CN112534812A - 用于视频编码的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开内容提供了用于视频解码的方法和装置。在一些实施例中，用于视频解码的装置包括处理电路。所述处理电路对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码。该至少一个语法元素指示重建中的具有矩形形状的非正方形块的块尺寸。块尺寸包括第一维度上的第一尺寸以及第二维度上的第二尺寸。第一尺寸不同于第二尺寸。该处理电路基于非正方形块的第一组帧内预测方向来预测非正方形块的样本。第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向。

Description

用于视频编码的方法和装置

交叉引用

本公开内容要求于2018年6月1日提交的美国临时申请第62/679,664号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容描述了通常与视频编码有关的实施例。

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。就本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说明书在提交时可能不符合现有技术的某些方面，既没有明确地也没有隐含地被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图片间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，每个图片具有空间维度，例如1920×1080的亮度样本和相关联的色度样本。该一系列图片可以具有例如每秒60个图片或60Hz的固定的或可变的图片速率(也被非正式地称为帧速率)。未压缩的视频具有高的比特率要求。例如，每样本8位的1080r604：2：0视频(60Hz帧速率下1920×1080亮度样本分辨率)需要接近1.5Gbit/s的带宽。一小时这样的视频需要多于600GB的存储空间。

视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩来减少输入视频信号的冗余。压缩可以帮助减少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、有损压缩及其组合。无损压缩是指可以从压缩的原始信号重建原始信号的精确副本的技术。当使用有损压缩时，重建的信号可能与原始信号不同，但是原始信号与重建的信号之间的失真足够小，以使重建的信号对于预期应用是有用的。在视频的情况下，有损压缩应用广泛。容忍的失真量取决于应用；例如，某些消费者流应用的用户可能比电视贡献应用的用户容忍更高的失真。可达到的压缩比可以反映出：更高的可允许/可容忍的失真可以产生更高的压缩比。

视频编码器和解码器可以利用来自若干宽泛类别的技术，包括例如运动补偿、变换、量化和熵编码。

视频编解码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来表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。当在帧内模式下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，可以用于重置解码器状态，并且因此可以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。可以使帧内块的样本进行变换，并且可以在熵编码之前对变换系数进行量化。帧内预测可以是使预变换域中的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，则在给定量化步长下表示熵编码之后的块所需的比特就越少。

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根据例如在空间上相邻的编码/解码期间获得并且在解码顺序上在前的周围样本数据和/或元数据尝试数据块的技术。这样的技术此后被称为“帧内预测”技术。应注意，在至少一些情况下，帧内预测仅使用来自重建中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。当可以在给定视频编码技术中使用多于一种这样的技术时，可以在帧内预测模式下对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，并且子模式和/或参数可以被单独地编码或被包括在模式码字中。针对给定模式/子模式/参数组合使用哪个码字可以通过帧内预测对编码效率增益产生影响，并且因此用于将码字转换成比特流的熵编码技术也会对编码效率增益产生影响。

帧内预测的某些模式由H.264引入、在H.265中被细化，并且在诸如联合勘探模型(JEM)、通用视频编码(VVC)、基准集(BMS)的较新的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邻近样本值来形成预测值块。根据方向将邻近样本的样本值复制到预测值块中。使用的方向的参考可以在比特流中进行编码，或者其本身可以被预测。

参照图1，在右下方描绘的是从H.265的35个可能的预测值方向已知的九个预测值方向的子集。箭头会聚的点(101)表示正在预测的样本。箭头表示样本被预测的方向。例如，箭头(102)指示根据右上方的以与水平成45度角的一个或多个样本来对样本(101)进行预测。类似地，箭头(103)指示根据样本(101)的右下方的以与水平成22.5度角的一个或多个样本来对样本(101)进行预测。

仍然参照图1，在左上方描绘的是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，每个样本用“S”、其在Y维度上的位置(例如，行索引)以及其在X维度上的位置(例如，列索引)来标记。例如，样本S21是在Y维度上的第二个样本(从顶部)并且是在X维度上的第一个样本(从左侧)。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)的尺寸是4×4样本，因此样本S44在右下方。还示出了参考样本，其遵循类似的编号方案。参考样本用R、其相对于块(104)的Y位置(例如，行索引)和X位置(列索引)来标记。在H.264和H.265两者中，预测样本相邻于重建中的块；因此不需要使用负值。

帧内图片预测可以通过根据用信号表示的预测方向从邻近样本复制参考样本值来进行工作。例如，假设已编码视频比特流包括信令，对于该块，该信令指示与箭头(102)一致的预测方向——即根据右上方的与水平成45度角的一个或多个预测样本来对该样本进行预测。在该情况下，样本S41、S32、S23和S14根据相同的R05进行预测。然后根据R08预测样本S44。

在某些情况下，多个参考样本的值可以例如通过插值来组合，以计算参考样本；尤其是当方向不能被45度整除时。

随着视频编码技术的发展，可能的方向的数目也在增加。在H.264(2003年)中，可以表示九个不同的方向。在H.265(2013年)中增加到33个，并且JEM/VVC/BMS在公开时可以支持多至65个方向。已经进行了实验来识别最可能的方向，并且熵编码中的某些技术被用来，在接受对不太可能的方向的某些代价的情况下，以少量的比特数目来表示这些可能的方向。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个预测模式的示意图201，以示出随着时间而增加的预测方向的数目。

已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根据视频编码技术而不同；并且范围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，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，在统计上某些方向比某些其他方向在视频内容中发生的可能性更小。由于视频压缩的目标是减少冗余，因此在良好工作的视频编码技术中，这些不太可能的方向将比更可能的方向由更多的比特数目表示。

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装置。在一些实施例中，用于视频解码的装置包括处理电路。该处理电路对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码。该至少一个语法元素指示重建中非正方形块的块尺寸，所述非正方形块具有矩形形状。块尺寸包括第一维度上的第一尺寸以及第二维度上的第二尺寸。第一尺寸不同于第二尺寸。该处理电路基于非正方形块的第一组帧内预测方向来预测该非正方形块的样本。第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向。

在一些实施例中，所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向覆盖子范围，所述子范围属于由所述第二组帧内预测方向覆盖的角度范围。在示例中，所述子范围包括所述角度范围的第一端。

在一些实施例中，用于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式不包括用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式。

在一些实施例中，用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式被分配给所述第一组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向。所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向不被包括在所述第二组帧内预测方向中。

在一些实施例中，在由所述第一组帧内预测方向和所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向覆盖的组合的角度范围中，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向由子范围覆盖，所述子范围包括所述组合的角度范围的第一端。所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向由另一子范围覆盖，所述另一子范围包括所述组合的角度范围的第二端。

在一些实施例中，第一角度范围由所述第一组帧内预测方向覆盖，并且第二角度范围由所述第二组帧内预测方向覆盖。第一角度范围的子范围在第二角度范围之外。

在一些实施例中，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目等于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目。

