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TW201349867A - 用於係數掃描之係數群及係數寫碼 - Google Patents

用於係數掃描之係數群及係數寫碼 Download PDF

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TW201349867A
TW201349867A TW102113540A TW102113540A TW201349867A TW 201349867 A TW201349867 A TW 201349867A TW 102113540 A TW102113540 A TW 102113540A TW 102113540 A TW102113540 A TW 102113540A TW 201349867 A TW201349867 A TW 201349867A
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Rojals Joel Sole
Rajan Laxman Joshi
Marta Karczewicz
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Qualcomm Inc
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Abstract

本發明描述用於一視訊寫碼器(例如，視訊編碼器或視訊解碼器)之技術，該視訊寫碼器經組態以自對於複數個掃描類型相同之複數個上下文型樣選擇一上下文型樣。本發明亦描述用於一視訊寫碼器之技術，該視訊寫碼器經組態以選擇被儲存為一個一維上下文型樣且識別用於兩個或兩個以上掃描類型之上下文的一上下文型樣。

Description

用於係數掃描之係數群及係數寫碼 相關申請案
本申請案主張以下臨時申請案之權利：2012年4月16日申請之美國臨時申請案第61/625,039號，及2012年7月2日申請之美國臨時申請案第61/667,382號，該等臨時申請案中每一者之全部內容係以引用方式併入本文中。
本發明係關於視訊寫碼，且更特定而言，係關於用於在視訊寫碼中寫碼語法元素之技術。
數位視訊能力可併入至廣泛範圍之器件中，該等器件包括數位電視、數位直播系統、無線廣播系統、個人數位助理(PDA)、膝上型或桌上型電腦、平板電腦、電子書閱讀器、數位相機、數位記錄器件、數位媒體播放器、視訊遊戲器件、視訊遊戲主控台、蜂巢式或衛星無線電電話、所謂「智慧型手機」、視訊電話會議器件、視訊串流器件及其類似者。數位視訊器件實施根據視訊寫碼標準而定義之視訊壓縮技術。數位視訊器件可藉由實施此等視訊壓縮技術來較有效率地傳輸、接收、編碼、解碼及/或儲存數位視訊資訊。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(亦被稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC)，包括其可調式視訊寫碼(Scalable Video Coding,SVC)及多視圖視訊寫碼(Multiview Video Coding,MVC)延伸。此外，高效率視訊寫碼(High-Efficiency Video Coding,HEVC)為正由ITU-T視訊寫碼專業團隊(VCEG)及ISO/IEC動畫專業團隊(MPEG)之視訊寫碼聯合合作小組開發的視訊寫碼標準。
視訊壓縮技術執行空間(圖像內)預測及/或時間(圖像間)預測以縮減或移除為視訊序列所固有之冗餘。對於以區塊為基礎之視訊寫碼，可將一視訊片段(亦即，一視訊圖框或一視訊圖框之一部分)分割成若干視訊區塊，其亦可被稱作樹區塊、寫碼單元(CU)及/或寫碼節點。一圖像之經框內寫碼(I)片段中的視訊區塊係使用關於該同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測予以編碼。一圖像之經框間寫碼(P或B)片段中的視訊區塊可使用關於該同一圖像中之相鄰區塊中之參考樣本的空間預測或關於其他參考圖像中之參考樣本的時間預測。圖像可被稱作圖框，且參考圖像可被稱作參考圖框。
空間或時間預測引起用於待寫碼區塊之預測性區塊。殘餘資料表示原始待寫碼區塊與預測性區塊之間的像素差。經框間寫碼區塊係根據指向形成預測性區塊之參考樣本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的殘餘資料予以編碼。經框內寫碼區塊係根據框內寫碼模式及殘餘資料予以編碼。出於進一步壓縮起見，可將殘餘資料自像素域轉換至轉換域，從而引起殘餘轉換係數，其接著可被量化。可掃描最初按二維陣列而配置之經量化轉換係數以便產生轉換係數之一維向量，且可應用熵寫碼以達成甚至更多的壓縮。
大體上，本發明描述用於在轉換係數寫碼中編碼及解碼表示轉換係數之有效值之資料(諸如，有效係數旗標及係數群旗標)的技術。描述用於判定待用於CABAC(上下文自適應性二進位算術寫碼)寫碼與 轉換係數相關聯之語法元素之上下文的各種技術。
舉例而言，在一些技術中，一視訊編碼器及一視訊解碼器針對一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描之一掃描類型而自相同複數個上下文型樣選擇一上下文型樣。換言之，不管垂直地、水平地抑或對角地掃描一子區塊，該視訊編碼器及該視訊解碼器可針對所有三個掃描類型而自該等相同上下文型樣選擇該上下文型樣。該視訊編碼器及該視訊解碼器利用該選定上下文型樣內之上下文以分別CABAC編碼或CABAC解碼一轉換區塊之有效值語法元素(significance syntax element)。
作為另一實例，在一些技術中，一視訊編碼器及一視訊解碼器可選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣。在一些實例中，該視訊編碼器及該視訊解碼器針對該子區塊之兩個或兩個以上掃描類型利用該選定上下文型樣。舉例而言，若水平地掃描該子區塊，則該視訊編碼器及該視訊解碼器利用該選定上下文型樣，且若垂直地掃描該子區塊，則該視訊編碼器及該視訊解碼器利用該選定上下文型樣。
在一實例中，本發明描述一種用於解碼視訊資料之方法。該方法包含：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；及基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於解碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊解碼器，該視訊解碼器經組態以：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，該等指令在執行時使用於解碼視訊資料之一器件之一或多個處理器：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之方法。該方法包含：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其 中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；及輸出該等經編碼有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊編碼器，該視訊編碼器經組態以：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；且輸出該等經編碼有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含：用於產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素的構件；用於針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣的構件，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；用於基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素 中每一者的構件；用於基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的構件；及用於輸出該等經編碼有效值語法元素的構件。
在另一實例中，本發明描述一種用於解碼視訊資料之方法。該方法包含：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；及基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於解碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊解碼器，該視訊解碼器經組態以：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，該等指令在執行時使用於解碼視訊資料之一器件之一或多個處理器：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用 於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之方法。該方法包含：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；及輸出該等經編碼有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊編碼器，該視訊編碼器經組態以：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；且輸出該等經編碼有效值語法元素。
在另一實例中，本發明描述一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含：用於產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素的構件；用於選擇被儲存為一個一維上下文型樣之一上下文型樣的構件，其中該上下文型樣識別用於該當前子區塊之兩個或兩個以上掃描型樣之上下文；用於基於該選定上下文型樣而將上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的構件； 用於基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的構件；及用於輸出該等經編碼有效值語法元素的構件。
在隨附圖式及以下描述中闡明一或多個實例之細節。自該描述及該等圖式且自申請專利範圍，其他特徵、目標及優勢將顯而易見。
10‧‧‧視訊編碼及解碼系統
12‧‧‧來源器件
14‧‧‧目的地器件
16‧‧‧鏈路
18‧‧‧視訊來源
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
34‧‧‧顯示器件
35‧‧‧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‧‧‧框內預測模組/框內預測單元
50‧‧‧求和器
52‧‧‧轉換處理單元
54‧‧‧量化處理單元
56‧‧‧熵編碼單元
58‧‧‧反量化處理單元
60‧‧‧反轉換模組/反轉換處理單元
62‧‧‧求和器
64‧‧‧參考圖像記憶體
70‧‧‧熵解碼單元
80‧‧‧熵解碼單元
81‧‧‧預測處理單元/預測模組
82‧‧‧運動補償單元
84‧‧‧框內預測模組
86‧‧‧反量化處理單元
88‧‧‧反轉換處理單元
90‧‧‧求和器
92‧‧‧參考圖像記憶體
502‧‧‧二進位化單元
504‧‧‧旁路編碼引擎
506‧‧‧上下文模型化單元
508‧‧‧規則編碼引擎
510‧‧‧算術編碼單元
702‧‧‧算術解碼單元
704‧‧‧旁路解碼引擎
706‧‧‧規則解碼引擎/規則寫碼引擎
708‧‧‧上下文模型化單元
710‧‧‧反二進位化單元
圖1為說明用於視訊區塊之係數群及掃描之實例的概念圖。
圖2A至圖2B為說明用於視訊區塊之係數群及掃描之實例的概念圖。
圖3A至圖3B為說明用於視訊區塊之係數群及掃描之實例的概念圖。
圖4為說明視訊區塊中之轉換係數與同視訊區塊相關聯之有效值映像之間的關係的概念圖。
圖5A至圖5D為說明用於針對子區塊中之係數之上下文指派的型樣之實例的概念圖。
圖6為說明可利用本發明所描述之框間預測技術之實例視訊編碼及解碼系統的方塊圖。
圖7為說明可實施本發明所描述之框間預測技術之實例視訊編碼器的方塊圖。
圖8為說明可實施根據本發明的用於熵編碼預測性語法元素之技術的熵編碼器之實例的方塊圖。
圖9A至圖9D為說明用於針對子區塊中之係數之上下文指派的型樣之實例的概念圖。
圖10為說明用於針對子區塊中之係數之上下文指派的型樣之實例的概念圖。
圖11為說明根據本發明之技術來編碼預測性語法元素的流程圖。
圖12為說明根據本發明之技術來編碼預測性語法元素的流程圖。
圖13為說明可實施本發明所描述之框間預測技術之實例視訊解碼器的方塊圖。
圖14為說明可實施根據本發明的用於解碼預測性語法元素之技術的熵解碼器之實例的方塊圖。
圖15為說明根據本發明之技術來解碼預測性語法元素的流程圖。
圖16為說明根據本發明之技術來解碼預測性語法元素的流程圖。
根據一些實例而設計之視訊寫碼器(諸如，高效率視訊寫碼(HEVC)標準之工作草稿7(WD7)(在本文中被稱作HEVC WD7且可得自http：//phenix.it-sudparis.eu/jct/doc_end_user/documents/9_Geneva/wg11/JCTVC-I1003-v5.zip)中提議之視訊寫碼器)針對非正方形係數群相比於針對4×4子區塊係數群可需要不同資料存取。此情形可在視訊寫碼器之實施期間強加額外硬體及軟體複雜性。若移除非正方形係數群且根據對角、垂直或水平掃描類型中之一者來掃描4×4子區塊係數，則可縮減額外硬體及軟體複雜性。然而，當使用根據HEVC WD7而定義之上下文導出來將上下文指派至指示子區塊是否包括有效係數之語法元素時，此修改可縮減寫碼效率。因此，本發明描述用於指派用於指示子區塊是否包括有效係數之語法元素之上下文的技術，其可提供改良型寫碼效率。
舉例而言，在此等其他技術(亦即，未必根據本發明所描述之技術的技術)中之一些中，針對用於轉換單元(TU或轉換區塊)之可能大小之子集使用上下文型樣來寫碼指示轉換單元之轉換係數之有效值的語法元素(被稱作有效值語法元素)。又，此等其他技術針對有限掃描 類型使用上下文型樣。因此，因必須判定TU之大小以使得可進行關於是否可使用上下文型樣之判定而浪費計算資源。
在本發明所描述之技術中，針對多種不同大小之TU而將相同上下文型樣用於複數個掃描類型(例如，水平掃描、垂直掃描及對角掃描)。舉例而言，視訊編碼器或視訊解碼器可自用於8×8 TU之4×4子區塊之相同複數個上下文型樣選擇一上下文型樣，而不管用於4×4子區塊之掃描類型(例如，不管4×4子區塊被水平地掃描、垂直地掃描抑或對角地掃描)。如更詳細地所描述，該複數個上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何有效轉換係數(例如，任何非零轉換係數)之條件相關聯。如亦更詳細地所描述，本發明描述供視訊編碼器或視訊解碼器選擇上下文型樣之複數個上下文型樣之特性。以此方式，由於視訊編碼器及視訊解碼器可針對用於包括8×8區塊(亦即，8×8 TU)之4×4子區塊的子區塊之有效值語法元素的複數個掃描類型(例如，水平掃描、垂直掃描及對角掃描)使用相同上下文型樣來判定用於有效值語法元素之上下文，故可實現計算效率。
