CN108293111B - 改善图像编码系统中的预测的滤波方法、装置和存储介质 - Google Patents

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Abstract

由解码装置执行的根据本发明的帧间预测方法包括以下步骤：从所接收的比特流获取预测相关信息和残差信息；基于所述预测相关信息对当前块执行帧间预测以生成预测样本；基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；基于所述残差信息来导出所述当前块的残差样本；以及基于滤波后的所述预测样本和所述残差样本来生成重构图片。本发明可以减少残差信号的数据量并改善编码效率。

Description

改善图像编码系统中的预测的滤波方法、装置和存储介质
技术领域
本发明涉及图像编码技术，更具体地，涉及用于改善在图像编码系统中进行预测的滤波方法和装置。
背景技术
各领域中对诸如HD(高清晰度)图像和UHD(超高清晰度)图像这样的高分辨率、高质量图像的需求不断增加。随着图像数据具有高分辨率和高质量，相对于传统图像数据而言，要发送的信息或比特的量增加。因此，当使用诸如常规有线/无线宽带线这样的介质发送图像数据或者使用现有存储介质存储图像数据时，其传输成本和存储成本增加。
因此，需要高效率的图像压缩技术来高效地发送、存储和再现高分辨率和高质量图像的信息。
发明内容
技术目的
本发明的一个目的在于提供一种用于改善图像编码效率的方法和装置。
本发明的另一目的在于提供一种用于改善预测性能的方法和装置。
本发明的又一目的在于提供一种用于改善帧间预测性能的方法和装置。
本发明的又一目的在于提供一种通过对预测样本应用维纳滤波器来改善预测性能的方法和装置。
本发明的又一目的在于提供一种用于利用针对维纳滤波器的减少的附加信息来高效地向预测样本应用滤波的方法和装置。
技术方案
根据本发明的实施方式，提供了一种由解码装置执行的图像解码方法。该方法包括以下步骤：从所接收的比特流获得预测相关信息和残差信息；通过基于当前块的所述预测相关信息执行帧间预测来生成预测样本；确定维纳滤波器是否可用于所述当前块；当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；基于导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；基于所述残差信息来导出所述当前块的残差样本；以及基于滤波后的所述预测样本和所述残差样本来生成重构图片。
根据本发明的另一实施方式，提供了一种执行图像解码的解码装置。该解码装置包括：解码单元，其用于从所接收的比特流获得预测相关信息和残差信息；预测单元，其用于通过基于当前块的所述预测相关信息执行帧间预测来生成预测样本，确定维纳滤波器是否可用于所述当前块，当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数，基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；逆变换单元，其用于基于所述残差信息来生成所述当前块的残差样本；以及加法器，其用于基于滤波后的所述预测样本和所述残差样本来生成重构图片。
根据本发明的实施方式，提供了一种由编码装置执行的图像编码方法。该方法包括以下步骤：基于帧间预测来生成当前块的预测样本；确定维纳滤波器是否可用于所述当前块；当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；基于原始样本和滤波后的所述预测样本来导出所述当前块的残差样本；以及通过对所述当前块的预测相关信息、所述残差样本的残差信息和维纳滤波器信息进行编码来输出。
根据本发明的实施方式，提供了一种执行图像编码的编码装置。该编码装置包括：预测单元，其用于基于帧间预测来生成当前块的预测样本，确定维纳滤波器是否可用于所述当前块，当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；推导单元，其用于基于原始样本和滤波后的所述预测样本来导出所述当前块的残差样本；以及编码单元，其用于通过对所述当前块的预测相关信息、所述残差样本的残差信息和维纳滤波器信息进行编码来输出。
技术效果
根据本发明，可以使用很少的附加信息来高效地导出当前块的维纳滤波器系数。另外，根据本发明，可以通过基于维纳滤波器系数对预测样本进行滤波来改善预测效率，并且可以减少用于残差信号传输的数据量，从而增大整体编码效率。
附图说明
图1是示意性地例示根据本发明的实施方式的视频编码装置的框图。
图2是示意性地例示根据本发明的实施方式的视频解码装置的框图。
图3是示意性地描述在对当前块执行帧间预测的情况下可用的候选块的实施方式的框图。
图4例示了用于基于当前块的相邻块来导出滤波器系数的方法。
图5例示了用于获得相邻块的维纳滤波器系数的方法的示例。
图6例示了根据分割模式的编码块中的预测块的数量和形状。
图7例示了维纳滤波器基于当前块的预测模式和当前块的分割模式而可用/禁用的示例。
图8例示了为了导出维纳滤波器系数而可以考虑的相邻块的示例。
图9示出了在分割模式为N×N的情况下为了导出每个预测块的维纳滤波器系数而可以考虑的相邻块的示例。
图10例示了用于获得维纳滤波器系数的时间预测器的获得方法的示例。这里，时间预测器可以指示时间候选块。
图11例示了为了获得时间预测器而考虑的候选块的示例。
图12例示了根据本发明的运动向量相位的示例。
图13例示了根据本发明的用于获得维纳滤波器系数的分割区域。
图14示意性地例示了根据本发明的图像编码方法的示例。
图15示意性地例示了根据本发明的图像解码方法的示例。
具体实施方式
本发明可以以各种形式进行修改，并且将在附图中描述和示出本发明的具体实施方式。然而，这些实施方式并不旨在限制本发明。以下描述中使用的术语仅用于描述具体实施方式，而不旨在限制本发明。单数表达包括复数表达，只要它被明显不同地读出即可。诸如“包括”和“具有”这样的术语旨在指示存在以下描述中所使用的特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合，因此应当理解，不排除存在或添加一个或更多个不同特征、数量、步骤、操作、元件、组件或其组合的可能性。
另一方面，出于便于解释图像编码/解码设备中的不同特定功能的目的，独立地绘制了本发明中描述的附图中的元件，而并不意味着这些元件由独立的硬件或独立的软件来具体实现。例如，可以将这些元件中的两个或更多个元件组合以形成单个元件，或者可以将一个元件划分成多个元件。在不脱离本发明的构思的情况下，将元件组合和/或划分的实施方式属于本发明。
以下，将参照附图来详细描述本发明的示例性实施方式。
图1是示意性地例示根据本发明的实施方式的视频编码设备的框图。
参照图1，视频编码设备100包括图片分割器105、预测器110、变换器115、量化器120、重新排列器125、熵编码器130、去量化器135、逆变换器140、滤波器145和存储器150。
图片分割器105可以被配置为将输入图片分成至少一个处理单元块。就此而言，作为处理单元的块可以是预测单元PU、变换单元TU或编码单元CU。图片可以由多个编码树单元CTU组成。每个CTU可以按照四叉树结构来分成CU。CU可以按照四叉树结构来分成具有更深深度的CU。可以从CU获得PU和TU。例如，PU可以从CU被分割成对称或不对称的方形结构。另外，TU可以从CU被分成四叉树结构。
如稍后将描述的，预测器110包括执行帧间预测处理的帧间预测单元和执行帧内预测处理的帧内预测单元。预测器110对由图片划分模块105划分的图片的处理单元执行预测处理，以创建包括预测样本或预测样本阵列的预测块。在预测器110中，图片的处理单元可以是CU、TU或PU。预测器110可以确定对相应处理单元执行的预测是帧间预测还是帧内预测，并且可以确定具体细节，例如，预测方法的预测模式。经过预测处理的处理单元可以不同于确定预测方法和具体细节的处理单元。例如，可以以PU为单位来确定预测方法和预测模式，而可以以TU为单位来执行预测处理。
在帧间预测中，可以基于关于当前图片的先前图片和/或后续图片中的至少一个的信息来执行预测处理以创建预测块。在帧内预测中，可以基于当前图片的像素信息来执行预测处理以创建预测块。
