CN109274974B - 图像预测的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供一种图像预测的方法及装置，其中，该图像预测方法，包括：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。所述方法节省了编码预测模式的码率，提高了编码效率。

Description

图像预测的方法及装置
技术领域
本发明涉及视频译码及压缩领域，尤其涉及图像预测的方法及装置。
背景技术
数字视频能力可并入到大范围的装置中，包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、平板计算机、电子书阅读器、数码相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝式或卫星无线电电话、视频会议装置、视频串流装置等等。数字视频装置实施视频压缩技术，例如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-TH.264/MPEG-4第10部分高级视频译码(AVC)、ITU-TH.265高效率视频译码(HEVC)标准定义的标准和所述标准的扩展部分中所描述的那些视频压缩技术，从而更高效地发射及接收数字视频信息。视频装置可通过实施此些视频译码技术来更高效地发射、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。
视频压缩技术包含空间(图片内)预测和/或时间(图片间)预测以减少或移除视频序列中所固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频切片(即，视频帧或视频帧的一部分)分割为若干视频块，所述视频块还可被称作树块、译码单元(CU)和/或译码节点。使用空间预测相对于同一图片中的相邻块中的参考样本来编码图片的经帧内译码(I)切片中的视频块。图片的经帧间译码(P或B)切片中的视频块可使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可被称作帧，且参考图片可被称作参考帧。
空间或时间预测产生对待译码的块的预测性块。残差数据表示待译码的原始块与预测性块之间的像素差。根据指向形成预测性块的参考样本块的运动向量以及指示经译码块与所述预测性块之间的差的残差数据来编码经帧间译码块。根据帧内译码模式和残差数据来编码经帧内译码块。为了进一步压缩，可将残差数据从像素域变换为变换域，从而产生残差变换系数，所述残差变换系数随后可被量化。起初布置在二维阵列中的经量化变换系数可依序扫描以产生变换系数的一维向量，且可应用熵译码以实现更多的压缩。
发明内容
本发明描述了一种提高编码效率的图像预测方法，通过待处理图像单元相邻图像单元的预测信息或者单元尺寸，或者标示区域级的预测模式候选集合，推导所述待处理图像单元的预测模式，由于为预测模式的编码提供了先验信息，节省了编码预测模式的码率，提高了编码效率。
根据本发明的技术，一种预测图像解码方法，包括：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
其中，所述待处理图像单元的相邻图像单元至少包括所述待处理图像单元的上、左、右上、左下和左上的相邻图像单元。
根据本发明的技术，根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式：
第一种实现方式，包括：当至少一个所述相邻图像单元的预测模式为使用仿射模型获得预测图像时，解析所述码流中的第二指示信息，当所述第二指示信息为1时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式，当所述第二指示信息为0时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第二种实现方式，包括：当至少一个所述相邻图像单元的预测模式为使用仿射模型获得预测图像时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第三种实现方式，包括：所述预测模式至少包括使用第一仿射模型获得预测图像的第一仿射模式或使用第二仿射模型获得预测图像的第二仿射模式，对应的，所述仿射合并模式至少包括合并所述第一仿射模式的第一仿射合并模式或合并所述第二仿射模式的第二仿射合并模式，对应的，所述根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，包括：当所述相邻预测单元的预测模式中，所述第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当所述相邻预测单元的预测模式中，所述第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当所述相邻预测单元的预测模式中，非所述仿射模式最多时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第三种实现方式，还包括：当所述相邻预测单元的预测模式中，所述第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当所述相邻预测单元的预测模式中，所述第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当所述相邻预测单元的预测模式中，非所述仿射模式最多且所述第一仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当所述相邻预测单元的预测模式中，非所述仿射模式最多且所述第二仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式。
第四种实现方式，包括：当至少一个所述相邻图像单元的预测模式为使用仿射模型获得预测图像，且所述至少一个所述相邻图像单元的宽和高分别小于所述待处理图像单元的宽和高时，解析所述码流中的第三指示信息，当所述第三指示信息为1时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式，当所述第三指示信息为0时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第五种实现方式，包括：当至少一个所述相邻图像单元的预测模式为使用仿射模型获得预测图像，且所述至少一个所述相邻图像单元的宽和高分别小于所述待处理图像单元的宽和高时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
根据本发明的技术，一种预测图像解码方法，包括：解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；解析所述码流中的第二指示信息；根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
其中，所述第一待处理图像区域，包括：图像帧组、图像帧、图像分片集、图像条带集、图像分片、图像条带、图像编码单元集合、图像编码单元其中之一。
在一个实例中，一种预测图像解码方法，包括：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种预测图像编码方法，包括：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第一指示信息编入码流，所述第一指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种预测图像解码方法，包括：解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；解析所述码流中的第二指示信息；根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种预测图像编码方法，包括：当第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合时，设置第一指示信息为0，将所述第一指示信息编入码流，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合时，设置所述第一指示信息为1，将所述第一指示信息编入码流，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第二指示信息编入所述码流，所述第二指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种预测图像解码装置，包括：第一确定模块，用于根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析模块，用于解析码流中的第一指示信息；第二确定模块，用于根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；第三确定模块，用于根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种预测图像编码装置，包括：第一确定模块，用于根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；第二确定模块，用于从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；第三确定模块，用于根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；编码模块，用于将第一指示信息编入码流，所述第一指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种预测图像解码装置，包括：第一解析模块，用于解析码流中的第一指示信息；第一确定模块，用于根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；
