TWI669949B - 用於色域可擴展性的３ｄ色彩預測之信令位元深度值 - Google Patents

用於色域可擴展性的３ｄ色彩預測之信令位元深度值 Download PDF

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Abstract

本發明描述用於在視訊寫碼中執行用於色域可擴展性的限定三維(3D)色彩預測的技術。用於色域可擴展性之色彩預測技術可由視訊寫碼器使用以在用於視訊資料之一參考層的一色域不同於用於該視訊資料之一增強層的一色域時，或在該參考層之一位元深度不同於該增強層之一位元深度時產生層間參考圖像。根據該等技術，一視訊寫碼器可用3D查表之輸入及輸出色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。根據其他技術，在多個層之情況下，一視訊寫碼器可用對僅一或多個經識別參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。

Description

用於色域可擴展性的3D色彩預測之信令位元深度值
本申請案主張2014年4月17日申請之美國臨時申請案第61/981,125號及2014年5月30日申請之美國臨時申請案第62/005,651號之權益，該等臨時申請案中之每一者之內容在此以全文引用之方式併入本文中。
本發明係關於視訊寫碼。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，包括數位電視、數位直播廣播系統、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、視訊串流器件及類似者。數位視訊器件實施視訊寫碼技術，諸如在由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、目前正在發展之高效視訊寫碼(HEVC)標準及此等標準之擴展中所描述的彼等視訊寫碼技術。視訊器件可藉由實施此等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)預測以減少或移除視訊序列中固有之冗餘。對於基於區塊之視訊寫碼，可將視訊圖塊(亦即，視訊圖框或視訊圖框之一部分)分割成視訊區塊(其亦可被稱作樹型區塊)、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框內寫碼(I)之圖塊中的視訊區塊。圖像之框間寫碼(P或B)圖塊中之視訊區塊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或相對於其他參考圖像中之參考樣本之時間預測。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待寫碼之區塊之預測性區塊。殘餘資料表示待寫碼之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框間寫碼區塊。根據框內寫碼模式及殘餘資料來編碼框內寫碼區塊。為進行進一步壓縮，可將殘餘資料自像素域變換至變換域，從而產生殘餘變換係數，可接著量化殘餘變換係數。可掃描最初配置成二維陣列之經量化之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更多壓縮。
通常，本發明描述用於在視訊寫碼中執行用於色域可擴展性的限定三維(3D)色彩預測的技術。用於色域可擴展性之色彩預測技術可由視訊編碼器及/或視訊解碼器使用以在用於視訊資料之較低參考層的色域不同於用於視訊資料之較高增強層的色域時產生層間參考圖像。舉例而言，視訊編碼器及/或視訊解碼器可首先使用用於色域可擴展性之3D查表執行色彩預測以將較低參考層之參考圖像之色彩資料轉換至用於較高增強層之色域，且接著基於該轉換之色彩資料產生層間參考圖像。色彩預測技術亦可由視訊編碼器及/或視訊解碼器使 用以在視訊資料之較低參考層的位元深度不同於用於視訊資料之較高增強層的位元深度時產生層間參考圖像。
根據本發明中所描述之技術，視訊編碼器及/或視訊解碼器可用3D查表之輸入及輸出色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。根據本發明中所描述之其他技術，在多個層之情況下，視訊編碼器及/或視訊解碼器可用對僅一或多個經識別參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。
在一項實例中，本發明係針對一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：判定用於色域可擴展性之3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度；將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種編碼視訊資料之方法，該方法包含：判定用於色域可擴展性之3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度；將3D查表應用於參考層圖像之該等色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含經組態以儲存視訊資料之記憶體及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以：判定用於色域可擴展性之 3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度；將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
在額外實例中，本發明係針對一種視訊編碼器件，該視訊編碼器件包含經組態以儲存視訊資料之記憶體及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以：判定用於色域可擴展性之3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度；將3D查表應用於參考層圖像之該等色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含：用於判定用於色域可擴展性之3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度的構件；用於將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域的構件；用於基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像的構件；及用於基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊的構件。
在另一實例中，本發明係針對一種電腦可讀儲存媒體，其儲存用於解碼視訊資料之指令，該等指令在經執行時使一或多個處理器：判定用於色域可擴展性之3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參 考層中之參考層圖像的色彩分量之位元深度；將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
在一項實例中，本發明係針對一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：接收用於色域可擴展性之3D查表的至少一個參考層標識符(ID)，該至少一個參考層ID識別視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層；將3D查表應用於藉由該至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中的參考層圖像之色彩分量以將色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中的增強層圖像之層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
在另一實例中，本發明係針對一種編碼視訊資料之方法，該方法包含：判定用於色域可擴展性之3D查表的視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層；將3D查表應用於至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像之視訊區塊；及信號傳遞識別至少一個參考層之至少一個參考層ID。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含經組態以儲存視訊資料之記憶體及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以：接收用於色域可擴展性之3D查表的至少一個參考層ID，該至少一個參考層ID識別視訊資料之 複數個參考層中之至少一個參考層；將3D查表應用於藉由該至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中的參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
在額外實例中，本發明係針對一種視訊編碼器件，該視訊編碼器件包含經組態以儲存視訊資料之記憶體及與該記憶體通信之一或多個處理器。該一或多個處理器經組態以：判定用於色域可擴展性之3D查表的視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層；將3D查表應用於至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像之視訊區塊；及信號傳遞識別該至少一個參考層之至少一個參考層ID。
在另一實例中，本發明係針對一種視訊解碼器件，該視訊解碼器件包含：用於接收用於色域可擴展性之3D查表之至少一個參考層ID的構件，該至少一個參考層ID識別視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層；用於將3D查表應用於藉由至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中之參考層圖像的色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域的構件；用於基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像的構件；及用於基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊的構件。
在另一實例中，本發明係針對一種電腦可讀儲存媒體，該電腦 可讀儲存媒體儲存用於解碼視訊資料之指令，該等指令在經執行時使一或多個處理器：接收用於色域可擴展性之3D查表的至少一個參考層ID，該至少一個參考層ID識別視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層；將3D查表應用於藉由至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中之參考層圖像的色彩分量以將該等色彩分量自用於視訊資料之參考層的第一色域轉換至用於視訊資料之增強層的第二色域；基於該等轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像；及基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像之視訊區塊。
一或多項實例之細節陳述於隨附圖式及下文描述中。其他特徵、目標及優勢將自該描述及該等圖式以及自申請專利範圍顯而易見。
10‧‧‧視訊編碼及解碼系統
12‧‧‧源器件
14‧‧‧目的地器件
16‧‧‧電腦可讀媒體
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‧‧‧顯示器件
40‧‧‧模式選擇單元
41‧‧‧視訊資料記憶體
42‧‧‧運動估計單元
44‧‧‧運動補償單元
46‧‧‧框內預測單元
48‧‧‧分割單元
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‧‧‧經解碼圖像緩衝器
66‧‧‧色彩預測處理單元
70‧‧‧熵解碼單元
71‧‧‧視訊資料記憶體
72‧‧‧運動補償單元
74‧‧‧框內預測單元
76‧‧‧反量化單元
78‧‧‧反變換處理單元
80‧‧‧求和器
82‧‧‧經解碼圖像緩衝器
86‧‧‧色彩預測處理單元
100‧‧‧空間維度
102‧‧‧時間維度
104‧‧‧信雜比或品質維度
110‧‧‧位元串流結構
112‧‧‧層0
114‧‧‧層1
116‧‧‧層2
117‧‧‧層3
118‧‧‧層4
120‧‧‧存取單元
120A‧‧‧存取單元
120B‧‧‧存取單元
120C‧‧‧存取單元
120D‧‧‧存取單元
120E‧‧‧存取單元
122‧‧‧SHVC編碼器
124‧‧‧基礎層編碼器
125‧‧‧第一增強層編碼器
126‧‧‧第二增強層編碼器
128‧‧‧經重新取樣之層間參考圖像
129‧‧‧經重新取樣之ILR圖像
130‧‧‧樣本視訊序列
132‧‧‧UHD色域BT.2020
134‧‧‧HD色域BT.709
136‧‧‧CIE-XYZ線性色彩空間
140‧‧‧色域可擴展寫碼器
142‧‧‧基礎層寫碼迴路
144‧‧‧色彩預測處理單元
146‧‧‧增強層寫碼迴路
150‧‧‧3D查表
152‧‧‧3D查表
154‧‧‧3D查表
156‧‧‧四面體
156A‧‧‧四面體
156B‧‧‧四面體
156C‧‧‧四面體
156D‧‧‧四面體
156E‧‧‧四面體
156F‧‧‧四面體
160‧‧‧步驟
162‧‧‧步驟
164‧‧‧步驟
166‧‧‧步驟
168‧‧‧步驟
170‧‧‧步驟
172‧‧‧步驟
174‧‧‧步驟
176‧‧‧步驟
178‧‧‧步驟
180‧‧‧步驟
182‧‧‧步驟
184‧‧‧步驟
186‧‧‧步驟
188‧‧‧步驟
190‧‧‧步驟
192‧‧‧步驟
194‧‧‧步驟
196‧‧‧步驟
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視訊編碼器之實例的方塊圖。
圖3為說明可實施本發明中所描述之技術的視訊解碼器之實例的方塊圖。
圖4為展示在三個不同維度上的可擴展性之實例之概念圖解。
圖5為展示可擴展視訊寫碼位元串流之實例結構之概念圖解。
圖6為展示按位元串流次序的實例可擴展視訊寫碼存取單元之概念圖解。
圖7為說明至HEVC(SHVC)編碼器之實例可擴展視訊寫碼擴展之方塊圖。
圖8為說明樣本視訊序列之實例色域之曲線圖。
圖9為說明自高清晰度(HD)色域BT.709至超高清晰度(UHD)色域BT.2020之轉換之方塊圖。
圖10為說明包括色彩預測處理單元的色域可擴展寫碼器之方塊圖，當基礎層色域與增強層色域不同時，該色彩預測處理單元可產生層間參考圖像。
圖11A及11B為展示用於色域可擴展性之實例3D查表之不同視圖的概念圖解。
圖12為展示藉由用於色域可擴展性之3D查表的三線性內插之概念圖解。
圖13為展示藉由用於色域可擴展性之3D查表的四面體內插之概念圖解。
圖14為展示用以涵蓋待使用四面體內插內插的3D查表之點P的四面體之六項實例之概念圖解。
圖15為說明視訊編碼器之實例操作的流程圖，該視訊編碼器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。
圖16為說明視訊解碼器之實例操作的流程圖，該視訊解碼器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。
圖17為說明視訊編碼器之實例操作的流程圖，該視訊編碼器經組態以用僅對至少一個判定參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。
圖18為說明視訊解碼器之實例操作的流程圖，該視訊解碼器經組態以用僅對至少一個識別參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。
