TW200913727A - Separable directional transforms - Google Patents

Description

200913727 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本揭示案係關於數位視訊編碼，且更特定言t，視訊區 塊之係數的熵編碼。 本申請案主張2007年6月15日申請之美國臨時申請案第 削4,47〇號及膽年叫12日申請之美國臨時中請案第 60/979,7625虎之權利’書亥等申請案中之每一者的全部内容 以引用的方式併入本文中。

Ο 【先前技術】 可將數位視訊能力併人廣泛範圍之裝置中，該等裝置包 括數位電視、數位直接廣播系統、無線通信裝置（諸如無 線電話I。筒）、無線廣播系統、個人數位助理（PDA)、膝上 型或桌上型電腦、數位攝影機、數位記錄裝置、視訊遊戲 裝置視訊遊戲控制台及其類似物。數位視訊裝置實施視 訊壓縮技術（諸如MPEG_2、刪G_4或H 264/MpEG_4(第！〇 部分’進階視訊編碼（Avc))，以更有效地傳輸及接收數位 視讯。視訊壓縮技術執行空間與時間制以減少或移除視 訊序列中所固有之冗餘。 ” 視讯壓縮大體包括空間預測及/或時間預測。詳今之， 框内編碼依賴於空間預測以減少或移除一給定編瑪二元内 之視訊區塊之間的空間冗餘，該編碼單元可包含—視訊圖 框視戒圖框之—切片（slice)或其類似物。相一 框間編碼依賴於時„花 』，> 日比而吕’ …，、夺間預測以減少或移除-視訊序列之連續 編碼早7〇之視却yg* 塊之間的時間冗餘。對於樞内編碼而 132264.doc 200913727 言，-視訊編碼器執行空間預測以基於同 其他資料來壓縮資料 、"、早凡内之 行運動估計及運動補〇、έ衫 視訊編碼器執 元之匹$追兩個或兩個以上鄰近編碼單 之匹配視汛區塊的移動。 在空間或時間預測之後， .... 3自所編碼之原始視訊區塊 二咸去在預測過程期間所產生之預測視訊區塊而產 ==差區塊因此指示預測區塊與所編碼之當前區塊 …步： = 換、量化及網編碼過程 、殘差£塊之通仏相關聯之位元速 將一像素值集合改變為變換係數，該等變換係數表 丁如、中像素值之能量。將量化應用於該等變換係數，且 該量化大體涉及-限制與任何給定係數相關聯之位元數目 1過程。在網編碼之前，視訊編碼器將經量化之係數區塊 掃描為一維係數向量。葙邙狼 „ 視汛編碼益熵編碼經量化之變換係 數的向量以進一步壓縮殘差資料。 i 視訊解碼器可執行反向網編碼操作以掏取係數。亦可 在解碼器處執行反向掃描以自所接收之一維係數向量形成 二維區塊。視訊解碼器接著反向量化及反向變換係數以獲 得經重新建構之殘差區塊。視訊解碼器接著基於預測資訊 及運動資訊來解碼—預測視訊區塊。視訊解碼器接著將該 預測視訊區塊添加至相應殘差區塊以便產生經重新建構之 視訊區塊及產生視訊資訊之一解碼序列。 【發明内容】 本揭示案描述用於變換視訊區塊之殘差像素值（有時稱 132264.doc 200913727 作殘差區塊）的技術。詳言 保持獲數個不同變换植美 於視訊區塊之預測模式而 i換並土 用於殘差U 乂複數個不同變換選擇性地應 用於殘差&塊。可（例如） J ^ 頂挪模式而特定剠绫且 方向性變換從而為給定預 m練具 …。…姐 殘差區塊提供更好之能 里I緊根據本揭示案，轉 DX複數個具方向性變換之至少一 部分係可分離具方向性變換。兮八 , 、 μ 4 了刀離具方向性變換中 之母一者可包括一列變換矩車 文俠矩阵及一仃變換矩陣。該列變換 矩陣與該行變換矩陣可為 、 马與該荨變換矩陣中之每一者被應 用至之殘差區塊相同的維度。在一 4像素χ4像素區塊之情 況下’列矩陣與打矩陣具有4χ4維度。與非可分離具方向 性變換之使用相比， 更用了刀離具方向性變換提供更低之 計算複雜性及儲存要求的益處。 …、而，可分離具方向性變換可能在殘差區塊以及非可分 離具方向性變換之使用中未俘獲方向性。因此，所產生之 殘2變換係數區塊可保持方向性中之m應用__ ^定掃描次序以將殘差變㈣n維表轉描為係數之 -維係數向量可能未有效地將非零係數集中朝向係數向量 之開始。根據本揭示案之另一態樣，可基於先前使用同一 預測模式而編碼之視訊區塊的係數統計來調整掃描次序以 更有效地將係數區塊之非零係數壓縮朝向一維係數向量之 開始。 種編碼視说資料之方法包含儲存複數個 臭換以用於在於一視訊區塊之殘差像素值與該視訊區塊之 殘差k換係數之間進行變換的過程中使用。該複數個變換 132264.doc 200913727 母者/、至夕一預測模式相關聯且該複數個變換之至 少-部分係可分離具方向性變換。該方法亦包括基於視訊 區塊之一預測模式而選擇該複數個變換中之一者以用於該 視訊區塊’及將所選變換應用於視訊區塊以在視訊區塊之 殘差像素值與視訊區塊之殘差變換係數之間進行變換。該 方法進一步包括熵編碼視訊區塊之殘差變換係數。 在另一態樣中，一編碼視訊資料之裝置包含一變換單 兀’該變換單s儲存複數個變換以用於在於—視訊區塊之 殘差像素值與該視訊區塊之殘差變換係數之間進行變換的 過程中使帛、基於視訊區塊之一預測模式而選擇該複數個 變換中之-者以用於視訊區塊，及將所選變換應用於該視 訊區塊以在視訊區塊之殘差像素值與視訊區塊之殘差變換 係數之間進行變換。該複數個變換中之每一者與至少一預 測模式相關聯且該複數個變換之至少一部分係可分離具方 向性變換。該裝置亦包括一熵編碼單元，㈣編碼單元網 編碼視訊區塊之殘差變換係數。 在另一態樣中，一電腦可讀媒體包含指令，在於一視訊 編碼裝置中執行後，該等指令即使該裝置編碼視訊區塊。 該等指令使該裝置儲存複數個變換以用於在於一視訊區塊 之殘差像素值與該視訊區塊之殘差變換係數之間進行變換 的過耘中使用、基於視訊區塊之一預測模式而選擇該複數 個變換中之-者以用於視訊區塊，及將所選變換應用於該 視π區塊以在視訊區塊之殘差像素值與視訊區塊之殘差變 換係數之間進行變換。該複數個變換中之每一者與至少一 132264.doc • 10- 200913727 網編瑪視訊區塊 之 預測模式相關聯且該複數個變換之小 方向性變換。此等指令進—步使該裝=#分係可分離具 殘差變換係數。 * —編碼視訊資料之裝置包含用於儲存複

η隨換㈣於在於-視訊區塊之殘差像素值與該視訊區 塊之録變換係數之間進行㈣的過程中使料構件。該 複數個變換中之每-者與至少—_模式相關聯且該複數 個變換之至少-部分係可分離具方向性變換。該裝置進一 步包含用於基於視訊區塊之—預測模式而選擇該複數個變 換中之-者以用於視訊區塊的構件及用於將所選變換應用 於該視訊區塊以在視訊區塊之殘差像素值與視訊區塊之殘 差變換係數之間進行變換的構件。該裝置進一步包括用於 熵編碼視訊區塊之殘差變換係數的構件。 、 可以硬體、軟體、㈣或其任何組合來實施本揭示案中 所描述之技術。若讀體實施，料在—處理器中執行軟 體，該處理器可指代一或多個處理器(諸如微處理器、特 殊應用積體電路（ASIC)、場可程式化閘陣列（fpga)，或數 位信號處理器（DSP)’或其他等效積體或離散邏輯電路）。 包含用以執行該等技術之指令的軟體可最初被儲存於—電 腦可讀媒體中並由一處理器來載入及執行。 因此，本揭示案亦涵蓋電腦可讀媒體，其包含用以使— 處理器執行如本揭㈣中所料之多a技術中之任—者的 指令。在一些情況下，電腦可讀媒體可形成一可出售給製 造者及/或用於一裝置中的電腦程式產品之部分。電腦程 132264.doc 200913727 式產品可包括電腦可讀媒體，且在-些情況下，電腦程式 產品亦可包括封裝材料。 在下文之隨附圖式及描述中闡述了該揭示案之—或多個 悲樣的細節。本揭示案中所描述之技術的其他特徵、目標 及優勢將自描述及圖式以及自中請專利範圍顯而易見。 【實施方式】 圖1係—說明一視訊編碼及解碼系統10之方塊圖，該視 訊編碼及解碼系統職行如本揭示案中所料之編=技 術。如圖1中所示，系統10包括一源裝置12，該源裝置以 經由一通信通道16而將經編碼之視訊資料傳輸至一目的裝 置14。源裝置12產生經編碼之視訊資料以用於傳輸至目的 /置-源裝置12可包括一視訊源1 8、一視訊編碼器2 〇及 一傳輸器22。源裝置12之視訊源1 8可包括一視訊俘獲裝置 (諸如視訊攝影機、含有先前俘獲之視訊的視訊檔案或來 自一視訊内容提供者之視訊饋送器）。作為一進一步替代 例，視訊源1 8可產生基於電腦圖形之資料作為源視訊，或 現場視訊與電腦產生之視訊的一組合。在一些情況下，源 裝置12可為所謂之攝影機電話或視訊電話，在此情況下， 視訊源18可為視訊攝影機。在每一情況下，經俘獲、經預 先俘獲或電腦產生之視訊可由視訊編碼器2 〇來編碼以用於 經由傳輸器22及通信通道16而自源裝置12傳輸至目的裝置 14。 < 視訊編碼器20自視訊源18接收視訊資料。自視訊源丨8接 之視Λ :貝料可為一系列視訊圖框。視訊編碼器將圖框 132264.doc -12· 200913727 '、i sj刀為若干編碼單元並處理該等編竭單元以編瑪視訊 圖框系列。該等編碼單元可（例如）為全部圖框或該等圖框 之若干邛刀（亦即，切片）。因此，在一些例項中，可將圖 一】刀為切片。視訊編碼器2 0將每一編碼單元劃分為若干 像素區塊（本文中稱作視訊區塊或區塊）且對個別編碼單元 内之視Q塊進行;|呆作以便編碼視訊資料。因而，一編碼 單凡（例如，圖框或切片）可含有多個視訊區塊。換言之， 一視訊序列可包括多個圖框，一圖框可包括多個切片，且 切片可包括多個視訊區塊。 視訊區塊可具有固定或變化之大小，且其大小可根據一 才曰&之編碼標準而不同。作為一實例，國際電信聯盟標準 化部門（ITU-T)H.264/MPEG-4(第10部分，進階視訊編碼 (AVC))(下文中為"11 264/1^1>£(3_4第1〇部分AVCI，標準）支援 呈各種區塊大小（諸如明度（luma)分量之16x16、8x8或4x4 及色度（chr〇ma)分量之8x8)之框内預測以及呈各種區塊大 小（諸如明度分量之 16x16、16x8、8x16、8x8、8M、4x8 及4x4與色度分量之相應經按比例調整大小）之框間預測。 在H.264中，舉例而言，16x16像素之每一視訊區塊（經常 稱作巨集區塊（MB))可被再分為更小大小之子區塊並以子 區塊對其進行預測。大體而言，可認為MB及各種子區塊 為視訊區塊。因此，可認為MB為視訊區塊，且若加以分 割或子分割’則可認為MB自身界定若干視訊區塊集 合。 對於視訊區塊中之每一者而言’視訊編碼器2〇選擇一區 132264.doc 13- 200913727 塊類型以用於該區塊。該區塊類型可指示是使用框間預測 還是框内預測來預測該區塊以及該區塊之一分割大小。舉 例而言’ H.264/MPEG-4第10部分AVC標準支援多種框間 預測及框内預測區塊類型（包括框間16xl6、框間Ι6χ8、框 間8x16、框間8x8、框間8x4、框間4x8、框間4x4、框内 16x16、框内8x8及框内4x4)。如下文所詳細描述，視訊編 碼器20可選擇該等區塊類型中之—者以用於㈣視訊區塊 中之每一者。

碼器2G亦選擇-預測模式以用於該等視訊區塊中 、母者在一經框内編碼之視訊區塊的情況下，預測模 式可判疋使用一或多個先前編碼之視訊區塊來預測當前視 訊區塊的方式。在乩264_叩(}_4第1〇部分Avc標^申， 舉例而言’視訊編碼器20可選擇九種可能之單向性預測模 式中之一者以用於每一框内4x4區塊；垂直預測模式、水 二〜:模式’預測模式、對角線下/左預測模式 '對角 垂直，=則松式、垂直_右預測模式、水平-下預測模式、 式來預7莫式及棒上預測模式。使用類似之預測模 式來預測母—框内⑽區塊。對於一框内⑹ 視訊編碼9|2() 匕鬼而§ ， 吉箱4擇四種可能之單向性模式中之-者；Φ 直預測模式、水平 垂 式。在-此例項中：：式、DC預測模式及平面預測模 選擇預㈣㈣可自—關模式集合來 式，而且包二集合不僅包括單向性預測模 性預測模式。舉例二界：：等單向性模式之組合的多向 D Μ —或多個多向性預測模式可為 132264.doc 14 200913727 組合兩種單向性預測模式之雙向性預測模式，如下 步岸細描述。 在選擇預測模式以用於視訊區塊之後’視訊編碼器20使 用所選預測模式來產生一經預測之視訊區塊。自原始視訊 區塊減去該經預測之視訊區塊以形成一殘差區塊。該殘差 區塊包括-像素差值集合，該等像素差值量化原始視訊區 塊之像素值與所產生之預測區塊之像素值之間的差。可以

