VVC/VTM：变换量化——Quantization

Dependent Scalar Quantization

HEVC中，根据8bit信号的取值范围，量化参数QP取值为0~51，为了向解码端传输量化参数，编码器会首先在PPS中传输一个起始的QP，然后再在条和CU层传送增量QP值。而在VTM中，QP取值范围扩展到0 ~ 63（相应的，init_qp_minus26的取值范围变为-(26+QpBdOffsetY ) 到37），且相应的起始QP改为在slice层传输。

VTM中使用了与HEVC相同的标量量化(scalar quantization)，但是对其进行了改进得到了一个新的概念——依赖性的标量量化(dependent scalar quantization，下文简称DQ)。在DQ中，重建过程中当前变换系数块的重建值（即反量化得到的值）取决于前一个变换系数块（反量化得到的值）的level（这里的前一个根据重建顺序决定）。与HEVC中传统的标量量化相比较，这个方法可以使得量化得到的用于变换的系数块在N维向量空间更紧密（N代表变换块中的变换系数的个数）。意味着对于固定大小的变换块，该方法减小了输入向量（量化前的块）和重建向量(反量化得到的块)之间误差，即减少了量化带来的失真。

为了达到上述目的，DQ主要做出了两点改进：1）定义了两种不同的标量量化器Q0和Q1，即对应了两种不同的重建像素；2）定义了两种不同的标量量化器之间的转换规则。

如下图所示，标量量化器的转换规则如下所示，K表示前一个变换系数的level，根据当前所在state和level计算得到下一个state。初始state设置为0.
代码中的标量量化器转换过程如下代码所示

      state = ( 32040 >> ((state<<2)+((level&1)<<1)) ) & 3;   // the 16-bit value "32040" represent the state transition table