一种编码器、解码器及去块滤波器的边界强度的对应推导方法与流程
相关申请案交叉申请
本申请要求于2018年12月7日递交的申请号为第62/776,491号、发明名称为“一种编码器、解码器和去块滤波自适应的对应方法(anencoder,adecoderandcorrespondingmethodsofdeblockingfilteradaptation)”的美国临时专利申请案，以及于2019年1月14日递交的申请号为第62/792,380号、发明名称为“一种编码器、解码器和去块滤波器自适应的相应方法(anencoder,adecoderandcorrespondingmethodsofdeblockingfilteradaptation)”的美国临时专利申请案的权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
本申请(公开)的实施例大体上涉及图像处理领域，更具体地涉及一种编码器、解码器以及去块滤波器的边界强度的对应推导方法。
背景技术：
视频译码(视频编码和解码)广泛用于数字视频应用，例如广播数字电视、互联网和移动网络上的视频传播、视频聊天和视频会议等实时会话应用、dvd和蓝光光盘、视频内容采集和编辑系统以及可携式摄像机的安全应用。
即使在视频较短的情况下也需要对大量的视频数据进行描述，当数据要在带宽容量受限的通信网络中发送或以其它方式发送时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩，然后在现代电信网络中发送。由于内存资源可能有限，当在存储设备中存储视频时，视频的大小也可能成为问题。视频压缩设备通常在信源侧使用软件和/或硬件，以在发送或存储之前对视频数据进行译码，从而减少用来表示数字视频图像所需的数据量。然后，压缩数据在目的地侧由用于对视频数据进行解码的视频解压缩设备接收。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下，需要改进压缩和解压缩技术，这些改进的技术在几乎不牺牲图像质量的前提下提高压缩比。
技术实现要素：
本申请实施例提供独立权利要求所述的编解码装置和方法。
前述和其它目标通过独立权利要求请求保护的主题实现。其它实现方式通过从属权利要求、说明书以及附图是显而易见的。
第一方面，本发明涉及译码方法。所述译码包括解码或编码。所述方法包括：确定两个块中的至少一个块是否是通过ciip(或者mh)进行预测的块，其中，所述两个块包括第一块(q块)和第二块(p块)，且所述两个块与边界相关联。所述方法还包括：当所述两个块中的至少一个块是通过ciip预测的块时，将所述边界的边界强度(boundarystrength，bs)设置为第一值；或者，当所述两个块均不是通过ciip的块时，将所述边界的边界强度设置为第二值。
根据本发明第一方面的方法可由根据本发明第二方面的装置执行。根据本发明第二方面的装置，包括确定单元，用于确定两个块中的至少一个块是否通过联合帧间帧内预测(combinedinter-intraprediction，ciip)进行预测，其中，所述两个块包括第一块(q块)和第二块(p块)，且所述两个块与边界相关联。根据本发明第二方面的装置还包括设置单元，用于当所述两个块中的至少一个块通过ciip进行预测时，将所述边界的边界强度(boundarystrength，bs)设置为第一值；或者，当所述两个块均未通过ciip进行预测时，将所述边界的边界强度设置为第二值。
根据本发明第二方面的方法的其它特征和实现方式直接取决于根据本发明第一方面的装置的特征和实现方式。
根据第三方面，本发明涉及解码视频流的装置，包括处理器和存储器。所述存储器存储指令，所述指令使得所述处理器执行根据第一方面的方法。
根据第四方面，本发明涉及编码视频流的装置，包括处理器和存储器。所述存储器存储指令，所述指令使得所述处理器执行根据第一方面的方法。
根据第五方面，提供一种存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令执行时，使得一个或多个处理器译码视频数据。所述指令使所述一个或多个处理器执行根据第一方面或第二方面或第一方面任何可能实施例的方法。
根据第六方面，本发明涉及包括程序代码的计算机程序，所述程序代码在计算机上运行时执行根据第一方面或第一方面任何可能实施例的方法。
根据本发明的实施例，当所述两个块中的至少一个块是通过ciip预测的块时，将所述边界强度设置为所述第一值(例如，设置为2)，这增加了通过ciip进行预测的块边缘去块滤波的几率。
附图和下文详细描述一个或多个实施例。其它特征、目标和优点通过描述、附图和权利要求是显而易见的。
附图说明
下文将参考以下附图详细描述本发明实施例，其中：
图1a为用于实现本发明实施例的示例性视频译码系统的框图；
图1b为用于实现本发明实施例的另一种视频译码系统示例的框图；
图2为用于实现本发明实施例的视频编码器示例的框图；
图3为用于实现本发明实施例的视频解码器示例结构的框图；
图4为编码装置或解码装置示例的框图；
图5为另一编码装置或解码装置示例的框图；
图6a示出了在cu内通过联合帧间帧内预测(combinedinter-intraprediction，ciip)进行预测的所有子块边界示例；
图6b示出了边界的p和q块示例；
图7示出了实施例1的bs推导过程示例；
图8示出了vvc中bs推导过程示例；
图9示出了实施例2的bs推导过程示例；
图10示出了实施例3的bs推导过程示例；
图11示出了与8×8像素点网格重叠(对齐)的cu内所有子块边缘的去块操作示例；
图12示出了与4×4像素点网格重叠的cu内所有子块边缘的去块操作示例；
图13为用于边界强度推导过程的装置示例结构的框图；
图14为实现内容分发服务的内容供应系统3100示例结构的框图；
图15为终端设备示例结构的框图。
以下如果没有关于相同附图标记的具体注释，相同的附图标记是指相同或至少功能上等效的特征。
具体实施方式
以下描述中，参考形成本公开一部分并以说明之方式示出本发明实施例的具体方面或可使用本发明实施例的具体方面的附图。应理解，本发明实施例可在其它方面中使用，并可包括附图中未描绘的结构或逻辑变化。因此，以下详细描述不应以限制性的意义来理解，且本发明的范围由所附权利要求书界定。
例如，应理解，结合所描述方法的揭示内容可以同样适用于用于执行所述方法的对应设备或系统，且反之亦然。例如，如果描述一个或多个具体方法步骤，则对应的设备可以包含如功能单元等一个或多个单元，来执行所描述的一个或多个方法步骤(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或多个单元，其中每个都执行多个步骤中的一个或多个)，即使附图中未明确描述或说明这种一个或多个单元。另一方面，例如，如果基于如功能单元等一个或多个单元描述具体装置，则对应的方法可以包含一个步骤来执行一个或多个单元的功能(例如，一个步骤执行一个或多个单元的功能，或多个步骤，其中每个执行多个单元中一个或多个单元的功能)，即使附图中未明确描述或说明这种一个或多个步骤。进一步，应理解的是，除非另外明确提出，本文中所描述的各示例性实施例和/或方面的特征可以相互组合。
视频译码通常是指对构成视频或视频序列的图像序列进行的处理。在视频译码领域，术语“帧(frame)”或“图像(picture/image)”可以用作同义词。视频译码(或通常称为译码)包括视频编码和视频解码两部分。视频编码在源侧执行，通常包括处理(例如，通过压缩)原始视频图像以减少表示该视频图像所需的数据量(从而更高效地存储和/或传输)。视频解码在目的地侧执行，通常包括相对于编码器作逆处理，以重建视频图像。实施例涉及的视频图像(或总称为图像)“译码”应理解为涉及视频图像或视频序列的“编码”或“解码”。编码部分和解码部分的组合也称为编解码(编码和解码，codec)。
在无损视频译码的情况下，可以重建原始视频图像，即经重建视频图像具有与原始视频图像相同的质量(假设存储或传输期间没有传输损耗或其它数据丢失)。在有损视频译码的情况下，通过例如量化执行进一步压缩，来减少表示视频图像所需的数据量，而解码器侧无法完全重建视频图像，即经重建视频图像的质量相比原始视频图像的质量较低或较差。
几个视频译码标准属于“有损混合型视频编解码”(即，将像素点域中的空间和时间预测与变换域中用于应用量化的2d变换编码结合)。视频序列的每个图像通常分割成不重叠的块集合，通常在块层级上进行编码。换句话说，编码器侧通常在块(视频块)级处理即编码视频，例如，通过空间(帧内)预测和时间(帧间)预测来产生预测块，从当前块(当前处理或待处理的块)减去预测块得到残差块，在变换域变换残差块并量化残差块，以减少待传输(压缩)的数据量，而解码器侧将相对于编码器的逆处理部分应用于经编码或经压缩块，以重建用于表示的当前块。另外，编码器重复解码器的处理步骤，使得编码器和解码器生成相同的预测(例如帧内预测和帧间预测)和/或重建像素，用于处理，即编码后续块。
在视频译码系统10的以下实施例中，根据图1至图3描述了视频编码器20和视频解码器30。
图1a为示例性译码系统10的示意性框图，例如可以使用本申请技术的视频译码系统10(或简称为译码系统10)。视频译码系统10的视频编码器20(或简称为编码器20)和视频解码器30(或简称为解码器30)表示可以用于执行根据本申请中描述的各种示例的技术的设备示例。
如图1a所示，译码系统10包括源设备12，源设备12用于将编码图像13等编码数据21提供给用于对编码数据13进行解码的目的设备14。
源设备12包括编码器20，另外即可选地，可包括图像源16、预处理器(或预处理单元)18，例如图像预处理器18，以及通信接口或通信单元22。
图像源16可以包括或可以是任何类型的图像捕获设备，例如用于捕获真实世界图像的相机，和/或任何类型的图像生成设备，例如用于生成计算机动画图像的计算机图形处理器，或用于获取和/或提供真实世界图像、计算机动画图像(例如，屏幕内容、虚拟现实(virtualreality，vr)图像和/或其任何组合(例如，增强现实(augmentedreality，ar)图像)的任何其它设备。图像源可以是存储上述图像中的任意图像的任何类型的内存或存储器。
与预处理器18和预处理单元18执行的处理不同的是，图像或图像数据17也可以称为原始图像或原始图像数据17。
预处理器18用于接收(原始)图像数据17，对图像数据17进行预处理，得到预处理图像19或预处理图像数据19。例如，预处理器18执行的预处理可以包括修剪(trimming)、颜色格式转换(例如，从rgb到ycbcr)、颜色校正或去噪。可以理解的是，预处理单元18可以为可选组件。
视频编码器20用于接收预处理图像数据19并提供经编码图像数据21(例如，下面将基于图2作进一步描述)。
源设备12的通信接口22可以用于接收经编码图像数据21，并通过通信信道13将经编码图像数据21(或其任何进一步处理的版本)发送到另一设备，例如目的地设备14或任何其它设备，用于存储或直接重建。
目的地设备14包括解码器30(例如，视频解码器30)，另外即可选地，可包括通信接口或通信单元28、后处理器32(或后处理单元32)和显示设备34。