在以上實例中，上下文型樣可為二維上下文型樣。然而，本發明之態樣不受到如此限制。在一些實例中，視訊編碼器及視訊解碼器選擇被儲存為一維上下文型樣之上下文型樣。舉例而言，可將一些上下文型樣定義為二維上下文型樣。可有可能自二維上下文型樣預計算一維上下文型樣。預計算可加速編碼及解碼程序。舉例而言，可將轉換係數自二維區塊變換至一維區塊。在經預計算之一維型樣的情況下，相比於在一維區塊上使用二維上下文型樣，若使用一維型樣來編碼或解碼有效值語法元素，則可實現編碼及解碼效率，此係因為將轉換係數變換至一維區塊。應理解，自二維上下文型樣預計算一維上下文型樣並不在每一實例中被需要，且不應被視為判定一維上下文型樣之有限方式。
可存在可計算一維上下文型樣之各種方式。作為一實例，對角地掃描、水平地掃描及垂直地掃描二維上下文型樣以產生三個一維上下文型樣(每一掃描類型一個一維上下文型樣)。在本發明所描述之技術中，二維上下文型樣可包含縮減所產生之一維上下文型樣之總數的特性。
舉例而言，若存在各自經水平地、垂直地及對角地掃描以產生一維上下文型樣之四個二維上下文型樣，則將存在總共12個一維上下文型樣。在一些實例中，四個二維上下文型樣可包括以使得兩個不同掃描引起相同一維上下文型樣之方式而配置之上下文。
舉例而言，二維上下文型樣中之一者可包括在經水平地或垂直地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文。作為另一實例，二維上下文型樣中之一者可包括在經水平地掃描時引起一維上下文型樣之上下文，該一維上下文型樣為在垂直地掃描二維上下文型樣中之另一者時將引起之相同一維向量。作為另一實例，二維上下文型樣中之一者可包括在經水平地、垂直地及對角地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文。
以此方式，可在由上下文型樣之不同掃描引起之所得一維上下文型樣中存在重疊，此情形縮減需要儲存之一維上下文型樣之總數。此情形允許針對子區塊之兩個或兩個以上掃描類型使用一個上下文型樣。
舉例而言，如上文所描述，二維上下文型樣中之一者包括在經水平地、垂直地及對角地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文。因此，對於此上下文型樣，儲存僅一個一維上下文型樣，此係因為該一維上下文型樣對於所有三個類型之上下文型樣掃描相同。
作為另一實例，二維上下文型樣中之一者包括在經水平地或垂直地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文。在此狀況下，儲存用 於對角掃描之一維上下文型樣，且儲存用於水平掃描或垂直掃描而非此兩者之一維上下文型樣，此係因為由水平及垂直掃描引起之一維上下文型樣相同。在此等實例中，可預計算及儲存自二維上下文型樣計算之此等一維上下文型樣，此情形可加速編碼及解碼程序。
此外，在一些實例中，未必需要自二維上下文型樣計算一維上下文型樣。實情為，可預選擇及儲存該一維上下文型樣作為一個一維上下文型樣。即使在此等實例中，一維上下文型樣亦可識別用於當前子區塊之兩個或兩個以上掃描類型之上下文。
數位視訊器件實施視訊壓縮技術以較有效率地編碼及解碼數位視訊資訊。可根據視訊寫碼標準(諸如，當前在JCT-VC之開發中之HEVC標準)來定義視訊壓縮技術。HEVC標準化努力係基於被稱作HEVC測試模型(HM)的視訊寫碼器件之模型。HM推測視訊寫碼器件相對於在開發先前視訊寫碼標準(例如，ITU-T H.264/AVC)期間可用之視訊寫碼器件之能力改良。舉例而言，H.264提供九個框內預測編碼模式，而HEVC提供多達三十五個框內預測編碼模式。另外，作為HEVC標準化努力之部分，JCT-VC已定義可用以評估對HEVC標準之草稿之個別修改可如何影響總體寫碼效能的測試條件。用以評估寫碼效能之一準則為所謂BD速率。
被稱作「HEVC工作草稿7」或「WD7」的HEVC之新近工作草稿(WD)被描述於Bross等人之文件JCTVC-I1003_d4的「High efficiency video coding(HEVC)text specification draft 7」中，ITU-T SG16 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，2012年4月至5月，第9次會議。另外，HEVC之另一新近工作草稿--工作草稿9(WD9)--被描述於Bross等人之文件JCTVC-K1003_v7的「High Efficiency Video Coding(HEVC)Text Specification Draft 9」中，ITU-T SG16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11之視訊寫 碼聯合合作小組(JCT-VC)，中國上海，2012年10月，第11次會議。WD9之最新版本係得自http：//phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v29.zip。
雖然本發明之技術係關於ITU-T H.264標準及即將到來之HEVC標準予以描述，但本發明之技術通常適用於任何視訊寫碼標準。出於說明之目的，本申請案中將描述根據開發中HEVC標準之目前所提議態樣中之一些的寫碼。然而，本發明所描述之技術亦可有用於及應用於其他視訊寫碼程序，諸如，根據ITU-T H.264或其他標準而定義之視訊寫碼程序或專屬視訊寫碼程序。
一視訊序列通常包括一系列視訊圖框，亦被稱作圖像。一圖像群(GOP)通常包含該等視訊圖框中之一系列一或多個視訊圖像。GOP可在GOP之標頭中、在圖像中之一或多者之標頭中或在別處包括語法資料，該語法資料描述包括於GOP中之圖像的數目。每一圖框可包括複數個片段。圖像之每一片段可包括描述用於各別片段之寫碼模式的片段語法資料。每一片段可包括複數個視訊區塊或寫碼單元。視訊區塊可具有固定或變化大小，且其大小可根據指定寫碼標準而不同。
可藉由應用空間(圖框內)預測及/或時間(圖框間)預測技術以縮減或移除為視訊序列所固有之冗餘來編碼視訊區塊。空間預測可被稱作「框內模式」(I模式)，且時間預測可被稱作「框間模式」(P模式或B模式)。預測技術產生視訊資料之預測性區塊，其亦可被稱作參考樣本區塊。比較待寫碼之原始視訊資料區塊與預測性區塊。原始視訊資料區塊與預測性區塊之間的差可被稱作殘餘資料。殘餘資料通常為預測性區塊及原始視訊資料區塊之像素值之間的差之陣列。
可在寫碼程序期間將轉換(例如，離散餘弦轉換(DCT)或概念上相似轉換、整數轉換、小波轉換，或另一類型之轉換)應用於殘餘資 料以產生一組對應轉換係數。因此，可藉由對轉換係數執行反轉換且將殘餘資料加至預測性區塊來重新建構原始視訊區塊。亦可量化轉換係數。量化通常指代轉換係數經量化以可能地縮減用以表示該等係數之資料的量而提供進一步壓縮的程序。亦即，可根據經定義位元深度而將轉換係數之值表示為位元字串。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m小於n。在一些狀況下，量化可引起將低值轉換係數表示為零。經量化轉換係數可被稱作轉換係數層級(transform coefficient level)。
在量化之後，可根據諸如內容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)或機率區間分割熵寫碼(PIPE)之熵寫碼方法來熵編碼經量化轉換係數。亦可熵寫碼諸如定義預測模式之語法元素的語法元素。為了執行CAVLC，視訊編碼器可選擇用於待傳輸符號之可變長度碼。VLC中之碼字可經建構成使得相對較短碼對應於較可能符號，而較長碼對應於較不可能符號。為了執行CABAC，視訊編碼器可將上下文模型內之上下文指派至待傳輸符號。
對於一些熵編碼技術，可使用預定義掃描次序來掃描經量化轉換係數以產生可被熵編碼的經量化轉換係數之串行化向量。因此，根據預測性視訊寫碼，可將包含像素差值之殘餘值轉換成轉換係數、進行量化及掃描以產生串行化轉換係數以用於熵寫碼。
對於視訊寫碼，作為一實例，可將一視訊圖框分割成一或多個片段，其中一片段包括連續整數數目個寫碼單元。寫碼單元(CU)通常指代充當出於視訊壓縮而被應用各種寫碼工具之基本單元的矩形影像區域。一般而言，本發明之技術係關於轉換、量化、掃描及熵寫碼CU之資料。CU通常為正方形，且可被視為相似於諸如ITU-T H.264之其他視訊寫碼標準所描述的所謂「巨集區塊」。CU可被視為視訊樣本 值陣列。視訊樣本值亦可被稱作像元或像素。CU通常具有被表示為Y之一亮度分量，及被表示為U及V之兩個色度分量。該兩個色度分量亦可分別被表示為Cb及Cr分量。可根據水平及垂直樣本之數目來定義CU之大小。因此，可將CU描述為N×N或N×M CU。在本發明中，「N×N」與「N乘N」可互換式地用以指代在垂直及水平尺寸方面的視訊區塊之像素尺寸，例如，16×16像素或16乘16像素。一般而言，16×16區塊將在垂直方向上具有16個像素(y=16)且在水平方向上具有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。區塊中之像素可以列及行而配置。此外，區塊未必需要在水平方向上與在垂直方向上具有相同數目個像素。舉例而言，區塊可包含N×M像素，其中M未必等於N。
為了達成較好寫碼效率，CU可取決於視訊內容而具有可變大小。根據HEVC，位元串流內之語法資料可定義最大寫碼單元(LCU)，其在樣本之數目方面為用於圖框或圖像之最大CU。通常，一LCU包括64×64亮度樣本，但LCU之大小可取決於寫碼應用而變化。LCU亦可被稱作「寫碼樹單元」。可藉由遞歸式地將一LCU分割成若干子CU來產生其他尺寸之CU。可使用被稱為「殘餘四元樹」(residual quad tree,RQT)之四元樹結構來執行LCU成為子CU之分割。因此，LCU亦可被稱作樹區塊。根據四元樹分割，四元樹之根節點(諸如，LCU)可分裂成四個較小節點，且每一子節點又可進一步分裂成另四個較小節點。用於位元串流之語法資料可定義LCU可被分裂之最大次數，被稱作CU深度。因此，位元串流亦可定義最小寫碼單元(SCU)。通常，一SCU包括8×8亮度樣本。因此，在一實例中，可藉由將64×64 LCU分割成四個子CU來產生四個32×32 CU，且該等32×32 CU中每一者可進一步分割成十六個8×8 CU。
一CU可包括一或多個關聯預測單元(PU)及/或轉換單元(TU)。一般而言，PU包括用以產生用於CU之視訊資料之預測性區塊的資料。PU亦可被稱作「預測分割區(prediction partition)」。與CU相關聯之語法元素可描述將一CU分割成一或多個PU。PU可為正方形或非正方形形狀。包括於PU中之類型資料可取決於CU被跳過或直接模式編碼、框內預測模式編碼抑或框間預測模式編碼而不同。舉例而言，當CU將被框內模式編碼時，PU可包括描述框內預測模式之資料，且當CU將被框間模式編碼時，PU可包括定義用於PU之運動向量之資料。舉例而言，定義用於PU之運動向量之資料可描述運動向量之水平分量、運動向量之垂直分量、用於運動向量之解析度(例如，四分之一像素精確度或八分之一像素精確度)、運動向量所指向之參考圖像，及/或用於運動向量之參考圖像清單。在使用CU之PU的預測之後，視訊寫碼器可計算CU之殘餘資料。
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大小之框內預測及以2N×2N、2N×N、N×2N或N×N之對稱PU大小之框間預測。HM亦支援用於以2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N之PU大小之框間預測的不對稱分割。在不對稱分割中，CU之一方向未分割，而另一方向分割成25%及75%。對應於25%分割區的CU之部分係由「n」繼之以「上」、「下」、「左」或「右」之指示進行指示。因此，舉例而言，「2N×nU」指代被水平地分割之2N×2N CU，其中2N×0.5N PU係在頂部上且2N×1.5N PU係在底部上。
如上文所描述，可將轉換應用於殘餘資料以將殘餘資料自像素域轉換至轉換域。HEVC標準允許根據TU之轉換，其對於不同CU可不同。TU通常係基於給定CU內的PU之大小予以定大小，但可不總是為此狀況。TU之大小可與CU之大小相同，或可將一CU分割成複數個 TU。TU通常為相同大小或小於PU。在HEVC中，與CU相關聯之語法元素可描述根據四元樹而將CU分割成一或多個TU。
一般而言，TU用於將殘餘資料轉換成轉換係數之程序中。TU可為正方形或非正方形形狀。舉例而言，可將8×8殘餘值之區塊轉換成一組8×8轉換係數。此組轉換係數更通常可被稱作轉換區塊。舉例而言，可對與16×16樣本陣列相關聯之殘餘值執行一轉換，或可對四個8×8樣本陣列中每一者執行一轉換。較大TU通常提供較多壓縮，其中在經重新建構影像中具有較可感知的「區塊效應」，而較小TU通常提供較少壓縮，其中具有較不可感知的「區塊效應」。TU大小之選擇可基於速率-失真最佳化分析。可用TU大小可包括32×32、16×16及8×8 TU。應注意，本發明通常使用術語「視訊區塊」以指代CU之寫碼模式。在一些特定狀況下，本發明亦可使用術語「視訊區塊」以指代樹區塊，亦即，LCU或CU，其包括寫碼節點以及PU及TU。
概念上，轉換區塊或TU可為轉換係數之二維(2D)矩陣。如上文所描述，視訊寫碼器可對轉換區塊執行量化操作。可使用預定義掃描次序來掃描經量化轉換係數以產生經量化轉換係數之串行化向量。經量化轉換係數之串行化向量接著可經熵編碼以提供進一步壓縮。
在一些實例中，對於16×16及32×32 TU，使用4×4子區塊掃描以產生經量化轉換係數之串行化向量。舉例而言，使用右頂部至左底部掃描而在反向方向上掃描子區塊。在子區塊內，亦使用右底部至左頂部掃描而在反向方向上掃描轉換係數。此類型之掃描可被稱作對角4×4子區塊掃描。在一些實例中，8×8 TU亦可使用對角4×4子區塊掃描作為一可能掃描。圖1為說明用於視訊區塊之係數群及掃描之實例的概念圖。圖1說明劃分成四個4×4子區塊之8×8視訊區塊，其中對該等子區塊中每一者執行一對角掃描。子區塊亦可被稱作係數群。在圖1中，使用較粗內部線來識別及分離每一係數群。如圖1所說明，存在 四個係數群，且每一係數群包括16個係數。使用方向箭頭來展示圖1中之子區塊內之掃描。
除了對角4×4子區塊掃描以外，模式相依係數掃描亦允許針對一些8×8框內預測模式之非正方形水平及垂直掃描。對於8×8 TU之非正方形水平及垂直掃描，將係數群定義為用於非正方形水平掃描之8×2矩形(亦即，在掃描次序中之16個連續係數)。以相似方式，將係數群定義為用於非正方形垂直掃描之2×8矩形。圖2A至圖2B分別說明具有8×8 TU之水平及垂直掃描之非正方形係數群。在圖2A至圖2B中，使用較粗內部線來識別及分離每一係數群。如圖2A至圖2B所說明，存在四個係數群，且每一係數群包括16個係數。在圖2A中，使用右邊至左邊掃描來掃描子區塊。如圖2B所說明，使用底部至頂部掃描來掃描子區塊。使用方向箭頭來展示圖2A至圖2B中之子區塊內之掃描。應注意，根據HEVC WD7而設計之視訊寫碼器針對非正方形係數群相比於針對規則4×4子區塊係數群可需要不同資料存取。此情形可在視訊寫碼器之實施期間強加額外硬體及軟體複雜性。