C u 二維區塊格式來表示殘差區塊（例如，像素差值之 陣或陣列h 生殘差區塊之後，視訊編碼器20可在編碼該殘差區 塊之前對該區塊執行多個其他操作。視訊編碼㈣可將— 變換(諸如整數變換、DCT變換、具方向性變換或小波 (赠㈣變換）應用於像素值之殘差區塊以產生—變換係 數區塊1此’視訊編碼器2G將殘差像素值轉換為變換係 數（亦稱作殘差變換係數）。可將該等殘差變換係數稱作一 、區塊或係數區塊。當應用非可分離變換時，該變換或 係數區塊可為該等係數之一維表示，或當應用可分離變換 時^亥變換或係數區塊可為該等係數之二維表示。非可分 離變換可包括非可分離具方向性變換。可分離變換可包= 可分離具方向性變換、DCT變換、整數變換及小波變換。 在變換之後’視訊編碼器20執行量化以產生經量化之變 換：數(亦稱作量化係數或量化殘差係數)。又，可以一維 向:格^或二維區塊格式來表示量化係數。量化大體指代 糸經里化以可能減小用以表示該等係數之資料量的過 132264.doc 15 200913727 程:量化過程可減小與該等係數中之一些或全部相關聯之 位=度:如本文中所使用，術語”係數"可表示變換係 數、量化係數或其他類型之係數。在一些例項中，可將本 揭示案之技術制於殘差像素值以及變換係數與量化變換 係數n為說明之目的，將以量化變換係數為背景描 述本揭示案之技術。 士當使用可分離變換並以二維區塊格式來表示係數區塊 時’視訊編碼n 20將該等係數自二維格式掃描至—維格 式。換言之’視訊編碼器2〇可掃描來自二維區塊之係數以 將該等係數串列化為係數之一維向量。根據本揭示案之態 樣中之-者，視訊編碼器2G可基於所收集之統計來調整用 以將係數區塊轉換為—維之掃描次序。該等統計可包含在 二維區塊之每-位置中的一給定係數值為零或非零之可能 性的一指示，且可（例如）包含與二維區塊之係數位置中之 每一者相關聯的計數、概率或其他統計量度。在一些例項 中，可僅針對區塊之一係數位置子集來收集統計。當評估 掃描次序時(例如，在一特定數目之區塊之後），可改變掃 描次序，使得在區塊内之被判定為具有一更低之具有非零 係數概率的係數位置之前掃描該區塊内之被判定為具有一 更高之具有非零係數概率的係數位置。以此方式，一初始 掃描次序可經調適以更有效地將非零係數分群於一維係數 向量之開始處及將零值係數分群於一維係數向量之結尾 處。此又可減少在熵編碼上所消耗之位元數目，因為在位 於一維係數向量之開始處的非零係數之間存在若干更短之 132264.doc -16- 200913727 零串且在—維係數向量之結尾處存在一更長之零串。 在掃描係數之後，視訊編碼器20使用多種熵編碼方法 (諸如内容脈絡適應性可變長度編碼（c〇ntent adaptWe variable length c〇ding，CAVLC)、内容脈絡適應性二進位 舁術編碼（context adaptive binary arithmetie coding， CABAC)、行程長度編碼（run iength c〇(jing)或其類似者）中 之任一者來編碼該編碼單元之視訊區塊甲的每一者。源裝 置12經由傳輸器μ及通道10而將經編碼之視訊資料傳輸至

目的裝置14。通信通道16可包含任何無線或有線通信媒 體，諸如射頻（RF)頻譜或一或多個實體傳輸線，或無線與 有線媒體之任何組合。通信通道16可形成_基於封包之網 路（諸如區域網路、廣域網路或全球網路（諸如網際網路）） 的部分。通信通道16大體表示用於將經編碼之視訊資料自 源裝置12傳輸至目的裝置14的任何合適之通信媒體或不同 通信媒體之集合。 目的裝置14可包括接收器24、視訊解碼器26及顯示裝置 28。接收器24經由通道16而自源裝置12接收經編碼之視訊 位訊解碼器26應用熵解碼來解碼經編碼之視訊位 元仂L以獲得編碼單元之編碼視 生此虹 3优汛£塊的標頭資訊與量化殘 ^ ^ £ 12>^ ^ 被編碼為-維向量。視訊 I域差係数 ^ ^ . ，‘，、态6因此掃描編碼視訊區塊 之里化殘差係數以將一維係數 _ ^ ^ ^ 里轉換為S：化殘差係數之 一維&塊。如同視訊編碼器20 計，該等統計指示視訊區塊 \㉟1526可收集統 之，·'5定係數位置為零或非 132264.doc 200913727 零的可能性且藉此以與用於編碼過程巾之方式相同的方式 來=整掃描次序。因此，可由視訊解碼ϋ 26應用互易適應 式掃描次序以便將經串列化之量化變換係數的一維向量表 示改變回至量化變換係數之二維區塊。 視訊解碼器2 6使用經解碼之標帛資訊及經解碼之殘差資 訊來重新建構編碼單元之區塊中的每一者。詳言之，視訊 解碼器26可產生—用於當前視訊區塊之預測視訊區塊並將 該預測區塊與一相應殘差視訊區塊組合以重新建構視訊區 塊中之每一者。目的裝置14可經由顯示裝置28而向使用者 顯不該等經重新建構之視訊區塊。顯示裝置Μ可包含多種 顯示裝置（諸如陰極射線管（CRT)、液晶顯示器（LCD)、電 水顯示窃、發光二極體（LED)顯示器、有機led顯示器或 另一類型之顯示單元）中之任一者。 在一些情況下，源裝置丨2與目的裝置14可以一實質上對 稱之方式來操作。舉例而言，源裝置12與目的裝置14可各 自包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統丨〇可支援裝置 12、14之間的單向或雙向視訊傳輸（例如，用於視訊串 机、視訊廣播或視訊電話）。一包括視訊編碼及解碼組件 之裝置亦可形成一共同編碼、成檔及重放裝置（諸如數位 視訊記錄器（DVR))之部分。 視訊編碼器20及視訊解碼器26可根據多種視訊麼縮標準 (諸如由MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4中之動畫專業團體 (MPEG)界定的標準、ιτυ-Τ H.263標準、電影及電視工程 師協會（SMPTE)421M視訊CODEC標準（通常稱作” VCM，，）、 132264.doc 18 200913727 由中國音讯視訊編碼樟準工你如w〜 "AVS")…一作組界定之標準(通常稱作 π準團體界定或由組織發展為— 的任何其他視訊編碼標準）中 '專有軚準 未展示，但在-些態樣中

見扁碼态20及視訊解碼器26 刀入、—音訊編石馬器及解碼器整合，且可包括適當 ^職-DEMUX單元或其他硬體與軟體以處置—共同資: ^或獨立資料流中之音訊與視訊兩者的編碼。以此方式， 源裝置12與目的褒置14可對多媒體資料進行操作。若可應 二單元可符合ΙτυΗ>223 ^ 他協疋（諸如使用者資料報協定（UDp))。 在…悲樣中，對於視訊廣播而言，可將本揭示案中所 描述之技術應用於增強型H.264視訊編碼，以用於在使用 於2007年7月被公開為技術標準Tm赠（见〇規範”）之唯 刖向鏈路（FLO)空中介面規範（，，F〇rward。吐〇niy Interface Specification f〇r Terrestrial Mobile Multimedia Multlcast )的陸上行動多媒體多播（頂3)系統中遞送即時 ^ ，亦即，通彳§通道1 6可包含一用以根據FLO規範 士廣播無線視訊資訊的無線資訊通道或其類似物。FL0規 範包括界定位元流語法及語義之實例及適合用於空中 介面之解碼過程。 或者，可根據其他標準（諸如DVB_H(數位視訊廣播-掌上 )SDB T(整合服務數位廣播_陸上）或Dmb(數位媒體廣 播））來廣播視訊。因此’源裝置12可為行動無線終端機、 視訊串流伺服器或視訊廣播伺服器。然而，本揭示案中所 132264.doc -19- 200913727 “述之技術衫歸任何料㈣之廣播、多播或,點對點 系統。在廣播之情況下，源裝置12可將視訊資料之若干通 道廣播至多個目的裝置，該等目的裝置中之每一者可類似 於圖1之目的裝置14。因此，儘管圖!中展示了單—目的裝 置14，但對於視訊廣播應用而言，源裝置12將通常同時將 視訊内容廣播至許多目的裝置。 ，其他實例中，傳輸器22、通信通道16及接收器24可經 組態以用於根據任何有線或無線通信系統(包括乙太網 路、電話（例如，P0TS)、㈣、電力線及光«統中之- 或多者）及/或-無線系統來通信，該無線系統包含以下中 之-或多者：分碼多重存取（CDMAmdma2咖）通信系 統、分頻多重存取（FDMA)系統、正交分頻多重（〇fdm)存 取^統、分時多重存取（TDMA)系統（諸如gsm(全球行動 通信系統）、GPRS(通用封包無線電服務）或印证（增強型 資料GSM環境））、TETRA(陸上集群無線電）行動電話系 Ο 統、寬頻分碼多重存取（WCDMA)“、高資料速率MV. D〇(唯第-產生演進資料）或lxEV_D〇金多播系統、臟 敝18系統、MediaFL〇TM系統、嶋系統、dvb h系 統’或用於在兩個或兩個以上裝置之間進行資料通信的另 一機制。 視訊編碼器20與視訊解碼器26各自可實施為一或多個微 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 '㈣或其任何組合。可將視訊編石馬器2〇與視訊解碼器 132264.doc • 20- 200913727 26中之每—者包括於一 個、扁碼益或解碼器内，其任一 各別行動裝置、用戶袭置、廣播裝置、飼服 益或其類似物中之一紅人彳姑β 、 、、' 〇式、為碼器/解碼器（CODEC)的部 刀0另外’源裝置12與目的梦罟14女ώ 變、解㈣，、… 的裝置14各自可包括適當之調 接° '員率變換、濾波及放大器組件以用於傳輸及 二碼視訊(如可應用)’其包括射頻⑽)無線組件及足 ::無線通信之天線。然而，為說明之簡易性，將此等 Γ Ο ^述為圖1中的源裝置12之傳輸器22及目的裝置14之 接收器24。 、、進步詳細說明圖1之實例視訊編碼器20的方塊 。視訊編碼器20執行視訊圖框内之區塊的框内編碼及框 間編碼。框内編碼依賴於空間預測以減少或移除一給定視 :編碼單71(例如，圖框或切片）内之視訊資料中的空間冗 、f於框内編碼而s ’視訊編碼器2q基於與所編碼之區 =相同之編碼單以的—或多耗前編碼之區塊而形成一 工間預測區塊。框間編碼依賴於時間預測以減少或移除一 視訊序列之鄰近圖框内的時間冗餘。對於框間編碼而言， 視訊編碼器20執行運動估計以追縱兩個或兩個以上鄰近圖 框之間的密切匹配之視訊區塊的移動。 Η 2之實例中，視訊編碼器2〇包括區塊分割單元3〇、 預測單元32、圖框儲存器34、變換單元38、量化單元4〇、 係數掃描單元41、反向量化單元42、反向變換單元料及熵 ，碼單元46。視訊編碼器2〇亦包括加法器48a及Μ%”加法 器4 8 ”）。可將一迴路内解塊據波器（未圖示）應用於經重新 I32264.doc •21 - 200913727 建構之視訊區塊以減少或移除成塊假影。圖2中之不同特 徵作為單元之描緣意欲突出所說明之裝置的不同功能態樣 且未必暗示此等單元必須由獨立硬體或軟體組件來實現。 相反，可將與—或多個單元相關聯之功能性整合於共同或 獨立硬體或軟體組件内。

區塊分割單元30自視訊源18(圖丄）接枚（例如）呈一視訊圖 框序列之形式的視訊資訊（標記為圖2中之"vide〇 W(視訊 進入））。區塊分割單元30將該等視訊圖框中之每一者劃分 為若干包括複數個視減塊之編,馬單元。如上文所描述， 該等編碼單元可為—整個圖框或—圖框之—部分（例如， 詩之切片）。在—例項中，區塊分割單元30可最初將編 碼單元中之每-者劃分為具有1 6 χ 16之分割大小的複數個 視訊區塊（亦# ’劃分為巨集區塊）。@塊分割單元％可進 -步將該等16x16視訊區塊中之每—者再分為更小區塊（諸 如8 X 8視訊區塊或4 X 4視訊區塊）。 視訊編碼器20基於區塊之區塊類型而針對編碼單元之視 訊區塊中的每一者逐區塊地執行框内編碼或框間編碼。預 測單το 32將一區塊類型指派給視訊區塊中之每一者，該區 塊類型可指示區塊之所選分割大小以及將使賴間預測還 是框内預測來預測該區塊。在框間預測之情況下，預測單 元32亦決定運動向量。在框内預測之情況下’預測單元μ 亦決定用以產生一預測區塊之預測模式。 預測單兀32接著產生一預測區塊。該預測區塊可為當前 視訊區塊之一預測型式。當前視訊區塊指代一當前經編碼 132264.doc -22· 200913727 之視訊區塊。在框間預測之情況下(例如，當一區塊經指 派有-框間區塊類型時），預測單元3 2可執行時間預測以 用於^于當前視訊區塊之框間編碼。預測單元32可（例如） 將當前視訊區塊與一或多侗舭、6、a — ^ , 乂夕们鄰近視讯圖框中之區塊相比較 以識別鄰近圖框中之-最密切匹配當前視訊區塊之區塊 (例如，鄰近圖框中之—目女„ , 州巩甲之具有最小MSE、SSD、SAD或其他 差異$度的區塊）。預測單元32將鄰近圖框中之已識別區 塊選擇為預測區塊。 f Ο 在框内預測之情況下（亦即，當―區塊經指派有―框内 區塊類型時)，預測單元32可基於一共同編碼單元(例如， 圖框或切片）内之一或多個先前編碼之相鄰區塊而產生預 =區塊。預測單元32可（例如）執行空間預測以藉由使用當 前圖框内之-或多個先前編碼之相鄰區塊來執行内插而產 生預測區塊。可（例如）自圖框儲存器34來擷取當前圖框内 之該-或多個鄰近區塊’該圖框儲存器3何包含任何類型 之記憶體或資料儲存裝置以儲存一或多個先前編碼之圖框 或區塊。 預測單元32可根據一預測模式集合中之一者來執行内 插。如上文所描述，該預測模式集合可包括單向性預測模 式及/或多向性預測模式。多向性預測模式界定單向性 測模式之組合。在-實例中，該預測模式集合可包括界— 於H.264/MPEG-4第1〇部分AVC標準中之單向性預測二 及界定兩種單向性預測模式之各種組合的雙向性預測模 式。 、 132264.doc -23· 200913727 對於一框内4x4區塊類型而言， 在人1 a， 舉例而言，該預測模式 集合可包括九個界定於H26 PEG_4第10部分AVC標準 中之早向性預測模式及該 千 工隹m , 平Π性預測模式之一可能組合 子集。因此，替代於支援單向 ,Α , 1頂娜拉式之所有36個可能 、、且3 ’視訊編碼器2〇可僅支接軍 沾一却、 皇域早向性預_式之可能組合 的一口Ρ刀。如此做法可能不會產 θ座生多編碼降級。下文楹 供了框内預測模式之一實例集人，A h 測模式。 ’、，、匕括總計18個框内預