在一些实施例中，用于所述第二组帧内预测方向的帧内预测模式的数目等于用于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式的数目。

在一些实施例中，所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向是基于非正方形块的形状确定的。

在一些实施例中，所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向是基于非正方形块的长宽比确定的。

本公开内容的各方面还提供了一种存储程序的非暂态计算机可读存储介质，该程序能够由用于视频解码的至少一个处理器执行以执行用于视频解码的方法中的任何方法。

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、性质和各种优点将更明显，在附图中：

图1是示例性帧内预测模式的示意图。

图2是示例性帧内预测模式的另一图示。

图3是根据一个实施例的通信系统(300)的简化框图的示意图。

图4是根据一个实施例的通信系统(400)的简化框图的示意图。

图5是根据一个实施例的解码器的简化框图的示意图。

图6是根据一个实施例的编码器的简化框图的示意图。

图7示出了根据另一实施例的编码器的框图。

图8示出了根据另一实施例的解码器的框图。

图9示出了根据一个实施例的非正方形块中的样本的帧内预测的示意图。

图10示出了根据一个实施例的非正方形块中的样本的帧内预测的示意图。

图11示出了根据一个实施例的非正方形块中的样本的帧内预测的示意图。

图12示出了根据本公开内容的一些实施例的概述处理(1200)的流程图。

图13是根据一个实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

本公开内容的实施例针对通过例如参考在空间上接近重建中的块的参考样本来改善非正方形块的帧内预测。此外，在一些实施例中，该处理通过使所使用的方向的数目最小化来执行。

图3示出了根据本公开内容的一个实施例的通信系统(300)的简化框图。通信系统(300)包括可以经由例如网络(350)彼此通信的多个终端设备。例如，通信系统(300)包括经由网络(350)互连的第一对终端设备(310)和(320)。在图3示例中，第一对终端设备(310)和(320)执行单向数据传输。例如，终端设备(310)可以对视频数据(例如，由终端设备(310)捕获的视频图片流)进行编码以用于经由网络(350)传输到另一终端设备(320)。经编码的视频数据可以以一个或更多个已编码视频比特流的形式传输。终端设备(320)可以从网络(350)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是较常见的。

在另一实例中，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设备(330)和(340)，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，终端设备(330)和(340)中的每个终端设备可以对视频数据(例如，由终端设备捕获的视频图片流)进行编码以用于经由网络(350)传输到终端设备(330)和(340)中的另一终端设备。终端设备(330)和(340)中的每个终端设备还可以接收由终端设备(330)和(340)中的另一终端设备传输的已编码视频数据，并且可以对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设备上显示视频图片。

在图3示例中，终端设备(310)、(320)、(330)和(340)可以被示出为服务器、个人计算机和智能电话，但本公开内容的原理可以不限于此。本公开内容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(350)表示在终端设备(310)、(320)、(330)和(340)之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线连接(有线)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。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，数字电视，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(413)可以包括创建例如未压缩的视频图片流(402)的视频源(401)，例如数字摄像装置。在示例中，视频图片流(402)包括由数字摄像装置拍摄的样本。当与经编码的视频数据(404)(或已编码视频比特流)进行比较时被描绘为强调高数据量的粗线的视频图片流(402)可以由包括耦接至视频源(401)的视频编码器(403)的电子设备(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。当与视频图片流(402)进行比较时，被描绘为强调较低数据量的细线的经编码的视频数据(404)(或已编码视频比特流(404))可以存储在流服务器(405)上以供将来使用。一个或更多个流客户端子系统，例如图4中的客户端子系统(406)和(408)，可以访问流服务器(405)以检索经编码的视频数据(404)的副本(407)和(409)。客户端子系统(406)可以包括例如电子设备(430)中的视频解码器(410)。视频解码器(410)对经编码的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)或其他呈现设备(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/压缩标准对经编码的视频数据(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。在一个示例中，开发中的视频编码标准被非正式地称为通用视频编码或VVC。所公开的主题可以用于VVC的上下文中。

应注意，电子设备(420)和(430)可以包括其他部件(未示出)。例如，电子设备(420)可以包括视频解码器(未示出)，并且电子设备(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一个实施例的视频解码器(510)的框图。视频解码器(510)可以包括在电子设备(530)中。电子设备(530)可以包括接收器(531)(例如，接收电路)。视频解码器(510)可以用于代替图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；在同一实施例或另一实施例中，一次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，信道(501)可以是到存储经编码的视频数据的存储设备的硬件/软件链路。接收器(531)可以接收经编码的视频数据以及其他数据，例如，可以转发到其各自的使用实体(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。为了防止网络抖动，缓冲存储器(515)可以耦接在接收器(531)与熵解码器/解析器(520)(此后被称为“解析器(520)”)之间。在一些应用中，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)的外部(未描绘)。在又一些其他应用中，在视频解码器(510)的外部可以有缓冲存储器(未描绘)以例如防止网络抖动，并且此外在视频解码器(510)的内部可以有另外的缓冲存储器(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/转发设备或从等时同步网络接收数据时，可能不需要缓冲存储器(515)，或者缓冲存储器(515)可以是小的。为了在诸如因特网的最优分组网络上使用，可能需要缓冲存储器(515)，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，并且可以至少部分在操作系统或视频解码器(510)外部的类似元件(未描绘)中实现。

视频解码器(510)可以包括解析器(520)以从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，以及控制诸如呈现设备(512)(例如，显示屏)的呈现设备的潜在信息，该呈现设备(512)不是电子设备(530)的一体部分，而是可以耦接至电子设备(530)，如图5所示。用于(一个或更多个)呈现设备的控制信息可以是辅助增强信息(SEI消息)或视频可用性信息(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，并且可以遵循各种原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffmancoding)、具有或不具有背景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的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(GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(CU)、块、变换单元(TU)、预测单元(PU)等。解析器(520)还可以从已编码视频序列提取例如变换系数、量化器参数值、运动矢量等的信息。

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，以创建符号(521)。

取决于已编码视频图片或其部分(诸如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其他因素，符号(521)的重建可以涉及多个不同的单元。涉及哪些单元以及涉及方式可以由解析器(520)从已编码视频序列解析的子群组控制信息来控制。出于简洁起见，未描述解析器(520)与下面的多个单元之间的这样的子群组控制信息流。

除了已经提及的功能块之外，视频解码器(510)可以在概念上被细分为如下所述的多个功能单元。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至少可以部分地彼此集成。然而，出于描述所公开的主题的目的，概念上细分为下面的功能单元是适当的。

