經分層編碼位流結構的製作方法
2023-05-06 22:15:11 2
專利名稱：經分層編碼位流結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及數字視頻解碼，且更明確地說，涉及對視頻序列的塊標頭信息進行解碼。
背景技術：
可將數字視頻能力併入於廣泛範圍的裝置中，包括數位電視、數字直播系統、無線 通信裝置、無線廣播系統、個人數字助理(PDA)、膝上型或桌上型計算機、數字相機、數字記 錄裝置、視頻遊戲裝置、視頻遊戲控制臺、蜂窩式或衛星無線電電話等。數字視頻裝置實施 例如MPEG-2、MPEG-4或H. 264/MPEG-4第10部分(通常稱為高級視頻解碼(AVC))的視頻 壓縮技術，以更有效地發射及接收數字視頻。視頻壓縮技術執行空間及時間預測以減少或 移除視頻序列中所固有的冗餘。在視頻解碼中，視頻壓縮常常包括空間預測、運動估計及運動補償。幀內解碼依賴 於空間預測來減少或移除給定視頻幀內的視頻塊之間的空間冗餘。幀間解碼依賴於時間預 測來減少或移除視頻序列的連續視頻幀的視頻塊之間的時間冗餘。對於幀間解碼，視頻編 碼器執行運動估計以追蹤匹配視頻塊在兩個或兩個以上鄰近幀之間的移動。運動估計產生 運動向量，所述運動向量指示視頻塊相對於一個或一個以上參考幀中的對應預測視頻塊的 移位。運動補償使用運動向量來從參考幀定位及產生預測視頻塊。在運動補償之後，通過 從待解碼的原始視頻塊減去預測視頻塊而產生殘餘信息的塊。因此，殘餘信息量化預測視 頻塊與經解碼的視頻塊之間的差，以使得在識別預測視頻塊及殘餘信息後，即可在解碼器 處重建經解碼的視頻塊。視頻編碼器可應用變換、量化及熵解碼過程來進一步減小與殘餘信息的塊的通信 相關聯的位速率。熵解碼大體涉及應用算術碼或可變長度碼(VLC)來進一步壓縮由變換及 量化運算產生的殘餘係數。實例包括在一些編碼器中可用作替代熵解碼模式的內容自適應 二進位算術解碼(CABAC)及內容自適應可變長度解碼(CAVLC)。視頻解碼器使用針對塊中 的每一者的運動信息及殘餘信息來執行反運算以重建經編碼的視頻。
發明內容
本發明描述用於產生經分層編碼位流結構的技術，其採用視頻數據的經解碼單元 的視頻塊當中的標頭信息中的相關性。經配置以根據本發明的技術操作的視頻編碼器將切 片(或其它經解碼單元)的視頻塊的標頭信息與切片的視頻塊的殘餘信息分離。所述塊中 的每一者的標頭信息可包括多個標頭語法元素，例如塊類型語法元素、預測模式語法元素、 分割尺寸語法元素、運動向量語法元素、經解碼塊模式語法元素或其它類型的語法元素。視頻編碼器可基於標頭語法元素的類型而將塊的標頭語法元素布置成群組。舉例來說，視頻編碼器可將所述塊中的每一者的塊類型語法元素分組在一起，將所述塊中的每 一者的預測模式語法元素分組在一起，等等。視頻編碼器對語法元素的群組進行遊程長度 編碼以更好地採用切片的塊當中的標頭信息的相關性。對於切片的具有同一塊類型語法元 素的多個塊，舉例來說，視頻編碼器可將切片的塊的塊類型編碼為N的遊程，其中N為切片 中具有同一塊類型的連續塊的數目。
在編碼標頭語法元素的群組中的每一者之後，視頻編碼器可編碼用於切片的塊中 的每一者的殘餘信息。可將用於切片的塊的經編碼的標頭信息視為位流的一個「層」且可 將殘餘信息視為位流的另一「層」。換句話說，視頻編碼器可編碼與切片的塊的經編碼標頭 信息對應的第一位序列且編碼與切片的塊的經編碼殘餘信息對應的第二位序列。在一個方面中，一種對視頻數據進行編碼的方法包含在經編碼位流的第一位序列 中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進行編碼及在經編碼位流的第二位 序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼。在另一方面中，一種編碼裝置包含第一編碼模塊，其在經編碼位流的第一位序列 中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進行編碼；及第二編碼模塊，其在經 編碼位流的第二位序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼。在另一方面中，一種計算機可讀媒體包含致使處理器在經編碼位流的第一位序列 中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進行編碼且在經編碼位流的第二位 序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼的指令。在另一方面中，一種編碼裝置包含用於在經編碼位流的第一位序列中對視頻數據 的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進行編碼的裝置及用於在經編碼位流的第二位序 列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼的裝置。在另一方面中，一種對視頻數據進行解碼的方法包含對經編碼位流的第一位序列 進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息，對經編碼位流的第二位序列進行解 碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息，及使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信息與對應 標頭信息相關聯。在另一方面中，一種解碼裝置包含至少一個解碼器模塊，其對經編碼位流的第一 位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息，且對經編碼位流的第二位序 列進行解碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息；及標頭關聯模塊，其使所述多個視頻塊中 的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯。在另一方面中，一種計算機可讀媒體包含致使至少一個處理器執行以下操作的指 令對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息，對 經編碼位流的第二位序列進行解碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息，及使所述多個視頻 塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯。在另一方面中，一種解碼裝置包含用於對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲 得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息的裝置，用於對經編碼位流的第二位序列進行解碼 以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息的裝置，及用於使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信 息與對應標頭信息相關聯的裝置。本發明中所描述的技術可以硬體、軟體、固件或其任何組合來實施。如果以軟體來 實施，則可在處理器中執行所述軟體，所述處理器可指一個或一個以上處理器，例如微處理器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、或數位訊號處理器(DSP)，或其它等效集成或離散邏輯電路。最初可將包含用以執行所述技術的指令的軟體存儲於計算機可讀 媒體中且由處理器加載及執行。因此，本發明還預期包含致使處理器執行如本發明中所描述的多種技術中的任一 者的指令的計算機可讀媒體。在一些狀況下，計算機可讀媒體可形成可出售給製造商及/ 或用於裝置中的電腦程式產品的一部分。電腦程式產品可包括計算機可讀媒體，且在 一些狀況下還可包括封裝材料。在附圖及下文描述中闡述本發明的一個或一個以上方面的細節。本發明中所描述 的技術的其它特徵、目標及優點將從描述及圖式及從權利要求書顯而易見。
圖1為說明視頻編碼及解碼系統的框圖。圖2為說明視頻編碼器的實例的框圖。圖3為根據本發明的方面的經配置以產生經分層編碼位流的熵編碼單元的框圖。圖4為說明視頻解碼器的實例的框圖。圖5為說明根據本發明的方面的經配置以對經分層編碼位流進行解碼的實例熵 解碼單元的框圖。圖6為說明根據本發明的方面的經配置以對經交錯分層編碼位流進行解碼的另 一實例熵解碼單元的框圖。圖7A到圖7C說明實例經編碼位流結構。圖8為說明產生經分層編碼位流的熵編碼單元的實例操作的流程圖。圖9為說明對經分層編碼位流進行解碼的熵解碼單元的實例操作的流程圖。圖10為說明對經交錯分層編碼位流進行解碼的熵解碼單元的實例操作的流程 圖。
具體實施例方式本發明描述用於對視頻數據進行解碼的技術。視頻數據可為視頻序列的視頻幀 系列。視頻編碼器可將視頻幀中的每一者劃分成多個像素塊或變換係數塊(本文中稱作 「塊」)以便編碼視頻數據。視頻編碼器接著編碼所述視頻幀系列的塊中的每一者並輸出經 編碼位流。對於每一塊，舉例來說，視頻編碼器可編碼針對所述塊的標頭信息及針對所述塊 的殘餘信息。每一塊的標頭信息可包括識別塊的特定特性的多個語法元素，例如塊類型、預 測模式、分割尺寸、運動向量、經解碼塊模式、來自先前塊的量化參數的改變(Δ9Ρ)、變換尺 寸等等。標頭信息由解碼器使用以產生預測塊。每一塊的殘餘信息量化所述塊與一個或一 個以上預測塊之間的差，以使得在識別用於產生預測塊的標頭信息及殘餘信息後，即可在 解碼器處重建經解碼的視頻塊。常規視頻編碼器以逐塊方式編碼視頻塊。換句話說，常規視頻編碼器編碼第一塊 的標頭信息，隨後編碼第一塊的對應殘餘信息，且接著編碼第二塊的標頭信息，隨後編碼第 二塊的對應殘餘信息。常規視頻編碼器繼續以逐塊方式編碼視頻塊，直到經解碼單元(例 如，切片或幀)的所有塊經編碼為止。以此方式，可將常規視頻編碼器視為產生經逐塊編碼位流結構。
