TW202106021A - 使用非矩形預測模式減少視訊資料之預測之運動場儲存 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種實例視訊寫碼裝置，其經組態以：對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯；在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯；回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊；且使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。

Description

使用非矩形預測模式減少視訊資料之預測之運動場儲存
本發明係關於視訊寫碼，包括視訊編碼及視訊解碼。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之裝置中，該等裝置包括數位電視、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、數位記錄裝置、數位媒體播放機、視訊遊戲裝置、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」)、視訊電傳會議裝置、視訊串流傳輸裝置及其類似者。數位視訊裝置實施視訊寫碼技術，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)、ITU-T H.265/高效視訊寫碼(HEVC)定義之標準，及此等標準的擴展中所描述之彼等技術。視訊裝置可藉由實施此類視訊寫碼技術而更有效地傳輸、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中所固有之冗餘。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。使用相對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。圖像可稱為圖框，且參考圖像可稱為參考圖框。
一般而言，本發明描述用於使用框間預測之視訊寫碼的技術。更明確而言，在框間預測期間，視訊資料區塊可使用非矩形分割模式，諸如三角形分割模式(TPM)或其他幾何分割模式來進行分割及預測。本發明描述可用以簡化針對非矩形分割模式，諸如TPM之資料之儲存的技術。因此，本發明之技術可減少在視訊寫碼程序期間及之後儲存的資料量，藉此改良視訊資料之儲存以及經寫碼視訊資料的位元速率。此外，本發明之技術可用以執行區塊之非矩形分割，該區塊形成單向框間預測截塊(亦即，P型截塊)的部分。即，除了本發明中所描述之其他技術外，視訊寫碼器可在對P型截塊之區塊執行的非矩形分割，諸如TPM期間停用混合操作。
在一個實例中，一種對視訊資料進行寫碼之方法包括：對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯；在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯；回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊；及使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
在另一實例中，一種用於對視訊資料進行寫碼之裝置包括：經組態以儲存視訊資料之一記憶體；及一或多個處理器，其實施於電路中且經組態以：對該視訊資料之一當前區塊的一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯；在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯；回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊於該記憶體中；且使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
在另一實例中，一種電腦可讀儲存媒體上面儲存有指令，該等指令在經執行時使得一處理器進行以下操作：對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯；在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯；回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊；且使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
在另一實例中，一種用於對視訊資料進行寫碼之裝置包括：用於對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼的構件，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯；用於在對該第一組運動資訊進行寫碼之後對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼的構件，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯；用於回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單而儲存該當前區塊之該第二組運動資訊的構件；及用於使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊的構件，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
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、目標及優點將自描述、圖式及申請專利範圍而為顯而易見。
本申請案主張2019年6月5日申請之美國臨時申請案第62/857 , 584 號及2019年6月14日申請之美國臨時申請案第62/861 , 811 號的權利，該等美國臨時申請案中之每一者的全部內容特此以引用方式併入。
視訊寫碼標準包括ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1 Visual、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2 Visual、ITU-T H.263、ISO/IEC MPEG-4 Visual及ITU-T H.264 (亦稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可調式視訊寫碼(SVC)及多視圖視訊寫碼(MVC)擴展。MVC的最新聯合草案係描述於2010年3月的「用於通用視聽服務之進階視訊寫碼」(ITU-T Recommendation H.264)中。另外，存在新開發的視訊寫碼標準，即ITU-T視訊寫碼專家群組(VCEG)及ISO/IEC運動圖像專家群組(MPEG)之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)已開發的高效率視訊寫碼(HEVC)。HEVC之最新草案可自phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v34.zip獲得。
此外，開發中之即將來臨的視訊寫碼標準描述於2019年3月19日至27日於CH日內瓦的ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11之聯合視訊專家小組(JVET)第14次會議JVET-N1001-v3上，Bross等人的「Versatile Video Coding(草案5)」中(在下文中為「VVC草案5」)。VVC及測試模型4 (VTM4)描述於中Chen等人之「Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 5 (VTM 5)」文獻JVET-N1002 (2019年5月21日)中。
視訊寫碼裝置(例如，視訊編碼器及視訊解碼器)實施壓縮技術以例如執行空間及時間預測來減小或移除輸入視訊信號中的固有冗餘。為了減少時間冗餘(亦即，相鄰圖框中之視訊信號之間的類似性)，實行運動估計以追蹤視訊對象之移動。可對變化之大小之區塊進行運動估計。作為運動估計之最終結果的對象移位通常被稱為運動向量。運動向量可具有二分之一像素、四分之一像素、1/16像素精度(或任何更精細精度)。此情形允許視訊寫碼器以高於整數像素方位的精度追蹤運動場，且因此獲得更好預測區塊。當使用具有分率像素值之運動向量時，實行內插操作。
在運動估計之後，視訊編碼器可使用某一速率-失真模型來判定最佳執行運動向量。接著，視訊編碼器可藉由使用最佳運動向量進行運動補償來形成預測視訊區塊。視訊編碼器可藉由自原始視訊區塊減去預測視訊區塊而形成殘餘視訊區塊。視訊編碼器接著可應用變換至殘餘區塊。視訊編碼器接著可量化所得變換係數且對經量化變換係數(及其他視訊資料，例如界定運動向量之運動資訊)進行熵編碼以進一步減小位元速率。
圖1為說明可執行本發明之技術的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對視訊資料進行寫碼(編碼及/或解碼)。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，諸如發信資料。
如圖1中所展示，在此實例中，系統100包括源裝置102，其提供待由目的地裝置116解碼及顯示之經編碼視訊資料。特定言之，源裝置102經由電腦可讀媒體110將視訊資料提供至目的地裝置116。源裝置102及目的地裝置116可包含廣泛範圍裝置中之任一者，該等裝置包括桌上型電腦、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、顯示裝置、數位媒體播放器、視訊遊戲主控台、視訊串流傳輸裝置或類似者。在一些情況下，源裝置102及目的地裝置116可經裝備用於無線通信，且由此可稱為無線通信裝置。
在圖1之實例中，源裝置102包括視訊源104、記憶體106、視訊編碼器200及輸出介面108。目的地裝置116包括輸入介面122、視訊解碼器300、記憶體120及顯示裝置118。根據本發明，源裝置102之視訊編碼器200及目的地裝置116的視訊解碼器300可經組態以應用用於減少使用三角形分割模式進行之預測之運動場儲存的技術。由此，源裝置102表示視訊編碼裝置之實例，而目的地裝置116表示視訊解碼裝置之實例。在其他實例中，源裝置及目的地裝置可包括其他組件或配置。舉例而言，源裝置102可自外部視訊源(諸如，外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地裝置116可與外部顯示裝置介接，而非包括整合式顯示裝置。
如圖1中所示，系統100僅為一個實例。大體而言，任何數位視訊編碼及/或解碼裝置可執行用於減少用於使用三角形分割模式進行預測之運動場儲存的技術。源裝置102及目的地裝置116僅為其中源裝置102產生經寫碼視訊資料以供傳輸至目的地裝置116的此類寫碼裝置之實例。本發明將「寫碼」裝置稱為對資料執行寫碼(編碼及/或解碼)之裝置。因此，視訊編碼器200及視訊解碼器300表示寫碼裝置之實例，詳言之分別表示視訊編碼器及視訊解碼器之實例。在一些實例中，裝置102、116可以大體上對稱的方式操作，使得裝置102、116中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統100可支援視訊裝置102、116之間的單向或雙向視訊傳輸以用於(例如)視訊串流傳輸、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。源裝置102之視訊源104可包括視訊俘獲裝置，諸如視訊攝影機、含有先前俘獲之原始視訊的視訊存檔及/或用以自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋入介面。作為另一替代例，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(有時被稱作「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。源裝置102接著可經由輸出介面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裝置116之輸入介面122接收及/或擷取。
源裝置102之記憶體106及目的地裝置116之記憶體120表示通用記憶體。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。另外或可替代地，記憶體106、120可儲存分別可由例如視訊編碼器200及視訊解碼器300執行之軟體指令。儘管在此實例中展示為與視訊編碼器200及視訊解碼器300分開，但應理解，視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可包括功能上類似或用途等效的內部記憶體。另外，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裝置102傳送至目的地裝置116的任何類型之媒體或裝置。在一個實例中，電腦可讀媒體110表示用以使源裝置102能即時例如經由射頻網路或基於電腦之網路直接傳輸經編碼視訊資料至目的地裝置116的通信媒體。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可根據通信標準(諸如無線通信協定)將所接收傳輸信號解調變。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。通信媒體可形成基於封包之網路(諸如，區域網路、廣域網路或諸如網際網路之廣域網路)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裝置102至目的地裝置116的通信之任何其他裝備。