目的地设备14的通信接口28用于直接从源设备12或从存储设备等任意其它源设备接收经编码图像数据21(或其它任意处理后的版本)，例如存储设备为编码图像数据存储设备，并将经编码图像数据21提供给解码器30。
通信接口22和通信接口28可用于藉由源设备12和目的地设备14之间的直接通信链路或藉由任何类别的网络传输或接收经编码图像数据21或经编码数据13，链路例如为直接有线或无线连接，任何类别的网络例如为有线或无线网络或其任何组合，或任何类别的私网和公网，或其任何组合。
例如，通信接口22可用于将经编码图像数据21封装为报文等合适的格式，和/或使用任意类型的传输编码或处理来处理所述经编码图像数据，以便在通信链路或通信网络上进行发送。
通信接口28与通信接口22对应，例如，可用于接收传输数据，并使用任意类型的对应传输解码或处理和/或解封装对传输数据进行处理，得到经编码图像数据21。
通信接口22和通信接口28均都可以配置为如图1a中的从源设备12指向目的地设备14的通信信道13箭头所指示的单向通信接口，或双向通信接口，以及可以用于例如发送和接收消息来建立连接、确认和交换任何其它与通信链路和/或例如经编码图像数据传输的数据传输相关的信息。
解码器30用于接收经编码图像数据21和提供经解码图像数据31或经解码图像31(下文将进一步基于图3或图5描述解码器30的结构细节)。
目的地设备14中的后处理器32用于对经解码图像31等经解码图像数据31(也称为重建图像数据)进行后处理，得到经后处理图像33等经后处理图像数据33。由后处理单元32执行的后处理可以包括：色彩格式转换(例如，从yuv格式转换为rgb格式)、调色、整修或重采样，或任何其它处理，用于准备经解码图像数据31以由显示设备34显示。
例如，目的地设备14的显示设备34用于接收经后处理图像数据33，以向用户或观看者显示图像。显示设备34可以是或包括用于表示经重建图像的任何类型的显示器，例如，集成或外部显示屏或显示器。例如，显示屏可以包括液晶显示器(liquidcrystaldisplay，lcd)、有机发光二极管(organiclightemittingdiode，oled)显示器、等离子显示器、投影仪、微led显示器、硅基液晶(liquidcrystalonsilicon，lcos)、数字光处理器(digitallightprocessor，dlp)或任意类型的其它显示器。
虽然，图1a将源设备12和目的地设备14绘示为单独的设备，但设备实施例也可以同时包括源设备12和目的地设备14或同时包括两者的功能，源设备12或对应的功能以及目的地设备14或对应的功能在此类实施例中，可以使用相同硬件和/或软件，或使用单独的硬件和/或软件，或其任何组合来实施源设备12或对应的功能以及目的地设备14或对应的功能。
本领域技术人员基于描述明显可知，不同单元的功能或图1a所示的源设备12和/或目的地设备14的功能的存在和(准确)划分可能根据实际设备和应用有所不同。
编码器20(例如，视频编码器20)或解码器30(例如，视频解码器30)或两者都可以通过如图1b所示的处理电路实现，例如一个或多个微处理器，数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(application-specificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)、离散逻辑、硬件、视频译码专用处理器或其任意组合。编码器20可以通过处理电路46实现，以包含参照图2编码器20论述的各种模块和/或本文描述的任何其它编码器系统或子系统。解码器30可以通过处理电路46实现，以包含参照图3解码器30论述的各种模块和/或本文描述的任何其它解码器系统或子系统。所述处理电路可以用于执行下文论述的各种操作。如图5所示，如果部分技术在软件中实施，则设备可以将软件的指令存储在合适的非瞬时性计算机可读存储介质中，并且使用一个或多个处理器在硬件中执行指令，从而执行本发明技术。视频编码器20和视频解码器30中的其中一个可作为组合编解码器(encoder/decoder，codec)的一部分集成在单个设备中，如图1b所示。
源设备12和目的地设备14可包括各种设备中的任一种，包括任意类型的手持设备或固定设备，例如，笔记本电脑或膝上型电脑、手机、智能手机、平板或平板电脑、相机、台式计算机、机顶盒、电视机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备(例如，内容业务服务器或内容分发服务器)、广播接收设备、广播发射设备，等等，并可以不使用或使用任意类型的操作系统。在一些情况下，源设备12和目的地设备14可以配备用于无线通信。因此，源设备12和目的地设备14可以是无线通信设备。
在一些情况下，图1a所示的视频编码系统10仅仅是示例性的，本申请提供的技术可适用于视频译码设置(例如，视频编码或视频解码)，这些设置不一定包括编码设备与解码设备之间的任何数据通信。在其它示例中，数据从本地存储器中检索，通过网络发送等。视频编码设备可以对数据进行编码并且将数据存储到存储器，和/或视频解码设备可以从存储器检索数据并且对数据进行解码。在一些示例中，编码和解码由相互不通信而只是编码数据到存储器和/或从存储器中检索并解码数据的设备来执行。
为便于描述，参考由itu-t视频译码专家组(videocodingexpertsgroup，vceg)和iso/iec运动图像专家组(motionpictureexpertsgroup，mpeg)的视频译码联合工作组(jointcollaborationteamonvideocoding，jct-vc)开发的高效视频译码(high-efficiencyvideocoding，hevc)或通用视频译码(versatilevideocoding，vvc)参考软件描述本发明实施例。本领域普通技术人员理解本发明实施例不限于hevc或vvc。
编码器和编码方法
图2为用于实现本申请的技术的视频编码器20示例的示意性框图。在图2的示例中，视频编码器20包括输入201(或输入接口201)、残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208、反量化单元210，逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤器波单元220、经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dpb)230、模式选择单元260、熵编码单元270和输出272(或输出接口272)。模式选择单元260可以包括帧间预测单元244、帧内预测单元254和划分单元262。帧间预测单元244可以包括运动估计单元和运动补偿单元(未示出)。图2所示的视频编码器20也可以称为混合视频编码器或根据混合视频编解码器的视频编码器。
残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208和模式选择单元260可以称为形成编码器20的前向信号路径，而反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、缓冲器216、环路滤波器220、经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dpb)230，帧间预测单元244和帧内预测单元254组成编码器的后向信号路径，其中，视频编码器20的后向信号路径对应于对应于解码器的信号路径(参见图3中的视频解码器30)。反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲器(解码图像缓冲器，dpb)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254还组成视频编码器20的“内置解码器”。
图像和图像分割(图像和块)
编码器20可以用于过输入端201等接收图像17(或图像数据17)，例如，形成视频或视频序列的图像序列中的图像。接收的图像或图像数据也可以是经预处理图像19(或经预处理图像数据19)。为了简单起见，以下描述使用图像17。图像17也可以称为当前图像或待译码图像(特别是在视频译码中，以将当前图像与其它图像区分开，例如同一视频序列的先前编码和/或解码的图像，即，也包括当前图像的视频序列)。
(数字)图像是或可被视为具有强度值的像素点的二维阵列或矩阵。阵列中的像素点也可以称为像素(pixel，图像元素的简称)，或者像素(pel)。阵列或图像的水平和垂直方向(或轴)的像素点数定义了图像的大小和/或分辨率。为了表示颜色，通常使用三种颜色分量，即，该图像可以表示为或包括三个像素点阵列。在rbg格式或颜色空间中，图像包括对应的红色、绿色和蓝色像素点阵列。然而，在视频译码中，每个像素通常以亮度和色度格式或颜色空间表示，例如对于yuv格式的图像，包括y表示的亮度分量(有时也可以用l表示)以及cb和cr表示的两个色度分量。亮度(luminance，或简称luma)分量y表示亮度或灰度水平强度(例如，在灰度等级图像中两者相同)，两个色度(chrominance，或简称chroma)分量cb和cr表示色度或颜色信息分量。相应地，ycbcr格式的图像包括亮度像素点值(y)的亮度像素点阵列和色度值(cb和cr)的两个色度像素点阵列。rgb格式的图像可以转换或变换为ycbcr格式，反之亦然，该过程也称为颜色变换或转换。如果图像是黑白的，该图像可以只包括亮度像素点阵列。相应地，图像可以为例如单色格式的亮度像素点阵列或4:2:0、4:2:2和4:4:4彩色格式的亮度像素点阵列和两个相应的色度像素点阵列。
在一个实施例中，视频编码器20可以包括图像划分单元(图2中未示出)，用于将图像17分割成多个(通常不重叠)图像块203。这些块在h.265/hevc和vvc标准中也可以称为根块、宏块(h.264/avc)或编码树块(codingtreeblock，ctb)，或编码树单元(codingtreeunit，ctu)。划分单元可用于对视频序列的所有图像使用相同的块大小和定义块大小的对应网格，或者用于改变图像或图像子集或组之间的块大小，并将每个图像分割成对应块。
在另外的实施例中，视频编码器可用于直接接收图像17的块203的块，例如，组成图像17的一个、几个或所有块。图像块203也可以称为当前图像块或待译码图像块。
与图像17一样，图像块203也是或可以视为具有采像素点值的像素点的二维阵列或矩阵，虽然其尺寸比图像17小。换句话说，例如，块203可以包括，例如，一个像素点阵列(例如黑白图像17情况下的亮度阵列，或者在彩色图像情况下的亮度或色度阵列)或三个像素点阵列(例如，在彩色图像17情况下的亮度阵列和两个色度阵列)或依据所应用的色彩格式的任何其它数量和/或类型的阵列。块203的水平和垂直方向(或轴)的像素点数量定义了块203的大小。相应地，块可以为m×n(m列×n行)像素点阵列，或者m×n个变换系数阵列等。
在一个实施例中，图2所示的视频编码器20用于逐块对图像17进行编码，例如，对每个块203执行编码和预测。
残差计算
残差计算单元204用于通过如下方式根据图像块203和预测块265来计算残差块205(后续详细介绍了预测块265)：例如，逐个像素点(逐个像素)从图像块203的像素点值中减去预测块265的像素点值，得到像素域中的残差块205。
