TW202029774A - 藉由轉換域濾波之量化假影抑制及信號恢復 - Google Patents

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Abstract

一種用於解碼視訊資料之裝置包括記憶體及實施於電路系統中之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以接收包括經編碼視訊資料之一位元串流；自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊。該一或多個處理器經進一步組態以使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊。回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊。

Description

藉由轉換域濾波之量化假影抑制及信號恢復
本發明係關於視訊編碼及視訊解碼。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，該等器件包括數位電視、數位直播系統、無線廣播系統、個人數位助理(PDA)、膝上型或桌上型電腦、平板電腦、電子書閱讀器、數位攝影機、數位記錄器件、數位媒體播放機、視訊遊戲器件、視訊遊戲主控台、蜂巢式或衛星無線電電話(所謂的「智慧型電話」)、視訊電傳會議器件、視訊串流器件及其類似者。數位視訊器件實施視訊寫碼技術，諸如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分進階視訊寫碼(AVC)所定義之標準、高效率視訊寫碼(HEVC)標準、ITU-T H.265/高效率視訊寫碼(HEVC)及此等標準之擴展中描述的彼等視訊寫碼技術。視訊器件可藉由實施此類視訊寫碼技術來更有效地傳輸、接收、編碼、解碼及/或儲存數位視訊資訊。
視訊寫碼技術包括空間(圖像內)預測及/或時間(圖像間)預測以減少或移除為視訊序列所固有的冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼，視訊截塊(例如，視訊圖像或視訊圖像的一部分)可分割成視訊區塊，視訊區塊亦可被稱作寫碼樹單元(CTU)、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。使用關於同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測來編碼圖像之經框內寫碼(I)之截塊中的視訊區塊。圖像之經框間寫碼(P或B)截塊中之視訊區塊可使用關於同一圖像中之相鄰區塊中的參考樣本的空間預測或關於其他參考圖像中之參考樣本的時間預測。圖像可被稱作圖框，且參考圖像可被稱作參考圖框。
大體而言，本發明描述與一濾波程序相關之技術，該濾波程序對由於壓縮、模糊等等而失真之視訊圖框執行以潛在地改良客觀及主觀品質。本文所描述之一或多種技術可用於設計新的視訊寫碼解決方案(諸如H.266)或用於擴展任何現有視訊編解碼器(諸如H.265/高效率視訊寫碼(HEVC))，或可經提議為用於未來視訊寫碼標準之有前景的寫碼工具。該技術亦可用作對於自標準或專有編解碼器輸出之視訊圖框的後處理方法。
在一個實例中，一種解碼視訊資料之方法包括：藉由實施於電路系統中之一視訊解碼器接收包括經編碼視訊資料之一位元串流；藉由該視訊解碼器自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊；藉由該視訊解碼器使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，藉由該視訊解碼器對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中執行轉換域濾波包含：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在另一實例中，一種用於解碼視訊資料之裝置包括：記憶體，其經組態以儲存經編碼視訊資料；及一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以：接收包括該經編碼視訊資料之一位元串流；自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊；使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在另一實例中，一種用於解碼視訊資料之裝置包括：用於接收包括經編碼視訊資料之一位元串流的構件；用於自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊的構件；用於使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊的構件；及用於回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊的構件，其中用於執行轉換域濾波的構件包含：用於產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集的構件；用於對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量的構件；用於將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量的構件；及用於對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值的構件。
在另一實例中，一種非暫時性電腦可讀儲存媒體儲存指令，該等指令在執行時使得一或多個處理器進行以下操作：接收包括該經編碼視訊資料之一位元串流；自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊；使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在另一實例中，一種編碼視訊資料之方法包括：藉由實施於電路系統中之一視訊編碼器使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊；回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波：藉由該視訊編碼器編碼該視訊資料之一位元串流，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及藉由該視訊編碼器對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中執行轉換域濾波包含：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在另一實例中，一種用於編碼視訊資料之裝置包括：記憶體，其經組態以儲存該視訊資料；及一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以：使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊；回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波：編碼該視訊資料之一位元串流，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在一個實例中，一種用於解碼視訊資料之裝置包括：用於使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊的構件；用於回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波，編碼該視訊資料之一位元串流的構件，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及用於對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊的構件，其中用於執行轉換域濾波的該構件包含：用於產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集的構件；用於對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量的構件；用於將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量的構件；及用於對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值的構件。
在另一實例中，一種非暫時性電腦可讀儲存媒體儲存指令，該等指令在執行時使得一或多個處理器進行以下操作：使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊；回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波：編碼該視訊資料之一位元串流，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
在以下隨附圖式及描述中闡述一或多個實例之細節。其他特徵、目標及優勢自實施方式、圖式及申請專利範圍將為顯而易見的。
本申請案主張2018年10月8日申請之美國臨時申請案第62 /742, 847 號之權益，該申請案之全部內容特此以引用的方式併入本文中。
在編碼及解碼程序期間對殘差區塊之轉換係數進行量化可能導致在視訊資料之殘差區塊中引入量化假影。因此，使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊可能產生區塊假影，諸如(但不限於)並不存在於原始視訊資料中的形成於所得經重建構區塊中之水平及豎直不連續。此等不連續可觀測為移動且閃爍的，且並非所要的。此外，此等區塊假影可降低視訊資料之預測的準確性，此可產生較低計算效率、較大位元串流及/或較高功率消耗。
本文中描述之技術(例如)藉由應用哈達瑪(Hadamard)轉換濾波在轉換域中應用去雜及/或雜訊抑制。此外，為進一步改良用於再生原始視訊資料之準確性，本文中所描述之技術可使用在位元串流中發信的指示針對視訊資料之當前區塊啟用、停用抑或減弱基於轉換之濾波的語法元素之值，幫助控制基於轉換之濾波。以此方式，視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)可應用基於轉換之濾波以自很可能包括區塊假影的視訊資料之區塊減少或移除區塊假影，而非將基於轉換之濾波應用於視訊資料之所有區塊。
圖1為說明可執行本發明之技術之實例視訊編碼及解碼系統100的方塊圖。本發明之技術大體上係針對寫碼(編碼及/或解碼)視訊資料。大體而言，視訊資料包括用於處理視訊之任何資料。因此，視訊資料可包括原始未經寫碼之視訊、經編碼視訊、經解碼(例如經重建構)視訊及視訊後設資料，諸如發信之資料。
如圖1中所示，在此實例中，系統100包括源器件102，其提供待由目的地器件116解碼及顯示之經編碼視訊資料。特定言之，源器件102經由電腦可讀媒體110將視訊資料提供至目的地器件116。源器件102及目的地器件116可包含廣泛範圍器件中之任一者，包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、電話手持機(諸如智慧型電話)、電視、攝影機、顯示器件、數字媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流器件或其類似者。在一些情況下，源器件102及目的地器件116可經裝備用於無線通信，且由此可稱為無線通信器件。
在圖1之實例中，源器件102包括視訊源104、記憶體106、視訊編碼器200及輸出介面108。目的地器件116包括輸入介面122、視訊解碼器300、記憶體120及顯示器件118。根據本發明，源器件102之視訊編碼器200及目的地器件116之視訊解碼器300可經組態以藉由轉換域濾波而應用量化假影抑制及信號恢復之技術。由此，源器件102表示視訊編碼器件之實例，而目的地器件116表示視訊解碼器件之實例。在其他實例中，源器件及目的地器件可包括其他組件或配置。舉例而言，源器件102可自外部視訊源(諸如，外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地器件116可與外部顯示器件介接，而非包括整合式顯示器件。
如圖1中所示的系統100僅為一個實例。大體而言，任何數位視訊編碼及/或解碼器件可藉由轉換域濾波而執行量化假影抑制及信號恢復之技術。源器件102及目的地器件116僅僅為此類寫碼器件之實例，其中源器件102產生經寫碼視訊資料以供傳輸至目的地器件116。本發明將「寫碼」器件稱為對資料執行寫碼(編碼及/或解碼)之器件。由此，視訊編碼器200及視訊解碼器300表示寫碼器件之實例，特定而言分別表示視訊編碼器及視訊解碼器之實例。在一些實例中，器件102、116可以實質上對稱的方式操作，使得器件102、116中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統100可支援視訊器件102、116之間的單向或雙向視訊傳輸以用於例如視訊串流、視訊播放、視訊廣播或視訊電話。
一般而言，視訊源104表示視訊資料源(亦即，原始未經寫碼的視訊資料)且將視訊資料之依序圖像(亦稱為「圖框」)序列提供至視訊編碼器200，該視訊編碼器編碼圖像之資料。源器件102之視訊源104可包括視訊俘獲器件，諸如視訊攝影機、含有先前俘獲之原始視訊的視訊存檔及/或用於自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋入介面。作為另一替代，視訊源104可產生基於電腦圖形之資料作為源視訊，或實況視訊、存檔視訊及電腦產生之視訊的組合。在每一情況下，視訊編碼器200對所俘獲、所預先俘獲或電腦產生之視訊資料進行編碼。視訊編碼器200可將圖像之接收次序(有時稱作「顯示次序」)重新配置成寫碼次序以供寫碼。視訊編碼器200可產生包括經編碼視訊資料之位元串流。源器件102可接著經由輸出介面108將經編碼視訊資料輸出至電腦可讀媒體110上，以供藉由(例如)目的地器件116之輸入介面122接收及/或擷取。