本發明之技術係關於在視訊寫碼中用於色域可擴展性的三維(3D)色彩預測或映射。用於色域可擴展性之3D色彩預測技術可由視訊編 碼器及/或視訊解碼器使用以在用於視訊資料之較低參考層的色域不同於用於視訊資料之較高增強層的色域時產生層間參考圖像。舉例而言，視訊編碼器及/或視訊解碼器可首先使用用於色域可擴展性之3D查表執行色彩預測以將較低參考層之參考圖像的色彩資料轉換至用於較高增強層之色域，且接著基於該轉換之色彩資料產生層間參考圖像。色彩預測技術亦可由視訊編碼器及/或視訊解碼器使用以在視訊資料之較低參考層的位元深度不同於用於視訊資料之較高增強層的位元深度時產生層間參考圖像。
色域包含可針對(例如)在視訊資料之圖像、圖塊、區塊或層中之影像再現的完整色彩範圍。習知地，在多層視訊寫碼中，視訊資料之較低層(例如，基礎層)及視訊資料之較高層(例如，增強層)包括在同一色域(例如，高清晰度(HD)色域BT.709)中之色彩資料。在此情況下，視訊編碼器及/或視訊解碼器可產生視訊資料之較高層的層間參考圖像作為視訊資料之較低層的共置參考圖像之增加取樣版本。
然而，在一些實例中，視訊資料之較低層可包括第一色域(例如，BT.709)中之色彩資料，且視訊資料之較高層可包括不同的第二色域(例如，超高清晰度(UHD)色域BT.2020)中之色彩資料。在此實例中，為了產生用於視訊資料之較高層的層間參考圖像，視訊編碼器及/或視訊解碼器必須首先執行色彩預測以將用於視訊資料之較低層之第一色域中的參考圖像之色彩資料轉換至用於視訊資料之較高層之第二色域。
視訊編碼器及/或視訊解碼器可使用用於色域可擴展性之3D查表執行色彩預測。在一些實例中，可針對色彩分量中之每一者(亦即，亮度(Y)分量、第一色度(U)分量及第二色度(V)分量)產生獨立3D查表。3D查表中之每一者包括亮度(Y)維度、第一色度(U)維度及第二色度(V)維度，且使用三個獨立色彩分量(Y、U、V)來索引。
根據本發明中所描述之技術，視訊編碼器及/或視訊解碼器可用3D查表之輸入及輸出色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。舉例而言，3D查表之輸入色彩分量之位元深度可限定為等於較低參考層圖像之位元深度。作為另一實例，3D查表之輸出色彩分量的位元深度可限定為以包括在內之方式處於較低參考層圖像之位元深度與較高增強層圖像之位元深度之間的範圍內。換言之，3D查表之輸出色彩分量之位元深度可限定為處於大於或等於較低參考層圖像之位元深度且小於或等於較高增強層圖像之位元深度的範圍內。
根據本發明中所描述之其他技術，在多個層之情況下，視訊編碼器及/或視訊解碼器可用對僅一或多個識別參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。舉例而言，視訊編碼器可將用於每一3D查表之一或多個參考層標識符(ID)信號傳遞至視訊解碼器，且視訊解碼器可僅將3D查表應用於一或多個識別參考層內之參考層圖像。作為另一實例，對於每一增強層圖像，視訊編碼器及/或視訊解碼器可進一步限定為僅將3D查表應用於參考層中之指定者內的參考層圖像。
所揭示之技術可在先進的視訊編/解碼器(諸如高效率視訊寫碼(HEVC)編/解碼器)之上下文中使用。下文相對於圖4至圖6回顧關於本發明中所描述之該等技術的可擴展視訊寫碼(SVC)技術，接著相對於圖7至圖14論述HEVC標準及相關色域可擴展性技術。
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)，包括其可擴展視訊寫碼(SVC)及多視圖視訊寫碼(MVC)擴展。另外，高效率視訊寫碼(HEVC)已由ITU-T視訊寫碼專家組(VCEG)及ISO/IEC運動圖像專家組(MPEG)之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)開發。Wang等人之
「High efficiency video coding(HEVC)Defect Report」的最新HEVC草案說明書(被稱作HEVC WD)(ITU-T SG16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)，奧地利維也納之第14次會議，2013年7月25日至8月2日)(JCTVC-N1003v1)可自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/14_Vienna/wg11/JCTVC-N1003-v1.zip獲得。定案之HEVC標準文件作為ITU-T H.265，H系列公開：視聽及多媒體系統、視聽服務之基礎設施--移動視訊之寫碼、高效率視訊寫碼、國際電信聯合會(ITU)之電信標準化部門，2013年4月。
對HEVC之多視圖擴展(MV-HEVC)及更先進的3D視訊寫碼之另一HEVC擴展(3D-HEVC)正由JCT-3V開發，且同時，對HEVC之可擴展視訊寫碼擴展(SHVC)正由JCT-VC開發。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(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。
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10之方塊圖。如圖1中所展示，系統10包括源器件12，其提供稍後將由目的地器件14解碼的經編碼視訊資料。詳言之，源器件12經由電腦可讀媒體16將視訊資料提供至目的地器件14。源器件12及目的地器件14可包含廣泛範圍之器件中之任一者，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，所謂的「智慧型」電話)、所謂的「智慧型」平板、電視機、攝影機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲控制台、視訊串流器件或類似者。在 一些情況下，源器件12及目的地器件14可經裝備以進行無線通信。
目的地器件14可經由電腦可讀媒體16接收待解碼的經編碼視訊資料。電腦可讀媒體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。在一項實例中，電腦可讀媒體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的通信媒體。可根據通信標準(諸如，無線通信協定)調變經編碼之視訊資料，且將經編碼之視訊資料傳輸至目的地器件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域網路)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。
在一些實例中，經編碼資料可自輸出介面22輸出至儲存器件。類似地，可藉由輸入介面自儲存器件存取經編碼資料。儲存器件可包括多種分散式或局部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的任何其他合適之數位儲存媒體。在另一實例中，儲存器件可對應於檔案伺服器或可儲存由源器件12產生的經編碼視訊之另一中間儲存器件。目的地器件14可經由串流或下載自儲存器件存取所儲存之視訊資料。檔案伺服器可為能夠儲存經編碼視訊資料且將彼經編碼視訊資料傳輸至目的地器件14之任何類型之伺服器。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)而存取經編碼視訊資料。此資料連接可包括適合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 等)，或兩者之組合。經編碼視訊資料自儲存器件的傳輸可為串流傳輸、下載傳輸或其組合。
本發明之技術不必限於無線應用或設定。可將該等技術應用於視訊寫碼而支援多種多媒體應用中之任一者，諸如空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、網際網路串流視訊傳輸(諸如經由HTTP之動態適應性串流(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。目的地器件14包括輸入介面28、視訊解碼器30及顯示器件32。根據本發明，源器件12之視訊編碼器20可經組態以應用用於並行處理視訊資料之技術。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12可自外部視訊源18(諸如，外部攝影機)接收視訊資料。同樣地，目的地器件14可與外部顯示器件建立介面連接，而非包括整合式顯示器件。
圖1之所說明系統10僅僅為一項實例。用於並行處理視訊資料之技術可由任何數位視訊編碼及/或解碼器件來執行。雖然通常藉由視訊編碼器件執行本發明之技術，但亦可藉由視訊編碼器/解碼器(通常被稱作「編/解碼器(CODEC)」)執行該等技術。此外，亦可藉由視訊預處理器來執行本發明之技術。源器件12及目的地器件14僅僅為此等寫碼器件之實例，在該等寫碼器件中，源器件12產生用於傳輸至目的地器件14之經寫碼視訊資料。在一些實例中，器件12、14可以實質上對稱方式進行操作，使得器件12、14中之每一者包括視訊編碼及解碼組件。因此，系統10可支援視訊器件12、14之間的單向或雙向視訊傳輸，例如，用於視訊串流、視訊播放、視訊廣播或視訊電話。
源器件12之視訊源18可包括視訊俘獲器件，諸如視訊攝影機、含有先前俘獲之視訊的視訊存檔及/或用以自視訊內容提供者接收視訊的視訊饋送介面。作為另一替代，視訊源18可產生作為源視訊之基於電腦圖形之資料，或直播視訊、存檔視訊及電腦產生之視訊的組合。在一些情況下，若視訊源18為視訊攝影機，則源器件12及目的器件14可形成所謂的攝影機電話或視訊電話。然而，如上文所提及，本發明所描述之技術一般可適用於視訊寫碼，且可應用於無線及/或有線應用。在每一情況下，可由視訊編碼器20編碼所俘獲、經預先俘獲或電腦產生之視訊。可接著藉由輸出介面22將經編碼視訊資訊輸出至電腦可讀媒體16上。
電腦可讀媒體16可包括暫態媒體(諸如無線廣播或有線網路傳輸)或儲存媒體(亦即，非暫時性儲存媒體)(諸如硬碟、隨身碟、緊密光碟、數位視訊光碟、藍光光碟或其他電腦可讀媒體)。在一些實例中，網路伺服器(未展示)可自源器件12接收經編碼視訊資料且(例如)經由網路傳輸而將經編碼視訊資料提供至目的地器件14。類似地，媒體製造設施(諸如光碟衝壓設施)之運算器件可自源器件12接收經編碼視訊資料且產生含有經編碼視訊資料之光碟。因此，在各種實例中，可將電腦可讀媒體16理解為包括各種形式之一或多個電腦可讀媒體。
目的地器件14之輸入介面28自電腦可讀媒體16接收資訊。電腦可讀媒體16之資訊可包括由視訊編碼器20定義之語法資訊，其亦由視訊解碼器30使用，其包括描述區塊及其他經寫碼單元(例如，圖像群組(GOP))之特性及/或處理的語法元素。顯示器件32向使用者顯示經解碼視訊資料，且可包含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。
視訊編碼器20及視訊解碼器30可各自實施為多種合適編碼器電 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。當該等技術部分地在軟體中實施時，一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，且在硬體中使用一或多個處理器來執行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，其中任一者可整合為各別器件中之組合編碼器/解碼器(編解碼器)的部分。
在圖1之實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據由ITU-T視訊寫碼專家組(VCEG)及ISO/IEC運動圖像專家組(MPEG)之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)開發的高效率視訊寫碼(HEVC)標準而操作。最新HEVC草案說明書被稱作上文所引用之HEVC WD。對HEVC之多視圖擴展(MV-HEVC)及更先進的3D視訊寫碼之另一HEVC擴展(3D-HEVC)正由JCT-3V開發，且對HEVC之可擴展視訊寫碼擴展(SHVC)正由JCT-VC開發。MV-HEVC之最新草案說明書被稱作上文所引用之MV-HEVC WD5。3D-HEVC之最新草案說明書被稱作上文所引用之3D-HEVC WD1。SHVC之最近草案說明書被稱作上文所引用之SHVC WD3。
在HEVC及其他視訊寫碼標準中，視訊序列通常包括一系列圖像。圖像亦可被稱作「圖框」。圖像可包括三個樣本陣列，表示為SL、SCb及SCr。SL為亮度樣本之二維陣列(亦即，區塊)。SCb為Cb彩度樣本之二維陣列。SCr為Cr彩度樣本之二維陣列。彩度樣本在本文中亦可被稱作「色度」樣本。在其他情況下，圖像可為單色的，且可僅包括亮度樣本陣列。
視訊編碼器20可產生一組寫碼樹型單元(CTU)。CTU中之每一者可包含亮度樣本之寫碼樹型區塊、色度樣本之兩個對應的寫碼樹型區 塊及用以對寫碼樹型區塊之樣本進行寫碼的語法結構。在單色圖像或具有三個獨立色彩平面之圖像中，CTU可包含單一寫碼樹型區塊及用於對寫碼樹型區塊之樣本進行寫碼的語法結構。寫碼樹型區塊可為樣本之N×N區塊。CTU亦可被稱作「樹型區塊」或「最大寫碼單元」(LCU)。HEVC之CTU可廣泛地類似於諸如H.264/AVC之其他視訊寫碼標準的巨集區塊。然而，CTU未必限於特定大小，且可包括一或多個寫碼單元(CU)。圖塊可包括在光柵掃描中連續排序之整數數目個CTU。
本發明可使用術語「視訊單元」或「視訊區塊」以指代樣本之一或多個區塊，及用於寫碼樣本之一或多個區塊之樣本的語法結構。視訊單元之實例類型可包括CTU、CU、PU、變換單元(TU)、巨集區塊、巨集區塊分割區等等。
為產生經寫碼CTU，視訊編碼器20可對CTU之寫碼樹型區塊遞迴地執行四分樹分割，以將寫碼樹型區塊劃分成寫碼區塊，因此命名為「寫碼樹型單元」。寫碼區塊為樣本之N×N區塊。CU可包含具有亮度樣本陣列、Cb樣本陣列及Cr樣本陣列之圖像的亮度樣本之寫碼區塊及色度樣本之兩個對應寫碼區塊，以及用以對寫碼區塊之樣本進行寫碼的語法結構。在單色圖像或具有三個獨立色彩平面之圖像中，CU可包含單一寫碼區塊及用以對寫碼區塊之樣本進行寫碼的語法結構。
視訊編碼器20可將CU之寫碼區塊分割成一或多個預測區塊。預測區塊可為應用相同預測的樣本之矩形(亦即，正方形或非正方形)區塊。CU之預測單元(PU)可包含圖像的亮度樣本之預測區塊、圖像的色度樣本之兩個對應預測區塊及用以對預測區塊樣本進行預測之語法結構。在單色圖像或具有三個獨立色彩平面之圖像中，PU可包含單一預測區塊，及用以對預測區塊樣本進行預測之語法結構。視訊編碼器20可針對CU之每一PU的亮度、Cb及Cr預測區塊產生預測性亮度、 Cb及Cr區塊。
視訊編碼器20可使用框內預測或框間預測，以產生PU之預測性區塊。若視訊編碼器20使用框內預測產生PU之預測性區塊，則視訊編碼器20可基於與PU相關聯之圖像之經解碼樣本而產生PU之預測性區塊。
若視訊編碼器20使用框間預測以產生PU之預測性區塊，則視訊編碼器20可基於除與PU相關聯之圖像之外的一或多個圖像之經解碼樣本產生PU之預測性區塊。框間預測可為單向框間預測(亦即，單向預測)或雙向框間預測(亦即，雙向預測)。為執行單向預測或雙向預測，視訊編碼器20可產生當前圖塊之第一參考圖像清單(RefPicList0)及第二參考圖像清單(RefPicList1)。參考圖像清單中之每一者可包括一或多個參考圖像。當使用單向預測時，視訊編碼器20可搜尋RefPicList0及RefPicList1中之任一者或兩者中的參考圖像，以判定參考圖像內之參考位置。此外，當使用單向預測時，視訊編碼器20可至少部分基於對應於參考位置之樣本而產生PU之預測性樣本區塊。此外，當使用單向預測時，視訊編碼器20可產生指示PU之預測區塊與參考位置之間的空間位移之單一運動向量。為了指示PU之預測區塊與參考位置之間的空間位移，運動向量可包括指定PU之預測區塊與參考位置之間的水平位移之水平分量，且可包括指定PU之預測區塊與參考位置之間的垂直位移之垂直分量。
當使用雙向預測來編碼PU時，視訊編碼器20可判定RefPicList0中之參考圖像中的第一參考位置及RefPicList1中之參考圖像中的第二參考位置。視訊編碼器20可接著至少部分基於對應於第一及第二參考位置的樣本而產生PU之預測性區塊。此外，當使用雙向預測編碼PU時，視訊編碼器20可產生指示PU之樣本區塊與第一參考位置之間的空間位移的第一運動，及指示PU之預測區塊與第二參考位置之間的 空間位移的第二運動。
