CN113228681A - 图像编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质 - Google Patents

Abstract

在本说明书中公开了一种图像解码方法。本发明的图像解码方法包括以下步骤：确定当前块是否处于双向光流模式；如果当前块处于双向光流模式，则计算关于当前块的预测样点的梯度信息；并且通过使用计算出的梯度信息来生成当前块的预测块，其中，计算关于当前块的预测样点的梯度信息的步骤通过使用与预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算梯度信息。

Description

图像编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质

技术领域

本发明涉及一种图像编码/解码方法和设备以及一种存储比特流的记录介质。更具体地，本发明涉及一种使用双向光流(BIO)基于块对图像进行编码/解码的方法和设备。

背景技术

最近，在各种应用中，对诸如高清(HD)或超高清(UHD)图像的高分辨率和高质量图像的需求已经增加。随着图像的分辨率和质量提高，数据量相应地增加。当通过诸如有线或无线宽带信道的现有传输介质传输图像数据时或者当存储图像数据时，这是传输成本和存储成本增加的原因之一。为了解决高分辨率和高质量图像数据的这些问题，需要高效的图像编码/解码技术。

存在各种视频压缩技术，诸如从先前画面或后续画面内的像素的值预测当前画面内的像素的值的帧间预测技术、从当前画面的另一区域内的像素的值预测当前画面的区域内的像素的值的帧内预测技术、压缩残差信号的能量的变换和量化技术、以及向频繁出现的像素值分配较短码而向较少出现的像素值分配较长码的熵编码技术。

在使用双向光流(BIO)的传统图像编码/解码方法和设备中，由于BIO仅适用于具有两条运动信息的块，所以BIO不适用于具有一条运动信息的块。

此外，在使用BIO的传统图像编码/解码方法和设备中，可使用目标块区域之外的像素值来计算梯度值，从而增加了存储器带宽或计算量。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种在能够进行双向预测的条件下当编码/解码目标块仅具有一条运动信息时，能够通过推导第二运动信息来应用双向光流(BIO)的方法和设备。

本发明的另一个目的是提供一种能够可变地提供用于获得BIO偏移的子组的单位尺寸以降低复杂度的方法/设备、一种用于以子组为单位计算BIO偏移的方法/设备、以及一种能够通过选择是否以块为单位应用BIO来进行编码/解码的方法/设备。

本发明的另一目的是提供一种用于计算梯度和BIO参数以减小应用BIO时的存储器带宽的方法/设备。

技术方案

根据本发明的实施例的一种对图像进行解码的方法可包括：确定当前块是否处于双向光流(BIO)模式，当当前块处于BIO模式时计算当前块的预测样点的梯度信息，并且使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块。计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤可包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

在本发明的图像解码方法中，当所述邻近样点位于当前块的区域之外时，与所述邻近样点最接近的整数像素位置的样点值可被用作所述邻近样点的值。

在本发明的图像解码方法中，所述梯度信息可以是以具有预定义尺寸的子块为单位计算出的。

在本发明的图像解码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的第一参考画面与当前画面之间的距离以及当前块的第二参考画面与当前画面之间的距离，确定当前块是否处于BIO模式。

在本发明的图像解码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：当第一参考画面与当前画面之间的距离和第二参考画面与当前画面之间的距离不相同时，确定当前块不处于BIO模式。

在本发明的图像解码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的参考画面的类型确定当前块是否处于BIO模式。

在本发明的图像解码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：当当前块的第一参考画面的类型或当前块的第二参考画面的类型中的至少一个不是短期参考画面时，确定当前块不处于BIO模式。

在本发明的图像解码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的尺寸确定当前块是否处于BIO模式。

根据本发明的实施例的一种对图像进行编码的方法可包括：确定当前块是否处于双向光流(BIO)模式，当当前块处于BIO模式时计算当前块的预测样点的梯度信息，并且使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块。计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤可包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

在本发明的图像编码方法中，当所述邻近样点位于当前块的区域之外时，与所述邻近样点最接近的整数像素位置的样点值可被用作所述邻近样点的值。

在本发明的图像编码方法中，所述梯度信息可以是以具有预定义尺寸的子块为单位计算出的。

在本发明的图像编码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的第一参考画面与当前画面之间的距离以及当前块的第二参考画面与当前画面之间的距离，确定当前块是否处于BIO模式。

在本发明的图像编码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：当第一参考画面与当前画面之间的距离和第二参考画面与当前画面之间的距离不相同时，确定当前块不处于BIO模式。

在本发明的图像编码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的参考画面的类型确定当前块是否处于BIO模式。

在本发明的图像编码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：当当前块的第一参考画面的类型或当前块的第二参考画面的类型中的至少一个不是短期参考画面时，确定当前块不处于BIO模式。

在本发明的图像编码方法中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤可包括：基于当前块的尺寸确定当前块是否处于BIO模式。

根据本发明的实施例的一种计算机可读记录介质可以是存储通过对图像进行编码的方法生成的比特流的非暂时性计算机可读记录介质，其中，所述对图像进行编码的方法包括：确定当前块是否处于双向光流(BIO)模式，当当前块处于BIO模式时计算当前块的预测样点的梯度信息，并且使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块，其中，计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

有益效果

根据本发明，可提供一种具有提高的编码/解码效率的图像编码/解码方法和设备。

根据本发明，可提供一种在能够进行双向预测的条件下当编码/解码目标块仅具有一条运动信息时，能够通过推导第二运动信息来应用双向光流(BIO)的方法和设备。

根据本发明，可提供一种能够可变地提供用于获得BIO偏移的子组的单位尺寸以降低复杂度的方法/设备、一种用于以子组为单位计算BIO偏移的方法/设备、以及一种能够通过选择是否以块为单位应用BIO来进行编码/解码的方法/设备。

根据本发明，可减少在BIO中使用的梯度的计算中的存储器带宽和计算量。

附图说明

图1是示出根据应用了本发明的实施例的编码设备的配置的框图。

图2是示出根据应用了本发明的实施例的解码设备的配置的框图。

图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。

图4是示出帧内预测处理的示图。

图5是示出画面间预测处理的实施例的示图。

图6是示出变换和量化处理的示图。

图7是示出能够被用于帧内预测的参考样点的示图。

图8是示出基于第一运动信息推导第二运动信息的各种实施例的示图。

图9是示出计算垂直分量和水平分量的梯度值的示例的示图。

图10是示出作为用于计算BIO偏移的单位的子组的各种实施例的示图。

图11是示出可应用于子组中的每个BIO相关参数值的权重的示图。

图12是示出仅对子组中的特定位置处的BIO相关参数值进行加权求和的实施例的示图。

图13是示出计算BIO相关参数值的实施例的示图。

图14是示出当子组的尺寸为4×4时计算BIO相关参数S_group的实施例的示图。

图15是示出基于亮度分量推导色度分量的运动矢量的实施例的示图。

图16是示出针对色度分量的运动补偿处理的示例性示图。

图17至图20是示出通过利用块的内边界像素填充块边界之外的不可用像素来推导BIO中的梯度值以便计算BIO中的梯度值的各种实施例的示图。

图21是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的流程图。

具体实施方式

可对本发明进行各种修改，并且存在本发明的各种实施例，其中，现在将参照附图来提供本发明的各种实施例的示例并对其进行详细描述。然而，本发明不限于此，尽管示例性实施例可被解释为包括本发明的技术构思和技术范围内的所有修改、等同或替代。在各个方面，相似的附图标号指代相同或相似的功能。在附图中，为了清楚，可夸大元件的形状和尺寸。在本发明的以下详细描述中，参照以图示的方式示出了可实践本发明的特定实施例的附图。足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实施本公开。应理解，本公开的各种实施例尽管不同，但不必是互斥的。例如，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，结合一个实施例在此描述的特定特征、结构和特性可在其他实施例中被实现。此外，应理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可修改每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置。因此，以下详细描述不应被视为具有限制意义，并且本公开的范围仅由所附权利要求(在被合适地解释的情况下，还连同权利要求所要求保护的等同物的全部范围)来限定。

说明书中使用的术语“第一”、“第二”等可用于描述各种组件，但是组件不应解释为限于这些术语。这些术语仅用于将一个组件与其他组件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一”组件可被命名为“第二”组件，并且“第二”组件也可被类似地命名为“第一”组件。术语“和/或”包括多个项的组合或多个项中的任意一项。

将理解的是，在本说明书中，当元件被简单称为“连接到”或“耦接到”另一元件而不是“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，元件可“直接连接到”另一元件或“直接耦接到”另一元件，或者在元件与另一元件之间介入有其他元件的情况下被连接到或耦接到另一元件。相反，应理解，当元件被称为“直接耦接”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。

此外，本发明的实施例中所示的构成部分被独立地示出，以表示彼此不同的特征功能。因此，这并不表示每个构成部分都以单独的硬件或软件的构成单元构成。换言之，为了方便，每个构成部分包括列举出的构成部分中的每个构成部分。因此，每个构成部分的至少两个构成部分可被组合以形成一个构成部分，或者一个构成部分可被划分为多个构成部分以执行每种功能。如果没有脱离本发明的实质，则每个构成部分被组合的实施例和一个构成部分被划分的实施例也包括在本发明的范围内。

本说明书中使用的术语仅用于描述特定实施例，而不旨在限制本发明。除非在上下文中具有明显不同的含义，否则以单数形式使用的表述包括复数形式的表述。在本说明书中，将理解，诸如“包括”、“具有”等的术语旨在指示存在说明书中公开的特征、数字、步骤、动作、元件、部件或其组合，而并不旨在排除可存在或可添加一个或更多个其他特征、数字、步骤、动作、元件、部件或其组合的可能性。换言之，当特定元素被称为“被包括”时，并不排除除了对应元素之外的元素，而是可在本发明的实施例或本发明的范围中包括另外的元素。

此外，某些组成部分可能不是执行本发明的基本功能的必不可少的组成部分，而是仅提高其性能的选择性组成部分。可通过仅包括用于实现本发明的本质的必不可少的组成部分而不包括用于提高性能的组成部分来实现本发明。仅包括必不可少的组成部分而不包括仅用于提高性能的选择性组成部分的结构也包括在本发明的范围内。

在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明的示例性实施例时，将不详细描述公知的功能或构建，因为它们可能不必要地模糊对本发明的理解。附图中相同的构成元件由相同的附图标号表示，并且对相同元件的重复描述将被省略。

在下文中，图像可指构成视频的画面，或者可指视频本身。例如，“对图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”可指“对运动画面进行编码或解码或者进行编码和解码两者”，并且可指“对运动画面的图像中的一个图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”。

在下文中，术语“运动画面”和“视频”可用作相同的含义并且可彼此替换。

在下文中，目标图像可以是作为编码目标的编码目标图像和/或作为解码目标的解码目标图像。此外，目标图像可以是输入到编码设备的输入图像、以及输入到解码设备的输入图像。这里，目标图像可与当前图像具有相同的含义。

在下文中，术语“图像”、“画面”、“帧”和“屏幕”可被用作相同的含义并且可彼此替换。

在下文中，目标块可以是作为编码目标的编码目标块和/或作为解码目标的解码目标块。此外，目标块可以是作为当前编码和/或解码的目标的当前块。例如，术语“目标块”和“当前块”可被用作相同的含义并且可彼此替换。

在下文中，术语“块”和“单元”可被用作相同的含义并且可彼此替换。或者“块”可表示特定单元。

在下文中，术语“区域”和“片段”可彼此替换。

在下文中，特定信号可以是表示特定块的信号。例如，原始信号可以是表示目标块的信号。预测信号可以是表示预测块的信号。残差信号可以是表示残差块的信号。

在实施例中，特定信息、数据、标志、索引、元素和属性等中的每个可具有值。信息、数据、标志、索引、元素和属性的值等于“0”可表示逻辑假或第一预定义值。换言之，值“0”、假、逻辑假和第一预定义值可彼此替换。信息、数据、标志、索引、元素和属性的值等于“1”可表示逻辑真或第二预定义值。换言之，值“1”、真、逻辑真和第二预定义值可彼此替换。

当变量i或j用于表示列、行或索引时，i的值可以是等于或大于0的整数，或者是等于或大于1的整数。即，列、行、索引等可从0开始计数，或者可从1开始计数。

术语的描述

编码器：表示执行编码的设备。也就是说，表示编码设备。

解码器：表示执行解码的设备。也就是说，表示解码设备。

块：是M×N的样点阵列。这里，M和N可表示正整数，并且块可表示二维形式的样点阵列。块可指单元。当前块可表示在编码时成为目标的编码目标块，或者在解码时成为目标的解码目标块。此外，当前块可以是编码块、预测块、残差块和变换块中的至少一个。

样点：是构成块的基本单元。根据比特深度(B_d)，样点可被表示为从0到2^Bd-1的值。在本发明中，样点可被用作像素的含义。也就是说，样点、pel、像素可具有彼此相同的含义。

单元：可指编码和解码单元。当对图像进行编码和解码时，单元可以是通过对单个图像进行分区而生成的区域。此外，当在编码或解码期间将单个图像分区为子划分单元时，单元可表示子划分单元。也就是说，图像可被分区为多个单元。当对图像进行编码和解码时，可执行针对每个单元的预定处理。单个单元可被分区为尺寸小于该单元的尺寸的子单元。根据功能，单元可表示块、宏块、编码树单元、编码树块、编码单元、编码块、预测单元、预测块、残差单元、残差块、变换单元、变换块等。此外，为了将单元与块区分开，单元可包括亮度分量块、与亮度分量块相关联的色度分量块、以及每个颜色分量块的语法元素。单元可具有各种尺寸和形状，具体地，单元的形状可以是二维几何图形，诸如正方形、矩形、梯形、三角形、五边形等。此外，单元信息可包括指示编码单元、预测单元、变换单元等的单元类型以及单元尺寸、单元深度、单元的编码和解码的顺序等中的至少一个。

编码树单元：被配置有亮度分量Y的单个编码树块以及与色度分量Cb和Cr相关的两个编码树块。此外，编码树单元可表示包括块和每个块的语法元素。可通过使用四叉树分区方法、二叉树分区方法和三叉树分区方法中的至少一个对每个编码树单元进行分区，以配置诸如编码单元、预测单元、变换单元等的更低等级的单元。编码树单元可被用作用于指定在对作为输入图像的图像进行编码/解码时成为处理单元的样点块的术语。这里，四叉树可表示四元树。

当编码块的尺寸在预定范围内时，可仅使用四叉树分区进行划分。这里，所述预定范围可被定义为能够仅使用四叉树分区进行划分的编码块的最大尺寸和最小尺寸中的至少一个。可通过比特流用信号发送指示允许四叉树分区的编码块的最大/最小尺寸的信息，并且可在序列、画面参数、并行块组或条带(片段)中的至少一个单元中用信号发送所述信息。可选地，编码块的最大/最小尺寸可以是编码器/解码器中预定的固定尺寸。例如，当编码块的尺寸与256×256至64×64对应时，仅使用四叉树分区来进行划分是可能的。可选地，当编码块的尺寸大于最大转换块的尺寸时，仅使用四叉树分区来进行划分是可能的。这里，将被划分的块可以是编码块和变换块中的至少一个。在这种情况下，指示编码块的划分的信息(例如，split_flag)可以是指示是否执行四叉树分区的标志。当编码块的尺寸落在预定范围内时，仅使用二叉树或三叉树分区来进行划分是可能的。在这种情况下，对四叉树分区的以上描述可以以相同方式被应用于二叉树分区或三叉树分区。

编码树块：可用作用于指定Y编码树块、Cb编码树块和Cr编码树块中的任意一个的术语。

邻近块：可表示与当前块相邻的块。与当前块相邻的块可表示与当前块的边界接触的块、或者位于距当前块预定距离内的块。邻近块可表示与当前块的顶点相邻的块。这里，与当前块的顶点相邻的块可表示与水平相邻于当前块的邻近块垂直相邻的块、或者与垂直相邻于当前块的邻近块水平相邻的块。