源器件102之記憶體106及目的地器件116之記憶體120表示一般用途記憶體。在一些實例中，記憶體106、120可儲存原始視訊資料，例如來自視訊源104之原始視訊及來自視訊解碼器300之原始經解碼視訊資料。另外或替代地，記憶體106、120可儲存可分別由例如視訊編碼器200及視訊解碼器300執行之軟體指令。儘管在此實例中被展示為與視訊編碼器200及視訊解碼器300分離，但應理解，視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可包括用於功能上相似或等效目的之內部記憶體。此外，記憶體106、120可儲存例如自視訊編碼器200輸出及輸入至視訊解碼器300之經編碼視訊資料。在一些實例中，可分配記憶體106、120之部分作為一或多個視訊緩衝器，例如以儲存原始、經解碼及/或經編碼視訊資料。
電腦可讀媒體110可表示能夠將經編碼視訊資料自源器件102輸送至目的地器件116的任何類型之媒體或器件。在一個實例中，電腦可讀媒體110表示用以使源器件102能夠例如經由射頻網路或基於電腦之網路即時將經編碼視訊資料直接傳輸至目的地器件116之通信媒體。根據諸如無線通信協定之通信標準，輸出介面108可調變包括經編碼視訊資料之傳輸信號，且輸入介面122可調變經接收傳輸信號。通信媒體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。通信媒體可形成諸如區域網路、廣域網路或諸如網際網路之全域網路的基於封包之網路之部分。通信媒體可包括路由器、交換器、基地台，或可用於促進自源器件102至目的地器件116之通信之任何其他設備。
在一些實例中，源器件102可將經編碼資料自輸出介面108輸出至儲存器件116。相似地，目的地器件116可經由輸入介面122自儲存器件116存取經編碼資料。儲存器件116可包括多種分散式或本機存取式資料儲存媒體中之任一者，諸如硬碟機、藍光光碟、DVD、CD-ROM、快閃記憶體、揮發性或非揮發性記憶體，或用於儲存經編碼視訊資料之任何其他合適數位儲存媒體。
在一些實例中，源器件102可將經編碼視訊資料輸出至檔案伺服器114或另一中間儲存器件，其可儲存由源器件102產生之經編碼視訊。目的地器件116可經由串流或下載而自檔案伺服器114存取經儲存視訊資料。檔案伺服器114可為能夠儲存經編碼視訊資料並將該經編碼視訊資料傳輸至目的地器件116的任何類型之伺服器器件。檔案伺服器114可表示網頁伺服器(例如用於網站)、檔案傳送協定(FTP)伺服器、內容遞送網路器件，或網路附接儲存(NAS)器件。目的地器件116可經由包括網際網路連接之任何標準資料連接自檔案伺服器114存取經編碼視訊資料。此連接可包括適合於存取儲存於檔案伺服器114上之經編碼視訊資料的無線頻道(例如Wi-Fi連接)、有線連接(例如DSL、纜線數據機等等)或兩者之組合。檔案伺服器114及輸入介面122可經組態以根據串流傳輸協定、下載傳輸協定或其組合而操作。
輸出介面108及輸入介面122可表示無線傳輸器/接收器、數據機、有線網路連接組件(例如乙太網路卡)、根據各種IEEE 802.11標準中之任一者而操作之無線通信組件，或其他實體組件。在輸出介面108及輸入介面122包含無線組件之實例中，輸出介面108及輸入介面122可經組態以根據諸如4G、4G-LTE (長期演進)、進階LTE、5G或其類似者之蜂巢式通信標準傳送諸如經編碼視訊資料之資料。在輸出介面108包含無線傳輸器之一些實例中，輸出介面108及輸入介面122可經組態以根據諸如IEEE 802.11規範、IEEE 802.15規範(例如ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者之其他無線標準傳送諸如經編碼視訊資料之資料。在一些實例中，源器件102及/或目的地器件116可包括各別系統單晶片(SoC)器件。舉例而言，源器件102可包括SoC器件以執行歸於視訊編碼器200及/或輸出介面108之功能性，且目的地器件116可包括SoC器件以執行歸於視訊解碼器300及/或輸入介面122之功能性。
本發明之技術可應用於支援多種多媒體應用中之任一者之視訊寫碼，諸如空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、諸如HTTP動態調適性串流(DASH)之網際網路串流視訊傳輸、經編碼至資料儲存媒體上之數位視訊、儲存於資料儲存媒體上之數位視訊之解碼，或其他應用。
目的地器件116之輸入介面122自電腦可讀媒體110 (例如儲存器件112、檔案伺服器114或其類似者)接收經編碼視訊位元串流。經編碼視訊位元串流電腦可讀媒體110可包括由視訊編碼器200定義之信號傳送資訊，該信號傳送資訊亦由視訊解碼器300使用，諸如具有描述視訊區塊或其他經寫碼單元(例如截塊、圖像、圖像群組、序列或其類似者)之特性及/或處理之值的語法元素。顯示器件118向使用者顯示經解碼視訊資料之經解碼圖像。顯示器件118可表示各種顯示器件中之任一者，諸如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器、有機發光二極體(OLED)顯示器，或另一類型之顯示器件。
儘管圖1中未展示，但在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可各自與音訊編碼器及/或音訊解碼器整合，且可包括適當MUX-DEMUX單元或其他硬體及/或軟體，以處置在共同資料串流中包括音訊及視訊兩者之經多工串流。在適用時，MUX-DEMUX單元可符合ITU H.223多工器協定，或諸如使用者資料報協定(UDP)之其他協定。
視訊編碼器200及視訊解碼器300各自可被實施為各種合適編碼器及/或解碼器電路系統中之任一者，諸如一或多個微處理器、數位信號處理器(DSP)、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)、離散邏輯、軟體、硬體、韌體或其任何組合。當該等技術部分地以軟體予以實施時，器件可將用於軟體之指令儲存於合適非暫時性電腦可讀媒體中，並在硬體中使用一或多個處理器執行指令以執行本發明之技術。視訊編碼器200及視訊解碼器300中之每一者可包括於一或多個編碼器或解碼器中，編碼器或解碼器中之任一者可被整合為各別器件中之組合式編碼器/解碼器(編解碼器)之部分。包括視訊編碼器200及/或視訊解碼器300之器件可包含積體電路、微處理器及/或無線通信器件，諸如蜂巢式電話。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據視訊寫碼標準而操作，該視訊寫碼標準係諸如ITU-T H.265，亦被稱作高效率視訊寫碼(HEVC)，或其延伸，諸如多視圖及/或可調式視訊寫碼延伸。替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據諸如聯合探索測試模型(JEM)之其他專屬或工業標準而操作。然而，本發明之技術並不限於任何特定寫碼標準。
一般而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可執行圖像之基於區塊之寫碼。術語「區塊」通常係指包括待處理(例如編碼、解碼或以其他方式在編碼及/或解碼程序中使用)之資料之結構。舉例而言，區塊可包括明度及/或色度資料之樣本之二維矩陣。一般而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可寫碼以YUV (例如Y、Cb、Cr)格式表示之視訊資料。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可寫碼明度及色度分量，而非寫碼圖像之樣本之紅、綠及藍(RGB)資料，其中該等色度分量可包括紅色調及藍色調分量兩者。在一些實例中，視訊編碼器200在編碼之前將經接收RGB格式化資料變換成YUV表示，且視訊解碼器300將YUV表示變換成RGB格式。替代地，預處理單元及後處理單元(未展示)可執行此等變換。
本發明大體上可指寫碼(例如編碼及解碼)圖像以包括編碼或解碼圖像之資料之程序。相似地，本發明可指寫碼圖像之區塊以包括編碼或解碼區塊之資料之程序，例如預測及/或殘差寫碼。經編碼視訊位元串流通常包括表示寫碼決策(例如寫碼模式)及圖像成為區塊之分割之語法元素的一系列值。因此，對寫碼圖像或區塊之參考通常應被理解為寫碼形成該圖像或區塊之語法元素的值。
HEVC定義各種區塊，包括寫碼單元(CU)、預測單元(PU)及轉換單元(TU)。根據HEVC，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)根據四元樹結構將寫碼樹型單元(CTU)分割成CU。亦即，視訊寫碼器將CTU及CU分割成四個相等非重疊正方形，且四元樹之每一節點具有零個或四個子節點。不具有子節點之節點可被稱作「葉節點」，且此類葉節點之CU可包括一或多個PU及/或一或多個TU。視訊寫碼器可進一步分割PU及TU。舉例而言，在HEVC中，殘差四元樹(RQT)表示TU之分割。在HEVC中，PU表示框間預測資料，而TU表示殘差資料。經框內預測之CU包括框內預測資訊，諸如框內模式指示。
作為另一實例，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以根據JEM而操作。根據JEM，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)將圖像分割成複數個寫碼樹型單元(CTU)。視訊編碼器200可根據諸如四元樹二元樹(QTBT)結構之樹結構分割CTU。JEM之QTBT結構移除多個分割類型之概念，諸如HEVC之CU、PU及TU之間的分離度。JEM之QTBT結構包括兩個層級：根據四元樹分割而分割之第一層級，及根據二元樹分割而分割之第二層級。QTBT結構之根節點對應於CTU。二元樹之葉節點對應於寫碼單元(CU)。
在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用單一QTBT結構以表示明度及色度分量中之每一者，而在其他實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用兩個或多於兩個QTBT結構，諸如用於明度分量之一個QTBT結構及用於兩個色度分量之另一QTBT結構(或用於各別色度分量之兩個QTBT結構)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用按照HEVC之四元樹分割、根據JEM之QTBT分割，或其他分割結構。出於闡釋之目的，關於QTBT分割呈現本發明之技術之描述。然而，本發明之技術亦可應用於經組態以使用四元樹分割或亦使用其他類型之分割的視訊寫碼器。
本發明可能可互換地使用「N×N」及「N乘N」以係指區塊(諸如CU或其他視訊區塊)在豎直及水平維度方面之樣本尺寸，例如16×16樣本或16乘16樣本。一般而言，16×16 CU將在豎直方向上具有16個樣本(y = 16)並在水平方向上具有16個樣本(x = 16)。同樣地，N×N CU通常在豎直方向上具有N個樣本並在水平方向上具有N個樣本，其中N表示非負整數值。可按列及行來配置CU中之樣本。此外，CU未必在水平方向上與在豎直方向上具有相同數目個樣本。舉例而言，CU可包含N×M個樣本，其中M未必等於N。
視訊編碼器200編碼表示預測及/或殘差資訊及其他資訊的CU之視訊資料。預測資訊指示將如何預測CU以便形成CU之預測區塊。殘差資訊通常表示在編碼之前的CU之樣本與預測區塊之樣本之間的逐樣本差。
為了預測CU，視訊編碼器200通常可經由框間預測或框內預測形成CU之預測區塊。框間預測通常係指自經先前寫碼圖像之資料預測CU，而框內預測通常係指自同一圖像之經先前寫碼資料預測CU。為了執行框間預測，視訊編碼器200可使用一或多個運動向量來產生預測區塊。視訊編碼器200通常可執行運動搜尋以識別接近地匹配於CU之參考區塊，例如在CU與參考區塊之間的差方面。視訊編碼器200可使用絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其他此類差計算來計算差度量，以判定參考區塊是否接近地匹配於當前CU。在一些實例中，視訊編碼器200可使用單向預測或雙向預測來預測當前CU。
JEM亦提供仿射運動補償模式，其可被視為框間預測模式。在仿射運動補償模式中，視訊編碼器200可判定表示非平移運動之兩個或多於兩個運動向量，該非平移運動係諸如放大或縮小、旋轉、透視運動或其他不規則運動類型。
為了執行框內預測，視訊編碼器200可選擇框內預測模式以產生預測區塊。JEM提供六十七種框內預測模式，包括各種方向模式，以及平面模式及DC模式。一般而言，視訊編碼器200選擇描述當前區塊(例如CU之區塊)之相鄰樣本之框內預測模式，自該框內預測模式將預測當前區塊之樣本。此類樣本通常可與當前區塊在同一圖像中並在當前區塊之上方、左上方或左側，此係假定視訊編碼器200按光柵掃描次序(左至右、上至下)寫碼CTU及CU。
視訊編碼器200編碼表示當前區塊之預測模式之資料。舉例而言，對於框間預測模式，視訊編碼器200可編碼表示各種可用框間預測模式中之哪一者被使用以及對應模式之運動資訊的資料。舉例而言，對於單向或雙向框間預測，視訊編碼器200可使用進階運動向量預測(AMVP)或合併模式來編碼運動向量。視訊編碼器200可使用相似模式來編碼仿射運動補償模式之運動向量。
在區塊之諸如框內預測或框間預測之預測之後，視訊編碼器200可計算用於該區塊之殘差資料。諸如殘差區塊之殘差資料表示該區塊與使用對應預測模式而形成的該區塊之預測區塊之間的逐樣本差。視訊編碼器200可將一或多個轉換應用於殘差區塊，以在轉換域而非樣本域中產生經轉換資料。舉例而言，視訊編碼器200可將離散餘弦轉換(DCT)、整數轉換、小波轉換或概念上相似轉換應用於殘差視訊資料。另外，視訊編碼器200可在第一轉換之後應用次級轉換，諸如模式相依不可分離次級轉換(MDNSST)、信號相依轉換、卡忽南-拉維(Karhunen-Loeve)轉換(KLT)或其類似者。視訊編碼器200在應用一或多個轉換之後產生轉換係數。