模式0 :垂直 模式1 :水平 模式2 : DC 模式3 :對角線下/左 模式4 :對角線下/右 模式5 :垂直右 模式6 :水平下 模式7 :垂直左 模式8 :水平上 模式9 :垂直+水平（模式〇+模式工） 模式10 : DC+垂直（模式2+模式〇) 模式11 : DC+水平（模式2+模式〇 模式12:對角線下/左+水平（模式3+模式υ 模式13 :對角線下/右+垂直（模式枓模式〇) 模式14:垂直右+水平（模式5+模式〇 模式I5 :水平下+垂直（模式6+模式〇) 132264.doc -24- 200913727 模式16 :垂直左+水平（模式7+模式i) 模式17 :水平上+垂直（模式科模式〇) 式明之實例集合I模式。至8係單向性預測模 弋且模式9至1 7係雙向性預測模式。古 ^ 界定於H.264/MPEG-4㈣部分AVc；f#準模式〇至8係 模弋。P斗〇 s ‘準中之框内4x4預測 Μ拉式9至17係可能之雙向性預測模式的-子集。在 所提供之實例中的可能之雙向 /、 有每一罝“ Μ性預職式之-子集包括併 t二：Γ 式之至少—組合。除包括-預測模

式之又=性預測模式（例如，模式10與u)之外，每—雙向 性預測模式組合且有為非伞 又D 正六之心干士 在一些例項中實質上彼此 模式之子隹向的早向性預測模式。換言之’雙向性預測 ;;…、集包括大體將來自”垂直”類別之預測模式與來自 7千頰別之預測模式組合的雙向性預測模式 ㈣測模式允許框内預測過程組合來自相隔更遠之位置的 =預測像素’因此改良了當前視訊區塊内之更多像素位 置的預測品質。 為說明之目的而描述了上文所描述之預測模式集合。今 預測模式集合可包括更多或更少之預測模式。舉例而言， s亥預測模式集合可包括更多或更少之雙向性預測模式，或 -有雙向n預測模式。在其他例項中，該 可僅包括單向性預、、目丨丨撼斗 果口 預測模式之一子集。另外，除雙向性預測 、"之外或替代於雙向性預測模式，該預測模式集合可包 括組合兩個以上單向性預測模式的多向性預測模式。此 外，儘管►卜 關於框内4x4區塊類型來描述，但本揭示案 132264.doc •25· 200913727 之技術可應用於其他框内區塊類裀 疋頰尘（例如，框内8x8區塊類 型或框内16x16區塊類型）或框間區塊類型。 為判定選擇該複數種預測模式中 叭r之哪—者以用於一特定 區塊，預測單元32可估計一用於該集合之預測模式中之每 -者的編碼成本(例如，拉格朗曰成本)，並選擇具有最小 編碼成本之預測模式。在其他例項中，預測單元Μ可估計 用於可能之預測模式之集合的僅—八 口P刀的、扁碼成本。舉例 而言’預測模式32可基於針對一志之加4 +

了次多個相鄰視訊區塊所選 擇之預測模式來選擇該集合之預測 识州杈式之部分。預測單元 32使用所選預測模式來產生一預測區塊。 在產生預測區塊之後’視訊編碼器2〇藉由在加法器似 處自當前視訊區塊減去由預測單元32產生之預測區塊而產 生一殘差區塊。該殘差區塊包括— 像素差值集合，該等像 素差值量化當前視訊區塊之像素值與預測區塊之像素值之 間的差。可以二維區塊格式（例如， 陣列）來表不殘差區塊。換言之，古夕 二維表示。 像素值之二維矩陣或 殘差區塊係像素值之 --ί，、/王工7欠左艾俠你 數。變換單㈣可（例如）應用DCT、整數變換、具方向性 變換、小波變換或其-組合。變換單元38可基於由預測單 ⑶所選擇之用於產生預測區塊的預測模式而將變換選擇 性地應用於殘差區塊。換言之，應用於殘差資訊之變換可 視由預測單元32所選擇之用於該區塊的制模式而定。 變換單元38可保持複數個不同變換並基於殘差區塊之預 132264.doc -26- 200913727 測模式而將該等變換選擇性地應用於該區塊。該複數個不 同菱換可包括DCT、整數變換、具方向性變換、小波變換 或其組合。在一些例項中，變換單元38可保持DCT或整數 變換及複數個具方向性變換，並基於針對當前視訊區塊所 選擇之預測模式而選擇性地應用該等變換。變換單元38可 (例如）將⑽或整數變換應詩具有展現有时向性之預 測模式的殘差區输廿肢B , ' 鬼並將具方向性變換中之一者應用於星有 Γ Ο 展現顯著方向性之預測模式的殘差區塊。 使用上文所描述的_模式之實例集合，變換單元38可 將町或整數變換應用於模式2、9及12至17。此等模式可 展現有限方向性，因或甘μ η^ 二其係DC預測或處於近似正交方向 之兩種預測模式的-組合。相反，模式卜3至8、1〇及" 係可展現方向性之模式，且因此變換單元Μ可將不同具方 向f生變換應用於此等模式中之每一者以達成殘差視訊區塊 =能量壓緊。換言之，當選擇具有更強之方向性的預 '、：’亦可在成匕等預測模式之殘差區塊中顯現方向 並且T同預测模式之殘差區塊展現不同方向性特 性。因而:與諸如DCT或類似於DCT之整數變換的變換相 、十子每帛測极式而經特定訓練之具方向性變換可 給定預測模式之殘差區塊提供更好之能量Ml另一方 面，對於不具有強大方向性之預測模式而言，諸如⑽或 類似於附之整數變換的變換提供足夠之能量壓緊。以此 方式’變換單元38無需針對可能之預測模式中之每一者而 保持獨立變換，因此降低了變換儲存要求。此外，DCT及/ 132264.doc •27- 200913727 或整數變換之應用就 > .# 稷雜性而言具有較小複雜性。 每— 換早兀38可針對可能之預測模式令之 母者而保持不同且+ r ,虛 “方向性變換，且基於區塊之所選Μ ^ 杈式而應用相應罝太a “ π ^頂測 式之丨隹a 〃…變換。對於上文所描述的預測模 =實例集合而言’變換單元38可_十八個不同= 性變換，該等變換中— ”向 _ ,, 、之母一者符合十八個可能之框内4x4 預測模式中之一者。s aL ^4x4 ，變換單元3 8可針對十八個可能 之框内8x8預測模式而伴 牝 v 旳保持十八個不同具方向性變換、飪 對四個可能之框内16x16 ' m叫俟式而保持四個不旦 向性變換及針對其他分 ，、方 若千變施^ 。大小之任何其他預測模式而保持 J換。基於區塊之所選預測模式來應用獨立具方向性 ==了俘«差能量之效率（尤其係對於選擇 者方向性之預測模式所針對 ‘，貝 π洗塊而δ )。具方向性變換 可為非可分離具方向性變換 、 文俠（例如，獲自非可分 _ 變換（KLT))或可為可分離具方向性變換。

例項中’可使用資料之訓練集合來預先計算具 性變換J KLT係基底函數獲自信號統計之線性變換，且可因此且 有適應性。-KLT㈣計以將同樣能量置放於儘可能少2 係數中。-KLT大體不具有可分離性，且因此變換單元π 執行如下文所詳細描述之完整矩陣乘法。將為例示 而描述一非可分離具方向性變換至一 4χ 、 π左（he塊之應 用。將類似之技術用於不同大小之區塊（例 Μ …16區塊)。 &塊或 132264.doc -28^ 200913727 以-具有像素值之四個列與四個行（亦即，總計十六個 像素值）之二維區塊格式來表示一 4X4殘差區塊尤。為應用 一非可分離具方向性變換，將4x4殘差區塊重新配置成像 ^值之-維向量x(亦即，長度為十六）。藉由以光柵掃描次 序將像素配置於4 X 4殘罢呙抬F tb二νΆ 1

X 、外*汊憂&塊X中而將X重新配置為向量 亦即’若將4x4殘差區塊义寫為 尤00 ^01 尤02 Χ03 尤= ^11 ^12 *^20 ^21 Χ22 ^30 ^31 Χ32 Χ33 則將長度為1 6之殘差向量 X寫 為

Uoo X, 〇1 -^02 -^03 Λί,ο Α：,, λ：,. Λ：., λ：. Λ： ν 2 U 2〇〜〜^ 、〜心气】。 =由根據以下方程式⑴執行矩陣乘法而獲得—變 数向量少： y = Tx, =中Γ係大小為16川之變換矩陣，該大小對應於針對該 塊所選擇之預測模式。變換係數向量Μ為一具有十六 係數之長度的一維向量。 非可分離具方向性變換之雄用"5Γ 文換之使用可施需要增加之計算成 及儲存要求。大體而言，對於 + 耵於大小為AAx#之殘差區塊 ^非可分離具方向性變換需要大小為心2之基底 拖亦即’對於4M殘差區塊而言’非可分離具方向性ί 、具有咖6之大小；對於8Χ8殘差區塊而言，非可分離 132264.doc -29- 200913727 方向性變換具有64x64$ + , <大小；且對於16x16殘差區塊而 吕，非可分離具方向性變拖 支換具有256χ256之大小。因為可 將一不同之非可分離I太a 糾 向性變換用於該集合之預測模式 中之每一者，所以變拖留-m 、 換早70 3 2可儲存十八個用於4 X 4區塊 € ϋ 之16X16具方向性變換及十八個用於8x8區塊之64x64變換 (在上文所描述的預測模式之實例集合的情況下），且若預 測模式集合更大，則可能儲存得更多。此可導致使用大記 隐體貝源來儲存所而之用以進行變換過程的變換矩陣。非 可分離具方向性變換之計算成本亦為高。大體而言’將— 非可分離具方向性變換庫用於 交俠應用於一#區塊上需要岁次 乘法及次加法。 替代於非可分離具方向性變換，變換單元Μ可針對預測 模式中之每—者㈣持可分離具方向性變^與非可分離 具方向性變換相比，可分離豆古 刀離具方向性變換具有一更低之儲 存及計算成本。對於4 X 4殘# ρ•祕 、 坟差£塊I而言，舉例而言，如由 以下方程式（2)所指示來應用可分離變換： 卜 W， (2) 其中F係所得變換係數矩陣，c係—行變換矩陣且⑽一列 變換矩陣’所有該等矩陣皆 /、句荨於區塊之大小的大小 (例如’在此實財為4X4)。因此，所得變換係數矩陣W 係大小為4 X 4之二維矩陣。 對於每—預測模式而言，變換單元32可儲存兩個柯變 換矩陣(例如，矩陣對C㈣，其中㈣符合區塊大小(例 如，㈣、8或16)。在上文所描述的用於4χ4區塊之十八種 132264.doc -30- 200913727 預測模式的實例集合中，變換單元 換矩陣，其需要比在使用非可 子二十六個4x4·變 】㈤6變換矩陣小的儲存器 广換%所儲存之十八個 2χ㈣4次乘法及綠^ ’變換单元32可使用 )-人加法來執行可分離旦方 向性變換，此係比用於執行非可八 ^ Λ^χΛ^2次乘法及欠加、刀’、向性變換之 4x4及8x8之區塊大小而對使用可分 表 用非可分離具方向性㈣ ” D '生變換對照使 „ ^ , 換之間_存及計算要求進行比 較。可以一類似方式來進行 T 10x16區塊之可分離亘方 向性變換與非可分離具方向 /、 文俠义間的比較。如夹1 φ 所說明，與非可分離具方向性 炎換相比，使用可分離且方 向性變換提供計算複雜性與健存 、 、砷谇要求兩方面之減小，且對 於更大之區塊大小而古，马、分| δχ/小隻得更顯著（例如，8x8區 塊之減小大於4x4區塊之減小）。 表1:非可分離具方向性變換對照可分離具方向性變換 之複雜性 用於所 位元組計）

8x8 256次乘法操作 240次加法操作 4096¾¾¾^-4032次加法操作 96次加法操作 1〇24^S®f 896次加 每區塊之計算 ~~~-----1 f 1 〇川-人刀口 :使用來自-訓練視訊序列集合之預測殘差量來獲得用 於每m測棋式之可分離變換矩陣。類似於—非可分離 KLT變換之導出，可首先在列方向上且接著在行方向上將 132264.doc 200913727 奇異值分解（SVD)過程應用於該训練隼人 ，果呆σ〒之預測殘差量 以便分別獲得列變換矩陣與行變換矩陣。或者，可首先使 用來自訓練集合之制殘差量㈣練非可分離具=性= 換矩陣（亦即，非可分離KLT變換矩陣）；接著，可藉由進 1將非可分離變換矩陣分解為可分離變換矩陣而^得用 於每一預測模式之可分離變換矩陣。

總之’所得變換矩陣通f具有浮點精度。㈣定點精度 數來約計變換矩陣中之係數，以使得能夠在變換過程中= 較點算術及降低計算成本。可藉由制定點算術而在計 算複雜性與變換過程期間所需之最大精度之間找到平衡來 決定變換矩陣中之係數的定點約計法之精度。換言之，變 換矩陣之定點約計法之更高精度可歸因於使用定點約計法 而產生更小錯誤，此係吾人所要的，但變換矩陣之定點約 計法中之過高精度亦可引起定點算術在變換過程期間溢 出’此係非吾人所要的。 在將變換應用於像素值之殘差區塊之後，量化單元扣量 化變換係數以進一步減小位元速率。在量化之後，反向量 化早7L42及反向變換單元44可分別應用反向量化及反向變 換，以重新建構殘差區塊（標記為圖2中之”REC0N RESID BLOCKS新建構殘差區塊）”）。加法器48B將經重新建構 之殘差區塊添加至由預測單元32產生之預測區塊以產生一 用於儲存於圖框儲存器34中的經重新建構之視訊區塊。可 由預測單凡3 2使用該經重新建構之視訊區塊以框内編碼或 框間編碼—後續視訊區塊。 132264.doc -32- 200913727 如上文所描述，當使用可分離變換（其包括町、用於

