TWI659643B - 於視訊寫碼中平行處理之指示 - Google Patents

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Abstract

在一實例中，一種解碼視訊資料之方法包括：自一多層位元串流之一視訊參數集(VPS)解碼指示用於該多層位元串流之層的一圖像塊組態或用於該多層位元串流之層的一平行處理組態中之至少一者的資料。該方法亦包括根據自該VPS解碼之該資料解碼該多層位元串流。

Description

於視訊寫碼中平行處理之指示
本申請案主張2013年10月14日申請的美國臨時申請案第61/890,763號之權利，該申請案之整個內容以引用的方式併入本文中。
本發明係關於視訊寫碼，且更特定言之係關於用於視訊寫碼中之平行處理的技術。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，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、數位媒體播放器、視訊遊戲器件、視訊遊戲控制台、蜂巢式或衛星無線電電話(所謂的「智慧型電話」)、視訊電話會議器件、視訊串流器件及其類似者。數位視訊器件實施視訊壓縮技術，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、目前正在開發之高效率視訊寫碼(HEVC)標準及此等標準之擴展中所描述的彼等視訊壓縮技術。視訊器件藉由實施此等視訊壓縮技術可較有效地傳輸、接收、編碼、解碼及/或儲存數位視訊資訊。
視訊壓縮技術執行空間(圖像內)預測及/或時間(圖像間)預測來減 少或移除視訊序列中固有的冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼，可將視訊切片(亦即，視訊圖框或視訊圖框之一部分)分割成視訊區塊(其亦可被稱作CTB、CU及/或寫碼節點)。可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)之切片中的視訊區塊。圖像之經框間寫碼(P或B)切片中之視訊區塊可使用相對於同一圖像中之相鄰區塊中的參考樣本的空間預測或相對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。
空間或時間預測產生用於待寫碼區塊之預測性區塊。殘餘資料表示待寫碼原始區塊與預測性區塊之間的像素差。根據指向形成預測性區塊之參考樣本之區塊的運動向量及指示經寫碼區塊與預測性區塊之間的差異之殘餘資料來編碼經框間寫碼區塊。經框內寫碼區塊係根據框內寫碼模式及殘餘資料而編碼。為進行進一步壓縮，可將殘餘資料自像素域變換至變換域，從而產生可接著進行量化之殘餘變換係數。可掃描最初配置成二維陣列之經量化變換係數以便產生變換係數之一維向量，且可應用熵寫碼以達成甚至較多壓縮。
大體而言，本發明描述用於視訊寫碼之平行處理的技術。舉例而言，本發明描述用於多層視訊寫碼程序中之平行處理的技術，包括高效率視訊寫碼(HEVC)標準之多層擴展。本發明之該等技術包括為一視訊寫碼程序提供平行處理工具之使用或可用性的一提早指示(例如，以一視訊參數集(VPS)位準)。
在一實例中，一種解碼視訊資料之方法包括：自一多層位元串流之一視訊參數集(VPS)解碼指示用於該多層位元串流之層的一圖像塊組態或用於該多層位元串流之層的一平行處理組態中之至少一者的資料；及根據自該VPS解碼之該資料解碼該多層位元串流。
在另一實例中，一種編碼視訊資料之方法包括：在一多層位元串流之一視訊參數集(VPS)中編碼指示用於該多層位元串流之層的一圖像塊組態或用於該多層位元串流之層的一平行處理組態中之至少一者的資料；及編碼該多層位元串流，包括編碼該多層位元串流之該VPS。
在另一實例中，一種處理視訊資料之裝置包括：一記憶體，其儲存多層視訊資料；及一視訊寫碼器，其經組態以進行以下操作：處理指示用於該多層視訊資料之層的一圖像塊組態或用於該多層視訊資料之層的一平行處理組態中之至少一者的資料，其中該資料與包括該多層視訊資料之一位元串流的一視訊參數集(VPS)相關聯；及根據該VPS之該資料處理該多層視訊資料。
在另一實例中，一種執行視訊資料之裝置包括：用於處理指示用於多層位元串流之層的一圖像塊組態或用於該多層位元串流之層的一平行處理組態中之至少一者的資料之構件，其中該資料與該多層位元串流之一視訊參數集(VPS)相關聯；及用於根據該VPS之該資料處理該多層位元串流之構件。
在另一實例中，一種非暫時性電腦可讀儲存媒體具有儲存於其上之指令，該等指令在執行時導致一或多個處理器進行以下操作：處理指示用於多層位元串流之層的一圖像塊組態或用於該多層位元串流之層的一平行處理組態中之至少一者的資料，其中該資料與該多層位元串流之一視訊參數集(VPS)相關聯；及根據該VPS之該資料處理該多層位元串流。
下文在隨附圖式及描述中闡述本發明之一或多個實例的細節。本發明之其它特徵、目標及優勢將自描述及圖式及申請專利範圍而顯而易見。
10‧‧‧視訊編碼及解碼系統
12‧‧‧源器件
14‧‧‧目的地器件
16‧‧‧鏈路
18‧‧‧視訊源
20‧‧‧視訊編碼器
22‧‧‧輸出介面
28‧‧‧輸入介面
30‧‧‧視訊解碼器
32‧‧‧儲存器件
33‧‧‧顯示器件
35‧‧‧分割單元
37‧‧‧視訊資料記憶體
40‧‧‧模式選擇單元
41‧‧‧預測處理單元
42‧‧‧運動估計單元
44‧‧‧運動補償單元
46‧‧‧框內預測處理單元
50‧‧‧求和器
52‧‧‧變換處理單元
54‧‧‧量化單元
56‧‧‧熵編碼單元
58‧‧‧反量化單元
60‧‧‧反變換處理單元
62‧‧‧求和器
64‧‧‧參考圖像記憶體/經解碼圖像緩衝器(DPB)
66‧‧‧濾波單元
79‧‧‧視訊資料記憶體
80‧‧‧熵解碼單元
81‧‧‧預測處理單元
82‧‧‧運動補償單元
84‧‧‧框內預測處理單元
86‧‧‧反量化單元
88‧‧‧反變換處理單元
90‧‧‧求和器
92‧‧‧參考圖像記憶體
94‧‧‧濾波單元
96‧‧‧圖像
98‧‧‧圖像塊
圖1為說明可利用本發明中所描述之技術的實例視訊編碼及解碼系統之方塊圖。
圖2為說明可實施本發明中所描述之技術的實例視訊編碼器之方塊圖。
圖3為說明可實施本發明中所描述之技術的實例視訊解碼器之方塊圖。
圖4A為說明用於波前平行處理之同步點的實例的概念圖。
圖4B為說明用於波前平行處理之同步點的另一實例之概念圖。
圖5為說明用於視訊區塊列之平行處理的實例同步點之概念圖。
圖6為說明根據HEVC標準之實例圖像塊的概念圖。
圖7為說明實例多視圖視訊寫碼(MVC)預測圖案之概念圖。
圖8為說明用於可調式視訊寫碼(SVC)之各種可調式維度的概念圖。
圖9為說明SVC寫碼結構之實例的概念圖。
圖10為說明多層位元串流中之實例存取單元(AU)的概念圖。
圖11說明符合本發明之用於處理多層視訊資料之技術。
圖12說明符合本發明之用於處理多層視訊資料之另一技術。
本發明之態樣可係關於用於視訊寫碼中之平行處理工具的提早指示之各種技術，如下文較詳細地描述。在一些情況下，可藉由對高效率視訊寫碼(HEVC)標準之多層擴展執行該等技術，諸如對HEVC之多視圖視訊寫碼擴展(MV-HEVC)、對HEVC之多視圖加上深度視訊寫碼擴展(3D-HEVC)或對HEVC之可調式視訊寫碼(SVC)擴展(SHVC)，如下文所指出。然而，本發明之該等技術並不限於任何特定視訊寫碼標準，且亦可或替代地與對HEVC之其他擴展、其他多視圖寫碼標準(具有或並無深度分量)及/或其他多層視訊標準一起使用。另外，如下 文所描述，可獨立地或以組合應用本發明之技術。
平行處理工具可用於平行地編碼或解碼視訊資料。舉例而言，一些平行處理工具可允許平行地編碼或解碼單一視訊圖像之不同空間部分。出於說明之目的，在關於上文提到之HEVC標準的實例中，可使用波前平行處理(WPP)達成平行處理。WPP為視訊寫碼技術，藉以大約在相同時間處(亦即，平行地)編碼及/或解碼兩列或兩列以上視訊區塊(例如，經寫碼樹型區塊(CTB)列，如下文所描述)。
歸因於框內預測、框間預測及某些語法元素剖析中之框間相依性，可使用WPP同步區塊列之平行解碼。亦即，當前區塊列中之視訊區塊可使用來自當前區塊列上方之區塊列中的視訊區塊之經寫碼資訊。當平行地處理兩個區塊列時，視訊解碼器可同步兩個列中之區塊之間的處理，以確保已在上部區塊列中寫碼由下部區塊列所要求之資料。就此而言，可將WPP程序視為***成包括位元串流剖析程序及重建構程序之兩個主要程序。重建構程序可包括區塊列之間的同步。
另一平行處理技術包括使用所謂的圖像塊以用於寫碼視訊。舉例而言，HEVC將圖像塊定義為在圖像塊之光柵掃描中連續定序的共同出現於一個行及一個列中的整數數目個區塊。每一圖像至圖像塊之劃分可被稱作分割。在圖像之圖像塊光柵掃描中連續地定序圖像中之圖像塊。可針對整個序列定義或在圖像間改變圖像塊之數目及圖像塊之邊界的位置。類似於切片邊界，圖像塊邊界破壞剖析及預測相依性，使得可獨立於另一圖像塊處理圖像塊。然而，在一些情況下，迴路內濾波器(例如，解區塊及樣本自適應性偏移(SAO)濾波器)仍可橫跨圖像塊邊界。
使用圖像塊可增強平行性，此係因為在用於熵解碼及運動補償重建構之處理器或處理器核心之間並不需要通信(或需要相對較少通信)。因此，可由不同處理器或處理器核心處理圖像之不同圖像塊。 另外，當相比於切片時，圖像塊可展現相對較好之寫碼效率，此係因為圖像塊允許含有具有可能高於切片之相關性的樣本的圖像分割形狀。圖像塊亦可減少切片標頭附加項。
雖然上文所描述之WPP及圖像塊技術可在特定層內提供平行處理，但在一些情況下，亦可平行地編碼或解碼視訊資料之多個層。視訊資料之「層」可大體上係指具有至少一個共同特性(諸如，視圖、圖框速率、解析度或其類似者)之圖像序列。舉例而言，層可包括與多視圖視訊資料之特定視圖(例如，透視圖)相關聯的視訊資料(例如，如下文關於圖7所描述)。作為另一實例，層可包括與可調式視訊資料之特定層相關聯的視訊資料(例如，如下文關於圖8至圖10所描述)。 因此，本發明可互換地指視訊資料之層及視圖。亦即，視訊資料之視圖可被稱作視訊資料之層，且反之亦然。此外，術語視圖間預測及層間預測可互換地指視訊資料之多個層及/或視圖之間的預測。另外，多層編解碼器(亦被稱作多層視訊寫碼器或多層編碼器-解碼器)可共同指多視圖編解碼器或可調式編解碼器(例如，經組態以使用MV-HEVC、3D-HEVC、SHVC或另一多層寫碼技術編碼及/或解碼視訊資料之編解碼器)。
在一些情況下，可使用偏移延遲平行地寫碼視訊資料之多個層。偏移延遲可大體上指與平行地處理(例如，編碼或解碼)多個層相關聯之延遲。舉例而言，視訊解碼器可平行地解碼多層位元串流之一個以上層。然而，當使用層間預測技術解碼當前層時，視訊解碼器可存取不同於當前層之參考層的參考資料。參考資料必須可用(例如，經解碼)以便用作用於解碼當前層之層間參考。因此，大體而言，視訊解碼器在解碼參考多層解碼方案中之參考層中之一或多者的層之前結束所有該等參考層之解碼。
不是等待結束(例如，解碼)整個參考層，而是，視訊解碼器可延 遲起始對當前層之解碼，直至已解碼參考層中之至少一些為止。偏移延遲可大體上指示在視訊解碼器開始解碼當前層之前應解碼的參考層之最小量。實施偏移延遲可有助於確保層間參考資料可用於用作參考，但仍允許平行地解碼參考層之至少一部分及當前層。舉例而言，一旦達成指定參考層偏移延遲，平行解碼器便可起始解碼增強層。雖然上文實例係關於視訊解碼(如由平行解碼器所執行)加以描述，但應理解，可由視訊編碼器在平行編碼期間應用類似技術。
HEVC及HEVC擴展(例如，MV-HEVC、3D-HEVC或SHVC)之設計可展現某些缺點。舉例而言，當橫跨層使用時，圖像塊及WPP之某些組態可影響管線設計(例如，橫跨層之資源分配)及編解碼器之實施。在一些情況下，管線設計可需要針對圖像塊及WPP之不同組態改變。舉例而言，當使用圖像塊執行層間預測時，應由同一處理資源(例如，同一處理核心)處理層中具有同一相對空間位置之圖像塊，使得並不需要由不同處理核心存取用於層間預測之資料。另外，在一些情況下，對於不同層，記憶體、週期及延遲要求可不同。
可通常藉由剖析每一層之有效圖像參數集(PPS)導出對上文所描述之平行寫碼工具(例如，圖像塊及/或WPP)的橫跨層利用。然而，自PPS剖析此資訊可並非直接程序且可引入延遲，此係因為僅在啟動程序已開始之後(例如，在解碼特定層內之圖像時)已知有效PPS之內容。此外，發現用於經寫碼視訊序列之所有相關PPS並剖析PPS可要求計算上繁重之剖析努力。
HEVC設計及相關擴展(例如，MV-HEVC、3D-HEVC及/或SHVC)之另一潛在問題為當為平行性而橫跨層(例如，在多層視訊資料之一個以上層中)使用圖像塊時，可橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波器。迴路濾波器可包括視訊寫碼程序中所使用以改良視訊品質之解區塊濾波器或其他濾波器。儘管潛在用於改良視訊品質，但允許橫跨圖像塊邊 界應用迴路濾波器可影響平行性並引入延遲。舉例而言，若橫跨圖像塊應用迴路濾波，則歸因於迴路濾波可改變特定圖像塊之區塊，此情況可為使用彼圖像塊執行層間預測帶來問題。
本發明描述用於傳訊相關於平行處理之資訊的技術。本發明之技術可允許視訊解碼器在經寫碼視訊序列之解碼程序中的相對提早點處橫跨經寫碼視訊序列之層判定圖像塊之組態及/或WPP組態。另外，本發明之技術可允許視訊解碼器在解碼程序中之相對提早點處判定是否可橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波器。在一些情況下，在解碼程序中相對提早判定此資訊可允許視訊解碼器較有效地指派系統資源並減少延遲(例如，相對於在另一位置(諸如，PPS)中提供此資訊，如上文所描述)。亦即，平行處理資訊允許視訊解碼器判定是否使用平行寫碼工具，且若如此，判定實施平行寫碼工具之方式。
在一些實例中，可在視訊參數集(VPS)中提供平行處理資訊，如下文較詳細地描述。在其他實例中，可在VPS視訊可用性資訊(VUI)中提供平行處理資訊，如下文較詳細地描述。在解碼程序中相對提早解碼VPS(例如，相對於PPS)。因此，根據本發明之態樣且如下文較詳細地描述，VPS(或VPS VUI)之平行處理資訊可提供對寫碼期間所使用之平行處理資訊的提早指示。亦即，VPS之平行處理資訊可補充PPS中可提供且寫碼期間所使用的其他平行處理資訊。舉例而言，VPS(或VPS VUI)之平行處理資訊可提供對包括於PPS中之平行處理資訊的提早指示。以此方式，如下文較詳細地描述，視訊解碼器可解碼來自VPS(或VPS VUI)之平行處理資訊、判定平行處理寫碼工具是否(及/或如何)用於多層位元串流，及基於來自VPS之平行處理資訊的資訊分配解碼資源。視訊解碼器可接著使用由VPS所指示的PPS之平行處理資訊開始解碼多層位元串流。