在視訊編碼器20產生CU之一或多個PU的預測性亮度區塊、預測性Cb區塊及預測性Cr區塊之後，視訊編碼器20可產生CU之亮度殘餘區塊。CU之亮度殘餘區塊中的每一樣本指示CU之預測性亮度區塊中之一者中的亮度樣本與CU之原始亮度寫碼區塊中的對應樣本之間的差異。另外，視訊編碼器20可產生CU之Cb殘餘區塊。CU之Cb殘餘區塊中的每一樣本可指示CU之預測性Cb區塊中之一者中的Cb樣本與CU之原始Cb寫碼區塊中之對應樣本之間的差異。視訊編碼器20亦可產生CU之Cr殘餘區塊。CU之Cr殘餘區塊中的每一樣本可指示CU之預測性Cr區塊中之一者中的Cr樣本與CU之原始Cr寫碼區塊中之對應樣本之間的差異。
此外，視訊編碼器20可使用四分樹分割來將CU之亮度、Cb及Cr殘餘區塊分解成一或多個亮度、Cb及Cr變換區塊。變換區塊可為應用相同變換的樣本之矩形區塊。CU之變換單元(TU)可包含亮度樣本之變換區塊、色度樣本之兩個對應的變換區塊及用以對變換區塊樣本進行變換之語法結構。在單色圖像或具有三個獨立色彩平面之圖像中，TU可包含單一變換區塊，及用以對變換區塊樣本進行變換之語法結構。因此，CU之每一TU可與亮度變換區塊、Cb變換區塊及Cr變換區塊相關聯。與TU相關聯之亮度變換區塊可為CU之亮度殘餘區塊的子區塊。Cb變換區塊可為CU之Cb殘餘區塊的子區塊。Cr變換區塊可為CU之Cr殘餘區塊的子區塊。
視訊編碼器20可將一或多個變換應用於TU之亮度變換區塊，以產生TU之亮度係數區塊。係數區塊可為變換係數之二維陣列。變換係數可為純量。視訊編碼器20可將一或多個變換應用於TU之Cb變換區塊以產生TU之Cb係數區塊。視訊編碼器20可將一或多個變換應用於TU之Cr變換區塊以產生TU之Cr係數區塊。
在產生係數區塊(例如，亮度係數區塊、Cb係數區塊或Cr係數區塊)之後，視訊編碼器20可量化該係數區塊。量化通常指代將變換係數量化以可能地減少用以表示該等變換係數之資料之量，從而提供進一步壓縮的程序。此外，視訊編碼器20可反量化變換係數，並將反變換應用於變換係數，以便重建構圖像之CU的TU之變換區塊。視訊編碼器20可使用CU之TU的經重建構之變換區塊及CU之PU的預測性區塊來重建構CU之寫碼區塊。藉由重建構圖像之每一CU的寫碼區塊，視訊編碼器20可重建構圖像。視訊編碼器20可將經重建構之圖像儲存於經解碼圖像緩衝器(DPB)中。視訊編碼器20可使用DPB中之經重建構圖像以用於框間預測及框內預測。
在視訊編碼器20量化係數區塊之後，視訊編碼器20可熵編碼指示經量化變換係數之語法元素。舉例而言，視訊編碼器20可對指示經量化變換係數之語法元素執行上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)。視訊編碼器20可在位元串流中輸出經熵編碼之語法元素。
視訊編碼器20可輸出包括形成經寫碼圖像及相關聯資料之表示的位元序列的位元串流。位元串流可包含一序列之網路抽象層(NAL)單元。NAL單元中之每一者包括NAL單元標頭，且封裝原始位元組序列有效負載(RBSP)。NAL單元標頭可包括指示NAL單元類型碼之語法元素。由NAL單元之NAL單元標頭指定的NAL單元類型碼指示NAL單元之類型。RBSP可為含有封裝於NAL單元內的整數數目個位元組的語法結構。在一些情況下，RBSP包括零個位元。
不同類型之NAL單元可封裝不同類型之RBSP。舉例而言，第一類型之NAL單元可封裝圖像參數集合(PPS)之RBSP，第二類型之NAL單元可封裝經寫碼圖塊之RBSP，第三類型之NAL單元可封裝補充增強資訊(SEI)之RBSP等等。PPS為可含有適用於零或更多個完整經寫碼圖像之語法元素的語法結構。封裝視訊寫碼資料之RBSP(與參數集 合及SEI訊息之RBSP相對)的NAL單元可被稱作視訊寫碼層(VCL)NAL單元。封裝經寫碼圖塊之NAL單元在本文中可被稱作經寫碼圖塊NAL單元。用於經寫碼圖塊之RBSP可包括圖塊標頭及圖塊資料。
視訊解碼器30可接收位元串流。另外，視訊解碼器30可剖析位元串流以自位元串流解碼語法元素。視訊解碼器30可至少部分基於自位元流解碼之語法元素而重建構視訊資料之圖像。重建構視訊資料之程序可大體上與由視訊編碼器20執行之程序互逆。舉例而言，視訊解碼器30可使用PU之運動向量，以判定當前CU之PU的預測性區塊。視訊解碼器30可使用PU之一或多個運動向量來產生PU之預測性區塊。
另外，視訊解碼器30可反量化與當前CU之TU相關聯的係數區塊。視訊解碼器30可對係數區塊執行反變換，以重建構與當前CU之TU相關聯的變換區塊。藉由將當前CU之PU的預測性樣本區塊之樣本添加至當前CU之TU的變換區塊之對應樣本，視訊解碼器30可重建構當前CU之寫碼區塊。藉由重建構圖像之每一CU的寫碼區塊，視訊解碼器30可重建構圖像。視訊解碼器30可將經解碼圖像儲存於經解碼圖像緩衝器中，以用於輸出及/或用於解碼其他圖像。
在MV-HEVC、3D-HEVC及SHVC中，視訊編碼器可產生包含一系列網路抽象層(NAL)單元之位元串流。位元串流之不同NAL單元可與位元串流之不同層相關聯。可將層定義為具有相同層標識符的視訊寫碼層(VCL)NAL單元及相關聯之非VCL NAL單元之集合。層可等效於多視圖視訊寫碼中之視圖。在多視圖視訊寫碼中，層可含有具有不同時間例項之相同層的所有視圖分量。每一視圖分量可為在特定時間例項屬於特定視圖的視訊場景之經寫碼圖像。在3D視訊寫碼中，層可含有特定視圖之所有經寫碼深度圖像或特定視圖之經寫碼紋理圖像。類似地，在可擴展視訊寫碼之上下文中，層通常對應於具有不同於其他層中之經寫碼圖像之視訊特性的經寫碼圖像。此等視訊特性通 常包括空間解析度及品質等級(信雜比)。在HEVC及其擴展中，藉由將具有特定時間位準之圖像群組定義為子層，可在一個層內達成時間可擴展性。
對於位元串流之每一各別層，可在不參考任何較高層中之資料之情況下解碼較低層中之資料。舉例而言，在可擴展視訊寫碼中，可在不參考增強層中之資料之情況下解碼基礎層中之資料。NAL單元僅封裝單一層之資料。在SHVC中，若視訊解碼器可在不參考任何其他層之資料的情況下解碼一視圖中之圖像，則該視圖可被稱作「基礎層」。基礎層可符合HEVC基礎規範。因此，可將封裝位元串流之最高剩餘層之資料的NAL單元自位元串流移除，而不影響位元串流之剩餘層中的資料之可解碼性。在MV-HEVC中，較高層可包括額外視圖分量。在SHVC中，較高層可包括信雜比(SNR)增強資料、空間增強資料及/或時間增強資料。
在一些實例中，可參照一或多個較低層中之資料解碼較高層中之資料。可將較低層用作參考圖像以使用層間預測來壓縮較高層。較低層之資料可經增加取樣以具有與較高層相同的解析度。一般而言，視訊編碼器20及視訊解碼器30可按與上文所描述之框間預測類似的方式執行層間預測，不同之處在於可將一或多個增加取樣之較低層用作與一或多個相鄰圖像相反的參考圖像。
圖4為展示在三個不同維度上的可擴展性之實例的概念圖解。在可擴展視訊寫碼結構中，實現在三個維度中之可擴展性。在圖4之實例中，實現在空間(S)維度100、時間(T)維度102及信雜比(SNR)或品質(Q)維度104中之可擴展性。在時間維度102中，具有(例如)7.5Hz(T0)、15Hz(T1)或30Hz(T2)之圖框速率可由時間可擴展性支援。當支援空間可擴展性時，實現在空間維度100中之諸如四分之一共同中間格式(QCIF)(S0)、共同中間格式(CIF)(S1)及4CIF(S2)之不同解析 度。對於每一特定空間解析度及圖框速率，SNR層(Q1)可添加在SNR維度104中以改良圖像品質。
一旦以此可擴展方式編碼視訊內容，便可使用提取器工具來根據應用要求調適實際傳遞之內容，該等應用要求取決於(例如)用戶端或傳輸頻道。在圖4中展示之實例中，每一立方體含有具有相同圖框速率(時間位準)、空間解析度及SNR層之圖像。可藉由在維度100、102或104中之任一者中添加立方體(亦即，圖像)來達成較好表示。當存在實現之兩個、三個或甚至更多可擴展性時，支援組合之可擴展性。
在可擴展視訊寫碼標準(諸如，對H.264之SVC擴展或SHVC)中，具有最低空間及SNR層之圖像與單層視訊編解碼器相容，且在最低時間位準處之圖像形成時間基礎層，可藉由在較高時間位準處之圖像來該增強時間基礎層。除了基礎層之外，亦可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可擴展性。每一空間或SNR增強層自身可為時間可擴展的，具有與基礎層相同的時間可擴展性結構。對於一個空間或SNR增強層而言，其所取決於之較低層可被稱作彼特定空間或SNR增強層之基礎層。
圖5為展示可擴展視訊寫碼位元串流之實例結構110的概念圖解。 位元串流結構110包括：層0 112，其包括圖像或圖塊I0、P4及P8；及層1 114，其包括圖像或圖塊B2、B6及B10。另外，位元串流結構110包括：層2 116及層3 117，其各包括圖像0、2、4、6、8及10；及層4 118，其包括圖像0至11。
基礎層具有最低空間及品質層(亦即，具有QCIF解析度的在層0 112及層1 114中之圖像)。其中，最低時間位準之彼等圖像形成時間基礎層，如圖5之層0 112中所展示。時間基礎層(層0)112可用較高時間位準之圖像增強，該等圖像例如具有15Hz之圖框速率的層1 114或具 有30Hz之圖框速率的層4 118。
除了基礎層112、114之外，可添加若干空間及/或SNR增強層以提供空間及/或品質可擴展性。舉例而言，具有CIF解析度之層2 116可為基礎層112、114之空間增強層。在另一實例中，層3 117可為基礎層112、114及層2 116之SNR增強層。如圖5中所展示，每一空間或SNR增強層自身可為時間可擴展的，其具有與基礎層112、114相同的時間可擴展性結構。另外，增強層可增強空間解析度及圖框速率中之一或兩者。舉例而言，層4 118提供4CIF解析度增強層，其將圖框速率自15Hz進一步增大至30Hz。
圖6為按位元串流次序展示實例可擴展視訊寫碼存取單元120A至120E(「存取單元120」)的概念圖解。如圖6中所展示，同一時間例項中之經寫碼圖像或圖塊按位元串流次序連續，且在可擴展視訊寫碼標準(諸如，對H.264之SVC擴展或SHVC)之上下文中形成一個存取單元。存取單元120接著遵循解碼次序，該解碼次序可與顯示次序不同且(例如)藉由存取單元120之間的時間預測關係判定。
舉例而言，存取單元120A包括來自層0 112之圖像I0、來自層2 116之圖像0、來自層3 117之圖像0及來自層4 118之圖像0。存取單元120B包括來自層0 112之圖像P4、來自層2 116之圖像4、來自層3 117之圖像4及來自層4 118之圖像4。存取單元120C包括來自層1 114之圖像B2、來自層2 116之圖像2、來自層3 117之圖像2及來自層4 118之圖像2。存取單元120D包括來自層4 118之圖像1，且存取單元120E包括來自層4 118之圖像3。
圖7為說明實例3層SHVC編碼器122之方塊圖。如圖7所說明，SHVC編碼器122包括基礎層編碼器124、第一增強層編碼器125及第二增強層編碼器126。在僅SHVC之高等級語法中，不存在與HEVC單層寫碼相比之新區塊層級寫碼工具。在SHVC中，僅允許圖塊及以上等 級之語法改變及圖像層級之操作(諸如圖像濾波或增加取樣)。
為了減少層之間的冗餘，可產生用於較低/基礎層之經增加取樣的共置參考層圖像且將其儲存於用於較高/增強層之參考緩衝器中，使得可以與在單層內之框間預測相同的方式達成層間預測。如圖7中所說明，經重新取樣之層間參考(ILR)圖像128產生自基礎層編碼器124中之參考圖像且儲存於第一增強層編碼器125中。類似地，經重新取樣之ILR圖像129產生自第一增強層編碼器125中之參考圖像且儲存於第二增強層編碼器126中。在SHVC WD3中，將ILR圖像標記為用於增強層之長期參考圖像。將與層間參考圖像相關聯之運動向量差異限定至零。
超高清晰度電視(UHDTV)器件及內容之即將到來的部署將使用與舊版器件不同的色域。具體而言，HD使用BT.709建議--2010年12月之ITU-R建議BT.709「Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange」，而UHDTV將使用BT.2020建議--2012年4月之ITU-R建議BT.2020「Parameter values for UHDTV systems for production and international programme exchange」。色域包含可對針對(例如)在視訊資料之圖像、圖塊、區塊或層中之影像再現的完整色彩範圍。此等系統之間的關鍵差異在於，UHDTV之色域顯著大於HD。經確證，UHDTV將提供更貼近生活或更真實的觀看體驗，其與諸如高解析度之其他UHDTV特性一致。
圖8為說明樣本視訊序列130之實例色域之曲線圖。如圖8中所說明，將SWG1樣本視訊序列130指示為UHD色域BT.2020 132之線輪廓內的一叢斑點。出於比較目的，HD色域BT.709 134之輪廓及國際照明委員會(CIE)-XYZ線性色彩空間136之輪廓覆疊SWG1樣本視訊序列130。自圖8易於觀測到，UHD色域BT.2020 132比HD色域BT.709 134大得多。注意SWG1樣本視訊序列130中落在BT.709色域134之外的像 素之數目。
圖9為說明自HD色域BT.709 134至UHD色域BT.2020 132之轉換的方塊圖。HD色域BT.709 134及UHD色域BT.2020 132兩者皆定義亮度及色度分量(例如，YCbCr或YUV)中的色彩像素之表示。每一色域定義至CIE-XYZ線性色彩空間136及自該空間之轉換。此共同中間色彩空間可用於定義HD色域BT.709 134中之亮度及色度值至UHD色域BT.2020 132中之對應亮度及色度值的轉換。關於圖8中所說明之樣本序列之色域及圖9中所說明之色域轉換的更多細節可在L.Kerofsky、A.Segall、S.-H.Kim、K.Misra之「Color Gamut Scalable Video Coding：New Results」(JCTVC-L0334)(ITU-T SG 16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)，瑞士日內瓦之第12次會議，2013年1月14日至23日)(在下文中被稱作「JCTVC-L0334」)中找到。
圖10為說明包括色彩預測處理單元144之色域可擴展寫碼器140的方塊圖，當基礎層色域與增強層色域不同時，該色彩預測處理單元可產生層間參考圖像。色彩預測處理單元144由視訊寫碼器(諸如圖2之視訊編碼器20或圖3之視訊解碼器30)使用以執行色域可擴展視訊寫碼，其中基礎層及增強層之色域不同。在某些情況下，色彩預測處理單元144可實質上類似於圖2之視訊編碼器20之色彩預測處理單元66而操作。在其他情況下，色彩預測處理單元144可實質上類似於圖3之視訊解碼器30之色彩預測處理單元86而操作。
在圖10中所說明之實例中，基礎層寫碼迴路142執行包括第一色域(例如BT.709)中之色彩資料的圖像之視訊寫碼，且增強層寫碼迴路146執行包括第二色域(例如BT.2020)中之色彩資料的圖像之視訊寫碼。色彩預測處理單元144執行色彩預測以將第一色域中之基礎層參考圖像之色彩資料映射或轉換至第二色域，且基於基礎層參考圖像之 該映射之色彩資料產生增強層之層間參考圖像。
為了達成高寫碼效率，色彩預測處理單元144經組態以在產生層間參考圖像時執行特定色彩預測。如下文更詳細地描述，色彩預測處理單元144可經組態以根據線性預測模型、分段線性預測模型或基於3D查表之色彩預測模型中之任一者執行色彩預測。
在上文參考之JCTVC-L0334中提出線性預測模型。一般而言，可將線性預測模型之色彩預測程序描述為增益及偏移模型。線性預測模型對個別色彩平面進行操作。為了促進整數計算，一參數描述在使用參數numFractionBits之計算中使用的分數位元之數目。針對每一頻道，指定增益[c]及偏移[c]。線性預測模型定義如下：Pred[c][x][y]=(gain[c]*In[x][y]+(1<<(numFractionBits-1))>>numFractionBits+offset[c]
在基於上文參考的JCTVC-L0334的C.Auyeung、K.Sato之「AHG14：Color gamut scalable video coding with piecewise linear predictions and shift-offset model」(JCTVC-N0271，奧地利維也納，2013年7月)中提出了分段線性預測模型。亦可將分段線性預測模型之色彩預測程序描述為增益及偏移模型。分段線性預測模型定義如下：
