]IXU可被次划分为所谓的编码单元(CU)。编码单元总是正方形的且具有8X8样本 与LCU700的完整尺寸之间的尺寸。编码单元可被布置为一种树状结构，使得第一次划分可 发生为如图8所示，给出32x32样本的编码单元710;后续次划分可接着依选择性方式而发 生，以给出16x16样本的某些编码单元720(图9)及8X8样本的潜在的某些编码单元730(图 10)。总之，此程序可提供CU区块的内容调适的编码树状结构，其每一者可如LCU-般大或者 如8X8样本一般小。基于编码单元结构而出现输出视频数据的编码。
[0076]图11示意性示出了预测单元(PU)阵列。预测单元是基础单元，该基础单元用于携 载关于图像预测程序的信息、或者换言之，被加至熵编码残留图像数据以形成来自图5的设 备的输出视频信号的额外数据。通常，预测单元不限于正方形形状。只要编码单元大于最小 (8X8)大小，预测单元可以是其他形状，具体地，形成方形编码单元中的一个的一半的矩形 形状。目的是允许相邻预测单元的边界与图片中真实对象的边界(尽可能密切地)相匹配， 使得不同的预测参数能够应用于不同的真实对象。各个编码单元可含有一个或多个预测单 JL〇
[0077]图12示意性示出了变换单元(TU)阵列。变换单元是变换和量化程序的基础单元。 变换单元始终是正方形并且可采取从4X4到32x32样本的大小。各编码单元可含有一个或 多个变换单元。图12中的缩写SDIP-P表示所谓的短距离内预测分割。在此布置中，仅使用一 维变换，所以4xN区块通过N变换传递，其中，变换的输入数据是基于当前SDIP-P内的先前解 码的相邻区块及先前解码的相邻线的。
[0078] 变换矩阵
[0079]以下讨论涉及变换单元340和逆变换单元430的方面。应注意，如上所述，变换单元 存在于编码器中。逆变换单元存在于编码器的返回解码路径以及解码器的解码路径中。
[0080] 变换单元和逆变换单元旨在向空间频域提供互补变换并且从空间频域提供互补 变换。就是说，变换单元340作用于成组视频数据(或者从视频数据得到的数据，诸如以上讨 论的差异或剩余数据），并且生成对应的成组空间频率系数。逆变换单元430作用于成组空 间频率系数并且生成对应的成组视频数据。
[0081] 在实践中，变换实现为矩阵计算。由变换矩阵定义正向变换，并且通过变换阵列与 样品值阵列的矩阵相乘来实现变换以生成空间频率系数的对应阵列。在一些示例中，样品 阵列M由变换矩阵T左乘，并且随后结果由变换矩阵Tt的转换右乘。所以，输出系数阵列定义 为：
[0082] Τ·Μ·Ττ〇
[0083] 表示该类型的空间频率变换的矩阵类型的性能是矩阵的转换与其逆转换相同。所 以，原则上，正向和逆向变换矩阵是通过简单转换相关的。
[0084] 在提出的HEVC标准中，由于其存在于本申请的提交日中，所以变换仅定义为用在 解码器函数中的逆变换矩阵。编码器变换矩阵不限于此。解码器(逆)变换被限定为六位的 精确度。
[0085] 如上所述，原则上，能够获得正向（编码器)矩阵的合适组作为逆矩阵转换。然而， 只有当值表达为无限精确度时，才可应用正向矩阵与逆矩阵之间的关系。将值表达为有限 精确度(诸如六位)意味着转换不必是正向矩阵与逆矩阵之间的适当关系。
[0086] 应认识到，相比使用浮动点计算的相似单元，制造或实现整数-算数变换以及逆变 换单元更简单、更便宜、更快速、和/或处理器密度更小。因此，以下讨论的矩阵系数表达为 整数，该整数从实现变换(通过大量位(2的幂数））所需的实际值增大比例以允许所需的系 数精确度。如果需要，可通过过程中的另一阶段的移位(除以大量的2的幂数)来移除比例增 大(scaling-up)。换言之，实际变换系数与以下讨论的值成比例。
[0087] 6位逆变换矩阵
[0088] 本部分详细说明存在于所有解码器中的当前的HEVC标准的逆变换矩阵。
[0089] 4X4DST
[0090] 变换矩阵是图13中示出的形式，其中，每个字母表示相应的系数值，并且其中，根 据图14的表定义网格中的值。
[0091] 组合DCT矩阵
[0092] 为了便于实现，可描述单个32X32DCT矩阵M32,通过根据以下的二次采样从该矩阵 M32得到每个较小的NxNDCT矩阵Mn:
[0094]例如，根据要变换的数据阵列的尺寸，N可以是小于32(诸如4、8或16)的二的幂数。
[0095] 组合矩阵M32是图15中示出的形式，其中，再一次，不同字母表示相应的系数值。应 注意，相同字母的大写格式版本和小写格式版本表示不同系数，所以"A"表示的值与"a"表 示的值不同。
[0096] 根据图16中示出的表定义网格中的值。
[0097]正向变换矩阵的精确度的增加