在一些實例中，源裝置102可將經編碼資料自輸出介面108輸出至儲存裝置112。類似地，目的地裝置116可經由輸入介面122自儲存裝置112存取經編碼資料。儲存裝置112可包括多種分佈式或本端存取之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，源裝置102可將經編碼視訊資料輸出至檔案伺服器114，或可儲存源裝置102所產生之經編碼視訊的另一中間儲存裝置。目的地裝置116可經由串流傳輸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彼經編碼視訊資料傳輸至目的地裝置116的任何類型之伺服器裝置。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、內容傳遞網路裝置或網路附加儲存(NAS)裝置。目的地裝置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。此可包括無線通道(例如，Wi-Fi連接)、有線連接(例如，數位用戶線(DSL)、纜線數據機等)，或適合於存取儲存於檔案伺服器114上之經編碼視訊資料的兩者之一組合。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來操作。
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可經組態以根據蜂巢式通信標準(諸如4G、4G-LTE (長期演進)、進階LTE、5G或其類似者)來傳遞資料，諸如經編碼視訊資料。在輸出介面108包含無線傳輸器的一些實例中，輸出介面108及輸入介面122可經組態以根據其他無線標準(諸如IEEE 802.11規範、IEEE 802.15規範(例如ZigBee™)、Bluetooth™標準或其類似者)來傳遞資料，諸如經編碼視訊資料。在一些實例中，源裝置102及/或目的地裝置116可包括各別晶片上系統(SoC)裝置。舉例而言，源裝置102可包括SoC裝置以執行歸於視訊編碼器200及/或輸出介面108之功能性，且目的地裝置116可包括SoC裝置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的視訊寫碼，諸如，空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、網際網路串流傳輸視訊傳輸(諸如，經由HTTP之動態自適應串流傳輸(DASH))、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的數位視訊之解碼或其他應用。
目的地裝置116之輸入介面122自電腦可讀媒體110 (例如，儲存裝置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可包括由視訊編碼器200定義之發信資訊(其亦由視訊解碼器300使用)，諸如具有描述視訊區塊或其他經寫碼單元(例如，圖塊、圖像、圖像群組、序列或其類似者)之特性及/或處理的值之語法元素。顯示裝置118向使用者顯示經解碼視訊資料之經解碼圖像。顯示裝置118可表示各種顯示裝置中之任一者，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裝置。
儘管圖1中未示出，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，且可包括適當的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。若適用，則MUX-DEMUX單元可遵照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各自可經實施為各種適合之編碼器及/或解碼器電路中之任一者，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。當該等技術部分以軟體實施時，裝置可將用於軟體之指令儲存於合適之非暫時性電腦可讀媒體中，且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整合為各別裝置中之組合式編碼器/解碼器(編碼解碼器)的部分。包括視訊編碼器200及/或視訊解碼器300之裝置可包含積體電路、微處理器及/或無線通信裝置(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，諸如亦稱作高效視訊寫碼(HEVC)或其擴展(諸如多視圖及/或可調式視訊寫碼擴展)的ITU-T H.265操作。可替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據其他專有或行業標準操作，諸如根據亦經稱作多功能視訊寫碼(VVC)的聯合勘探測試模型(JEM)或ITU-T H.266操作。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。
大體而言，視訊編碼器200及視訊解碼器300可執行圖像之基於區塊的寫碼。術語「區塊」大體上係指包括待處理(例如編碼、解碼或以其他方式在編碼及/或解碼程序中使用)之資料的結構。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可對以YUV (例如Y、Cb、Cr)格式表示之視訊資料進行寫碼。亦即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可對明度及色度分量進行寫碼，而非對圖像之樣本的紅色、綠色及藍色(RGB)資料進行寫碼，其中色度分量可包括紅色調及藍色調色度分量兩者。在一些實例中，視訊編碼器200在編碼之前將所接收的RGB格式化資料轉換為YUV表示，且視訊解碼器300將YUV表示轉換為RGB格式。可替代地，預處理單元及後處理單元(圖中未示)可執行此等轉換。
本發明大體上可關於對圖像進行寫碼(例如編碼及解碼)以包括對圖像之資料進行編碼或解碼的程序。類似地，本發明可關於對圖像之區塊進行寫碼以包括編碼或解碼區塊之資料，例如預測及/或殘餘寫碼的程序。經編碼視訊位元串流大體上包括表示寫碼決策(例如寫碼模式)及圖像至區塊之分割的語法元素的一系列值。因此，對圖像或區塊進行寫碼之提及一般應理解為對形成圖像或區塊之語法元素的值進行寫碼。
HEVC定義各種區塊，包括寫碼單元(CU)、預測單元(PU)，以及變換單元(TU)。根據HEVC，視訊寫碼器(諸如視訊編碼器200)根據四分樹結構將寫碼樹單元(CTU)分割成CU。亦即，視訊寫碼器將CTU及CU分割成四個相同的非重疊正方形，且四分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，殘餘四分樹(RQT)表示TU之分割。在HEVC中，PU表示框間預測資料，而TU表示殘餘資料。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或VVC操作。根據JEM或VVC，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單元(CTU)。視訊編碼器200可根據樹型結構分割CTU，諸如四分樹二元樹(QTBT)結構或多類型樹(MTT)結構。QTBT結構移除多個分割類型之概念，諸如HEVC之CU、PU，以及TU之間的間距。QTBT結構包括兩個層級：根據四分樹分割進行分割之第一層級，及根據二元樹分割進行分割之第二層級。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MTT分割結構中，區塊可使用四分樹(QT)分割、二元樹(BT)分割及一或多種類型之三重樹(TT)分割來進行分割。三重樹分割為區塊***成三個子區塊的分割。在一些實例中，三重樹分割在不通過中心劃分原始區塊情況下將區塊劃分成三個子區塊。MTT中之分割類型(例如QT、BT及TT)可為對稱或不對稱的。
在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用單個QTBT或MTT結構來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可使用兩個或更多個QTBT或MTT結構，諸如用於明度分量之一個QTBT/MTT結構及用於兩個色度分量之另一QTBT/MTT結構(或用於各別色度分量之兩個QTBT/MTT結構)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以使用根據HEVC之四分樹分割、QTBT分割、MTT分割或其他分割結構。出於解釋之目的，關於QTBT分割呈現本發明之技術的描述。然而，應理解，本發明之技術亦可應用於經組態以使用四元樹分割亦或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」來指區塊(諸如CU或其他視訊區塊)在豎直及水平尺寸方面之樣本尺寸，例如16×16樣本或16乘16樣本。大體而言，16×16 CU在豎直方向上將具有16個樣本(y = 16)，且在水平方向上將具有16個樣本(x = 16)。同樣，N×N CU通常在豎直方向上具有N個樣本，且在水平方向上具有N個樣本，其中N表示非負整數值。可以列及行形式來配置CU中之樣本。此外，CU在水平方向上及在豎直方向上不一定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對CU之表示預測及/或殘餘資訊及其他資訊的視訊資料進行編碼。預測資訊指示將如何預測CU以便形成CU之預測區塊。殘餘資訊通常表示在編碼之前CU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可大體經由框間預測或框內預測形成CU之預測區塊。框間預測大體係指自先前經寫碼圖像之資料預測CU，而框內預測大體係指自同一圖像之先前經寫碼資料預測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大體可執行運動搜尋以識別例如依據CU與參考區塊之間的差緊密匹配CU之參考區塊。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緊密匹配當前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及VVC之一些實例亦提供仿射運動補償模式，其可被認為是框間預測模式。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(諸如放大或縮小、旋轉、透視運動或其他不規則運動類型)之兩個或大於兩個運動向量。
在框間預測模式中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可進一步對用以預測視訊資料區塊的運動向量進行寫碼。舉例而言，在合併模式中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可識別相鄰於當前區塊之區塊的運動向量以用以預測當前區塊。作為另一實例，在高階運動向量預測(AMVP)中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可識別相鄰區塊之運動向量預測器，且接著對表示相對於運動向量預測器之運動向量差的資料以及諸如參考圖像清單及參考圖像索引的其他運動資訊進行寫碼。
一般而言，合併模式及AMVP模式用以預測矩形視訊資料區塊的運動資訊。一般而言，此類矩形區塊之運動資訊對於整個區塊為相同的。然而，在某些情況下，區塊可使用非矩形分割模式，諸如三角形分割模式(TPM)來分割。在此類非矩形(亦被稱作幾何)分割模式中，區塊可經分割成兩個獨特分區，該等分區中之每一者可具有其自己的運動資訊。用於對運動資訊進行寫碼之AMVP及合併模式通常以相鄰區塊將僅具有一組均勻運動資訊的假設為前提。然而，在非矩形分割模式中，相鄰區塊可具有兩個獨特組的運動資訊(一組運動資訊針對每一分區)。為了將此區塊之運動資訊用作用於對後續區塊之運動資訊進行寫碼的參考，視訊編碼器200及視訊解碼器300判定哪一組運動資訊用於儲存以供稍後參考。
根據本發明之技術，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用非矩形分割模式，諸如TPM將區塊分割成第一分區及第二分區。一般而言，第一分區可被視為沿著當前區塊之頂部邊緣具有較大數目個樣本的分區，且第二分區可被視為沿著當前區塊之底部邊緣具有較大數目個樣本的分區。因此，第一分區可被視為在當前區塊中的第二分區上方。視訊編碼器200及視訊解碼器300可在對第二分區之運動資訊進行寫碼之前對第一分區(亦即，上方分區)的運動資訊進行寫碼。同樣，包括視訊資料之位元串流可包括在第二分區之經編碼運動資訊之前編碼的第一分區之運動資訊。