可使針對經解碼單元的多個塊的標頭信息空間相關。換句話說，切片(或其它經 解碼單元)的多個塊可包括類似塊標頭信息(即，相同標頭語法元素中的一者或一者以 上)。舉例來說，切片的多個塊可具有同一塊類型、同一 AQP等。通過利用此相關性，可通 過熵解碼器實現更好解碼效率。當熵解碼器使用算術解碼時，通常通過基於相鄰塊的同一 語法元素的值形成算術解碼上下文來採用此相關性。當熵解碼器使用可變長度解碼(VLC) 時，通常通過從相鄰塊的同一語法元素的值預測當前語法元素的值來採用此相關性。因為 常規視頻編碼器在逐塊基礎上編碼切片的視頻塊，所以常規視頻編碼器可能不能夠完全地 採用切片的塊當中的標頭信息的相關性。此對於熵解碼器使用可變長度解碼時的狀況尤其 適用。使用用於塊類型的標頭語法元素作為實例，即使多個連續塊具有同一塊類型，以VLC 模式操作的常規視頻編碼器仍可發送用於每一塊的1位旗標以指示塊類型與先前塊相同。 因此，使用VLC的常規視頻編碼器可每語法元素每塊地編碼至少一個位，以採用切片的塊 當中的標頭信息的相關性。本發明描述用於產生經分層編碼位流結構的技術。經配置以產生經分層編碼位流 結構的視頻編碼器可經配置以分組切片(或其它經解碼單元)的多個塊的標頭語法元素且 將經分組的標頭語法元素編碼在一起。視頻編碼器可對經分組的語法元素進行遊程長度編 碼以更好地採用切片的塊當中的標頭信息的相關性(即，跨越塊邊界)。對於切片的具有 同一塊類型的多個塊，舉例來說，視頻編碼器可將切片的塊的塊類型編碼為N的遊程，其中 N為切片中具有同一塊類型的連續塊的數目，而非如由常規視頻編碼器執行的每塊編碼一 位。本發明的技術(例如)與常規VLC技術相比較來說可導致編碼針對多個塊的塊 標頭信息所花費的位的數目減少。在上文的實例中，使用VLC的視頻編碼器可花費每塊小 於一位來編碼塊類型，而使用VLC的常規視頻編碼器將花費每塊至少一位來編碼同一塊類 型信息。使用算術解碼的視頻編碼器還可利用本發明中所描述的經分層編碼位流結構。對 於VLC與算術解碼兩者使用經分層編碼位流可提供VLC與算術解碼器之間的更均一位流結 構。另外，經分層位流結構提供標頭層及殘餘層上的不相等錯誤保護的機會。舉例來說，攜 載更重要信息的標頭層可具備比殘餘層好的錯誤保護。圖1為說明視頻編碼及解碼系統10的框圖。如圖1中所展示，系統10包括經由 通信信道16將經編碼的視頻數據發射到接收裝置14的源裝置12。通信信道16可包含任 何無線或有線通信媒體(例如，射頻(RF)頻譜或一個或一個以上物理髮射線)，或無線與有 線媒體的任何組合。通信信道16可形成基於包的網絡的一部分，例如區域網路、廣域網絡 或例如網際網路的全球網絡。通信信道16大體表示用於將經編碼的視頻數據從源裝置12發 射到接收裝置14的任何合適的通信媒體或不同通信媒體的集合。源裝置12產生用於發射到接收裝置14的經解碼的視頻數據。源裝置12可包括 視頻源18、視頻編碼器20及發射器22。源裝置12的視頻源18可包括視頻捕獲裝置(例 如，視頻相機)、含有先前捕獲的視頻的視頻檔案庫(video archive)，或從視頻內容提供者 饋送的視頻。作為另一替代，視頻源18可產生基於計算機圖形的數據作為源視頻，或直播 視頻與計算機產生的視頻的組合。在一些狀況下，如果視頻源18為視頻相機，則源裝置12 可形成所謂的相機電話或視頻電話。在每一狀況下，可由視頻編碼器20編碼經捕獲、經預先捕獲或計算機產生的視頻以用於經由發射器22及通信信道16從源裝置12發射到接收 裝置14。 視頻編碼器20接收來自視頻源18的視頻數據。從視頻源18所接收的視頻數據 可為視頻幀系列。視頻編碼器20對個別視頻幀內的像素塊(或變換係數塊)進行操作以 便編碼視頻數據。視頻塊可具有固定或變化的尺寸，且尺寸可根據指定解碼標準而不同。 在一些狀況下，每一視頻幀為經解碼單元，而在其它狀況下，可將每一視頻幀劃分成形成經 解碼單元的切片系列。換句話說，每一切片可為僅包括幀的視頻塊的一部分的經解碼單元。 可以多種方式中的任一者將視頻幀劃分成切片。舉例來說，可基於幀內的塊的空間位置而 將視頻幀劃分成切片，第一切片對應於視頻幀的頂部三分之一中的塊，第二切片對應於視 頻幀的中間三分之一中的塊且第三切片對應於視頻幀的底部三分之一中的塊。作為另一實 例，可將視頻幀分裂成兩個切片，其中每隔一塊屬於同一切片。此類切片分組常常被稱作 「棋盤形」切片。在又一實例中，切片可對應於經識別為視頻幀內的物體的視頻幀的位置內 的塊。還可使用用於將視頻幀劃分成切片的其它技術。可將常常被稱作宏塊(MB)的每一視頻塊布置成子塊。作為實例，國際電信聯盟 標準化部門(ITU-T)H. 264標準支持各種塊尺寸的幀內預測(例如，對於亮度分量來說為 16 X 16、8 X 8或4X 4，且對於色度分量來說為8X8)，以及各種塊尺寸的幀間預測(例如，對 於亮度分量來說為16X16、16X8、8X16、8X8、8X4、4X8及4X4，且對於色度分量來說為 對應定標的尺寸)。較小視頻塊可提供更好解析度，且可用於視頻幀的包括較高程度的細節 的位置。大體來說，可認為MB及各種子塊為視頻塊。因此，可認為MB為視頻塊，且如果MB 經分割或再分割，則可認為MB自身界定視頻塊的集合。另外，可認為切片為視頻塊的集合， 例如MB及/或子塊的集合。如所注意，每一切片可為視頻幀的可獨立解碼的單元。如果視 頻幀為經解碼單元(而非切片)，則還可認為視頻幀為視頻塊的集合，例如MB及/或子塊的
皇A
朱口 ο在視頻塊的基於幀內或基於幀間預測之後，視頻編碼器20可對視頻塊執行多個 其它操作。如將關於圖2進一步詳細描述，這些額外操作可包括變換操作(例如，用於 H. 264/AVC中的4X4或8X8整數變換或離散餘弦變換DCT)、量化操作及熵解碼操作(例 如，可變長度解碼(VLC)、二進位算術解碼或另一熵解碼技術)。視頻編碼器20根據本發明中所描述的技術對經解碼單元(例如，切片或幀)的多 個視頻塊進行編碼以產生經分層編碼位流結構。視頻編碼器20將由視頻編碼器20產生的 切片的視頻塊的標頭信息與由視頻編碼器20產生的切片的視頻塊的殘餘信息(S卩，殘餘系 數)分離。視頻編碼器20可將用於塊的標頭語法元素布置成群組。在一些狀況下，所述群 組中的每一者包括塊的特定語法元素的順序布置。舉例來說，塊類型語法元素的群組可包 括按以下次序的切片的第一塊的塊類型語法元素、切片的第二塊的塊類型語法元素、切片 的第三塊的塊類型語法元素等等。視頻編碼器20還可產生用於例如預測模式、分割尺寸、 運動向量、經解碼塊模式、Δ QP、變換尺寸等等的其它標頭語法元素的類似群組。視頻編碼器20使用遊程長度解碼而編碼標頭語法元素的群組中的每一者。對塊 標頭語法元素的群組進行遊程長度解碼允許視頻編碼器20採用切片的塊當中的標頭語法 元素的相關性。如果切片的前三個塊具有同一塊類型語法元素，則舉例來說，視頻編碼器20 可編碼長度為三的遊程來表示所述三個塊的塊類型而非單獨地在每一塊的個別標頭中編碼塊類型或1位旗標。結果，視頻編碼器20可更有效地編碼針對多個塊的塊標頭信息。在 一些例子中，視頻編碼器20可使用VLC來以類似於二進位算術解碼的解碼效率編碼標頭語 法元素。在編碼標頭語法元素的群組中的每一者之後，視頻編碼器20編碼針對切片的塊 中的每一者的殘餘信息。可將針對切片的塊的經編碼的標頭信息視為位流的一個「層」且 可將殘餘信息視為位流的另一「層」。換句話說，視頻編碼器20可編碼與切片的塊的經編碼 標頭信息對應的第一位序列(在本文中稱作「標頭層」)，且編碼與切片的塊的經編碼殘餘 信息對應的第二位序列(在本文中稱作「殘餘層」)。因此，如本文中所使用，術語「標頭層」 及「殘餘層」指經編碼分層位流內的不同位序列。在一些例子中，視頻編碼器20可在編碼及發射切片的對應殘餘層之前編碼及發射所述經編碼分層位流結構中的切片的標頭層。然而，在其它例子中，視頻編碼器20可在 編碼及發射切片的對應殘餘層之後編碼及發射經編碼分層位流結構中的切片的標頭層。在 任一狀況下，視頻編碼器20可另外編碼識別符，所述識別符指示經編碼分層位流結構從標 頭層轉變到殘餘層或從殘餘層轉變到標頭層的位置。源裝置12經由發射器22將經編碼的 視頻數據發射到接收裝置。接收裝置14可包括接收器24、視頻解碼器26及顯示裝置28。接收器24經由信 道16從源裝置12接收視頻數據的經編碼分層位流。視頻解碼器26解碼視頻數據的經分 層位流以獲得針對切片的塊的標頭信息及針對切片的塊的殘餘信息。視頻解碼器26可使 用經分層位流內指示從標頭層到殘餘層的轉變的位置的識別符來識別標頭層及殘餘層。視 頻解碼器26使切片的塊中的每一者的標頭信息(即，標頭語法元素)與殘餘信息相關聯。 視頻解碼器26通過使用標頭信息產生針對所述塊中的每一者的預測塊且將所述預測塊與 塊的對應殘餘信息組合來重建切片的視頻塊。接收裝置14可經由顯示裝置28將經重建的 視頻塊顯示給用戶。顯示裝置28可包含多種顯示裝置中的任一者，例如陰極射線管(CRT)、 液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器、發光二極體(LED)顯示器、有機LED顯示器或另一類型的 顯示單元。在一些狀況下，源裝置12與接收裝置14可以大體上對稱方式操作。舉例來說，源 裝置12與接收裝置14可各自包括視頻編碼及解碼組件。因此，系統10可支持視頻裝置 12、14之間的(例如)針對視頻串流、視頻廣播或視頻電話的單向或雙向視頻發射。視頻編碼器20及視頻解碼器26可根據例如運動圖片專家組(MPEG) _2、MPEG-4、 ITU-T H. 263或ITU-T H. 264/MPEG-4第10部分(高級視頻解碼(AVC))的視頻壓縮標準來 操作。儘管圖1中未展示，但在一些方面中，視頻編碼器20及視頻解碼器26可各自分別與 音頻編碼器及解碼器集成，且可包括適當MUX-DEMUX單元或其它硬體及軟體，以處理共同 數據流或單獨數據流中的音頻與視頻兩者的編碼。以此方式，源裝置12及接收裝置14可 對多媒體數據進行操作。如果適用，則MUX-DEMUX單元可遵守ITUH. 223多路復用器協議， 或例如用戶數據報協議(UDP)的其它協議。H. 264/MPEG-4AVC 標準由 ITU-T 視頻解碼專家組(VCEG)連同 IS0/IEC MPEG 制 定以作為稱為聯合視頻小組(JVT)的集體夥伴關係的產品。在一些方面中，本發明中所描 述的技術可應用於大體遵守H. 264標準的裝置。H. 264標準描述於ITU-T研究組的且注 明2005年3月的ITU-T推薦H. 264(用於一般視聽服務的高級視頻解碼(AdvancedVideoCoding for generic audiovisual services))中，其在本文中可稱作 H.264標準或H. 264 規範，或者H. 264/AVC標準或規範。在一些狀況下，視頻編碼器20及視頻解碼器26可經配置以支持用於空間、時間及 /或信噪比(SNR)可縮放性的可縮放視頻解碼(SVC)。編碼器20及解碼器26可通過支持基 礎層及一個或一個以上可縮放增強層的編碼、發射及解碼而支持各種程度的可縮放性。對 於可縮放視頻解碼，基礎層攜載具有基線質量級別的視頻數據。一個或一個以上增強層攜 載支持較高空間、時間及/或SNR級別的額外數據。可以比增強層的發射更可靠的方式來 發射基礎層。基礎層及增強層並非同一經解碼單元內的單獨位序列，如同標頭層及殘餘數 據層。替代地，使用物理層上的階層式調製來編碼基礎層及增強層，以使得可在同一載波或 副載波上發射基礎層及增強層，但不同發射特性導致不同包錯誤率(PER)。