Hs'264/AVC中之整數變換’及可分離具方向性變換）時，所 传變換係數被表示為二維係數矩陣。因此，在量化之後， 描單㈣將該等係數自二維區塊格式掃描為一維向 置格式（-經常被稱作係數掃描之過程）。詳十之 描單元41根據一掃描次序來掃描該等係數。根據本揭示宰卞 2 =樣，絲掃描單元41可基於—或多個係數統計來適 應式地調整用於係數掃描之掃描次序。在—些例項中 =描單元41可針對於預測模式中之每一者而獨立地適應 式地调整掃描次序’因為該等預測模式中之 不同係數統計。 $ j 男 係數掃描單元41可最初使用m欠序 化之殘差區塊的係數。在-態樣中，該第-掃描次序可為 一通常用於H.264纖匕4第10部分Avc應用中之冗字形掃 =;儘！將係數掃描單元-描述為最初使用2字形掃 描久序進行知描，但本揭示牵，# 4 不限於任何特定初 始知描次序或技術。此外，_模式中之每—者可 =?:Γ次序(例如，針對彼預測模式而經物練 之柃描:人序）。然而，為說明之目 序。該Ζ字形掃描次；^ — 了子料描次 在二維區塊之左上角中的：:朝 =量化係數’使得 供足夠集中性。了為具有有限方向性之係數區塊提 當殘差區塊具有某或顯著方向性且使用可分離具方向性 132264.doc •33- 200913727 變換來變換時，所得二維變換係數區塊可仍 管使用可分離具方向性變換提供更低之 ;=:及儲存要求的益處’但其可能未俘獲殘差區塊 之方向性以及使用非可分離具方向性變換。作為 二在將具方向性變換應用於垂直預測(上文所描述之實 γ的模式〇)之後，非零係數傾向於沿水平方向而存在。因 =2字形掃描切可㈣未導致所有㈣絲皆朝係數 〇出：：=:被集中。與在以2字形掃描次序進行掃描將 ^之情況相比，藉由調㈣數掃描次序以 1零係數可朝一維係數向量之開始而更集中。此又可減小 =編碼上所消耗之位元數目，因為在—維係數向量之肝 =ΠΓ存在更短之零串且在-維係數向量之結 二 =-個更長之零串。調適用以產生'维係數向量之 人序的概念亦可應祕其他_模式 〇 :::單元41可針對預測模式中之每-者而獨二應： :::::次序’因為該等預測模式中之每-者可 式二於預測模式中之每-者而言，掃描次序可能不： (二文：描述’初始掃描次序可能並非2字形掃描次序 i 尤對於將具方向性變換應用於殘差區塊之例項而 二此:情況下，可使用下文所描述之技術中之-者 來預疋初始掃描次序。作為一實例，可使用一訓 列集合來判定初始掃描次序。針對每一預測模式來聚集非 I32264.doc -34- 200913727

Ο 統計（諸如下文所描述之統計）並將其用以初始化 二〇田人序”“之’具有最高之非零係數概率的位置 ^刀始掃描次序之第—係數位置，接著具有僅次於最高之 望係數概率的位置係初始掃描次序之第二係數位置等 ’直至具有最小非零概率之位置，該位置係初始掃描次 之，後係數位置。或者，可基於可分離變換矩陣之本徵 值的量值來判定初始掃描:欠序。舉例而言，可將該等本徵 值分類為遞減次序且遵循本徵值之相應次序來掃描係數。 即使使用上文所描述之技術中之—者來判定初始掃描次 序’各種類型之視訊源仍可導致量化殘差係數位於區塊内 之不R係數位置中。舉例而言，不同解析度之視訊源（例 如，共同中間格式（CIF)、四分之一cif(qcif)及高清晰度 (例如，720p/i5tl080p/i)視訊源）可導致非零係數位於區塊 内之不同係數位置中。因此，即使基於區塊之預測模式來 選擇初始掃描次序，係數掃描單元4]仍可調適掃描次序以 改良非零係數朝一維係數向量之開始的集中性。 為周適掃描-人序’係、數掃描單元41或視訊編碼器2〇之其 他單7G可收集-或多個區塊之-或多個係數統計。換言 之，隨著逐區塊地執行係數掃描，係數掃描單元41可收2 指示區塊内之位置t之每—者具有—非零係數之次數的統 :。舉例而t，係數掃描單元41可保持複數個計數器（該 稷數個計數器中之每一者符合二維區塊中之係數位置）， 且當一非零係數位於彼各別位置處時可遞增對應於該位置 之计數器。以此方式，高計數值符合區塊中以更大頻率出 132264.doc •35- 200913727 現非零係數的位置且低計數 -非零係數之位置。在…以較小頻率出現 ,,卜 二例項中，係數掃描單元41可針 中之每一者而收集係數統計之獨立集合。 如上文所描述’係數掃描單元41可基 =描次序。係數婦描單-可基於所收集:統= ==序以在被判定為具有—更小之具有非零係數可能 置之前掃描被判定為具有—更高之具有非零係 ^性的係數位置。舉例而言，係數掃描單㈣可調 = 序以基於二維區塊之係數位置的計數值(當該等 不各別係數位置具有一非零值之次數時）而以遞 掃描該等係數位置。或者，計數器可追縱區塊内 置中之每—者已為—零值係數之位置的次數且調適择 二I:基於該等係數位置之計數值而以遞增次序來掃描 、位置。在一些例項中’可僅針對區塊之係數位置 的一子集而非區塊之所有係數位置來收集統計。在此情況 下’係數掃描單元41可僅調適掃描次序之部分。 係數掃描單元41可以固定或非固定間隔來調適掃描-欠 序。舉例而言’係數掃描單元41可以固定間隔（諸如區塊 邊界）來调適掃描次序。在—些例項中，係數掃描單元* j 可在4x4或8x8區塊邊界處或在巨集區塊邊界處調適婦描次 序。以此方式’可針對每一區塊或巨集區塊來調適掃描次 序’、、、而，為降低系統複雜性，係數掃描單元41可較不頻 繁地（諸如在每„個區塊或巨集區塊之後）調適掃描次序。或 者’係數掃描單元41可以非固定間隔來調適掃描次序。當 132264.doc -36- 200913727

區塊内之一位置之計數值中的一者超過一臨限值時，係數 掃描單元41可（例如）調適掃描次序。在調適掃描次序之 後係數掃描單元41可使用經調適之掃描次序來掃描至少 —後續視訊區塊之後續經量化之殘差區塊Q在_些例項 中’當至少一後續視訊區塊存在於第一視訊區塊之一編碼 早疋中時，係數掃描單元41可使用經調適之掃描次序來掃 1¾邊至少一後續視訊區塊的後續經量化之殘差區塊。係數 掃描早元41可繼續掃描後續視訊區塊，直至根據所收集之 、、先4來再-人調適掃描次序或重新初始化掃描次序為止。以 此方式’係數掃描單元41調適掃描次序而以可㈣編碼單 來更有效地編碼量化殘差係數之方式產生一維係數向 量。 二 只τ，你數柃描單元41可使所收集之統計正規 化。當係數計數達到一臨限值時，可能需要使所收集之統 计正規化。區塊内之一具有一達到臨限值之計數值的係數 位置（本文中稱作係數位置咐（例如）使該係數位置即使在 該係數位置在-時間中不具有—非零係數時仍保持且 有最南計數。此係歸因於位置讀之係數計數係如此大使 =區塊内之另—位置（本文中稱作係數位置咖係數計 數超過位置錢之係數計數並導致係數位置稍^間 η::，調換)之前其他係數計數可佔有多個區 塊(例如，头十個或幾百個區塊)。因此，為允额編碼 益20更快速地調適區域係數統計，當計數 ， 限值時，係數择描單元41可使係數正規化。舉 J32264.doc -37- 200913727 數掃描單元何藉由將計數值中之每—者減小一預定因數 (諸如將計數值中之每-者減小2倍）或藉由將計數值重設為 一初始計數值集合來使係數正規化。係數掃描單_可利 用其他正規化方法。舉例而言，係數掃描單元4〗可在編碼 一特定數目之區塊之後再新統計。 … 熵編碼單元46接收表示區塊之殘差係數的—維係數向量 以及區塊之區塊標頭資訊（呈—或多個標頭語法元素的:

式）。該等標頭語法元素可識別#前視訊區塊之特定特性 (諸如區塊類型、預龍式、明度與色度之編碼區塊圖案 (CBP)、區塊分割及一或多個運動向量)。可自視訊編碼器 2〇内之其他組件(例如，自預測單元32)接收此等標頭語法 元素。 熵編碼單元46編碼當前視訊區塊之標頭資訊及殘差資訊 以產生一編碼位元流（標記為圖2中之”VIDE〇

BmTREAM(視訊位元流），，）。網編碼單元牝根據本揭示案 中所描述之技術來編碼區塊中之每_者的語法元素中之一 或多者。詳言之，網編碼單元46可基於—或多個先前編碼 之視訊區塊的語法元素來編碼當前區塊之語法元素。因 而，熵編碼單元46可包括用以儲存該一或多個先前編碼之 視訊區塊之語法元素的—或多個緩衝器。網編碼單元Μ可 分析任何位置處之任何數目的相鄰區塊以幫助編碼當前視 訊區塊之語法it素。為說明之㈣，熵編碼單元Μ將被描 述為基於一直接位於當前區塊上之先前編碼區塊(亦即， 上相鄰區塊）及-直接位於當前區塊左邊之先前編碼區塊 132264.doc -38- 200913727 (亦即，左相鄰區塊）來編碼預測模式。然而，可將類似技 術用於編碼其他標頭語法元素（諸如區塊類型、區塊分 割、CBP或其類似者）。又，可使用在當前視訊區塊之編碼 中涉及比僅上相鄰區塊與左相鄰區塊多的相鄰區塊的類似 技術。 將參看上文所描述之十八種預測模式之集合並鑒於下文 之實例偽碼來描述熵編碼單元46之操作。

Let upMode be the prediction mode of the top block Let leftMode be the prediction mode of the left block Let currMode be the prediction mode of the current block If currMode = upMode || currMode = leftMode Send "1"

If upMode != leftMode

Send "1" if currMode == upMode or "0" otherwise

Else

Send "0"

Adjust currMode to be in the range of [0,15]

Send currMode using 4 bits 熵編碼單元46將變數及cwrrMoc/e分別 初始化為等於上相鄰區塊之預測模式、左相鄰區塊之預測 模式及當前區塊之預測模式《如上文所描述，可基於一拉 格朗曰成本分析來判定上相鄰區塊、左相鄰區塊及當前區 塊之預測模式。熵編碼單元46將當前區塊之預測模式 132264.doc -39- 200913727 =祕）與相鄰區塊之預測模式⑻祕 2。若當前區塊之預測模式等於該等相鄰區塊中之任一 巧單預：:式’則熵編碼單元46編碼”1，·。因此，由摘編 碼早兀46編碼以表示去Α π α , 表不田别區塊之預測模式的第一位元指示 二^測模式是與上相鄰區塊之預測模式相同還是與左相 鄰區塊之預測模式相同。 若當前區塊之預測模式等於該等相鄰區塊中之任一者的 =Γ’第—編碼位元係Τ)，則網編碼單元= 」:區塊之預測模式與左相鄰區塊之預測模式相比較。 :目鄰區塊之預測模式與左相鄰區塊之預測模式相同， 在^碼單元46並不針對預測模式而編熟何更多位元。 • 單位凡來編碼預測模式。 預=若上相鄰區塊之預測模式並不等於左相鄰區塊之 “則熵編碼單元46編碼表示預測模式之至少—額 同定該等相鄰區塊中之哪一者具有與當前區塊相 塊與」1…舉例而言’當烟編碼單元46分析上相鄰區 之:目鄰區塊之預測模式時，嫡編碼單元^可在當前區 ^且模式與上相鄰區塊之預測模式相同的情況下編碼 相η:广區塊之預測模式與左相鄰區塊之預測模式 ==下編碼，，°”。或者’熵編碼單元-可在當前區 ’、、式與左相鄰區塊之預測模式相同的情況下編碼 且可在當前區塊之預測模式盥 相同的情況下編碼"〇"。在任:情3鄰區塊之預測模式 瓦之後 清况下，經編碼之預測模 位70指示上相鄰區塊或左相鄰區塊中之哪一者具 132264.doc 200913727 一[拔 杈式相同的預測模式。以此方式，卷 “區塊之預測模式等於該等相鄰 ^ 式時，熵編碼單元46可使用少至之—者的預測模 來编铒$ - π 個位兀及至多兩個位元 來編碼s則區塊之預測模式。 70 F知抑ra 右網編碼单元46分析兩個以 上相姊區塊，則熵編碼單元 沪宗杰二@ f、扁碼—個以上額外位元以 測模式。 者具有與當前區塊相同之預

