CN112470474A - 基于历史的仿射合并和运动矢量预测 - Google Patents

Abstract

一种视频编解码的方法包括：在视频编解码系统中使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码；将所述编码块的仿射运动信息存储到基于历史的运动矢量预测(HMVP)缓冲器，所述HMVP缓冲器被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息；以及为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

Description

基于历史的仿射合并和运动矢量预测

通过引用并入本文

本申请要求于2018年12月26日提交的、申请号为16/232,579、发明名称为“基于历史的仿射合并和运动矢量预测”的美国专利申请的优先权，其要求于2018年7月27日提交的、申请号为62/711,397、发明名称为“基于历史的仿射合并和运动矢量预测”的美国临时申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。

技术领域

本公开描述总体上涉及视频编解码的实施例。

背景技术

本文所提供的背景描述旨在总体上呈现本公开的背景。在背景技术部分以及本说明书的各个方面中所描述的目前已署名的发明人的工作所进行的程度，并不表明其在本公开提交时作为现有技术，且从未明示或暗示其被承认为本公开的现有技术。

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，每个图片具有例如1920×1080亮度样本及相关色度样本的空间维度。所述系列图片具有固定的或可变的图片速率(也非正式地称为帧率)，例如每秒60张图片或60Hz。未压缩的视频具有很高的比特率要求。例如，每个样本8比特的1080p604:2:0视频(1920x1080亮度样本分辨率，60Hz帧率)要求接近1.5Gbit/s带宽。一小时这样的视频就需要超过600GB的存储空间。

视频编码和解码的一个目的，是通过压缩减少输入视频信号的冗余。压缩可以帮助降低对上述带宽或存储空间的要求，在某些情况下可降低两个或更多数量级。无损压缩和有损压缩，以及两者的组合均可采用。无损压缩是指从压缩的原始信号中重建原始信号精确副本的技术。当使用有损压缩时，重建信号可能与原始信号不完全相同，但是原始信号和重建信号之间的失真足够小，使得重建信号可用于预期应用。有损压缩广泛应用于视频。容许的失真量取决于应用。例如，相比于电视应用的用户，某些消费流媒体应用的用户可以容忍更高的失真。可实现的压缩比反映出：较高的允许/容许失真可产生较高的压缩比。

运动补偿可以是一种有损压缩技术，且可涉及如下技术：来自先前重建的图片或重建图片一部分(参考图片)的样本数据块在空间上按运动矢量(下文称为MV)指示的方向移位后，用于新重建的图片或图片部分的预测。在某些情况下，参考图片可与当前正在重建的图片相同。MV可具有两个维度X和Y，或者三个维度，其中第三个维度表示使用中的参考图片(后者间接地可以是时间维度)。

在一些视频压缩技术中，应用于某个样本数据区域的MV可根据其它MV来预测，例如根据与正在重建的区域空间相邻的另一个样本数据区域相关的、且按解码顺序在该MV前面的那些MV。这样做可以大大减少编解码MV所需的数据量，从而消除冗余并增加压缩量。MV预测可以有效地进行，例如，当对从相机导出的输入视频信号(称为自然视频)进行编解码时，存在一种统计上的可能性，即面积大于单个MV适用区域的区域，会朝着类似的方向移动，因此，在某些情况下，可以使用从邻近区域的MV导出的相似运动矢量进行预测。这导致针对给定区域发现的MV与根据周围MV预测的MV相似或相同，并且在熵编解码之后，又可以用比直接编解码MV时使用的比特数更少的比特数来表示。在某些情况下，MV预测可以是对从原始信号(即样本流)导出的信号(即MV)进行无损压缩的示例。在其它情况下，MV预测本身可能是有损的，例如由于根据几个周围MV计算预测值时产生的取整误差。

H.265/HEVC(ITU-T H.265建议书，“高效视频编解码(High Efficiency VideoCoding)”，2016年12月)中描述了各种MV预测机制。在H.265提供的多种MV预测机制中，本公开描述的是下文称作“空间合并”的技术。

请参考图1，当前块(101)包括在运动搜索过程期间已由编码器发现的样本，根据已产生空间偏移的相同大小的先前块，可预测所述样本。另外，可从一个或多个参考图片相关联的元数据中导出所述MV，而非对MV直接编码。例如，使用关联于A0、A1和B0、B1、B2(分别对应102到106)五个周围样本中的任一样本的MV，(按解码次序)从最近的参考图片的元数据中导出所述MV。在H.265中，MV预测可使用相邻块也正在使用的相同参考图片的预测值。

发明内容

本公开的各方面提供了一种视频编解码的方法。该方法可以包括：在视频编解码系统中使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码；将所述编码块的仿射运动信息存储到基于历史的运动矢量预测(HMVP)缓冲器，所述HMVP缓冲器被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息；以及为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

在实施例中，用于所述当前块的所述运动候选列表是用于以合并模式对所述当前块的运动信息进行编解码的合并候选列表、以及用于对所述当前块的运动信息进行差分编解码的运动信息预测值候选列表的其中之一。在实施例中，所述编码块的仿射运动信息包括定义仿射运动模型的所述编码块的每个控制点的运动信息。

该方法的实施例可以进一步包括将所述编码块的位置信息、以及所述编码块的宽度和高度的至少之一的信息存储到所述HMVP缓冲器。在实施例中，所述编码块的仿射运动信息包括定义仿射运动模型的所述编码块的仿射运动参数。该方法的实施例可以进一步包括：在将所述编码块的仿射运动信息存储到所述HMVP缓冲器之前，执行修剪过程，在所述修剪过程中，检查所述编码块的仿射运动信息与所述HMVP缓冲器中的仿射运动信息候选的相似性。

在实施例中，所述运动候选列表包括根据基于模型的仿射运动信息预测方法和基于控制点的仿射运动信息预测方法中的至少一个导出的仿射运动候选。在实施例中，所述HMVP缓冲器是先进先出(FIFO)缓冲器。

在实施例中，该方法可以进一步包括：当满足以下条件之一或组合时，重置所述HMVP缓冲器：所述编码块位于编码树单元(CTU)的开头；所述编码块位于图块的开头；所述编码块位于启用了波前并行处理的CTU行的开头；所述编码块位于未启用波前并行处理的CTU行的开头；以及所述编码块位于切片的开头。

在实施例中，该方法可以进一步包括：基于所述运动候选列表中的至少一个仿射运动候选之一中的处理后的仿射编码的编码块的控制点运动信息、位置信息、宽度和高度信息，导出所述当前块的控制点的运动信息。

在实施例中，所述为当前块创建运动候选列表包括：基于所述HMVP缓冲器中存储的所述仿射运动信息候选之一中的处理后的仿射编码的编码块的控制点运动信息、位置信息、宽度和高度信息，导出所述当前块的控制点运动信息；以及将所述导出的所述当前块的控制点运动信息添加到所述当前块的运动候选列表中。

在实施例中，所述运动候选列表进一步包括从所述当前块的空间相邻块和时间相邻块的至少一个中导出的至少一个仿射运动候选。在实施例中，所述运动候选列表进一步包括至少一个非仿射运动候选。

在实施例中，所述运动候选列表进一步包括根据基于模型的仿射运动信息预测方法和基于控制点的仿射运动信息预测方法中的至少一个导出的至少一个仿射运动候选。在实施例中，所述运动候选列表进一步包括至少一个基于子块的非仿射运动候选。在实施例中，所述基于子块的非仿射运动候选包括基于子块的时间运动矢量预测(TMVP)运动候选。

在实施例中，所述运动候选列表包括根据基于控制点的仿射运动信息预测方法导出的至少一个仿射运动候选、以及至少一个基于子块的非仿射运动候选。

本公开的各方面还提供了一种视频编解码的装置。该装置包括基于历史的运动矢量预测(HMVP)缓冲器，被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息。该装置进一步包括电路，被配置为：使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码，将所述编码块的仿射运动信息存储到所述HMVP缓冲器，以及为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

本公开的各方面还提供了一种非易失性计算机可读介质，用于存储指令，当所述指令由用于视频解码的计算机执行时，使得所述计算机执行所述视频编解码的方法。

附图说明

根据以下详细描述和附图，所公开的主题的其他特征、性质和各种优点将进一步明确，其中：

图1示出了一个示例中的当前块及其周围的空间合并候选的示意图；

图2示出了根据一实施例的通信系统(200)的简化框图的示意图；

图3示出了根据另一实施例的通信系统(300)的简化框图的示意图；

图4示出了根据一实施例的解码器的简化框图的示意图；

图5示出了根据一实施例的编码器的简化框图的示意图；

图6示出了根据另一实施例的编码器的框图；

图7示出了根据另一实施例的解码器的框图；

图8示出了示例性合并模式候选位置；

图9示出了合并候选列表创建的示例方案；

图10示出了在与当前块相邻的扩展区域上搜索合并候选的示例；

图11示出了根据本公开实施例的具有3个运动矢量的仿射运动模型的表示；

图12示出了使用当前块的三个控制点CP0、CP1和CP2处的运动矢量确定参考块的示例；

图13示出了根据本公开实施例的具有2个运动矢量的简化仿射运动模型的表示；

图14示出了使用当前块的两个控制点CP0和CP1处的运动矢量MV0和MV1确定参考块的示例；

图15示出了提供仿射高级运动矢量预测(AMVP)候选列表创建中使用的控制点运动矢量(CPMV)预测值的相邻块的示例；

图16示出了在基于模型的仿射合并模式下用于合并候选列表创建的候选块的示例；

图17A-17B示出了在基于控制点的仿射合并模式下用于仿射合并候选列表创建的空间和时间候选位置的示例；

图18示出了根据本公开实施例的基于仿射历史的运动矢量预测(HMVP)缓冲器的示例；

图19示出了根据本公开实施例的视频编解码过程；

图20示出了根据实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

图2示出了根据本公开实施例的通信系统(200)的简化框图。通信系统(200)包括多个终端装置，所述终端装置可通过例如网络(250)彼此通信。举例来说，通信系统(200)包括通过网络(250)互连的第一对终端装置(210)和终端装置(220)。在图2的实施例中，第一对终端装置(210)和终端装置(220)执行单向数据传输。举例来说，终端装置(210)可对视频数据(例如由终端装置(210)采集的视频图片流)进行编码以通过网络(250)传输到另一终端装置(220)。已编码的视频数据以一个或多个已编码视频码流形式传输。终端装置(220)可从网络(250)接收已编码视频数据，对已编码视频数据进行解码以恢复视频数据，并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等应用中是较常见的。

在另一实施例中，通信系统(200)包括执行已编码视频数据的双向传输的第二对终端装置(230)和(240)，所述双向传输可例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输，在一个示例中，终端装置(230)和(240)中的每个终端装置可对视频数据(例如由终端装置采集的视频图片流)进行编码，以通过网络(250)传输到终端装置(230)和(240)中的另一终端装置。终端装置(230)和(240)中的每个终端装置还可接收由终端装置(230)和(240)中的另一终端装置传输的已编码视频数据，且可对所述已编码视频数据进行解码以恢复视频数据，且可根据恢复的视频数据在可访问的显示装置上显示视频图片。

在图2的实施例中，终端装置(210)、(220)、(230)和(240)可为服务器、个人计算机和智能电话，但本公开的原理可不限于此。本公开的实施例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(250)表示在终端装置(210)、(220)、(230)和(240)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(250)可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。该网络可包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本公开的目的，除非在下文中有所解释，否则网络(250)的架构和拓扑对于本公开的操作来说可能是无关紧要的。

作为用于所公开主题的应用的实施例，图3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。所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用，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等。