在一些方面中，對於視頻廣播，可將本發明中所描述的技術應用於增強型H. 264 視頻解碼，以用於使用於2007年7月出版為技術標準TIA-1099( 「FLO規範」)的僅 前向鏈路(FLO)空中接口規範(「用於陸上移動多媒體多播的僅前向鏈路空中接口規 範(Forward Link Only Air Interface Specification for Terrestrial Mobile MultimediaMulticast)")在陸上移動多媒體多播(TM3)系統中傳遞實時視頻服務。也就 是說，通信信道16可包含用於根據FLO規範等來廣播無線視頻信息的無線信息信道。FLO 規範包括界定位流語法及語義以及適合於FLO空中接口的解碼過程的實例。或者，可根據例如DVB_H(數字視頻廣播_手持型)、ISDB-T(綜合服務數字廣 播-陸上型)或DMB (數字媒體廣播)的其它標準來廣播視頻。因此，源裝置12可為移動 無線終端、視頻串流伺服器或視頻廣播伺服器。然而，本發明中所描述的技術不限於任何特 定類型的廣播、多播或點對點系統。在廣播的狀況下，源裝置12可向多個接收裝置廣播若 幹視頻數據信道，所述多個接收裝置中的每一者可類似於圖1的接收裝置14。因此，儘管圖 1中展示單一接收裝置14，但對於視頻廣播，源裝置12通常將同時向許多接收裝置廣播視 頻內容。在其它實例中，發射器22、通信信道16及接收器24可經配置以用於根據以下系 統通信包括乙太網、電話(例如，POTS)、電纜、電力線及光纖系統中的一者或一者以上的 任何有線或無線通信系統，及/或包含以下系統中的一者或一者以上的無線系統碼分多 址(CDMA或CDMA2000)通信系統，頻分多址(FDMA)系統，正交頻分多址(OFDM)系統，例如 GSM (全球移動通信系統)、GPRS (通用包無線電服務)或EDGE (增強型數據GSM環境)的 時分多址(TDMA)系統，TETRA (陸上集群無線電)行動電話系統，寬帶碼分多址(WCDMA)系 統，高數據速率IxEV-DO (第一代僅演進數據)或IxEV-DO黃金多播(Gold Multicast)系 統，IEEE802. 18系統，MediaFLO 系統，DMB系統，DVB-H系統，或用於在兩個或兩個以上裝 置之間數據通信的另一方案。視頻編碼器20及視頻解碼器26各自可經實施為一個或一個以上微處理器、數字 信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)、離散邏輯、軟體、硬 件、固件或其任何組合。視頻編碼器20及視頻解碼器26中的每一者可包括於一個或一個 以上編碼器或解碼器中，視頻編碼器20及視頻解碼器26中的任一者可作為組合編碼器/ 解碼器(CODEC)的部分而集成於相應移動裝置、訂戶裝置、廣播裝置、伺服器等中。另外，源 裝置12及接收裝置14各自可包括適當調製、解調製、頻率轉換、濾波及放大器組件以用於發射及接收經編碼的視頻，在適用時包括足以支持無線通信的射頻(RF)無線組件及天線。 然而，為易於說明，在圖1中將此類組件概述為源裝置12的發射器22及接收裝置14的接 收器24。 圖2為說明可對應於圖1的源裝置12的視頻編碼器的視頻編碼器20的實例的框 圖。視頻編碼器20可執行視頻幀內的塊的幀內解碼及幀間解碼。幀內解碼依賴於空間預 測來減少或移除給定視頻幀內的視頻數據中的空間冗餘。對於幀內解碼，視頻編碼器20使 用同一幀內已經解碼塊執行空間預測。幀間解碼依賴於時間預測來減少或移除視頻序列的 鄰近幀內的視頻中的時間冗餘。對於幀間解碼，視頻編碼器20執行運動估計以追蹤匹配視 頻塊在兩個或兩個以上鄰近幀之間的移動。如圖2中所展示，視頻編碼器20接收待編碼的視頻幀內的當前視頻塊。在圖2的 實例中，視頻編碼器20包括運動估計單元32、參考幀存儲件34、運動補償單元36、塊變換單 元38、量化單元40、反量化單元42、反變換單元44及熵編碼單元46。可將環內解塊濾波器 (未圖示)應用於經重建的視頻塊以移除結塊假影。視頻編碼器20還包括加法器48A及 48B( 「加法器48」)。圖2說明用於視頻塊的幀間解碼的視頻編碼器20的時間預測組件。 儘管為了易於說明在圖2中未展示，但視頻編碼器20還可包括用於一些視頻塊的幀內解碼 的空間預測組件。本發明的視頻塊編碼技術可相對於任何塊(例如，經幀內解碼的塊或經 幀間解碼的塊)的視頻數據來應用。為了執行時間預測，運動估計單元32將當前視頻塊與一個或一個以上鄰近視頻 幀中的塊相比較以產生一個或一個以上運動向量。當前視頻塊指代當前經解碼的視頻塊， 且可包含到視頻編碼器20的輸入。鄰近幀(其包括用於與當前視頻塊相比較的視頻塊) 可從參考幀存儲件34檢索。參考幀存儲件34可包含存儲一個或一個以上先前經編碼的幀 或先前經編碼的幀內的塊的任何類型的存儲器或數據存儲裝置。運動估計單元32識別鄰 近幀中提供用於當前視頻塊的最佳預測(通常從屬某一速率失真準則)的塊。可對可變尺 寸的塊執行運動估計，例如，16X16、16X8、8X16、8X8或更小塊尺寸。運動估計單元32產生運動向量(MV)(或在雙向預測的狀況下多個MV)，其指示當 前視頻塊與用於解碼當前視頻塊的經識別的預測塊之間的移位的量值及軌跡。運動向量可 具有二分之一或四分之一像素精確度，或者甚至更精細的精確度，從而允許視頻編碼器20 追蹤具有比整數像素位置高的精確度的運動且獲得更好預測塊。使用所得運動向量，運動 補償單元36通過運動補償而形成預測視頻塊。在整數像素精確度的狀況下，運動補償單元 36僅選擇由運動向量識別的位置處的塊作為預測塊。在分數像素精確度的狀況下，運動補 償單元36可執行內插以形成預測塊。視頻編碼器20通過在加法器48A處從當前視頻塊減去由運動補償單元36產生的 預測視頻塊(在幀間解碼的狀況下)產生殘餘信息(在圖2中標記為「RESID INFO」)。如 上所述，殘餘信息量化預測視頻塊與經解碼的當前視頻塊之間的差。塊變換單元38對殘餘 信息應用變換(例如，DCT或者4X4或8X8整數變換)以產生殘餘變換係數。量化單元 40量化殘餘變換係數以進一步減小位速率。在量化之後，反量化單元42及反變換單元44分別應用反量化及反變換以重建殘 餘信息(在圖2中標記為「RECON RESID」)。加法器48A將經重建的殘餘信息加到由運動 補償單元36產生的預測塊以產生用於存儲於參考幀存儲件34中的經重建的視頻塊。經重建的視頻塊可由運動估計單元32及運動補償單元36使用以編碼隨後視頻幀中的塊。熵編碼單元46從量化單元40接收針對當前視頻塊的經量化的殘餘係數形式的殘 餘信息。另外，熵編碼單元46接收針對當前視頻塊的塊標頭信息。標頭信息可包括(例 如)識別當前視頻塊的特定特性的多個標頭語法元素。針對經幀間解碼的塊的此標頭語法 元素可為從運動估計單元32所接收的當前視頻塊的一個或一個以上運動向量。當前視頻 塊的其它標頭語法元素可包括(例如)塊類型(幀間或幀內)、預測模式(針對經幀內譯 碼的塊的預測方向性或針對經幀間解碼的塊的前向/雙向預測)、分割尺寸(16 X16、8X8 等)、解碼塊模式(亮度及/或色度CBP)、AQP、變換尺寸等。可從視頻編碼器20內的其它 組件(圖2中未說明)接收其它標頭語法元素。在常規視頻編碼器中，逐塊地編碼針對每一視頻塊的標頭語法元素及針對每一視 頻塊的對應殘餘信息。換句話說，常規視頻編碼器編碼第一塊的標頭信息，隨後編碼第一塊 的對應殘餘信息，編碼第二塊的標頭信息，隨後編碼第二塊的對應殘餘信息等等，直到切片 的所有視頻塊經編碼及發射為止。以此方式，可將常規視頻編碼器視為產生逐塊編碼位流 結構，如關於圖6A更詳細描述。然而，針對切片的塊的標頭語法元素可空間相關。換句話說，切片的塊的至少一部 分可包括類似標頭信息(即，相同標頭語法元素中的一者或一者以上)。根據本發明的技 術，熵編碼單元46將切片的兩個或兩個以上塊的標頭信息編碼在一起，如下文詳細描述。 明確地說，熵編碼單元46將切片的視頻塊的標頭信息與切片的視頻塊的殘餘信息分離。熵 編碼單元46基於標頭語法元素的類型而將塊的標頭信息布置成群組。舉例來說，熵編碼單 元46可將每一塊的塊類型語法元素分組在一起成為第一群組，將每一塊的預測模式語法 元素分組在一起成為第二群組，針對語法元素中的每一類型依此類推。因此，語法元素的群 組中的每一者可包括連續塊的語法元素。在一個例子中，可順序地布置語法元素的此類群 組，以使得在第二群組之前發送第一群組，在第三群組之前發送第二群組，等等。在另一例 子中，可以交錯方式布置語法元素的此類群組。下文詳細描述兩種類型的標頭語法元素布 置。在標頭語法元素的分離及布置之後，熵編碼單元46使用遊程長度解碼而編碼所 述群組的標頭語法元素以產生標頭層。因此，標頭層包括一個以上塊的標頭信息。編碼一 個以上塊的標頭信息允許熵編碼單元46減少冗餘及更好地採用跨越切片的所述多個塊的 標頭信息的相關性(尤其當使用VLC時)。熵編碼單元46另外與標頭信息分離地編碼切片 的塊的殘餘信息。以此方式，熵編碼單元46不會順序地編碼每一塊的標頭信息，隨後編碼 對應塊的殘餘信息。替代地，熵編碼單元46編碼經分層位流結構中的塊，所述經分層位流 結構包括與切片的多個視頻塊的經編碼的標頭信息對應的第一位序列(即，標頭層)及與 切片的所述多個視頻塊的經編碼的殘餘信息對應的第二位序列(即，殘餘層)。熵編碼單元46可另外編碼識別經分層位流內發生從標頭層到殘餘層的轉變的位 置的指示符。熵編碼單元46可編碼多個不同類型的指示符以識別經編碼位流中層分離的 位置。舉例來說，熵編碼單元46可編碼某一長度的唯一位模式以識別此分離的位置。作 為另一實例，熵編碼單元46可編碼標頭層中的語法元素，所述語法元素指示標頭層的長度 (例如，以位為單位)。熵編碼單元46在對切片進行熵解碼之前等待產生針對切片的塊的標頭信息及殘餘信息。因此，在等待產生針對切片的塊的標頭信息及殘餘信息的同時，視頻編碼器20可 經歷某一延遲。此可能不適合於一些應用，例如需要實時編碼及/或當視頻編碼器20具有 有限存儲器資源時的應用。然而，對於例如不需要實時編碼(例如，視頻串流及視頻廣播) 或當視頻編碼器20具有豐富存儲器資源時的應用等其它應用，經分層位流布置提供相干 位流結構及高解碼效率的益處。對經分層位流結構中的切片的塊進行編碼允許熵編碼單元46改進解碼效率及更 好地採用切片的塊的標頭信息的相關性(當經配置以使用VLC時)。當熵編碼單元46經配 置以使用算術解碼時，其還可利用本發明中所描述的經分層編碼位流結構。針對VLC與算 術解碼兩者使用經分層編碼位流可提供VLC與算術解碼器之間的更均一位流結構。另外， 經分層位流結構提供標頭層及殘餘層上的不相等錯誤保護的機會。舉例來說，攜載更重要 信息的標頭層可具備比殘餘層好的錯誤保護。
