CN113966610A - 使用块dpcm预测方法的视频信号处理方法和设备 - Google Patents

使用块dpcm预测方法的视频信号处理方法和设备 Download PDF

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CN113966610A CN202080043005.6A CN202080043005A CN113966610A CN 113966610 A CN113966610 A CN 113966610A CN 202080043005 A CN202080043005 A CN 202080043005A CN 113966610 A CN113966610 A CN 113966610A
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Abstract

本公开涉及一种用于处理视频信号的方法和设备，更具体地，包括以下步骤：从比特流中解析指示是否已经启用了基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当BDPCM启用信息指示已经启用了BDPCM、当前块的宽度小于或等于第一值并且当前块的高度小于或等于第二值时，从比特流中解析指示是否将BDPCM应用于当前块的帧内BDPCM信息；当帧内BDPCM信息指示将BDPCM应用于当前块时，从比特流中解析关于当前块的帧内BDPCM方向信息；以及基于帧内BDPCM方向信息重构当前块。

Description

使用块DPCM预测方法的视频信号处理方法和设备
技术领域
本公开涉及一种用于处理视频信号的方法和设备，更具体地，涉及一种用于处理视频信号以对视频信号进行编码或解码的方法和设备。
背景技术
压缩编译指代用于通过通信线路发送数字化信息或以适合于存储介质的形式存储信息的一系列信号处理技术。压缩编码的对象包括诸如语音、视频和文本的对象，并且特别地，用于对图像执行压缩编码的技术被称为视频压缩。考虑到空间相关性、时间相关性和随机相关性，通过去除过多的信息来执行对视频信号的压缩编译。然而，随着各种媒体和数据传输媒体的最新发展，需要更有效的视频信号处理方法和装置。
发明内容
技术问题
本公开的目的是提高视频信号的编译效率。
技术方案
根据本公开的实施例的一种用于处理视频信号的方法包括以下步骤：从比特流中解析指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，从所述比特流中解析指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，解析与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及基于所述帧内BDPCM方向信息重构所述当前块。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，所述第一值和所述第二值各自是允许变换跳过的最大块大小。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，与色度分量无关地为亮度分量解析所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，将所述BDPCM启用信息作为序列发信号通知。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不从所述比特流中解析与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息，以及当所述变换跳过信息的值是第一推断值时，所述变换跳过信息指示不对与所述变换跳过信息相对应的块应用变换。
根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法进一步包括以下步骤：当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为所述第一推断值；以及当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM未被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为第二推断值。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，所述帧内BDPCM方向信息指示水平方向或垂直方向之一。
根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法进一步包括以下步骤：当所述帧内BDPCM方向信息为0时，选择多个帧内模式当中与所述水平方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式；以及当所述帧内BDPCM方向信息为1时，选择所述多个帧内模式当中与所述垂直方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式。
在根据本公开实施例的用于处理视频信号的方法中，所述当前块的所述帧内预测模式被用来确定要在所述当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。
根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备包括处理器和存储器，其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，从比特流中解析指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，从所述比特流中解析指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，从所述比特流解析与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及基于所述帧内BDPCM方向信息重构所述当前块。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，所述第一值和所述第二值各自是允许变换跳过的最大块大小。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，与色度分量无关地为亮度分量解析所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，可以将所述BDPCM启用信息作为序列发信号通知。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不从所述比特流中解析与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息，以及当所述变换跳过信息的值是第一推断值时，所述变换跳过信息指示不对与所述变换跳过信息相对应的块应用变换。