根據本發明之態樣，視訊解碼器可經組態以剖析對應於視訊資 料之一或多個語法元素，其中一或多個語法元素指示圖像塊組態、迴路濾波器組態及平行處理組態中之一或多者，並根據該一或多個語法元素對視訊資料執行平行解碼。
圖1為說明可利用本發明中所描述之用於平行視訊處理的技術的實例視訊編碼及解碼系統10之方塊圖。如圖1中所展示，系統10包括源器件12，其產生稍後由目的地器件14解碼之經編碼視訊資料。源器件12及目的地器件14可包含廣泛範圍之器件中的任一者，包括桌上型電腦、筆記型(亦即，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、電話手機(諸如，所謂之「智慧型」電話)、所謂的「智慧型」板、電視、攝影機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流器件或其類似者。在一些狀況下，源器件12及目的地器件14可經裝備以用於無線通信。
目的地器件14可經由鏈路16接收待解碼之經編碼視訊資料。鏈路16可包含能夠將經編碼視訊資料自源器件12移動至目的地器件14的任何類型之媒體或器件。在一個實例中，鏈路16可包含使得源器件12能夠即時將經編碼視訊資料直接傳輸至目的地器件14之通信媒體。可根據通信標準(諸如，無線通信協定)調變經編碼視訊資料，並將其傳輸至目的地器件14。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全球網路)的部分。通信媒體可包括路由器、交換器、基地台，或可用以促進自源器件12至目的地器件14之通信的任何其他設備。
替代地，可將經編碼資料自輸出介面22輸出至儲存器件32。類似地，可由輸入介面自儲存器件32存取經編碼資料。儲存器件32可包括多種分佈式或本端存取式資料儲存媒體中之任一者，諸如，硬碟機、Blu-ray碟片、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。在另一實例中，儲存器件32可對應於可保持由源器件12所產生之經編碼視訊的檔案伺服器或另一中間儲存器件。目的地器件14可經由串流或下載自儲存器件32存取所儲存視訊資料。檔案伺服器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器件14的任何類型之伺服器。實例檔案伺服器包括網頁伺服器(例如，用於網站)、FTP伺服器、網路附接儲存(NAS)器件或本端磁碟機。目的地器件14可經由任何標準資料連接(包括網際網路連接)存取經編碼視訊資料。此資料連接可包括適於存取儲存於檔案伺服器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)，或兩者之結合。經編碼視訊資料自儲存器件32之傳輸可為串流傳輸、下載傳輸或兩者之組合。
本發明之技術不必限於無線應用或設定。該等技術可應用於支援多種多媒體應用(諸如，(例如)經由網際網路之空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、串流視訊傳輸)中之任一者的視訊寫碼、供儲存於資料儲存媒體上之數位視訊的編碼、儲存於資料儲存媒體上之數位視訊的解碼，或其他應用。在一些實例中，系統10可經組態以支援單向或雙向視訊傳輸以支援諸如視訊串流、視訊播放、視訊廣播及/或視訊電話之應用。
在圖1之實例中，源器件12包括視訊源18、視訊編碼器20及輸出介面22。在一些狀況下，輸出介面22可包括調變器/解調器(數據機)及/或傳輸器。在源器件12中，視訊源18可包括諸如視訊俘獲器件(例如，視訊攝影機)、含有先前所俘獲視訊之視訊存檔、用以自視訊內容提供者接收視訊之視訊饋入介面，及/或用於將電腦圖形資料產生為源視訊的電腦圖形系統之源，或此等源之組合。作為一個實例，若視訊源18為視訊攝影機，則源器件12及目的地器件14可形成所謂的攝 影機電話或視訊電話。然而，本發明中所描述之技術可大體上適用於視訊寫碼，且可應用於無線及/或有線應用。
可由視訊編碼器20編碼所俘獲、預俘獲，或電腦產生的視訊資料。可經由源器件12之輸出介面22直接將經編碼視訊資料傳輸至目的地器件14。經編碼視訊資料亦可(或替代地)儲存於儲存器件32上，以供稍後由目的地器件14或其他器件存取而用於解碼及/或播放。
目的地器件14包括輸入介面28、視訊解碼器30及顯示器件33。在一些狀況下，輸入介面28可包括接收器及/或數據機。目的地器件14之輸入介面28經由鏈路16接收經編碼視訊資料。經由鏈路16傳達或在儲存器件32上所提供之經編碼視訊資料可包括由視訊編碼器20所產生之多種語法元素，其供諸如視訊解碼器30之視訊解碼器在解碼該視訊資料時使用。此等語法元素可包括在傳輸於通信媒體上、儲存於儲存媒體上或儲存於檔案伺服器上之經編碼視訊資料內。
顯示器件33可與目的地器件14整合在一起或在目的地器件外部。在一些實例中，目的地器件14可包括整合式顯示器件且亦經組態以與外部顯示器件介接。在其他實例中，目的地器件14可為顯示器件。大體而言，顯示器件33向使用者顯示經解碼視訊資料，且可包含多種顯示器件中之任一者，諸如液晶顯示器(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，但在一些態樣中，視訊編碼器20及視訊解碼器30可各自與音訊編碼器及解碼器整合，且可包括適當MUX-DEMUX單元或其他硬體及軟體，以處置共同資料流或單獨資料流中之音訊及視訊兩者的編碼。若適用，則在一些實例中，MUX-DEMUX單元可符合ITU H.223多工器協定或其他協定(諸如，使用者資料報協定(UDP))。
視訊編碼器20及視訊解碼器30各自可實施為多種合適編碼器電 路中的任一者，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。當技術部分以軟體實施時，器件可將用於軟體之指令儲存於合適的非暫時性電腦可讀媒體中，且使用一或多個處理器執行硬體中之該等指令，以執行本發明之技術。視訊編碼器20及視訊解碼器30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器件中之組合式編碼器/解碼器(編解碼器)的部分。
本發明可大體上涉及視訊編碼器20將某些資訊「傳訊」至諸如視訊解碼器30之另一器件。然而，應理解，視訊編碼器20可藉由將某些語法元素與視訊資料之各種經編碼部分相關聯來傳訊資訊。亦即，視訊編碼器20可藉由將某些語法元素儲存至視訊資料之各種經編碼部分的標頭來「傳訊」資料。在一些狀況下，可在由視訊解碼器30接收並解碼之前編碼並儲存此等語法元素。因此，術語「傳訊」可大體上指用於解碼經壓縮視訊資料之語法或其他資料的通信，而不管此通信是即時抑或幾乎即時發生抑或歷時一時間跨度而發生，諸如，可在編碼時在將語法元素儲存至媒體時發生傳訊，接著可由解碼器件在將語法元素儲存至此媒體之後的任何時間處擷取語法元素。
視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據視訊壓縮標準(諸如，由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))開發的HEVC標準)而操作。HEVC描述於ITU-T H.265(系列H：視聽及多媒體系統，視聽服務之基礎結構--移動視訊之寫碼，「高效率視訊寫碼」，2013年4月)中。一個HEVC草案規範(且在下文中被稱作HEVC WD)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zip獲得。
已提出對HEVC之各種擴展。舉例而言，正由JCT-3V開發對HEVC之多視圖擴展(亦即，MV-HEVC)及用於較進階3D視訊寫碼的另一HEVC擴展(3D-HEVC)。同時，正由JCT-VC開發對HEVC之可調式視訊寫碼擴展(亦即，SHVC)。
MV-HEVC之最近工作草案(WD)(在下文中被稱作MV-HEVC WD5)可自http：//phenix.it-sudparis.eu/jct2/doc_end_user/documents/5_Vienna/wg11/JCT3V-E1004-v6.zip獲得。3D-HEVC之最近WD(在下文中被稱作3D-HEVC WD1)可自http：//phenix.it-sudparis.eu/jct2/doc_end_user/documents/5_Vienna/wg11/JCT3V-E1001-v3.zip獲得。SHVC之最近WD(且在下文中被稱作SHVC WD3)可自http：//phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1008-v3.zip獲得。對HEVC之另一擴展為描述於「高效率視訊寫碼(HEVC)範圍擴展文字規範：草案4」(JCTVC-N1005_v1，2013年4月)(在下文中為「JCTVC-N1005」)中之HEVC範圍擴展。
然而，本發明之技術並不限於任何特定寫碼標準。因此，本發明之技術可應用於平行處理之指示可係合乎需要的多種寫碼標準中之任一者。
作為一實例，關於HEVC，標準化努力係基於被稱作HEVC測試模型(HM)的視訊寫碼器件之演進模型。HM根據(例如)ITU-T H.264/AVC假定視訊寫碼器件相對於現存器件之若干額外能力。舉例而言，儘管H.264提供九個框內預測編碼模式，但HM可提供多達三十三個框內預測編碼模式。
大體而言，HEVC HM之工作模型描述可將視訊圖框或圖像劃分成包括明度樣本及色度樣本兩者的寫碼樹型區塊(CTB)或最大寫碼單元(LCU)序列。在許多實例中，CTB為樣本(例如，明度樣本或色度樣本)之N×N區塊。CTB具有類似於H.264標準之巨集區塊的目的。切片包括按寫碼次序之數個連續CTB。可將視訊圖框或圖像分割成一或多 個切片。可根據四分樹將每一CTB***成寫碼單元(CU)。舉例而言，作為四分樹之根節點的CTB可***成四個子節點，且每一子節點又可為父節點並***成另四個子節點。作為四分樹之葉節點的最後未***子節點包含寫碼節點(亦即，經寫碼視訊區塊)。與經寫碼位元串流相關聯之語法資料可定義CTB可***之最大倍數，且亦可定義寫碼節點之最小大小。
CU包括寫碼節點以及與該寫碼節點相關聯之預測單元(PU)及變換單元(TU)。CU之大小大體上對應於寫碼節點之大小，且通常必須為方形形狀。CU之大小可在自8×8像素至高達具有最大64×64像素或大於64×64像素的CTB之大小的範圍內。每一CU可含有一或多個PU及一或多個TU。與CU相關聯之語法資料可描述(例如)CU至一或多個PU之分割。分割模式可在CU係經跳過或直接模式編碼、經框內預測模式編碼抑或經框間預測模式編碼之間而不同。PU可經分割成非方形形狀。與CU相關聯之語法資料亦可描述(例如)CU根據四分樹至一或多個TU之分割。TU的形狀可為方形或非方形。
HEVC標準允許根據TU進行變換，該等變換對於不同CU可不同。通常基於針對經分割LCU所定義之給定CU內的PU之大小來對TU設定大小，但可並非總是此狀況。TU的大小通常與PU相同或比PU小。在一些實例中，可使用稱為「殘餘四分樹」(RQT)之四分樹結構將對應於CU之殘餘樣本再分成較小單元。可將RQT之葉節點稱作變換單元(TU)。與TU相關聯之像素差值可經變換以產生可經量化之變換係數。
大體而言，PU包括相關於預測程序之資料。舉例而言，當PU經框內模式編碼時，PU可包括描述PU之框內預測模式的資料。作為另一實例，當PU經框間模式編碼時，PU可包括定義PU之運動向量的資料。定義PU之運動向量的資料可描述(例如)運動向量之水平分量、運 動向量之垂直分量、運動向量之解析度(例如，四分之一像素精確度或八分之一像素精確度)、運動向量所指向的參考圖像，及/或運動向量之參考圖像清單(例如，清單0、清單1或清單C)。
大體而言，TU用於變換及量化程序。具有一或多個PU之給定CU亦可包括一或多個變換單元(TU)。在預測之後，視訊編碼器20可根據PU，自由寫碼節點所識別之視訊區塊計算殘餘值。接著，更新寫碼節點以參考殘餘值而非原始視訊區塊。殘餘值包含像素差值，可使用TU中所指定之變換及其他變換資訊將該等像素差值變換成變換係數，將其量化並掃描，以產生經串列化變換係數以供熵寫碼。可再次更新寫碼節點，以指此等經串列化變換係數。本發明通常使用術語「視訊區塊」以指CTB、LCU或包括寫碼節點以及PU及TU的CU中之一或多者。
視訊序列通常包括視訊圖框或圖像系列。圖像群組(GOP)大體上包含一系列視訊圖像中之一或多者。GOP可包括GOP之標頭中、圖像中之一或多者之標頭中或別處的語法資料，該語法資料描述包括於GOP中之圖像的數目。圖像之每一切片可包括描述該各別切片之編碼模式的切片語法資料。視訊編碼器20通常對個別視訊切片內之視訊區塊進行操作，以便編碼視訊資料。視訊區塊可對應於CU內之寫碼節點。視訊區塊可具有固定或變化之大小，且可根據指定寫碼標準而在大小方面不同。
作為一實例，HM支援以各種PU大小之預測。假定特定CU之大小為2N×2N，則HM支援以2N×2N或N×N之PU大小的框內預測，及以2N×2N、2N×N、N×2N或N×N之對稱PU大小的框間預測。HM亦支援以2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N之PU大小的框間預測之不對稱分割。在不對稱分割中，CU之一個方向未分割，而另一方向分割成25%及75%。CU之對應於25%分割之部分係由其後接著「上」、 「下」、「左」或「右」之指示的「n」來指示。因此，舉例而言，「2N×nU」係指水平上以頂部之2N×0.5N PU及底部之2N×1.5N PU分割之2N×2N CU。
在本發明中，「N×N」與「N乘N」可互換地使用以指視訊區塊在垂直尺寸與水平尺寸方面之像素尺寸，例如，16×16像素或16乘16像素。大體而言，16×16區塊在垂直方向上將具有16個像素(y=16)且在水平方向上將具有16個像素(x=16)。同樣地，N×N區塊通常在垂直方向上具有N個像素且在水平方向上具有N個像素，其中N表示非負整數值。可按列及行來配置區塊中之像素。此外，區塊未必需要在水平方向上與垂直方向上具有同一數目個像素。舉例而言，區塊可包含N×M像素，其中M未必等於N。
在使用CU之PU進行框內預測性或框間預測性寫碼之後，視訊編碼器20可計算應用由CU之TU所指定之變換的殘餘資料。殘餘資料可對應於未經編碼圖像之像素與對應於CU之預測值之間的像素差。視訊編碼器20可形成用於CU之殘餘資料，且接著變換殘餘資料以產生變換係數。