第一单元是缩放器/逆变换单元(551)。该缩放器/逆变换单元(551)从解析器(520)接收作为(一个或更多个)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、块尺寸、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(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)提取的周围已重建信息生成尺寸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)基于每个样本将帧内预测单元(552)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帧间编码和潜在运动补偿块。在这样的情况下，运动补偿预测单元(553)可以访问参考图片存储器(557)以提取用于预测的样本。在根据属于块的符号(521)对提取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(在该情况下被称为残差样本或残差信号)，以生成输出样本信息。运动补偿预测单元(553)从其提取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)提取的样本值的插值、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被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)的参数控制，然而视频压缩技术还可以响应于在对已编码图片或已编码视频序列的先前(在解码顺序上)部分进行解码期间获得的元信息，以及响应于先前重建并经环路滤波的样本值。

环路滤波器单元(556)的输出可以是样本流，该样本流可以输出至呈现设备(512)以及存储在参考图片存储器(557)，以用于将来的帧间图片预测。

一旦完全重建，某些已编码图片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，当前图片缓冲器(558)就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随后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，已编码视频序列可以符合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限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片尺寸、最大帧率、最大重建样本率(以例如每秒兆个样本为单位进行测量)、最大参考图片尺寸等。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(HRD)规范以及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。

在一个实施例中，接收器(531)可以接收附加(冗余)数据和已编码视频。附加数据可以作为(一个或更多个)已编码视频序列的一部分。附加数据可以由视频解码器(510)使用来正确地对数据进行解码和/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一个实施例的视频编码器(603)的框图。视频编码器(603)被包括在电子设备(620)中。电子设备(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)接收视频样本，该视频源(601)可以捕获要由视频编码器(603)编码的(一个或更多个)视频图像(并非图6示例中的电子设备(620)的一部分)。在另一示例中，视频源(601)是电子设备(620)的一部分。

视频源(601)可以提供要由视频编码器(603)编码的以数字视频样本流形式的源视频序列，数字视频样本流可以具有任何合适的位深度(例如：8位、10位、12位…)、任何色彩空间(例如，BT.601Y CrCB、RGB……)以及任何合适的采样结构(例如，Y CrCb 4∶2∶0、YCrCb 4∶4∶4)。在媒体服务系统中，视频源(601)可以是存储先前已准备的视频的存储设备。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，取决于使用中的采样结构、色彩空间等，每个像素可以包括一个或更多个样本。所属领域技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。以下描述着眼于样本。

根据一个实施例，视频编码器(603)可以实时地或在应用所需的任何其他时间约束下，对源视频序列的图片进行编码并将其压缩为已编码视频序列(643)。施行适当的编码速度是控制器(650)的一个功能。在一些实施例中，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这些单元。出于简洁起见，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值等)、图片尺寸、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，这些功能属于针对某些系统设计优化的视频编码器(603)。

在一些实施例中，视频编码器(603)被配置成在编码环路中操作。作为非常简单的描述，在一个示例中，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(一个或更多个)参考图片创建诸如符号流的符号)以及嵌入于视频编码器(603)中的(本地)解码器(633)。解码器(633)以类似于(远程)解码器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)。将重建的样本流(样本数据)输入至参考图片存储器(634)。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(634)中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是位精确的。换言之，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时“看到”的样本值完全相同。该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)也用于一些相关领域。

“本地”解码器(633)的操作可以与例如已经在上面结合图5详细描述的视频解码器(510)的“远程”解码器的操作相同。然而，还简要参照图5，当符号可用并且熵编码器(645)和解析器(520)可以无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，包括缓冲存储器(515)和解析器(520)的视频解码器(510)的熵解码部分可能无法完全在本地解码器(633)中实现。

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定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，所公开的主题着眼于解码器操作。由于编码器技术与全面地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。仅在某些区域中需要并且在下面提供更详细的描述。

在操作期间，在一些示例中，源编码器(630)可以执行运动补偿预测编码，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”的一个或更多个先前编码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作输入图片的(一个或更多个)预测参考的(一个或更多个)参考图片的像素块之间的差异进行编码。

本地视频解码器(633)可以基于由源编码器(630)创建的符号对可以被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副本。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)可以本地地存储重建的参考图片的副本，副本与将由远端视频解码器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操作，以找到适当的预测参考。在一些情况下，如由预测器(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，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群组参数。

可以在熵编码器(645)中对所有以上提及的功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(645)根据诸如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等本领域技术人员已知的技术，通过对由各种功能单元生成的符号进行无损压缩，来将符号转换成已编码视频序列。

传输器(640)可以缓冲由熵编码器(645)创建的(一个或更多个)已编码视频序列，以为经由通信信道(660)进行传输做准备，该通信信道可以是到将存储经编码的视频数据的存储设备的硬件/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例如已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出源)合并。

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某些编码图片类型，该某些编码图片类型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中之一：

帧内图片(I图片)，其可以是在不将序列中的任何其他图片用作预测源的情况下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(“IDR”)图片。所属领域技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。

预测性图片(P图片)，其可以是可以在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的情况下使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片。

双向预测性图片(B图片)，其可以是可以在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的情况下使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片。类似地，多个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用于单个块的重建。

源图片通常可以在空间上细分成多个样本块(例如，每个4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，并且逐块进行编码。这些块可以参考其他(已编码)块进行预测性编码，其他块通过应用于块的相应的图片的编码分配来确定。例如，I图片的块可以进行非预测性编码，或块可以参照同一图片的已编码块来进行预测性编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可以参照一个先前已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图片的块可以参照一个或两个先前已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。在其操作中，视频编码器(403)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使用的视频编码技术或标准指定的语法。

在一个实施例中，传输器(640)可以传输附加数据和已编码视频。源编码器(630)可以包括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、诸如冗余图片和切片的其他形式的冗余数据、辅助增强信息(SEI)消息、视觉可用性信息(VUI)参数集片段等。

捕获到的视频可以作为呈时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(通常被简化为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性，而帧间图片预测利用图片之间的(时间或其他)相关性。在示例中，被称为当前图片的编码/解码中的特定图片被分割成块。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。

在一些实施例中，双预测技术可以用于帧间图片预测。根据双预测技术，使用两个参考图片，例如，在解码顺序上均前于视频中的当前图片(但在显示顺序上可能分别是过去和将来)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该块。

此外，合并模式技术可以用于帧间图片预测以提高编码效率。

根据本公开内容的一些实施例，诸如帧间图片预测和帧内图片预测的预测以块为单位来执行。例如，根据HEVC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具有相同尺寸，例如，64×64像素、32×32像素或16×16像素。通常，CTU包括三个编码树块(CTB)，即一个亮度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4个32×32像素的CU，或16个16×16像素的CU。在示例中，分析每个CU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。取决于时间和/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。在一个实施例中，编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。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，例如，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例的视频编码器(703)的图。视频编码器(703)被配置成接收视频图片序列中当前视频图片内样本值的处理块(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)接收用于处理块例如8×8样本的预测块等的样本值的矩阵。视频编码器(703)使用例如率失真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最佳地编码所述处理块。当要在帧内模式下编码处理块时，视频编码器(703)可以使用帧内预测技术以将处理块编码到已编码图片中；并且当要在帧间模式或双向预测模式下编码处理块时，视频编码器(703)可以分别使用帧间预测或双向预测技术以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，在不借助于预测值外部的已编码运动矢量分量的情况下从一个或更多个运动矢量预测值导出运动矢量。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，确定处理块的模式的模式决策模块(未示出)。

