CN113383545A - 视频编解码的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种视频解码的装置包括处理电路。所述电路可以被配置为接收仿射编码的且包括在当前编码树单元(CTU)中的当前块；以及当所述当前块与所述当前CTU的左边界相邻时，基于所述当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中的两个最小块的常规运动信息，确定继承仿射候选。

Description

视频编解码的方法和装置

通过引用并入本文

本申请要求于2020年1月23日提交的、申请号为16/750,862、名称为“视频编解码的方法和装置”的美国专利申请的优先权，其要求于2019年1月28日提交的、申请号为62/797,892、名称为“减少局部缓冲器需求的仿射模型继承”的美国临时申请的优先权。在先申请的全部公开内容通过引用整体并入本文。

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图片间预测技术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。所述系列图片可以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(60Hz帧率下1920x1080亮度样本分辨率)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正在使用的参考图片(后者间接地可以是时间维度)。

在一些视频压缩技术中，应用于样本数据的某个区域的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样本数据的另一个区域相关的、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，因为在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，可以使用从相邻区域的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，例如由于根据几个周围MV计算预测值时产生的取整误差，MV预测本身可能是有损的。

H.265/HEVC(ITU-T H.265建议书，“高效视频编解码”，2016年12月)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为“空间合并”的技术。

参照图1，当前块(101)包括编码器在运动搜索过程中发现的样本，所述样本可以根据已在空间上移位的相同大小的先前块进行预测。不直接对MV进行编解码，而是使用与五个周围样本中的任何一个相关联的MV，从与一个或多个参考图片相关联的元数据中导出该MV，例如，从最近的(按解码顺序)参考图片中导出该MV。其中，五个周围样本分别用A0、A1和B0、B1、B2(分别为102到106)表示。在H.265中，MV预测可使用相邻块正在使用的同一参考图片的预测值。

发明内容

本公开的方面提供了视频编码/解码的方法和装置。在一些示例中，视频解码的装置包括处理电路。所述电路可以被配置为，接收仿射编码的且包括在当前编码树单元(CTU)中的当前块；以及当所述当前块与所述当前CTU的左边界相邻时，基于所述当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中的两个第一最小块的第一常规运动信息，确定第一继承仿射候选。

在示例中，所述电路进一步被配置为，基于仿射模型确定所述当前块的控制点运动矢量(CPMV)，所述仿射模型是基于所述两个第一最小块的第一常规运动信息确定的。在示例中，所述电路进一步被配置为，基于所述两个第一最小块的第一常规运动信息，确定所述当前块的子块运动矢量(MV)，而不导出所述当前块的CPMV。

在示例中，所述电路进一步被配置为，基于四参数仿射模型确定所述第一继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过将与所述当前块的仿射编码的左相邻块的控制点相邻的所述两个第一最小块的MV作为所述仿射编码的左相邻块的控制点处的CPMV的近似值来确定的。

在示例中，所述电路进一步被配置为，基于四参数仿射模型确定所述第一继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过使用所述当前块的仿射编码的左相邻块内的所述两个第一最小块的两个MV的精确位置来确定的。在示例中，所述两个第一最小块的两个MV的精确位置之间的距离是2的幂。在示例中，所述两个第一最小块中的第一个最小块与所述仿射编码的左相邻块的控制点相邻，并且所述两个第一最小块的两个MV的精确位置之间的距离是所述仿射编码的左相邻块的高度的一半。

在示例中，所述电路进一步被配置为，将来自基于历史的运动矢量预测(HMVP)表的继承仿射候选包括在合并候选列表或高级运动矢量预测(AMVP)候选列表中，所述合并候选列表或所述高级运动矢量预测(AMVP)候选列表包括最多两个继承仿射候选。

在示例中，所述电路进一步被配置为，当所述当前块与所述当前CTU的上边界相邻时，基于两个第二最小块的第二常规运动信息，确定第二继承仿射候选，所述两个第二最小块位于包括所述当前CTU的CTU行上方的最小块的底部行中。

在示例中，所述电路进一步被配置为，基于四参数仿射模型确定所述第二继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过使用所述当前块的仿射编码的顶部相邻块内的所述两个第二最小块的两个MV的精确位置来确定的。在示例中，所述两个第二最小块的两个MV的精确位置之间的距离是2的幂。在示例中，所述两个第二最小块中的第一个最小块与所述仿射编码的顶部相邻块的控制点相邻，并且所述两个第二最小块的两个MV的精确位置之间的距离是所述仿射编码的顶部相邻块的宽度的一半。

在示例中，所述电路进一步被配置为，当所述当前块与所述当前CTU的上边界相邻时，将来自HMVP表的继承仿射候选包括在合并候选列表或高级运动矢量预测(AMVP)候选列表中，所述合并候选列表或所述高级运动矢量预测(AMVP)候选列表包括最多两个继承仿射候选。

在示例中，所述电路进一步被配置为，当所述当前块与所述当前CTU的左边界或上边界不相邻时，基于存储在本地缓冲器中的所述当前块的空间邻居的仿射模型确定继承仿射候选。

在示例中，所述电路进一步被配置为，当所述当前块与所述当前CTU的左上角、左边界或上边界相邻时，按照预定义的顺序检查所述当前CTU外部的且在预定义候选位置处与所述当前块相邻的仿射编码块的可用性；以及基于与前N个可用的仿射编码块对应的最小块的常规运动信息，确定一个或多个继承仿射候选，N是大于零的整数。

在示例中，所述电路进一步被配置为构建合并候选列表或AMVP候选列表，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表中的继承仿射候选的最大数量大于2。在示例中，当所述当前块与所述当前CTU的上边界或左边界相邻但与所述当前CTU的左上角不相邻时，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括：最多M1个来自HMVP表的继承仿射候选，M1是大于或等于2的整数，以及基于沿着所述当前CTU的上边界或左边界的最小块的常规运动信息确定的最多N1个继承仿射候选，N1是大于或等于1的整数。当所述当前块与所述当前CTU的左上角相邻时，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括：最多M2个来自所述HMVP表的继承仿射候选，M2是大于或等于1的整数，基于沿着所述当前CTU的上边界的最小块的常规运动信息确定的最多K个继承仿射候选，K是大于或等于1的整数，以及基于沿着所述当前CTU的左边界的最小块的常规运动信息确定的最多N2个继承仿射候选，N2是大于或等于1的整数。

在示例中，所述电路进一步被配置为，构建合并候选列表或AMVP候选列表，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括来自HMVP表的继承仿射候选，所述HMVP表包括表示具有仿射参数的仿射模型的HMVP候选。

本公开的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是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是根据实施例的通信系统(200)的简化框图的示意图。

图3是根据实施例的通信系统(300)的简化框图的示意图。

图4是根据实施例的解码器的简化框图的示意图。

图5是根据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是根据实施例的合并模式的合并候选位置的示意图。

图9是根据实施例的当前块的空间相邻块和时间相邻块的示意图。

图10A是根据一个实施例的空间相邻块的示意图，所述空间相邻块可用于基于空间相邻块的运动信息、使用基于子块的时间运动矢量预测方法来确定当前块的预测运动信息。

图10B是根据一个实施例的用于基于子块的时间运动矢量预测方法的所选空间相邻块的示意图。

图11A是根据一个实施例的概述使用基于历史的运动矢量预测方法构建和更新运动信息候选列表的过程的流程图。

图11B是根据一个实施例的使用基于历史的运动矢量预测方法更新运动信息候选列表的示意图。

图12是根据实施例的基于具有运动矢量差的合并(MMVD)模式中的合并候选的运动矢量确定与两个参考图片列表相关联的两个参考图片处的起点的示意图。

图13是根据实施例的要在MMVD模式中评估的两个起点周围的预定义点的示意图。

图14示出了当前编码树单元(CTU)行和当前CTU行顶部的上CTU行。

图15示出了来自上CTU行缓冲器的仿射继承的示例。

图16示出了来自左相邻CTU的仿射继承的示例。

图17示出了与上CTU边界相邻的当前块。

图18示出了与左CTU边界相邻的当前块。

图19示出了用于仿射编码块的可用性检查的当前块的相邻位置。

图20示出了根据本公开的一些实施例的概述过程的流程图。

图21是根据实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

I、用于视频编解码的编码器和解码器

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(220)。在图2的实施例中，第一对终端装置(210)和(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。

作为所公开的主题的实施例，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)提取的周围已重建的信息生成大小和形状与正在重建的块相同的块。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)用于将残差数据从空间域转换到频域，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)。

II、帧间图片预测模式

在各种实施例中，可以使用例如基于树结构的分区方案将图片划分为多个块。然后，可以使用诸如帧内预测模式、帧间预测模式(例如，合并模式、跳过模式、高级运动矢量预测(AVMP)模式)等不同的处理模式来处理所得到的块。帧内编码块可以是以帧内预测模式编码的块。相反，帧间编码块可以是以帧间预测模式处理的块。

1、常规合并模式

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(或称为运动信息)，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，可以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，可以从一组候选位置中选择提供运动数据的相邻块。可以相对于当前块预定义该候选位置。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另一个已编码图片(例如，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)是当前块的全部空间或时间相邻块的子集。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示出了候选位置的示例。可以从那些候选位置中选择一组合并候选，以构建合并候选列表。如图所示，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{A1,B1,B0,A0,B2,C0,C1}。具体地，候选位置{A1,B1,B0,A0,B2}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{C0,C1}是时间候选位置，其表示位于另一已编码图片中并且与当前块(810)的同位块相邻或重叠的候选块的位置。如图所示，候选位置C1可以位于当前块(810)的中心附近(例如，与之相邻)。