当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；第二解析模块，用于解析所述码流中的第二指示信息；第二确定模块，用于根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；第三确定模块，用于根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种预测图像编码装置，包括：第一编码模块，用于当第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合时，设置第一指示信息为0，将所述第一指示信息编入码流，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合时，设置所述第一指示信息为1，将所述第一指示信息编入码流，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；第一确定模块，用于从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；第二确定模块，用于根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；第二编码模块，用于将第二指示信息编入所述码流，所述第二指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括经配置以进行以下操作的视频解码器：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种用于对视频数据进行编码的设备，所述设备包括经配置以进行以下操作的视频编码器：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第一指示信息编入码流，所述第一指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括经配置以进行以下操作的视频解码器：解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；解析所述码流中的第二指示信息；根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种用于对视频数据进行编码的设备，所述设备包括经配置以进行以下操作的视频编码器：当第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合时，设置第一指示信息为0，将所述第一指示信息编入码流，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合时，设置所述第一指示信息为1，将所述第一指示信息编入码流，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第二指示信息编入所述码流，所述第二指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令在被执行时使用于对视频数据进行解码的设备的一或多个处理器进行以下操作：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令在被执行时使用于对视频数据进行编码的设备的一或多个处理器进行以下操作：根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第一指示信息编入码流，所述第一指示信息表示所述预测模式。
在另一个实例中，一种存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令在被执行时使用于对视频数据进行解码的设备的一或多个处理器进行以下操作：解析码流中的第一指示信息；根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；解析所述码流中的第二指示信息；根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
在另一个实例中，一种存储有指令的计算机可读存储媒体，所述指令在被执行时使用于对视频数据进行编码的设备的一或多个处理器进行以下操作：当第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合时，设置第一指示信息为0，将所述第一指示信息编入码流，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合和候选仿射模式集合时，设置所述第一指示信息为1，将所述第一指示信息编入码流，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式，所述待处理图像单元属于所述第一待处理图像区域；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第二指示信息编入所述码流，所述第二指示信息表示所述预测模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的视频译码系统的示意性框图；
图2是根据本发明实施例的视频编码器的示意性框图；
图3是根据本发明实施例的视频编码器的实例操作的示意性流程图；
图4是本发明实施例的待处理块及其相邻重构块的位置示意图；
图5是根据本发明实施例的另一视频编码器的示意性框图；
图6是根据本发明实施例的视频编码器的另一实例操作的示意性流程图；
图7是根据本发明实施例的又一视频编码器的示意性框图；
图8是根据本发明实施例的视频解码器的示意性框图；
图9是根据本发明实施例的视频解码器的实例操作的示意性流程图；
图10是根据本发明实施例的另一视频解码器的示意性框图；
图11是根据本发明实施例的视频解码器的另一实例操作的示意性流程图；
图12是根据本发明实施例的又一视频解码器的示意性框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
运动补偿是视频编码中提高压缩效率最关键的技术之一。传统的基于块匹配的运动补偿是主流的视频编码器，特别是视频编码标准中，广泛采用的一种方法。在基于块匹配的运动补偿方法中，一个帧间预测块采用的是平移的运动模型，其假设一个块中所有像素位置上的运动向量相等。然而，这种假设在很多情况下并不成立。现实视频中物体的运动经常是平移、旋转、缩放等运动的复杂组合。若一个像素块中含有这些复杂的运动，则传统的基于块匹配的运动补偿方法得到的预测信号就不够准确，因此不能够充分去除帧间相关性。为了解决这个问题，高阶运动模型被引入到视频编码的运动补偿中。相比于平移运动模型，高阶运动模型的自由度更大，允许一个帧间预测块中的每个像素的运动向量各不相同，即高阶运动模型产生的运动矢量场具有更好的精度。
基于控制点描述的仿射运动模型是高阶运动模型中比较有代表性的一种。与传统的平移运动模型不同，块中各个像素点的运动向量的值与其所在位置有关，是坐标位置的一阶线性方程。仿射运动模型允许参考块经过旋转、缩放等扭曲变换，在运动补偿时可以得到更精确的预测块。
上述通过仿射运动模型在运动补偿时获得预测块的帧间预测类型，通常被称为仿射模式。在当前主流的视频压缩编码标准中，帧间预测类型有先进运动矢量预测(Advancedmotion vector prediction，AMVP)和合并(Merge)两种模式，AMVP需要显式地传递每个编码块的预测方向，参考帧索引及真实运动矢量与预测运动矢量之间的差值。而Merge模式则是直接采用相邻块的运动矢量推导得到当前编码块的运动信息。仿射模式和基于平移运动模型的AMVP、Merge等帧间预测方式相结合，可以形成基于仿射运动模型的AMVP、Merge等新型的帧间预测模式，例如不妨把基于仿射运动模型的Merge模式称为仿射合并模式(AffineMerge)。在对预测模式的选择过程中，新型预测模式和当前标准中存在的预测模式共同参与“性能代价比”的比较过程，选出最优的模式作为预测模式，生成待处理块的预测图像，一般的，预测模式选择的结果会被编码并传输到解码端。
仿射模式可以更好的提高预测块的精度值，提高编码的效率，但是另一方面，相对于基于平移运动模型的统一的运动信息，需要花费更多的码率编码各个控制点的运动信息，同时，由于候选预测模式的增加，用来编码预测模式选择结果的码率也在增加。这些额外的码率消耗，都影响了编码效率的提高。
根据本发明的技术方案，一方面，根据待处理图像单元的相邻图像单元的预测模式信息或者尺寸信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式；解析码流，获得指示信息；根据所述指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。另一方面，解析码流，通过指示信息，判断某一区域是否使用了包含仿射模式的候选预测模式集合，根据候选预测模式集合和接收到的另外的指示信息，确定预测模式，生成预测图像。
由此，所述待处理图像单元的相邻图像单元的预测模式信息或者尺寸信息可以作为编码所述待处理块的预测信息的先验知识，所述区域的候选预测模式集合构成的指示信息也可以作为编码所述待处理块的预测信息的先验知识，所述的先验知识指导预测模式的编码，节省了编码模式选择信息的码率，提高了编码效率。
同时，有多种提高仿射模型运动信息编码效率的方案，比如：申请号为CN201010247275.7、CN201410584175.1、CN201410526608.8、CN201510085362.X、PCT/CN2015/073969、CN201510249484.8、CN201510391765.7、CN201510543542.8等专利申请，上述文件的全部内容以引用的方式并入本文中。应理解，由于解决的具体技术问题不同，本发明的技术方案可以应用于上述方案中，进一步提升编码效率。
还应理解，仿射模型是对于非平移运动模型的一种统称概念。包括旋转、缩放、形变、透析等实际运动都可以通过建立不同的运动模型而用于帧间预测中的运动估计和运动补偿，不妨，把它们分别简称为第一仿射模型、第二仿射模型等。
图1是根据本发明实施例的视频译码系统10的示意性框图。如本文中所描述，术语“视频译码器”一般指代视频编码器及视频解码器两者。在本发明中，术语“视频译码”或“译码”可一般指代视频编码或视频解码。
如图1中所展示，视频译码系统10包含源装置12及目的地装置14。源装置12产生经编码视频数据。因此，源装置12可被称作视频编码装置或视频编码设备。目的地装置14可解码由源装置12产生的经编码视频数据。因此，目的地装置14可被称作视频解码装置或视频解码设备。源装置12及目的地装置14可为视频译码装置或视频译码设备的实例。源装置12及目的地装置14可包括广泛范围的装置，包含桌上型计算机、移动计算装置、笔记型(例如，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、例如所谓的“智能”电话等电话手持机、电视、相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台、车载计算机，或其类似者。
目的地装置14可经由信道16接收来自源装置12的经编码视频数据。信道16可包括能够将经编码视频数据从源装置12移动到目的地装置14的一或多个媒体及/或装置。在一实例中，信道16可包括使源装置12能够实时地将经编码视频数据直接发射到目的地装置14的一或多个通信媒体。在此实例中，源装置12可根据通信标准(例如，无线通信协议)来调变经编码视频数据，且可将经调变视频数据发射到目的地装置14。所述一或多个通信媒体可包含无线及/或有线通信媒体，例如射频(RF)频谱或一或多根物理传输线。所述一或多个通信媒体可形成基于包的网络(例如，局域网、广域网或全球网络(例如，因特网))的部分。所述一或多个通信媒体可包含路由器、交换器、基站，或促进从源装置12到目的地装置14的通信的其它设备。