在图7示例中，视频编码器(703)包括如图7所示耦接在一起的帧间编码器(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)和熵编码器(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，预测的块)。

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经编码的块进行比较、在变换之后生成量化系数、以及在一些情况下还(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)生成帧内预测信息。

通用控制器(721)被配置成确定通用控制数据，并且基于该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，并且基于该模式将控制信号提供到开关(726)。例如，当模式是帧内模式时，通用控制器(721)控制开关(726)以选择供残差计算器(723)使用的帧内模式结果，并且控制熵编码器(725)以选择帧内预测信息并将帧内预测信息包括在比特流中；以及当模式是帧间模式时，通用控制器(721)控制开关(726)以选择供残差计算器(723)使用的帧间预测结果，并且控制熵编码器(725)以选择帧间预测信息并将帧间预测信息包括在比特流中。

残差计算器(723)被配置成计算接收的块与从帧内编码器(722)或帧间编码器(730)选择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操作，以对残差数据进行编码以生成变换系数。在示例中，残差编码器(724)被配置成转换频域中的残差数据，并且生成变换系数。变换系数然后经过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经编码的块。熵编码器(725)被配置成根据诸如HEVC标准的合适标准包括各种信息。在示例中，熵编码器(725)被配置成包括通用控制数据、选择的预测信息(例如，帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息和比特流中的其他合适的信息。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8示出了根据本公开内容的另一实施例的视频解码器(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所示耦接在一起的熵解码器(871)、帧间解码器(880)、残差解码器(873)、重建模块(874)和帧内解码器(872)。

熵解码器(871)可以被配置成根据已编码图片重建表示构成该已编码图片的语法元素的某些符号。这样的符号可以包括例如用于对块进行编码的模式(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)、可以分别识别供帧内解码器(872)或帧间解码器(880)使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。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)；以及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)。残差信息可以经过逆量化并且被提供给残差解码器(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解量化的变换系数，并且处理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(873)还可能需要某些控制信息(以包括量化器参数QP)，并且信息可以由熵解码器(871)提供(由于这仅是低量控制信息，因此未描绘数据路径)。

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(根据不同的情况由帧间预测模块或帧内预测模块输出)以形成重建的块，重建的块可以是重建的图片的一部分，重建的图片又可以是重建的视频的一部分。应注意，可以执行诸如解块操作等其他合适的操作来提高视觉质量。

应注意，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)。在一个实施例中，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)。在另一实施例中，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(603)以及视频解码器(410)、(510)和(810)。

以下描述的是根据所公开的主题的帧内预测方法(也被称为帧内预测)的多种实施例。

在一些视频压缩技术中，对给定图片的多个样本进行帧内预测，该多个样本此后被称为“单元”或块。关于单元中的多个样本，该单元可以具有任何形状。该单元可以是连续的或不连续的。在一些视频压缩技术中，单元的形状被限制为样本的矩形块。矩形块的维度可以是正整数。

一些视频压缩技术还将矩形块在每个维度例如X维度和Y维度上的尺寸限制为2的幂(诸如：四个样本，八个样本，16个样本……)。

一些视频压缩技术还将矩形块的形状限制为正方形，即矩形块在X维度和Y维度上的尺寸相等。在一些示例中，该尺寸可以是或可以不是2的幂。

在进一步描述本公开内容之前，下面介绍术语“可用的”和“可用性”。考虑样本的单元。样本可以被布置成正方形、矩形或任何其他合适的形状。除了其他因素之外，取决于图片中的单元的空间位置、包括被分割成切片、图块等的比特流的已编码比特流结构，某些预测样本或其他预测实体(例如，周围单元的预测方向)的元数据对于样本的预测或单元的其他预测实体的预测来说可以是或者不是“可用的”。在一些视频编码技术中，单元的解码顺序遵循扫描顺序，即从左到右以及从上到下，因此来自在解码顺序上在重建中的单元之后的单元的潜在参考信息和样本自然是不可用的。因此，在重建中的单元的右侧或下方的某些预测数据可以是不可用的。

在一些示例中，即使某些预测样本被包括在在解码顺序上在重建中的单元之前的单元中，并且位于该重建中的单元的左侧或上方，所述某些预测样本和其他预测实体也可能不可用。例如，当重建中的单元处于例如切片或(独立的)图块的图片或图片段的边界时，样本或预测实体可能是不可用的。在多种示例中，出于预测的目的，将切片和图块边界视为图片边界。类似地，当在不允许生成或使用预测实体的模式下对参考单元进行编码时，即使预测样本可用，除了预测样本之外的预测实体也可能不可用。例如，在跳过模式下编码的预测单元不具有与该预测单元相关联的预测方向。

当预测样本或预测实体不可用时，在至少一些情况下，可以根据该预测样本的邻近样本来预测该预测样本或预测实体的值。当预测样本/预测实体被预测时，预测方法的准确性可以是例如次优的。然而，当编码器基于包括预测样本值以及如何生成预测样本值两者的状态信息选择预测模式(包括来自由于不可用而被预测的样本的预测)时，至少在一些情况下，编码器可以使用不依赖于帧内预测的模式。在一些示例中，可以使用率失真优化技术来选择适当的模式。

被预测的样本和可用的相邻预测样本两者均可以例如是亮度样本、色度样本、属于给定色彩平面的样本等。例如，在采用视频解码器的一些视频处理系统中，视频在YCrCb4∶2∶0采样结构中被采样，其中色度样本Cr和Cb在相应的色度平面中被子采样并被处理，因此，帧内预测可以在Y、Cr和Cb色彩平面中的每个色彩平面中单独发生。在一些情况下，可以在编码器中基于Y平面生成帧内预测的控制，与Y平面有关地在已编码视频比特流中用信号表示该帧内预测的控制，并且在解码器中分别将该帧内预测的控制应用于Y平面和Cr/Cb平面。在另一示例中，样本可以是使用RGB色彩空间的图片的绿色样本，并且在相应的R色彩平面和B色彩平面中处理红色样本和蓝色样本。在其他场景下，由编码器和解码器两者对独立于其他色彩平面的一个或更多个色彩平面执行帧内预测。其他合适的采样结构、色彩空间等也可以用于帧内预测。