变换
变换处理单元206用于对残差块205的像素点值执行离散余弦变换(discretecosinetransform，dct)或离散正弦变换(discretesinetransform，dst)等，得到变换域中的变换系数207。变换系数207也可以称为变换残差系数，并在变换域中表示残差块205。
变换处理单元206可以用于应用dct/dst的整数近似值，例如为hevc/h.265指定的变换。与正交dct变换相比，这种整数近似值通常由某一因子按比例缩放。为了维持经正变换和逆变换处理的残差块的范数，应用额外比例缩放因子作为变换过程的一部分。比例缩放因子通常是基于某些约束条件选择的，例如，比例缩放因子是用于移位运算的2的幂、变换系数的位深度、准确性和实施成本之间的权衡等。例如，通过例如逆变换处理单元212为逆变换(以及在解码器30侧通过例如逆变换处理单元312为对应逆变换)指定具体比例缩放因子，以及相应地，可以在编码器20侧通过变换处理单元206为正变换指定对应比例缩放因子。
在一个实施例中，视频编码器20(对应地，变换处理单元206)可用于输出一种或多种变换的类型等变换参数，例如，直接输出或由熵编码单元270进行编码或压缩后输出，例如使得视频解码器30可接收并使用变换参数进行解码。
量化
量化单元208用于通过例如标量量化或矢量量化对变换系数207进行量化，得到经量化变换系数209。经量化变换系数209也可以称为经量化变换系数209或经量化残差系数209。
量化过程可以减少与部分或全部变换系数207有关的位深度。例如，可在量化期间将n位变换系数向下舍入到m位变换系数，其中，n大于m。可通过调整量化参数(quantizationparameter，qp)修改量化程度。例如，对于标量量化，可以应用不同的标度来实现较细或较粗的量化。较小量化步长对应较细量化，而较大量化步长对应较粗量化。可以通过量化参数(quantizationparameter，qp)表示合适的量化步长。例如，量化参数可以为合适的量化步长的预定义集合的索引。例如，较小的量化参数可以对应精细量化(较小量化步长)，较大量化参数可以对应粗糙量化(较大量化步长)，反之亦然。量化可以包含除以量化步长以及例如通过反量化单元210执行的对应的量化或反量化，或者可以包含乘以量化步长。根据例如hevc的一些标准的实施例可以用于使用量化参数来确定量化步长。一般而言，可以基于量化参数使用包含除法的等式的定点近似来计算量化步长。可以引入额外比例缩放因子来进行量化和反量化，以恢复可能由于在用于量化步长和量化参数的等式的定点近似中使用的标度而修改的残差块的范数。在一个示例实施方式中，可以合并逆变换和解量化的比例。或者，可以使用自定义量化表并在例如比特流中将其从编码器指示(signal)到解码器。量化是有损操作，其中，量化步长越大，损耗越大。
在一个实施例中，视频编码器20(对应地，量化单元208)可用于输出量化参数(quantizationparameter，qp)，例如，直接输出或由熵编码单元270进行编码或压缩后输出，例如使得视频解码器30可接收并使用量化参数进行解码。
反量化
反量化单元210用于对量化系数执行量化单元208的反量化，得到解量化系数211，例如，根据或使用与量化单元208相同的量化步长执行与量化单元208所执行的量化方案的反量化方案。解量化系数211也可称为解量化残差系数211，对应于变换系数207，但是由于量化造成损耗，反量化系数211通常与变换系数不完全相同。
逆变换
逆变换处理单元212用于执行变换处理单元206执行的变换的逆变换，例如，逆离散余弦变换(discretecosinetransform，dct)或逆离散正弦变换(discretesinetransform，dst)，以在像素域中得到重建残差块213(或对应的解量化系数213)。重建残差块213也可以称为变换块213。
重建
重建单元214(例如，求和器(adder或summer)214)用于将逆变换块213(即重建残差块213)添加至预测块265，以在像素域中得到重建块215，例如，将重建残差块213的像素点值与预测块265的像素点值逐像素点相加。
滤波
环路滤波器单元220(或简称“环路滤波器”220)用于对重建块215进行滤波，得到滤波块221，或通常用于对重建像素点进行滤波以得到滤波像素点值。例如，环路滤波器单元用于顺利进行像素转变或提高视频质量。环路滤波器单元220可包括一个或多个环路滤波器，例如去块滤波器、像素点自适应偏移(sample-adaptiveoffset，sao)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptiveloopfilter，alf)、锐化或平滑滤波器或协作滤波器或其任意组合。尽管环路滤波器单元220在图2中示为环路滤波器，但在其它配置中，环路滤波器单元220可以实现为环后滤波器。滤波块221也可以称为滤波重建块221。
在一个实施例中，视频编码器20(对应地，环路滤波器单元220)可用于输出环路滤波器参数(例如sao滤波参数、alf滤波参数或lmcs参数)，例如，直接输出或由熵编码单元270进行熵编码后输出，例如使得解码器30可接收并使用相同或不同的环路滤波器参数进行解码。
经解码图像缓冲器
经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dpb)230可以为存储参考图像数据以供视频编码器20在编码视频数据时使用的参考图像存储器。dpb230可由多种存储器设备中的任一种形成，例如动态随机存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)(包含同步dram(synchronousdram，sdram)、磁阻式ram(magnetoresistiveram，mram)、电阻式ram(resistiveram，rram))或其它类型的存储器设备。经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dpb)230可用于存储一个或多个滤波块221。经解码图像缓冲器230还可以用于存储同一当前图像或例如先前经重建图像的不同图像的其它先前的滤波块，例如先前经重建和滤波块221，以及可以提供完整的先前经重建即经解码图像(和对应参考块和像素点)和/或部分经重建当前图像(和对应参考块和像素点)，例如用于帧间预测。经解码图像缓冲器(dpb)230还可以用于存储一个或多个未滤波的重建块215，或一般存储未经滤波的重建像素点，例如，未被环路滤波单元220滤波的重建块215，或未进行任何其它处理的重建块或重建像素点。
模式选择(分割和预测)
模式选择单元260包括划分单元262、帧间预测单元244和帧内预测单元254，用于从解码图像缓冲器230或其它缓冲器(例如，列缓冲器，图中未显示)接收或获得原始图像数据如原始块203(当前图像17的当前块203)，以及重建图像数据，例如同一(当前)图像和/或一个或多个之前解码图像的滤波和/或未经滤波的重建像素点或重建块。重建图像数据用作帧间预测或帧内预测等预测所需的参考图像数据，以得到预测块265或预测值265。
模式选择单元260可以用于为当前块预测模式(包括不分割)和预测模式(例如帧内或帧间预测模式)确定或选择一种分割，生成对应的预测块265，以对残差块205进行计算和对重建块215进行重建。
模式选择单元260的实施例可以用于选择分割和预测模式(例如，从为模式选择单元260所支持或可用的那些预测模式中选择)，该预测模式提供最佳匹配或者说最小残差(最小残差意味着传输或存储中更好的压缩)，或提供最小信令开销(最小信令开销意味着传输或存储中更好的压缩)，或同时考虑或平衡以上两者。模式选择单元260可以用于根据码率失真优化(ratedistortionoptimization，rdo)确定分割和预测模式，即选择提供最小码率失真优化的预测模式。本文“最佳”、“最低”、“最优”等术语不一定指总体上“最佳”、“最低”、“最优”的，但也可以指满足终止或选择标准的情况，例如，超过或低于阈值的值或其他限制可能导致“次优选择”，但会降低复杂度和处理时间。
换句话说，划分单元262还可以用于将块203分割成较小的块部分或子块，例如，通过迭代使用四叉树(quad-tree，qt)分割、二进制分割(binary-tree，bt)分割或三叉树(triple-tree，tt)分割，或其任何组合，以及用于例如为块部分或子块中的每一个执行预测，其中，模式选择包括选择分割块203的树结构，将预测模式应用于块部分或子块中的每一个。
下文将更详细地说明由视频编码器20示例执行的分割(例如，通过划分单元260)和预测处理(例如，由帧间预测单元244和帧内预测单元254执行)。
分割
划分单元262可以将当前块203分割(或划分)为较小的部分，例如正方形或矩形形状的小块。这些较小块(也可称为子块)可进一步分割为更小的部分。这也称为树分割或分层树分割，其中在根树级别0(层次级别0、深度0)等的根块可以递归地分割为两个或两个以上下一个较低树级别的块，例如树级别1(层次级别1、深度1)的节点。这些块可以又分割为两个或两个以上下一个较低级别的块，例如树级别2(层次级别2、深度2)等，直到分割结束(因为满足结束标准，例如达到最大树深度或最小块大小)。未进一步分割的块也称为树的叶块或叶节点。分割为两个部分的树称为二叉树(binary-tree，bt)，分割为三个部分的树称为三叉树(ternary-tree，tt)，分割为四个部分的树称为四叉树(quad-tree，qt)。
如前所述，本文中使用的术语“块”可以是图像的一部分，具体是正方形或矩形部分。例如，结合hevc和vvc，所述块可以是或对应于译码树单元(codingtreeunit，ctu)、译码单元(codingunit，cu)、预测单元(predictionunit，pu)和变换单元(transformunit，tu)，和/或对应于相应的块，例如，译码树块(codingtreeblock，ctb)、译码块(codingblock，cb)、变换块(transformblock，tb)或预测块(predictionblock，pb)。
例如，译码树单元(codingtreeunit，ctu)可以为或包括亮度像素点的ctb、具有三个像素点阵列的图像的色度像素点的两个对应ctb、或单色图像的像素点的ctb或使用三个独立颜色平面和语法结构(用于编码像素点)编码的图像的像素点的ctb。相应地，译码树块(codingtreeblock，ctb)可以为n×n个像素点块，其中n可以设为某个值使得分量划分为ctb，这就是分割。译码单元(codingunit，cu)可以为或包括亮度像素点的译码块、具有三个像素点阵列的图像的色度像素点的两个对应译码块、或单色图像的像素点的译码块或使用三个独立颜色平面和语法结构(用于译码像素点)译码的图像的像素点的译码块。相应地，译码块(codingblock,cb)可以为m×n个像素点块，其中m和n可以设为某个值使得ctb划分为译码块，这就是分割。