Let d[c][x][y]=In[c][x][y]-knot[c].
If d[c][x][y]<=0
Pred[c][x][y]=(gain1[c]*d[c][x][y]+offset[c]+(1<<(numFractionBits-1)))>>numFractionBits
else
Pred[c][x][y]=(gain2[c]*d[c][x][y]+offset[c]+(1<<(numFractionBits-1)))>>numFractionBits
預測參數knot[c]、offset[c]、gain1[c]及gain2[c]可在位元串流中經編碼。
圖11A及11B為展示用於色域可擴展性之實例3D查表150之不同視圖的概念圖解。基於3D查表之色彩預測模型在P.Bordes、P.Andrivon、F.Hiron之「AHG14：Color Gamut Scalable Video Coding using 3D LUT：New Results」(JCTVC-N0168)(ITU-T SG16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11之視訊寫碼聯合合作小組(JCT-VC)，奧地利維也納之第14次會議，2013年7月)(在下文中被稱作「JCTVC-N0168」)中提出。用於色域可擴展性的3D查表之原理描繪於圖11A及圖11B中。可將3D查表150視為第一3D色彩空間(例如，HD色域BT.709)之子取樣，其中每一頂點與對應於第二3D色彩空間(亦即，經預測)值(例如，UHD色域BT.2020)之色彩三重態值(y、u、v)相關聯。
一般而言，第一色域可在每一色彩維度(亦即，Y、U及V)中分割成八分區或立方體，且八分區之頂點與對應於第二色域且用以填入3D查表150之色彩三重態值相關聯。每一色彩維度中的頂點或片段之數目指示3D查表之大小。圖11A說明3D查表150之每一色彩維度中八分區之頂點或交叉晶格點。圖11B說明與3D查表150之頂點中之每一者相關聯的不同色彩值。如所說明，在圖11A中，每一色彩維度具有四個頂點，且在圖11B中，每一色彩維度包括四個色彩值。
圖12為展示藉由用於色域可擴展性之3D查表152之三線性內插的概念圖解。對於第一色域中之一給定基礎層色彩樣本，使用根據以下等式之三線性內插進行在用於增強層之第二色域中的其預測之計算：
其中：
S0(y)=y1-y且S1(y)=y-y0
y0為相對於y最小的最接近子取樣頂點之指數，y1為相對於y最大的最接近子取樣頂點之指數。
圖11A及圖11B中所說明的3D查表及圖12中所說明的3D查表的三 線性內插之更多細節可在上文所引用之JCTVC-N0168中找到。
圖13為展示藉由用於色域可擴展性之3D查表154的四面體內插的概念圖解。可使用四面體內插替代上文描述之三線性內插以減小3D查表之計算複雜度。
圖14為展示用以涵蓋待使用四面體內插內插的3D查表之點P的四面體156A至156F(統稱為「四面體156」)之六項實例的概念圖解。在圖14之實例中，假定頂點P0及P7必須包括在四面體中，則存在六個選擇來判定含有待在3D查表之八分區中內插之點P的四面體。使用四面體內插，替代檢查每兩個分量之間的關係(y及u、y及v、u及v)，可針對快速決策來設計3D查表。
在2014年10月10日申請之美國專利申請案第14/512,177號中，描述不對稱3D LUT及不平衡3D LUT。可使用不對稱3D查表以使得亮度及色度分量具有不同表大小，例如色度分量使用較粗查表且亮度分量使用較精細查表。可使用不平衡3D查表，亦即表[M][N][K]，其中每一維度之尺寸不同以使得色彩映射自同一色彩分量可更精確，而自另一色彩分量不太精確。3D查表可僅用於亮度分量，而1-D線性映射或分段線性映射分別用於U及V分量。
在2014年12月16日申請之美國專利申請案第14/571,939號及2014年12月16日申請之美國專利申請案第14/572,002號中描述對上文所描述之不對稱3D LUT及不平衡3D LUT之改良。舉例而言，所描述之改良包括用於信號傳遞用以產生用於色域可擴展性之3D LUT的分割區資訊及/或色彩值的技術。可在相關美國專利申請案之文本中找到更多細節。
在第17次JCT-VC會議中，採用在JCTVC-Q0048(Li、X.等人之「SCE1.2：Color gamut scalability with asymmetric 3D LUT」，ITU-T SG 16 WP3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11之JCT-VC，西班牙巴倫西亞之 第17次會議，2014年3月27日至4月4日)中提出之基於不對稱3D查表之色域可擴展性。相關語法表及語義如下。
色彩映射表RBSP語法
色彩映射表八分區RBSP語法
色彩映射表RBSP語義
cm_octant_depth指定色彩映射表之最大***深度。在符合本說明書之此版本的位元串流中，cm_octant_depth之值應包括性地在0至1之範圍內。如下導出變數COctantNum。
COctantNum=1<<cm_octant_depth
cm_y_part_num_log2指定亮度分量之最小色彩映射表八分區的分割區數目。如下導出變數YOctantNum及YPartNum。
YOctantNum=1<<(cm_octant_depth+cm_y_part_num_log2)
YPartNum=1<<cm_y_part_num_log2
cm_input_bit_depth_luma_minus8指定色彩映射程序之輸入亮度分量的樣本位元深度。如下導出變數CMInputBitDepthY：CMInputBitDepthY=8+cm_input_bit_depth_luma_minus8
cm_input_bit_depth_chroma delta指定色彩映射程序之輸入色度分量的樣本位元深度。如下導出變數CMInputBitDepthC：CMInputBitDepthC=CMInputBitDepthY+cm_input_bit_depth_chroma_delta
cm_output_bit_depth_luma_minus8指定色彩映射過程之輸出亮度分量的樣本位元深度。如下導出變數CMOutputBitDepthY：CMOutputBitDepthY=8+cm_output_bit_depth_luma_minus8
cm_output_bit_depth_chroma_delta指定色彩映射程序之輸出色度分量的樣本位元深度。如下導出變數CMOutputBitDepthC：CMOutputBitDepthC=CMOutputBitDepthY+
cm_output_bit_depth_chroma_delta
cm_res_quant_bits指定待添加至頂點殘值res_y、res_u及res_v之最低有效位元之數目。
色彩映射表八分區RBSP語義
等於1之split_octant_flag指定將當前色彩映射表八分區進一步分成在三個維度中之每一者中具有半長的八個八分區。等於0之split_octant_flag指定並未將當前色彩映射表八分區進一步分成八個八分區。當不存在時，推斷split_octant_flag之值等於0。
等於1之coded_vertex_flag[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]指定存在具有指數[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之頂點的殘餘。等於0之coded_vertex_flag 指定不存在具有指數[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之頂點的殘餘。當不存在時，推斷coded_vertex_flag之值等於0。
res_y[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]指定具有指數[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之頂點的亮度分量之預測殘餘。當不存在時，推斷出res_y[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之值等於0。
res_u[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]指定具有指數[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之頂點的Cb分量之預測殘餘。當不存在時，推斷出res_u[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之值等於0。
res_v[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]指定具有指數[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之頂點的Cr分量之預測殘餘。當不存在時，推斷出res_v[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]之值等於0。
在以上實例中，對於用於色彩分量中之每一者的每一八分區，可信號傳遞八分區之頂點。在此實例中，可信號傳遞給定頂點之經預測值與給定頂點之實際值之間的殘值。在另一實例中，對於用於色彩分量中之每一者的每一八分區，可信號傳遞用於3D查表中的色彩值之線性色彩映射函數之色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)，而非八分區之頂點。具有色彩映射參數之線性色彩映射函數可直接用以執行色彩預測。共同線性色彩映射函數可如下表示。
在以上實例函數中，下標e及b分別表示用於亮度、第一色度及第二色度色彩分量(亦即，Y、U及V)中之每一者的較高層(亦即，增強層)及較低層(例如，基礎層)。參數a、b、c及d表示該等色彩映射係數，該等係數為視訊資料之較低層及較高層之色彩分量之間的加權因數。
在信號傳遞用於3D查表之每一八分區的線性色彩映射函數之色 彩映射係數的實例技術中，colour_mapping_table_octant語法表可指示殘值(該等殘值為八分區之線性色彩映射函數之色彩映射係數(亦即，a、b、c及d)與八分區之預測色彩映射係數值之間的差異)，代替信號傳遞頂點殘值resY[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]、resU[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]及resV[yIdx][uIdx][vIdx][vertex]。相關語法表及語義如下。
色彩映射八分區語法
色彩映射八分區語義
等於1之split_octant_flag指定將當前色彩映射八分區進一步分成在三個維度中之每一者中具有半長的八個八分區。等於0之split_octant_flag指定並未將當前色彩映射八分區進一步分成八個八分區。當不存在時，推斷split_octant_flag之值等於0。
等於1之coded_res_flag[idxShiftY][idxCb][idxCr][j]指定存在具有 等於(idxShiftY、idxCb、idxCr)之八分區指數之八分區的第j色彩映射係數的殘餘。等於0之coded_res_flag[idxShiftY][idxCb][idxCr][j]指定不存在具有等於(idxShiftY、idxCb、idxCr)之八分區指數之八分區的第j色彩映射係數的殘餘。當不存在時，推斷出coded_res_flag[idxShiftY][idxCb][idxCr][j]之值等於0。
res_coeff_q[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]指定具有等於(idxShiftY、idxCb、idxCr)之八分區指數之八分區的第c色彩分量之第j色彩映射係數的殘餘之商。當不存在時，推斷出res_coeff_q[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]之值等於0。
res_coeff_r[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]指定具有等於(idxShiftY、idxCb、idxCr)之八分區指數之八分區的第c色彩分量之第j色彩映射係數的殘餘之餘數。用於程式碼res_coeff_r之位元之數目等於CMResLSBits。若CMResLSBits等於0，則res_coeff_r不存在。當不存在時，推斷出res_coeff_r[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]之值等於0。
res_coeff_s[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]指定具有等於(idxShiftY、idxCb、idxCr)之八分區指數之八分區的第c色彩分量之第j色彩映射係數的殘餘之正負號。當不存在時，推斷出res_coeff_s[idxShiftY][idxCb][idxCr][j][c]之值等於0。
已在上文所描述之基於不對稱3D查表之色域可擴展性(CGS)中識別以下潛在問題。作為第一潛在問題，在用於色域可擴展性之3D色彩預測之當前設計中，色彩預測程序之輸入及輸出色彩分量之位元深度兩者皆藉由編碼器經信號傳遞，其可能並非必需。另外，當前語法允許色彩預測程序之參考層信號(例如，基礎層色彩分量)及輸入色彩分量具有不同位元深度。
作為第二潛在問題，在多個參考層之情況下，當前設計定義增強層之CGS表，但並未清晰定義該經信號傳遞之CGS表應用於參考層 中之哪一者以便導出增強層之層間參考圖像。作為第三潛在問題，當前語法允許可將層間加權預測應用於色彩預測程序之頂部，此可增加複雜度而不帶來任何寫碼增益益處。
本發明所描述之技術可解決上述之一或多個問題。以下技術可各自經單獨地應用。替代地，該等技術中之兩者或兩者以上可一起應用。
作為對上文所描述之第一潛在問題的第一解決方案，色彩預測程序之輸入及輸出位元深度兩者皆在具有約束之位元串流中經信號傳遞，該等約束在視訊編碼器20及/或視訊解碼器30處應用至輸入及輸出位元深度中之一或兩者。在一項實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定CGS色彩預測程序之輸入亮度及色度分量的位元深度以使得其等於參考層圖像之亮度及色度分量的位元深度。在此實例中，參考層之輸出信號(例如，參考層圖像之色彩分量)可用作用於CGS色彩預測程序之3D查表的輸入信號。
在另一實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定CGS色彩預測程序之輸出亮度及色度分量的位元深度以使得其等於增強層圖像之亮度及色度分量的位元深度。在替代性實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定CGS色彩預測程序之輸出亮度及色度分量的位元深度以使得其以包括在內之方式在參考層圖像之亮度及色度分量的位元深度與增強層圖像之亮度及色度分量的位元深度之間的範圍內。
作為對上文所描述之第一潛在問題的第二解決方案，僅色彩預測程序之輸出位元深度在位元串流中經信號傳遞且輸入位元深度不在具有約束之位元串流中經信號傳遞，該等約束在視訊編碼器20及/或視訊解碼器30處應用至輸入及輸出位元深度中之一或兩者。在此情況下，視訊解碼器30根據該等約束導出色彩預測程序之輸入位元深度。在一項實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定 CGS色彩預測程序之輸入亮度及色度分量的位元深度以使得其等於參考層圖像之亮度及色度分量的位元深度。
在另一實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定CGS色彩預測程序之輸出亮度及色度分量的位元深度以使得其等於增強層圖像之亮度及色度分量的位元深度。作為替代性實例，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以限定CGS色彩預測程序之輸出亮度及色度分量的位元深度以使得其以包括在內之方式在參考層圖像之亮度及色度分量的位元深度與增強層圖像之亮度及色度分量的位元深度之間的範圍內。