C 若當前視訊區塊之預測模式 左相鄰區塊之預測模式不相預測模式或 夕权^ 鬼之預測楔式與該等相鄰區塊中 之任一者的預測模式不相同。 - j爛編碼早7C 46編碼一表示各 丽區塊之預測模式的碼字。將 ；表不田 式之隼人用杜者 上文所描述的十八種預測模 2之集&用作—實例1編碼單元辦使用1位元 來編碼當前視訊區塊之#彳 ''' 預測模式（其通常需要 了此之 式中之…: 碼字)，但該等可能之預測模 :中：兩者可針對當前區塊而言已自該集合消除(亦即， 上相鄰區塊及左相鄰區塊之預 及左相鄰區塊之預測模式 」二’”、上相鄰區塊 並被決定為不等於别區塊之預測模式相比較 區塊及产“ 田’ 5鬼之預測模式。然而，當上相鄰 區塊及左相鄰區塊具有相 而非+ ^接π、 預而极式岭，十七種預測模式 年預測模式保持為可 a兩 元碼字而非一四位元碼字來表示/人品要一五位 程期間，制單元32 U下’在預測過 編碼模式中之去自…選擇性地移除殘差十七個 式中之—者以使得能夠使用—四位元碼字來表示當 I32264.doc 200913727 前區塊之預測模式。 之預測模式(例如，在；::項中，預測單元32可移除最後 測單元32可使用多種方Λ 測模式17)°然而’預 預測模式中之钰—/中之任何其他方法而將該集合之 Μ可追縱所選擇=㈣為被移除。舉例而言，預測單元 擇之最低概率的預測模既率’且移除具有被選 在移除所選預測模 差預測模式之㈣ / 早凡6調整十六個殘 在一實 ’使仔預測模式數目之範圍為[0，I5J。 、，中，熵編碼單元46可臨時將j & Μ 〇重新編· 15,1、 Μ時將該等殘差預測模式自 其以將0指派給且有悬丨描彳 測模式開始並以將15指派^有最^小模式號之殘差預 測模式而結束。心而一〜、有最大預測模式號之殘差預 .12„ , ^ $ ’若上相鄰區塊之預測模式係模 ^工相鄰區塊之預測模式係模式14，則满編碼單元钧 可刀別將預測模式j 3、箱、、丨媪 式預測模式16及預測模 ^ =編號為預測模式12、預測模式13、預測模式⑽ Ο 預^=。網編碼單元46接著使用四個位元來編碼預測 ^具有若干預測模式集合（其具有更多或更少可能 =預測模式）之其他實例中，熵編碼單元46可使用類似技 術而以更多或更少之位元來編碼預測模式。 熵編碼單元46可使用CAVLC或CABAc來編瑪當前視訊 區塊之預測模式。-強相關性可存在於當前區塊之預測模 式與上相鄰區塊與左相鄰區塊之預測模式之間。詳言之，、 當上相鄰區塊之預測模式及左相鄰區塊之預測模式=為單 向性預測模式時’當前區塊之預測模式亦為該等單向性預 132264.doc -42- 200913727 測模式令之-者的概率為高。同樣，當上相鄰區塊之預測 模式及左相鄰區塊之預測模式皆為雙向性預測模式時，者 之預測模式亦為該等雙向性預測模式中之一者“ 〜门w此方式，當上相鄰區塊及左相鄰區 式的類別（例如，單向柯料μ <頂列技 …、⑴女皁向性對照雙向性)改變時，當前區塊之 預測模式的概率分布改變。 因而’在一些態樣中，熵編碼單元46可視一或多個 編碼之視訊居檢仏丨l 又夕個先月丨j » E：鬼（例如，上相鄰視訊區塊及左相 塊)的預測模式是單向性還是雙向性而定而選擇不同編:; 内容脈絡㈣ing崎♦在CABAC之情況下，^:碼 内容脈絡反映給定内容 不冋編碼 率。將對應於在上相;之預測模式集合的不同概 ._ w ㈣柄區塊及左相㈣碼區塊兩者且 ，有早向性預測模式時之情況的編碼内容脈絡（本㈣ 第-編碼内容脈絡")作為實例。由於相鄰相關性，使二 編碼内容脈絡可將比雙向 卓 向性預、w . 式面之概率指派給單 ㈣預測模式。因此，當選擇第 早 CABAC編碼（亦即，上相 ^谷脈絡以用於 ,, 預測模式及左相鄰預測模式兩 :之=下相比，在當前預測模式係單向性預測= 元。在CAVLC之情況下，可針對不同編碼内容:=位 不同VLC編碼表。舉例而言， 7脈絡來界定 (亦即，上相鄰區塊及左相_ 、’扁碼内容脈絡 听匕兄次左相鄰區塊兩者具 式）時，可使用一 VLC編碼表…預測模 C編碼表將比雙向性 132264.<j〇c *43- 200913727 測模式短之碼字指派給單向性_模式。 可見，當上視訊區塊之預 斗'比4 "。丄，. 、兴左視6ΪΙ (HE塊之預測棍 式白為早向性預測模式時，熵編碼單元私可 弓 内容脈絡。當上視訊區塊 、為碼 ^ „ 預劂枳式與左視訊區塊之預制

模式S並非單向性預測模式時 〇 "J 哥 熵編碼單元46可選擇—χ 同編碼内容脈絡。舉例而兮，a l L. ° 虽上相鄰視訊區塊之預洌捃 式與左相鄰視訊區塊之預％彳 、、 頂列杈式皆為雙向性預測模式時， f g \ 滴編碼單元46可選擇-第二編碼内容脈絡。當上 與左相鄰區塊兩者之預測模 匚鬼 μ 式為雙向性時，該第二編碼内 各脈“莫擬當前視訊區塊之預測模式的概率分布。第二編 碼内容脈絡之概率分布在⑽就編碼之情況下可將比單 向性預測模式高之概率指派給雙向性預測模式，且在 CAVLC編碼之情況下可將比單向性關模式短 給雙向性預測模式。 干知， 底 當該等相鄰區塊巾之-者的❹ 1切、單向性預測 且該等相鄰區塊中之另一者的預測模式係雙向性預測 時，熵編碼單元46仍可選擇一第三編碼内容脈絡。該第^ 編仙容脈絡將當前預測模式之概率更均句地分布於該: 口之單向性預測模式與雙向性預測模式當中。基於—或 個先前編碼之視訊區塊（例如，上視訊區城與左視訊區塊夕 的預測模式是單向性還是雙向性而選擇不同編碼内容脈絡 以用於在編碼過程中使用可引起更好地塵縮預測 : 訊。 貝 圖3係一進一步詳細說明圖！之視訊解碼器％之實例的方 132264.doc -44· 200913727 塊圖。視訊解碼器26可執行編碼單元（諸如視訊圖框或切 片）内之區塊的框内解碼及框間解碼。在圖3之實例中，視 訊解碼器26包括熵解碼單元60、預測單元62、係數掃描單 元63、反向量化單元64、反向變換單元66及圖框儲存器 68。視訊解碼器26亦包括加法器69，該加法器69組合反向 變換單元66及預測單元62之輸出。 熵解碼單元60接收經編碼之視訊位元流（標記為圖3中之 "VIDEO BITSTREAM(視訊位元流）"）並解碼該經編碼之位 元流以獲得殘差資訊（例如，呈量化殘差係數之一維向量 的形式）及標頭資訊（例如，呈一或多個標頭語法元素之形 式）網解碼單60執行由圖2之編碼模組46執行之編碼的 互易解碼魏。為實例之目的而描述了熵解碼單以〇執行 -預測模式語法元素之解碼的描述。可將該等技術擴展至 其他吾法7L素（諸如區塊類型、區塊分割、CBp或其類似 者）之解碼。

δ ，熵解碼單元60分析表示預測模式之第一位元以 判定當前區塊之預測模式是否等於所分析之經先前解碼之 £塊(例如，一上相鄰區塊或-左相鄰區塊)中之任一者的 預測模式。滴解碼模組60可在第一位元為": 區塊之預測模式等於該等相鄰區塊中之*田别 可在第—位元為”〇，，_定1「# 測模式且 鄰d垧φ T】疋s刖區塊之預測模式與該等相 4j塊中之任一者的預測模式不相同。 區塊若上相鄰區塊之預測模式與左相鄰 拉式相同’則熵解碼單元60無需接收任何更多 132264.doc •45- 200913727 位元。熵解碼單元60將該等相鄰區塊中之任一者的預測模 式選擇作為當前區塊之預測模式。熵解碼單元6〇可（例如） 包括儲存該一或多個先前解碼之區塊之先前預測模式的一 或多個緩衝器（或其他記憶體）。 右弟一位元為

-*之預測模式不相同，則熵解碼單元6〇接收一表示預測 模式之第二位元，摘解碼單元6〇基於該第二位元來判定該 等相鄰區塊中之哪一者具有與當前區塊相同之預測模式： 熵解碼單元60可（例如）在第二位元為”1”時判定當前區塊之 預測核式與上相鄰區塊之預測模式相同，且可在第 r。”時判定當前區塊之預測模式與左相鄰區塊之；測： 二 =Γ單元60將正確之相鄰區塊的預測模式選擇 朴兩田刖區塊之預測模式。 然而’當第-位元為”〇"時，熵解碼單 塊之預測模式與該等相鄰區 田月丨J £ m π 甲之任一者的預測模式；^知 :。因此’烟解碼單元60可自可能之預 = =鄰區塊與左相鄰區塊之預測模式 移除 性預測模式。在上1圖2之測模式及/或—或多個多向 預測模式的預測模式之4==：： 了 w總計十八種 鄰區塊具有相同預_^ 右上相_區塊與左相 鄰區塊之預測模網解碼單元-可移除該等相 熵解碼模組60可移除且’、他預測杈式。作為-實例， 上文所描述的十八;預大模式號之預測模式(例如， 的十八種預測模式之集合中的模式17)。然 132264.doc -46 - 200913727 而’綱解碼單元60可使用多種 集合之預測模式令之任 其他任一者而將該 鄉除與由者選擇為被移除，只要解瑪單元 舉例而言，網解Μ = _模式相同的預測模式。 預測模式。 兀〇可移除具有被選擇之最低概率的 熵解碼單元60可調整殘差預測模式 該等預測模式號的範圍為 m虎，使得 元46可臨時將# ’ 在一實例中，熵編碼單 (： 時將殘差預測模式自〇重新編號至15 最小褀式號之殘差㈣ ^具有 之殘差預測模式結束，如」二取模式號 元60解碼殘差位-m 文多看圖2所描述。滴解碼單 元在所描述之實例中為四個位 換 髮差預測模式之預測模式號，其符人“ p 塊之預測模式。 ”付〇虽刖區 ^些例項中’網解碼單元6〇可使用⑽叫 訊區塊之預測模式。因為-強相關性可存在 Ο 模;與一或多個先前解碼之區塊的預測 所以烟解科元1=於與左相㈣塊之預測模式）之間， 預測模式的* ^ 或夕個先刖解碼之視訊區塊之 一、、'員型而選擇不同編碼内容脈絡以用於該區塊 ::測模式。換言之’熵解碼單元6。可基於先前解碼之區 塊的預測模式是單向性 絡。 又门〖生术k擇不冋編碼内容脈 預碼單元6°可在兩個先前解碼之區塊的 、式為早向性預測模式時選擇一第一編碼内容脈絡、 132264.doc •47· 200913727 在兩個先前解碼之區塊的預測模式為雙向性預测模式時選 擇一第二編碼内容脈絡，且在該等先前解碼之區塊中之一 者的預測模式為單向性預測模式且該等先前解碼之區塊中 之另一者的預測模式為雙向性預測模式時選擇—第三編碼 内容脈絡。 ‘ 預測單兀62使用標頭資訊之至少一部分而產生—預測區 塊。舉例而言，在一框内編碼區塊的情況下，熵解碼單元 6〇可將標頭資訊之至少一部分（諸如此區塊之區塊類型及 預測模式）提供至預測單元62以用於產生一預測區塊。預 測單元62根據區塊類型及預測模式而使用一共同編碼單元 内之一或多個鄰近區塊（或該等鄰近區塊之若干部分）來產 生一預測區塊《作為一實例，預測單元62可（例如）使用由 預測杈式語法元素指定之預測模式來產生由區塊類型語法 凡素指示之分割大小的一預測區塊。可（例如）自圖框儲存 器68擷取該當前編碼單元内之該一或多個鄰近區塊（或該 等鄰近區塊之若干部分）。 熵解碼單元60亦解碼經編碼之視訊資料以獲得呈一維係 數向里之形式的殘差資訊。若使用可分離變換（例如， DCT、H.264/AVC整數變換、可分離具方向性變換），則係 數=描單元63掃描一維係數向量以產生二維區塊。係數掃 單元63執行由圖2之係數掃描單元41執行之掃描的互易 掃描功能。詳言之，係數掃描單元63根據一初始掃描次序 來1▼描係數以將一維向量之係數置於二維格式。換言之， 係數掃描單元63掃描一維向量以產生量化係數之二維區 132264.doc •48- 200913727 ^數掃描單元63可基於—或多個係數 整用於係數掃描之掃描次序以使针、應式地°周 _吏用之掃描次序同步為與由視訊編碼 2 b個區塊之-或多個係數統計並基於所收华之絶 調適掃描次序。換言之，隨著重新建構量化係數之、_ 維區塊，係數掃描單元63可收集^ 之— 之每-者已為-非零係數之位置之内之位置中 ^ 直之-人數的統計。係數掃描 =兀63可保持複數個計數器（其每_者符合二維區塊中之 對:：：置”且在一非零係數位於彼各別位置處時遞增 對應於s亥位置之計數器。 ，數掃描單㈣可基於所收集之統計來調適掃描次序。 ^掃描單元63可基於所收集之統計來調適掃描次序以在 疋為具有—更小之具有非零係數可能性的係數位置之 前掃描具有―更高之具㈣零絲可能性的位置。传 心早心3以由視訊編碼器2G使用之相同固定或非固定門p =:描次序。係數掃描單元63以與上文參看視訊二 。。斤4田述之方式相同的方式而使所收集之統計正規 如上文所描述’在—些例項巾，係數掃描單元G可收集 早獨之係數統計並針對預測模式中之每一者而獨立地適應 式地調整掃描次序。係數掃描單元63亦可進行此' 因為預測模式中之每—者可具有不同係數統計。 :產生量化殘差係數之二維區塊後，反向量化單元Μ反 向量化（亦即，解量化）該等量化殘差係數。反向變換單元 132264.doc -49- 200913727 66將-反向變換（例如，反向町、反向整數變換或反向 具方向性變換）應用於經解量化之殘差係數以產生像素值 之-殘差區塊。加法器69對由預測單元62產生之預測區塊 ’、來自反向夂換單元66之殘差區塊求和以形成一經重新建 構之視訊區塊。以此方式，視訊解碼器26使用標頭資訊及 殘差資訊來逐區塊地重新建構視訊序列之圖框。 基於區塊之視訊編竭可有時在—編碼視訊圖框之區塊邊 界處產生在視覺上可察覺之成塊性。在此等情況下，解塊 濾波可使區塊邊界平滑以減少或消除在視覺上可察覺之成 H因而’亦可應用—解塊遽波器（未圖示）來濾、波解碼 區塊以便減J或移除成塊性。在進行任何可選解塊滤波之 後，接著將經重新建構之區塊置放於圖框儲存器68中，該 圖框儲存器68為後續視訊區塊之空間與時間預測提供參考 區塊且亦產生用以驅動顯示裝置(諸如圖】之顯示裝置叫的 解碼視訊。 圖4係一 5兒明與本揭示案一致之適應式掃描之一假設實 例的概念圖。在此實例中，將係數位置在條目”中標記為 cl至cl6。在四個連續區塊之區塊} (72)、區塊2⑺)、區 塊3 (74)及區塊4 (75)中展示了實際係數值。區塊…之實 際係數值可表示量化殘差係數、未量化之變換係數或其他 類型之係數。在其他例項中，該等位置可表示一殘差區塊 之像素值的位置。區塊！至4可包含與相同預測模式相關聯 的區塊。在圖4中所說明之實例中，區塊!至4係4x4區塊。 ★上文所&述’本揭不案之技術可經擴展以應用於 132264.doc •50- 200913727 :何大小之區塊。此外，儘管下文參看視訊編碼器2〇之係 =描早而進行了描述，但視訊解碼器％之係數掃描 皁兀63可收集統計並以一類似方式調適掃描次序。 最初’係數掃描單元41可使用一2字形掃描次序來掃描 &塊1之係數。在此情況下，係數掃描單元41以以下次序 來掃描區塊1之係數位置：cl、c2、c5、㈧、“、、“、 C13、c14、c11、c8、c12、c15、c16im^