在另一实例中，信道16可包含存储由源装置12产生的经编码视频数据的存储媒体。在此实例中，目的地装置14可经由磁盘存取或卡存取来存取存储媒体。存储媒体可包含多种本地存取式数据存储媒体，例如蓝光光盘、DVD、CD-ROM、快闪存储器，或用于存储经编码视频数据的其它合适数字存储媒体。
在另一实例中，信道16可包含文件服务器或存储由源装置12产生的经编码视频数据的另一中间存储装置。在此实例中，目的地装置14可经由流式传输或下载来存取存储于文件服务器或其它中间存储装置处的经编码视频数据。文件服务器可为能够存储经编码视频数据且将所述经编码视频数据发射到目的地装置14的服务器类型。实例文件服务器包含web服务器(例如，用于网站)、文件传送协议(FTP)服务器、网络附接存储(NAS)装置，及本地磁盘驱动器。
目的地装置14可经由标准数据连接(例如，因特网连接)来存取经编码视频数据。数据连接的实例类型包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、缆线调制解调器等)，或两者的组合。经编码视频数据从文件服务器的发射可为流式传输、下载传输或两者的组合。
本发明的技术不限于无线应用或设定。可将所述技术应用于支持例如以下应用等多种多媒体应用的视频译码：空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式传输视频发射(例如，经由因特网)、存储于数据存储媒体上的视频数据的编码、存储于数据存储媒体上的视频数据的解码，或其它应用。在一些实例中，视频译码系统10可经配置以支持单向或双向视频发射，以支持例如视频流式传输、视频播放、视频广播及/或视频电话等应用。
在图1的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20及输出接口22。在一些实例中，输出接口22可包含调变器/解调变器(调制解调器)及/或发射器。视频源18可包含视频俘获装置(例如，视频相机)、含有先前俘获的视频数据的视频存档、用以从视频内容提供者接收视频数据的视频馈入接口，及/或用于产生视频数据的计算机图形系统，或视频数据的此些源的组合。
视频编码器20可编码来自视频源18的视频数据。在一些实例中，源装置12经由输出接口22将经编码视频数据直接发射到目的地装置14。经编码视频数据还可存储于存储媒体或文件服务器上以供目的地装置14稍后存取以用于解码及/或播放。
在图1的实例中，目的地装置14包含输入接口28、视频解码器30及显示装置32。在一些实例中，输入接口28包含接收器及/或调制解调器。输入接口28可经由信道16接收经编码视频数据。显示装置32可与目的地装置14整合或可在目的地装置14外部。一般来说，显示装置32显示经解码视频数据。显示装置32可包括多种显示装置，例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示装置。
视频编码器20及视频解码器30可根据视频压缩标准(例如，高效率视频译码(H.265)标准)而操作，且可遵照HEVC测试模型(HM)。H.265标准的文本描述ITU-TH.265(V3)(04/2015)于2015年4月29号发布，可从http://handle.itu.int/11.1002/1000/12455下载，所述文件的全部内容以引用的方式并入本文中。
或者，视频编码器20及视频解码器30可根据其它专属或行业标准而操作，所述标准包含ITU-TH.261、ISO/IECMPEG-1Visual、ITU-TH.262或ISO/IECMPEG-2Visual、ITU-TH.263、ISO/IECMPEG-4Visual，ITU-TH.264(还称为ISO/IECMPEG-4AVC)，包含其可调式视频译码(SVC)及多视图视频译码(MVC)扩展。然而，本发明的技术不限于任何特定译码标准或技术。
此外，图1仅为实例且本发明的技术可应用于未必包含编码装置与解码装置之间的任何数据通信的视频译码设定(例如，视频编码或视频解码)。在其它实例中，从本地存储器检索数据，经由网络流式传输数据，或以类似方式操作数据。编码装置可编码数据且将所述数据存储到存储器，及/或解码装置可从存储器检索数据且解码所述数据。在许多实例中，通过彼此不进行通信而仅编码数据到存储器及/或从存储器检索数据及解码数据的多个装置执行编码及解码。
视频编码器20及视频解码器30各自可实施为多种合适电路中的任一者，例如一或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、硬件或其任何组合。如果技术部分地以软件实施，则装置可将软件的指令存储于合适的非暂时性计算机可读存储媒体中，且可使用一或多个处理器执行硬件中的指令以执行本发明的技术。可将前述各者中的任一者(包含硬件、软件、硬件与软件的组合等)视为一或多个处理器。视频编码器20及视频解码器30中的每一者可包含于一或多个编码器或解码器中，其中的任一者可整合为各别装置中的组合式编码器/解码器(编解码器(CODEC))的部分。
本发明大体上可指代视频编码器20将某一信息“用信号发送”到另一装置(例如，视频解码器30)。术语“用信号发送”大体上可指代语法元素及/或表示经编码视频数据的其它数据的传达。此传达可实时或近实时地发生。或者，此通信可在一时间跨度上发生，例如可在编码时以经编码位流将语法元素存储到计算机可读存储媒体时发生，所述语法元素在存储到此媒体之后接着可由解码装置在任何时间检索。
如上文简单提及，视频编码器20编码视频数据。视频数据可包括一或多个图片。所述图片中的每一者可为静态图像。在一些例子中，图片可被称作视频“帧”。视频编码器20可产生位流，所述位流包含形成视频数据的经译码表示的位的序列。视频数据的经译码表示可包含经译码图片及相关联数据。经译码图片为图片的经译码表示。相关联数据可包含序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)及其它语法结构。SPS可含有可应用于图片的零个或多个序列的参数。PPS可含有可应用于零个或多个图片的参数。语法结构可为以指定次序一起呈现于位流中的零个或多个语法元素的集合。
为产生图片的经编码表示，视频编码器20可将图片分割成译码树型块(CTB)的栅格。在一些例子中，CTB可被称作“树型块”、“最大译码单元”(LCU)或“译码树型单元”。HEVC的CTB可大致类似于先前标准(例如，H.264/AVC)的宏块。然而，CTB未必限于特定大小且可包含一或多个译码单元(CU)。
CTB中的每一者可与图片内的像素的具有相等大小的不同块相关联。每一像素可包括一亮度(luminance或luma)样本及两个色度(chrominance或chroma)样本。因此，每一CTB可与亮度样本的一块及色度样本的两个块相关联。为易于解释，本发明可将二维像素阵列称作像素块，且可将二维样本阵列称作样本块。视频编码器20可使用四分树分割来将与CTB相关联的像素块分割成与CU相关联的像素块，因此名称为“译码树型块”。
图片的CTB可经分组成一或多个切片。在一些实例中，切片中的每一者包含整数个CTB。作为编码一图片的部分，视频编码器20可产生所述图片的每一切片的经编码表示(即，经译码切片)。为产生经译码切片，视频编码器20可编码切片的每一CTB以产生切片的CTB中的每一者的经编码表示(即，经译码CTB)。
为产生经译码CTB，视频编码器20可对与CTB相关联的像素块递归地执行四分树分割，以将像素块分割成逐渐减小的像素块。较小像素块中的每一者可与CU相关联。经分割CU可为像素块经分割成与其它CU相关联的像素块的CU。未经分割CU可为像素块未经分割成与其它CU相关联的像素块的CU。
视频编码器20可产生每一未经分割CU的一或多个预测单元(PU)。CU的PU中的每一者可与CU的像素块内的不同像素块相关联。视频编码器20可针对CU的每一PU产生预测性像素块。PU的预测性像素块可为像素的块。
视频编码器20可使用帧内预测或帧间预测来产生PU的预测性像素块。如果视频编码器20使用帧内预测来产生PU的预测性像素块，则视频编码器20可基于与PU相关联的图片的经解码像素来产生PU的预测性像素块。如果视频编码器20使用帧间预测来产生PU的预测性像素块，则视频编码器20可基于不同于与PU相关联的图片的一或多个图片的经解码像素来产生PU的预测性像素块。
视频编码器20可基于CU的PU的预测性像素块来产生CU的残余像素块。CU的残余像素块可指示CU的PU的预测性像素块中的样本与CU的初始像素块中的对应样本之间的差。
此外，作为编码未经分割CU的部分，视频编码器20可对CU的残余像素块执行递归四分树分割以将CU的残余像素块分割成与CU的变换单元(TU)相关联的一或多个较小残余像素块。因为与TU相关联的像素块中的像素各自包含一亮度样本及两个色度样本，所以TU中的每一者可与亮度样本的一残余样本块及色度样本的两个残余样本块相关联。
视频译码器20可将一或多个变换应用于与TU相关联的残余样本块以产生系数块(即，系数的块)。视频编码器20可对系数块中的每一者执行量化程序。量化大体上指代系数经量化以可能减少用以表示系数的数据量从而提供进一步压缩的程序。
视频编码器20可产生表示经量化系数块中的系数的语法元素的集合。视频编码器20可将熵编码操作(例如，上下文自适应二进制算术译码(CABAC)操作)应用于此些语法元素中的至少一些。
为将CABAC编码应用于语法元素，视频编码器20可将语法元素二进制化以形成包括一连串一或多个位(称作“二进位”)的二进制串。视频编码器20可使用规则CABAC编码来编码二进位中的一些，且可使用旁通编码来编码二进位中的其它者。
当视频编码器20使用规则CABAC编码来编码二进位的序列时，视频编码器20可首先识别译码上下文。译码上下文可识别译码具有特定值的二进位的机率。举例来说，译码上下文可指示译码0值二进位的机率为0.7及译码1值二进位的机率为0.3。在识别译码上下文之后，视频编码器20可将区间分成下部子区间及上部子区间。所述子区间中的一者可与值0相关联，且另一子区间可与值1相关联。子区间的宽度可与由所识别的译码上下文针对相关联值而指示的机率成比例。
如果语法元素的二进位具有与下部子区间相关联的值，则经编码值可等于下部子区间的下边界。如果语法元素的同一二进位具有与上部子区间相关联的值，则经编码值可等于上部子区间的下边界。为编码语法元素的下一二进位，视频编码器20可相对于为与经编码位的值相关联的子区间的区间来重复此些步骤。当视频编码器20针对下一二进位重复此些步骤时，视频编码器20可使用基于由所识别的译码上下文指示的机率及经编码二进位的实际值的经修改机率。
当视频编码器20使用旁通编码来编码二进位的序列时，视频编码器20可能能够在单一循环中译码若干二进位，而当视频编码器20使用规则CABAC编码时，视频编码器20可能能够在一循环中仅译码单一二进位。旁通译码可较简单，这是因为旁通译码不需要视频编码器20选择上下文且可使视频编码器20能够假定两个符号(0及1)的机率为1/2(50％)。因此，在旁通译码中，将区间直接分裂成两半。实际上，旁通译码将算术译码引擎的上下文自适应部分旁通。