作为帧间预测方法，可以使用跳过模式、合并模式和高级运动向量预测(AMVP)。在帧间预测中，可以选择用于PU的参考图片，并且可以选择与PU对应的参考块。可以在整数像素(或样本)或分数像素(或样本)的基础上来选择参考块。然后，按照使针对PU的残差信号最小化并且也使运动向量幅度最小化的方式来生成预测块。在本文中，像素和图元彼此可互换使用。
预测块可以被生成为整数像素单元，或者被生成为诸如1/2像素单元或1/4像素单元这样的分数像素单元。就此而言，运动向量也可以被表达为分数像素单元。
诸如经由帧间预测选择的参考图片的索引、运动向量差MVD、运动向量预测因子MVP、残差信号等这样的信息可以被熵编码，然后被发送给解码设备。当应用跳过模式时，预测块可以用作重构块，使得可以不生成、变换、量化或发送残差。
当执行帧内预测时，可以以PU为单位来确定预测模式，并且可以以PU为单位来执行预测处理。另选地，可以以PU为单位来确定预测模式，并且可以以TU为单位来执行帧间预测。
作为示例，帧内预测中的预测模式可以包括33种定向预测模式和至少两种不定向模式。不定向模式可以包括DC预测模式和平面模式。
在帧内预测中，可以在将滤波器应用于参考样本之后构建预测块。此时，可以根据帧内预测模式和/或当前块的大小来确定是否应将滤波器应用于参考样本。
将所构建的预测块与原始块之间的残差值(残差块或残差信号)输入到变换器115。将用于预测的预测模式信息、运动向量信息等与残差值一起通过熵编码器130来进行编码并发送给解码设备。
变换器115以TU为单位来对残差块执行变换处理并且生成变换系数。
变换块是样本的矩形块，并且是应用了相同变换的块。变换块可以是TU并且可以具有四叉树结构。
变换器115可以根据应用于残差块的预测模式和块的大小来执行变换处理。
例如，当将帧内预测应用于残差块并且残差块具有4×4阵列时，利用离散正弦变换DST来变换残差块。否则，可以利用离散余弦变换DCT来变换残差块。
变换器115可以通过变换来构建变换系数的变换块。
量化器120可以量化由变换器115变换的残差值(即，变换系数)，并且可以创建量化系数。由量化器120计算的值可以被提供给去量化器135和重新排列器125。
重新排列器125可以重新排列从量化器120提供的变换系数。通过重新排列量化系数，可以增强熵编码器130中的编码效率。
重新排列器125可以通过使用系数扫描方法来将二维块形式的量化变换系数重新排列为一维向量的形式。
熵编码器130可以被配置为根据基于由重新排列器125重新排列的量化变换值或在编码处理期间计算的编码参数值等的概率分布来对码元进行熵编码，然后输出比特流。熵编码方法是接收具有各种值的码元并且将码元表达为可以在去除其统计冗余的同时进行解码的二进制串的方法。
就此而言，码元意指待编码/解码的语法元素、编码参数、残差信号值等。编码参数是编码和解码所必需的。编码参数可以包含可以在编码或解码期间推断的信息、以及在编码设备中编码并且传递到解码设备的信息(例如，语法元素)。编码参数是编码或解码图像所需的信息。编码参数可以包括诸如(例如)帧内/帧间预测模式、移动/运动向量、参考图片索引、编码块图案、是否存在残差信号、变换系数、量化后的变换系数、量化参数、块大小、块分割信息等这样的统计量或值。另外，残差信号可以意指原始信号与预测信号之间的差。另外，原始信号与预测信号之间的差可以被变换以定义残差信号，或者原始信号与预测信号之间的差可以被变换和量化以定义残差信号。残差信号在块单元中可以被称为残差块，并且在样本单元中可以被称为残差样本。
当应用熵编码时，码元可以被表达为使得将少量比特分配给具有高发生概率的码元，并且将大量比特分配给具有低发生概率的码元。这可以减小用于待编码码元的比特串的大小。因此，可以经由熵编码来增大图像编码的压缩性能。
诸如指数哥伦布(Golomb)、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)和上下文自适应二进制算术编码(CABAC)这样的编码方案可以用于熵编码。例如，熵编码器130可以在其中存储用于执行熵编码的表，例如，可变长度编码/代码(VLC)表。熵编码器130可以使用所存储的VLC表来执行熵编码。另外，熵编码器130导出对应码元的二值化方法和对应码元/二进制(bin)的概率模型，然后使用所导出的二值化方法或概率模型来执行熵编码。
必要时，熵编码器130可以对要发送的参数集或语法给予预定改变。
去量化器135对由量化器120量化的值变换系数进行去量化。逆变换器140对由去量化器135去量化的值进行逆变换。
由去量化器135和逆变换器140生成的残差值、残差样本或残差样本阵列以及由预测器110预测的预测块可以被组合以形成包括重构样本或重构样本阵列的重构块。
在图1中，通过加法器来将残差块和预测块相加以创建重构块。此时，加法器可被认为是生成重构块的特定单元重构块创建单元。
滤波器145将去块滤波器、ALF自适应环路滤波器、SAO样本自适应偏移应用于重构图片。
去块滤波器去除在重构图片中的块之间的边界处生成的块失真。ALF基于原始图片与由去块滤波器对块进行滤波的重构图片的比较结果值来执行滤波处理。可以仅在需要高效率时应用ALF。SAO重构具有应用了去块滤波器的残差块与原始图片之间的偏移差，并且以带偏移、边缘偏移等的形式来应用SAO。
另一方面，滤波器145可以不对用于帧间预测的重构块执行滤波操作。
存储器150可以存储由滤波器145计算的重构块或图片。存储在存储器150中的重构块或图片可以被提供给执行帧间预测的预测器110。
图2是示意性地例示根据本发明的实施方式的视频解码设备的框图。参照图2，视频解码设备200可以包括熵解码器210、重新排列器215、去量化器220、逆变换器225、预测器230、滤波器235和存储器240。
当从视频编码设备输入视频比特流时，可以基于视频编码设备处理视频信息的顺序来解码所输入的比特流。
熵解码器210可以根据概率分布来对所输入的比特流进行熵解码以生成量化系数形式的码元。熵解码方法是接收二进制数序列并使用该序列生成每个码元的方法。熵解码方法类似于上述熵编码方法。
例如，当诸如CAVLC这样的可变长度编码VLC(以下，称为“VLC”)用于在视频编码设备中执行熵编码时，熵解码器210可以使用与编码设备中所使用的编码设备相同的VLC表来执行解码。另外，当CABAC用于在视频编码设备中执行熵编码时，熵解码器210可以使用CABAC来执行熵解码。
更具体地，CABAC熵解码方法可以包括：接收与比特流中的每个语法元素对应的二进制，使用待解码语法元素信息来确定上下文模型，解码相邻块和待解码块的信息或者先前步骤中解码的码元/二进制的信息，以及根据所确定的上下文模型来预测二进制的发生概率，从而执行二进制的算术解码以生成与每个语法元素的值对应的码元。就此而言，在确定上下文模型之后，CABAC熵解码方法还可以包括使用经解码的码元/二进制的信息来更新上下文模型以确定下一个码元/二进制的上下文模型的步骤。
可以将由熵解码器210解码的信息中的用于构建预测块的信息提供给预测器230，并且可以将由熵解码器210熵解码的残差值(即，量化后的变换系数)输入到重新排列器215。
重新排列器215可以基于视频编码设备中的重新排列方法来重新排列由熵解码器210熵解码的比特流信息(即，量化后的变换系数)。
重新排列器215可以将以一维向量的形式表达的系数重构并重新排列为二维块形式的系数。重新排列器215可以基于应用于当前块、变换块的预测模式和变换块的大小来扫描系数，并且可以以二维块的形式创建系数量化变换系数阵列。
去量化器220可以基于从视频编码设备提供的量化参数和重新排列块的系数值来执行去量化。
逆变换器225可以对来自视频编码设备的量化结果执行已经由视频编码设备的变换器执行的DCT和/或DST的逆DCT和/或逆DST。
可以基于由视频编码设备确定的图片的传送单元或分割单元来执行逆变换。视频编码设备的变换器可以根据诸如预测方法、当前块的大小和预测方向这样的多条信息来选择性地执行DCT和/或DST，并且视频解码设备的逆变换器225可以基于关于由视频编码设备的变换器执行的变换的变换信息来执行逆变换。
预测器230基于由熵解码器210提供的预测块生成相关信息和从存储器240提供的先前解码块和/或图片信息来生成包括预测样本或预测样本阵列的预测块。
如果针对当前PU的预测模式是帧内预测模式，则预测器230可以执行帧内预测以基于当前图片中的像素信息来生成预测块。