作為對上文所描述之第一潛在問題的第三解決方案，色彩預測程序之輸入及輸出位元深度不在位元串流中經信號傳遞，但代替地藉由在視訊編碼器20及/或視訊解碼器30處應用至輸入及輸出位元深度中之一或兩者的約束導出。在一項實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以導出CGS色彩預測程序之輸入亮度及色度分量的位元深度以使得其等於參考層圖像之亮度及色度分量的位元深度。在另一實例中，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可經組態以導出CGS色彩預測程序之輸出亮度及色度分量的位元深度以使得其等於增強層圖像之亮度及色度分量的位元深度。
作為對上文所描述之第二潛在問題的解決方案，在多個參考層之情況下，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30經限定為將用於增強層之3D查表應用至僅一或多個經識別參考層內之參考圖像。3D查表在位元串流之圖像參數集合(PPS)中經信號傳遞以使得3D查表適用於PPS所參考之一或多個圖像。PPS可參考視訊資料之增強層中之一或多個增強層圖像及視訊資料之一或多個參考層中之一或多個共置參考層圖像。在PPS包括複數個參考層(例如，一個以上參考層)之實例中，本發明之該等技術識別參考層中之至少一者，將3D查表應用至 該者以產生給定增強層圖像之層間參考圖像。
舉例而言，視訊編碼器20可信號傳遞用於CGS之3D查表的一或多個參考層標識符(ID)，且視訊解碼器30僅將3D查表應用於由該等經信號傳遞之參考層ID識別之該一或多個參考層中的參考層圖像。針對給定增強層圖像信號傳遞3D查表以便執行CGS以產生增強層圖像之層間參考圖像。視訊解碼器30需要知道3D查表將要應用於的一或多個參考層以產生層間參考圖像。
在一些實例中，複數個參考層中之兩個或兩個以上中的參考層圖像可一起使用以針對增強層圖像使用3D查表產生層間參考圖像。在此情況下，在位元串流中信號傳遞識別兩個或兩個以上參考層之兩個或兩個以上參考層ID。在其他實例中，複數個參考層中之僅一者中的參考層圖像可用以針對增強層圖像使用3D查表產生層間參考圖像。在此情況下，在位元串流中信號傳遞識別一個參考層之一個參考層ID。
作為額外實例，為了保持低計算複雜度，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可限定為即使在多個參考層可用時針對每一增強層圖像僅應用一次CGS色彩預測程序。在此實例中，對於每一增強層圖像，在複數個參考層中之確切的一者中的參考層圖像可用於針對增強層圖像使用3D查表產生層間參考圖像。視訊編碼器20可限定為針對每一增強層圖像信號傳遞確切的一個參考層ID，且視訊解碼器30可限定為僅將3D查表應用於藉由經信號傳遞之參考層ID識別之該確切的一個參考層中的參考層圖像。
對於兩個連續增強層圖像，可將不同參考層中之參考層圖像用於CGS色彩預測程序。舉例而言，對於第一增強層圖像，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30可使用第一參考層中之參考層圖像以產生第一增強層圖像之層間參考圖像。對於第二增強層圖像，視訊編碼器20及 /或視訊解碼器30可使用不同於第一參考層之第二參考層中之參考層圖像以產生第二增強層圖像之層間參考圖像。
下文描述信號傳遞用於CGS之3D查表中之參考層ID的一項實例。上文呈現之colour_mapping_table之語法及語義的添加藉由斜體文字指示。
cm_inter_layer_ref_idc 指定當導出層間圖像時藉由當前色彩映射表指定之色彩預測程序所應用到的參考層圖像之nuh_layer_id。
下文描述信號傳遞用於CGS之3D查表中之參考層ID的另一實例。colour_mapping_table之語法及語義的添加藉由斜體文字指示。
num_cm_ref_layers_minus1 指定以下cm_ref_layer_id[i]語法元素之數目。num_cm_ref_layers_minus1之值應包括性地在0至61之範圍 內。
cm_ref_layer_id [i]指定指定色彩映射表所針對之相關聯直接參考層圖像之nuh_layer_id值。
作為對上文所描述之第三潛在問題的解決方案，為了保持低計算複雜度，視訊編碼器20及/或視訊解碼器30經限定以免對藉由CGS色彩預測程序產生之層間參考圖像應用加權預測。在此情況下，將使用應用於一或多個參考層圖像之3D查表針對增強層圖像產生之層間參考圖像自身用於預測增強層圖像。層間參考圖像在用於增強層圖像之加權預測之情況下並非用作候選參考圖像群組中之候選參考圖像。
圖2為說明可實施本發明中所描述之技術的視訊編碼器20之實例的方塊圖。視訊編碼器20可執行視訊圖塊內之視訊區塊的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的時間冗餘。框內模式(I模式)可指代若干基於空間之寫碼模式中之任一者。框間模式(諸如，單向預測(P模式)或雙向預測(B模式))可指代若干基於時間之寫碼模式中之任一者。
如圖2中所展示，視訊編碼器20接收待編碼之視訊圖框內之當前視訊區塊。在圖2之實例中，視訊編碼器20包括模式選擇單元40、視訊資料記憶體41、經解碼圖像緩衝器64、求和器50、變換處理單元52、量化單元54及熵編碼單元56。模式選擇單元40又包括運動補償單元44、運動估計單元42、框內預測單元46及分割單元48。為了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及求和器62。亦可包括解區塊濾波器(圖2中未展示)以對區塊邊界進行濾波，以自經重建構之視訊中移除區塊效應假影。若需要，解區塊濾波器將通常對求和器62之輸出進行濾波。亦可使用除解區塊濾波 器以外之額外濾波器(迴路中或迴路後)。出於簡潔性未展示此等濾波器，但若需要，則此等濾波器可對求和器50之輸出進行濾波(作為迴路中濾波器)。
視訊資料記憶體41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41中之視訊資料。經解碼圖像緩衝器64可為儲存用於由視訊編碼器20在編碼視訊資料(例如，以框內或框間寫碼模式)時使用的參考視訊資料的參考圖像記憶體。視訊資料記憶體41及經解碼圖像緩衝器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。可由同一記憶體器件或獨立記憶體器件提供視訊資料記憶體41及經解碼圖像緩衝器64。在各種實例中，視訊資料記憶體41可與視訊編碼器20之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。
在編碼程序期間，視訊編碼器20接收待寫碼視訊圖框或圖塊。 可將該圖框或圖塊劃分為多個視訊區塊。運動估計單元42及運動補償單元44執行接收之視訊區塊相對於一或多個參考圖框中之一或多個區塊的框間預測性寫碼以提供時間預測。框內預測單元46可替代地執行接收之視訊區塊相對於在與待寫碼之區塊相同之圖框或圖塊中的一或多個鄰近區塊的框內預測性寫碼以提供空間預測。視訊編碼器20可執行多個寫碼遍次，(例如)以選擇用於視訊資料之每一區塊的適當寫碼模式。
此外，分割單元48可基於對先前寫碼遍次中之先前分割方案的評估而將視訊資料之區塊分割為子區塊。舉例而言，分割單元48可初始地將一圖框或圖塊分割成LCU，且基於速率-失真分析(例如，速率-失真最佳化)來將該等LCU中之每一者分割成子CU。模式選擇單元40 可進一步產生指示將LCU分割為子CU之四分樹資料結構。四分樹之葉節點CU可包括一或多個PU及一或多個TU。
模式選擇單元40可(例如)基於誤差結果而選擇寫碼模式(框內或框間)中之一者，且將所得框內寫碼區塊或框間寫碼區塊提供至求和器50以產生殘餘區塊資料，及提供至求和器62以重建構經編碼區塊以用作參考圖框。模式選擇單元40亦將語法元素(諸如運動向量、框內模式指示符、分割資訊及其他此類語法資訊)提供至熵編碼單元56。
運動估計單元42及運動補償單元44可高度整合，但為概念目的而分別說明。由運動估計單元42執行之運動估計為產生運動向量之程序，該等運動向量估計視訊區塊之運動。運動向量(例如)可指示當前視訊圖框或圖像內之視訊區塊之PU相對於參考圖像(或其他經寫碼單元)內之預測性區塊(相對於當前圖像(或其他經寫碼單元)內之正被寫碼之當前區塊)的位移。預測性區塊為依據像素差被發現緊密地匹配於待寫碼區塊之區塊，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可計算儲存於經解碼圖像緩衝器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之位置而計算框間寫碼圖塊中之視訊區塊之PU之運動向量。參考圖像可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)，其中的每一者識別儲存於經解碼圖像緩衝器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執行之運動補償可涉及到基於由運動估計單元42所判定之運動向量來提取或產生該預測性區塊。再次，在一些實例中，運動估計單元42及運動補償單元44可在功能上整合。在接收當前視訊區塊之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。求和器50藉由自正被寫碼之當前視訊區塊的像素值減去預測性區塊之像素值來形成殘餘視訊區塊，從而形成像素差值，如下文所論述。一般而言，運動估計單元42相對於亮度分量而執行運動估計，且運動補償單元44將基於該等亮度分量所計算之運動向量用於色度分量與亮度分量兩者。模式選擇單元40亦可產生與視訊區塊及視訊圖塊相關聯之語法元素以供視訊解碼器30在解碼視訊圖塊之視訊區塊時使用。
如上文所描述，作為由運動估計單元42及運動補償單元44執行之框間預測的替代，框內預測單元46可對當前區塊進行框內預測。詳言之，框內預測單元46可判定框內預測模式以用於編碼當前區塊。在一些實例中，框內預測單元46可(例如)在獨立編碼遍次期間使用各種框內預測模式來編碼當前區塊，且框內預測單元46(或在一些實例中，模式選擇單元40)可自所測試之模式選擇適當框內預測模式來使用。
舉例而言，框內預測單元46可使用對於各種所測試之框內預測模式的速率-失真分析來計算速率-失真值，且在所測試之模式之中選擇具有最佳速率-失真特性之框內預測模式。速率-失真分析通常判定經編碼之區塊與經編碼以產生經編碼區塊之原始未經編碼之區塊之間的失真(或誤差)之量，以及用以產生經編碼區塊之位元速率(亦即，位元數目)。框內預測單元46可根據各種經編碼區塊之失真及速率來計算比率以判定哪一框內預測模式展現該區塊之最佳速率-失真值。
在選擇用於區塊之框內預測模式後，框內預測單元46可將指示 用於區塊之所選框內預測模式的資訊提供至熵編碼單元56。熵編碼單元56可編碼指示所選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以下各者：組態資料，其可包括複數個框內預測模式索引表及複數個經修改之框內預測模式索引表(亦被稱作碼字映射表)；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有可能之框內預測模式、框內預測模式索引表及經修改之框內預測模式索引表的指示。
視訊編碼器20藉由自正被寫碼之原始視訊區塊減去來自模式選擇單元40之預測資料而形成殘餘視訊區塊。求和器50表示執行此減法運算之該或該等組件。變換處理單元52將變換(諸如離散餘弦變換(DCT)或概念上類似之變換)應用於殘餘區塊，從而產生包含殘餘變換係數值之視訊區塊。變換處理單元52可執行概念上類似於DCT之其他變換。亦可使用小波變換、整數變換、子頻帶變換或其他類型之變換。在任何情況下，變換處理單元52將變換應用於殘餘區塊，從而產生殘餘變換係數區塊。該變換可將殘餘資訊自像素值域轉換至變換域，諸如，頻域。變換處理單元52可將所得的變換係數發送至量化單元54。量化單元54量化該等變換係數以進一步減小位元速率。該量化程序可減小與該等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之變換係數之矩陣的掃描。替代地，熵編碼單元56可執行該掃描。
在量化之後，熵編碼單元56對經量化之變換係數進行熵寫碼。 舉例而言，熵編碼單元56可執行上下文適應性可變長度寫碼(CAVLC)、上下文適應性二進位算術寫碼(CABAC)、基於語法之上下文適應性二進位算術寫碼(SBAC)、概率區間分割熵(PIPE)寫碼或另一熵寫碼技術。在基於上下文之熵寫碼的情況下，上下文可基於鄰近區 塊。在由熵編碼單元56進行熵寫碼之後，可將經編碼位元串流傳輸至另一器件(例如，視訊解碼器30)或加以存檔以供稍後傳輸或擷取。
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在像素域中重建構殘餘區塊(例如)以供稍後用作參考區塊。運動補償單元44可藉由將殘餘區塊添加至經解碼圖像緩衝器64之圖框中之一者之預測性區塊而計算參考區塊。運動補償單元44亦可將一或多個內插濾波器應用至經重建構殘餘區塊，以計算子整數像素值以用於運動估計中。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，以產生用於儲存於經解碼圖像緩衝器64中之經重建構視訊區塊。該經重建構的視訊區塊可由運動估計單元42及運動補償單元44用作參考區塊以對後續視訊圖框中之區塊進行框間寫碼。
視訊編碼器20表示可經組態以獨自地或以任何組合執行本發明之技術的視訊編碼器之實例。
視訊編碼器20可表示包含一或多個處理器之視訊編碼器件，該一或多個處理器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。在此情況下，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66判定3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中的參考層圖像之色彩分量之位元深度。以此方式，3D查表之輸入位元深度等於參考層圖像之色彩分量的位元深度，該參考層圖像可輸入至3D查表用於轉換以產生增強層圖像之層間參考圖像。在一些實例中，色彩預測處理單元66亦可判定3D查表之輸出位元深度處於大於或等於參考層圖像之色彩分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色彩分量的位元深度的範圍內。在一項實例中，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸出位元深度等於增強層圖像之色彩分量的位元深度。
色彩預測處理單元66將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域及/或第一位元深度 轉換至視訊資料之增強層的第二色域及/或第二位元深度。色彩預測處理單元66基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。視訊編碼器20基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊。
根據本發明之技術之一項實例，視訊編碼器20可信號傳遞指示3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度的第一語法元素，及指示3D查表之輸入色度分量的第二位元深度的第二語法元素，該第一位元深度等於參考層圖像之亮度分量的位元深度，該第二位元深度等於參考層圖像之色度分量的位元深度。另外或替代地，視訊編碼器20可信號傳遞指示3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度的第三語法元素，且信號傳遞指示3D查表之輸出色度分量的第四位元深度的第四語法元素，該第三位元深度大於或等於參考層圖像之亮度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，該第四位元深度大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。
