IACT模組525將已還原殘差的YCoCg色彩空 間轉換回到RGB色彩空間。如第5圖所示，已還原的殘差在重構模組(REC)526處加回到所選擇的預測子中來產生已重構的樣本。已重構的樣本可以儲存在參考畫面緩衝器(Ref.Pict.Buffer)532中，並用於預測其它畫面。來自REC 526的已重構的樣本可能由於編碼處理而受到各種損害，因此，在儲存於參考畫面緩衝器532之前，內環路處理濾波器(in-loop processing Filter，ILPF)528可應用於已重構的樣本，以進一步提高畫面品質。與用於內環路處理濾波器ILPF 528的信息相關聯的語法則被提供給熵編碼器534，以合併到已編碼的視訊位元流中。
用於解碼第5圖的視訊編碼器500所產生視訊位元流的一相對應視訊解碼器600如第6圖所示。已編碼的視訊位元流是視訊解碼器600的輸入，並藉由熵解碼器610解碼以剖析和還原變換後和量化後的殘差訊號和其他系統信息。除了解碼器600僅需要幀間預測模組614中的運動補償預測之外，解碼器1000的解碼流程類似於編碼器500處的重構環路。當前塊是藉由幀內預測模組612、CPR預測模組613、或幀間預測模組614來加以解碼。依據已解碼的模式信息，開關模組616自幀內預測模組612選擇一幀內預測子、自CPR預測模組613選擇一CPR預測子、或自幀間預測模組614選擇一幀間預測子。藉由逆量化(Inverse Quantization,IQ)模組620和逆轉換(Inverse Transformation，IT)模組622來還原當前塊已剖析的殘差。如果ACT被使用來編碼當前塊時，逆ACT(IACT)模組623進一步轉化當前塊的色彩空間。例如，IACT模組623將已還原殘差的YCoCg色彩空間轉換回至RGB色彩空間。藉由在重構模組618中加回預測子來重構當前塊已還原的的殘差，以產生已重構的樣本。已重構的樣本由ILPF624進一步處理以產生最終已解碼的視訊。如果當前已解碼的畫面是一參考畫面，則當前已解碼畫面的已重構樣本也儲存在參考畫面緩衝器628中，用於解碼順序中的後續畫面。
第5圖和第6圖中的視訊編碼器500和視訊解碼器600的各種組件可以由硬體組件，一個或複數個處理器被配置為執行存儲在存儲器中的程式指令，或硬體和處理器的組合來實現。例如，處理器執行程式指令以控制一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料的接收。處理器配備有單個或複數個處理核心。在一些示例中，處理器執行程式指令以在編碼器500和解碼器600中的一些組件中執行功能，並且與處理器電耦合的存儲器用於存儲程式指令，對應於塊的已重構影像的信息和/或編碼或解碼過程中的中間資料。在一些實施例中的存儲器包括非暫時性計算機可讀介質，諸如半導體或固態存儲器，隨機存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，硬碟，光碟或其他合適的存儲介質。存儲器還可以是上面列出的兩個或更複數個非暫時性計算機可讀介質的組合。如第5圖和第6圖所示，編碼器500和解碼器600可以在相同的電子設備中實現，因此如果在相同的電子設備中實現，則編碼器500和解碼器600的各種功能組件可以被共用或重用。例如，第5圖中的重構模組526、逆轉換模組524、逆量化模組522、一逆ACT模組525、去塊濾波器528、樣本適應性偏移530、和參考畫面緩衝器532中的一個或複數個，也分別可以用作第6圖中的重構模組618、逆轉換模組622、逆量化模組620、逆ACT623、去塊濾波器624、樣本適應性偏移626、和參考畫面緩衝器628。
於一視訊編解碼系統進行處理方法的實施例，可以在集成於視訊壓縮晶片的電路來實施，或集成於視訊壓縮軟體中執行以上描述的處理的程式代碼來實施。例如，決定該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是否使用不同分割樹加以編解碼，可以實現於一計算機處理器上執行的程式代碼，數位訊號處理器(DSP)，微處理器或現場可程式閘陣列(field programmable gate array，FPGA)上。可以透過執行定義本發明所體現的特定方法的機器可讀軟體代碼或韌體代碼，來將這些處理器配置成執行依據本發明的特定任務。
在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，本發明可以以其他具體形式實施。所描述的例子僅在所有方面被認為是說明性的而不是限制性的。因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍而不是前面的描述來指示。屬於申請專利範圍的等同物的含義和範圍內的所有變化將被包括在其範圍內。
S402~S412:步驟

Claims (20)

  1. 一種在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，包括： 接收與一當前畫面中一當前塊相關聯的輸入資料； 決定該當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中使自適應色彩轉換失能，其中當自適應色彩轉換實施於該當前塊時，該當前塊的一色彩空間被轉化至另一個色彩空間；以及 編碼或解碼該當前塊。
  2. 如請求項1所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定在該當前塊中使自適應色彩轉換失能的步驟進一步包括：當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，設定或推論該當前塊的一自適應色彩轉換旗標為假。
  3. 如請求項2所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括：當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，傳輸或剖析該當前塊的該自適應色彩轉換旗標。
  4. 如請求項1所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括： 預測該當前塊以產生一預測子； 從該預測子產生該當前塊的殘差； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換；以及 當在該當前塊中進行自適應色彩轉換時，將該當前塊的殘差的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間。