在根据本公开实施例的用于处理视频信号的设备中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为所述第一推断值；以及当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM未被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为第二推断值。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，所述帧内BDPCM方向信息指示水平方向或垂直方向之一。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，当所述帧内BDPCM方向信息为0时，选择多个帧内模式当中与所述水平方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式；以及所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，当所述帧内BDPCM方向信息为1时，选择所述多个帧内模式当中与所述垂直方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，所述当前块的所述帧内预测模式被用来确定要在所述当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。
根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法包括以下步骤：生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的方法中，当所述帧内BDPCM信息指示BDPCM被应用于所述当前块时，不生成与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息。
根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备包括处理器和存储器，其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM要被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。
在根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不生成与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息。
根据本公开的实施例的其中记录有编码视频信号的计算机可读记录介质包括以下步骤：生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。。
有益效果
根据本公开的实施例，可以提高视频信号的编译效率。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的视频信号编码装置的示意性框图。
图2是根据本发明的实施例的视频信号解码装置的示意性框图。
图3示出在图片中编译树单元被划分为编译单元的实施例。
图4示出用于发信号通知四叉树和多类型树的划分的方法的实施例。
图5图示了用于帧内预测模式中的当前块的预测的参考样本的实施例。
图6图示了用于帧内预测的预测模式的实施例。
图8是图示块DPCM(BDPCM)的预测模式和量化残差信号的图。
图9是图示在序列参数集中定义的BDPCM标志的图。
图10是图示编译单元语法结构的一部分的图。
图11是图示编译单元语法的一部分的图，并且包括应用了BDPCM的块的大小变量。
图12是图示变换单元语法的一部分的图。
图13是图示变换单元语法的一部分内的变换跳过标志的信令/解析条件的图。
图14是图示应用了BDPCM的块与帧内预测模式变量之间的关系的图。
具体实施方式
考虑到本公开中的功能，本说明书中使用的术语可以是当前广泛使用的通用术语，但是可以根据本领域的技术人员的意图、习俗或新技术的出现而改变。另外，在某些情况下，可能存在申请人任意选择的术语，并且在这种情况下，其含义在本公开的相应描述部分中进行了描述。因此，应基于整个说明书中的术语和内容的实质含义来解释本说明书中使用的术语。
在本说明书中，一些术语可以解释如下。在一些情况下，编译可以解释为编码或解码。在本说明书中，通过执行视频信号的编码(编译)来生成视频信号比特流的装置被称为编码装置或编码器，并且执行视频信号比特流的解码(解码)以重构视频信号的装置被称为解码装置或解码器。另外，在本说明书中，视频信号处理装置被用作包括编码器和解码器两者的概念的术语。信息是包括所有值、参数、系数、元素等的术语。在一些情况下，含义被不同地解释，因此本公开不限于此。“单元”用于表示图像处理的基本单元或图片的特定位置，并且是指包括亮度分量和色度分量两者的图像区域。另外，“块”是指包括亮度分量和色度分量(即，Cb和Cr)中的特定分量的图像区域。然而，取决于实施例，诸如“单元”、“块”、“分区”和“区域”的术语可以互换地使用。另外，在本说明书中，单元或块可以被用作包括编译单元(或编译块)、预测单元(或预测块)和变换单元(或变换块)两者的概念。图片指示场或帧，并且取决于实施例，这些术语可以互换地使用。
图1是根据本发明的实施例的视频信号编码装置的示意性框图。参考图1，本发明的编码装置100包括变换单元110、量化单元115、逆量化单元120、逆变换单元125、滤波单元130、预测单元150和熵编译单元160。
变换单元110通过对残差信号进行变换来获得变换系数的值，该残差信号是输入的视频信号与由预测单元150生成的预测信号之间的差。例如，可以使用离散余弦变换(DCT)、离散正弦变换(DST)或小波变换。DCT和DST通过将输入图片信号分割成多个块来执行变换。在变换中，编译效率可以根据变换区域中的值的分布和特性而变化。量化单元115对从变换单元110输出的变换系数值的值进行量化。
为了改进编译效率，代替照原样对图片信号进行编译的方法，使用一种方法，其使用通过预测单元150已经编码的区域来预测图片，并通过将在原始图片和预测的图片之间的残差值添加到预测的图片来获得重构图片。为了防止编码器和解码器中的不匹配，当在编码器中执行预测时，应该使用可以在解码器中使用的信息。为此，编码器再次执行重构编码的当前块的处理。逆量化单元120对变换系数的值进行逆量化，并且逆变换单元125使用逆量化的变换系数值来重构残差值。同时，滤波单元130执行滤波操作以改善重构图片的质量并改善编译效率。例如，可以包括去块滤波器、样本自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器。滤波后的图片被输出或存储在解码图片缓冲器(DPB)156中，以用作参考图片。
预测单元150包括帧内预测单元152和帧间预测单元154。帧内预测单元152在当前图片内执行帧内预测，并且帧间预测单元154执行帧间预测以通过使用存储在DBP 156中的参考图片来预测当前图片。帧内预测单元152从当前图片中的重构样本执行帧内预测，并且将帧内编码信息传送到熵编译单元160。帧内编码信息可以包括帧内预测模式、最可能模式(MPM)标志和MPM索引中的至少一个。帧间预测单元154可以包括运动估计单元154a和运动补偿单元154b。运动估计单元154a通过参考重构参考图片的特定区域来获得当前区域的运动矢量值。运动估计单元154a将用于参考区域的运动信息集(参考图片索引、运动矢量信息等)传递到熵编译单元160。运动补偿单元154b通过使用从运动估计单元154a传递的运动矢量值来执行运动补偿。帧间预测单元154将包括关于参考区域的运动信息的帧间编码信息传递到熵编译单元160。
当执行上述图片预测时，变换单元110变换在原始图片和预测图片之间的残差值以获得变换系数值。在这种情况下，可以以图片内的特定块为单位执行变换，并且可以在预设范围内改变特定块的大小。量化单元115对在变换单元110中生成的变换系数值进行量化，并将其发送到熵编译单元160。
