CN112154661B - 一种用于视频编码、解码的方法和相关装置 - Google Patents

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Abstract

用于使用根据帧内预测模式确定的帧内预测角度来重建块的至少一个样本的方法和解码器。该方法包括从已编码视频序列解码至少一个语法元素。该至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式。确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度。使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本。至少一个帧内预测模式可以包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者。第一广角预测模式超出当前块的左下方向对角模式，并且第二广角预测模式超出当前块的右上方向对角模式。

Description

一种用于视频编码、解码的方法和相关装置
交叉引用
本申请要求于2018年9月28日提交的题为“METHOD AND APPARATUS FOR VIDEOCODING”的美国专利申请第16/147,313号、现在是美国专利第10,284,844号的优先权，上述申请要求于2018年7月27日提交的题为“Improvements on Wide-Angle IntraPrediction”的美国临时申请第62/711,390号、以及于2018年7月2日提交的题为“Methodsand Apparatus for Wide Angular Intra Prediction in Video Compression”的美国临时申请第62/693,050号的优先权，以上各项申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本公开涉及视频处理技术，尤其涉及在视频解码器中进行视频编码、解码的方法和相关装置。
背景技术
本文中提供的背景描述是出于总体上呈现本公开内容的背景的目的。就该背景技术部分中描述的工作的程度而言，目前署名的发明人的工作以及在提交时可能未另外被限定为现有技术的描述的各方面既不被明确地也不被隐含地承认为针对本公开内容的现有技术。
可以使用具有运动补偿的帧间图片预测来执行视频编码和解码。未压缩的数字视频可以包括一系列图片，每个图片的空间大小为例如1920×1080个亮度样本和相关联的色度样本。这一系列图片可以具有固定的或可变的图片速率(也被非正式地称为帧速率)，例如每秒60个图片或60Hz。未压缩的视频具有显著的比特率要求。例如，每样本8比特的1080p60 4:2:0视频(60Hz帧速率下1920×1080亮度样本分辨率)需要接近于1.5Gbit/s的带宽。一小时的这种视频需要超过600GByte的存储空间。
视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩减少输入视频信号中的冗余。压缩可以帮助降低以上提及的带宽或存储空间需求，在一些情况下可以减少两个数量级或更多。可以采用无损压缩和有损压缩两者以及这两者的组合。无损压缩是指可以根据压缩的原始信号重建原始信号的精确副本的技术。在使用有损压缩时，重建信号可能与原始信号不同，但是原始信号与重建信号之间的失真小到足以使重建信号可用于预期应用。在视频的情况下，广泛地采用有损压缩。可被容许的失真量取决于应用；例如，与电视发行应用的用户相比，某些消费者流式传输应用的用户可能容许较高的失真。可实现的压缩比可以反映出：越高的可允许/可容许的失真可以产生越高的压缩比。
视频编码器和解码器可以利用例如包括运动补偿、变换、量化和熵编码若干大类中的技术。
视频编解码器技术可以包括被称为帧内编码的技术。在帧内编码中，在不参考来自先前重建的参考图片的样本或其他数据的情况下表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。在以帧内模式对所有样本块进行编码时，该图片可以是帧内图片。帧内图片及其派生(例如，独立解码器刷新图片)可被用于重置解码器状态，并且因此可被用作已编码视频比特流和视频会话中的第一图片或用作静止图像。可以对帧内块的样本应用变换，并且可以在熵编码之前对变换系数进行量化。帧内预测可以是在预变换域中使样本值最小化的技术。在一些情况下，变换之后的DC值越小，并且AC系数越小，在给定量化步长下所需的用以表示熵编码之后的块的比特就越少。
诸如从例如MPEG-2代编码技术已知的传统帧内编码不使用帧内预测。然而，一些较新的视频压缩技术包括例如从在对空间相邻且按解码顺序在前的数据块的编码/解码期间获得的元数据和/或周围样本数据进行尝试的技术。这样的技术此后被称为“帧内预测”技术。注意，在至少一些情况下，帧内预测仅使用来自正在重建的当前图片的参考数据，而不使用来自参考图片的参考数据。
可以有许多不同形式的帧内预测。当在给定的视频编码技术中可以使用一种以上这样的技术时，可以以帧内预测模式对所使用的技术进行编码。在某些情况下，模式可以具有子模式和/或参数，并且这些子模式和/或参数可以被单独编码或被包括在模式码字中。针对给定的模式/子模式/参数组合使用何种码字可能对通过帧内预测得到的编码效率增益造成影响，并且熵编码技术也可以用于将码字转换为比特流。
帧内预测的特定模式通过H.264被引入，在H.265中被细化，并且在诸如联合探索模型(JEM)、通用视频编码(VVC)、基准集(BMS)的较新编码技术中被进一步细化。可以使用属于已经可用的样本的相邻样本值来形成预测块。根据方向将相邻样本的样本值复制到预测块中。正使用的方向的参考可以被编码在比特流中，或者其本身可以被预测。
然而，目前帧内预测的相关技术对非正方形块的处理并不高效。
发明内容
本公开内容的各方面提供了用于视频解码的方法和相关装置。在一些示例中，装置包括接收电路和处理电路。
本公开内容的一方面提供了一种用于视频解码的方法。该方法包括：从已编码视频序列解码至少一个语法元素，该至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式；确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本。至少一个帧内预测模式可以包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者。第一角预测模式超出当前块的左下方向对角模式，并且第二角预测模式超出当前块的右上方向对角模式。关系可以存储为查找表。
本公开内容的另一方面提供了视频解码器。该解码器包括处理电路，其被配置成执行以下操作：从已编码视频序列解码至少一个语法元素，该至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式；确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本。至少一个帧内预测模式可以包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者。第一广角预测模式超出当前块的左下方向对角模式，并且第二广角预测模式超出当前块的右上方向对角模式。
本公开内容的另一方面提供了一种用于在视频解码器中进行视频解码的装置，所述装置包括解码单元、确定单元和重建单元：
所述解码单元，用于从已编码视频序列解码至少一个语法元素，所述至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式；
所述确定单元，用于确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及
所述重建单元，用于使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本，其中
至少一个帧内预测模式包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者，
所述第一广角预测模式超出当前块的左下方向对角模式，并且
所述第二广角预测模式超出当前块的右上方向对角模式。
本公开内容的各方面还提供了存储指令的非暂态计算机可读介质，该指令在由计算机执行以进行视频解码时使计算机执行上述用于视频解码的方法。
本公开内容的另一方面提供了一种计算机设备，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行上述用于视频解码的方法。
由上述技术方案可以看出，可以应用于使用帧内预测模式与帧内预测角度之间的关系来重建非正方形块和正方形块中的至少一个样本。非正方形块使用广角模式。
附图说明
根据以下详细描述和附图，所公开的主题的另外的特征、性质和各种优点将变得更加明显，在附图中：
图1是示例性帧内预测模式的示意性图示；
图2是示例性帧内预测模式的另一图示；
图3是根据一实施方式的通信系统的简化框图的示意性图示；
图4是根据另一实施方式的通信系统的简化框图的示意性图示；
图5是根据一实施方式的解码器的简化框图的示意性图示；
图6是根据另一实施方式的编码器的简化框图的示意性图示；
图7是根据另一实施方式的编码器的框图；
图8是根据另一实施方式的解码器的框图；
图9是示出示例性广角模式的图；
图10是示出示例性帧内预测角度定义的图；
图11A和图11B是根据本发明的实施方式的方法的图；
图12是示出在对角方向内的预测角度和超出对角方向的预测角度的图；
图13是根据实施方式的计算机系统的示意性图示。
具体实施方式
本公开中涉及的英文缩写的中文释义和英文全称请参见说明书后附的附录A。
参照图1，在右下方描绘了从H.265的35个可能的预测方向得知的具有9个预测方向的子集。箭头会聚的点(101)表示被预测的样本。箭头表示对样本进行预测的方向。例如，箭头(102)指示样本(101)是从右上方与水平成45度角的一个或多个样本预测的。类似地，箭头(103)指示样本(101)是从样本(101)左下方与水平成22.5度角的一个或多个样本预测的。
仍然参照图1，在左上方描绘了4×4样本的正方形块(104)(由黑体虚线指示)。正方形块(104)包括16个样本，每个样本被标记有“S”、该样本在Y维度上的位置(例如，行索引)和该样本在X维度上的位置(例如，列索引)。例如，样本S21是Y维度上(从顶部起)第二个样本并且是X维度上(从左侧起)第一个样本。类似地，样本S44是块(104)中在Y维度和X维度两者上的第四个样本。由于块(104)的大小是4×4样本，所以样本S44处于右侧底部。还示出了参考样本，其遵循类似的编号方案。参考样本被标记有R、该参考样本相对于块(104)的Y位置(例如，行索引)和X位置(列索引)。在H.264和H.265两者中，预测样本与正在重建的块相邻；因此不需要使用负值。
可以通过根据用信号传送的预测方向适当地从相邻样本复制参考样本值来实现帧内图片预测。例如，假设已编码的视频比特流包括针对该块的指示与箭头(102)一致的预测方向的信令——也就是说，从右上方与水平成45度角的一个或多个预测样本来预测样本。在这种情况下，样本S41、S32、S23和S14是从同一样本R05预测的。然后从R08预测样本S44。
在某些情况下，可以例如通过插值将多个参考样本的值进行组合以便计算参考样本；尤其是在方向不能以45度均匀地划分的情况下。