如上文所提及，在進行任何轉換以產生轉換係數之後，視訊編碼器200可執行轉換係數之量化。量化通常係指量化轉換係數以可能地縮減用以表示該等係數之資料之量從而提供進一步壓縮的程序。藉由執行量化程序，視訊編碼器200可縮減與係數中之一些或全部相關聯之位元深度。舉例而言，視訊編碼器200可在量化期間將n 位元值捨位至m 位元值，其中n 大於m 。在一些實例中，為了執行量化，視訊編碼器200可執行待量化值之按位元右移。
在量化之後，視訊編碼器200可掃描轉換係數，從而自包括經量化轉換係數之二維矩陣產生一維向量。在掃描經量化轉換係數以形成一維向量之後，視訊編碼器200可例如根據上下文調適性二進位算術寫碼(CABAC)熵編碼一維向量。視訊編碼器200亦可熵編碼描述與經編碼視訊資料相關聯的後設資料之語法元素之值，以供由視訊解碼器300用於解碼視訊資料。
視訊編碼器200可例如在圖像標頭、區塊標頭、截塊標頭或諸如序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)或視訊參數集(VPS)之其他語法資料中向視訊解碼器300進一步產生語法資料，諸如基於區塊之語法資料、基於圖像之語法資料及基於序列之語法資料。視訊解碼器300可同樣地解碼此類語法資料以判定如何解碼對應視訊資料。
以此方式，視訊編碼器200可產生位元串流，該位元串流包括經編碼視訊資料，例如描述圖像成為區塊(例如CU)之分割之語法元素及用於區塊之預測及/或殘差資訊。最後，視訊解碼器300可接收位元串流並解碼經編碼視訊資料。
一般而言，視訊解碼器300執行與由視訊編碼器200執行之程序對等的程序，以解碼位元串流之經編碼視訊資料。舉例而言，視訊解碼器300可使用CABAC以與視訊編碼器200之CABAC編碼程序實質上相似但對等的方式解碼位元串流之語法元素之值。語法元素可定義圖像成為CTU之分割資訊，及每一CTU根據諸如QTBT結構之對應分割區結構之分割，以定義CTU之CU。語法元素可進一步定義視訊資料之區塊(例如CU)之預測及殘差資訊。
殘差資訊可由例如經量化轉換係數表示。視訊解碼器300可反量化及反轉換區塊之經量化轉換係數，以再生區塊之殘差區塊。視訊解碼器300使用經信號傳送預測模式(框內或框間預測)及相關預測資訊(例如用於框間預測之運動資訊)，以形成用於該區塊之預測區塊。視訊解碼器300可接著組合預測區塊與殘差區塊(在逐樣本基礎上)以再生原始區塊。視訊解碼器300可執行額外處理，諸如執行解區塊程序以縮減沿區塊之邊界之視覺假影。
本發明大體上可指「用信號傳送」某些資訊，諸如語法元素。術語「用信號傳送」大體上可指用以解碼經編碼視訊資料之語法元素及/或其他資料之值之傳達。亦即，視訊編碼器200可在位元串流中用信號傳送語法元素之值。一般而言，用信號傳送係指在位元串流中產生值。如上文所提及，源器件102可實質上即時將位元串流輸送至目的地器件116，或不即時將位元串流輸送至目的地器件116，諸如可能會在將語法元素儲存至儲存器件112以供目的地器件116稍後擷取時發生。
圖2A及圖2B為繪示實例四元樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹型單元(CTU) 132之概念圖。實線表示四元樹***，且點線指示二元樹***。在二元樹之每一***(亦即，非葉)節點中，一個旗標經用信號傳送以指示哪一***類型(亦即，水平或豎直)被使用，其中在此實例中，0指示水平***且1指示豎直***。對於四元樹***，不需要指示***類型，此係因為四元樹節點將區塊水平地及豎直地***成具有相等大小之4個子區塊。因此，視訊編碼器200可編碼且視訊解碼器300可解碼用於QTBT結構130之區域樹層級(亦即，實線)的語法元素(諸如***資訊)及用於QTBT結構130之預測樹層級(亦即，虛線)的語法元素(諸如***資訊)。視訊編碼器200可編碼且視訊解碼器300可解碼用於由QTBT結構130之端葉節點表示之CU的視訊資料，諸如預測及轉換資料。
一般而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於第一及第二層級處之QTBT結構130之節點之區塊之大小的參數相關聯。此等參數可包括CTU大小(表示樣本中之CTU 132之大小)、最小四元樹大小(MinQTSize，表示最小允許四元樹葉節點大小)、最大二元樹大小(MaxBTSize，表示最大允許二元樹根節點大小)、最大二元樹深度(MaxBTDepth，表示最大允許二元樹深度)，及最小二元樹大小(MinBTSize，表示最小允許二元樹葉節點大小)。
對應於CTU之QTBT結構之根節點可具有在QTBT結構之第一層級處之四個子節點，該等子節點中之每一者可根據四元樹分割而分割。亦即，第一層級之節點為葉節點(不具有子節點)或具有四個子節點。QTBT結構130之實例將此類節點表示為包括具有用於分支之實線之父節點及子節點。若第一層級之節點不大於最大允許二元樹根節點大小(MaxBTSize)，則其可由各別二元樹進一步分割。可重複一個節點之二元樹***，直至由於***而產生之節點達到最小允許二元樹葉節點大小(MinBTSize)或最大允許二元樹深度(MaxBTDepth)。QTBT結構130之實例將此類節點表示為具有用於分支之虛線。二元樹葉節點被稱作寫碼單元(CU)，其用於預測(例如圖像內或圖像間預測)及轉換，而無任何進一步分割。如上文所論述，CU亦可被稱作「視訊區塊」或「區塊」。
在QTBT分割結構之一個實例中，CTU大小經設定為128×128 (明度樣本及兩個對應64×64色度樣本)，MinQTSize經設定為16×16，MaxBTSize經設定為64×64，MinBTSize (對於寬度及高度兩者)經設定為4，且MaxBTDepth經設定為4。四元樹分割首先應用於CTU以產生四元樹葉節點。四元樹葉節點可具有16×16 (亦即，MinQTSize)至128×128 (亦即，CTU大小)之大小。若葉四元樹節點為128×128，則其將不由二元樹進一步***，此係因為大小超過MaxBTSize (亦即，在此實例中為64×64)。否則，葉四元樹節點將由二元樹進一步分割。因此，四元樹葉節點亦為二元樹之根節點並具有為0之二元樹深度。當二元樹深度達到MaxBTDepth (在此實例中為4)時，不准許進一步***。當二元樹節點具有等於MinBTSize (在此實例中為4)之寬度時，其暗示不准許進一步水平***。相似地，具有等於MinBTSize之高度之二元樹節點暗示針對該二元樹節點不准許進一步豎直***。如上文所提及，二元樹之葉節點被稱作CU，並根據預測及轉換被進一步處理而無進一步分割。
圖3為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼器200之方塊圖。出於解釋之目的而提供圖3，且不應將其視為對如本發明中廣泛例示及描述之技術的限制。出於闡釋之目的，本發明在諸如HEVC視訊寫碼標準及開發中之H.266視訊寫碼標準之視訊寫碼標準的上下文中描述視訊編碼器200。然而，本發明之技術並不限於此等視訊寫碼標準，且通常適用於視訊編碼及解碼。
在圖3之實例中，視訊編碼器200包括視訊資料記憶體230、模式選擇單元202、殘差產生單元204、轉換處理單元206、量化單元208、反量化單元210、反轉換處理單元212、重建構單元214、濾波器單元216、經解碼圖像緩衝器(DPB) 218及熵編碼單元220。
視訊資料記憶體230可儲存待由視訊編碼器200之組件編碼之視訊資料。視訊編碼器200可自例如視訊源104 (圖1)接收儲存於視訊資料記憶體230中之視訊資料。DPB 218可充當參考圖像記憶體，其儲存參考視訊資料以用於由視訊編碼器200預測後續視訊資料。視訊資料記憶體230及DPB 218可由諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)之多種記憶體器件中之任一者形成，包括同步DRAM (SDRAM)、磁阻式RAM (MRAM)、電阻式RAM (RRAM)，或其他類型之記憶體器件。視訊資料記憶體230及DPB 218可由同一記憶體器件或單獨記憶體器件提供。在各種實例中，視訊資料記憶體230可與視訊編碼器200之其他組件一起在晶片上，如所說明，或相對於彼等組件在晶片外。
在本發明中，對視訊資料記憶體230之參考不應被解譯為限於在視訊編碼器200內部之記憶體，除非有如此特定描述；或對視訊資料記憶體230之參考不應被解譯為限於在視訊編碼器200外部之記憶體，除非有如此特定描述。更確切地，對視訊資料記憶體230之參考應被理解為儲存由視訊編碼器200接收以供編碼之視訊資料(例如將被編碼的當前區塊之視訊資料)之參考記憶體。圖1之記憶體106亦可提供來自視訊編碼器200之各種單元之輸出的臨時儲存。
繪示圖3之各種單元以輔助理解由視訊編碼器200執行之操作。單元可被實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。固定功能電路係指提供特定功能性並在可執行之操作時被預設的電路。可程式化電路係指可經程式化以執行各種任務並在可執行之操作中提供靈活功能性的電路。舉例而言，可程式化電路可執行軟體或韌體，軟體或韌體致使可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義之方式操作。固定功能電路可執行軟體指令(例如用以接收參數或輸出參數)，但由固定功能電路執行之操作之類型通常係不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為相異電路區塊(固定功能或可程式化)，且在一些實例中，一或多個單元可為積體電路。
視訊編碼器200可包括由可程式化電路形成之算術邏輯單元(ALU)、基本功能單元(EFU)、數位電路、類比電路及/或可程式化核心。在視訊編碼器200之操作係使用由可程式化電路執行之軟體執行的實例中，記憶體106 (圖1)可儲存由視訊編碼器200接收及執行之軟體之物件程式碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(未展示)可儲存此類指令。
視訊資料記憶體230經組態以儲存經接收視訊資料。視訊編碼器200可自視訊資料記憶體230擷取視訊資料之圖像，並將視訊資料提供至殘差產生單元204及模式選擇單元202。視訊資料記憶體230中之視訊資料可為待編碼之原始視訊資料。
模式選擇單元202包括運動估計單元222、運動補償單元224及框內預測單元226。模式選擇單元202可包括額外功能單元以根據其他預測模式執行視訊預測。作為實例，模式選擇單元202可包括調色盤單元、區塊內複製單元(其可為運動估計單元222及/或運動補償單元224之部分)、仿射單元、線性模型(LM)單元或其類似者。
模式選擇單元202通常協調多個編碼遍次，以測試編碼參數組合及此類組合之所得速率-失真值。編碼參數可包括CTU成為CU之分割、用於CU之預測模式、用於CU之殘差資料之轉換類型、用於CU之殘差資料之量化參數等等。模式選擇單元202可最終選擇相比於其他經測試組合具有較佳速率-失真值之編碼參數組合。
視訊編碼器200可將自視訊資料記憶體230擷取之圖像分割成一系列CTU，並將一或多個CTU囊封於截塊內。模式選擇單元210可根據諸如上文所描述之HEVC之QTBT結構或四元樹結構的樹結構分割圖像之CTU。如上文所描述，視訊編碼器200可由於根據樹結構分割CTU而形成一或多個CU。此類CU亦可大體上被稱作「視訊區塊」或「區塊」。
一般而言，模式選擇單元202亦控制其組件(例如運動估計單元222、運動補償單元224及框內預測單元226)以產生用於當前區塊(例如當前CU，或在HEVC中為PU與TU之重疊部分)之預測區塊。對於當前區塊之框間預測，運動估計單元222可執行運動搜尋以識別一或多個參考圖像(例如儲存於DPB 218中之一或多個經先前寫碼圖像)中之一或多個接近匹配參考區塊。詳言之，運動估計單元222可例如根據絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)、平均值絕對差(MAD)、均方差(MSD)或其類似者計算表示潛在參考區塊與當前區塊相似程度之值。運動估計單元222通常可使用當前區塊與正考慮之參考區塊之間的逐樣本差執行此等計算。運動估計單元222可識別具有由於此等計算而產生之最低值之參考區塊，其指示最接近地匹配於當前區塊之參考區塊。在一些實例中，模式選擇單元202可判定針對當前區塊啟用、停用抑或減弱轉換域濾波(例如，相比所啟用的更小係數壓縮)。模式選擇單元202可輸出指示針對當前區塊啟用、停用或減弱轉換域濾波之一或多個語法元素，該一或多個語法元素可由熵編碼單元220編碼。
運動估計單元222可形成一或多個運動向量(MV)，其相對於當前圖像中之當前區塊之位置界定參考圖像中之參考區塊之位置。運動估計單元222可接著將運動向量提供至運動補償單元224。舉例而言，對於單向框間預測，運動估計單元222可提供單一運動向量，而對於雙向框間預測，運動估計單元222可提供兩個運動向量。運動補償單元224可接著使用運動向量產生預測區塊。舉例而言，運動補償單元224可使用運動向量擷取參考區塊之資料。作為另一實例，若運動向量具有分數樣本精確度，則運動補償單元224可根據一或多個內插濾波器內插預測區塊之值。此外，對於雙向框間預測，運動補償單元224可擷取用於由各別運動向量識別之兩個參考區塊之資料，並例如經由逐樣本求平均值或經加權求平均值來組合經擷取資料。
作為另一實例，對於框內預測，或框內預測寫碼，框內預測單元226可自相鄰於當前區塊之樣本產生預測區塊。舉例而言，對於方向模式，框內預測單元226通常可在數學上組合相鄰樣本之值，並在橫越當前區塊之所定義方向上填入此等計算值以產生預測區塊。作為另一實例，對於DC模式，框內預測單元226可計算當前區塊之相鄰樣本之平均值，並產生預測區塊以針對預測區塊之每一樣本包括此所得平均值。