在不同示例中，候选位置可以由样本块或样本表示。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样本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A1内的右下样本或块A0内的右上样本)来表示候选位置。这样的样本称为代表样本，而这样的位置称为代表位置。

在一个示例中，基于图8中定义的候选位置{A1,B1,B0,A0,B2,C0,C1}，可以执行合并模式过程，以从候选位置{A1,B1,B0,A0,B2,C0,C1}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，表示为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，使得编解码相应的索引所需的比特较少。

在一个示例中，合并候选的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、以及可选地参考图片索引相关联的参考图片列表的标识。

在示例中，根据预定义的顺序，从空间候选位置按照顺序{A1,B1,B0,A0,B2}导出第一数量的合并候选Ca，并且从时间候选位置按照顺序{C0，C1}导出第二数量的合并候选Cb＝Cm-Ca。用于表示候选位置的数字A1,B1,B0,A0,B2,C0,C1也可以用来指代合并候选。例如，从候选位置A1获得的合并候选被称为合并候选A1。

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(例如，通过执行修剪过程)。当候选列表中的可用合并候选(移除了多余的合并候选)的总数量小于合并候选的最大数量Cm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，而无需执行任何进一步的评估。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。

在一些示例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息。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。

作为示例，在实施例中，当合并标志或跳过标志在比特流中用信号通知为真时，则用信号通知合并索引，以指示合并候选列表中的哪个候选将被用于为当前块提供运动矢量。最多可以将四个空间相邻的运动矢量以及最多一个时间相邻的运动矢量添加到合并候选列表中。语法MaxMergeCandsNum被定义为合并候选列表的大小。语法MaxMergeVandsNum可以在比特流中用信号通知。

2、仿射合并模式

图9是根据实施例的当前块(或称为编码单元(CU))(901)的空间相邻块和时间相邻块的示意图。如图所示，空间相邻块表示为A0、A1、A2、B0、B1、B2和B3(分别为902、903、907、904、905、906和908)，时间相邻块表示为C0(912)。在一些示例中，空间相邻块A0、A1、A2、B0、B1、B2和B3与当前块(901)属于同一图片。在一些示例中，时间相邻块C0属于参考图片并且对应于当前块(901)外部且与当前块(901)的右下角相邻的位置。

在一些示例中，可以使用仿射模型(例如，6参数仿射模型或4参数仿射模型)导出当前块(901)和/或当前块的子块的运动矢量。在一些示例中，仿射模型具有6个参数(例如，6参数仿射模型)以描述块的运动矢量。在示例中，仿射编码块的6个参数可以由块的三个不同位置(例如，图9中左上角、右上角和左下角处的控制点CP0、CP1和CP2)处的三个运动矢量(也称为三个控制点运动矢量(CPMV))来表示。在另一示例中，简化仿射模型使用四个参数来描述仿射编码块的运动信息，其可由块的两个不同位置(例如，图9中左上角和右上角处的控制点CP0和CP1)处的两个运动矢量(也称为两个CPMV)来表示。

可以使用仿射合并模式基于一个或多个空间相邻块和/或时间相邻块的运动信息来构建运动信息候选列表(也称为仿射合并候选列表)。在一些示例中，当当前块(901)的宽度和高度等于或大于8个样本时，可以应用仿射合并模式。根据仿射合并模式，可以基于列表上的运动信息候选来确定当前块(901)的CPMV。在一些示例中，运动信息候选列表可以包括最多五个CPMV候选，并且可以发信号通知索引，以指示哪个CPMV候选将用于当前块。

在一些实施例中，仿射合并候选列表可以具有三种类型的CPVM候选，包括继承的仿射候选、构建的仿射候选和零MV。继承的仿射候选可以通过从相邻块的CPMV外推来导出。构建的仿射候选可以使用相邻块的平移MV来导出。

在示例中，最多可以有两个继承的仿射候选，其从相邻块的相应仿射运动模型导出，包括来自左相邻块(A0和A1)的一个块和来自上相邻块(B0、B1和B2)的一个块。对于来自左侧的候选，可以依次检查相邻块A0和A1，并将来自相邻块A0和A1的第一个可用的继承仿射候选用作来自左侧的继承仿射候选。对于来自顶部的候选，可以依次检查相邻块B0、B1和B2，并将来自相邻块B0、B1和B2的第一个可用的继承仿射候选用作来自顶部的继承仿射候选。在一些示例中，在两个继承的仿射候选之间不执行修剪(pruning)检查。

当识别相邻仿射块时，可以从相邻仿射块的控制点运动矢量导出要添加到当前块(901)的仿射合并列表的对应继承仿射候选。在图9的示例中，如果以仿射模式对相邻块A1进行编码，则可以获得块A1的左上角(控制点CP0_A1)、右上角(控制点CP1_A1)和左下角(控制点CP2_A1)的运动矢量。当使用4参数仿射模型对块A1进行编码时，可以根据控制点CP0_A1和控制点CP1_A1的运动矢量来计算作为当前块(901)的继承仿射候选的两个CPMV。当使用6参数仿射模型对块A1进行编码时，可以根据控制点CP0_A1、控制点CP1_A1和控制点CP2_A1的运动矢量来计算作为当前块(901)的继承仿射候选的三个CPMV。

此外，可以通过组合每个控制点的相邻平移运动信息来导出构建的仿射候选。控制点CP0、CP1和CP2的运动信息是从指定的空间相邻块A0、A1、A2、B0、B1、B2和B3导出的。

例如，CPMV_k(k＝1，2，3，4)表示第k个控制点的运动矢量，其中CPMV₁对应于控制点CP0，CPMV₂对应于控制点CP1，CPMV₃对应于控制点CP2，CPMV₄对应于基于时间相邻块C0的时间控制点。对于CPMV₁，可以依次检查相邻块B2、B3和A2，并且将来自相邻块B2、B3和A2的第一个可用的运动矢量用作CPMV₁。对于CPMV₂，可以依次检查相邻块B1和B0，并且将来自相邻块B1和B0的第一个可用的运动矢量用作CPMV₂。对于CPMV₃，可以依次检查相邻块A1和A0，并且将来自相邻块A1和A0的第一个可用的运动矢量用作CPMV₃。此外，时间相邻块C0的运动矢量可用作CPMV₄(如果可用)。

在获得四个控制点CP0、CP1、CP2和时间控制点的CPMV₁、CPMV₂、CPMV₃和CPMV₄之后，可以构建仿射合并候选列表，以包括按照以下顺序构建的仿射合并候选：{CPMV₁，CPMV₂，CPMV₃}、{CPMV₁，CPMV₂，CPMV₄}、{CPMV₁，CPMV₃，CPMV₄}、{CPMV₂，CPMV₃，CPMV₄}、{CPMV₁，CPMV₂}、以及{CPMV₁，CPMV₃}。三个CPMV的任意组合可以形成6参数仿射合并候选，两个CPMV的任意组合可以形成4参数仿射合并候选。在一些示例中，为了避免运动缩放过程，如果一组控制点的参考索引不同，则可以丢弃相应的CPMV组合。

3、基于子块的时间运动矢量预测(SbTMVP)模式

图10A是根据一个实施例的空间相邻块的示意图，该空间相邻块可用于基于空间相邻块的运动信息、使用基于子块的时间MV预测(SbTMVP)方法来确定当前块(1011)的预测运动信息。图10A示出了当前块(1011)及其表示为A0、A1、B0和B1的空间相邻块(分别为1012、1013、1014和1015)。在一些示例中，空间相邻块A0、A1、B0和B1与当前块(1011)属于同一图片。

图10B是根据实施例的使用SbTMVP方法基于选定的空间相邻块(例如该非限制性示例中的块A1)确定当前块(1011)的子块的运动信息的示意图。在该示例中，当前块(1011)在当前图片(1010)中，参考块(1061)在参考图片(1060)中，并且可以基于由运动矢量(1022)指示的、当前块(1011)与参考块(1061)之间的运动移位(或位移)来识别。

在一些实施例中，类似于HEVC中的时间运动矢量预测(TMVP)，SbTMVP将参考图片中的各种参考子块中的运动信息用于当前图片中的当前块。在一些实施例中，TMVP使用的相同参考图片可以用于SbTVMP。在一些实施例中，TMVP预测CU级别的运动信息，而SbTMVP预测子CU级别的运动信息。在一些实施例中，TMVP使用来自参考图片中的同位块的时间运动矢量，其具有与当前块的右下角或中心相邻的对应位置，并且SbTMVP使用来自参考块的时间运动矢量，其可以通过基于来自当前块的空间相邻块中的一个的运动矢量执行运动移位来识别。

例如，如图10A所示，可以在SbTVMP过程中顺序地检查相邻块A1、B1、B0和A0。一旦识别出第一空间相邻块(其运动矢量使用参考图片(1060)作为参考图片)，例如块A1，其具有指向例如参考图片(1060)中的参考块AR1的运动矢量(1022)，该运动矢量(1022)可以用于执行运动移位。如果在空间相邻块A1、B1、B0和A0没有这样的运动矢量可用，则将运动移位设置为(0，0)。