随着视频编码技术的发展，可能的方向的数量已经增加。在H.264(2003)中，可以表示9个不同方向。在H.265(2013)中增加到33个，并且在公开时JEM/VVC/BMS可以支持多达65个方向。已经进行了试验来识别最可能的方向，并且使用熵编码中的某些技术以用于以较小的位数来表示这些可能的方向，从而接受对较不可能的方向的特定罚分。此外，有时可以从在相邻的已解码的块中使用的相邻方向来预测方向本身。
图2是描绘根据JEM的67个帧内预测模式的示意图201，用于示出随着时间而增加的预测方向的数目。
编码视频比特流中表示方向的帧内预测方向比特的映射可以依视频编码技术的不同而不同；并且可以例如从预测方向到帧内预测模式到码字的简单直接映射变化到涉及最可能模式和类似技术的复杂自适应方案。本领域技术人员容易熟悉这些技术。然而，在所有情况下，可以存在某些方向，其与某些其他方向相比在统计学上较不可能出现在视频内容中。由于视频压缩的目标是减少冗余，所以在运转良好的视频编码技术中，用来表示那些较不可能的方向的比特数，比用来表示更可能的方向的比特数更大。
图3示出了根据本公开内容的实施方式的通信系统300的简化框图。通信系统300包括能够经由例如网络350彼此通信的多个终端装置。例如，通信系统300包括经由网络350互连的第一对终端装置310和320。在图3示例中，第一对终端装置310和320执行单向数据传输。例如，终端装置310可以对视频数据(例如，由终端装置310捕获的视频图片流)进行编码，以用于经由网络350传输到另一终端装置320。已编码视频数据可以以一个或更多个已编码视频比特流形式传输。终端装置320可以从网络350接收已编码视频数据，对该已编码视频数据进行解码以恢复视频图片，并且根据恢复的视频数据显示视频图片。单向数据传输在媒体服务应用等中可能常见。
在另一示例中，通信系统300包括执行已编码视频数据的双向传输的第二对终端装置330和340，该双向传输可以例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输，在示例中，终端装置330和340中的每个终端装置可以对视频数据(例如，由终端装置捕获的视频图片流)进行编码，以用于经由网络350传输到终端装置330和340中的另一终端装置。终端装置330和340中的每个终端装置还可以接收由终端装置330和340中的另一终端装置传输的已编码视频数据，并且可以对该已编码视频数据进行解码以恢复视频图片，并且可以根据恢复的视频数据在可访问的显示装置处显示视频图片。
在图3示例中，终端装置310、320、330和340可以被示为服务器、个人计算机和智能电话，但是本公开内容的原理可以不限于此。本公开内容的实施方式适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络350表示在终端装置310、320、330和340之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线(连线的)和/或无线通信网络。通信网络350可以在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。代表性网络包括电信网络、局域网、广域网和/或因特网。出于本论述的目的，除非在下文中有所说明，否则网络350的架构和拓扑对于本公开内容的操作来说可以是不重要的。
作为所公开的主题的应用的示例，图4示出了视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置方式。所公开的主题可以同等地适用于其他支持视频的应用，包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等。
流式传输系统可以包括捕获子系统413，该捕获子系统可以包括例如数码相机等视频源401，该视频源创建例如未压缩的视频图片流402。在示例中，视频图片流402包括由数码相机拍摄的样本。与已编码视频数据404(或已编码视频比特流)相比，视频图片流402被描绘为粗线以强调高数据量，该视频图片流可以由包括耦接至视频源401的视频编码器403的电子装置420处理。视频编码器403可以包括硬件、软件或其组合，以实现或实施如下更详细地描述的所公开的主题的各方面。与视频图片流402相比，已编码视频数据404(或已编码视频比特流404)被描绘为细线以强调较低数据量，已编码视频数据404可以存储在流式传输服务器405上以供将来使用。一个或更多个流式传输客户端子系统(例如图4中的客户端子系统406和408)可以访问流式传输服务器405以检索已编码视频数据404的副本407和409。客户端子系统406可以包括例如电子装置430中的视频解码器410。视频解码器410对已编码视频数据的传入副本407进行解码，并且创建可以在显示器412(例如，显示屏)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的传出视频图片流411。在一些流式传输系统中，可以根据某些视频编码/压缩标准对已编码视频数据404、407和409(例如，视频比特流)进行编码。这些标准的示例包括ITU-T H.265建议书。在示例中，开发中的视频编码标准被非正式地称为通用视频编码(Versatile Video Coding)或VVC。所公开的主题可以用于VVC的上下文中。
注意，电子装置420和430可以包括其他部件(未示出)。例如，电子装置420可以包括视频解码器(未示出)，并且电子装置430也可以包括视频编码器(未示出)。
图5示出了根据本公开内容的实施方式的视频解码器510的框图。视频解码器510可以被包括在电子装置530中。电子装置530可以包括接收器531(例如，接收电路)。视频解码器510可被用来代替图4示例中的视频解码器410。
接收器531可以接收要由视频解码器510解码的一个或更多个已编码视频序列；在同一实施方式或另一实施方式中，一次接收一个已编码视频序列，其中每个已编码视频序列的解码独立于其他已编码视频序列。可以从信道501接收已编码视频序列，该信道可以是去往存储已编码视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器531可以接收已编码视频数据以及其他数据，例如，可以被转发至其各自的使用实体(未描绘)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器531可以将已编码视频序列与其他数据分开。为了应对网络抖动，可以在接收器531与熵解码器/解析器520(此后称为“解析器520”)之间耦接缓冲存储器515。在某些应用中，缓冲存储器515是视频解码器510的一部分。在其他应用中，缓冲存储器515可以在视频解码器510外部(未描绘)。在又一些其他应用中，在视频解码器510外部可以存在缓冲存储器(未描绘)以例如应对网络抖动，并且此外在视频解码器510内部可以存在另一缓冲存储器515以例如处理播出定时。当接收器531从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置或从等时同步网络接收数据时，可以不需要缓冲存储器515，或者缓冲存储器515可以较小。为了尽可能地使用诸如因特网的分组网络，可能需要缓冲存储器515，该缓冲存储器515可以相对较大并且可以有利地具有自适应性大小，并且可以至少部分地实现在操作系统或视频解码器510外部的类似元件(未描绘)中。
视频解码器510可以包括解析器520以根据已编码视频序列重建符号521。这些符号的类别包括用于管理视频解码器510的操作的信息，以及可能用以控制诸如呈现装置512(例如，显示屏)的呈现装置的信息，该呈现装置不是电子装置530的组成部分，但是可以耦合至电子装置530，如图5所示。用于呈现装置的控制信息可以是补充增强信息(Supplemental Enhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(VideoUsability Information，VUI)参数集片段(未描绘)的形式。解析器520可以对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可以根据视频编码技术或标准进行，并且可以遵循各种原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等。解析器520可以基于与群组对应的至少一个参数从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素子群组中的至少一个子群组的子群组参数集。子群组可以包括：图片群组(Group of Pictures，GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等。解析器520还可以从已编码视频序列提取信息，例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等。
解析器520可以对从缓冲存储器515接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号521。
取决于已编码视频图片或已编码视频图片的部分的类型(诸如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)以及其他因素，符号521的重建可能涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可以由经解析器520从已编码视频序列解析的子群组控制信息来控制。为了简洁起见，未描述解析器520与以下多个单元之间的这种子群组控制信息流。
除了已经提及的功能块以外，视频解码器510可以在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实现方式中，这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以至少部分地彼此集成。然而，出于描述所公开的主题的目的，在概念上细分为以下功能单元是适当的。
第一单元是缩放器/逆变换单元551。缩放器/逆变换单元551从解析器520接收作为符号521的量化变换系数以及控制信息，包括使用哪种变换方式、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元551可以输出包括可以输入到聚合器555中的样本值的块。
在一些情况下，缩放器/逆变换单元551的输出样本可以属于帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息，但可以使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。这样的预测性信息可以由帧内图片预测单元552提供。在一些情况下，帧内图片预测单元552使用从当前图片缓冲器558取得的周围已重建信息来生成大小和形状与重建中的块相同的块。例如，当前图片缓冲器558缓冲部分重建的当前图片和/或完全重建的当前图片。在一些情况下，聚合器555以每个样本为基础将帧内预测单元552已经生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元551提供的输出样本信息。