熵编译单元160对量化的变换系数、帧间编译信息、帧内编译信息等执行熵编译以生成视频信号比特流。在熵编译单元160中，可以使用可变长度编译(VLC)方案、算术编译方案等。可变长度编译(VLC)方案包括将输入符号变换成连续的码字，并且码字的长度可以是可变的。例如，频繁出现的符号由短码字表示，而很少出现的符号由长码字表示。基于上下文的自适应可变长度编译(CAVLC)方案可以被用作可变长度编译方案。算术编译可以将连续数据符号变换成单个质数，其中，算术编译可以获得表示每个符号所需的最佳比特。基于上下文的自适应二进制算术编译(CABAC)可以被用作算术编译。
使用网络抽象层(NAL)单元作为基本单位来封装所生成的比特流。NAL单元包括整数个编译的编译树单元。为了在视频解码器中对比特流进行解码，首先，必须将比特流分离成NAL单元，并且然后必须对每个分离的NAL单元进行解码。同时，可以通过诸如图片参数集(PPS)、序列参数集(SPS)、视频参数集(VPS)等等的高层集合的原始字节序列有效载荷(RBSP)来发送对视频信号比特流进行解码所需的信息。
同时，图1的框图示出根据本发明的实施例的编码装置100，并且分开显示的块在逻辑上区分并示出编码装置100的元件。因此，取决于设备的设计上述编码装置100的元件可以被安装为一个芯片或多个芯片。根据实施例，上述编码装置100的每个元件的操作可以由处理器(未示出)执行。
图2是根据本发明的实施例的视频信号解码装置200的示意性框图。参考图2，本发明的解码装置200包括熵解码单元210、逆量化单元220、逆变换单元225、滤波单元230和预测单元250。
熵解码单元210对视频信号比特流进行熵解码，以提取每个区域的变换系数、帧内编码信息、帧间编码信息等。逆量化单元220对熵解码的变换系数进行逆量化，并且逆变换单元225通过使用逆量化的变换系数来恢复残差值。视频信号处理设备200通过将由逆变换单元225获得的残差值与由预测单元250获得的预测值相加来恢复原始像素值。
同时，滤波单元230对图片执行滤波以改善图像质量。这可以包括用于减少块失真的去块滤波器和/或用于去除整个图片的失真的自适应环路滤波器。滤波后的图片被输出或存储在DPB 256中，以用作下一个图片的参考图片。
预测单元250包括帧内预测单元252和帧间预测单元254。预测单元250通过使用通过上述熵解码单元210解码的编码类型、每个区域的变换系数和帧内/帧间编码信息来生成预测图片。为了重构其中执行解码的当前块，可以使用当前图片或包括当前块的其他图片的解码区域。仅当前图片用于重构(即，仅执行帧内预测以用于重构)的图片(或贴片(tile)/切片(slice))被称为帧内图片或I图片(或贴片/切片)，并且可以执行帧内预测和帧间预测两者以用于重构的图片(或贴片/切片)被称为帧间图片(或贴片/切片)。为了预测帧间图片(或贴片/切片)当中的每个块的样本值，使用最多一个运动矢量和参考图片索引的图片(或者贴片/切片)被称为预测图片或P图片(或贴片/切片)，并且使用最多两个运动矢量和参考图片索引的图片(或贴片/切片)称为双向预测图片或B图片(或贴片/切片)。换句话说，P图片(或贴片/切片)使用最多一个运动信息集来预测每个块，并且B图片(或贴片/切片)使用最多两个运动信息集来预测每个块。这里，运动信息集包括一个或多个运动矢量和一个参考图片索引。
帧内预测单元252使用帧内编码信息和当前图片中的重构样本来生成预测块。如上所述，帧内编译信息可以包括帧内预测模式、最可能模式(MPM)标志和MPM索引中的至少一个。帧内预测单元252通过将位于当前块左侧和/或上方的重构的像素用作参考像素来预测当前块的像素值。根据实施例，参考像素可以是与当前块的左边界相邻的像素和/或与当前块的上边界相邻的像素。根据另一实施例，参考像素可以是当前块的相邻块的像素之中，在距当前块的左边界的预设距离内相邻的像素和/或在距当前块的上边界的预设距离内相邻的像素。在这种情况下，当前块的相邻块可以包括与当前块相邻的左L块、上A块、左下BL块、右上AR块或左上AL块中的至少一个。
帧间预测单元254使用存储在DPB 256中的参考图片和帧间编码信息来生成预测块。帧间编译信息可以包括用于参考块的当前块的运动信息(参考图片索引、运动矢量信息等)。帧间预测可以包括L0预测、L1预测和双向预测。L0预测意指使用L0图片列表中包括的一个参考图片进行预测，而L1预测意指使用L1图片列表中包括的一个参考图片进行预测。为此，可能需要一个运动信息集合(例如，运动矢量和参考图片索引)。在双向预测方法中，可以使用最多两个参考区域，并且两个参考区域可以存在于同一参考图片中或可以存在于不同图片中。即，在双向预测方法中，可以使用最多两个的运动信息集合(例如，运动矢量和参考图片索引)，并且两个运动矢量可以对应于相同的参考图片索引或不同的参考图片索引。在这种情况下，在时间方面，可以在当前图片之前和之后显示(或输出)参考图片。
帧间预测单元254可以通过使用运动矢量和参考图片索引来获得当前块的参考块。参考块存在于对应于参考图片索引的参考图片中。另外，由运动矢量指定的块的像素值或其内插值可以被用作当前块的预测子。对于以子像元(sub-pel)为单位的像素精度的运动预测，例如，8抽头插值滤波器可以被用于亮度信号，并且4抽头插值滤波器可以被用于色度信号。然而，用于以子像元为单位的运动预测的内插滤波器不限于此。如上所述，帧间预测单元254执行运动补偿，以使用运动信息从先前重构的图片预测当前单元的纹理。
通过将从帧内预测单元252或帧间预测单元254输出的预测值与从逆变换单元225输出的残差值相加生成重构的视频图片。即，视频信号解码装置200使用由预测单元250生成的预测块和从逆变换单元225获得的残差来重构当前块。
同时，图2的框图示出根据本发明的实施例的解码装置200，并且分开显示的块在逻辑上区分并示出解码装置200的元件。因此，取决于设备的设计上述解码装置200的元件可以被安装为一个芯片或多个芯片。根据实施例，上述解码装置200的每个元件的操作可以由处理器(未示出)执行。
图3图示其中在图片中编译树单元(CTU)被分割成编译单元(CU)的实施例。在视频信号的编码过程中，可以将图片分割成一系列编译树单元(CTU)。编译树单元由亮度样本的NXN块和与其相对应的色度样本的两个块组成。编译树单元可以被分割成多个编译单元。编译单元指代在上述视频信号的处理过程中，即，帧内/帧间预测、变换、量化和/或熵编译中用于处理图片的基本单元。一个图片中编译单元的大小和形状可能不恒定。编译单元可以具有正方形或矩形形状。矩形编译单元(或矩形块)包括垂直编译单元(或垂直块)和水平编译单元(或水平块)。在本说明书中，垂直块是其高度大于宽度的块，并且水平块是其宽度大于高度的块。此外，在本说明书中，非正方形块可以指代矩形块，但是本公开不限于此。编码设备100和解码设备200已经如上所述。下面描述的用于处理视频信号的设备可以包括编码设备100和解码设备200中的至少一个。
参考图3，首先将编译树单元分割成四叉树(QT)结构。即，在四叉树结构中具有2NX2N大小的一个节点可以被分割成具有NXN大小的四个节点。在本说明书中，四叉树也可以称为四元树。可以递归地执行四叉树分割，并非所有节点都需要以相同的深度分割。
同时，上述四叉树的叶节点可以进一步被分割成多类型树(MTT)结构。根据本发明的实施例，在多类型树结构中，一个节点可以被分割成水平或垂直划分的二叉或三叉树结构。即，在多类型树结构中，存在四个分割结构，诸如垂直二元分割、水平二元分割、垂直三元分割和水平三元分割。根据本发明的实施例，在每个树结构中，节点的宽度和高度都可以具有2的幂。例如，在二叉树(BT)结构中，2NX2N大小的节点可以通过垂直二元分割被分割成两个NX2N节点，并通过水平二元分割将其分割成两个2NXN节点。另外，在三叉树(TT)结构中，将2NX2N大小的节点通过垂直三元分割被分割成(N/2)X2N、NX2N和(N/2)X2N节点，并通过水平三元分割被分割成2NX(N/2)、2NXN和2NX(N/2)节点。可以递归地执行此多类型树分割。