因此，除了對角4×4子區塊掃描以及非正方形水平及垂直掃描以外，亦已針對8×8 TU之4×4子區塊提議水平及垂直子區塊掃描作為非正方形水平及垂直掃描之替代例。子區塊水平及垂直掃描之實例被描述於以下各者中：(1)Rosewarne,C.、Maeda,M.之「Non-CE11：Harmonisation of 8x8 TU residual scan」，JCT-VC Contribution JCTVC-H0145；(2)Yu,Y.、Panusopone,K.、Lou,J.、Wang,L.之「Adaptive Scan for Large Blocks for HEVC」，JCT-VC Contribution JCTVC-F569；及(3)2012年7月17日申請之美國專利申請案第13/551,458號，其中每一者係據此以引用方式併入。圖3A至圖3B中說明可用於8×8 TU之兩個實例水平及垂直4×4子區塊掃描。在圖3A至圖3B中，使用較粗內部線來識別及分離每一係數群。相似於圖1所說明之群，在圖 3A至圖3B中，存在使用右頂部至左底部掃描而在反向方向上被掃描之四個4×4係數群。使用方向箭頭來說明子區塊內之掃描。
應注意，在使用水平4×4子區塊掃描及垂直4×4子區塊掃描作為非正方形水平及垂直掃描之替代例時，根據提議JCTVC-H0145，相比於使用對角4×4子區塊、水平8×2矩形掃描及垂直2×8矩形掃描之組作為用於8×8 TU之可能掃描，使用對角4×4子區塊、水平4×4子區塊掃描及垂直4×4子區塊掃描之組作為8×8 TU之可能掃描已針對框內組態引起0.3%之效能BD速率損失。亦即，在一些測試狀況下，用圖3A至圖3B所說明之掃描來取代圖2A至圖2B所說明之掃描已將寫碼效能減低達0.3%。
在視訊寫碼之實例中，使用五個寫碼遍次(coding pass)來寫碼每一子區塊，即，(1)有效值遍次(significance pass)、(2)大於1遍次(greater than one pass)、(3)大於2遍次(greater than two pass)、(4)正負號遍次(sign pass)，及(5)係數層級剩餘遍次(coefficient level remaining pass)。有效值寫碼指代產生語法元素以指示子區塊內之係數中任一者是否具有1或更大之值。亦即，具有1或更大之值的係數被視為有效。有效值之寫碼包括兩個部分。對於有效值寫碼之第一部分，針對每一像素群(亦即，4×4子區塊)寫碼或推斷一語法元素，其指示在該子區塊中是否存在任何非零係數。此語法元素之一實例被稱作係數群旗標(coefficient group flag,CGF)。在HEVC WD7中，CGF可由語法元素significant_coeff_group_flag表示。在HEVC WD9中，係數群旗標之語法元素名稱已自significant_coeff_group_flag改變至coded_sub_block_flag(其由於係數群為4×4子區塊而亦可被稱作CSBF)。本發明將係數群旗標稱作CGF，其可對應於significant_coeff_group_flag或coded_sub_block_flag語法元素中任一者。
對於有效寫碼之第二部分，若CGF為1(亦即，在子區塊中存在非零係數)，則針對係數群中之每一轉換係數產生指示該轉換係數是否有效(亦即，為1或更大之值)之語法元素。此等語法元素之實例被稱作有效值語法元素，其實例為有效係數旗標。在HEVC WD7及WD9中，有效係數旗標係由語法元素significant_coefficient_flag表示。
換言之，為了寫碼係數之有效值，寫碼兩個類型之語法元素。針對每一寫碼群(亦即，子區塊)寫碼第一語法元素(例如，CGF)，其指示在寫碼群中是否存在任何非零係數。若第一語法元素指示出在寫碼群中存在至少一非零係數，則針對寫碼群中之每一係數寫碼第二語法元素(例如，有效值語法元素或significant_coefficient_flag)，其指示係數為零抑或非零係數。
大於1遍次產生用以指示有效係數之絕對值是否大於1之語法元素。在一實例中，被稱作coeff_abs_level_greater1_flag(縮寫為「gr1Flag」)之語法元素提供關於有效係數是否具有大於1之絕對值的指示。以相似方式，大於2遍次產生用以指示大於1係數之絕對值是否大於2之語法元素。在一實例中，被稱作coeff_abs_level_greater2_flag(縮寫為「gr2Flag」)之語法元素提供關於大於1係數是否具有大於2之絕對值的指示。
正負號遍次產生用以指示用於有效係數之正負號資訊之語法元素。在一實例中，被稱作coeff_sign_flag(縮寫為「signFlag」)之語法元素可指示用於有效係數之正負號資訊。舉例而言，signFlag之值0可指示正號，而值1可指示負號。係數層級剩餘遍次產生指示轉換係數層級之剩餘絕對值(例如，餘數值)之語法元素。在一實例中，被稱作coeff_abs_level_remain(縮寫為「levelRem」)之語法元素可提供此指示。作為一實例，除非針對任何給定係數存在gr2Flag，否則可不傳信levelRem語法元素，但並不總是需要此限制。在一實例中，具有 值level之係數可被寫碼為(abs(level)-x)，其中x之值取決於gr1Flag及gr2Flag之存在。舉例而言，若存在gr2Flag，則x可等於3。在一些實例中，對於存在餘數之任何係數，值level可被寫碼為(abs(level)-3)。應注意，五遍次途徑僅僅為可用於寫碼轉換係數之一實例技術，且本文所描述之技術可同等地適用於其他技術。
另外，除了上文所描述之語法元素以外，亦可在位元串流中傳信在TU內最後有效係數之位置。在TU內最後有效係數之位置取決於與TU相關聯之掃描次序。出於識別最後有效係數之目的之掃描次序可為上文所描述之掃描次序或另一預定掃描次序中任一者。在HEVC WD7中，藉由指定x座標值及y座標值來指示在區塊內最後有效係數之位置。可使用last_significant_coeff_x_prefix及last_significant_coeff_x_suffix語法元素來指示x座標值。可使用last_significant_coeff_y_prefix及last_significant_coeff_y_suffix語法元素來指示y座標值。
以此方式，上文所描述之語法元素可用以傳信轉換係數之所謂有效值映像，其中有效值映像說明具有TU之有效係數之位置。圖4為說明轉換區塊中之轉換係數與同轉換映像相關聯之有效值映像之間的關係的概念圖。如圖4所說明，有效值映像包括「1」以指示在轉換區塊中的有效係數值(亦即，大於0之值)之每一執行個體。又，在此實例中，CFG之值為「1」以指示出在寫碼群(亦即，子區塊)中存在至少一非零係數。
舉例而言，在圖4中，左邊之子區塊說明實例轉換係數(例如，經量化轉換係數)。如所說明，在子區塊中存在至少一非零係數，因此，CFG為1。又，在圖4中，右邊之有效值映像包括用於子區塊中之每一轉換係數之有效值語法元素(例如，有效係數旗標)。舉例而言，針對所有對應轉換係數之有效係數旗標值1指示出此等轉換係數之值 並非零(亦即，非零轉換係數)，且針對所有對應轉換係數之值0指示出此等轉換係數之值為零。
在HEVC中，可使用CABAC(上下文自適應性二進位算術寫碼)來熵寫碼與經量化轉換係數有關之語法元素，諸如，上文所描述之significant_coeff_group_flag及significant_coefficient_flag以及其他語法元素。為了將CABAC寫碼應用於語法元素，可將二進位化(binarization)應用於語法元素以形成一系列一或多個位元，其被稱作「二進位(bin)」。此外，寫碼上下文可與語法元素之二進位相關聯。寫碼上下文可識別寫碼二進位具有特定值之機率。舉例而言，寫碼上下文可指示寫碼0值二進位(在此例子中，表示「最可能符號」之實例)之0.7機率，及寫碼1值二進位之0.3機率。在識別寫碼上下文之後，可基於該上下文來算術上寫碼二進位。在一些狀況下，與特定語法元素或其二進位相關聯之上下文可取決於其他語法元素或寫碼參數。
舉例而言，CGF上下文導出取決於對應係數群之掃描次序。舉例而言，對於根據對角4×4子區塊掃描而掃描之係數群(例如，在16×16及32×32 TU以及一些8×8 TU之狀況下)，CGF上下文(亦即，語法元素significant_coeff_group_flag之上下文)取決於在該係數群右邊的子區塊之CGF(CGFR)及在該係數群下方的子區塊之CGF(CGFB)。對於圖2A至圖2B所說明之非正方形水平及垂直掃描(例如，在8×8 TU之彼狀況下)，係數群之CGF上下文僅取決於先前經寫碼係數群之CGF。對於水平掃描，先前經寫碼係數群指代在該係數群下方之經寫碼係數群。對於垂直掃描，先前係數群指代在該係數群右邊之係數群。
應注意，在HEVC WD7中，因為CGF之上下文導出對於對角4×4子區塊掃描(亦即，取決於CGFR及CGFB)與對於非正方形水平及垂直掃描(亦即，僅取決於先前CGF)不同，所以對於針對4×4對角子區塊 係數群之CGF上下文導出與針對非正方形水平及垂直掃描之CGF上下文導出需要不同邏輯路徑，此情形亦可強加硬體及軟體複雜性。
在HEVC WD7中，指派至significant_coefficient_flag語法元素之上下文取決於以下各者：(1)在4×4子區塊內轉換係數之位置、(2)在當前子區塊右邊的子區塊之CGF(CGFR)及在當前子區塊下方的子區塊之CGF(CGFB)，及(3)子區塊是否含有DC係數。全文據此以引用方式併入的Kumakura,T.、Fukushima,S.之「Non-CE3：Simplified context derivation for significant map」(JCT-VC Contribution JCTVC-I0296)提供一實例，其中取決於CGFR及CGFB之值及在子區塊內係數之位置而向4×4子區塊內之係數指派上下文。
圖5A至圖5D說明用於取決於CGFR及CGFB的4×4子區塊之有效係數旗標之上下文指派的四個不同型樣。應注意，在圖5A至圖5D中，雖然上下文編號開始於0，但此情形係出於說明目的且不反映HEVC WD7中使用之實際上下文號碼，而僅反映相對上下文編號。如圖5A至圖5D所說明，每一上下文型樣包括16個上下文值，其中每一上下文值對應於位於各別位置中之係數。另外，如圖5A至圖5D所說明，上下文型樣係基於CGFR及CGFB之值予以判定。以此方式，圖5A至圖5D中之型樣說明一實例，其中基於在4×4子區塊內轉換係數之位置以及CGFR及CGFB之值而將上下文指派至有效係數旗標。應注意，圖5A至圖5D所說明之上下文指派對於圖3A至圖3B所說明之水平或垂直子區塊掃描基於在使用該等掃描而產生之向量內有效係數之可能部位並非最佳。
另外，在一實例中，可基於對應子區塊是否包括DC係數來修改上下文型樣內之上下文之值。作為一實例，DC係數可為轉換之第一係數，且通常可指示整個區塊中之平均量能量。對於亮度轉換係數，若4×4子區塊不含有DC係數，則可應用上下文偏移。在一些實例中， 應用為3之上下文偏移。作為一實例，若4×4子區塊不含有DC係數且自上下文型樣導出之上下文指派為2，則所使用之實際上下文可為5。換言之，在兩個狀況下，上下文導出程序可確切地相同(亦即，基於CGFR及CGFB之值而自一組型樣選擇一型樣)，但針對DC及非DC子區塊使用不同組上下文。亦即，DC及非DC子區塊不共用相同上下文。
本發明使用術語「DC子區塊」以指代一區塊(例如，TU)之包括該區塊之DC係數的子區塊。舉例而言，假定TU之DC係數為最左上部係數，則TU之包括DC係數的最左上部子區塊可被稱作DC子區塊。另外，在一實例中，對於色度轉換係數，不應用基於4×4子區塊是否含有DC係數之上下文偏移判定。亦即，對於色度轉換係數，針對DC子區塊及非DC子區塊共用上下文。因此，在一些狀況下，針對與色度分量相關聯之轉換係數使用僅三個上下文。另外，在一些狀況下，DC係數可總是使用針對所有TU大小被共用之分離上下文。另外，在HEVC WD7中，針對8×8 TU之有效值映像上下文導出使用可調式8×8表用於上下文指派，且因而，用於8×8 TU之有效值映像寫碼不與用於16×16及32×32 TU之有效值映像上下文導出統一。
本發明描述用於寫碼與包括於轉換區塊中之轉換係數相關聯之語法元素(諸如，寫碼群旗標語法元素(亦即，significant_coeff_group_flag或coded_sub_block_flag)及有效係數語法元素(亦即，significant_coefficient_flag))的若干技術。詳言之，本發明描述可使用圖3A至圖3B中之掃描次序作為圖2A至圖2B所說明之非正方形係數群之替代例的技術。另外，本發明描述用於與轉換係數相關聯之語法元素的上下文導出技術，其中該等技術係基於圖3A至圖3B所說明之子區塊掃描之特性。在一實例中，當使用圖3A至圖3B所說明之掃描以代替圖2A至圖2B所說明之掃描時，上下文導出技術可減輕BD速率效能損失，如上文所描述。
圖6為說明可經組態以利用本發明所描述之技術來指派上下文之實例視訊編碼及解碼系統10的方塊圖。如圖6所示，系統10包括來源器件12，其產生待在稍後時間由目的地器件14解碼之經編碼視訊資料。來源器件12及目的地器件14可包含廣泛範圍之器件中任一者，包括桌上型電腦、筆記型(例如，膝上型)電腦、平板電腦、機上盒、諸如所謂「智慧型」手機之電話手機、所謂「智慧型」鍵台、電視、相機、顯示器件、數位媒體播放器、視訊遊戲主控台、視訊串流器件或其類似者。在一些狀況下，來源器件12及目的地器件14可經裝備用於無線通信。然而，本發明之技術未必限於無線應用或環境。該等技術可應用於視訊寫碼以支援多種多媒體應用中任一者，諸如，空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、串流視訊傳輸(例如，經由網際網路)、供儲存於資料儲存媒體上之數位視訊之編碼、儲存於資料儲存媒體上之數位視訊之解碼，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6之實例中，來源器件12包括視訊來源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/解調變器(數據機)及/或傳輸器。在來源器件12中，視訊來源18可包括諸如視訊捕獲器件(例如，視訊攝影機)、含有先前經捕獲視訊之視訊封存檔、用以自視訊內容提供者接收視訊之視訊饋送介面及/或用於產生電腦圖形資料作為來源視訊之電腦圖形系統的來源，或此等來源之組合。作為一實例，若視訊來源18為視訊攝影機，則來源器件12及目的地器件14可形成所謂攝影機電話或視訊電話。然而，本發明所描述之技術大體上可適用於視訊寫碼，且可應用於無線及/或有線應用。經捕獲、經預捕獲或經電腦產生視訊可由視訊編碼器12編碼。經編碼視訊資料可經由鏈路16而經由來源器件20之輸出介面22直接地傳輸至目的地器 件14。經編碼視訊資料亦(或者)可儲存至儲存器件32上以供目的地器件14或其他器件稍後存取，以用於解碼及/或播放。
鏈路16可包含能夠將經編碼視訊資料自來源器件12輸送至目的地器件14的任何類型之媒體或器件。在一實例中，鏈路16可包含通信媒體以使來源器件12能夠即時地將經編碼視訊資料直接地傳輸至目的地器件14。經編碼視訊資料可根據諸如無線通信協定之通信標準予以調變，且傳輸至目的地器件14。通信媒體可包含任何無線或有線通信媒體，諸如，一射頻(RF)頻譜或一或多個實體傳輸線。通信媒體可形成以封包為基礎之網路的部分，諸如，區域網路、廣域網路，或諸如網際網路之全域網路。通信媒體可包括路由器、交換器、基地台，或可有用於促進自來源器件12至目的地器件14之通信的任何其他設備。