流式传输系统可包括采集子系统(313)，所述采集子系统可包括数码相机等视频源(301)，所述视频源创建未压缩的视频图片流(302)。在实施例中，视频图片流(302)包括由数码相机拍摄的样本。相较于已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流)，视频图片流(302)被描绘为粗线以强调高数据量的视频图片流，视频图片流(302)可由电子装置(320)处理，所述电子装置(320)包括耦接到视频源(301)的视频编码器(303)。视频编码器(303)可包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。相较于视频图片流(302)，已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流(304))被描绘为细线以强调较低数据量的已编码的视频数据(304)(或已编码的视频码流(304))，其可存储在流式传输服务器(305)上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端子系统，例如图3中的客户端子系统(306)和客户端子系统(308)，可访问流式传输服务器(305)以检索已编码的视频数据(304)的副本(307)和副本(309)。客户端子系统(306)可包括例如电子装置(330)中的视频解码器(310)。视频解码器(310)对已编码的视频数据的传入副本(307)进行解码，且产生可在显示器(312)(例如显示屏)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频图片流(311)。在一些流式传输系统中，可根据某些视频编码/压缩标准对已编码的视频数据(304)、视频数据(307)和视频数据(309)(例如视频码流)进行编码。该些标准的实施例包括ITU-T H.265。在实施例中，正在开发的视频编解码标准非正式地称为通用视频编解码(Versatile Video Coding，VVC)，所公开的主题可用于VVC标准的上下文中。

应注意，电子装置(320)和电子装置(330)可包括其它组件(未示出)。举例来说，电子装置(320)可包括视频解码器(未示出)，且电子装置(330)还可包括视频编码器(未示出)。

图4示出了根据本公开实施例的视频解码器(410)的框图。视频解码器(410)可设置在电子装置(430)中。电子装置(430)可包括接收器(431)(例如接收电路)。视频解码器(410)可用于代替图3实施例中的视频解码器(310)。

接收器(431)可接收将由视频解码器(410)解码的一个或多个已编码视频序列；在同一实施例或另一实施例中，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它已编码视频序列。可从信道(401)接收已编码视频序列，所述信道可以是通向存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器(431)可接收已编码的视频数据以及其它数据，例如，可转发到它们各自的使用实体(未标示)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(431)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动，缓冲存储器(415)可耦接在接收器(431)与熵解码器/解析器(420)(此后称为“解析器(420)”)之间。在某些应用中，缓冲存储器(415)是视频解码器(410)的一部分。在其它情况下，所述缓冲存储器(415)可设置在视频解码器(410)外部(未标示)。而在其它情况下，视频解码器(410)的外部设置缓冲存储器(未标示)以例如防止网络抖动，且在视频解码器(410)的内部可配置另一缓冲存储器(415)以例如处理播出定时。而当接收器(431)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，也可能不需要配置缓冲存储器(415)，或可以将所述缓冲存储器做得较小。当然，为了在互联网等业务分组网络上使用，也可能需要缓冲存储器(415)，所述缓冲存储器可相对较大且可具有自适应性大小，且可至少部分地实施于操作系统或视频解码器(410)外部的类似元件(未标示)中。

视频解码器(410)可包括解析器(420)以根据已编码视频序列重建符号(421)。这些符号的类别包括用于管理视频解码器(410)的操作的信息，以及用以控制显示装置(412)(例如，显示屏)等显示装置的潜在信息，所述显示装置不是电子装置(430)的组成部分，但可耦接到电子装置(430)，如图4中所示。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental Enhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(VideoUsability Information，VUI)的参数集片段(未标示)。解析器(420)可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根据视频编码技术或标准进行，且可遵循各种原理，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等。解析器(420)可基于对应于群组的至少一个参数，从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(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)等等。解析器(420)还可从已编码视频序列提取信息，例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等等。

解析器(420)可对从缓冲存储器(415)接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号(421)。

取决于已编码视频图片或一部分已编码视频图片(例如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素，符号(421)的重建可涉及多个不同单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(420)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了简洁起见，未描述解析器(420)与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。

除已经提及的功能块以外，视频解码器(410)可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施例中，这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而，出于描述所公开主题的目的，概念上细分成下文的功能单元是适当的。

第一单元是缩放器/逆变换单元(451)。缩放器/逆变换单元(451)从解析器(420)接收作为符号(421)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(451)可输出包括样本值的块，所述样本值可输入到聚合器(455)中。

在一些情况下，缩放器/逆变换单元(451)的输出样本可属于帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息，但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内图片预测单元(452)提供。在一些情况下，帧内图片预测单元(452)采用从当前图片缓冲器(458)提取的已重建信息生成大小和形状与正在重建的块相同的周围块。举例来说，当前图片缓冲器(458)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(455)基于每个样本，将帧内预测单元(452)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(451)提供的输出样本信息中。

在其它情况下，缩放器/逆变换单元(451)的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下，运动补偿预测单元(453)可访问参考图片存储器(457)以提取用于预测的样本。在根据符号(421)对提取的样本进行运动补偿之后，这些样本可由聚合器(455)添加到缩放器/逆变换单元(451)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(453)从参考图片存储器(457)内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制，且所述运动矢量以所述符号(421)的形式而供运动补偿预测单元(453)使用，所述符号(421)例如是包括X、Y和参考图片分量。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时，从参考图片存储器(457)提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。

聚合器(455)的输出样本可在环路滤波器单元(456)中被各种环路滤波技术采用。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术，所述环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频序列(也称作已编码视频码流)中的参数，且所述参数作为来自解析器(420)的符号(421)可用于环路滤波器单元(456)。然而，在其他实施例中，视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息，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(456)的输出可以是样本流，所述样本流可输出到显示装置(412)以及存储在参考图片存储器(457)，以用于后续的帧间图片预测。

一旦完全重建，某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。举例来说，一旦对应于当前图片的已编码图片被完全重建，且已编码图片(通过例如解析器(420))被识别为参考图片，则当前图片缓冲器(458)可变为参考图片存储器(457)的一部分，且可在开始重建后续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(410)可根据例如ITU-T H.265标准中的预定视频压缩技术执行解码操作。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的意义上，已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。具体地说，配置文件可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所述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处于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、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下，由层级设定的限制可通过假想参考解码器(Hypothetical ReferenceDecoder，HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。

在实施例中，接收器(431)可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。所述附加数据可以是已编码视频序列的一部分。所述附加数据可由视频解码器(410)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signal noise ratio，SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。

图5示出了根据本公开实施例的视频编码器(503)的框图。视频编码器(503)设置于电子装置(520)中。电子装置(520)包括传输器(540)(例如传输电路)。视频编码器(503)可用于代替图3实施例中的视频编码器(303)。

视频编码器(503)可从视频源(501)(并非图5实施例中的电子装置(520)的一部分)接收视频样本，所述视频源可采集将由视频编码器(503)编码的视频图像。在另一实施例中，视频源(501)是电子装置(520)的一部分。

视频源(501)可提供将由视频编码器(503)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列，所述数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如：8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务系统中，视频源(501)可以是存储先前已准备的视频的存储装置。在视频会议系统中，视频源(501)可以是采集本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片，当按顺序观看时，这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列，其中取决于所用的取样结构、色彩空间等，每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。

根据实施例，视频编码器(503)可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下，将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(543)。施行适当的编码速度是控制器(550)的一个功能。在一些实施例中，控制器(550)控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦接到这些单元。为了简洁起见，图中未标示耦接。由控制器(550)设置的参数可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值等)、图片大小、图片群组(group of pictures，GOP)布局，最大运动矢量搜索范围等。控制器(550)可用于具有其它合适的功能，这些功能涉及针对某一系统设计优化的视频编码器(503)。

在一些实施例中，视频编码器(503)在编码环路中进行操作。作为简单的描述，在实施例中，编码环路可包括源编码器(530)(例如，负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号，例如符号流)和嵌入于视频编码器(503)中的(本地)解码器(533)。解码器(533)以类似于(远程)解码器创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在公开的主题中所考虑的视频压缩技术中，符号与已编码视频码流之间的任何压缩是无损的)。将重建的样本流(样本数据)输入到参考图片存储器(534)。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果，因此参考图片存储器(534)中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按比特位精确对应的。换句话说，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)也用于一些相关技术。

“本地”解码器(533)的操作可与例如已在上文结合图4详细描述视频解码器(410)的“远程”解码器相同。然而，另外简要参考图4，当符号可用且熵编码器(545)和解析器(420)能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，包括缓冲存储器(415)和解析器(420)在内的视频解码器(410)的熵解码部分，可能无法完全在本地解码器(533)中实施。

此时可以观察到，除存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术，也必定以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。出于此原因，所公开的主题侧重于解码器操作。可简化编码器技术的描述，因为编码器技术与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域中需要更详细的描述，并且在下文提供。

在操作期间，在一些实施例中，源编码器(530)可执行运动补偿预测编码。参考来自视频序列中被指定为“参考图片”的一个或多个先前已编码图片，所述运动补偿预测编码对输入图片进行预测性编码。以此方式，编码引擎(532)对输入图片的像素块与参考图片的像素块之间的差异进行编码，所述参考图片可被选作所述输入图片的预测参考。

本地视频解码器(533)可基于源编码器(530)创建的符号，对可指定为参考图片的已编码视频数据进行解码。编码引擎(532)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图5中未示)处被解码时，重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(533)复制解码过程，所述解码过程可由视频解码器对参考图片执行，且可使重建的参考图片存储在参考图片高速缓存(534)中。以此方式，视频编码器(503)可在本地存储重建的参考图片的副本，所述副本与将由远端视频解码器获得的重建参考图片具有共同内容(不存在传输误差)。

预测器(535)可针对编码引擎(532)执行预测搜索。即，对于将要编码的新图片，预测器(535)可在参考图片存储器(534)中搜索可作为所述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(535)可基于样本块逐像素块操作，以找到合适的预测参考。在一些情况下，根据预测器(535)获得的搜索结果，可确定输入图片可具有从参考图片存储器(534)中存储的多个参考图片取得的预测参考。

控制器(550)可管理源编码器(530)的编码操作，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。

可在熵编码器(545)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(545)根据诸如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩，从而将所述符号转换成已编码视频序列。

传输器(540)可缓冲由熵编码器(545)创建的已编码视频序列，从而为通过通信信道(560)进行传输做准备，所述通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(540)可将来自视频编码器(503)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并，所述其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。

控制器(550)可管理视频编码器(503)的操作。在编码期间，控制器(550)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型，但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可将图片分配为以下任一种图片类型：

帧内图片(I图片)，其可以是不将序列中的任何其它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。所属领域的技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。

预测性图片(P图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述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)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述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，多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。

源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如，4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码，根据应用于块的相应图片的编码分配来确定所述其它块。举例来说，I图片的块可进行非预测编码，或所述块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。

视频编码器(503)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中，视频编码器(503)可执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此，已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。

在实施例中，传输器(540)可在传输已编码的视频时传输附加数据。源编码器(530)可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、补充增强信息(SEI)消息、视觉可用性信息(VUI)参数集片段等。

采集到的视频可作为呈时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(常常简化为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性，而帧间图片预测则利用图片之间的(时间或其它)相关性。在实施例中，将正在编码/解码的特定图片分割成块，正在编码/解码的特定图片被称作当前图片。在当前图片中的块类似于视频中先前已编码且仍被缓冲的参考图片中的参考块时，可通过称作运动矢量的矢量对当前图片中的块进行编码。所述运动矢量指向参考图片中的参考块，且在使用多个参考图片的情况下，所述运动矢量可具有识别参考图片的第三维度。

在一些实施例中，双向预测技术可用于帧间图片预测中。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(但按显示次序可能分别是过去和将来)第一参考图片和第二参考图片。可通过指向第一参考图片中的第一参考块的第一运动矢量和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。具体来说，可通过第一参考块和第二参考块的组合来预测所述块。