根據本發明之技術，當區塊如上文所論述被分割成第一分區及第二分區時，且當第一分區之運動資訊及第二分區的運動資訊參考同一參考圖像清單時，當對當前區塊之後續區塊的運動資訊進行寫碼時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可儲存僅第二分區的運動資訊用作參考。舉例而言，視訊編碼器200可將第二分區之運動資訊儲存於記憶體106中，而視訊解碼器300可將第二分區的運動資訊儲存於記憶體120。替代地，視訊編碼器200及視訊解碼器300可將第二分區之運動資訊儲存於視訊編碼器200及視訊解碼器300自身中的記憶體(圖1中未示出)中。
因此，當對後續區塊進行寫碼時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可構建後續區塊的運動向量預測器候選者清單，該運動向量預測器候選者清單可包括先前區塊(上文被稱作當前區塊)之第二分區(亦即，下部分區)的運動資訊，且不包括第一分區的運動資訊。此外，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用先前區塊之第二分區的所儲存運動資訊來對後續區塊的運動資訊進行寫碼。後續區塊可為單一區塊分區，或可使用非矩形分割模式，諸如TPM分割。
藉由儲存第二分區之運動資訊，但不儲存第一分區的運動資訊，當對後續運動資訊進行寫碼時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可繼續執行否則習知合併模式或AMVP模式。因此，用於構建並使用運動向量預測候選人清單的技術可保持相同，藉此防止視訊編碼器200及視訊解碼器300之其他結構的返工。此外，額外記憶體空間不必經分配以慮及使用非矩形分割模式，諸如TPM寫碼的區塊，以儲存區塊之數個分區的兩組運動資訊。因此，此等技術可允許非矩形分割模式的有效實施。
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及VVC之一些實例提供六十七種框內預測模式，包括各種定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)的相鄰樣本的框內預測模式，自該當前區塊預測當前區塊之樣本。假定視訊編碼器200以光柵掃描次序(左至右、上至下)對CTU及CU進行寫碼，此類樣本通常可在與當前區塊相同之圖像中處於當前區塊之上方、左上方或左側。
視訊編碼器200編碼表示當前區塊之預測模式的資料。舉例而言，對於框間預測模式，視訊編碼器200可編碼表示使用多種可用框間預測模式中之何者以及對應模式之運動資訊的資料。舉例而言，針對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)或合併模式來對運動向量進行編碼。視訊編碼器200可使用類似模式來對仿射運動補償模式之運動向量進行編碼。
在區塊之預測(諸如框內預測或框間預測)之後，視訊編碼器200可計算區塊之殘餘資料。殘餘資料(諸如殘餘區塊)表示區塊與該區塊之使用對應預測模式所形成的預測區塊之間的逐樣本差。視訊編碼器200可將一或多個變換應用於殘餘區塊，以在變換域而非樣本域中產生經變換資料。舉例而言，視訊編碼器200可將離散餘弦變換(DCT)、整數變換、小波變換或概念上類似的變換應用於殘餘視訊資料。另外，視訊編碼器200可在一級變換之後應用二級變換，諸如模式依賴不可分離二級變換(MDNSST)、信號依賴變換、Karhunen-Loeve變換(KLT)或其類似者。視訊編碼器200在應用一或多個變換之後產生變換係數。
如上文所指出，在產生變換係數之任何變換之後，視訊編碼器200可執行變換係數之量化。量化大體上指變換係數經量化以可能減少用於表示係數的資料之量，從而提供進一步壓縮之程序。藉由執行量化程序，視訊編碼器200可減少與係數中之一些或所有相關聯的位元深度。舉例而言，視訊編碼器200可在量化期間將n 位元值捨入至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位。
在量化之後，視訊編碼器200可掃描變換係數，從而自包括經量化變換係數之二維矩陣產生一維向量。掃描可經設計以將較高能量(且因此較低頻率)係數置於向量前部，且將較低能量(且因此較高頻率)轉換係數置於向量後部。在一些實例中，視訊編碼器200可利用預定義掃描次序來掃描經量化變換係數以產生串列化向量，且隨後熵編碼向量之經量化變換係數。在其他實例中，視訊編碼器200可執行自適應掃描。在掃描經量化變換係數以形成一維向量之後，視訊編碼器200可(例如)根據上下文自適應二進位算術寫碼(CABAC)來熵編碼一維向量。視訊編碼器200亦可熵編碼描述與經編碼視訊資料相關聯之後設資料之語法元素的值，以供由視訊解碼器300用於解碼視訊資料中。
為了執行CABAC，視訊編碼器200可將上下文模型內之上下文指派給待傳輸之符號。上下文可關於(例如)符號之相鄰值是否為零值。機率判定可基於指派給符號之上下文。
視訊編碼器200可進一步(例如)在圖像標頭、區塊標頭、截塊標頭或其他語法資料(諸如序列參數集(SPS)、圖像參數集(PPS)或視訊參數集(VPS))中向視訊解碼器300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以及基於序列之語法資料。視訊解碼器300可類似地解碼此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可產生包括經編碼視訊資料(例如，描述圖像至區塊(例如，CU)之分割的語法元素及區塊之預測及/或殘餘資訊)的位元串流。最後，視訊解碼器300可接收位元串流且解碼經編碼視訊資料。
一般而言，視訊解碼器300執行與視訊編碼器200所執行之程序互逆的程序，以對位元串流之經編碼視訊資料進行解碼。舉例而言，視訊解碼器300可使用CABAC以與視訊編碼器200之CABAC編碼程序實質上類似但互逆的方式解碼位元串流之語法元素的值。語法元素可定義用於將圖像分割成CTU之分割資訊，及每一CTU根據對應分割結構(諸如QTBT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)之預測及殘餘資訊。
殘餘資訊可由例如經量化變換係數表示。視訊解碼器300可反量化及反變換區塊之經量化變換係數，以再生區塊之殘餘區塊。視訊解碼器300使用發信預測模式(框內或框間預測)及相關預測資訊(例如，框間預測之運動資訊)以形成區塊之預測區塊。視訊解碼器300可接著(在逐樣本基礎上)使預測區塊與殘餘區塊組合以再生初始區塊。視訊解碼器300可執行額外處理，諸如執行解區塊程序以減少沿區塊邊界的視覺假影。
本發明大體上可關於「發信」某資訊，諸如語法元素。術語「發信」大體上可指用於解碼經編碼視訊資料之語法元素及/或其他資料的值之傳達。亦即，視訊編碼器200可在位元串流中發信語法元素的值。一般而言，發信指在位元串流中產生值。如上文所提及，源裝置102可實質上實時地將位元串流傳送至目的地裝置116，或不實時傳送，諸如可在將語法元素儲存至儲存裝置112以供目的地裝置116稍後擷取時發生。
圖2A及圖2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構130及對應寫碼樹單元(CTU) 132之概念圖。實線表示四分樹***，且點線指示二元樹***。在二元樹之各***(亦即，非葉)節點中，一個旗標經發信以指示使用哪一***類型(亦即，水平或豎直)，其中在此實例中，0指示水平***且1指示豎直***。對於四分樹***，不存在對指示***類型之需要，此係由於四分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(諸如預測及變換資料)。
一般而言，圖2B之CTU 132可與定義對應於在第一層級及第二層級處的QTBT結構130之節點的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)、最小四分樹大小(MinQTSize，表示最小允許四分樹葉節點大小)、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)。
QTBT結構之對應於CTU之根節點可具有在QTBT結構之第一層級處的四個子節點，該等節點中之每一者可根據四分樹分割來進行分割。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之實例表示諸如包括具有用於分枝之實線的父節點及子節點的節點。若第一層級之節點不大於最大允許二元樹根節點大小(MaxBTSize)，則其可藉由各別二元樹進一步分割。一個節點之二元樹***可反覆，直至由***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)為止。QTBT結構130之實例表示諸如具有用於分枝之虛線的節點。二元樹葉節點被稱為寫碼單元(CU)，其用於預測(例如，圖像內或圖像間預測)及變換而無需任何進一步分割。如上文所論述，CU亦可稱為「視訊區塊」或「區塊」。
在QTBT分割結構之一個實例中，CTU大小設定為128×128 (明度樣本及兩個對應64×64色度樣本)，MinQTSize設定為16×16，MaxBTSize設定為64×64，MinBTSize (對於寬度及高度兩者)設定為4，且MaxBTDepth設定為4。將四分樹分割首先應用於CTU以產生四分樹葉節點。四分樹葉節點可具有16×16 (亦即，MinQTSize)至128×128 (亦即，CTU大小)之大小。若葉四分樹節點為128×128，則其將不會藉由二元樹進一步***，此係由於大小超過MaxBTSize (亦即，在此實例中64×64)。否則，葉四分樹節點將藉由二元樹進一步分割。因此，四分樹葉節點亦為二元樹之根節點且具有為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，其意味不准許進一步水平***。類似地，具有等於MinBTSize之高度的二元樹節點意味不准許對該二元樹節點進行進一步豎直***。如上文所提及，二元樹之葉節點被稱作CU，且根據預測及變換來進一步處理而不進一步分割。
圖3為說明使用三角形分割模式(TPM)分割之區塊之實例的方塊圖。在圖3之實例中，區塊134沿著自左至右對角線分割成分區136A、136B，且區塊138沿著自右至左對角線分割成分區140A、140B。在此等實例中，分區136A可被視為上方分區136B，同時分區140A可被視為上方分區140B。即，分區136A相較於分區136B沿著區塊134之上部邊緣具有更多樣本，而分區140A相較於分區140B沿著區塊138的上部邊緣具有更多樣本。因此，對於區塊134，視訊編碼器200及視訊解碼器300可在分區136B之運動資訊之前對分區136A的運動資訊進行寫碼，且對於區塊138，視訊編碼器200及視訊解碼器300可在分區140B之運動資訊之前對分區140A的運動資訊進行寫碼。
同樣，根據本發明之技術，若兩個分區136A及分區136B的運動資訊參考同一參考圖像清單，則當對至區塊134之後續區塊的運動資訊進行寫碼時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可儲存分區136B的運動資訊作為區塊134的參考運動資訊。類似地，若分區140A及分區140B兩者的運動資訊參考同一參考圖像清單，則當對至區塊138之後續區塊的運動資訊進行寫碼時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可儲存分區140B之運動資訊作為區塊138的參考運動資訊。
如JVET-N1002中所介紹，三角形分割模式可應用至在運動向量差(MMVD)情況下以跳過或合併模式而並非以合併模式或者以組合式框間且框內預測(CIIP)模式寫碼的CU。對於滿足彼等條件之CU，視訊編碼器200可編碼且視訊解碼器300可解碼指示三角形分割模式是否應用的旗標。
當使用三角形分割模式(TPM)時，視訊寫碼器可使用按區塊134之自左至右對角線***(其可被稱作「對角線***」)或按區塊138之自右至左對角線***(其可被稱作「反對角線***」)將CU均勻地***成兩個三角形分區。視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用其自身之運動資訊框間預測每一三角形分區(例如，分區136A、136B、140A、140B)。按JVET-N1002，針對每一分區允許僅單向預測。即，在JVET-N1002中，每一分區具有一個運動向量及一個參考索引。應用單向預測運動約束條件以確保，與習知雙向預測相同，每一CU僅需要兩個經運動補償之預測。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可自使用下文所描述之單向預測候選者清單建構程序建構之單向預測候選者清單導出每一分區之單向預測運動。
CU層級旗標可指示當前CU是否使用三角形分割模式來寫碼。若使用三角形分割模式，則視訊編碼器200及視訊解碼器300可進一步對指示三角形分區之方向(對角線或反對角線)及兩個合併索引(每一分區一個索引)的旗標進行寫碼。在預測三角形分區中之每一者之後，視訊編碼器200及視訊解碼器300可使用具有自適應權重之混合程序調整沿著對角線或反對角線邊緣之樣本值。所得混合預測樣本表示整個CU的預測信號(即，預測區塊)，且視訊編碼器200及視訊解碼器300可應用變換及量化程序至整個CU，如在其他預測模式中一般。最後，根據JVET-N1002，使用三角形分割模式預測之CU的運動場儲存於4×4個單元中，如下文中論述的沿著三角形分區邊緣進行混合之技術中一般。