如果针对当前PU的预测模式是帧间预测模式，则预测器230可以被配置为基于包括在当前图片的先前图片或后续图片的至少一个图片中的信息来对当前PU执行帧间预测。就此而言，可以经由检查从编码设备接收的跳过标志和合并标志来推断关于在视频编码设备中提供的当前PU的帧间预测所需的运动信息的信息，例如，运动向量和参考图片索引。
预测器230可以生成预测块，使得在对当前图片执行帧间预测时相对于当前块的残差信号被最小化并且运动向量大小被最小化。
另一方面，可以根据当前块的预测模式来改变运动信息导出方法。应用于帧间预测的预测模式可以包括高级运动向量预测(AMVP)模式、合并模式等。
例如，当应用合并模式时，编码设备和解码设备可以使用重构的空间相邻块的运动向量和/或与作为时间相邻块的Col块对应的运动向量来生成合并候选列表。在合并模式中，在合并候选列表中选择的候选块的运动向量用作当前块的运动向量。编码设备可以将指示具有从包括在合并候选列表中的候选块中选择的最佳运动向量的候选块的合并索引发送给解码设备。在这种情况下，解码设备可以使用合并索引来导出当前块的运动向量。
在另一示例中，当应用AMVP(高级运动向量预测)模式时，编码设备和解码设备使用重构的空间相邻块的运动向量和/或与作为时间相邻块的Col块对应的运动向量来生成运动向量预测因子候选列表。也就是说，重构的空间相邻块的运动向量和/或与作为时间相邻块的Col块对应的运动向量可以用作运动向量候选。编码设备可以向解码设备发送预测运动向量索引，该预测运动向量索引指示从包括在运动向量预测因子候选列表中的运动向量候选中选择的最佳运动向量。就此而言，解码设备可以使用运动向量索引从包括在运动向量候选列表中的运动向量候选中选择当前块的预测运动向量。
编码设备可以获得当前块的运动向量与运动向量预测因子(MVP)之间的运动向量差MVD，对MVD进行编码，并且将经编码的MVD发送给解码设备。也就是说，MVD可以是通过从当前块的运动向量(MV)中减去运动向量预测因子(MVP)而获得的值。就此而言，解码设备可以解码接收到的运动向量差，并且经由将经解码的运动向量差与运动向量预测因子相加来导出当前块的运动向量。
另外，编码设备可以将指示参考图片的参考图片索引发送给解码设备。
解码设备可以使用相邻块的运动信息来预测当前块的运动向量，并且使用从编码设备接收的残差来导出当前块的运动向量。解码设备可以基于导出的运动向量和从编码设备接收的参考图片索引信息来生成当前块的预测块。
在另一示例中，当应用合并模式时，编码器和解码器可以使用重构相邻块的运动信息和/或Col块的运动信息来生成合并候选列表。也就是说，当存在重构相邻块的运动信息和/或Col块的运动信息时，编码器和解码器可以将这种信息用作当前块的合并候选。
编码器可以将包括在合并候选列表中的合并候选当中的能够提供最佳编码效率的合并候选选择为当前块的运动信息。就此而言，指示所选合并候选的合并索引可以被包括在比特流中并被发送给解码器。解码器可以通过使用所发送的合并索引来选择包括在合并候选列表中的合并候选之一，并且将所选合并候选确定为当前块的运动信息。因此，当应用合并模式时，与重构相邻块和/或Col块对应的运动信息可以用作当前块的运动信息。解码器可以通过将预测块和从编码器发送的残差相加来重构当前块。
在上述AMVP和合并模式中，重构相邻块的运动信息和/或Col块的运动信息可以用于导出当前块的运动信息。
在作为用于图片间预测的其它模式之一的跳过模式中，相邻块信息可以照原样用于当前块。因此，在跳过模式的情况下，除了指示哪个块的运动信息用作当前块的运动信息的信息之外，编码器不向解码器发送诸如残差这样的语法信息。
通过基于导出的运动信息对当前块执行运动补偿，编码器和解码器可以生成当前块的预测块。就此而言，预测块可以是通过对当前块进行运动补偿而生成的运动补偿块。另外，多个运动补偿块可以构成一个运动补偿图像。
可以使用由预测器230生成的预测块和由逆变换器225提供的残差块来生成重构块。图2例示了使用加法器来将预测块和残差块组合以生成重构块。就此而言，加法器可以被视为配置为生成重构块的单独元件(重构块生成器)。就此而言，重构块包括如上所述的重构样本或重构样本阵列；预测块包括预测样本或预测样本阵列；残差块可以包括残差样本或残差样本阵列。因此，重构样本或重构样本阵列可以被认为是通过将对应的预测样本或预测样本阵列与对应的残差样本或残差样本阵列组合来生成的。
当跳过模式用于块时，可以不发送残差信号，并且预测块可以用作重构块。
可以将重构块和/或图片提供给滤波器235。滤波器235可以对重构块和/或图片执行去块滤波操作、SAO操作和/或ALF操作。
存储器240可以存储重构图片或块以用作参考图片或参考块，并且可以将重构图片提供给输出单元。
包括在解码设备200中的熵解码器210、重新排列器215、去量化器220、逆变换器225、预测器230、滤波器235和存储器240当中的与解码图像直接有关的元件(例如，熵解码器210、重新排列器215、去量化器220、逆变换器225、预测器230、滤波器235等)可以被表达为与其它元件区分开的解码器或解码模块。
另外，解码设备200还可以包括图中未示出的解析器，该解析器解析与包括在比特流中的编码图像有关的信息。解析器可以包括熵解码器210，并且可以被包括在熵解码器210中。这种解析器也可以被实现为解码模块的元件。
图3示意性地例示了在对当前块执行帧间预测时可以使用的候选块的示例。就此而言，当前块可以是预测块。
编码器和解码器的预测模块可以用作候选块、当前块300周围的预定位置处的重构相邻块。例如，在图3的示例中，位于当前块的左侧的两个块A0 310和A1 320以及当前块上方的三个块B0 330、B1 340和B2 350可以被选择为空间候选块。就此而言，块A0 310可以被称为左下相邻块，块A1 320可以被称为左相邻块。块B0 330可以被称为右上相邻块。块B1340被称为上相邻块。块B2 350可以被称为左上相邻块。
另外，除了空间相邻块之外，上述Col块360还可以用作作为时间候选块的候选块。Col块360可以被称为ColPb Col预测块。Col块是作为重构参考图片之一的并置图片(Col图片)中的对应于当前块的块。Col块可以是存在于预定相对位置(例如，根据某一标准而从Col图片中的存在于与当前块相同位置的块的中心右下样本位置或右下相邻样本算术上偏移的位置)的块。
具体地，在合并模式中，基于候选块生成的合并候选者列表当中的最佳合并候选的MV用作当前块的MV。编码设备对指示合并候选列表中的所选合并候选的合并索引信息进行编码，并且通过比特流来将合并索引信息发送给解码设备。
解码设备可以基于从编码设备发送的合并索引信息来将从合并候选列表中选择的合并候选块的MV导出为当前块的MV。编码设备可以基于当前块的MV导出参考图片上的参考块，并且可以将参考块用作当前块的预测块。也就是说，参考块中的样本可以用作当前块的预测样本。
具体地，在AMVP模式中，从自候选块导出的包括运动向量预测因子(MVP)候选的MVP候选列表选择当前块的最佳MVP。在这种情况下，编码设备基于当前块的导出MV来执行运动估计以从MVP候选列表导出最佳MVP，并且计算通过从MV减去MVP而获得的MVD。编码设备对指示MVP候选列表中所包括的MVP候选当中的哪个MVP候选是当前块的MVP的MVP索引信息以及指示所获得的MVD的x轴值和y轴值的MVD信息进行编码，并且将编码信息通过比特流发送给解码设备。
解码设备可以基于从编码设备发送的MVP索引信息和MVD信息而从MVP候选列表导出当前块的MVP，并且可以通过将MVD与所导出的MVP相加来导出当前块的MV。参考图片上的参考块是基于当前块的MV来导出的，并且参考块可以用作当前块的预测块。也就是说，参考块中的样本可以用作当前块的预测样本。
解码设备可以从编码设备接收关于残差样本的信息以生成残差样本。关于残差样本的信息可以包括关于变换系数的信息。具体地，例如，解码设备可以通过比特流来从编码设备接收变换系数，并且对变换系数进行逆变以生成残差块(或残差样本)。这里，残差样本可以表示原始样本与预测样本之间的差，并且残差块可以表示包括原始样本的原始块与包括预测样本的预测块之间的差。
因此，随着预测性能的改善，可以减少用于关于残差样本的信息的数据量，从而改善整体编码效率。