在其他情况下，缩放器/逆变换单元551的输出样本可以属于已帧间编码并且可能经运动补偿的块。在这种情况下，运动补偿预测单元553可以访问参考图片存储器557以取得用于预测的样本。在根据属于块的符号521对取得的样本进行运动补偿之后，这些样本可以由聚合器555添加到缩放器/逆变换单元551的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号)，从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元553从中取得预测样本的参考图片存储器557内的地址可以由运动矢量控制，运动矢量能够以符号521的形式供运动补偿预测单元553使用，符号521可以具有例如X、Y和参考图片分量。运动补偿还可以包括在使用子样本精确运动矢量时从参考图片存储器557取得的样本值的内插、运动矢量预测机制等。
在其他情况下，缩放器/逆变换单元551的输出样本可以属于帧间编码、并且可能经运动补偿的块。在这种情况下，运动补偿预测单元553可以访问参考图片存储器557以取得用于预测的样本。在根据属于块的符号521对取得的样本进行运动补偿之后，这些样本可以由聚合器555添加到缩放器/逆变换单元551的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号)，从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元553从中取得预测样本的参考图片存储器557内的地址可以由运动矢量控制，运动矢量能够以符号521的形式供运动补偿预测单元553使用，符号521可以具有例如X、Y和参考图片分量。运动补偿还可以包括在使用子样本精确运动矢量时从参考图片存储器557取得的样本值的插值、运动矢量预测机制等。
聚合器555的输出样本可以在环路滤波器单元556中经受各种环路滤波技术。视频压缩技术可以包括环路内滤波器技术，环路内滤波器技术由包括在已编码视频序列(也被称为已编码视频比特流)中并且作为来自解析器520的符号521可用于环路滤波器单元556的参数来控制，但是视频压缩技术也可以响应于在对已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码顺序)部分进行解码期间获得的元信息，以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。
环路滤波器单元556的输出可以是样本流，该样本流可以输出到呈现装置512以及存储在参考图片存储器557中以在将来的帧间图片预测中使用。
某些已编码图片一旦完全重建就可以用作参考图片以用于将来预测。例如，一旦与当前图片对应的已编码图片被完全重建，并且该已编码图片(通过例如解析器520)被识别为参考图片，则当前图片缓冲器558可以变为参考图片存储器557的一部分，并且可以在开始重建后续的已编码图片之前重新分配新的当前图片缓冲器。
视频解码器510可以根据诸如ITU-T H.265建议书的标准中的预定视频压缩技术来执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件两者的意义上，已编码视频序列可以符合由所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。具体地，配置文件可以从视频压缩技术或标准中可用的所有工具中选择某些工具作为在该配置文件下可供使用的仅有工具。对于合规性，还要求已编码视频序列的复杂度在由视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片大小、最大帧速率、最大重建样本速率(以例如每秒兆个样本为单位进行度量)、最大参考图片大小等。在一些情况下，由层级设置的限制可以通过假设参考解码器(Hypothetical Reference Decoder，HRD)规范以及在已编码视频序列中用信号传送的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。
在实施方式中，接收器531可以随着已编码视频一起接收附加(冗余)数据。附加数据可以被包括为已编码视频序列的一部分。附加数据可以由视频解码器510使用以对数据进行适当解码和/或更准确地重建原始视频数据。附加数据可以是例如时间、空间或信噪比(SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。
图6示出了根据本公开内容的实施方式的视频编码器603的框图。视频编码器603被包括在电子装置620中。电子装置620包括传输器640(例如，传输电路)。视频编码器603可以用于代替图4示例中的视频编码器403。
视频编码器603可以从视频源601(并非图4示例中的电子装置420的一部分)接收视频样本，该视频源可以捕获要由视频编码器603编码的视频图像。在另一示例中，视频源601是电子装置620的一部分。
视频源601可以以数字视频样本流形式的提供要由视频编码器603编码的源视频序列，该数字视频样本流可以具有任何合适的比特深度(例如：8比特、10比特、12比特……)、任何色彩空间(例如，BT.601 Y CrCB、RGB……)和任何合适的采样结构(例如YCrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务系统中，视频源601可以是存储先前准备的视频的存储装置。在视频会议系统中，视频源601可以是捕获本地图像信息作为视频序列的摄像装置。可以将视频数据提供为在按次序观看时被赋予运动的多个单独的图片。图片自身可以被组织为空间像素阵列，其中，取决于所使用的采样结构、色彩空间等，每个像素可以包括一个或更多个样本。本领域技术人员可以容易地理解像素与样本之间的关系。以下描述侧重于样本。
根据实施方式，视频编码器603可以实时地或者在由应用要求的任何其他时间约束下将源视频序列的图片编码并压缩成已编码视频序列643。施行适当的编码速度是控制器650的一个功能。在一些实施方式中，控制器650控制如下所述的其他功能单元并且在功能上耦接至所述其他功能单元。为简洁起见未描绘耦接。由控制器650设置的参数可以包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值……)、图片大小、图片群组(GOP)布局、最大运动矢量搜索范围等。控制器650可以被配置成具有其他合适的功能，这些功能涉及针对特定系统设计而优化的视频编码器603。
在一些实施方式中，视频编码器603被配置成在编码环路中进行操作。作为过于简化的描述，在示例中，编码环路可以包括源编码器630(例如，负责基于要编码的输入图片和参考图片创建诸如符号流的符号)以及嵌入视频编码器603的(本地)解码器633。解码器633以类似于(远程)解码器也将创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在所公开的主题中考虑的视频压缩技术中，符号与已编码视频比特流之间的任何压缩是无损的)。这个重建的样本流(样本数据)被输入至参考图片存储器634。由于符号流的解码得到与解码器位置(本地或远程)无关的比特精确结果，因此参考图片存储器634中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是比特精确的。换言之，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器在解码期间使用预测时将“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如由于信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)也被用在一些相关技术中。
“本地”解码器633的操作可以与已经在上文结合图5详细描述的“远程”解码器如视频解码器610的操作相同。然而，仍简要地参照图5，当符号可用而且熵编码器545和解析器520能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，在本地解码器633中可以不需完全实现包括缓冲存储器515和解析器520在内的视频解码器510的熵解码部分。
此时可以观察到，除了存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术也必然需要以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。出于该原因，所公开的主题侧重于解码器操作。由于编码器技术与已全面描述的解码器技术互逆，因此可以简化对编码器技术的描述。在下文中仅在某些地方需要并提供更详细的描述。
在一些示例中，在操作期间，源编码器630可以执行运动补偿预测编码，其参考来自视频序列中被指定为“参考图片”的一个或更多个先前编码的图片对输入图片进行预测性编码。以此方式，编码引擎632对输入图片的像素块与可以被选择为输入图片的预测参考的参考图片的像素块之间的差进行编码。
本地视频解码器633可以基于由源编码器630创建的符号对可以指定为参考图片的图片的已编码视频数据进行解码。编码引擎632的操作可以有利地是有损处理。当已编码视频数据可以在视频解码器(图6中未示出)处被解码时，重建的视频序列通常可以是具有一些误差的源视频序列的复制品。本地视频解码器633复制可以由视频解码器对参考图片执行的解码处理，并且可以使重建的参考图片存储在参考图片缓存634中。以此方式，视频编码器603可以在本地存储重建的参考图片的副本，这些副本与远端视频解码器将获得的重建的参考图片具有共同内容(不存在传输误差)。
预测器635可以针对编码引擎632执行预测搜索。即，对于要编码的新图片，预测器635可以在参考图片存储器634中搜索可以用作新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据，例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器635可以基于样本块逐像素块进行操作，以找到适当的预测参考。在一些情况下，根据由预测器635获得的搜索结果所确定的，输入图片可以具有从参考图片存储器634中存储的多个参考图片取得的预测参考。
控制器650可以管理源编码器630的编码操作，包括例如对用于对视频数据进行编码的参数和子群组参数的设置。
可以在熵编码器645中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器645通过根据本领域技术人员已知的技术如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等对由各种功能单元生成的符号进行无损压缩来将这些符号转换为已编码视频序列。
传输器640可以缓冲由熵编码器645创建的已编码视频序列，从而为经由通信信道660进行传输做准备，该通信信道可以是通向将存储已编码视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器640可以将来自视频编码器603的已编码视频数据与要传输的其他数据合并，所述其他数据例如已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出源)。