儲存器件32可包括多種分散式或本端存取式資料儲存媒體中任一者，諸如，硬碟、藍光光碟、DVD、CD-ROM、快閃記憶體、揮發性或非揮發性記憶體，或用於儲存經編碼視訊資料之任何其他合適數位儲存媒體。在一另外實例中，儲存器件32可對應於可保持由來源器件12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可經由串流或下載而自儲存器件32存取經儲存視訊資料。檔案伺服器可為能夠儲存經編碼視訊資料且將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、網路附接式儲存(NAS)器件或本端磁碟機。目的地器件14可經由包括網際網路連接之任何標準資料連接而存取經編碼視訊資料。此連接可包括適合於存取儲存於檔案伺服器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)或此兩者之組合。
在圖6之實例中，目的地器件14包括輸入介面28、視訊解碼器30及顯示器件34。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或自儲存器件32接收經編碼視訊資料。經由鏈路16而傳達或提供於儲存器件32上之經編碼視訊資料可包括由視訊編碼器20產生之多種語法元素以供諸如視訊解碼器30之視訊解碼器在解碼該視訊資料時使用。此等語法元素可與傳輸於通信媒體上、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一起被包括。
顯示器件34可與目的地器件14整合或在目的地器件14外部。在一些實例中，目的地器件14可包括整合式顯示器件，且亦可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。顯示器件34向使用者顯示經解碼視訊資料，且可包含多種顯示器件中任一者，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。
視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據如上文所描述之視訊壓縮標準(諸如，目前在開發中之HEVC標準)而操作，且通常可符合HEVC測試模型(HM)。或者，視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據諸如ITU-T H.264標準或此等標準之延伸的其他專屬或工業標準而操作。然而，本發明之技術不限於任何特定寫碼標準。另外，視訊編碼器20及視訊解碼器30可根據經修改以併入本文所描述之技術的視訊壓縮標準而操作。
雖然圖6中未圖示，但在一些態樣中，視訊編碼器20及視訊解碼器30各自可與一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，以處置共同資料串流或分離資料串流中之音訊及視訊兩者之編碼。在一些實例中，適用時，MUX-DEMUX單元可符合ITU H.223多工器協定，或諸如使用者資料報協定(UDP)之其他協定。
視訊編碼器20及視訊解碼器30各自可被實施為多種合適編碼器 電路中任一者，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。當該等技術係部分地以軟體予以實施時，一器件可將用於該軟體之指令儲存於合適非暫時性電腦可讀媒體中，且使用一或多個處理器以硬體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中每一者可包括於一或多個編碼器或解碼器中，該一或多個編碼器或解碼器中任一者可在各別器件中被整合為組合式編碼器/解碼器(CODEC)之部分。
圖7為說明可實施本發明所描述之技術之實例視訊編碼器20的方塊圖。在圖8之實例中，視訊編碼器20包括模式選擇單元35、預測處理單元41、參考圖像記憶體64、求和器50、轉換處理單元52、量化處理單元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及框內預測模組46。出於視訊區塊重新建構起見，視訊編碼器20亦包括反量化處理單元58、反轉換模組60及求和器62。亦可包括解區塊濾波器(圖7中未圖示)以濾波區塊邊界以自經重新建構視訊移除區塊效應假影。視需要，解區塊濾波器通常將濾波求和器62之輸出。除瞭解區塊濾波器以外，亦可使用額外迴路濾波器(迴路內或迴路後)。應注意，不應將預測處理單元41及轉換處理單元52與如上文所描述之PU及TU相混淆。
如圖7所示，視訊編碼器20接收視訊資料，且模式選擇單元35將該資料分割成視訊區塊。此分割亦可包括分割成片段、影像塊(tile)或其他較大單元，以及視訊區塊分割，例如，根據LCU及CU之四元樹結構。視訊編碼器20通常說明編碼待編碼之視訊片段內之視訊區塊的組件。一片段可劃分成多個視訊區塊(且可能地劃分成被稱作影像塊之若干組視訊區塊)。預測處理單元41可基於誤差結果(例如，寫碼速率及失真位準)來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可將所得經框內寫碼或經框間寫碼區塊提供至求和器50以產生殘餘區塊資料，且提供至求和器62以重新建構經編碼區塊以用作參考圖像。
預測處理單元41內之框內預測單元46可執行當前視訊區塊相對於與待寫碼之當前區塊相同的圖框或片段中之一或多個相鄰區塊的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可經組態以根據用於視訊序列之預定型樣來判定用於視訊片段之框間預測模式。預定型樣可將序列中之視訊片段指明為P片段或B片段。運動估計單元42與運動補償單元44可高度地整合，但出於概念目的而被分離地說明。由運動估計單元42執行之運動估計為產生估計用於視訊區塊之運動之運動向量的程序。舉例而言，運動向量可指示當前視訊圖框內之視訊區塊之PU相對於參考圖像內之預測性區塊的位移。
預測性區塊為被發現在像素差方面接近地匹配於待寫碼之區塊之PU的區塊，該像素差可由絕對差總和(SAD)、平方差總和(SSD)或其他差量度判定。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中之參考圖像之次整數像素位置的值。舉例而言，視訊編碼器20可內插四分之一像素位置、八分之一像素位置或參考圖像之其他分率像素位置的值。因此，運動估計單元42可執行相對於完全像素位置及分率像素位置之運動搜尋，且輸出具有分率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來計算用於經框間寫碼片段中之視訊區塊之PU的運動向量。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)，該等清單中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將經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基於藉由運動估計判定之運動向量來提取或產生預測性區塊，從而可能地執行達子像素精確度之內插。在接收到用於當前視訊區塊之PU的運動向量後，運動補償單元44即可定位在參考圖像清單中之一者中運動向量所指向的預測性區塊。視訊編碼器20藉由自正被寫碼之當前視訊區塊之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。像素差值形成用於區塊之殘餘資料，且可包括亮度差分量及色度差分量兩者。求和器50表示執行此減去運算之組件。運動補償單元44亦可產生與視訊區塊及視訊片段相關聯之語法元素以供視訊解碼器30在解碼視訊片段之視訊區塊時使用。
作為如上文所描述的由運動估計單元42及運動補償單元44執行之框間預測的替代例，框內預測單元46可框內預測當前區塊。詳言之，框內預測單元46可判定待用以編碼當前區塊之框內預測模式。在一些實例中，框內預測單元46可使用各種框內預測模式來編碼當前區塊(例如，在分離編碼遍次期間)，且框內預測單元46(或在一些實例中，模式選擇單元35)可自經測試模式選擇適當框內預測模式以供使用。舉例而言，框內預測單元46可使用針對各種經測試框內預測模式之速率-失真分析來計算速率-失真值，且在經測試模式當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)。框內預測單元46可自用於各種經編碼區塊之失真及速率計算比率以判 定哪一框內預測模式展現區塊之最佳速率-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，框內預測單元46可將指示用於區塊之選定框內預測模式的資訊提供至熵編碼單元56。熵編碼單元56可根據本文所描述之熵技術來編碼指示選定框內預測模式之資訊。視訊編碼器20可在經傳輸位元串流中包括：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框內預測模式索引表(亦被稱作碼字映射表)；編碼用於各種區塊之上下文之定義；及待用於上下文中每一者之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經由框間預測或框內預測而產生用於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中且應用於轉換處理單元52。轉換處理單元52可使用諸如離散餘弦轉換(DCT)或概念上相似轉換之轉換而將殘餘視訊資料轉換成殘餘轉換係數。轉換處理單元52可將殘餘視訊資料自像素域變換至諸如頻域之轉換域。在一些狀況下，轉換處理單元52可將2維(2-D)轉換(在水平方向及垂直方向兩者上)應用於TU中之殘餘資料。在一些實例中，轉換處理單元52可代替地將水平1-D轉換、垂直1-D轉換或不將轉換應用於TU中每一者中之殘餘資料。
轉換處理單元52可將所得轉換係數發送至量化處理單元54。量化處理單元54量化轉換係數以進一步縮減位元速率。量化程序可縮減與該等係數中之一些或全部相關聯的位元深度。可藉由調整量化參數來修改量化程度。在一些實例中，量化處理單元54接著可執行包括經量化轉換係數之矩陣的掃描。或者，熵編碼單元56可執行該掃描。
如上文所描述，對轉換區塊執行之掃描可基於轉換區塊之大小。量化處理單元54及/或熵編碼單元56可使用上文關於圖1、圖2A至 圖2B及圖3A至圖3B而描述之子區塊掃描的任何組合來掃描8×8、16×16及32×32轉換區塊。在一實例中，可使用上文關於圖1而描述之4×4對角子區塊掃描來掃描32×32轉換區塊及16×16轉換區塊，且可使用上文關於圖1及圖3A至圖3B而描述之4×4子區塊掃描來掃描8×8轉換區塊。當一個以上掃描可用於轉換區塊時，熵編碼單元56可基於與轉換區塊相關聯之寫碼參數(諸如，與對應於轉換區塊之預測單元相關聯的預測模式)來選擇掃描。下文關於圖8描述關於熵編碼單元56之另外細節。
反量化處理單元58及反轉換處理單元60分別應用反量化及反轉換以重新建構像素域中之殘餘區塊以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亦可將一或多個內插濾波器應用於經重新建構殘餘區塊以計算供在運動估計中使用之次整數像素值。求和器62將經重新建構殘餘區塊加至由運動補償單元44產生之經運動補償預測區塊以產生視訊區塊以儲存於參考圖像記憶體64中。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。
在量化之後，熵編碼單元56熵編碼經量化轉換係數。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)、以語法為基礎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進行之熵編碼之後，經編碼位元串流可傳輸至視訊解碼器30，或經封存以供視訊解碼器30稍後傳輸或擷取。熵編碼單元56亦可熵編碼用於正被寫碼之當前視訊片段的運動向量及其他語法元素。熵編碼單元56可使用CABAC來熵編碼諸如上文所描述之significant_coeff_group_flag、significant_coefficient_flag、 coeff_abs_level_remain、coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_greater2_flag及coeff_sign_flag語法元素的語法元素。
圖8為說明可實施本發明所描述之技術之實例熵編碼單元56的方塊圖。圖8所說明之熵編碼單元56可為CABAC編碼器。實例熵編碼單元56可包括二進位化單元502、包括旁路編碼引擎504及規則編碼引擎508之算術編碼單元510，及上下文模型化單元506。
熵編碼單元56可接收一或多個語法元素，諸如，上文所描述之significant_coeff_group_flag或coded_sub_block_flag語法元素以及significant_coefficient_flag、coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_greater2_flag、coeff_sign_flag及coeff_abs_level_remain語法元素中任一者。二進位化單元502接收語法元素且產生二進位字串。舉例而言，二進位化單元502可使用以下技術中任一者或其組合以產生二進位字串：固定長度寫碼、一元寫碼、截斷一元寫碼、截斷萊斯(Rice)寫碼、哥倫布(Golomb)寫碼、指數哥倫布寫碼及哥倫布-萊斯寫碼。另外，在一些狀況下，二進位化單元502可接收語法元素作為二進位字串，且僅僅穿過二進位值。在一實例中，二進位化單元502接收語法元素significant_coeff_group_flag，且產生二進位字串。
算術編碼單元510經組態以自二進位化單元502接收二進位字串，且對二進位字串執行算術編碼。如圖8所示，算術編碼單元510可自旁路路徑或規則寫碼路徑接收二進位值。遵循旁路路徑之二進位值可為被識別為經旁路寫碼之二進位值，且遵循規則編碼路徑之二進位值可被識別為經CABAC寫碼。與上文所描述之CABAC程序一致，在算術編碼單元510自旁路路徑接收二進位值之狀況下，旁路編碼引擎504可在不利用指派至二進位值之自適應性上下文的情況下對二進位 值執行算術編碼。在一實例中，旁路編碼引擎504可假定針對二進位之可能值的相等機率。
在算術編碼單元510經由規則路徑而接收二進位值之狀況下，上下文模型化單元506可提供上下文變數(例如，上下文狀態)，使得規則編碼引擎508可基於由上下文模型化單元506提供之上下文指派來執行算術編碼。上下文指派可根據諸如即將到來之HEVC標準的視訊寫碼標準予以定義。另外，在一實例中，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以基於本文所描述之技術而將上下文指派至significant_coeff_group_flag及significant_coefficient_flag語法元素之二進位。該等技術可併入至HEVC或另一視訊寫碼標準中。上下文模型可儲存於記憶體中。上下文模型化單元506可包括一系列已編製索引表，及/或利用映射函數以判定用於特定二進位之上下文及上下文變數。在編碼二進位值之後，規則編碼引擎508可基於實際二進位值來更新上下文。
如上文所描述，圖5A至圖5D所說明之上下文指派對於圖3A至圖3B所說明之水平或垂直4×4子區塊掃描並非最佳。舉例而言，圖5A及圖5D所說明之型樣具有沿著對角線而劃分之上下文指派區域。當應用水平或垂直4×4子區塊掃描時，彼等區域不與有效係數之期望部位對應。又，水平4×4子區塊掃描之第一列相比於第二列具有高得多的有效機率。以相似方式，垂直4×4子區塊掃描之第一行相比於第二行具有高得多的有效機率。因此，圖5A至圖5D所說明之上下文型樣可經修改以提供針對已根據水平4×4子區塊掃描或垂直4×4子區塊掃描而掃描之有效係數旗標的較最佳內容指派。因此，除了基於根據HEVC WD7而定義之上下文指派來執行算術編碼以外，規則編碼引擎508可經組態以基於根據本文所揭示之技術而導出之上下文來執行算術編碼。