然而，由于在执行预测处理时使用有限的信息来预测当前块，所以难以通过增大预测性能来生成与原始块几乎相同的预测块。因此，在本公开中，可以通过基于位于当前块周围的重构样本/块信息对预测块(预测块中的预测样本)应用滤波来改善预测性能。在这种情况下，可以通过对预测块的预测样本应用基于维纳滤波器的滤波来改善预测性能。为了应用维纳滤波器，需要确定滤波器系数，因此，需要发送和接收关于滤波器系数的信息。在本公开中，可以通过将仅使用少量辅助信息生成的维纳滤波器应用于预测块来改善预测块的预测准确性，因此，可以减少对残差块进行编码所需的数据量，从而改善图像压缩效率。在这种情况下，为了生成滤波器系数，可以通过反映预测模式、块分割信息和块特性来生成更合适的滤波器。
首先，导出滤波器系数的处理如下。
图4示例性地示出了基于当前块的相邻块来导出滤波器系数的方法。这里，当前块可以是编码块(CB)或编码单元(CU)。另外，相邻块可以是重构块。
参照图4，可以基于当前块400的相邻块410、420、430、440和450来导出当前块的维纳滤波器的滤波器系数。例如，可以使用当前块400的左下相邻块410、左相邻块420、右上相邻块430、上相邻块440和左上相邻块450来导出相邻块410、420、430、440和450中的每一个的滤波器系数。另外，可以通过整体考虑每个相邻块的滤波器系数来导出附加滤波器系数。
滤波器系数候选410、420、430、440和450和/或附加滤波器系数可以用作滤波器系数候选，并且从其中选择的滤波器系数可以用作当前块400的滤波器系数。
在这种情况下，例如，编码设备和解码设备可以基于相邻块与对应相邻块的参考块之间的关系来导出对应相邻块的滤波器系数。例如，左上相邻块450的参考块可以是参考块455。也就是说，参考块455可以是左上相邻块450的参考图片上的由左上相邻块450的MV指示的块。在这种情况下，可以基于左上相邻块450与参考块455之间的关系来导出左上相邻块450的滤波器系数。对于其它相邻块同样如此。
可以按照如下来执行基于相邻块与对应相邻块的参考块之间的关系来获得对应相邻块的滤波器系数的方法。
图5示出了用于获得相邻块的维纳滤波器系数的方法的示例。在图5中，假设相邻块和其参考块具有8x8样本大小并且维纳滤波器具有3x3样本大小。
参照图5，当通过将维纳滤波器560应用于参考块555而使参考块555变成与相邻块550相等或最相似时，对应维纳滤波器560的滤波器系数变成相邻块550的滤波器系数。
可以按照光栅扫描顺序来将维纳滤波器从参考块555的左上样本依次应用于其余样本。由于在图5中维纳滤波器560的大小为3x3，所以为了将维纳滤波器560应用于位于参考块555的边界内的边界样本，分别将一行样本和一列样本填充在参考块555上。填充区域的大小可以根据维纳滤波器560的大小而改变。例如，当维纳滤波器560的大小为5x5时，可以在参考块555上分别填充两行样本和两列样本。
维纳滤波器560的滤波器系数可以根据预定顺序来一维地排列。
这里，用于获得维纳滤波器560的公式可以如下。
【式1】
RTR·h＝RTO
这里，R是由参考块的样本形成的矩阵，h是维纳滤波器系数矩阵，并且O是相邻块的样本。另外，RT表示矩阵R的转置矩阵。
再次参照图5，如图所示，当维纳滤波器系数的顺序被设置为1至9时，参考块中的对应样本的顺序可以被设置为a至i。在这种情况下，式(1)可以被表达如下。
【式2】
Figure GDA0003351797290000141
在以上示例中，因为参考块和相邻块的大小为8x8，所以对于相邻块中的每个样本，均可以导出像式(2)一样的矩阵关系，并且对于相邻块中的所有样本，总共可以导出64种关系。
为了简化数学表达式，如果可以将求和函数应用于数学表达式的两侧，则式(2)可以被表达如下。
【式3】
∑RTR·h＝∑RTO
当完成式(3)中的求和操作时，在左侧和右侧中的每一个中导出矩阵表达式。这里，由于要获得h，所以可以通过将h之前的项的逆矩阵分别乘以左侧和右侧来获得h，并且可以获得维纳滤波器系数。
再次参照图4，可以基于如此获得的滤波器系数候选来选择当前块的最佳滤波器系数。编码设备可以将滤波器系数候选应用于当前块，并且基于此，可以选择使原始块的误差最小化的滤波器系数。在这种情况下，编码设备可以对指示是否启用维纳滤波器的标志和所选滤波器系数的索引进行编码，并且将经编码的标志和索引发送给解码设备。该标志可以被称为滤波器标志、维纳滤波器标志或WF标志。该索引可以被称为滤波器索引、维纳滤波器索引或WF索引。
解码设备可以解码所接收的标志和索引，可以基于该标志来确定维纳滤波器是否能够用于当前块，并且可以基于来自相邻块或滤波器系数候选的索引来导出用于应用维纳滤波器的滤波器系数。例如，索引可以指示单独配置的候选滤波器系数之一，或者可以指示相邻候选块之一。例如，当索引指示相邻候选块之一时，可以按照随机顺序来确定索引编号的顺序。例如，索引编号可以基于左下相邻块410、左相邻块420、右上相邻块430、上相邻块440和左上相邻块450的顺序，或者可以基于左相邻块420、上相邻块440、右上相邻块430、左下相邻块410和左上相邻块450的顺序。
如图4所示，当左下相邻块410为a2、左相邻块420为a1、右上相邻块430为b2、上相邻块440为b1以及左上相邻块450为b0时，索引编号的顺序可以遵循下表1中所示的方法之一。
[表1]
索引 0 1 2 3 4 5
方法1 a1 b1 b2 a2 b0
方法2 a1 a2 b0 b1 b2
方法3 a1 b1 b2 a2 b0 全部
方法4 a1 a2 b0 b1 b2 全部
方法5 全部 a1 b1 b2 a2 b0
方法6 全部 a1 a2 b0 b1 b2
在表1中，“全部”意味着使用通过对每个相邻块的滤波器系数进行积分而导出的附加滤波器系数。
此外，例如，相邻块410、420、430、440和450中的每一个的维纳滤波器系数可以被确定为以下单元。
a.包括相邻块的编码块
b.包括相邻块的预测块
c.位于相邻块的位置处的具有相同MV的最小单元块
d.预定的具有特定大小的块
e.从a到d的选择性组合
此外，可以确定是否通过参照当前块400的预测模式和分割模式来将维纳滤波器应用于当前块。例如，在以下情况下可以不应用维纳滤波器。
a.当前块的预测模式是跳过模式的情况
b.当前块的分割模式不是2N×2N的情况
c.a和b的组合
也就是说，在上述情况下，编码装置可能会不发送标志，并且解码装置可以隐含地确定禁用维纳滤波器。
在当前块的预测模式是跳过模式的情况下，预测样本处于仅具有预测而没有残差信号的原始样本的充分相似水平，否则其处于能够通过使信令所需的数据量最小化而在成本函数方面获得足够增益的状态，因此，可以通过考虑作为为了应用维纳滤波器而添加的附加信息的标志和编码所消耗的数据量来禁用维纳滤波器。
另外，在当前块是编码块并且编码块的分割模式不是2N×2N的情况下，编码块被分割为多个预测块。
图6例示了根据分割模式的编码块中的预测块的数量和形状。
参照图6，(a)表示分割模式为2N×2N，(b)表示分割模式为N×2N，(c)表示分割模式为2N×N，(d)表示分割模式为N×N，(e)表示分割模式为nL×2N，(f)表示分割模式为2N×nU，(g)表示分割模式为nR×2N，并且(g)表示分割模式为2N×nD。
在编码块的分割模式不是2N×2N的情况下，编码块被分割成多个预测块，并且考虑到预测块可以具有不同的编码性质(例如，MV等)的事实，当相同的维纳滤波器被应用于预测块时，可能会彻底地降低预测效率。因此，在分割模式不是2N×2N的情况下，可以实现禁用维纳滤波器。
也就是说，在图6的(a)的情况下，明确地用信号通知表示是否应用维纳滤波器的标志，并且在除(a)之外的其余情况下，可以隐含地禁用维纳滤波器。
图7例示了维纳滤波器基于当前块的预测模式和当前块的分割模式而可用/禁用的示例。这里，当前块可以是编码块。
参照图7，解码装置通过比特流接收跳过标志，并检查跳过标志的值是否指示1(步骤，S700)。在跳过标志的值为1的情况下，这表示当前块的预测模式是跳过模式。跳过模式可以意味着对于当前块的原始样本与预测样本之间的差异不存在残差信号。在跳过标志的值为0的情况下，跳过模式不适用于当前块的预测模式。