对二进位执行旁通译码可能比对二进位执行规则CABAC译码在计算上花费少。此外，执行旁通译码可实现较高平行度及输送量。使用旁通译码来编码的二进位可被称作“经旁通译码二进位”。
除熵编码系数块的语法元素外，视频编码器20可将逆量化及逆变换应用于变换块，以从变换块重建构残余样本块。视频编码器20可将经重建构残余样本块加到来自一或多个预测性样本块的对应样本，以产生经重建构样本块。通过重建构每一色彩分量的样本块，视频编码器20可重建构与TU相关联的像素块。通过以此方式重建构CU的每一TU的像素块，视频编码器20可重建构CU的像素块。
在视频编码器20重建构CU的像素块之后，视频编码器20可执行解块操作以减少与CU相关联的方块效应假影。在视频编码器20执行解块操作之后，视频编码器20可使用样本自适应偏移(SAO)来修改图片的CTB的经重建构像素块。一般来说，将偏移值加到图片中的像素可改进译码效率。在执行此些操作之后，视频编码器20可将CU的经重建构像素块存储于经解码图片缓冲器中以用于产生其它CU的预测性像素块。
视频解码器30可接收位流。所述位流可包含由视频编码器20编码的视频数据的经译码表示。视频解码器30可剖析所述位流以从所述位流提取语法元素。作为从所述位流提取至少一些语法元素的部分，视频解码器30可熵解码位流中的数据。
当视频解码器30执行CABAC解码时，视频解码器30可对一些二进位执行规则CABAC解码且可对其它二进位执行旁通解码。当视频解码器30对语法元素执行规则CABAC解码时，视频解码器30可识别译码上下文。视频解码器30可接着将区间分成下部子区间及上部子区间。所述子区间中的一者可与值0相关联，且另一子区间可与值1相关联。子区间的宽度可与由所识别的译码上下文针对相关联值而指示的机率成比例。如果经编码值在下部子区间内，则视频解码器30可解码具有与下部子区间相关联的值的二进位。如果经编码值在上部子区间内，则视频解码器30可解码具有与上部子区间相关联的值的二进位。为解码语法元素的下一二进位，视频解码器30可相对于为含有经编码值的子区间的区间而重复此些步骤。当视频解码器30针对下一二进位重复此些步骤时，视频解码器30可使用基于由所识别的译码上下文指示的机率及经解码二进位的经修改机率。视频解码器30可接着将二进位解二进制化以恢复语法元素。解二进制化可指代根据二进制串与语法元素值之间的映射来选择语法元素值。
当视频解码器30执行旁通解码时，视频解码器30可能能够在单一循环内解码若干二进位，而当视频解码器30执行规则CABAC解码时，视频解码器30大体上可仅能够在一循环中解码单一二进位，或需要一个以上循环用于单一二进位。旁通解码可比规则CABAC解码简单，这是因为视频解码器30不需要选择上下文且可假定两个符号(0及1)的机率为1/2。以此方式，旁通二进位的编码及/或解码可比经规则译码二进位在计算上花费少，且可实现较高平行度及输送量。
视频解码器30可基于从位流提取的语法元素来重建构视频数据的图片。基于语法元素来重建构视频数据的程序大体上与由视频编码器20执行以产生语法元素的程序互逆。举例来说，视频解码器30可基于与CU相关联的语法元素来产生CU的PU的预测性像素块。另外，视频解码器30可逆量化与CU的TU相关联的系数块。视频解码器30可对系数块执行逆变换以重建构与CU的TU相关联的残余像素块。视频解码器30可基于预测性像素块及残余像素块来重建构CU的像素块。
在视频解码器30已重建构CU的像素块之后，视频解码器30可执行解块操作以减少与CU相关联的方块效应假影。另外，基于一或多个SAO语法元素，视频解码器30可应用由视频编码器20应用的SAO。在视频解码器30执行此些操作之后，视频解码器30可将CU的像素块存储于经解码图片缓冲器中。经解码图片缓冲器可提供用于后续运动补偿、帧内预测及显示装置上的呈现的参考图片。
图2为说明经配置以实施本发明的技术的实例视频编码器20的框图。图2是出于解释的目的而提供且不应视为限制如本发明广泛例证并描述的技术。出于解释的目的，本发明在HEVC译码的图像预测中描述视频编码器20。然而，本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。
在图2的实例中，视频编码器20包含预测处理单元100、残余产生单元102、变换处理单元104、量化单元106、逆量化单元108、逆变换处理单元110、重建构单元112、滤波器单元113、经解码图片缓冲器114及熵编码单元116。熵编码单元116包含规则CABAC译码引擎118及旁通译码引擎120。预测处理单元100包含帧间预测处理单元121及帧内预测处理单元126。帧间预测处理单元121包含运动估计单元122及运动补偿单元124。在其它实例中，视频编码器20可包含更多、更少或不同的功能组件。
视频编码器20接收视频数据。为编码视频数据，视频编码器20可编码视频数据的每一图片的每一切片。作为编码切片的部分，视频编码器20可编码所述切片中的每一CTB。作为编码CTB的部分，预测处理单元100可对与CTB相关联的像素块执行四分树分割，以将像素块分成逐渐变小的像素块。较小像素块可与CU相关联。举例来说，预测处理单元100可将CTB的像素块分割成四个相等大小的子块，将子块中的一或多者分割成四个相等大小的子子块，等等。
视频编码器20可编码图片中的CTB的CU以产生CU的经编码表示(即，经译码CU)。视频编码器20可根据z形扫描次序来编码CTB的CU。换句话说，视频编码器20可按左上CU、右上CU、左下CU及接着右下CU来编码所述CU。当视频编码器20编码经分割CU时，视频编码器20可根据z形扫描次序来编码与经分割CU的像素块的子块相关联的CU。
此外，作为编码CU的部分，预测处理单元100可在CU的一或多个PU当中分割CU的像素块。视频编码器20及视频解码器30可支持各种PU大小。假定特定CU的大小为2N×2N，视频编码器20及视频解码器30可支持2N×2N或N×N的PU大小以用于帧内预测，且支持2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或类似大小的对称PU大小以用于帧间预测。视频编码器20及视频解码器30还可支持2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N的PU大小的不对称分割以用于帧间预测。
帧间预测处理单元121可通过对CU的每一PU执行帧间预测而产生PU的预测性数据。PU的预测性数据可包含对应于PU的预测性像素块及PU的运动信息。切片可为I切片、P切片或B切片。帧间预测单元121可取决于PU是在I切片、P切片还是B切片中而对CU的PU执行不同操作。在I切片中，所有PU经帧内预测。因此，如果PU在I切片中，则帧间预测单元121不对PU执行帧间预测。
如果PU在P切片中，则运动估计单元122可搜索参考图片的列表(例如，“列表0”)中的参考图片以查找PU的参考块。PU的参考块可为最紧密地对应于PU的像素块的像素块。运动估计单元122可产生指示列表0中的含有PU的参考块的参考图片的参考图片索引，及指示PU的像素块与参考块之间的空间位移的运动向量。运动估计单元122可将参考图片索引及运动向量作为PU的运动信息而输出。运动补偿单元124可基于由PU的运动信息指示的参考块来产生PU的预测性像素块。
如果PU在B切片中，则运动估计单元122可对PU执行单向帧间预测或双向帧间预测。为对PU执行单向帧间预测，运动估计单元122可搜索第一参考图片列表(“列表0”)或第二参考图片列表(“列表1”)的参考图片以查找PU的参考块。运动估计单元122可将以下各者作为PU的运动信息而输出：指示含有参考块的参考图片的列表0或列表1中的位置的参考图片索引、指示PU的像素块与参考块之间的空间位移的运动向量，及指示参考图片是在列表0中还是在列表1中的预测方向指示符。
为对PU执行双向帧间预测，运动估计单元122可搜索列表0中的参考图片以查找PU的参考块，且还可搜索列表1中的参考图片以查找PU的另一参考块。运动估计单元122可产生指示含有参考块的参考图片的列表0及列表1中的位置的参考图片索引。另外，运动估计单元122可产生指示参考块与PU的像素块之间的空间位移的运动向量。PU的运动信息可包含PU的参考图片索引及运动向量。运动补偿单元124可基于由PU的运动信息指示的参考块来产生PU的预测性像素块。
帧内预测处理单元126可通过对PU执行帧内预测而产生PU的预测性数据。PU的预测性数据可包含PU的预测性像素块及各种语法元素。帧内预测处理单元126可对I切片、P切片及B切片内的PU执行帧内预测。
为对PU执行帧内预测，帧内预测处理单元126可使用多个帧内预测模式来产生PU的预测性数据的多个集合。为使用帧内预测模式来产生PU的预测性数据的集合，帧内预测处理单元126可在与帧内预测模式相关联的方向上跨越PU的样本块扩展来自相邻PU的样本块的样本。假定从左向右、从上而下的编码次序用于PU、CU及CTB，相邻PU可在PU的上方，在PU的右上方，在PU的左上方或在PU的左方。帧内预测处理单元126可使用各种数目个帧内预测模式，例如，33个方向性帧内预测模式。在一些实例中，帧内预测模式的数目可取决于PU的像素块的大小。
预测处理单元100可从通过帧间预测处理单元121针对PU而产生的预测性数据或通过帧内预测处理单元126针对PU而产生的预测性数据当中选择CU的PU的预测性数据。在一些实例中，预测处理单元100基于预测性数据的集合的速率/失真量度来选择CU的PU的预测性数据。选定预测性数据的预测性像素块在本文中可被称作选定预测性像素块。
残余产生单元102可基于CU的像素块及CU的PU的选定预测性像素块来产生CU的残余像素块。举例来说，残余产生单元102可产生CU的残余像素块，使得残余像素块中的每一样本具有等于以下两者之间的差的值：CU的像素块中的样本，及CU的PU的选定预测性像素块中的对应样本。
预测处理单元100可执行四分树分割以将CU的残余像素块分割成子块。每一未划分的残余像素块可与CU的不同TU相关联。与CU的TU相关联的残余像素块的大小及位置可能或可能不基于CU的PU的像素块的大小及位置。
因为TU的残余像素块的像素可包括一亮度样本及两个色度样本，所以TU中的每一者可与亮度样本的一块及色度样本的两个块相关联。变换处理单元104可通过将一或多个变换应用于与TU相关联的残余样本块而产生CU的每一TU的系数块。变换处理单元104可将各种变换应用于与TU相关联的残余样本块。举例来说，变换处理单元104可将离散余弦变换(DCT)、方向性变换或概念上类似的变换应用于残余样本块。
量化单元106可量化系数块中的系数。量化程序可减小与所述系数中的一些或全部相关联的位深度。举例来说，n位系数可在量化期间降值舍位到m位系数，其中n大于m。量化单元106可基于与CU相关联的量化参数(QP)值来量化与CU的TU相关联的系数块。视频编码器20可通过调整与CU相关联的QP值来调整应用于与CU相关联的系数块的量化程度。
逆量化单元108及逆变换处理单元110可分别将逆量化及逆变换应用于系数块以从系数块重建构残余样本块。重建构单元112可将经重建构残余样本块的样本加到来自由预测处理单元100产生的一或多个预测性样本块的对应样本，以产生与TU相关联的经重建构样本块。通过以此方式重建构CU的每一TU的样本块，视频编码器20可重建构CU的像素块。