在一些例子中，熵解碼單元46可結合逐塊位流結構使用本發明中所描述的經分 層位流結構。換句話說，熵解碼單元46可以經分層位流結構的形式編碼一些解碼單元且以 逐塊位流結構的形式編碼其它解碼單元。舉例來說，在包括一個基礎層位流及一個或一個 以上增強層位流的可縮放視頻位流中，可以逐塊位流結構的形式解碼基礎層位流，而可以 經分層位流結構的形式解碼增強層。此布置提供針對基礎層位流的向後兼容性(例如現存 H. 264/AVC解碼器可解碼基礎層)及針對增強層的較高解碼效率的益處。在此狀況下，熵編 碼單元46可在經解碼單元標頭(例如，切片標頭或者圖片級別或序列級別標頭)內包括旗 標以指示位流結構的類型(即，位流是布置於經分層結構中還是逐塊結構中)。以此方式， 熵解碼單元46可利用經分層編碼位流結構與經逐塊編碼位流結構兩者(例如，通過在所述 結構之間動態地切換)。儘管參考編碼幀的切片的塊來描述本發明中所描述的經分層編碼技術，但所述技 術可用於編碼經分層位流結構中的其它解碼單元的過程中。舉例來說，視頻編碼器20可 編碼經分層位流結構中的大於切片的經解碼單元(例如，一個以上切片、整個幀或整個序 列)。另外，本發明的技術可用於使用VLC或算術解碼而編碼經解碼單元。圖3為根據本發明的方面的經配置以產生經分層編碼位流的熵編碼單元46的框 圖。熵編碼單元46可駐留於圖1及圖2的視頻編碼器20內。熵編碼單元46接收針對多個 塊的塊數據且產生用於發射到另一裝置以用於解碼的經分層編碼位流。在圖3的實例中， 熵編碼單元46包括塊數據分離模塊50、標頭信息存儲器52、殘餘信息存儲器54、遊程長度 解碼(RLC)模塊58及可變長度解碼(VLC)模塊59。在操作中，塊數據分離模塊50接收用於切片的視頻塊的塊數據。隨著塊數據由視 頻編碼器20的其它組件(例如，量化單元20、運動估計單元32等)產生，塊數據分離模塊 50可接收針對切片的視頻塊的塊數據。所接收的針對每一塊的塊數據可包括殘餘信息(例 如，經量化的殘餘變換係數的形式)及標頭信息(例如，例如一個或一個以上運動向量、塊 類型、預測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、Δ9Ρ、變換尺寸等的一個或一個以上標頭語法元 素的形式)。塊數據分離模塊50將每一塊的殘餘信息與塊的標頭信息分離。塊數據分離模塊 50可(例如)將每一塊的殘餘信息存儲於殘餘信息存儲器56中且將每一塊的標頭信息存 儲於標頭信息存儲器52中。塊分離模塊50繼續接收針對切片的視頻塊的塊數據，將標頭信息與殘餘信息分離，且將分離的信息存儲於相應存儲器52、56中。在接收及分離切片的塊中的每一者的塊數據之後，標頭分組模塊54將切片的塊 的標頭信息分組以使用遊程長度解碼來採用切片的塊當中的標頭信息的相關性。標頭分組 模塊54可將所述塊中的每一者的相同標頭語法元素分組成同一群組。作為實例，假定切片 包括具有標頭信息的五個塊，所述標頭信息包括塊類型語法元素及△ QP語法元素，第一塊 具有等於零的塊類型及等於零的Δ9Ρ，第二塊具有等於零的塊類型及等於零的Δ9Ρ，第三 塊具有等於一的塊類型及等於零的Δ9Ρ，第四塊具有等於一的塊類型及等於零的Δ9Ρ，且 第五塊具有等於零的塊類型及等於一的AQP。在此實例中，標頭分組模塊54將所述塊的標 頭語法元素分組成兩個群組一個塊類型語法元素群組及一個AQP語法元素群組。RLC模塊58編碼標頭語法元素群組中的每一者的遊程以減少冗餘且採用切片的塊當中的標頭語法元素的相關性。在一個例子中，RLC模塊58可順序地編碼標頭語法元素 群組中的每一者。因此，RLC模塊58在編碼所述塊的第二語法元素的遊程之前順序地編碼 所述塊的第一標頭語法元素的遊程等等，直到RLC模塊58編碼所述塊的最後語法元素的遊 程為止。在上文的實例中，RLC模塊58在編碼所述五個塊的AQP語法元素的遊程之前順 序地編碼所述五個塊的塊類型語法元素的遊程。明確地說，RLC模塊58順序地編碼第一塊 類型遊程10，2}，隨後編碼第二塊類型遊程{1，2}，隨後編碼第三塊類型遊程{0，1}，隨後編 碼第一 AQP遊程{0，4}，隨後編碼第二 AQP遊程{1，1}。或者，RLC模塊58編碼切片的塊的標頭信息，以使得標頭語法元素的遊程在彼此 當中交錯。舉例來說，RLC模塊58可在編碼語法元素中的任一者的額外遊程之前編碼針對 每一語法元素的至少一個遊程。在此狀況下，參考上文具有塊類型及AQP語法元素的五塊 切片的實例，RLC模塊58編碼第一塊類型遊程{0，2}，隨後編碼第一 AQP遊程{0，4}，隨後 編碼第二塊類型遊程{1，2}，隨後編碼第三塊類型遊程{0，1}，隨後編碼第二 AQP遊程{1， 1}。以此方式，RLC模塊58在需要語法元素來解碼當前塊的位置中交錯語法元素的經編碼 的遊程，從而減小解碼器處使標頭語法元素與殘餘信息相關聯的複雜性。舉例來說，RLC模 塊58在編碼第二 Δ QP遊程之前編碼第二塊類型遊程，因為第一塊類型遊程比第一 Δ QP遊 程短。如果第一 Δ QP遊程比第一塊類型遊程短，則可在編碼第二塊類型遊程之前編碼第二 AQP遊程。以此方式，如果存在待編碼的額外遊程，則當同一語法元素的先前遊程已耗盡 (即，結束)時，RLC模塊58編碼語法元素的額外遊程。在一些例子中，熵編碼單元46可編 碼指示標頭層是以順序方式還是以交錯方式布置的旗標。在產生切片的塊的語法元素的遊程之後，VLC模塊59編碼語法元素的遊程以產生 經分層位流的標頭層。VLC模塊59另外與標頭信息分離地編碼所述多個塊中的每一者的殘 餘信息以產生經分層位流的殘餘層。以此方式，VLC模塊59編碼經分層位流以包括與所述 多個視頻塊的標頭信息對應的第一位序列及與所述多個視頻塊的殘餘信息對應的第二位 序列。VLC模塊59可使用一個或一個以上可變長度解碼表編碼標頭信息的語法元素的遊程 及殘餘信息。VLC模塊59可另外產生識別從針對特定切片的標頭層到殘餘層的轉變的位置的 指示符。在一個例子中，VLC模塊59可編碼指示標頭層的末尾的唯一位模式。或者，VLC模 塊59可編碼標頭層的開始處的語法元素，所述語法元素指示標頭層的長度(例如，以位為 單位)。此外，在熵編碼單元46可產生經分層位流結構與逐塊位流結構兩者的狀況下，VLC模塊59可在切片標頭內設定旗標以指示位流結構的類型(S卩，位流是布置於分層結構中還 是逐塊結構中)。儘管將圖3的熵編碼單元46描述為執行VLC，但所述技術可用於算術解碼。舉例 來說，熵編碼單元46可包括算術解碼模塊而非VLC模塊59。可對語法元素的遊程進行算 術解碼以產生經分層位流的標頭層且可獨立地對殘餘信息進行算術解碼以產生經分層位 流的殘餘層。或者，熵編碼單元46可使用VLC與算術解碼的組合來編碼標頭信息及殘餘信 息。舉例來說，可使用VLC來編碼標頭語法元素的遊程且可使用算術解碼來編碼殘餘信息， 或可使用算術解碼來編碼標頭語法元素的遊程且可使用VLC來編碼殘餘信息。
圖4為說明可對應於圖1的視頻解碼器的視頻解碼器26的實例的框圖。視頻解 碼器26可執行視頻幀內的塊的幀內解碼及幀間解碼。在圖4的實例中，視頻解碼器26包 括熵解碼單元60、運動補償單元62、反量化單元64、反變換單元66及參考幀存儲件68。視 頻解碼器26還包括加法器69，其將反變換單元66與運動補償單元62的輸出進行組合。圖 4說明視頻解碼器26的用於視頻塊的幀間解碼的時間預測組件。儘管圖4中未展示，但視 頻解碼器26還包括用於一些視頻塊的幀內解碼的空間預測組件(例如，空間預測模塊)。熵解碼單元60接收經編碼視頻位流且應用可變長度解碼技術(例如，使用一個或 一個以上可變長度解碼表)來解碼位流。如上文詳細描述，可將經編碼視頻位流布置為經 分層位流結構以更有效地採用切片的塊當中的標頭信息的相關性。舉例來說，所接收的位 流可包括與所述多個塊的標頭信息對應的第一位序列(即，標頭層)及與所述多個塊的殘 餘信息對應的第二位序列(即，殘餘層)。熵解碼單元60以相對於圖2的熵編碼單元46相 反的方式執行解碼，以便檢索切片的塊的殘餘信息及標頭信息。為確定哪個位序列對應於標頭信息及哪個位序列對應於殘餘信息，熵解碼單元60 檢測經分層位流內識別標頭層與殘餘層之間的轉變發生的位置的指示符。舉例來說，熵解 碼單元60可檢測指示經編碼位流正從標頭層轉變到殘餘層的唯一位模式。作為另一實例， 熵解碼單元60可檢測指示標頭層的長度(例如，以位為單位)的標頭語法元素。然而，熵 解碼單元60可檢測多個其它指示符來識別從標頭層到殘餘層的轉變。熵解碼單元60解碼標頭層及殘餘層並存儲經解碼的標頭語法元素及殘餘信息。 熵解碼單元60使針對每一塊的殘餘信息與所述塊的對應標頭語法元素相關聯。熵解碼單 元60可重新布置經解碼的標頭語法元素以分組屬於同一塊的語法元素。以此方式，熵解碼 單元60將塊數據重新布置成逐塊次序。在經順序分層位流的狀況下，舉例來說，熵解碼單 元60可解碼並存儲標頭信息，解碼並存儲殘餘信息，組裝針對每一塊的標頭信息與殘餘信 息，且將此信息提供到解碼單元的其它組件。然而，在經交錯分層位流的狀況下，熵解碼單 元60可在完全解碼整個標頭層及殘餘層之前開始重建切片的塊中的一些，如下文詳細描 述。視頻解碼器26使用標頭語法元素及殘餘信息逐塊地重建視頻的幀。標頭語法元 素可由視頻解碼器26使用以配置一個或一個以上組件。舉例來說，熵解碼單元60可將運 動向量及分割尺寸提供到運動補償單元62，將待在反量化期間使用的QP值提供到反量化 單元64等。視頻解碼器26的組件產生預測塊及殘餘塊，且將殘餘塊與預測塊進行組合以 重建視頻塊。對於每一經幀間解碼的塊，運動補償單元62接收來自熵解碼單元60的一個或一個以上運動向量及分割尺寸及來自參考幀存儲件68的一個或一個以上經重建的參考幀， 並產生預測塊(即，經運動補償的塊)。反量化單元64根據QP語法元素反量化(即，解量 化)經量化的殘餘係數。反變換單元66對經解量化的殘餘係數應用反變換(例如，反DCT 或者反4X4或8X8整數變換)以產生殘餘塊。加法器69將由運動補償單元62產生的預 測塊與來自反變換單元66的殘餘塊求和以形成經解碼塊。基於塊的視頻編碼有時可在經解碼的視頻幀的塊邊界處產生視覺上可感知的塊 效應(blockiness)。在所述狀況下，解塊濾波可使塊邊界平滑以減少或消除視覺上可感知 的塊效應。因而，還可應用解塊濾波器(未圖示)來濾波經解碼塊以便移除塊效應假影。在 任何任選解塊濾波之後，接著將經重建的塊放置於參考幀存儲件68中，參考幀存儲件68提 供用於運動補償的參考塊且還產生經解碼視頻以驅動顯示裝置(例如，圖1的裝置28)。圖5為說明根據本發明的一方面的經配置以解碼經分層編碼位流的實例熵解碼 單元60的框圖。熵解碼單元60可駐留於圖1及圖4的視頻解碼器26內。熵解碼單元60 接收切片的經分層編碼視頻位流並產生用於在重建視頻數據的過程中使用的針對切片的 塊的塊數據。在圖5的實例中，熵解碼單元60包括VLC解碼模塊72、RLC解碼模塊74、標 頭信息存儲器76、殘餘信息存儲器78及標頭關聯模塊79。