控制器650可以管理视频编码器603的操作。在编码期间，控制器650可以为每个已编码图片分配特定的已编码图片类型，这可能影响可以应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可以将图片分配为以下图片类型之一：
帧内图片(I图片)，其可以是不将序列中的任何其他图片用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片，包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh，“IDR”)图片。本领域技术人员了解I图片的这些变型及其相应的应用和特征。
预测性图片(P图片)，其可以是可以使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，该帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。
双向预测性图片(B图片)，其可以是可以使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，该帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地，多预测性图片可以使用多于两个参考图片和相关联的元数据以进行单个块的重建。
源图片通常可以在空间上细分成多个样本块(例如，分别具有4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，并且被逐块地编码。可以参考其他(已编码)块对这些块进行预测性编码，所述其他块根据通过对块的相应图片应用的编码分配来确定。例如，可以对I图片的块进行非预测性编码，或者可以参考同一图片的已编码块对其进行预测性编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可以参考一个先前编码的参考图片经由空间预测或经由时间预测进行预测性编码。B图片的块可以参考一个或两个先前编码的参考图片经由空间预测或经由时间预测进行预测性编码。
视频编码器603可以根据诸如ITU-T H.265建议书的预定的视频编码技术或标准来执行编码操作。在视频编码器603的操作中，视频编码器603可以执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测性编码操作。因此，已编码视频数据可以符合由所使用的视频编码技术或标准指定的语法。
在实施方式中，传输器640可以随着已编码视频传输附加数据。源编码器630可以包括有这样的数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可以包括时间/空间/SNR增强层、其他形式的冗余数据如冗余图片和切片、补充增强信息(SEI)消息、视觉可用性信息(VUI)参数集片段等。
视频可以被捕获为时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(通常缩写为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性，而帧间图片预测利用图片之间的(时间或其他)相关性。在示例中，正被编码/解码的特定图片(其被称为当前图片)被分割成块。在当前图片中的块类似于视频中先前已编码并且仍被缓冲的参考图片中的参考块时，可以通过被称为运动矢量的矢量对当前图片中的块进行编码。运动矢量指向参考图片中的参考块，并且在使用多个参考图片的情况下，运动矢量可以具有识别参考图片的第三维度。
在一些实施方式中，可以在帧间图片预测中使用双向预测技术。根据双向预测技术，使用两个参考图片，例如按解码次序都在视频中的当前图片之前(但是按显示次序可能分别在过去和将来)的第一参考图片和第二参考图片。可以通过指向第一参考图片中的第一参考块的第一运动矢量以及指向第二参考图片中的第二参考块的第二运动矢量对当前图片中的块进行编码。可以通过第一参考块和第二参考块的组合来预测块。
此外，可以在帧间图片预测中使用合并模式技术以改善编码效率。
根据本公开内容的一些实施方式，以块为单位执行诸如帧间图片预测和帧内图片预测的预测。例如，根据HEVC(高效视频编码)标准，视频图片序列中的图片被分割成编码树单元(CTU)以用于压缩，图片中的CTU具有相同大小，例如64×64像素、32×32像素或16×16像素。一般来说，CTU包括三个编码树块(CTB)——一个亮度CTB和两个色度CTB。每个CTU可以被递归地以四叉树拆分成一个或多个编码单元(CU)。例如，可以将64×64像素的CTU拆分成一个64×64像素的CU，或者4个32×32像素的CU，或者16个16×16像素的CU。在示例中，对每个CU进行分析以确定用于该CU的预测类型，例如帧间预测类型或帧内预测类型。根据时间和/或空间可预测性，CU被拆分成一个或更多个预测单元(PU)。通常，每个PU包括亮度预测块(PB)和两个色度PB。在实施方式中，编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。使用亮度预测块作为预测块的示例，预测块包括像素的值(例如，亮度值)的矩阵，诸如8×8像素、16×16像素、8×16像素、16×8像素等。
图7示出了根据本公开内容的另一实施方式的视频编码器703的图。视频编码器703被配置成接收视频图片序列中的当前视频图片内的样本值的处理块(例如，预测块)，并且将处理块编码到作为已编码视频序列的一部分的已编码图片中。在示例中，视频编码器703用于代替图4示例中的视频编码器403。
在HEVC示例中，视频编码器703接收用于处理块的样本值矩阵，例如8×8样本的预测块等。视频编码器703使用例如率失真优化来确定使用帧内模式、帧间模式还是双向预测模式能最佳地编码处理块。在将以帧内模式对处理块进行编码的情况下，视频编码器703可以使用帧内预测技术将处理块编码到已编码图片中；而在将以帧间模式或双向预测模式对处理块进行编码的情况下，视频编码器703可以分别使用帧间预测或双向预测技术将处理块编码到已编码图片中。在某些视频编码技术中，合并模式可以是帧间图片预测子模式，其中，在不借助一个或更多个运动矢量预测器外的已编码运动矢量分量的情况下根据这一个或更多个运动矢量预测器得出运动矢量。在某些其他视频编码技术中，可以存在适用于主题块的运动矢量分量。在示例中，视频编码器703包括其他部件，例如用于确定处理块的模式的模式决策模块(未示出)。
在图7的示例中，视频编码器703包括如图7所示的耦接到一起的帧间编码器730、帧内编码器722、残差计算器723、开关726、残差编码器724、通用控制器721以及熵编码器725。
帧间编码器730被配置成接收当前块(例如，处理块)的样本、将该块与参考图片中的一个或更多个参考块(例如，先前图片和后来图片中的块)进行比较、生成帧间预测信息(例如，根据帧间编码技术的冗余信息描述、运动矢量、合并模式信息)、以及基于帧间预测信息使用任何合适的技术计算帧间预测结果(例如，已预测块)。
帧内编码器722被配置成接收当前块(例如，处理块)的样本、在一些情况下将该块与同一图片中已编码的块进行比较、在变换之后生成量化系数、以及在一些情况下还生成帧内预测信息(例如，根据一个或更多个帧内编码技术的帧内预测方向信息)。
通用控制器721被配置成确定通用控制数据，并且基于通用控制数据控制视频编码器703的其他部件。在示例中，通用控制器721确定块的模式，并且基于该模式向开关726提供控制信号。例如，当模式是帧内模式时，通用控制器721控制开关726以选择帧内模式结果以供残差计算器723使用，并且控制熵编码器725以选择帧内预测信息并且将该帧内预测信息包括在比特流中；而当模式是帧间模式时，通用控制器721控制开关726以选择帧间预测结果以供残差计算器723使用，并且控制熵编码器725以选择帧间预测信息并将该帧间预测信息包括在比特流中。
残差计算器723被配置成计算所接收的块与选自帧内编码器722或帧间编码器730的预测结果之间的差(残差数据)。残差编码器724被配置成基于残差数据进行操作以对残差数据进行编码从而生成变换系数。在示例中，残差编码器724被配置成在频域中转换残差数据并且生成变换系数。然后对变换系数进行量化处理以获得量化的变换系数。
熵编码器725被配置成将比特流格式化以包括已编码的块。熵编码器725被配置成包括根据合适的标准如HEVC标准的各种信息。在示例中，熵编码器725被配置成包括通用控制数据、所选择的预测信息(例如，帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息以及比特流中的其他合适的信息。注意，根据所公开的主题，当在帧间模式或双向预测模式的合并子模式下对块进行编码时，不存在残差信息。
图8示出了根据本公开内容的另一实施方式的视频解码器810的图。视频解码器810被配置成接收作为已编码视频序列的一部分的已编码图片，并且对已编码图片进行解码以生成重建的图片。在示例中，视频解码器810用于代替图4示例中的视频解码器410。
在图8示例中，视频解码器810包括如图8所示耦接到一起的熵解码器871、帧间解码器880、残差解码器873、重建模块874以及帧内解码器872。
熵解码器871可以被配置成根据已编码图片来重建某些符号，这些符号表示构成该已编码图片的语法元素。这样的符号可以包括例如用于对块进行编码的模式(诸如，帧内模式、帧间模式、双向预测模式、后两者的合并子模式或另一子模式)、可以分别识别用于由帧内解码器872或帧间解码器880进行预测的某些样本或元数据的预测信息(诸如，例如，帧内预测信息或帧间预测信息)、例如量化的变换系数形式的残差信息等。在示例中，当预测模式是帧间或双向预测模式时，将帧间预测信息提供给帧间解码器880；而当预测类型是帧内预测类型时，将帧内预测信息提供给帧内解码器872。可以对残差信息进行逆量化并且将其提供给残差解码器873。
帧间解码器880被配置成接收帧间预测信息，并且基于该帧间预测信息生成帧间预测结果。
帧内解码器872被配置成接收帧内预测信息，并且基于该帧内预测信息生成预测结果。
残差解码器873被配置成执行逆量化以提取去量化的变换系数，并且对该去量化的变换系数进行处理以将残差从频域转换到空间域。残差解码器873还可能需要某些控制信息(以包括量化器参数QP)，并且该信息可以由熵解码器871提供(未示出数据路径，因为这可能仅是低量控制信息)。
重建模块874被配置成在空间域中组合由残差解码器873输出的残差与预测结果(视情况由帧间预测模块输出或由帧内预测模块输出)以形成重建块，该重建块可以是重建图片的一部分，重建图片又可以是重建视频的一部分。注意，可以执行诸如解块操作等其他合适的操作来改善视觉质量。
注意，可以使用任何合适的技术来实现视频编码器403、603和703以及视频解码器410、510和810。在实施方式中，可以使用一个或更多个集成电路来实现视频编码器403、603和703以及视频解码器410、510和810。在另一实施方式中，可以使用执行软件指令的一个或更多个处理器来实现视频编码器403、603和703以及视频解码器410、510和810。