滤波器单元113可执行解块操作以减少与CU相关联的像素块中的方块效应假影。此外，滤波器单元113可将由预测处理单元100确定的SAO偏移应用于经重建构样本块以恢复像素块。滤波器单元113可产生CTB的SAO语法元素的序列。SAO语法元素可包含经规则CABAC译码二进位及经旁通译码二进位。根据本发明的技术，在序列内，色彩分量的经旁通译码二进位中无一者在同一色彩分量的经规则CABAC译码二进位中的两者之间。
经解码图片缓冲器114可存储经重建构像素块。帧间预测单元121可使用含有经重建构像素块的参考图片来对其它图片的PU执行帧间预测。另外，帧内预测处理单元126可使用经解码图片缓冲器114中的经重建构像素块来对在与CU相同的图片中的其它PU执行帧内预测。
熵编码单元116可接收来自视频编码器20的其它功能组件的数据。举例来说，熵编码单元116可接收来自量化单元106的系数块且可接收来自预测处理单元100的语法元素。熵编码单元116可对数据执行一或多个熵编码操作以产生经熵编码数据。举例来说，熵编码单元116可对数据执行上下文自适应可变长度译码(CAVLC)操作、CABAC操作、可变到可变(V2V)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)操作、机率区间分割熵(PIPE)译码操作，或另一类型的熵编码操作。在一特定实例中，熵编码单元116可编码由滤波器单元113产生的SAO语法元素。作为编码SAO语法元素的部分，熵编码单元116可使用规则CABAC引擎118来编码SAO语法元素的经规则CABAC译码二进位，且可使用旁通译码引擎120来编码经旁通译码二进位。
根据本发明的技术，帧间预测单元121确定帧间候选预测模式的集合。以此方式，视频编码器20是视频编码器的实例，所述视频编码器根据本发明的技术经配置以根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；将第一指示信息编入码流，所述第一指示信息表示所述预测模式。
图3是根据本发明的一或多种技术的用于编码视频数据的视频编码器的实例操作200的流程图。图3是作为实例而提供。在其它实例中，可使用比图3的实例中所展示的步骤多、少的步骤或与其不同的步骤来实施本发明的技术。根据图3的实例方法，视频编码器20执行如下步骤：
S210，根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式；
具体的，如图4所示，块A、B、C、D、E为当前待编码块的相邻已重构块，分别位于待编码块的上、左、右上、左下和左上的位置，可以通过相邻重构块的编码信息，确定当前待编码块的候选预测模式集合是否存在仿射合并模式。
应理解，本发明实施例中的图4示例性的给出了待编码块的相邻已重构块的数量和位置，所述相邻已重构块的数量可以多于5个或者少于5个，不做限定。
在第一种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块；如果没有，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果有，则分别以该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式和该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，两种情况，执行图2所示的编码过程；如果第一种情况的编码性能更好，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式，将一指示信息，不妨设为第二指示信息，置1，并编入码流，反之，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，将第二指示信息，置0，并编入码流。
在第二种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块；如果没有，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果有，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式。
在第三种可实现方式中，所述的相邻重构块包含多种仿射模式，不妨设包含第一仿射模式或第二仿射模式，对应的，所述仿射合并模式，包括合并所述第一仿射模式的第一仿射合并模式或合并所述第二仿射模式的第二仿射合并模式，分别统计所述相邻重构块中第一仿射模式、第二仿射模式和非仿射模式的数量，当第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当非仿射模式最多时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第三种可实现方式，还可以为：当第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当非仿射模式最多时，统计第一仿射模式和第二仿射模式哪一个次多，当第一仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式。
在第四种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；如果任一条件不满足，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果两个条件都满足，则分别以该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式和该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，两种情况，执行图2所示的编码过程；如果第一种情况的编码性能更好，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式，将一指示信息，不妨设为第三指示信息，置1，并编入码流，反之，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，将第三指示信息，置0，并编入码流。
应理解，所述判断条件(2)在本发明实施例中为同时满足仿射模式的相邻块的宽小于待编码块的宽，仿射模式的相邻块的高小于待编码块的高，在其它的实施例中，该判断条件还可以为：仿射模式的相邻块的宽小于待编码块的宽或者仿射模式的相邻块的高小于待编码块的高，不做限定。
在第五种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；如果任一条件不满足，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果两个条件都满足，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式。
应理解，在本发明的实施例中，采用了相邻重构块的预测类型和尺寸作为判断当前待编码块的候选预测模式集合的根据，还可以采用相邻重构块解析获得的属性信息来判断，在这里不做限定。
还应理解，在本发明实施例的各种可实现方式中，示例性的，比如第二种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块，也可以采用如下的判断准则，示例性的，至少两个相邻块的预测类型是仿射模式时，该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式，否则，该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式。相邻块的预测类型是仿射模式的个数也可以是至少三个，或者至少四个，不做限定。
还应理解，在本发明实施例的各种可实现方式中，示例性的，比如第五种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；其中，第二个判断条件，示例性的，也可以为仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高的1/2或者1/3，1/4，不做限定。
还应理解，在本发明实施例中对指示信息置0或者置1是示例性的，也可以进行相反的设置，示例性的，比如在第一种可实现方式中，还可以判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块；如果没有，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果有，则分别以该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式和该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，两种情况，执行图2所示的编码过程；如果第一种情况的编码性能更好，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式，将一指示信息，不妨设为第二指示信息，置0，并编入码流，反之，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式，将第二指示信息，置1，并编入码流。
S220，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；
所述候选预测模式集合即为S210所确定的候选预测模式集合，依次采用候选预测模式集合中的每一个预测模式执行图2所示的编码过程，选择编码性能最好的一种模式，作为待编码块的预测模式。
应理解，本发明实施例中执行图2所示的编码过程的目的是选出可能使编码性能最优的一种预测模式。在所述选择过程中，可以比较各预测模式的性能代价比，其中性能使用图像还原的质量来表示，代价使用编码的码率来表示，也可以只比较各预测模式的性能或者代价，对应的，可以完成图2所示的编码的全部步骤，也可以在获得需要比较的指标后，停止编码步骤，比如，如果仅使用性能比较各预测模式，则仅需要经过预测单元即可，不做限定。
S230，根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
前文引述的H.265标准以及CN201010247275.7等申请文件对根据预测模式，包括平动运动模型的预测模式，仿射预测模式，仿射合并模式等，生成待编码块的预测图像，进行了详细描述，这里不再赘述。
S240，将第一指示信息编入码流；
将S220确定的预测模式编入码流，应理解，该步骤可以发生在S220之后的任意时刻，在步骤次序上没有特定要求，和解码端的解码第一指示信息相对应即可。
图5是根据本发明的一或多种技术的用于编码视频数据的另一视频编码器40的实例框图。
视频编码器40包括：第一确定模块41，第二确定模块42，第三确定模块43，编码模块44。