在進行用以產生變換係數之任何變換之後，視訊編碼器20可對變換係數執行量化。量化大體上係指量化變換係數以可能地減少用以表示係數之資料量從而提供進一步壓縮的程序。量化程序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，可在量化期間將n位元值降值捨位至m位元值，其中n大於m。
在一些實例中，視訊編碼器20可利用預定義掃描次序來掃描經量化變換係數以產生可經熵編碼之經串行化向量。在其他實例中，視訊編碼器20可執行自適應性掃描。在掃描經量化變換係數以形成一維向量之後，視訊編碼器20可(例如)根據上下文自適應性可變長度寫碼(CAVLC)、上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)、基於語法之上 下文自適應性二進位算術寫碼(SBAC)、機率區間分割熵(PIPE)寫碼或另一熵編碼方法來對一維向量進行熵編碼。視訊編碼器20亦可熵編碼用於由視訊解碼器30在解碼視訊資料時使用的與經編碼視訊資料相關聯之語法元素。
如上文所提到，本發明之技術可用於提供平行寫碼工具之提早指示，諸如使用圖像塊及/或WPP寫碼視訊資料。舉例而言，典型之位元串流組態可為如下各者：視訊參數集(VPS)、VPS擴展、序列參數集(SPS)、SPS擴展、圖像參數集(PPS)、PPS擴展、切片標頭、視訊有效負載。在一些情況下，可在PPS及/或PPS擴展中指示平行寫碼工具。
在一些情況下，本發明之技術可用於將由視訊解碼器所接收的(例如)VPS中平行寫碼工具是否用於多層位元串流之層內的提早指示提供至視訊解碼器。舉例而言，VPS之平行處理資訊可補充PPS中可提供且寫碼期間所使用之其他平行處理資訊，藉此提供對包括於PPS中之平行處理資訊的提早指示(例如，因為在PPS之前解碼VPS之資訊)。
根據本發明之態樣，該等技術可允許視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)有效地指派用於解碼多層視訊資料之解碼資源並減少總解碼延遲。舉例而言，視訊編碼器20可編碼(且視訊解碼器30可解碼)指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或用於多層位元串流之層的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。特定言之，關於平行處理組態，資料可指示是否執行平行處理同步(例如，熵寫碼同步，如WPP中所執行)。
大體而言，VPS可包括描述經寫碼視訊序列之總特性的資料，包括子層之間的相依性。VPS之一個目的可為實現特定標準在於系統層處傳訊方面之相容可擴展性。VPS通常必須包括於多層位元串流中以 用於解碼位元串流。另外或替代地，VPS可包括定義視訊可用性資訊(VUI)之資料，諸如視訊表示資訊、假想參考解碼器(HRD)參數及/或位元串流限制資訊。位元串流限制資訊可包括對運動向量範圍、經解碼圖像緩衝器(DPB)大小(例如，在由DPB保持圖像之數目方面)、重排圖框之數目(亦即，待自解碼次序重排至顯示次序之圖框數目的指示)、經寫碼區塊之大小(例如，巨集區塊(MB)或寫碼樹狀結構單元)及經寫碼圖像之大小的限制。VPS可進一步為一或多個VPS擴展提供資料，使得可由未來標準或對即將到來HEVC標準之擴展來擴展VPS。在本發明中，如適用，縮略詞VPS可共同指VPS及VPS VUI兩者。
下文之表1中說明用於指示每一層之圖像塊及WPP的組態的實例VPS VUI。下文(例如)關於圖4A至圖5較詳細地描述WPP。下文(例如)關於圖6較詳細地描述圖像塊。根據本發明之態樣，視訊編碼器20可編碼表1中所展示之語法元素，並將經編碼語法元素包括於經編碼位元串流中。同樣地，視訊解碼器30可剖析並解碼來自經編碼位元串流之語法元素。
等於1之值的語法元素tiles_enabled_vps_flag[i]指示對於由VPS所指定之第i層的至少一個圖像所參考(例如，相關聯)之每一PPS，tiles_enabled_flag之值等於1。等於值0之語法元素tiles_enabled_vps_flag[i]指示對於由VPS所指定之第i層的至少一個圖像所參考(例如，相關聯)之每一PPS，tiles_enabled_flag之值等於0。
等於1之語法元素tiles_enabled_flag指定參考PPS之每一圖像中存在一個以上圖像塊。等於0之值的語法元素tiles_enabled_flag指定參考PPS之每一圖像中僅存在一個圖像塊。
等於1之語法元素loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]指示對於由VPS所指定之第i層的至少一個圖像參考(例如，相關聯)之每一PPS，loop_filter_across_tiles_enabled_flag之值等於0。等於0之值的語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_vps_flag[i]指示可或不可應用上文約束。
等於1之語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag指定正橫跨圖像塊邊界執行迴路內濾波操作。等於0之值的語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag指定並未橫跨圖像塊邊界執行迴路內濾波操作。迴路內濾波操作可包括解區塊濾波器及樣本自適應性偏移濾波器操作。當不存在(例如，語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag並不包括於位元串流中)時，推斷語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag之值等於1。
等於1之語法元素entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]指示對於由VPS所指定之第i層的至少一個圖像參考(例如，相關聯)之每一PPS，entropy_coding_sync_enabled_flag之值等於1。等於0之語法元素entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]指示對於由VPS所指定之 第i層的至少一個圖像參考(例如，相關聯)之每一PPS，entropy_coding_sync_enabled_flag之值等於0。
等於1之語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag指定在解碼參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第一寫碼樹型區塊之前，調用用於上下文變數之特定同步程序，並在解碼參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的兩個寫碼樹型區塊之後調用用於上下文變數之特定記憶程序。等於0之值的語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag指定在解碼參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第一寫碼樹型區塊之前並不要求調用用於上下文變數之特定同步程序，且在解碼參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的兩個寫碼樹型區塊之後並不要求調用用於上下文變數之特定記憶程序。
因此，在接收到包括於上文之表1的實例中的語法元素之後，視訊解碼器30可判定用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或平行處理組態。舉例而言，對於自0至最大數目層之每一層(例如，對於(i=0；i<=vps_max_layers_minus1；i++)，視訊解碼器30可自經編碼位元串流之VPS獲得指示層中之至少一個圖像中是否啟用圖像塊之資料(例如，tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素)。另外，對於啟用圖像塊之每一層(例如，若(tiles_enabled_vps_flag[i]))，視訊解碼器30亦可獲得指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的資料(例如，loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素)。
另外，視訊解碼器30亦可獲得指示平行處理組態之資料。舉例而言，視訊解碼器30可獲得指示是否執行熵寫碼同步(例如，經由WPP)之資料(例如，entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i])。在其他實例中，具有不同命名約定之語法元素可用於傳達圖像塊組態及/ 或平行處理組態。
在另一實例中，本發明之技術包括傳訊/讀取VPS中之圖像塊跨層對準以及WPP及迴路濾波器組態(例如，橫跨圖像塊邊界之迴路濾波器使用，loopfilter_accross_tile_boundary)之指示。在第一實例中，可使用於每一層之圖像塊及WPP組態的指示處於如下文表2中所展示之經修改VPS VUI中。視訊編碼器20可編碼表2中所展示之語法元素並將經編碼語法元素包括於經編碼位元串流中。同樣地，視訊解碼器30可剖析並解碼來自經編碼位元串流之語法元素。
語法元素parallel_tools_vps_idc等於0指示對於圖像，語法元素tiles_enabled_flag及語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag兩者皆等於0。語法元素parallel_tools_vps_idc等於1指示對於所有層中之圖像，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag等於1且語法元素tiles_enabled_flag等於0。語法元素parallel_tools_vps_idc等於2指示對於所有層中之圖像，語法元素tiles_enabled_flag等於1且語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag等於0。語法元素parallel_tools_vps_idc等於3指示對於零或零以上層中之圖像，語法元素tiles_enabled_flag可等於1且對於零或零以上層中之圖像，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag可等於1。
下文之表3及4展示VPS VUI可經修改以指示圖像塊及WPP之組態的方式之額外實例。根據本發明之態樣，視訊編碼器20可編碼表3及表4中所展示之語法元素，並將經編碼語法元素包括於經編碼位元串 流中。同樣地，視訊解碼器30可剖析並解碼來自經編碼位元串流之語法元素。
等於0之值的語法元素parallel_tools_vps_idc[i]指示對於參考有效PPS之第i層的圖像，語法元素tiles_enabled_flag及語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag兩者皆等於0。等於1之語法元素parallel_tools_vps_idc[i]指示對於參考有效PPS之第i層的圖像及其所有直接參考層圖像，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag等於1。等於2之語法元素parallel_tools_vps_idc[i]指示對於參考有效PPS之第i層的圖像及其所有直接參考層圖像，語法元素tiles_enabled_flag等於1。等於3之語法元素parallel_tools_vps_idc[i]指示當對於第i層之圖像，語法元素tiles_enabled_flag等於1時，接著其直接參考層中之至少一者具有語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag=1，且當對於第i層之圖像，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag=1時，接著其直接參考層中之至少一者具有等於1之語法元素tiles_enabled_flag。
等於1之語法元素tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag[i][j]指示在CVS內，當對於第i層之有效PPS，語法元素tiles_enabled_flag等於1時，對於第i層之第j直接參考層的有效PPS，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag等於0，或當對於第i層之有效PPS，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag等於1時，對於第i層之第j直接參考層的有效PPS，語法元素tiles_enabled_flag等於0。等於0之值的語法元素tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag[i][j]指示可或不可應用此限制。在此等實例中，一或多個額外語法元素可用於指示是否應用該限制。
等於1之語法元素loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag[i][j]指示在CVS內，當對於第i層之有效PPS，語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag等於1時，對於第i層之第j直接參考層的有效PPS，語法元素loop_filter_across_tiles_enabled_flag亦等於1。等於0之值的語法元素loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag[i][j]指示可或不可應用此限制。在此等實例中，一或多個額外語法元素可用於指示是否應用該限制。
