器20可产生包括视频数据的经编码表示的位流。作为产生位流的部分，视频编码器20可通过使用运动预测而产生用于预测值颜色分量的残差信号。此外，视频编码器20可重构预测值颜色分量的残差信号。在至少一些情况下，视频编码器20可使用解量化及反变换以重构预测值颜色分量的残差信号。预测值颜色分量的经重构残差信号可包含预测值颜色分量的经重构残差样本值。视频编码器20可使用预测值颜色分量的经重构样本值以预测经预测颜色分量的样本值。此外，视频编码器20可通过使用运动预测而产生用于经预测颜色分量的初始残差信号。视频编码器20可确定用于经预测颜色分量的最终残差信号，使得用于经预测颜色分量的最终残差信号中的每一样本值等于经预测颜色分量的经预测样本值中的一者与经预测颜色分量的初始残差信号的对应样本之间的差。另外，视频编码器20可通过变换用于经预测颜色分量的最终残差信号而产生系数块。视频编码器20可在位流中包含指示系数块的经量化变换系数的经熵编码数据。预测值及经预测颜色分量可在如下方面不同:亮度分量、Cb色度分量，及Cr色度分量。
[0062]相似地，视频解码器30可解码包含视频数据的经编码表示的位流。作为解码位流的部分，视频解码器30可重构预测值颜色分量的残差信号。可使用运动预测来产生预测值颜色分量的残差信号。预测值颜色分量的经重构残差信号可包含预测值颜色分量的经重构残差样本值。在至少一些情况下，视频解码器30可使用解量化及反变换以重构预测值颜色分量的残差信号。视频解码器30可使用预测值颜色分量的经重构残差样本值以预测经预测颜色分量的残差样本值。此外，视频解码器30可将经预测颜色分量的经预测样本值与通过解量化系数块且将反变换应用于系数块而产生的对应样本相加。位流可包含指示系数块的经量化变换系数的经熵编码语法元素。在一些实例中，术语“颜色分量”应用于亮度分量及色度(例如，Cb及Cr)分量。预测值及经预测颜色分量可在如下方面不同:亮度分量、Cb色度分量，及Cr色度分量。
[0063]在至少一些实例中，视频译码器可使用线性预测而从预测值颜色分量的经重构残差样本值产生经预测颜色分量的预测样本值(即，经预测样本值)。举例来说，可在从经重构残差样本值X产生如下的经预测样本值X’的情况下使用线性预测:
[0064]X’ = ax+b，
[0065]其中a为比例因子且b为偏移。举例来说，视频译码器可确定预测样本值，使得预测样本值等于X’ =&計13，其中^为预测样本值且X为经重构残差样本。值a及b可在本文中被称作预测参数。在一些实例中，可使用应用于运动块的最小二乘方拟合方法来计算a及b。举例来说，a及b可被计算为:
[0066]a = Cov (Yref, Cref) /Var (Yref)，
[0067]b = Mean (Cref) -a.Mean (Yref)，
[0068]其中Cov()为协方差函数(例如，Cov (x, y) = E[(x_E[x]) (y-E [y]) ]), Var ()为方差函数(例如，Var (x) = E[(x_E[x])2])，且Mean()为平均值函数(例如，Mean(x)=E[x])。Y?f及C?f分别为用于预测值分量的运动块的参考信号及用于待预测分量的运动块中的参考信号。参考信号可包括参考图片中的样本(或从参考图片内插的样本)。在产生预测值之后，从当前残差样本值减去预测值，且通过变换及量化来进一步译码差。
[0069]在一些实例中，可使用这些参数中的仅一者。举例来说，视频译码器可将预测样本值X’确定为:
[0070]X， = ax,
[0071]其中X为预测值颜色分量的经重构残差样本值，a等于Cov(Y?f，Cref)/Var (Yref)，Cov()为协方差函数，Var()为方差函数，Yraf为用于预测值颜色分量的运动块中的参考信号，且C?f为用于经预测颜色分量的运动块中的参考信号。