重建邻近块：可表示与当前块相邻并且已经在空间/时间上被编码或解码的邻近块。这里，重建邻近块可表示重建邻近单元。重建空间邻近块可以是在当前画面内并且已经通过编码或解码或者编码和解码两者而被重建的块。重建时间邻近块是在参考图像内的与当前画面的当前块对应的位置处的块或所述块的邻近块。

单元深度：可表示单元的分区程度。在树结构中，最高节点(根节点)可与未被分区的第一单元对应。此外，最高节点可具有最小深度值。在这种情况下，最高节点的深度可以是等级0。深度为等级1的节点可表示通过对第一单元进行一次分区而生成的单元。深度为等级2的节点可表示通过对第一单元进行两次分区而生成的单元。深度为等级n的节点可表示通过对第一单元进行n次分区而生成的单元。叶节点可以是最低节点并且是不能被进一步分区的节点。叶节点的深度可以是最大等级。例如，所述最大等级的预定义值可以是3。根节点的深度可以是最低的，并且叶节点的深度可以是最深的。此外，当单元被表示为树结构时，单元所存在于的等级可表示单元深度。

比特流：可表示包括编码图像信息的比特流。

参数集：与比特流内的配置之中的头信息对应。视频参数集、序列参数集、画面参数集和自适应参数集中的至少一个可被包括在参数集中。此外，参数集可包括条带(slice)头、并行块(tile)组头和并行块头信息。术语“并行块组”表示一组并行块并且与条带具有相同的含义。

自适应参数集可表示可通过在不同画面、子画面、条带、并行块组、并行块或分块中被参考而被共享的参数集。此外，可通过参考针对画面内的子画面、条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集来使用自适应参数集中的信息。

此外，关于自适应参数集，可通过使用针对画面内的子画面、条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同自适应参数集。

此外，关于自适应参数集，可通过使用针对子画面内的条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同自适应参数集。

此外，关于自适应参数集，可通过使用针对条带内的并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同自适应参数集。

此外，关于自适应参数集，可通过使用针对并行块内的分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同自适应参数集。

关于自适应参数集标识符的信息可被包括在子画面的参数集或头中，并且与该自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于子画面。

关于自适应参数集标识符的信息可被包括在并行块的参数集或头中，并且与该自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于并行块。

关于自适应参数集标识符的信息可被包括在分块的头中，并且与该自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于分块。

画面可被分区为一个或更多个并行块行以及一个或更多个并行块列。

子画面可被分区为画面内的一个或更多个并行块行以及一个或更多个并行块列。子画面可以是画面内的具有矩形/正方形形式的区域，并且可包括一个或更多个CTU。此外，至少一个或更多个并行块/分块/条带可被包括在一个子画面内。

并行块可以是画面内的具有矩形/正方形形式的区域，并且可包括一个或更多个CTU。此外，并行块可被分区为一个或更多个分块。

分块可表示并行块内的一个或更多个CTU行。并行块可被分区为一个或更多个分块，并且每个分块可具有至少一个或更多个CTU行。未被分区为两个或更多个的并行块可表示分块。

条带可包括画面内的一个或更多个并行块，并且可包括并行块内的一个或更多个分块。

解析：可表示通过执行熵解码来确定语法元素的值，或者可表示熵解码本身。

符号：可表示编码/解码目标单元的语法元素、编码参数和变换系数值中的至少一个。此外，符号可表示熵编码目标或熵解码结果。

预测模式：可以是指示利用帧内预测而被编码/解码的模式或利用帧间预测而被编码/解码的模式的信息。

预测单元：可表示当执行预测(诸如帧间预测、帧内预测、帧间补偿、帧内补偿和运动补偿)时的基本单元。单个预测单元可被分区为具有更小尺寸的多个分区，或者可被分区为多个更低等级的预测单元。多个分区可以是在执行预测或补偿时的基本单元。通过划分预测单元而生成的分区也可以是预测单元。

预测单元分区：可表示通过对预测单元进行分区而获得的形状。

参考画面列表可指包括用于帧间预测或运动补偿的一个或更多个参考画面的列表。存在若干类型的可用参考画面列表，包括LC(列表组合)、L0(列表0)、L1(列表1)、L2(列表2)、L3(列表3)。

帧间预测指示符可指当前块的帧间预测的方向(单向预测、双向预测等)。可选地，帧间预测指示符可指用于生成当前块的预测块的参考画面的数量。可选地，帧间预测指示符可指在对当前块执行帧间预测或运动补偿时使用的预测块的数量。

预测列表利用标志指示是否使用特定参考画面列表中的至少一个参考画面来生成预测块。可使用预测列表利用标志来推导帧间预测指示符，并且相反地，可使用帧间预测指示符来推导预测列表利用标志。例如，当预测列表利用标志具有第一值零(0)时，它表示参考画面列表中的参考画面不被用于生成预测块。另一方面，当预测列表利用标志具有第二值一(1)时，它表示参考画面列表被用于生成预测块。

参考画面索引可指指示参考画面列表中的特定参考画面的索引。

参考画面可表示由特定块参考以用于特定块的帧间预测或运动补偿的目的的参考画面。可选地，参考画面可以是包括由当前块参考以用于帧间预测或运动补偿的参考块的画面。在下文中，术语“参考画面”和“参考图像”具有相同的含义并且可互换。

运动矢量可以是用于帧间预测或运动补偿的二维矢量。运动矢量可表示编码/解码目标块与参考块之间的偏移。例如，(mvX,mvY)可表示运动矢量。这里，mvX可表示水平分量，并且mvY可表示垂直分量。

搜索范围可以是在帧间预测期间被搜索以检索运动矢量的二维区域。例如，搜索范围的尺寸可以是M×N。这里，M和N都是整数。

运动矢量候选可指在对运动矢量进行预测时的预测候选块或预测候选块的运动矢量。此外，运动矢量候选可被包括在运动矢量候选列表中。

运动矢量候选列表可表示由一个或更多个运动矢量候选组成的列表。

运动矢量候选索引可表示指示运动矢量候选列表中的运动矢量候选的指示符。可选地，它可以是运动矢量预测因子的索引。

运动信息可表示包括包含运动矢量、参考画面索引、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表信息、参考画面、运动矢量候选、运动矢量候选索引、合并候选和合并索引的项中的至少一项的信息。

合并候选列表可表示由一个或更多个合并候选组成的列表。

合并候选可表示空间合并候选、时间合并候选、组合合并候选、组合双预测合并候选或零合并候选。合并候选可包括诸如帧间预测指示符、每个列表的参考画面索引、运动矢量、预测列表利用标志和帧间预测指示符的运动信息。

合并索引可表示指示合并候选列表中的合并候选的指示符。可选地，合并索引可指示在空间上/时间上与当前块相邻的重建块中的块，其中，已从该块推导出合并候选。可选地，合并索引可指示合并候选的至少一条运动信息。

变换单元：可表示在对残差信号执行编码/解码(诸如变换、逆变换、量化、反量化、变换系数编码/解码)时的基本单元。单个变换单元可被分区为具有更小尺寸的多个更低等级的变换单元。这里，变换/逆变换可包括第一变换/第一逆变换和第二变换/第二逆变换中的至少一个。

缩放：可表示将量化的等级乘以因子的处理。可通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数。缩放也可被称为反量化。

量化参数：可表示当在量化期间使用变换系数来生成量化的等级时使用的值。量化参数还可表示当在反量化期间通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数时使用的值。量化参数可以是被映射在量化步长上的值。

增量量化参数：可表示预测的量化参数与编码/解码目标单元的量化参数之间的差值。

扫描：可表示对单元、块或矩阵内的系数进行排序的方法。例如，将系数的二维矩阵改变为一维矩阵可被称为扫描，将系数的一维矩阵改变为二维矩阵可被称为扫描或逆扫描。

变换系数：可表示在编码器中执行变换之后生成的系数值。变换系数可表示在解码器中执行熵解码和反量化中的至少一个之后生成的系数值。通过对变换系数或残差信号进行量化而获得的量化的等级或者量化的变换系数等级也可落入变换系数的含义内。

量化的等级：可表示在编码器中通过对变换系数或残差信号进行量化而生成的值。可选地，量化的等级可表示作为在解码器中经历反量化的反量化目标的值。类似地，作为变换和量化的结果的量化的变换系数等级也可落入量化的等级的含义内。

非零变换系数：可表示具有除零之外的值的变换系数、或者具有除零之外的值的变换系数等级或量化的等级。

量化矩阵：可表示在为了提高主观图像质量或客观图像质量而执行的量化处理或反量化处理中使用的矩阵。量化矩阵也可被称为缩放列表。

量化矩阵系数：可表示量化矩阵内的每个元素。量化矩阵系数也可被称为矩阵系数。

默认矩阵：可表示在编码器或解码器中预先定义的预定量化矩阵。

非默认矩阵：可表示在编码器或解码器中未被预先定义而是由用户用信号发送的量化矩阵。

统计值：针对具有可计算的特定值的变量、编码参数、常量值等之中的至少一个的统计值可以是对应特定值的平均值、求和值、加权平均值、加权和值、最小值、最大值、最频繁出现的值、中值、插值之中的一个或更多个。

图1是示出根据应用了本发明的实施例的编码设备的配置的框图。

编码设备100可以是编码器、视频编码设备或图像编码设备。视频可包括至少一个图像。编码设备100可顺序地对至少一个图像进行编码。

参照图1，编码设备100可包括运动预测单元111、运动补偿单元112、帧内预测单元120、切换器115、减法器125、变换单元130、量化单元140、熵编码单元150、反量化单元160、逆变换单元170、加法器175、滤波器单元180和参考画面缓冲器190。

编码设备100可通过使用帧内模式或帧间模式或者帧内模式和帧间模式两者来执行输入图像的编码。此外，编码设备100可通过对输入图像进行编码来生成包括编码信息的比特流，并输出生成的比特流。生成的比特流可被存储在计算机可读记录介质中，或者可通过有线/无线传输介质被流传输。当帧内模式被用作预测模式时，切换器115可切换到帧内。可选地，当帧间模式被用作预测模式时，切换器115可切换到帧间模式。这里，帧内模式可表示帧内预测模式，帧间模式可表示帧间预测模式。编码设备100可生成针对输入图像的输入块的预测块。此外，编码设备100可在生成预测块之后使用输入块和预测块的残差对残差块进行编码。输入图像可被称为作为当前编码目标的当前图像。输入块可被称为作为当前编码目标的当前块，或者被称为编码目标块。

当预测模式是帧内模式时，帧内预测单元120可使用已被编码/解码并与当前块相邻的块的样点作为参考样点。帧内预测单元120可通过使用参考样点来对当前块执行空间预测，或者通过执行空间预测来生成输入块的预测样点。这里，帧内预测可表示帧内部的预测。

当预测模式是帧间模式时，运动预测单元111可在执行运动预测时从参考图像检索与输入块最匹配的区域，并且通过使用检索到的区域来推导运动矢量。在这种情况下，搜索区域可被用作所述区域。参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。这里，当执行对参考图像的编码/解码时，参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。

运动补偿单元112可通过使用运动矢量对当前块执行运动补偿来生成预测块。这里，帧间预测可表示帧之间的预测或运动补偿。

当运动矢量的值不是整数时，运动预测单元111和运动补偿单元112可通过将插值滤波器应用于参考画面的部分区域来生成预测块。为了对编码单元执行画面间预测或运动补偿，可确定跳过模式、合并模式、高级运动矢量预测(AMVP)模式和当前画面参考模式之中的哪个模式被用于对包括在对应编码单元中的预测单元的运动预测和运动补偿。然后，根据所确定的模式，可不同地执行画面间预测或运动补偿。

减法器125可通过使用输入块和预测块的差来生成残差块。残差块可被称为残差信号。残差信号可表示原始信号和预测信号之间的差。此外，残差信号可以是通过对原始信号与预测信号之间的差进行变换或量化或者变换和量化而生成的信号。残差块可以是块单元的残差信号。

变换单元130可通过对残差块执行变换来生成变换系数，并输出生成的变换系数。这里，变换系数可以是通过对残差块执行变换而生成的系数值。当变换跳过模式被应用时，变换单元130可跳过对残差块的变换。

可通过将量化应用于变换系数或应用于残差信号来生成量化的等级。在下文中，量化的等级在实施例中也可被称为变换系数。

量化单元140可通过根据参数对变换系数或残差信号进行量化来生成量化的等级，并输出生成的量化的等级。这里，量化单元140可通过使用量化矩阵对变换系数进行量化。

熵编码单元150可通过根据概率分布对由量化单元140计算出的值或者对在执行编码时计算出的编码参数值执行熵编码来生成比特流，并输出生成的比特流。熵编码单元150可对图像的样点信息和用于对图像进行解码的信息执行熵编码。例如，用于对图像进行解码的信息可包括语法元素。

当熵编码被应用时，符号被表示使得较少数量的比特被分配给具有高生成可能性的符号，并且较多数量的比特被分配给具有低生成可能性的符号，因此，可减小用于将被编码的符号的比特流的大小。熵编码单元150可使用诸如指数Golomb、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)等的用于熵编码的编码方法。例如，熵编码单元150可通过使用变长编码/码(VLC)表来执行熵编码。此外，熵编码单元150可推导目标符号的二值化方法和目标符号/二进制位的概率模型，并且通过使用推导的二值化方法和上下文模型来执行算术编码。

为了对变换系数等级(量化的等级)进行编码，熵编码单元150可通过使用变换系数扫描方法将二维块形式的系数改变为一维矢量形式。

编码参数可包括编码器中被编码并且被用信号发送到解码器的诸如语法元素的信息(标志、索引等)以及在执行编码或解码时推导出的信息。编码参数可表示在对图像进行编码或解码时所需要的信息。例如，以下项中的至少一个值或组合形式可被包括在编码参数中：单元/块尺寸、单元/块深度、单元/块分区信息、单元/块形状、单元/块分区结构、是否进行四叉树形式的分区、是否进行二叉树形式的分区、二叉树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、二叉树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、当前编码单元是否通过三叉树分区被分区、三叉树分区的方向(水平方向或垂直方向)、三叉树分区的类型(对称类型或非对称类型)、当前编码单元是否通过多类型树分区被分区、多类型树分区的方向(水平方向或垂直方向)、多类型树分区的类型(对称类型或非对称类型)、多类型树分区的树(二叉树或三叉树)结构、预测模式(帧内预测或帧间预测)、亮度帧内预测模式/方向、色度帧内预测模式/方向、帧内分区信息、帧间分区信息、编码块分区标志、预测块分区标志、变换块分区标志、参考样点滤波方法、参考样点滤波器抽头、参考样点滤波器系数、预测块滤波方法、预测块滤波器抽头、预测块滤波器系数、预测块边界滤波方法、预测块边界滤波器抽头、预测块边界滤波器系数、帧内预测模式、帧间预测模式、运动信息、运动矢量、运动矢量差、参考画面索引、帧间预测角度、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表、参考画面、运动矢量预测因子索引、运动矢量预测因子候选、运动矢量候选列表、是否使用合并模式、合并索引、合并候选、合并候选列表、是否使用跳过模式、插值滤波器类型、插值滤波器抽头、插值滤波器系数、运动矢量大小、运动矢量的表示精度、变换类型、变换尺寸、初级(第一)变换是否被使用的信息、次级变换是否被使用的信息、初级变换索引、次级变换索引、残差信号是否存在的信息、编码块样式、编码块标志(CBF)、量化参数、量化参数残差、量化矩阵、是否应用帧内环路滤波器、帧内环路滤波器系数、帧内环路滤波器抽头、帧内环路滤波器形状/形式、是否应用去块滤波器、去块滤波器系数、去块滤波器抽头、去块滤波器强度、去块滤波器形状/形式、是否应用自适应样点偏移、自适应样点偏移值、自适应样点偏移类别、自适应样点偏移类型、是否应用自适应环路滤波器、自适应环路滤波器系数、自适应环路滤波器抽头、自适应环路滤波器形状/形式、二值化/逆二值化方法、上下文模型确定方法、上下文模型更新方法、是否执行常规模式、是否执行旁路模式、上下文二进制位、旁路二进制位、有效系数标志、最后有效系数标志、针对系数组的单元的编码标志、最后有效系数的位置、关于系数的值是否大于1的标志、关于系数的值是否大于2的标志、关于系数的值是否大于3的标志、关于其余系数值的信息、符号信息、重建亮度样点、重建色度样点、残差亮度样点、残差色度样点、亮度变换系数、色度变换系数、量化的亮度等级、量化的色度等级、变换系数等级扫描方法、在解码器侧的运动矢量搜索区域的尺寸、在解码器侧的运动矢量搜索区域的形状、在解码器侧的运动矢量搜索的次数、关于CTU尺寸的信息、关于最小块尺寸的信息、关于最大块尺寸的信息、关于最大块深度的信息、关于最小块深度的信息、图像显示/输出顺序、条带标识信息、条带类型、条带分区信息、并行块标识信息、并行块类型、并行块分区信息、并行块组标识信息、并行块组类型、并行块组分区信息、画面类型、输入样点的比特深度、重建样点的比特深度、残差样点的比特深度、变换系数的比特深度、量化的等级的比特深度、以及关于亮度信号的信息或关于色度信号的信息。