多类型树的叶节点可以是编译单元。如果编译单元对于最大变换长度而言不是太大，则将对应的编译单元用作预测和变换的单元而无需进一步划分。同时，在上文所述的四叉树和多类型树中，可以预定义或通过诸如PPS、SPS或VPS的较高级别集合的RBSP传送以下参数中的至少一个。1)CTU大小：四叉树的根节点大小，2)最小QT大小MinQtSize：允许的最小QT叶节点大小，3)最大BT大小MaxBtSize：允许的最大BT根节点大小，4)最大TT大小MaxTtSize：允许的最大TT根节点大小，5)最大MTT深度MaxMttDepth：从QT的叶节点分割而来的MTT的最大允许深度，6)最小BT大小MinBtSize：允许的最小BT叶节点大小，7)最小TT大小MinTtSize：允许的最小TT叶节点大小。
图4示出用于发信号告知四叉树和多类型树的分割的方法的实施例。可以使用预设标志来发信号告知上述四叉树和多类型树的分割。参考图4，指示是否分割四叉树节点的标志“qt_split_flag”、指示是否分割多类型树节点的标志“mtt_split_flag”、指示多类型树节点的分割方向的标志“mtt_split_vertical_flag”或者指示多类型树节点的分割类型的标志“mtt_split_binary_flag”中的至少一个可以被使用。
根据本发明的实施例，编译树单元是四叉树的根节点，并且可以首先被分割成四叉树结构。在四叉树结构中，为每个节点“QT_node”发信号告知“qt_split_flag”。如果“qt_split_flag”的值为1，则将该节点分割成4个正方形节点，并且如果“qt_split_flag”的值为0，则相应的节点成为四叉树的叶节点“QT_leaf_node”。
每个四叉树叶节点“QT_leaf_node”可以进一步被分割成多类型树结构。在多类型树结构中，为每个节点“MTT_node”发信号告知“mtt_split_flag”。当“mtt_split_flag”的值是1时，相应的节点被分割成多个矩形节点，并且当“mtt_split_flag”的值是0时，相应的节点是多类型树的叶节点“MTT_leaf_node”。当将多类型树节点“MTT_node”分割成多个矩形节点时(即，当“mtt_split_flag”的值是1时)，可以附加地发信号告知节点“MTT_node”的“mtt_split_vertical_flag”和“mtt_split_binary_flag”。当“mtt_split_vertical_flag”的值是1时，指示节点“MTT_node”的垂直分割，并且当“mtt_split_vertical_flag”的值是0时，指示节点“MTT_node”的水平分割。另外，当“mtt_split_binary_flag”的值为1时，节点“MTT_node”被分割成2个矩形节点，并且当“mtt_split_binary_flag”的值为0时，节点“MTT_node”被分割成3个矩形节点。
图5和图6更详细地示出了根据本公开的实施例的帧内预测方法。如上所述，帧内预测单元通过将位于当前块的左侧和/或上方的重构像素用作参考像素来预测当前块的像素值。
首先，图5示出了帧内预测模式中的用于当前块的预测的参考样本的实施例。根据实施例，参考像素可以是与当前块的左边界相邻的像素和/或与当前块的上边界相邻的像素。如图5所示，在当前块的大小为W×H并且与当前块相邻的单个参考线的像素用于帧内预测时，可以使用位于当前块的左侧和/或上方的多达(2W+2H+1)个相邻像素来设置参考像素。同时，根据本公开的附加实施例，多个参考线的像素可以用于当前块的帧内预测。多个参考线可以由位于距当前块的预设范围内的N个线组成。根据实施例，当多个参考线的像素用于帧内预测时，可以发信号通知指示要被设置为参考像素的线的单独索引信息。当要被用作参考像素的至少一些相邻像素尚未被重构时，帧内预测单元可以通过根据预设规则执行参考样本填充过程来获得参考像素。另外，帧内预测单元可以执行参考样本滤波过程来减少帧内预测误差。也就是说，可以通过对相邻像素和/或由参考样本填充过程获得的像素执行滤波来获得参考像素。帧内预测单元使用以这种方式获得的参考像素来预测当前块的像素。
接下来，图6示出用于帧内预测的预测模式的实施例。对于帧内预测，可以发信号告知指示帧内预测方向的帧内预测模式信息。帧内预测模式信息指示被包括在帧内预测模式集中的多个帧内预测模式中的一个。在当前块是帧内预测块时，解码器从比特流接收当前块的帧内预测模式信息。解码器的帧内预测单元基于提取的帧内预测模式信息对当前块执行帧内预测。
根据本发明的实施例，帧内预测模式集可以包括在帧内预测中使用的所有帧内预测模式(例如，总共67个帧内预测模式)。更具体地说，帧内预测模式集可以包括平面模式、DC模式以及多个(例如65个)角度模式(即，定向模式)。可以通过预设索引(即，帧内预测模式索引)来指示每个帧内预测模式。例如，如图6所示，帧内预测模式索引0指示平面模式，而帧内预测模式索引1指示DC模式。此外，帧内预测模式索引2至66可以分别指示不同的角度模式。角度模式分别指示在预设角度范围内彼此不同的角度。例如，角度模式可以指示在顺时针方向的45度和-135度之间的角度范围(即，第一角度范围)内的角度。可以基于12点钟方向来定义角度模式。在这种情况下，帧内预测模式索引2指示水平对角线(HDIA)模式，帧内预测模式索引18指示水平(水平，HOR)模式，帧内预测模式索引34指示对角(DIA)模式，帧内预测模式索引50指示垂直(VER)模式，而帧内预测模式索引66指示垂直对角(VDIA)模式。
同时，可以根据当前块的形状不同地设置预设角度范围。例如，如果当前块是矩形块，那么可以附加地使用指示在顺时针方向上超过45度或小于-135度的角度的广角模式。在当前块是水平块时，角度模式可以指示顺时针方向上的(45+offset1)度与(-135+offset1)度之间的角度范围(即，第二角度范围)内的角度。在这种情况下，可以附加地使用第一角度范围之外的角度模式67至76。另外，如果当前块是垂直块，则角度模式可以指示顺时针方向上的(45-offset2)度和(-135-offset2)度之间的角度范围(即，第三角度范围)内的角度。在这种情况下，可以附加地使用第一角度范围之外的角度模式-10至-1。根据本公开的实施例，可以取决于矩形块的宽度和高度之间的比率来不同地确定offset1和offset2的值。此外，offset1和offset2可以是正数。
根据本发明的又一实施例，配置帧内预测模式集的多个角度模式可以包括基本角度模式和扩展角度模式。在这种情况下，可以基于基本角度模式来确定扩展角度模式。
根据实施例，基本角度模式是与在现有高效视频编译(HEVC)标准的帧内预测中使用的角度相对应的模式，而扩展角度模式可以是与下一代视频编解码器标准的帧内预测中新添加的角度相对应的模式。更具体地，基本角度模式可以是对应于帧内预测模式{2,4,6,…,66}中的任何一个的角度模式，而扩展角度模式可以是对应于帧内预测模式{3,5,7,…,65}中的任何一个的角度模式。也就是说，扩展角度模式可以是第一角度范围内的基本角度模式之间的角度模式。因此，可以基于由基本角度模式指示的角度来确定由扩展角度模式指示的角度。