在确定了运动移位之后，可以基于当前块(1011)的位置和所确定的运动移位来识别参考块(1061)。在图10B中，参考块(1061)可以进一步划分为具有参考运动信息MRa至MRp的16个子块。在一些示例中，参考块(1061)中的每个子块的参考运动信息可以基于覆盖该子块的中心样本的最小运动网格来确定。运动信息可以包括运动矢量和相应的参考索引。当前块(1011)可以进一步划分为16个子块，并且在一些示例中，当前块(1011)中的子块的运动信息MVa至MVp可以以类似于TMVP过程的方式通过时间缩放从参考运动信息MRa至MRp导出。

SbTMVP过程中使用的子块大小可以是固定的(或以其它方式预定的)或者发信号通知。在一些示例中，SbTMVP过程中使用的子块大小可以是8×8个样本。在一些示例中，SbTMVP过程仅适用于宽度和高度等于或大于固定大小或发信号通知的大小(例如8个像素)的块。

在示例中，包含SbTVMP候选和仿射合并候选的组合的基于子块的合并列表用于基于子块的合并模式的信令。可以通过序列参数集(SPS)标志启用或禁用SbTVMP模式。在一些示例中，如果启用SbTMVP模式，则将SbTMVP候选添加为基于子块的合并候选的列表的第一个条目，并且其后是仿射合并候选。在一些实施例中，将基于子块的合并列表的最大允许大小设置为5。然而，在其它实施例中可以使用其它大小。

在一些实施例中，附加SbTMVP合并候选的编码逻辑与其它合并候选的编码逻辑相同。即，对于P或B切片中的每个块，可以执行附加的速率失真检查，以确定是否使用SbTMVP候选。

4基于历史的运动矢量预测(HMVP)模式

图11A是根据一个实施例的概述使用基于历史的运动矢量预测(HMVP)方法构建和更新运动信息候选列表的过程(1100)的流程图。

在一些实施例中，可以在编码或解码过程期间构建并更新使用HMVP方法的运动信息候选列表。该列表可以称为历史列表。历史列表可以以HMVP表或HMVP缓冲器的形式存储。当一个新切片开始时，可以清空历史列表。在一些实施例中，每当存在刚刚被编码或解码的帧间编码非仿射块时，相关联的运动信息可以作为新的HMVP候选添加到历史列表的最后一个条目。因此，在处理(编码或解码)当前块之前，可以加载具有HMVP候选的历史列表(S1112)。可以使用历史列表中的HMVP候选对当前块进行编码或解码(S1114)。然后，可以使用用于编码或解码当前块的运动信息来更新历史列表(S1116)。

图11B是根据一个实施例的使用基于历史的MV预测方法更新运动信息候选列表的示意图。图11B示出了大小为L的历史列表，其中列表中的每个候选可以用范围从0到L－1的索引来标识。L是等于或大于0的整数。在对当前块进行编码或解码之前，历史列表(1120)包括L个候选HMVP₀、HMVP₁、HMVP₂、…HMVP_m、…、HMVP_L-2和HMVP_L-1，其中m是从0到L的整数。在对当前块进行编码或解码之后，将新条目HMVP_C添加到历史列表中。

在示例中，历史列表的大小可以设置为6，这表示最多可以将6个HMVP候选添加到历史列表中。当将新的运动候选(例如，HMVP_C)插入到历史列表中时，可以使用约束的先进先出(FIFO)规则，其中首先应用冗余检查，以发现历史列表中是否存在冗余HMVP。当未发现冗余HMVP时，从列表中移除第一个HMVP候选(图11B示例中的HMVP₁，索引＝0)，然后向前移动其它所有HMVP候选，例如索引减1。新的HMVP_C候选可以添加到列表的最后一个条目(例如，在图11B中索引＝L－1)，如结果列表(1130)中所示。另一方面，如果发现冗余HMVP(例如图11B示例中的HMVP₂)，则从该列表中移除历史列表中的冗余HMVP，之后向前移动所有HMVP候选，例如索引减1。新的HMVP_C候选可以添加到列表的最后一个条目(例如，在图11B中索引＝L－1)，如结果列表(1140)中所示。

在一些示例中，HMVP候选可用于合并候选列表的构建过程。例如，可以依次检查列表中最新的HMVP候选，并将其插入到候选列表中TMVP候选之后。在一些实施例中，可以针对空间或时间合并候选对HMVP候选应用修剪(pruning)，但不对子块运动候选(即，SbTMVP候选)应用修剪。

在一些实施例中，为了减少修剪操作的次数，可以遵循以下规则中的一个或多个：

(a)由M表示的待检查的HMPV候选的数量设置如下：

M＝(N<＝4)？L:(8-N)，

其中N表示可用的非子块合并候选的数量，L表示历史列表中可用的HMVP候选的数量。

(b)此外，一旦可用的合并候选的总数量仅比发信号通知的最大合并候选数量少1，就可以结束来自HMVP列表的合并候选列表的构建过程。

(c)此外，用于组合的双向预测合并候选推导的对的数量可以从12减少到6。

在一些实施例中，可以在AMVP候选列表的构建过程中使用HMVP候选。历史列表中最后K个HMVP候选的运动矢量可以在TMVP候选之后添加到AMVP候选列表中。在一些示例中，仅具有与AMVP目标参考图片相同的参考图片的HMVP候选将被添加到AMVP候选列表中。可以对HMVP候选应用修剪。在一些示例中，K设置为4，而AMVP列表大小保持不变，例如，等于2。

5成对平均运算矢量候选

在一些实施例中，成对平均候选可以通过对当前合并候选列表中的预定义候选对进行平均来生成。例如，在实施例中，预定义对被定义为{(0,1),(0,2),(1,2),(0,3),(1,3),(2,3)}，其中数字表示合并候选列表的合并索引。例如，可以为每个参考图片列表分别计算平均运动矢量。如果两个要平均的运动矢量在一个列表中都可用，则即使这两个运动矢量指向不同的参考图片，也对它们进行平均。如果只有一个运动矢量可用，则可以直接使用该可用的运动矢量。如果没有运动矢量可用，则在一个示例中跳过相应的对。在一些实施例中，在构建合并候选列表时，成对平均候选替换组合候选。

6具有运动矢量差的合并(MMVD)模式

在一些实施例中，具有运动矢量差的合并(MMVD)模式用于确定当前块的运动矢量预测值。当启用跳过模式或合并模式时，可以使用MMVD模式。MMVD模式重用跳过模式或合并模式的合并候选列表上的合并候选。例如，从合并候选列表中选择的合并候选可用于提供参考图片处的起点。当前块的运动矢量可以用起点和运动偏移来表示，运动偏移包括相对于起点的运动幅度和运动方向。在编码器侧，合并候选的选择和运动偏移的确定可以基于搜索过程(评估过程)。在解码器侧，可以基于来自编码器侧的信令来确定所选择的合并候选和运动偏移。

MMVD模式可以重用本文所描述的各种帧间预测模式中构建的合并候选列表。在一些示例中，针对MMVD模式仅考虑合并候选列表上的默认合并类型(例如，MRG_TYPE_DEFAULT_N)的候选。默认合并类型的合并候选的示例可以包括：(i)在合并模式中采用的合并候选，(ii)在HMVP模式中来自历史缓冲器的合并候选，以及(iii)如本文所述的成对平均运动矢量候选。在一些示例中，仿射模式或SbTMVP模式中的合并候选不用于MMVD模式中的扩展。

基本候选索引(IDX)可用于定义起点。例如，表1中示出了与从0到3的索引相关联的合并候选(运动矢量预测值(MVP))的列表。可以从列表中确定索引为基本候选索引的合并候选，并将其用于提供起点。

表1.基础候选(Base candidate)IDX

距离索引可用于提供运动幅度信息。例如，表2中示出了多个预定义像素距离，每个预定义像素距离与从0到7的索引相关联。可以从多个像素距离中确定索引为距离索引的像素距离，并将其用于提供运动幅度。

表2.距离IDX

距离IDX	0	1	2	3	4	5	6	7
									像素距离	1/4-pel	1/2-pel	1-pel	2-pel	4-pel	8-pel	16-pel	32-pel

方向索引可用于提供运动方向信息。例如，表3中示出了索引从00到11(二进制)的四个方向。可以从这四个方向确定索引为方向索引的方向，并将其用于提供相对于起点的运动偏移的方向。

表3.方向IDX

方向IDX	00	01	10	11
					x轴	+	–	N/A	N/A
y轴	N/A	N/A	+	–

MMVD语法元素可以在比特流中传输，以用信号通知MMVD模式中的一组MMVD索引，所述一组MMVD索引包括基本候选索引、方向索引和距离IDX。

在一些实施例中，在发送用于编解码当前块的跳过和合并标志之后，发信号通知MMVD启用标志。例如，当跳过和合并标志为真时，解析MMVD标志。在示例中，当MMVD标志等于1时，解析MMVD语法元素(所述一组MMVD索引)。在一个示例中，当MMVD标志不为1时，解析与另一种模式相关联的标志，例如仿射标志。当仿射标志等于1时，使用仿射模式处理当前块。在示例中，当仿射标志不为1时，解析跳过/合并索引，以使用跳过/合并模式处理当前块。

图12-13示出了根据本公开实施例的在MMVD模式下的搜索过程的示例。通过执行搜索过程，可以为当前图片(或称为当前帧)中的当前块(1201)确定包括基本候选索引、方向索引和距离索引的一组MMVD索引。