第一确定模块41用于执行S210根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式；
第二确定模块42用于执行S220从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；
第三确定模块43用于执行S230根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
编码模块44用于执行S240将第一指示信息编入码流。
由于相邻块之间的运动信息具有相关性，当前块和相邻块存在很大的可能性具有相同或相似的预测模式，本发明实施例通过判断相邻块的信息，来推导当前块的预测模式信息，减少了编码预测模式的码率，提高了编码效率。
图6是根据本发明的一或多种技术的用于编码视频数据的视频编码器的实例操作300的流程图。图5是作为实例而提供。在其它实例中，可使用比图5的实例中所展示的步骤多、少的步骤或与其不同的步骤来实施本发明的技术。根据图5的实例方法，视频编码器20执行如下步骤：
S310，编码第一待处理图像区域的候选预测模式集合的指示信息。
当第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合时，设置第一指示信息为0，将所述第一指示信息编入码流，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用所述候选平动模式集合和候选仿射模式集合时，设置所述第一指示信息为1，将所述第一指示信息编入码流，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；其中，所述第一待处理图像区域可以是图像帧组、图像帧、图像分片集、图像条带集、图像分片、图像条带、图像编码单元集合、图像编码单元其中之一，对应的，所述第一指示信息编码于图像帧组的头部，比如，视频参数集(VPS)，序列参数集(SPS)，附加增强信息(SEI)，图像帧头部，比如图像参数集(PPS)，图像分片集的头部，图像条带集的头部，图像分片的头部，比如图像分片头(tile header)，图像条带头(slice header)，图像编码单元集合的头部、图像编码单元的头部。
应理解，该步骤对于第一待处理图像区域的确定，可以是预先配置的，也可以在编码的过程中自适应确定，第一待处理图像区域范围的表示，可以通过编解码端的协议获知，也可以通过码流将第一待处理图像区域的范围编码传输，不做限定。
还应理解，对于候选预测模式集合的确定，可以是预先配置的，也可以是比较编码性能后确定的，不做限定。
还应理解，在本发明实施例中对指示信息置0或者置1是示例性的，也可以进行相反的设置。
S320，对于所述第一待处理图像区域中的待处理单元，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式；
具体方法和S220类似，不再赘述。
S330，根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
具体方法和S230类似，不再赘述。
S340，将待处理单元所选用的预测模式编入所述码流；
具体方法和S240类似，不再赘述。
图7是根据本发明的一或多种技术的用于编码视频数据的另一视频编码器50的实例框图。
视频编码器50包括：第一编码模块51，第一确定模块52，第二确定模块53，第二编码模块54。
第一编码模块51用于执行S310编码第一待处理图像区域的候选预测模式集合的指示信息；
第一确定模块52用于执行S320对于所述第一待处理图像区域中的待处理单元，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式；
第二确定模块53用于执行S330根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
第二编码模块54用于执行S340将待处理单元所选用的预测模式编入所述码流。
由于相邻块之间的运动信息具有相关性，在同一区域内，很大可能性，仅存在平移运动而不存在仿射运动，本发明实施例通过设置区域级的候选预测模式集合选择标志，避免了编码冗余模式花费的码率，提高了编码效率。
图8为说明经配置以实施本发明的技术的实例视频解码器30的框图。图8是出于解释的目的而提供且不限制如本发明中广泛例证并描述的技术。出于解释的目的，本发明在HEVC译码的图像预测中描述视频解码器30。然而，本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。
在图8的实例中，视频解码器30包含熵解码单元150、预测处理单元152、逆量化单元154、逆变换处理单元156、重建构单元158、滤波器单元159及经解码图片缓冲器160。预测处理单元152包含运动补偿单元162及帧内预测处理单元164。熵解码单元150包含规则CABAC译码引擎166及旁通译码引擎168。在其它实例中，视频解码器30可包含更多、更少或不同的功能组件。
视频解码器30可接收位流。熵解码单元150可剖析所述位流以从所述位流提取语法元素。作为剖析位流的部分，熵解码单元150可熵解码位流中的经熵编码语法元素。预测处理单元152、逆量化单元154、逆变换处理单元156、重建构单元158及滤波器单元159可基于从位流提取的语法元素来产生经解码视频数据。
位流可包含CTB的经译码SAO语法元素的序列。SAO语法元素可包含经规则CABAC译码二进位及经旁通译码二进位。根据本发明的技术，在经译码SAO语法元素的序列中，经旁通译码二进位中无一者在经规则CABAC译码二进位中的两者之间。熵解码单元150可解码SAO语法元素。作为解码SAO语法元素的部分，熵解码单元150可使用规则CABAC译码引擎166来解码经规则CABAC译码二进位，且可使用旁通译码引擎168来解码经旁通译码二进位。
另外，视频解码器30可对未经分割CU执行重建构操作。为对未经分割CU执行重建构操作，视频解码器30可对CU的每一TU执行重建构操作。通过对CU的每一TU执行重建构操作，视频解码器30可重建构与CU相关联的残余像素块。
作为对CU的TU执行重建构操作的部分，逆量化单元154可逆量化(即，解量化)与TU相关联的系数块。逆量化单元154可使用与TU的CU相关联的QP值来确定量化程度，且同样地确定逆量化单元154将应用的逆量化程度。
在逆量化单元154逆量化系数块之后，逆变换处理单元156可将一或多个逆变换应用于系数块，以便产生与TU相关联的残余样本块。举例来说，逆变换处理单元156可将逆DCT、逆整数变换、逆卡忽南-拉维(Karhunen-Loeve)变换(KLT)、逆旋转变换、逆方向性变换或另一逆变换应用于系数块。
如果PU使用帧内预测编码，则帧内预测处理单元164可执行帧内预测以产生PU的预测性样本块。帧内预测处理单元164可使用帧内预测模式以基于空间相邻PU的像素块来产生PU的预测性像素块。帧内预测处理单元164可基于从位流剖析的一或多个语法元素来确定PU的帧内预测模式。
运动补偿单元162可基于从位流提取的语法元素来建构第一参考图片列表(列表0)及第二参考图片列表(列表1)。此外，如果PU使用帧间预测编码，则熵解码单元150可提取PU的运动信息。运动补偿单元162可基于PU的运动信息来确定PU的一或多个参考块。运动补偿单元162可基于PU的一或多个参考块来产生PU的预测性像素块。
重建构单元158可在适用时使用与CU的TU相关联的残余像素块及CU的PU的预测性像素块(即，帧内预测数据或帧间预测数据)以重建构CU的像素块。特定来说，重建构单元158可将残余像素块的样本加到预测性像素块的对应样本以重建构CU的像素块。
滤波器单元159可执行解块操作以减少与CTB的CU的像素块相关联的方块效应假影。另外，滤波器单元159可基于从位流剖析的SAO语法元素来修改CTB的像素块。举例来说，滤波器单元159可基于CTB的SAO语法元素来确定值，且将所确定值加到CTB的经重建构像素块中的样本。通过修改图片的CTB的像素块中的至少一些，滤波器单元159可基于SAO语法元素来修改视频数据的经重建构图片。
视频解码器30可将CU的像素块存储于经解码图片缓冲器160中。经解码图片缓冲器160可提供参考图片以用于后续运动补偿、帧内预测及显示装置(例如，图1的显示装置32)上的呈现。举例来说，视频解码器30可基于经解码图片缓冲器160中的像素块来对其它CU的PU执行帧内预测操作或帧间预测操作。
根据本发明的技术，预测处理单元152确定帧间候选预测模式的集合。以此方式，视频解码器30是视频解码器的实例，所述视频解码器根据本发明的技术经配置以根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式，所述仿射合并模式表示所述待处理图像单元和所述待处理图像单元的相邻图像单元使用相同的仿射模型获得各自的预测图像；解析码流，获得第一指示信息；根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
图9是根据本发明的一或多种技术的用于解码视频数据的视频解码器的实例操作400的流程图。图9是作为实例而提供。在其它实例中，可使用比图9的实例中所展示的步骤多、少的步骤或与其不同的步骤来实施本发明的技术。根据图9的实例方法，视频解码器30执行如下步骤：
S410，根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式；
具体的，如图4所示，块A、B、C、D、E为当前待编码块的相邻已重构块，分别位于待编码块的上、左、右上、左下和左上的位置，可以通过相邻重构块的编码信息，确定当前待编码块的候选预测模式集合是否存在仿射合并模式。
应理解，本发明实施例中的图4示例性的给出了待编码块的相邻已重构块的数量和位置，所述相邻已重构块的数量可以多于5个或者少于5个，不做限定。
在第一种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块；当至少一个所述相邻图像单元的预测模式为使用仿射模型获得预测图像时，解析所述码流中的第二指示信息，当所述第二指示信息为1时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式，当所述第二指示信息为0时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
在第二种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块；如果没有，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果有，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式。