根据另一实施例，基本角度模式可以是与预设的第一角度范围内的角度相对应的模式，而扩展角度模式可以是第一角度范围之外的广角模式。也就是说，基本角度模式可以是对应于帧内预测模式{2,3,4,…,66}中的任何一个的角度模式，而扩展角度模式可以是对应于帧内预测模式{-10,-9,…,-1}和{67,68,…,76}中的任何一个的角度模式。由扩展角度模式指示的角度可以被确定为与由对应的基本角度模式指示的角度相反的一侧上的角度。因此，可以基于由基本角度模式指示的角度来确定由扩展角度模式指示的角度。同时，扩展角度模式的数量不限于此，并且可以根据当前块的大小和/或形状来定义附加的扩展角度。例如，扩展角度模式可以被定义为对应于帧内预测模式{14,-13,…,-1}及{67,68,…,80}中的任何一个的角度模式。同时，帧内预测模式集中包括的帧内预测模式的总数可以根据上述基本角度模式和扩展角度模式的配置而变化。
在上述实施例中，可以基于对应的基本角度模式之间的间隔来设置扩展角度模式之间的间隔。例如，扩展角度模式{3,5,7,…,65}之间的间隔可以基于对应的基本角度模式{2,4,6,…,66}之间的间隔来确定。此外，扩展角度模式{-10,-9,…,-1}之间的间隔可以基于相对侧上的对应的基本角度模式{56,57,…,65}之间的间隔来确定，并且扩展角度模式{67,68,…,76}之间的间隔可以基于相对侧上的对应的基本角度模式{3,4,…,12}之间的间隔来确定。扩展角度模式之间的角度间隔可以被设置为与对应的基本角度模式之间的角度间隔相同。另外，帧内预测模式集中的扩展角度模式的数量可以被设定为小于或等于基本角度模式的数量。
根据本公开的实施例，可以基于基本角度模式来发信号通知扩展角度模式。例如，广角模式(即，扩展角度模式)可以替换第一角度范围内的至少一个角度模式(即，基本角度模式)。将被替换的基本角度模式可以是在与广角模式相对的一侧上的对应的角度模式。也就是说，将被替换的基本角度模式是对应于与由广角模式指示的角度相反方向上的角度或者对应于与相反方向上的角度相差预设偏移索引的角度的角度模式。根据本公开的实施例，预设偏移索引为1。对应于将被替换的基本角度模式的帧内预测模式索引可以被重新映射到广角模式以发信号通知对应的广角模式。例如，可以分别通过帧内预测模式索引{57,58,…,66}发信号通知广角模式{-10,-9,…,-1}，并且可以分别通过帧内预测模式索引{2,3,…,11}发信号通知广角模式{67,68,…,76}。以这种方式，用于基本角度模式的帧内预测模式索引发信号通知扩展角度模式，因此即使用于每个块的帧内预测的角度模式的配置彼此不同，也可以将帧内预测模式索引的相同集合用于发信号通知帧内预测模式。因此，可以最小化由于帧内预测模式配置的改变而导致的信令开销。
同时，可以基于当前块的形状和大小中的至少一个来确定是否使用扩展角度模式。根据实施例，如果当前块的大小大于预设大小，则扩展角度模式可以被用于当前块的帧内预测，否则，仅基本角度模式可以被用于当前块的帧内预测。根据另一实施例，如果当前块是除正方形之外的块，则扩展角度模式可以被用于当前块的帧内预测，并且如果当前块是正方形块，则仅基本角度模式可以被用于当前块的帧内预测。
帧内预测单元基于当前块的帧内预测模式信息来确定将用于当前块的帧内预测的参考像素和/或内插参考像素。当帧内预测模式索引指示特定角度模式时，将与从当前块的当前像素的特定角度相对应的参考像素或内插参考像素用于当前像素的预测。因此，根据帧内预测模式，参考像素和/或内插参考像素的不同集合可以被用于帧内预测。在使用参考像素和帧内预测模式信息执行当前块的帧内预测之后，解码器通过将从逆变换单元获得的当前块的残差信号与当前块的帧内预测子相加来重构当前块的像素值。
图7是示出根据本公开的实施例的用于处理视频信号的设备的操作的流程图。
将结合图9至图13详细地描述图7的每个步骤。
图8是示出根据本公开的实施例的块DPCM(BDPCM)的预测模式和量化残差信号的图。
基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)可以是帧内预测方法之一。BDPCM可以使用两种帧内预测模式。在一般帧内预测模式当中，可以使用垂直预测模式和水平预测模式。当使用总共67个帧内预测模式时，垂直预测模式的索引可以是编号50，并且水平预测模式的索引可以是编号18。当使用BDPCM时，可以发信号通知两种模式中的一种。当BDPCM被应用于当前编译块时，未滤波的样本可以被用作参考样本。当将垂直预测模式应用于BDPCM时，可以使用与当前编译块的宽度相对应的样本，并且可以利用对应列中的相同值预测每个样本。当将水平预测模式应用于BDPCM时，可以使用与当前编译块的高度相对应的样本，并且对于对应行中的所有样本可以用相同值来预测每个样本。可以通过省略变换过程并执行残差信号编译来将应用了BDPCM的块通知给解码器。图8中的“BDPCM预测模式”是用于对残差信号进行编译的方法。
编译块的大小可以是M(行)×N(列)，并且ri，j，0≤i≤M-1，0≤j≤N-1可以是预测残差信号。预测残差信号可以指示原始样本值与使用参考样本预测的预测值之间的差。Q(ri，j)，0≤i≤M-1，0≤j≤N-1可以是量化了预测残差信号的量化预测残差信号。
当应用垂直BDPCM时，可以如下生成最终值。
Figure BDA0003404419490000201
当应用水平方向BDPCM时，可以如下生成最终值。
Figure BDA0003404419490000202
解码器可以以与编码器相反的方式计算以生成量化残差信号，并且将量化残差信号与预测值相加以产生重构信号。
图9是示出在序列参数集中定义的BDPCM标志的图。
在较高级别，可以定义BDPCM标志，并且可以打开/关闭相应的功能。如果按较高级别的次序列出级别，则可以将级别划分成视频参数集、序列参数集、参数集等。在本公开中，在序列参数集(SPS)中定义标志。然而，本发明不限于此。BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag指示是否启用BDPCM。用于处理视频信号的设备可以执行从比特流中解析BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag的步骤710。如果BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag等于1，则指示启用了BDPCM。如果BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag的值等于0，则指示未启用BDPCM。可以相反地定义指示启用或禁用BDPCM的值，并且可以以任何形式指示启用或禁用BDPCM。
如上所述，在图9中，以序列为单位定义BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag，但不限于此。可以以编译树单元(CTU)为单位、以切片为单位、以贴片为单位、以贴片组为单位、以图片为单位、以子图片为单位、以序列为单位或以视频为单位中的至少一个发信号通知BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag。当以编译树单元(CTU)为单位、以切片为单位、以贴片为单位、以贴片组为单位、以图片为单位、以子图片为单位、以序列为单位或以视频为单位发信号通知BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag时，可以改变BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag的名称。但其功能可以相同。