VLC解碼模塊72解碼切片的分 層位流。如上所述，視頻編碼器20使用經分層位流 結構編碼切片，所述經分層位流結構包括與塊的經編碼標頭信息對應的第一位序列(即， 標頭層)及與塊的經編碼殘餘信息對應的第二位序列(即，殘餘層)。可在經分層位流內使 用一個或一個以上指示符識別從標頭層到殘餘層的轉變的位置。VLC解碼模塊72應用可變長度解碼技術(例如，使用一個或一個以上可變長度譯 碼錶)解碼標頭層及殘餘層。VLC解碼模塊72可(例如)使用一組解碼表來解碼標頭層且 使用另一組解碼表來解碼殘餘層。在檢測到從標頭層到殘餘層的轉變後，VLC解碼模塊72 即可選擇不同組的解碼表。可分別將經解碼標頭信息及殘餘信息存儲於標頭信息存儲器74 及殘餘信息存儲器78內。在執行標頭層的可變長度解碼之後，RLC解碼模塊74對標頭層進行遊程長度解碼 以獲得針對切片的塊的標頭信息。經解碼標頭信息包括基於語法元素的類型進行分組的多 個語法元素。在一個實例中，可對語法元素進行分組，以使得將針對切片的所有塊的第一類 型(例如，塊類型)的語法元素分組在一起，將針對切片的所有塊的第二類型(例如，預測 模式)的語法元素分組在一起，等等。以此方式，順序地布置經解碼標頭信息，以使得第一 類型的所有語法元素在第二類型的所有語法元素之前且第二類型的所有語法元素在第三 類型的所有語法元素之前，等等。或者，可使標頭信息的語法元素在彼此當中交錯。舉例來說，第一類型的語法元 素的第一子集可後跟隨有第二類型的語法元素的第一子集，第二類型的語法元素的第一子 集可後跟隨有第三類型的語法元素的第一子集，第三類型的語法元素的第一子集可後跟隨 有第一類型的語法元素的第二子集，等等。以此方式，使標頭語法元素的遊程在彼此當中交 錯。熵解碼單元60可識別指示標頭層的語法元素是以順序方式還是以交錯方式布置的旗 標。標頭關聯模塊79使切片的每一塊的殘餘信息與塊的標頭語法元素相關聯。舉例 來說，標頭關聯模塊79可使切片的第一塊的殘餘信息與經解碼標頭層的標頭語法元素中的每一者的第一值相關聯，使切片的第二塊的殘餘信息與標頭語法元素中的每一者的第二 值相關聯等等，直到使切片的塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭語法元素相關聯為止。隨著標頭關聯模塊79使塊的殘餘信息與對應標頭語法元素相關聯，標頭關聯模 塊79將所述塊的塊數據輸出到視頻解碼器的其它組件以用於所述塊的重建。在一些例子 中，標頭關聯模塊79可將塊數據的部分輸出到視頻解碼器的不同組件，如上文在圖4中所 描述。以此方式，標頭關聯模塊79將切片的塊數據改組成逐塊結構以用於視頻數據的重 建。 儘管將圖5的熵解碼單元60描述為執行VLC解碼，但所述技術同樣可用於算術譯 碼。舉例來說，熵解碼單元60可包括算術解碼模塊而非VLC解碼模塊72。可對經分層位流 的標頭層進行算術解碼以產生標頭語法元素的遊程且可獨立地對經分層位流的殘餘層進 行算術解碼以產生殘餘信息。或者，熵解碼單元60可使用VLC與算術解碼的組合來解碼標 頭信息及殘餘信息。圖6為說明根據本發明的方面的經配置以解碼經分層編碼位流的另一實例熵解 碼單元80的框圖。熵解碼單元80可駐留於圖1及圖4的視頻解碼器26內。熵解碼單元 80接收切片的經交錯分層編碼視頻位流並產生用於在重建視頻數據的過程中使用的針對 切片的塊的塊數據。在圖6的實例中，熵解碼單元80包括分割模塊82、標頭解碼模塊84、 殘餘解碼模塊85、標頭信息存儲器86、殘餘信息存儲器88及標頭關聯模塊89。分割模塊82接收切片的經分層位流且將經分層位流分成標頭層及殘餘層。如上 所述，視頻編碼器20可通過指示符來編碼切片，所述指示符識別從標頭層到殘餘層的轉變 的位置(例如，標頭層末尾處的唯一位序列或指示標頭層的長度的標頭語法元素)。分割模 塊82基於所述指示符而識別轉變的位置且將標頭層與殘餘層分離。分割模塊82將經編碼 標頭層提供給標頭解碼模塊84且將經編碼殘餘層提供給殘餘解碼模塊85。熵解碼單元80可執行切片的塊的同步逐塊解碼。標頭解碼模塊84解碼標頭層以 獲得(例如)一個或一個以上語法元素的形式的標頭信息，且將標頭語法元素存儲於標頭 信息存儲器86中。標頭解碼模塊84可使用VLC或算術解碼技術來獲得標頭語法元素的遊 程，且對所述遊程進行遊程長度解碼以獲得標頭語法元素。對經交錯分層位流進行布置，不 同標頭語法元素的遊程在彼此當中交錯。當語法元素的先前遊程結束時，同一語法元素的 隨後遊程出現。以此方式，在需要語法元素來解碼當前塊的位置處放置語法元素的經編碼 遊程，從而減小解碼器處使標頭語法元素與殘餘信息相關聯的複雜性。因此，標頭解碼模塊 84可在不解碼標頭語法元素的所有遊程的情況下解碼遊程以獲得針對切片的第一塊的標 頭語法元素。殘餘解碼模塊85解碼殘餘層以獲得(例如)變換係數的形式的殘餘信息，且將殘 餘係數存儲於殘餘信息存儲器88中。殘餘解碼模塊85可使用VLC或算術解碼技術解碼殘 餘層以獲得變換係數。殘餘解碼模塊85與標頭解碼模塊84可同時解碼殘餘層與標頭層。標頭關聯模塊89使切片的每一塊的殘餘信息與塊的標頭語法元素相關聯。舉例 來說，一解碼第一塊的殘餘信息及標頭信息，標頭關聯模塊89就可產生針對切片的第一塊 的塊數據。明確地說，標頭關聯模塊89使切片的第一塊的殘餘信息與經解碼標頭層的標頭 語法元素的第一遊程中的每一者的值相關聯。因此，在解碼標頭信息及殘餘信息的剩餘部 分之前，視頻解碼器26中的其它組件可開始重建切片的第一塊。隨著信息被解碼，標頭關聯模塊89繼續使殘餘信息與對應標頭語法元素相關聯。以此方式，標頭層的經交錯布置允 許視頻解碼器26以減少的延遲量及存儲標頭信息及殘餘信息所需的減少的存儲器量執行 對切片的塊的同步逐塊解碼。
圖7A到圖7C說明實例位流結構。圖7A說明實例逐塊位流結構90，且圖7B及圖 7C分別說明實例經分層位流結構92A及92B。對逐塊位流結構90進行布置，以使得順序地 編碼每一塊的標頭信息及對應殘餘信息。明確地說，對逐塊位流結構進行布置，以使得第一 塊(圖7A中標記為「MB 1」)的經編碼標頭信息94A後跟隨有塊MB 1的對應經編碼殘餘信 息96A，第二塊(圖7A中標記為「MB 2」)的經編碼標頭信息94B後跟隨有第二塊MB 2的 對應經編碼殘餘信息96B等等，直到最後塊(圖7A中標記為「MB η」)為止。如圖7Α中進一步說明，塊MB 1的標頭信息94Α包括標頭語法元素98Α1到 98Κ1 (統稱為「標頭語法元素98」)。標頭語法元素98可包括塊類型(幀間或幀內)、預測 模式(針對經幀內解碼塊的預測方向性或針對經幀間解碼塊的前向/後向/雙向預測)、分 割尺寸(16Χ16、8Χ8等)、運動向量、經解碼塊模式(CBP)、AQP、變換尺寸等。換句話說， 標頭語法元素98中的每一者可與不同語法元素對應。作為實例，語法元素QSA1可對應於塊 類型語法元素，語法元素QSB1可對應於預測模式語法元素，語法元素QSC1可對應於分割尺 寸語法元素且塊類型語法元素QSK1可對應於CBP語法元素。然而，標頭信息94A可包括更 多或更少的語法元素98。位流90的其它塊的經編碼標頭信息94還可包括標頭語法元素。 舉例來說，塊MB 2的經編碼標頭信息94B可包括標頭語法元素98A2到98K2 (圖7Α中未展 示)且塊MB η的經編碼標頭信息94Ν可包括標頭語法元素QSA1^IjgSKn(圖7Α中未展示)。 因此，在逐塊位流結構中，順序地編碼每一塊的標頭語法元素及對應殘餘信息。如上所述，塊MBl到MB η可具有針對相同標頭語法元素中的一者或一者以上的同 一值。舉例來說，所述塊的第一部分可具有塊類型語法元素的同一值且所述塊的第二部分 可具有AQP語法元素的同一值。因為逐塊位流90是在逐塊基礎上布置(即，塊的經順序 編碼標頭信息94後跟隨有同一塊的對應殘餘信息96)，所以逐塊位流90可能不能夠完全利 用所述塊當中的標頭信息的相關性。使用針對塊類型的標頭語法元素作為實例，即使多個 連續塊具有同一塊類型，如果熵解碼器使用VLC解碼且從先前塊類型預測當前塊類型，則 在每一塊的經編碼標頭信息94內包括至少1位旗標以表示塊類型語法元素。舉例來說，為 1的1位旗標指示當前塊類型與先前塊類型相同；另一方面，為0的1位旗標指示當前塊類 型不同於先前塊類型，在所述狀況下，還需要對當前塊類型進行解碼。因此，發送每語法元 素98每塊至少一個位以利用塊當中的標頭信息的相關性。圖7Β說明根據本發明的一方面的包括標頭層及殘餘層的經順序分層位流結構 92Α。標頭層包括所有塊的經編碼在一起的經編碼標頭信息以減少冗餘及更好地利用跨越 塊的標頭信息的相關性。如圖7Β中所說明，標頭層包括經順序布置的經編碼語法元素遊程 99Α到99Κ(統稱為「SE遊程99」)。經編碼標頭語法元素遊程99Α包括針對所有塊的同一 類型的經遊程長度解碼的標頭語法元素。明確地說，經編碼標頭SE遊程99Α包括針對塊MB 1的標頭語法元素98、、塊MB 2的98Α2等到塊MB η的語法元素98Αη的一個或一個以上經 編碼遊程，經編碼標頭SE遊程99Β包括針對塊MB 1的標頭語法元素98Bi、塊MB 2的98B2 等到塊MB η的語法元素98Bn的一個或一個以上遊程，等等。因此，經順序分層位流結構92A 包括經順序布置的標頭語法元素的類型中的每一者的SE遊程99。殘餘層包括針對塊中的每一者的經編碼殘餘數據。圖7C說明包括標頭層及殘餘層的經交錯分層位流結構92B。經交錯分層位流結構92B的標頭層包括經編碼標頭信息，其中不同標頭語法元素的SE遊程99在標頭層內交 錯。此被稱作標頭層的經交錯布置。如圖7C中所說明，標頭層包括SE遊程99ApSE遊程 99Bi到SE遊程99K1;後跟隨有SE遊程99Χ2，等等。SE遊程99Ai為針對語法元素98A的第 一遊程的經編碼遊程。語法元素98A指包括語法元素98、、98Α2、…、98Αη&群組。換句話 說，語法元素98Αρ98Α2、...、98An共同被稱作語法元素98A。同樣，SE遊程99Bi到SE遊程 QQK1分別為針對語法元素98B到98K的第一遊程的經編碼遊程。語法元素98B及98K分別 指包括語法元素98BP98BP ...、98Bn&98K1、98K2、…、98Kn的集體群組。SE遊程99Χ2為 針對具有最短第一遊程的語法元素的第二遊程的經編碼遊程。舉例來說，如果語法元素98Β 的第一遊程99Bi為最短第一遊程，則SE遊程99X2為語法元素98B的第二遊程。然而，如果 語法元素98K的第一遊程99Ki為最短語法元素，則SE遊程99X2為語法元素98K的第二遊 程。因此，標頭層可包括其它語法元素98中的任一者的任何第二經編碼遊程之前的針對每 一語法元素的至少一個經編碼SE遊程99。此允許解碼器在完全解碼整個標頭層及殘餘層 之前開始重建切片的塊，如下文詳細描述。