知描區塊丨之係數之後，係數掃描單元41輸出—維係數向 量”其中 v= [9, 4, 6, "，〇,〇,〇, 2 〇, 。 儘管在圖4中所說明之實例中，係數掃描單_最初使用z 字形掃描次序來掃摇區塊i之係數，但彼轉形掃描並非用 於適應式掃描之唯-可能之開始點。可將水平掃描、垂直 掃描或任何其他初始掃描序列用作初始掃描次序。z字形 掃描之使用產生一維係數向量v ’該向量▽在兩個非零係數 之間具有一串四個零。 統計1 (76)表示區塊1之統計。統計丨（76)可為係數位置 中之每一者的計數值以追蹤每一係數位置具有一非零值之 次數。在圖4之實例中，將係數統計全部初始化為零。然 而，可使用其他初始化機制。舉例而言，可使用預測模式 中之每一者的典型或平均係數統計來初始化各別預測模式 之統計。在編碼區塊1之後，統計丨（76)對於區塊丨之任何 非零係數位置而言具有值1且對於區塊1之任何具有—零值 之係數位置而言具有值〇。統計2 (77)表示區塊丨與2之組合 、力片。係數掃描模組41在係數位置在區塊2中具有非零值 132264.doc -51 - 200913727 時遞增統計1 (7 6)之計數且在係數位置具有值〇時將該等計 數保持為相同。因此，如圖4中所示’係數掃描模組41將 系數位置e 1、e5、e9及e 1 3之統計遞增至值2且將殘差 係數位置之統計保持為與統^ (76)中之情況相同。統計3 (78)表示區塊丨至3之組合統計且統計4 (79)表示區塊丨至# 之、’且&、.’先汁。如上文所描述，在一些態樣中，係數掃描單 元41可使用複數個計數器來收集該等區塊之統計。 係數掃描單元41可基於所收集之統計來調適掃描次序。 在所說明之實例中’係數掃描單元4 1可經組態以基於統計 4 (79)而在四個視訊區塊之後調適掃描次序。在此情況 下，係數掃描單元41分析所收集之統計並調適掃描次序， 使得係數位置係根據其相應計數值而以遞減次序來掃描 的。因而，係數掃描單元41可根據初始掃描次序來掃描區 塊1至4且調適掃描次序從而以以下次序來掃描後續區塊 (例如，區塊5(未圖示））之位置：cl、c5、⑶、c2、cn、 c6、c3、C4、C7、clO、C14、cU、c8、cl2 ' cl5、cl6。 係數掃描單元41根據新掃描次序而繼續掃描後續區塊，直 至再次基於區塊之所收集之統計而調適或重新初始化該掃 描次序（例如，在一後續編碼單元開始處）為止。 調適掃描次序以自一初始掃描次序（例如，z字形掃描次 序）改變至一新的掃描次序促進在一維係數向量開始處之 非零係數及在結尾處之零係數。在圖4之實例中，與水平 維度令之係數相比，新的掃描次序較早地掃描垂直維度中 之係數，從而反映以下事實：對於給定預測模式而言，與 132264.doc -52- 200913727 水平維度中之係數相比，垂直維度中之係數具有一更高之 為非零的可能性。區塊…可皆具有相同之預測模式，且 過去之統什可表不可能之未來的非零係數位置。因此，藉 由使用過去之統計來界定掃描次序，本揭示案之技術可促 進將非零係數分群於一經掃描之一維向量的開始附近及將 零值係數分群於該經掃描之一維向量的結尾附近，因此消 除或減少了兩個非零係數之間的零串數目。此又可改良在 熵編碼期間可達成之壓縮位準。 圖5係—說明與本揭示案一致之編碼技術的流程圖。可 將圖5中所說明之編碼技術用於視訊區塊之編碼或解碼。

V -中所不’係數掃描單元41、63根據一針對當前區塊 ^相應預測模式所界定的初始掃描次序來掃描一區塊之係 )自視I編碼器20之觀點而言，掃描可將係數之二 ’區塊轉換為一維係數向量。然而，自視訊解碼器26之觀 =言’掃描將使一維係數向量轉換為二维係數區塊。作 =實^相應關模式的初始掃描次序可為2字形掃描 二7子形掃描並非唯一可能之初始掃描次序。可將水 。#直掃“或任何其他初始掃描次序用作初始掃描 今系數掃&早％ 41、63收集一或多個區塊之統計（82)。詳 41、收所^田之區塊中之每一者而言’係數掃描單元 位置中：追蹤(例如，11由計數器)二維區塊内之係數 4 : β者為非零係數之頻率的統計。係數掃描單元 是否"平估掃描次序(83)。係數掃描單元4 1、63 132264.doc •53· 200913727 可以固定R3 / γ ,, ^ 隔（例如，在每一區塊邊界處或在《個區塊邊界 之幻或非固定間隔(例如，當區塊内之-位置的計數值中 之者超過—臨限值時）來評估掃描次序。 二係數掃描單元41、63判定不評估掃描次序，則係數掃 掐單凡41、63根據初始掃描次序來掃描一後續區塊（80)。 4系數掃1¾單元4 i、63判^評估掃描次序（例如，在”個區 "、、扁馬/解碼之後），則係數掃描單元可基於所收集之 統《十來5周適掃描次序（8句。舉例而言，係、數掃描單元、 =3可调適掃描次序從而基於其計數值而以遞減次序來掃描 區塊之係數位置，其中該等計數值反映一給定位置具有一 非零係數之可能性。在調適掃描次序之後，在一些例項 中’係數掃描|元41、63可判定統計之任何計數值是否超 過6™限值（86)。若該等係數位置中之一者具有一超過臨 限值之相應計數值，則係數掃描單元4 i、63可使所收集之 統計（例如，係數計數值）正規化（87)。舉例而言，係數掃 描單元41、63可藉由將計數值中之每一者減小一預定因數 (例如，減小2倍以將計數值中之每一者減小一半）或將計數 值重設為一初始計數值集合來使係數計數值正規化。使係 數計數值正規化可允許視訊編碼器20更快速地調適區域係 數統計。 在使所收集之統計正規化之後或當不執行正規化時，係 數掃描單元4 1、63使用經調適之掃描次序來掃描後續區塊 (88)。當至少一後續區塊存在於先前掃描之視訊區塊的一 編碼單元内時’係數掃描單元41、63可使用經調適之掃描 132264.doc •54- 200913727 次序來掃描該至少一後續 續掃描後續視訊區塊：直至異係數掃描單元41、63可繼 如，在-編碼單元邊界二或重新初始化(例 數掃描單元41、63基於所你 人為止。以此方式，係 F '文集之統計來調適掃描-欠序以t 區塊之被判定為具有一更 人序以在 _ α 尺之為非零可能性的伤勃办里— 刖掃描區塊之被判定為具有一 ’、置之 位置。因此，-維係數向可能性的係數 於一經掃描之-維向量的^置以促進將非零係數分群

經奸之维二 近及將零值係數分群於該 了 之一維向$的結尾附近。此又可改良在網編碼期間 可達成之壓縮位準。 i月间 ，一些例項中，係數掃描單_、63可針對預測模式中 之母-者而獨立地適應式地調整掃描次序，因為該等預測 模式中之每-者可具有不㈣數統計。換言之，係數奸 單元4卜63可針對預測模式中之每—者而保持獨立統^ 基於各別.统計來不同地調整用於預測模丨中之每一者的掃 描次序。因此’可針對每—預測模式而由係數掃描單: 41、63來執行上文所描述之實例流程圖。 圖6係一流程圖，其說明了—編碼單元（諸如視訊編碼器 20之熵編碼單元46)根據本揭示案之技術中之一者來編碼 一視訊區塊之標頭資訊的實例操作。熵編碼單元牝接收— 區塊之標頭資訊（90)，該標頭資訊呈一或多個標頭語法元 素之形式。該等標頭語法元素可識別當前視訊區塊之特定 特性（諸如區塊類型、預測模式、明度及/或色度之編碼區 塊圖案（CBP)、區塊分割及一或多個運動向量）。將關於編 132264.doc • 55· 200913727 碼當前區塊之預測模式央拋冰固r 傈式不描述圖6。然而，可使用類似技 術來編碼標頭語法元素中之其他者。 網編瑪單元46將當前區塊之_預測模式與_或多個先前 編碼之區塊的-預測模式相比較（92)。該一或多個先前編 碼之區塊可(例如)包含-或多個鄰近區塊。在圖6之實例 中’：析兩個先前編碼之區塊(例如，一上相鄰區塊及_ ^ 田别£塊之預測模式與該等先前編碼之 °°任—者的預測模式相同，職編碼單元46、編碼第 =以::示:此情況(94)，一實例，碼單元46 弟-h編碼為"”以指示當前區塊 則編碼之區塊中之任—者的預測模式相同。 L、先 燜編碼單元46將上相鄰F掄 預測模式相比較(98)。：::;=模式與左相鄰區塊之 區塊之預測模式相同，則網鳴=塊之預測模式與左相鄰 式而編碼任何更多位元(右6並不針對該預測模 位元來編碼預測模式。 此6况下’可使用一單一 然而’若上相鄰區塊之預測模式不等 測模式，則網編碼單元饭編碼-表示預_式^塊之預 以指不該等相鄰區塊中之哪 且 ：；之弟-位凡 測模式（102)。舉例而+ /、 /、虽前區塊相同之預 σ ’熵編碼單元46可扃告‘ ::式與上相鄰區塊之預測模式相、:下 Τ塊之預 可在當前區塊之預測槿彳Λ > 07滑况下編碼”：r且 情況下編碼，，〇，，。g而二!鄰區塊之預測模式相同的 相鄰區塊中之—者的預當:區塊之預測模式等於該等 模式％，綱編碼單元46可使用少 132264.doc -56- 200913727 至一個位元及$玄 若當前區塊之==編碼當前區塊之預測模式。 預測模式不相同，則網前編碼之區塊中之任—者的 此情況（96)。為繼續上文⑽編碼第一位元以指示如 位元編碼為，·〇.,以指 &列’網編碼單元46可將第- 區塊中之任-者的預測;預測模式與先―^ 配置可能之預測模式的集合心單^ 可月匕之預測模式的集合移除相鄰容了错由自 來重新配置可能之預測模；預測权式 鄰區塊具有彼此不同之_模^胃上相鄰區塊與左相 集合移除兩種預測模式:1=’滴編碼單元46可自該 彼此相同之預測模式時;:::區:與左亀 種預測模式(亦即 ：：6了自5亥集合移除- 4、。相鄰&塊與左相鄰區塊之預測模 擇性址孩’一在一些例項中’網編碼單元46可自該集合選 除-或多個額外編碼模式。當熵編碼單元 / 一或^額外編碼模式時，圖2之預測單元32亦自可能2 的集合移除相同之額外編碼模式，使得將不選擇 ㈣2碼模式。在移除該—或多㈣龍式之後 編碼早祕調整該集合之殘差預測模式的模式號。 :編：單元46編碼一表示當前區塊之預測模式的碼字 :^熵編碼單元46可使用CA VLc、⑽Μ或其他網編 ^方法來編碼當前視訊區塊之預測模式。如將參看圖7而 平1 田描述，在—些例項中，編碼單元46可基於該一或多 個先别編碼之區塊的預測模式而適應式地選擇一用於在編 132264.doc -57- 200913727 碼當前區塊之預測槿式夕、两本。士 不、式之過耘中使用的編碼内容脈絡。 圖7係一流程圖，其說明了根據本揭示案之-態樣的編 碼内容脈絡選擇。如上文所描述，一相關性可存在於當前 區塊之預測模式的類型與一或多個先前編碼之區塊（諸如 上㈣區塊與左相鄰區塊）之預測模式的類型之間。舉例 而口，/上相鄰區塊與左相鄰區塊之預測模式皆為單向性 預測模式時，存在告二ρ Μ , 田刖-之預測模式亦為一單向性預測 模^更南概率。同樣，當上相鄰區塊與左相鄰區塊之預 測模式皆為雙向性預測模式二 飞予存在虽刖區塊之預測模式 亦為一雙向性預測模式的更高概率。 因而，滴編碼單元46可判定上相鄰區塊與左相鄰區塊之 預測模式是否為單向性預刺^ “， 州鬼之 姑淑「* w生預測楔式（112)且當上相鄰區塊與左 相鄰區塊兩者之預測禮—. j杈式為早向性預測模式時選擇一第一 編碼内容脈絡（11 4)。者卜如彻庄& 測桓々A W t "相郴區塊與左相鄰區塊兩者之預 ’、J核式為早向性預測模式