例如，在实施例中，根据hevc可通过使用表示为译码树的四叉树结构将译码树单元(ctu)划分为多个cu。在cu级作出是否使用帧间(时间)预测或帧内(空间)预测对图像区域进行译码的决策。每个cu还可以根据pu划分类型进一步划分为一个、两个或四个pu。一个pu内使用相同的预测过程，并以pu为单位向解码器发送相关信息。在根据pu划分类型应用预测过程得到残差块之后，可以根据类似于用于cu的译码树的其它四叉树结构将cu分割为变换单元(tu)。
例如，在实施例中，根据当前正在开发的最新视频译码标准(称为通用视频译码(versatilevideocoding，vvc)，通过四叉树结合二叉树(quad-treeandbinarytree，qtbt)分割来分割译码块。在qtbt块结构中，cu可以有正方形，也可以有矩形。例如，译码树单元(codingtreeunit，ctu)首先被四叉树结构分割。四叉树叶节点进一步被二叉树或三叉(ternary或triple)树结构分割。分割树叶节点称为译码单元(cu)，该分段用于预测和变换处理，无需再进行任何分割。即，cu、pu和tu在qtbt译码块结构中具有相同的块大小。同时，还建议将多部分(例如三叉树部分)与qtbt块结构一起使用。
在一个示例中，视频编码器20的模式选择单元260可用于执行本文描述的分割技术的任意组合。
如上所述，视频编码器20用于从(预定的)预测模式集中确定或选择最好或最佳预测模式。例如，预测模式集可以包括帧内预测模式和/或帧间预测模式。
帧内预测
帧内预测模式集合可包括35种不同的帧内预测模式，例如，像dc(或均值)模式和平面模式的非方向性模式，或如hevc定义的方向性模式，或者可包括67种不同的帧内预测模式，例如，像dc(或均值)模式和平面模式的非方向性模式，或如vvc中定义的方向性模式。
帧内预测单元254用于根据帧内预测模式集合中的帧内预测模式使用同一当前图像的相邻块的重建像素点来生成帧内预测块265。
帧内预测单元254(或通常为模式选择单元260)还用于输出帧内预测参数(或通常为指示块的选定帧内预测模式的信息)以语法元素266的形式发送到熵编码单元270，以包含到编码后的图像数据21中，从而视频解码器30可执行操作，例如接收并使用用于解码的预测参数。
帧间预测
帧间预测模式(或可能的帧间预测模式)集合取决于可用的参考图像(即，例如前述存储在dbp230中的至少部分之前解码的图像)和其它帧间预测参数，例如取决于是否使用整个参考图像或只使用参考图像的一部分，例如当前块的区域附近的搜索窗口区域，来搜索最佳匹配参考块，和/或例如取决于是否执行半像素(half/semi-pel)和/或四分之一像素内插等的像素内插。
除上述预测模式外，还可以应用跳过模式和/或直接模式。
帧间预测单元244可以包括运动估计(motionestimation，me)单元和运动补偿(motioncompensation，mc)单元(两者在图2中均未示出)。运动估计单元可以用于接收或获取图像块203(当前图像17的当前图像块203)和解码图像231，或至少一个或多个之前重建块，例如，一个或多个其它/不同之前解码图像231的重建块，来进行运动估计。例如，视频序列可包括当前图像和之前的解码图像231，或换句话说，当前图像和之前的解码图像231可以为形成视频序列的图像序列的一部分或形成该图像序列。
例如，编码器20可用于从多个其它图像中的同一或不同图像的多个参考块中选择参考块，并将参考图像(或参考图像索引)和/或参考块的位置(×、y坐标)与当前块的位置之间的偏移(空间偏移)作为帧间预测参数提供给运动估计单元。这个偏移也称为运动矢量(motionvector，mv)。
运动补偿单元用于获取，例如接收，帧间预测参数，并根据或使用该帧间预测参数执行帧间预测，得到帧间预测块265。由运动补偿单元执行的运动补偿可能包含根据通过运动估计确定的运动/块矢量来提取或生成预测块，还可能包括对子像素精度执行内插。内插滤波可从已知像素的像素点中产生其它像素的像素点，从而潜在地增加可用于对图像块进行编码的候选预测块的数量。一旦接收到当前图像块的pu对应的运动矢量时，运动补偿单元可在其中一个参考图像列表中定位运动矢量指向的预测块。
运动补偿单元还可以生成与块和视频片相关的语法元素，以供视频解码器30在解码视频片的图像块时使用。
熵译码
熵译码单元270用于将熵编码算法或方案(例如，可变长度编码(variablelengthcoding，vlc)方案、上下文自适应vlc方案(contextadaptivevlc，calvc)、算术译码方案、二值化算法、上下文自适应二进制算术译码(contextadaptivebinaryarithmeticcoding，cabac)、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(syntax-basedcontext-adaptivebinaryarithmeticcoding，sbac)、概率区间分割熵(probabilityintervalpartitioningentropy，pipe)译码或其它熵编码方法或技术)或旁路(无压缩)应用于量化系数209、帧间预测参数、帧内预测参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素，得到可以通过输出端272以编码比特流21等形式输出的经编码图像数据21，使得视频解码器30等可以接收并使用用于解码的参数。可将经编码比特流21传输到视频解码器30，或将其保存在存储器中稍后由视频解码器30后续传输或检索。
视频编码器20的其它结构变体可用于对视频流进行编码。例如，基于非变换的编码器20可以在某些块或帧没有变换处理单元206的情况下直接量化残差信号。在另一实施方式中，编码器20可以具有组合成单个单元的量化单元208和反量化单元210。
解码器及解码方法
图3示出了用于实现本申请技术的视频解码器30示例。视频解码器30用于接收例如由编码器20编码的经编码图像数据21(例如经编码比特流21)，得到经解码图像331。经编码图像数据或比特流包括用于解码经编码图像数据的信息，例如表示经编码视频片的图像块的数据和相关的语法元素。
在图3的示例中，解码器30包括熵解码单元304、反量化单元310、逆变换处理单元312、重建单元314(例如求和器314)、环路滤波器320、经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dbp)330、帧间预测单元344和帧内预测单元354。帧间预测单元344可以为或包括运动补偿单元。在一些示例中，视频解码器30可执行大体上与参照图2的视频编码器100描述的编码过程相反的解码过程。
如编码器20所述，反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、经解码图像缓冲器(decodedpicturebuffer，dpb)230、帧间预测单元344和帧内预测单元354还组成视频编码器20的“内置解码器”。相应地，反量化单元310在功能上可与反量化单元110相同，逆变换处理单元312在功能上可与逆变换处理单元212相同，重建单元314在功能上可与重建单元214相同，环路滤波器320在功能上可与环路滤波器220相同，经解码图像缓冲器330在功能上可与经解码图像缓冲器230相同。因此，视频编码器20的相应单元和功能的解释相应地适用于视频解码器30的相应单元和功能。
熵解码
熵解码单元304用于解析比特流21(或一般为经编码图像数据21)并对经编码图像数据21执行熵解码，得到量化系数309和/或经解码的译码参数(图3中未示出)等，例如帧间预测参数(例如参考图像索引和运动矢量)、帧内预测参数(例如帧内预测模式或索引)、变换参数、量化参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素等中的任一个或全部。熵解码单元304可用于应用与针对编码器20的熵编码单元270描述的编码方案对应的解码算法或方案。熵解码单元304还可用于向模式选择单元360提供帧间预测参数、帧内预测参数和/或其它语法元素，以及向解码器30的其它单元提供其它参数。视频解码器30可以接收视频片和/或视频块级的语法元素。
反量化
反量化单元310可用于从经编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收量化参数(quantizationparameter，qp)(或一般为与反量化相关的信息)和量化系数，并基于量化参数对经解码的量化系数309进行反量化以获得反量化系数311，所述反量化系数311也可以称为变换系数311。反量化过程可包括使用视频编码器20为视频片中的每个视频块计算的量化参数来确定量化程度，同样也确定需要执行的反量化的程度。
逆变换
逆变换处理单元312可用于接收反量化系数311，也称为变换系数311，并对反量化系数311应用变换，得到像素点域的重建残差块213。重建残差块213也可以称为变换块313。变换可以为逆变换，例如逆dct、逆dst、逆整数变换或概念上类似的逆变换过程。逆变换处理单元312还可以用于从经编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收变换参数或相应信息，以确定应用于反量化系数311的变换。
重建
重建单元314(例如，求和器(adder或summer)314)可以用于将重建残差块313添加到预测块365，得到像素点域的重建块315，例如，将重建残差块313的像素点值和预测块365的像素点值相加。
滤波
环路滤器波单元320(在译码环路中或之后)用于对重建块315进行滤波，得到滤波块321，从而顺利进行像素转变或提高视频质量等。环路滤波器单元320可包括一个或多个环路滤波器，例如去块滤波器、像素点自适应偏移(sample-adaptiveoffset，sao)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptiveloopfilter，alf)、锐化或平滑滤波器或协作滤波器或其任意组合。尽管环路滤波器单元320在图3中示出为环内滤波器，但在其它配置中，环路滤波器单元320可实施为环后滤波器。
经解码图像缓冲器
随后将一个图像中的经解码视频块321存储在经解码图像缓冲器330中，经解码图像缓冲器330存储经解码图像331作为参考图像的，参考图像用于其它图像和/或分别输出显示的后续运动补偿。
解码器30用于通过输出端312等输出经解码图像311，向用户显示或供用户查看。
预测
帧间预测单元344在功能上可与帧间预测单元244(特别是运动补偿单元)相同，帧内预测单元354在功能上可与帧间预测单元254相同，并基于从经编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收的分割和/或预测参数或相应信息决定划分或分割和执行预测。模式选择单元360可用于根据重建图像、块或相应的像素点(已滤波或未滤波)执行每个块的预测(帧内或帧间预测)，得到预测块365。
当将视频片译码为帧内译码(intracoded，i)片时，模式选择单元360中的帧内预测单元354用于根据指示的帧内预测模式和来自当前图像的之前解码块的数据生成用于当前视频片的图像块的预测块365。当视频图像编码为帧间译码(即，b或p)片时，模式选择单元360中的帧间预测单元344(例如运动补偿单元)用于根据运动矢量和从熵解码单元304接收的其它语法元素生成用于当前视频片的视频块的预测块365。对于帧间预测，可从其中一个参考图像列表中的其中一个参考图像产生这些预测块。视频解码器30可以根据存储在dpb330中的参考图像，使用默认构构技术来构建参考帧列表：列表0和列表1。