在步骤S700中跳过标志的值为1的情况下，解码装置根据与跳过模式相关的预测工具来执行预测过程(步骤，S710)。例如，在跳过标志的值为1的情况下，解码装置可能不会接收当前块的分割模式信息，而是将当前块的分割模式导出为2N×2N。也就是说，在这种情况下，解码装置可以导出与编码块具有相同大小的预测块，并且基于对应预测块的跳过模式来执行预测。具体地，例如，解码装置可以接收合并索引，使用作为由合并索引指示的块的MV的当前块的MV来执行帧间预测，并且将导出样本用作重构样本。
此外，在这种情况下，在区域780中不执行操作。也就是说，解码装置可能不会接收/解析WF标志和WF索引，并且隐含地确定维纳滤波器未被应用或不可用。
在步骤S700中跳过标志的值为0的情况下，解码装置接收与预测有关的信息(步骤，S720)。这里，与预测有关的信息可以包括与分割模式有关的信息以及与预测模式有关的信息。与分割模式有关的信息是当前块的分割模式，并且可以指示2N×2N、N×2N、2N×N、N×N、nL×2N、2N×nU、nR×2N以及2N×nD之一。与预测模式有关的信息指示当前块中的至少一个预测块的帧间预测模式。例如，帧间预测模式可以包括合并模式和AMVP模式。
解码装置检查当前块的分割模式是否指示2N×2N(步骤，S730)。
在步骤S730中当前块的分割模式是2N×2N的情况下，解码装置根据相关预测工具执行预测过程(步骤，S740)。例如，解码装置可以导出与作为当前块的编码块具有相同大小的预测块，并且对对应预测块执行帧间预测。例如，解码装置解析合并标志，并且基于它，确定是将合并模式还是高级运动向量预测(AMVP)模式应用于预测块。在应用合并模式的情况下，解码装置可以解析合并索引，基于合并索引导出相邻块的MV以作为预测块的MV，并且基于所导出的MV来生成预测样本。或者，在应用AMVP模式的情况下，解码装置可以解析mvp索引，基于mvp索引导出相邻块的MV以作为预测块的MVP，通过将接收到的MVD与MVP相加来导出MV，并且基于所导出的MV来生成预测样本。
解码装置解析WF标志，并检查WF标志的值是否指示1(步骤，S750)。在WF标志的值指示1的情况下，这意味着当前块的维纳滤波器可用或被应用。在WF标志的值指示0的情况下，这意味着当前块的维纳滤波器不可用。
在步骤S750中WF标志的值为1的情况下，解码装置解析WF索引，并基于当前块的相邻块导出当前块的WF索引和维纳滤波器系数(步骤，S760)。解码装置可以基于维纳滤波器系数对当前块中的预测样本应用滤波，并且可以减小预测样本与原始样本之间的差异。
在步骤S730中当前块的分割模式不是2N×2N的情况下，解码装置基于对应分割模式将当前块分割成多个预测块，并且根据用于预测块的相关预测工具来执行预测过程(步骤，S770)。例如，解码装置可以根据分割模式从作为当前块的编码块导出多个预测块，并且对每个对应预测块执行帧间预测。例如，解码装置解析每个预测块的合并标志，并且基于它，确定对预测块是应用合并模式还是高级运动向量预测(AMVP)模式，并且根据所确定的模式来执行帧间预测。
此外，在这种情况下，在区域790中不执行操作。也就是说，解码装置可能不会接收/解析WF标志和WF索引，并且隐含地确定维纳滤波器未被应用或不可用。
此外，维纳滤波器的应用可以以预测块为单位执行，而不是以编码块为单位执行。在分割模式不是2N×2N的情况下，同一编码块中存在多个预测块，并且在这种情况下，当导出要用于导出维纳滤波器系数的相邻块时发生限制。
图8例示了为了导出维纳滤波器系数而可以考虑的相邻块的示例。在图8中，(a)表示以编码块为单位应用维纳滤波器时所考虑的相邻块，(b)和(c)表示以预测块为单位应用维纳滤波器时所考虑的相邻块。这里，(b)示出了具有分割模式2N×N的第一预测块(partIdx＝0)的相邻块，(c)示出了具有分割模式2N×N的第二预测块(partIdx＝1)的相邻块。
参照图8，为了导出(b)和(c)的第一预测块和第二预测块中的每一个的维纳滤波器系数而考虑的相邻块的区域不同于为了导出(a)的编码块的维纳滤波器系数而考虑的相邻块的区域。
具体地，在以编码块为单位添加残差样本的情况下，也就是说，在编码块中以预测块为单位获得预测样本并获得针对整个编码块的预测样本并且然后以编码块为单位添加残差样本的情况下，在对第二预测块应用维纳滤波器的定时时，第一预测块处于尚未完全重构的状态。因此，在(c)中第二预测块的上相邻块还不可用，并且需要从用于导出维纳滤波器系数的候选中排除。
图9示出了在分割模式为N×N的情况下为了导出每个预测块的维纳滤波器系数而可以考虑的相邻块的示例。图9(a)示出了具有分割模式N×N的第一预测块(partIdx＝0)的相邻块，(b)示出了具有分割模式N×N的第二预测块(partIdx＝1)的相邻块，(c)示出了具有分割模式N×N的第三预测块(partIdx＝2)的相邻块，以及(d)示出了具有分割模式N×N的第四预测块(partIdx＝3)的相邻块。
参照图9，在(a)、(b)和(c)的情况下，与图8的(b)和(c)的情况相同，基于对应预测块来确定相邻(候选)块的位置，并且相邻块当中的属于同一编码块中的其它预测块的块(阴影部分)不可用。
另外，在(d)的情况下，由于a1、b0和b1是属于当前编码块中的其它预测块的块，所以相邻块当中的a1、b0和b1不可用，并且由于a2和b2属于在根据光栅扫描顺序完成当前块的重构之后重构的编码块，所以a2和b2也不可用。因此，在(d)的情况下，不存在可用于导出维纳滤波器系数的相邻块。因此，在当前预测块指示具有分割模式N×N的第四预测块(partIdx＝3)的情况下，可以对当前预测块应用以下操作和限制。
作为示例，针对当前预测块，始终禁用维纳滤波器的应用，并且也不发送维纳滤波器相关信息(例如，WF标志和WF索引)。
作为另一示例，选择用于其它预测块的维纳滤波器系数中的一个，并将其用于同一编码块。在这种情况下，WF索引指示基于当前预测块使用同一编码块中的其它相邻预测块当中的哪个预测块的维纳滤波器系数。在未将维纳滤波器应用于同一编码块中的所有其它预测块的情况下，对当前块禁用维纳滤波器的应用，并且也不发送维纳滤波器相关信息。
此外，在上述实施方式中，基于空间相邻候选块来描述用于获得维纳滤波器系数的方法，并且还可以考虑时间候选块以导出当前块的维纳滤波器系数。也就是说，在这种情况下，可以通过使用时间预测信息来获得当前块的维纳滤波器系数。这里，例如，当前块可以是预测块或编码块。
图10例示了用于获得维纳滤波器系数的时间预测器的获得方法的示例。这里，时间预测器可以指示时间候选块。
参照图10，可以从作为重构参考图片之一的并置图片内的与当前块位于相同位置的并置块获得时间预测器。并置图片可以被指定用于包括当前块或通过信令来确定当前块的当前切片。
此外，在图像编码系统中，根据图像特性，可以针对每个图片不同地配置拆分结构和分割结构。因此，并置块可以例如是单个块的一部分，或者可以包括并置图片上的多个块。
因此，为了获得基于并置块的时间预测器，可以考虑下图11所示的位置中的块。
图11例示了考虑用于获得时间预测器的候选块的示例。
参照图11，为了获得时间预测，不使用没有任何改变的并置块，而是可以使用并置块的右下相邻块A或中心右下块B。在这种情况下，在右下相邻块A可用的情况下，可以使用右下相邻块A的运动信息，并且在右下相邻块A被禁用的情况下，可以使用中心右下块B的运动信息。这里，右下相邻块A可以基于右下相邻块A的左上样本位置(第一样本位置)来表示，并且中心右下块B可以基于中心右下块B的左上样本位置(第二样本位置)来表示。另外，这里，在基于y轴方向第一样本位置位于并置图片的边界之外或者第一样本位置位于并置块所属的CTU(或最大编码单元(LCU))外部的情况下，则右下相邻块A(和第一样本位置)可能不可用。另外，在帧内预测右下相邻块A的情况下，右下相邻块A可能不可用。
在这种情况下，可以通过使用右下相邻块A的MV来找到右下相邻块A的参考图片上的参考块，并且基于右下相邻块A和参考块，可以获得维纳滤波器系数。另选地，可以通过使用中心右下块B的MV来找到中心右下块B的参考图片上的参考块，并且基于中心右下块B和参考块，可以获得维纳滤波器系数。这里，用于获得维纳滤波器系数的方法如上所述。
此外，为了获得维纳滤波器系数，如上图11所示，当使用右下相邻块A或中心右下块B和参考块时，可以按照以下来确定获得维纳滤波器系数的单元。这里，右下相邻块A或中心右下块B可以被称为对应块。
a.包括对应块的编码块
b.包括对应块的预测块
c.位于对应块的位置中的具有相同MV的最小单元块