参照图9，在一个实施例中，重建中的单元(此后称为“块”)(901)可以具有矩形形状而非正方形形状，因此，重建中的块(901)可以被称为非正方形块(901)。在示例中，块(901)包括已编码图片中的样本S11-S14和S21-S24。在示例中，可以基于帧内预测使用块(901)的同一编码图片中的预测样本，例如预测样本R01-R09和R10-R70，来预测块(901)中的样本。可以沿帧内预测方向，在本公开内容中也被称为预测方向，来执行块(901)中的样本的帧内预测。

在一些实施例中，诸如图9所示，非正方形块(901)的宽度是从左到右，并且非正方形块(901)的高度是从上到下。类似地，第一方向(915)从左指向右，并且第二方向(925)从上指向下。第一方向(915)和第二方向(925)形成四个象限，即左下象限I、左上象限II、右上象限III和右下象限IV。对角线方向(928)从右上方指向左下方，并且分别等分左下象限I和右上象限III。

通常，可以针对正方形块优化视频压缩技术中的帧内预测方向。参照图9，正方形块的第二组帧内预测方向(920)包括帧内预测方向(902-912)。正方形块的第二组帧内预测方向(920)覆盖第二角度范围(924)。在一些实施例中，第二角度范围(924)从与第一方向(915)顺时针(CW)成135°跨越到与第一方向(915)逆时针(CCW)成45°，从而覆盖了180°的角度范围。参照图9，被称为第二角度范围(924)的第一端的预测方向902与第一方向(915)顺时针成135°。预测方向902平行于对角线方向(928)。被称为第二角度范围(924)的第二端的预测方向912与第一方向(915)逆时针成45°。在多种实施例中，第二组(920)可以包括图9中未示出的其他预测方向。通常，第二组帧内预测方向(920)可以包括例如在第一端(902)与第二端(912)之间的任何合适的帧内预测方向。例如，在HEVC中使用65个帧内预测方向。

可能对正方形块有用的某些帧内预测方向可能对于诸如块(901)的非正方形块不太有用，因为块(901)的某些样本与基于某些帧内预测方向使用的预测样本之间的空间相关性低。例如，当将帧内预测方向(902)用于帧内预测时，例如，块(901)中的样本S11和S21可以根据块(901)的直接邻近的各自的参考样本R20和R30来进行预测。根据不是直接邻近而是可以相对(在空间上)远离块(901)的参考样本来预测块(901)的某些样本。例如，样本S24根据在空间上较远的参考样本R60来进行预测。在多种实施例中，帧内预测在参考样本与要预测的样本之间的紧密空间关系下很好地工作，例如，要预测的样本在空间上接近于参考样本。因此，在多种实施例中，对于非正方形块(901)，率失真优化编码器可能不会选择诸如帧内预测方向(902)的帧内预测方向。

在一些实施例中，帧内预测方向被映射到帧内预测模式(也被称为预测模式)，并且帧内预测模式还可以被映射到码字中。如上所述，在统计上某些帧内预测方向可以比其他帧内预测方向更可能被使用。该某些帧内预测方向可以被映射到第一码字中，其他帧内预测方向可以被映射到第二码字中。因此，第一码字可以使用比第二码字更少的位数目，从而可以相对短于第二码字。在一些示例中，被映射到第一码字的帧内预测方向/模式被称为“短”模式。“短”模式可以是率失真优化编码器很可能选择的模式。例如，对于正方形块来说帧内预测方向(902)可以对应于短模式。

当使用针对正方形块设计和优化的帧内预测方向到帧内预测模式的相同映射时，对于诸如帧内预测方向(902)的用于非正方形块(901)的帧内预测方向来说，用于正方形块的帧内预测方向的有价值的“短”模式可能被浪费了。如上所述，当在帧内预测模式与可变长度码字之间存在直接映射时，“短”模式可以由短可变长度码字来表示。

在同一实施例或另一实施例中，位于用于正方形块的第二组帧内预测方向(920)的第二角度范围(924)的一端，例如第一端(902)，的某些帧内预测方向不太可能被率失真优化编码器针对非正方形块(901)选择，这是因为非正方形块(901)中的某些样本与基于位于所述一端处的某些帧内预测方向使用的对应的参考样本之间具有低的空间相关性。因此，未在非正方形块(901)的第一组帧内预测方向中使用所述某些帧内预测方向。例如，对于某些块形状，例如非正方形块(901)(也参见下面的描述)，第一端(902)与和第一端(902)成22.5°CW的帧内预测方向(904)之间的预测方向可以形成第二角度范围(924)的子范围(922)，并且该子范围(922)包括未在非正方形块(901)的第一组帧内预测方向中使用的帧内预测方向。子范围(922)也可以被称为移除的子范围(922)。在一个示例中，子范围(922)不包括帧内预测方向(904)，而包括第一端(902)和第一端(902)与帧内预测方向(904)之间的第二组(920)中的任何帧内预测方向，例如帧内预测方向(903)。参照图9，非正方形块(901)的第一组帧内预测方向覆盖具有两个端，即帧内预测方向(904和912)，的第一角度范围(926)。

在同一实施例或另一实施例中，包括未在非正方形块(901)的第一组帧内预测方向中使用的帧内预测方向的子范围(922)可以取决于非正方形块(901)的空间特性。在同一实施例或另一实施例中，块(901)的空间特性可以包括块(901)的形状。在一些示例中，块(901)的形状可以是块(901)在X维度和Y维度上的尺寸的关系，块(901)在X维度上的尺寸即X维度上的第一尺寸，其也是从左到右的宽度，以及块(901)在Y维度上的尺寸即Y维度上的第二尺寸，其也是从上到下的高度。作为示例，在同一实施例或另一实施例中，对于如图9所示X维度上的第一尺寸与Y维度上的第二尺寸的长宽比为2∶1的块(901)，子范围(922)可以在左下象限I中的帧内预测方向(902)(与第一方向(915)成135°CW)与帧内预测方向(904)(与帧内预测方向(902)成22.5°CW)之间。

当长宽比大于1时，子范围(922)可以包括第二组(920)的第一端(902)，并且位于左下象限I。当大于1的长宽比增加时，子范围(922)可以变大，因此包括第二组(920)中的更多的帧内预测方向。

通常，可以基于沿对角线方向(928)的对称性来确定子范围，该子范围包括未在非正方形块的第一组帧内预测方向中使用的正方形块的第二组中的帧内预测方向。

在一些实施例中，当重建中的非正方形块的长宽比小于1时，第二组(920)中的子范围包括第二组(920)的第二端(912)并且位于右上象限III中。应注意，第二组(920)中的该子范围不被包括在非正方形块的第一组帧内预测方向中。在同一实施例或另一实施例中，对于X维度上的第一尺寸与Y维度上的第二尺寸的长宽比为1∶2的非正方形块，子范围可以在右上象限III中的第二端(912)与帧内预测方向(911)之间。在多种实施例中，该子范围包括第二端(912)。第二端(912)与对角线方向928相反，并且帧内预测方向(911)与第二端(912)成22.5°CCW。当小于1的长宽比减小时，该子范围可以变大，因此包括第二组(920)中的更多的帧内预测方向。