在本發明之技術之另一實例中，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度，且判定3D查表之輸入色度分量的第二位元深度，而不信號傳遞指示第一及第二位元深度之第一及第二語法元素。另外或替代地，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度，且判定3D查表之輸出色度分量的第四位元深度，而不信號傳遞指示第三及第四位元深度之第三及第四語法元素。
另外，視訊編碼器20可表示包含一或多個處理器之視訊編碼器件，該一或多個處理器經組態以用僅對來自視訊資料之複數個可用參考層之至少一個經判定參考層中的參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。在此情況下，視訊編碼器20之色彩預測處理單元66判定用於 3D查表之複數個參考層之至少一個參考層。色彩預測處理單元66將3D查表應用於至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域及/或第一位元深度轉換至視訊資料之增強層的第二色域及/或第二位元深度。色彩預測處理單元66基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。視訊編碼器20基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊。
根據所揭示之技術，視訊編碼器20信號傳遞識別至少一個參考層之至少一個參考層ID，3D查表應用至該至少一個參考層。在一項實例中，視訊編碼器20可信號傳遞識別確切的一個參考層之確切的一個參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用至該確切的一個參考層。在此實例中，色彩預測處理單元66判定用於3D查表之確切的一個參考層，且將3D查表應用於該確切的一個參考層中之參考層圖像的色彩分量。藉由將3D查表應用於僅一個參考層中之參考層圖像以產生增強層圖像之層間參考圖像，視訊編碼器20減小視訊解碼器30處之計算複雜度。
在另一實例中，視訊編碼器20可信號傳遞識別兩個或兩個以上參考層的兩個或兩個以上參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用至該等參考層。在此實例中，色彩預測處理單元66判定用於3D查表之兩個或兩個以上參考層，將該3D查表應用於該兩個或兩個以上參考層中之每一者中的參考層圖像之色彩分量，且基於來自該兩個或兩個以上參考層之經轉換色彩分量之組合產生增強層圖像之層間參考圖像。
在另一實例中，對於增強層中之第一增強層圖像，色彩預測處理單元66可信號傳遞識別第一參考層之第一參考層ID，3D查表應用至該第一參考層以產生增強層中之第一增強層圖像的第一層間參考圖 像。對於增強層中之第二增強層圖像，其在顯示次序或寫碼次序中可為第一增強層圖像之後續圖像，色彩預測處理單元66可信號傳遞識別複數個參考層中之第二參考層的第二參考層ID，3D查表應用於該第二參考層以產生增強層中之第二增強層圖像的第二層間參考圖像，其中第二參考層不同於第一參考層。
此外，視訊編碼器20可表示包含一或多個處理器之視訊編碼器件，該一或多個處理器經組態以執行3D色彩預測而不對藉由3D查表產生之層間參考圖像執行加權預測。視訊編碼器20之色彩預測處理單元66使用應用到至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量的3D查表產生增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。根據所揭示之技術，將層間參考圖像自身用於預測增強層圖像。層間參考圖像在用於增強層圖像之加權預測之情況下並非用作候選參考圖像群組中之候選參考圖像。藉由不對層間參考圖像應用加權預測，視訊編碼器20減小視訊解碼器30處之計算複雜度。
圖3為說明可實施本發明中所描述之技術的視訊解碼器30之實例的方塊圖。在圖3之實例中，視訊解碼器30包括熵解碼單元70、視訊資料記憶體71、運動補償單元72、色彩預測處理單元86、框內預測單元74、反量化單元76、反變換處理單元78、經解碼圖像緩衝器82及求和器80。在一些實例中，視訊解碼器30可執行大體上互逆於關於視訊編碼器20(圖2)所描述之編碼遍次的解碼遍次。運動補償單元72可基於自熵解碼單元70接收之運動向量而產生預測資料，而框內預測單元74可基於自熵解碼單元70接收之框內預測模式指示符而產生預測資料。
視訊資料記憶體71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。可經由視訊資料之有線或無線網路通信(例如)自電腦可讀媒體16(例如，自本端視訊源，諸如攝影機)， 或藉由存取物理資料儲存媒體而獲得儲存於視訊資料記憶體71中之視訊資料。視訊資料記憶體71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)。經解碼圖像緩衝器82可為儲存用於由視訊解碼器30在解碼視訊資料(例如，以框內或框間寫碼模式)時使用的參考視訊資料之參考圖像記憶體。視訊資料記憶體71及經解碼圖像緩衝器82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。可由同一記憶體器件或獨立記憶體器件提供視訊資料記憶體71及經解碼圖像緩衝器82。在各種實例中，視訊資料記憶體71可與視訊解碼器30之其他組件一起在晶片上，或相對於彼等組件在晶片外。
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圖塊之視訊區塊及相關聯之語法元素的經編碼視訊位元串流。 視訊解碼器30之熵解碼單元70對位元串流進行熵解碼以產生經量化係數、運動向量或框內預測模式指示符及其他語法元素。熵解碼單元70將運動向量及其他語法元素轉遞至運動補償單元72。視訊解碼器30可在視訊圖塊層級及/或視訊區塊層級接收語法元素。
當視訊圖塊經寫碼為框內寫碼(I)圖塊時，框內預測單元74可基於經信號傳遞之框內預測模式及來自當前圖框或圖像之先前經解碼區塊的資料而產生當前視訊圖塊之視訊區塊的預測資料。當視訊圖框經寫碼為框間寫碼(亦即，B或P)圖塊時，運動補償單元72基於自熵解碼單元70接收之運動向量及其他語法元素產生用於當前視訊圖塊之視訊區塊的預測性區塊。該等預測性區塊可自在參考圖像清單中之一者內的參考圖像中之一者產生。視訊解碼器30可基於儲存於經解碼圖像緩衝器82中之參考圖像使用預設建構技術來建構參考圖像清單(清單0及清單1)。
運動補償單元72藉由剖析運動向量及其他語法元素而判定當前視訊圖塊之視訊區塊之預測資訊，且使用該預測資訊以產生正經解碼之當前視訊區塊之預測性區塊。舉例而言，運動補償單元72使用所接收語法元素中之一些來判定用以寫碼視訊圖塊之視訊區塊之預測模式(例如，框內或框間預測)、框間預測圖塊類型(例如，B圖塊或P圖塊)、用於該圖塊之參考圖像清單中之一或多者之建構資訊、用於該圖塊之每一框間編碼視訊區塊之運動向量、用於該圖塊之每一框間寫碼視訊區塊之框間預測狀態及用以解碼當前視訊圖塊中之視訊區塊的其他資訊。
運動補償單元72亦可基於內插濾波器執行內插。運動補償單元72可使用如由視訊編碼器20在視訊區塊之編碼期間使用的內插濾波器，以計算參考區塊之次整數像素的內插值。在此情況下，運動補償單元72可根據接收之語法元素判定由視訊編碼器20使用之內插濾波器且使用該等內插濾波器來產生預測性區塊。
反量化單元76將位元串流中所提供且由熵解碼單元70解碼的經量化之變換係數反量化(亦即，解量化)。反量化程序可包括使用由視訊解碼器30所計算之視訊圖塊中之每一視訊區塊的量化參數，以判定量化程度及(同樣)應應用之反量化的程度。反變換處理單元78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的反變換程序)，以便產生像素域中之殘餘區塊。
在運動補償單元72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後，視訊解碼器30藉由將來自反變換處理單元78之殘餘區塊與由運動補償單元72產生之對應的預測性區塊求和而形成經解碼視訊區塊。求和器80表示執行此求和運算之該或該等組件。若需要，亦可應用解區塊濾波器來對經解碼區塊進行濾波以便移除區塊效應假影。亦可使用其他迴路濾波器(在寫碼迴路中抑或在寫碼迴路之 後)以使像素轉變平滑，或以其他方式改良視訊品質。接著將給定圖框或圖像中之經解碼視訊區塊儲存在經解碼圖像緩衝器82中，經解碼圖像緩衝器82儲存用於後續運動補償之參考圖像。經解碼圖像緩衝器82亦儲存經解碼視訊，以用於稍後在顯示器件(諸如，圖1之顯示器件32)上呈現。
視訊解碼器30可經組態以獨自地或以任何組合執行本發明之技術。
視訊解碼器30可表示包含一或多個處理器之視訊解碼器件，該一或多個處理器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。在此情況下，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86判定3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中的參考層圖像之色彩分量之位元深度。以此方式，3D查表之輸入位元深度等於參考層圖像之色彩分量的位元深度，該參考層圖像可輸入至3D查表用於轉換以產生增強層圖像之層間參考圖像。在一些實例中，色彩預測處理單元86亦可判定3D查表之輸出位元深度處於大於或等於參考層圖像之色彩分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色彩分量的位元深度的範圍內。在一項實例中，色彩預測處理單元86可判定3D查表之輸出位元深度等於增強層圖像之色彩分量的位元深度。
根據本發明之技術之一項實例，色彩預測處理單元86可接收指示3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度的第一語法元素，且接收指示3D查表之輸入色度分量的第二位元深度的第二語法元素，該第一位元深度等於參考層圖像之亮度分量的位元深度，該第二位元深度等於參考層圖像之色度分量的位元深度。另外或替代地，色彩預測處理單元86可接收指示3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度的第三語法元素，且接收指示3D查表之輸出色度分量的第四位元深度的第四語法元素，該第三位元深度大於或等於參考層圖像之亮度分量的位 元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，該第四位元深度大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。
在本發明之技術之另一實例中，色彩預測處理單元86可獨立導出3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度，且獨立導出3D查表之輸入色度分量的第二位元深度，而不接收包括第一及第二位元深度之第一及第二語法元素。另外或替代地，色彩預測處理單元86可獨立導出3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度，且獨立導出3D查表之輸出色度分量的第四位元深度，而不接收指示第三及第四位元深度之第三及第四語法元素。
色彩預測處理單元86將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域及/或第一位元深度轉換至視訊資料之增強層的第二色域及/或第二位元深度。色彩預測處理單元86基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。視訊解碼器30接著基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像中之視訊區塊。
另外，視訊解碼器30可表示包含一或多個處理器之視訊解碼器件，該一或多個處理器經組態以用僅對來自視訊資料之複數個可用參考層之至少一個經識別參考層中的參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。在此情況下，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86接收識別用於3D查表之複數個參考層中之至少一個參考層的至少一個參考層ID。色彩預測處理單元86將3D查表應用於藉由至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中之參考層圖像的色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域及/或第一位元深度轉換至視訊資料之增強層的第二色域及/或第二位元深度。色彩預測處理單元86基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖 像。視訊解碼器30接著基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像中之視訊區塊。
在所揭示之技術之一項實例中，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可接收識別確切的一個參考層之確切的一個參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用於該確切的一個參考層。在此實例中，色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於藉由該確切的一個參考層ID識別之該確切的一個參考層中的參考層圖像之色彩分量。將3D查表應用於僅一個參考層中之參考層圖像以產生增強層圖像之層間參考圖像減小視訊解碼器30處之計算複雜度。
在所揭示之技術之另一實例中，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可接收識別兩個或兩個以上參考層之兩個或兩個以上參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用於該等參考層。在此實例中，色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於藉由兩個或兩個以上參考層ID識別之兩個或兩個以上參考層中之每一者中的參考層圖像之色彩分量，且基於來自該兩個或兩個以上參考層之轉換之色彩分量之組合產生增強層圖像之層間參考圖像。
在所揭示之技術之另一實例中，對於增強層中之第一增強層圖像，色彩預測處理單元86可接收識別第一參考層之第一參考層ID，將3D查表應用於該第一參考層以產生增強層中之第一增強層圖像的第一層間參考圖像。對於增強層中之第二增強層圖像，其在顯示次序或寫碼次序中可為第一增強層圖像之後續圖像，色彩預測處理單元86可接收識別複數個參考層中之第二參考層的第二參考層ID，3D查表應用於該第二參考層以產生增強層中之第二增強層圖像的第二層間參考圖像，其中第二參考層不同於第一參考層。
此外，視訊解碼器30可表示包含一或多個處理器之視訊解碼器件，該一或多個處理器經組態以執行3D色彩預測而不對藉由3D查表 產生之層間參考圖像執行加權預測。視訊解碼器30之色彩預測處理單元86使用應用到至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量的3D查表產生增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。根據所揭示之技術，將層間參考圖像自身用於預測增強層圖像。層間參考圖像在用於增強層圖像之加權預測之情況下並非用作候選參考圖像群組中之候選參考圖像。不對層間參考圖像應用加權預測減小視訊解碼器30處之計算複雜度。
圖15為說明視訊編碼器之實例操作的流程圖，該視訊編碼器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。 圖15之實例操作在本文中描述為藉由圖2之視訊編碼器20之色彩預測處理單元66執行。在其他實例中，可藉由圖10之色彩預測處理單元144執行操作。