在第三种可实现方式中，所述的相邻重构块包含多种仿射模式，不妨设包含第一仿射模式或第二仿射模式，对应的，所述仿射合并模式，包括合并所述第一仿射模式的第一仿射合并模式或合并所述第二仿射模式的第二仿射合并模式，分别统计所述相邻重构块中第一仿射模式、第二仿射模式和非仿射模式的数量，当第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当非仿射模式最多时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
第三种可实现方式，还可以为：当第一仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式最多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式；当非仿射模式最多时，统计第一仿射模式和第二仿射模式哪一个次多，当第一仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第一仿射合并模式，且不包含所述第二仿射合并模式；当第二仿射模式次多时，所述候选预测模式集合包含所述第二仿射合并模式，且不包含所述第一仿射合并模式。
在第四种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；如果任一条件不满足，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果两个条件都满足，解析所述码流中的第三指示信息，当所述第三指示信息为1时，所述候选预测模式集合包含所述仿射合并模式，当所述第三指示信息为0时，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式；否则，所述候选预测模式集合不包含所述仿射合并模式。
应理解，所述判断条件(2)在本发明实施例中为同时满足仿射模式的相邻块的宽小于待编码块的宽，仿射模式的相邻块的高小于待编码块的高，在其它的实施例中，该判断条件还可以为：仿射模式的相邻块的宽小于待编码块的宽或者仿射模式的相邻块的高小于待编码块的高，不做限定。
在第五种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；如果任一条件不满足，则该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式；如果两个条件都满足，则该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式。
应理解，在本发明的实施例中，采用了相邻重构块的预测类型和尺寸作为判断当前待编码块的候选预测模式集合的根据，还可以采用相邻重构块解析获得的属性信息来判断，和编码端相对应即可，在这里不做限定。
还应理解，在本发明实施例的各种可实现方式中，示例性的，比如第二种可实现方式中，判断所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射预测的块，也可以采用如下的判断准则，示例性的，至少两个相邻块的预测类型是仿射模式时，该待编码块的候选预测模式集合包含仿射合并模式，否则，该待编码块的候选预测模式集合不包含仿射合并模式。相邻块的预测类型是仿射模式的个数也可以是至少三个，或者至少四个，和编码端相对应即可，不做限定。
还应理解，在本发明实施例的各种可实现方式中，示例性的，比如第五种可实现方式中，判断两个条件：(1)所述的相邻重构块中是否存在预测类型是仿射模式的块；(2)仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高；其中，第二个判断条件，示例性的，也可以为仿射模式的相邻块的宽和高是否小于待编码块的宽和高的1/2或者1/3，1/4，和编码端相对应即可，不做限定。
还应理解，在本发明实施例中对指示信息置0或者置1是和编码端相对应的。
S420，解析码流中的第一指示信息；
所述第一指示信息表示的是待解码块的预测模式的索引信息，这一步骤是和编码端步骤S240相对应的。
S430，根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；
在不同的候选预测模式集合对应着不同的预测模式的列表，通过在S420中获得的索引信息，查找在S410中确定的候选预测模式集合对应的预测模式的列表，就可以找到待解码块的预测模式。
S440，根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
具体方法和S230类似，不再赘述。
图10是根据本发明的一或多种技术的用于解码视频数据的另一解频编码器60的实例框图。
视频解码器60包括：第一确定模块61，解析模块62，第二确定模块63，第三确定模块64。
第一确定模块61用于执行S410根据与待处理图像单元相邻的相邻图像单元的信息，确定所述待处理图像单元的候选预测模式集合是否包含仿射合并模式；
解析模块62用于执行S420解析码流中的第一指示信息；
第二确定模块63用于执行S430根据所述第一指示信息，从所述候选预测模式集合中，确定所述待处理图像单元的预测模式；
第三确定模块64用于执行S440根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
由于相邻块之间的运动信息具有相关性，当前块和相邻块存在很大的可能性具有相同或相似的预测模式，本发明实施例通过判断相邻块的信息，来推导当前块的预测模式信息，减少了编码预测模式的码率，提高了编码效率。
图11是根据本发明的一或多种技术的用于解码视频数据的视频解码器的实例操作500的流程图。图11是作为实例而提供。在其它实例中，可使用比图11的实例中所展示的步骤多、少的步骤或与其不同的步骤来实施本发明的技术。根据图11的实例方法，视频解码器20执行如下步骤：
S510，解析码流中的第一指示信息；
所述第一指示信息表示的是第一待处理图像区域的候选模式集合是否包括仿射运动模型，这一步骤和编码端的步骤S310相对应。
S520，根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；
当所述第一指示信息为0时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用候选平动模式集合，所述平动模式表示使用平动模型获得预测图像的预测模式；当所述第一指示信息为1时，所述第一待处理图像区域的候选模式集合采用所述候选平动模式集合和候选仿射模式集合，所述仿射模式表示使用仿射模型获得预测图像的预测模式；其中，所述第一待处理图像区域可以是图像帧组、图像帧、图像分片集、图像条带集、图像分片、图像条带、图像编码单元集合、图像编码单元其中之一，对应的，所述第一指示信息编码于图像帧组的头部，比如，视频参数集(VPS)，序列参数集(SPS)，附加增强信息(SEI)，图像帧头部，比如图像参数集(PPS)，图像分片集的头部，图像条带集的头部，图像分片的头部，比如图像分片头(tile header)，图像条带头(slice header)，图像编码单元集合的头部、图像编码单元的头部。
应理解，该步骤对于第一待处理图像区域的确定，可以是预先配置的，也可以在编码的过程中自适应确定，第一待处理图像区域范围的表示，可以通过编解码端的协议获知，也可以通过码流从编码端接受第一待处理图像区域的范围，和编码端相对应即可，不做限定。
还应理解，在本发明实施例中对指示信息置0或者置1是示例性的，和编码端相对应即可。
S530，解析所述码流中的第二指示信息；
所述第二指示信息表示所述第一待处理图像区域中待处理块的预测模式，这一步骤和编码端的步骤S340相对应。
S540，根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式；
具体方法和S320类似，不再赘述。
S550，根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像；
具体方法和S330类似，不再赘述。
图12是根据本发明的一或多种技术的用于解码视频数据的另一视频解码器70的实例框图。
视频解码器70包括：第一解析模块71，第一确定模块72，第二解析模块73，第二确定模块74，第三确定模块75。
第一解析模块71用于执行S510解析码流中的第一指示信息；
第一确定模块72用于执行S520根据所述第一指示信息，确定第一待处理图像区域的候选模式集合；
第二解析模块73用于执行S530解析所述码流中的第二指示信息；
第二确定模块74用于执行S540根据所述第二指示信息，从所述第一待处理图像区域的候选预测模式集合中，确定待处理图像单元的预测模式；
第三确定模块75用于执行S550根据所述预测模式，确定所述待处理图像单元的预测图像。
由于相邻块之间的运动信息具有相关性，在同一区域内，很大可能性，仅存在平移运动而不存在仿射运动，本发明实施例通过设置区域级的候选预测模式集合选择标志，避免了编码冗余模式花费的码率，提高了编码效率。
在一或多个实例中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施。如果以软件实施，则功能可作为一或多个指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体而发射，且通过基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体(其对应于例如数据存储媒体等有形媒体)或通信媒体，通信媒体包含(例如)根据通信协议促进计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。以此方式，计算机可读媒体大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)例如信号或载波等通信媒体。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索指令、代码及/或数据结构以用于实施本发明中所描述的技术的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。
通过实例而非限制，某些计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储装置、快闪存储器，或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接可适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或无线技术(例如，红外线、无线电及微波)而从网站、服务器或其它远程源发射指令，则同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或无线技术(例如，红外线、无线电及微波)包含于媒体的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒体及数据存储媒体不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而是有关非暂时性有形存储媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字影音光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式复制数据，而光盘通过激光以光学方式复制数据。以上各物的组合还应包含于计算机可读媒体的范围内。