模式選擇單元202將預測區塊提供至殘差產生單元204。殘差產生單元204自視訊資料記憶體230接收當前區塊之原始未經寫碼版本，並自模式選擇單元202接收預測區塊之原始未經寫碼版本。殘差產生單元204計算當前區塊與預測區塊之間的逐樣本差。所得逐樣本差定義用於當前區塊之殘差區塊。在一些實例中，殘差產生單元204亦可判定殘差區塊中之樣本值之間的差，以使用殘差微分脈碼調變(RDPCM)產生殘差區塊。在一些實例中，可使用執行二進位減法之一或多個減法器電路形成殘差產生單元204。
在模式選擇單元202將CU分割成PU之實例中，每一PU可與明度預測單元及對應色度預測單元相關聯。視訊編碼器200及視訊解碼器300可支援具有各種大小之PU。如上文所指示，CU之大小可指CU之明度寫碼區塊之大小，且PU之大小可指PU之明度預測單元之大小。假定特定CU之大小為2N×2N，則視訊編碼器200可支援用於框內預測的2N×2N或N×N之PU大小，及用於框間預測的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或相似者之對稱PU大小。視訊編碼器20及視訊解碼器30亦可支援用於框間預測的2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N之PU大小的不對稱分割。
在模式選擇單元未將CU進一步分割成PU之實例中，每一CU可與明度寫碼區塊及對應色度寫碼區塊相關聯。如上，CU之大小可指CU之明度寫碼區塊之大小。視訊編碼器200及視訊解碼器120可支援2N×2N、2N×N或N×2N之CU大小。
對於諸如作為少數實例之區塊內複製模式寫碼、仿射模式寫碼及線性模型(LM)模式寫碼之其他視訊寫碼技術，模式選擇單元202經由與寫碼技術相關聯之各別單元產生用於正被編碼之當前區塊之預測區塊。在諸如調色盤模式寫碼之一些實例中，模式選擇單元202可能不會產生預測區塊，而是產生指示基於經選擇調色盤重建構區塊之方式的語法元素。在此類模式中，模式選擇單元202可將此等語法元素提供至熵編碼單元220以待編碼。
如上文所描述，殘差產生單元204接收用於當前區塊及對應預測區塊之視訊資料。殘差產生單元204接著產生用於當前區塊之殘差區塊。為了產生殘差區塊，殘差產生單元204計算預測區塊與當前區塊之間的逐樣本差。因此，
轉換處理單元206將一或多個轉換應用於殘差區塊以產生轉換係數之區塊(在本文中被稱作「轉換係數區塊」)。轉換處理單元206可將各種轉換應用於殘差區塊以形成轉換係數區塊。舉例而言，轉換處理單元206可將離散餘弦轉換(DCT)、方向轉換、卡忽南-拉維轉換(KLT)或概念上相似轉換應用於殘差區塊。在一些實例中，轉換處理單元206可對殘差區塊執行多個轉換，例如初級轉換及次級轉換，諸如旋轉轉換。在一些實例中，轉換處理單元206不將轉換應用於殘差區塊。
量化單元208可量化轉換係數區塊中之轉換係數以產生經量化轉換係數區塊。量化單元208可根據與當前區塊相關聯之量化參數(QP)值量化轉換係數區塊之轉換係數。視訊編碼器200 (例如經由模式選擇單元202)可藉由調整與CU相關聯之QP值而調整應用於與當前區塊相關聯之係數區塊之量化程度。量化可能會引入資訊之損耗，且因此，經量化轉換係數相比於由轉換處理單元206產生之原始轉換係數可具有較低精確度。
反量化單元210及反轉換處理單元212可將反量化及反轉換分別應用於經量化轉換係數區塊，以自轉換係數區塊重建構殘差區塊。重建構單元214可基於經重建構殘差區塊及由模式選擇單元202產生之預測區塊產生對應於當前區塊之經重建構區塊(儘管潛在地具有某一程度之失真)。舉例而言，重建構單元214可將經重建構殘差區塊之樣本與來自由模式選擇單元202產生之預測區塊之對應樣本相加以產生經重建構區塊。
濾波器單元216可對經重建構區塊執行一或多個濾波操作。舉例而言，濾波器單元216可執行解區塊操作以縮減沿CU之邊緣之區塊效應假影。在一些實例中，可跳過濾波器單元216之操作。舉例而言，濾波器單元216可經組態以使用LUT判定經重建構區塊之第一轉換函數值，內插該第一轉換函數值以產生第二轉換函數值，且使用該第二轉換函數值將經重建構區塊濾波。舉例而言，濾波器單元216可經組態以執行如本文中進一步描述的轉換域濾波(參見圖5至圖8及圖11至圖14)。
視訊編碼器200將經重建構區塊儲存於DPB 218中。舉例而言，在不需要濾波器單元216之操作的實例中，重建構單元214可將經重建構區塊儲存至DPB 218。在需要濾波器單元216之操作的實例中，濾波器單元216可將經濾波之經重建構區塊儲存至DPB 218。運動估計單元222及運動補償單元224可自DPB 218擷取由經重建構(及潛在地經濾波)區塊形成之參考圖像，以框間預測隨後編碼之圖像之區塊。另外，框內預測單元226可使用當前圖像之DPB 218中之經重建構區塊，以框內預測當前圖像中之其他區塊。
一般而言，熵編碼單元220可熵編碼自視訊編碼器200之其他功能組件接收之語法元素。舉例而言，熵編碼單元220可熵編碼來自量化單元208之經量化轉換係數區塊。作為另一實例，熵編碼單元220可熵編碼來自模式選擇單元202之預測語法元素(例如用於框間預測之運動資訊或用於框內預測之框內模式資訊)。熵編碼單元220可對為視訊資料之另一實例的語法元素執行一或多個熵編碼操作以產生經熵編碼資料。舉例而言，熵編碼單元220可對資料執行上下文調適性可變長度寫碼(CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(V2V)長度寫碼操作、基於語法之上下文調適性二進位算術寫碼(SBAC)操作、機率區間分割熵(PIPE)寫碼操作、指數-哥倫布編碼操作，或另一類型之熵編碼操作。在一些實例中，熵編碼單元220可在旁路模式中操作，其中語法元素未被熵編碼。在一些實例中，熵編碼單元220可熵編碼指示例如啟用、停用抑或減弱轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素。
視訊編碼器200可輸出位元串流，位元串流包括重建構截塊或圖像之區塊所需要的經熵編碼語法元素。詳言之，熵編碼單元220可輸出位元串流。
關於區塊來描述上文所描述之操作。此類描述應被理解為用於明度寫碼區塊及/或色度寫碼區塊之操作。如上文所描述，在一些實例中，明度寫碼區塊及色度寫碼區塊為CU之明度及色度分量。在一些實例中，明度寫碼區塊及色度寫碼區塊為PU之明度分量及色度分量。
重建構單元214可經組態以使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊以產生經重建構區塊。回應於判定針對當前區塊啟用轉換域濾波，熵編碼單元220可經組態以編碼視訊資料之位元串流，該位元串流包括指示預測資訊、殘差區塊及指示針對當前區塊啟用轉換域濾波的轉換域濾波資訊之語法元素。回應於判定針對當前區塊啟用轉換域濾波，濾波器單元216可經組態以對經重建構區塊執行轉換域濾波以產生經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，濾波器單元216經組態以：產生經重建構區塊之像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之光譜分量；將經重建構像素之光譜分量濾波以產生經重建構像素之經濾波光譜分量；及對經重建構像素之經濾波光譜分量執行自頻域至像素域之反轉換以產生像素之經濾波值。
圖4為說明可執行本發明之技術之實例視訊解碼器300的方塊圖。出於解釋之目的而提供圖4，且其並不限制如本發明中所廣泛例示及描述之技術。出於解釋之目的，本發明根據JEM及HEVC之技術描述視訊解碼器300。然而，本發明之技術可由經組態為其他視訊寫碼標準的視訊寫碼器件執行。
在圖4之實例中，視訊解碼器300包括經寫碼圖像緩衝器(CPB)記憶體320、熵解碼單元302、預測處理單元304、反量化單元306、反轉換處理單元308、重建構單元310、濾波器單元312及經解碼圖像緩衝器(DPB) 314。預測處理單元304包括運動補償單元316及框內預測單元318。預測處理單元304可包括用以根據其他預測模式執行預測之額外單元。作為實例，預測處理單元304可包括調色盤單元、區塊內複製單元(其可形成運動補償單元318之部分)、仿射單元、線性模型(LM)單元或其類似者。在其他實例中，視訊解碼器300可包括更多、更少或不同的功能組件。
CPB記憶體320可儲存待由視訊解碼器300之組件解碼之視訊資料，諸如經編碼視訊位元串流。可例如自電腦可讀媒體110 (圖1)獲得儲存於CPB記憶體320中之視訊資料。CPB記憶體320可包括儲存來自經編碼視訊位元串流之經編碼視訊資料(例如語法元素)的CPB。又，CPB記憶體320可儲存除了經寫碼圖像之語法元素之外的視訊資料，諸如表示來自視訊解碼器300之各種單元之輸出的臨時資料。DPB 314通常儲存經解碼圖像，視訊解碼器300可在解碼經編碼視訊位元串流之後續資料或圖像時輸出及/或使用該等經解碼圖像作為參考視訊資料。CPB記憶體320及DPB 314可由諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)之多種記憶體器件中之任一者形成，包括同步DRAM (SDRAM)、磁阻式RAM (MRAM)、電阻式RAM (RRAM)，或其他類型之記憶體器件。CPB記憶體320及DPB 314可由同一記憶體器件或單獨記憶體器件提供。在各種實例中，CPB記憶體320可與視訊解碼器300之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。
另外或替代地，在一些實例中，視訊解碼器300可自記憶體120 (圖1)擷取經寫碼視訊資料。亦即，記憶體120可運用CPB 記憶體320儲存如上文所論述之資料。同樣地，當視訊解碼器300之一些或所有功能性實施於軟體中以由視訊解碼器300之處理電路系統執行時，記憶體120可儲存待由視訊解碼器300執行之指令。
繪示圖4中所展示之各種單元以輔助理解由視訊解碼器300執行之操作。單元可被實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。與圖3相似，固定功能電路係指提供特定功能性並在可執行之操作時被預設的電路。可程式化電路係指可經程式化以執行各種任務並在可執行之操作中提供靈活功能性的電路。舉例而言，可程式化電路可執行軟體或韌體，軟體或韌體致使可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義之方式操作。固定功能電路可執行軟體指令(例如用以接收參數或輸出參數)，但由固定功能電路執行之操作之類型通常係不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為相異電路區塊(固定功能或可程式化)，且在一些實例中，一或多個單元可為積體電路。
視訊解碼器300可包括由可程式化電路形成之ALU、EFU、數位電路、類比電路及/或可程式化核心。在視訊解碼器300之操作由在可程式化電路上執行之軟體執行的實例中，晶片上或晶片外記憶體可儲存由視訊解碼器300接收及執行之軟體之指令(例如物件程式碼)。
熵解碼單元302可自CPB接收經編碼視訊資料，並熵解碼視訊資料以再生語法元素。預測處理單元304、反量化單元306、反轉換處理單元308、重建構單元310及濾波器單元312可基於自位元串流提取之語法元素產生經解碼視訊資料。
一般而言，視訊解碼器300在逐區塊基礎上重建構圖像。視訊解碼器300可個別地對每一區塊執行重建構操作(其中當前正被重建構(亦即，解碼)之區塊可被稱作「當前區塊」)。
熵解碼單元302可熵解碼定義經量化轉換係數區塊之經量化轉換係數的語法元素，以及諸如量化參數(QP)及/或轉換模式指示之轉換資訊。在一些實例中，熵解碼單元302可熵解碼指示例如啟用、停用抑或減弱轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素。反量化單元306可使用與經量化轉換係數區塊相關聯之QP以判定量化程度並同樣地判定反量化程度以供反量化單元306應用。反量化單元306可例如執行按位元左移操作以反量化經量化轉換係數。反量化單元306可藉此形成包括轉換係數之轉換係數區塊。
在反量化單元306形成轉換係數區塊之後，反轉換處理單元308可將一或多個反轉換應用於轉換係數區塊以產生與當前區塊相關聯之殘差區塊。舉例而言，反轉換處理單元308可將反DCT、反整數轉換、反卡忽南-拉維轉換(KLT)、反旋轉轉換、反方向轉換或另一反轉換應用於係數區塊。
此外，預測處理單元304根據由熵解碼單元302熵解碼之預測資訊語法元素產生預測區塊。舉例而言，若預測資訊語法元素指示當前區塊被框間預測，則運動補償單元316可產生預測區塊。在此狀況下，預測資訊語法元素可指示DPB 314中供擷取參考區塊之參考圖像，以及運動向量，其識別參考圖像中之參考區塊相對於當前圖像中之當前區塊之位置的位置。運動補償單元316通常可以與關於運動補償單元224 (圖3)所描述之方式實質上相似的方式執行框間預測程序。舉例而言，預測處理單元304可接收指示針對當前區塊啟用、停用抑或減弱轉換域濾波之一或多個語法元素的值，其可藉由熵解碼單元302解碼。在此實例中，預測處理單元304可基於指示針對當前區塊啟用、停用或減弱轉換域濾波的一或多個語法元素之值判定針對當前區塊啟用、停用抑或減弱轉換域濾波。
作為另一實例，若預測資訊語法元素指示當前區塊被框內預測，則框內預測單元318可根據由預測資訊語法元素指示之框內預測模式產生預測區塊。再次，框內預測單元318通常可以與關於框內預測單元226 (圖3)所描述之方式實質上相似的方式執行框內預測程序。框內預測單元318可自DPB 314擷取當前區塊之相鄰樣本之資料。
重建構單元310可使用預測區塊及殘差區塊重建構當前區塊。舉例而言，重建構單元310可將殘差區塊之樣本與預測區塊之對應樣本相加以重建構當前區塊。