此外，合并模式技术可用于帧间图片预测中以改善编码效率。

根据本公开的一些实施例，帧间图片预测和帧内图片预测等预测的执行以块为单位。举例来说，根据HEVC标准，将视频图片序列中的图片分割成编码树单元(coding treeunit，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(coding tree block，CTB)，所述三个编码树块是一个亮度CTB和两个色度CTB。更进一步的，还可将每个CTU以四叉树拆分为一个或多个编码单元(coding unit，CU)。举例来说，可将64×64像素的CTU拆分为一个64×64像素的CU，或4个32×32像素的CU，或16个16×16像素的CU。在实施例中，分析每个CU以确定用于CU的预测类型，例如帧间预测类型或帧内预测类型。此外，取决于时间和/或空间可预测性，将CU拆分为一个或多个预测单元(prediction unit，PU)。通常，每个PU包括亮度预测块(predictionblock，PB)和两个色度PB。在实施例中，编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。以亮度预测块作为预测块为例，预测块包括像素值(例如，亮度值)的矩阵，例如8×8像素、16×16像素、8×16像素、16×8像素等等。

图6示出了根据本公开另一实施例的视频编码器(603)的示意图。视频编码器(603)用于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)，且将所述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。在本实施例中，视频编码器(603)用于代替图3实施例中的视频编码器(303)。

在HEVC实施例中，视频编码器(603)接收用于处理块的样本值的矩阵，所述处理块为例如8×8样本的预测块等。视频编码器(603)使用例如率失真(rate-distortion)优化来确定是否使用帧内模式、帧间模式或双向预测模式来编码所述处理块。当在帧内模式中编码处理块时，视频编码器(603)可使用帧内预测技术以将处理块编码到已编码图片中；且当在帧间模式或双向预测模式中编码处理块时，视频编码器(603)可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，在不借助预测值外部的已编码运动矢量分量的情况下，从一个或多个运动矢量预测值导出运动矢量。在某些其它视频编码技术中，可存在适用于主题块的运动矢量分量。在实施例中，视频编码器(603)包括其它组件，例如用于确定处理块模式的模式决策模块(未示出)。

在图6的实施例中，视频编码器(603)包括如图6所示的耦接到一起的帧间编码器(630)、帧内编码器(622)、残差计算器(623)、开关(626)、残差编码器(624)、通用控制器(621)和熵编码器(625)。

帧间编码器(630)用于接收当前块(例如处理块)的样本、比较所述块与参考图片中的一个或多个参考块(例如先前图片和后来图片中的块)、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)。在一些实施例中，参考图片是基于已编码的视频信息解码的已解码参考图片。

帧内编码器(622)用于接收当前块(例如处理块)的样本、在一些情况下比较所述块与同一图片中已编码的块、在变换之后生成量化系数、以及在一些情况下还(例如根据一个或多个帧内编码技术的帧内预测方向信息)生成帧内预测信息。在实施例中，帧内编码器(622)还基于帧内预测信息和同一图片中的参考块计算帧内预测结果(例如已预测块)。

通用控制器(621)用于确定通用控制数据，且基于所述通用控制数据控制视频编码器(603)的其它组件。在实施例中，通用控制器(621)确定块的模式，且基于所述模式将控制信号提供到开关(626)。举例来说，当所述模式是帧内模式时，通用控制器(621)控制开关(626)以选择供残差计算器(623)使用的帧内模式结果，且控制熵编码器(625)以选择帧内预测信息且将所述帧内预测信息添加在码流中；以及当所述模式是帧间模式时，通用控制器(621)控制开关(626)以选择供残差计算器(623)使用的帧间预测结果，且控制熵编码器(625)以选择帧间预测信息且将所述帧间预测信息添加在码流中。

残差计算器(623)用于计算所接收的块与选自帧内编码器(622)或帧间编码器(630)的预测结果之间的差(残差数据)。残差编码器(624)用于基于残差数据操作，以对残差数据进行编码以生成变换系数。在实施例中，残差编码器(624)用于将残差数据从时域转换到频域，且生成变换系数。变换系数接着经由量化处理以获得量化的变换系数。在各种实施例中，视频编码器(603)还包括残差解码器(628)。残差解码器(628)用于执行逆变换，且生成已解码残差数据。已解码残差数据可适当地由帧内编码器(622)和帧间编码器(630)使用。举例来说，帧间编码器(630)可基于已解码残差数据和帧间预测信息生成已解码块，且帧内编码器(622)可基于已解码残差数据和帧内预测信息生成已解码块。适当处理已解码块以生成已解码图片，且在一些实施例中，所述已解码图片可在存储器电路(未示出)中缓冲并用作参考图片。

熵编码器(625)用于将码流格式化以产生已编码的块。熵编码器(625)根据HEVC标准等合适标准产生各种信息。在实施例中，熵编码器(625)用于获得通用控制数据、所选预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息和码流中的其它合适的信息。应注意，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中对块进行编码时，不存在残差信息。

图7示出了根据本公开另一实施例的视频解码器(710)的示意图。视频解码器(710)用于接收作为已编码视频序列的一部分的已编码图像，且对所述已编码图像进行解码以生成重建的图片。在实施例中，视频解码器(710)用于代替图3实施例中的视频解码器(310)。

在图7实施例中，视频解码器(710)包括如图7中所示耦接到一起的熵解码器(771)、帧间解码器(780)、残差解码器(773)、重建模块(774)和帧内解码器(772)。

熵解码器(771)可用于根据已编码图片来重建某些符号，这些符号表示构成所述已编码图片的语法元素。此类符号可包括例如用于对所述块进行编码的模式(例如帧内模式、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)、可分别识别供帧内解码器(772)或帧间解码器(780)用以进行预测的某些样本或元数据的预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、呈例如量化的变换系数形式的残差信息等等。在实施例中，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到帧间解码器(780)；以及当预测类型是帧内预测类型时，将帧内预测信息提供到帧内解码器(772)。残差信息可经由逆量化并提供到残差解码器(773)。

帧间解码器(780)用于接收帧间预测信息，且基于所述帧间预测信息生成帧间预测结果。

帧内解码器(772)用于接收帧内预测信息，且基于所述帧内预测信息生成预测结果。

残差解码器(773)用于执行逆量化以提取解量化的变换系数，且处理所述解量化的变换系数，以将残差从频域转换到空间域。残差解码器(773)还可能需要某些控制信息(用以获得量化器参数QP)，且所述信息可由熵解码器(771)提供(未标示数据路径，因为这仅仅是低量控制信息)。

重建模块(774)用于在空间域中组合由残差解码器(773)输出的残差与预测结果(可由帧间预测模块或帧内预测模块输出)以形成重建的块，所述重建的块可以是重建的图片的一部分，所述重建的图片继而可以是重建的视频的一部分。应注意，可执行解块操作等其它合适的操作来改善视觉质量。

应注意，可使用任何合适的技术来实施视频编码器(303)、视频编码器(503)和视频编码器(603)以及视频解码器(310)、视频解码器(410)和视频解码器(710)。在实施例中，可使用一个或多个集成电路来实施视频编码器(303)、视频编码器(503)和视频编码器(603)以及视频解码器(310)、视频解码器(410)和视频解码器(710)。在另一实施例中，可使用执行软件指令的一个或多个处理器来实施视频编码器(303)、视频编码器(503)和视频编码器(603)以及视频解码器(310)、视频解码器(410)和视频解码器(710)。

I.相关的运动信息编解码技术

I.1HEVC中的合并模式

例如，可以使用基于树结构的分区方案将图片划分为块。然后，可以使用诸如帧内预测模式、帧间预测模式、合并模式、跳过模式等不同的处理模式来处理所得到的块。当以合并模式处理当前处理的块(称为当前块)时，可以从当前块的空间或时间邻域中选择相邻块。通过共享来自所选相邻块的同一组运动数据，可以将当前块与所选相邻块合并。该合并模式操作可以在一组相邻块上执行，使得相邻块的区域可以合并在一起并共享同一组运动数据。在从编码器到解码器的传输期间，对于当前块，仅可传输指示所选相邻块的运动数据的索引，而不是传输整组运动数据。这样，可以减少用于传输运动信息的数据量(比特)，并且可以提高编解码效率。

在以上示例中，可以从相对于当前块预定义的一组候选位置中选择提供运动数据的相邻块。例如，候选位置可以包括空间候选位置和时间候选位置。每个空间候选位置和与当前块相邻的空间相邻块相关联。每个时间候选位置与位于先前已编码图片中的时间相邻块相关联。与候选位置重叠的相邻块(称为候选块)是当前块的空间相邻块和当前块的时间相邻块的子集。这样，可以对候选块进行评估，以选择要合并的块而不是整个相邻块集合。

图8示出了示例性合并模式候选位置，例如，如HEVC中所定义的。当前块(810)将以合并模式进行处理。为合并模式处理定义一组候选位置{A，B，C，D，E，T0，T1}。具体地，候选位置{A，B，C，D，E}是空间候选位置，其表示与当前块(810)在同一图片中的候选块的位置。相反，候选位置{T0，T1}是时间候选位置，其表示在先前已编码图片中的候选块的位置。如图所示，候选位置T1可以位于当前块(810)的中心附近。

在图8中，每个候选位置由例如大小为4x4个样本的样本块表示。对应于候选位置的这种块的大小可以等于或小于为基于树的分区方案定义的、用于生成当前块(810)的预测块(PB)(例如，4x4个样本)的最小允许大小。在这样的配置下，对应于候选位置的块可以始终被覆盖在单个相邻PB内。在可选的示例中，可以使用样本位置(例如，块A内的右下样本或块D内的右上样本)来表示候选位置。

在一个示例中，基于图8中定义的候选位置{A，B，C，D，E，T0，T1}，可以执行合并模式过程，以从候选位置{A，B，C，D，E，T0，T1}中选择合并候选。在合并模式过程中，可以执行候选列表创建过程，以创建候选列表。候选列表可以具有预定义的最大数量的合并候选Cm。候选列表中的每个合并候选都可以包括一组可用于运动补偿预测的运动数据。

合并候选可以按照一定顺序在候选列表中列出。例如，取决于如何导出合并候选，不同的合并候选可以具有不同的被选择概率。具有较高被选择概率的合并候选位于具有较低被选择概率的合并候选的前面。基于这样的顺序，每个合并候选都与索引(称为合并索引)相关联。在一个实施例中，具有较高被选择概率的合并候选将具有较小的索引值，这意味着编解码相应的索引所需的比特较少。

在一个示例中，运动数据可以包括一个或两个运动矢量的水平和垂直运动矢量位移值、与该一个或两个运动矢量相关联的一个或两个参考图片索引、以及可选地每个索引相关联的参考图片列表的标识。

在一个示例中，根据预定义的顺序，从空间候选位置{A，B，C，D，E}导出第一数量的合并候选C1，并且从时间候选位置{T0，T1}导出第二数量的合并候选C2＝Cm-C1。用于表示候选位置的数字A、B、C、D、E、T0、T1也可以用来指代合并候选。例如，从候选位置A获得的合并候选被称为合并候选A。

在某些情况下，候选位置处的合并候选可能是不可用的。例如，可以在包括当前块(810)的切片或图块之外，或者不在与当前块(810)相同的编码树块(CTB)行中，对候选位置处的候选块进行帧内预测。在某些情况下，候选位置处的合并候选可能是多余的。例如，当前块(810)的一个相邻块可能与两个候选位置重叠。多余的合并候选可以从候选列表中移除。当候选列表中的可用合并候选的总数量小于合并候选C的最大数量时，可以生成附加合并候选(例如，根据预先配置的规则)，以填充候选列表，使得候选列表可以保持固定长度。例如，附加合并候选可以包括组合的双向预测候选和零运动矢量候选。