可由例如一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(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”可指代前述结构或适于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，可将本文中所描述的功能性提供于经配置以用于编码及解码的专用硬件及/或软件模块内，或并入于组合式编解码器中。而且，所述技术可完全实施于一或多个电路或逻辑元件中。
本发明的技术可以广泛多种装置或设备来实施，所述装置或设备包含无线手持机、集成电路(IC)或IC集合(例如，芯片组)。在本发明中描述各种组件、模块或单元以强调经配置以执行所揭示技术的装置的功能方面，但未必要求通过不同硬件单元来实现。确切地说，如上文所描述，各种单元可组合于编解码器硬件单元中，或通过交互操作性硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)的集合结合合适软件及/或固件来提供。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
另外，本文中术语“系统”和“网络”在本文中常可互换使用。应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种视频图像预测方法，其特征在于，包括：
当与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块的预测模式均不包括基于仿射模型的预测模式时，
从多个候选预测模式中确定所述待处理图像块的预测模式，其中，所述多个候选预测模式不包含仿射合并模式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块的预测模式存在包括基于仿射模型的预测模式时，所述待处理图像块和采用基于仿射模型的预测模式的相邻块共享相同的仿射模型。
3.根据权利要求1或2任一项所述的方法，其特征在于，所述与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块为位于所述待处理图像块的正上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的右上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的左上方且与所述待处理图像块的左上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的正左方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块和位于所述待处理图像块的左下方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块。
4.一种视频图像预测方法，其特征在于，包括：
当与待处理图像块具有预设位置关系的任意一个相邻块的预测模式包括基于仿射模型的预测模式，且所述待处理图像块的尺寸满足预设条件时，确定所述待处理图像块的预测模式为所述仿射合并模式。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述待处理图像块的预测模式为仿射合并模式时，所述待处理图像块和采用基于仿射模型的预测模式的相邻块共享相同的仿射模型。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块为位于所述待处理图像块的正上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的右上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的左上方且与所述待处理图像块的左上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的正左方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块和位于所述待处理图像块的左下方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块。
7.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述待处理图像块的尺寸满足预设条件包括：所述待处理图像块的宽大于或等于所述相邻块的宽；或者，所述待处理图像块的高大于或等于所述相邻块的高；或者，所述待处理图像块的宽大于或等于所述相邻块的宽且所述待处理图像块的高大于或等于所述相邻块的高。
8.一种视频图像预测方法，其特征在于，包括：
从码流中获得第一标识信息；
当所述第一标识信息为第一数值时，确定目标区域中的图像块的多个候选预测模式不包括基于仿射模型的预测模式；
当所述第一标识信息为第二数值时，确定所述目标区域中的图像块的多个候选预测模式包括基于仿射模型的预测模式，其中，所述第一数值和所述第二数值不相等；
从所述码流中获得第二标识信息；
基于所述第二标识信息，从基于所述第一标识信息确定的多个候选预测模式中，确定待处理图像块的预测模式，所述待处理图像块位于所述目标区域中。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述多个候选预测模式还包括基于平动模型的预测模式。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于平动模型的预测模式包括skip模式、merge模式、AMVP模式中的至少一种。
11.根据权利要求8至10任一项所述的方法，其特征在于，所述目标区域为序列参数集对应的多个图像帧；或者，图像参数集对应的一个图像帧；或者，条带头对应的一个条带。
12.一种视频图像预测装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于当与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块的预测模式均不包括基于仿射模型的预测模式时，从多个候选预测模式中确定所述待处理图像块的预测模式，其中，所述多个候选预测模式不包含仿射合并模式。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，当与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块的预测模式存在包括基于仿射模型的预测模式时，所述待处理图像块和采用基于仿射模型的预测模式的相邻块共享相同的仿射模型。
14.根据权利要求12或13任一项所述的装置，其特征在于，所述与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块为位于所述待处理图像块的正上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的右上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的左上方且与所述待处理图像块的左上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的正左方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块和位于所述待处理图像块的左下方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块。
15.一种视频图像预测装置，其特征在于，包括：
确定单元，用于当与待处理图像块具有预设位置关系的任意一个相邻块的预测模式包括基于仿射模型的预测模式，且所述待处理图像块的尺寸满足预设条件时，确定所述待处理图像块的预测模式为所述仿射合并模式。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，当所述待处理图像块的预测模式为仿射合并模式时，所述待处理图像块和一个所述相邻块共享相同的仿射模型。
17.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述与待处理图像块具有预设位置关系的全部相邻块为位于所述待处理图像块的正上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的右上方且与所述待处理图像块的右上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的左上方且与所述待处理图像块的左上角点相邻的图像块、位于所述待处理图像块的正左方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块和位于所述待处理图像块的左下方且与所述待处理图像块的左下角点相邻的图像块。
18.根据权利要求15或16所述的装置，其特征在于，所述待处理图像块的尺寸满足预设条件包括：所述待处理图像块的宽大于或等于所述相邻块的宽；或者，所述待处理图像块的高大于或等于所述相邻块的高；或者，所述待处理图像块的宽大于或等于所述相邻块的宽且所述待处理图像块的高大于或等于所述相邻块的高。
19.一种视频图像预测装置，其特征在于，包括：
解析单元，用于从码流中获得第一标识信息；
第一确定单元，用于当所述第一标识信息为第一数值时，确定目标区域中的图像块的多个候选预测模式不包括基于仿射模型的预测模式；
当所述第一标识信息为第二数值时，确定所述目标区域中的图像块的多个候选预测模式包括基于仿射模型的预测模式，其中，所述第一数值和所述第二数值不相等；
所述解析单元，还用于从所述码流中获得第二标识信息；
第二确定单元，用于基于所述第二标识信息，从基于所述第一标识信息确定的多个候选预测模式中，确定待处理图像块的预测模式，所述待处理图像块位于所述目标区域中。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述多个候选预测模式还包括基于平动模型的预测模式。
21.根据权利要求20所述的装置，其特征在于，所述基于平动模型的预测模式包括skip模式、merge模式、AMVP模式中的至少一种。
22.根据权利要求19至21任一项所述的装置，其特征在于，所述目标区域为序列参数集对应的多个图像帧；或者，图像参数集对应的一个图像帧；或者，条带头对应的一个条带。
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