圖9A至圖9D說明基於有效係數相對於水平4×4子區塊掃描或垂直4×4子區塊掃描之期望位置的上下文型樣。應注意，在圖9A至圖9D中，如同圖5A至圖5D所說明之上下文型樣，雖然上下文編號開始於0，但此情形係出於說明目的且不反映實際上下文號碼，而僅反映相對上下文編號。圖9A至圖9D說明可用於取決於CGFR及CGFB的4×4子區塊之有效係數旗標之上下文指派的四個不同型樣，其中CGFR指代用於右邊寫碼群(亦即，右邊子區塊)之上下文群旗標，且CGFB指代用於下方寫碼群(亦即，下方子區塊)之上下文群旗標。再次，上下文群旗標語法元素指示寫碼群之轉換係數中任一者是否為非零。
根據本發明所描述之技術，視訊編碼器20選擇用於編碼有效值語法元素之上下文型樣，且視訊解碼器30選擇用於解碼有效值語法元素之上下文型樣。圖9A至圖9D說明可供視訊編碼器20及視訊解碼器30選擇用於編碼及解碼之上下文型樣的複數個二維上下文型樣之實例。在一些實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30可自用於複數個掃描類型之相同上下文型樣(例如，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣)選擇一上下文型樣。舉例而言，對於水平掃描，視訊編碼器20及視訊解碼器30可自相同上下文型樣進行選擇。對於垂直掃描，視訊編碼器20及視訊解碼器30可自與用於水平掃描之上下文型樣相同的上下文型樣進行選擇。對於對角掃描，視訊編碼器20及視訊解碼器30可自與用於水平掃描及垂直掃描之上下文型樣相同的上下文型樣進行選擇。
一般而言，相比於圖5A至圖5D所說明之各別型樣，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣可被認為具有較少對角掃描行為及較多逐列/行指派行為。熵編碼單元56可經組態以基於圖9A至圖9D所說明之上下文型樣而將上下文指派至significant_coefficient_flag語法元素。
如圖9A至圖9D所說明，每一上下文型樣包括16個上下文值，其中每一上下文值對應於位於各別位置中之係數。應注意，圖9D中之 上下文型樣(亦即，針對CGFB=1、CGFR=1)對於所有位置係一致的(亦即，上下文=2)。圖9D可與圖5D形成對比，其中上下文型樣係不一致的。另外，相比於圖5B及圖5C所說明之上下文型樣，圖9B所說明的針對CGFB=0、CGFR=1之上下文型樣及圖9C所說明的針對CGFB=1、CGFR=0之上下文型樣分別向第一列及第一行給予較多重要性。又，相比於圖5A所說明之上下文型樣，圖9A所說明的針對CGFB=0、CGFR=0之上下文型樣更為正方形形狀且向左頂部係數給予較多重要性。
在一實例中，熵編碼單元56可經組態以針對水平及垂直4×4子區塊掃描基於圖9A至圖9D所說明之上下文型樣而將上下文指派至significant_coefficient_flag語法元素，且針對對角4×4子區塊掃描基於圖5A至圖5D所說明之上下文型樣而將上下文指派至significant_coefficient_flag語法元素。在另一實例中，為了限制上下文型樣之總數，熵編碼單元56可經組態以針對對角、水平及垂直4×4子區塊掃描中之全部基於圖9A至圖9D所說明之上下文型樣而將上下文指派至significant_coefficient_flag語法元素。
另外，圖5A至圖5D及圖9A至圖9D所說明之上下文型樣的組合可用以指派用於significant_coefficient_flag語法元素之上下文。舉例而言，對於CGFB及CBFR之各別值，水平4×4子區塊掃描可使用圖5A、圖9B、圖5C及圖9D所說明之上下文型樣。在此實例中，水平4×4子區塊掃描不使用具有垂直特性之型樣(亦即，圖9C所說明之型樣)。此情形可改良寫碼，此係因為水平掃描之統計通常不匹配於圖9C所說明之分佈。在另一實例中，對於水平4×4子區塊掃描，代替針對狀況(CGFB=1、CBFR=0)使用圖9C所說明之型樣，可針對狀況(CGFB=1、CBFR=0)及狀況(CGFB=1、CBFR=1)兩者使用圖9D所說明之型樣。在此實例中，對於給定掃描，存在用於不同CGF組態之型樣共用。此型 樣共用亦可應用於其他掃描類型。
如上文所描述，在一實例中，量化處理單元54及/或熵編碼單元56可使用上文關於圖1而描述之4×4對角子區塊掃描來掃描32×32轉換區塊及16×16轉換區塊，且可使用上文關於圖1以及圖3A及圖3B而描述之4×4子區塊掃描來掃描8×8轉換區塊。在一實例中，熵編碼單元56可經組態以基於用於基於用於8×8轉換區塊之上下文型樣而將上下文指派至用於32×32及16×16轉換區塊之significant_coefficient_flag語法元素的上下文型樣而將上下文指派至該等significant_coefficient_flag語法元素。
在一實例中，熵編碼單元56可使用圖9A至圖9D所說明之上下文型樣來導出用於32×32、16×16及8×8轉換區塊中每一者之上下文。在另一實例中，當應用4×4對角子區塊掃描時，熵編碼單元56可使用一組上下文型樣(諸如，圖5A至圖5B所說明之上下文型樣)以導出用於32×32、16×16及8×8轉換區塊之上下文，且當應用4×4水平子區塊掃描或4×4垂直子區塊掃描中任一者時，熵編碼單元56可使用一組不同上下文型樣(諸如，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣)以導出用於8×8轉換區塊之上下文。在此實例中，上下文之導出可針對變化大小之TU被共用，且可取決於掃描類型。
另外，在相似於關於導出上下文且將上下文指派至DC及非DC子區塊之狀況的事件中，雖然可針對32×32、16×16及8×8轉換區塊中每一者共用上下文導出，但實際上下文可服從於每一大小轉換區塊。舉例而言，用於32×32、16×16及8×8轉換區塊之實際上下文中每一者可基於圖5A至圖5B所說明之上下文型樣，但可基於TU之大小而將偏移應用於該等上下文型樣中每一者。在此實例中，32×32、16×16及8×8轉換區塊中每一者將共用一上下文導出，而非實際上下文。在另一實例中，上下文導出對於所有子區塊可相同而不管TU大小或掃描類型 (例如，圖9A至圖9D所說明之型樣可用於所有狀況)，但可存在三組實際上下文：用於大TU(16×16及32×32)之一組上下文、在對角掃描之情況下用於8×8 TU之一組上下文，及當使用水平或垂直掃描時用於8×8 TU之一組上下文。可藉由將不同偏移應用於一組上下文型樣來定義該等組。因此，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以使用針對所有掃描次序之統一上下文導出而將上下文指派至significant_coefficient_flag。
如上文所描述，相比於對於非DC子區塊，對於DC子區塊，可將一組不同上下文指派至significant_coefficient_flag。亦即，當判定實際上下文時，可將偏移應用於上下文型樣。此情形之原因為：當使用4×4對角子區塊掃描時，針對DC子區塊之統計通常顯著地不同於針對非DC子區塊之統計。然而，當使用4×4水平或垂直子區塊掃描來掃描子區塊時，針對DC子區塊及非DC子區塊之統計可相似。舉例而言，對於使用水平子區塊掃描之8×8 TU，在DC子區塊右邊之子區塊可具有較相似於DC子區塊而較不相似於其他非DC子區塊之統計。相似地，對於垂直掃描，在DC子區塊下方之子區塊可具有較相似於DC子區塊而較不相似於其他非DC子區塊之統計。
為了補償非DC子區塊中之一者可具有相似於DC子區塊之統計的事實，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以針對DC子區塊及鄰近非DC子區塊使用第一組上下文，且可使用第二組上下文以指派用於其他非DC子區塊之上下文。舉例而言，當針對8×8 TU使用水平4×4子區塊掃描時，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以使用第一組上下文以將上下文指派至子區塊之第一列且使用第二組上下文以將上下文指派至子區塊之第二列。舉例而言，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以針對第二列使用圖5A至圖5D所說明之上下文型樣及圖9A至圖9D所說明之上下文型樣。 另外，針對非DC子區塊仍可應用偏移，使得DC子區塊仍可具有獨特上下文組。以相似方式，對於垂直子區塊掃描類型，可基於行來指派上下文型樣。另外，此概念可延伸至具有兩個以上行或列之較大TU。基於子區塊之列或行來導出及指派上下文的技術可應用於所有大小之TU。因此，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以基於子區塊掃描類型及在轉換區塊內子區塊之部位而將上下文指派至significant_coefficient_flag。
如上文所描述，圖9A至圖9D說明由視訊編碼器20選擇用於判定用於編碼轉換區塊之子區塊之轉換係數的有效值語法元素之上下文的實例上下文型樣。在一些實例中，對於子區塊之複數個掃描類型(亦即，若將水平地、垂直地或對角地掃描子區塊)，視訊編碼器20可自圖9A至圖9D所說明之上下文型樣中之一者選擇上下文型樣。換言之，可供視訊編碼器20選擇一上下文型樣的該等上下文型樣對於複數個掃描類型(例如，水平掃描、垂直掃描及對角掃描)可相同。
此外，如圖9A至圖9D所說明，上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之條件相關聯。舉例而言，一或多個相鄰子區塊包括第一相鄰子區塊及第二相鄰子區塊。在一些實例中，上下文型樣中每一者係與第一相鄰子區塊(例如，在當前子區塊下方之下方子區塊)是否包括任何非零轉換係數且第二相鄰子區塊(例如，在當前子區塊右邊之右邊子區塊)是否包括任何非零轉換係數之條件相關聯。如上文所描述，CGFB指示下方子區塊是否包括任何非零轉換係數，且CGFR指示右邊子區塊是否包括任何非零轉換係數。
視訊編碼器20可基於各種因素來選擇圖9A至圖9D所說明之上下文型樣中之一者，如下文所描述。在任何情況下，視訊編碼器20可基於選定上下文型樣而將上下文指派至轉換係數之有效值語法元素中每 一者。
舉例而言，若視訊編碼器20選擇與第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數(亦即，CGFB等於0且CGFR等於1)之條件相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20可將一上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素之第一列，該上下文與用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素之其他列的上下文不同。舉例而言，若CGFB等於0且CGFR等於1，則圖9B說明出轉換區塊之第一列被指派為2(或5，此係假定偏移為3)之上下文以用於編碼子區塊之第一列之有效值語法元素，該上下文與用於子區塊之任何其他列之上下文不同。
視訊解碼器30可以實質上相似方式起作用。舉例而言，若視訊解碼器30選擇圖9B所說明之上下文型樣(例如，CGFB等於0且CGFR等於1之條件)，則視訊解碼器30相應地將上下文指派至轉換區塊之子區塊之有效值語法元素。舉例而言，相似於視訊編碼器20，視訊解碼器30將一上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素之第一列，該上下文與用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素之其他列的上下文不同。
作為另一實例，若視訊編碼器20選擇與第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數(亦即，CGFB等於1且CGFR等於0)之條件相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20可將一上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素之第一行，該上下文與用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素之其他行的上下文不同。舉例而言，若CGFB等於1且CGFR等於0，則圖9C說明出轉換區塊之第一行被指派為2(或5，此係假定偏移為3)之上下文以用於編碼子區塊之第一行之有效值語法元素，該上下文與用於子區塊之任何其他行之上下文不同。
視訊解碼器30可以實質上相似方式起作用。舉例而言，若視訊解碼器30選擇圖9C所說明之上下文型樣(例如，CGFB等於1且CGFR等於0之條件)，則視訊解碼器30相應地將上下文指派至轉換區塊之子區塊之有效值語法元素。舉例而言，相似於視訊編碼器20，視訊解碼器30將一上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素之第一行，該上下文與用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素之其他行的上下文不同。
作為另一實例，若視訊編碼器20選擇與第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數(亦即，CGFB等於1且CGFR等於1)之條件相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20可將相同上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素。舉例而言，若CGFB等於1且CGFR等於1，則圖9D說明出所有上下文對於有效值語法元素相同(亦即，2)。
視訊解碼器30可以實質上相似方式起作用。舉例而言，若視訊解碼器30選擇圖9D所說明之上下文型樣(例如，CGFB等於1且CGFR等於1之條件)，則視訊解碼器30相應地將上下文指派至轉換區塊之子區塊之有效值語法元素。舉例而言，相似於視訊編碼器20，視訊解碼器30將相同上下文指派至用於當前子區塊之轉換係數之有效值元素。
若CGFB等於0且CGFR等於0，則視訊編碼器20可選擇圖9A所說明之上下文型樣，且相應地將上下文指派至轉換區塊之子區塊之有效值語法元素。若CGFB等於0且CGFR等於0，則視訊解碼器30可以實質上相似方式起作用。
此外，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣可包括除了上文所描述之特性以外的特性。舉例而言，上下文型樣之特性中之一者(例如，當CGFB等於0且CGFR等於0時)為：上下文型樣包括在經水平地或垂直地掃描時引起相同一維向量之上下文。
舉例而言，若自右底部至左頂部水平地掃描圖9A所說明之上下文型樣，則所得一維向量為：[0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 2]。若自右底部至左頂部垂直地掃描圖9A所說明之上下文型樣，則所得一維向量為：[0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 2]。可看出，此兩個一維向量相同。