模式选择单元360，用于通过解析运动矢量和其它语法元素，确定用于当前视频片的视频块的预测信息，并使用预测信息产生用于正在解码的当前视频块的预测块。例如，模式选择单元360使用接收到的一些语法元素确定用于译码视频片的视频块的预测模式(例如帧内预测或帧间预测)、帧间预测片类型(例如b片、p片或gpb片)、用于片的一个或多个参考图像列表的构建信息、用于片的每个帧间编码视频块的运动矢量、用于片的每个帧间译码视频块的帧间预测状态、其它信息，以解码当前视频片内的视频块。
视频解码器30的其它变型可用于解码经编码图像数据21。例如，解码器30可以在没有环路滤波器单元320的情况下产生输出视频流。例如，基于非变换的解码器30可以在某些块或帧没有逆变换处理单元312的情况下直接反量化残差信号。在另一种实现方式中，视频解码器30可以具有组合成单个单元的反量化单元310和逆变换处理单元312。
应理解，在编码器20和解码器30中，可以对当前步骤的处理结果进一步处理，然后输出到下一步骤。例如，在插值滤波、运动矢量推导或环路滤波之后，可以对插值滤波、运动矢量推导或环路滤波的处理结果进行进一步的运算，例如修正(clip)或移位(shift)运算。
应该注意的是，可以对当前块的推导运动矢量(包括但不限于仿射模式的控制点运动矢量、仿射、平面、atmvp模式的子块运动矢量、时间运动矢量等)进行进一步运算。例如，根据运动矢量的表示位将运动矢量的值限制在预定义范围。如果运动矢量的表示位为bitdepth，则范围为–2^(bitdepth–1)至2^(bitdepth–1)–1，其中“^”表示幂次方例如，如果bitdepth设置为16，则范围为-32768～32767；如果bitdepth设置为18，则范围为-131072～131071。例如，推导的运动矢量的值(例如一个8×8块中的4个4×4子块的mv)被限制，使得所述4个4×4子块mv的整数部分之间的最大差值不超过n个像素，例如不超过1个像素。
这里提供了两种根据bitdepth限制运动矢量的方法。
方法一：通过流操作去除溢出最高有效位(mostsignificantbit，msb)：
ux＝(mvx+2bitdepth)％2bitdepth(1)
mvx＝(ux>＝2bitdepth–1)？(ux–2bitdepth):ux(2)
uy＝(mvy+2bitdepth)％2bitdepth(3)
mvy＝(uy>＝2bitdepth–1)？(uy–2bitdepth):uy(4)
其中，mvx为图像块或子块的运动矢量的水平分量，mvy为图像块或子块的运动矢量的垂直分量，ux和uy表示中间值；
例如，如果mvx的值为–32769，则应用公式(1)和(2)后，结果值为32767。在计算机系统中，十进制数以补码的形式存储。–32769的补码为1,0111,1111,1111,1111(17比特)，然后丢弃msb，因此得到的补码为0111,1111,1111,1111(十进制数为32767)，这与应用公式(1)和(2)后的输出相同。
ux＝(mvpx+mvdx+2bitdepth)％2bitdepth(5)
mvx＝(ux>＝2bitdepth–1)？(ux–2bitdepth):ux(6)
uy＝(mvpy+mvdy+2bitdepth)％2bitdepth(7)
mvy＝(uy>＝2bitdepth–1)？(uy–2bitdepth):uy(8)
在mvp与mvd之求和过程中，可以应用上述运算，如式(5)至(8)所示。
方法二：通过修正值去除溢出msb
vx＝clip3(–2bitdepth–1,2bitdepth–1–1,vx)
vy＝clip3(–2bitdepth–1,2bitdepth–1–1,vy)
其中，vx为图像块或子块的运动矢量的水平分量，vy为图像块或子块的运动矢量的垂直分量；x，y和z分别对应mv修正过程的三个输入值，函数clip3的定义如下：
图4是根据本发明一实施例的视频译码设备400的示意图。视频译码设备400适用于实现本文描述的公开实施例。在一个实施例中，视频译码设备400可以是解码器，例如图1a中的视频解码器30，也可以是编码器，例如图1a中的视频编码器20。
视频编码设备400包括：用于接收数据的入端口410(或输入端口410)和接收单元(receiverunit，rx)420；用于处理数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(centralprocessingunit，cpu)430；用于传输数据的发送单元(transmitterunit，tx)440和出端口450(或输出端口450)；用于存储数据的存储器460。视频译码设备400还可包括耦合到入端口410、接收单元420、发送单元440和出端口450的光电(optical-to-electrical，oe)组件和电光(electrical-to-optical，eo)组件，用于光信号或电信号的出口或入口。
处理器430通过硬件和软件实现处理器430可实现为一个或多个cpu芯片、核(例如，多核处理器)、fpga、asic和dsp。处理器430与入端口410、接收单元420、发送单元440、出端口450和存储器460通信。处理器430包括译码模块470。译码模块470实施上文所公开的实施例。例如，译码模块470执行、处理、准备或提供各种译码操作。因此，通过译码模块470为视频译码设备400的功能提供了实质性的改进，并且影响了视频译码设备400到不同状态的切换。或者，以存储在存储器460中并由处理器430执行的指令来实现译码模块470。
存储器460可以包括一个或多个磁盘、磁带机和固态硬盘，可以用作溢出数据存储设备，用于在选择执行程序时存储此类程序，并且存储在程序执行过程中读取的指令和数据。例如，存储器460可以是易失性和/或非易失性的，可以是只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、三态内容寻址存储器(ternarycontent-addressablememory，tcam)和/或静态随机存取存储器(staticrandom-accessmemory，sram)。
图5为示例性实施例提供的装置500的简化框图，装置500可用作图1中的源设备12和目的地设备14中的任一个或两个。
装置500中的处理器502可以是中央处理器。或者，处理器502可以是现有的或今后将研发出的能够操控或处理信息的任何其它类型设备或多个设备。虽然可以使用如图所示的处理器502等单个处理器来实施已公开的实现方式，但使用一个以上的处理器速度更快和效率更高。
在一种实现方式中，装置500中的存储器504可以是只读存储器(readonlymemory，rom)设备或随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)设备。任何其它合适类型的存储设备都可以用作存储器504。存储器504可以包括处理器502通过总线512访问的代码和数据506。存储器504还可包括操作系统508和应用程序510，应用程序510包括支持处理器502执行本文所述方法的至少一个程序。例如，应用程序510可以包括应用1至n，还包括执行本文所述方法的视频译码应用。装置500还可以包括一个或多个输出设备，例如显示器518。在一个示例中，显示器518可以是将显示器与可用于感测触摸输入的触敏元件组合的触敏显示器。显示器518可以通过总线512耦合到处理器502。
虽然装置500中的总线512在本文中描述为单个总线，但是总线512可以包括多个总线。此外，辅储存器514可以直接耦合到装置500的其它组件或通过网络访问，并且可以包括存储卡等单个集成单元或多个存储卡等多个单元。因此，装置500可以有各种配置。
联合帧间帧内预测(combinedinter-intraprediction，ciip)
传统方案中，译码单元是帧内预测的(即，通过使用同一图像中的参考像素点)或帧间预测的(即，通过使用其它图像中的参考像素点)。多假设预测将这两种预测方法结合起来。因此，它有时也被称为联合帧间帧内预测(combinedinter-intraprediction，ciip)。当启用联合帧间帧内预测时，按权重应用经帧内预测像素点和经帧间预测像素点，并推导出最终预测结果作为加权平均像素点。
标志，具体为(多假设预测(multi-hypothesisprediction，ciip)标志)，用于指示何时通过联合帧间帧内预测对块进行应用。
ciip块可以进一步划分为若干个子块，如图6a所示。在一个示例中，通过在水平方向上划分块来推导出其子块，其中，每个子块具有与原始块相同的宽度，和原始块1/4的高度。
在一个示例中，通过在垂直方向上划分块来推导出其子块，其中，每个子块具有与原始块相同的高度，和原始块1/4的宽度。
ciip预测可能会引入方块效应，因为涉及帧内预测的结果，而帧内预测通常具有更多的残差信号。方块效应不仅发生在ciip块的边界，而且还发生在ciip块内部的子块边缘，如图6a中的垂直子块边缘a、b和c。对应地，可以识别水平的子块边缘。
虽然ciip边界和ciip块内部的子块边缘都可能发生块效应，但这两个边界造成的失真可能不同，并且可能需要不同的边界强度。
在本申请的剩下部分使用以下术语：
ciip块：ciip块为通过多假设预测(ciip)预测的译码块。
帧内块：帧内块为通过帧内预测而不是ciip预测进行预测的译码块。
帧间块：帧间块为通过帧间预测而不是ciip预测进行预测的译码块。
去块滤波器和边界强度
按照基于块的混合视频译码的成功原理，设计了hevc和vvc等视频译码方案。使用此原理，首先将图像分割成块，然后通过帧内预测或者帧间预测来预测每个块。这些块相对地从相邻块进行译码，并以某种相似度近似于原始信号。由于译码块仅近似于原始信号，因此近似值之间的差异可能导致预测块边界和变换块边界处的不连续性。去块滤波器减弱这些不连续性。
通过使用预测模式、运动矢量等码流信息来确定是否对块边界进行滤波。一些译码条件更有可能产生强方块效应，这些方块效应由边界强度(bs或bs)变量表示，该边界强度变量分配给每个块边界，并按表1确定。
表1
对于亮度分量而言，去块操作仅应用于bs大于0，而对于色度分量而言，去块操作仅应用于bs大于1的块边界。bs值越大，通过使用更高的修正(clip)参数值，滤波效果越强。bs推导条件反映了最强方块效应出现在帧内预测块边界的概率。
通常，边界的两个相邻块标记为p和q，如图6b所示。图6b描绘了垂直边界的情况。如果考虑水平边界，则图6b应顺时针旋转90度，其中p在上侧，q在下侧。
最可能模式列表构建