这里，用信号发送标志或索引可表示由编码器对对应标志或索引进行熵编码并将其包括在比特流中，并且可表示由解码器从比特流对对应标志或索引进行熵解码。

当编码设备100通过帧间预测执行编码时，编码的当前图像可被用作用于随后被处理的另一图像的参考图像。因此，编码设备100可对编码的当前图像进行重建或解码，或者将重建或解码的图像作为参考图像存储在参考画面缓冲器190中。

量化的等级可在反量化单元160中被反量化，或者可在逆变换单元170中被逆变换。可由加法器175将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加。通过将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加，可生成重建块。这里，经过反量化或逆变换的系数或经过反量化和逆变换两者的系数可表示执行了反量化和逆变换中的至少一个的系数，并且可表示重建残差块。

重建块可通过滤波器单元180。滤波器单元180可将去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器(ALF)中的至少一个应用于重建样点、重建块或重建图像。滤波器单元180可被称为环内滤波器。

去块滤波器可去除在块之间的边界中生成的块失真。为了确定是否应用去块滤波器，可基于块中所包括的若干行或列中包括的样点来确定是否将去块滤波器应用于当前块。当将去块滤波器应用于块时，可根据所需的去块滤波强度来应用另一滤波器。

为了补偿编码误差，可通过使用样点自适应偏移将合适的偏移值与样点值相加。样点自适应偏移可以以样点为单位对经过去块的图像与原始图像的偏移进行校正。可使用考虑关于每个样点的边缘信息来应用偏移的方法，或者可使用以下方法：将图像的样点分区为预定数量的区域，确定偏移被应用的区域，并对确定的区域应用偏移。

自适应环路滤波器可基于经滤波的重建图像和原始图像的比较结果来执行滤波。可将包括在图像中的样点分区为预定组，可确定将被应用于每个组的滤波器，并且可对每个组执行差异化滤波。是否应用ALF的信息可通过编码单元(CU)被用信号发送，并且将被应用于每个块的ALF的形式和系数可变化。

已经通过滤波器单元180的重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器190中。由滤波器单元180处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元180处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。

图2是示出根据实施例并且应用了本发明的解码设备的配置的框图。

解码设备200可以是解码器、视频解码设备或图像解码设备。

参照图2，解码设备200可包括熵解码单元210、反量化单元220、逆变换单元230、帧内预测单元240、运动补偿单元250、加法器255、滤波器单元260和参考画面缓冲器270。

解码设备200可接收从编码设备100输出的比特流。解码设备200可接收存储在计算机可读记录介质中的比特流，或者可接收通过有线/无线传输介质被流传输的比特流。解码设备200可通过使用帧内模式或帧间模式对比特流进行解码。此外，解码设备200可生成通过解码而生成的重建图像或解码图像，并输出重建图像或解码图像。

当在解码时使用的预测模式是帧内模式时，切换器可被切换到帧内。可选地，当在解码时使用的预测模式是帧间模式时，切换器可被切换到帧间模式。

解码设备200可通过对输入比特流进行解码来获得重建残差块，并生成预测块。当重建残差块和预测块被获得时，解码设备200可通过将重建残差块与预测块相加来生成成为解码目标的重建块。解码目标块可被称为当前块。

熵解码单元210可通过根据概率分布对比特流进行熵解码来生成符号。生成的符号可包括量化的等级形式的符号。这里，熵解码方法可以是上述熵编码方法的逆处理。

为了对变换系数等级(量化的等级)进行解码，熵解码单元210可通过使用变换系数扫描方法将单向矢量形式的系数改变为二维块形式。

可在反量化单元220中对量化的等级进行反量化，或者可在逆变换单元230中对量化的等级进行逆变换。量化的等级可以是进行反量化或逆变换或者进行反量化和逆变换两者的结果，并且可被生成为重建残差块。这里，反量化单元220可将量化矩阵应用于量化的等级。

当使用帧内模式时，帧内预测单元240可通过对当前块执行空间预测来生成预测块，其中，空间预测使用与解码目标块相邻并且已经被解码的块的样点值。

当使用帧间模式时，运动补偿单元250可通过对当前块执行运动补偿来生成预测块，其中，运动补偿使用运动矢量以及存储在参考画面缓冲器270中的参考图像。

加法器225可通过将重建残差块与预测块相加来生成重建块。滤波器单元260可将去块滤波器、样点自适应偏移和自适应环路滤波器中的至少一个应用于重建块或重建图像。滤波器单元260可输出重建图像。重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器270中并且在执行帧间预测时被使用。由滤波器单元260处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元260处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。

图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。图3示意性地示出将单个单元分区为多个更低等级的单元的示例。

为了有效地对图像进行分区，当进行编码和解码时，可使用编码单元(CU)。编码单元可被用作当对图像进行编码/解码时的基本单元。此外，编码单元可被用作用于在对图像进行编码/解码时区分帧内预测模式与帧间预测模式的单元。编码单元可以是用于预测、变换、量化、逆变换、反量化、或对变换系数的编码/解码处理的基本单元。

参照图3，图像300按照最大编码单元(LCU)被顺序地分区，并且LCU单元被确定为分区结构。这里，LCU可以以与编码树单元(CTU)相同的含义被使用。单元分区可表示对与该单元相关联的块进行分区。在块分区信息中，可包括单元深度的信息。深度信息可表示单元被分区的次数或程度或者单元被分区的次数和程度两者。可基于树结构将单个单元分区为与深度信息分层地相关联的多个更低等级的单元。换言之，单元和通过对该单元进行分区而生成的更低等级的单元可分别与节点和该节点的子节点对应。分区出的更低等级的单元中的每个可具有深度信息。深度信息可以是表示CU的尺寸的信息，并且可被存储在每个CU中。单元深度表示与对单元进行分区相关的次数和/或程度。因此，更低等级的单元的分区信息可包括关于更低等级的单元的尺寸的信息。

分区结构可表示LCU 310内的编码单元(CU)的分布。可根据是否将单个CU分区为多个(包括2、4、8、16等的等于或大于2的正整数)CU来确定这样的分布。通过分区生成的CU的水平尺寸和垂直尺寸可分别是分区之前的CU的水平尺寸和垂直尺寸的一半，或者可根据分区的次数而分别具有小于进行分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的尺寸。CU可被递归地分区为多个CU。通过递归分区，与分区之前的CU的高度和宽度之中的至少一个相比，分区之后的CU的高度和宽度之中的至少一个可减小。可递归地执行CU的分区，直到预定义的深度或预定义的尺寸为止。例如，LCU的深度可以是0，最小编码单元(SCU)的深度可以是预定义的最大深度。这里，如上所述，LCU可以是具有最大编码单元尺寸的编码单元，并且SCU可以是具有最小编码单元尺寸的编码单元。分区从LCU 310开始，当CU的水平尺寸或垂直尺寸或者水平尺寸和垂直尺寸两者通过分区而减小时，CU深度增加1。例如，对于每个深度，未被分区的CU的尺寸可以是2N×2N。此外，在被分区的CU的情况下，可将尺寸为2N×2N的CU分区为尺寸为N×N的四个CU。随着深度增加1，N的大小可减半。

此外，可通过使用CU的分区信息来表示CU是否被分区的信息。分区信息可以是1比特信息。除SCU之外的所有CU可包括分区信息。例如，当分区信息的值为第一值时，CU可不被分区，当分区信息的值为第二值时，CU可被分区。

参照图3，具有深度0的LCU可以是64×64的块。0可以是最小深度。具有深度3的SCU可以是8×8的块。3可以是最大深度。32×32的块和16×16的块的CU可分别被表示为深度1和深度2。

例如，当单个编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元的水平尺寸和垂直尺寸可以是CU在被分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的一半大小。在一个实施例中，当尺寸为32×32的编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元中的每个可具有16×16的尺寸。当单个编码单元被分区为四个编码单元时，可称编码单元可被分区为四叉树形式。

例如，当一个编码单元被分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每个子编码单元的水平尺寸或垂直尺寸(宽度或高度)可以是原始编码单元的水平尺寸或垂直尺寸的一半。例如，当尺寸为32×32的编码单元被垂直分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每个子编码单元可具有16×32的尺寸。例如，当尺寸为8×32的编码单元被水平分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每个子编码单元可具有8×16的尺寸。当一个编码单元被分区为两个子编码单元时，可称编码单元被二分区或者按照二叉树分区结构被分区。

例如，当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可以以1:2:1的比例对编码单元的水平尺寸或垂直尺寸进行分区，从而产生水平尺寸或垂直尺寸的比例为1:2:1的三个子编码单元。例如，当尺寸为16×32的编码单元被水平分区为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从最上方子编码单元到最下方子编码单元的顺序可分别具有16×8、16×16和16×8的尺寸。例如，当尺寸为32×32的编码单元被垂直划分为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从左侧子编码单元到右侧子编码单元的顺序可分别具有8×32、16×32和8×32的尺寸。当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可称编码单元被三分区或者按照三叉树分区结构被分区。

在图3中，编码树单元(CTU)320是四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构全都被应用的CTU的示例。

如上所述，为了对CTU进行分区，可应用四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构中的至少一个。可根据预定的优先级顺序将各种树分区结构顺序地应用于CTU。例如，可将四叉树分区结构优先应用于CTU。不能再使用四叉树分区结构进行分区的编码单元可与四叉树的叶节点对应。与四叉树的叶节点对应的编码单元可用作二叉树和/或三叉树分区结构的根节点。也就是说，与四叉树的叶节点对应的编码单元可按照二叉树分区结构或三叉树分区结构被进一步分区，或者可不被进一步分区。因此，通过防止从与四叉树的叶节点对应的编码单元的二叉树分区或三叉树分区得到的编码块经历进一步的四叉树分区，块分区操作和/或用信号发送分区信息的操作可被有效执行。

可使用四分区信息用信号发送与四叉树的节点对应的编码单元被分区的事实。具有第一值(例如，“1”)的四分区信息可指示当前编码单元按照四叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的四分区信息可指示当前编码单元未按照四叉树分区结构被分区。四分区信息可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。

在二叉树分区与三叉树分区之间可能没有优先级。也就是说，与四叉树的叶节点对应的编码单元可进一步经历二叉树分区和三叉树分区中的任意分区。此外，通过二叉树分区或三叉树分区生成的编码单元可经历进一步的二叉树分区或进一步的三叉树分区，或者可不被进一步分区。

在二叉树分区和三叉树分区之间不存在优先级的树结构被称为多类型树结构。与四叉树的叶节点对应的编码单元可用作多类型树的根节点。可使用多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少一个来用信号发送是否对与多类型树的节点对应的编码单元进行分区。为了对与多类型树的节点对应的编码单元进行分区，可顺序地用信号发送多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息。

具有第一值(例如，“1”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将经历多类型树分区。具有第二值(例如，“0”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将不经历多类型树分区。

当与多类型树的节点对应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时，所述编码单元可包括分区方向信息。分区方向信息可指示当前编码单元将在哪个方向上针对多类型树分区被分区。具有第一值(例如，“1”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被垂直分区。具有第二值(例如，“0”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被水平分区。

当与多类型树的节点对应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时，当前编码单元可包括分区树信息。分区树信息可指示将被用于对多类型树的节点进行分区的树分区结构。具有第一值(例如，“1”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照二叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照三叉树分区结构被分区。

分区指示信息、分区树信息和分区方向信息均可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。

四叉树分区指示信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个可被熵编码/熵解码。为了对那些类型的信息进行熵编码/熵解码，可使用关于与当前编码单元相邻的邻近编码单元的信息。例如，当前编码单元的左侧邻近编码单元和/或上方邻近编码单元的分区类型(被分区或不被分区、分区树和/或分区方向)与当前编码单元的分区类型相似的可能性很高。因此，可从关于邻近编码单元的信息推导用于对关于当前编码单元的信息进行熵编码/熵解码的上下文信息。关于邻近编码单元的信息可包括四分区信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个。

作为另一示例，在二叉树分区和三叉树分区中，可优先执行二叉树分区。也就是说，当前编码单元可首先经历二叉树分区，并且随后可将与二叉树的叶节点对应的编码单元设置为用于三叉树分区的根节点。在这种情况下，对于与三叉树的节点对应的编码单元，可既不执行四叉树分区也不执行二叉树分区。

不能按照四叉树分区结构、二叉树分区结构和/或三叉树分区结构被分区的编码单元成为用于编码、预测和/或变换的基本单元。也就是说，所述编码单元不能被进一步分区以用于预测和/或变换。因此，在比特流中可能不存在用于将编码单元分区为预测单元和/或变换单元的分区结构信息和分区信息。

然而，当编码单元(即，用于分区的基本单元)的尺寸大于最大变换块的尺寸时，可递归地对编码单元进行分区，直到将编码单元的尺寸减小到等于或小于最大变换块的尺寸为止。例如，当编码单元的尺寸为64×64时并且当最大变换块的尺寸为32×32时，可将编码单元分区为用于变换的四个32×32的块。例如，当编码单元的尺寸为32×64并且最大变换块的尺寸为32×32时，可将编码单元分区为用于变换的两个32×32的块。在这种情况下，不单独用信号发送编码单元的针对变换的分区，并且可通过编码单元的水平尺寸或垂直尺寸与最大变换块的水平尺寸或垂直尺寸之间的比较来确定编码单元的针对变换的分区。例如，当编码单元的水平尺寸(宽度)大于最大变换块的水平尺寸(宽度)时，可将编码单元垂直地二等分。例如，当编码单元的垂直尺寸(高度)大于最大变换块的垂直尺寸(高度)时，可将编码单元水平地二等分。

编码单元的最大和/或最小尺寸的信息以及变换块的最大和/或最小尺寸的信息可在编码单元的更高等级被用信号发送或确定。所述更高等级可以是例如序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。例如，编码单元的最小尺寸可被确定为4×4。例如，变换块的最大尺寸可被确定为64×64。例如，变换块的最小尺寸可被确定为4×4。

与四叉树的叶节点对应的编码单元的最小尺寸(四叉树最小尺寸)的信息和/或从多类型树的根节点到叶节点的最大深度(多类型树的最大树深度)的信息可在编码单元的更高等级被用信号发送或被确定。例如，所述更高等级可以是序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。可针对画面内条带和画面间条带中的每一个用信号发送或确定四叉树的最小尺寸的信息和/或多类型树的最大深度的信息。