以此方式，視訊編碼器20可在多層位元串流之視訊參數集(VPS)中編碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態之資料或指示用於多層位元串流之層的平行處理組態之資料中的至少一者。同樣地，視訊解碼器30可自多層位元串流之視訊參數集(VPS)解碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態之資料或指示用於多層位元串流之層的平行 處理組態之資料中的至少一者。
圖2為說明可實施本發明中所描述之技術的實例視訊編碼器20之方塊圖。特定言之，視訊編碼器20可經組態以根據本發明之技術編碼多層位元串流之資料。如上文所提到，視訊編碼器20可經調適以執行多視圖及/或可調式視訊寫碼。舉例而言，視訊編碼器20可經組態以編碼符合一或多個視訊寫碼標準擴展(諸如，SHVC、MV-HEVC或3D-HEVC)之位元串流。然而，雖然參考特定寫碼標準，但應理解，該等技術並不特定於任何一個寫碼標準，且可藉由未來及/或尚未開發之標準加以實施。
在圖2之實例中，視訊編碼器20包括分割單元35、視訊資料記憶體37、預測處理單元41、參考圖像記憶體64、求和器50、變換處理單元52、量化單元54及熵編碼單元56。預測處理單元41包括運動估計單元42、運動補償單元44及框內預測處理單元46。為進行視訊區塊重建構，視訊編碼器20亦包括反量化單元58、反變換處理單元60、求和器62及參考圖像記憶體64(其亦可被稱作經解碼圖像緩衝器(DPB))及濾波單元66。
視訊資料記憶體37可儲存待由視訊編碼器20之組件編碼的視訊資料。可(例如)自視訊源18獲得儲存於視訊資料記憶體37中之視訊資料。參考圖像記憶體64可被稱作儲存參考視訊資料以用於由視訊編碼器20編碼視訊資料(例如，以框內或框間寫碼模式)的經解碼圖像緩衝器。視訊資料記憶體37及參考圖像記憶體64可由多種記憶體器件中之任一者形成，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器件。視訊資料記憶體37及參考圖像記憶體64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37可與視訊編碼器20之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件晶 片外。
視訊編碼器20可對視訊切片內之視訊區塊執行框內寫碼及框間寫碼。框內寫碼依賴於空間預測以減小或移除給定視訊圖框或圖像內之視訊中的空間冗餘。框間寫碼依賴於時間預測以減小或移除視訊序列之鄰近圖框或圖像內之視訊中的時間冗餘。框內模式(I模式)可指若干基於空間之壓縮模式中之任一者。框間模式(諸如，單向預測(P模式)或雙向預測(B模式))可指若干基於時間之壓縮模式中的任一者。
舉例而言，如圖2中所展示，視訊編碼器20接收視訊資料，且分割單元35將資料分割成視訊區塊。此分割亦可包括分割成切片、圖像塊或其他較大單元以及(例如)根據LCU及CU之四分樹結構分割的視訊區塊。視訊編碼器20大體上說明編碼待編碼視訊切片內之視訊區塊的組件。可將切片劃分成多個視訊區塊(且可能劃分成被稱作圖像塊之視訊區塊集合)。預測處理單元41可基於誤差結果(例如，寫碼速率及失真程度)選擇用於當前視訊區塊的複數個可能寫碼模式中之一者(諸如，複數個框內寫碼模式中之一者或複數個框間寫碼模式中之一者)。預測處理單元41可將所得經框內或框間寫碼區塊提供至求和器50以產生殘餘區塊資料並提供至求和器62以重建構經編碼區塊以用於用作參考圖像。
預測處理單元41內之框內預測處理單元46可執行當前視訊區塊相對於與待寫碼當前區塊同一圖框或切片中的一或多個相鄰區塊之框內預測性寫碼以提供空間壓縮。預測處理單元41內之運動估計單元42及運動補償單元44執行當前視訊區塊相對於一或多個參考圖像中之一或多個預測性區塊的框間預測性寫碼，以提供時間壓縮。
運動估計單元42可經組態以根據視訊序列之預定圖案來判定用於視訊切片之框間預測模式。預定圖案可將序列中之視訊切片指定為P切片或B切片。運動估計單元42及運動補償單元44可高度整合，但 為概念目的而單獨說明。由運動估計單元42所執行之運動估計為產生估計視訊區塊之運動的運動向量之程序。舉例而言，運動向量可指示當前視訊圖框或圖像內之視訊區塊的PU相對於參考圖像內之預測性區塊的移位。
預測性區塊為發現在像素差方面緊密匹配待寫碼視訊區塊之PU的區塊，該像素差可藉由絕對差和(SAD)、平方差和(SSD)或其他差量度予以判定。在一些實例中，視訊編碼器20可計算儲存於參考圖像記憶體64中的參考圖像之子整數像素位置的值。舉例而言，視訊編碼器20可內插參考圖像之四分之一像素位置、八分之一像素位置或其他分數像素位置的值。因此，運動估計單元42可執行關於全像素位置及分數像素位置之運動搜尋且輸出具有分數像素精確度之運動向量。
運動估計單元42藉由比較PU之位置與參考圖像之預測性區塊的位置而計算經框間寫碼切片中之視訊區塊的PU的運動向量。參考圖像可係選自第一參考圖像清單(清單0)或第二參考圖像清單(清單1)，該等清單中之每一者識別儲存於參考圖像記憶體64中之一或多個參考圖像。運動估計單元42將所計算運動向量發送至熵編碼單元56及運動補償單元44。
由運動補償單元44所執行之運動補償可涉及基於由運動估計所判定之運動向量而提取或產生預測性區塊，可能執行至子像素精確度之內插。在接收到當前視訊區塊之PU的運動向量之後，運動補償單元44即可在參考圖像清單中之一者中定位運動向量所指向之預測性區塊。視訊編碼器20藉由自正經寫碼之當前視訊區塊的像素值減去預測性區塊之像素值從而形成像素差值來形成殘餘視訊區塊。像素差值形成用於區塊之殘餘資料，且可包括明度及色度差分量兩者。求和器50表示執行此減法運算之一或多個組件。運動補償單元44亦可產生與視訊區塊及視訊切片相關聯之語法元素以供視訊解碼器30在解碼視訊切 片之視訊區塊時使用。
如上文所描述，作為由運動估計單元42及運動補償單元44所執行之框間預測的替代，框內預測處理單元46可對當前區塊進行框內預測。特定言之，框內預測處理單元46可判定用以編碼當前區塊之框內預測模式。在一些實例中，框內預測處理單元46可(例如)在單獨編碼遍次期間使用各種框內預測模式來編碼當前區塊，且框內預測處理單元46(或在一些實例中為模式選擇單元40)可自所測試模式選擇待使用之適當框內預測模式。舉例而言，框內預測處理單元46可使用對於各種所測試框內預測模式之速率-失真分析來計算速率-失真值，且在所測試模式中選擇具有最佳速率-失真特性之框內預測模式。速率-失真分析大體上判定經編碼區塊與原始未經編碼區塊(其經編碼以產生經編碼區塊)之間的失真(或誤差)量，以及用以產生經編碼區塊之位元速率(亦即，位元之數目)。框內預測處理單元46可自各種經編碼區塊之失真及速率計算比率以判定哪種框內預測模式展現該區塊之最佳速率-失真值。
在任何狀況下，在選擇用於區塊之框內預測模式之後，框內預測處理單元46可將指示用於區塊之所選擇框內預測模式的資訊提供至熵編碼單元56。熵編碼單元56可根據本發明之技術編碼指示所選擇框內預測模式之資訊。視訊編碼器20可在所傳輸之位元串流中包括組態資料，其可包括以下各者：複數個框內預測模式索引表及複數個經修改框內預測模式索引表(亦稱作碼字映射表)；各種區塊之編碼上下文的定義；及待用於該等上下文中之每一者的最可能框內預測模式、框內預測模式索引表及經修改框內預測模式索引表之指示。
在預測處理單元41經由框間預測抑或框內預測產生當前視訊區塊之預測性區塊之後，視訊編碼器20藉由自當前視訊區塊減去預測性區塊而形成殘餘視訊區塊。殘餘區塊中之殘餘視訊資料可包括於一或 多個TU中且被應用於變換處理單元52。變換處理單元52使用諸如離散餘弦變換(DCT)或概念上類似變換之變換將殘餘視訊資料變換成殘餘變換係數。變換處理單元52可將殘餘視訊資料自像素域轉換至變換域(諸如，頻域)。
變換處理單元52可將所得變換係數發送至量化單元54。量化單元54量化變換係數以進一步減少位元速率。量化程序可減少與係數中之一些或所有相關聯的位元深度。可藉由調整量化參數來修改量化程度。在一些實例中，量化單元54可接著執行對包括經量化變換係數之矩陣的掃描。替代地，熵編碼單元56可執行掃描。
在量化之後，熵編碼單元56對經量化變換係數進行熵編碼。舉例而言，熵編碼單元56可執行上下文自適應性可變長度寫碼(CAVLC)、上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)、基於語法之上下文自適應性二進位算術寫碼(SBAC)、機率區間分割熵(PIPE)寫碼或另一熵編碼方法或技術。在由熵編碼單元56進行熵編碼之後，經編碼位元串流可被傳輸至視訊解碼器30，或經存檔以供視訊解碼器30稍後進行傳輸或擷取。熵編碼單元56亦可熵編碼正寫碼之當前視訊切片的運動向量及其他語法元素。
反量化單元58及反變換處理單元60分別應用反量化及反變換以重建構像素域中之殘餘區塊以供稍後用作參考圖像之參考區塊。運動補償單元44可藉由將殘餘區塊添加至參考圖像清單中之一者內的參考圖像中之一者之預測性區塊來計算參考區塊。運動補償單元44亦可對經重建構殘餘區塊應用一或多個內插濾波器以計算用於在運動估計中使用之子整數像素值。求和器62將經重建構殘餘區塊添加至由運動補償單元44所產生之運動補償預測區塊以產生用於儲存於參考圖像記憶體64中之參考區塊。參考區塊可由運動估計單元42及運動補償單元44用作參考區塊以框間預測後續視訊圖框或圖像中之區塊。
濾波單元66可執行多種濾波程序。舉例而言，濾波單元66可執行解區塊濾波。亦即，濾波單元66可接收形成經重建構視訊之切片或訊框的複數個經重建構視訊區塊及濾波塊邊界，以自切片或訊框移除區塊效應偽影。在一個實例中，濾波單元66評估視訊區塊之所謂「邊界強度」。基於視訊區塊之邊界強度，可相對於鄰近視訊區塊之邊緣像素濾波視訊區塊之邊緣像素，使得檢視器較難以感知自一個視訊區塊至另一視訊區塊之轉變。
在一些情況下，可自經重建構視訊區塊導出由解區塊濾波器所使用之變數，而無需將經重建構視訊區塊與原始源視訊區塊比較。因此，視訊編碼器20及視訊解碼器30(圖3)可各自經程式設計，以對具有關於經經寫碼成位元串流之原始視訊圖框的最小額外資訊之經重建構視訊區塊執行同一解區塊程序。然而，在一些狀況下，濾波單元66可在位元串流中包括用以指示是否應執行解區塊及/或是否應執行特定類型之解區塊模式中之一者的語法元素。在其他實例中，濾波單元66可應用數個額外及/或替代性濾波器，諸如樣本自適應性偏移(SAO)濾波器或其他濾波器。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可經組態以編碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或平行處理組態的資料。舉例而言，視訊編碼器20可經組態以編碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或用於多層位元串流之層的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。特定言之，關於平行處理組態，資料可指示是否執行平行處理同步(例如，熵寫碼同步，如WPP中所執行)。
在一些實例中，指示圖像塊組態及/或平行處理組態之資料可包括數個語法元素。舉例而言，對於多層位元串流中之視訊資料的每一層，視訊編碼器20可編碼指示層中之至少一個圖像中是否啟用圖像塊之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的 tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素)。另外，對於啟用圖像塊之每一層，視訊編碼器20亦可編碼指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波，或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素)。在一些情況下，視訊編碼器20亦可編碼指示平行處理組態之一或多個語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示是否執行熵寫碼同步(例如，經由WPP)之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]語法元素)。
圖3為說明可實施本發明中所描述之技術的實例視訊解碼器30之方塊圖。特定言之，視訊解碼器30可經組態以根據本發明之技術執行對視訊資料之波前平行處理。如上文所提到，視訊解碼器30可經調適以執行多視圖及/或可調式視訊寫碼。舉例而言，視訊解碼器30可經組態以解碼符合一或多個視訊寫碼標準擴展(諸如，SHVC、MV-HEVC或3D-HEVC)之位元串流。然而，雖然參考特定寫碼標準，但應理解，該等技術並不特定於任何一個寫碼標準，且可藉由未來及/或尚未開發之標準加以實施。
在圖3之實例中，視訊解碼器30包括視訊資料記憶體79、熵解碼單元80、預測處理單元81、反量化單元86、反變換處理單元88、求和器90、參考圖像記憶體92及濾波單元94。預測處理單元81包括運動補償單元82及框內預測處理單元84。在一些實例中，視訊解碼器30可執行大體上可逆於關於來自圖2之視訊編碼器20所描述之編碼遍次的解碼遍次。
視訊資料記憶體79可儲存待由視訊解碼器30之組件解碼的視訊資料(諸如，經編碼視訊位元串流)。可(例如)自電腦可讀媒體(例如，自諸如攝影機之本端視訊源)，經由視訊資料之有線或無線網路通 信，或藉由存取實體資料儲存媒體獲得儲存於視訊資料記憶體79中之視訊資料。視訊資料記憶體79可形成儲存來自經編碼視訊位元串流之經編碼視訊資料的經寫碼圖像緩衝器(CPB)。參考圖像記憶體92可被稱作經解碼圖像緩衝器，其儲存用於由視訊解碼器30在(例如)以框內或框間寫碼模式解碼視訊資料時使用之參考視訊資料。視訊資料記憶體79及參考圖像記憶體92可由多種記憶體器件中之任一者形成，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器件。視訊資料記憶體79及參考圖像記憶體92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79可與視訊解碼器30之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件晶片外。
在解碼程序期間，視訊解碼器30自視訊編碼器20接收表示經編碼視訊切片的視訊區塊及相關聯語法元素之經編碼視訊位元串流。視訊解碼器30之熵解碼單元80熵解碼位元串流以產生經量化係數、運動向量及其他語法元素。熵解碼單元80將運動向量及其他語法元素轉遞至預測處理單元81。視訊解碼器30可在視訊切片層級及/或視訊區塊層級處接收語法元素。