如图12-13所示，其示出了属于第一合并候选的第一运动矢量(1211)和第二运动矢量(1221)。第一合并候选可以是为当前块(1201)构建的合并候选列表上的合并候选。第一运动矢量(1211)和第二运动矢量(1221)可以分别与参考图片列表L0和L1中的两个参考图片(1202)和(1203)相关联。因此，可以在参考图片(1202)和(1203)处确定图13中的两个起点(1311)和(1321)。

在示例中，基于起点(1311)和(1321)，可以评估在垂直方向(由+Y或-Y表示)或水平方向(由+X和-X表示)上从参考图片(1202)和(1203)中的起点(1311)和(1321)延伸的多个预定义点。在一个示例中，相对于各个起点(1311)或(1321)彼此镜像的一对点，例如一对点(1314)和(1324)，或一对点(1315)和(1325)，可用于确定一对运动矢量，其可形成当前块(1201)的运动矢量预测值候选。可以对根据起点(1311)或(1321)周围的预定义点所确定的那些运动矢量预测值候选进行评估。

除了第一合并候选之外，还可以类似地评估当前块(1201)的合并候选列表上的其它可用或有效合并候选。在一个示例中，对于单向预测合并候选，仅评估与两个参考图片列表中的一个相关联的一个预测方向。

基于所述评估，可以确定最佳运动矢量预测值候选。因此，对应于最佳运动矢量预测值候选，可以从合并列表中选择最佳合并候选，并且还可以确定运动方向和运动距离。例如，基于所选择的合并候选和表1，可以确定基本候选索引。基于所选择的运动矢量预测值，例如对应于预定义点(1315)(或(1325))的运动矢量预测值，可以确定点(1315)相对于起点(1311)的方向和距离。根据表2和表3，可以相应地确定方向索引和距离索引。

应注意，上述示例仅用于说明目的。在可选示例中，基于MMVD模式中提供的运动矢量表示方法，可以不同地定义运动距离和运动方向。另外，可以不同地执行评估过程(搜索过程)。例如，对于双向预测合并候选，可以基于一组预定义距离和方向来评估三种类型的预测方向(例如，L0、L1、以及L0和L1)，以选择最佳运动矢量预测值。又例如，可以通过镜像或缩放将单向预测合并候选转换为双向预测合并候选，并随后对其进行评估。在上述示例中，可以用信号通知附加语法，其指示由评估过程产生的预测方向(例如，L0、L1或L0和L1)。

如上所述，在编码器处评估合并候选列表上的合并候选，以确定MMVD模式下的基本候选。在解码器处，使用基本候选索引作为输入，可以从合并候选列表中选择运动矢量预测值。因此，除了用于存储合并候选的线缓冲器之外，对于MMVD模式不需要额外的线缓冲器。

7.具有仿射参数和基础MV的仿射模型表示

7.1仿射运动推导

使用4参数仿射运动模型，在位置(x，y)处的MV(mv^h,mv^v)可以导出如下：

使用6参数仿射运动模型，在位置(x，y)处的MV(mv^h,mv^v)可以导出如下：

在上述等式2.7.1和2.7.2中，MV_base(mv^h _base,mv^v _base)是基础位置(x_base,y_base)处的基础MV，(a，b)或(a，b，c，d)分别表示4参数仿射模型和6参数仿射模型的仿射参数。仿射参数可计算为：

Lx＝x₁-x₀,Ly＝y₂-y₀, 等式2.7.5

其中MV0(mv₀ ^h,mv₀ ^v)、MV1(mv₁ ^h,mv₁ ^v)和MV2(mv₂ ^h,mv₂ ^v)分别表示位置(x0，y0)、(x1，y1)和(x2，y2)处的三个控制点MV(CPMV)。(x0，y0)、(x1，y1)和(x2，y2)通常被设置为大小为w×h的仿射编码块的左上角、右上角和左下角。因此，Lx可以设置为w，Ly可以设置为h。

应注意，尽管在一些实施例中，基础MV被设置为仿射编码块的左上角(x0，y0)处的CPMV MV0，但是基础MV不必是仿射编码块的CPMV之一。

7.2跨CTU行的仿射继承

图14示出了当前CTU行(1430)和当前CTU行(1430)顶部的上CTU行(1420)。当前CTU行(1430)包括正在处理的当前CTU(1404)，其包括仿射编码的当前CU(1410)。如图所示，当前CU(1410)包括坐标为(x0，y0)、(x1，y1)和(x2，y2)的三个控制点，分别对应三个CPMV，MV_C0、MV_C1和MV_C2。当前CU(1410)的宽度为w。

上CTU行(1420)包括CTU(1401)、(1402)和(1403)，以及表示为LL、B3、B2、N0、B0、B1、N1、R、R2和RR的一组最小块(或4x4块)。CTU(1402)包括当前CU(1410)的仿射编码的相邻CU(1411)。

在第一示例中，当从上CTU行(1420)中的相邻4×4块继承当前CU(1410)的仿射模型时，访问存储在常规MV缓冲器中的MV。图14示出了当当前CU(1410)应用仿射合并模式时，从相邻块B0继承仿射模型的示例。在这种情况下，编解码器可以存储覆盖B0的CU(1411)的宽度(图14中的Wn)、CU(1411)的左下4×4块(N0)和右下4×4块(N1)的MV(图14中的MV_N0和MV_N1)、以及作为N0的左下坐标(x_N0，y_N0)的基础位置。在该示例中，MV_N0用作基础MV。

为了访问存储在常规MV缓冲器中的MV，对于4×4块，可以将包含4×4块的CU(1411)的宽度Wn和左下坐标x_N0的x分量存储在行缓冲器(例如，B0)中。例如，对于每个8×8块，需要存储3比特的Wn和5比特的x_N0。

为了减小行缓冲器(line buffter)的大小，在第二示例中，从行缓冲器中移除每个8×8块的CU宽度和左下坐标的x分量的存储。当当前CU(1410)应用来自相邻4×4块(例如，图14中的B0)的仿射继承时，B0右侧或B0左侧的4×4块(其也是仿射编码的且具有与B0相同的参考图片索引)被选为B0'。存储在B0和B0'中的常规MV作为MVB和MVB'被访问。将MV0和MV1设置为MVB和MVB'，以通过等式2.7.3导出a和b，其中Lx＝4。当前CU(1410)的CPMV可以由等式2.7.1导出，其中以B0的中心位置为基础位置，并且MVB为基础MV。

使用所提出的方法，可以在CTU行边界处访问如图14所示的从B3到R2的最多36个4×4块。需要在高速缓冲存储器上加载的附加信息可以从4464位减少到2*72＝144位(或在字节对准实施方案中为2*10＝20字节)。

7.3CTU行内的仿射继承

在示例中，当从当前CTU行中的相邻4×4块继承当前CU的仿射模型时，可以访问存储在本地CPMV缓冲器(In－CTU缓冲器)中的CPMV。当前CU可以基于存储在本地缓冲器中的CPMV，从相邻CU继承4参数仿射模型或6参数仿射模型。对于CTU内的4×4块，可以存储用于两个参考列表的三个CPMV、包含4×4块的CU的宽度、高度和左上坐标。

为了减小本地CPMV缓冲器的大小，在另一示例中，存储仿射参数而不是三个CPMV和块维度。当当前CU应用仿射继承合并模式时，直接从相邻4×4块(表示为B)复制仿射参数，以便被继承。并且，当前CU中的每个子块的MV例如由等式2.7.2导出，其中以B的中心位置为基础位置，并且B处的常规MV为基础MV。当当前CU应用仿射AMVP模式时，当前CU的CPMV由等式2.7.2导出，其中也以B的中心位置为基础位置，B处的常规MV为基础MV，并且导出的CPMV将用作运动矢量预测值(MVP)。

在示例中，每个仿射参数被存储为8位有符号整数。因此CTU内的每个8×8块中的仿射参数可以存储为2×4×8＝64位。使用这种方法，与CPMV的存储相比，In-CTU缓冲器增加了48×64＝3072位(或在字节对准实施方案中为48×8＝384字节)。与仿射参数可以计算两次的CPMV的存储方法相比，使用该方法，一组仿射参数最多只计算一次。

8.基于历史的仿射预测(仿射HMVP)

8.1仿射HMVP表

在一些示例中，使用存储仿射运动候选的仿射HMVP表。在对仿射编码的当前CU进行编码之后，使用当前CU的运动信息来更新仿射HMVP表。与常规HMVP表的更新过程类似，当向仿射HMVP表添加新的运动候选时，使用约束的FIFO规则。例如，首先应用冗余检查，以发现仿射HMVP表中是否存在相同的仿射HMVP候选。如果发现，则从仿射HMVP表中移除相同的仿射HMVP候选。之后，向前移动所有仿射HMVP候选，即索引减1。在示例中，将仿射HMVP表的大小设置为5(表中有五个条目)，这与一些实施例中使用的子块合并列表的大小相同。在示例中，在CTU行的开头重置HMVP表。

在示例中，对于仿射HMVP表的每一个条目，存储以下运动信息并列出存储器要求：

所需总存储器：36*2*3+4*2+2+1+16*2+5*2+3＝272位

因此，不同大小的仿射HMVP表的存储器要求是：

表大小为1：272位～34字节

表大小为4：1088位～136字节

表大小为5：1360位～170字节

8.2从仿射HMVP表中复制仿射CPMV

在示例中，可以将仿射HMVP候选作为附加候选直接添加到合并候选列表或AMVP候选列表中。例如，仿射HMVP候选可以添加到构建的仿射候选之后和零MV候选之前的位置。在示例中，将仿射HMVP候选添加到合并列表时不进行修剪检查。在示例中，将仿射HMVP候选的CPMV直接应用于当前CU，而不管相应历史块的形状和大小。