在根据本公开内容的第一实施方式的解码方法中，使用了超出常规帧内预测模式所覆盖的预测方向范围的广角，这被称为广角度帧内预测模式。这些广角仅适用于非正方形块。如果块宽度大于块高度，则使用在右上方向上超过45度的角(HEVC中的帧内预测模式34)。如果块高度大于块宽度，则使用在左下方向上超过45度的角(HEVC中的帧内预测模式2)。在应用35种HEVC帧内预测模式的情况下，模式2被称为左下对角模式，并且模式34被称为右上对角模式。
如美国临时申请第62/679,664号、第62/693,050号、第62/693,046号中所描述的，对于非正方形块，若干常规角度帧内预测模式被替换为广角度模式，以上申请的全部内容通过引用整体并入本文中。使用原始方法用信号表示这些被替换的模式，并且在解析后将其重新映射到广角度模式的索引。帧内预测模式的总数不变，即，如在VVC测试模型(VTM)-1.0中为35，或者如在BMS-1.0中为67，并且帧内模式编码不变。
在35个帧内预测模式的情况下，在下表1中示出了被替换的帧内预测模式。
条件 被替换的帧内预测模式
W/H＝＝2 模式2、模式3、模式4
W/H>2 模式2、模式3、模式4、模式5、模式6
W/H＝＝1 无
W/H＝＝1/2 模式32、模式33、模式34
W/H<1/2 模式30、模式31、模式32、模式33、模式34
表1
在67个帧内预测模式的情况下，在下表2中示出了被替换的帧内预测模式。
Figure GDA0004074473130000191
Figure GDA0004074473130000201
表2
如表2所示，至多10个模式被超出对角方向的广角模式替换。
图9示出了对于非正方形块如何用广角度模式替换角度帧内模式的示例。在该示例中，分别用广角模式35和模式36替换模式2和模式3，其中模式35的方向指向模式3的相反方向，并且模式36的方向指向模式4的相反方向。
在HEVC中使用帧内样本替代处理。下文描述帧内模式的帧内样本替代处理，其包括参考样本替代处理、相邻处理的滤波处理以及帧内预测处理。
该处理的输入是：
用于帧内样本预测的参考样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)、变换块大小nTbS、指定当前块的颜色分量的变量cIdx。
该处理的输出是用于帧内样本预测的修改后的参考样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)。
按下述步骤得出变量bitDepth：
-如果cIdx等于0，则bitDepth被设置为等于BitDepthY。
-否则，将bitDepth设置为等于BitDepthC。
按下述步骤对样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)的值进行修改：
如果所有样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)被标记为“不可用于帧内预测”，则用值1<<(bitDepth-1)替代所有样本p[x][y]的值。
否则(至少一个但不是所有样本p[x][y]被标记为“不可用于帧内预测”)，则执行以下有序的步骤：
1.在p[-1][nTbS*2-1]被标记为“不可用于帧内预测”的情况下，从x＝-1，y＝nTbS*2-1开始依次搜索至x＝-1，y＝-1，然后从x＝0，y＝-1依次搜索至x＝nTbS*2-1，y＝-1。一旦发现被标记为“可用于帧内预测”的样本p[x][y]，则终止搜索并且将p[x][y]的值指定为p[-1][nTbS*2-1]。
2.从x＝-1，y＝nTbS*2-2开始依次搜索至x＝-1，y＝-1，在p[x][y]被标记为“不可用于帧内预测”的情况下，用p[x][y+1]的值替代p[x][y]的值。
3.对于x＝0..nTbS*2-1，y＝-1，在p[x][y]被标记为“不可用于帧内预测”的情况下，用p[x-1][y]的值替代p[x][y]的值。
将所有样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)标记为“可用于帧内预测”。
对相邻样本进行过滤。该处理的输入如下：
-相邻样本p[x][y]，其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1，
-指定变换块大小的变量nTbS。
该处理的输出是经滤波的样本pF[x][y]，其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1。按下述步骤得出变量filterFlag：
-如果以下条件中的一个或更多个为真，则将filterFlag设置为等于0：
-predModelntra等于INTRA_DC。
-nTbS等于4。
-否则，适用以下步骤：
-将变量minDistVerHor设置为等于Min(Abs(predModeIntra–26),Abs(predModeIntra–10))。
-在表3中指定变量intraHorVerDistThres[nTbS]。
-按下述步骤得出变量filterFlag：
-如果minDistVerHor大于intraHorVerDistThres[nTbS]，则将filterFlag设置为等于1。
-否则，将filterFlag设置为等于0。
下表3针对各种变换块大小指定了intraHorVerDistThres[nTbS]。
nTbS＝8 nTbS＝16 nTbS＝32
intraHorVerDistThres[nTbS] 7 1 0
表3
在filterFlag等于1的情况下，适用以下步骤：
-按下述步骤得出变量biIntFlag：
-如果所有以下条件都为真，则将biIntFlag设置为等于1：
-strong_intra_smoothing_enabled_flag等于1
-nTbS等于32
-Abs(p[-1][-1]+p[nTbS*2-1][-1]-2*p[nTbS-1][-1])＜(1＜＜(BitDepthY-5))
-Abs(p[-1][-1]+p[-1][nTbS*2-1]-2*p[-1][nTbS-1])＜(1＜＜(BitDepthY-5))
-否则，将biIntFlag设置为等于0。
-按下述步骤执行滤波：
-如果biIntFlag等于1，则按下述步骤得出经滤波的样本值pF[x][y](其中x＝-1，y＝-1..63，以及x＝0..63，y＝-1)：
pF[-1][-1]＝p[-1][-1]
对于y＝0..62(8-31)，pF[-1][y]＝((63-y)*p[-1][-1]+(y+1)*p[-1][63]+32)＞＞6
pF[-1][63]＝p[-1][63]
对于x＝0..62(8-31)，pF[x][-1]＝((63-x)*p[-1][-1]+(x+1)*p[63][-1]+32)＞＞6
pF[63][-1]＝p[63][-1]
-否则(biIntFlag等于0)，按下述步骤得出经滤波的样本值pF[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)：
pF[-1][-1]＝(p[-1][0]+2*p[-1][-1]+p[0][-1]+2)＞＞2
对于y＝0..nTbS*2-2，pF[-1][y]＝(p[-1][y+1]+2*p[-1][y]+p[-1][y-1]+2)＞＞2
pF[-1][nTbS*2-1]＝p[-1][nTbS*2-1]
对于x＝0..nTbS*2-2，pF[x][-1]＝(p[x-1][-1]+2*p[x][-1]+p[x+1][-1]+2)＞＞2
pF[nTbS*2-1][-1]＝p[nTbS*2-1][-1]
在INTRA_ANGULAR2到INTRA_ANGULAR34的范围内指定帧内预测模式。该处理的输入是：
-帧内预测模式predModeIntra，
-相邻样本p[x][y](其中x＝-1，y＝-1..nTbS*2-1，以及x＝0..nTbS*2-1，y＝-1)，
-指定变换块大小的变量nTbS，以及
-指定当前块的颜色分量的变量cIdx。
该处理的输出是预测样本predSamples[x][y]，其中x，y＝0..nTbS-1。
图10示出了33个帧内角度，并且表4指定了predModeIntra(pMI)与角度参数intraPredAngle(iPA)之间的映射。
pMI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
iPA - 32 26 21 17 13 9 5 2 0 -2 -5 -9 -13 -17 -21 -26
pMI 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
iPA -32 -26 -21 -17 -13 -9 -5 -2 0 2 5 9 13 17 21 26 32
表4
如图10所示，intraPredAngle是指示相对于竖直或水平模式的预定距离度量的值。intraPredAngle的绝对值越小表示到竖直或水平模式的距离越小。
表5指定了predModeIntra与逆角度参数invAngle之间的关系。
predModeIntra 11 12 13 14 15 16 17 18
invAngle -4096 -1638 -910 -630 -482 -390 -315 -256
predModeIntra 19 20 21 22 23 24 25 26
invAngle -315 -390 -482 -630 -910 -1638 -4096 -
表5
按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y](其中x，y＝0..nTbS-1)的值：
如果predModeIntra等于或大于18，则适用以下有序步骤：
1.按下述步骤指定参考样本阵列ref[x]：
ref[x]＝p[-1+x][-1]，其中x＝0..nTbS。
如果intraPredAngle小于0，则按下述步骤扩展主参考样本阵列：
在(nTbS*intraPredAngle)>>5小于-1的情况下，ref[x]＝p[-1][-1+((x*invAngle+128)>>8)]，其中x＝-1..(nTbS*intraPredAngle)>>5。
否则，ref[x]＝p[-1+x][-1]，其中x＝nTbS+1..2*nTbS。
2.按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y](其中x，y＝0..nTbS-1)的值：
a.按下述步骤得出索引变量iIdx和乘法因子iFact：
iIdx＝((y+l)*intraPredAngle)>>5
iFact＝((y+1)*intraPredAngle)&31
b.根据iFact的值，应用下述步骤：
如果iFact不等于0，则按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y]的值：
predSamples[x][y]＝((32-iFact)*ref[x+iIdx+1]+iFact*ref[x+iIdx+2]+16)>>5
否则，按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y]的值：
predSamples[x][y]＝ref[x+iIdx+1]
c.在predModeIntra等于26(竖直)、cIdx等于0并且nTbS小于32的情况下，对于x＝0，y＝0..nTbS-1适用以下滤波：