當視訊切片經寫碼為經框內寫碼(I)切片時，預測處理單元81之框內預測處理單元84可基於來自當前圖框或圖像之先前經解碼區塊的所傳訊框內預測模式及資料產生用於當前視訊切片之視訊區塊的預測資料。在視訊圖框經寫碼為經框間寫碼(亦即，B、P或GPB)切片時，預測處理單元81之運動補償單元82基於自熵解碼單元80所接收之運動向量及其他語法元素產生當前視訊切片之視訊區塊的預測性區塊。可自參考圖像清單中之一者內的參考圖像中之一者產生預測性區塊。視訊解碼器30可基於儲存於參考圖像記憶體92中之參考圖像使用預設建構技術來建構參考圖框清單(清單0及清單1)。
運動補償單元82藉由剖析運動向量及其他語法元素來判定用於當前視訊切片之視訊區塊的預測資訊，並使用該預測資訊以產生經解碼當前視訊區塊之預測性區塊。舉例而言，運動補償單元82使用所接收語法元素中之一些以判定用以寫碼視訊切片之視頻區塊的預測模式(例如，框內或框間預測)、框間預測切片類型(例如，B切片或P切片)、用於該切片之參考圖像清單中之一或多者的建構資訊、用於該切片之每一經框間編碼視訊區塊的運動向量、用於該切片之每一經框間寫碼視訊區塊的框間預測狀態、及用以解碼當前視訊切片中之視頻區塊的其他資訊。
運動補償單元82亦可基於內插濾波器執行內插。運動補償單元82可使用如由視訊編碼器20在視訊區塊之編碼期間所使用的內插濾波器，以計算參考區塊之子整數像素的內插值。在此狀況下，運動補償單元82可自所接收語法元素判定由視訊編碼器20所使用之內插濾波器並使用該等內插濾波器以產生預測性區塊。
反量化單元86反量化(亦即，解量化)位元串流中所提供並由熵解碼單元80解碼之經量化變換係數。反量化程序可包括使用由視訊編碼器20所計算的視訊切片中之每一視訊區塊的量化參數，以判定量化程度及(同樣地)應應用之反量化程度。反變換處理單元88對變換係數應用反變換(例如，反DCT、反整數變換或概念上類似之反變換程序)，以便產生像素域中之殘餘區塊。
在運動補償單元82基於運動向量及其他語法元素產生當前視訊區塊之預測性區塊之後，視訊解碼器30藉由將來自反變換處理單元88之殘餘區塊與由運動補償單元82所產生之對應預測性區塊求和而形成經解碼視訊區塊。求和器90表示執行此求和操作之組件或多個組件。
在一些實例中，可類似於視訊編碼器20(圖2)之濾波單元66地組態濾波單元94。舉例而言，當自經編碼位元串流解碼並重建構視訊資 料時，濾波單元94可經組態以執行解區塊、SAO或其他濾波操作。接著，將給定圖框或圖像中之經解碼視訊區塊儲存於儲存用於後續運動補償之參考圖像的參考圖像記憶體92中。參考圖像記憶體92亦儲存用於稍後在顯示器件(諸如，圖1之顯示器件33)上呈現的經解碼視訊。
根據本發明之態樣，視訊解碼器30可經組態以解碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或平行處理組態的資料。舉例而言，視訊解碼器30可經組態以解碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及/或用於多層位元串流之層的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。特定言之，關於平行處理組態，資料可指示是否執行平行處理同步(例如，熵寫碼同步，如WPP中所執行)。
在一些實例中，指示圖像塊組態及/或平行處理組態之資料可包括數個語法元素。舉例而言，對於多層位元串流中之視訊資料的每一層，視訊解碼器30可解碼指示層中之至少一個圖像中是否啟用圖像塊之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素)。另外，對於啟用圖像塊之每一層，視訊解碼器30亦可解碼指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波，或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素)。在一些情況下，視訊解碼器30亦可解碼指示平行處理組態之一或多個語法元素。舉例而言，視訊解碼器30可解碼指示是否執行熵寫碼同步(例如，經由WPP)之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]語法元素)。
根據本發明之態樣，視訊解碼器30可根據語法元素對視訊資料執行視訊解碼。舉例而言，視訊解碼器30可基於經解碼語法元素指派解碼資源並藉由解碼視訊資料繼續進行。
圖4A及圖4B描繪展示波前平行處理中之CTB同步之實例的概念圖。應注意，為達成說明之目的而呈現圖4A及圖4B之實例。在其他實例中，可平行地處理兩個以上CTB列。另外，視訊圖框可在CTB列中包含比圖4A及圖4B中所描繪之7個CTB多或少的CTB。
圖4A展示具有由一個CTB延遲之同步點的波前平行處理之實例。在圖4A之實例中，平行地處理(例如，解碼)兩個CTB列。直至CTB列0之解碼亦到達同步點A，在同步點A處開始CTB列1中之CTB 0的解碼。
在圖4A之實例中，同步點A在已完成CTB列0中之CTB 0的解碼之後發生。此延遲允許列1中之CTB 0中的語法元素及/或像素資訊之解碼依賴於在該CTB正上方或其左上方之CTB中的經解碼語法元素及/或像素資訊。亦即，視訊解碼器30可要求已解碼CTB 0列0中之某些語法元素，以便適當地解碼CTB 0列1中之語法元素。同步點B至G展示可結束列0之寫碼的其他點，之後，可在對應點處開始寫碼列1。如可看出，在每一CTB處要求同步。在此上下文中，同步未必要求兩列中之(例如)點A處的解碼同時發生。實情為，同步僅僅要求上部列之解碼到達同步點，之後可在對應同步點處開始下部列之解碼。
圖4B為說明用於波前平行處理之同步點的另一實例之概念圖。在此實例中，下部CTB列(例如，CTB列1)中之像素資訊及/或語法元素的解碼亦可取決於位於當前經解碼CU之右上方的CU中之經解碼像素資訊及/或語法元素。因而，必須解碼列0中之兩個CTB(亦即，CTB 0及CTB1)，之後可開始CTB列1中之解碼。如圖4B中所展示，當已完成CTB列0中之CTB 1的解碼時，視訊解碼器30可開始解碼CTB列1中之CTB 0。
如上文所論述，通常由視訊編碼器20中之熵編碼器編碼語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可使用CABAC編碼語法元素。每一語 法元素可經二進位化成一或多個位元子以用於應用CABAC。因而，可由單一位元子或由許多位元子傳訊用於整個CTB之語法元素。期望具有用於CTB之間的剖析操作之負載平衡。若鬆弛剖析模組之同步以在每一CTB列之開始處而非每一CTB處執行，則可達成用於剖析波前支流(亦即，剖析每一CTB列)之負載平衡。因此，為了消除預CTB同步之需要，視訊編碼器20可經組態，使得可無需使用來自當前經寫碼CTB上方之CTB列的任何語法元素資訊解碼所有語法元素。
可使用一或多個語法元素啟用如圖4A及圖4B之實例中所展示之WPP。舉例而言，如HEVC規範中所闡述，等於1之語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag指定在解碼包括參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第一寫碼樹型區塊之寫碼樹狀結構單元之前調用用於上下文變數之特定同步程序，並在解碼包括參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第二寫碼樹型區塊的寫碼樹狀結構單元之後調用用於上下文變數之特定儲存程序。另外，等於0之值的語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag指定在解碼包括參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第一寫碼樹型區塊之寫碼樹狀結構單元之前並不要求調用用於上下文變數之特定同步程序，且在解碼包括參考PPS之每一圖像中的每一圖像塊中之寫碼樹型區塊列的第二寫碼樹型區塊之寫碼樹狀結構單元之後並不要求調用用於上下文變數之特定儲存程序。在一些情況下，entropy_coding_sync_enabled_flag語法元素可用於控制上文關於圖4A及圖4B所描述之同步。
圖5為說明用於視訊區塊列之平行處理的同步點之另一實例的概念圖。在圖5之實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30經組態以無需使用來自當前經寫碼CTB列上方之CTB列的任何資訊而剖析所有語法元素。因而，波前平行處理之剖析部分可自CTB列之開始處的單一同 步點繼續進行，此係由於剖析複雜性及剖析時間在列之間的任何差異與另一列無關。
如圖5中所展示，可在寫碼CTB列1之前開始CTB列0之寫碼，此係由於重建構程序期間所使用之預測性寫碼技術(例如，框間預測或框內預測)可仍依賴於上方列中之像素資訊。如圖5中所展示，一完成CTB列0中之CTB 1的重建構，即可開始CTB列1之處理。然而，不同於圖4A及圖4B之實例，並無用於處理CTB列0及1之進一步同步點。因而，可使用兩個CTB延遲(僅具有一個同步點(亦即，同步點A'))平行地處理第一複數個CTB列。在處理第一複數個CTB列之後，可由視訊編碼器20或視訊解碼器30使用單一同步點B'平行地寫碼第二複數個CTB列(亦即，CTB列2及3)。在圖5之實例中，CTB列之第一及第二群組包括兩個CTB列。然而，可使用本發明之技術平行地處理兩個以上CTB列。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可經組態以編碼指示用於多層位元串流之層的平行處理組態之資料。舉例而言，視訊編碼器20可經組態以編碼指示用於多層位元串流之層的平行處理組態之VPS及/或VPS VUI的資料。特定言之，關於平行處理組態，資料可指示是否執行諸如上文關於圖4A至圖5所描述之彼平行處理同步的平行處理同步。同樣地，視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
在一些實例中，指示平行處理組態之資料可包括數個語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示是否在多層位元串流中之層的任何圖像中執行熵寫碼同步之一或多個語法元素。亦即，視訊編碼器20可使用VPS提供是否在多層位元串流之層中啟用執行熵寫碼同步之提早指示(例如，歸因於VPS在位元串流中比實際上啟用熵寫碼同步之參數集(諸如，PPS)相對較早發生)。在出於說明目的之實例中， 視訊編碼器20可編碼指示對於由特定層之至少一個圖像所參考的每一PPS，語法元素entropy_coding_sync_enabled_flag之值是否等於1的entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]語法元素。視訊解碼器30亦可經組態以解碼來自VPS之此資訊。在一些情況下，視訊解碼器30可使用此資訊以指派用於解碼多層視訊資料之系統資源。
圖6為說明根據HEVC標準之實例圖像塊的概念圖。在一些情況下，使用圖6中所展示之圖像塊結構可使編解碼器較平行友好。HEVC將圖像塊定義為在圖像塊之CTB光柵掃描中連續定序的共同出現於一個行及一個列中的整數數目個CTB。每一圖像至圖像塊之劃分可被稱作分割。圖像中之圖像塊在圖像之圖像塊光柵掃描中係連續定序的，如圖6中所展示。
舉例而言，圖6說明用於圖像96之實例CTB寫碼次序，該圖像經分割成多個圖像塊98A、98B、98C、98D、98E、98F、98G、98H及98I(統稱為「圖像塊98」)，其中圖像塊邊界由粗線指示。圖像96中之每一方形區塊表示與CTB相關聯之像素區塊。像素區塊中之數目指示對應CTB(例如，LCU)在圖像96之圖像塊寫碼次序中之位置。如圖6之實例中所說明，首先寫碼圖像塊98A中之CTB，接著寫碼圖像塊98B中之CTB，接著寫碼圖像塊98C中之CTB，接著寫碼圖像塊98D中之CTB，接著寫碼圖像塊98E中之CTB，接著寫碼圖像塊98F中之CTB，接著寫碼圖像塊98G中之CTB，接著寫碼圖像塊98H中之CTB，且接著寫碼圖像塊98I中之CTB。在圖像塊98中之每一者內，根據光柵掃描次序寫碼CTB。
可針對整個序列定義或在圖像間改變圖像塊之數目及圖像塊之邊界的位置。類似於切片邊界，圖像塊邊界破壞剖析及預測相依性，使得可獨立地處理圖像塊。然而，在一些情況下，迴路內濾波器(例如，解區塊及樣本自適應性偏移(SAO)濾波器)仍可橫跨圖像塊邊界。 舉例而言，HEVC提供PPS中所指定之loop_filter_across_tiles_enabled_flag語法元素。當loop_filter_across_tiles_enabled_flag語法元素之值等於1時，可橫跨參考PPS之圖像中的圖像塊邊界執行迴路內濾波操作。等於0之值的loop_filter_across_tiles_enabled_flag語法元素指定並不橫跨參考PPS之圖像中的圖像塊邊界執行迴路內濾波操作。
使用圖像塊可增強平行性，此係因為在用於熵解碼及運動補償重建構之處理器或處理器核心之間並不需要通信(或需要相對較少通信)。另外，當相比於切片時，圖像塊可展現相對較好之寫碼效率，此係因為圖像塊允許含有具有可能高於切片之相關性的樣本的圖像分割形狀。圖像塊亦可減少切片標頭附加項。
當在單一層寫碼中使用圖像塊時，可由視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)使用語法元素min_spatial_segmentation_idc來計算待由一個處理執行緒處理之明度樣本的最大數目，從而假定：視訊解碼器30最大限度地利用平行解碼資訊。當不等於0時，min_spatial_segmentation_idc語法元素可有助於對經寫碼視訊序列之圖像中的相異經寫碼空間分段區之最大可能大小建立限制範圍。在HEVC中，不同執行緒之間可存在一些圖像框間相依性，例如，歸因於熵寫碼同步或橫跨圖像塊或切片邊界之解區塊濾波。此框間相依性可影響視訊解碼器30指派用於解碼視訊資料之資源的方式，如本文中所描述。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可編碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態之資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示對於多層位元串流之特定層是否啟用圖像塊(諸如，上文關於圖6所展示並描述之圖像塊)的VPS及/或VPS VUI之資料。另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示是啟用抑或停用橫跨圖像塊之迴路濾波的資料。 視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