参照图9，可以在没有特殊条件的情况下从比特流中解析BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag。然而，本发明不限于此。用于处理视频信号的设备可以从比特流中解析指示变换跳过信息transform_skip_flag是否存在于变换单元中的变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag。变换单元是用于变换编译块中包括的像素的单元，并且可以被包括在编译块中。另外，当前变换单元可以被包括在当前块中。变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag可以是指示是否要使用变换跳过的信息。可以以序列为单位发信号通知变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag。当变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag为1时，指示存在变换跳过信息transform_skip_flag，并且用于处理视频信号的设备可以稍后从比特流中解析变换跳过信息transform_skip_flag。当变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag为0时，可以指示变换跳过信息transform_skip_flag不存在，并且用于处理视频信号的设备稍后可以不从比特流中解析变换跳过信息transform_skip_flag。用于处理视频信号的设备的解码器不解析变换跳过信息的事实可以指示用于处理视频信号的设备的编码器不生成变换跳过信息。根据本公开，当变换跳过启用信息sps_transform_skip_enabled_flag为1时，用于处理视频信号的设备可以从比特流中解析BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag。
图10是示出编译单元语法结构的一部分的图。
图10示出了以要预测的编译块为单位的所需的信息的结构，并且编码器可以根据相应的条件发信号通知，并且解码器也可以根据相应的条件从比特流中解析和获得信息。如果对应的编译块的左上坐标(x0,y0)处的pcm_flag[x0][y0]等于指示不应用pcm模式的值0，则可以检查treeType是否是SINGLE_TREE或DUAL_TREE_LUMA。当treeType是SINGLE_TREE或DUAL_TREE_LUMA时，用于处理视频信号的设备可以从比特流中解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag。帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag可以指示BDPCM是否被应用于当前块。当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1时，可以是指将BDPCM应用于当前块。另外，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为0时，可以是指不将BDPCM应用于当前块。然而，本发明不限于此。当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为0时，可以是指将BDPCM应用于当前块，并且当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1时，可以是指不将BDPCM应用于当前块。
可以以诸如intra_bdpcm_flag[x0][y0]的格式表示帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag。在此，x0和y0可以是当前块的坐标。更具体地，x0和y0可以是当前块的左上像素的坐标。
为了解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag，可能必须满足相应编译单元的宽度和高度的条件以及BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag的启用/禁用条件。例如，宽度和高度都小于或等于32，并且BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag可能必须等于指示BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag被启用的1。如果BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag等于指示使用了帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]的1，则可以发信号通知/解析帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]。对应的标志可以指示应用于BDPCM的预测模式。预测模式可以是水平方向预测模式编号18和垂直方向预测模式编号50中的一个。如果帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]值为0，则可以指示帧内预测模式编号18，并且如果帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]值为1，则可以指示帧内预测模式编号50。编译块中是否使用BDPCM功能可以由在较高级别处定义的sps_bdpcm_enabled_flag的值确定。
图11是示出编译单元语法的一部分的图，并且包括应用了BDPCM的块的大小变量。
还可以通过预设变量可变地改变应用了BDPCM的块的大小，或者结合其他预设变量，应用对其应用了BDPCM的块的大小。当BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag指示BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值Value1、并且当前块的高度小于或等于第二值Value2时，用于处理视频信号的设备可以执行从比特流中解析指示BDPCM是否将被应用于当前块的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag的步骤720。
更具体地，发信号通知/解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]的条件可以是其中编译块宽度cbWidth等于或小于第一值Value1，或者编译块高度cbHeight等于或小于第二值Value2的情况。Value1和Value2可以是相同或不同的值。例如，第一值Value1和第二值Value2可以是应用变换跳过的最大块大小MaxTsSize。应用变换跳过的最大块大小MaxTsSize可以是允许变换跳过的最大块大小。允许变换跳过的最大块大小MaxTsSize可以是4和32之间的值。允许变换跳过的最大块大小MaxTsSize可以如下定义。语法变量log2_transform_skip_max_size_minus2指示应用变换跳过的最大块大小，并且其值可以在0和3之间。如果对应变量log2_transform_skip_max_size_minus2不存在，则该值可以被推断为0。使用对应变量log2_transform_skip_max_size_minus，将作为允许变换跳过的变量的最大块大小MaxTsSize设置为1<<(log2_transform_skip_max_size_minus2+2)。