predSamples[x][y]＝Clip1Y(p[x][-1]+((p[-1][y]-p[-1][-1])>>1))，
否则(predModeIntra小于18)，则适用以下有序步骤：
1.按下述步骤指定参考样本阵列ref[x]：
-适用以下步骤：
ref[x]＝p[-1][-1+x]，其中x＝0..nTbS
-如果intraPredAngle小于0，按下述步骤扩展主参考样本阵列：
-在(nTbS*IntraPredAngle)>>5小于-1的情况下，
ref[x]＝p[-1+((x*invAngle+128)>>8)][-1]，
其中x＝-1..(nTbS*intraPredAngle)>>5
-否则，
ref[x]＝p[-1][-1+x]，其中x＝nTbS+1..2*nTbS
2.按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y](其中x，y＝0..nTbS-1)的值：
a.按下述步骤得出索引变量iIdx和乘法因子iFact：
iIdx＝((x+l)*intraPredAngle)>>5
iFact＝((x+1)*intraPredAngle)&31
b.根据iFact的值，应用下述步骤：
-如果iFact不等于0，则按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y]的值：
predSamples[x][y]＝((32-iFact)*ref[y+iIdx+1]+iFact*ref[y+iIdx+2]+16)>>5
-否则，按下述步骤得出预测样本predSamples[x][y]的值：
predSamples[x][y]＝ref[y+iIdx+1]
c.在predModeIntra等于10(水平)、cIdx等于0并且nTbS小于32的情况下，对于x＝0..nTbS-1，y＝0适用以下滤波：
predSamples[x][y]＝Clip1Y(p[-1][y]+((p[x][-1]-p[-1][-1])>>1))。
在图11A和图11B所示的根据本公开内容的解码方法的第一实施方式中，在指定predModeIntra与IntraPredAngle之间的关系时包括广角模式。超出对角方向增加了至多十个附加的广角模式。如表6中所阐述的那样指定了这种关系，其可以被实现为查找表。
pMI -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
iPA 114 93 79 68 60 54 49 45 39 35 - - 32 29 26 23 21
pMI 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
iPA 19 17 15 13 11 9 7 5 3 2 1 0 -1 -2 -3 -5 -7
pMI 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
iPA -9 -11 -13 -25 -17 -19 -21 -23 -26 -29 -32 -29 -26 -23 -21 -19 -17
pMI 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57
iPA -15 -13 -11 -9 -7 -5 -3 -2 -1 0 1 2 3 5 7 9 11
pMI 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74
iPA 13 15 17 19 21 23 26 29 32 35 39 45 49 54 60 68 79
pMI 75 76
iPA 93 114  
表6
0以下的十个帧内模式被表示为-1至-10，而66以上的十个模式被表示为67至76。增加的角度的值从35到114变化。
在步骤1100中，从视频序列解码一个或更多个语法元素。在图8的示例中，熵解码器871从已编码视频序列解码表示构成已编码图片的语法元素的特定符号。帧内解码器872产生预测结果。这样的符号可以包括例如预测信息，并且可以确定帧内预测模式。根据表6所示的关系，从帧内预测模式确定帧内预测角度(步骤1101)。使用所确定的帧内预测角度来重建块的样本(步骤1102)。例如，通过重建模块874重建块的样本。
可以将帧内预测角度与帧内预测模式之间的关系存储在查找表中(步骤1110)，例如存储在重建模块874中的查找表中。可以使用所确定的帧内预测模式根据查找表确定帧内预测角度(步骤1111)。
该方法可以应用于使用帧内预测模式与帧内预测角度之间的关系来重建非正方形块和正方形块中的至少一个样本。非正方形块使用广角模式。
在根据本公开内容的方法的另一实施方式中，predModeIntra和intraPredAngle值被修改。在这些另外的实施方式中，块高度给定为TbH，块宽度给定为TbW。在第二实施方式中，按下述步骤修改predModeIntra和wideAngle的值：
-如果nTbW＞nTbH并且intraPredAngle＞((32*nTbH/nTbW)+1)并且predModeIntra<34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra+65，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝66，
-如果nTbH>nTbW并且intraPredAngle>((32*nTbW/nTbH)+1)并且predModeIntra>34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra-67，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝2。
在第三实施方式中，按下述步骤修改predModeIntra和wideAngle的值：
-如果nTbW>nTbH并且intraPredAngle>((32*nTbH/nTbW)+1)并且predModeIntra<34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra+65，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝68-predModeIntra，
-如果nTbH>nTbW并且intraPredAngle>((32*nTbW/nTbH)+1)并且predModeIntra>34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra-67，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝68-predModeIntra。
在第四实施方式中，按下述步骤修改predModeIntra和wideAngle的值：
-如果nTbW>nTbH并且intraPredAngle>((32*nTbH/nTbW)+1)并且predModeIntra<34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra+65，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝76，
-如果nTbH>nTbW并且intraPredAngle>((32*nTbW/nTbH)+1)并且predModeIntra>34
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra-67，并且执行帧内平滑；
-否则，predModeIntra＝-10。
在第五实施方式中，按下述步骤修改predModeIntra和wideAngle的值：
-如果nTbW>nTbH并且intraPredAngle>((32*nTbH/nTbW)+1)并且predModeIntra<34并且执行了帧内平滑；
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra+65；
-否则，predModeIntra＝68-predModeIntra，
-如果nTbH>nTbW并且intraPredAngle>((32*nTbW/nTbH)+1)并且predModeIntra>34并且执行了帧内平滑；
-如果intraPredAngle>9，则predModeIntra＝predModeIntra-67；
-否则，predModeIntra＝68-predModeIntra。
下面描述本公开内容的另外的实施方式。所描述的方法可以单独使用或以任何顺序组合使用。此外，实施方式可以通过处理电路(例如，一个或更多个处理器或一个或更多个集成电路)实现。在一个示例中，一个或更多个处理器执行存储在非暂态计算机可读介质中的程序。
在下文中，如果块宽度等于或大于块高度，则将顶行称为长边并且将左列称为短边。否则，将顶行称为短边而将左列称为长边。块宽度由nWidth(或nTbW)表示，并且块高度由nHeight(或nTbH)表示。
当填充具有N个参考样本的阵列/缓冲时，这意味着参考样本值由位于参考样本的相关联位置处的相邻重建样本填充、或者从已经填充的参考样本复制而来、或者根据已经使用预定义的函数(例如，线性外推)填充的参考样本得出。
给定所有可用帧内预测方向的集合，对于特定块大小WxH存在约束：仅预限定范围(或群组、或数目)的参考样本可用于帧内预测，并且使用该预限定范围(或群组、或数目)的参考样本以外的参考样本的任何帧内预测方向S被映射到不同的帧内预测方向X。以下是若干实施方式。
在一个实施方式中，映射的帧内预测方向X包括在所有可用帧内预测方向的集合中。
在另一实施方式中，映射的帧内预测方向X不使用上述预限定范围(或群组、或数目)的参考样本的范围之外的参考样本。
在又一实施方式中，预限定范围(或群组、或数目)的参考样本包括2*W+N个顶部相邻的参考样本以及2*H+M个左侧相邻的参考样本。M和N的示例值包括1、2、3、4、...、128。
在另一实施方式中，X是对角帧内预测方向。例如，当应用33个角度帧内预测模式时，S被映射到2或34(如上面表5中所指定的)。对于另一示例，当应用65个角度帧内预测模式时，S被映射到2或66。对于另一示例，当W>H时，X被映射到模式34(应用33个角度帧内预测模式时)或66(应用65个角度帧内预测模式时)。对于另一示例，当W<H时，X被映射到模式2。
在又一实施方式中，S＝K-X，其中K是预定义的常数值。示例值为36(应用33个角度帧内预测模式时)和68(应用65个角度帧内预测模式时)。
在一个另外的实施方式中，X是所有可用帧内预测方向的集合内的最宽帧内预测角度(具有最大索引或最小索引)。
在另一实施方式中，X是预限定的帧内预测模式。示例预限定帧内预测模式包括：水平预测模式、竖直预测模式、平面预测模式以及DC预测模式。
在另一实施方式中，S被映射到所有可用帧内预测方向的集合的其中一个帧内预测方向X，但是会不同地应用帧内平滑。例如，如果没有对帧内预测方向X应用帧内平滑，则在S被映射到帧内预测方向X之后应用帧内平滑。对于另一示例，如果已对帧内预测方向X应用帧内平滑，则在S被映射到帧内预测方向X之后不应用帧内平滑。