濾波器單元312可對經重建構區塊執行一或多個濾波操作。舉例而言，濾波器單元312可執行解區塊操作以縮減沿經重建構區塊之邊緣之區塊效應假影。未必在所有實例中執行濾波器單元312之操作。舉例而言，濾波器單元312可經組態以使用LUT判定經重建構區塊之第一轉換函數值，內插該第一轉換函數值以產生第二轉換函數值，且使用該第二轉換函數值將經重建構區塊濾波。濾波器單元312可經組態以執行如本文中進一步描述的轉換域濾波(參見圖5至圖8及圖11至圖14)。
在一些實例中，熵解碼單元302可熵解碼指示例如啟用、停用抑或減弱轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素。濾波器單元312可基於轉換域濾波對經重建構區塊執行一或多個濾波器操作。舉例而言，濾波器單元312可回應於熵解碼單元302熵解碼指示啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素而執行轉換域濾波(例如，哈達瑪轉換濾波)。
視訊解碼器300可將經重建構區塊儲存於DPB 314中。如上文所論述，DPB 314可向預測處理單元304提供參考資訊，諸如用於框內預測之當前圖像及用於後續運動補償之經先前解碼圖像的樣本。此外，視訊解碼器300可輸出來自DPB之經解碼圖像以用於隨後呈現於諸如圖1之顯示器件118的顯示器件上。
以此方式，視訊解碼器300表示一種視訊解碼器件之一實例，其包括：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理單元，其實施於電路系統中且經組態以：接收包括經編碼視訊資料之一位元串流；自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊；及使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊。回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，該一或多個處理單元經組態以對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊。在此實例中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以：產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集；對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量；及將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量。在此實例中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經進一步組態以：對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
圖5為說明實例濾波程序之概念圖。對經寫碼區塊之轉換係數或對殘差區塊之轉換係數進行量化可導致在資料之區塊中引入量化假影。
此等假影中之一者——區塊假影，即並不存在於原始圖像(應注意，圖像可為靜態影像或來自視訊序列之圖框)中的水平及豎直不連續可由中度至高度壓縮所導致。平坦區域中之此等假影看起來像「平鋪」，因為此等假影不藉由高度對比內容遮蔽。此外，播放視訊中之區塊假影可觀察為「移動且閃爍」，因為不連續性在連續圖框中之位置不同。
區塊假影之一來源為對框內及框間預測誤差進行的基於區塊之轉換寫碼，包括轉換及量化。轉換係數之粗略量化可引起區塊邊界處之視覺上干擾不連續。運動補償之預測為視訊中之區塊假影的另一來源。經運動補償之區塊可藉由複製來自可能不同參考圖框之不同位置的經內插像素資料而產生。因為此等資料幾乎不可能完全相符，所以資料之經複製區塊的邊界上通常產生不連續。
藉由轉換係數之純量量化引入至信號中的量化雜訊可能造成將量化雜訊引入至經重建構信號。為抑制此雜訊並恢復原始信號，已提議各種濾波器設計。此等濾波器設計之一個實例為解區塊濾波器。此等濾波設計之另一實例係在轉換域中濾波以阻斷假影抑制，諸如(但不限於)用於高斯雜訊抑制的滑動窗3D DCT演算法(SW-3DDCT)技術中之濾波。轉換域濾波之又一實例係針對視訊寫碼所提議之哈達瑪轉換濾波。下文提供哈達瑪轉換濾波之簡要說明。
在圖5之實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用包括像素321的配置於2×2窗內定位為左上樣本組之第一樣本集323產生像素321之第一經濾波值。在此實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用包括像素321的配置於2×2窗內定位為右上樣本組之第二樣本集325產生像素321之第二經濾波值。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用包括像素321的配置於2×2窗內定位為左下樣本組之第三樣本集327產生像素321之第三經濾波值。此外，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用包括像素321的配置於2×2窗內定位為右下樣本組之第四樣本集329產生像素321之第四經濾波值。視訊編碼器200或視訊解碼器300可使用第一經濾波值、第二經濾波值、第三經濾波值及第四經濾波值產生像素321之平均值。以此方式，哈達瑪轉換濾波可幫助減小區塊假影及/或量化雜訊。
在哈達瑪轉換濾波中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將濾波器應用於運用非零轉換係數進行重建構之區塊。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可在區塊重建構之後便對經解碼樣本執行濾波。舉例而言，視訊解碼器300可經組態以接收包括經編碼視訊資料之位元串流，且自位元串流解碼一或多個語法元素之值，以產生當前區塊之殘差區塊、當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊。在此實例中，視訊解碼器300可經組態以使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊以產生經重建構區塊。在一些實例中，視訊編碼器200可經組態以使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊以產生經重建構區塊。在此實例中，視訊編碼器200可經組態以編碼視訊資料之位元串流，該位元串流包括指示預測資訊、殘差區塊及指示針對當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的語法元素。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將經濾波結果既用於輸出，亦用於空間及時間預測。濾波器可具有用於框內及框間CU濾波兩者的相同實施。
舉例而言，對於來自經重建構區塊之每一像素，像素處理可包括以下步驟中之一或多者以對經重建構區塊執行轉換域濾波。在第一步驟中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300將局部相鄰大小為2×2的樣本與包括於2×2窗中之當前像素組裝。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以產生經重建構區塊之像素之一樣本集。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可根據指定圖案進行樣本組裝。
在第二步驟中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300對四個樣本構成之總成進行4點哈達瑪轉換。在第三步驟中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300藉由不均勻定限及濾波器係數縮放進行轉換域濾波，
Figure 02_image001
方程式1 其中(i) 為哈達瑪光譜中之光譜分量之索引，R(i) 為對應於索引的經重建構像素之光譜分量，m =4 為等於光譜分量之數目的標準化常量，σ為使用以下方程式自編解碼器量化參數QP導出的濾波參數：
Figure 02_image003
方程式2
換言之，舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可對像素之樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之光譜分量，且將經重建構像素之光譜分量濾波以產生經重建構像素之經濾波光譜分量。
對應於DC值之第一光譜分量可繞過，不進行濾波。在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可執行經濾波光譜之反4點哈達瑪轉換。在一些實例中，在執行濾波步驟之後，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將經濾波像素置放至原始方位至累積緩衝器中。在一些實例中，在完成像素之濾波之後，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可藉由用於每一像素濾波的處理窗2×2之數目將累積值標準化。濾波程序示意性地呈現於圖6上。
圖6為說明實例等效濾波器形狀之概念圖。等效濾波器形狀為像素之3×3區塊351，如圖6中所描繪。方程式1中所指定之轉換域濾波程序引入光譜分量R(i) 與始終小於1之縮放係數的乘積。為排除乘積，可如下文方程式3中所示的使用基於LUT之傳送函數：
  
Figure 02_image005
 方程式3
在方程式3中，
Figure 02_image007
. 其中(i) 為哈達瑪光譜中之光譜分量的索引，σ經定義於方程式2中，abs()為返回絕對值之函數，R(i) 為對應於索引的經重建構像素之光譜分量，且m =4 為等於光譜分量之數目的標準化常量。
換言之，舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可組裝(例如，掃描、產生等)經重建構區塊之像素(例如，A)的樣本集353，對像素之樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之光譜分量355，及將經重建構像素之光譜分量355濾波以產生經重建構像素之經濾波光譜分量357。在此實例中，轉換為哈達瑪轉換，然而，在其他實例中，可使用其他轉換。
視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可接著將反哈達瑪轉換應用於經重建構像素之經濾波光譜分量。在此實例中，在其他實例中，可使用其他反轉換。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可對經重建構像素之經濾波光譜分量357執行自頻域至像素域之反轉換以產生像素(例如，A')之經濾波值359。
視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可對含有該樣本之所有2×2區域重複此程序，且可取結果之平均值。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用像素之第一樣本集323產生像素之第一經濾波值，使用像素之第二樣本集325產生像素之第二經濾波值，使用像素之第三樣本集327產生像素之第三經濾波值，及使用像素之第四樣本集329產生像素之第四經濾波值。及取第一經濾波值、第二經濾波值、第三經濾波值及第四經濾波值之平均值以產生像素之平均值。
對於樣本x，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經由左上組樣本之光譜X1、右上組樣本之光譜X2、左下組樣本之光譜X3及右下組樣本之光譜X4處理四個區塊2×2。藉由反哈達瑪轉換自經縮放係數產生的輸出值形成估計值xi，藉由取估計值之平均值產生輸出值y：
Figure 02_image009
方程式 4 其中Xi之轉換係數，TF為傳送函數，invT為反轉換之程序。
亦即，舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以針對像素之每一樣本集重複該程序。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以產生像素之第二樣本集。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以對像素之第二樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之第二光譜分量。在此實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以將經重建構像素之第二光譜分量濾波以產生經重建構像素之第二經濾波光譜分量。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以對經重建構像素之第二經濾波光譜分量執行自頻域至像素域之反轉換以產生像素之第二經濾波值。
視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可使用查找表估算方程式3(或2)中之傳送函數。在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可僅僅列表顯示正值，且對於大於127之值，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可實際上使用近似值F(x)=x。此外，在一些實例中，並非列出介於0與127之間的每一值。實情為，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可使用子取樣，從而使用總共N (32或16)個值。