可在编码单元的更高等级用信号发送或确定CTU的尺寸与变换块的最大尺寸之间的差信息。例如，所述更高等级可以是序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。可基于编码树单元的尺寸和所述差信息来确定与二叉树的各个节点对应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为二叉树的最大尺寸)的信息。与三叉树的各个节点对应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为三叉树的最大尺寸)可根据条带的类型而变化。例如，针对画面内条带，三叉树的最大尺寸可以是32×32。例如，针对画面间条带，三叉树的最大尺寸可以是128×128。例如，与二叉树的各个节点对应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为二叉树的最小尺寸)和/或与三叉树的各个节点对应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为三叉树的最小尺寸)可被设置为编码块的最小尺寸。

作为另一示例，可在条带级用信号发送或确定二叉树的最大尺寸和/或三叉树的最大尺寸。可选地，可在条带级用信号发送或确定二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸。

根据上述各种块的尺寸和深度信息，四分区信息、多类型树分区指示信息、分区树信息和/或分区方向信息可被包括或可不被包括在比特流中。

例如，当编码单元的尺寸不大于四叉树的最小尺寸时，编码单元不包括四分区信息。因此，可从第二值推断四分区信息。

例如，当与多类型树的节点对应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)大于二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)和/或三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)时，编码单元可不被二分区或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，但可从第二值推断多类型树分区指示信息。

可选地，当与多类型树的节点对应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)与二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)相同和/或是三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)的两倍大时，编码单元可不被进一步二分区或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。这是因为当按照二叉树分区结构和/或三叉树分区结构对编码单元进行分区时，小于二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸的编码单元被生成。

可选地，可基于虚拟流水线数据单元的尺寸(在下文中，流水线缓冲器尺寸)来限制二叉树分区或三叉树分区。例如，当通过二叉树分区或三叉树分区将编码单元划分为不适合流水线缓冲器尺寸的子编码单元时，对应的二叉树分区或三叉树分区可能受到限制。流水线缓冲器尺寸可以是最大变换块的尺寸(例如，64×64)。例如，当流水线缓冲器尺寸是64×64时，可限制下面的划分。

-用于编码单元的N×M(N和/或M是128)三叉树分区

-用于编码单元的水平方向的128×N(N<＝64)二叉树分区

-用于编码单元的垂直方向的N×128(N<＝64)二叉树分区

可选地，当与多类型树的节点对应的编码单元的深度等于多类型树的最大深度时，编码单元可不被进一步二分区和/或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，但可从第二值推断多类型树分区指示信息。

可选地，仅当垂直方向二叉树分区、水平方向二叉树分区、垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区中的至少一个对于与多类型树的节点对应的编码单元是可能的时，可用信号发送多类型树分区指示信息。否则，编码单元可不被二分区和/或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，但可从第二值推断多类型树分区指示信息。

可选地，仅当垂直方向二叉树分区和水平方向二叉树分区两者或垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点对应的编码单元是可能的时，可用信号发送分区方向信息。否则，可不用信号发送分区方向信息，但是可从指示可能的分区方向的值推导分区方向信息。

可选地，仅当垂直方向二叉树分区和垂直方向三叉树分区两者或水平方向二叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点对应的编码树是可能的时，可用信号发送分区树信息。否则，可不用信号发送分区树信息，而是可从指示可能的分区树结构的值推导分区树信息。

图4是示出帧内预测处理的示图。

图4中从中心到外部的箭头可表示帧内预测模式的预测方向。

可通过使用当前块的邻近块的参考样点来执行帧内编码和/或解码。邻近块可以是重建邻近块。例如，可通过使用包括在重建邻近块中的参考样点的编码参数或值来执行帧内编码和/或解码。

预测块可表示通过执行帧内预测而生成的块。预测块可与CU、PU和TU中的至少一个对应。预测块的单元可具有CU、PU和TU中的一个的尺寸。预测块可以是尺寸为2×2、4×4、16×16、32×32或64×64等的正方形块，或者可以是尺寸为2×8、4×8、2×16、4×16和8×16等的矩形块。

可根据针对当前块的帧内预测模式来执行帧内预测。当前块可具有的帧内预测模式的数量可以是固定值，并且可以是根据预测块的属性不同地确定的值。例如，预测块的属性可包括预测块的尺寸和预测块的形状等。

不管块尺寸为多少，可将帧内预测模式的数量固定为N。或者，帧内预测模式的数量可以是3、5、9、17、34、35、36、65或67等。可选地，帧内预测模式的数量可根据块尺寸或颜色分量类型或者块尺寸和颜色分量类型两者而变化。例如，帧内预测模式的数量可根据颜色分量是亮度信号还是色度信号而变化。例如，随着块尺寸变大，帧内预测模式的数量可增加。可选地，亮度分量块的帧内预测模式的数量可大于色度分量块的帧内预测模式的数量。

帧内预测模式可以是非角度模式或角度模式。非角度模式可以是DC模式或平面模式，并且角度模式可以是具有特定方向或角度的预测模式。帧内预测模式可由模式编号、模式值、模式数字、模式角度和模式方向中的至少一个来表示。帧内预测模式的数量可以是大于1的M，包括非角度模式和角度模式。为了对当前块进行帧内预测，可执行确定是否可将包括在重建邻近块中的样点用作当前块的参考样点的步骤。当存在不能用作当前块的参考样点的样点时，通过对包括在重建邻近块中的样点中的至少一个样点值进行复制或执行插值或者进行复制和插值两者而获得的值可被用于替换样点的不可用样点值，因此替换后的样点值被用作当前块的参考样点。

图7是示出能够用于帧内预测的参考样点的示图。

如图7所示，参考样点线0至参考样点线3中的至少一个可用于当前块的帧内预测。在图7中，片段A和片段F的样点可分别利用最接近片段B和片段E的样点被填充，而不是从重建邻近块进行检索。可用信号发送指示将被用于当前块的帧内预测的参考样点线的索引信息。在当前块的上方边界是CTU的边界时，仅参考样点线0可以是可用的。因此，在这种情况下，可不用信号发送索引信息。当除了参考样点线0之外的参考样点线被使用时，可不执行稍后将描述的针对预测块的滤波。

当进行帧内预测时，可基于帧内预测模式和当前块尺寸将滤波器应用于参考样点和预测样点中的至少一个。

在平面模式的情况下，当生成当前块的预测块时，根据预测目标样点在预测块内的位置，可通过使用当前样点的上方参考样点与左侧参考样点以及当前块的右上方参考样点与左下方参考样点的加权和来生成预测目标样点的样点值。此外，在DC模式的情况下，当生成当前块的预测块时，可使用当前块的上方参考样点与左侧参考样点的平均值。此外，在角度模式的情况下，可通过使用当前块的上方参考样点、左侧参考样点、右上方参考样点和/或左下方参考样点来生成预测块。为了生成预测样点值，可执行实数单元的插值。

在颜色分量之间的帧内预测的情况下，可基于第一颜色分量的对应重建块来生成第二颜色分量的当前块的预测块。例如，第一颜色分量可以是亮度分量，并且第二颜色分量可以是色度分量。对于颜色分量之间的帧内预测，可基于模板推导第一颜色分量与第二颜色分量之间的线性模型的参数。模板可包括当前块的上方和/或左侧邻近样点以及与其对应的第一颜色分量的重建块的上方和/或左侧邻近样点。例如，可使用模板中的样点中具有最大值的第一颜色分量的样点值及与其对应的第二颜色分量的样点值，以及模板中的样点中具有最小值的第一颜色分量的样点值及与其对应的第二颜色分量的样点值来推导线性模型的参数。当推导线性模型的参数时，可将对应重建块应用于线性模型以生成当前块的预测块。根据视频格式，可对第一颜色分量的重建块和对应重建块的邻近样点执行子采样。例如，当第二颜色分量的一个样点与第一颜色分量的四个样点对应时，可对第一颜色分量的四个样点进行子采样以计算一个对应样点。在这种情况下，可基于对应的被子采样的样点执行线性模型的参数推导和颜色分量之间的帧内预测。是否执行颜色分量之间的帧内预测以及/或者模板的范围可作为帧内预测模式被用信号发送。

当前块可在水平方向或垂直方向上被分区为两个子块或四个子块。可顺序地重建被分区的子块。也就是说，可对子块执行帧内预测以生成子预测块。此外，可对子块执行反量化和/或逆变换以生成子残差块。可通过将子预测块与子残差块相加来生成重建子块。重建子块可用作后续子块的帧内预测的参考样点。子块可以是包括预定数量(例如，16)或更多个样点的块。因此，例如，在当前块是8×4的块或4×8的块时，当前块可被分区为两个子块。此外，在当前块是4×4的块时，当前块可不被分区为子块。在当前块具有其它尺寸时，当前块可被分区为四个子块。可用信号发送关于是否基于子块和/或分区方向(水平或垂直)执行帧内预测的信息。可限于仅在使用参考样点线0时执行基于子块的帧内预测。当执行基于子块的帧内预测时，可不执行稍后将描述的针对预测块的滤波。

可通过对被帧内预测的预测块执行滤波来生成最终预测块。可通过将预定权重应用于滤波目标样点、左侧参考样点、上方参考样点和/或左上方参考样点来执行滤波。可基于块尺寸、帧内预测模式和预测块中的滤波目标样点的位置中的至少一个来确定用于滤波的权重和/或参考样点(范围、位置等)。可仅在预定帧内预测模式(例如，DC、平面、垂直、水平、对角线和/或相邻对角线模式)的情况下执行滤波。相邻对角线模式可以是对对角线模式加上k或从对角线模式减去k的模式。例如，k可以是8或更小的正整数。

可通过预测与当前块相邻存在的块的帧内预测模式来对当前块的帧内预测模式进行熵编码/熵解码。在当前块与邻近块的帧内预测模式相同时，可通过使用预定标志信息来用信号发送当前块与邻近块的帧内预测模式相同的信息。此外，可用信号发送多个邻近块的帧内预测模式之中的与当前块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的指示符信息。在当前块与邻近块的帧内预测模式不同时，可通过基于邻近块的帧内预测模式执行熵编码/熵解码来对当前块的帧内预测模式信息进行熵编码/熵解码。

图5是示出画面间预测处理的实施例的示图。

在图5中，矩形可表示画面。在图5中，箭头表示预测方向。根据画面的编码类型，可将画面分类为帧内画面(I画面)、预测画面(P画面)和双预测画面(B画面)。

可在不需要画面间预测的情况下通过帧内预测对I画面进行编码。可通过使用在相对于当前块的一个方向(即，前向或后向)上存在的参考画面，通过画面间预测来对P画面进行编码。可通过使用在相对于当前块的两个方向(即，前向和后向)上存在的参考画面，通过画面间预测来对B画面进行编码。当使用画面间预测时，编码器可执行画面间预测或运动补偿，并且解码器可执行对应运动补偿。

在下文中，将详细描述画面间预测的实施例。

可使用参考画面和运动信息来执行画面间预测或运动补偿。

可通过编码设备100和解码设备200中的每一个在画面间预测期间推导当前块的运动信息。可通过使用重建邻近块的运动信息、同位置块(也称为col块或同位块)的运动信息和/或与同位块相邻的块的运动信息来推导当前块的运动信息。同位块可表示先前重建的同位置画面(也称为col画面或同位画面)内的在空间上与当前块位于相同位置的块。同位画面可以是包括在参考画面列表中的一个或更多个参考画面中的一个画面。

运动信息的推导方法可根据当前块的预测模式而不同。例如，应用于帧间预测的预测模式包括AMVP模式、合并模式、跳过模式、具有运动矢量差的合并模式、子块合并模式、三角形分区模式、帧间-帧内组合预测模式、仿射模式等。这里，合并模式可被称为运动合并模式。

例如，当AMVP被用作预测模式时，可将重建邻近块的运动矢量、同位块的运动矢量、与同位块相邻的块的运动矢量和(0,0)运动矢量中的至少一个确定为针对当前块的运动矢量候选，并且通过使用运动矢量候选生成运动矢量候选列表。可通过使用生成的运动矢量候选列表来推导当前块的运动矢量候选。可基于推导的运动矢量候选来确定当前块的运动信息。同位置块的运动矢量或与同位置块相邻的块的运动矢量可被称为时间运动矢量候选，并且重建邻近块的运动矢量可被称为空间运动矢量候选。

编码设备100可计算当前块的运动矢量与运动矢量候选之间的运动矢量差(MVD)，并且可对运动矢量差(MVD)执行熵编码。此外，编码设备100可对运动矢量候选索引执行熵编码并生成比特流。运动矢量候选索引可指示包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选之中的最佳运动矢量候选。解码设备可对包括在比特流中的运动矢量候选索引执行熵解码，并且可通过使用经过熵解码的运动矢量候选索引从包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选中选择解码目标块的运动矢量候选。此外，解码设备200可将经过熵解码的MVD与通过熵解码而提取的运动矢量候选相加，从而推导解码目标块的运动矢量。

另外，编码设备100可对计算出的MVD的分辨率信息执行熵编码。解码设备200可使用MVD分辨率信息来调整被熵解码的MVD的分辨率。

另外，编码设备100基于仿射模型计算当前块中的运动矢量和运动矢量候选之间的运动矢量差(MVD)，并对MVD执行熵编码。解码设备200通过根据被熵解码的MVD和仿射控制运动矢量候选的总和推导解码目标块的仿射控制运动矢量来基于每个子块推导运动矢量。

比特流可包括指示参考画面的参考画面索引。参考画面索引可通过编码设备100被熵编码，并且随后作为比特流被用信号发送到解码设备200。解码设备200可基于推导出的运动矢量和参考画面索引信息来生成解码目标块的预测块。

推导当前块的运动信息的方法的另一示例可以是合并模式。合并模式可表示合并多个块的运动的方法。合并模式可表示从邻近块的运动信息推导当前块的运动信息的模式。当应用合并模式时，可使用重建邻近块的运动信息和/或同位置块的运动信息来生成合并候选列表。运动信息可包括运动矢量、参考画面索引和画面间预测指示符中的至少一个。所述预测指示符可指示单向预测(L0预测或L1预测)或双向预测(L0预测和L1预测)。

合并候选列表可以是存储的运动信息的列表。包括在合并候选列表中的运动信息可以是以下至少一个：与当前块相邻的邻近块的运动信息(空间合并候选)、参考画面中的当前块的同位置块的运动信息(时间合并候选)、通过合并候选列表中存在的运动信息的组合而生成的新运动信息、在当前块之前被编码/解码的块的运动信息(基于历史的合并候选)、以及零合并候选。

编码设备100可通过对合并标志和合并索引中的至少一个执行熵编码来生成比特流，并且可将比特流用信号发送到解码设备200。合并标志可以是指示是否针对每个块执行合并模式的信息，并且合并索引可以是指示当前块的邻近块中的哪个邻近块是合并目标块的信息。例如，当前块的邻近块可包括位于当前块的左侧的左侧邻近块、被布置在当前块上方的上方邻近块和在时间上与当前块相邻的时间邻近块。

另外，编码设备100对合并候选的运动信息中的用于校正运动矢量的校正信息执行熵编码，并将其用信号发送到解码设备200。解码设备200可基于校正信息校正由合并索引选择的合并候选的运动矢量。这里，校正信息可包括关于是否执行校正的信息、校正方向信息和校正尺寸信息中的至少一个。如上所述，基于用信号发送的校正信息对合并候选的运动矢量进行校正的预测模式可被称为具有运动矢量差的合并模式。

跳过模式可以是将邻近块的运动信息照原样应用于当前块的模式。当应用跳过模式时，编码设备100可对哪个块的运动信息将被用作当前块的运动信息的事实的信息执行熵编码，以生成比特流，并且可将比特流用信号发送到解码设备200。编码设备100可不将关于运动矢量差信息、编码块标志和变换系数等级中的至少任意一个的语法元素用信号发送到解码设备200。

子块合并模式可表示以编码块(CU)的子块为单位推导运动信息的模式。当应用子块合并模式时，可使用参考图像中的与当前子块同位置的子块的运动信息(基于子块的时间合并候选)和/或仿射控制点运动矢量合并候选来生成子块合并候选列表。