視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可產生用於色域可擴展性的3D查表以執行3D色彩預測。3D查表在待寫碼之視訊資料之圖像參數集合(PPS)中經信號傳遞，且適用於由PPS參考之一或多個圖像。 PPS可參考視訊資料之增強層中之一或多個增強層圖像及視訊資料之一或多個參考層中之一或多個共置參考層圖像。舉例而言，每一3D查表可用於基於包括於參考層中之共置參考層圖像產生包括於增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。與增強層相比，參考層可包含視訊資料之基礎層及/或較低層。
根據本發明之技術，色彩預測處理單元66判定3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中的參考層圖像之色彩分量的位元深度(160)。舉例而言，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度等於參考層圖像之亮度分量的位元深度。色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸入色度分量的第二位元深度等於參考層圖像之色度分量的位元深度。以此方式，3D查表之輸入位元深度 等於參考層圖像之色彩分量的位元深度，該參考層圖像可輸入至3D查表用於轉換以產生增強層圖像之層間參考圖像。
在一些實例中，色彩預測處理單元66亦可判定3D查表之輸出位元深度以包括在內之方式處於參考層圖像之色彩分量的位元深度與增強層圖像之色彩分量的位元深度之間的範圍內。舉例而言，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度大於或等於參考層圖像之亮度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，且判定3D查表之輸出色度分量的第四位元深度大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。在一項實例中，色彩預測處理單元66可判定3D查表之輸出位元深度等於增強層圖像之色彩分量的位元深度。
色彩預測處理單元66接著將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域轉換至視訊資料之增強層的第二色域(162)。轉換色彩分量可包括將參考層之位元深度轉換至增強層之位元深度。色彩預測處理單元66基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像(164)。
視訊編碼器20基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊(166)。視訊編碼器20接著信號傳遞經編碼視訊資料及相關聯之語法元素之位元串流(168)。舉例而言，根據本發明之技術，視訊編碼器20可信號傳遞指示3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度的第一語法元素，且信號傳遞指示3D查表之輸入色度分量的第二位元深度的第二語法元素，該第一位元深度等於參考層圖像之亮度分量的位元深度，該第二位元深度等於參考層圖像之色度分量的位元深度。另外或替代地，視訊編碼器20可信號傳遞指示3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度的第三語法元素，且信號傳遞指示3D查表之輸出色度分量的第四位元深度的第四語法元素，該第三位元深 度大於或等於參考層圖像之亮度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，該第四位元深度大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。
圖16為說明視訊解碼器之實例操作的流程圖，該視訊解碼器經組態以用3D查表之輸入色彩分量之限定位元深度執行3D色彩預測。圖16之實例操作在本文中描述為由圖3之視訊解碼器30之色彩預測處理單元86執行。在其他實例中，可藉由圖10之色彩預測處理單元144執行操作。
視訊解碼器30接收經編碼視訊資料及相關聯之語法元素之位元串流(170)。基於語法元素中之一或多者，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可產生用於色域可擴展性的3D查表以執行3D色彩預測。3D查表可在待寫碼之視訊資料之PPS中經信號傳遞，且適用於由PPS參考之一或多個圖像。PPS可參考視訊資料之增強層中之一或多個增強層圖像及視訊資料之一或多個參考層中之一或多個共置參考層圖像。舉例而言，每一3D查表可用於基於包括於參考層中之共置參考層圖像產生包括於增強層中之增強層圖像的層間參考圖像。與增強層相比，參考層可包含視訊資料之基礎層及/或較低層。
根據本發明之技術，色彩預測處理單元86判定3D查表之輸入位元深度等於視訊資料之參考層中的參考層圖像之色彩分量的位元深度(172)。以此方式，3D查表之輸入位元深度等於參考層圖像之色彩分量的位元深度，該參考層圖像可輸入至3D查表用於轉換以產生增強層圖像之層間參考圖像。
在一項實例中，色彩預測處理單元86可接收指示3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度的第一語法元素，且接收指示3D查表之輸入色度分量的第二位元深度的第二語法元素，該第一位元深度經限定 為等於參考層圖像之亮度分量的位元深度，該第二位元深度經限定為等於參考層圖像之色度分量的位元深度。在另一實例中，色彩預測處理單元86可獨立導出3D查表之輸入亮度分量的第一位元深度等於參考層圖像之亮度分量的位元深度，且獨立導出3D查表之輸入色度分量的第二位元深度等於參考層圖像之色度分量的位元深度。
在一些實例中，色彩預測處理單元86亦可判定3D查表之輸出位元深度以包括在內之方式處於參考層圖像之色彩分量的位元深度與增強層圖像之色彩分量的位元深度之間的範圍內。舉例而言，色彩預測處理單元86可判定3D查表之輸出位元深度等於增強層圖像之色彩分量的位元深度。
在一項實例中，色彩預測處理單元86可接收指示3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度的第三語法元素，且接收指示3D查表之輸出色度分量的第四位元深度的第四語法元素，該第三位元深度經限定為大於或等於參考層圖像之亮度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，該第四位元深度經限定為大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。在另一實例中，色彩預測處理單元86可獨立導出3D查表之輸出亮度分量的第三位元深度大於或等於參考層圖像之亮度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之亮度分量的位元深度，且獨立導出3D查表之輸出色度分量的第四位元深度大於或等於參考層圖像之色度分量的位元深度且小於或等於增強層圖像之色度分量的位元深度。
色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域轉換至視訊資料之增強層的第二色域(174)。轉換色彩分量可包括將參考層之位元深度轉換至增強層之位元深度。色彩預測處理單元86基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像(176)。視 訊解碼器30接著基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像中之視訊區塊(178)。
圖17為說明視訊編碼器之實例操作的流程圖，該視訊編碼器經組態以用僅對至少一個判定參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。圖17之實例操作在本文中描述為藉由圖2之視訊編碼器20之色彩預測處理單元66執行。在其他實例中，可藉由圖10之色彩預測處理單元144執行操作。
視訊編碼器20之色彩預測處理單元66可產生用於色域可擴展性的3D查表以執行3D色彩預測。在一實例中，3D查表可在待寫碼之視訊資料之PPS中經信號傳遞，且適用於由PPS參考之一或多個圖像。 PPS可參考視訊資料之增強層中之一或多個增強層圖像及視訊資料之一或多個參考層中之一或多個共置參考層圖像。與增強層相比，參考層可包含視訊資料之基礎層及/或較低層。
根據本發明之技術，色彩預測處理單元66判定用於3D查表之視訊資料之複數個參考層中之至少一個參考層(180)。色彩預測處理單元66接著將3D查表應用於至少一個參考層中之參考層圖像之色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域轉換至視訊資料之增強層的第二色域(182)。轉換色彩分量可包括將參考層之位元深度轉換至增強層之位元深度。色彩預測處理單元66基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像(184)。
視訊編碼器20基於使用3D查表產生之層間參考圖像編碼增強層圖像中之視訊區塊(186)。視訊編碼器20接著信號傳遞經編碼視訊資料及相關聯之語法元素之位元串流，其包括識別3D查表所應用至之至少一個參考層的至少一個參考層ID(188)。在一項實例中，視訊編碼器20可信號傳遞識別確切的一個參考層的確切一個參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用至該確切的一個參考層。在此實例中，色 彩預測處理單元66判定用於3D查表之確切的一個參考層，且將3D查表應用於該確切的一個參考層中之參考層圖像的色彩分量。
在另一實例中，視訊編碼器20可信號傳遞識別兩個或兩個以上參考層的兩個或兩個以上參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用至該等參考層。在此實例中，色彩預測處理單元66判定用於3D查表之兩個或兩個以上參考層，將該3D查表應用於該兩個或兩個以上參考層中之每一者中的參考層圖像之色彩分量，且基於來自該兩個或兩個以上參考層之經轉換色彩分量之組合產生增強層圖像之層間參考圖像。
在另一實例中，對於增強層中之第一增強層圖像，色彩預測處理單元66可信號傳遞識別第一參考層之第一參考層ID，3D查表應用至該第一參考層以產生增強層中之第一增強層圖像的第一層間參考圖像。對於增強層中之第二增強層圖像，其在顯示次序或寫碼次序中可為第一增強層圖像之後續圖像，色彩預測處理單元66可信號傳遞識別複數個參考層中之第二參考層的第二參考層ID，3D查表應用至該第二參考層以產生增強層中之第二增強層圖像的第二層間參考圖像，其中第二參考層不同於第一參考層。
圖18為說明視訊解碼器之實例操作的流程圖，該視訊解碼器經組態以用僅對至少一個識別參考層中之參考圖像的限定應用執行3D色彩預測。圖18之實例操作在本文中描述為藉由圖3之視訊解碼器30之色彩預測處理單元86執行。在其他實例中，可藉由圖10之色彩預測處理單元144執行操作。
視訊解碼器30接收經編碼視訊資料及相關聯之語法元素之位元串流，其包括識別用於3D查表之複數個參考層中之至少一個參考層的至少一個參考層ID(190)。基於語法元素中之一或多者，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可產生用於色域可擴展性的3D查表以執行3D色彩預測。3D查表可在待寫碼之視訊資料之PPS中經信號傳遞， 且可適用於由PPS參考之一或多個圖像。PPS可參考視訊資料之增強層中之一或多個增強層圖像及視訊資料之一或多個參考層中之一或多個共置參考層圖像。與增強層相比，參考層可包含視訊資料之基礎層及/或較低層。
根據本發明之技術，用於在位元串流中接收之3D查表的至少一個參考層ID識別視訊資料之參考層中之至少一者，將3D查表應用於參考層中之至少一者以產生包括於增強層中之給定增強層圖像的層間參考圖像。色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於藉由至少一個參考層ID識別之至少一個參考層中之參考層圖像的色彩分量以將該等色彩分量自視訊資料之參考層的第一色域轉換至視訊資料之增強層的第二色域(192)。轉換色彩分量可包括將參考層之位元深度轉換至增強層之位元深度。色彩預測處理單元86基於轉換之色彩分量產生視訊資料之增強層中之增強層圖像的層間參考圖像(194)。視訊解碼器30接著基於使用3D查表產生之層間參考圖像解碼增強層圖像中之視訊區塊(196)。
在一項實例中，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可接收識別確切的一個參考層之確切的一個參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用於該確切的一個參考層。在此實例中，色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於藉由該確切的一個參考層ID識別之該確切的一個參考層中的參考層圖像之色彩分量。
在另一實例中，視訊解碼器30之色彩預測處理單元86可接收識別兩個或兩個以上參考層之兩個或兩個以上參考層ID，針對增強層圖像將3D查表應用於該等參考層。在此實例中，色彩預測處理單元86接著將3D查表應用於藉由兩個或兩個以上參考層ID識別之兩個或兩個以上參考層中之每一者中的參考層圖像之色彩分量，且基於來自該兩個或兩個以上參考層之轉換之色彩分量之組合產生增強層圖像之層 間參考圖像。
在另一實例中，對於增強層中之第一增強層圖像，色彩預測處理單元86可接收識別第一參考層之第一參考層ID，3D查表應用至該第一參考層以產生增強層中之第一增強層圖像的第一層間參考圖像。 對於增強層中之第二增強層圖像，其在顯示次序或寫碼次序中可為第一增強層圖像之後續圖像，色彩預測處理單元86可接收識別複數個參考層中之第二參考層的第二參考層ID，3D查表應用於該第二參考層以產生增強層中之第二增強層圖像的第二層間參考圖像，其中第二參考層不同於第一參考層。
出於說明之目的，已關於HEVC標準描述本發明之某些態樣。然而，本發明中所描述之技術可適用於其他視訊寫碼程序，包括尚未開發之其他標準或專屬視訊寫碼程序。
如本發明中所描述之視訊寫碼器可指代視訊編碼器或視訊解碼器。類似地，視訊寫碼單元可指代視訊編碼器或視訊解碼器。同樣地，如適用，視訊寫碼可指代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一不同序列執行、可添加、合併或完全省略(例如，對於實踐該等技術而言並非所有所描述之動作或事件皆必要)。 此外，在某些實例中，動作或事件可(例如)經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時而非順序地執行。
在一或多項實例中，所描述功能可在硬體、軟體、韌體或其任何組合中實施。若在軟體中實施，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進行傳輸，且藉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的任何媒體。 以此方式，電腦可讀媒體通常可對應於(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中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或其他光碟儲存器件、磁碟儲存器件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之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、光纜、雙絞線、數位用戶線(DSL)或無線技術(諸如，紅外線、無線電及微波)而自網站、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，而實情為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。
可藉由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)或其他等效積體或離散邏輯電路之一或多個處理器來執行指令。因此，如本文中所使用之術語「處理器」可指代前述結構或適合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在經組態用於編碼及解碼的專用硬體及/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。