参照图10，示出的是1×4样本的非正方形块或块(1001)，该1×4样本表示具有1∶4的长宽比的块尺寸。类似地，正方形块的第二组帧内预测方向(920)包括帧内预测方向(902-912)，如图10的右下方所示。在各个示例中，正方形块的第二组帧内预测方向(920)和第二角度范围(924)与图9中示出的第二组帧内预测方向和第二角度范围相同，因此，为了清楚起见，省去了详细描述。四个象限I-IV也与图9中的四个象限相同，因此，为了清楚起见，省去了详细描述。

在各种实施例中，第一组帧内预测方向可以用于非正方形块(1001)，并且该第一组不包括第二角度范围(924)的子范围(1022)中的帧内预测方向。如图10所示，子范围(1022)可以在第二端(912)与帧内预测方向(910)之间。第二端(912)与对角线方向928相反或者与第一方向(915)成45°CCW，并且帧内预测方向(910)与帧内预测方向(909)成11.25°CW，该帧内预测方向(909)与第二方向(925)相反。在多种示例中，子范围(1022)包括第二端(912)，并且不包括帧内预测方向(910)。参照图10，所述第一组覆盖第一角度范围(1026)。在示例中，第一角度范围(1026)包括第二组(920)的第一端(902)、帧内预测方向(910)、以及第一端(902)与帧内预测方向(910)之间的所述第二组(920)的其他帧内预测方向。

用于其他块形状和/或其他长宽比的非正方形块的其他合适的子范围可以包括未在所述非正方形块的第一组中使用的正方形块的第二组(920)中的一个或更多个帧内预测方向。

在同一实施例或另一实施例中，与作为移除的子范围的一部分的帧内预测方向对应的正方形块的帧内预测模式没有用于非正方形块。作为示例，在图9中，与作为子范围(922)的一部分的帧内预测方向(903)相关联的帧内预测模式没有用于非正方形块(901)。在一些实施例中，模式表可以用于使帧内预测方向与用于块的对应的帧内预测模式相关。可以相应地缩短非正方形块(901)的模式表，导致用于帧内预测模式的更小的数目，从而使优化的熵编码和更好的编码效率成为可能。在同一实施例或另一实施例中，可以根据仍然在模式表中表示的帧内预测方向的可能性来对模式表进行重新排序。

在同一实施例或另一实施例中，当移除的子范围中的帧内预测方向没有用于非正方形块时，可以将相关联的帧内预测模式重新分配用于其他目的，包括例如用信号表示先前未使用的方向、不与预测方向直接相关联的模式、与参考样本或被帧内预测的样本有关的滤波器的滤波器控制等。

在同一实施例或另一实施例中，将被称为添加的帧内预测方向的某些帧内预测方向添加到用于非正方形块的第一组帧内预测方向。添加的帧内预测方向的数目可以与上述移除的子范围中的帧内预测方向(被称为移除的帧内预测方向)的数目相同。添加的帧内预测方向可以包含被称为添加的子范围的子范围。添加的子范围被包括在由非正方形块的第一组帧内预测方向覆盖的第一角度范围中。如下所述，添加的子范围可以具有与移除的子范围相同的几何结构。

图11示出了重建中的4×2块的非正方形块(1101)，其具有与图9中示出的非正方形块(901)的长宽比相同的长宽比。还示出了正方形块的第二组帧内预测方向(920)。在各个示例中，正方形块的第二组帧内预测方向(920)和第二角度范围(924)与图9中示出的第二组帧内预测方向和第二角度范围相同，因此，为了清楚起见，省去了详细描述。应注意，示出了正方形块的帧内预测方向902-912，然而，为了清楚起见，在图11中仅标记了帧内预测方向902-904、911-912。四个象限I-IV也与图9中的四个象限相同，因此，为了清楚起见，省去了详细描述。

类似地，移除的子范围或子范围(922)中的帧内预测方向不被包括在非正方形块(1101)的第一组帧内预测方向中。子范围(922)与图9中示出的子范围相同，因此，为了清楚起见，省去了详细描述。使用虚线描绘了子范围(922)中的两个帧内预测方向(902，903)。在该示例中，可以再次使用用于表示正方形块的帧内预测方向(902，903)的帧内预测模式来表示添加的子范围(1108)中的两个添加的帧内预测方向(1106，1107)。因此，非正方形块(1101)的第一组帧内预测方向覆盖具有第一端(904)和第二端(1107)的第一角度范围(1126)。第一端或帧内预测方向(904)与对角线方向(928)成22.5°CW，第二端(1107)与帧内预测方向(912)成22.5°CW，该帧内预测方向(912)与对角线方向(928)相反。第一角度范围(1126)包括增加的子范围(1108)，并且不包括移除的子范围(922)。在诸如图11所示的一些示例中，移除的子范围(922)包括帧内预测方向(902)与帧内预测方向(904)之间的帧内预测方向。此外，移除的子范围(922)包括帧内预测方向(902)，并且不包括帧内预测方向(904)。另一方面，添加的子范围(1108)包括第二组(920)的第二端(912)与添加的帧内预测方向(1107)之间的帧内预测方向。此外，添加的子范围(1108)包括添加的帧内预测方向(1107)，并且不包括第二端(912)。

在诸如图11所示的一些示例中，移除的子范围(922)以及添加的子范围(1108)相对于对角线方向(928)对称。如上所述，移除的子范围(922)覆盖与对角线方向(928)成22.5°CW的角度范围，而添加的子范围(1108)覆盖与对角线方向(928)的相反方向成22.5°CW的角度范围。

添加的帧内预测方向在用于如图11所示的非正方形块(1101)时可以是有益的。例如，考虑添加的帧内预测方向(1107)。使用帧内预测方向(1107)，可以根据参考样本R03来预测非正方形块(1101)中的样本S11，并且可以根据与非方形块(1101)的直接近邻者R05相邻的参考样本R06来预测样本S14。因此，可以在添加的帧内预测方向(1107)上预测块(1101)中包括的样本，并且与使用移除的子范围(922)中的帧内预测方向相比，用于预测块(1101)中的样本的参考样本相对接近于块(1101)中的样本。