以此方式，可布置經交錯分層位流結構92B，不同標頭語法元素的SE遊程99在標 頭層內交錯，以使得當語法元素中的一者的遊程耗盡(即，結束)時，編碼針對同一語法元 素的下一個遊程(如果存在遊程的話)。因而，基於所述遊程中的每一者的值而動態地布 置經交錯分層位流結構92B，而非為固定結構。儘管將圖7C的經交錯分層位流結構92B展 示為僅包括一個第二遊程，但經交錯分層位流結構92B可包括針對所有語法元素或語法元 素的任何部分的第二遊程。另外，標頭語法元素可包括針對所有標頭語法元素或標頭語法 元素的任何部分的額外遊程(例如，第三遊程、第四遊程、第五遊程等)。在標頭語法元素 的先前遊程結束的位置處以交錯方式編碼標頭語法元素的額外遊程。因而，視標頭語法元 素的遊程的長度而定，標頭語法元素的第三遊程可在不同標頭語法元素的第二遊程之前出 現，等等。經順序分層位流結構92A及經交錯分層位流結構92B還包括識別從標頭層到殘餘 層的轉變發生的位置的指示符97。儘管在圖7B及圖7C中所說明的實例中指示符97位於 轉變處，但在其它例子中，指示符97可為標頭層的開始處的指示標頭層的長度的標頭語法元素。圖8為說明產生經分層編碼位流的熵編碼單元46的實例操作的流程圖。熵編碼 單元46接收針對切片的視頻塊的塊數據(100)。熵編碼單元46可從視頻編碼器20的其它 組件(例如，量化單元40或運動估計單元32)接收塊數據。所接收的塊數據可包括殘餘信 息(例如，經量化的殘餘係數的形式)及標頭信息(例如，例如一個或一個以上運動向量、 塊類型、預測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、Δ9Ρ、變換尺寸等的一個或一個以上標頭語法 元素的形式)。塊數據分離模塊50將塊的標頭信息與塊的殘餘信息分離(102)。塊數據分離模塊 50可將標頭信息及殘餘信息存儲於一個或一個以上存儲器模塊中(104)。在一些例子中， 存儲器模塊可為單獨存儲器模塊。在其它例子中，存儲器模塊可為同一存儲器模塊。熵編碼單元46確定塊是否為切片的末尾(106)。當塊並非切片的最後塊時，熵編碼單元接收針對隨後塊的塊數據，將隨後塊的標頭信息與隨後塊的殘餘信息分離，並存儲 分離的塊信息。當塊為切片的最後塊時，標頭分組模塊54布置切片的塊的標頭信息以使用遊程 長度解碼來利用切片的塊當中的標頭信息的相關性(108)。標頭分組模塊54可基於標頭語 法元素的類型而將塊中的每一者的標頭語法元素分組成群組。舉例來說，標頭分組模塊可 將塊的塊類型語法元素分組成塊類型語法元素群組。標頭分組模塊54還可產生針對例如 預測模式、分割尺寸、運動向量、CBP、QP、變換尺寸等的其它標頭語法元素的類似群組。熵編碼單元46將切片的塊的標頭信息編碼成標頭層(110)。舉例來說，RLC模塊 58對標頭語法元素群組中的每一者進行遊程長度編碼以減少冗餘且利用切片的塊當中的 標頭語法元素的相關性。在一個例子中，RLC模塊58編碼塊的第一標頭語法元素的遊程，隨後編碼塊的第二語法元素的遊程等等，直到RLC模塊58編碼塊的最後語法元素的遊程為 止。或者，RLC模塊58編碼標頭語法元素的遊程，以使得各種標頭語法元素的遊程在彼此 當中交錯。在產生切片的塊的語法元素的遊程之後，VLC模塊59編碼語法元素的遊程以產 生經分層位流的標頭層。熵編碼單元46還可編碼識別標頭層的末尾的指示符(112)。在一個例子中，VLC 模塊59可編碼指示標頭層的末尾的唯一位模式。或者，VLC模塊59可編碼標頭層的開始 處的語法元素，所述語法元素指示標頭層的長度(例如，以位為單位)。熵編碼單元46還編碼塊中的每一者的殘餘信息以產生經分層位流的殘餘層 (114)。熵編碼單元46可使用VLC或算術解碼來編碼殘餘信息。以此方式，熵編碼單元產 生經分層編碼位流，所述位流包括與塊的標頭信息對應的第一位序列及與塊的殘餘信息對 應的第二位序列。熵編碼單元46發射經分層編碼位流(116)。圖9為說明解碼經分層編碼位流的熵解碼單元60的實例操作的流程圖。熵解碼 單元60接收切片的經分層編碼視頻位流(120)。熵解碼單元60解碼位流的標頭層以獲得 切片的塊的標頭語法元素(122)。VLC解碼模塊72應用可變長度解碼技術(例如，使用一 個或一個以上可變長度解碼表)來解碼標頭層。在執行標頭層的可變長度解碼之後，RLC解 碼模塊74對標頭層進行遊程長度解碼以獲得針對切片的塊的標頭信息。經解碼標頭信息包括基於語法元素的類型進行分組的多個語法元素。在一個實例 中，可分組語法元素，以使得將針對切片的所有塊的第一類型(例如，塊類型)的語法元素 分組在一起，將針對切片的所有塊的第二類型(例如，預測模式)的語法元素分組在一起， 等等。或者，可使標頭信息的語法元素在彼此當中交錯。舉例來說，可在編碼語法元素中的 任一者的額外遊程之前編碼針對每一語法元素的至少一個遊程。當語法元素的先前遊程結 束時，編碼同一語法元素的額外遊程。以此方式，在需要語法元素來解碼當前塊的位置中編 碼語法元素的額外遊程，從而減小解碼器處使標頭語法元素與殘餘信息相關聯的複雜性。 熵解碼單元60存儲標頭語法元素(124)熵解碼單元60檢測識別從標頭層到殘餘層的轉變的指示符(126)。在檢測到從標 頭層到殘餘層的轉變後，VLC解碼模塊72即解碼位流的殘餘層(128)。在一些例子中，VLC 解碼模塊72可選擇不同組的解碼表來解碼殘餘層。VLC解碼模塊72存儲殘餘信息(130)。標頭關聯模塊79使切片的第一塊的殘餘信息與所述塊的標頭語法元素相關聯 (132)。舉例來說，標頭關聯模塊79可使切片的第一塊的殘餘信息與經解碼標頭層的標頭語法元素中的每一者的第一值相關聯。熵解碼單元60將塊的塊數據輸出到視頻解碼器26 的其它組件以用於塊的重建(134)。在一些例子中，標頭關聯模塊79可將塊數據的部分輸 出到視頻解碼器的不同組件，如上文在圖4中所描述。熵解碼單元60確定塊是否為切片的末尾(136)。當塊並非切片的最後塊時，熵解 碼單元60使切片的隨後塊的殘餘信息與隨後塊的標頭語法元素相關聯。當塊為切片的最 後塊時，熵解碼單元60等待接收另一經分層編碼位流。圖10為說明解碼經交錯分層編碼位流的熵解碼單元80的實例操作的流程圖。熵 解碼單元80接收切片的經交錯分層編碼視頻位流(140)。熵解碼單元80檢測經交錯分層 位流中識別標頭層與殘餘層之間的轉變的指示符(142)。熵解碼單元80將 位流分割成標頭 層及殘餘層(144)。熵解碼單元80將經編碼標頭層提供給標頭解碼模塊84且將經編碼殘 餘層提供給殘餘解碼模塊85 (146)。熵解碼單元80解碼位流的標頭層以獲得切片的塊的標頭語法元素(146)。熵解碼 單80的標頭解碼模塊84可使用VLC或算術解碼技術來獲得標頭語法元素的遊程，且對所 述遊程進行遊程長度解碼以獲得標頭語法元素。對經交錯分層位流進行布置，不同標頭語 法元素的遊程在彼此當中交錯。當語法元素的先前遊程結束時，同一語法元素的隨後遊程 出現。以此方式，在需要語法元素來解碼當前塊的位置處放置語法元素的經編碼遊程，從而 減小解碼器處使標頭語法元素與殘餘信息相關聯的複雜性。熵解碼單元80將位流的一部 分的經解碼標頭語法元素存儲於標頭信息存儲器86中(148)。熵解碼單80解碼殘餘信息以獲得殘餘變換係數(150)。熵解碼單元85的殘餘解 碼模塊85使用VLC或算術解碼技術解碼殘餘層以獲得殘餘變換係數。熵解碼單元80將殘 餘變換係數存儲於殘餘信息存儲器88中(152)。熵解碼單元80同時解碼殘餘層與標頭層， 由此減少解碼延遲及由於存儲針對整個經解碼單元(例如，切片)的經解碼標頭信息及殘 餘信息而招致的存儲器要求。熵解碼單元80使切片的第一塊的殘餘信息與所述塊的對應標頭語法相關聯以產 生針對第一塊的塊數據(154)。熵解碼單80輸出針對第一塊的塊數據以用於由熵解碼單元 80的其它組件重建第一塊(156)。舉例來說，一解碼第一塊的殘餘信息及標頭信息，標頭關 聯模塊89就可產生針對切片的第一塊的塊數據。換句話說，在熵解碼單元80仍在解碼標 頭信息及殘餘信息的剩餘部分的同時，標頭關聯模塊89可產生針對第一塊的塊數據。熵解碼單元80確定塊是否為切片的末尾(158)。當塊並非切片的最後塊時，隨後 塊的殘餘信息及標頭語法元素一可用，熵解碼單元80就使切片的隨後塊的殘餘信息與隨 後塊的標頭語法元素相關聯。以此方式，標頭層的經交錯布置允許熵解碼單80執行切片的 塊的同步逐塊解碼，具有減少量的延遲及存儲器要求。當塊為切片的最後塊時，熵解碼單元 80等待接收另一經分層編碼位流。本發明中所描述的技術可以硬體、軟體、固件或其任何組合來實施。經描述為模塊 或組件的任何特徵可一起實施於集成邏輯裝置中或作為離散但可共同操作的邏輯裝置單 獨實施。如果以軟體來實施，則可至少部分通過包含指令的計算機可讀媒體來實現所述技 術，所述計算機可讀媒體在經執行時，執行上文所描述的方法中的一者或一者以上。計算機 可讀媒體可形成電腦程式產品的部分，其可包括封裝材料。計算機可讀媒體可包含例如 同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)的隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、非易失性隨機存取存儲器(NVRAM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)、快閃記憶體、磁性或光學 數據存儲媒體等。另外或替代地，所述技術可至少部分通過計算機可讀通信媒體來實現，所 述計算機可讀通信媒體以指令或數據結構的形式攜載或傳達代碼且可由計算機來存取、讀 取及/或執行。 代碼可由一個或一個以上處理器來執行，例如一個或一個以上數位訊號處理器 (DSP)、通用微處理器、專用集成電路(ASIC)、現場可編程邏輯陣列(FPGA)或其它等效集成 或離散邏輯電路。因此，如本文中所使用的術語「處理器」可指上述結構中的任一者或適合 於實施本文中所描述的技術的任何其它結構。另外，在一些方面中，可將本文中所描述的功 能性提供於經配置以用於編碼及解碼的專用軟體模塊或硬體模塊內，或併入於組合的視頻 編碼器-解碼器(CODEC)中。已描述本發明的各種實施例。這些及其它實施例均在所附權利要求書的範圍內。
權利要求
一種對視頻數據進行編碼的方法，所述方法包含在經編碼位流的第一位序列中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進行編碼；以及在所述經編碼位流的第二位序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼。
2.根據權利要求1所述的方法，其中對所述多個視頻塊的所述標頭信息進行編碼包含 對所述多個視頻塊的所述標頭信息進行遊程長度解碼。