作為上下文型樣之特性之另一實例，上下文型樣中之兩者為彼此之轉置，使得上下文型樣中之一者的水平掃描及上下文型樣中之另一者的垂直掃描引起相同一維向量。舉例而言，自右底部至左頂部而對圖9B所說明之上下文型樣之水平掃描引起一維向量：[0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2]。自右底部至左頂部而對圖9C所說明之上下文型樣之垂直掃描引起一維向量：[0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 2 2]。可看出，此兩個一維向量相同。
作為上下文型樣之特性之另一實例，上下文型樣中之一者包括在經水平地、垂直地及對角地掃描時引起相同一維向量之上下文。舉例而言，圖9D所說明之上下文型樣之上下文的水平掃描、垂直掃描或對角掃描引起相同一維向量：[2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2]。
如上文所描述，視訊編碼器20基於各種因素來選擇圖9A至圖9D所說明之上下文型樣中之一者。作為一實例，視訊編碼器20基於下方及右邊子區塊之CGF來選擇上下文型樣。然而，亦可存在額外因素。舉例而言，視訊編碼器20可基於掃描類型來選擇上下文型樣。若掃描類型為子區塊之水平掃描，則視訊編碼器20可選擇圖9B所說明之上下文型樣。若掃描類型為子區塊之垂直掃描，則視訊編碼器20可選擇圖9C所說明之上下文型樣。視訊解碼器30可以相似方式起作用。
在一些實例中，如上文所描述，視訊編碼器20可自該等上下文型樣排除由視訊編碼器20評估以判定將選擇哪一上下文型樣之上下文型樣。舉例而言，若子區塊之掃描類型為水平，則視訊編碼器20可判 定出圖9C所說明之上下文型樣不能被選擇為上下文型樣，即使CGFB等於1且CGFR等於0亦如此。在此狀況下，視訊編碼器20可選擇圖9D所說明之上下文型樣。舉例而言，若子區塊之掃描類型為水平，則視訊編碼器20可排除圖9C所說明之上下文型樣。自剩餘上下文型樣，視訊編碼器20可選擇圖9D所說明之上下文型樣。在此狀況下，可存在用於CGFB及CGFR之不同值的上下文型樣共用。舉例而言，對於水平掃描，若CGFB等於0且CGFR等於1或若CGFB等於1且CGFR等於1，則視訊編碼器20可選擇圖9D所說明之上下文型樣。
對於垂直掃描之掃描類型，視訊編碼器20可以相似方式起作用，惟視訊編碼器20可排除圖9B所說明之上下文型樣除外，即使CGFB等於1且CGFR等於1亦如此。在此實例中，視訊編碼器20可自剩餘複數個上下文型樣選擇上下文型樣。視訊解碼器30以相似方式起作用。
舉例而言，視訊編碼器20及視訊解碼器30判定當前子區塊之掃描類型，且基於當前子區塊之經判定掃描類型而自複數個上下文型樣判定不能被選擇為上下文型樣之至少一上下文型樣。視訊編碼器20及視訊解碼器30基於排除經判定之至少一上下文型樣的複數個上下文型樣來選擇上下文型樣。在一些實例中，視訊編碼器20及視訊解碼器30基於排除經判定之至少一上下文型樣的複數個上下文型樣來選擇上下文型樣，而不管下方相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數且右邊相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數。
在圖5A至圖5D及圖9A至圖9D中，上下文型樣被說明及定義為2-D區塊。然而，在一些實務實施中，諸如視訊編碼器20之視訊編碼器可根據選定子區塊掃描類型而將2-D區塊表示為1-D向量，且儲存1-D向量以便加速上下文指派程序。在此情形中，即使使用相同2-D上下文型樣以指派用於使用不同子區塊掃描類型之子區塊之上下文，亦可 基於選定子區塊掃描類型來獲得不同1-D向量。舉例而言，根據水平掃描而掃描的圖9C所說明之上下文型樣之1-D向量將具有以下1-D向量表示：Scan_Pattern=[2 1 0 0 2 1 0 0 2 1 0 0 2 1 0 0]
而根據垂直掃描而掃描的圖9C所說明之上下文型樣將具有以下1-D向量表示：Scan_Pattern=[2 2 2 2 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0]
在此狀況下，若諸如視訊編碼器20之視訊編碼器將上下文型樣儲存為1-D向量(亦即，一維上下文型樣)，則對於每一上下文型樣可存在若干向量。一種用以克服用於每一上下文型樣之若干不同1-D向量之儲存的方式為藉由將上下文型樣直接地定義為1-D向量(亦即，一維上下文型樣)，且針對兩個或兩個以上子區塊掃描類型使用相同向量。舉例而言，具有常數值(亦即，全2)之上下文型樣提供相同掃描1-D而不管掃描類型。在此實例中，1-D向量可指定相同上下文(例如，2)或所有有效值語法元素。可如下表示1-D向量：Scan_Pattern=[2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2]
在另一實例中，一維上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文、定義用於掃描次序中之第二及第三有效值語法元素之第二上下文，且定義用於掃描次序中之剩餘有效值語法元素之第三上下文。舉例而言，1-D向量可針對第一有效值係數旗標指定為2之上下文、針對第二及第三指派指定為1之上下文，且針對剩餘指派指定為0之上下文，且可被表示如下：Scan_Pattern=[2 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]
另一可能上下文型樣為Scan_Pattern=[1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0]。在此實例中，上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文(例如，1)，且定義用於掃描次序中之剩餘有效 值語法元素之第二上下文(例如，0)。圖10為說明用於針對子區塊中之係數之上下文指派的型樣之實例的概念圖。用於圖10所說明之上下文型樣的所得掃描型樣對於如上文所定義之對角、水平及垂直4×4子區塊掃描相同。上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以將上下文型樣儲存為1-D向量(亦即，一維上下文型樣)。在一實例中，對於諸如對角、水平及垂直4×4子區塊掃描之複數個子區塊掃描類型，可使用相同經儲存掃描型樣以將上下文指派至significant_coefficient_flag。
在一些實例中，可自諸如圖9A至圖9D所說明之二維上下文型樣的二維上下文型樣預計算一維上下文型樣。舉例而言，可水平地、垂直地及對角地掃描圖9A至圖9D所說明之上下文型樣以產生一維上下文型樣。因此，在此實例中，可存在高達12個一維上下文型樣。然而，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣之特性可使得預計算及儲存12個以下一維上下文型樣。
舉例而言，如上文所描述，圖9A所說明之上下文型樣之水平掃描及垂直掃描引起相同一維向量。因此，圖9A所說明之上下文型樣之水平、垂直及對角掃描引起兩個獨特一維上下文型樣，而非三個。
又，對於圖9B及圖9C所說明之上下文型樣，針對該等上下文型樣中之一者可存在三個獨特一維上下文型樣(亦即，每一掃描類型一個一維上下文型樣)。然而，針對另一上下文型樣可存在僅兩個獨特一維上下文型樣。此係因為圖9B所說明之上下文型樣之水平掃描及圖9C所說明之上下文型樣之垂直掃描引起相同一維上下文型樣。因此，在圖9B及圖9C所說明之上下文型樣之間存在總共五個獨特一維上下文型樣。換言之，自圖9B所說明之上下文型樣(例如，第一個二維上下文型樣)預計算複數個一維上下文型樣中之一者。第一個二維上下文型樣包括在經水平地掃描時引起與當垂直地掃描第二個二維上 下文型樣時相同之一維上下文型樣之上下文。當圖9B中說明第一個二維上下文型樣時，第二個二維上下文型樣之一實例為圖9C所說明之二維上下文型樣。
對於圖9D所說明之上下文型樣，存在僅一個獨特一維上下文型樣(亦即，對角、水平及垂直掃描皆引起相同一維上下文型樣)。舉例而言，當圖9D所說明之上下文型樣用以預計算一維型樣時，所得一維型樣(無論被垂直地、水平地抑或對角地掃描)引起定義用於子區塊之轉換係數之所有有效值語法元素之相同上下文(例如，2)的上下文型樣。因此，圖9A至圖9D所說明之上下文型樣之特性引起總共八個一維上下文型樣(亦即，來自圖9A之兩個一維上下文型樣、來自圖9B及圖9C之五個一維上下文型樣，及來自圖9D之一個一維上下文型樣)，其少於在上下文型樣不包含圖9A至圖9D所說明之上下文型樣之特性時將需要被儲存的12個一維上下文型樣。
如上文所描述，除了將上下文指派至significant_coefficient_flag語法元素以外，在一實例中，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56亦可經組態以將上下文指派至significant_coeff_group_flag。如上文所描述，在HEVC WD7中，significant_coeff_group_flag之上下文導出取決於掃描次序(亦即，無論應用對角4×4、非正方形水平抑或垂直掃描)。在用圖3A至圖3B所說明之掃描來替換非正方形掃描之狀況下，可自HEVC WD7所描述之上下文導出來修改significant_coeff_group_flag之上下文導出。在一實例中，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56亦可經組態以使用針對所有子區塊之相同上下文導出而將上下文指派至significant_coeff_group_flag，而不管與子區塊相關聯之TU之掃描類型及大小。然而，在一實例中，指派至significant_coeff_group_flag之實際上下文可基於是否使用對角、水平及垂直4×4子區塊掃描來掃描子區塊而不同。在一實例中， 當應用4×4對角掃描時，可使用第一組上下文以用於將上下文指派至significant_coeff_group_flag，且當應用水平或垂直4×4子區塊掃描時，可使用第二組上下文以用於將上下文指派至significant_coeff_group_flag。在一實例中，可藉由將一偏移加至第一上下文組來導出第二組上下文。
因此，存在由上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56用以將上下文指派至significant_coeff_group_flag及significant_coefficient_flag語法元素之若干技術。熵編碼單元56可經組態以使用上文所描述之技術之任何組合而將上下文指派至significant_coeff_group_flag及significant_coefficient_flag語法元素。
圖11為說明根據本發明之技術來編碼視訊資料之實例的流程圖。雖然下文將圖11中之程序描述為通常由視訊編碼器20執行，但該程序可由視訊編碼器20、熵編碼單元56及/或上下文模型化單元506之任何組合執行。
如圖11所說明，視訊編碼器20產生用於區塊之當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素(1102)。轉換係數之有效值語法元素(例如，有效值係數旗標)指示轉換係數之值為零(亦即，零轉換係數)抑或非零(亦即，非零轉換係數)。在一些實例中，子區塊為4×4子區塊，且區塊為8×8轉換區塊。
視訊編碼器20針對用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素的複數個掃描類型(例如，水平掃描、垂直掃描及對角掃描)而自相同複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣(1104)。上下文型樣之實例包括圖9A至圖9D所說明之上下文型樣。在本發明所描述之技術中，若水平地、垂直地或對角地掃描子區塊，則視訊編碼器20可自相同複數個二維上下文型樣進行選擇。換言之，掃描類型為水平或垂 直，視訊編碼器20自在掃描類型為對角時供視訊編碼器20選擇之相同複數個二維上下文型樣當中進行選擇。
又，如上文所描述，上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之條件相關聯。舉例而言，一或多個相鄰子區塊包括第一相鄰子區塊及第二相鄰子區塊，且上下文型樣中每一者可與第一相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數且第二相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之條件相關聯(亦即，每一上下文係與CGFB及CGFR之值為1抑或0之條件相關聯)。
視訊編碼器20基於選定上下文型樣而將上下文指派至轉換係數之有效值語法元素中每一者(1106)。舉例而言，如上文所描述，若視訊編碼器20選擇與CGFB等於0且CGFR等於1之條件(亦即，下方子區塊不包括任何非零轉換係數且右邊區塊包括至少一非零轉換係數)相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20將與用於其他列之上下文不同的上下文(例如，上下文2或5，其中偏移為3)指派至子區塊之有效值語法元素之第一列。
若視訊編碼器20選擇與CGFB等於1且CGFR等於0之條件(亦即，下方子區塊包括至少一非零轉換係數且右邊區塊不包括任何非零轉換係數)相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20將與用於其他行之上下文不同的上下文(例如，上下文2或5，其中偏移為3)指派至子區塊之有效值語法元素之行。若視訊編碼器20選擇與CGFB等於1且CGFR等於1之條件(亦即，下方子區塊包括至少非零轉換係數且右邊區塊包括至少一非零轉換係數)相關聯的上下文型樣，則視訊編碼器20將相同上下文(例如，上下文2或5，其中偏移為3)指派至當前子區塊之有效值語法元素。
視訊編碼器20基於經指派上下文來CABAC編碼有效值語法元素(1108)。視訊編碼器20輸出經編碼有效值語法元素作為經編碼位元串 流之部分(1110)。
圖12為說明根據本發明之技術來編碼視訊資料之實例的流程圖。雖然下文將圖12中之程序描述為通常由視訊編碼器20執行，但該程序可由視訊編碼器20、熵編碼單元56及/或上下文模型化單元506之任何組合執行。
如圖12所說明，視訊編碼器20產生用於區塊之當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素(1202)。轉換係數之有效值語法元素(例如，有效值係數旗標)指示轉換係數之值為零(亦即，零轉換係數)抑或非零(亦即，非零轉換係數)。在一些實例中，子區塊為4×4子區塊，且區塊為8×8轉換區塊。
視訊編碼器20選擇被儲存為一維上下文型樣之上下文型樣(1204)。在一些實例中，上下文型樣識別用於當前子區塊之兩個或兩個以上掃描類型之上下文。舉例而言，選定上下文型樣用於水平掃描、垂直掃描及對角掃描之掃描類型。
作為一實例，選定上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文、定義用於掃描次序中之第二及第三有效值語法元素之第二上下文，且定義用於掃描次序中之剩餘有效值語法元素之第三上下文。作為另一實例，選定上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文，且定義用於掃描次序中之剩餘有效值語法元素之第二上下文。作為另一實例，選定上下文型樣定義用於所有有效值語法元素之相同上下文。