[0072]可使用视频编码器20及视频解码器30处的相同经重构残差像素来计算预测参数(例如，上述实例中的a及b)。针对每一待预测颜色分量可存在单独参数集。换句话说，视频译码器(例如，视频编码器20或视频解码器30)可计算用于颜色分量的不同颜色分量的预测参数的不同值。
[0073]在另一实例中，视频编码器20将所计算参数值发信到视频解码器30，使得视频解码器30可使用相同参数值。举例来说，视频编码器20可在位流中包含指示以上实例中或其它实例中所描述的a及/或b的值的数据。可量化所述参数以用于有效率发信。举例来说，视频编码器20可量化预测参数值且可在位流中包含指示经量化预测参数值的语法元素。在明确地发信参数时，有可能使用解码器侧处未得到的信息来得知最佳参数值。因此，在一些实例中，视频编码器20可在位流中包含指示参数的值的数据。相似地，视频解码器30可从位流获得参数的值。在这些实例中，视频编码器20及视频解码器30可确定预测样本值，使得预测样本值等于X’ =31，其中1’为预测样本值，X为预测值颜色分量的经重构残差样本值中的一者，且a为参数。
[0074]举例来说，代替运动块，可使用当前待译码块的残差信号来计算参数。更明确地说，可通过应用以下方程式来得知a及b:
[0075]a = Cov (Yres，，Cres) /Var (Yres，)，
[0076]b = Mean (Cres) -a.Mean (Yres，)，
[0077]其中Cov()为协方差函数，Var()为方差函数，且Mean()为平均值函数，Yras ’为用于预测值分量的当前块的经重构残差信号，且Cras为用于待预测分量的当前块中的残差信号。因此，在此实例中，视频译码器(例如，视频编码器20或视频解码器30)可将预测样本值确定为X’ = ax+b，其中X’为预测样本值，X为预测值颜色分量的经重构样本值中的一者，a 等于 Cov (Yres, Cres) /Var (Yres)，且 b 等于 Mean (Cres) -a ?Mean (Yres)。视频编码器可从残差信号的对应样本减去预测样本值。视频编码器可变换且量化所得样本值。视频解码器可将预测样本值与对应残差值相加以重构原始残差值。在一些实例中，代替用于预测值颜色分量的经重构残差信号，可使用残差信号以缩减计算/实施复杂性。在一些实例中，为了计算预测参数，可使用用于译码单元或块的运动块中的所有样本值。替代地，在一些实例中，可通过次取样或排除零值而使用用于CU或块的运动块中的样本值的部分。
[0078]此外，在一些实例中，为了产生预测值，可使用预测值分量中的仅一个样本值，所述样本值经并置到待预测像素。替代地，可使用预测值分量中的多个样本值，其中这些样本为经并置像素及其邻居中的一或多者。
[0079]可通过提供交换机而将此预测特征应用于某些区域。举例来说，用以指示接通及关断此特征的旗标可经译码到切片标头中，使得(例如，由解码器)将预测应用或不应用于整个切片。替代地，可在诸如序列、图片、LCU、CU、PU或TU的另一级别处发信旗标。当在序列级别处发信旗标时，可在SPS中发信旗标。当在图片级别处发信旗标时，可在PPS中发信旗标。
[0080]因此，作为产生位流的部分，视频编码器20可在位流中发信用以指示是否使用预测值颜色分量的经重构残差样本以预测经预测颜色分量的残差样本值的旗标。在一些实例中，视频编码器20可在序列级别处(例如，在SPS中)译码旗标。相似地，作为解码位流的部分，视频解码器30可从位流获得用以指示是否使用预测值颜色分量的经重构残差样本以预测经预测颜色分量的残差样本值的旗标。
[0081]图2为说明可实施本发明的技术的实例视频编码器20的框图。图2是出于解释目的而提供，且不应被认为限制如本发明中大致地示范及描述的技术。出于解释目的，本发明在HEVC译码的上下文中描述视频编码器20。然而，本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。