本發明之技術可以多種器件或裝置予以實施，該等器件或裝置包括無線手機、積體電路(IC)或IC集合(例如，晶片集合)。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，但未必需要藉由不同硬體單元予以實現。相反地，如上文所描述，可將各種單元組合於編/解碼器硬體單元中，或藉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。此等及其他實例屬於以下申請專利範圍之範疇內。

Claims (16)

  1. 一種解碼視訊資料之方法，該方法包含：接收指示用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一位元深度的一第一語法元素，該第一位元深度經限定為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度；接收指示該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度的一第二語法元素，該第二位元深度經限定為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度；將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域，其中將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量包含使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入；基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像；及基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像解碼該增強層圖像之視訊區塊。
  2. 如請求項1之方法，其進一步包含：接收指示該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度的一第三語法元素，該第三位元深度經限定為大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；及接收指示該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度的一第四語法元素，該第四位元深度經限定為大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度。
  3. 如請求項1之方法，其進一步包含：接收指示該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度的一第三語法元素，該第三位元深度經限定為等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；及接收指示該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度的一第四語法元素，該第四位元深度經限定為等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度。
  4. 一種編碼視訊資料之方法，該方法包含：限定用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一輸入位元深度為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度；限定該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度；將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域，其中將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量包含使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入；基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像；基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像編碼該增強層圖像中之視訊區塊；信號傳遞指示該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度的一第一語法元素；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸入色度分量之該第二位元深度的一第二語法元素。
  5. 如請求項4之方法，其進一步包含：限定該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度為大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；限定該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度為大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度；信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素。
  6. 如請求項4之方法，其進一步包含：限定該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度為等於該增強層圖像之一色彩分量的一位元深度；限定該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度為等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度；信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素。
  7. 一種視訊解碼器件，其包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其與該記憶體通信且經組態以：接收指示用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一位元深度，該第一位元深度經限定為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度；接收指示該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度的一第二語法元素，該第二位元深度經限定為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度；將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域，該一或多個處理器經組態以使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入；基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像；及基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像解碼該增強層圖像之視訊區塊。
  8. 如請求項7之器件，其中該一或多個處理器經組態以：接收指示該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度的一第三語法元素，該第三位元深度經限定為大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；及接收指示該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度的一第四語法元素，該第四位元深度經限定為大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度。
  9. 如請求項7之器件，其中該一或多個處理器經組態以：接收指示該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度的一第三語法元素，該第三位元深度經限定為等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；及接收指示該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度的一第四語法元素，該第四位元深度經限定為等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度。
  10. 一種視訊編碼器件，其包含：一記憶體，其經組態以儲存視訊資料；及一或多個處理器，其與該記憶體通信且經組態以：限定用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一輸入位元深度為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度；限定該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度；將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域，該一或多個處理器經組態以使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入；基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像；基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像編碼該增強層圖像中之視訊區塊；信號傳遞指示該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度的一第一語法元素；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸入色度分量之該第二位元深度的一第二語法元素。
  11. 如請求項10之器件，其中該一或多個處理器經組態以：限定該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度為大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度；信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素；限定該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度為大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素。
  12. 如請求項10之器件，其中該一或多個處理器經組態以：限定該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度為等於該增強層圖像之一色彩分量的一位元深度；信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素；限定該3D查表之輸出色度分量之一第四位元深度為等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素。
  13. 一種視訊編碼器件，其包含：用於限定用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一輸入位元深度為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度的構件；用於限定該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度的構件；用於將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域的構件，其中該用於將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量的構件包含用於使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入的構件；用於基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像的構件；用於基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像編碼該增強層圖像之視訊區塊的構件；用於信號傳遞指示該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度的一第一語法元素的構件；及用於信號傳遞指示該3D查表之該等輸入色度分量之該第二位元深度的一第二語法元素的構件。
  14. 如請求項13之器件，其進一步包含：用於限定該3D查表的一輸出亮度分量之一第三位元深度為處於大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度的一範圍內的構件；用於信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素的構件；用於限定該3D查表的輸出色度分量之一第四位元深度為處於大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度的一範圍內的構件；及用於信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素的構件。
  15. 一種電腦可讀儲存媒體，其儲存用於編碼視訊資料之指令，該等指令在經執行時使一或多個處理器：限定用於色域可擴展性之一三維(3D)查表之一輸入亮度分量之一第一輸入位元深度為等於該視訊資料之一參考層中之一參考層圖像的一亮度分量之一位元深度；限定該3D查表之輸入色度分量之一第二位元深度為等於該參考層圖像之色度分量的一位元深度；將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量以將該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量自用於該視訊資料之該參考層的一第一色域轉換至用於該視訊資料之一增強層的一第二色域，其中將該3D查表直接應用於該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量包含使用該參考層圖像之該亮度分量與該等色度分量作為具有分別等於該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度與該等輸入色度分量之該第二位元深度之位元深度的該3D查表之輸入；基於該參考層圖像之該轉換之亮度分量與該等轉換之色度分量產生該視訊資料之該增強層中之一增強層圖像的一層間參考圖像；基於使用該3D查表產生之該層間參考圖像編碼該增強層圖像之視訊區塊；信號傳遞指示該3D查表之該輸入亮度分量之該第一位元深度的一第一語法元素；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸入色度分量之該第二位元深度的一第二語法元素。
  16. 如請求項15之電腦可讀儲存媒體，其進一步包含使該一或多個處理器進行以下操作之指令：限定該3D查表之一輸出亮度分量之一第三位元深度為處於大於或等於該參考層圖像之該亮度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之一亮度分量的一位元深度的一範圍內；信號傳遞指示該3D查表之該輸出亮度分量之該第三位元深度的一第三語法元素；限定該3D查表的輸出色度分量之一第四位元深度為處於大於或等於該參考層圖像之該等色度分量的該位元深度且小於或等於該增強層圖像之色度分量的一位元深度的一範圍內；及信號傳遞指示該3D查表之該等輸出色度分量之該第四位元深度的一第四語法元素。
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