可替代地，可以为BDPCM设置单独的块大小变量，而不使用与变换跳过条件相关的log2_transform_skip_max_size_minus2。例如，可以使用变量MaxBdpcmSize。MaxBdpcmSize的大小可以基于发信号通知为log2_bdpcm_max_size_minus2的值来设置。MaxBdpcmSize可以被设置为1<<(log2_transform_skip_max_size_minus2+2)。log2_transform_skip_max_size_minus2可以是0处的最大值，并且最大值可以是值7,6,5,4,3,2和1中的一个。当使用与变换跳过条件相关的log2_transform_skip_max_size_minus2时，不需要附加的变量设置，因此可能没有要从编码器附加地发送到解码器的信息。否则，当使用log2_bdpcm_max_size_minus2时，需要诸如log2_bdpcm_max_size_minus2的附加变量，但是块大小的自由度可能增加。也可以以与上述类似的方式不同地设置Value1和Value2。
用于处理视频信号的设备可以在帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag的信令/解析条件中包括sps_bdpcm_enabled_flag。可以类似于sps_bdpcm_enabled_flag&&cbWidth<＝Value1&&cbHeight<＝Value2。
更具体地，图11示出了以要预测的编译块为单位的所需的信息的结构，并且编码器可以根据相应的条件发信号通知，并且解码器也可以根据相应的条件从比特流中解析和获得信息。参考行1110，用于处理视频信号的设备可以确定对应的编译块的左上坐标(x0,y0)处的pcm_flag[x0][y0]是否指示不应用pcm模式。参考行1120，如果编译块的左上坐标(x0,y0)处的pcm_flag[x0][y0]等于指示未应用pcm模式的值0，则用于处理视频信号的设备可以检查treeType是否是SINGLE_TREE或DUAL_TREE_LUMA。另外，当treeType是SINGLE_TREE或DUAL_TREE_LUMA时，用于处理视频信号的设备可以确定BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag是否指示BDPCM被启用、当前块的宽度是否小于或等于第一值Value1、或当前块的高度是否小于或等于第二值Value2。在行1130中，未描述BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag是否指示BDPCM被启用，但是也可以确定BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag是否指示BDPCM被启用。在此，第一值和第二值区域各自可以是允许变换跳过的最大块大小MaxTsSize。由于已经描述了允许变换跳过的最大块大小MaxTsSize，因此将省略其冗余描述。
参考行1140，当BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag指示BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值并且当前块的高度小于或等于第二值时，用于处理视频信号的设备可以执行从比特流中解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag的步骤720。
帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag可以指示BDPCM是否被应用于当前块。帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag可以以诸如intra_bdpcm_flag[x0][y0]的格式表示。在此，x0和y0可以是当前块的坐标。更具体地，x0和y0可以是当前块的左上像素的坐标。
参考行1150，用于处理视频信号的设备可以确定帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]是否指示使用BDPCM。参考行1160，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示BDPCM被应用于当前块时，可以执行从比特流中解析用于当前块的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag的步骤730。帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag可以指示水平方向或垂直方向。例如，当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为0时，可以指示水平方向。另外，当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为1时，可以指示垂直方向。然而，本发明不限于此。当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为1时，可以指示水平模式，并且当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为0时，可以指示垂直模式。
帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag可以指示应用于BDPCM的预测模式。预测模式可以是帧内预测模式编号18或帧内预测模式编号50。帧内预测模式编号18可以是水平预测模式，和/或帧内预测模式编号50可以是垂直预测模式。如果帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]值为0，则BDPCM预测方向可以指示水平方向，并且当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]值为1时，BDPCM预测方向可以指示垂直方向。另外，如果帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]的值为0，则可以指示帧内预测模式编号18，并且如果帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]的值为1，则可以指示帧内预测模式编号50。在编译块中是否使用相应的功能可以通过在较高级别处定义的BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag的值来确定。
可以针对每个色度分量和每个亮度分量解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag和帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag。可以与色度分量无关地为亮度分量解析帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag和帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag。也就是说，用于处理视频信号的设备可以以与上述相同的方式解析用于亮度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_luma_flag或用于亮度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_luma_dir_flag，并且可以以类似的方式解析用于色度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_chroma_flag或用于色度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_chroma_dir_flag。