对于矩形块，是否应用帧内平滑取决于块宽度和/或块高度，而不是块区域大小。下面描述使用此概念的若干实施方式。
在一个实施方式中，当使用平面(Planar)模式时，是否对顶部相邻的参考样本应用帧内平滑取决于块宽度，而是否对左侧相邻的参考样本应用帧内平滑取决于块高度。
在另一实施方式中，当使用角度模式时，是否对顶部相邻的参考样本应用帧内平滑取决于块宽度，而是否对左侧相邻的参考样本应用帧内平滑取决于块高度。在示例中，使用两个表(如下所示)来决定是否应用帧内平滑。下表7用于在给定块高度和帧内模式ipred的情况下决定是否对左侧参考样本应用帧内平滑，当Abs(ipred-HOR_IDX)大于intraVerDistThres[nTbH]时，对左侧参考样本应用帧内平滑，否则，不应用帧内平滑。HOR_IDX指示水平帧内预测的帧内模式索引，当应用33个角度模式时该索引为10，当应用65个角度模式时该索引为18。当应用65个角度模式时，应用下表中的阈值。
nTbH＝4 nTbH＝8 nTbH＝16 nTbH＝32 nTbH＝64
intraVerDistThres[nTbH] 20 14 2 0 20
表7
下面的表8用于在给定块高度和帧内模式ipred的情况下决定是否对顶部参考样本应用帧内平滑，当Abs(ipred-VER_IDX)大于intraVerDistThres[nTbW]时，对顶部参考样本应用帧内平滑，否则，不应用帧内平滑。VER_IDX指示水平帧内预测的帧内模式索引，当应用33个角度模式时该索引为26，并且当应用65个角度模式时该索引为50。
当应用65个角度模式时，应用下表中的阈值。
nTbW＝4 nTbW＝8 nTbW＝16 nTbW＝32 nTbW＝64
intraHorDistThres[nTbW] 16 14 2 0 16
表8
在实施方式的另一方面，针对特定模式、色彩分量或编码工具应用帧内平滑。下面描述若干实施方式。
在一个实施方式中，从不对平面模式应用帧内平滑。
在另一实施方式中，总是对平面模式应用帧内平滑。
在另一实施方式中，总是对DC模式应用帧内平滑。
在另一实施方式中，针对广角帧内预测，对于亮度分量和色度分量两者应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用除DCT-2以外的变换类型时应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用除DCT-2以外的变换类型时从不应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用PDPC(Position-Dependent PredictionCombination，位置决定的预测组合)时，总是应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用PDPC时从不应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用NSST(Non-Separable Secondary Transform，不可分离二次变换)时，总是应用帧内平滑。
在另一实施方式中，在使用NSST时从不应用帧内平滑。
在一个实施方式中，从不对CCLM(Cross-Component Linear Mode，分量间线性模式)模式应用帧内平滑。
在另一实施方式中，总是对CCLM模式应用帧内平滑。
PDPC可以应用于接近其块形状的对角方向的角度模式，其中对角方向由连接右上角和左下角的线指示。如图12所示，位于左上有纹理的三角形区域(120)内的预测角(实线箭头)是对角方向内的帧内预测角，而位于左上有纹理的三角形区域外的预测角(虚线角)121和122是超出对角方向的帧内预测角。下面描述另外的实施方式。
在一个实施方式中，对于不同的块形状，用于应用PDPC的模式的数目相同。
在另一实施方式中，对于正方形块和非正方形块，用于应用PDPC的模式的数目不同。
在另一实施方式中，在当前块是非正方形块时，对于左下和右上对角方向，用于应用PDPC的模式的数目不同。
在另一实施方式中，在宽度大于高度时，PDPC不被应用于水平方向以下的左下角度，即模式2至模式17。
在另一实施方式中，在高度大于宽度时，PDPC不被应用于竖直方向以上的右上角度，即模式51至模式66。
可以使用计算机可读指令将上述技术和实施方式实现为计算机软件并且将其物理地存储在一个或更多个计算机可读介质中。例如，图13示出了适合于实现所公开的主题的某些实施方式的计算机系统1300。
计算机软件可以使用任何合适的机器代码或计算机语言来编码，可以对机器代码或计算机语言应用汇编、编译、链接等机制以创建包括指令的代码，该指令可以由一个或更多个计算机中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等直接执行或者通过解译、微码执行等来执行。
指令可以在各种类型的计算机或其部件上执行，包括例如个人计算机、平板计算机、服务器、智能电话、游戏装置、物联网装置等。本申请中的多个，指两个及两个以上。
图13中示出的用于计算机系统1300的部件本质上是示例性的，而并非意在对实现本公开内容的实施方式的计算机软件的使用范围或功能提出任何限制。部件的配置也不应当被解释为具有与计算机系统1300的示例性实施方式中示出的部件中的任何一个部件或部件的组合有关的任何依赖性或要求。
计算机系统1300可以包括某些人机接口输入装置。这样的人机接口输入装置可以响应于由一个或更多个人类用户通过例如触觉输入(诸如：击键、滑动、数据手套移动)、音频输入(诸如：语音、拍打)、视觉输入(诸如：姿势)、嗅觉输入(未示出)实现的输入。人机接口装置还可以用于捕获不一定与人的有意识输入直接相关的某些介质，例如，音频(诸如：语音、音乐、环境声音)、图像(诸如：扫描图像、从静态图像摄像装置获得的摄影图像)、视频(诸如二维视频、包括立体视频的三维视频)。
输入人机接口装置可以包括以下中的一种或更多种(仅描绘了每种中的一个)：键盘1301、鼠标1302、触控板1303、触摸屏1310、数据手套(未示出)、操纵杆1305、麦克风1306、扫描仪1307、摄像装置1308。
计算机系统1300还可以包括某些人机接口输出装置。这样的人机接口输出装置可以通过例如触觉输出、声音、光和气味/味道来刺激一个或更多个人类用户的感官。这样的人机接口输出装置可以包括触觉输出装置(例如，通过触摸屏1310、数据手套(未示出)或操纵杆1305的触觉反馈，但是也可以存在不充当输入装置的触觉反馈装置)、音频输出装置(诸如：扬声器1309、头戴式耳机(未描绘))、视觉输出装置(诸如屏幕1310，包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子屏幕、OLED屏幕，各自具有或不具有触摸屏输入能力，各自具有或不具有触觉反馈能力——其中一些屏幕可能能够通过诸如立体图像输出的手段输出二维视觉输出或多于三维输出；虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟箱(未描绘))以及打印机(未描绘)。
计算机系统1300还可以包括人类可访问的存储装置及其相关联的介质，诸如包括具有CD/DVD等介质1321的CD/DVD ROM/RW 1320的光学介质、拇指驱动器1322、可移动硬盘驱动器或固态驱动器1323、传统磁性介质如磁带和软盘(未描绘)、基于专用ROM/ASIC/PLD的装置如安全加密狗(未描绘)等。
本领域技术人员还应当理解，结合当前公开的主题使用的术语“计算机可读介质”不包含传输介质、载波或其他瞬态信号。
计算机系统1300还可以包括到一个或更多个通信网络的接口。网络可以是例如无线的、有线连接的、光学的。网络还可以是本地的、广域的、城市的、车载的和工业的、实时的、延迟容忍的等。网络的示例包括局域网如以太网、无线LAN、蜂窝网络(包括GSM、3G、4G、5G、LTE等)、电视有线或无线广域数字网络(包括有线电视、卫星电视和地面广播电视)、车载的和工业的(包括CANBus)等。某些网络通常需要附接至某些通用数据端口或外围总线1349(诸如，例如计算机系统1300的USB端口)的外部网络接口适配器；其他接口通常通过附接至如下所述的系统总线而集成到计算机系统1300的核中(例如，集成到PC计算机系统的以太网接口或集成到智能电话计算机系统的蜂窝网络接口)。使用这些网络中的任何网络，计算机系统1300可以与其他实体通信。这样的通信可以是单向的、仅接收的(例如，广播电视)、单向仅发送的(例如，到某些CANBus装置的CANBus)、或双向的，例如，使用局域数字网络或广域数字网络到其他计算机系统。可以在如上所述的这些网络和网络接口中的每个网络和网络接口上使用某些协议和协议栈。
上述人机接口装置、人类可访问的存储装置和网络接口可以附接至计算机系统1300的核1340。
核1340可以包括一个或更多个中央处理单元(CPU)1341、图形处理单元(GPU)1342、现场可编程门阵列(FPGA)1343形式的专用可编程处理单元、用于某些任务的硬件加速器1344等。这些装置，连同只读存储器(ROM)1345、随机存取存储器1346，内部大容量存储装置如内部非用户可访问型硬盘驱动器、SSD等1347，可以通过系统总线1348连接。在一些计算机系统中，可以以一个或更多个物理插头的形式访问系统总线1348，以使得能够通过附加的CPU、GPU等进行扩展。外围装置可以直接地或通过外围总线1349附接至核的系统总线1348。外围总线的架构包括PCI、USB等。
CPU 1341、GPU 1342、FPGA1343和加速器1344可以执行某些指令，这些指令组合起来可以构成上述计算机代码。该计算机代码可以存储在ROM 1345或RAM 1346中。过渡数据也可以存储在RAM 1346中，而永久数据可以存储在例如内部大容量存储装置1347中。可以通过使用缓存存储器来实现针对存储装置中的任何存储装置的快速存储和检索，缓存存储器可以与一个或更多个CPU 1341、GPU 1342、大容量存储装置1347、ROM 1345、RAM 1346等紧密关联。
计算机可读介质上可以具有用于执行各种计算机实现的操作的计算机代码。介质和计算机代码可以是为本公开内容的目的而专门设计和构造的介质和计算机代码，或者它们可以是对计算机软件领域的技术人员公知且可获得的类型。
作为示例而非限制，具有架构的计算机系统1300——并且特别是核1340——可以由于处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行体现在一个或更多个有形计算机可读介质中的软件而提供功能。这样的计算机可读介质可以是与如上文介绍的用户可访问型大容量存储装置相关联的介质，以及具有非暂态性质的核1340的某些存储装置，诸如核内大容量存储装置1347或ROM 1345。实现本公开内容的各种实施方式的软件可以存储在这样的装置中并且由核1340执行。根据特定需求，计算机可读介质可以包括一个或更多个存储器装置或芯片。软件可以使核1340——并且特别是其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等)——执行本文中描述的特定处理或特定处理的特定部分，包括限定存储在RAM 1346中的数据结构以及根据由软件限定的处理修改这些数据结构。另外地或作为替选，计算机系统可以由于硬连线或以其他方式体现在电路中(例如：加速器1344)的逻辑而提供功能，该逻辑可以代替软件或与软件一起操作以执行本文中描述的特定处理或特定处理的特定部分。在适当的情况下，提及软件可以包含逻辑，反之提及逻辑也可以包含软件。在适当的情况下，提及计算机可读介质可以包含存储用于执行的软件的电路(例如，集成电路(IC))、体现用于执行的逻辑的电路或上述两者。本公开内容包含硬件和软件的任何合适的组合。