在创建候选列表之后，在编码器处，可以执行评估过程，以从候选列表中选择合并候选。例如，可以计算对应于每个合并候选的率失真(RD)性能，并且可以选择具有最佳RD性能的合并候选。因此，可以为当前块(810)确定与所选合并候选相关联的合并索引，并将其发信号通知给解码器。

在解码器处，可以接收当前块(810)的合并索引。如上所述，可以执行类似的候选列表创建过程，以生成与编码器侧生成的候选列表相同的候选列表。在一些示例中，在创建候选列表之后，可以基于接收到的合并索引从候选列表中选择合并候选，而无需执行任何评估。所选合并候选的运动数据可用于当前块(810)的后续运动补偿预测。

HEVC中还引入了跳过模式。例如，在跳过模式中，可以使用如上所述的合并模式对当前块进行预测，以确定一组运动数据，但是，不生成残差，并且不传输变换系数。跳过标志可以与当前块相关联。可以将跳过标志和指示当前块的相关运动信息的合并索引发信号通知给视频解码器。例如，可以在图片间预测切片中的编码单元(CU)的开头发信号通知跳过标志，其意味着以下内容：CU仅包含一个PU(2Nx2N)；合并模式用于导出运动数据；以及比特流中不存在残差数据。在解码器侧，基于跳过标志，可以根据合并索引确定预测块，以对相应的当前块进行解码而无需添加残差信号。因此，本文所公开的采用合并模式的视频编解码的各种方法可以结合跳过模式来使用。

I.2通用视频编解码中的合并模式

通用视频编解码(VVC)是联合视频探索小组(JVET)正在开发的视频编解码标准。在VVC中，引入了子CU模式和子CU合并候选。子CU模式包括可选时间运动矢量预测(ATMVP)模式和空间-时间运动矢量预测(STMVP)模式。可以启用子CU模式以获得附加合并候选。没有使用额外的语法元素来发信号通知子CU模式。可以导出两个附加子CU合并候选(ATMVP候选和STMVP候选)，并将其添加到每个CU的合并候选列表中，以分别表示ATMVP模式和STMVP模式。与HEVC的候选列表相比，如果序列参数集指示启用ATMVP和STMVP，则最多使用七个合并候选。子CU合并候选也可以被称为基于子块的候选。ATMVP候选还可以被称为基于子块的ATMVP候选或基于子块的TMVP候选。STMVP候选也可以被称为基于子块的STMVP候选。

附加合并候选(ATMVP和STMVP)的编码逻辑类似于HEVC中的合并候选的编码逻辑。例如，对于P切片或B切片中的每个CU，需要对两个附加子CU合并候选进行两次以上基于速率失真性能的检查。在一个示例中，根据以下顺序将合并候选插入或添加到候选列表：空间合并候选(例如，候选A、B、C和D)、子CU合并候选(例如，候选ATMVP和STMVP)、候选E(当列表中的合并候选小于6时)、时间合并候选(TMVP)、组合的双向预测候选和零运动矢量候选。在一个示例中，给定候选列表的长度(例如，7)，当具有基于上述顺序的较高优先级的可用合并候选不能完全填充候选列表时，可以使用具有较低优先级的合并候选来填充候选列表。

I.3.基于来自不直接与当前块相邻的先前已编码块的候选运动矢量创建合并候选列表

图9示出了用于合并候选列表创建的示例性运动矢量。创建方案以8x 8样本块的步长从先前已编码块中搜索候选运动矢量。该方案将最近的空间邻域，即紧邻的顶行、左列和右上角，定义为类别1。外部区域(距当前块边界最多三个8x8块)和先前已编码图片中同一位置处的块被分类为类别2。将从不同参考图片预测的或帧内编码的相邻块从列表中修剪掉(pruned)。然后，为其余参考块分别分配权重。权重与到当前块的距离有关。

I.4.具有来自扩展区域的合并候选的合并模式

图10示出了与当前块(1001)相邻的示例性扩展区域。在与当前块(1001)相邻的扩展区域上对合并候选执行搜索方法。该搜索方法可以是JVET和HEVC指定的方法的扩展。如图所示，相对于当前块(1001)的左上角样本(0，0)，例如使用三对坐标(-Offset_x，-Offset_y)、(Edge1_x，Edge1_y)和(Edge2_x，Edge2_y)来定义与当前块(1001)相邻的搜索区域(1002)。搜索区域(1002)可以紧邻当前块(1002)。使用网格图案(1003)将搜索区域(1002)划分为参考块。所得的参考块可以具有正方形或矩形的形状。

在HEVC或JEM 7中，可以在如图10所示的第一组参考块A0、B0、C0、D0和E0内的第一组候选位置A-E处搜索空间合并候选。可以引入额外的多组候选位置，以覆盖从当前块(1001)的紧邻邻域扩展的搜索区域(1002)。在额外的多组候选位置中，第二组候选位置可以在第二组参考块A1、B1、C1、D1和E1内，而第三组候选位置可以在第三组参考块A2、B2、C2、D2和E2内。

作为示例，如图10所示，候选位置A-E由大小为4x4个样本的小块表示。其它待搜索的参考块A0-E0、A1-E1和A2-E2中的候选位置也可以类似地由A(i，j)、B(i，j)、C(i，j)、D(i，j)和E(i，j)所指示的小块来表示，其中i和j是对应于小块内的样本的坐标。

基于以上定义的搜索区域1002和指定的参考块或候选位置，可以使用各种扫描(搜索)顺序来搜索合并候选。在一个示例中，扫描顺序可以是从最近的邻域到最远的邻域。例如，首先搜索参考块A0-E0，然后搜索参考块A1-E1，再搜索A2-E2。在一个示例中，扫描顺序可以与以上示例相反。另外，在不同示例中，每一组参考块A0-E0、A1-E1和A2-E2内的扫描顺序可以变化。例如，扫描顺序可以是A(i，j)、B(i，j)、C(i，j)、D(i，j)、E(i，j)，或A(i，j)、D(i，j)、B(i，j)、C(i，j)、E(i，j)，或其它顺序。

II.5运动信息差分编解码模式

在一些示例中，可以用预测编解码方法对当前块的运动信息进行编码。例如，不使用合并模式或跳过模式，而是可以使用MV预测值对图片间预测块的运动矢量进行差分编码。例如，类似于在本文所述的合并模式中创建合并候选列表，可以从一组MV预测值候选位置中选择一组MV预测值，以创建MV预测值候选列表。然后可以在候选列表上的多个MV预测值候选中选择MV预测值。MV预测值与实际运动矢量之间的差以及所选MV预测值候选的索引可以从编码器侧传输到解码器侧。在一些示例中，这种类型的运动矢量预测处理被称为运动信息差分编解码模式或运动信息预测编解码模式。在一些其它示例中，运动信息差分编解码模式被称为高级运动矢量预测(AMVP)模式。

在一些示例中，图8中定义的候选位置被用作MV预测值候选位置，以创建MV预测值候选列表。在一个示例中，根据图8中的五个空间候选中的可用性选择两个空间运动候选，以创建MV预测值候选列表。第一空间运动候选可以根据其可用性从一组左侧位置{A，D}中选择，而第二空间运动候选可以根据其可用性从一组上方位置{C，B，E}中选择，同时遵循这两组中指示的搜索顺序。如果不能从这两组位置中找到有效的运动矢量，则不会在MV预测值列表中填充任何候选。可以执行修剪操作以从列表中移除多余候选。当可用空间MV预测值的数量不等于2(或小于2)时，将根据可用性及该组位置{T0，T1}中所指示的搜索顺序来考虑该组位置{T0，T1}处的时间运动候选。最后，重复地包括零运动矢量，直到MV预测值候选的数量等于2。

图8中的当前块和相邻块可以是单向或双向块，并且因此可以与一个或两个参考图片列表(L0和L1)相关联。当当前块是具有两个相关联的MV的双向块时，可以对每个MV执行两次上述的MV预测值候选列表创建过程。

当前块和候选块的MV可以与不同的参考图片列表(L0或L1)或不同的参考图片(不同的参考图片索引)相关联。当相邻候选块的参考图片索引不等于当前块的参考图片索引时，使用各个运动矢量的缩放版本。例如，根据相邻块和当前块的索引所指示的当前图片与参考图片之间的时间距离来缩放各个相邻MV。

在一些示例中，除了将来自当前块的空间或时间相邻块的运动信息用作运动信息预测值之外，基于子块的运动候选(如本公开的第I.2节中所述的)也可以用作运动信息差分编解码模式中的运动信息预测值。当在运动信息差分编解码模式中使用时，这种基于子块的运动候选可以被称为基于子块的运动预测值。

I.6.基于仿射运动模型的运动补偿和仿射运动信息预测的示例

在HEVC中，采用块匹配算法，以便在参考图片中找到最佳匹配块。最佳匹配块相对于当前块移位一个运动矢量，并且被用作当前块的预测。可以基于最佳匹配块执行运动补偿。块匹配算法通常基于平移运动模型，并假定当前块内的样本的运动是均匀的。这种基于平移运动模型的算法不能有效地表征移动对象的一些复杂运动，例如旋转、缩放和其它变形。

相反，对于对应于以仿射运动移动的对象的当前块，基于仿射运动模型的预测可以有效地确定当前块内的样本的运动信息，从而可以找到更好的预测块。例如，在仿射编码或所述的编码块中，样本的不同部分可以具有不同的运动矢量。在仿射编码或所述的块中具有运动矢量的基本单元被称为子块。子块的大小可以小至1个样本，也可以与当前块的大小一样大。

当确定仿射运动模型时，可以基于仿射运动模型为当前块中的每个样本导出关于目标参考图片的运动矢量。然而，为了降低实现复杂度，在一些示例中，仿射运动补偿是在子块的基础上而不是在样本的基础上执行的。例如，可以使用针对每个子块的仿射运动模型来导出运动矢量。对于同一子块中的样本，运动矢量是相同的。每个子块内的特定位置，例如各个子块的左上角或中心点，被用作表示位置，以导出相应的运动矢量。在一个示例中，子块具有4x4个样本的大小。

I.6.1.具有六个仿射运动参数(AMP)的仿射运动模型

通常，用于导出块的运动信息的仿射运动模型可以使用6个AMP来表示和定义。基于6-AMP的仿射运动模型也可以由块的不同位置处的3个运动矢量来表示。

当仿射运动模型由6个AMP定义时，可以使用这6个AMP导出当前块中的样本的运动矢量。例如，可以将二维(2D)仿射变换描述为

其中，(x，y)和(x'，y')分别是当前图片和参考图片中的一对对应位置，并且a、b、c、d、e和f是6个AMP。令(Vx，Vy)＝(x-x'，y-y')为当前图片中位置(x，y)处的运动矢量。然后，该运动矢量可以根据下式确定

如所示出的，位置(x，y)处的运动矢量(Vx，Vy)可以根据6个AMP确定。由于6个AMP可以定义相应的仿射运动模型，因此这6个AMP可用来指代仿射运动模型。

图11示出了根据本公开实施例的具有3个运动矢量的仿射运动模型的表示。如图所示，当前块(1100)具有SxS个样本的大小。在当前块(1100)的三个角处的三个运动矢量MV0、MV1和MV2用于表示仿射运动模型。具体地，该三个运动矢量MV0、MV1和MV2对应于当前块内坐标为(0，0)、(S-1，0)和(0，S-1)的三个样本。这三个样本的位置被称为控制点(CP)。三个相应的运动矢量可以被称为控制点运动矢量(CPMV)。

图12示出了使用当前块(1201)的三个控制点CP0、CP1和CP2处的运动矢量确定参考块(1202)的示例。如图所示，在仿射变换之后，矩形块变为平行四边形。

当仿射模型由当前块的三个CPMV定义时，可使用这三个CPMV导出当前块中的样本(x，y)的运动矢量MV(x，y)。例如，参考图11，该运动矢量MV(x，y)可以根据下式确定