相对于正方形块的帧内预测模式的数目，可以在不增加非正方形块(1101)的帧内预测模式的数目的情况下获得增加的子范围的益处。在一些实施例中，移除的子范围(922)中的帧内预测方向的数目与添加的子范围(1108)中的帧内预测方向的数目相同，因此，非正方形块(1101)的第一组中的帧内预测方向的数目与正方形块的第二组(920)中的帧内预测方向的数目相同。在一些示例中，如上所述，分配给正方形块的移除的子范围(922)中的帧内预测方向的帧内预测模式被重新分配给非正方形块的添加的子范围(1108)中的帧内预测方向，因此，用于非正方形块(1101)的第一组的帧内预测模式的数目等于用于正方形块的第二组(920)的帧内预测模式的数目。

在一些示例中，当添加的子范围中的帧内预测方向的数目小于移除的子范围中的帧内预测方向的数目时，非正方形块(1101)的第一组中的帧内预测方向的数目可以小于正方形块的第二组(920)中的帧内预测方向的数目。在诸如图9所示的一些其他示例中，当第一组不包括添加的子范围时，第一组中的帧内预测方向的数目可以小于第二组中的帧内预测方向的数目。因此，非正方形块(1101)的帧内预测模式的数目小于正方形块的帧内预测模式的数目。

在一些示例中，为了使用帧内预测方向(1106)或(1107)来预测非正方形块(1101)的第二行中的样本(S21-S24)，可以有利地采用某些插值/滤波技术来根据多于一个的参考样本预测样本(S21-S24)，或避免混叠伪像。若干这样的插值/滤波技术包括针对某些帧内预测方向指定的一种技术，所述某些帧内预测方向例如不是与对角线方向(928)成45°的倍数的方向，如H.265中所指定的。例如，添加的帧内预测方向(1106和1107)与对角线方向(928)的相反方向成11.25°CW和22.5°CW，并且因此不是与对角线方向(928)成45°的倍数。另一方面，帧内预测方向907与对角线方向(928)成90°CW，因此是与对角线方向(928)成45°的倍数(2倍)。

上面在除去移除的帧内预测方向的上下文中描述的对称性考虑可以等同地应用于增加添加的帧内预测方向。类似地，以与移除的子范围的大小可以取决于块尺寸类似的方式，添加的子范围的大小可以取决于块(1101)的块形状。如以上参照图9所述，当大于1的非正方形块(901)的长宽比增加时，子范围(922)可以变大，因此包括第二组(920)中的更多的帧内预测方向。

图12示出了根据本公开内容的实施例概述处理(1200)的流程图。处理(1200)用于帧内预测，以生成重建的非正方形块的预测块。在各种实施例中，处理(1200)由诸如以下的处理电路执行：终端设备(310、320、330和340)中的处理电路，执行视频编码器(403)的功能的处理电路，执行视频解码器(410)的功能的处理电路，执行视频解码器(510)的功能的处理电路，执行帧内预测模块(552)的功能的处理电路，执行视频编码器(603)的功能的处理电路，执行预测器(635)的功能的处理电路，执行解码器(633)的功能的处理电路，执行帧内编码器(722)的功能的处理电路，执行帧内解码器(872)的功能的处理电路等。处理在(S1201)处开始，并且行进至(S1210)。

在(S1210)处，获得重建中的非正方形块的块尺寸。例如，对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码。该至少一个语法元素指示非正方形块的块尺寸。块尺寸包括第一维度上的第一尺寸，例如非正方形块的宽度，以及第二维度上的第二尺寸，例如非正方形块的高度，并且第一尺寸不同于第二尺寸。在一些示例中，获得诸如重建中的图片内的非正方形块的位置的附加信息。

在(S1220)处，处理电路确定非正方形块的帧内预测模式。在各种实施例中，帧内预测模式对应于非正方形块的第一组帧内预测方向中的帧内预测方向。如以上参照图9至图11所述，第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的一个或更多个帧内预测方向。

在(S1230)处，处理电路基于帧内预测模式选择所述非正方形块中的样本的参考样本。参照图11，在一些示例中，非正方形块是块(901)，并且帧内预测模式表示帧内预测方向(912)。例如，为了使用帧内预测方向(912)来预测样本S21，处理电路确定参考样本是R03。

在(S1240)处，如上所述，处理电路确定该参考样本是否可用。当参考样本可用时，处理(1200)行进至(S1260)。当参考样本不可用时，处理(1200)行进至(S1250)。

在(S1250)处，如上所述，处理电路例如使用参考样本的邻近样本来确定参考样本的值。例如，当参考样本R03不可用时，可以使用诸如R02等的其他样本来确定参考样本R03的值。然后，处理(1200)行进至(S1260)。

在(S1260)处，处理电路基于参考样本来预测非正方形块中的样本。在一些实施例中，基于参考样本R03的值获得样本S21的值。例如，样本S21的值等于参考样本R03的值。在一些示例中，当帧内预测模式表示例如帧内预测方向(911)时，可以使用插值、滤波等基于多于一个的参考样本来确定样本S21的值。然后，处理行进至(S1299)并且终止。

应注意，处理(1200)可以被适当地调整。例如，在(S1230)处，当帧内预测模式表示例如帧内预测方向(910)时，处理电路可以基于帧内预测模式选择非正方形块中的样本的多于一个的参考样本。

上述技术可以使用计算机可读指令被实现为计算机软件，并且被物理地存储在一个或更多个计算机可读介质中。例如，图13示出了适于实现所公开的主题的某些实施例的计算机系统(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进行编码，可以对任何合适的机器代码或计算机语言进行汇编、编译、链接等机制以创建包括可以由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、微代码执行等的指令的代码。

该指令可以在下述各种类型的计算机或其部件上执行，包括：例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能电话、游戏设备、物联网设备等。

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，并且不旨在对实现本公开内容的实施例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)的示例性实施例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设备。这样的人机接口输入设备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)的输入。人机接口设备还可以用于捕获不一定与人的意识输入直接有关的某些介质，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)。

输入人机接口设备可以包括以下中的一个或更多个(描述的每个中的仅一个)：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设备。这样的人机接口输出设备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觉。这样的人机接口输出设备可以包括触觉输出设备(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，但是也可以有不用作输入设备的触觉反馈设备)、音频输出设备(诸如：扬声器(1309)、头戴式耳机(未示出))、视觉输出设备(例如，屏幕(1310)，包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子屏幕、OLED屏幕，每个屏幕具有或不具有触摸屏输入能力，每个具有或不具有触觉反馈能力——其中的一些可能能够通过诸如立体图像输出的方式输出二维视觉输出或多于三维输出；虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟罐(未描绘))和打印机(未描绘)。

计算机系统(1300)还可以包括人类可访问存储设备及其相关联的介质，例如，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)、可移除硬盘驱动器或固态驱动器(1323)、遗留磁性介质，例如磁带和软盘(未描绘)、基于专用ROM/ASIC/PLD的设备，例如安全加密狗(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、载波或其他瞬时信号。