在一些實例中，選定上下文型樣係選自被儲存為一維上下文型樣之複數個上下文型樣。舉例而言，自圖9A至圖9D所說明之二維上下文型樣預計算及儲存複數個上下文型樣。作為一實例，自包括在經水平地或垂直地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文的二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。此二維上下文型樣之一實 例為圖9A所說明之上下文型樣。作為另一實例，自包括在經水平地、垂直地或對角地掃描時皆引起相同一維上下文型樣之上下文的二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。此二維上下文型樣之一實例為圖9D所說明之上下文型樣。
作為另一實例，自包括在經水平地掃描時引起與當垂直地掃描第二個二維上下文型樣時相同之一維上下文型樣之上下文的第一個二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。第一個二維上下文型樣之一實例為圖9B所說明之上下文型樣。第二個二維上下文型樣之一實例為圖9C所說明之上下文型樣。
視訊編碼器20基於選定上下文而將上下文指派至有效值語法元素(1206)。視訊編碼器20基於經指派上下文來CABAC編碼有效值語法元素(1208)。視訊編碼器20輸出經編碼有效值語法元素作為經編碼位元串流之部分(1210)。
圖13為說明可實施本發明所描述之技術之實例視訊解碼器30的方塊圖。在圖13之實例中，視訊解碼器30包括熵解碼單元80、預測處理單元81、反量化處理單元86、反轉換處理單元88、求和器90及參考圖像記憶體92。預測處理單元81包括運動補償單元82及框內預測模組84。在一些實例中，視訊解碼器30可執行與關於來自圖7之視訊編碼器20而描述之編碼遍次大體上互反的解碼遍次。
歸因於解碼程序，視訊解碼器30自視訊編碼器20接收表示經編碼視訊片段之視訊區塊及關聯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80熵解碼該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模組81。視訊解碼器30可在視訊片段層級及/或視訊區塊層級處接收語法元素。
圖14為說明可實施本發明所描述之技術之實例熵解碼單元70的 方塊圖。熵解碼單元70接收經熵編碼位元串流，且解碼來自該位元串流之語法元素。語法元素可包括上文所描述之語法元素significant_coeff_group_flag、significant_coefficient_flag、coeff_abs_level_remain、coeff_abs_level_greater1_flag、coeff_abs_level_greater2_flag及coeff_sign_flag語法元素。圖14中之實例熵解碼單元70包括算術解碼單元702，其可包括旁路解碼引擎704及規則解碼引擎706。實例熵解碼單元70亦包括上下文模型化單元708及反二進位化單元710。實例熵解碼單元70可執行關於圖8而描述之實例熵編碼單元56的互反功能。以此方式，熵解碼單元70可基於本文所描述之技術來執行熵解碼。
算術解碼單元702接收經編碼位元串流。如圖14所示，算術解碼單元702可根據旁路路徑或規則寫碼路徑來處理經編碼二進位值。是否應根據旁路路徑或規則通道來處理經編碼二進位值之指示可在具有較高層級語法之位元串流中被傳信。與上文所描述之CABAC程序一致，在算術解碼單元702自旁路路徑接收二進位值之狀況下，旁路解碼引擎704可在不利用指派至二進位值之上下文的情況下對二進位值執行算術編碼。在一實例中，旁路解碼引擎704可假定針對二進位之可能值的相等機率。
在算術解碼單元702經由規則路徑而接收二進位值之狀況下，上下文模型化單元708可提供上下文變數，使得規則解碼引擎706可基於由上下文模型化單元708提供之上下文指派來執行算術編碼。上下文指派可根據諸如HEVC之視訊寫碼標準予以定義。上下文模型可儲存於記憶體中。上下文模型化單元708可包括一系列已編製索引表，及/或利用映射函數以判定經編碼位元串流之上下文及上下文變數部分。另外，在一實例中，上下文模型化單元506及/或熵編碼單元56可經組態以基於本文所描述之技術而將上下文指派至 significant_coeff_group_flag及significant_coefficient_flag語法元素之二進位。在解碼二進位值之後，規則寫碼引擎706可基於經解碼二進位值來更新上下文。另外，反二進位化單元710可對二進位值執行反二進位化，且使用二進位匹配函數以判定二進位值是否有效。反二進位化單元710亦可基於匹配判定來更新上下文模型化單元。因此，反二進位化單元710根據上下文自適應性解碼技術來輸出語法元素。
當將視訊片段寫碼為經框內寫碼(I)片段時，預測模組81之框內預測模組84可基於經傳信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來產生用於當前視訊片段之視訊區塊的預測資料。當將視訊圖框寫碼為經框間寫碼(亦即，B或P)片段時，預測模組81之運動補償單元82基於自熵解碼單元80接收之運動向量及其他語法元素來產生用於當前視訊片段之視訊區塊的預測性區塊。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予以產生。視訊解碼器30可使用基於儲存於參考圖像記憶體92中之參考圖像的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片段之視訊區塊的預測資訊，且使用預測資訊以產生用於正被解碼之當前視訊區塊的預測性區塊。舉例而言，運動補償單元82使用經接收語法元素中之一些以判定用以寫碼視訊片段之視訊區塊的預測模式(例如，框內預測或框間預測)、框間預測片段類型(例如，B片段或P片段)、用於片段之參考圖像清單中之一或多者的建構資訊、用於片段之每一經框間編碼視訊區塊的運動向量、用於片段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片段中之視訊區塊的其他資訊。
運動補償單元82亦可基於內插濾波器來執行內插。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使用之內插濾波 器以計算參考區塊之次整數像素之內插值。在此狀況下，運動補償單元82可自經接收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以產生預測性區塊。
反量化處理單元86反量化(亦即，去量化)提供於位元串流中且由熵解碼單元80解碼之經量化轉換係數。反量化程序可包括針對視訊片段中之每一視訊區塊使用由視訊編碼器20計算之量化參數以判定量化程度，且同樣地判定應被應用之反量化程度。反轉換處理單元88將反轉換(例如，反DCT、反整數轉換或概念上相似反轉換程序)應用於轉換係數以便在像素域中產生殘餘區塊。
在一些狀況下，反轉換處理單元88可將2維(2-D)反轉換(在水平方向及垂直方向兩者上)應用於係數。根據本發明之技術，反轉換處理單元88可代替地將水平1-D反轉換、垂直1-D反轉換或不將轉換應用於TU中每一者中之殘餘資料。可將應用於視訊編碼器20處之殘餘資料的轉換類型傳信至視訊解碼器30以將適當類型之反轉換應用於轉換係數。
在運動補償單元82基於運動向量及其他語法元素來產生用於當前視訊區塊之預測性區塊之後，視訊解碼器30藉由對來自反轉換處理單元88之殘餘區塊與由運動補償單元82產生之對應預測性區塊進行求和來形成經解碼視訊區塊。求和器90表示執行此求和運算之組件。視需要，亦可應用解區塊濾波器以濾波經解碼區塊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。給定圖框或圖像中之經解碼視訊區塊接著儲存於參考圖像記憶體92中，參考圖像記憶體儲存用於後續運動補償之參考圖像。參考圖像記憶體92亦儲存經解碼視訊以供稍後呈現於諸如圖6之顯示器件34的顯示器件上。
圖15為說明根據本發明之技術來解碼視訊資料之實例的流程 圖。雖然下文將圖15中之程序描述為通常由視訊解碼器30執行，但該程序可由視訊解碼器30、熵解碼單元56及/或上下文模型化單元708之任何組合執行。
如圖15所說明，視訊解碼器30在經熵編碼位元串流中接收用於區塊之當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素(1502)。子區塊可為4×4子區塊，且區塊可為8×8轉換區塊。相似於視訊編碼器20(例如，圖11之區塊1104)，視訊解碼器30針對用於當前子區塊之轉換係數之有效值語法元素的複數個掃描類型(例如，水平掃描、垂直掃描及對角掃描)而自二維上下文型樣中之相同複數個上下文型樣選擇一上下文型樣(1504)。在此實例中，上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰區塊(例如，第一相鄰子區塊及第二相鄰區塊)是否包括任何非零轉換係數之條件相關聯。
以相似於上文關於視訊編碼器20而描述之方式(例如，圖11之區塊1106)的方式，視訊解碼器30基於選定上下文型樣而將上下文指派至轉換係數之有效值語法元素中每一者(1506)。舉例而言，若選擇與CGFB等於0且CGFR等於1之條件相關聯的上下文型樣，則視訊解碼器30將與用於其他列之上下文不同的上下文指派至第一列。若選擇與CGFB等於1且CGFR等於0之條件相關聯的上下文型樣，則視訊解碼器30將與用於其他行之上下文不同的上下文指派至第一行。若選擇與CGFB等於1且CGFR等於1之條件相關聯的上下文型樣，則視訊解碼器30將相同上下文指派至有效值語法元素。視訊解碼器30基於經指派上下文來CABAC解碼有效值語法元素(1508)。
圖16為說明根據本發明之技術來解碼視訊資料之實例的流程圖。雖然下文將圖16中之程序描述為通常由視訊解碼器30執行，但該程序可由視訊解碼器30、熵解碼單元70及/或上下文模型化單元708之任何組合執行。
如圖16所說明，視訊解碼器30在經熵編碼位元串流中接收用於區塊之當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素(1602)。子區塊可為4×4子區塊，且區塊可為8×8轉換區塊。相似於視訊編碼器20(例如，圖12之區塊1204)，視訊解碼器30選擇被儲存為一維上下文型樣之上下文型樣(1604)。該上下文型樣可用於兩個或兩個以上掃描類型(例如，水平、對角及垂直掃描類型)。
作為一實例，如上文所描述，選定上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文、定義用於掃描次序中之第二及第三有效值語法元素之第二上下文，且定義用於掃描次序中之剩餘有效值語法元素之第三上下文。作為另一實例，如上文所描述，選定上下文型樣定義用於掃描次序中之第一有效值語法元素之第一上下文，且定義用於掃描次序中之剩餘有效值語法元素之第二上下文。作為另一實例，選定上下文型樣定義用於所有有效值語法元素之相同上下文。
在一些實例中，選定上下文型樣係選自被儲存為一維上下文型樣之複數個上下文型樣。舉例而言，自圖9A至圖9D所說明之二維上下文型樣預計算及儲存複數個上下文型樣。作為一實例，自包括在經水平地或垂直地掃描時引起相同一維上下文型樣之上下文的二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。此二維上下文型樣之一實例為圖9A所說明之上下文型樣。作為另一實例，自包括在經水平地、垂直地或對角地掃描時皆引起相同一維上下文型樣之上下文的二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。此二維上下文型樣之一實例為圖9D所說明之上下文型樣。
作為另一實例，自包括在經水平地掃描時引起與當垂直地掃描第二個二維上下文型樣時相同之一維上下文型樣之上下文的第一個二維上下文型樣預計算複數個上下文型樣中之一者。第一個二維上下文 型樣之一實例為圖9B所說明之上下文型樣。第二個二維上下文型樣之一實例為圖9C所說明之上下文型樣。
視訊解碼器30基於選定上下文而將上下文指派至有效值語法元素(1606)。視訊解碼器20基於經指派上下文來CABAC解碼有效值語法元素(1608)。
在一或多個實例中，所描述功能可以硬體、軟體、韌體或其任何組合予以實施。若以軟體予以實施，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而傳輸，且可由以硬體為基礎之處理單元執行。電腦可讀媒體可包括對應於諸如資料儲存媒體之有形媒體的電腦可讀儲存媒體，或包括(例如)根據通信協定而促進電腦程式自一處傳送至另一處之任何媒體的通信媒體。以此方式，電腦可讀媒體通常可對應於(1)為非暫時性的有形電腦可讀儲存媒體，或(2)諸如信號或載波之通信媒體。資料儲存媒體可為可由一或多個電腦或一或多個處理器存取以擷取用於實施本發明所描述之技術之指令、程式碼及/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)或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術而自網站、伺服器或其他遠端來源傳輸指令，則同軸纜線、光纜、雙絞線、DSL或諸如紅外線、無線電及微波之無線技術包括於媒體之定義中。然而，應理解，電腦可讀儲存媒體及資料儲存媒體不包括連接、載波、信號或其他暫時性媒體，而是有關非暫時性有形儲存媒體。如 本文所使用，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，而光碟用雷射以光學方式再生資料。以上各者之組合亦應包括於電腦可讀媒體之範疇內。
指令可由諸如以下各者之一或多個處理器執行：一或多個數位信號處理器(DSP)、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。因此，如本文所使用，術語「處理器」可指代前述結構或適合於實施本文所描述之技術之任何其他結構中任一者。此外，在一些態樣中，本文所描述之功能性可提供於經組態用於編碼及解碼之專用硬體及/或軟體模組內，或併入於組合式編碼解碼器中。又，該等技術可完全地實施於一或多個電路或邏輯元件中。
本發明之技術可實施於各種各樣之器件或裝置中，該等器件或裝置包括無線手機、積體電路(IC)或一組IC(例如，晶片組)。各種組件、模組或單元在本發明中經描述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而實現。實情為，如上文所描述，各種單元可組合於一編碼解碼器硬體單元中或由包括如上文所描述之一或多個處理器的互操作性硬體單元集合結合合適軟體及/或韌體而提供。
已描述各種實例。此等及其他實例係在以下申請專利範圍之範疇內。

Claims (51)