三角形分区模式可表示通过将当前块分区为对角线方向来推导运动信息，使用推导的运动信息中的每一个来推导每个预测样点，并且通过对推导的预测样点中的每一个进行加权来推导当前块的预测样点的模式。

帧间-帧内组合预测模式可表示通过对由帧间预测生成的预测样点和由帧内预测生成的预测样点进行加权来推导当前块的预测样点的模式。

解码设备200可自行校正推导的运动信息。解码设备200可基于由推导的运动信息指示的参考块搜索预定区域，并推导具有最小SAD的运动信息作为经过校正的运动信息。

解码设备200可使用光流对经由帧间预测推导的预测样点进行补偿。

图6是示出变换和量化处理的示图。

如图6中所示，对残差信号执行变换处理和/或量化处理，以生成量化的等级信号。残差信号是原始块与预测块(即，帧内预测块或帧间预测块)之间的差。预测块是通过帧内预测或帧间预测生成的块。所述变换可以是初级变换、次级变换或者初级变换和次级变换两者。对残差信号的初级变换生成变换系数，并且对变换系数的次级变换生成次级变换系数。

从预先定义的各种变换方案中选择的至少一种方案被用于执行初级变换。例如，所述预定义的变换方案的示例包括离散余弦变换(DCT)、离散正弦变换(DST)和Karhunen-Loève变换(KLT)。通过初级变换生成的变换系数可经历次级变换。可根据当前块和/或当前块的邻近块的编码参数来确定用于初级变换和/或次级变换的变换方案。可选地，可用信号发送指示变换方案的变换信息。基于DCT的变换可包括例如DCT-2、DCT-8等。基于DST的变换可包括例如DST-7。

可通过对残差信号或对执行初级变换和/或次级变换的结果执行量化来生成量化的等级信号(量化系数)。根据块的帧内预测模式或块尺寸/形状，可根据对角线右上扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个来扫描量化的等级信号。例如，当按照对角线右上扫描来扫描系数时，块形式的系数改变为一维矢量形式。除了对角线右上扫描之外，根据帧内预测模式和/或变换块的尺寸，可使用水平地扫描二维块形式的系数的水平扫描或垂直地扫描二维块形式的系数的垂直扫描。扫描的量化的等级系数可被熵编码以插入比特流中。

解码器对比特流进行熵解码以获得量化的等级系数。量化的等级系数可通过逆扫描以二维块形式被布置。对于逆扫描，可使用对角线右上扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个。

量化的等级系数随后可被反量化，然后根据需要被次级逆变换，最后根据需要被初级逆变换，以生成重建残差信号。

可在环内滤波之前针对通过帧内预测或帧间预测重建的亮度分量执行动态范围中的逆映射。动态范围可被划分为16个相等的段，并且可用信号发送每个段的映射函数。可在条带级或并行块组级用信号发送映射函数。可基于映射函数推导用于执行逆映射的逆映射函数。在逆映射区域中执行环内滤波、参考画面存储和运动补偿，并且通过帧间预测生成的预测块经由使用映射函数的映射被转换到映射区域，然后被用于生成重建块。然而，由于在映射区域中执行帧内预测，因此经由帧内预测生成的预测块可被用于生成重建块而无需映射/逆映射。

在当前块是色度分量的残差块时，可通过对映射区域的色度分量执行缩放来将残差块转换到逆映射区域。可在条带级或并行块组级用信号发送缩放的可用性。只有当亮度分量的映射可用并且亮度分量的划分和色度分量的划分遵循相同的树结构时，才可应用缩放。可基于与色差块对应的亮度预测块的样点值的平均值来执行缩放。在这种情况下，在当前块使用帧间预测时，亮度预测块可表示映射的亮度预测块。可通过使用亮度预测块的样点值的平均值所属的片段的索引参考查找表来推导缩放所需的值。最后，通过使用推导的值对残差块进行缩放，可将残差块转换到逆映射区域。然后，可在逆映射区域中执行色度分量块恢复、帧内预测、帧间预测、环内滤波和参考画面存储。

可通过序列参数集用信号发送指示亮度分量和色度分量的映射/逆映射是否可用的信息。

可基于指示当前画面中的当前块与参考块之间的位移的块矢量来生成当前块的预测块。以这种方式，用于参考当前画面生成预测块的预测模式被称为帧内块复制(IBC)模式。IBC模式可被应用于M×N(M<＝64，N<＝64)编码单元。IBC模式可包括跳过模式、合并模式、AMVP模式等。在跳过模式或合并模式的情况下，构建合并候选列表，并且用信号发送合并索引，使得可指定一个合并候选。指定的合并候选的块矢量可用作当前块的块矢量。合并候选列表可包括空间候选、基于历史的候选、基于两个候选的平均值的候选和零合并候选中的至少一个。在AMVP模式的情况下，可用信号发送差块矢量。此外，可从当前块的左侧邻近块和上方邻近块推导预测块矢量。可用信号发送将使用的邻近块的索引。IBC模式中的预测块被包括在当前CTU或左侧CTU中并且被限于已经重建的区域中的块。例如，可限制块矢量的值，使得当前块的预测块按照编码/解码顺序位于当前块所属的64×64的块之前的三个64×64的块的区域中。通过以这种方式限制块矢量的值，可减少根据IBC模式实施方案的存储器消耗和装置复杂性。

在下文中，将参照图8至图21详细描述本发明的实施例。

双向光流(BIO)可表示根据基于块的运动补偿执行的像素或子像素单位的运动校正技术。也就是说，BIO可表示以像素或子像素为单位对双向预测信号进行校正的技术。

例如，当给定了在时间t的像素值I_t时，可通过一阶泰勒展开来获得等式1。

等式1

可在假设I_t0位于I_t的运动轨迹上并且光流沿着该运动轨迹为有效的情况下建立下面的等式2。

等式2

基于等式2，可从等式1推导下面的等式3。

等式3

和

在被认为是运动速度时可由V_x0和V_y0表示。因此，可从等式3推导下面的等式4。

等式4

I_t＝I_t0-G_x0·V_x0·(t-t₀)-G_y0·V_y0·(t-t₀)

当在时间t₀的前向参考画面和在时间t₁的后向参考画面存在，并且(t-t₀)＝(t-t₁)＝Δt＝1时，可基于下面的等式5计算在时间t的像素值。

等式5

I_t＝I_t0-G_x0·V_x0·(t-t₀)-G_y0·V_y0·(t-t₀)＝I_t0+G_x0·V_x0+G_y0·V_y0

I_t＝I_t1-G_x1·V_x1·(t-t₁)-G_y1·V_y1·(t-t₁)＝I_t1-G_x1·V_x1-G_y1·V_y1

此外，由于运动遵循轨迹，因此假设V_x0＝V_x1＝V_x，V_y0＝V_y1＝V_y。因此，可从上面的等式5推导下面的等式6。

等式6

ΔG_x＝G_x0-G_x1，ΔG_y＝G_y0-G_y1

在上面的等式中，可从重建参考画面获得ΔG_x，ΔG_y。

在上面的等式6中，

可对应于一般双向预测。此外，

可表示BIO偏移。

可在编码器和解码器中使用下面的等式7获得运动校正矢量V_x和V_y。

等式7

在上面的等式7中，r和m可具有值0，并且可根据亮度分量的比特深度来确定阈值“limit”。

在上面的等式7中，可使用在时间t₀和t₁的像素值I⁽⁰⁾和I⁽¹⁾以及G_x0、G_y0、G_x1、G_x1来计算s₁、s₂、s₃、s₅和s₆，如下面的等式8中所示。

等式8

在上面的等式8中，s₁、s₂、s₃、s₅和s₆可表示用于基于像素单位的运动校正的目标块区域中的像素位置(i,j)的BIO相关参数。

在上面的等式8中，

表示L1参考图像预测块(i,j)位置处的水平分量的像素梯度值G_x1。

表示L1参考图像预测块(i,j)位置处的垂直分量的像素梯度值G_y1。

表示L0参考图像预测块(i,j)位置处的水平分量的像素梯度值G_x0。

表示L0参考图像预测块(i,j)位置处的垂直分量的像素梯度值G_y0。I⁽¹⁾(i，j)和I⁽⁰⁾(i，j)可表示L1参考图像预测块(i,j)位置处的预测像素值和L0参考图像预测块(i,j)位置处的预测像素值。这里，梯度值可表示gradient value。

当以子块为单位执行基于BIO的运动校正时，可以以子块为单位推导上面的等式8，如下面的等式9中所示。

等式9

θ(i，j)＝(I⁽¹⁾(i，j)＞＞n_b)-(I⁽⁰⁾(i，j)＞＞n_b)

在上面的等式9中，可通过本发明中的BIO参数来表示ψ_x(i，j)，ψ_y(i，j)，θ(i，j)，并且可通过本发明中的BIO相关参数来表示S₁，S₂，S₃，S₅，S₆。

在上面的等式9中，可由子块的尺寸、子块在块中的位置和应用于子块的窗口尺寸来确定值i和j的范围。

例如，当针对8×8的块存在四个4×4的子块并且应用于子块的窗口尺寸为6×6时，(i，j)针对左上侧的第一4×4子块可具有值-1≤i≤4，-1≤j≤4，(i，j)针对右上侧的第二4×4子块可具有值3≤i≤8，-1≤j≤4，(i，j)针对左下侧的第三4×4子块可具有值-1≤i≤4，3≤j≤8，并且(i，j)针对右下侧的第四4×4子块可具有值3≤i≤8，3≤j≤8。

在上面的等式9中，n_a和n_b可以是用于调整比特深度的参数，并且可具有正整数值。

例如，n_a＝3，n_b＝6。

在以子块为单位计算BIO相关参数时，可利用与边界接近的块区域位置处的像素值和梯度值来填充解码目标块区域边界之外的不可用像素值和梯度值。也就是说，解码目标块区域边界之外的不可用像素值和梯度值被替换为可被用于以子块为单位计算BIO相关参数的与边界接近的块区域位置处的像素值和梯度值。

如下面的等式10中所示，可使用通过上面的等式9以子块为单位获得的BIO相关参数s₁、s₂、s₃、s₅和s₆来以子块为单位计算V_x和V_y。

等式10

在上面的等式10中，S_2，m＝S₂＞＞12，S_2，s＝S₂&(2¹²-1)并且limit＝2^13-Bitdepth。

在本发明中，s₁、s₂、s₃、s₅和s₆可由s表示。

基于使用以像素或子块为单位计算出的V_x和V_y以及每个像素位置处的像素值和梯度值的等式6，可获得每个像素位置处的BIO偏移值，并且随后将每个像素位置处的BIO偏移值与被双向加权求和的预测信号相加，从而计算块的最终预测信号。

如下面的等式11中所示，当两个不同的参考画面在时间上位于当前画面之前或之后时，可考虑当前画面与参考画面之间的时间距离来计算在时间t的预测信号。

等式11

I_t＝I_t0-G_x0·V_x0·(t-t₀)-G_y0·V_y0·(t-t₀)＝I_t0+G_x0·V_x0·TD₀+G_y0·V_y0·TD₀

I_t＝I_t1-G_x1·V_x1·(t-t₁)-G_y1·V_y1·(t-t₁)＝I_t1-G_x1·V_x1·TD₁-G_y1·V_y1·TD₁

G′_x0＝G_x0·TD₀，G′_y0＝G_y0·TD₀，G′_x1＝G_x1·TD₁，G′_y1＝G_y1·TD₁

根据本发明的一个实施例，当可使用双向参考画面列表中存在的参考画面通过帧间预测对属于当前块的画面和/或条带进行编码/解码时，即使当前块仅具有第一运动信息，也可通过应用BIO来执行编码/解码。在本发明中，第一运动信息可表示当前块的L0方向上的运动信息或L1方向上的运动信息。

根据本发明，当当前块仅具有第一运动信息时，可推导第二运动信息，并且随后可通过应用BIO来执行编码/解码。

在推导第二运动信息时，可基于当前块的第一运动矢量确定是否推导第二运动信息。

例如，可基于将当前块的第一运动矢量值与预定阈值进行比较的结果来确定是否推导第二运动信息。例如，如下面的方程式12中所示，可根据当前块的第一X方向运动矢量MV_x0和Y方向运动矢量MV_y0的大小来确定是否推导第二运动信息。根据一个实施例，当MV_x0和MV_y0两者低于所述阈值时，可确定推导第二运动信息。

等式12

|MV_x0|＜＝Th&&|MV_y0|＜＝Th

在确定推导第二运动信息后，例如，当满足上述条件时，可基于当前块的第一运动信息推导第二运动信息。此外，可使用第一运动信息和推导出的第二运动信息将BIO应用于当前块。

用于确定是否推导第二运动信息的阈值Th可以是预定义值，或者可被包括在比特流中并在比特流中被发送。可基于当前块的编码参数(诸如当前块的尺寸和/或形状)自适应地确定所述阈值。

例如，可通过序列参数、画面参数、条带头或块级的语法数据来发送所述阈值。

可基于当前画面与参考画面之间的时间距离推导第二运动信息。

图8是示出基于第一运动信息推导第二运动信息的各种实施例的示图。

例如，如图8的(a)中所示，仅当在第二参考画面列表中存在具有与当前画面CurPic和由当前块的第一运动信息MV₀指示的第一参考画面Ref0之间的时间距离TD_c相同的时间距离并且具有与第一参考画面Ref0的POC不同的POC的画面时，对应画面可被用作第二参考画面Ref1，从而推导第二运动信息MV₁。

如下面的等式13中所示，当具有所述相同时间距离的画面被用作第二参考画面时，可从第一运动矢量推导第二运动矢量。

等式13

MV_x1＝-MV_x0，MV_y1＝-MV_y0

例如，如图8的(b)中所示，当在第二参考画面列表中不存在具有与当前画面CurPic和由当前块的第一运动信息MV₀指示的第一参考画面Ref0之间的时间距离TD₀相同的时间距离的画面时，与当前画面CurPic具有最短时间距离并且具有与第一参考画面Ref0的POC不同的POC的画面可被用作第二参考画面Ref1，从而推导第二运动信息MV₁。

在以上示例中，如下面的等式14中所示，可使用第一运动矢量MV₀、当前画面CurPic与第一参考画面Ref0之间的时间距离TD₀以及当前画面CurPic与第二参考画面Ref1之间的时间距离TD₁来推导第二运动矢量MV1。

等式14

例如，不管当前画面CurPic与由当前块的第一运动信息MV₀指示的第一参考画面Ref0之间的时间距离TD₀如何，第二参考画面列表中的总是与当前画面CurPic具有最短时间距离并且具有与第一参考画面Ref0的POC不同的POC的画面可被用作第二参考画面Ref1，从而推导第二运动信息MV₁。

在以上示例中，如下面的等式15中所示，可使用第一运动矢量MV₀、当前画面CurPic与第一参考画面Ref0之间的时间距离TD₀以及当前画面CurPic与第二参考画面Refl之间的时间距离TD₁来推导第二运动矢量MV₁。

等式15

在推导第二运动信息MV1时，可使用当前画面CurPic和与当前块的第一运动信息MV₀，Ref0的方向不同的方向上的参考画面列表中的参考画面，通过运动预测来推导第二运动信息MV1。

例如，如图8的(c)中所示，可基于从当前块的第一运动信息生成的预测块P₀找到针对不同方向上的参考画面列表中的参考画面的预定搜索范围内的与预测块P₀的具有最小失真值的块。指示与当前块对应的相同位置的(0，0)运动矢量可被用作用于运动搜索的初始运动矢量，并且如图8的(a)或(b)中所示，可使用基于第一运动矢量MV₀推导出的运动矢量来找到预定搜索范围内的具有最小失真值的块。