U 前視訊區塊之預測模式的概率編碼内容脈絡模擬當 測模式㈣，第-編：：與該集合之雙向性預 単向性預測模式提供更高 ^ ° ^ 而言，第一編^ ~ 4。在CAVLc之情況下，舉例 測模式相關聯之巧字相士編碼表’與同雙向性預 性預測模式相關聯。 碼表使更短之碼字與單向 當上相鄰區塊與左相鄰區 單向性預測模式時，摘 中之母;;者的預測模式並非 相鄰區塊中之每—者『早凡46可判定上相鄰區塊與左 、測模式是否為雙向性預測模式 I32264.doc -58- 200913727 (116)。當上相鄰區塊與左相 比*被a & 鬼中之母—者的預測模式 皆為雙向性預測模式時 _ 熵編碼早兀46可選擇一第二編 内谷脈絡（11 7)。該第二編 ]η谷脈絡基於以下假定央 當前視訊區塊之預測模式 、 相比，存在當羊刀布·與早向性預測模式 … 式為—雙向性預測模式的更高概率。 又，在CAVLC之情況下，舉例而今， 13 第一、為碼内容脈絡可 使用-編碼表，與同單向性預測模式相關聯之碼字相I 该編碼表使更短之碼字與雙向性預測模式相關聯。 §上相鄰區塊與左相都ρ· 士由 、 相鄰£塊之預測模式皆並非雙向性箱 測模式（亦即，弁4 r- ^ … 塊的預測模式為雙向性預測 模式與單向性預測模式之一袓人 ' # 一 ，·且口）纣，熵編碼單元46可選 擇-第三編碼内容脈絡（118)。該第三編碼内容脈絡係在以 下假定下而產生的：當前預測模式之概率被更均勾 於該集合之單向性預測模式與雙向性預測模式當中。在 CAVLC之情況下，舉例而言，第三編碼内容脈絡可使用— 編，表，該編碼表使類似碼長度之碼字與雙向性預測 及單向性預測模式相關聯。 圖8係一流程圖，其說明了—解碼單元（諸如視訊解碼 痛編碼模組46根據所選編碼内容脈絡來編碼當前視^區 塊之預難式（119)。基於-或多個先前編碼之視訊區塊: 預測模式而選擇不同編媽内容脈絡以用於在編碼當前視訊 區塊之預測模式的過程中使用可引起更好地塵縮預測模式 資。孔由解碼單元60執行相同之編碼内容脈絡選擇技術， 使得解碼單元6〇可精確地解碼視訊區塊之預測模式。 器 132264.doc -59- 200913727 26之熵解碼單元6〇)根據本揭示案之技術來解碼一視訊區 塊之標頭資訊的實例操作。⑽瑪單⑽解瑪—經編石馬之 視δΤΙ位7L流以獲得標頭資訊（例如，n多個標頭語法 元素之开> 式）。為實例之目的而描述了熵解碼單元6〇執行 預測柄式之解碼的描述。可將該等技術擴展至其他標頭 5吾法7°素（諸如區塊類型、區塊分割、CBP或其類似者 解碼。 $ )之 鮮碼單元60接收

…、田叫班％爻預測模、 立凡（120)。熵解碼單元6〇判定表示預測模式之第— 位兀是否指示當前區塊之預測模式與一先前解碼之區塊 (例如，一上相鄰區塊或左相鄰區塊）的預測模式相同 (二2)。_模組60可(例如)在第一位元為””時判定當 “品A之預測模式與上相鄰區塊及左相鄰區塊中之一 預測模式相同，且可在第一位元為"。”時判定當前區= 預測杈式與上相鄰區塊及左相鄰區塊之預測模式不相同。 及碼單元6〇判定當前區塊之預測模式與上相鄰區塊 二'&塊中之一者的預測模式相同時，熵解碼單元6〇 疋目鄰區塊之預測模式與左相鄰區塊之 當上相鄰區塊之預測模式與左相鄰區心 二，5 '不接收表不當别視訊區塊之預測模式的更多 兀，且熵解碼單元60將該等相鄰區塊中 模式選擇作為當前區塊一的預測 m ,ριΙ , t J撰式（126)。當上相鄰區塊之 測模式相鄰區塊之預測模式不同時，接收—表示預 70，且網解碼單元60基於表示預測模式之 132264.doc -60- 200913727 下一所接收之位元而妝τ _ 為當前區塊之預測模式(128):鄰區塊的預測模式選擇作 在下-所接收之位元=:將： 擇作為當前區塊之_模/相鄰區塊之預測模式選 將左_塊之_式選擇作為; 及= = 定:前區塊之預測模式與上相_ 不預測模式之第一办—*" 田衣

At . _ 凡為0”時），熵解碼單元60可移除可 月匕之預測模式之集人 示了 元60可自可能I $預測模式（13G)。熵解碼單 巴塊之箱，丨 模式的集合移除上相鄰區塊及左相鄰 測模式，則丄：鄰區塊與左相鄰區塊具有相同預 — '，、早兀60可移除該等相鄰區塊之預測模式 〆其他預測模式，如上文所詳細描述。 _碼單元6G解㈣差位元（例如，在所描述之實例中 (13:固I兀)以獲得當前區塊之預測模式的預測模式號 (132)。熵解碼單元卯可以一盥 模式編號調整過矛m 士 Γ 碼 執订之預測 易的方式來調整殘差預測模式之預測 棋八編旎（13 4)。启_举A丨上 被移碼單元6〇可藉由插回已 n J杈式而將經解碼之預測模式號（自0變化至15) 號為原始預測模式號（自〇變化至1 7)。在-些例項 中，熵解石民留- —】項 ’、、70 6 0可基於-或多個先前解碼之視訊區塊的 、工（例如，基於該等先前解碼之區塊的預測模式是 否皆為單向性、皆為雙向性或一者為單向性且另一者= 132264.doc -61 200913727 向性）而選擇不同編碼内容脈絡以用 式，如上文所詳細圹、f 〇 鬼之—預測模 、、田述。熵解碼單凡60將預測 -預測單元⑽據所選預測模式而產二=供至 以產生-用々Λ: 測區塊與殘差像素值組合 、用於呈現給使用者的經重新建構之區塊。 可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施 所描述之技術。可將被描述為單元或組件的任何特^ 合邏輯裝置中或獨立實施為離散但可共_乍& 直右以軟體實施，則可至少 讀媒體來實現該箄枯倂兮干 由電知可 可執行上文所描述之方法中之 m丁日守 ^ 0Γ - . /夕者的扣令。該電腦可 包括封梦二料電細程式產品之部分’該電腦程式產品可 二括封裝材料。電腦可讀媒體可包含隨機 L) (RAM)(諸如同步動態隨機存取記憶體⑽編)）、唯2 憶體（ROM)、非揮發性隨機存取記憶體（NVRA⑷、電^ 可程式化唯讀記憶體（EEPR〇M)、快 學資料儲存媒體及其類似物。另他、磁性或光 少邱w + 力外或其他’該等技術可至 4刀地由-電腦可讀通信媒體來實現，該電腦 媒體载運或傳達呈指令或資料結構 ° 十 死^式的碼且可由雷月盗 來存取、讀取及/或執行。 田冤細 哭=『由一或多個處理器(諸如—或多個數位信號處理 :;()、通用微處理器、特殊應用積體電路（ASIC)、場 化邏輯陣列（FPGA)或其他等效㈣或離散邏輯電 )來執订。因此，如本文中所使用之術語”處理器”可指代 132264.doc -62- 200913727 上述結構中之任一者或任何其他適合用於實施本 述之技術的結構。另外，在一些態樣中，可將本文^ 述之功能性提供於經組態以用於編碼及解碼之專 : =:元内’或併入於一組合式視訊編—I )中。不同特徵作為單元之描述意欲突出所說明之 =置的不同功能態樣且未必暗示此等單元必須由獨立硬體 :力來實現。相反，可將與一或多個單元相關聯之 此生5於共同或獨立之硬體或軟體組件内。 已描述了本揭示案之各種實施例”匕等及其他實施例係 在以下申請專利範圍之範疇内。 ’、 【圖式簡單說明】 圖1係一說明一視訊編碼及解碼系統之方塊圖，該視1 編碼及解碼系統執行本揭示案巾所描述之編邱術。… 圖2係一進一步詳細說明圖〗之視訊編碼器之一實例的方 塊圖。 Ο 岡圖3係一進一步詳細說明圖1之視訊解瑪器之實例的方塊 圖0 圖4係-說明與本揭*案—致之調整掃描切之假設實 例的概念圖。 編碼裝置之實例操作的流程圖，該編碼 裝置經組態以適應式地調整變換係數之—掃描次序。 。圖6係-說明-編碼單元之實例操作的流程圖，該編碼 早兀經組態以編碼一視訊區塊之標頭資訊。 圖7係-說明用於編碼及解碼資訊之實例編碼内容脈絡 132264.doc •63 - 200913727 選擇的流程圖。 該解碼 【主要元件符號說明】 ϋ 圖8係' 一 έ兒明—解石巧 _ 解碼早兀之實例操作的流程圖 單兀經組態以解碼一視訊區塊之標頭資訊。 10 視訊編碼及解碼系統 12 源裝置 14 目的裝置 16 通信通道 18 視訊源 20 視訊編碼器 22 傳輸器 24 接收器 26 視訊解碼器 28 顯示裝置 30 區塊分割單元 32 預測單元/變換單元 34 圖框儲存器 38 變換單元 40 量化單元 41 係數掃描單元/係數掃 42 反向量化單元 44 反向變換單元 46 熵編碼單元/熵編嗎模 48A 加法器 132264.doc • 64 · 加法器 熵解碼單元/熵解碼模組 預測單元 係數掃描單元 反向量化單元 反向變換單元 圖框儲存器 加法器 條目 區塊1 區塊2 區塊3 區塊4 統計1 統計2 統計3 統計4 -65-

Claims (1)

1. 200913727 十、申請專利範圍： 1. 種編碼視訊資料 儲存複數個變換以用於在於—視訊區塊之殘差像素值 與該視訊區塊之殘差變換係數之間進行變換的過程中使 用，其中該複數個變換中之每一者與至少一預測模式相 關聯且該複數個變換中之至少一部分係可分離具方向性 變換；

   基於該視訊區塊之一預測模式而選擇該複數個變換中 之一者以用於該視訊區塊； 將該所選變換應用力該視訊區％以在該視㈣塊之該 等殘幻象素值與該視訊區塊之該等殘差變換係數之間進 行變換；及 熵編碼該視訊區塊之該等殘差變換係數。 2.如請求们之方法，其中該等可分離具方向性變換各自 包括大小為iVx#之一行變換矩陣及大小為之一列變 換矩陣，其中係該視訊區塊之一維度。 3·:請求項1之方法’其中該複數個變換進-步包括-離 政餘弦變換（DCT)或一整數變換，且選擇該複數個變換 中之—者以用於該視訊區塊包含： 田k所選預測模式展現有限方向性時，選擇該離散餘 5 =換(DCT)或該整數變換以應用於該視訊區塊；及 。:該所選預測模式展現方向性時，選擇該複數個該等 可刀離具方向性變換中之一者以應用於該視訊區塊。 4.如明求項3之方法，其進一步包含 132264.doc 200913727 自—預測模式集合選埋兮4目a “ 選擇6亥視汛區塊之該預測模式，該 ·#預測模式包括單向彳生 預測〜 Λ及組合μ，種單向性 預劂杈式之多向性預測模式， 其中選擇該⑽或該整數變換包含在該所選預測模式 Dc單向性預測模式或一組合至少兩個指向實質上正 ί Γ i!之預賴式的多向性預測模式時選擇該d c τ或該 整數變換以應用於該視訊區塊。 5, 6. :长貝4之方法’其中該預測模式集合包括單向性預 測模式及可能之雙向性預測模式的—子集，該雙向性預 測模式子集包括至少一 匕祜孩專早向性預測模式中之每 一者的組合。 如請求項1之方法，其中諱新 _ 共Τ该所璉變換係一可分離變換且 該視訊區塊包含-第-視訊區塊，該方法進一步包含： 使用-係數掃描次序纟掃描該第一視訊區塊之殘差變 換係數； 收集與該等係數之至少一部分相關聯的統計； 根據該等所收集之統計來調整該係數掃描次序；及 ，至少一後續視訊區塊存在於該第—視訊區塊之一編 碼單元中％，使用該經調整之係數掃描次序來掃描該至 少一後續視訊區塊之係數。 7.如請求項6之方法，其中： 收集該等係數之至少一部分的統計包含保持一對應於 該等係數之二維表示之部分内的每_位置的計數值，其 追蹤該等係數之該二維表示之該部分内的該等位置中之 132264.doc 200913727 每一者具有一非零係數的一次數；且 調整該係數掃描次序包含調整該係數掃描次序以產生 一經調整之係數掃描次序，該經調整之係數掃描次序基 於該等係數位置之計數值而以遞減次序來掃描該等係數 位置。 8.如明求項7之方法，其進一步包含當該等計數值中之一 者達到一臨限計數值時使該等所收集之統計正規化，其

   中使°亥等所收集之統計正規化包含將該等計數值中之每 者減〗、因數及將該等計數值重設為一初始計數值集 合中的一者。 9. 如請求項6之方法 其進一步包含自複數種預測模式選 擇=視訊區塊之該預測模式，其中收集統計並調整該係 數掃描次序包含針對該複數種預測模式中之每—者而獨 立地收集統計並調整該係數掃描次序。 10.