TPM為非矩形分割模式或幾何分割模式的一個實例。其他非矩形/幾何分割模式包括例如使用多分段線路來分割區塊，該多分段線路可針對區塊預定義或定義於經寫碼資料中。作為幾何分割模式之另一實例，單一線可用以分割區塊，其中線不需要必定觸控區塊之兩個相對隅角的兩者，例如在2015年4月28日發佈之美國專利第9,020,030號中所描述。線可使用斜率值及截取值或者表示線相對於區塊之起點及端點之兩個點來界定。
圖4為說明用以構建運動預測候選者清單之空間及時間相鄰區塊的方塊圖。圖4說明當前區塊150，該當前區塊包括五個空間相鄰區塊(NB) 152A至152E，及兩個時間相鄰區塊(TNB) 154A、154B。
單向預測候選者清單包括五個單向預測運動向量候選者。視訊編碼器200及視訊解碼器300可自七個相鄰區塊，包括五個空間相鄰區塊(在圖4中標記為NB 152A至152E)及兩個時間共置區塊(在圖4中標記為TNB 154A、154B)導出單向預測候選者清單。視訊編碼器200及視訊解碼器300可收集七個相鄰區塊之運動向量且根據以下次序將運動向量放入單向預測候選者清單中：首先，單向預測之相鄰區塊的運動向量；接著，對於雙向預測之相鄰區塊，清單零(L0)運動向量(亦即，雙向預測MV之L0運動向量部分)，清單一(L1)運動向量(亦即，雙向預測MV之L1運動向量部分)，及雙向預測MV之L0及L1運動向量的平均運動向量。若候選者之數目小於五，則可將零運動向量添加至清單之末尾。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可進一步自合併候選者清單，例如上文所論述之單向預測候選者清單推導TPM的運動。以下表1表示用於TPM的實例運動資訊，如下文所論述： 表1
合併索引 L0 MV L1 MV
0 X   
1    X
2 X   
3    X
4 X   
給定合併候選者索引情況下，視訊編碼器200及視訊解碼器300可自合併候選者清單導出三角形分區的單向預測運動向量。對於合併清單中之候選者，其LX MV (其中X等於合併候選者索引值的同位值)可用作三角形分割模式的單向預測運動向量。此等運動向量在表1中運用「x」標示。倘若對應LX運動向量並不存在，則經擴展合併預測候選者清單中同一候選者的L(1-X)運動向量可用作三角形分割模式的單向預測運動向量。舉例而言，假定合併清單由5組雙向預測動作構成，則TPM候選者清單可自前至最後由第0/第1/第2/第3/第4個合併候選者的L0/L1/L0/L1/L0 MV構成。接著，TPM模式需要針對兩個不同合併索引的信號以指示候選者在TPM候選者清單中的使用，一個合併索引用於一個三角形分區。
圖5為說明可用於針對TPM之混合程序中之實例權重的方塊圖。在使用自身運動預測每一三角形分區之後，視訊編碼器200及視訊解碼器300可將混合應用於兩個預測信號以導出對角線或反對角線邊緣周圍之樣本。圖5展示用於混合程序中的實例權重。
在JVET-N1002中，在三角形分割模式中寫碼之CU的運動向量儲存於4×4個單元中。取決於每一4×4單元的位置，儲存單向預測或雙向預測運動向量。將Mv1及Mv2分別表示為分區1及分區2的單向預測運動向量。(應注意，當CU自左上至右下分割(即45°***，亦即，對角線***)時，分區1及2為分別座落於右上隅角及左下隅角的三角形區塊，而在CU自右上至左下分割(即135°***，即反對角線***)時，分區1及2變成分別座落於左上隅角及右下隅角的三角形區塊)。若4×4單元定位於展示於圖5之實例中的未經加權區域中，則Mv1或Mv2針對該4×4單元予以儲存。否則，若4×4單元定位於經加權區域中，則儲存雙向預測運動向量。雙向預測運動向量可根據JVET-N1002之以下程序自Mv1及Mv2導出： 1)  若Mv1及Mv2是來自不同參考圖像清單(一個來自L0且另一個來自L1)，則Mv1及Mv2經簡單組合以形成雙向預測運動向量。 2)  否則，若Mv1及Mv2是來自同一清單，且在不損失通用性情況下，假定Mv1及Mv2皆來自L0。在此情況下， a.  若Mv2 (或Mv1)之參考圖像顯現於L1中，則Mv2 (或Mv1)使用L1中之參考圖像轉換為L1運動向量。接著，兩個運動向量經組合以形成雙向預測運動向量； b.  否則，儲存僅單向預測運動Mv1而非雙向預測運動。
本發明認識到，根據JVET-N1002中描述之程序，當前三角形運動補償(MC)，即三角形分割模式並不使用來自運動緩衝器的運動資訊，該運動資訊與所有其他預測模式相反，且對於硬體實施並非良好的。本發明描述技術，JVET-N1002中描述之TPM程序可經修改，使得三角形MC可藉由僅使用運動緩衝器中的運動資訊來執行。
此外，本發明認識到，JVET-N1002之三角形MC的當前運動儲存設計導致並不具有針對分區0及分區1之運動補償兩者的隅角情況(在4×N/N×4區塊中)。即，隅角情況可界定為具有一大小的區塊，該大小滿足臨限值，例如為4×N或N×4 (N為正整數值)。本發明進一步認識到，用以儲存於在JVET-N1002中描述之三角形分區之混合區域中的雙向預測運動向量的產生為複雜的。此情形關於上文論述之步驟2尤其為真，其中兩個運動向量是來自同一參考圖像清單，且運動向量中之一者被映射至其他清單。本發明描述用於簡化此程序的技術。舉例而言，在隅角情況下，在當前區塊之下方分區及上方分區兩者的運動資訊參考同一參考圖像清單時，視訊寫碼器可儲存當前區塊之下方分區的一組運動資訊。
本發明之技術可用以移除雙向預測運動向量以供儲存。即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以儲存僅三角形分割模式之單向預測運動向量而非儲存雙向預測運動向量。視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據下文論述之各種實例中的任一者單獨或以任何組合形式組態： ●  在一些實例中，雙向預測運動向量之儲存被完全移除，以僅儲存運動向量Mv1，如在P1中一般。 ●  在一些實例中，雙向預測運動向量之儲存被完全移除，以儲存僅運動向量Mv2，如在P2中一般。 ●  在一些實例中，雙向預測運動向量之儲存被完全移除，以取決於區塊內部之位置儲存Mv1或Mv2 (例如，區塊在上半部分中時儲存Mv1且區塊在下半部分中儲存Mv2)。 ●  在一些實例中，雙向預測運動向量之儲存被完全移除，以取決於三角形之***方向儲存Mv1或Mv2 (例如，針對45°***儲存Mv1，且針對135°***儲存Mv2)。 ●  在一些實例中，雙向預測運動向量取決於區塊大小被移除(例如，僅針對4×N及N×4區塊的隅角情況)。 ●  在一些實例中，雙向預測運動向量取決於區塊大小及區塊內之位置被移除(例如，僅針對4×N及N×4的隅角狀況，且針對第一及最後PU)。
視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可經組態有經修改演算法，從而產生雙向預測運動向量，該經修改演算法可簡化產生雙向預測運動向量的程序。視訊編碼器200及視訊解碼器300可根據下文論述之各種實例中的任一者單獨或以任何組合形式組態： ●  在一些實例中，當Mv1及Mv2兩者來自同一清單時，儲存僅Mv1。 ●  在一些實例中，當Mv1及Mv2兩者來自同一清單時，儲存僅Mv2。 ●  在一些實例中，當Mv1及Mv2兩者來自同一清單時，取決於區塊內之位置，儲存Mv1或Mv2 (例如，區塊在上半部分中儲存Mv1，且區塊在下半部分中儲存Mv2)。 ●  在一些實例中，當Mv1及Mv2兩者來自同一清單時，取決於三角形之***方向儲存Mv1或Mv2 (例如，針對45°(對角線)***儲存Mv1，且針對135°(反對角線)***儲存Mv2)。
在一些實例中，當合併清單中之雙向預測合併候選者具有非0.5 BCW權重值時，視訊編碼器200及視訊解碼器300並不使用對應於參考圖像清單的運動資訊，該參考圖像清單作為有效TPM候選者與較低權重值耦接。具體而言，當滿足以下條件時，對應於雙向預測合併候選者之參考圖像清單Lx(其中x為0或1)的運動資訊可包括於TPM候選者清單中。 ●  若雙向預測合併候選者具有0.5 BCW權重值，則x藉由同位檢查程序來判定(亦即，與如上文所論述之TPM候選者清單構建程序相同)。 ●  否則，若雙向預測合併候選者具有非0.5 BCW權重值，則x藉由哪一清單被指派有較大BCW權重值而判定。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可在位元串流中對序列層級、圖像層級、圖塊層級、截塊層級及/或CTU層級旗標進行寫碼，該旗標指示用於選擇有效TPM候選者之前述技術的使用。
此外，本發明認識到，三角形分割模式在P型截塊中並不被允許(即，單向框間預測截塊)。此是出於兩個原因。首先，上文所論述之混合程序(例如，相對於圖5)利用兩個運動向量。然而，在P型截塊中，僅一個運動向量可用，此是因為雙向預測對於P型截塊既不被啟用，亦不被准許。第二，運動場儲存器可儲存雙向運動向量(例如，來自清單0及清單1的運動向量)，該等運動向量在P型截塊中不被允許。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以針對P型截塊的區塊(例如，寫碼單元(CU))啟用非矩形分割模式，諸如三角形分隔模式。詳言之，使用上文描述(且亦描述於2019年6月5日申請之美國臨時申請案第62/857,584號中)的用於簡化三角形分割模式之運動向量儲存的技術來僅儲存單向運動向量且藉由停用雙向運動向量三角形分割模式的混合操作，三角形分隔模式可針對P型截塊之區塊執行。即，視訊編碼器200及視訊解碼器300可經組態以藉由上文論述的用於簡化運動向量儲存之技術且藉由停用混合操作使用三角形分割模式來預測P型截塊的區塊。
圖6為說明可用於針對TPM預測區塊之混合程序中之實例權重的方塊圖，該TPM預測區塊具有等於兩個樣本的步幅寬度。根據本發明之技術，視訊編碼器200及視訊解碼器300可停用應用至沿著CU中兩個三角形區塊之間的邊界之4×4個單元的混合操作。當混合操作指示為經停用時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可應用以下技術中之任一者或全部。不管應用哪一項技術，指派至P2上之每一各別樣本的加權值可設定為等於1減去指派至P1上之對應樣本的加權值。 ●  在一些實例中，當對來自分區P1及P2的樣本進行混合時，視訊編碼器200及視訊解碼器300可重設指派給P1上之每一各別樣本的加權值等於： o (#a) 8/8，若加權值大於4/8， o (#b) 4/8，若加權值等於4/8，或 o (#c) 0/8，若加權值小於4/8。 ●  在一些實例中，#b(為4/8)的組態藉由8/8替換。 ●  在一些實例中，#b(為4/8)的組態被0/8替換。 ●  在一些實例中，#b (為4/8)的組態取決於三角形之***方向被0/8或8/8替換(例如，在45°***情況下為8/8；在135°***情況下為0/8)。 ●  在一些實例中，當如#b中一般在4/8權重情況下步幅的寬度大於1個樣本(例如，在寬度與高度比率為N或1/N情況下，步幅寬度等於N個樣本，其中N=2、4、8、……)時，若樣本在空間上更靠近於P1的隅角同時另一半上的樣本被指派有0/8，則步幅之一半上的樣本指派有等於8/8的加權值。舉例而言，圖6展示，若此等樣本座落於更靠近於P1的隅角上，則指派給P1上之每一各別樣本的加權值重設為等於8/8，且剩餘部分指派有0/8。
視訊編碼器200及視訊解碼器300可在位元串流中對序列層級、圖像層級、圖塊層級、截塊層級及/或CTU層級旗標進行寫碼，該旗標指示此等簡化混合技術經啟用抑或經停用。
在一些實例中，視訊編碼器200及視訊解碼器300可停用指向分率像素(pixel、pel)位置的運動向量。視訊編碼器200及視訊解碼器300可在位元串流中對序列層級、圖塊層級、截塊層級及/或CTU層級旗標進行寫碼，該旗標指示用於啟用或停用分率像素運動向量之前述技術的使用。當此新的旗標經啟用時，所有運動向量應具有整數精度，且因此對清晰預測信號進行混合的分率內插可被避免。以下內容詳述，在新旗標被啟用時，在各種框間預測模式情況下，該新旗標可如何改變視訊編碼器200及視訊解碼器300之操作： ●  常規互連模式：CABAC引擎跳過位元之寫碼/剖析，該等位元表示來自AMVR(自適應性運動向量解析度)語法的分率精度MVD。因此，AMVR支援僅非分率像素精度。 ●  常規仿射模式：CABAC引擎跳過寫碼/剖析位元，該等位元表示來自AMVR語法的分率精度MVD。因此，AMVR支援僅非分率像素精度。此外，在一些實例中，導出之仿射動作在其用於運動補償中之前可經剪輯或修圓(運用預定義偏移值)至非分率精度。 ●  常規合併模式：其候選者運動在其用於運動補償中之前可經剪輯或修圓(運用預定義偏移值)至非分率精度。 ●  TPM合併模式：參考合併候選者在其用以構建TPM候選者清單之前可經剪輯或修圓(運用預定義偏移值)至非分率精度。此外，在一些實例中，指示簡化混合方法之使用的旗標可被推斷為經啟用。 ●  MMVD模式：用以形成MMVD模式之基礎向量的經參考合併候選者在其經使用之前可經剪輯或修圓(運用預定義之偏移值)至非分率精度。此外，在一些實例中，在MMVD距離表中之分率偏移值可經停用。 ●  CIIP模式：經參考之合併候選者在其用於運動補償中之前可經剪輯或修圓(運用預定義偏移值)至非分率精度。在一些實例中，在新旗標經啟用時，CIIP模式在位元串流中經完全停用。
另外，在一些實例中，在旗標指示分率精度運動向量經停用時，自適應性迴路濾波器及解塊濾波器可被停用。