8.3来自仿射HMVP表的仿射模型继承

在示例中，继承仿射HMVP候选的仿射模型，以生成仿射合并候选或仿射AMVP候选。与来自空间邻居的仿射模式继承(或仿射继承)类似，来自仿射HMVP表的仿射继承使用存储在仿射HMVP缓冲器中的位置、块宽度和/或高度、以及CPMV来生成仿射运动信息。

8.3.1使用来自仿射HMVP表的继承替换来自空间邻居的仿射继承

继承的仿射合并候选和继承的仿射AMVP候选可以从以仿射模式编码的左相邻块和上相邻块导出。在示例中，那些从空间邻居继承的仿射候选被替换为从仿射HMVP表导出的继承候选。从仿射HMVP继承的仿射合并候选和AMVP候选可以与被替换的继承仿射候选占据相同的位置。在示例中，在仿射合并模式和仿射AMVP模式中，允许最多两个来自仿射HMVP表的继承候选。

在示例中，仿射HMVP表中的条目从最新的条目开始检查。仅当仿射HMVP候选与当前CU相邻时，才会使用仿射HMVP候选来导出继承的候选。由于位置和大小信息存储在仿射HMVP表中，因此可以确定仿射HMVP候选是否是当前CU的邻居。对于被识别为当前CU的邻居的仿射HMVP候选，然后使用该被识别的候选的宽度、高度和CPMV、以与来自空间邻居的仿射继承相同的方式导出当前CU的CPMV。

8.3.2来自仿射HMVP表的仿射继承与来自上CTU的仿射继承使用运动数据行缓冲器相结合

在示例中，除了来自仿射HMVP表的仿射继承之外，如8.3.1中所描述的，来自运动数据行缓冲器的仿射继承也用于与当前CTU的上边界相邻的块。

下面描述来自上CTU的仿射运动数据(或仿射模型)继承。如果仿射运动数据继承的候选CU位于上CTU行(line)(或行(row))，则使用行缓冲器中左下子块和右下子块(最小块)(例如，大小为4x4像素的块)的常规MV而不是CPMV进行仿射MVP推导。这样，就不用存储上CTU行中的候选CU对应的CPMV，并且只将当前CTU行中的候选CU的CPMV存储在本地缓冲器中。

如果使用6参数仿射模型对上CTU行中的候选CU进行编码，则将仿射模型降级为4参数模型进行继承。由于子块(最小块)MV表示各个子块的中心处的运动，因此候选CU底部的两个角子块MV的距离为neiW-4像素，其中neiW是候选CU的宽度。为了避免被(neiW-4)除(其可能不是2的幂)，使用粗略的距离neiW进行继承。将左下角和右下角的坐标设置为(xNb，yNb+neiH)和(xNb+neiW，yNb+neiH)进行继承，其中neiH是候选CU的高度。

图15示出了来自上CTU行缓冲器的仿射继承的示例。如图所示，第一CTU行位于CTU边界(1511)上方，而第二CTU行位于CTU边界(1511)下方。当前CTU位于第二CTU行中，并且包括仿射编码的当前CU，其在控制点(x0，y0)、(x1，y1)和(x2，y2)处具有CPMV

和

当前CU具有仿射编码的相邻CU(或块)E、B、C和D。块E的左上角和右上角的坐标分别为(x_E0，y_E0)和(x_E1，y_E1)。示出了块E、B、C和D中的每一个对应的CPMV

和

并且可以将其保存到当前CTU的本地缓冲器中，以便从当前CU的空间邻居进行仿射继承。

还示出了由虚线箭头(1502)和实线箭头(1503)指示的子块(最小块)运动矢量。这些子块运动矢量对应于具有最小允许块大小(通常为4x4像素)的最小子块。当处理包括各个最小块的帧间编码块并且帧间编码块的运动信息可用时，可以将每个这样的最小块的运动信息存储在存储器中。最小块对应的运动信息包括由箭头(1502)和(1503)指示的各个运动矢量，可用于所有事情，例如运动补偿(MC)、合并/跳过模式、AMVP模式、去块(deblocking)和TMVP的推导。关于仿射运动信息，与最小块对应的运动信息可以称为常规运动信息。

另外，CTU边界(1511)上方的最小块的常规运动信息可以存储在上CTU行缓冲器(1520)中，并用于仿射继承，以对当前CTU内并与CTU边界(1511)相邻的CU进行编码。

作为示例，沿着上CTU边界(1511)，CU的左下子块运动矢量和右下子块运动矢量用于所有事情并存储在行缓冲器(1520)中。这些子块MV还用于底部CTU(CTU边界1511下方第二行中的CTU)中的相邻仿射CU的仿射继承。例如，在CU E中，左下角和右下角子块MV

和

(用虚线箭头标记)存储在行缓冲器1520中，并用于仿射继承。MV

和

中的每一个都可以从相应子块中的中心位置(x_LE0，y_LE0)或(x_LE1，y_LE1)开始。在示例中，MV

和

也可用于底部CTU中的相邻CU的合并/跳过/AMVP列表的推导以及去块。

作为示例，可以分别基于位置(x_LE0，y_LE0)或(x_LE1，y_LE1)处的MV

和

通过4参数模型导出当前CU的CPMV

和

如下所示，

并且，如果当前CU使用6参数仿射运动模型，则控制点矢量

可以通过4参数模型导出，如下所示，

在以上等式2.8.1至2.8.3中，对应于MV

和

的中心位置的坐标被CU E的左下角和右下角的坐标替换，如下，

因此，使用CU E的宽度来代替位置(x_LE0，y_LE0)与(x_LE1，y_LE1)之间的距离。

8.4存储仿射参数的仿射HMVP表

在示例中，仿射HMVP表以类似于8.1中描述的方法构建。然而，不是存储仿射CPMV值，而是将仿射参数(例如，等式2.7.3和2.7.4中的参数a、b、c或d)存储在每个仿射HMVP条目中。可以使用来自仿射HMVP的仿射参数来执行仿射继承，以生成用于仿射合并候选或仿射AMVP候选的仿射运动信息。在示例中，基于历史的仿射合并候选(HAMC)被包括在基于子块的合并候选列表中。

例如，在对仿射编码的CU进行解码之后，将两个参考图片列表的一组仿射参数{a，b，c，d}和相关联的参考索引放入仿射参数历史表中。

可以通过对存储在该表中的一组仿射参数和用作基础MV的相邻4×4块的常规MV进行组合来导出HAMC。例如，位置(x，y)处的当前块的MV计算为，

其中，(mv^h _base，mv^v _base)表示相邻4×4块的MV，(x_base，y_base)表示相邻4×4块的中心位置，(x，y)可以是当前块的左上角、右上角和左下角，以获得CPMV。

在示例中，将从存储的仿射参数导出的HAMC和来自空间相邻块的基础MV在构建的仿射合并候选之后放入基于子块的合并列表中。对于HMVP表中存储的每一组仿射参数，使用第一个有效的相邻4×4块来导出HAMC，该第一个有效的相邻4×4块的帧间预测方向和参考索引和与该组仿射参数相关联的帧间预测方向和参考索引相同。

在示例中，将从存储的仿射参数导出的HAMC和来自时间相邻块的基础MV放入基于子块的合并列表中的零候选之前。对于每一组存储的仿射参数，将相应的TMVP缩放到参数所引用的参考图片，以导出HAMC。

在示例中，每个仿射模型参数可以存储为8位有符号整数。最多存储6个仿射参数集。因此，仿射参数历史表可以很小，例如大小为6×(8×4×2+8)＝432位(42字节)。

III.其它仿射模型继承技术

如上所述，为了节省用于处理CTU的本地存储器，可以用来自仿射HMVP表的仿射继承替换来自相邻块的仿射继承。另外，来自存储在上CTU行缓冲器中的最小块运动信息(或常规运动信息)的仿射继承可以提高仿射继承性能，而无需为仿射CPMV存储提供本地存储器。

为了进一步提高基于仿射运动的编解码性能，可以采用其它仿射模型继承技术。例如，可以采用来自位于左CTU边界处的相邻块的常规运动信息的仿射继承。可以进一步改进来自CTU上方的块的仿射继承(具有存储在行缓冲器中的常规运动信息)。

1.来自左相邻CTU的最右列中的最小块的常规运动信息的仿射继承

在一些实施例中，对于与当前CTU的左边界相邻的仿射编码的当前块，左相邻CTU的最右列最小块的常规运动信息可用于导出用于仿射继承的仿射运动模型。例如，沿着左相邻CTU的右CTU边界，可以识别左相邻CTU中的仿射编码的CU。所识别的仿射编码CU的右上子块和右下子块(或最小块)的运动矢量可以存储在本地缓冲器(或称为左CTU边界行缓冲器)中，且用于当前CTU中仿射CU的仿射继承以及用于其它处理操作(例如MC/合并模式/跳过模式/AMVP模式/去块/TMVP确定处理等)。

在示例中，通过按照预定义的顺序检查沿着当前CTU的左边界的一些预定义的候选位置，可以识别左相邻CTU中的仿射编码CU。例如，这些候选位置可以由左相邻CTU的最右列的最小块来表示。