其中

如所示出的，样本(x，y)的运动矢量MV(x，y)是CPMV(MV0、MV1和MV2)的线性组合。因此，三个角的运动控制块(1100)中所有样本的运动。因此，CPMV可用来指代或表示相应的仿射运动模型。

I.6.2.具有四个AMP的仿射运动模型

在另一示例中，用4个AMP定义仿射运动模型的简化版本。在简化的仿射运动模型中，假设在仿射变换之后块的形状不改变。因此，矩形块将保持矩形，并且宽高比在变换之后不会改变。简化的仿射运动模型可以用两个控制点处的一对运动矢量表示。

图13示出了根据本公开实施例的具有2个运动矢量的简化仿射运动模型的表示。如图所示，当前块1300的控制点CP0和CP1处的运动矢量MV0和MV1可用于表示当前块1300的简化仿射运动模型。

图14示出了使用当前块(1401)的两个控制点CP0和CP1处的运动矢量MV0和MV1确定参考块(1402)的示例。如图所示，在仿射变换之后，矩形块保持其形状。

当当前块的简化仿射运动模型由4个AMP定义时，可以使用这4个AMP导出当前块中样本的运动矢量。例如，使用4参数仿射运动模型的二维(2D)仿射变换可以描述为

其中，其中(x，y)和(x'，y')分别是当前图片和参考图片中的一对对应位置，并且ρ、θ、c和f是4个AMP。具体地，ρ是用于缩放的缩放因子，θ是用于旋转的角度因子，(c，f)是用于描述平移运动的运动矢量。

对于当前块中的每个任意位置(x，y)，可以使用表达式(4)基于参考图片中的对应的像素对应关系(x'，y')来确定指向该参考图片的相应运动矢量。当前图片中位置(x，y)处的运动矢量MV可以为MV＝(x-x'，y-y')。通过将整个当前块划分为小单元阵列来执行仿射补偿。单元内的像素共享相同的运动矢量。每个单元的表示位置通过该单元中的所选位置(例如左上像素、单元中心等)来确定。用于仿射补偿的小单元的大小可以是1个像素、4x4个样本、MxN个样本等。

参考图13的示例，当简化仿射模型由当前块的两个CPMV定义时，可以根据如下等式使用两个CPMV(MV0和MV1)导出当前块(1300)中的样本(x，y)的运动矢量(v_x，v_y)，

其中(v_0x，v_0y)是左上角控制点CP0的运动矢量MV0，(v_1x，v_1y)是右上角控制点CP1的运动矢量MV1。

I.6.3.仿射高级运动矢量预测(AMVP)模式

类似于HEVC中的高级运动矢量预测(AMVP)模式，在仿射AMVP模式中，可以创建仿射运动信息预测值(或仿射预测值)候选列表，以预测当前块的仿射运动信息。待预测的仿射运动信息可以是AMP(例如，用于定义仿射运动模型的表达式(1)或(4)中的6或4个参数)，或不同示例中的CPMV。

在一个示例中，要对CPMV进行预测。因为要预测的运动矢量不止一个，所以候选列表中的仿射运动预测值候选以分组方式组织，使得列表中的每个仿射预测值候选都包含用于所有控制点的一组运动矢量预测值。例如，当采用三个CPMV定义仿射运动模型时，候选列表可以包括：候选1＝{用于控制点A的预测值、用于控制点B的预测值、用于控制点C的预测值}；候选2＝{用于控制点A的预测值、用于控制点B的预测值、用于控制点C的预测值}，等等。用于不同候选中的相同控制点的预测值可以相同或不同。用于每个候选中的每个控制点的运动矢量预测值可以来自相邻块。当从上述列表中选择仿射运动候选时，所选仿射运动候选中的预测值运动矢量可以用于对当前块的CPMV进行预测编码。将与当前块的控制点对应的相邻块的一组运动矢量用作仿射运动候选，这样的仿射运动预测被称为基于控制点的仿射运动预测。

在基于候选列表进行预测之后，发信号通知一组实际运动信息与候选列表中的候选之间的AMP或CPMV的差。运动矢量预测值标志将用于指示从列表中选择了哪个候选。

在其它示例中，当创建仿射AMVP候选列表时，列表中的每个仿射运动预测值候选都可以包括表示仿射编码相邻块的仿射模型的CPMV。基于这样的仿射运动预测值候选，可以基于仿射编码相邻块的相应CPMV导出当前仿射编码块的一组CPMV。所导出的CPMV随后可用于对当前仿射编码块的仿射运动信息进行预测编码。将表示相邻块的仿射模型的一组CPMV用作仿射运动候选，这样的仿射运动预测被称为基于模型的仿射运动预测。

图15示出了在仿射AMVP候选列表创建中使用的CPMV预测值的示例。CPMV预测值来自相邻运动矢量。使用相邻块来创建具有运动矢量对{(V0，V1)|V0＝{V_B2，V_B3，V_A2}，V1＝{V_B1，V_B0}}的候选列表，以预测当前块(1500)的控制点CP0和CP1处的CPMV。如图所示，从块B2、B3或A2的运动矢量中选择V0。根据当前块的参考图片与提供运动矢量的各个相邻块之间的时间距离，对来自相邻块的运动矢量进行缩放。如果候选列表中的可用候选的数量小于2，则使用通过复制可用AMVP候选而构成的运动矢量对来填充该列表。当可用候选的数量大于2时，首先根据相邻运动矢量的一致性(一对候选中两个运动矢量的相似性)对候选进行排序，并且仅保留前两个候选。

RD成本检查用于确定选择哪个运动矢量对候选作为当前块(1500)的仿射预测值。在比特流中发信号通知指示所选候选在候选列表中的位置的索引。在应用仿射运动估计并且找到当前块的实际CMVP之后，在比特流中发信号通知实际CMVP和从仿射候选列表中选择的仿射预测值的差。

I.6.4.仿射合并模式

类似于HEVC中的合并模式，在仿射合并模式中，可以创建被称为仿射合并候选列表的仿射运动信息候选列表，以导出当前块的仿射运动信息。

从先前的仿射编码块导出当前块的仿射信息。在一种方法中，假设参考块和当前块在同一仿射对象中，使得当前块的控制点处的MV可以从参考块的模型导出。以与从参考块中的一个控制点到另一个控制点的MV相同的方式，对当前块的其它位置处的MV进行线性修改。该方法被称为合并模式中基于模型的仿射预测，其类似于上述的AMVP模式中基于模型的仿射预测。在基于模型的仿射预测中，对于合并模式和AMVP模式，候选列表中的仿射运动候选可以是相邻块的一组CPMV。

在另一种方法中，相邻块的运动矢量被直接用作当前块的控制点处的运动矢量。然后，使用来自控制点的信息生成块内(控制点除外)的样本的运动矢量。该方法被称为合并模式中基于控制点的仿射预测，其类似于上述的AMVP模式中基于控制点的仿射预测。在基于控制点的仿射预测中，对于合并模式和AMVP模式，候选列表中的仿射运动候选可以是一组运动矢量，其中每个运动矢量都对应于当前块的控制点，并且来自当前块的相邻块。

在这两种方法中，都会发信号通知指代合并候选列表中的所选合并候选的索引，但是，不会发信号通知当前块的MV的残差(差分)分量(这与使用MV的差分编解码的仿射AMVP不同)。假设这些分量为零。

I.6.4.1.基于模型的仿射合并模式

图16示出了在基于模型的仿射合并模式下用于合并候选列表创建的候选块的示例。例如，当以基于模型的仿射合并模式处理当前块(1600)时，以从有效的相邻重建候选块中选择的仿射模式编码的第一块被用于提供仿射运动信息候选。候选块的选择顺序是从左、上、右上、左下到左上，如图16所示，或者由以下顺序表示：{A1，B1，B0，A0，B2}。如果以仿射模式对相邻左块A1进行编码，则导出包含块A1的编码块(1601)的左上角、右上角和左下角的运动矢量CP1_A1、CP2_A1和CP3_A1。运动矢量CP1_A1、CP2_A1和CP3_A1形成编码块(1601)的仿射运动模型。因此，可以根据运动矢量CP1_A1、CP2_A1和CP3_A1计算当前块(1600)在控制点CP0、CP1和CP1处的CPMV。

例如，令(mv0x，mv0y)、(mv1x，mv1y)、(mv2x，mv2y)表示合并候选A1的控制点的运动矢量CP1_A1、CP2_A1和CP3_A1，并且令(V0x，V0y)、(V1x，V1y)和(V2x，V2y)表示当前块的控制点CP0、CP1和CP2的运动矢量。当前块的控制点的运动矢量可以导出为：

V0x＝mv0x+(mv2x–mv0x)*(CurrY-OrgY)/Horg+(mv1x–

mv0x)*(CurrX-OrgX)/Worg

V0y＝mv0y+(mv2y–mv0y)*(CurrY-OrgY)/Horg+(mv1y–

mv0y)*(CurrX-OrgX)/Worg

V1x＝(mv1x-mv0x)*Wcur/Worg+mv0x

V1y＝(mv1y-mv0y)*Wcur/Worg+mv0y

V2x＝(mv2x-mv0x)*Hcur/Horg+mv0x

V2y＝(mv2y-mv0y)*Hcur/Horg+mv0y

其中(CurrX，CurrY)是图片中当前块(1600)的亮度像素位置，(OrgX，OrgY)是合并候选块A1(1601)的亮度像素位置。Worg和Horg是候选块(1601)的宽度和高度。Wcur和Hcur是当前块(1600)的宽度和高度。

在一个示例中，在导出当前块的控制点CP1和CP2的MV之后，根据简化的仿射运动模型，生成当前块(1600)的运动矢量场(MVF)。为了识别当前块(1600)是否以仿射合并模式进行编码，当存在至少一个以仿射模式进行编码的相邻块时，在比特流中发信号通知仿射标志。

I.6.4.2.基于控制点的仿射合并模式

参考图17A-17B，描述了在基于控制点的仿射合并模式中仿射合并候选列表创建的示例。创建候选仿射运动模型列表以作为当前块(1700)的仿射合并候选列表。列表中的每个候选仿射运动模型由当前块(1700)的控制点CP1-CP4处的运动信息表示。从与每个控制点CP1-CP4对应的相邻块中选择控制点CP1-CP4处的运动信息。

图17A示出了用于为控制点CP1-CP3选择运动信息的空间候选位置。图17B示出了用于为控制点CP4选择运动信息的时间同位块(temporal co-located block)(1701)处的时间候选位置。可以按照以下优先级顺序确定每个控制点CP1-CP4的运动信息：

1)对于CP1，检查顺序为B2、A2和B3；

2)对于CP2，检查顺序为B0和B1；

3)对于CP3，检查顺序为A0和A1；

4)对于CP4，使用T_Rb。

控制点用于根据以下顺序创建合并候选列表：

仿射(CP2，CP3)；

仿射(CP1，CP3)；

仿射(CP1，CP2，CP3)；

仿射(CP1，CP2)；

仿射(CP2，CP4)；

仿射(CP3，CP4)；

仿射(CP1，CP4)；

双线性；

仿射(CP1，CP2，CP4)；

仿射(CP2，CP3，CP4)；

仿射(CP1，CP3，CP4)。

在一示例中，仅当每个候选模型中的所有选择的控制点的运动信息可用并且彼此不相同(考虑参考图片索引)时，才将相应的候选模型包括在候选列表中。

II.基于历史的仿射运动信息预测

本公开的各方面提供一种基于历史的仿射运动信息预测机制，以提供用于在仿射图片间预测处理中对仿射运动信息进行编码的仿射运动信息候选。缓冲器用于存储先前处理的仿射编码块的历史仿射运动信息。这种缓冲器被称为基于仿射历史的运动矢量预测(HMVP)缓冲器。对应于HMVP缓冲器中的仿射编码块的仿射运动信息被称为HMVP缓冲器的仿射运动信息候选。仿射编码块是指使用基于仿射运动模型的图片间预测方法处理的块。基于仿射运动模型的图片间预测方法的示例包括上述的仿射AMVP模式(例如，基于模型或基于控制点)、仿射合并模式(例如，基于模型或基于控制点)、基于历史的仿射运动信息差分编解码模式或本文所述的基于历史的仿射合并模式。