   11. ::月求項6之方法’其中該第一視訊區塊及該至少一後縯：讯區塊屬於-第-編碼單元，該方法進一步包含針 對：第二編碼單元而重新初始化該掃描次序。 如請求項1、、i -, 、 '’/、中該等變換係用於在將該視訊區 *差像素值變換為殘差變換係數之過程中使用的變 換，且進一步其中： 數；且 、選變換包含將該所選變換應用於該視訊區塊 也^ Λ區塊之殘差像素值變換為該等殘差變換係 烟編碼包含在應 用S亥所選變換之後熵編碼該視訊區塊 132264.doc 200913727 之該等殘差變換係數。 12·如請求们之方法’其中該等變換係用於在將殘差變換 係數變換為該視訊區塊之殘差像素值之過程中使用的反 向變換，且進一步其中： 應用該所選變換包含將該所選反向變換應用於該視訊 區塊以將該等殘差變換係數變換為該視訊區塊 素值；且 f 燏編碼包含在應用該所選變換之前彌解碼該視訊區塊 之該等殘差變換係數。 1 3 ·種用於編碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 一變換單元，其中： 儲存複數個變換以用於在於一視訊區塊之殘差像素 值與該視訊區塊之殘差變換係數之間進行變換的過程 中使用； ϋ 基於該視訊區塊之-預測模式而選擇該複數個變換 中之一者以用於該視訊區塊；及 將該所選變換應用於該視訊區塊以在該視訊區塊之 該等殘差像素值與該視訊區塊之該等殘差變換係數之 間進行變換， 其中該複數個變換中之备 |, 甲之母一者與至少一預測模式相 關聯且該複數個變換中之5丨八& 状1Τ之至少一部分係可分離具方 性變換；及 一熵編碼單元，其熵編碼該視訊區塊之該等殘差變 換係數。 132264.doc 200913727 14.如請求項13之農置，豆 八甲茨寺了刀離具方向性變換各自 ^小為#嗜之一行變換矩陣及大小為㈣之一列變 換矩陣’其中#XA/•係該視訊區塊之—維度。 1 5.如睛求項13之梦署甘士斗 裝置其中该複數個變換進一步包括一離 散餘弦變換（Dcm 延括離 )：κ整數吏換，且該變換單元： 當該所選預測模式 弦變換ox：Th 時，選擇該離散餘 〆、（CT)或該整數變換以應用於該視訊區塊；及 C V 可=;Γ模式展現方向性時，選擇該複數個該等 ::=向性變換中之一者以應用於該視訊… 如❺求項15之裝置，其進一步包含： 預測單元，其自—預測模 該預測模式，該等㈣m 4擇該視訊區塊之 至少兩種„ “吴式匕括早向性預測模式及組合 兩種早向性預測模式之多向性預測模式， 預測模式係一料向性預測模式或-組 個指向實質上…向之預測模式的多向性預 測杈式時，變換 ^ y μ 該視訊區塊。選擇該DCT或該整數變換以應用於 1 7.如請求項16之裝置，其 測模式及可能” Λ $ ’集合包括單向性預 測模式子集包括至 集該雙向性預 -者的組合。 包括該等單向性預測模式中之每 18.如5青求項I]之梦 外、 " 其中該所選變換係一可分齙戀從 該視訊區塊包合一穿 j刀離變換且 弟—視訊區塊，該奘罢、仓 „ 掃描單元，該掃描單元： ^置進-步包含- 132264.doc 200913727 使用一係數掃描次序來掃描該第一視訊區塊之殘差變 換係數； 收集與該等係數之至少一部分相關聯的統計； 根據該等所收集之統計來調整該係數掃描次序；及 當至少—後續視訊區塊存在於該第一視訊區塊之—編 碼單70中時，使用該經調整之係數掃描次序來掃描該至 少一後續視訊區塊之係數。 19.如請求項18之裝置，其中該掃描單元： 呆持對應於β亥等係數之二維表示之部分内的每—位 置的計數值，其追蹤該等係數之該二維表示之該部分内 的該等位置中之每一者具有一非零係數的一次數；及 調整該係數掃描次序包含調整該係數掃描次序以產生 -經調整之係數掃描次序’該經調整之 於該等係數位置之計數值而以# & Α Λ七 斤基 r數俚而以遞減次序來掃描該等係數 位置。 20，t請求項19之裳置，其中當該等計數值中之-者達到一 限sf·數值時，今播 _ 介，甘士 ^柃搖早70使该等所收集之統計正規 其中使該等戶斤收_@ ^ +曰 中 +規化包含㈣等計數值 耆減小一因數及將該等計 數值集合中的—者。 重。又為一初始计 21.如請求項18之裝置，其中： 測=測:元自複數種預測模式選擇該視訊區塊之該預 該掃描單元針對該複數種預測模式中之每—者而獨立 132264.doc 200913727 地收集統計並調整該係數掃描次序。 22. 23. 其中s亥第一視訊區塊及該至少一後 第一編蝎單元且該掃描單元針對一第 初始化該掃描次序。 如請求項1 8之裝置 續視訊區塊屬於— 一·編碼单元而重新 U項13之裝置’其中該等變換係、用於在將該視訊區 塊之誠像素值變換為殘差變換係數之過程中使用的變 換，且進一步其中：

   該變換單元將該所選變換應用於該視訊區塊以將該視 訊區塊之殘差像素值變換為該等殘差變換係數；且 該熵編碼單元在應用該所選變換之後熵編碼該視訊區 塊之該荨殘差變換係數。 如叫求項13之裝置，其中該等變換係用於在將殘差變換 係數變換為該視訊區塊之殘差像素值之過程中使用的反 向變換，且進一步其中： 該換單元將該所選反向變換應用於該視訊區塊以將 該等殘差變換係數變換為該視訊區塊之殘差像素值；且 該烟編碼單元在應用該所選變換之前熵解碼該視訊區 塊之該等殘差變換係數。 25. 如請求項13之裝置，其中該裝置包含一無線通信裝置。 26. 如請求項13之裝置，其中該裝置包含一積體電路裝置。 27. —種電腦可讀媒體，其上儲存有指令，在一視訊編碼裝 置中執行後’該等指令即使該裝置編碼視訊區塊，其中 該等指令使該裝置： 儲存複數個變換以用於在於一視訊區塊之殘差像素值 132264.doc 200913727 間進行變換之過程中使 者與至少一預測模式相 部分係可分離具方向性 與該視訊區塊之殘差變換係數之 用，其中該複數個變換中之每_ 關聯且該複數個變換中之至少— 變換； 基於該視訊區塊之-預測模式而選擇該複數個變換中 之一者以用於該視訊區塊； 、 ★將該所選變換應用於該視訊區塊以在該視訊區塊之該 等殘差像素值與該視訊區塊之該等殘差變換係數之 行變換；及 s $ 熵編碼該視訊區塊之該等殘差變換係數。 28. 如請求項27之電腦可讀媒體，其中該等可分離具方向性 變換各自包括大小為㈣之一行變換矩陣及大小為㈣ 之列變換矩陣，其中係該視訊區塊之一維度。 29. 如凊求項27之電腦可讀媒體，其中該複數個變換進—步 包括—離散餘弦變換（DCT)或一整數變換，且該 I 使該裝置： 7

   田-亥所選預測模式展現有限方向性時，選擇該離散餘 弦變換（DCT)或該整數變換以應用於該視訊區塊；及 。田該所選預測模式展現方向性時，選擇該複數個該等 可分離具方向性變換中之一者以應用於該視訊區塊。^ 30.如凊求項29之電腦可讀媒體，其中該等指令使該裝置： ★自預測楔式集合選擇該視訊區塊之該預測模式，該 等預測核式包括單向性預測模式及組合至少1¾種單向性 預測模式之多向性預測模式， 132264.doc 200913727 。當該所選預測模式係、—Dc單向性預_式或—組合至 2個，向實質上正交方向之預測模式的多向性預測模 工日· ’選擇該DCT或該整數變換以應用於該視訊區塊。 3!.如請求項27之電腦可讀媒體，其中該所選變換係一可分 離變換且該視訊區塊包含一第一視訊區塊，且該等指令 使該裝置： 使用一係數掃描次序來掃描該第—視訊區塊之殘差變 換係數；

   收集與該等係數之至少一部分相關聯的統計丨 根據該等所收集之統計來調整該係數掃描次序；及 當至少-後續視訊區塊存在於該第—視訊區塊之一編 碼單元中日夺，使用該、經調整之係數掃描次序來掃描該至 少一後續視訊區塊之係數Q 32.如請求項31之電腦可讀媒體，其中該等指令使該裝置： 保持一對應於該等係數之二維表示之部分内的每一位 置的計數值，其追蹤該等係數之該二維表示之該部分内 的該等位置中之每一者具有一非零係數的一次數；及 調整該係數掃描次序包含調整該係數掃描次序以產生 一經調整之係數掃描次序，該經調整之係數掃描次序基 於該等係數位置之計數值而以遞減次序來掃描該等係數 位置。 33·如請求項32之電腦可讀媒體，其中該等指令使該裝置在 該等計數值中之一者達到一臨限計數值時使該等所收集 之統计正規化’其中使該等所收集之統計正規化包含將 132264.doc 200913727 該等計數值中之每一者、、成I _ . 有减小一因數及將該等計數值重設 為一初始S十數值集合中的_者。 3 4.如請求項3 1之電腦可讀媒髀 ^ ^ % 121 ^ Μ郑體，其中該等指令使該裝置針 對該複數種預測模式中之每_去 ^ 者而獨立地收集統計並調 整該係數掃描次序。 35·如請求項31之電腦可讀媒體，其中該第一視訊區塊及該 . 至少一後續視訊區塊屬於一第一編碼單元，且該等指令 使該裝置針對一第二編碼單元而重新初始化該掃描次 (' 序。 36.如請求項27之電腦可讀媒體，其中該等變換係用於在將 該視訊區塊之殘差像素值變換為殘差變換係數之過程中 使用的變換，且進一步其中該等指令使該裝置： 將該所選變換應用於該視訊區塊以將該視訊區塊之殘 差像素值變換為該等殘差變換係數；及 在應用該所選變換之後熵編碼該視訊區塊之該等殘差 變換係數。 Cj '37,如請求項27之電腦可讀媒體，其中該等變換係用於在將 殘差變換係數變換為該視訊區塊之殘差像素值之過程中 使用的反向變換，且進一步其中該等指令使該装置： 將該所選反向變換應用於該視訊區塊以將該等殘差變 換係數變換為該視訊區塊之殘差像素值；及 在應用該所選變換之前熵解碼該視訊區塊之該等殘差 變換係數。 3 8. —種用於編碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 132264.doc -10- 200913727 變換儲存構件，其用於儲存複數個變換以用於在於一 視訊區塊之殘差像素值與該視訊區塊之殘差變換係數之 間進行變換之過程中使用，其中該複數個變換中之每一 者/、至 >、預測模式相關聯且該複數個變換中之至少一 部分係可分離具方向性變換； 變換選擇構件，其用於基於該視訊區塊之一預測模式 而選擇該複數個變換中之一者以用於該視訊區塊； Γ u 構件其用於將該所選變換應用於該視訊區塊以 〆視成區塊之該等殘差像素值與該視訊區塊之該等殘 差變換係數之間進行變換；及 熵、、扁碼構件，其用於網編碼該視訊區塊之該等殘差變 換係數。 寸X左复 h求項38之裝置，其中該等可分離具方向性變換各自 :括大小為ΑγχΛγ之—行變換矩陣及大小為㈣之—列變 換矩陣，其中糊系該視訊區塊之一維度。 4〇·如請求項38之裝置，其中該複數個 變換進—步包括一 散餘弦變換（DrTU 私^ 離 該所選預、= 換’且該變換選擇構件在 ⑴⑺㈣有限方向性時選擇該離散餘弦變換 s ^整數變換以應用於該、 預測模式展5目士 ^ 且在该所選 士弋展現方向性時選擇該複數個該等可分 ί·生變換中之一者以應用於該視訊區塊。 向 41.如請求項40之震置，其進一步包含： 視式選擇構件，其用於自-預測模式集合選擇該 *之3亥預測模式，該等預測模式包括單向性預測 132264.doc 200913727 模式及組合至少 式， 兩種 早向性預測模式之多 向性預翊模 其t該變換選擇構件 。亥所選預測模式得— 預測模式或一組合至少俱八係Dc早向性 口主夕兩個指向實質上 模式的多向性預測模式時丁 & °之預測 用於該視訊區塊。手…DCT或該整數變換以應 42.如請求項41之裝置， B ^中該預測模式集合包括單向性預 測模式及可能之雙向性 預 測模式子集包括至„、 式的—子集，該雙向性預 八、 7匕括该等皁向性預測模式中之每 一者的組合。 可 43.如叫求項38之裝置，其中該所選變換係一可分離變換且 該視訊區塊包含一第—視訊區塊，該裝置進一步包含· 係數掃描構件，其用於使用—絲掃描次序來掃描該 弟一視訊區塊之殘差變換係數； 統計收集構件，其用於收集與該等係數之至少一部分 相關聯的統計；及

   調整構件，其用於根據該等所收集之統計來調整該係 數掃描次序， 其中當至少一後續視訊區塊存在於該第一視訊區塊之 一編碼單元中時，該係數掃描構件使用該經調整之係數 掃描次序來掃描該至少一後續視訊區塊之係數。 44.如請求項43之裝置，其中： 該統計收集構件保持一對應於該等係數之二維表示之 部分内的每一位置的計數值，其追蹤該等係數之該二維 132264.doc -12- 200913727 表示之S亥部分内的該等 的—次數；1 4位置中之母-者具有一非零係數 該調整構件調整該係數 數掃描次序，W 產生一經調整之係 f 1之係數掃描次序基於該等係數位 十數值而以遞減次序來掃描該等係數位置。 45,如請求項44裝 ,置"進—步包含正規化構件，該正規 化構件用於在該等計數值 ^ ^ ^ 之一者達到一臨限計數值時 使邊4所收集之統計正規化 /、甲该正規化構件藉由將 。十數值中之每一者減小一因Iβ + J因數及將该等計數值重設 馬一初始計數值隼入ly 值集口中的一者而使該等所收集之統計正 規化。 46.如請求項43之襞置，盆推一 進步包含用於自複數種預測模 “㈣視㈣塊之該預_式㈣件，其巾該統計收 集構件及該調整構件針對該複數種預測模式中之每—者 而獨立地收集統計並調整該係數掃描次序。 Ο 47_如請求項43之裝置，其中該第一視訊區塊及該至少—後 續視訊區塊屬於-第-編碼單元，且該調整構件針對一 第一編碼單元而重新初始化該掃描次序。 48·如請求項38之裝置，其中該等變 寺欠換係用於在將該視訊區 塊之殘差像素值變換為殘差變換絲之過程中使用的變 換’且進一步其中： 該應用構件將該所選變換應用於該視訊區塊以將該視 訊區塊之殘差像素值變換為該等殘差變換係數；且 該熵編碼構件在應用該所選變換之後熵編竭該視訊區 132264.doc •13- 200913727 塊之該等殘差變換係數。 49.如請求項38之裝置，其中該 # . μ專I換係用於在將殘差變換 系數复換為該視訊區塊 殘差像素值之過程中使用的反 向變換，且進一步其中： u應用構件將c亥所選反向變換應用於該視訊區塊以將 該等殘差變換係數變換為該視訊區塊之殘差像素值；且 該满編碼構件在應用該所選變換之前熵解碼該視訊區 塊之該等殘差變換係數。 132264.doc -14-