d.预定的具有特定大小的块
e.从a到d的选择性组合
另外，由于时间候选块还与空间相邻候选块相加以获得维纳滤波器系数，所以WF索引的索引编号的顺序可以遵循下表中所示的方法之一。时间候选块可以被表示为T(或Col)。
[表2]
索引 0 1 2 3 4 5 6
方法1 a1 b1 b2 a2 b0 T
方法2 a1 a2 b0 b1 b2 T
方法3 a1 b1 b2 a2 b0 全部 T
方法4 a1 a2 b0 b1 b2 全部 T
方法5 全部 a1 b1 b2 a2 b0 T
方法6 全部 a1 a2 b0 b1 b2 T
在表2中，按照表1中的每个索引顺序来添加T。然而，这仅仅是示例，而是可以在表1中插入T而不是“全部”，并且可以使用基于实验而导出的任意索引顺序。另选地，可以通过序列参数集(SPS)或图片参数来确定或者以切片级别来用信号通知索引顺序中的T的位置。
此外，可以从如上所述的包括时间预测信息和参考块的块中获得维纳滤波器系数，但是也可以从更宽区域的信息中获得维纳滤波器系数。这里，在并置图片中，该区域可以被定义如下。
a.包括时间预测器的编码树块(CTB)
b.包括时间预测器的CTB行或CTB列
c.包括时间预测器的整个切片或整个图片
d.切片或图片中具有与时间预测器的运动向量具有相同相位的运动向量的所有块
e.切片或图片中的分割成具有预定大小的任意数量的区域。此时，除了位于最左端和最底端的区域之外，分割区域被构建为CTB的倍数。
f.从a到e的选择性组合
作为参考，部分d中的运动向量的相位可以表示如下。
图12例示了根据本发明的运动向量相位的示例。
参照图12，块对应于相位，并且在运动向量支持1/4样本(或像素)精度(即，运动向量指示1/4分数样本单元)的情况下，可以基于运动向量的整数样本(x,y)＝(int,int)来导出总共16种相位。
因此，在应用部分d的情况下，可以基于并置图片中的所有预测块和与时间预测器的运动向量具有相同相位的参考块来获得维纳滤波器系数。这里，预测块可以是存在于同一切片或同一图片中的那些预测块。
另外，部分e中的并置图片或并置图片中的切片可以被分割成具有相同大小和CTB倍数的区域。在这种情况下，分割区域可以表示如下。
图13例示了根据本发明的用于获得维纳滤波器系数的分割区域。
参照图13，并置图片1300可以被分割成具有相同大小的区域。在以4个CTB为单位构建区域的情况下，并置图片1300可以被分割成第一区域1310、第二区域1320、第三区域1330、第四区域1340、第五区域1350和第六区域1360，如图所示。
这里，在时间预测器1315位于CTB 1311中并且CTB 1311位于第一区域1310中的情况下，也就是说，在时间预测器1315位于第一区域1310中的情况下，第一区域1310被确定为用于获得维纳滤波器系数的区域。在这种情况下，通过利用包括在第一区域1310中的所有块和参考块，可以获得第一区域1310的维纳滤波器系数。
此外，在对应区域超过并置图片1300的边界(例如，第三区域1330)的情况下，使用并置图片1300的边界内的(预测)块当中的仅属于第三区域1330的块来导出维纳滤波器系数。同样地，在第四区域1340、第五区域1350和第六区域1360的情况下，使用并置图片1300的边界内的(预测)块当中的仅属于对应区域的块来导出维纳滤波器系数。
此外，在当前(预测)块的预测模式是跳过模式或合并模式并且分割模式是2N×2N的情况下，合并候选块当中的与由合并索引指示的候选块相同的候选块用于导出维纳滤波器系数。也就是说，在这种情况下，时间合并候选可以用作时间预测器(即，维纳滤波器系数的时间候选)。换句话说，在这种情况下，维纳滤波器候选位于合并候选的位置。由于在跳过模式或合并模式下选择特定候选的事实可以被解释为对应候选具有与当前块最相似的性质，所以从对应候选块导出维纳滤波器系数并将该维纳滤波器系数用于当前块，并且在这种情况下，可以减少单独编码WF索引所需的数据量。
此时，用于从合并索引诱导用于导出维纳滤波器系数的索引的条件可以如下。
a.当前块的预测模式是跳过模式的情况
b.当前块的分割模式是2N×2N并且当前块的预测模式是合并模式的情况
c.满足a和b二者的情况
d.从a到c的选择性组合
这里，在跳过模式和合并模式中，在时间候选由合并索引指示的情况下，可以通过使用图8和图9中的上述方法等来导出维纳滤波器系数。
图14示意性地例示了根据本发明的图像编码方法的示例。图14中描述的方法可以由编码装置执行。
参照图14，编码装置生成当前块的预测样本(步骤，S1400)。这里，当前块可以是编码块或预测块。在当前块是编码块的情况下，根据分割模式，编码块可以包括一个或多个预测块。编码装置可以通过针对所述一个或多个预测块中的每一个的运动估计来导出MV，在基于针对每个预测块而导出的MV来重构的参考图片上找到参考块，并且基于参考块中的重构样本来导出对应预测块的预测样本。编码装置可以收集以预测块为单位生成的预测样本并且导出编码块的预测样本。
另选地，在当前块是预测块的情况下，编码装置可以通过针对对应预测块的运动估计来导出最佳MV，在基于针对对应预测块而导出的MV来重构的参考图片上找到参考块，并且基于参考块中的重构样本来导出对应预测块的预测样本。
编码装置确定当前块的维纳滤波器是否可用(步骤，S1410)。编码装置可以通过比较应用维纳滤波器的情况与不应用维纳滤波器的情况之间的速率-失真(RD)成本来确定维纳滤波器是否可用。编码装置可以基于确定结果来生成维纳滤波器标志。编码装置可以在维纳滤波器可用时将维纳滤波器标志的值设置为1，并且在维纳滤波器不可用时将维纳滤波器标志的值设置为0。
另外，编码装置可以在当前块的预测模式是跳过模式的情况或者分割模式不是2N×2N的情况中的至少一种情况下确定维纳滤波器是否不可用。在这种情况下，编码装置可能不会生成维纳滤波器标志。这是因为解码装置也可以根据相同的确定参考来隐含地确定维纳滤波器不可用。
此外，在当前块是预测块、从编码块基于N×N的分割模式来分割预测块并且预测块是编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块的情况下，编码装置可以确定维纳滤波器不可用。在这种情况下，由于与上述相同的原因，编码装置可能不会生成维纳滤波器标志。
在维纳滤波器可用的情况下，编码装置基于维纳滤波器候选列表当中的候选来导出当前块的维纳滤波器系数(步骤，S1420)。编码装置可以基于空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表。另选地，编码装置还可以基于时间对应块来生成维纳滤波器候选列表。维纳滤波器候选列表可以包括上述表1和表2中表示的维纳滤波器候选。编码装置可以生成指示在维纳滤波器候选列表当中选择的维纳滤波器候选的维纳滤波器索引。
此外，在当前块是预测块并且当前块的预测模式是跳过模式或合并模式的情况下，编码装置可以在维纳滤波器候选列表当中选择由合并索引指示的索引的候选块，并导出所选候选块的维纳滤波器系数以作为当前块的维纳滤波器系数。
可以基于候选块与候选块的参考块之间的关系来导出所选候选块的维纳滤波器系数。具体地，用于导出每个空间相邻块或时间对应块的维纳滤波器系数的方法如图5的描述中所述。
这里，作为示例，时间对应块可以是位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块。
作为另一示例，时间对应块可以是位于从位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块到x轴和y轴算术上向左偏移n之后的算术上向左偏移的位置上的块。也就是说，当右下相邻块或中心右下块的左上样本位置为(x0,y0)时，时间对应块可以是覆盖((x0>>n)<<n,(y0>>n)<<n)样本位置的块。这里，n是正整数，并且可以是2、3、4、5或6等中的一个。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的编码块(CB)或编码树块(CTB)。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的CTB行或CTB列。