在基于历史的仿射合并模式中，可以从仿射HMVP缓冲器中选择仿射运动候选，以创建用于合并模式中的仿射运动信息预测的合并候选列表。在基于历史的仿射运动信息差分编解码模式(或基于历史的仿射运动信息预测模式)中，可以从仿射HMVP缓冲器中选择仿射运动候选，以类似于仿射AMVP模式中使用候选列表的方式创建用于仿射运动信息差分编解码的候选列表。

II.1.仿射HMVP缓冲器中的仿射运动信息候选

图18示出了根据本公开实施例的仿射HMVP缓冲器(1800)的示例。缓冲器(1800)包括索引从0到N-1的N个条目。每个条目对应一个仿射运动信息候选，并且包括记录的、来自先前仿射编码块的仿射运动信息。

在一个示例中，缓冲器(1800)的大小N被预定义为8、10、20或类似的值。在一个示例中，N的值取决于其它编解码参数。例如，N的值可以由亮度图片分辨率确定。较高的亮度图片分辨率可以被配置为具有较大的N。例如，N的值可以由最大编码块的大小来确定。

缓冲器(1800)可以在编码或解码过程期间进行维护。缓冲器(1800)可以以先进先出的方式进行维护。例如，当新条目被添加到缓冲器(1800)中时，将现有条目移动到位置N-1。新条目被放置在位置0(最新位置)。如果缓冲器(1800)已满，则位置N-1处的现有条目将被移出缓冲器(1800)(从中移除)。

注意，在不同的示例中，缓冲器(1800)可以用软件或硬件来实现。例如，缓冲器(1800)可以用软件实现为表格，或者可以用物理存储器电路实现。

II.2.仿射HMVP缓冲器中仿射运动信息的表示

在一个实施例中，仿射HMVP缓冲器(1800)的每个条目的仿射运动信息可以包含相应仿射编码块的控制点的运动信息。控制点的运动信息是指相应仿射编码块的CPMV的信息。例如，控制点的运动信息可以包括相应控制点处的每个运动矢量的运动矢量值(例如，垂直和水平位移)、与CPMV相关联的参考图片索引，以及可选地，当采用两个参考图片列表时与CPMV相关联的参考图片列表。

例如，在4参数仿射的情况下，可以保存2个控制点的运动信息。在6参数仿射的情况下，可以保存3个控制点的运动信息。在一个示例中，如果4参数和6参数仿射运动模型都可行，则保存3个控制点的运动信息。例如，如果用4参数仿射运动模型对块进行编码，则从其它两个控制点的仿射运动信息中导出第三个控制点的运动信息。

在一些示例中，可以保存仿射编码块的附加信息，例如(但不限于)仿射编码块的位置、宽度和/或高度。

当仿射HMVP缓冲器(1800)中的仿射运动信息候选被选择并用于仿射图片间预测时，可以以与上述的合并模式或AMVP模式中基于模型的预测示例类似的方式，从控制点的运动信息、以及仿射HMVP缓冲器(1800)中所选候选的位置、宽度及高度的信息中导出当前编码块的控制点的运动信息。

在另一实施例中，仿射HMVP缓冲器(1800)的每个条目可以包含相应仿射编码块的AMP。AMP可以包含导出仿射模型的必要信息，例如四参数仿射模型中表达式(4)中的参数c、f、ρ和θ，或者六参数模型中表达式(1)中的参数a、b、c、d、e和f。类似地，可以保存仿射编码块的附加信息，例如(但不限于)块的位置、宽度和/或高度。当条目被用于仿射图片间预测时，可将来自所选候选的AMP应用于当前块。当前块的控制点运动信息(CPMV的信息)可以从这些AMP中导出。

在另一实施例中，仿射HMVP缓冲器的每个条目可以包含相应仿射编码块的一些仿射运动参数。仿射运动参数可以包含导出仿射模型的必要信息，例如缩放(scaling)/缩放(zooming)参数(如表达式(4)中的ρ)、旋转参数(如表达式(4)中的θ)。或者，每个条目可以包含沿x方向在最小可能距离(例如4像素宽)处的仿射编码块中的MV差，和/或沿y方向在最小可能距离(例如4像素高)处的仿射编码块中的MV差。有了以上仿射相关信息中的任一项，再加上平移运动矢量预测值，就可以导出当前块的控制点处的运动信息。平移运动矢量预测值可以是用于当前块的任何控制点的传统运动矢量预测值，例如在图17A的示例中，来自当前块(1700)的左上角的位置A2、B2和B3的运动矢量之一。

II.3.修剪过程(Pruning Process)

在各种实施例中，在将条目添加到仿射HMVP缓冲器(1800)之前，可以对条目应用修剪或不应用修剪。

在一个实施例中，不应用修剪。不管缓冲器(1800)中已经存在什么，都可以将每个新条目添加到仿射HMVP缓冲器(1800)。

在另一实施例中，当在每个仿射HMVP缓冲器条目中使用控制点的运动信息时，在将新条目添加到缓冲器之前，对照缓冲器(1800)中的现有条目检查新条目的仿射运动信息。当从新条目导出的当前块的仿射运动参数或仿射控制点运动信息与现有的仿射HMVP缓冲器条目相同时，将现有条目从缓冲器(1800)中移除，后续条目(比现有条目新的条目)可以向前移位到位置N-1，并且可以将新条目添加到仿射HMVP缓冲器(1800)的位置0。在可选示例中，保持现有条目，并且不将新条目添加到缓冲器(1800)。

在一个示例中，当从新条目导出的仿射运动参数或仿射控制点信息和从现有条目导出的仿射运动参数或仿射控制点信息之间的差低于阈值时，将现有条目从缓冲器(1800)中移除，后续条目(比现有条目新的条目)可以向前移位到位置N-1，并且可以将新条目添加到仿射HMVP缓冲器(1800)的位置0。可选地，保持现有条目，并且不将新条目添加到缓冲器(1800)。

在另一实施例中，当在每个仿射HMVP缓冲器条目中使用AMP时，在将新条目添加到缓冲器之前，对照缓冲器中的现有条目检查新条目的AMP。类似地，如果新条目的AMP与现有条目的AMP相同，或现有条目的AMP与新条目的AMP之间的差低于阈值，则将现有条目从缓冲器(1800)中移除，后续条目(比现有条目新的条目)可以向前移位到位置N-1，并且可以将新条目添加到仿射HMVP缓冲器(1800)的位置0。可选地，保持现有条目，并且不将新条目添加到缓冲器(1800)。

II.4.仿射HMVP缓冲器维护

在一个实施例中，可以在先进先出(FIFO)的基础上维护缓冲器(1800)中的条目。在一个示例中，将第一条目添加到缓冲器(1800)的位置0。当将下一个新条目添加到缓冲器时，第一条目从位置0移位到位置1，并且将新条目添加到位置0。当缓冲器(1800)填满N个条目，并且正在添加新条目时，可以移除位置N-1处的最旧条目，并且将缓冲器中的所有其它条目移到位置N-1。随后可以将新条目作为位置0添加到缓冲器(1800)。

在另一实施例中，可以基于最常使用(MFU，most-frequently-used)的基础来维护缓冲器(1800)中的条目。可以通过以下一种或多种方式来定义所述使用：

(1)当新块被仿射编码，并且其仿射模型与仿射HMVP缓冲器中的现有条目相同时，现有条目的使用增加1；

(2)当新块被仿射编码，并且新块的仿射运动信息与仿射HMVP缓冲器(1800)中的现有条目之间的差低于阈值时，现有条目的使用增加1。该差可以以与修剪过程的示例类似的方式来评估。

可以跟踪每个条目的使用计数，并且将使用计数信息与相应的条目一起存储。可以将最常使用的条目放置在缓冲器(1800)的位置0，并且将第二常使用的条目放置在位置1，依此类推。根据一个实施例，当两个或更多个条目具有相同的使用计数值时，最近使用的条目将被放置在更靠近缓冲器(1800)中的位置0的位置。

在一个示例中，每次将新条目添加到缓冲器(1800)或使用计数已改变时，都不改变仿射HMVP缓冲器(1800)中的条目的顺序。当缓冲器(1800)中的仿射运动信息候选被选为合并候选列表中或仿射AMVP的候选列表中的候选时，可以根据与相应的仿射运动信息候选相关联的使用计数来选择仿射运动信息候选。例如，可以在具有较低使用计数的仿射运动信息候选之前选择缓冲器(1800)中具有较高使用计数的仿射运动信息候选。

II.5.仿射候选列表创建

在各种实施例中，可以基于仿射HMVP缓冲器创建仿射运动候选并且将其包括在运动候选列表中。运动候选列表中的仿射运动候选可以从仿射HMVP缓冲器选择，或者基于存储在仿射HMVP缓冲器中的仿射运动候选导出。例如，在一个实施例中，基于存储在HMVP缓冲器中的仿射运动信息候选之一中的已处理的仿射编码的编码块的控制点运动信息、位置信息、宽度和高度信息，导出当前块的控制点的运动信息。将导出的当前块的控制点的运动信息添加到运动候选列表。另外，从仿射HMVP缓冲器导出或选择的仿射运动候选还可与从空间和/或时间相邻块导出的其它类型的仿射运动候选结合，例如在合并模式或AMVP模式中使用基于模型的仿射预测方法或基于控制点的仿射预测方法导出的仿射运动候选。例如，用于图片间预测编码的候选列表可以包括不同类型的仿射运动候选以及不同类型的非仿射运动候选(例如，来自合并模式或AMVP模式中的相邻块的运动候选)。

在一个实施例中，仅采用从仿射HMVP缓冲器中选择的一个仿射运动候选。在一个示例中，FIFO维护方法用于维护仿射HMVP缓冲器，并且最新添加的仿射运动信息候选可以用作仿射运动候选。在一个示例中，MFU维护方法用于维护仿射HMVP缓冲器，并且来自仿射HMVP缓冲器的最常使用的条目可以用作仿射运动候选。

在另一实施例中，存储在仿射HMVP缓冲器中的一个以上仿射运动候选用于创建仿射运动候选列表。仿射运动候选列表可以是用于仿射合并模式的仿射合并候选列表或用于仿射运动信息差分编解码的仿射运动信息预测值候选列表。例如，仿射运动候选的最大允许数量可以是M，其中M<＝N。在一个示例中，M的值可以是预定义的固定值，例如2、5、10或类似的值等。在一个示例中，M的值可以在编码器侧配置并且在比特流中发信号通知。在一个示例中，FIFO维护方法用于维护仿射HMVP缓冲器。因此，可以将前M个最新添加的候选以降序(例如，按照与HMVP缓冲器中的每个候选相关联的索引)添加到仿射运动候选列表，其中最新条目位于仿射运动候选列表的顶部。在一个示例中，MFU维护方法用于维护仿射HMVP缓冲器。因此，可以将来自仿射HMVP缓冲器的M个最常使用的条目按照各自的使用计数以降序添加到仿射运动候选列表，其中最常使用的条目位于仿射运动候选列表的顶部。