圖7為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼器200的方塊圖。出於解釋之目的而提供圖7，且不應將該圖視為對如本發明中廣泛例示及描述之技術的限制。出於解釋之目的，本發明在諸如HEVC視訊寫碼標準及研發中之H.266視訊寫碼標準的視訊寫碼標準之情形下描述視訊編碼器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7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、殘餘產生單元204、變換處理單元206、量化單元208、反量化單元210、反變換處理單元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、模式選擇單元202、殘餘產生單元204、變換處理單元206、量化單元208、反量化單元210、反變換處理單元212、重建構單元214、濾波器單元216、DPB 218及熵編碼單元220中之任一者或全部可實施於一或多個處理器或處理電路中。此外，視訊編碼器200可包括額外或替代處理器或處理電路以執行此等及其他功能。
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供視訊編碼器200用於預測後續視訊資料。視訊資料記憶體230及DPB 218可由多種記憶體裝置中之任一者形成，該等記憶體裝置是諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)，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裝置。視訊資料記憶體230及DPB 218可由相同記憶體裝置或單獨記憶體裝置提供。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之參考不應解譯為將記憶體限於在視訊編碼器200內部(除非特定地如此描述)，或將記憶體限於在視訊編碼器200外部(除非特定地如此描述)。實情為，對視訊資料記憶體230之參考應理解為儲存視訊編碼器200接收以用於編碼的視訊資料(例如待編碼的當前區塊之視訊資料)的參考記憶體。圖1之記憶體106亦可提供對來自視訊編碼器200之各種單元的輸出的暫時儲存。
圖7之各種單元經說明以輔助理解藉由視訊編碼器200執行的操作。該等單元可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，且在可執行之操作上預設定的電路。可程式化電路指可經程式化以執行各種任務並在可被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使得可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作的軟體或韌體。固定功能電路可執行軟體指令(例如，以接收參數或輸出參數)，但固定功能電路執行的操作類型通常為不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為不同電路區塊(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)可儲存視訊編碼器200接收並執行的軟體之目標碼，或視訊編碼器200內之另一記憶體(圖中未示)可儲存此類指令。
視訊資料記憶體230經組態以儲存接收到之視訊資料。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餘產生單元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來執行視訊預測。作為實例，模式選擇單元202可包括調色板單元、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之組合，及用於此等組合之所得速率失真值。編碼參數可包括CTU至CU之分割、用於CU之預測模式、用於CU之殘餘資料的變換類型、用於CU之殘餘資料的量化參數等。模式選擇單元202可最終選擇相比其他所測試組合具有更佳速率失真值的編碼參數之組合。
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，且將一或多個CTU封裝於截塊內。模式選擇單元202可根據樹型結構，諸如上文所描述之QTBT結構或HEVC之四分樹結構來分割圖像之CTU。如上文所描述，視訊編碼器200可用根據樹型結構分割CTU來形成一或多個CU。此CU通常亦可稱為「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)以產生當前區塊(例如，當前CU，或在HEVC中，PU及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中之一或多個先前經寫碼圖像)中之一或多個緊密匹配參考區塊。特定而言，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)或類似者來計算表示潛在參考區塊與當前區塊之類似程度的值。運動估計單元222可通常使用當前區塊與所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可識別具有由此等計算產生之最低值的參考區塊，從而指示最緊密匹配當前區塊之參考區塊。
運動估計單元222可形成定義在參考圖像中之參考區塊之位置相對於在當前圖像中之當前區塊之位置的一或多個運動向量(MV)。運動估計單元222接著可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可提供單個運動向量，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接著可使用運動向量來產生預測區塊。舉例而言，運動補償單元224可使用運動向量來擷取參考區塊之資料。作為另一實例，若運動向量具有分率樣本精度，則運動補償單元224可根據一或多個內插濾波器為預測區塊對值進行內插。此外，對於雙向框間預測，運動補償單元224可擷取用於藉由各別運動向量識別之兩個參考區塊的資料，並例如經由逐樣本平均或加權平均來組合所擷取之資料。
單獨地或以任何組合方式根據如上文所論述的本發明之各種技術中之任一者，運動補償單元224可使用幾何或非矩形分割模式，諸如三角形分割模式(TPM)來產生預測區塊。舉例而言，運動補償單元224可使用非矩形分割模式將當前區塊分割成兩個分區，該等分區中之每一者具有其自己的各別運動資訊集(接收自運動估計單元222)。運動補償單元224可使用第一組運動資訊來形成第一分區的第一預測區塊，且使用第二組運動資訊來形成第二分區的第二預測區塊。在一些實例中，運動補償單元224可執行混合程序以混合沿著第一分區與第二分區之間的邊界樣本的值，例如上文關於圖5及圖6所論述。替代地，若當前區塊形成單向框間預測截塊(即，P型截塊)之部分，則運動補償單元224在產生當前區塊的預測區塊時可停用如上文所論述的混合操作。
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可自鄰近當前區塊之樣本產生預測區塊。舉例而言，對於定向模式，框內預測單元226一般可在數學上組合相鄰樣本的值，且在橫跨當前區塊之所定義方向上填入此等計算值以產生預測塊。作為另一實例，對於DC模式，框內預測單元226可計算與當前區塊相鄰之樣本的平均值，且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餘產生單元204。殘餘產生單元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，且自模式選擇單元202接收預測區塊之原始未經寫碼版本。殘餘產生單元204計算當前區塊與預測區塊之間的逐樣本差。所得逐樣本差定義當前區塊之殘餘區塊。在一些實例中，殘餘產生單元204亦可判定殘餘區塊中之樣本值之間的差，以使用殘餘差分脈碼調變(RDPCM)來產生殘餘區塊。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來形成殘餘產生單元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之明度寫碼區塊的大小，且PU之大小可指PU之明度預測單元的大小。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或類似大小之對稱PU大小。視訊編碼器200及視訊解碼器300亦可支援用於框間預測的2N×nU、2N×nD、nL×2N以及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的實例中，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之明度寫碼區塊的大小。視訊編碼器200及視訊解碼器300可支援2N × 2N、2N × N或N × 2N之CU大小。
對於諸如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，如少數實例，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編碼之當前區塊的預測區塊。在諸如調色板模式寫碼的一些實例中，模式選擇單元202可能不會產生預測區塊，而是產生指示基於所選擇之調色板來重建構區塊之方式的語法元素。在此等模式中，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，殘餘產生單元204接收用於當前區塊及對應預測區塊之視訊資料。殘餘產生單元204隨後產生用於當前區塊之殘餘區塊。為產生殘餘區塊，殘餘產生單元204計算預測區塊與當前區塊之間的逐樣本差。
變換處理單元206將一或多個變換應用於殘餘區塊以產生變換係數之區塊(在本文中稱為「變換係數區塊」)。變換處理單元206可將各種變換應用於殘餘區塊以形成變換係數區塊。舉例而言，變換處理單元206可將離散餘弦變換(DCT)、方向變換(directional transform)、Karhunen-Loeve變換(KLT)或概念上類似之變換應用於殘餘區塊。在一些實例中，變換處理單元206可向殘餘區塊執行多個變換，(例如)一級變換及二級變換，諸如旋轉變換。在一些實例中，變換處理單元206不將變換應用於殘餘區塊。
量化單元208可量化變換係數區塊中之變換係數，以產生經量化變換係數區塊。量化單元208可根據與當前區塊相關聯之量化參數(QP)值量化變換係數區塊之變換係數。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值來調整應用於與當前區塊相關聯之變換係數區塊的量化程度。量化可引入資訊之損耗，且因此，經量化變換係數相比由變換處理單元206產生之原始變換係數可具有較低精度。
反量化單元210及反變換處理單元212可將反量化及反變換分別應用於經量化變換係數區塊，以自變換係數區塊重建構殘餘區塊。重建構單元214可基於經重建構殘餘區塊及藉由模式選擇單元202產生之預測區塊，產生對應於當前區塊之經重建構區塊(儘管可能具有一些程度的失真)。舉例而言，重建構單元214可將經重建構殘餘區塊之樣本添加至來自模式選擇單元202產生之預測區塊的對應樣本，以產生經重建構區塊。
濾波器單元216可對經重建構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沿CU之邊緣減少區塊效應假影。在一些實例中，可跳過濾波器單元216之操作。
視訊編碼器200將重建構區塊儲存於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(及可能經濾波)區塊形成之參考圖像，以對隨後經編碼圖像之區塊進行框間預測。另外，框內預測單元226可使用當前圖像之DPB 218中的經重建構區塊以對當前圖像中之其他區塊進行框內預測。
一般而言，熵編碼單元220可對自視訊編碼器200之其他功能組件接收到的語法元素進行熵編碼。舉例而言，熵編碼單元220可熵編碼來自量化單元208之經量化變換係數區塊。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的預測語法元素(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可對語法元素(其為視訊資料之另一實例)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自適應可變長度寫碼(CAVLC)操作、CABAC操作、可變至可變(V2V)長度寫碼操作、以語法為基礎的上下文自適應二進位算術寫碼(SBAC)操作、概率區間分割熵(PIPE)寫碼操作、指數哥倫布 (Exponential-Golomb)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可以語法元素未經熵編碼的略過模式操作。
熵編碼單元220可對當前區塊之運動資訊進行熵編碼。舉例而言，若當前區塊使用非矩形分割模式(例如，TPM)進行預測，則熵編碼單元220可對每一所得分區之運動資訊進行熵編碼。大體而言，熵編碼單元220可在對下方分區之運動資訊進行熵編碼之前對上方分區的運動資訊進行熵編碼。上方分區可被視為沿著當前區塊之上部邊緣具有更多樣本的分區，而下方分區可被視為沿著區塊之下部邊緣具有更多樣本的分區。