如下面的等式16中所示，使用指示预测块P₀与和预测块P₀的具有最小失真值的块P_min之间的距离偏移的MV_search以及指示当前块与预测块P₀之间的距离偏移的MV₀，可推导当前块的第二运动信息。此外，包括预测块P₀的参考画面Ref1的参考画面索引可被用作第二运动信息的参考画面索引。

等式16

MV_x1＝MV_search，x+MV_x0

MV_y1＝MV_search，y+MV_y0

当在上面的实施例中获得的第二运动信息可用时，可通过使用当前块的第一参考画面Ref0和第一运动信息以及第二参考画面Ref1和第二运动信息将像素单位或子块单位的BIO应用于当前块来生成最终预测信号。

在使用第一运动信息和第二运动信息将BIO应用于当前块时，当由第一运动信息指示的第一参考画面Ref1和由第二运动信息指示的第二参考画面Ref1基于在时间t的当前画面而存在于不同的时间轴上，并且当前画面与第一参考画面之间的时间距离TD₀和当前画面与第二参考画面之间的时间距离TD₁彼此不同时，可考虑当前画面与参考画面之间的时间距离来计算BIO偏移。

例如，当满足以下条件时，可如下面的等式17中所示考虑当前画面与参考画面之间的时间距离计算BIO偏移，从而获得当前块的最终预测信号。

等式17

TD₀＝(t₀-t)，

TD₁＝(t-t₁)，

TD₀×TD₁＞0，TD₀≠TD₁

I_t＝I_t0-G_x0·V_x0·(t-t₀)-G_y0·V_y0·(t-t₀)＝I_t0+G_x0·V_x0·TD₀+G_y0·V_y0·TD₀

I_t＝I_t1-G_x1·V_x1·(t-t₁)-G_y1·V_y1·(t-t₁)＝I_t1-G_x1·V_x1·TD₁-G_y1·V_y1·TD₁

G′_x0＝G_x0·TD₀，G′_y0＝G_y0·TD₀，G′_x1＝G_x1·TD₁，G′_y1＝G_y1·TD₁

在使用当前块的第一运动信息和当前块的第二运动信息将BIO应用于当前块时，仅当由第一运动信息指示的第一参考画面Ref0和由第二运动信息指示的第二参考画面Ref1基于在时间t的当前画面而存在于不同时间轴上，并且当前画面与第一参考画面之间的时间距离TD₀和当前画面与第二参考画面之间的时间距离TD₁彼此相等时，可应用BIO，并且可将BIO偏移与当前块的预测信号相加，从而获得最终预测信号。第一运动信息可表示第一预测方向上的运动信息，并且第二运动信息可表示第二预测方向上的运动信息。此外，存在于不同轴上的两个参考画面可表示所述两个参考画面相对于当前画面位于不同方向上。例如，当第一参考画面的POC POC_ref0、当前画面的POC POC_cur和第二画面的POC POC_ref1之间的关系满足以下条件时，这可表示所述两个参考画面基于当前画面存在于不同时间轴上，并且当前画面与第一参考画面之间的时间距离TD_0和当前画面与第二参考画面之间的时间距离TD_1彼此相等。

条件：(POC_ref0-POC_cur)＝＝(POC_cur-POC_ref1)

在使用第一运动信息和第二运动信息将BIO应用于当前块时，当由第一运动信息指示的第一参考画面Ref0和由第二运动信息指示的第二参考画面Ref1基于在时间t的当前画面而存在于不同时间轴上，第一运动信息的运动矢量为(0，0)并且第二运动信息的运动矢量为(0，0)时，可不将BIO应用于当前块。

在使用第一运动信息和第二运动信息将BIO应用于当前块时，当由第一运动信息指示的第一参考画面Ref0和由第二运动信息指示的第二参考画面Ref1基于在时间t的当前画面而存在于不同时间轴上，并且当前画面与第一参考画面之间的时间距离TD₀和当前画面与第二参考画面之间的时间距离TD₁彼此相等，第一运动信息的运动矢量为(0，0)，并且第二运动信息的运动矢量为(0，0)时，可不将BIO应用于当前块。

可通过当前画面的POC与参考画面的POC之间的差来确定两个参考画面基于当前画面是否存在于不同轴上。例如，当第一参考画面的POC POC_ref0、当前画面的POC POC_cur和第二画面的POC POC_ref之间的关系满足以下条件时，这可表示所述两个参考画面相对于当前画面存在于不同时间轴上。

条件：(POC_ref0-POC_cur)×(POC_cur-POC_ref1)>0

可使用第一运动信息和第二运动信息来计算在计算BIO偏移的处理中使用的梯度G_x0，G_y0，G_x1，G_y1。

当运动矢量指示参考画面中的子像素位置时，可通过使用邻近整数像素位置的值应用滤波器来计算对应子像素位置处的垂直分量和水平分量的梯度值。下面的表1和表2示出插值滤波器的滤波器系数。

表1

表2

当运动矢量指示子像素位置时，可将运动矢量舍入到与子像素位置最接近的整数像素位置，并且随后可使用邻近整数像素值来计算垂直分量和水平分量的梯度值。也就是说，当运动矢量指示子像素位置时，可对运动矢量进行舍入，并且随后可将由舍入到的运动矢量指示的整数像素位置的像素值用于梯度计算。在这种情况下，可仅使用表1的像素位置0处的滤波器系数来计算垂直分量和水平分量的梯度值。

例如，在1/16运动矢量精度和(15,15)的水平及垂直运动矢量大小的情况下，可如下面的等式18中所示执行舍入(round)以具有运动矢量(16,16)值，并且随后可使用整数像素位置的像素值和滤波器系数(8,-39,-3,46,-17,5)来计算水平分量的梯度值。在1/16运动矢量精度的情况下，shift值可以是4，并且在1/8运动矢量精度的情况下，shift值可以是3。

等式18

roundMV(x，y)＝((MV_x+(1＜＜shift-1))＞＞shift)《shift，

((MV_y+(1＜＜shift-1))＞＞shift)＜＜shift

当运动矢量指示子像素位置时，可生成在子像素位置处插值的像素值，并且随后可使用插值的像素值来计算垂直分量和水平分量的梯度值。可针对插值的像素值使用[-1,0,1]滤波器来计算梯度。可针对经过运动补偿的预测信号计算预测块中的对应位置处的垂直分量和水平分量的梯度值。

例如，如下面的等式19中所示，当应用[-1,0,1]滤波器时，可针对L0参考画面的经过运动补偿的预测信号计算垂直分量和水平分量的梯度值。I⁽⁰⁾(i，j)可表示(i,j)位置处的经过运动补偿的预测信号值。

等式19

图9是示出在子像素位置处生成经过运动补偿的预测像素值并且随后使用对应的像素值计算垂直分量和水平分量的梯度值的示例的示图。

图9的(a)示出在针对4×4的块的所有像素位置处获得梯度的实施例，即，填充有图案的区域的像素值是必需的。

例如，如果应用[-1,0,1]滤波器来计算4×4的块中的每个位置处的梯度值，则例如需要4×4的块区域之外的(-1,0)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的水平梯度(G_0,0)。此外，需要4×4的块区域之外的(4,0)处的像素值来计算右上(3，0)位置处的水平梯度(G_3,0)。当应用8抽头插值滤波器来针对尺寸为W(水平)×H(垂直)的块生成插值的像素值时，需要来自参考画面的(W+7)×(H+7)个像素值，但是，在上述方法中，需要通过在水平方向和垂直方向上加上2个像素而获得的总共(W+7+2)×(H+7+2)个像素值来另外计算梯度值。

为了减小参考画面的存储器带宽，针对计算块边界位置处的梯度所另外需要的目标块区域之外的像素值，可使用双线性插值滤波器。

为了减小参考图像的存储器带宽，可将参考画面中的向左或向右与由运动矢量指示的子像素位置最接近的整数像素位置处的像素值用作目标块区域之外的像素值，而不进行单独的插值处理。

为了减小参考画面的存储器带宽，可将参考画面中的与由运动矢量指示的子像素位置最接近的整数像素位置处的像素值用作目标块区域之外的像素值，而不进行单独的插值处理。例如，在图9的(a)中，可将参考画面中的与由运动矢量指示的子像素位置最接近的整数像素位置处的像素值用作填充有图案的区域的像素值(即，目标块区域之外的像素值)，而不进行单独的插值处理。

也就是说，当运动矢量指示参考图像中的目标块区域之外的子像素位置时，运动矢量可被舍入到最近的整数位置，而不进行单独的插值处理，并且使用舍入到的整数像素位置的像素值来执行梯度计算。

例如，目标块区域之外的像素值可被参考画面中的由(xIntL+(xFracL>>3)-1),(yIntL+(yFracL>>3)–1)指示的位置的像素值替换，从而执行梯度计算。这里，(xIntL,yIntL)可表示运动矢量的整数像素单位位置，并且(xFracL,yFracL)可表示运动矢量的子像素单位位置。

可在仿射预测模式下的预测信号校正所需的4×4的子块中的每个位置处的梯度值计算处理中使用上述方法，其中，该仿射预测模式用于通过基于仿射模型推导目标块的仿射控制运动矢量来以子块为单位推导运动矢量。

也就是说，如果通过基于仿射模型推导目标块的仿射控制运动矢量而以子块为单位推导出的运动矢量指示参考画面中的目标块(4×4的子块)之外的子像素位置，则可将运动矢量舍入到最近的整数位置，而不进行单独插值处理，并且随后可使用舍入到的整数像素位置的像素值来执行梯度计算。

例如，目标块(4×4的子块)之外的像素值可被参考画面中的由(xIntL+(xFracL>>3)-1),(yIntL+(yFracL>>3)-1)指示的位置的像素值替换，从而执行梯度计算。这里，(xIntL,yIntL)可表示运动矢量的整数像素单位位置，并且(xFracL,yFracL)可表示运动矢量的子像素单位位置。

为了在不增加参考画面的存储器带宽的情况下生成目标块区域之外的像素值，在利用参考画面中的与由运动矢量指示的编码位置最接近的整数像素位置的像素值进行填充之后，可使用现有的8抽头插值滤波器来生成所述块区域之外的像素值。

为了减小参考画面的存储器带宽，如图9的(b)中所示，可仅在4×4的块区域的内部位置处计算梯度值，并将该梯度值用于计算BIO偏移。

例如，在4×4的块的情况下，可仅在作为块的内部位置的(1,1)、(2,1)、(1,2)和(2,2)处计算梯度，并且该梯度可被用于计算BIO偏移。图9的(c)示出仅在8×8的块的内部位置处获得梯度的实施例。

此外，对于未计算梯度的位置，可复制并使用在块内部计算出的梯度。图9的(d)示出复制并使用在块内部计算出的梯度的实施例。例如，如图9的(d)中所示，对于未计算梯度的位置，相邻位置的梯度值可被用作对应位置的梯度值。

作为用于减小参考画面的存储器带宽的另一示例，如等式20中所示，可仅使用块区域中的可用像素值来计算块中的每个像素位置处的梯度。

等式20

在上面的等式20中，(b)和(c)是当块边界之外的像素值在块边界位置处不可用时用于获得梯度的等式，并且(a)是当块区域中的左/右或上/下邻近像素可用时用于获得梯度的等式。也就是说，可基于块中的梯度计算位置来应用不同的梯度计算等式。

在图9的(a)中所示的实施例中，当针对4×4的块以4×4个子块为单位在所有像素位置处获得了梯度时，例如，如果(-1,0)位置处的像素值不可用，则可仅使用(0,0)和(1,0)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的水平梯度(G_0,0)。此外，如果(4,0)位置处的像素值不可用，则可仅使用(3,0)和(2,0)位置处的像素值来计算右上(3,0)位置处的水平梯度(G_3,0)。此外，如果(0,-1)位置处的像素值不可用，则可仅使用(0,0)和(0,1)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的垂直梯度(G_0,0)。此外，如果(3,-1)位置处的像素值不可用，则可仅使用(3,0)和(3,1)位置处的像素值来计算右上(3,0)位置处的垂直梯度(G_3,0)。

在上面的等式20中，(b)和(c)与在利用块的附近内边界像素值填充4×4的块边界之外的位置的像素值之后使用等式20(a)计算块中的所有位置处的梯度值具有相同的效果。例如，如果(-1,0)位置处的像素值不可用，则在将(0,0)位置处的像素值填充到(-1,0)位置之后，可使用(-1,0)和(1,0)位置处的像素值通过等式20(a)来计算左上(0,0)位置处的水平梯度(G_0,0)。此外，如果(4,0)位置处的像素值不可用，则在将(3,0)位置处的像素值填充到(4,0)位置之后，可使用(4,0)和(2,0)位置处的像素值通过等式20(a)来计算右上(3,0)位置处的水平梯度(G_3,0)。此外，如果(0,-1)位置处的像素值不可用，则在将(0,0)位置处的像素值填充到(0,-1)位置之后，可使用(0,-1)和(0,1)位置处的像素值通过等式20(a)来计算左上(0,0)位置处的垂直梯度(G_0,0)。此外，如果(3,-1)位置处的像素值不可用，则在将(3,0)位置处的像素值填充到(3,-1)位置之后，可使用(3,-1)和(3,1)位置处的像素值通过等式20(a)来计算右上(3,0)位置处的垂直梯度(G_3,0)。例如，可通过利用块的内边界像素填充块边界之外的不可用像素来推导BIO中的梯度值。

作为用于减小参考画面的存储器带宽的另一示例，可仅使用块中的可用像素值通过等式21来计算块中的每个像素位置处的梯度。

等式21

在上面的等式21中，(b)和(c)是当块边界之外的像素值在块边界位置处不可用时用于获得梯度的等式，并且(a)是当块中的左/右或上/下邻近像素可用时用于获得梯度的等式。也就是说，可基于块中的梯度计算位置来应用不同的梯度计算等式。例如，如图19中所示，可通过利用块的内边界像素填充块边界之外的不可用像素来推导BIO中的梯度值。

在图9的(a)中所示的实施例中，当针对4×4的块以4×4个子块为单位在所有像素位置处获得梯度时，例如，如果(-1,0)位置处的像素值不可用，则可仅使用(0,0)和(1,0)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的水平梯度(G_0,0)。此外，如果(4,0)位置处的像素值不可用，则可仅使用(3,0)和(2,0)位置处的像素值来计算右上(3,0)位置处的水平梯度(G_3,0)。此外，如果(0,-1)位置处的像素值不可用，则可仅使用(0,0)和(0,1)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的垂直梯度(G_0,0)。此外，如果(3,-1)位置处的像素值不可用，则可仅使用(3,0)和(3,1)位置处的像素值来计算左上(3,0)位置处的垂直梯度(G_3,0)。在上面的等式21中，(b)和(c)与在如等式22中所示利用从块的内边界像素值计算出的值填充4×4的块边界之外的位置的不可用像素值之后使用等式21(a)计算块中的所有位置处的梯度值具有相同的效果。例如，如果(-1,0)位置处的像素值不可用，则在利用使用(0,0)位置像素值和(1,0)位置像素值从等式22(a)计算出的值填充(-1,0)位置的像素值之后，可使用(-1,0)和(1,0)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的水平梯度(G_0,0)。此外，如果(4,0)位置处的像素值不可用，则在利用使用(3,0)位置像素值和(2,0)位置像素值从等式22(b)计算出的值填充(4,0)位置的像素值之后，可使用(4,0)和(2,0)位置处的像素值来计算右上(3,0)位置处的水平梯度(G_3,0)。此外，如果(0,-1)位置处的像素值不可用，则在利用使用(0,0)位置像素值和(0,1)位置像素值从等式22(c)计算出的值填充(0,-1)位置的像素值之后，可使用(0,-1)和(0,1)位置处的像素值来计算左上(0,0)位置处的垂直梯度(G_0,0)。此外，如果(3,-1)位置处的像素值不可用，则在利用使用(3,0)位置像素值和(3,1)位置像素值从等式22(d)计算出的值填充(3,-1)位置的像素值之后，可使用(3,-1)和(3,1)位置处的像素值来计算右上(3,0)位置处的垂直梯度(G_3,0)。例如，可通过利用块的内边界像素填充块边界之外的不可用像素来推导BIO中的梯度值。