在另一实施例中，候选列表中的仿射运动候选的最大允许数量是M(其中M<＝N)。在M个仿射运动候选中，R个候选可以来自仿射HMVP缓冲器，并且(M-R)个候选可以是其它类型的仿射运动候选，例如使用基于模型的仿射预测方法、基于控制点的仿射预测方法、和/或类似方法等导出的仿射运动候选。在不同示例中，可以将来自仿射HMVP缓冲器的仿射运动候选放置在其它类型的仿射运动候选之前或之后。

在一些示例中，当仿射运动候选列表中的仿射运动候选的最大数量大于1时，可以将候选索引编码进比特流中，以指示哪个仿射运动候选用于对应的编码块。

II.6.考虑当前块位置的仿射HMVP缓冲器操作

在一个实施例中，仿射HMVP缓冲器在某些条件下被重置，以移除当前图片中各区域之间的依赖性。例如，消除依赖性可以实现对不同区域的并行处理。在一个示例中，根据当前块的位置，仿射HMVP缓冲器被清空或重置为零状态(例如，没有存储任何有效条目)。例如，当满足以下条件中的一个或组合时，仿射HMVP缓冲器被重置：

(i)当前块位于编码树单元(CTU)的开头；

(ii)当前块位于图块的开头；

(iii)当前块位于启用了波前并行处理的CTU行的开头；

(iv)当前块位于未启用波前并行处理的CTU行的开头；以及

(v)当前编码块位于切片的开头。

在一个实施例中，除了第一HMVP缓冲器之外，还采用第二HMVP缓冲器，其被称为仿射HMVP行缓冲器。第一HMVP缓冲器以如上所述的方式使用。仿射HMVP行缓冲器可以具有与第一HMVP缓冲器相同的大小，并且可用于在CTU行的第一个CTU完成时将条目存储在第一仿射HMVP缓冲器中。随后，在新的CTU行的开头，可以用HMVP行缓冲器中的条目填充第一仿射HMVP缓冲器。从仿射HMVP行缓冲器复制条目之后，仿射HMVP行缓冲器在每个CTU行的开头被重置为零状态。

类似地，在另一实施例中，对于图块行，在处理图块行的第一个CTU之后，可以使用附加的仿射HMVP行缓冲器将条目存储在仿射HMVP缓冲器中。随后，对于下一个图块行的第一个CTU，可以用仿射HMVP行缓冲器中的条目填充仿射HMVP缓冲器。从仿射HMVP行缓冲器复制条目之后，仿射HMVP行缓冲器在图块行的开头被重置为零状态。

II.7.基于仿射HMVP缓冲器的运动候选列表创建的示例过程

图19示出了根据本公开实施例的视频编解码过程(1900)。过程(1900)可以由视频编解码系统中的编码器或解码器执行。在过程(1900)期间，基于存储在仿射HMVP缓冲器中的仿射运动信息候选来创建运动候选列表。过程(1900)开始于(S1901)，并进行到(S1910)。

在(S1910)处，使用基于仿射运动模型的图片间预测方法处理编码块。在一些示例中，编码块可以类似于在HEVC或VVC编解码标准中指定的编码单元或预测单元的块。该块可以包括亮度或色度颜色分量的样本。

基于仿射运动模型的图片间预测方法可以指图片间编解码模式，在该图片间编解码模式中，基于一组仿射运动信息或仿射运动参数，例如CPMV、AFP等，确定编码块的预测块。基于仿射运动模型的图片间预测方法的示例可以包括仿射AMVP模式、基于模型的仿射合并模式、基于控制点的仿射合并模式、基于历史的仿射合并模式、基于历史的AMVP模式(例如，基于历史的仿射运动信息差分编解码或预测编解码)等中的编解码方法。在(S1910)处，可以在编码过程或解码过程中处理编码块，所述编码过程或解码过程对应于各自的基于仿射模型的图片间预测方法。利用基于仿射模型的图片间预测方法进行编码或解码的编码块被称为仿射编码块。

当使用基于仿射运动模型的方法处理编码块时，可以确定一组仿射运动信息，然后将其用于在编码器或解码器过程中确定预测块。该组仿射运动信息可以包括编码块的各个控制点的运动信息、一组AMP或用于导出仿射运动模型的信息。仿射运动模型可以是4参数或6参数模型。导出仿射运动模型可以指确定一组可定义仿射运动模型的仿射运动信息(例如，CPMV、AFM等)的过程。

在(S1920)处，将编码块的仿射运动信息存储到仿射HMVP缓冲器。如本文所述，仿射HMVP缓冲器可以存储多个条目，每个条目对应一个仿射编码块。每个条目(称为仿射运动信息候选)包括各自的仿射编码块的一组仿射运动信息。另外，每个条目还可以包括用于导出与正在处理的块对应的仿射运动模型的其它有用信息，例如具有相应的当前图片的各个仿射编码块的位置、各个仿射编码块的宽度和高度等。

在(S1930)处，为当前块创建运动候选列表。该运动候选列表可以包括从HMVP缓冲器选择或导出的一组仿射运动信息候选。在各种示例中，该运动候选列表还可以包括其它类型的仿射运动候选(例如，从空间和/或时间相邻块导出的仿射运动候选，例如在合并模式或AMVP模式中使用基于模型的仿射预测方法或基于控制点的仿射预测方法导出的仿射运动候选)或非仿射运动候选(例如，基于子块的ATMVP或STMVP候选、来自合并模式或AMVP模式中的相邻块的运动候选)。如下所述，该运动候选列表可以用作合并候选列表，用于以合并模式对当前块的运动信息进行编解码，或者可以用作运动信息预测值候选列表，用于对当前块的运动信息进行差分编解码。

在各种实施例中，该运动候选列表可以包括各种类型的运动候选的各种组合，例如来自HMVP的仿射运动候选、其它类型的仿射运动候选(例如，使用基于仿射模型的方法从空间和/或时间相邻块导出的和/或使用基于控制点的方法导出的仿射运动候选)或非仿射运动候选(例如，基于子块的ATMVP或STMVP运动候选、来自当前块的相邻块的空间或时间运动候选)。另外，当创建候选列表时，用于创建候选列表的某些类型的运动候选可能可用也可能不可用。不需要从用于创建候选列表的每种类型的运动候选中选择一个。例如，在某些情况下，来自HMVP缓冲器的仿射运动候选可能不可用。

在一些实施例中，该运动候选列表可以仅包括从HMVP缓冲器中选择或导出的一组仿射运动信息候选，但是与包括非仿射运动候选的运动候选列表分开。在一些实施例中，该运动候选列表可以包括从HMVP缓冲器中选择或导出的一组仿射运动信息候选，以及其它类型的仿射运动候选(使用基于仿射模型的方法从空间和/或时间相邻块导出的，和/或使用基于控制点的方法导出的)，但是与包括非仿射运动候选的运动候选列表分开。

在一些实施例中，该运动候选列表可以包括从HMVP缓冲器中选择或导出的一组仿射运动信息候选、其它类型的仿射运动候选(例如，使用基于仿射模型的方法从空间和/或时间相邻块导出的，和/或使用基于控制点的方法导出的)，以及基于子块的非仿射运动候选(例如，基于子块的TMVP或STMVP候选，但是与包括基于非子块(non-sub-block)的非仿射运动候选的运动候选列表分开。由于在一些实施例中，各种类型的仿射运动候选也是基于子块的，因此在一些实施例中，相对于各种类型的基于子块的仿射运动候选，上述的基于子块的非仿射运动候选也可以称为其它类型的基于子块的运动候选。因为列表中的候选，例如来自HMVP缓冲器的候选、使用基于仿射模型的方法或基于控制点的方法导出的候选、以及基于子块的非仿射运动候选，是基于子块的，因此，上述的候选列表可以被称为基于子块的候选列表。类似地，对于基于子块的运动候选列表，在创建时，各种类型的基于子块的运动候选中的一个或多个可能是可用的也可能是不可用的。

在一些实施例中，该运动候选列表可以包括来自HMVP缓冲器的仿射运动候选、其它类型的仿射运动候选、以及各种类型的非仿射运动候选。

在(S1940)处，基于在(S1930)确定的运动候选列表处理当前块。

在一个示例中，该运动候选列表用作合并模式的合并候选列表。例如，在这种合并模式的编码过程中，可以对合并候选列表中的合并候选进行评估，并且可以选择仿射合并候选并将其用作当前块的仿射运动信息。可以将与所选仿射合并候选对应的合并索引发信号通知到相应的比特流。

在此种合并模式的解码过程中，可以接收合并索引。基于所接收的合并索引，可以确定合并候选列表中的仿射合并候选。随后，仿射合并候选中的仿射运动信息可用于确定当前块的预测块。

注意，在(S1930)处创建的候选列表在用作合并候选列表时，可以包括用不同的导出方法导出的不同类型的仿射合并候选。例如，第一类型的合并候选可以是从HMVP缓冲器中选择的仿射合并候选。第二类型的合并候选可以是利用在本文所述的基于模型的仿射合并模式中所使用的方法导出的合并候选。第三类型的合并候选可以是利用在本文所述的基于控制点的仿射合并中所使用的方法导出的合并候选。另外，该合并候选列表还可以包括非仿射合并候选，例如基于子块的合并候选。

在另一示例中，该运动候选列表被用作运动信息预测值候选列表，用于在运动信息预测模式中对当前块的运动信息进行差分编解码。例如，对于运动候选列表中的仿射候选或从运动候选列表中的仿射候选导出的仿射运动信息，通过差分编解码对当前块的各个仿射运动信息进行编码。在一个示例中，该运动候选列表包括从HMVP缓冲器选择或导出的仿射运动信息候选、以及从基于仿射模型的方法导出的仿射运动信息候选和/或从基于控制点的方法导出的仿射运动信息候选，并且该候选列表用于仿射运动信息差分编解码。

例如，在编码器侧，可以从运动候选列表中选择仿射候选。可以对所选候选的仿射运动信息或从其导出的仿射运动信息与当前块的实际仿射运动信息(例如，在仿射运动估计过程中确定的)之间的差进行编码并且在相应比特流中进行传输。可以在比特流中发信号通知与所选仿射候选相关联的索引。

例如，在解码器侧，可以接收指示运动候选列表中的仿射候选的索引以及一组已编码的仿射运动信息差。基于以上接收的信息和在(S1930)创建的运动候选列表，可以为当前块确定一组仿射运动信息。

过程(1900)可以执行到(S1999)，并在(S1999)结束

上述技术可以通过计算机可读指令实现为计算机软件，并且物理地存储在一个或多个计算机可读介质中。例如，图20示出了计算机系统(2000)，其适于实现所公开主题的某些实施例。

所述计算机软件可通过任何合适的机器代码或计算机语言进行编码，通过汇编、编译、链接等机制创建包括指令的代码，所述指令可由一个或多个计算机中央处理单元(CPU)，图形处理单元(GPU)等直接执行或通过译码、微代码等方式执行。

所述指令可以在各种类型的计算机或其组件上执行，包括例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能手机、游戏设备、物联网设备等。

图20所示的用于计算机系统(2000)的组件本质上是示例性的，并不用于对实现本公开实施例的计算机软件的使用范围或功能进行任何限制。也不应将组件的配置解释为与计算机系统(2000)的示例性实施例中所示的任一组件或其组合具有任何依赖性或要求。

计算机系统(2000)可以包括某些人机界面输入设备。这种人机界面输入设备可以通过触觉输入(如：键盘输入、滑动、数据手套移动)、音频输入(如：声音、掌声)、视觉输入(如：手势)、嗅觉输入(未示出)，对一个或多个人类用户的输入做出响应。所述人机界面设备还可用于捕获某些媒体，气与人类有意识的输入不必直接相关，如音频(例如：语音、音乐、环境声音)、图像(例如：扫描图像、从静止影像相机获得的摄影图像)、视频(例如二维视频、包括立体视频的三维视频)。