[0082]在图2的实例中，视频编码器20包含预测处理单元100、差单元102、变换/量化处理单元104、解量化/反变换单元108、预测补偿器110、解块滤波器单元112、样本自适应偏移(SA0)单元114、参考图片存储器116、熵编码单元118、预测参数计算器120，及预测值产生器122。在其它实例中，视频编码器20可包含更多、更少或不同功能组件。
[0083]视频编码器20可接收视频数据。视频编码器20可在视频数据的图片的切片中编码每一 CTU。CTU中的每一者可与同等大小的亮度译码树型块(CTB)及图片的对应CTB相关联。作为编码CTU的部分，预测处理单元100可执行四叉树分割，以将CTU的CTB划分成逐渐较小块。较小块可为CU的译码块。举例来说，预测处理单元100可将与CTU相关联的CTB分割成四个同等大小的子块、将所述子块中的一或多者分割成四个同等大小的子子块，等等。
[0084]视频编码器20可编码CTU的⑶以产生⑶的经编码表示(即，经译码⑶)。作为编码CU的部分，预测处理单元100可在CU的一或多个HJ之间分割与CU相关联的译码块。因此，每一可与亮度预测块及对应色度预测块相关联。视频编码器20及视频解码器30可支持具有各种大小的PU。CU的大小可指CU的亮度译码块的大小，且的大小可指的亮度预测块的大小。在假定特定CU的大小为2NX2N的情况下，视频编码器20及视频解码器30可支持2NX2N或NXN的大小以用于帧内预测，且支持2NX2N、2NXN、NX2N、NXN的对称PU大小或相似大小以用于帧间预测。视频编码器20及视频解码器30也可支持2NXnU、2NXnD、nLX2N、及nRX2N的PU大小的不对称分割以用于帧间预测。在一些实例中，相对于亮度样本而次取样色度样本。
[0085]预测处理单元100可通过对⑶的每一 PU执行帧间预测而产生用于的预测性数据。用于PU的预测性数据可包含PU的预测性块及用于PU的运动信息。预测处理单元100可对CU的PU执行不同操作，这取决于处于I切片、P切片还是B切片中。在I切片中，所有PU被帧内预测。因此，如果处于I切片中，那么预测处理单元100对PU不执行帧间预测。因此，对于在I模式中编码的视频块，使用从同一帧内的先前经编码相邻块的空间预测来形成预测性块。
[0086]P切片中的可被帧内预测或被单向帧间预测。举例来说，如果处于P切片中，那么预测处理单元100可搜索参考图片列表(例如，“RefPicListO”)中的参考图片以寻找用于PU的参考区。用于的参考区可为参考图片内的含有最紧密地对应于的预测块的样本块(即，运动块)的区。预测处理单元100可产生指示含有用于PU的参考区的参考图片的RefPicListO中的位置的参考索引。另外，预测处理单元100可产生指示PU的预测块和与参考区相关联的参考位置之间的空间位移的运动矢量。举例来说，运动矢量可为提供从当前经解码图片中的坐标到参考图片中的坐标的偏移的二维矢量。预测处理单元100可输出参考索引及运动矢量作为的运动信息。预测处理单元100可基于由的运动矢量指示的参考位置处的实际或经内插样本而产生PU的预测性块。相同运动矢量可用于亮度预测性块及色度预测性块。
[0087]B切片中的PU可被帧内预测、被单向帧间预测，或被双向帧间预测。因此，如果TO处于B切片中，那么预测处理单元100可对PU执行单向预测或双向预测。为了对执行单向预测，预测处理单元100可搜索RefPicListO或第二参考图片列表(“RefPicListl”)的参考图片以寻找用于PU的参考区。预测处理单元100可输出如下各者作为的运动信息:指示含有参考区的参考图片的RefPicListO或RefPicListl中的位置的参考索引；指示PU的样本块和与参考区相关联的参考位置之间的空间位移的运动矢量；及指示参考图片处于RefPicListO还是RefPicListl中的一或多个预测方向指示符。预测处理单元100可至少部分地基于由PU的运动矢量指示的参考区处的实际或经内插样本而产生的预测性块。