最可能模式(mostprobablemode，mpm)列表用于帧内译码，以提高译码效率。由于帧内模式数量巨大(例如，在hevc中有35种帧内模式，而在vvc中有67种帧内模式)，所以不直接指示当前块的帧内模式，而是基于其相邻块的帧内预测模式构建当前块的最可能模式列表。由于当前块的帧内模式与其相邻块相关，因此mpm列表通常如其名称(mostprobablemodelist)所示提供良好的预测，因此当前块的帧内模式有很大的概率会在其mpm列表中。这样，为了推导出当前块的帧内模式，只指示mpm列表的索引。与总帧内模式数相比，mpm列表的长度要小得多(例如，hevc中使用3-mpm列表，而vvc中使用6-mpm列表)，因此译码帧内模式所需的比特数较少。标志(mpm_flag)用于表示当前块的帧内模式是否属于其mpm列表。若属于，则可以使用mpm列表来索引当前块的帧内模式。否则，直接使用二进制代码指示帧内模式。在vvc和hevc中，mpm列表都是基于左边相邻块和顶部相邻块构建的。在当前块的左相邻块和顶部相邻块不能用于预测时，使用默认模式列表。
运动矢量预测
运动矢量预测是一种用于译码运动数据的技术。运动矢量通常有两个分量x和y，分别指水平方向和垂直方向的运动。当前块的运动矢量通常与当前图像或之前译码图像中的邻块的运动矢量相关。这是因为相邻块很可能对应于存在类似运动的同一运动对象，并且对象的运动不大可能随时间发生突然变化。因此，使用相邻块中的运动矢量作为预测值减小了所指示运动矢量差值。通常根据空域相邻块或并置图像中的时域相邻块中的已解码运动矢量推导出运动矢量预测值(motionvectorpredictor，mvp)。
如果一个块确定要通过ciip预测来进行预测，那么它的最终预测像素点部分是基于帧内预测像素点。由于也涉及帧内预测，所以通常与帧间块(mvd、merge、skip)相比，残差系数和变换系数更多。因此，当这些mh块与其它块相邻时，跨边界部分会有更多的不连续性。在hevc和vvc中，当对边界的两个相邻块中的任一块进行帧内预测时，该边界将应用强去块滤波器，其中，边界强度(boundarystrength，bs)参数设置为2(最强)。
但是，vtm3.0没有考虑通过ciip预测的块引起的潜在方块效应。边界强度推导中仍将通过ciip预测的块视为帧间块。在某些情况下，这种处理方法可能导致主观质量和客观质量差。
本发明的实施例提供了几种替代方案用来合并mh块，以改进去块滤波器，其中，特定边界的边界强度推导受到mh块的影响。
参考文档《通用视频编码(草案3)》定义为vvcdraft3.0，可通过以下链接找到
http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/12_macao/wg11/jvet-l1001-v3.zip.
实施例1
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置边界强度：
·如图7所示，如果p和q中的至少一个块是通过ciip预测的块，则将该边界的边界强度参数设置为第一值，例如，该第一值可以等于2。
·如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
·如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)，该边界的边界强度的推导如图7所示。
·为了比较，图8提供了vvc或itu-h.265视频译码标准中指定的方法。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例2
如图9所示，对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置边界强度：
·如果p和q中的至少一个块是帧内预测的块，则边界强度设置为2。
·否则，如果p和q中至少有一个块是通过ciip预测的块，则将该边界的边界强度参数设置为第一值，例如1或2；
·否则，如果相邻块p和q中的至少一个块具有非零变换系数，则将该边界的边界强度参数设置为第二值，例如1；
·否则，如果属于p块和q块的运动矢量之间的绝对差值大于或等于一个整数亮度像素点，则将该边界的边界强度参数设置为第二值，例如1。
·否则，如果相邻块中的运动预测指的是不同的参考图像或运动矢量的数量不同，则将该边界的边界强度参数设置为1；
·否则，该边界的边界强度参数设置为0。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例3
如图10所示，对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置该边界的边界强度参数：
·如果p块和q块中的至少一个块通过帧内预测而不是ciip预测进行预测(可能情况包括通过帧内预测而不是通过多假设预测进行预测的p块，以及通过任何预测函数进行预测的q块，反之亦然)，则边界强度设置为2。
·如果q块和p块都通过帧间预测或ciip预测进行预测(可能情况包括p块为帧间块，q块也为帧间块；或者p块为帧间块，q块为mh块；或者p块为mh块，q块为帧间块；或者p块为mh块，q块也为mh块)，
ο如果p块和q块中的至少一个块具有非零变换系数，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
ο否则(如果q块和p块都没有非零变换系数)，如果用于预测p块和q块的运动矢量之间的绝对差值大于或等于一个整数像素点，则将该边界的边界强度参数设置为等于1；
ο否则(如果q块和p块都没有非零变换系数，且运动矢量之间的绝对差值小于1个像素点)，如果p块和q块预测是基于不同的参考图像进行，或用于预测q块和p块的运动矢量的数量不相等，则将该边界的边界强度参数设置为1；
ο否则(如果上述3个条件被评估为false)，则将该边界的边界强度参数设置为0。
·如果p和q中至少有一个块是通过ciip预测的块，则边界强度修改如下：
ο如果边界强度不等于预定义第一值(在一个示例中，预定义第一值等于2)，则边界强度增加预定义第二值(在一个示例中，预定义第二值等于1)。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例4
对于具有两边的边界(p和q，如vvc草案3.0所述)，按如下情况推导边界强度：
·如果该边界为水平边界，且p和q属于不同的ctu，则
ο如果q块是通过ciip预测的块，则边界强度设置为2；
ο否则，推导出边界强度，如vvc草案3.0定义；
·否则，
ο如果p和q中至少有一个块是通过ciip预测的块，则将该边界的边界强度参数设置为2；
否则，推导出该边界的边界强度，如vvc草案3.0定义。
实施例5
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置边界强度：
·如果所述p块或q块中的至少一个块通过帧内预测而不是通过ciip预测进行预测(可能情况包括通过帧内预测而不是通过多假设预测进行预测的p块，以及通过任何预测函数进行预测的q块，反之亦然)，则边界强度设置为2。
·如果两个块都通过帧间预测或ciip预测进行预测(可能情况包括p块为帧间块，q块为帧间块；或者p块为帧间块，q块为mh块；或者p块为mh块，q块为帧间块；或者p块为mh块，q块为mh块)，
ο如果所述边界为水平边界，且p和q位于两个不同的ctu中，则
■如果q块(其中，q块标记为相对于p块位于底部方向的块)通过ciip预测进行预测，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则(如果q块未通过ciip预测进行预测)，如果相邻块p和q中的至少一个块具有非零变换系数，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，如果用于预测p块和q块的运动矢量之间的绝对差值大于或等于一个整数亮度像素点，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，如果相邻块p和q中的运动补偿预测是基于不同的参考图像进行，或者如果用于预测q块和p块的运动矢量的数量不相等，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，所述边界的边界强度参数设置为0；
ο否则(如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内)，
■如果p块和q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，如果相邻块p和q中的至少一个块具有非零变换系数，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，如果用于预测p块和q块的运动矢量之间的绝对差值大于或等于一个整数亮度像素点，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，如果相邻块p和q中的运动补偿预测是基于不同的参考图像进行，或者如果用于预测q块和p块的运动矢量的数量不相等，则所述边界的边界强度参数设置为等于1；
■否则，该边界的边界强度参数设置为等于0；
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例6
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置边界强度：
·首先根据vvc或itu-h.265视频译码标准中指定的方法确定所述边界的边界强度。
·如果所述边界为水平边界，且p和q位于两个不同的ctu中，则
ο如果q块通过ciip预测进行预测，则按如下情况修改边界强度：
■如果边界强度不等于2，则边界强度加1；
·否则(如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内)，
ο如果p块或q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则按如下情况调整所述边界的边界强度参数：
■如果边界强度不等于2，则边界强度加1。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例7
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况推导边界强度：
·如果所述边界为水平边界，且p块和q块位于不同的ctu中，则
ο如果q块(其中，q块标记为相对于p块位于底部方向的块)通过ciip预测进行预测，则边界强度设置为等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)；
·否则(如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内)，
ο如果p块或q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则所述边界的边界强度参数设置为等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例8
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况设置边界强度：
·如果p块和q块中的至少一个块通过帧内预测而不是ciip预测进行预测(可能情况包括通过帧内预测而不是通过多假设预测进行预测的p块，以及通过任何预测函数进行预测的q块，反之亦然)，则边界强度设置为2。