人机界面输入设备可包括以下中的一个或多个(仅绘出其中一个)：键盘(2001)、鼠标(2002)、触控板(2003)、触摸屏(2010)、数据手套(未示出)、操纵杆(2005)、麦克风(2006)、扫描仪(2007)、照相机(2008)。

计算机系统(2000)还可以包括某些人机界面输出设备。这种人机界面输出设备可以通过例如触觉输出、声音、光和嗅觉/味觉来刺激一个或多个人类用户的感觉。这样的人机界面输出设备可包括触觉输出设备(例如通过触摸屏(2010)、数据手套(未示出)或操纵杆(2005)的触觉反馈，但也可以有不用作输入设备的触觉反馈设备)、音频输出设备(例如，扬声器(2009)、耳机(未示出))、视觉输出设备(例如，包括阴极射线管屏幕、液晶屏幕、等离子屏幕、有机发光二极管屏的屏幕(2010)，其中每一个都具有或没有触摸屏输入功能、每一个都具有或没有触觉反馈功能——其中一些可通过诸如立体画面输出的手段输出二维视觉输出或三维以上的输出；虚拟现实眼镜(未示出)、全息显示器和放烟箱(未示出))以及打印机(未示出)。

计算机系统(2000)还可以包括人可访问的存储设备及其相关介质，如包括具有CD/DVD的高密度只读/可重写式光盘(CD/DVD ROM/RW)(2020)或类似介质(2021)的光学介质、拇指驱动器(2022)、可移动硬盘驱动器或固体状态驱动器(2023)，诸如磁带和软盘(未示出)的传统磁介质，诸如安全软件保护器(未示出)等的基于ROM/ASIC/PLD的专用设备，等等。

本领域技术人员还应当理解，结合所公开的主题使用的术语“计算机可读介质”不包括传输介质、载波或其它瞬时信号。

计算机系统(2000)还可以包括通往一个或多个通信网络的接口。例如，网络可以是无线的、有线的、光学的。网络还可为局域网、广域网、城域网、车载网络和工业网络、实时网络、延迟容忍网络等等。网络还包括以太网、无线局域网、蜂窝网络(GSM、3G、4G、5G、LTE等)等局域网、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)、车载和工业网络(包括CANBus)等等。某些网络通常需要外部网络接口适配器，用于连接到某些通用数据端口或外围总线(2049)(例如，计算机系统(2000)的USB端口)；其它系统通常通过连接到如下所述的系统总线集成到计算机系统(2000)的核心(例如，以太网接口集成到PC计算机系统或蜂窝网络接口集成到智能电话计算机系统)。通过使用这些网络中的任何一个，计算机系统(2000)可以与其它实体进行通信。所述通信可以是单向的，仅用于接收(例如，无线电视)，单向的仅用于发送(例如CAN总线到某些CAN总线设备)，或双向的，例如通过局域或广域数字网络到其它计算机系统。上述的每个网络和网络接口可使用某些协议和协议栈。

上述的人机界面设备、人可访问的存储设备以及网络接口可以连接到计算机系统(2000)的核心(2040)。

核心(2040)可包括一个或多个中央处理单元(CPU)(2041)、图形处理单元(GPU)(2042)、以现场可编程门阵列(FPGA)(2043)形式的专用可编程处理单元、用于特定任务的硬件加速器(2044)等。这些设备以及只读存储器(ROM)(2045)、随机存取存储器(2046)、内部大容量存储器(例如内部非用户可存取硬盘驱动器、固态硬盘等)(2047)等可通过系统总线(2048)进行连接。在某些计算机系统中，可以以一个或多个物理插头的形式访问系统总线(2048)，以便可通过额外的中央处理单元、图形处理单元等进行扩展。外围装置可直接附接到核心的系统总线(2048)，或通过外围总线(2049)进行连接。外围总线的体系结构包括外部控制器接口PCI、通用串行总线USB等。

CPU(2041)、GPU(2042)、FPGA(2043)和加速器(2044)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(2045)或RAM(2046)中。过渡数据也可以存储在RAM(2046)中，而永久数据可以存储在例如内部大容量存储器(2047)中。通过使用高速缓冲存储器可实现对任何存储器设备的快速存储和检索，高速缓冲存储器可与一个或多个CPU(2041)、GPU(2042)、大容量存储器(2047)、ROM(2045)、RAM(2046)等紧密关联。

所述计算机可读介质上可具有计算机代码，用于执行各种计算机实现的操作。介质和计算机代码可以是为本公开的目的而特别设计和构造的，也可以是计算机软件领域的技术人员所熟知和可用的介质和代码。

作为实施例而非限制，具有体系结构(2000)的计算机系统，特别是核心(2040)，可以作为处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)提供执行包含在一个或多个有形的计算机可读介质中的软件的功能。这种计算机可读介质可以是与上述的用户可访问的大容量存储器相关联的介质，以及具有非易失性的核心(2040)的特定存储器，例如核心内部大容量存储器(2047)或ROM(2045)。实现本公开的各种实施例的软件可以存储在这种设备中并且由核心(2040)执行。根据特定需要，计算机可读介质可包括一个或一个以上存储设备或芯片。该软件可以使得核心(2040)特别是其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等)执行本文所述的特定过程或特定过程的特定部分，包括定义存储在RAM(2046)中的数据结构以及根据软件定义的过程来修改这种数据结构。另外或作为替代，计算机系统可以提供逻辑硬连线或以其它方式包含在电路(例如，加速器(2044))中的功能，该电路可以代替软件或与软件一起运行以执行本文所述的特定过程或特定过程的特定部分。在适当的情况下，对软件的引用可以包括逻辑，反之亦然。在适当的情况下，对计算机可读介质的引用可包括存储执行软件的电路(如集成电路(IC))，包含执行逻辑的电路，或两者兼备。本公开包括任何合适的硬件和软件组合。

虽然本公开已对多个示例性实施例进行了描述，但实施例的各种变更、排列和各种等同替换均属于本公开的范围内。因此应理解，本领域技术人员能够设计多种系统和方法，所述系统和方法虽然未在本文中明确示出或描述，但其体现了本公开的原则，因此属于本公开的精神和范围之内。

附录A：首字母缩略词

MV：运动矢量(Motion Vector)

HEVC：高效视频编解码(High Efficiency Video Coding)

SEI：辅助增强信息(Supplementary Enhancement Information)

VUI：视频可用性信息(Video Usability Information)

GOPs：图片群组(Groups of Pictures)

TUs：变换单元(Transform Units)

PUs：预测单元(Prediction Units)

CTUs：编码树单元(Coding Tree Units)

CTBs：编码树块(Coding Tree Blocks)

PBs：预测块(Prediction Blocks)

HRD：假想参考解码器(Hypothetical Reference Decoder)

SNR：信噪比(Signal Noise Ratio)

CPUs：中央处理单元(Central Processing Units)

GPUs：图形处理单元(Graphics Processing Units)

CRT：阴极射线管(Cathode Ray Tube)

LCD：液晶显示器(Liquid-Crystal Display)

OLED：有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)

CD：光盘(Compact Disc)

DVD：数字化视频光盘(Digital Video Disc)

ROM：只读存储器(Read-Only Memory)

RAM：随机存取存储器(Random Access Memory)

ASIC：专用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit)

PLD：可编程逻辑设备(Programmable Logic Device)

LAN：局域网(Local Area Network)

GSM：全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)

LTE：长期演进(Long-Term Evolution)

CANBus：控制器局域网络总线(Controller Area Network Bus)

USB：通用串行总线(Universal Serial Bus)

PCI：外围设备互连(Peripheral Component Interconnect)

FPGA：现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Areas)

SSD：固态驱动器(Solid-state Drive)

IC：集成电路(Integrated Circuit)

CU：编码单元(Coding Unit)

MVF：运动矢量场(Motion Vector Field)

MVP：运动矢量预测(Motion Vector Prediction)

AMVP：高级运动矢量预测(Advanced Motion Vector Prediction)

ATMVP：高级时间运动矢量预测(Advanced Temporal Motion VectorPrediction)HMVP：基于历史的运动矢量预测(History-Based Motion VectorPrediction)

STMVP：空间-时间运动矢量预测(Spatial-temporal Motion VectorPrediction)

TMVP：时间运动矢量预测(Temporal Motion Vector Prediction)

Claims (20)

1.一种方法，其特征在于，包括：

在视频编解码系统中使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码；

将所述编码块的仿射运动信息存储到基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器，所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息；以及

为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用于所述当前块的所述运动候选列表是用于以合并模式对所述当前块的运动信息进行编解码的合并候选列表、以及用于对所述当前块的运动信息进行差分编解码的运动信息预测值候选列表的其中之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码块的仿射运动信息包括定义仿射运动模型的所述编码块的每个控制点的运动信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将所述编码块的位置信息、以及所述编码块的宽度和高度的至少之一的信息存储到所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述编码块的仿射运动信息包括定义仿射运动模型的所述编码块的仿射运动参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

在将所述编码块的仿射运动信息存储到所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器之前，执行修剪过程，在所述修剪过程中，检查所述编码块的仿射运动信息与所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器中的仿射运动信息候选的相似性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表包括根据基于模型的仿射运动信息预测方法和基于控制点的仿射运动信息预测方法中的至少一个导出的仿射运动候选。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当满足以下条件之一或组合时，重置所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器：

所述编码块位于编码树单元CTU的开头；

所述编码块位于图块的开头；

所述编码块位于启用了波前并行处理的编码树单元CTU行的开头；

所述编码块位于未启用波前并行处理的编码树单元CTU行的开头；以及

所述编码块位于切片的开头。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器是先进先出FIFO缓冲器。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述运动候选列表中的至少一个仿射运动候选之一中的处理后的仿射编码的编码块的控制点运动信息、位置信息、宽度和高度信息，导出所述当前块的控制点的运动信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述为当前块创建运动候选列表包括：

基于所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器中存储的所述仿射运动信息候选之一中的处理后的仿射编码的编码块的控制点运动信息、位置信息、宽度和高度信息，导出所述当前块的控制点运动信息；以及

将所述导出的所述当前块的控制点运动信息添加到所述当前块的运动候选列表中。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表进一步包括从所述当前块的空间相邻块和时间相邻块的至少一个中导出的至少一个仿射运动候选。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表进一步包括至少一个非仿射运动候选。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表进一步包括根据基于模型的仿射运动信息预测方法和基于控制点的仿射运动信息预测方法中的至少一个导出的至少一个仿射运动候选。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表进一步包括至少一个基于子块的非仿射运动候选。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述基于子块的非仿射运动候选包括基于子块的时间运动矢量预测TMVP运动候选。

17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述运动候选列表包括根据基于控制点的仿射运动信息预测方法导出的至少一个仿射运动候选、以及至少一个基于子块的非仿射运动候选。

18.一种视频编解码的装置，其特征在于，包括：

基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器，被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息；以及

电路，被配置为：

使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码；

将所述编码块的仿射运动信息存储到所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器；以及

为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

19.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，用于所述当前块的所述运动候选列表是用于以合并模式对所述当前块的运动信息进行编解码的合并候选列表、以及用于对所述当前块的运动信息进行差分编解码的运动信息预测值候选列表的其中之一。

20.一种非易失性计算机可读介质，用于存储指令，当所述指令由计算机执行时，使得所述计算机执行：

使用基于仿射运动模型的图片间预测方法对当前图片中的编码块进行编码或解码；

将所述编码块的仿射运动信息存储到基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器，所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器被配置为存储仿射运动信息候选，每个仿射运动信息候选包括处理后的仿射编码的编码块的仿射运动信息；以及

为当前块创建运动候选列表，所述运动候选列表包括从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选中选择的、或者从存储在所述基于历史的运动矢量预测HMVP缓冲器的所述仿射运动信息候选之一中导出的至少一个候选。

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