  5. 如請求項4所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換的步驟進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  6. 如請求項5所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換的步驟進一步包括：當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測時，決定用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向是否不同，以及當用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向不同時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  7. 如請求項1所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括： 藉由解碼該當前塊來還原該當前塊的殘差； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊中；以及 當自適應色彩轉換被應用在該當前塊時，將該當前塊的還原後殘差的一YCoCg色彩空間轉化至一RGB色彩空間。
  8. 如請求項7所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊的步驟進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  9. 如請求項8所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊的步驟進一步包括：當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一分割樹來加以編解碼時，剖析該當前塊的一自適應色彩轉換旗標；以及依據該當前塊的該自適應色彩轉換旗標來決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊。
  10. 如請求項7所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括：剖析來自相對應於該當前畫面的一序列參數集或畫面參數集的一高階層自適應色彩轉換旗標，以及只有當該高階層自適應色彩轉換旗標為真而且該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，才進行決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊中的步驟。
  11. 如請求項10所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中當該高階層自適應色彩轉換旗標為假時，在該當前畫面中的任何塊中自適應色彩轉換會被失能。
  12. 如請求項1所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中： 預測該當前塊以產生一預測子； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換；以及 當在該當前塊中進行自適應色彩轉換時，將該當前塊的該輸入資料與預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間。
  13. 如請求項12所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換的步驟進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  14. 如請求項13所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定在該當前塊中是否進行自適應色彩轉換的步驟進一步包括：當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測時，決定用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向是否不同，以及當用於該亮度分量與該等色度分量的幀內預測方向不同時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  15. 如請求項1所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括： 藉由解碼該當前塊來還原該當前塊的殘差； 預測該當前塊以產生一預測子； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊中； 當自適應色彩轉換被應用在該當前塊時： 將該預測子的一RGB色彩空間轉化至一YCoCg色彩空間； 使用該轉化後的預測子與該還原後的殘差來重構該當前塊；以及 將該重構後的當前塊的該YCoCg色彩空間轉化至該RGB色彩空間；以及 當自適應色彩轉換未被應用在該當前塊時： 使用該預測子與該還原後的殘差來重構該當前塊。
  16. 如請求項15所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊的步驟進一步包括：決定該當前塊是否藉由幀內預測來加以預測，以及當該當前塊不是藉由幀內預測來加以預測時，在該當前塊中使自適應色彩轉換失能。
  17. 如請求項16所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，其中決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊的步驟進一步包括：當該當前塊是藉由幀內預測來加以預測以及是使用一單一分割樹來加以編解碼時，剖析該當前塊的一自適應色彩轉換旗標；以及依據該當前塊的該自適應色彩轉換旗標來決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊。
  18. 如請求項15所述在一視訊編解碼系統中處理視訊資料的方法，進一步包括：剖析來自相對應於該當前畫面的一序列參數集或畫面參數集的一高階層自適應色彩轉換旗標，以及只有當該高階層自適應色彩轉換旗標為真而且該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用一單一分割樹加以編解碼時，才進行決定是否將自適應色彩轉換應用在該當前塊中的步驟。
  19. 一種在一視訊解碼系統中處理視訊資料的裝置，該裝置包括一或多個電子電路配置用來： 接收一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料； 決定該當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中使自適應色彩轉換失能，其中當自適應色彩轉換實施於該當前塊時，將該當前塊的一色彩空間轉化至另一個色彩空間；以及 編碼或解碼該當前塊。
  20. 一種用來儲存程式指令的非暫時性電腦可讀取媒介，該程式指令使得一裝置的一處理電路對於視訊資料進行一視訊處理的方法，而該方法包括： 接收一當前畫面中與一當前塊相關聯的輸入資料； 決定該當前塊的一亮度分量與數個色度分量是否為使用不同分割樹加以編解碼； 當該當前塊的該亮度分量與該等色度分量是使用不同分割樹加以編解碼時，決定在該當前塊中使自適應色彩轉換失能，其中當自適應色彩轉換實施於該當前塊時，將該當前塊的一色彩空間轉化至另一個色彩空間；以及 編碼或解碼該當前塊。
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