·如果q块和p块都通过帧间预测或ciip预测进行预测(可能情况包括p块为帧间块，q块也为帧间块；或者p块为帧间块，q块为mh块；或者p块为mh块，q块为帧间块；或者p块为mh块，q块也为mh块)，
ο如果p块和q块中的至少一个块具有非零变换系数，则所述边界的边界强度参数设置为等于1。
ο否则(如果q块和p块都没有非零变换系数)，如果用于预测p块和q块的运动矢量之间的绝对差值大于或等于一个整数像素点，则将该边界的边界强度参数设置为等于1；
ο否则(如果q块和p块都没有非零变换系数，且运动矢量之间的绝对差值小于1个像素点)，如果p块和q块预测是基于不同的参考图像进行，或用于预测q块和p块的运动矢量的数量不相等，则将该边界的边界强度参数设置为1；
ο否则(如果上述3个条件被评估为false)，则将该边界的边界强度参数设置为0。
·如果所述边界为水平边界，且p和q位于两个不同的ctu中，则
ο如果q块通过ciip预测进行预测，则按如下情况修改确定的边界强度：
■如果边界强度不等于2，则边界强度加1。
·如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内，
ο如果p块和q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则按如下情况调整所述边界的边界强度参数：
■如果边界强度不等于2，则边界强度加1。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例9
在一个示例中，将ciip块边界的边界强度(boundarystrength，bs)的值设置为2，但将ciip内部的子块边界的边界强度的值设置为1。当子块的边界未与8×8像素点网格对齐时，则将这些边缘的边界强度的值设置为0。图11示出了8×8网格。
在另一个示例中，按如下情况确定边的边界强度：
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况推导边界强度：
·如果所述边界为水平边界，且p块和q块位于不同的ctu中，则
ο如果q块(其中，q块标记为相对于p块位于底部方向的块)通过ciip预测进行预测，则边界强度设置为等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)；
·否则(如果p和q对应ciip块内部的两个子块，即目标边界为ciip块内部的子块边界)，
ο如果子块边界与8×8网格对齐，则边界强度的值设置为1；
ο否则(子块边界未与8×8网格对齐)，将边界强度设置为0；
·否则(如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内，并且p和q不在同一ciip块内)，
ο如果p块或q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则所述边界的边界强度参数设置为等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
实施例10
在一个示例中，将ciip块边界的边界强度(boundarystrength，bs)的值设置为2，但将ciip内部的子块边界的边界强度的值设置为1。当子块的边界未与4×4像素点网格对齐时，则将这些边缘的边界强度设置为0。图12示出了4×4网格。
在另一个示例中，按如下情况确定边的边界强度：
对于具有两边的边界(其中，每边的空域相邻块标记为p块和q块)，按如下情况推导边界强度：
·如果所述边界为水平边界，且p块和q块位于不同的ctu中，则
ο如果q块(其中，q块标记为相对于p块位于底部方向的块)通过ciip预测进行预测，则边界强度设置为等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果q块未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)；
·否则(如果p和q对应ciip块内部的两个子块，即目标边界为ciip块内部的子块边界)，
ο如果子块边界与4×4网格对齐，则边界强度的值设置为1。
ο否则(子块边界未与4×4网格对齐)，将边界强度的值设置为0。
·否则(如果所述边界是垂直边界，或者如果q块和p块包含在同一ctu内，并且p和q不在同一ciip块内)，
ο如果p块或q块中的至少一个块通过ciip预测进行预测，则所述边界的边界强度参数设置为等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块或p块中的至少一个块通过帧内预测进行预测，则确定边界强度等于2。
ο如果p块和q块均未通过ciip预测进行预测，且如果q块和p块都通过帧间预测进行预测，则确定边界强度小于2(根据进一步的条件评估确定边界强度的确切值)。
·根据确定的边界强度通过应用去块滤波器来对q块和p块中包括的像素点进行滤波。
本申请还提供了如下实施例：
实施例1一种译码方法，其特征在于，所述译码包括解码或编码，所述方法包括：
确定当前译码单元(或译码块)是否通过联合帧间帧内预测进行预测；
当通过联合帧间帧内预测来预测当前译码单元时，
将所述当前译码单元的边界的边界强度(boundarystrength，bs)设置为第一值；
以及
将子译码单元的边界的边界强度设置为第二值，其中，所述当前编码单元包括至少两个子译码单元，所述子编码单元的边界为所述至少两个子译码单元之间的边界。
实施例2根据实施例1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对于亮度分量，当所述bs的值大于0时，执行去块操作；或者，
对于色度分量，当所述bs的值大于1时，执行去块操作，其中，所述bs的值为所述第一值或所述第二值。
实施例3根据实施例1或2所述的方法，其特征在于，当通过联合帧间帧内预测来预测所述当前译码单元(或块)时，在执行去块操作时，将当前译码单元视为帧内预测单元。
图13为用于边界强度推导过程的设备1300的示例结构的框图。装置1300用于执行上述方法，可以包括：
确定单元1302，用于确定两个块中的至少一个块是否通过联合帧间帧内预测(combinedinter-intraprediction，ciip)进行预测，其中，两个块包括第一块(q块)和第二块(p块)，且两个块与边界相关联；
设置单元1304，用于当两个块中的至少一个块通过ciip进行预测时，将边界的边界强度(boundarystrength，bs)设置为第一值；或者，当两个块均未通过ciip进行预测时，将边界的边界强度设置为第二值。
作为示例，设置单元用于当第一块通过ciip进行预测时，或者当第二块通过ciip进行预测时，将边界的bs设置为第一值。
装置2500还可以包括解析单元(图13中未示出)，用于解析码流得到标志，其中，标志用于指示两个块中的至少一个块是否通过ciip进行预测。
确定单元1302还可以用于确定两个块中的至少一个块是否通过帧内预测进行预测。设置单元1304，用于当两个块均未通过帧内预测进行预测，且两个块中的至少一个块通过ciip进行预测时，将边界的bs设置为第一值。例如，第一值可以为1或2。
设置单元1304，用于当两个块均未通过帧内预测进行预测，且两个块也均未通过ciip进行预测时，将边界的bs设置为第二值。例如，当两个块(p和q)中的至少一个块具有非零变换系数时，第二值为1。
本实施例的优点
实现对通过使用中等强度(边界强度等于1)的去块滤波器进行多重假设预测的块执行去块滤波。
如果一个块通过ciip预测进行预测，则通过帧间预测获得第一预测，通过帧内预测获得第二预测，这些预测随后进行组合。最终预测包括帧内预测部分，据观察通常有更多方块效应。因此，在通过ciip预测的块的边界上也可能存在方块效应。为了解决这个问题，根据本发明实施例将边界强度设置为2，增加了通过ciip预测的块边缘的去块滤波几率。
此外，本发明的实施例减少如下所需的列存储器。列存储器是指存储在处理相邻的底层ctu行时所需的且与顶层ctu行对应的信息所需的内存。例如，为了对两个ctu行之间的水平边界进行滤波，需要将顶层ctu的预测模式信息(帧内预测/帧间预测/多假设预测)存储在列表存储器中。由于3个状态(帧内预测/帧间预测/多假设预测)可以描述块的预测模式，因此所需的列存储器可以定义为每块2比特。
根据本发明的实施例，如果块(本实施例中的p块)属于顶层ctu行，则去块操作仅需要关于块是通过帧间预测还是帧内预测预测的信息(因此，仅2个状态，可以使用每个块1比特来存储)。原因如下：
如果p块和q块之间的边界是水平边界，并且如果q块和p块属于2个不同的ctu(在所有实施例中，相对p块而言，q块在底部)，那么p块是否通过ciip预测进行预测的信息不用于确定边界强度参数，因此，不需要存储。借助于本发明实施例的硬件实现，可以将p块的预测模式临时更改为帧间预测(当p块通过ciip预测进行预测时)，并根据变化后的预测模式确定边界强度。之后(在确定边界强度之后)可以把预测模式改回ciip预测。需要说明的是，硬件实现不限于本文描述的方法(改变ctu边界处的p块的预测模式)，仅作为示例来说明根据本发明实施例，p块是否通过ciip预测进行预测的信息在确定边界强度时(在水平ctu边界处)不是必需的。
因此，根据本发明的实施例，所需的列存储器从每块2比特减少到每块1比特。需要注意的是，需要在硬件中实现的总线路存储器与图像宽度成正比，与最小块宽度成反比。
应注意，根据上述所有实施例，如果一个块通过ciip预测进行预测，则通过帧间预测获得第一预测，并通过帧内预测获得第二预测，这些预测随后进行组合。
上述实施例表明，在执行去块滤波时，ciip块被不同程度地视为帧内块。实施例一、二、三采用三种不同的策略来调整边界的边界强度。实施例一将mh块完全视为帧内块。因此，将bs设置为2的条件与表1相同。
实施例二也认为mh块造成的失真不如帧内块那么高。因此，首先检查帧内块的边界强度条件，然后检查ciip块的边界强度条件。但是，当检测到ciip块时，仍然认为bs是2。
实施例三将mh块部分视为帧内块，如果边界的至少一个相邻块是mh块，则bs加1。如果使用常规推导策略bs已经为2，则bs不会改变。
图8示出了vvc草案3.0中bs的推导。图7、9和10分别示出了实施例1、2和3的bs推导的变化。
需注意的是，对于实施例1和2，不仅降低了潜在的失真，而且降低了处理逻辑。在实施例1和2中，只要p块或q块是mh块，则不再需要校验系数和运动矢量，从而缩短条件校验的时延。
实施例4、5、6分别是实施例1、2和3的相应变体，其中考虑了列缓冲器。其对实施例1、2、3的核心变化是，当两侧p和q位于不同的ctu且边缘是水平时，对mh块进行不对称校验。即，p侧块(即，上侧)不校验，而只校验q侧(即，下侧)。这样，不分配额外的列缓冲器用于存储位于其他ctu中的p侧块的ciip标志。
除了上述六个实施例之外，mh块的一个其它特征可以是，不必一致地将mh块视为帧内块。在一个示例中，当搜索当前块的运动矢量预测值时，如果其相邻块是mh块，那么这些mh块的运动矢量可以被视为运动矢量预测值。在这种情况下，使用mh块的帧间预测信息，因此mh块不再被视为帧内块。在另一个示例中，当为帧内块构建mpm列表时，当前块的相邻mh块可被视为不包含帧内信息。因此，当校验那些mh块针对当前块的mpm列表构建的可用性时，它们被标记为不可用。需注意，本段提及的mh块不限于用于确定去块滤波器的bs值的mh块。