作为另一示例，时间对应块可以对应于具有与位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的运动向量相位相同的相位的运动向量的区域。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的区域，并且该区域可以是按照预定大小和数量分割的并置图片的区域或并置图片中的切片。在这种情况下，该区域的宽度和/或高度可以是CTB的倍数。
此外，在当前块是预测块、从编码块基于N×N的分割模式来分割预测块并且预测块是编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块的情况下，可以基于位于编码块中的partIdx为0至2的预测块来生成维纳滤波器候选列表，编码装置选择位于编码块中的partIdx为0至2的一个预测块，以便导出当前块的维纳滤波器系数，并且编码装置可以生成指示位于编码块中的partIdx为0至2的预测块当中的所选预测块的维纳滤波器系数。在这种情况下，所选预测块的维纳滤波器系数可以与为对所选预测块进行滤波而选择的维纳滤波器系数相同。
编码装置基于所导出的维纳滤波器系数来对当前块的预测样本进行滤波(步骤，S1430)。编码装置可以通过滤波来生成更类似于原始样本的预测样本，并且由此，可以减少残差样本的数据量。
编码装置基于原始样本和滤波后的预测样本来导出残差样本(步骤，S1440)。编码装置可以通过与当前块对应的原始图片中的原始样本与滤波后的预测样本之间的推导(deduction)来导出残差样本。
编码装置编码并输出预测相关信息、残差信息和维纳滤波器信息(步骤，S1450)。编码装置可以对预测相关信息、残差信息和维纳滤波器信息进行熵编码并以比特流形式输出。所输出的比特流可以通过网络或存储介质传输或发送给解码装置。
这里，预测相关信息可以包括当前块的预测模式信息和分割模式信息。例如，残差信息是残差样本的信息，并且可以包括残差样本在频域中的变换系数。例如，维纳滤波器信息是与维纳滤波器有关的信息，并且可以包括维纳滤波器标志和维纳滤波器索引。
图15示意性地例示了根据本发明的图像解码方法的示例。图15中描述的方法可以由解码装置执行。
参照图15，解码装置从自编码装置接收的比特流获得预测相关信息、残差信息和维纳滤波器信息(步骤，S1500)。解码装置可以对比特流进行熵解码并获得预测相关信息、残差信息和维纳滤波器信息。
预测相关信息可以包括当前块的预测模式信息和分割模式信息。例如，残差信息是残差样本的信息，并且可以包括残差样本在频域中的变换系数。例如，维纳滤波器信息是与维纳滤波器有关的信息，并且可以包括维纳滤波器标志和维纳滤波器索引。在一些情况下，维纳滤波器索引可能会被省略。
解码装置生成当前块的预测样本(步骤，S1510)。
这里，当前块可以是编码块或预测块。在当前块是编码块的情况下，根据分割模式，编码块可以包括一个或多个预测块。解码装置可以基于一个或多个预测块中的每一个的合并索引或mvp索引来导出MV，在基于针对每个预测块而导出的MV来重构的参考图片上找到参考块，并且基于参考块中的重构样本来导出对应预测块的预测样本。解码装置可以收集以预测块为单位生成的预测样本并导出该编码块的预测样本。
另选地，在当前块是预测块的情况下，解码装置可以通过对应预测块的合并索引或mvp索引来导出最佳MV，在基于针对对应预测块而导出的MV来重构的参考图片上找到参考块，并基于参考块中的重构样本来导出对应预测块的预测样本。
例如，在预测块的预测模式是跳过模式或合并模式的情况下，解码装置可以基于根据预定方法配置的合并候选列表和从比特流获得的合并索引来导出当前块的MV，并且基于MV来在预测块中生成预测样本。
解码装置确定维纳滤波器是否可用于当前块(步骤，S1520)。
解码装置可以通过比特流来明确地接收维纳滤波器标志，并且基于该维纳滤波器标志来确定维纳滤波器是否可用于当前块。
另外，解码装置可以在当前块的预测模式是跳过模式的情况或者分割模式不是2N×2N的情况的至少一种情况下隐含地确定维纳滤波器是否不可用。在这种情况下，解码装置可能不会接收或解析来自比特流的维纳滤波器标志。在这种情况下，解码装置可以估计或确定维纳滤波器标志的值为0。
此外，在当前块是预测块、从编码块基于N×N的分割模式来分割预测块并且预测块是编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块的情况下，解码装置可以确定维纳滤波器不可用。在这种情况下，解码装置可能不会接收或解析来自比特流的维纳滤波器标志。在这种情况下，解码装置可以估计或确定维纳滤波器标志的值为0。
在维纳滤波器可用的情况下，解码装置基于当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于维纳滤波器候选列表中的候选块来导出当前块的维纳滤波器系数(步骤，S1530)。
编码装置还可以基于时间对应块来生成维纳滤波器候选列表。维纳滤波器候选列表可以包括上述表1和表2中所表示的维纳滤波器候选。
解码装置可以从比特流获得维纳滤波器索引，并且基于维纳滤波器索引来在维纳滤波器候选列表当中选择候选块。
此外，在当前块是预测块并且当前块的预测模式是跳过模式或合并模式的情况下，解码装置可以在维纳滤波器候选列表当中选择由合并索引指示的索引的候选块，并且导出所选候选块的维纳滤波器系数以作为当前块的维纳滤波器系数。
可以基于候选块与候选块的参考块之间的关系来导出所选候选块的维纳滤波器系数。具体地，用于导出每个空间相邻块或时间对应块的维纳滤波器系数的方法如图5的描述中所述。
这里，作为示例，时间对应块可以是位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块。
作为另一示例，时间对应块可以是位于以下位置上的块：即，从位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块到x轴和y轴算术上向左偏移n之后的算术上向左偏移的位置。也就是说，当右下相邻块或中心右下块的左上样本位置为(x0,y0)时，时间对应块可以是覆盖((x0>>n)<<n,(y0>>n)<<n)样本位置的块。这里，n是正整数，并且可以是2、3、4、5或6等中的一个。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的编码块(CB)或编码树块(CTB)。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的CTB行或CTB列。
作为另一示例，时间对应块可以对应于具有与位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的运动向量相位相同的相位的运动向量的区域。
作为另一示例，时间对应块可以是包括位于作为参考图片之一的并置图片上的并置块的右下相邻块或中心右下块的区域，并且该区域可以是按照预定大小和数量分割的并置图片的区域或并置图片中的切片。在这种情况下，该区域的宽度和/或高度可以是CTB的倍数。
此外，在当前块是预测块、从编码块基于N×N的分割模式来分割预测块并且预测块是编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块的情况下，可以基于位于空间相邻块当中的编码块中的partIdx为0至2的预测块来生成维纳滤波器候选列表，从比特流获得的维纳滤波器索引可以指示位于编码块中的partIdx为0至2的预测块之一，并且解码装置可以选择位于编码块中的partIdx为0至2的预测块之一。在这种情况下，所选预测块的维纳滤波器系数可以与为对所选预测块进行滤波而选择的维纳滤波器系数相同。
另选地，在当前块是预测块并且当前块的预测模式是跳过模式或合并模式的情况下，在维纳滤波器候选列表当中，可以选择由合并索引所指示的索引的候选块，并且所选候选块的维纳滤波器系数可以被导出为当前块的维纳滤波器系数。
解码装置基于所导出的维纳滤波器系数来对预测样本进行滤波(步骤，S1540)。解码装置可以通过滤波来生成更类似于原始样本的预测样本，并且由此，可以减少残差样本的数据量。
解码装置基于滤波后的预测样本和残差样本来生成重构图片(步骤，S1550)。解码装置可以基于所获得的残差信息来导出当前块的残差样本，并通过将当前块的滤波后的预测样本和残差样本相加来生成重构样本。解码装置可以基于重构样本来生成重构图片。