实施例1.1

在实施例中，当当前块位于当前CTU的左边缘时，可以基于从常规运动矢量继承的仿射运动模型来确定当前块的CPMV，该常规运动矢量存储在当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中。随后，可以从当前块的CPMV导出当前块的子块运动矢量。

图16示出了与图15相同的当前CU，但CU D位于左上角且CU E位于左下角。与图15的示例不同，仿射合并候选或AMVP候选可以从当前CTU的左CTU(1610)中的最右列最小块(1601)的常规运动信息中导出。例如，左CTU(1610)中的CU E是仿射编码的。CU E的左上角和左下角的坐标分别为(x_E0，y_E0)和(x_E1，y_E1)。CU E的右上角和右下角子块具有MV

和

(用虚线箭头标记)，其可以存储在本地缓冲器中，以存储左CTU的常规运动矢量。MV

和

可用于仿射继承以及当前CTU中的相邻CU的合并/跳过/AMVP列表的导出或去块。

基于MV

和

当4参数仿射模型用于当前块时，当前CU的CPMV

和

可以导出如下，

其中，v_LE0x、v_LE1x、v_0x和v_1x分别是MV

和

的水平分量，而v_LE0y、v_LE1y、v_0y和v_1y分别是MV

和

的垂直分量。

当6参数仿射运动模型用于当前块时，CPMV

可以通过以下导出，

其中，v_2x和v_2y是CPMV

的水平分量和垂直分量。

在示例中，在CU E的右上子块和右下子块处的MV

和

的位置坐标满足以下条件：

在等式3.1.4的条件下，使用CU E的高度代替图16中的位置(x_LE0，y_LE0)和(x_LE1，y_LE1)之间的距离。从另一个角度来看，在等式3.1.1-3.1.3中，MV

和

被用作CU E的右上角和右下角处的CPMV的近似值。

实施例1.2

在实施例中，当当前块位于当前CTU的左边缘时，当前块的子块MV从左相邻CTU的最右列最小块的常规运动矢量继承，而不导出当前块的CPMV。常规运动矢量可以存储在当前CTU的本地缓冲器中。

例如，在图16中，基于MV

和

对于中心点位于坐标(x_s，y_s)处的当前CU的每个子块，各个子块的MV

可以使用4参数模型导出如下：

其中v_sx和v_sy表示

的水平分量和垂直分量。

例如，常规MV

和

以及常规MV的位置之间的距离或CU E的高度可用作仿射射合并候选或AMVP候选并且存储在合并候选列表或AMVP候选列表中。

2.基于精确位置信息的仿射继承

在一些实施例中，使用来自上CTU行缓冲器的常规运动信息和/或具有精确位置信息的相邻CTU的右列最小块的常规运动信息来导出继承的仿射候选。

例如，当从行缓冲器(上CTU)或左CTU的最右列中的常规MV导出仿射模型继承，而不是使用与控制点相邻的子块的常规MV作为CPMV值的近似值时，具有精确位置的常规MV可用于仿射继承。

实施例2.1

图17示出了与上CTU边界(1711)相邻的当前块(1701)。当前块(1701)可以具有高度H和宽度W。例如，通过检查候选位置(1731)，识别CTU边界(1711)上方的CTU中的当前块(1701)的相邻块(1702)。相邻块(1702)可以具有宽度W'。上CTU行(1721)中的最小块序列(例如，具有4x4像素的大小)中的每一个都具有存储在上CTU行缓冲器(1720)中的常规运动信息。在实施例中，当前块(1701)的子块运动矢量可以使用具有4参数仿射模型的仿射继承从相邻块(1702)中的最小块的常规MV导出。

在示例中，一组仿射相关信息，例如仿射标志、块宽度(W')和块位置(例如，相邻块(1702)的左下角的水平坐标)，可以与候选位置(1731)相关联并存储在本地缓冲器或行缓冲器(1720)中。仿射标志可以指示相邻块(1702)是仿射编码的。块宽度和块位置一起可用于确定沿着CTU边界(1711)的相邻块(1702)的每个最小块的数量和位置。通过检查候选位置(1731)，可以获得该组仿射相关信息。

基于沿着CTU边界(1711)的相邻块(1702)的任意两个最小块的常规运动信息，可以确定4参数仿射运动模型，并将其用于来自上CTU行(1721)的仿射继承。

例如，可以选择以下两个最小块进行仿射继承：(i)在中心位置(x₀，y₀)处具有常规MV

的最小块(1731)，以及(ii)在中心位置(x₁，y₁)处具有常规MV

的最小块(1732)。基于所选择的两个最小块(1731)和(1732)以及精确位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)，当前块(1701)的子块的中心位置(x，y)处的MV

可以导出如下：

在示例中，当选择两个最小块(1731)和(1732)时，位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)之间的距离x₁-x₀被限制为2的幂。在这样的配置下，等式3.2.1中的除法运算可以通过移位运算来实现，以降低计算成本。

在示例中，所选择的最小块(1731)是与左下角相邻的最小块，并且最小块(1732)被选择为相对于子块(1731)具有W'/2水平位移的底部中间子块。这样，位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)之间的距离x₁-x₀被限制为相邻块(1702)的宽度的一半，通常是2的幂。

在示例中，当前块1701的CPMV是基于等式3.2.1导出的，并且用作合并候选或AMVP候选。在另一示例中，常规MV

和

以及两个MV之间的距离用作合并候选或AMVP候选，并添加到合并候选列表或AMVP候选列表。

实施例2.2

图18示出了与左CTU边界(1811)相邻的当前块(1801)。当前块(1801)可以具有高度H和宽度W。例如，通过检查候选位置(1834)，在CTU边界(1811)左侧的CTU中识别当前块(1801)的相邻块(1802)。相邻块(1802)可以具有高度H'。与当前块(1801)相邻的CTU的最右列(1821)中的最小块序列(例如，具有4x4像素的大小)中的每一个都具有存储在本地缓冲器(1820)中的常规运动信息。在实施例中，当前块(1801)的子块运动矢量可以使用具有4参数仿射模型的仿射继承从相邻块(1802)中的最小块的常规MV导出。

类似地，一组仿射相关信息，例如仿射标志、块高度(H')和块位置(例如，相邻块(1802)的右下角的垂直坐标)，可以与候选位置(1834)相关联并存储在行缓冲器(1820)中。

基于沿着CTU边界(1811)的相邻块(1802)的任意两个最小块的常规运动信息，可以确定4参数仿射运动模型，并将其用于来自最右列(1821)的仿射继承。

例如，可以选择以下两个最小块进行仿射继承：(i)在中心位置(x₀，y₀)处具有常规MV

的最小块(1831)，以及(ii)在中心位置(x₁，y₁)处具有常规MV

的最小块(1832)。基于所选择的两个最小块(1831)和(1832)以及精确位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)，当前块(1801)的子块的中心位置(x，y)处的MV

可以导出如下：

类似地，位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)之间的距离y₁-y₀可以被限制为2的幂。在这样的配置下，等式3.2.2中的除法运算可以用移位运算来实现，以降低计算成本。

在示例中，所选择的最小块(1831)是与右上角相邻的最小块，并且最小块(1832)被选择为相对于子块(1831)具有水平位移H'/2的右边中间子块。这样，位置(x₀，y₀)和(x₁，y₁)之间的距离y₁-y₀被限制为相邻块(1802)的高度的一半，通常是2的幂。

实施例2.3

根据当前块的位置，实施例2.1和/或2.2中描述的方法可用于确定一个或多个继承的仿射合并候选。例如，当当前块与上CTU边界相邻时，可以采用实施例2.1的方法。当当前块与左CTU边界相邻时，可以采用实施例2.2的方法。当当前块与CTU的左上角相邻时，可以采用实施例2.1和2.2的方法。

在示例中，可以以类似于基于图8的第II.2节中描述的方法，在候选位置处检查与当前块相邻的仿射编码块的可用性。在示例中，仿射编码块的可用性检查可以按照任何预定义的顺序使用图19中描绘的当前块(1901)的相邻位置来执行。

以图19为例，当当前块(1901)与上CTU边界相邻时，可以按照预定义的顺序在位置B2、B3、B1和B0上对上CTU边界上方的仿射编码相邻块执行可用性检查。当当前块(1901)与左CTU边界相邻时，可以按照预定义的顺序在位置A0、A1和A2上对与左CTU边界相邻的仿射编码相邻块执行可用性检查。当当前块(1901)与当前CTU的左上角相邻时，可以按照预定义的顺序在位置A0、A1、A2、B2、B3、B1和B0上对仿射编码块执行可用性检查。

在其它示例中，用于检查仿射编码块可用性的位置集合可以被定义为不同于图8或19示例中的位置集合。

3.仿射继承源的组合

仿射继承源可以包括(i)仿射HMVP表，(ii)CTU边界上方的仿射相邻块的子块(最小块)的常规MV(或常规运动信息)，(iii)CTU边界左侧的仿射相邻块的子块的常规MV，或(iv)空间相邻仿射块(例如，CPMV形式的仿射运动信息或仿射模型参数)。在各个实施例中，可以采用不同的仿射继承源对当前CTU中的当前块进行编码或解码。