在一些實例中，指示圖像塊組態之資料可包括數個語法元素。 舉例而言，對於多層位元串流中之視訊資料的每一層，視訊編碼器20可編碼指示是否在層中之至少一個圖像中啟用圖像塊之一或多個語法元素。另外，對於啟用圖像塊之每一層，視訊編碼器20亦可編碼指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的一或多個語法元素。以此方式，視訊編碼器20可使用VPS提供用於多層位元串流之層的圖像塊組態(例如，是否啟用圖像塊及/或是否可橫跨圖像塊應用濾波)之提早指示(例如，歸因於VPS在位元串流中比實際上啟用熵寫碼同步之參數集(諸如，PPS)相對較早發生)。
在出於說明目的之實例中，視訊編碼器20可編碼指示對於由特定層之至少一個圖像所參考的每一PPS，tiles_enabled_flag之值是否等於1的tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素。另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示對於由特定層之至少一個圖像所參考的每一PPS，loop_filter_across_tiles_enabled_flag之值是否等於0的loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素。視訊解碼器30亦可經組態以解碼來自VPS之此資訊。在一些情況下，視訊解碼器30可使用此資訊以指派用於解碼多層視訊資料之系統資源。
圖7至圖10說明可結合本發明之技術使用的多種多層寫碼技術。舉例而言，可將該等技術應用於紋理視圖分量、深度視圖分量及各種時間、空間及品質層，如本文中所描述。
圖7為說明實例MVC預測圖案之概念圖。雖然關於H.264/AVC及MVC描述圖7，但應理解，可藉由其他多視圖視訊寫碼方案使用類似預測圖案，包括MV-HEVC、3D-HEVC(對HEVC之多視圖加上深度擴展)及使用可調式視訊寫碼之多視圖(例如，參見關於圖8至圖10所描 述之可調式視訊寫碼實例)。因此，下文對多視圖寫碼及/或MVC之參考適用於通用多視圖視訊寫碼，且並不限於H.264/MVC。
在圖7之實例中，說明八個視圖(具有視圖ID「S0」至「S7」)，且針對每一視圖說明12個時間位置(「T0」至「T11」)。亦即，圖7中之每一列對應於視圖，而每一行指示時間位置。
儘管MVC具有可由H.264/AVC解碼器解碼之所謂的基礎視圖且立體視圖對亦可由MVC支援，但MVC之優勢在於其可支援將兩個以上視圖用作3D視訊輸入並解碼由多個視圖表示之此3D視訊的實例。具有MVC解碼器之用戶端渲染器可預期具有多個視圖之3D視訊內容。
使用包括字母之陰影區塊來在圖7中之每一列及每一行的交叉點處指示圖7中之圖像，該字母指定對應圖像是在經框內寫碼(亦即，I圖框)，經一個方向上之框間寫碼(亦即，作為P圖框)還是經多個方向上之框間寫碼(亦即，作為B圖框)。大體而言，藉由箭頭指示預測，其中指向至之圖像使用指向自之物件以用於預測參考。舉例而言，自時間位置T0處之視圖S0的I圖框預測時間位置T0處之視圖S2的P圖框。
如同單一視圖視訊編碼，可相對於不同時間位置處之圖像預測性地編碼多視圖視訊寫碼視訊序列之圖像。舉例而言，在時間位置T1處的視圖S0之b圖框具有自時間位置T0處之視圖S0的I圖框指向至其的箭頭，其指示自I圖框來預測b圖框。然而，另外，在多視圖視訊編碼之上下文中，可視圖間預測圖像。亦即，視圖分量可使用其他視圖中之視圖分量以用於參考。作為多視圖視訊寫碼之實例，在MVC中實現視圖間預測，猶如另一視圖中之視圖分量為框間預測參考。在序列參數集(SPS)MVC擴展中傳訊潛在視圖間參考且可由參考圖像清單建構程序修改該等參考，此情況使得能夠靈活定序框間預測或視圖間預測參考。
在MVC中，允許在同一存取單元(亦即，具有同一時間執行個體)中之圖像當中進行視圖間預測。大體而言，存取單元為包括用於共同時間執行個體之所有視圖分量(例如，所有網路抽象層(NAL)單元)的資料單元。因此，在MVC中，准許在同一存取單元中之圖像當中進行視圖間預測。當寫碼非基礎視圖中之一者中的圖像時，若圖像在不同視圖中但具有同一時間執行個體(例如，同一POC值，且因此在同一存取單元中)，則可將圖像添加至參考圖像清單中。視圖間預測參考圖像可安置於參考圖像清單之任何位置中，正如任何框間預測參考圖像一般。
圖7提供視圖間預測之各種實例。在圖7之實例中，將視圖S1之圖像說明為自視圖S1之不同時間位置處的圖像預測，以及自同一時間位置處之視圖S0及S2的圖像視圖間預測。舉例而言，時間位置T1處之視圖S1的b圖框係自時間位置T0及T2處的視圖S1之b圖框以及時間位置T1處之視圖S0及S2的b圖框中的每一者預測。
在圖7之實例中，大寫「B」及小寫「b」意欲指示圖像之間的不同階層關係，而非不同編碼方法。大體而言，大寫「B」圖像之預測階層比小寫「b」圖像相對較高。圖7亦使用不同陰影程度說明預測階層之變化，其中較大陰影量(亦即，相對較暗)之圖像的預測階層比具有較少陰影(亦即，相對較淺)之彼等圖像高。舉例而言，圖7中之所有I圖框經說明為具有完全陰影，而P圖框具有略淺陰影，且B圖框(及小寫b圖框)相對於彼此具有各種陰影程度，但始終比P圖框及I圖框之陰影淺。
大體而言，預測階層相關於視圖次序索引，相關之處在於應在解碼階層相對較低之圖像之前解碼預測階層相對較高之圖像，使得在解碼階層相對較低之圖像期間階層相對較高之彼等圖像可用作參考圖像。視圖次序索引為指示存取單元中之視圖分量的解碼次序之索引。 以此方式，可在解碼參考參考圖像經編碼之圖像之前解碼用作參考圖像之圖像。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可編碼指示用於多層位元串流之層(諸如，圖7之實例中所展示之視圖S0至S7)的圖像塊組態及/或平行處理組態的資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示用於圖7之實例中所展示之多視圖視訊資料的視圖之圖像塊組態的VPS及/或VPS VUI之資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示對於多視圖視訊資料之特定視圖是否啟用圖像塊(諸如，上文關於圖6所展示及描述之圖像塊)之VPS及/或VPS VUI的資料。另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示是啟用抑或停用橫跨圖像塊之迴路濾波的資料。視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示用於圖7之實例中所展示之多視圖視訊資料的視圖之平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示對於多視圖視訊資料之特定視圖的圖像是否啟用上文關於圖4A至圖5所描述之同步的VPS及/或VPS VUI之資料。視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
圖8為說明用於可調式視訊寫碼(SVC)之各種可調式維度的概念圖。在此實例中，在三個維度上實現可調性。在時間維度中，可由時間可調性(T)來支援具有7.5Hz、15Hz或30Hz之圖框速率。當支援空間可調性(S)時，可啟用不同解析度(諸如，QCIF、CIF及4CIF)。對於每一特定空間解析度及圖框速率，可添加信雜比(SNR)(Q)層以改良圖像品質。
一旦已用此可調方式編碼視訊內容，便可使用提取器工具來根據可取決於(例如)用戶端或傳輸頻道之應用要求調適實際遞送內容。在圖8中所展示之實例中，每一立方體體積(亦即，立方體)含有具有 同一圖框速率(時間位準)、空間解析度及SNR層之圖像。可藉由在任何維度上添加彼等立方體(圖像)來達成較好表示。當啟用兩個、三個或甚至較多可調性時可支援組合的可調性。
根據SVC規範，具有最低空間及品質層之圖像與H.264/AVC相容，且最低時間位準下之圖像形成時間基礎層，該時間基礎層可藉由較高時間位準下之圖像來增強。除H.264/AVC相容層之外，可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可調性。SNR可調性亦被稱作品質可調性。每一空間或SNR增強層自身可係時間可調式的，具有與H.264/AVC相容層相同之時間可調性結構。對於一個空間或SNR增強層，其所取決於的下層亦被稱作彼特定空間或SNR增強層之基礎層。
圖9為說明SVC寫碼結構之實例的概念圖。在此實例中，具有最低空間及品質層之圖像(層0及層1中之圖像，具有QCIF解析度)與H.264/AVC相容。其中，具有最低時間位準之彼等圖像形成時間基礎層，如圖9之層0中所展示。可藉由具有較高時間位準之圖像(層1)來增強此時間基礎層(層0)。除H.264/AVC相容層之外，可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可調性。舉例而言，增強層可為具有與層2相同之解析度的CIF表示。在此實例中，層3為SNR增強層。如此實例中所展示，每一空間或SNR增強層自身可係時間可調式的，具有與H.264/AVC相容層相同之時間可調性結構。又，增強層可增強空間解析度及圖框速率兩者。舉例而言，層4提供4CIF增強層，其進一步使圖框速率自15Hz增加至30Hz。
圖10為說明實例存取單元(AU)之概念圖。每一AU包括囊封於網路抽象層(NAL)單元內之一或多個切片。每一層的每一存取單元可存在零個或零個以上NAL單元。對應於一個AU內之一個層的NAL單元之集合可被稱作「層分量」。圖10之實例描繪對應於圖9之層分量的層 分量。如圖10之實例中所展示，同一時間執行個體中(亦即，在共同AU內)之經寫碼切片在位元串流次序上係連續的，且在SVC之上下文中形成一個AU。彼等SVC存取單元接著遵循解碼次序，該解碼次序可不同於顯示次序且(例如)係由時間預測關係來決定。
下文描述H.264/AVC之可調式擴展(進階視訊寫碼)。SVC之一些功能性係繼承自H.264/AVC。相比於先前可調式標準，下文評論對H.264/AVC之SVC擴展的最大優勢中之一些(亦即，層間預測及單一迴路解碼)。
H.264/AVC之SVC擴展支援單一迴路解碼。在單一迴路解碼之情況下，可以單一運動補償迴路來解碼每一所支援層。為了達成此目的，對於增強層巨集區塊僅允許使用層間框內預測，對於該等增強層巨集區塊，框內寫碼經共置之參考層信號。進一步要求使用受約束之框內預測來寫碼用於對較高層進行層間預測之所有層。
H.264/AVC之SVC擴展亦支援層間預測。SVC引入基於紋理、殘餘及運動進行的用於空間及SNR可調性之層間預測。已將SVC中之空間可調性一般化為兩個層之間的任何解析度比率。可藉由粗糙粒度可調性(CGS)或中間粒度可調性(MGS)來實現SNR可調性。在SVC中，兩個空間或CGS層屬於不同相依性層(藉由NAL單元標頭中之語法元素dependency_id來指示)，而兩個MGS層可在同一相依性層中。一個相依性層包括對應於品質增強層的具有自0之值至較高值之語法元素quality_id的品質層。在SVC中，利用層間預測方法以減少層間冗餘。
如上文所提到，類似於H.264/AVC，HEVC亦將具有可調式視訊寫碼擴展(當前被稱為SHVC)，其將至少提供時間可調性、SNR可調性及空間可調性。在SHVC中，為了達成層間紋理預測，當參考層之解析度小於增強層之彼解析度時，首先升取樣參考層經重建構樣本。甚至在SNR可調性狀況下，可在將參考層樣本用於層間預測以獲得較 高寫碼效率之前對參考層樣本進行濾波。可針對整個層圖像(亦可被稱作層分量或簡稱為圖像)執行升取樣或層間濾波程序。在SHVC中，可使用多迴路解碼結構且視訊解碼器(諸如，視訊解碼器30)可平行地處理不同層。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20可編碼指示用於多層位元串流之層(諸如，圖8至圖10之實例中所展示之可調式層)的圖像塊組態及/或平行處理組態的資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示用於圖8至圖10之實例中所展示之可調式視訊資料的層之圖像塊組態的VPS及/或VPS VUI之資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示對於可調式視訊資料之特定層是否啟用圖像塊(諸如，上文關於圖6所展示並描述之圖像塊)之VPS及/或VPS VUI的資料。另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示是啟用抑或停用橫跨圖像塊之迴路濾波的資料。視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
另外或替代地，視訊編碼器20可編碼指示用於可調式視訊資料之層(諸如，圖8至圖10中所展示之層)的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示對於可調式視訊資料之特定層的圖像是否啟用上文關於圖4A至圖5所描述之同步的VPS及/或VPS VUI之資料。視訊解碼器30可經組態以解碼(例如)來自VPS及/或VPS VUI之此資料。
圖11說明符合本發明的用於處理視訊資料之技術。雖然出於實例之目的關於視訊編碼器20(圖1及圖2)而描述，但可使用多種其他處理器執行本發明之技術。另外，出於實例之目的而提供圖11中所展示之特定程序。在其他實例中，符合本發明之技術之程序可包括較多、較少或替代性配置之步驟。
視訊編碼器20可判定用於多層視訊資料之層的圖像塊組態 (110)。舉例而言，當編碼視訊資料之層時，視訊編碼器20可判定是否使用圖像塊。當編碼視訊資料之層時，視訊編碼器20亦可判定是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波器。在一些實例中，視訊編碼器20可基於速率-失真分析，判定是否使用圖像塊及是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波器。