當對運動資訊進行熵編碼時，運動資訊通常可指示運動向量(例如，X分量及Y分量)、包括運動向量參考之參考圖像的參考圖像清單，及識別參考圖像清單中之參考圖像的參考圖像索引。在合併模式中，熵編碼單元220可對識別在運動向量預測器候選者清單中之運動向量預測器候選者(亦即，合併候選者)的合併索引進行熵編碼，且使用來自運動向量預測器候選者之運動向量、參考圖像清單及參考圖像索引中的每一者。在AMVP模式中，熵編碼單元220可對以下各者進行熵編碼：運動向量預測器候選者、相對於運動向量預測器候選者之運動向量差資料(例如，X偏移及Y偏移)、參考圖像清單識別符及參考圖像索引。
為了以此方式對運動資訊進行熵編碼，熵編碼單元220可擷取儲存於例如DPB 218中的先前寫碼之運動資訊候選者。根據本發明之技術，當當前區塊使用非矩形分割模式來分割且兩個分區之運動資訊參考共同參考圖像清單時，視訊編碼器200可將第二分區中之運動資訊儲存於針對當前區塊的DPB 218中(在不儲存第一分區之運動資訊情況下)。因此，當對當前區塊的後續區塊進行寫碼時，熵編碼單元220可選擇第二分區之運動資訊作為運動向量預測器候選者以預測後續區塊的運動資訊。
視訊編碼器200可輸出位元串流，該位元串流包括重建構截塊或圖像之區塊所需的經熵編碼語法元素。特定而言，熵編碼單元220可輸出該位元串流。
上文所描述之操作相對於區塊進行描述。此描述應理解為用於明度寫碼區塊及/或色度寫碼區塊的操作。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之明度及色度分量。
在一些實例中，無需針對色度寫碼區塊重複相對於明度寫碼區塊執行的操作。作為一個實例，無需重複識別明度寫碼區塊之運動向量(MV)及參考圖像的操作，從而用於識別色度區塊之MV及參考圖像。實情為，明度寫碼區塊之MV可經縮放以判定色度區塊之MV，且參考圖像可為相同的。作為另一實例，框內預測程序可針對明度寫碼區塊及色度寫碼區塊而為相同的。
以此方式，視訊編碼器200表示用於對視訊資料進行寫碼之裝置的實例，該裝置包括經組態以儲存視訊資料之記憶體；及一或多個處理器，其實施於電路中且經組態以進行以下操作：對視訊資料之當前區塊的第一組運動資訊進行寫碼，當前區塊根據非矩形分割模式分割成第一分區及第二分區，第一組運動資訊參考參考圖像清單且與第一分區相關聯；在對第一組運動資訊寫碼之後，對當前區塊之第二組運動資訊寫碼，該第二組運動資訊參考參考圖像清單且與第二分區相關聯；回應於第一組運動資訊及第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，將當前區塊之第二組運動資訊儲存於該記憶體中；且使用所儲存之第二組運動資訊來對視訊資料之後續區塊的後續運動資訊進行預測，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
圖8為說明可執行本發明之技術的實例視訊解碼器300之方塊圖。出於解釋之目的而提供圖8，且該圖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、VVC及HEVC之技術來描述視訊解碼器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裝置執行。
在圖8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、反變換處理單元308、重建構單元310、濾波器單元312及經解碼圖像緩衝器(DPB) 314。CPB記憶體320、熵解碼單元302、預測處理單元304、反量化單元306、反變換處理單元308、重建構單元310、濾波器單元312及DPB 314中的任一者之或全部可實施於一或多個處理器或處理電路中。此外，視訊解碼器300可包括額外或替代處理器或處理電路以執行此等及其他功能。
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可包括根據其他預測模式執行預測的額外單元。作為實例，預測處理單元304可包括調色板單元、區塊內複製單元(其可形成運動補償單元316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。此外，CPB記憶體320可儲存除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暫時資料。DPB 314一般儲存經解碼圖像，當對經編碼視訊位元串流之後續資料或圖像進行解碼時，視訊解碼器300可輸出該等經解碼圖像且/或將其用作參考視訊資料。CPB記憶體320及DPB 314可由多種記憶體裝置中之任一者形成，該等記憶體裝置為諸如動態隨機存取記憶體(DRAM)，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裝置。CPB記憶體320及DPB 314可藉由同一記憶體裝置或獨立記憶體裝置提供。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。
另外地或可替代地，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可如上文關於CPB記憶體320所論述儲存資料。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之處理電路執行時，記憶體120可儲存待由視訊解碼器300執行之指令。
圖8中所示之各種單元經說明為輔助理解由視訊解碼器300執行之操作。該等單元可實施為固定功能電路、可程式化電路或其組合。類似於圖7，固定功能電路係指提供特定功能性且對可執行之操作進行預設的電路。可程式化電路指可經程式化以執行各種任務並在可被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使得可程式化電路以由軟體或韌體之指令定義的方式操作的軟體或韌體。固定功能電路可執行軟體指令(例如，以接收參數或輸出參數)，但固定功能電路執行的操作類型通常為不可變的。在一些實例中，單元中之一或多者可為不同電路區塊(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ALU、EFU、數位電路、類比電路及/或由可程式化電路形成之可程式化核心。在視訊解碼器300之操作係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視訊解碼器300接收並執行的軟體之指令(例如，目標程式碼)。
熵解碼單元302可自CPB接收經編碼視訊資料，且熵解碼視訊資料以再生語法元素資料。預測處理單元304、反量化單元306、反變換處理單元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可單獨對每一區塊執行重建構操作(其中當前經重建構(亦即經解碼)之區塊可稱為「當前區塊」)。
熵解碼單元302可熵解碼定義經量化變換係數區塊之經量化變換係數的語法元素以及變換資訊，諸如量化參數(QP)及/或變換模式指示。反量化單元306可使用與經量化變換係數區塊相關聯之QP判定量化程度，且同樣判定反量化程度供反量化單元306應用。反量化單元306可例如執行按位元左移操作以將經量化變換係數反量化。反量化單元306可從而形成包括變換係數之變換係數區塊。
在反向量化單元306形成變換係數區塊後，反向變換處理單元308可將一或多個反向變換應用於變換係數區塊以產生與當前區塊相關聯的殘餘區塊。舉例而言，反變換處理單元308可將反DCT、反整數變換、反Karhunen-Loeve變換(KLT)、反旋轉變換、反定向變換或另一反變換應用於係數區塊。
熵解碼單元302可對當前區塊之運動資訊進行熵解碼。舉例而言，若當前區塊使用非矩形分割模式(例如，TPM)進行預測，則熵解碼單元302可對每一所得分區之運動資訊進行墒解碼。大體而言，熵解碼單元302可在對下方分區之運動資訊進行熵解碼之前對上方分區的運動資訊進行熵解碼。即，位元串流可在下方分區之運動資訊之前包括上方分區的運動資訊。上方分區可被視為沿著當前區塊之上部邊緣具有更多樣本的分區，而下方分區可被視為沿著區塊之下部邊緣具有更多樣本的分區。
當對運動資訊進行熵解碼時，運動資訊可通常指示運動向量(例如，X分量及Y分量)、包括運動向量參考之參考圖像的參考圖像清單，及識別參考圖像清單中之參考圖像的參考圖像索引。在合併模式中，熵解碼單元302可對識別運動向量預測器候選者清單中之運動向量預測器候選者(亦即，合併候選者)的合併索引進行熵解碼，且使用運動向量、參考圖像清單及來自運動向量預測器候選者的參考圖像索引中的每一者。在AMVP模式中，熵解碼單元302可對運動向量預測器候選者、相對於運動向量預測器候選者的運動向量差資料(例如，X偏移及Y偏移)、參考圖像清單識別符及參考圖像索引進行熵解碼。
為了以此方式對運動資訊進行熵解碼，熵解碼單元302可擷取儲存於例如DPB 314中的先前解碼之運動資訊候選者。根據本發明之技術，當當前區塊使用非矩形分割模式分割且兩個分區之運動資訊參考共同參考圖像清單時，視訊解碼器300可儲存第二分區之運動資訊於針對當前區塊的DPB 314中(在不儲存第一分區的運動資訊情況下)。因此，當對當前區塊之後續區塊進行寫碼時，熵解碼單元302可選擇第二分區之運動資訊作為運動向量預測器候選者來預測後續區塊的運動資訊。
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經框間預測，則運動補償單元316可產生預測區塊。在此情況下，預測資訊語法元素可指示DPB 314中之參考圖像(自其擷取參考區塊)，以及運動向量，從而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可大體上以實質上類似於關於運動補償單元224 (圖7)所描述之方式的方式執行框間預測程序。運動補償單元316可單獨地或以任何組合方式根據如上文所論述的本發明之各種技術中之任一者使用非矩形分割模式(例如，幾何)分割模式，諸如三角形分割模式(TPM)來產生預測區塊。在一些實例中，運動補償單元316可執行混合操作以使沿著兩個分區之分區邊界的樣本之值平滑化，例如上文關於圖5及圖6所解釋。替代地，若當前區塊形成單向框間預測截塊(即，P截塊)之部分，則運動補償單元316在產生當前區塊的預測區塊時可停用如上文所論述的混合操作。
作為另一實例，若預測資訊語法元素指示當前區塊經框內預測，則框內預測單元318可根據藉由預測資訊語法元素指示之框內預測模式來產生預測區塊。同樣，框內預測單元318通常可以實質上與相對於框內預測單元226 (圖7)所描述之方式類似的方式執行框內預測程序。框內預測單元318可將相鄰樣本之資料自DPB 314擷取至當前區塊。
重建構單元310可使用預測區塊及殘餘區塊重建構當前區塊。舉例而言，重建構單元310可將殘餘區塊之樣本添加至預測區塊之對應樣本以重建構當前區塊。
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沿經重建構區塊之邊緣減少區塊效應假影。濾波器單元312之操作不一定在所有實例中進行。
視訊解碼器300可將重建構區塊儲存於DPB 314中。如上文所論述，DPB 314可將諸如用於框內預測之當前圖像及用於後續運動補償之先前經解碼圖像之樣本的參考資訊提供至預測處理單元304。此外，視訊解碼器300可輸出來自DPB 314之經解碼圖像以供後續呈現於顯示裝置上，諸如圖1之顯示裝置118上。
以此方式，視訊解碼器300表示用於對視訊資料進行寫碼之裝置的實例，該裝置包括經組態以儲存視訊資料之記憶體；及一或多個處理器，其實施於電路中且經組態以執行以下操作：對視訊資料之當前區塊的第一組運動資訊進行寫碼，當前區塊根據非矩形分割模式分割成第一分區及第二分區，第一組運動資訊參考參考圖像清單且與第一分區相關聯；在對第一組運動資訊寫碼之後，對當前區塊之第二組運動資訊寫碼，該第二組運動資訊參考參考圖像清單且與第二分區相關聯；回應於第一組運動資訊及第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，將當前區塊之第二組運動資訊儲存於該記憶體中；及使用所儲存之第二組運動資訊來對後續視訊資料區塊的後續運動資訊進行預測，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
圖9為說明根據本發明之技術的用於編碼當前區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊編碼器200 (圖1及圖7)加以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行類似於圖9之方法的方法。
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。視訊編碼器200可根據本發明之各種技術中之任一者使用非矩形分割模式，例如三角形分割模式(TPM)來形成預測區塊。另外，若當前區塊形成單向框間預測截塊(即，P型截塊)的部分，則視訊編碼器200在產生當前區塊的預測區塊時可進一步停用如上文所論述的混合操作。視訊編碼器200隨後可計算當前區塊之殘餘區塊(352)。為了計算殘餘區塊，視訊編碼器200可計算當前區塊的初始未經寫碼區塊與預測區塊之間的差。視訊編碼器200接著可變換並量化殘餘區塊之係數(354)。接著，視訊編碼器200可掃描殘餘區塊之經量化變換係數(356)。在掃描期間或在掃描之後，視訊編碼器200可對係數進行熵編碼(358)。舉例而言，視訊編碼器200可使用CAVLC或CABAC來對係數進行編碼。視訊編碼器200接著可輸出區塊之經熵寫碼資料(360)。