[0098]结合以上讨论来阅读的本部分讨论了一种编码方法和设备，其用于使用各种水平 精确度的正向变换矩阵来编码视频数据值阵列。
[0099]该讨论的基础是：可通过使用匹配至标准逆矩阵的正向矩阵来获得改善结果，该 标准逆矩阵具有表达得高于六位的分辨率的系数。在系统编码高位深度视频数据（即，具有 大"位深度"的视频数据、或数据精确度表达为大量位，例如16位视频数据)时，尤其是这种 情况。本文中，根据视频数据值的位深度而选择变换矩阵的数据精确度是有用的。
[0100] 例如，以下讨论的矩阵值可适用于根据频率变换而频率变换视频数据值、通过矩 阵相乘程序(使用具有大于六位的数据精确度的变换矩阵)而生成频率变换值的阵列、具有 由以下讨论的值的至少一个子集定义的系数的变换矩阵、以及执行这种操作的频率变换单 元(诸如，单元340)。
[0101] 在一些实施方式中，使用，例如，具有N-2或N-3位的位深度或精确度的矩阵系数来 处理具有N位的位深度的视频数据是有用的。
[0102] 本文中，术语"匹配"暗示正向矩阵，当"匹配"用来补足标准逆矩阵时，其将给出低 于表达该精确度的其他正向矩阵的低级误差。在一些情况下，误差可最小；在其他情况下 中，误差可至少减轻。术语"误差"涉及(在正向变换和逆变换的链的环境中）提供为向正向 变换的输入的数据与产生作为逆变换的输出的对应数据之间的差值。
[0103] 4X4DST
[0104] 变换矩阵再次是图13中示出的形式，其中，根据图17a至图17c的表，通过矩阵精确 度定义网格中的值。应注意，尽管示出的值指示本技术的实施方式(就是说，可使用等于那 些数字的值），但是这些数字中的每一个可变化(例如)+/_2。本文中，每一行都涉及定义系 数的字母中的不同的一个。每一列都涉及矩阵系数的不同精确度或位深度。
[0105] 组合DCT矩阵
[0106] 再次，为了便于实现，可描述单个32X32DCT矩阵M32，通过根据以下的二次采样从 该矩阵M32得到每个较小的NXNDCT矩阵Mn:
[01 08]组合矩阵M32再次是图15中示意性示出的形式，但是，这次，根据图18a至图18c的 表，通过矩阵精确度定义网格中的值。应注意，尽管示出的值指示了本技术的实施方式，但 是这些数字中的每一个可变化+/-2。因此，可使用基本上等于表中的值的实际值，其中，术 语"基本上等于"意味着"+/-2的表值"。
[0109] 为了完整性，本文中呈现了从32X32矩阵得到的较小DCT矩阵。根据上表，通过矩 阵系数精确度定义每个网格中的值。
[0110] 4X4DCT 根据以上列出的方程式，将矩阵M4定义为组合矩阵M32的每第8行的前4个系数。在 图19中示出了这些系数。
[0112] 8X8DCT
[0113]根据以上列出的方程式，将矩阵M8定义为组合矩阵M32的每第4行的前8个系数。在 图20中示出了这些系数。
[0114] 16X16DCT
[0115]根据以上列出的方程式，将矩阵M16定义为组合矩阵M32的每偶数行的前16个系数。 在图21中示出了这些系数。
[0116]因此，根据列于附图所示的相关表上的值的数据精确度而选择系数值。
[0117]示例性结果
[0118]根据与逆变换相同的矩阵，标准HEVCVl实现过程同样使用正向转换。然而，由于 输入位深度增加，将正向变换与逆转换相匹配变得适当，否则因为由于以上讨论的原因，在 应用正向转换与其逆转换之间引入误差。此外，增加变换矩阵的有效固定位深度也变得适 当，再次因为，否则误差将开始变得巨大。在本技术的实施方式中，编码至N位输入数据(具 有高SNR)的编码器可使用至少3位(例如N-2位）的正向变换位深度(例如，以便提供小于视 频数据值的位深度的2或3位的偏移）。根据实现过程，这种编码器可以或不可以使用较低精 确性的正向变换位深度，用于低级输入位深度系统（例如，它能够降低电力，或者利用快速 软件实现过程）。
[0119] 因此，在实施方式中，正向变换单元340能操作以存储涉及(例如）图18a至图18c的 表的数据，并且根据使用中的内部视频位深度，从这些表的适当列中选择数据。
[0120] 以下描述的图形示出了（a)与通过使用匹配至6位逆变换的较高精确度正向变换 所获得的结果一起，参考性能使用标准6位逆变换作为其自身正向变换(提交时的当前标准 HEVCc模型）。以正在处理的视频数据的不同的相应位深度提供结果，并且该结果将系统性 能指示作为以分贝（dB)计的噪声比率(SNR)相对于以每秒千比特(kbps)计的比特率的信号 测量。根据指定的比特率和位深度，从视频的试验序列的编码以及随后的解码获得SNR测 量，并且从测试序列的平均值的误差得到该S