視訊編碼器20亦可判定用於寫碼視訊資料之層的平行處理組態(112)。舉例而言，視訊編碼器20可判定是否應用WPP，以及執行WPP之方式，如上文關於圖4A至圖5之實例中所描述。視訊編碼器20可接著使用所判定之圖像塊組態及平行處理組態編碼多層視訊資料之層(114)。舉例而言，視訊編碼器20可對視訊資料執行框內或框間預測(包括層間預測)，如上文所描述。
根據本發明之態樣，視訊編碼器20亦可編碼指示圖像塊組態及平行處理組態之資料(116)。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及用於多層位元串流之層的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。在出於說明目的之實例中，視訊編碼器20可編碼指示是否在層中之至少一個圖像中啟用圖像塊的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素)。另外，對於啟用圖像塊之每一層，視訊編碼器20亦可編碼指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波，或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素)。視訊編碼器20亦可編碼指示平行處理組態之一或多個語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可編碼指示是否執行熵寫碼同步(例如，經由WPP)之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]語法元素)。
圖12說明符合本發明的用於處理視訊資料之另一技術。雖然出於實例之目的關於視訊解碼器30(圖1及圖3)而描述，但可使用多種其他處理器執行本發明之技術。另外，出於實例之目的而提供圖12中所展示之特定程序。在其他實例中，符合本發明之技術之程序可包括較多、較少或替代性配置之步驟。
視訊解碼器30可接收多層位元串流(120)。舉例而言，視訊解碼器30可接收符合特定視訊寫碼標準(諸如，HEVC標準或其擴展(例如，MV-HEVC、3D-HEVC、SHVC或其類似者))之位元串流。
根據本發明之態樣，視訊解碼器30可解碼指示圖像塊組態之資料(122)。視訊解碼器30亦可解碼指示平行處理組態之資料(124)。舉例而言，視訊解碼器30可解碼指示用於多層位元串流之層的圖像塊組態及用於多層位元串流之層的平行處理組態的VPS及/或VPS VUI之資料。在出於說明目的之實例中，視訊解碼器30可解碼指示是否在層中之至少一個圖像中啟用圖像塊的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的tiles_enabled_vps_flag[i]語法元素)。另外，對於啟用圖像塊之每一層，視訊解碼器30亦可解碼指示是否橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波，或是否停用橫跨圖像塊邊界之迴路濾波的一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag[i]語法元素)。在一些情況下，視訊解碼器30亦可解碼指示平行處理組態之一或多個語法元素。舉例而言，視訊解碼器30可解碼指示是否執行熵寫碼同步(例如，經由WPP)之一或多個語法元素(例如，上文之表1之實例中所展示的entropy_coding_sync_enabled_vps_flag[i]語法元素)。
在一些情況下，視訊解碼器30可接著指派用於解碼多層資料之解碼資源(126)。舉例而言，根據本發明之態樣，上文所描述之資訊可在(例如)解碼視訊資料之圖像之前提供視訊資料之圖像塊組態及/或 平行處理組態的提早指示。視訊解碼器30可指派待由特定處理核心解碼的視訊資料之特定圖像塊(若啟用)。當指派資源時，視訊解碼器30可考慮是否可橫跨圖像塊邊界應用迴路濾波。另外，視訊解碼器30可基於特定層內之圖像的平行處理組態(例如，WPP組態)判定解碼資源。視訊解碼器30可接著(例如)使用如由視訊編碼器20所應用之可逆程序解碼多層視訊資料(128)。
出於說明之目的，已關於HEVC標準及HEVC標準之擴展描述本發明之某些態樣。然而，本發明中所描述之技術可用於其他視訊寫碼程序，包括尚未開發之其他標準或專有視訊寫碼程序。
如本發明中所描述之視訊寫碼器可指視訊編碼器或視訊解碼器。類似地，視訊寫碼單元可指視訊編碼器或視訊解碼器。同樣地，如適用，視訊寫碼可指視訊編碼或視訊解碼。
應認識到，取決於實例，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序列執行、可添加、合併或完全省略該等動作或事件(例如，並非所有所描述動作或事件必要於實踐該等技術)。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。
在一個實例中，視訊解碼器30可經組態以剖析對應於視訊資料之一或多個語法元素，其中一或多個語法元素指示圖像塊組態、迴路濾波器組態及平行處理組態中之一或多者；並根據該一或多個語法元素對視訊資料執行平行解碼。視訊解碼器30可經組態以接收視訊參數集中之一或多個語法元素。
在本發明之一個實例中，一或多個語法元素包括：針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態之tiles_enabled_vps_flag、針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示迴路濾波器組態之 loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag，及針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示平行處理組態之entropy_coding_sync_enabled_vps_flag。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括parallel_tools_vps_idc語法元素，該parallel_tools_vps_idc語法元素針對參考視訊參數集之視訊資料的每一層指示圖像塊組態及平行處理組態兩者。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括parallel_tools_vps_idc語法元素，該parallel_tools_vps_idc語法元素針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態及平行處理組態兩者。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag及loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag，其中tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態及平行處理組態，且其中loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示迴路濾波器組態。
在本發明之另一實例中，視訊編碼器20可經組態以判定對應於視訊資料之一或多個語法元素，其中該一或多個語法元素指示圖像塊組態、迴路濾波器組態及平行處理組態中之一或多者；根據該一或多個語法元素對視訊資料執行平行編碼；並傳訊該一或多個語法元素。視訊編碼器20可傳訊視訊參數集中之一或多個語法元素。
在本發明之一個實例中，一或多個語法元素包括：針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態之tiles_enabled_vps_flag、針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每 一圖像參數集指示迴路濾波器組態之loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag，及針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示平行處理組態之entropy_coding_sync_enabled_vps_flag。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括parallel_tools_vps_idc語法元素，該parallel_tools_vps_idc語法元素針對參考視訊參數集之視訊資料的每一層指示圖像塊組態及平行處理組態兩者。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括parallel_tools_vps_idc語法元素，該parallel_tools_vps_ide語法元素針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態及平行處理組態兩者。
在本發明之另一實例中，一或多個語法元素包括tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag及loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag，其中tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示圖像塊組態及平行處理組態，且其中loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag針對由視訊資料之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示迴路濾波器組態。
在一或多個實例中，所描述功能可以硬體、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碼而在電腦可讀媒體上儲存或傳輸，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，或包括促進將電腦程式自一個地點傳送至另一地點(例如，根據通信協定)之任何媒體的通信媒體。以此方式，電腦可讀媒體大體上可對應於(1)非暫時性有形電腦可讀儲存媒體，或(2)通信媒 體(諸如，信號或載波)。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用於實施本發明中所描述之技術的指令、碼及/或資料結構的任何可用媒體。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器件、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。又，將任何連接適當地稱為電腦可讀媒體。舉例而言，若使用同軸纜線、光纖纜線、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、光纖纜線、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不包括連接、載波、信號或其他暫態媒體，而是實際上關於非暫態有形儲存媒體。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)、軟碟及Blu-ray光碟，其中磁碟通常以磁性方式再生資料，而光碟用雷射以光學方式再生資料。上文各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
可由一或多個處理器執行指令，該一或多個處理器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)、場可程式化邏輯陣列(FPGA)或其他等效之整合或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用之術語「處理器」可指前述結構或適於實施本文中所描述之技術的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用於編碼及解碼之專用硬體和/或軟體模組內，或併入於組合式編解碼器中。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廣泛多種器件或裝置中，包括無線手 機、積體電路(IC)或一組IC(例如，晶片組)。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，可將各種單元組合於編碼解碼器硬體單元中，或由互操作性硬體單元(包括如上文所描述之一或多個處理器)之集合而結合合適軟體及/或韌體來提供該等單元。
已描述各種實例。此等及其他實例在以下申請專利範圍之範疇內。

Claims (44)

  1. 一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：自一多層位元串流之一視訊參數集(VPS)解碼指示用於該多層位元串流之至少一個層的圖像塊組態的資料，其中解碼指示該圖像塊組態之該資料包含針對該多層位元串流之該至少一個層解碼一語法元素，該語法元素針對該至少一個層指示針對每一圖像參數集(PPS)一第二語法元素之一值等於1，該PPS係由該VPS指定之該至少一個層之至少一個圖像所參考，具有一值1之該第二語法元素指定在參考一各別PPS之每一圖像中有多於一個圖像塊；及根據自該VPS解碼之該資料解碼該多層位元串流。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含針對該多層位元串流之該至少一個層解碼指示一平行處理組態之資料。
  3. 如請求項2之方法，其中解碼指示該平行處理組態之該資料包含解碼指示對於該多層位元串流之該至少一個層是否執行熵寫碼同步之資料。
  4. 如請求項3之方法，其中解碼指示該平行處理組態之該資料進一步包含解碼針對由至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該平行處理組態之一entropy_coding_sync_enabled_vps_flag語法元素。