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、大城市的、车辆的和工业的、实时的、延时容忍的等。网络的示例包括：诸如以太网的局域网，无线LAN，包括GSM、3G、4G、5G、LTE等的蜂窝网络，包括有线电视、卫星电视和地面广播电视的电视有线连接或无线广域数字网络，包括CAN总线的车辆的和工业的等。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)(例如，计算机系统(1300)的USB端口)的外部网络接口适配器；其他通常通过如下所述(例如，到PC计算机系统的以太网接口或到智能电话计算机系统的蜂窝网络接口)附接至系统总线而集成到计算机系统(1300)的核中。使用这些网络中的任何网络，计算机系统(1300)可以与其他实体进行通信。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CAN总线设备的CAN总线)、或双向的(例如，使用局域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。

以上提及的人机接口设备、人类可访问存储设备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)、现场可编程门区(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。这些设备连同只读存储器(ROM)(1345)、随机存取存储器(1346)、诸如内部非用户可访问硬盘驱动器、SSD等的内部大容量存储装置(1347)一起可以通过系统总线(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)，以使得能够通过另外的CPU、GPU等进行扩展。外围设备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)、FPGA(1343)和加速器(1344)可以执行某些指令，这些指令可以组合起来构成以上提及的计算机代码。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存储设备中的任何存储设备的快速存储和检索，该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)等紧密相关联。

计算机可读介质可以在其上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，或者它们可以是计算机软件领域的技术人员公知和可用的类型。

作为示例而非限制，具有架构的计算机系统(1300)——特别是核(1340)——可以由于(一个或更多个)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以上所介绍的用户可访问的大容量存储装置相关联的介质，以及具有非暂态性的核(1340)的某些存储装置，例如，核内部大容量存储装置(1347)或ROM(1345)。可以将实现本公开内容的各种实施例的软件存储在这样的设备中并且由核执行(1340)。根据特定需要，计算机可读介质可以包括一个或更多个存储设备或芯片。软件可以使核(1340)——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样的数据结构。另外地或替选地，计算机系统可以由于逻辑硬连线或以其他方式体现在电路(例如，加速器(1344))中而提供功能，该电路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

运动矢量(MotionVector，MV)

高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)

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

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

图片群组(group of pictures，GOP)

变换单元(Transform Unit，TU)

预测单元(Prediction Unit，PU)

编码树单位(coding tree unit，CTU)

编码树块(coding tree block，CTB)

预测块(Prediction Block，PB)

假设参考解码器(Hypothetical Reference Decoder，HRD)

信噪比((Signal-noise ratio，SNR)

中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)

图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)

阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)

液晶显示器(Liquid-Crystal Display，LCD)

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

致密盘(Compact Disc，CD)

数字视频光盘(Digital Video Disc，DVD)

只读存储器(Read-Only Memory，ROM)

随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)

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

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

局域网(Local Area Network，LAN)

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

长期演进(Long-Term Evolution，LTE)

控制器局域网总线(Controller Area Network Bus，CANBus)

通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)

外围部件互连(Peripheral Component Interconnect，PCI)

现场可编程门区(Field Programmable Gate Areas，FPGA)

固态驱动器(solid-state drive，SSD)

集成电路(Integrated Circuit，IC)

编码单元(Coding Unit，CU)

联合探索模型(Joint Exploration Model，JEM)

多功能视频编码(versatile video coding，VVC)

基准集(Bench Mark Set，BMS)

尽管本公开内容已经描述了若干示例性实施例，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 (20)

1.一种用于根据视频编码技术在解码器中进行视频解码的方法，包括：

对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码，所述至少一个语法元素指示重建中非正方形块的块尺寸，所述非正方形块具有矩形形状，所述块尺寸包括第一维度上的第一尺寸以及第二维度上的第二尺寸，所述第一尺寸不同于所述第二尺寸；以及

基于所述非正方形块的第一组帧内预测方向来预测所述非正方形块的样本，所述第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向覆盖子范围，所述子范围属于由所述第二组帧内预测方向覆盖的角度范围。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述子范围包括所述角度范围的第一端。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式不包括用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式被分配给所述第一组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向不被包括在所述第二组帧内预测方向中。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在由所述第一组帧内预测方向和所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向覆盖的组合的角度范围中，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向由子范围覆盖，所述子范围包括所述组合的角度范围的第一端，并且所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向由另一子范围覆盖，所述另一子范围包括所述组合的角度范围的第二端。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，

第一角度范围由所述第一组帧内预测方向覆盖；

第二角度范围由所述第二组帧内预测方向覆盖；并且

所述第一角度范围的子范围在所述第二角度范围之外。

8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目等于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述第二组帧内预测方向的帧内预测模式的数目等于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式的数目。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向是基于所述非正方形块的形状确定的。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向是基于所述非正方形块的长宽比确定的。

12.一种装置，包括处理电路，所述处理电路被配置成：

对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码，所述至少一个语法元素指示重建中非正方形块的块尺寸，所述非正方形块具有矩形形状，所述块尺寸包括第一维度上的第一尺寸以及第二维度上的第二尺寸，所述第一尺寸不同于所述第二尺寸；以及

基于所述非正方形块的第一组帧内预测方向来预测所述非正方形块的样本，所述第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第二组帧内预测方向中的所述至少一个帧内预测方向覆盖子范围，所述子范围属于由所述第二组帧内预测方向覆盖的角度范围。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述子范围包括所述角度范围的第一端。

15.根据权利要求12所述的装置，其中，用于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式不包括用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式。

16.根据权利要求12所述的装置，其中，用于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的至少一个帧内预测模式被分配给所述第一组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向不被包括在所述第二组帧内预测方向中。

17.根据权利要求16所述的装置，其中，

第一角度范围由所述第一组帧内预测方向覆盖；

第二角度范围由所述第二组帧内预测方向覆盖；并且

所述第一角度范围的子范围在所述第二角度范围之外。

18.根据权利要求16所述的装置，其中，所述第一组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目等于所述第二组帧内预测方向中所述至少一个帧内预测方向的数目。

19.根据权利要求12所述的装置，其中，用于所述第二组帧内预测方向的帧内预测模式的数目等于用于所述第一组帧内预测方向的帧内预测模式的数目。

20.一种存储程序的非暂态计算机可读存储介质，所述程序能够由至少一个处理器执行以执行以下操作：

对来自已编码视频比特流的至少一个语法元素进行解码，所述至少一个语法元素指示重建中非正方形块的块尺寸，所述非正方形块具有矩形形状，所述块尺寸包括第一维度上的第一尺寸以及第二维度上的第二尺寸，所述第一尺寸不同于所述第二尺寸；以及

基于所述非正方形块的第一组帧内预测方向来预测所述非正方形块的样本，所述第一组帧内预测方向不包括正方形块的第二组帧内预测方向中的至少一个帧内预测方向。

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