除了上述六个实施例之外，mh块的一个其它特征可以是一致地将mh块视为帧内块。在一个示例中，当搜索当前块的运动矢量预测值时，如果其相邻块是mh块，则这些mh块的运动矢量被排除在运动矢量预测值之外。在这种情况下，不使用mh块的帧间预测信息，因此mh块被视为帧内块。在另一个示例中，当为帧内块构建mpm列表时，当前块的相邻mh块可以视为包含帧内信息。因此，当校验那些mh块针对当前块的mpm列表构建的可用性时，它们被标记为可用。需注意，本段提及的mh块不限于用于确定去块滤波器的bs值的mh块。
下面对上述实施例中所示的编码方法和解码方法的应用以及使用它们的系统进行说明。
图14为用于实现内容分发服务的内容供应系统3100的框图。该内容供应系统3100包括捕获设备3102和终端设备3106，并且可选地包括显示器3126。捕获设备3102与终端设备3106通过通信链路3104进行通信。该通信链路可以包括上述通信信道13。通信链路3104包括但不限于wifi、以太网、cable、无线(3g/4g/5g)、usb或者其任意组合等。
捕获设备3102生成数据，并且可以通过如上述实施例所示的编码方法对数据进行编码。或者，捕获设备3102可以将数据分发给流服务器(图中未示出)，服务器对数据进行编码并将经编码的数据发送到终端设备3106。其中，捕获设备3102包括但不限于摄像头、智能手机或pad、计算机或笔记本电脑、视频会议系统、pda、车载设备、或其任意一种的组合等。例如，捕获设备3102可以包括如上所述的源设备12。当数据包括视频时，捕获设备3102中包括的视频编码器20实际上可以进行视频编码处理。当数据包括音频(即，语音)时，捕获设备3102中包括的音频编码器实际上可以执行音频编码处理。对于一些实际场景，捕获设备3102将经编码的视频和音频数据复用在一起然后进行分发。对于其他一些实际场景，例如在视频会议系统中，不复用经编码的音频数据和经编码的视频数据。捕获设备3102将经编码的音频数据和经编码的视频数据分别分发给终端设备3106。
在内容供应系统3100中，终端设备310接收并再现经编码的数据。终端设备3106可以是具有数据接收和恢复能力的设备，例如智能手机或pad3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(networkvideorecorder，nvr)/数字视频录像机(digitalvideorecorder，dvr)3112、电视3114，机顶盒(settopbox，stb)3116、视频会议系统3118、视频监控系统3120、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)3122、车载设备3124或其任意组合，或者能够解码上述经编码的数据。例如，终端设备3106可以包括如上所述的目的地设备14。当经编码数据包括视频时，终端设备中包括的视频解码器30优先进行视频解码。当经编码数据包括音频时，终端设备中包括的音频解码器优先进行音频解码处理。
对于带有显示器的终端设备，例如智能手机或pad3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(networkvideorecorder，nvr)/数字视频录像机(digitalvideorecorder，dvr)3112、电视3114、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)3122，或者车载设备3124，终端设备可以将经解码的数据馈送到其显示器。对于没有显示器的终端设备，例如stb3116、视频会议系统3118或视频监控系统3120，在其中联系有外部显示器3126以接收并显示经解码的数据。
该系统中的每个设备在进行编码或解码时，可以使用如上述实施例所示的图像编码设备或图像解码设备。
图15为终端设备3106的示例的结构的图。终端设备3106从捕获设备3102接收流后，协议处理单元3202分析流的传输协议。该协议包括但不限于实时流协议(realtimestreamingprotocol，rtsp)、超文本传输协议(hypertexttransferprotocol，http)、http直播协议(httplivestreamingprotocol，hls)、mpeg-dash、实时传输协议(real-timetransportprotocol，rtp)、实时消息协议(realtimemessagingprotocol，rtmp)或其任意组合等。
协议处理单元3202对流进行处理后，生成流文件。文件被输出到解复用单元3204。解复用单元3204可以将经复用数据分离为经编码的音频数据和经编码的视频数据。如上所述，对于一些实际场景，例如在视频会议系统中，不复用经编码的音频数据和经编码的视频数据。在这种情况下，经编码数据被发送到视频解码器3206和音频解码器3208，而不通过解复用单元3204。
通过解复用处理，生成视频基本流(elementarystream，es)、音频es和可选的字幕。视频解码器3206，包括如上述实施例中说明的视频解码器30，通过如上述实施例中所示的解码方法对视频es进行解码以生成视频帧，并将该数据馈送到同步单元3212。音频解码器3208，对音频es进行解码以生成音频帧，并将该数据馈送到同步单元3212。或者，在将视频帧馈送到同步单元3212之前，可以将视频帧存储在缓冲器(图y中未示出)中。类似地，在将音频帧馈送到同步单元3212之前，可以将音频帧存储在缓冲器(图y中未示出)。
同步单元3212同步视频帧和音频帧，并将视频/音频提供给视频/音频显示器3214。例如，同步单元3212同步视频和音频信息的呈现。可以使用与经译码音频和视频数据的呈现相关的时间戳和与数据流本身的传递相关的时间戳在语法中对信息进行译码。
如果流中包括字幕，则字幕解码器3210对字幕进行解码，并使字幕与视频帧和音频帧同步，并将视频/音频/字幕提供给视频/音频/字幕显示器3216。
本发明并不限于上述系统，上述实施例中的图像编码设备或图像解码设备都可以结合到其它系统，例如汽车系统。
尽管本发明实施例主要描述了视频译码，但应注意的是，译码系统10、编码器20和解码器30(相应地，系统10)的实施例以及本文描述的其它实施例也可以用于静止图像处理或译码，即视频译码中独立于任何先前或连续图象的单个图像的处理或编码。一般情况下，如果图像处理译码仅限于单个图像17，帧间预测单元244(编码器)和344(解码器)可能不可用。视频编码器20和视频解码器30的所有其它功能(也称为工具或技术)同样可用于静态图像处理，例如残差计算204/304、变换206、量化208、反量化210/310、(逆)变换212/312、分割262/362、帧内预测254/354和/或环路滤波220/320、熵编码270和熵解码304。
编码器20和解码器30等的实施例，以及本文描述的与编码器20和解码器30等有关的功能可以使用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果使用软件来实现，那么各种功能可作为一或多个指令或代码在计算机可读媒体上存储或发送，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包含计算机可读存储介质，其对应于有形介质，例如数据存储介质，或包括任何促进将计算机程序从一处传送到另一处的介质(例如根据通信协议)的通信介质。以此方式，计算机可读介质大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质，或(2)通信介质，例如信号或载波。数据存储介质可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索用于实现本申请中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
作为示例而非限制，此类计算机可读存储介质可包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或可用来存储指令或数据结构的形式的所要程序代码并且可由计算机存取的任何其它介质。并且，任何连接被恰当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴缆线、光纤缆线、双绞线、数字订户线(digitalsubscriberline，dsl)或例如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输指令，那么同轴缆线、光纤缆线、双绞线、dsl或例如红外线、无线电和微波等无线技术包含在介质的定义中。但是，应理解，计算机可读存储介质和数据存储介质并不包括连接、载波、信号或其它瞬时性介质，而是实际上针对于非瞬时性有形存储介质。如本文中所使用，磁盘和光盘包含压缩光盘(compactdisc，cd)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(digitalversatiledisc，dvd)和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应包含在计算机可读介质的范围内。
可通过例如一或多个数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、通用微处理器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程逻辑阵列(fieldprogrammablelogicarray，fpga)或其它等效集成或离散逻辑电路等一或多个处理器来执行指令。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指前述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任一其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文中所描述的各种功能可以提供用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或者并入在组合编解码器中。而且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。
本申请的技术可在各种各样的装置或设备中实施，包含无线手机、集成电路(integratedcircuit，ic)或一组ic(例如芯片组)。本申请中描述各种组件、模块或单元是为了强调用于执行所揭示的技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。实际上，如上文所描述，各种单元可结合合适的软件和/或固件组合在编码解码器硬件单元中，或者通过互操作硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)来提供。
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