圖7為說明使用經子取樣查找表(LUT)之實例傳送函數之概念圖。獨立LUT針對每一QP值進行建構，且經子取樣以減少所利用儲存，參見圖7中所顯現，其中曲線702展示表示方程式3 (或2)之傳送函數的預期LUT，且線344展示其近似值。圖7說明相較於LUT 14.3b，最低qp範圍為18至23的線342處之原始LUT。在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以基於QP值選擇及/或導出LUT。
因此，對於作為一實例的qp範圍(18至23)，如在圖7中所顯現，使用經子取樣LUT 14.3的(線344)的傳送函數相較於非經子取樣版本(線342)具有更多不連續。此近似值包括以規則間隔開的不連續。
此等不連續會導致經濾波輸出中出現量化效應。針對一區塊考慮以下斜度為-5.5的緩慢亮度斜變：
Figure 02_image011
在應用哈達瑪轉換之後，經由傳送函數(LUT)饋給AC係數且應用反哈達瑪轉換，此已變為：
Figure 02_image013
Figure 02_image015
圖8為說明處理斜度為-5.5之亮度斜變的實例效應之概念圖。圖8繪製處理前(線346)後(線348)的上文掃描線之強度。如圖8中可見，處理使得亮度斜變顫動(線348)。
方程式3(或2)之傳送函數的近似值可產生規則的不連續。此等不連續之存在會可能導致經重建構影像中引入失真或聚束假影。
轉換域設計之另一態樣為在同等對待所有估計值的情況下取針對重疊窗大小2×2產生之經濾波估計值的平均值。因此，當應用轉換濾波(諸如哈達瑪轉換濾波)時，無關於區塊內之錯誤分佈的先前技術可用。
轉換域設計之第三態樣為區塊之所有樣本進行濾波，因此，當應用轉換濾波(諸如哈達瑪轉換濾波)時，可能不會使用關於錯誤分佈之先前技術。
本發明提議若干技術以改良針對視訊編解碼器內的重建構後應用程式所提議的哈達瑪轉換濾波之執行。本發明之技術可單獨使用或組合使用。
在第一技術中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用藉由使用方程式3產生的經縮減大小傳送函數。
在第二技術中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經由粗略描述轉換函數的TF值之導出，導出輸入值x之實際轉換函數值TF(x)。在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可利用諸如線性內插(例如，藉由分段線性內插)之導出程序。在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可使用y = x*a + b實施線性內插。在一些實例中，TF(x) = TF(0) + x*dTF，其中TF(0)為轉換函數之起始點，x為輸入值，且dTF為描述TF函數之斜度的線性函數參數。可替代地或另外，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經由二元偏移實施線性內插： T(x) = TF(0) + x ＜＜ numShifts 在上文方程式中，numShift表示乘數，例如，dTF=1＜＜numShift；
可替代地或另外，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經由LUT提取實施此內插： TF(x) = TF(0) + LUT1(x＞＞numShifts) + LUT2 (x - 1＜＜numShifts) 在上文方程式中，LUT表示按粗略表示的傳送函數TF之趨勢，且LUT2提供轉換函數TF(x)之局部改進值。
在一些實例中，視訊編碼器200可將TF(x)之線性近似值的參數提供至解碼器(例如，視訊解碼器300)作為旁側資訊。在一些實例中，視訊解碼器300可自藉由視訊編碼器200在位元串流中發信的語法元素導出TF(x)之線性近似值之參數。在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可自給定區塊的區塊大小、寫碼模式及轉換類型及/或轉換係數值導出TF(x)之線性近似值的參數。
在一些實例中，至解碼器(例如，視訊解碼器300)的TF(x)之線性近似值之參數可為適應於截塊、圖像塊、圖像塊或CU之圖像塊群組的。
在一些實例中，視訊編碼器200可將描述TF(x)之線性近似值之參數的若干參數作為旁側資訊提供至解碼器(例如，視訊解碼器300)或經由經寫碼位元串流提供該等參數。TF(x)之線性近似值之此等參數中的一些可為透明的，因此忽略濾波。可藉由導出索引值自所提供集合選擇適當TF，該索引值指定來自位元串流之語法元素或來自經寫碼視訊信號之參數的濾波器ID。
在第三技術中，可運用自提供至視訊解碼器300之旁側資訊或自當前區塊(亦即，當前處理之區塊)之參數導出的某一權重取用促成方程式4中之輸出值y的估計值。當前區塊之實例參數可包括當前區塊之區塊大小、樣本x位於當前區塊內的空間位置、當前區塊之寫碼模式或自位元串流導出之語法元素。
視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可利用諸如線性內插之權重導出程序，例如藉由分段。 y = ( a1 * invT(TF(X1)) + a2 * invT(TF(X2)) + a3 * invT(TF(X3)) + a4* invT(TF(X4)))＞＞2方程式 5
換言之，舉例而言，視訊編碼器200可經組態以判定第一權重值(例如，a1)、第二權重值(例如，a2)、第三權重值(例如，a3)及第四權重值(例如，a4)，且編碼包括指示第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值的一或多個語法元素之值的旁側資訊。類似地，視訊解碼器300可經組態以解碼一或多個語法元素之值以產生旁側資訊，且使用該旁側資訊判定第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值。
在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以基於當前區塊之區塊大小、第一樣本集之每一樣本在當前區塊內的空間位置及當前區塊之寫碼模式中之一或多者導出第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值。
為執行轉換域濾波，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以使用第一權重值及使用像素之第一樣本集所產生的第一經濾波值來產生像素之第一經加權值。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以藉由將第一權重值(a1)與第一經濾波值相乘來產生第一經加權值(a1 * invT(TF(X1))，該第一經濾波值藉由計算invT(TF(X1)而產生。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可使用第二權重值及使用像素之第二樣本集所產生的第二經濾波值來產生像素之第二經加權值，使用第三權重值及使用像素之第三樣本集所產生的第三經濾波值來產生像素之第三經加權值，使用第四權重值及使用像素之第四樣本集所產生的第四經濾波值來產生像素之第四經加權值。
在此實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可取第一經加權值、第二經加權值、第三經加權值及第四經加權值之平均值以產生像素之平均值。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以產生經濾波區塊以指示像素之平均值。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以藉由計算a1 * invT(TF(X1)來產生第一經加權值，藉由計算a2 * invT(TF(X2)來產生第二經加權值，藉由計算a3 * invT(TF(X3)來產生第三經加權值，及藉由計算a4 * invT(TF(X4)來產生第四經加權值。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可將第一經加權值、第二經加權值、第三經加權值及第四經加權值求和，且藉由將結果偏移兩次(例如＞＞2)來將結果除以四以產生像素之平均值。
在第四技術中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可藉由矩形窗形成樣本X1至X4之群組，矩形窗之實際性質(例如，每一方向上的大小)可視當前區塊性質而定，諸如大小/寫碼模式或轉換性質。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可基於當前區塊之大小及/或當前區塊之寫碼模式中之一或多者判定像素之樣本集(例如，X1)的矩形窗之大小。
在第五技術中，在當前區塊內，並非當前區塊之每一樣本皆可被處理。舉例而言，基於轉換之濾波器可受限於佈置於經處理區塊之邊界區域(例如，當前區塊之外部邊緣)中的樣本。因此，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可不對經處理區塊之中心區域中的樣本應用濾波。
換言之，舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以判定像素是否處於當前區塊之邊界區域內。回應於判定像素處於當前區塊之邊界區域內，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以對像素之樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之光譜分量。在此實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以將經重建構像素之光譜分量濾波以產生經重建構像素之經濾波光譜分量。視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以對經重建構像素之經濾波光譜分量執行自頻域至像素域之反轉換以產生像素之經濾波值。
在一些實例中，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以判定像素未處於當前區塊之邊界區域內，且回應於判定像素未處於當前區塊之邊界區域內，阻止對像素執行轉換域濾波。
在第六技術中，可藉由在CU層級、CTU層級、TU層級、截塊層級、圖像層級或序列層級上在位元串流中發信的語法元素啟用、停用或減弱基於轉換之濾波的控制(例如，相比所啟用的更小係數壓縮)。可按與其他資料交錯之旗標元件或識別符元件之形式或按適用性映射之形式發信啟用、停用或減弱基於轉換之濾波的語法元素。或者，可部署某些決策制定邏輯以關於基於轉換之濾波之適用性得出結論。舉例而言，視訊編碼器200及/或視訊解碼器300可經組態以基於當前區塊之大小、預測時間或其他資訊判定啟用、停用抑或減弱基於轉換之濾波。
舉例而言，回應於判定可自一或多個語法元素之值解碼的轉換域濾波資訊指示針對當前區塊啟用轉換域濾波，視訊解碼器300可對經重建構區塊執行轉換域濾波以產生經濾波區塊。類似地，在一個實例中，回應於判定針對當前區塊啟用轉換域濾波，視訊編碼器200可編碼視訊資料之位元串流。在此實例中，位元串流包括指示預測資訊、殘差區塊及指示針對當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的語法元素。此外，在此實例中，視訊編碼器200可對經重建構區塊執行轉換域濾波以產生經濾波區塊。
在一些實例中，視訊解碼器300可判定可自一或多個語法元素之值解碼的轉換域濾波資訊是否指示針對當前區塊減弱轉換域濾波。在此實例中，視訊解碼器300可基於轉換域濾波資訊是否指示針對當前區塊減弱轉換域濾波將經重建構像素之光譜分量濾波。舉例而言，視訊解碼器300可在啟用轉換域濾波時在轉換域濾波中將第一查找表用於濾波，且在減弱轉換域濾波時在轉換域濾波中將第二查找表用於濾波，其相比第一查找表產生更少壓縮係數。類似地，視訊編碼器200可經組態以編碼位元串流以包括一或多個語法元素，該一或多個語法元素發信轉換域濾波以指示針對當前區塊減弱抑或針對當前區塊啟用轉換域濾波，且基於轉換域濾波資訊是否指示針對當前區塊減弱轉換域濾波而將經重建構像素之光譜分量濾波。
本文中描述的使用在位元串流中發信以指示是否啟用/停用/減弱基於轉換之濾波的語法元素之值的用於控制基於轉換之濾波的技術可改良藉由視訊解碼器300解碼之資料的品質，其可相較於並不發信基於轉換之濾波值的系統，改良藉由視訊編碼器200及/或視訊解碼器300進行的視訊資料之預測。因此，本文中描述之技術可改良視訊編碼器200及/或視訊解碼器300之執行，其可相較於並不發信基於轉換之濾波值的系統，導致較高計算效率、較小位元串流及/或較低功率消耗中之一或多者。
圖9為說明用於編碼當前區塊之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊編碼器200 (圖1及圖2)予以描述，但應理解，其他器件可經組態以執行與圖9之方法相似的方法。
在此實例中，視訊編碼器200最初預測當前區塊(350)。舉例而言，視訊編碼器200可形成當前區塊之預測區塊。在一些實例中，視訊編碼器200基於儲存於經解碼圖像緩衝器218中的已藉由濾波器單元216例如使用轉換域濾波進行濾波之先前區塊判定預測區塊。視訊編碼器200可接著計算當前區塊之殘差區塊(352)。為了計算殘差區塊，視訊編碼器200可計算當前區塊之原始未經寫碼區塊與預測區塊之間的差。視訊編碼器200可接著轉換並量化殘差區塊之係數(354)。接著，視訊編碼器200可掃描殘差區塊之經量化轉換係數(356)。在掃描期間或在掃描之後，視訊編碼器200可熵編碼係數(358)。舉例而言，視訊編碼器200可使用CAVLC或CABAC編碼係數，以包括指示針對當前區塊啟用、停用抑或減弱轉換域濾波之一或多個語法值。視訊編碼器200可接著輸出區塊之經熵寫碼資料(360).