根据本发明，可以利用很少的附加信息来高效地导出当前块的维纳滤波器系数。另外，根据本发明，可以通过基于维纳滤波器系数对预测样本进行滤波来改善预测效率，并且可以减少用于残差信号传输的数据量，从而增大整体编码效率。
以上描述仅仅是对本发明的技术构思的说明。因此，在不脱离本发明的基本特征的情况下，本领域技术人员可以对以上描述进行各种修改和变型。因此，本文公开的实施方式旨在对本发明进行说明，而不是限制。本发明的范围不受这些实施方式的限制。本发明的保护范围应当根据所附权利要求书来解释。
当用软件来实现本发明的实施方式时，可以通过执行上述功能的模块(进程、函数等)来实现上述方法。这些模块可以被存储在存储器中并由处理器执行。存储器可位于处理器的内部或外部，并且存储器可以使用各种公知手段来联接至处理器。处理器可以包括专用集成电路(ASIC)、其它芯片组、逻辑电路和/或数据处理器件。存储器可以包括ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、闪存、存储卡、存储介质和/或其它存储设备。

Claims (15)

1.一种由解码装置执行的图像的解码方法，该解码方法包括以下步骤：
从接收的比特流获得预测相关信息和残差信息；
通过基于当前块的所述预测相关信息执行帧间预测来生成预测样本；
确定维纳滤波器是否能够用于所述当前块；
当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；
基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；
基于所述残差信息来导出所述当前块的残差样本；以及
基于滤波后的所述预测样本和所述残差样本来生成重构图片，
当所述当前块是预测块时，
当所述预测相关信息包括所述当前块的分割模式信息和合并索引时，并且
当所述当前块的预测模式是跳过模式或合并模式时，生成所述预测样本的步骤包括：
基于所述合并索引来导出所述当前块的运动向量MV；以及
基于所述运动向量来生成所述当前块中的所述预测样本，
其中，由所述合并索引指示的索引的所述候选块是在所述维纳滤波器候选列表当中选择的，并且所选择的所述候选块的维纳滤波器系数被导出为所述当前块的所述维纳滤波器系数。
2.根据权利要求1所述的解码方法，该解码方法还包括从所述比特流获得维纳滤波器索引，
其中，由所述维纳滤波器索引指示的所述候选块是在所述维纳滤波器候选列表当中选择的，并且所选择的所述候选块的维纳滤波器系数被导出为所述当前块的所述维纳滤波器系数。
3.根据权利要求2所述的解码方法，其中，所选择的所述候选块的所述维纳滤波器系数是基于所述候选块与所述候选块的参考块之间的关系而导出的。
4.根据权利要求1所述的解码方法，该解码方法还包括从所述比特流获得维纳滤波器索引，
其中，当所述维纳滤波器标志的值为1时，所述维纳滤波器被确定为可用，并且
其中，当所述维纳滤波器标志的值为0时，所述维纳滤波器被确定为不可用。
5.根据权利要求1所述的解码方法，其中，所述当前块是编码块，
其中，所述预测相关信息包括所述当前块的预测模式信息和分割模式信息，并且
其中，在所述当前块的预测模式是跳过模式的情况或者所述当前块的分割模式不是2N×2N的情况中的至少一种情况下，所述维纳滤波器被确定为不可用。
6.根据权利要求5所述的解码方法，其中，在所述当前块的预测模式是跳过模式的情况或者所述当前块的分割模式不是2N×2N的情况中的至少一种情况下，不从所述比特流中获得维纳滤波器标志和维纳滤波器索引，并且所述维纳滤波器标志的值被估计为0。
7.根据权利要求1所述的解码方法，当所述当前块是预测块时，
当所述预测相关信息包括所述当前块的分割模式信息时，基于分割模式N×N从编码块对所述当前块进行分割，并且
当所述当前块是作为编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块时，确定所述维纳滤波器不可用。
8.根据权利要求1所述的解码方法，该解码方法还包括从所述比特流获得维纳滤波器索引，
当所述当前块是预测块时，
当所述预测相关信息包括所述当前块的分割模式信息时，基于分割模式N×N从编码块对所述当前块进行分割，并且
当所述当前块是所述编码块中的具有分割模式N×N的partIdx为3的预测块时，所述维纳滤波器索引指示位于所述编码块中的partIdx为0至2的预测块中的一个。
9.根据权利要求8所述的解码方法，其中，由所述维纳滤波器索引指示的所述候选块是在所述维纳滤波器候选列表当中选择的，
其中，所述维纳滤波器候选列表是基于位于所述编码块中的partIdx为0至2的所述预测块而导出的，
其中，基于所述维纳滤波器索引选择位于所述编码块中的partIdx为0至2的所述预测块中的一个预测块，并且
其中，所选择的所述候选块的所述维纳滤波器系数是已经用于对所选择的所述预测块进行滤波的维纳滤波器系数。
10.根据权利要求1所述的解码方法，其中，还基于所述当前块的时间对应块来导出所述维纳滤波器候选列表，
其中，所述时间对应块是并置块的右下相邻块或中心右下块，并且
其中，所述并置块位于作为参考图片之一的并置图片上。
11.根据权利要求10所述的解码方法，其中，所述时间对应块是位于从所述并置块的所述右下相邻块或所述中心右下块到x轴和y轴算术上向左偏移了n的位置上的块。
12.根据权利要求1所述的解码方法，其中，还基于所述当前块的时间对应块来导出所述维纳滤波器候选列表，
其中，所述时间对应块是包括并置块的右下相邻块或中心右下块的编码块CB或编码树块CTB，并且
其中，所述并置块位于作为参考图片之一的并置图片上。
13.根据权利要求1所述的解码方法，其中，还基于所述当前块的时间对应块来导出所述维纳滤波器候选列表，
其中，所述时间对应块对应于这样的区域，该区域具有与并置块的右下相邻块或中心右下块的运动向量相位相同的相位的运动向量，并且
其中，所述并置块位于作为参考图片之一的并置图片上。
14.一种由编码装置执行的图像的编码方法，该编码方法包括以下步骤：
基于帧间预测来生成当前块的预测样本；
确定维纳滤波器是否能够用于所述当前块；
当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数；
基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波；
基于原始样本和滤波后的所述预测样本来导出所述当前块的残差样本；以及
通过对所述当前块的预测相关信息、所述残差样本的残差信息和维纳滤波器信息进行编码来进行输出，
当所述当前块是预测块时，
当所述预测相关信息包括所述当前块的分割模式信息和合并索引时，并且
当所述当前块的预测模式是跳过模式或合并模式时，生成所述预测样本的步骤包括：
基于所述合并索引来导出所述当前块的运动向量MV；以及
基于所述运动向量来生成所述当前块中的所述预测样本，
其中，由所述合并索引指示的索引的所述候选块是在所述维纳滤波器候选列表当中选择的，并且所选择的所述候选块的维纳滤波器系数被导出为所述当前块的所述维纳滤波器系数。
15.一种针对图像的数据的发送方法，该发送方法包括以下步骤：
获得比特流，其中，所述比特流是通过执行以下步骤生成的：基于帧间预测来生成当前块的预测样本，确定维纳滤波器是否能够用于所述当前块，当所述维纳滤波器可用时，基于所述当前块的空间相邻块来生成维纳滤波器候选列表，并且基于所述维纳滤波器候选列表中的候选块来导出所述当前块的维纳滤波器系数，基于所导出的所述维纳滤波器系数来对所述预测样本进行滤波，基于原始样本和滤波后的所述预测样本来导出所述当前块的残差样本，通过对所述当前块的预测相关信息、所述残差样本的残差信息和维纳滤波器信息进行编码来生成所述比特流；以及
发送包括所述比特流的所述数据，
当所述当前块是预测块时，
当所述预测相关信息包括所述当前块的分割模式信息和合并索引时，并且
当所述当前块的预测模式是跳过模式或合并模式时，生成所述预测样本的步骤包括：
基于所述合并索引来导出所述当前块的运动向量MV；以及
基于所述运动向量来生成所述当前块中的所述预测样本，
其中，由所述合并索引指示的索引的所述候选块是在所述维纳滤波器候选列表当中选择的，并且所选择的所述候选块的维纳滤波器系数被导出为所述当前块的所述维纳滤波器系数。
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