  1. 一種用於解碼視訊資料之方法，該方法包含：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；及基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  2. 如請求項1之方法，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  3. 如請求項1之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一列，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  4. 如請求項1之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素之一第一行，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  5. 如請求項1之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一相同上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  6. 如請求項1之方法，其中該當前子區塊包含一4×4子區塊，且該區塊包含一8×8區塊。
  7. 如請求項1之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，其中該第一相鄰子區塊包含在該當前子區塊下方之一下方子區塊，且其中該第二相鄰子區塊包含在該當前子區塊右邊之一右邊子區塊。
  8. 如請求項1之方法，其進一步包含： 自該複數個掃描類型判定該當前子區塊之一掃描類型，其中選擇該上下文型樣包含基於經判定掃描類型來選擇該上下文型樣。
  9. 如請求項1之方法，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經水平地或垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  10. 如請求項1之方法，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經對角地、水平地及垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  11. 一種用於解碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊解碼器，該視訊解碼器經組態以：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  12. 如請求項11之器件，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  13. 如請求項11之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二 相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊解碼器經組態以將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一列，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  14. 如請求項11之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊解碼器經組態以將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素之一第一行，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  15. 如請求項11之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊解碼器經組態以將一相同上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  16. 如請求項11之器件，其中該當前子區塊包含一4×4子區塊，且該區塊包含一8×8區塊。
  17. 如請求項11之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，其中該第一相鄰子區塊包含在該當前子區塊下方之一下方子區塊，且其中該第二相鄰子區塊包含在該當前子區塊右邊之一右邊子區塊。
  18. 如請求項11之器件，其中該視訊解碼器經組態以：自該複數個掃描類型判定該當前子區塊之一掃描類型，其中為了選擇該上下文型樣，該視訊解碼器經組態以：基於該經判定掃描類型來選擇該上下文型樣。
  19. 如請求項11之器件，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經水平地或垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  20. 如請求項11之器件，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經對角地、水平地及垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  21. 如請求項11之器件，其中該器件包含以下各者中之一者：一積體電路；一微處理器；一無線通信器件，其包括該視訊解碼器。
  22. 一種電腦可讀儲存媒體，其具有儲存於其上之指令，該等指令在執行時使用於解碼視訊資料之一器件之一或多個處理器：在一位元串流中接收用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文 型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；且基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)解碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  23. 如請求項22之電腦可讀儲存媒體，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  24. 如請求項22之電腦可讀儲存媒體，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則使該一或多個處理器指派上下文之該等指令包含使該一或多個處理器將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一列的指令，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  25. 如請求項22之電腦可讀儲存媒體，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則使該一或多個處理器指派上下文之該等指令 包含使該一或多個處理器將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一行的指令，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  26. 如請求項22之電腦可讀儲存媒體，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則使該一或多個處理器指派上下文之該等指令包含使該一或多個處理器將一相同上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的指令。
  27. 一種用於編碼視訊資料之方法，該方法包含：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；及輸出該等經編碼有效值語法元素。
  28. 如請求項27之方法，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  29. 如請求項27之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一列，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  30. 如請求項27之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素之一第一行，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  31. 如請求項27之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則指派上下文包含將一相同上下文指派至該當 前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  32. 如請求項27之方法，其中該當前子區塊包含一4×4子區塊，且該區塊包含一8×8區塊。
  33. 如請求項27之方法，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，其中該第一相鄰子區塊包含在該當前子區塊下方之一下方子區塊，且其中該第二相鄰子區塊包含在該當前子區塊右邊之一右邊子區塊。
  34. 如請求項27之方法，其進一步包含：自該複數個掃描類型判定該當前子區塊之一掃描類型，其中選擇該上下文型樣包含基於該經判定掃描類型來選擇該上下文型樣。
  35. 如請求項27之方法，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經水平地或垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  36. 如請求項27之方法，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經對角地、水平地及垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  37. 一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含一視訊編碼器，該視訊編碼器經組態以：產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素；針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中 每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者；基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素；且輸出該等經編碼有效值語法元素。
  38. 如請求項37之器件，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  39. 如請求項37之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊編碼器經組態以將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之一第一列，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  40. 如請求項37之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊編碼器經組態以將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語 法元素之一第一行，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  41. 如請求項37之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則為了指派上下文，該視訊編碼器經組態以將一相同上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素。
  42. 如請求項37之器件，其中該當前子區塊包含一4×4子區塊，且該區塊包含一8×8區塊。
  43. 如請求項37之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，其中該第一相鄰子區塊包含在該當前子區塊下方之一下方子區塊，且其中該第二相鄰子區塊包含在該當前子區塊右邊之一右邊子區塊。
  44. 如請求項37之器件，其中該視訊編碼器經組態以：自該複數個掃描類型判定該當前子區塊之一掃描類型，其中為了選擇該上下文型樣，該視訊編碼器經組態以：基於該經判定掃描類型來選擇該上下文型樣。
  45. 如請求項37之器件，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包含在經水平地或垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  46. 如請求項37之器件，其中該複數個二維上下文型樣中之一者包 含在經對角地、水平地及垂直地掃描時引起一相同一維向量之上下文。
  47. 一種用於編碼視訊資料之器件，該器件包含：用於產生用於一區塊之一當前子區塊之轉換係數的有效值語法元素的構件；用於針對用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的複數個掃描類型而自複數個二維上下文型樣選擇一上下文型樣的構件，其中該複數個二維上下文型樣對於該複數個掃描類型中每一者相同，且其中該等上下文型樣中每一者係與一或多個相鄰子區塊是否包括任何非零轉換係數之一條件相關聯；用於基於該選定上下文型樣而將上下文指派至該等轉換係數之該等有效值語法元素中每一者的構件；用於基於該等經指派上下文來上下文自適應性二進位算術寫碼(CABAC)編碼該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的構件；及用於輸出該等經編碼有效值語法元素的構件。
  48. 如請求項47之器件，其中該複數個掃描類型包含一水平掃描、一垂直掃描及一對角掃描。
  49. 如請求項47之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則用於指派上下文之該構件包含用於將一上下文指派至用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素 之一第一列的構件，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他列的上下文不同。
  50. 如請求項47之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊不包括任何非零轉換係數之該條件相關聯，則用於指派上下文之構件包含用於將一上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素之一第一行的構件，該上下文與用於該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值元素之其他行的上下文不同。
  51. 如請求項47之器件，其中該一或多個相鄰子區塊包含一第一相鄰子區塊及一第二相鄰子區塊，且其中若該選定上下文型樣係與該第一相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數且該第二相鄰子區塊包括至少一非零轉換係數之該條件相關聯，則用於指派上下文之該構件包含用於將一相同上下文指派至該當前子區塊之該等轉換係數之該等有效值語法元素的構件。
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