圖10為說明用於解碼視訊資料之當前區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖3)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以進行類似於圖10之方法的方法。
視訊解碼器300可接收當前區塊之經熵寫碼資料，諸如經熵寫碼預測資訊及對應於當前區塊之殘差區塊之係數之經熵寫碼資料(370)。視訊解碼器300可熵解碼經熵寫碼資料以判定當前區塊之預測資訊並再生殘差區塊之係數(372)。在一些實例中，視訊解碼器300可熵解碼經熵寫碼資料以判定轉換域濾波資訊。
視訊解碼器300可例如使用如由當前區塊之預測資訊所指示之框內或框間預測來預測當前區塊(374)，以計算當前區塊之預測區塊。在一些實例中，視訊解碼器300基於儲存於經解碼圖像緩衝器314中的已藉由濾波器單元312例如使用轉換域濾波進行濾波之先前區塊判定預測區塊。視訊解碼器300接著可反掃描經再生之係數(376)以產生經量化轉換係數之區塊。視訊解碼器300可接著反量化及反轉換係數以產生殘差區塊(378)。視訊解碼器300可最後藉由組合預測區塊及殘差區塊來解碼當前區塊(380)。視訊解碼器300可使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊，並基於轉換域濾波資訊是否指示針對當前區塊啟用、停用或減弱轉換域濾波而應用轉換域濾波。
圖11為說明用於解碼轉換域濾波資訊之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖3)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以進行類似於圖11之方法的方法。
視訊解碼器300可接收包括經編碼視訊資料之位元串流(402)。視訊解碼器300可自位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生當前區塊之殘差區塊、當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊(404)。視訊解碼器300可使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊以產生經重建構區塊(406)。視訊解碼器300可判定轉換域濾波資訊指示針對當前區塊啟用轉換域濾波(408)。舉例而言，視訊解碼器300可回應於判定轉換域濾波資訊的且指派至轉換域濾波的特定旗標得以設定而判定轉換域濾波資訊指示針對當前區塊啟用轉換域濾波。視訊解碼器300可視情況判定轉換域濾波器資訊是否指示轉換域濾波被減弱(410)。舉例而言，視訊解碼器300可回應於判定轉換域濾波資訊的且指派至轉換域濾波的特定旗標得以設定而判定轉換域濾波資訊指示針對當前區塊減弱轉換域濾波。回應於判定轉換域濾波資訊指示針對當前區塊啟用轉換域濾波，視訊解碼器300可對經重建構區塊執行轉換域濾波以產生經濾波區塊(412)。舉例而言，視訊解碼器300可執行圖12及/或圖13中所說明之一或多個步驟。視訊解碼器300可視情況輸出經濾波區塊以供顯示(414)。
圖12為說明用於轉換域濾波之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖3)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以進行類似於圖12之方法的方法。舉例而言，在圖12中所描述之程序可由視訊編碼器200 (圖1及圖4)執行。
視訊解碼器300可針對經重建構區塊之像素之每一樣本集產生經重建構區塊之像素之樣本集(430)。舉例而言，視訊解碼器300可產生圖5之第一樣本集323、第二樣本集325、第三樣本集327及第四樣本集329。視訊解碼器300可針對經重建構區塊之像素之每一樣本集，對像素之該樣本集執行自像素域至頻域之轉換以產生經重建構像素之光譜分量(432)。舉例而言，視訊解碼器300可對樣本集353應用哈達瑪轉換以產生經重建構像素之光譜分量355，如圖6中所展示。
視訊解碼器300可針對經重建構區塊之像素之每一樣本集，將經重建構像素之光譜分量濾波以產生經重建構像素之經濾波光譜分量(434)。舉例而言，視訊解碼器300可使用等式1、2及/或3將光譜分量濾波。視訊解碼器300可針對經重建構區塊之像素之每一樣本集，對經重建構像素之經濾波光譜分量執行自頻域至像素域之反轉換以產生像素之經濾波值(436)。舉例而言，視訊解碼器300可對經重建構像素之經濾波光譜分量357應用反哈達瑪轉換以產生經濾波值359，如圖6中所展示。在一些實例中，針對像素之四個樣本集中之每一者產生經濾波值(參見圖5)。
視訊解碼器300可判定第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值438)。舉例而言，視訊解碼器300可基於當前區塊之區塊大小、第一樣本集之每一樣本在當前區塊內的空間位置及當前區塊之寫碼模式中之一或多者導出第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值。舉例而言，視訊解碼器300可基於當前區塊之區塊大小導出第一權重值，其具有比第一權重值更大的值。
在一些實例中，視訊解碼器300可解碼一或多個語法元素之值以產生旁側資訊，且使用旁側資訊判定第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值。在一些實例中，視訊解碼器300可僅僅判定第一權重值、第二權重值、第三權重值及第四權重值中之每一者具有值1。
視訊解碼器300可取第一經加權值、第二經加權值、第三經加權值及第四經加權值之平均值以產生像素之平均值(440)。舉例而言，視訊解碼器300可計算方程式4或方程式5。
圖13為說明使用邊界區域的轉換域濾波之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊解碼器300 (圖1及圖3)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以進行類似於圖13之方法的方法。舉例而言，在圖13中所描述之程序可由視訊編碼器200 (圖1及圖4)執行。
視訊解碼器300可判定像素是否處於當前區塊之邊界區域內(452)。回應於判定像素處於當前區塊之邊界區域內(決定區塊452為「是」)，視訊解碼器300可產生樣本集，對像素之樣本集執行轉換(例如，哈達瑪轉換)，濾波，及執行反轉換(例如，反哈達瑪轉換)(454)。然而，回應於判定像素未處於當前區塊之邊界區域內(決定區塊452為「否」)，視訊解碼器300可阻止產生樣本集，對像素之樣本集執行轉換、濾波及執行反轉換(456)。在任何狀況下，視訊解碼器300可判定是否經重建構區塊之所有像素均被處理(458)。回應於判定經重建構區塊之所有像素並未均被處理(區塊458為「否」)，視訊解碼器300遞增像素計數器(460)且程序進行至決定區塊452。回應於判定經重建構區塊之所有像素均被處理(區塊458為「否」)，程序結束。
圖14為說明用於編碼轉換域濾波資訊之實例方法之流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管相對於視訊編碼器200 (圖1及圖3)加以描述，但應理解，其他器件可經組態以進行類似於圖14之方法的方法。
視訊編碼器200可使用預測資訊及殘差區塊重建構當前區塊以產生經重建構區塊(470)。視訊編碼器200可判定針對當前區塊啟用轉換域濾波(472)。舉例而言，回應於判定當前區塊包括並不存在於原始圖像中之假影或水平及豎直不連續，視訊編碼器200可判定針對當前區塊啟用轉換域濾波。在一些實例中，視訊編碼器200可視情況判定轉換域濾波資訊是否指示針對當前區塊減弱轉換域濾波。視訊編碼器200可回應於判定針對當前區塊啟用轉換域濾波進行以下操作：編碼視訊資料之位元串流，該位元串流包括指示預測資訊、殘差區塊及指示針對當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的語法元素(474)，且對經重建構區塊執行轉換域濾波以產生經濾波區塊(476)。舉例而言，視訊編碼器200可執行圖12及/或圖13中所說明之一或多個步驟。視訊編碼器200可視情況將經濾波區塊儲存在經解碼圖像緩衝器218處(478)。
應認識到，取決於實例，本文中所描述之技術中之任一者之某些動作或事件可以不同序列被執行，可被添加、合併或完全省去(例如並非所有所描述動作或事件皆為實踐該等技術所必要)。此外，在某些實例中，可例如經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非循序地執行動作或事件。
在一或多個實例中，所描述之功能可實施於硬體、軟體、韌體或其任何組合中。若實施於軟體中，則該等功能可作為一或多個指令或程式碼而儲存於電腦可讀媒體上或經由電腦可讀媒體進行傳輸，並由基於硬體之處理單元執行。電腦可讀媒體可包括：電腦可讀儲存媒體，其對應於諸如資料儲存媒體之有形媒體；或通信媒體，其包括例如根據通信協定促進電腦程式自一處傳送至另一處之任何媒體。以此方式，電腦可讀媒體大體上可對應於(1)為非暫時性的有形電腦可讀儲存媒體，或(2)諸如信號或載波之通信媒體。資料儲存媒體可為可由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取指令、程式碼及/或資料結構以用於實施本發明中所描述之技術之任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。
作為實例而非限制，此類電腦可讀儲存媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存、磁碟儲存或其他磁性儲存器件、快閃記憶體，或可用以儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼且可由電腦存取之任何其他媒體。又，任何連接被適當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸纜線、光纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術自網站、伺服器或其他遠端源傳輸指令，則同軸纜線、光纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包括於媒體之定義中。然而，應理解，電腦可讀儲存媒體及資料儲存媒體並不包括連接、載波、信號或其他暫時性媒體，而是有關於非暫時性的有形儲存媒體。如本文中所使用，磁碟及光碟包括緊密光碟(CD)、雷射光碟、光學光碟、數位多功能光碟(DVD)、軟性磁碟及藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟運用雷射以光學方式再生資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
指令可由諸如以下各者之一或多個處理器執行：一或多個數位信號處理器(DSP)、一般用途微處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)，或其他等效整合式或離散邏輯電路系統。因此，如本文中所使用之術語「處理器」可指上述結構或適合於實施本文中所描述之技術之任何其他結構中之任一者。另外，在一些態樣中，本文中所描述之功能性可提供於經組態以供編碼及解碼或併入於經組合編解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。又，該等技術可完全實施於一或多個電路或邏輯元件中。
本發明之技術可實施於各種各樣的器件或裝置中，該等器件或裝置包括無線手機、積體電路(IC)或IC集合(例如晶片組)。在本發明中描述各種組件、模組或單元以強調經組態以執行所揭示技術之器件之功能態樣，但未必要求由不同硬體單元來實現。更確切地，如上文所描述，各種單元可組合於編解碼器硬體單元中，或由互操作性硬體單元之集合結合合適軟體及/或韌體提供，該等硬體單元包括如上文所描述之一或多個處理器。
已描述了各種實例。此等及其他實例在以下申請專利範圍之範疇內。
100:視訊編碼及解碼系統 102:源器件 104:視訊源 106:記憶體 108:輸出介面 110:電腦可讀媒體 112:儲存器件 114:檔案伺服器 116:目的地器件 118:顯示器件 120:記憶體 122:輸入介面 130:四元樹二元樹(QTBT)結構 132:對應寫碼樹型單元(CTU) 200:視訊編碼器 202:模式選擇單元 204:殘差產生單元 206:轉換處理單元 208:量化單元 210:反量化單元 212:反轉換處理單元 214:重建構單元 216:濾波器單元 218:經解碼圖像緩衝器(DPB) 220:熵編碼單元 222:運動估計單元 224:運動補償單元 226:框內預測單元 300:視訊解碼器 302:熵解碼單元 304:預測處理單元 306:反量化單元 308:反轉換處理單元 310:重建構單元 312:濾波器單元 314:經解碼圖像緩衝器(DPB) 316:運動補償單元 318:框內預測單元 320:經寫碼圖像緩衝器(CPB)記憶體 321:像素 323:第一樣本集 325:第二樣本集 327:第三樣本集 329:第四樣本集 342:線 344:線 346:線 348:線 350:步驟 351:區塊 352:步驟 353:樣本集 354:步驟 355:經重建構像素之光譜分量 356:步驟 357:經重建構像素之經濾波光譜分量 358:步驟 359:經濾波值 360:步驟 370:步驟 372:步驟 374:步驟 376:步驟 378:步驟 380:步驟 402:步驟 404:步驟 406:步驟 408:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟 430:步驟 432:步驟 434:步驟 436:步驟 438:步驟 440:步驟 452:步驟 454:步驟 456:步驟 458:步驟 460:步驟 470:步驟 472:步驟 474:步驟 476:步驟 478:步驟
圖1為說明可執行本發明之技術之實例視訊編碼及解碼系統的方塊圖。
圖2A及圖2B為說明實例四元樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹型單元(CTU)之概念圖。
圖3為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼器之方塊圖。
圖4為說明可執行本發明之技術的實例視訊解碼器之方塊圖。
圖5為說明實例濾波程序之概念圖。
圖6為說明實例等效濾波器形狀之概念圖。
圖7為說明使用經子取樣查找表(LUT)之實例傳送函數之概念圖。
圖8為說明處理斜度為-5.5之亮度斜變的實例效應之概念圖。
圖9為說明用於編碼當前區塊之實例方法之流程圖。
圖10為說明用於解碼當前區塊之實例方法之流程圖。
圖11為說明用於解碼轉換域濾波資訊之實例方法之流程圖。
圖12為說明用於轉換域濾波之實例方法之流程圖。
圖13為說明使用邊界區域的轉換域濾波之實例方法之流程圖。
圖14為說明用於編碼轉換域濾波資訊之實例方法之流程圖。
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
414:步驟

Claims (32)

  1. 一種解碼視訊資料之方法，該方法包含： 藉由實施於電路系統中之一視訊解碼器接收包括經編碼視訊資料之一位元串流； 藉由該視訊解碼器自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊； 藉由該視訊解碼器使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及 回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，藉由該視訊解碼器對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中執行轉換域濾波包含： 產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集； 對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量； 將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含： 藉由該視訊解碼器判定該轉換域濾波資訊是否指示針對該當前區塊減弱轉換域濾波，其中將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波係基於該轉換域濾波資訊是否指示針對該當前區塊減弱轉換域濾波。
  3. 如請求項1之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中執行轉換域濾波包含： 使用該像素之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用該像素之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值； 使用該像素之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值；及 取該第一經濾波值、該第二經濾波值、該第三經濾波值及該第四經濾波值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  4. 如請求項1之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，其中解碼包含解碼該一或多個語法元素之該等值以產生旁側資訊，其中該方法進一步包含藉由該視訊解碼器使用該旁側資訊判定一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值，且其中執行轉換域濾波包含： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值；及 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  5. 如請求項1之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中該方法進一步包含藉由該視訊解碼器基於該當前區塊之一區塊大小、該第一樣本集之每一樣本在該當前區塊內的一空間位置及該當前區塊之一寫碼模式中之一或多者導出一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值，其中執行轉換域濾波包含： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值；及 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  6. 如請求項1之方法，其中該樣本集為包括該像素的配置於一2×2窗內定位為一左上樣本組的一第一樣本集，其中該經濾波值為一第一經濾波值，且其中執行轉換域濾波包含： 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右上樣本組之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一左下樣本組之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值；及 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右下樣本組之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值。