等式22

p[x-1]＝(p[x]＜＜1-p[x+1])，x＝0，(a)

p[x+1]＝(p[x]＜＜1-p[x-1])，x＝W-1，(b)

p[y-1]＝(p[y]＜＜1-p[y+1])，y＝0，(c)

p[y+1]＝(p[y]＜＜1-p[y-1])，y＝H-1，(d)

可以以像素或者一个或更多个子组为单位来计算用于计算当前块的BIO偏移的运动校正矢量V_x和V_y。

在以子组为单位的计算中，可通过当前目标块的水平尺寸与垂直尺寸的比率来确定子组的尺寸，或者可对关于子组的尺寸的信息进行熵编码/熵解码。此外，可根据当前块的尺寸和/或形状使用具有预定义固定尺寸的子组单位。

图10是示出作为用于计算BIO偏移的单位的子组的各种实施例的示图。

例如，如图10的(a)中所示，如果当前目标块的尺寸是16×16，则可以以4×4的子组为单位计算V_x和V_y。

例如，如图10的(b)中所示，如果当前目标块的尺寸是8×16，则可以以2×4的子组为单位计算V_x和V_y。

例如，如图10的(c)中所示，如果当前目标块的尺寸是16×8，则可以以4×2的子组为单位计算V_x和V_y。

例如，如图10的(d)中所示，如果当前目标块的尺寸是8×16，则可以以一个8×8的子组、两个4×4的子组和八个2×2的子组为单位计算V_x和V_y。

可选地，可使用当前目标块的水平尺寸和垂直尺寸、用于推导V_x和V_y的最小深度信息值、或者预定义的最小子组尺寸中的至少一个来定义子组单位的尺寸。最小深度信息值可被熵编码并被发送。

例如，当当前目标块的尺寸为64×64，最小深度信息值为3，并且预定义的最小子组尺寸为4时，可通过下面的方程式23将子组单位的尺寸确定为8×8。

方程式23

max(平均长度(水平，垂直)>>最小深度信息值，预定义的最小子组尺寸)

例如，当当前目标块的尺寸为128×64，最小深度信息值为3，并且预定义的最小子组尺寸为4时，可通过下面的方程式24将子组单位的尺寸确定为8×8。

方程式24

max(min(水平，垂直)>>最小深度信息值，预定义的最小子组尺寸)

当子组单位的BIO被应用于当前目标块时，在确定是否以子组为单位应用去块滤波之后，可针对当前目标块执行去块滤波。

例如，如图10的(b)中所示，当子组单位的尺寸为2×4时，在确定是否将去块滤波器应用于当前目标块中的水平长度(宽度)大于4的子组之间的边界以及垂直长度(高度)大于4的子组之间的边界之后，可执行去块滤波。

当子组单位的BIO被应用于当前目标块时，可以以子组为单位执行变换和逆变换。

例如，如图10的(a)中所示，当子组单位的尺寸为4×4时，可以以4×4为单位执行变换和逆变换。

可从以子组为单位计算出的S_group值计算子组单位的运动校正矢量V_x和V_y。

在不扩展当前块的情况下，可从根据等式8仅使用块区域中的每个像素位置处的像素值和梯度值(G_x，G_y)计算出的每个像素位置处的BIO相关参数，计算表示子组单位BIO相关参数的S_group。

例如，如下面的等式25中所示，当当前块的子组的尺寸为4×4时，可在不扩展块区域的情况下，通过仅使用每个像素位置处的像素值和梯度值从等式8计算出的各个像素位置处的BIO相关参数的总和来计算子组单位的运动校正矢量。如等式8中所示，S表示从每个像素位置处的像素值和梯度值计算出的像素单位BIO相关参数。

等式25

图11是示出为了获得子组S_group而可应用于子组中的S值的权重的示图。

在获得子组单位S_group值的处理中，如图11的(a)中所示，通过对子组中的应用了相同权重的各个S值求和而获得的值可被用作子组的S_group值。

如图9的(b)中所示，当仅在子组的内部位置处计算梯度时，通过对使用对应梯度计算出的S值进行加权求和而计算出的S值可被用作子组的S_group值。

如图9的(d)中所示，当仅在子组的内部位置处计算梯度并且计算出的梯度被复制并被用作外部位置处的梯度时，通过对仅使用内部位置处的梯度值计算出的S值进行加权求和而计算出的S值可被用作子组的S_group值。

如图9的(d)中所示，当仅在子组的内部位置处计算梯度并且计算出的梯度被复制并被用作外部位置处的梯度时，通过对从子组中的所有位置处的梯度值计算出的S值进行加权求和而获得的S值可被用作子组的S_group值。

在获得子组单位S_group值的处理中，如图11的(b)中所示，通过对子组中的应用了不同权重的各个S值求和而获得的值可被用作子组的S_group值。

可选地，子组中的特定位置处的S值可被用作子组S_group值。例如，如图11的(c)中所示，当当前块的子组的尺寸为4×4时，S₁₀位置处的S值可被用作子组的S_group值。关于特定位置的信息可在编码器/解码器中被预先确定，或者可经由比特流被用信号发送，或者可基于当前块的编码参数(尺寸、形状等)被推导。

图12是示出为了获得子组S_group而仅对子组中的特定位置处的S值进行加权求和的实施例的示图。

如图12的(a)至(d)中所示，通过仅对子组中的特定位置处的S值进行加权求和而获得的值可被用作S_group。

如等式7中所示，可使用通过以上方法获得的子组单位的S_group值来获得子组单位的运动校正矢量V_x和V_y。可使用子组中的每个像素位置处的梯度值以及运动校正矢量V_x和V_y来计算子组中的每个像素位置处的与等式6中的

对应的BIO偏移值。在BIO偏移值的计算中，对于未计算梯度的像素位置，如图9的(d)中所示，在块内部计算出的梯度值可被复制并被用于计算。

可使用以子组为单位推导出的运动校正矢量、子组中的各个像素位置处的梯度值的代表值以及子组中的像素值的代表值以子组为单位计算BIO偏移，并且可将相同的BIO偏移应用于子组中的每个像素位置。子组中的梯度值的代表值可表示梯度值的最小值、最大值、平均值、加权平均值、最频繁值、插值或中值中的至少一个。

子组中的像素值的代表值可表示像素值的最小值、最大值、平均值、加权平均值、最频繁值、插值或中值中的至少一个。

可获得在子组中的各个像素位置处获得的BIO偏移值的代表值，并且可将相同的BIO偏移值应用于子组中的每个像素位置。所述代表值可表示BIO偏移值的最小值、最大值、平均值、加权平均值、最频繁值、插值或中值中的至少一个。

可使用以子组中的像素为单位计算出的运动校正矢量V_x和V_y来计算子组单位的运动校正矢量V_x和V_y。

例如，当子组的尺寸为2×2时，可如下面的等式26中所示计算子组的V_x和V_y。

等式26

V_x＝average(V_x0，V_x1，V_x2，V_x3)，V_y＝average(V_y0，V_y1，V_y2，V_y3)

V_x＝min(V_x0，V_x1，V_x2，V_x3)，V_y＝min(V_y0，V_y1，V_y2，V_y3)

V_x＝max(V_x0，V_x1，V_x2，V_x3)，V_y＝max(V_y0，V_y1，V_y2，V_y3)

可基于当前块的尺寸来确定推导子组单位的V_x和V_y。可基于当前块的尺寸与预定阈值之间的比较来确定子组单位。所述预定阈值可表示用于确定推导V_x和V_y的参考尺寸。这可以以最小值或最大值中的至少一个的形式来表示。所述预定阈值可以是在编码器/解码器中预先确定的固定值，可基于当前块的编码参数(例如，运动矢量大小等)被可变地推导，或者可经由比特流(例如，序列、画面、条带、块级等)被用信号发送。

例如，可针对水平长度和垂直长度的乘积等于或大于256的块以子块为单位计算V_x和V_y，并且可针对其它块以像素为单位计算V_x和V_y。

例如，可针对水平长度和垂直长度中的最小长度等于或大于8的块以子块为单位计算V_x和V_y，并且可针对其他块以像素为单位计算V_x和V_y。

子组单位的V_x和V_y可被用于通过水平方向上的梯度值与垂直方向上的梯度值之间的大小比较仅推导V_x或V_y来计算BIO偏移。

例如，当针对L0参考预测块的水平梯度值和针对L1参考预测块的水平梯度值的绝对值的总和大于针对L0参考预测块的垂直梯度值和针对L1参考预测块的垂直梯度值的绝对值的总和时，仅V_x可被计算出并被用于计算BIO偏移。在这种情况下，V_y值可表示0。

例如，当针对L0参考预测块的垂直梯度值和针对L1参考预测块的垂直梯度值的绝对值的总和大于针对L0参考预测块的水平梯度值和针对L1参考预测块的水平梯度值的绝对值的总和时，仅V_y可被计算出并被用于计算BIO偏移。在这种情况下，V_x值可表示0。

可一起考虑针对当前块的邻近像素位置的梯度值，从以像素为单位计算出的S值计算子组单位S_group值。

图13是示出计算S值的实施例的示图。

可通过将5×5的窗口应用于对应位置并且一起考虑邻近像素位置的梯度值和当前位置处的梯度值，来计算当前块中的左上位置(0,0)处的S值。如图13的(a)中所示，可使用当前块中的梯度值来计算与当前块的外部对应的位置处的梯度值，或者可直接计算和使用与当前块的外部对应的位置处的梯度值。可等同地计算当前块中的另一位置处的S值。

可通过根据位置应用不同的权重来计算当前块中的子组单位S_group值。此时，在不扩展块的情况下，可仅使用当前块中的梯度值。

例如，如图13的(b)中所示，当子组的尺寸为2×2并且5×5的窗口被应用于每个像素位置时，可通过将6×6权重表应用于考虑邻近像素位置的梯度值而计算出的S值来计算子组的S_group值。

例如，如图13的(c)中所示，当子组的尺寸为4×4并且5×5的窗口被应用于每个像素位置时，可通过将8×8权重表应用于考虑邻近像素位置的梯度值而计算出的S值来计算子组的S_group值。

例如，如图13的(d)中所示，当子组的尺寸为8×8并且5×5的窗口被应用于每个像素位置时，可通过将12×12权重表应用于考虑邻近像素位置的梯度值而计算出的S值来计算子组的S_group值。

图14是示出当子组的尺寸为4×4时计算S_group的实施例的示图。图14的(a)示出4×4的块中的像素位置和邻近像素位置处的梯度。图14的(b)示出4×4的块中的像素位置和邻近像素位置处的S值。

例如，当子组的尺寸为4×4时，如图14中所示，可通过从自邻近像素位置以及当前块区域的像素位置处获得的梯度而获得的位置处的所有S值的总和来计算S_group。例如，可使用下面的等式27。此时，各个位置处的权重可相等地为预定值(例如，1)，或者可应用不同的权重。当邻近像素位置处的S值不可用时，可通过将可用邻近S值与当前子组中的S值相加来计算S_group。当邻近像素位置位于块区域的边界之外并且不可用时，邻近像素位置可在利用近块区域边界的S值被填充之后而被使用。当邻近像素位置位于块区域的边界之外并且梯度和像素值不可用时，可通过填充附近块区域边界的梯度值和像素值来计算该位置处的S值。

等式27

在上述实施例中，权重表的尺寸和权重可根据应用于每个像素位置的M×N的窗口的尺寸而变化。M和N是大于0的自然数，并且M和N可彼此相等或不同。

通过将以子组为单位计算出的V_x和V_y应用于第一运动信息和第二运动信息，可以以子组为单位更新和存储当前块的运动信息，并且随后将当前块的运动信息用于下一目标块。当以子组为单位更新运动矢量时，可仅使用预定义子组位置的运动校正矢量V_x和V_y来更新当前块的运动信息。如图10的(a)中所示，当目标块的尺寸为16×16并且子组的尺寸为4×4时，通过仅将左上侧的第一子组的运动校正矢量应用于当前块的第一运动矢量和第二运动矢量而获得的运动矢量可被存储为当前块的运动矢量。

在下文中，将描述对色度分量的运动矢量的推导。

根据一个实施例，可在针对色度分量的运动补偿处理中使用通过将以子组为单位从亮度分量计算出的运动校正矢量(V_x,V_y)应用于色度分量的运动矢量而获得的运动矢量。

可选地，通过将预定义相对位置的子组的运动校正矢量应用于当前块的第一运动矢量和第二运动矢量而获得的运动矢量可被用作色度分量的运动矢量。

图15是示出基于亮度分量推导色度分量的运动矢量的实施例的示图。

如图15中所示，当当前目标块的尺寸为8×8并且子组的尺寸为4×4时，色度块的运动矢量可以是通过将子块④的运动校正矢量V_x和V_y应用于当前目标块的第一运动矢量MV_0x，MV_0y和第二运动矢量MV_1x，MV_1y而获得的运动矢量，也就是说，可如下面的等式28中所示推导色度分量的运动矢量。

等式28

第一运动矢量＝(MV_0x+V_x,MV_0y+V_y)，

第二运动矢量＝(MV_1x+V_x,MV_1y+V_y)

作为用于计算色度块的运动矢量的运动校正矢量，可使用另一子块的运动校正矢量来代替子块④的运动校正矢量。可选地，可使用子块①至④中的两个或更多个子块的运动校正矢量的最大值、最小值、中值、平均值、加权平均值或最频繁值中的至少一个。

可在针对色度分量的运动补偿处理中使用通过将从亮度分量以子组为单位计算出的运动校正矢量V_x和V_y应用于色度分量Cb和Cr而获得的运动矢量。

图16是示出针对色度分量的运动补偿处理的示例示图。

如图16中所示，当亮度块的子块单元的尺寸为4×4时，对应色度块Cb和Cr中的每一个具有尺寸为2×2的子组，并且色度块中的每个子组的运动校正矢量可使用对应亮度块的子组的运动校正矢量。

例如，色度块Cb和Cr的第一子组的运动校正矢量V_cx1和V_cy1可使用对应亮度块的第一子组的运动校正矢量V_x1和V_y1。

使用以色度分量Cb和Cr的子组为单位获得的运动矢量值以及重建的色度分量Cb和Cr的像素值，类似于亮度分量，可以以色度分量Cb和Cr的子组为单位计算BIO偏移。此时，可使用下面的等式29。

等式29

ΔG_cx＝G_cx0-G_cx1，ΔG_cy＝G_cy0-G_cy1

在上面的等式中，可从色度分量Cb和Cr的参考像素的重建像素获得ΔG_cx，ΔG_cy。

例如，可如下获得图16中所示的色度分量的第二子组中的像素值位置处的G_cx，G_cy。

可经由P₁位置处的像素值与P₃位置处的像素值之间的差来计算P₂位置处的x分量的G_c。

可经由P₂位置处的像素值与P₃位置处的像素值之间的差来计算P₃位置处的x分量的G_c。

可经由P₆位置处的像素值与P₂位置处的像素值之间的差来计算P₂位置处的y分量的G_c。

可经由P₂位置处的像素值与P₁₀位置处的像素值之间的差来计算P₆位置处的y分量的G_c。

编码器可确定是否针对当前块执行BIO，并且随后对指示BIO是否被执行的信息进行编码(例如，熵编码)。可经由应用BIO之前的预测值与应用BIO之后的预测信号之间的失真值的比较来确定BIO是否被执行。解码器可从比特流对指示BIO是否被执行的信息进行解码(例如，熵解码)，并且根据接收到的信息执行BIO。此外，可在更高等级(序列、画面、条带、CTU等)用信号发送指示BIO是否被激活的信息。例如，仅当指示BIO是否被激活的信息指示BIO激活时，可确定指示BIO是否被执行的信息。