以此方式，圖9之方法表示一種對視訊資料進行寫碼之方法的實例，該方法包括：對視訊資料之當前區塊之第一組運動資訊進行寫碼，當前區塊根據非矩形分割模式分割成第一分區及第二分區，該第一組運動資訊參考參考圖像清單且與第一分區相關聯；在對第一組運動資訊進行寫碼之後，對當前區塊的第二組運動資訊進行寫碼，第二組運動資訊參考參考圖像清單且與第二分區相關聯；回應於第一組運動資訊及第二組運動資訊皆參考參考圖像清單，儲存當前區塊的第二組運動資訊；及使用所儲存之第二組運動資訊預測視訊資料之後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於當前區塊。
圖10為說明根據本發明之技術的用於解碼當前區塊之實例方法的流程圖。當前區塊可包含當前CU。儘管關於視訊解碼器300 (圖1及圖8)加以描述，但應理解，其他裝置可經組態以執行類似於圖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餘區塊的係數之經熵寫碼資料(370)。視訊解碼器300可對經熵寫碼資料進行熵解碼，以判定當前區塊之預測資訊且再生殘餘區塊之係數(372)。視訊解碼器300可如藉由當前區塊之預測資訊所指示例如使用框內或框間預測模式來預測當前區塊(374)，以計算當前區塊的預測區塊。視訊解碼器300可根據本發明之各種技術中的任一者使用例如非矩形分割模式，諸如三角形分割模式(TPM)來形成預測區塊。另外，若當前區塊形成單向框間預測截塊(即，P型截塊)的部分，則視訊解碼器300在產生當前區塊之預測區塊時可進一步停用如上文所論述的混合操作。視訊解碼器300接著可反掃描經再生之係數(376)，以產生經量化變換係數之區塊。視訊解碼器300可隨後對係數進行反量化及反變換以產生殘餘區塊(378)。視訊解碼器300可最後藉由組合預測區塊與殘餘區塊來對當前區塊進行解碼(380)。
以此方式，圖10之方法表示一種對視訊資料進行寫碼之方法的實例，該方法包括：對視訊資料之當前區塊之第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據非矩形分割模式分割成第一分區及第二分區，該第一組運動資訊參考參考圖像清單且與第一分區相關聯；在對第一組運動資訊進行寫碼之後，對當前區塊的第二組運動資訊進行寫碼，第二組運動資訊參考參考圖像清單且與第二分區相關聯；回應於第一組運動資訊及第二組運動資訊皆參考參考圖像清單，儲存當前區塊的第二組運動資訊；及使用所儲存之第二組運動資訊預測視訊資料之後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於當前區塊。
圖11為說明根據本發明之技術的解碼視訊資料之實例方法的流程圖。出於實例的目的，圖11之方法關於圖1及圖8之視訊解碼器300加以解釋。視訊編碼器200可執行用於對視訊資料進行編碼的實質上類似之方法，如下文所解釋。
初始地，視訊解碼器300使用非矩形分割模式，例如TPM分割當前區塊(400)。視訊解碼器300亦可解碼當前區塊之第一分區的第一運動向量(MV)(402)。詳言之，包括當前區塊之視訊位元串流可包括第一組運動資訊及第二組運動資訊，其中第一組運動資訊存在於第二組運動資訊之前的位元串流中。因此，視訊解碼器300可剖析位元串流，且獲得在第二組運動資訊之前的第一組運動資訊。歸因於遭遇到在第二組運動資訊之前的第一組運動資訊，視訊解碼器300可判定，第一組運動資訊對應於當前區塊的上方分區(亦即，沿著當前區塊之上部邊界具有更多樣本的分區)。上方分區下文中亦被稱作在「第一分區」下方。
為了解碼第一組運動資訊，視訊解碼器300可例如根據合併模式或AMVP模式構建運動向量預測器候選者清單。第一組運動資訊可包括識別運動向量預測器候選者清單中之候選者的候選者索引。若第一組運動資訊以合併模式編碼，則視訊解碼器300可自藉由候選者索引識別之運動向量預測器候選者來判定運動向量、參考圖像清單及第一組運動資訊的參考圖像索引。若第一組運動資訊以AMVP模式編碼，則視訊解碼器300可自位元串流之資料解碼運動向量差值、參考圖像清單識別符及參考圖像索引，且藉由添加運動向量差值至藉由候選者索引識別之運動向量預測器候選者之運動向量的分量來重建構運動向量。視訊解碼器300接著可使用包括第一運動向量的第一組運動資訊來預測當前區塊的第一分區(404)。
視訊解碼器300亦可對當前區塊之對應於第二分區的第二運動向量進行解碼(406)。視訊解碼器300可如上文關於第一組運動資訊所論述藉由對第二組運動資訊進行解碼來對第二運動向量進行解碼。視訊解碼器300接著可使用第二運動向量來預測當前區塊的第二分區(408)，其中第二分區對應於下部分區(亦即，沿著當前區塊之下部邊界具有更多樣本的分區)。
在此實例中，視訊解碼器300判定第一運動向量及第二運動向量參考共同參考圖像清單(410)。即，在此實例中，視訊解碼器300判定第一組運動資訊之參考圖像清單識別符及第二組運動資訊的參考圖像清單識別符對應於同一參考圖像清單。參考圖像清單可為例如RefPicList0或RefPicList1。回應於判定當前區塊之兩個分區(使用非矩形分割模式進行預測)使用同一參考圖像清單預測(亦即，第一組運動資訊及第二組運動資訊各自包括同一參考圖像清單識別符)，視訊解碼器300將當前區塊的第二MV儲存於例如DPB 314中(412)。視訊解碼器300可儲存當前區塊之所有子區塊的第二MV，且並不儲存當前區塊之第一MV，從而用作後續運動向量預測器候選者。儘管圖11中未描述，但視訊解碼器300可繼續使用第一預測分區及第二預測分區對當前區塊進行解碼，例如上文關於圖10所論述。
因此，當解碼後續區塊(例如，空間相鄰區塊)時，視訊解碼器300可添加所儲存之第二MV作為後續區塊的運動向量預測器(MVP)候選者(414)。舉例而言，上文提及之「當前區塊」可對應於圖4之NB 152A，且「後續區塊」可對應於圖4的當前區塊150，在該狀況下，NB 152A與當前區塊150相鄰。因此，視訊解碼器300可使用NB 152A之運動資訊作為運動向量預測器候選者以被添加至當前區塊150的運動向量預測候選者清單。
視訊解碼器300接著可使用第二運動向量解碼後續區塊的運動資訊(416)。舉例而言，再次關於圖4，視訊解碼器300可構建運動向量預測器候選者清單，包括NB 152及TNB 154A或TNB 154B的運動資訊。視訊解碼器300可進一步解碼運動向量預測器候選者索引，從而識別NB 152或TNB 154A或TNB 154B中的一者為當前區塊150的運動向量預測器候選者。同樣假定，上文提及之「當前區塊」對應於NB 152A，上文提及之「後續區塊」對應於當前區塊150，且候選者索引識別NB 152A，視訊解碼器300可使用NB 152A的運動資訊(包括運動向量)來對當前區塊150的運動資訊進行解碼。舉例而言，在合併模式中，視訊解碼器300可使用NB 152A之運動向量(亦即，上文提及之「當前區塊」的所儲存之第二運動向量)作為當前區塊150的運動向量，而在AMVP模式中，視訊解碼器300可使用NB 152A之運動向量作為運動向量預測器，且對運動向量差值進行解碼，該等差值表示待應用至運動向量預測器之組件以形成當前區塊150之運動向量的偏移。
以此方式，圖11之方法表示一種對視訊資料進行寫碼之方法的實例，該方法包括：對視訊資料之當前區塊之第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據非矩形分割模式分割成第一分區及第二分區，第一組運動資訊參考參考圖像清單且與第一分區相關聯；在對第一組運動資訊進行寫碼之後，對當前區塊的第二組運動資訊進行寫碼，第二組運動資訊參考參考圖像清單且與第二分區相關聯；回應於第一組運動資訊及第二組運動資訊皆參考參考圖像清單，儲存當前區塊的第二組運動資訊；及使用所儲存之第二組運動資訊預測視訊資料之後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於當前區塊。
如上所指出，視訊編碼器200可經組態以執行實質上類似於圖11之方法的方法。在類似方法中，視訊編碼器200可在使用運動向量來預測第一分區及第二分區之後對第一運動向量及第二運動向量進行編碼，且視訊編碼器200可使用第二運動向量來例如以合併模式或AMVP模式來對後續區塊的運動資訊進行編碼。
應認識到，視實例而定，本文中所描述之技術中之任一者的某些動作或事件可以不同順序執行、可經添加、合併或完全省去(例如，並非所有所描述動作或事件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依序執行動作或事件。
在一或多個實例中，所描述之功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合來實施。若以軟體實施，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傳輸，且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，該通信媒體包括例如根據通信協定來促進電腦程式自一處傳送至另一處的任何媒體。以此方式，電腦可讀媒體一般可對應於(1)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所描述之技術的任何可用媒體。電腦程式產品可包括電腦可讀媒體。
藉由實例而非限制，此等電腦可讀儲存媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存裝置、快閃記憶體或可用於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的任何其他媒體。而且，任何連接被恰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(digital subscriber line；DSL)或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)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或無線技術(諸如紅外線、無線電及微波)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不包括連接、載波、信號或其他暫時性媒體，而係針對非暫時性有形儲存媒體。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、數位影音光碟(DVD)、軟碟及Blu-ray光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟藉由雷射以光學方式再生資料。以上各物之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
指令可由一或多個處理器執行，該一或多個處理器是諸如一或多個數位信號處理器(DSP)、通用微處理器、特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘陣列(FPGA)或其他等效的整合或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用之術語「處理器」及「處理電路」可指上述結構或適用於實施本文中所描述之技術之任何其他結構中的任一者。另外，在一些態樣中，本文所描述之功能可經提供於經組態以供編碼及解碼或併入於經組合編碼解碼器中之專用硬體及/或軟體模組內。又，可在一或多個電路或邏輯元件中充分實施該等技術。
可以多種裝置或設備實施本發明之技術，該等裝置或設備包括無線手機、積體電路(IC)或IC之集合(例如，晶片集)。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裝置的功能態樣，但未必要求由不同硬體單元來實現。實情為，如上文所描述，各種單元可與適合的軟體及/或韌體一起組合於編解碼器硬體單元中，或藉由互操作性硬體單元之集合提供該等單元，該等硬體單元包括如上文所描述之一或多個處理器。
各種實例已予以描述。此等及其他實例係在以下申請專利範圍之範疇內。
100:視訊編碼及解碼系統 102:源裝置 104:視訊源 106:記憶體 108:輸出介面 110:電腦可讀媒體 112:儲存裝置 114:檔案伺服器 116:目的地裝置 118:顯示裝置 120:記憶體 122:輸入介面 130:四分樹二元樹(QTBT)結構 132:寫碼樹單元(CTU) 134:區塊 136A:分區 136B:分區 138:區塊 140A:分區 140B:分區 150:當前區塊 152A:空間相鄰區塊(NB) 152B:空間相鄰區塊(NB) 152C:空間相鄰區塊(NB) 152D:空間相鄰區塊(NB) 152E:空間相鄰區塊(NB) 154A:時間相鄰區塊(TNB) 154B:時間相鄰區塊(TNB) 200:視訊編碼器 202:模式選擇單元 204:殘餘產生單元 206:變換處理單元 208:量化單元 210:反量化單元 212:反變換處理單元 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 230:視訊資料記憶體 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:反變換處理單元 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 350:步驟 352:步驟 354:步驟 356:步驟 358:步驟 360:步驟 370:步驟 372:步驟 374:步驟 376:步驟 378:步驟 380:步驟 400:步驟 402:步驟 404:步驟 406:步驟 408:步驟 410:步驟 412:步驟 414:步驟 416:步驟