实施例3.1

在实施例中，从仿射HMVP表执行仿射继承。不使用来自空间相邻仿射块或仿射相邻块的常规MV的仿射继承。

实施例3.2

在实施例中，当当前块的空间邻居位于当前CTU内时，来自空间邻居的仿射继承可以被来自仿射HMVP表的仿射继承替换。

例如，当前块与当前CTU的顶部、左侧或两个边界不相邻。不执行来自空间邻居的仿射继承。相反，使用来自仿射HMVP表的仿射继承。

实施例3.3

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的上边界附近时，来自当前块的左相邻块的仿射继承可以被来自仿射HMVP表的仿射继承替换。来自当前块的上相邻块的仿射继承可以被来自存储在上CTU运动数据行缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的仿射继承替换。

来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：a.仿射HMVP表→来自上CTU边界的常规MV；或b.来自上CTU边界的常规MV→仿射HMVP表。

例如，当用于处理当前块的合并候选列表上的继承仿射合并候选被限制为最大允许数量N时，可以根据a或b的顺序来执行仿射候选的可用性检查。可以选择前N个可用的仿射候选包括在合并候选列表中。

实施例3.4

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的左边界附近时，来自其上相邻块的仿射继承可以被来自仿射HMVP表的仿射继承替换；来自其左相邻块的仿射继承可以被来自存储在本地MV缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的继承替换，本地MV缓冲器对应于与当前CTU相邻的左CTU。

来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：

a.仿射HMVP表→来自左CTU边界的常规MV；或者

b.来自左CTU边界的常规MV→仿射HMVP表。

实施例3.5

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的左上角附近时，来自当前块的左相邻块的仿射继承可以被来自仿射HMVP表的仿射继承替换；来自当前块的上相邻块的仿射继承可以被来自存储在上CTU运动数据行缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的继承替换。

来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：

a.仿射HMVP表→来自上CTU边界的常规MV；或者

b.来自上CTU边界的常规MV→仿射HMVP表。

实施例3.6

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的左上角附近时，来自当前块的上相邻块的仿射继承可以被来自仿射HMVP表的仿射继承替换；来自当前块的左相邻块的仿射继承可以被来自存储在本地MV缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的继承替换，本地MV缓冲器对应于左CTU。

来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：

a.仿射HMVP表→来自左CTU边界的常规MV；或者

b.来自左CTU边界的常规MV→仿射HMVP表。

实施例3.7

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的左上角附近时，来自当前块的左相邻块的仿射继承可以被来自存储在本地MV缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的仿射继承替换，本地MV缓冲器对应于左CTU；来自当前块的上相邻块的仿射继承可以被来自存储在上CTU运动数据行缓冲器中的相邻仿射块的常规MV的继承替换。

来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：

a.来自左CTU边界的常规MV→来自上CTU边界的常规MV；或者

b.来自上CTU边界的常规MV→来自左CTU边界的常规MV。

当允许多于2个的继承仿射合并候选时，来自仿射HMVP表的继承可用作附加候选，以仿射从左CTU边界或上CTU边界继承的合并候选。在这种情况下，来自仿射继承源的仿射继承的顺序可以是：

a.来自左CTU边界的常规MV→来自上CTU边界的常规MV→仿射HMVP表；

b.来自上CTU边界的常规MV→来自左CTU边界的常规MV→仿射HMVP表；

c.仿射HMVP表→来自上CTU边界的常规MV→来自左CTU边界的常规MV；

d.仿射HMVP表→来自左CTU边界的常规MV→来自上CTU边界的常规MV；

e.来自上CTU边界的常规MV→仿射HMVP表→来自左CTU边界的常规MV。

f.来自左CTU边界的常规MV→仿射HMVP表→来自上CTU边界的常规MV。

实施例3.8

在另一实施例中，当当前块位于当前CTU的左上角附近时，可以按照预定义的顺序检查相邻仿射块的可用性，并且可以从对应于前N个可用的相邻仿射块的常规MV导出当前块的继承仿射合并候选。

在各种示例中，检查的位置可以是图19中所示的位置{A0，A1，A2，B0，B1，B2，B3}或者所描绘的位置的任何子集。可用性检查的顺序可以是任何预定义的顺序之一。

4.在仿射继承中使用的继承合并候选的数量

在示例中，最多2个仿射继承用于仿射合并候选和/或仿射AMVP候选。例如，可以构建基于子块的合并候选列表来处理当前块。基于子块的合并候选列表可以包括多个基于子块的TMVP(SubTMVP)合并候选，以及多个继承的仿射合并候选，随后是多个构建的仿射合并候选。当可用的合并候选的数量小于最大允许数量时，可以使用零候选来填充基于子块的合并候选列表。继承的仿射合并候选的数量可以配置为2，或者默认数量为2。

在示例中，例如第II.8.3.2节的示例，当当前块与当前CTU上边界不相邻时，最多允许两个来自仿射HMVP表的继承；当当前块位于当前CTU的顶部(与CTU上边界相邻)时，允许一个继承来自上CTU(来自存储在上CTU行缓冲器中的常规MV)，并且允许另一个继承来自仿射HMVP表。如果CTU上方没有仿射候选和/或仿射HMVP表中没有有效的仿射候选，则使用的继承的数量可以小于2。

在一些实施例中，为了进一步提高编解码效率，可以允许更多的仿射继承来确定仿射合并或仿射AMVP中的继承的仿射合并候选。

实施例4.1

在一个实施例中，始终允许最多M个来自仿射HMVP表的仿射继承。如果当前块位于CTU边界的顶部，则还允许最多N个来自上CTU的常规MV的继承作为附加的继承仿射合并候选。

在一个示例中，M等于2，N等于1。M和/或N的值可以是其它整数值，并且不受该示例的限制。

有效的继承候选可以以任何配置的顺序或预定义的顺序添加到仿射合并列表(例如，包括仿射合并候选的合并列表)或仿射AMVP候选列表(例如，包括仿射AMVP候选的AMVP候选列表)。

实施例4.2

在另一实施例中，始终允许最多M个来自仿射HMVP表的仿射继承。如果当前块位于CTU边界的左侧，则还允许最多N个来自左CTU的常规MV的继承作为附加候选。

在一个示例中，M等于2，N等于1。M和/或N的值可以是其它整数值，并且不受该示例的限制。

有效的继承候选可以以任何顺序添加到仿射合并列表或仿射AMVP候选列表。

实施例4.3

在另一实施例中，始终允许最多M个来自仿射HMVP表的仿射继承。如果当前块位于当前CTU的左上角，则还允许最多N个来自左CTU的继承作为附加仿射合并候选，并且还允许最多K个来自上CTU的继承作为附加候选。

在一个示例中，M等于2，N等于1，K等于1。M、N或K的值可以是其它整数值，并且不受该示例的限制。

有效的继承候选可以以任何顺序添加到仿射合并列表或仿射AMVP候选列表。

5.存储仿射参数的仿射HMVP表

在一些示例中，来自仿射HMVP表的仿射继承用于替换来自空间相邻仿射块的仿射继承，如第II.8.3.1节和第II.8.3.2节中所述。这种来自仿射HMVP表的仿射继承可以基于不同的仿射HMVP表来实现。

实施例5.1

在实施例中，当使用第II.2.8.4节中描述的方法来实现仿射HMVP表时，来自空间相邻块的合并列表或AMVP列表上的继承仿射合并候选可以被来自存储仿射参数的仿射HMVP表的仿射候选替换。例如，仿射合并候选可以采用仿射参数(例如，等式2.7.3和2.7.4中的仿射参数a、b、c或d)的形式而不是CPMV。

6.仿射模型继承的示例过程

图20示出了根据本公开的一些实施例的概述过程(2000)的流程图。过程(2000)可用于解码仿射编码块。在各种实施例中，过程(2000)由处理电路执行，例如终端装置(210)、(220)、(230)和(240)中的处理电路、执行视频解码器(310)的功能的处理电路、执行视频解码器(410)的功能的处理电路等。在一些实施例中，过程(2000)以软件指令实现，因此，当处理电路执行该软件指令时，处理电路执行过程(2000)。该过程从(S2001)开始，并且进行到(S2010)。

在S2010，接收当前CTU中的仿射编码的当前块。所述当前块可以以AMVP模式或合并模式进行编码。

在S2020，基于与所述当前块相关联的坐标信息，确定所述当前CTU内的所述当前块的位置。

在S2030，当所述当前块位于所述当前CTU的左边界时，可以从所述当前CTU的左相邻CTU中的常规运动信息继承四参数仿射模型。例如，可以构建合并候选列表或AMVP候选列表，以对所述当前块进行解码。所述继承的仿射模型可用于确定所述合并候选列表或AMVP候选列表上的仿射候选。例如，可以基于常规运动信息确定所述当前块的CPMV或仿射模型参数，并将其存储为仿射候选。

例如，可以基于所述左相邻CTU的最右列最小块中的两个最小块的常规运动信息，确定所述四参数仿射模型。所述常规运动信息可以从用于解码所述当前CTU的本地存储器获取。在不同实施例中，可以使用各个常规MV之间的近似距离或精确距离。

在一些示例中，除了从所述左相邻CTU继承的候选之外，还可以从HMVP表继承附加合并候选或AMVP候选。

在S2040，当所述当前块位于所述当前CTU的上边界时，可以从所述当前CTU上方的CTU行中的常规运动信息继承四参数仿射模型。类似地，所述继承的仿射模型可用于确定所述合并候选列表或AMVP候选列表上的仿射候选。例如，可以基于所述常规运动信息确定所述当前块的CPMV或仿射模型参数，并将其存储为仿射候选。