可基于当前块的编码参数对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码。

可选地，可基于当前块的编码参数省略对指示BIO是否被执行的信息的编码/解码。也就是说，可基于当前块的编码参数来确定指示BIO是否被执行的信息。这里，编码参数可包括解码器中的预测模式、运动补偿准确度、当前块的尺寸和形状、分区形式(四叉树分区、二叉树分区或三叉树分区)、画面类型、全局运动补偿模式或运动校正模式中的至少一个。

例如，编码器/解码器可使用通过基于当前块的第一运动信息执行运动补偿而生成的预测信号以及通过基于第二运动信息执行运动补偿而生成的预测信号来确定运动补偿的准确度。例如，编码器/解码器可基于两个预测信号之间的差信号并基于差信号与预定阈值之间的比较来确定运动补偿的准确度。差信号可表示两个预测信号之间的SAD值。

所述预定阈值可表示用于确定差信号的准确度以确定BIO是否被执行的参考值。这可以以最小值或最大值中的至少一个的形式来表示。所述预定阈值可以是在编码器/解码器中预先确定的固定值，可通过编码参数(诸如当前块的尺寸、形状和比特深度)而被确定，并且可在SPS、PPS、条带头、并行块、CTU或CU级被用信号发送。

此外，编码器/解码器可确定BIO是否以当前块的子块为单位被执行。编码器/解码器可基于所述预定阈值和与每个子块单元中的子块对应的两个预测信号之间的差信号之间的比较来确定BIO是否以子块为单位被执行。在子块单元中使用的预定阈值可等于或不同于在块单元中使用的阈值。这可以以最小值或最大值中的至少一个的形式来表示。所述预定阈值可以是在编码器/解码器中预先确定的固定值，可通过编码参数(诸如当前块的尺寸、形状和比特深度)而被确定，并且可在SPS、PPS、条带头、并行块、CTU或CU级被用信号发送。例如，当当前块的子块的SAD小于基于当前块的尺寸(例如，2×子块的水平长度(宽度)×子块的垂直长度(高度))确定的阈值时，BIO可不被应用于当前子块。

例如，当当前块处于合并模式时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下总是应用BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式时，编码器/解码器可对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码，并且根据该信息执行BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下总是应用BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下，并不总是应用BIO。

例如，当当前块处于合并模式时，编码器/解码器可对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码，并且根据对应信息执行BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式并且1/4像素(四分之一)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下总是应用BIO。此外，当当前块处于AMVP模式并且整数像素(一个像素或四个像素)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码，并且根据对应信息执行BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式并且1/4像素(四分之一)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下，并不总是应用BIO。此外，当当前块处于AMVP模式并且整数像素(一个像素或四个像素)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下，并不总是应用BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式并且整数像素(一个像素或四个像素)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可在不对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码的情况下总是应用BIO。此外，当1/4像素(四分之一)单位运动补偿被执行时，编码器/解码器可对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码，并且根据对应信息执行BIO。

例如，当当前块处于AMVP模式并且具有小于或等于256个亮度像素的尺寸时，编码器/解码器可对指示BIO是否被执行的信息进行熵编码/熵解码，并且根据对应信息执行BIO。当不满足条件时，可总是执行BIO。

例如，当当前块处于帧间-帧内组合预测模式时，编码器/解码器可不总是执行BIO。

例如，当当前块处于基于仿射运动模型的运动预测模式时，编码器/解码器可不总是执行BIO。基于仿射运动模型的运动预测模式可对应于编码参数MotionModelIdc值为非零值的情况。

例如，当当前块处于对称运动矢量差模式时，编码器/解码器可不总是执行BIO。对称运动矢量差模式可表示这样的模式：在不对L1方向上的运动矢量差值进行熵编码/熵解码的情况下，通过在L1方向上对L0方向上的运动矢量差值的水平分量值MVD0x和垂直分量值MVD0y进行镜像而获得的值-MVD0x和-MVD0y被用作L1方向上的运动矢量差值。

例如，当当前块的尺寸等于或小于预定义尺寸时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的垂直长度(高度)为4时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的水平长度(宽度)为4并且当前块的垂直长度(高度)为8时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的垂直长度(高度)小于8时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的水平长度(宽度)小于8时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的面积小于128时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的尺寸小于或等于预定义尺寸并且二叉树分区被执行时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块的尺寸小于或等于预定义尺寸并且三叉树分区被执行时，编码器/解码器可不执行BIO。

例如，当当前块处于照度补偿模式、仿射模式、子块合并模式、用于在解码器中对运动信息进行校正的模式(例如，PMMVD(模式匹配运动矢量推导)、DMVR(解码器侧运动矢量修正))或者通过参考包括当前块的当前图像或包括当前块的CTU中的重建像素来执行帧间预测的当前画面参考(CPR)模式时，编码器/解码器可不执行BIO。

编码器/解码器可基于当前块的参考画面来确定BIO是否被执行。

例如，当当前块的参考画面全部是短期参考画面时，编码器/解码器可执行BIO。反之，当当前块的参考画面中的至少一个参考画面不是短期参考画面时，编码器/解码器可不执行BIO。

可根据在CTU单元或CTU子单元中的至少一个中被熵解码的标志信息来确定是否将BIO应用于当前目标块。此时，子单元可包括CTU子单元、CU单元或PU单元中的至少一个。

例如，当CTU块尺寸为128×128并且关于BIO的信息以作为CTU子单元的32×32的块为单位被熵解码时，编码器/解码器可针对属于32×32的块且尺寸小于32×32的块单元的块，基于以32×32的块为单位被熵解码的关于BIO的信息执行BIO。

例如，当CTU的块深度为0并且关于BIO的信息以块深度为1的CTU子单元为子单位被熵解码时，编码器/解码器可针对包括在CTU的子单元中且块深度为1或更大的块，基于以块深度为1的CTU为子单位被熵解码的关于BIO的信息来执行BIO。

可使用经由BIO获得的预测样点信号P_{optical flow}和经由现有双向预测获得的预测信号P_{conventional bi-prediction}的加权和来生成当前块的最终预测样点信号。此时，可使用下面的等式30。

等式30

P＝(1-σ)P_{conventional bi-prediction}+σP_{optical flow}

在上面的等式中，应用于块的权重σ或1-σ可彼此相等，并且可根据当前块的编码参数被不同地确定。编码参数可包括预测模式、运动补偿准确度、当前块的尺寸和形状、分区形式(四叉树分区、二叉树分区或三叉树分区)、全局运动补偿模式、解码器中的运动校正模式、或者当前块所属的当前画面的层中的至少一个。

例如，权重σ可根据当前块是处于合并模式还是AMVP模式而变化。

例如，当当前块处于AMVP模式时，权重σ可根据是存在1/4像素(四分之一)单位运动矢量差MVD还是整数单位运动矢量差MVD而变化。

例如，当当前块处于合并模式时，权重σ可根据仿射模式、照度补偿模式、用于在解码器中对运动信息进行校正的模式(例如，PMMVD或DMVR)而变化。

例如，权重σ可根据当前块的尺寸和/或形状而变化。

例如，权重σ可根据当前块所属的当前画面的时间层而变化。

例如，当BIO以子组为单位被应用于当前块时，权重σ可以以子组为单位变化。

图21是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的流程图。

参照图21，解码器可基于当前块的第一参考画面与当前画面之间的距离以及当前块的第二参考画面与当前画面之间的距离来确定当前块是否处于双向光流模式(S2110)。

例如，当第一参考画面与当前画面之间的距离和第二参考画面与当前画面之间的距离不相同时，解码器可确定当前块不处于双向光流模式。

另外，解码器可基于当前块的参考画面的类型来确定当前块是否处于双向光流模式。

例如，当当前块的第一参考画面的类型或当前块的第二参考画面的类型中的至少一个不是短期参考画面时，解码器可确定当前块不处于双向光流模式。

另外，解码器可基于当前块的尺寸确定当前块是否处于双向光流模式。

此外，当当前块处于双向光流模式时(S2110-是)，解码器可计算当前块的预测样点的梯度信息。具体地，解码器可使用与预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算梯度信息。此时，当邻近样点位于当前块的区域之外时，与邻近样点最接近的整数像素位置的样点值可被用作邻近样点的值。

另外，可以以具有预定义尺寸的子块为单位计算梯度信息。

此外，解码器可使用计算出的梯度信息来生成当前块的预测块(S2130)。

为了在编码器中推导与解码器相同的预测结果，可执行与图21的图像解码方法等同的图像编码方法。

通过本发明的图像编码方法生成的比特流可被临时存储在非暂时性计算机可读记录介质中，并且可以是通过上述图像编码方法被编码的比特流。

具体地，一种存储通过对图像进行编码的方法生成的比特流的非暂时性计算机可读记录介质。对图像进行编码的所述方法可包括：确定当前块是否处于双向光流(BIO)模式，当当前块处于BIO模式时计算当前块的预测样点的梯度信息，并且使用计算出的梯度信息来生成当前块的预测块。计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤包括：使用与预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算梯度信息。

可在编码器和解码器中以相同的方法执行上述实施例。

上述实施例中的至少一个实施例或组合可被用于对视频进行编码/解码。

应用于上述实施例的顺序在编码器与解码器之间可不同，或者应用于上述实施例的顺序在编码器和解码器中可相同。

可对每个亮度信号和每个色度信号执行上述实施例，或者可对亮度信号和色度信号相同地执行上述实施例。

应用了本发明的上述实施例的块形式可具有正方形形式或非正方形形式。

可根据编码块、预测块、变换块、块、当前块、编码单元、预测单元、变换单元、单元和当前单元中的至少一个的尺寸来应用本发明的上述实施例。这里，尺寸可被定义为最小尺寸或最大尺寸或者最小尺寸和最大尺寸两者，使得上述实施例被应用，或者尺寸可被定义为应用上述实施例的固定尺寸。此外，在上述实施例中，第一实施例可被应用于第一尺寸，并且第二实施例可被应用于第二尺寸。换句话说，可根据尺寸组合地应用上述实施例。此外，当尺寸等于或大于最小尺寸且等于或小于最大尺寸时，可应用上述实施例。换句话说，当块尺寸被包括在特定范围内时，可应用上述实施例。

例如，当当前块的尺寸为8×8或更大时，可应用上述实施例。例如，当当前块的尺寸仅为4×4时，可应用上述实施例。例如，当当前块的尺寸为16×16或更小时，可应用上述实施例。例如，当当前块的尺寸等于或大于16×16且等于或小于64×64时，可应用上述实施例。

可根据时间层来应用本发明的上述实施例。为了标识可应用上述实施例的时间层，对应标识符可被用信号发送，并且可将上述实施例应用于由所述对应标识符标识的指定时间层。这里，标识符可被定义为可应用上述实施例的最低层或最高层或者最低层和最高层两者，或者可被定义为指示应用所述实施例的特定层。此外，可定义应用所述实施例的固定时间层。

例如，当当前图像的时间层是最低层时，可应用上述实施例。例如，当当前图像的时间层标识符是1时，可应用上述实施例。例如，当当前图像的时间层是最高层时，可应用上述实施例。

可定义应用本发明的上述实施例的条带类型或并行块组类型，并且可根据对应的条带类型或并行块组类型来应用上述实施例。

在上述实施例中，基于具有一系列步骤或单元的流程图描述了所述方法，但是本发明不限于所述步骤的顺序，而是一些步骤可与其他步骤同时执行或按不同的顺序执行。此外，本领域普通技术人员应理解，流程图中的步骤不彼此排斥，并且在不影响本发明的范围的情况下，可将其他步骤添加到流程图，或者可从流程图删除一些步骤。

所述实施例包括示例的各个方面。可不描述针对各个方面的所有可能组合，但是本领域技术人员将能够认识到不同的组合。因此，本发明可包括权利要求的范围内的所有替换、修改和改变。

可以以可由各种计算机组件执行并被记录在计算机可读记录介质中的程序指令的形式实现本发明的实施例。计算机可读记录介质可包括单独的程序指令、数据文件、数据结构等或者程序指令、数据文件、数据结构等的组合。记录在计算机可读记录介质中的程序指令可以是针对本发明专门设计和构建的，或者是计算机软件技术领域的普通技术人员公知的。计算机可读记录介质的示例包括：被具体构建为存储和实现程序指令的磁记录介质(诸如硬盘、软盘和磁带)、光学数据存储介质(诸如CD-ROM或DVD-ROM)、磁光介质(诸如软光盘)以及硬件装置(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例不仅包括由编译器格式化的机器语言代码，还包括可由计算机使用解释器实现的高级语言代码。硬件装置可被配置为由一个或更多个软件模块操作以进行根据本发明的处理，反之亦可。

虽然已经根据诸如详细元件的特定项以及有限的实施例和附图描述了本发明，但是提供它们仅是为了帮助对本发明的更大体的理解，并且本发明不限于上述实施例。本发明所属领域的技术人员将理解，可从上述描述进行各种修改和改变。

因此，本发明的精神不应限于上述实施例，并且权利要求及其等同物的整体范围将落入本发明的范围和精神内。

工业适用性

本发明可被用于对图像进行编码或解码。

Claims (17)

1.一种对图像进行解码的方法，所述方法包括：

确定当前块是否处于双向光流BIO模式；

当当前块处于BIO模式时，计算当前块的预测样点的梯度信息；并且

使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块，

其中，计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

2.如权利要求1所述的方法，其中，当所述邻近样点位于当前块的区域之外时，与所述邻近样点最接近的整数像素位置的样点值被用作所述邻近样点的值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，所述梯度信息是以具有预定义尺寸的子块为单位计算出的。

4.如权利要求1所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的第一参考画面与当前画面之间的距离以及当前块的第二参考画面与当前画面之间的距离，确定当前块是否处于BIO模式。

5.如权利要求4所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：当第一参考画面与当前画面之间的距离和第二参考画面与当前画面之间的距离不相同时，确定当前块不处于BIO模式。

6.如权利要求1所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的参考画面的类型确定当前块是否处于BIO模式。

7.如权利要求6所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：当当前块的第一参考画面的类型或当前块的第二参考画面的类型中的至少一个不是短期参考画面时，确定当前块不处于BIO模式。

8.如权利要求1所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的尺寸确定当前块是否处于BIO模式。

9.一种对图像进行编码的方法，所述方法包括：

确定当前块是否处于双向光流BIO模式；

当当前块处于BIO模式时，计算当前块的预测样点的梯度信息；并且

使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块，

其中，计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

10.如权利要求9所述的方法，其中，当所述邻近样点位于当前块的区域之外时，与所述邻近样点最接近的整数像素位置的样点值被用作所述邻近样点的值。

11.如权利要求9所述的方法，其中，所述梯度信息是以具有预定义尺寸的子块为单位计算出的。

12.如权利要求9所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的第一参考画面与当前画面之间的距离以及当前块的第二参考画面与当前画面之间的距离，确定当前块是否处于BIO模式。

13.如权利要求12所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：当第一参考画面与当前画面之间的距离和第二参考画面与当前画面之间的距离不相同时，确定当前块不处于BIO模式。

14.如权利要求9所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的参考画面的类型确定当前块是否处于BIO模式。

15.如权利要求14所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：当当前块的第一参考画面的类型或当前块的第二参考画面的类型中的至少一个不是短期参考画面时，确定当前块不处于BIO模式。

16.如权利要求9所述的方法，其中，确定当前块是否处于BIO模式的步骤包括：基于当前块的尺寸确定当前块是否处于BIO模式。

17.一种存储通过对图像进行编码的方法生成的比特流的非暂时性计算机可读记录介质，所述方法包括：

确定当前块是否处于双向光流BIO模式；

当当前块处于BIO模式时，计算当前块的预测样点的梯度信息；并且

使用计算出的梯度信息生成当前块的预测块，

其中，计算当前块的预测样点的梯度信息的步骤包括：使用与所述预测样点相邻的至少一个邻近样点来计算所述梯度信息。

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