[0088]为了对执行双向帧间预测，预测处理单元100可搜索RefPicListO中的参考图片以寻找用于PU的参考区，且还可搜索RefPicListl中的参考图片以寻找用于的另一参考区。预测处理单元100可产生指示含有参考区的参考图片的RefPicListO及RefPicListl中的位置的参考索引。另外，预测处理单元100可产生指示与参考区相关联的参考位置和PU的样本块之间的空间位移的运动矢量。PU的运动信息可包含参考索引及PU的运动矢量。预测处理单元100可至少部分地基于由PU的运动矢量指示的参考区处的实际或经内插样本而产生PU的预测性块。相同运动矢量可用于亮度预测性块及色度预测性块。
[0089]替代地，预测处理单元100可通过对PU执行帧内预测而产生用于的预测性数据。用于PU的预测性数据可包含用于PU的预测性块以及各种语法元素。预测处理单元100可对I切片、P切片及B切片中的执行帧内预测。
[0090]为了对执行帧内预测，预测处理单元100可使用多个帧内预测模式以产生用于PU的多个预测性数据集合。预测处理单元100可基于相邻的样本而产生用于的预测性块。相邻PU可处于所述上方、处于所述右上方、处于所述左上方或处于所述左侧(在假定用于PU、⑶及CTU的从左到右、从上到下的编码次序的情况下)。预测处理单元100可使用各种数目个帧内预测模式，例如，33个定向帧内预测模式。在一些实例中，帧内预测模式的数目可取决于PU的预测块的大小。
[0091]预测处理单元100可从通过帧间预测及帧内预测而产生的预测性数据之间选择用于CU的PU的预测性数据。在一些实例中，预测处理单元100基于预测性数据集合的速率/失真度量来选择用于CU的PU的预测性数据。选定预测性数据的预测性块可在本文中被称作选定预测性块。
[0092]预测处理单元100可基于⑶的译码块(例如，亮度译码块、Cb译码块及Cr译码块)及CU的PU的选定预测性块(例如，亮度块、Cb块及Cr块)而产生残差信号。残差信号可包含⑶的残差亮度块以及残差Cb及Cr块。举例来说，预测处理单元100可产生⑶的残差块，使得残差块中的每一样本具有等于CU的译码块中的样本与CU的PU的对应选定预测性块中的对应样本之间的差的值。对于残差信号中的残差块的每一样本，差单元102可确定样本与由预测值产生器122产生的样本预测值之间的差。
[0093]变换/量化处理单元104可执行四叉树分割以将⑶的残差块(即，与⑶相关联的残差块)分割成与CU的TU相关联的变换块。因此，TU可包括亮度变换块及两个色度变换块(例如，与亮度变换块及两个色度变换块相关联)。CU的TU的亮度及色度变换块的大小及位置可能或可能不基于CU的PU的预测块的大小及位置。被称为“残差四叉树”(RQT)的四叉树结构可包含与区中的每一者相关联的节点。CU的TU可对应于RQT的叶节点。
[0094]变换/量化处理单元104可通过将一或多个变换应用于TU的变换块而产生用于CU的每一 TU的系数块。变换/量化处理单元104可将各种变换应用于与TU相关联的变换块。举例来说，变换/量化处理单元104可将离散余弦变换(DCT)、定向变换或概念上相似变换应用于变换块。在一些实例中，变换/量化处理单元104不将变换应用于变换块。在此类实例(例如，使用变换跳过模式的实例)中，变换块可被视为系数块。
[0095]变换/量化处理单元104可量化系数块中的变换系数。量化过程可缩减与所述变换系数中的一些或全部相关联的位深度。举例来说，可在量化期间将η位变换系数降值舍位到m位变换系数，其中η大于m。变换/量化处理单元104可基于