例如，可以基于两个最小块的常规运动信息确定所述四参数仿射模型，所述两个最小块来自所述当前CTU行上方的CTU行中的底部行的最小块。所述常规运动信息可以从上CTU行缓冲器获取。

在一些示例中，除了从所述当前CTU上方的CTU行继承的候选之外，还可以从HMVP表继承附加合并候选或AMVP候选。

在S2050，当所述当前块与所述当前CTU的左上角相邻时，可以分别基于所述左相邻CTU的常规运动信息和所述当前CTU上方的CTU行的常规运动信息，继承所述四参数仿射模型。

在一些示例中，允许多于两个的继承仿射候选。附加继承仿射候选可以来自HMVP表。

在S2060，当所述当前块与所述当前CTU的上边界或左边界不相邻时，可以从HMVP表继承一个或多个仿射候选。在一些示例中，不使用来自相邻CTU的常规运动信息的继承。

在S2030-S2060中的每一个之后，过程2000可以进行到S2099，并在S2099结束。

IV.计算机系统

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21示出了计算机系统(2100)，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21所示的用于计算机系统(2100)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(2100)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(2100)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(2101)、鼠标(2102)、触控板(2103)、触摸屏(2110)、数据手套(未示出)、操纵杆(2105)、麦克风(2106)、扫描仪(2107)、照相机(2108)。

计算机系统(2100)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(2110)、数据手套(未示出)或操纵杆(2105)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(2109)、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(2110)，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(2100)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)(2120)或类似介质(2121)的光学介质、拇指驱动器(2122)、可移动硬盘驱动器或固体状态驱动器(2123)，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(2100)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(2149)(例如，计算机系统(2100)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(2100)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(2100)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(2100)的核心(2140)。

核心(2140)可包括一个或多个中央处理单元(CPU)(2141)、图形处理单元(GPU)(2142)、以现场可编程门阵列(FPGA)(2143)形式的专用可编程处理单元、用于特定任务的硬件加速器(2144)等。这些设备以及只读存储器(ROM)(2145)、随机存取存储器(2146)、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)(2147)等可通过系统总线(2148)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(2148)，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(2148)，或通过外围总线(2149)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(2141)、GPU(2142)、FPGA(2143)和加速器(2144)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(2145)或RAM(2146)中。过渡数据也可以存储在RAM(2146)中，而永久数据可以存储在例如内部大容量存储器(2147)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(2141)、GPU(2142)、大容量存储器(2147)、ROM(2145)、RAM(2146)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，具有体系结构的计算机系统(2100)，特别是核心(2140)，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(2140)的特定存储器，例如核心内部大容量存储器(2147)或ROM(2145)。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(2140)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(2140)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(2146)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(2144))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。

附录A：首字母缩略词

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

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

BMS：基准集合(benchmark set)

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

CD：光盘(Compact Disc)

CPMV：控制点运动矢量(Control Point Motion Vector)

CPUs：中央处理单元(Central Processing Units)

CRT：阴极射线管(Cathode Ray Tube)

CTUs：编码树单元(Coding Tree Units)

CU：编码单元(Coding Unit)

DVD：数字化视频光盘(Digital Video Disc)

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

GBi：广义双向预测(Generalized Bi-prediction)

GOPs：图片群组(Groups of Pictures)

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

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

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

HMVP：基于历史的运动矢量预测(History-Based Motion Vector Prediction)

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

IC：集成电路(Integrated Circuit)

JEM：联合开发模型(joint exploration model)

LAN：局域网(Local Area Network)

LCD：液晶显示器(Liquid-Crystal Display)

LTE：长期演进(Long-Term Evolution)

MMVD：具有MVD的合并(Merge with MVD)

MV：运动矢量(Motion Vector)

MVD：运动矢量差(Motion vector difference)

MVP：运动矢量预测(Motion vector predictor)

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

PBs：预测块(Prediction Blocks)

PCI：外围组件互连(Peripheral Component Interconnect)

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

PUs：预测单元(Prediction Units)

RAM：随机存取存储器(Random Access Memory)

ROM：只读存储器(Read-Only Memory)

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

SNR：信噪比(Signal Noise Ratio)

SSD：固态驱动器(Solid-state drive)

SPS：序列参数集(Sequence Parameter Set)

SbTMVP：基于子块的时间运动矢量预测(Subblock-based temporal motionvector prediction)

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

TUs：变换单元(Transform Units)

USB：通用串行总线(Universal Serial Bus)

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

VVC：通用视频编解码(versatile video coding)

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。

Claims (20)

1.一种在视频解码器处进行视频解码的方法，其特征在于，包括：

接收仿射编码的且包括在当前编码树单元CTU中的当前块；以及

当所述当前块与所述当前CTU的左边界相邻时，基于所述当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中的两个第一最小块的第一常规运动信息，确定第一继承仿射候选。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一继承仿射候选包括：

基于仿射模型确定所述当前块的控制点运动矢量CPMV，所述仿射模型是基于所述两个第一最小块的第一常规运动信息确定的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

基于所述两个第一最小块的第一常规运动信息，确定所述当前块的子块运动矢量MV，而不导出所述当前块的CPMV。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一继承仿射候选包括：

基于四参数仿射模型确定所述第一继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过将与所述当前块的仿射编码的左相邻块的控制点相邻的所述两个第一最小块的MV作为所述仿射编码的左相邻块的控制点处的CPMV的近似值来确定的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定第一继承仿射候选包括：

基于四参数仿射模型确定所述第一继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过使用所述当前块的仿射编码的左相邻块内的所述两个第一最小块的两个MV的精确位置来确定的。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述两个第一最小块的两个MV的精确位置之间的距离是2的幂。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述两个第一最小块中的第一个最小块与所述仿射编码的左相邻块的控制点相邻，并且所述两个第一最小块的两个MV的精确位置之间的距离是所述仿射编码的左相邻块的高度的一半。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将来自基于历史的运动矢量预测HMVP表的继承仿射候选包括在合并候选列表或高级运动矢量预测AMVP候选列表中，所述合并候选列表或所述高级运动矢量预测AMVP候选列表包括最多两个继承仿射候选。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述当前块与所述当前CTU的上边界相邻时，基于两个第二最小块的第二常规运动信息，确定第二继承仿射候选，所述两个第二最小块位于包括所述当前CTU的CTU行上方的最小块的底部行中。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述确定第二继承仿射候选包括：

基于四参数仿射模型确定所述第二继承仿射候选，所述四参数仿射模型是通过使用所述当前块的仿射编码的顶部相邻块内的所述两个第二最小块的两个MV的精确位置来确定的。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述两个第二最小块的两个MV的精确位置之间的距离是2的幂。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述两个第二最小块中的第一个最小块与所述仿射编码的顶部相邻块的控制点相邻，并且所述两个第二最小块的两个MV的精确位置之间的距离是所述仿射编码的顶部相邻块的宽度的一半。

13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述当前块与所述当前CTU的上边界相邻时，将来自HMVP表的继承仿射候选包括在合并候选列表或高级运动矢量预测AMVP候选列表中，所述合并候选列表或所述高级运动矢量预测AMVP候选列表包括最多两个继承仿射候选。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述当前块与所述当前CTU的左边界或上边界不相邻时，基于存储在本地缓冲器中的所述当前块的空间邻居的仿射模型确定继承仿射候选。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述当前块与所述当前CTU的左上角、左边界或上边界相邻时，按照预定义的顺序检查所述当前CTU外部的且在预定义候选位置处与所述当前块相邻的仿射编码块的可用性；以及

基于与前N个可用的仿射编码块对应的最小块的常规运动信息，确定一个或多个继承仿射候选，N是大于零的整数。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

构建合并候选列表或AMVP候选列表，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表中的继承仿射候选的最大数量大于2。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，

当所述当前块与所述当前CTU的上边界或左边界相邻但与所述当前CTU的左上角不相邻时，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括：最多M1个来自HMVP表的继承仿射候选，M1是大于或等于2的整数，以及基于沿着所述当前CTU的上边界或左边界的最小块的常规运动信息确定的最多N1个继承仿射候选，N1是大于或等于1的整数；以及

当所述当前块与所述当前CTU的左上角相邻时，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括：最多M2个来自所述HMVP表的继承仿射候选，M2是大于或等于1的整数，基于沿着所述当前CTU的上边界的最小块的常规运动信息确定的最多K个继承仿射候选，K是大于或等于1的整数，以及基于沿着所述当前CTU的左边界的最小块的常规运动信息确定的最多N2个继承仿射候选，N2是大于或等于1的整数。

18.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

构建合并候选列表或AMVP候选列表，所述合并候选列表或所述AMVP候选列表包括来自HMVP表的继承仿射候选，所述HMVP表包括表示具有仿射参数的仿射模型的HMVP候选。

19.一种视频解码的装置，其特征在于，包括电路，被配置为：

接收仿射编码的且包括在当前编码树单元CTU中的当前块；以及

当所述当前块与所述当前CTU的左边界相邻时，基于所述当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中的两个最小块的常规运动信息，确定继承仿射候选。

20.一种非易失性计算机可读介质，其特征在于，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，使所述计算机执行视频解码的方法，所述方法包括：

接收仿射编码的且包括在当前编码树单元CTU中的当前块；以及

当所述当前块与所述当前CTU的左边界相邻时，基于所述当前CTU的左相邻CTU的最右列最小块中的两个最小块的常规运动信息，确定继承仿射候选。

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