圖1為說明可執行本發明之技術的實例視訊編碼及解碼系統之方塊圖。
圖2A及圖2B為說明實例四分樹二元樹(QTBT)結構及對應寫碼樹型單元(CTU)之概念圖。
圖3為說明使用三角形分割模式(TPM)分割之區塊之實例的方塊圖。
圖4為說明用以構建運動預測候選者清單之空間及時間相鄰區塊的方塊圖。
圖5為說明可用於針對TPM之混合程序中之實例權重的方塊圖。
圖6為說明可用於針對TPM預測區塊之混合程序中之實例權重的方塊圖，該TPM預測區塊具有等於兩個樣本的步幅寬度。
圖7為說明可執行本發明之技術之實例視訊編碼器的方塊圖。
圖8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9為說明根據本發明之技術的用於編碼當前區塊之實例方法的流程圖。
圖10為說明根據本發明之技術的用於解碼當前區塊之實例方法的流程圖。
圖11為說明根據本發明之技術的解碼視訊資料之實例方法的流程圖。
400:步驟
402:步驟
404:步驟
406:步驟
408:步驟
410:步驟
412:步驟
414:步驟
416:步驟

Claims (39)

  1. 一種對視訊資料進行寫碼之方法，該方法包含： 對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯； 在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯； 回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊；及 使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
  2. 如請求項1之方法，其中儲存第二運動向量包含儲存該當前區塊之所有子區塊的該第二運動向量。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含判定該當前區塊之一大小滿足一臨限值，其中儲存第二運動向量包含回應於判定該當前區塊之該大小滿足該臨限值而儲存該第二運動向量。
  4. 如請求項3之方法，其中該臨限值包含4×N或N×4，N為一正整數值。
  5. 如請求項1之方法，其中預測該後續區塊之該後續運動資訊包含： 形成該後續區塊之一運動預測候選者清單，該操作包含將第二運動向量添加至該運動預測候選者清單； 自該運動預測候選者清單選擇該第二運動向量；及 使用該第二運動向量預測該後續區塊之該後續運動資訊。
  6. 如請求項1之方法，其中該當前區塊形成一單向框間預測截塊(P型截塊)的部分，該方法進一步包含停用該當前區塊之一混合操作。
  7. 如請求項1之方法，其中該第一分區包含一第一三角形分區，該第二分區包含一第二三角形分區，且該非矩形分割模式包含三角形分割模式(TPM)。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊且在不執行該第一分區與該第二分區之間的一混合操作之情況下產生該當前區塊的一預測區塊。
  9. 如請求項1之方法，其中產生預測區塊包含： 重設混合權重大於4/8、等於8×8； 重設混合權重小於4/8、等於0×8；及 使用該等重設混合權重來組合該第一分區與該第二分區。
  10. 如請求項9之方法，其進一步包含將等於4/8之混合權重重設成改為等於8/8。
  11. 如請求項9之方法，其進一步包含將等於4/8之混合權重重設成改為等於0/8。
  12. 如請求項9之方法，其進一步包含根據該當前區塊之一***方向將等於4/8之混合權重重設成改為等於0/8或8/8。
  13. 如請求項8之方法，其中產生該預測區塊包含使用常規框間預測產生該預測區塊，該方法進一步包含跳過表示自適應性運動向量解析度(AMVR)語法元素之分率精度運動向量差(MVD)值之位元的上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)。
  14. 如請求項8之方法，其中產生該預測區塊包含使用仿射預測模式產生該預測區塊，該方法進一步包含跳過表示自適應性運動向量解析度(AMVR)語法元素之分率精度運動向量差(MVD)值之位元的上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)。
  15. 如請求項1之方法，其進一步包含： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 反量化且反變換一經量化變換區塊以產生該當前區塊的一殘餘區塊；及 組合該殘餘區塊之樣本與該預測區塊之樣本以對該當前區塊進行解碼。
  16. 如請求項1之方法，其進一步包含： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 自該當前區塊之樣本減去該預測區塊之樣本以產生該當前區塊的一殘餘區塊；及 對該殘餘區塊進行變換及量化以對該當前區塊進行編碼。
  17. 一種用於對視訊資料進行寫碼之裝置，該裝置包含： 一記憶體，該記憶體經組態以儲存視訊資料；及 一或多個處理器，該一或多個處理器實施於電路中且經組態以： 對該視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯； 在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯； 回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，將該當前區塊之該第二組運動資訊儲存於該記憶體中；且 使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
  18. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器經組態以儲存該當前區塊之所有子區塊的第二運動向量。
  19. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器經組態以判定該當前區塊之一大小滿足一臨限值，且回應於判定該當前區塊之該大小滿足該臨限值而儲存第二運動向量。
  20. 如請求項17之裝置，其中為了預測該後續區塊之該後續運動資訊，該一或多個處理器經組態以： 形成該後續區塊之一運動預測候選者清單，且將第二運動向量添加至該運動預測候選者清單； 自該運動預測候選者清單選擇該第二運動向量；且 使用該第二運動向量預測該後續區塊之該後續運動資訊。
  21. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊。
  22. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊且在不執行該第一分區與該第二分區之間的一混合操作之情況下產生該當前區塊的一預測區塊。
  23. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 反量化且反變換一經量化變換區塊以產生該當前區塊的一殘餘區塊；且 組合該殘餘區塊之樣本與該預測區塊之樣本以對該當前區塊進行解碼。
  24. 如請求項17之裝置，其中該一或多個處理器進一步經組態以： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 自該當前區塊之樣本減去該預測區塊之樣本以產生該當前區塊的一殘餘區塊；且 變換並量化該殘餘區塊以對該當前區塊進行編碼。
  25. 如請求項17之裝置，其進一步包含經組態以顯示經解碼視訊資料之一顯示器。
  26. 如請求項17之裝置，其中該裝置包含以下各者中之一或多者：一攝影機、一電腦、一行動裝置、一廣播接收器裝置或一機上盒。
  27. 如請求項17之裝置，其中該裝置包含以下各者中之至少一者： 一積體電路； 一微處理器；或 一無線通信裝置。
  28. 一種上面儲存有指令之電腦可讀儲存媒體，該等指令在經執行時使得一處理器進行以下操作： 對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯； 在對該第一組運動資訊進行寫碼之後，對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯； 回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單，儲存該當前區塊之該第二組運動資訊；且 使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊的後續運動資訊，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
  29. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其中使得該處理器儲存第二運動向量的該等指令包含使得該處理器儲存該當前區塊之所有子區塊之該第二運動向量的指令。
  30. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使得該處理器判定該當前區塊之一大小滿足一臨限值的指令，其中使得該處理器儲存第二運動向量的該等指令包含使得該處理器回應於判定該當前區塊之該大小滿足該臨限值而儲存該第二運動向量的指令。
  31. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其中使得該處理器預測該後續區塊之該後續運動資訊的該等指令包含使得該處理器進行以下操作的指令： 形成該後續區塊之一運動預測候選者清單，且將第二運動向量添加至該運動預測候選者清單； 自該運動預測候選者清單選擇該第二運動向量；且 使用該第二運動向量預測該後續區塊之該後續運動資訊。
  32. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使得該處理器使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊之一預測區塊的指令。
  33. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使得該處理器使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊且在不執行該第一分區與該第二分區之間的一混合操作之情況下產生該當前區塊之一預測區塊的指令。
  34. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使得該處理器進行以下操作之指令： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 反量化且反變換一經量化變換區塊以產生該當前區塊的一殘餘區塊；且 組合該殘餘區塊之樣本與該預測區塊之樣本以對該當前區塊進行解碼。
  35. 如請求項28之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使得該處理器進行以下操作之指令： 使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊的一預測區塊； 自該當前區塊之樣本減去該預測區塊之樣本以產生該當前區塊的一殘餘區塊；且 變換並量化該殘餘區塊以對該當前區塊進行編碼。
  36. 一種用於對視訊資料進行寫碼之裝置，該裝置包含： 用於對視訊資料之一當前區塊之一第一組運動資訊進行寫碼的構件，該當前區塊根據一非矩形分割模式分割成一第一分區及一第二分區，該第一組運動資訊參考一參考圖像清單且與該第一分區相關聯； 用於在對該第一組運動資訊進行寫碼之後對該當前區塊之一第二組運動資訊進行寫碼的構件，該第二組運動資訊參考該參考圖像清單且與該第二分區相關聯； 用於回應於該第一組運動資訊及該第二組運動資訊皆參考該參考圖像清單而儲存該當前區塊之該第二組運動資訊的構件；及 用於使用所儲存之第二組運動資訊預測該視訊資料之一後續區塊之後續運動資訊的構件，該後續區塊相鄰於該當前區塊。
  37. 如請求項36之裝置，其中用於預測該後續區塊之該後續運動資訊的該構件包含： 用於形成該後續區塊之一運動預測候選者清單之構件，該構件包含用於將第二運動向量添加至該運動預測候選者清單的構件； 用於自該運動預測候選者清單選擇該第二運動向量的構件；及 用於使用該第二運動向量預測該後續區塊之該後續運動資訊的構件。
  38. 如請求項36之裝置，其進一步包含： 用於使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊之一預測區塊的構件； 用於反量化且反變換一經量化變換區塊以產生該當前區塊之一殘餘區塊的構件；及 用於組合該殘餘區塊之樣本與該預測區塊之樣本以對該當前區塊進行解碼的構件。
  39. 如請求項36之裝置，其進一步包含： 用於使用該第一組運動資訊及該第二組運動資訊來產生該當前區塊之一預測區塊的構件； 用於自該當前區塊之樣本減去該預測區塊之樣本以產生該當前區塊之一殘餘區塊的構件；及 用於對該殘餘區塊進行變換及量化以對該當前區塊進行編碼的構件。
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