  5. 如請求項1之方法，其中解碼指示該圖像塊組態之該資料進一步包含解碼針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該圖像塊組態之一tiles_enabled_vps_flag語法元素。
  6. 如請求項5之方法，其中解碼指示該圖像塊組態之該資料進一步 包含解碼針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示一迴路濾波器組態之一loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag語法元素。
  7. 如請求項1之方法，其中指示該圖像塊組態之該資料包括一parallel_tools_vps_idc語法元素，且其中該parallel_tools_vps_idc語法元素針對該多層位元串流之該至少一個層指示該圖像塊組態及一平行處理組態兩者。
  8. 如請求項1之方法，其中指示該圖像塊組態之該資料包括一tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag語法元素，該tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag語法元素針對該至少一個層指示該圖像塊組態及一平行處理組態，該方法進一步包含解碼一loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag語法元素，該loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag語法元素針對視訊資料之該至少一個層指示一迴路濾波器組態。
  9. 如請求項1之方法，其進一步包含基於自該VPS解碼之該資料指派一視訊解碼器之解碼資源。
  10. 如請求項1之方法，其中解碼該VPS包含在該多層位元串流之一圖像序列之前解碼該VPS，且其中解碼該多層位元串流包含根據自該VPS解碼之該資料解碼該圖像序列。
  11. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含：在一多層位元串流之一視訊參數集(VPS)中編碼指示用於該多層位元串流之至少一個層的一圖像塊組態之至少一者的資料，其中編碼指示該圖像塊組態之該資料包含針對該多層位元串流之該至少一個層解碼一語法元素，該語法元素針對該至少一個層指示針對每一圖像參數集(PPS)一第二語法元素之一值等於1，該PPS係由該VPS指定之該至少一個層之至少一個圖像所參考， 具有一值1之該第二語法元素指定在參考一各別PPS之每一圖像中有多於一個圖像塊；及編碼該多層位元串流，包括編碼該多層位元串流之該VPS。
  12. 如請求項11之方法，其進一步包含針對該多層位元串流之該至少一個層編碼指示一平行處理組態之資料。
  13. 如請求項12之方法，其中編碼指示該平行處理組態之該資料包含編碼指示對於該多層位元串流之該至少一個層是否執行熵寫碼同步之資料。
  14. 如請求項13之方法，其中編碼指示該平行處理組態之該資料進一步包含編碼針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該平行處理組態之一entropy_coding_sync_enabled_vps_flag語法元素。
  15. 如請求項11之方法，其中編碼指示該圖像塊組態之該資料進一步包含編碼針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該圖像塊組態之一tiles_enabled_vps_flag語法元素。
  16. 如請求項15之方法，其中編碼指示該圖像塊組態之該資料進一步包含編碼針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示一迴路濾波器組態之一loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag語法元素。
  17. 如請求項11之方法，其中指示該圖像塊組態之該資料包括一parallel_tools_vps_idc語法元素，其中該parallel_tools_vps_idc語法元素針對該多層位元串流之該至少一個層指示該圖像塊組態及一平行處理組態兩者。
  18. 如請求項11之方法，其中指示該圖像塊組態之該資料包括一tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag語法元素，該 tile_entropy_sync_coding_not_mixed_flag語法元素針對多層位元串流之該至少一個層指示該圖像塊組態及一平行處理組態，該方法進一步包含編碼一loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag語法元素，該loopfilter_across_tile_boundary_not_mixed_flag語法元素針對該多層位元串流之每一層指示該迴路濾波器組態。
  19. 如請求項11之方法，其進一步包含根據該VPS之該資料指派一視訊編碼器之編碼資源。
  20. 如請求項11之方法，其中編碼該VPS包含在編碼該多層位元串流之一圖像序列之前編碼該VPS，且其中編碼該多層位元串流包含編碼該圖像序列。
  21. 一種處理視訊資料之裝置，該裝置包含：一記憶體，其儲存多層視訊資料；及與該記憶體通信之一視訊寫碼器，該視訊寫碼器經組態以進行以下操作：處理指示用於儲存至該記憶體之該多層視訊資料之至少一個層的圖像塊組態的資料，其中該資料與包括該多層視訊資料之一位元串流的一視訊參數集(VPS)相關聯，其中指示該圖像塊組態之該資料包含針對該多層位元串流之該至少一個層指示一語法元素之資料，該語法元素針對該至少一個層指示針對每一圖像參數集(PPS)一第二語法元素之一值等於1，該PPS係由該VPS指定之該至少一個層之至少一個圖像所參考，具有一值1之該第二語法元素指定在參考一各別PPS之每一圖像中有多於一個圖像塊；及根據該VPS之該資料處理該多層視訊資料。
  22. 如請求項21之裝置，其中該視訊寫碼器進一步經組態以針對該 多層位元串流之該至少一個層處理指示一平行處理組態之資料。
  23. 如請求項22之裝置，其中為處理指示該平行處理組態之該資料，該視訊寫碼器經組態以處理指示對於該多層視訊資料之該至少一個層是否執行熵寫碼同步之資料。
  24. 如請求項23之裝置，其中為處理指示該平行處理組態之該資料，該視訊寫碼器經進一步組態以處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該平行處理組態之一entropy_coding_sync_enabled_vps_flag語法元素。
  25. 如請求項21之裝置，其中為處理指示該圖像塊組態之該資料，該視訊寫碼器經進一步組態以處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該圖像塊組態之一tiles_enabled_vps_flag語法元素。
  26. 如請求項25之裝置，其中為處理指示該圖像塊組態之該資料，該視訊寫碼器經進一步組態以處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示一迴路濾波器組態之一loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag語法元素。
  27. 如請求項21之裝置，其中為處理該視訊資料，該視訊寫碼器經組態以編碼該視訊資料，且其中為編碼該視訊資料，該視訊寫碼器經組態以：判定用於該多層視訊資料之至少一個層的殘餘視訊資料；變換該殘餘資料；及編碼表示該位元串流中之該經變換殘餘資料之資料。
  28. 如請求項21之裝置，其中為處理該視訊資料，該視訊寫碼器經組態以解碼該視訊資料，且其中為解碼該視訊資料，該視訊寫碼器經組態以： 剖析該位元串流之該VPS；在剖析來自該位元串流之該VPS之後，剖析表示用於該多層位元串流之該至少一個層的殘餘視訊資料之資料；反變換該殘餘資料；及基於該經反變換殘餘資料重建構視訊資料之該至少一個層。
  29. 如請求項21之裝置，其進一步包含經組態以呈現該多層視訊資料之該至少一個層的一顯示器件。
  30. 如請求項21之裝置，其進一步包含經組態以接收該多層視訊資料之一無線數據機。
  31. 如請求項21之裝置，其中該裝置包含以下之至少一者：一或多個積體電路、一或多個微處理器、一或多個數位信號處理器(DSP)、一或多個場可程式化邏輯陣列(FPGA)、一桌上型電腦、一膝上型電腦、一平板電腦、一電話、一電視、一攝影機、一顯示器件、一數位媒體播放器、一視訊遊戲控制台、一視訊遊戲器件、一視訊串流器件或一無線通信器件。
  32. 一種處理視訊資料之裝置，該裝置包含：用於處理指示用於一多層位元串流之至少一層的圖像塊組態的資料之構件，其中該資料與該多層位元串流之一視訊參數集(VPS)相關聯，其中指示該圖像塊組態之該資料包含針對該多層位元串流之該至少一個層指示一語法元素之資料，該語法元素針對該至少一個層指示針對每一圖像參數集(PPS)一第二語法元素之一值等於1，該PPS係由該VPS指定之該至少一個層之至少一個圖像所參考，具有一值1之該第二語法元素指定在參考一各別PPS之每一圖像中有多於一個圖像塊；及用於根據該VPS之該資料處理該多層位元串流之構件。
  33. 如請求項32之裝置，其進一步包含用於針對該多層位元串流之 該至少一個層處理指示一平行處理組態之資料之構件的構件。
  34. 如請求項33之裝置，其中用於處理指示該平行處理組態之該資料之該構件包含用於處理指示對於該多層位元串流之該各別層是否執行熵寫碼同步之資料之構件。
  35. 如請求項34之裝置，其中用於處理指示該平行處理組態之該資料之該構件進一步包含用於處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該平行處理組態之一entropy_coding_sync_enabled_vps_flag語法元素之構件。
  36. 如請求項32之裝置，其中用於處理指示該圖像塊組態之該資料之該構件進一步包含用於處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該圖像塊組態之一tiles_enabled_vps_flag語法元素之構件。
  37. 如請求項36之裝置，其中用於處理指示該圖像塊組態之該資料之該構件進一步包含用於處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示一迴路濾波器組態之一loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag語法元素之構件。
  38. 如請求項32之裝置，其中該裝置包含以下之至少一者：一或多個積體電路、一或多個微處理器、一或多個數位信號處理器(DSP)、一或多個場可程式化邏輯陣列(FPGA)、一桌上型電腦、一膝上型電腦、一平板電腦、一電話、一電視、一攝影機、一顯示器件、一數位媒體播放器、一視訊遊戲控制台、一視訊遊戲器件、一視訊串流器件或一無線通信器件。
  39. 一種非暫時性電腦可讀儲存媒體，其具有儲存有其上的在執行時導致一或多個處理器進行以下操作的指令：處理指示用於一多層位元串流之至少一個層的一圖像塊組態之至少一者的資料，其中該資料與該多層位元串流之一視訊參 數集(VPS)相關聯，其中指示該圖像塊組態之該資料包含針對該多層位元串流之該至少一個層指示一語法元素之資料，該語法元素針對該至少一個層指示針對每一圖像參數集(PPS)一第二語法元素之一值等於1，該PPS係由該VPS指定之該至少一個層之至少一個圖像所參考，具有一值1之該第二語法元素指定在參考一各別PPS之每一圖像中有多於一個圖像塊；及根據該VPS之該資料處理該多層位元串流。
  40. 如請求項39之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其進一步包含儲存有其上的導致該一或多個處理器針對該多層位元串流之該至少一個層處理指示一平行處理組態之資料的指令。
  41. 如請求項39之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為處理指示該圖像塊組態之該資料，該等指令進一步導致該一或多個處理器處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示該圖像塊組態之一tiles_enabled_vps_flag語法元素。
  42. 如請求項41之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為處理指示該圖像塊組態之該資料，該等指令進一步導致該一或多個處理器處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像參數集指示一迴路濾波器組態之一loop_filter_across_tiles_disabled_vps_flag語法元素。
  43. 如請求項39之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為處理指示該平行處理組態之該資料，該等指令導致該一或多個處理器處理指示對於該多層位元串流之該至少一個層是否執行熵寫碼同步之資料。
  44. 如請求項43之非暫時性電腦可讀儲存媒體，其中為處理指示該平行處理組態之該資料，該等指令進一步導致該一或多個處理器處理針對由該至少一個層之至少一個圖像所參考的每一圖像 參數集指示該平行處理組態之一entropy_coding_sync_enabled_vps_flag語法元素。
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Sachin Deshpande, <On Tile Alignment>, Joint Collaborative Team on Video Coding (JCT-VC) of ITU-T SG 16 WP 3 and ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11 14th Meeting: Vienna, AT, 25 July – 2 Aug. 2013,

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