附录A：首字母缩写词
JEM：joint exploration model，联合勘探模型
VVC：versatile video coding，通用视频编码
BMS：benchmark set，基准设置
MV：Motion Vector，运动矢量
HEVC：High Efficiency Video Coding，高效视频编码
SEI：Supplementary Enhancement Information，补充增强信息
VUI：Video Usability Information，视频可用性信息
GOP：Groups of Pictures，图片群组
TU：Transform Unit，变换单元
PU：Prediction Unit，预测单元
CTU：Coding Tree Unit，编码树单元
CTB：Coding Tree Block，编码树块
PB：Prediction Block，预测块
HRD：Hypothetical Reference Decoder，假设参考解码器
SNR：Signal Noise Ratio，信噪比
CPU：Central Processing Unit，中央处理单元
GPU：Graphics Processing Unit，图形处理单元
CRT：Cathode Ray Tube，阴极射线管
LCD：Liquid-Crystal Display，液晶显示器
OLED：Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管
CD：Compact Disc，致密盘
DVD：Digital Video Disc，数字视频盘
ROM：Read-Only Memory，只读存储器
RAM：Random Access Memory，随机存取存储器
ASIC：Application-Specific Integrated Circuit，专用集成电路
PLD：Programmable Logic Device，可编程逻辑装置
LAN：Local Area Network，局域网
GSM：Global System for Mobile communications，全球移动通信系统
LTE：Long-Term Evolution，长期演进
CANBus：Controller Area Network Bus，控制器局域网总线
USB：Universal Serial Bus，通用串行总线
PCI：Peripheral Component Interconnect，外围组件互连
FPGA：Field Programmable Gate Areas，现场可编程门阵列
SSD：solid-state drive，固态驱动器
IC：Integrated Circuit，集成电路
CU：Coding Unit，编码单元
尽管本公开内容已经描述了若干示例性实施方式，但是存在落入本公开内容的范围内的改变、置换和各种替换等效物。因此将认识到，虽然本文中没有明确示出或描述，但是本领域技术人员能够设想体现本公开内容的原理并且因此在其精神和范围内的许多系统和方法。

Claims (19)

1.一种用于视频解码的方法，其特征在于，所述方法包括：
从已编码视频序列解码至少一个语法元素，所述至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式；
确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及
使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本，其中，
所述至少一个帧内预测模式包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者，
所述第一广角预测模式超出所述当前块的左下方向对角模式，并且
所述第二广角预测模式超出所述当前块的右上方向对角模式；
其中，所述当前块是具有宽度W和高度H的非正方形块；
在67个帧内预测模式下，当W/H==1/2，则所述第一广角预测模式基于常规角度帧内预测模式61、62、63、64、65和66被替换而得到；
当W/H==2，则所述第二广角预测模式基于常规角度帧内预测模式2、3、4、5、6和7被替换而得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度包括：
基于预设的关系，确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度，所述关系包括多个帧内预测模式与多个帧内预测角度之间的对应关系；
其中，所述关系通过查找表表示。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述帧内预测角度对应于intraPredAngle，所述帧内预测模式对应于predModeIntra。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建块的至少一个样本包括：
使用predModeIntra与intraPredAngle之间的所述关系重建非正方形块的至少一个样本。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建块的至少一个样本包括：
使用多个所述帧内预测模式与多个所述帧内预测角度之间的所述关系，来重建非正方形块的至少一个样本。
6. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一广角预测模式分别具有-1至-10范围内的整数值；并且
所述第二广角预测模式分别具有67至76范围内的整数值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：
在所述关系中，与所述第一广角预测模式和所述第二广角预测模式中的每个广角预测模式相对应的帧内预测角度在35至114的范围内。
8. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一广角预测模式的取值小于高效视频编码HEVC标准的模式2；并且
所述第二广角预测模式的取值超出HEVC标准的模式34。
9. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：
所述第一广角预测模式以逆时针方向超出所述当前块的左下方向对角模式，并且
所述第二广角预测模式以顺时针方向超出所述当前块的右上方向对角模式。
10. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，包括：
当块的宽度W大于块的高度H，并且
帧内预测角度大于（（32 * H / W）+ 1），并且
帧内预测模式小于34时，
当帧内预测角度小于9时，将帧内预测模式的值加65，否则
将帧内预测模式设置为66。
11. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，包括：
当块的宽度W小于块的高度H，并且
帧内预测角度大于（（32 * W / H）+ 1），并且
帧内预测模式大于34时，
当帧内预测角度大于9时，将帧内预测模式的值减去67，否则
将帧内预测模式设置为2。
12. 根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，包括：
当块的宽度W小于块的高度H，并且
帧内预测角度大于（（32 * W / H）+ 1），并且
帧内预测模式大于34时，
当帧内预测角度大于9时，将帧内预测模式的值减去67，否则将帧内预测模式设置为-10。
13.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，包括：
在67个帧内预测模式下，当W/H<1/2，则所述第一广角预测模式基于常规角度帧内预测模式57、58、59、60、61、62、63、64、65和66被替换而得到；
当W/H>2，则所述第二广角预测模式基于常规角度帧内预测模式2、3、4、5、6、7、8、9、10和11被替换而得到。
14.一种用于视频编码的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定至少一个帧内预测模式；所述至少一个帧内预测模式包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者，所述第一广角预测模式超出所述当前块的左下方向对角模式，所述第二广角预测模式超出所述当前块的右上方向对角模式；
确定与所述帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及
使用所述帧内预测模式以及对应的帧内预测角度来对当前块进行编码；
其中，所述当前块是具有宽度W和高度H的非正方形块，在67个帧内预测模式下，当W/H==1/2，则所述第一广角预测模式基于常规角度帧内预测模式61、62、63、64、65和66被替换而得到；当W/H==2，则所述第二广角预测模式基于常规角度帧内预测模式2、3、4、5、6和7被替换而得到。
15.一种用于视频解码的装置，其特征在于，所述装置包括解码单元、确定单元和重建单元：
所述解码单元，用于从已编码视频序列解码至少一个语法元素，所述至少一个语法元素用于指示至少一个帧内预测模式；
所述确定单元，用于确定与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度；以及
所述重建单元，用于使用与所指示的帧内预测模式对应的帧内预测角度来重建当前块的至少一个样本，其中
所述至少一个帧内预测模式包括第一广角预测模式和第二广角预测模式中的至少一者，
所述第一广角预测模式超出所述当前块的左下方向对角模式，并且
所述第二广角预测模式超出所述当前块的右上方向对角模式；
其中，所述当前块是具有宽度W和高度H的非正方形块；
在67个帧内预测模式下，当W/H==1/2，则所述第一广角预测模式基于常规角度帧内预测模式61、62、63、64、65和66被替换而得到；
当W/H==2，则所述第二广角预测模式基于常规角度帧内预测模式2、3、4、5、6和7被替换而得到。
16.一种用于视频解码的视频解码器，包括：
处理电路，其被配置成执行如权利要求1-13中任意一项所述的方法。
17.一种用于视频编码的视频编码器，包括：
处理电路，其被配置成执行如权利要求14所述的方法。
18.一种存储指令的非暂态计算机可读介质，所述指令在由计算机执行以进行视频解码时使所述计算机执行如权利要求1-13中任意一项所述的方法。
19.一种计算机设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-14中任意一项所述的方法。
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