3.根據權利要求1所述的方法，其中所述標頭信息包括針對所述多個視頻塊中的每一 者的多個不同類型的標頭語法元素，所述方法進一步包含將所述多個視頻塊的所述標頭信 息布置成標頭語法元素群組，所述群組中的每一者包括來自所述多個視頻塊中的每一者的 所述不同類型的標頭語法元素中的一者的標頭語法元素。
4.根據權利要求3所述的方法，其中在經編碼位流的所述第一位序列中對所述多個視 頻塊的標頭信息進行編碼包含順序地對所述標頭語法元素群組中的每一者的遊程進行編 碼以產生所述第一位序列。
5.根據權利要求3所述的方法，其中在經編碼位流的所述第一位序列中對所述多個視 頻塊的標頭信息進行編碼包含使所述標頭語法元素群組的若干部分的經編碼遊程在所述 第一位序列內交錯。
6.根據權利要求5所述的方法，其中使所述標頭語法元素群組的若干部分的經編碼遊 程在所述第一位序列內交錯包含在對所述標頭語法元素群組中的任一者的第二遊程進行 編碼之前對所述標頭語法元素群組中的每一者的第一遊程進行編碼。
7.根據權利要求6所述的方法，其進一步包含在對其它標頭語法元素群組中的任一者 的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中具有最短第一遊程的一者的第二遊 程進行編碼。
8.根據權利要求3所述的方法，其中所述標頭語法元素包括以下至少一者塊類型、預 測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、運動向量、來自先前塊的量化參數的改變(AQP)及變換 尺寸。
9.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含在所述第二位序列之前發射所述第一位 序列。
10.根據權利要求1所述的方法，其進一步包含對指示符進行編碼，所述指示符識別所 述經編碼位流內從所述第一位序列到所述第二位序列的轉變發生的位置。
11.根據權利要求10所述的方法，其中對所述指示符進行編碼包含對所述轉變的所述 位置處的唯一位序列及指示所述第一位序列的長度的語法元素中的一者進行編碼。
12.根據權利要求1所述的方法，其中所述經解碼單元包含第一經解碼單元，所述第一 經解碼單元包括所述多個視頻塊的所述經編碼標頭信息作為所述第一位序列及所述多個 視頻塊的所述經編碼殘餘信息作為所述第二位序列，所述方法進一步包含逐塊地對第二經 解碼單元進行編碼，以使得所述第二經解碼數據單元的每一塊的標頭信息後跟隨有對應塊 的所述殘餘信息。
13.根據權利要求1所述的方法，其中所述經解碼單元包含切片及幀中的一者。
14.根據權利要求1所述的方法，其中對所述標頭信息及所述殘餘信息中的至少一者 進行編碼包含使用可變長度解碼或算術解碼對所述標頭信息及所述殘餘信息中的至少一者進行編碼。
15.一種編碼裝置，其包含第一編碼模塊，其在經編碼位流的第一位序列中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻 塊的標頭信息進行編碼；以及第二編碼模塊，其在所述經編碼位流的第二位序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進 行編碼。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中所述第一編碼模塊包含對所述多個視頻塊的所 述標頭信息進行遊程長度解碼的遊程長度解碼模塊。
17.根據權利要求15所述的裝置，其中所述標頭信息包括針對所述多個視頻塊中的每 一者的多個不同類型的標頭語法元素，所述裝置進一步包含將所述多個視頻塊的所述標頭 信息布置成標頭語法元素群組的標頭分組模塊，所述群組中的每一者包括來自所述多個視 頻塊中的每一者的所述不同類型的標頭語法元素中的一者的標頭語法元素。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中所述第一編碼模塊順序地對所述標頭語法元素 群組中的每一者的遊程進行編碼以產生所述第一位序列。
19.根據權利要求18所述的裝置，其中所述第一編碼模塊使所述標頭語法元素群組的 若干部分的經編碼遊程在所述第一位序列內交錯。
20.根據權利要求19所述的裝置，其中所述第一編碼模塊在對所述標頭語法元素群組 中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中的每一者的第一遊程進 行編碼。
21.根據權利要求20所述的裝置，其中所述第一編碼模塊在對其它標頭語法元素群組 中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中具有最短第一遊程的一 者的第二遊程進行編碼。
22.根據權利要求17所述的裝置，其中所述標頭語法元素包括以下至少一者塊類型、 預測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、運動向量、來自先前塊的量化參數的改變(AQP)及變 換尺寸。
23.根據權利要求15所述的裝置，其進一步包含在所述第二位序列之前發射所述第一 位序列的發射器。
24.根據權利要求15所述的裝置，其中所述第一編碼模塊對指示符進行編碼，所述指 示符識別所述經編碼位流內從所述第一位序列到所述第二位序列的轉變發生的位置。
25.根據權利要求24所述的裝置，其中所述第一編碼模塊對所述轉變的所述位置處的 唯一位序列及指示所述第一位序列的長度的語法元素中的一者進行編碼。
26.根據權利要求15所述的裝置，其中所述經解碼單元包含第一經解碼單元，所述第一經解碼單元包括所述多個視頻塊的所 述經編碼標頭信息作為所述第一位序列及所述多個視頻塊的所述經編碼殘餘信息作為所 述第二位序列，且所述第一及第二編碼模塊中的至少一者逐塊地對第二經解碼單元進行編碼，以使得所 述第二經解碼數據單元的每一塊的標頭信息後跟隨有對應塊的所述殘餘信息。
27.根據權利要求15所述的裝置，其中所述經解碼單元包含切片及幀中的一者。
28.根據權利要求15所述的裝置，其中所述裝置包含無線通信裝置。
29.根據權利要求15所述的裝置，其中所述編碼裝置使用可變長度解碼或算術解碼中 的一者對數據進行編碼。
30.一種計算機可讀媒體，其包含致使處理器執行以下操作的指令在經編碼位流的第一位序列中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息進 行編碼；以及在所述經編碼位流的第二位序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼。
31.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器對所述多個視頻塊 的所述標頭信息進行編碼的指令包含致使所述處理器對所述多個視頻塊的所述標頭信息 進行遊程長度解碼的指令。
32.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其中所述標頭信息包括針對所述多個視 頻塊中的每一者的多個不同類型的標頭語法元素，所述計算機可讀媒體進一步包含致使所 述處理器將所述多個視頻塊的所述標頭信息布置成標頭語法元素群組的指令，所述群組中 的每一者包括來自所述多個視頻塊中的每一者的所述不同類型的標頭語法元素中的一者 的標頭語法元素。
33.根據權利要求32所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器在經編碼位流的所 述第一位序列中對所述多個視頻塊的標頭信息進行編碼的指令包含致使所述處理器順序 地對所述標頭語法元素群組中的每一者的遊程進行編碼以產生所述第一位序列的指令。
34.根據權利要求32所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器在經編碼位流的所 述第一位序列中對所述多個視頻塊的標頭信息進行編碼的指令包含致使所述處理器使所 述標頭語法元素群組的若干部分的經編碼遊程在所述第一位序列內交錯的指令。
35.根據權利要求34所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器使所述標頭語法元 素群組的若干部分的經編碼遊程在所述第一位序列內交錯的指令包含致使所述處理器在 對所述標頭語法元素群組中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組 中的每一者的第一遊程進行編碼的指令。
36.根據權利要求35所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使所述處理器在對其它 標頭語法元素群組中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中具有 最短第一遊程的一者的第二遊程進行編碼的指令。
37.根據權利要求32所述的計算機可讀媒體，其中所述標頭語法元素包括以下至少一 者塊類型、預測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、運動向量、來自先前塊的量化參數的改變 (AQP)及變換尺寸。
38.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使所述處理器在所述第 二位序列之前發射所述第一位序列的指令。
39.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使所述處理器對指示符 進行編碼的指令，所述指示符識別所述經編碼位流內從所述第一位序列到所述第二位序列 的轉變發生的位置。
40.根據權利要求39所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器對所述指示符進行 編碼的指令包含致使所述處理器對所述轉變的所述位置處的唯一位序列及指示所述第一 位序列的長度的語法元素中的一者進行編碼的指令。
41.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其中所述經解碼單元包含第一經解碼單元，所述第一經解碼單元包括所述多個視頻塊的所述經編碼標頭信息作為所述第一位序列 及所述多個視頻塊的所述經編碼殘餘信息作為所述第二位序列，所述計算機可讀媒體進一 步包含致使所述處理器逐塊地對第二經解碼單元進行編碼以使得所述第二經解碼數據單 元的每一塊的標頭信息後跟隨有對應塊的所述殘餘信息的指令。
42.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其中所述經解碼單元包含切片及幀中的 「"者 ο
43.根據權利要求30所述的計算機可讀媒體，其中致使所述處理器對所述標頭信息及 所述殘餘信息中的至少一者進行編碼的指令包含使用可變長度解碼或算術解碼對所述標 頭信息及所述殘餘信息中的至少一者進行編碼的指令。