  7. 如請求項1之方法，其中該等經重建構像素之該等光譜分量為該等經重建構像素之第一光譜分量，且該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量為該等經重建構像素之第一經濾波光譜分量，且其中執行轉換域濾波包含： 產生該像素之一第二樣本集； 對該像素之該第二樣本集執行自該像素域至該頻域之該轉換以產生該等經重建構像素之第二光譜分量； 將該等經重建構像素之該等第二光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之第二經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等第二經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之該反轉換以產生該像素之一第二經濾波值。
  8. 如請求項1之方法， 其中執行該轉換包含執行一哈達瑪轉換；且 其中執行該反轉換包含執行一反哈達瑪轉換。
  9. 如請求項1之方法，其中執行轉換域濾波包含： 判定該像素是否處於該當前區塊之一邊界區域內，其中產生該樣本集、執行該轉換、濾波及執行該反轉換係回應於判定該像素處於該當前區塊之該邊界區域內。
  10. 如請求項9之方法，其中該像素為一第一像素，且其中執行轉換域濾波包含： 判定一第二像素是否處於該當前區塊之該邊界區域內；及 回應於判定該第二像素未處於該當前區塊之該邊界區域內，阻止對該第二像素執行轉換域濾波。
  11. 一種用於解碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 記憶體，其經組態以儲存經編碼視訊資料；及 一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以： 接收包括該經編碼視訊資料之一位元串流； 自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊； 使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及 回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集； 對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量； 將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
  12. 如請求項11之裝置，其中該一或多個處理器經進一步組態以： 判定該轉換域濾波資訊是否指示針對該當前區塊減弱轉換域濾波，其中，為將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波，該一或多個處理器經組態以基於該轉換域濾波資訊是否指示針對該當前區塊減弱轉換域濾波而將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波。
  13. 如請求項11之裝置，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 使用該像素之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用該像素之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值； 使用該像素之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值；及 取該第一經濾波值、該第二經濾波值、該第三經濾波值及該第四經濾波值之平均值以產生該像素之一平均值，方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  14. 如請求項11之裝置，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，其中，為解碼，該一或多個處理器經組態以解碼該一或多個語法元素之該等值以產生旁側資訊，其中該一或多個處理器經組態以使用該旁側資訊判定一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值，且其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值； 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，其中該一或多個處理器經組態以產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  15. 如請求項11之裝置，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中該一或多個處理器經組態以基於該當前區塊之一區塊大小、該第一樣本集中之每一樣本在該當前區塊內的一空間位置及該當前區塊之一寫碼模式中之一或多者導出一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值；及 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，其中該一或多個處理器經組態以產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  16. 如請求項11之裝置，其中該樣本集為包括該像素的配置於一2×2窗內定位為一左上樣本組的一第一樣本集，其中該經濾波值為一第一經濾波值，且其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右上樣本組之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一左下樣本組之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值；及 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右下樣本組之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值。
  17. 如請求項11之裝置，其中該等經重建構像素之該等光譜分量為該等經重建構像素之第一光譜分量，且該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量為該等經重建構像素之第一經濾波光譜分量，且其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 產生該像素之一第二樣本集； 對該像素之該第二樣本集執行自該像素域至該頻域之該轉換以產生該等經重建構像素之第二光譜分量； 將該等經重建構像素之該等第二光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之第二經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等第二經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之該反轉換以產生該像素之一第二經濾波值。
  18. 如請求項11之裝置，其中，為執行該轉換，該一或多個處理器經組態以執行一哈達瑪轉換；且 其中，為執行該反轉換，該一或多個處理器經組態以執行一反哈達瑪轉換。
  19. 如請求項11之裝置，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 判定該像素是否處於該當前區塊之一邊界區域內，其中該一或多個處理器經組態以回應於判定該像素處於該當前區塊之該邊界區域內而產生該樣本集、執行該轉換、濾波及執行該反轉換。
  20. 如請求項19之裝置，其中該像素為一第一像素，且其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 判定一第二像素是否處於該當前區塊之該邊界區域內；及 回應於判定該第二像素未處於該當前區塊之該邊界區域內，阻止對該第二像素執行轉換域濾波。
  21. 一種用於解碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 用於接收包括經編碼視訊資料之一位元串流的構件； 用於自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊的構件； 用於使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊的構件；及 用於回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊的構件，其中用於執行轉換域濾波的構件包含： 用於產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集的構件； 用於對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量的構件； 用於將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量的構件；及 用於對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值的構件。
  22. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其儲存指令，該等指令在執行時使得一或多個處理器進行以下操作： 接收包括經編碼視訊資料之一位元串流； 自該位元串流解碼一或多個語法元素之值以產生一當前區塊之一殘差區塊、該當前區塊之預測資訊及轉換域濾波資訊； 使用該預測資訊及該殘差區塊重建構該當前區塊以產生一經重建構區塊；及 回應於判定該轉換域濾波資訊指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波，對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集； 對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量； 將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
  23. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含： 藉由實施於電路系統中之一視訊編碼器使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊； 回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波： 藉由該視訊編碼器編碼該視訊資料之一位元串流，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及 藉由該視訊編碼器對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中執行轉換域濾波包含： 產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集； 對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量； 將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
  24. 如請求項23之方法，其進一步包含： 藉由該視訊編碼器判定針對該當前區塊減弱抑或針對該當前區塊啟用該轉換域濾波，其中編碼包含編碼該位元串流以包括發信轉換域濾波以指示針對該當前區塊減弱抑或針對該當前區塊啟用該轉換域濾波的該一或多個語法元素，其中將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波係基於針對該當前區塊減弱抑或針對該當前區塊啟用該轉換域濾波。
  25. 如請求項23之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中執行轉換域濾波包含： 使用該像素之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用該像素之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值； 使用該像素之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值；及 取該第一經濾波值、該第二經濾波值、該第三經濾波值及該第四經濾波值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  26. 如請求項23之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，其中編碼包含編碼該一或多個語法元素以產生指示一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值的旁側資訊，且其中執行轉換域濾波包含： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值； 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  27. 如請求項23之方法，其中該樣本集為一第一樣本集，且該經濾波值為一第一經濾波值，且其中該方法進一步包含藉由該視訊編碼器基於該當前區塊之一區塊大小、該第一樣本集中之每一樣本在該當前區塊內的一空間位置及該當前區塊之一寫碼模式中之一或多者導出一第一權重值、一第二權重值、一第三權重值及一第四權重值，其中執行轉換域濾波包含： 使用該第一權重值及該第一經濾波值產生該像素之一第一經加權值； 使用該第二權重值及使用該像素之一第二樣本集所產生的一第二經濾波值產生該像素之一第二經加權值； 使用第三權重值及使用該像素之一第三樣本集所產生的一第三經濾波值產生該像素之一第三經加權值； 使用該第四權重值及使用該像素之一第四樣本集所產生的一第四經濾波值產生該像素之一第四經加權值；及 取該第一經加權值、該第二經加權值、該第三經加權值及該第四經加權值之平均值以產生該像素之一平均值，該方法進一步包含產生該經濾波區塊以指示該像素之該平均值。
  28. 如請求項23之方法，其中該樣本集為包括該像素的配置於一2×2窗內定位為一左上樣本組之一第一樣本集，其中該經濾波值為一第一經濾波值，且其中執行轉換域濾波包含： 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右上樣本組之一第二樣本集產生該像素之一第二經濾波值； 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一左下樣本組之一第三樣本集產生該像素之一第三經濾波值； 使用包括該像素的配置於該2×2窗內定位為一右下樣本組之一第四樣本集產生該像素之一第四經濾波值。
  29. 如請求項23之方法，其中該等經重建構像素之該等光譜分量為該等經重建構像素之第一光譜分量，且該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量為該等經重建構像素之第一經濾波光譜分量，且其中執行轉換域濾波包含： 產生該像素之一第二樣本集； 對該像素之該第二樣本集執行自該像素域至該頻域之該轉換以產生該等經重建構像素之一第二光譜分量； 將該等經重建構像素之該等第二光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之第二經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等第二經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之該反轉換以產生該像素之一第二經濾波值。
  30. 如請求項23之方法， 其中執行該轉換包含執行一哈達瑪轉換；且 其中執行該反轉換包含執行一反哈達瑪轉換。
  31. 如請求項23之方法，其中執行轉換域濾波包含： 判定該像素是否處於該當前區塊之一邊界區域內，其中產生該等樣本、執行該轉換、濾波及執行該反轉換係回應於判定該像素處於該當前區塊之該邊界區域內。
  32. 一種用於編碼視訊資料之裝置，該裝置包含： 記憶體，其經組態以儲存該視訊資料；及 一或多個處理器，其實施於電路系統中且經組態以： 使用預測資訊及一殘差區塊重建構一當前區塊以產生一經重建構區塊； 回應於判定針對該當前區塊啟用轉換域濾波： 編碼該視訊資料之一位元串流，該位元串流包括指示該預測資訊、該殘差區塊及指示針對該當前區塊啟用轉換域濾波之轉換域濾波資訊的一或多個語法元素；及 對該經重建構區塊執行轉換域濾波以產生一經濾波區塊，其中，為執行轉換域濾波，該一或多個處理器經組態以： 產生該經重建構區塊之一像素之一樣本集； 對該像素之該樣本集執行自一像素域至一頻域之一轉換以產生經重建構像素之光譜分量； 將該等經重建構像素之該等光譜分量濾波以產生該等經重建構像素之經濾波光譜分量；及 對該等經重建構像素之該等經濾波光譜分量執行自該頻域至該像素域之一反轉換以產生該像素之一經濾波值。
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