44.一種編碼裝置，其包含用於在經編碼位流的第一位序列中對視頻數據的經解碼單元的多個視頻塊的標頭信 息進行編碼的裝置；以及用於在所述經編碼位流的第二位序列中對所述多個視頻塊的殘餘信息進行編碼的裝置。
45.根據權利要求44所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置對所述多個視頻塊的所 述標頭信息進行遊程長度解碼。
46.根據權利要求44所述的裝置，其中所述標頭信息包括針對所述多個視頻塊中的每 一者的多個不同類型的標頭語法元素，所述裝置進一步包含用於將所述多個視頻塊的所述 標頭信息布置成標頭語法元素群組的裝置，所述群組中的每一者包括來自所述多個視頻塊 中的每一者的所述不同類型的標頭語法元素中的一者的標頭語法元素。
47.根據權利要求46所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置順序地對所述標頭語法 元素群組中的每一者的遊程進行編碼以產生所述第一位序列。
48.根據權利要求46所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置使所述標頭語法元素群 組的若干部分的經編碼遊程在所述第一位序列內交錯。
49.根據權利要求48所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置在對所述標頭語法元素 群組中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中的每一者的第一遊 程進行編碼。
50.根據權利要求49所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置在對其它標頭語法元素 群組中的任一者的第二遊程進行編碼之前對所述標頭語法元素群組中具有最短第一遊程 的一者的第二遊程進行編碼。
51.根據權利要求45所述的裝置，其中所述標頭語法元素包括以下至少一者塊類型、 預測模式、分割尺寸、經解碼塊模式、運動向量、來自先前塊的量化參數的改變(Δ9Ρ)及變 換尺寸。
52.根據權利要求44所述的裝置，其進一步包含用於在所述第二位序列之前發射所述 第一位序列的裝置。
53.根據權利要求44所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置對指示符進行編碼，所 述指示符識別所述經編碼位流內從所述第一位序列到所述第二位序列的轉變發生的位置。
54.根據權利要求53所述的裝置，其中所述標頭信息編碼裝置對所述轉變的所述位置 處的唯一位序列及指示所述第一位序列的長度的語法元素中的一者進行編碼。
55.根據權利要求44所述的裝置，其中所述經解碼單元包含第一經解碼單元，所述第 一經解碼單元包括所述多個視頻塊的所述經編碼標頭信息作為所述第一位序列及所述多 個視頻塊的所述經編碼殘餘信息作為所述第二位序列，所述裝置進一步包含用於逐塊地對 第二經解碼單元進行編碼以使得所述第二經解碼數據單元的每一塊的標頭信息後跟隨有 對應塊的所述殘餘信息的裝置。
56.根據權利要求44所述的裝置，其中所述經解碼單元包含切片及幀中的一者。
57.根據權利要求44所述的裝置，其中所述編碼裝置使用可變長度解碼或算術解碼中 的一者對數據進行編碼。
58.一種對視頻數據進行解碼的方法，所述方法包含對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息；對所述經編碼位流的第二位序列進行解碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息；以及使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯。
59.根據權利要求58所述的方法，其中使所述多個視頻塊中的每一者的所述殘餘信息 與對應標頭信息相關聯包含使所述多個視頻塊中的每一者的所述殘餘信息與多個對應標 頭語法元素相關聯。
60.根據權利要求58所述的方法，其進一步包含檢測所述經編碼位流內的指示符，所 述指示符識別所述第一位序列結束且所述第二位序列開始的位置。
61.根據權利要求58所述的方法，其進一步包含使用相應塊的所述殘餘信息及所述對 應標頭信息重建所述經解碼單元的所述視頻塊中的每一者。
62.根據權利要求61所述的方法，其中重建所述視頻塊中的每一者包含一對所述相應 標頭信息及殘餘信息進行解碼就重建所述經解碼單元的每一視頻塊。
63.根據權利要求61所述的方法，其中重建所述視頻塊中的每一者包含在對所述經譯 碼單元的所述兩個位序列的剩餘部分進行解碼的同時重建所述經解碼單元的每一視頻塊。
64.根據權利要求58所述的方法，其中對所述第一位序列進行解碼以獲得標頭信息及 對所述第二位序列進行解碼以獲得殘餘信息包含同時對所述第一位序列及所述第二位序 列進行解碼。
65.一種解碼裝置，其包含至少一個解碼器模塊，其對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多 個視頻塊的標頭信息且對所述經編碼位流的第二位序列進行解碼以獲得所述多個視頻塊 的殘餘信息；以及標頭關聯模塊，其使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯。
66.根據權利要求65所述的裝置，其中所述標頭關聯模塊使所述多個視頻塊中的每一 者的所述殘餘信息與多個對應標頭語法元素相關聯。
67.根據權利要求65所述的裝置，其中所述至少一個解碼器檢測所述經編碼位流內的 指示符，所述指示符識別所述第一位序列結束且所述第二位序列開始的位置。
68.根據權利要求65所述的裝置，其進一步包含用於使用相應塊的所述殘餘信息及所 述對應標頭信息重建所述經解碼單元的所述視頻塊中的每一者的裝置。
69.根據權利要求68所述的裝置，其中所述相應標頭信息及殘餘信息一經解碼，所述 重建裝置就重建所述經解碼單元的所述視頻塊中的每一者。
70.根據權利要求68所述的裝置，其中在所述解碼模塊對所述第一位序列的一部分進 行解碼以獲得所述經解碼單元的第二視頻塊的標頭信息的同時，所述重建裝置重建所述經 解碼單元的第一視頻塊。
71.根據權利要求65所述的裝置，其中所述裝置包含無線通信裝置。
72.根據權利要求65所述的裝置，其中所述至少一個解碼器模塊同時對所述第一位序 列及所述第二位序列進行解碼。
73.一種計算機可讀媒體，其包含致使至少一個處理器執行以下操作的指令對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信息；對所述經編碼位流的第二位序列進行解碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息；以及使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯。
74.根據權利要求73所述的計算機可讀媒體，其中致使所述至少一個處理器使所述多 個視頻塊中的每一者的所述殘餘信息與對應標頭信息相關聯的指令包含致使所述至少一 個處理器使所述多個視頻塊中的每一者的所述殘餘信息與多個對應標頭語法元素相關聯 的指令。
75.根據權利要求73所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使所述至少一個處理器 檢測所述經編碼位流內的指示符的指令，所述指示符識別所述第一位序列結束且所述第二 位序列開始的位置。
76.根據權利要求73所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使所述至少一個處理器 使用所述相應塊的所述殘餘信息及所述對應標頭信息重建所述經解碼單元的所述視頻塊 中的每一者的指令。
77.根據權利要求76所述的計算機可讀媒體，其中所述致使所述至少一個處理器重建 所述視頻塊中的每一者的指令包含所述相應標頭信息及殘餘信息一經解碼就重建所述經 解碼單元的每一視頻塊的指令。
78.根據權利要求76所述的計算機可讀媒體，其中所述致使所述至少一個處理器重建 所述視頻塊中的每一者的指令包含在對所述第一位序列的一部分進行解碼以獲得所述經 解碼單元的第二視頻塊的標頭信息的同時重建所述經解碼單元的第一視頻塊的指令。
79.根據權利要求73所述的計算機可讀媒體，其進一步包含致使至少一個處理器同時 對所述第一位序列及所述第二位序列進行解碼的指令。
80.—種解碼裝置，其包含用於對經編碼位流的第一位序列進行解碼以獲得經解碼單元的多個視頻塊的標頭信 息且對所述經編碼位流的第二位序列進行解碼以獲得所述多個視頻塊的殘餘信息的裝置； 以及用於使所述多個視頻塊中的每一者的殘餘信息與對應標頭信息相關聯的裝置。
81.根據權利要求80所述的裝置，其中所述關聯裝置使所述多個視頻塊中的每一者的 所述殘餘信息與多個對應標頭語法元素相關聯。
82.根據權利要求80所述的裝置，其進一步包含用於檢測所述經編碼位流內的指示符 的裝置，所述指示符識別所述第一位序列結束且所述第二位序列開始的位置。
83.根據權利要求80所述的裝置，其進一步包含用於使用相應塊的所述殘餘信息及所 述對應標頭信息重建所述經解碼單元的所述視頻塊中的每一者的裝置。
84.根據權利要求83所述的裝置，其中所述相應標頭信息及殘餘信息一經解碼，所述 重建裝置就重建所述經解碼單元的每一視頻塊。
85.根據權利要求83所述的裝置，其中在所述解碼裝置對所述第一位序列的一部分進 行解碼以獲得所述經解碼單元的第二視頻塊的標頭信息的同時，所述重建裝置重建所述經 解碼單元的第一視頻塊。
86.根據權利要求80所述的裝置，其中所述解碼裝置同時對所述第一位序列及所述第 二位序列進行解碼。
全文摘要
本發明描述用於產生經分層編碼位流結構的技術，所述經分層編碼位流結構採用視頻數據的經解碼單元的視頻塊當中的標頭信息內的相關性。經配置以根據本發明的所述技術操作的視頻編碼器將切片(或其它經解碼單元)的視頻塊的標頭信息與所述切片的所述視頻塊的殘餘信息分離。所述視頻編碼器對所述視頻塊的所述標頭信息進行遊程長度編碼以更好地採用所述切片的所述塊當中的所述標頭信息的相關性。在對所述切片的所述塊的所述標頭信息進行編碼之後，所述視頻編碼器對所述切片的所述塊中的每一者的所述殘餘信息進行編碼。所述視頻編碼器發射所述經編碼標頭信息作為第一位序列且發射所述經編碼殘餘信息作為第二位序列。
文檔編號H04N7/26GK101868978SQ200880111236
公開日2010年10月20日 申請日期2008年10月10日 優先權日2007年10月12日
發明者葉琰, 拉胡爾·潘查爾, 馬爾塔·卡切維奇 申請人:高通股份有限公司