用于获得用于亮度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_luma_flag和用于亮度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_luma_dir_flag的过程可以与用于获得用于色度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_chroma_flag和用于色度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_chroma_dir_flag的过程略微不同。这是因为亮度分量的当前块和色度分量的当前块可以彼此不同。更具体地，亮度分量的当前块的大小或位置可以不同于色度分量的当前块的大小或位置。当BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag指示BDPCM被启用、当前亮度编译块的宽度小于或等于第一值，并且当前亮度编译块的高度小于或等于第二值时，用于处理视频信号的设备可以从比特流中解析用于亮度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_luma_flag。类似地，当BDPCM启用信息sps_bdpcm_enabled_flag指示BDPCM被启用、当前色度编译块的宽度小于或等于第一值，并且当前色度编译块的高度小于或等于第二值时，用于处理视频信号的设备可以从比特流中解析用于色度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_chroma_flag。另外，当用于亮度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_luma_flag指示BDPCM被应用于当前亮度编译块时，用于处理视频信号的设备可以执行从比特流中解析用于当前亮度编译块的亮度帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_luma_dir_flag的步骤。类似地，当用于色度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_chroma_flag指示BDPCM被应用于当前色度编译块时，用于处理视频信号的设备可以执行从比特流中解析用于当前色度编译块的色度帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_chroma_dir_flag的步骤。在此，第一值和第二值可以各自是允许变换跳过的最大块大小MaxTsSize。
在本公开中，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag可以包括用于亮度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_luma_flag和用于色度分量的帧内BDPCM信息intra_bdpcm_chroma_flag。另外，在本公开中，帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag可以包括用于亮度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_luma_dir_flag和用于色度分量的帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_chroma_dir_flag。
用于处理视频信号的设备可以执行基于帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag重构当前块的步骤740。已经结合图8描述了基于帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag重构当前块的步骤740，因此将省略其冗余描述。
图12是示出变换单元语法的一部分的图。
对于应用了BDPCM的编译块，可以通过参考图8描述的方法对残差信号进行编译，而无需变换过程。防止将变换过程应用于对应块的语法变量可以是变换跳过信息transform_skip_flag。也就是说，变换跳过信息transform_skip_flag可以指示是否将变换应用于对应块。可替代地，当变换跳过信息transform_skip_flag等于预定值时，变换跳过信息transform_skip_flag可以指示不对当前块应用变换。当变换跳过信息transform_skip_flag为1时，可以相对于对应变换块跳过变换。另外，当变换跳过信息transform_skip_flag为0时，相对于对应变换块，可以不跳过变换。然而，本发明不限于此。当变换跳过信息transform_skip_flag为0时，可以相对于对应变换块跳过变换。另外，当变换跳过信息transform_skip_flag为1时，相对于对应变换块可以不跳过变换。
对于每一颜色分量，可以以诸如transform_skip_flag[x0][y0]的格式表示变换跳过信息transform_skip_flag。在此，x0及y0可以是对应变换块的坐标。更具体地，x0和y0可以是对应块的左上像素的坐标。如已经描述过的，当前块可以包括至少一个变换块。编码器可以以变换块为单位执行变换，并且解码器可以以变换块为单位执行逆变换。
作为发信号通知/解析变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]的条件，首先，可能必须满足tu_cbf_luma[x0][y0]的值是否为1、treeType是否不同于DUAL_TYPE_TREE_CHROMA、编译单元的宽度和高度是否小于或等于32、IntraSubPartitionsSplit[x0][y0]是否等于ISP_NO_SPLIT、cu_sbt_flag是否等于0，以及帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]是否等于0。另外，可能必须满足条件transform_skip_enabled_flag&&tbWidth<＝MaxTsSize&&tbHeight<＝MaxTsSize。tbWidth可以是表示变换块的宽度的变量，而tbHeight可以是表示变换块的高度的变量。
上述条件是示例性的，并且上述条件中的一些可以用其他条件替换或删除。也可以添加其他条件。然而，可以保持上述条件中的一些以提高视频图像的编码或解码效率。例如，如已经描述过的，由于变换跳过被应用于应用了BDPCM的编译块，因此可以通过推断来知道变换跳过的应用，而无需发信号通知/解析单独的信息。也就是说，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示将BDPCM应用于当前块时，可以不解析指示是否不将变换应用于当前块的变换跳过信息transform_skip_flag。如已经描述过的，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1时，可以指示BDPCM被应用于当前块。当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示BDPCM不被应用于当前块时，用于处理视频信号的设备可以通过进一步确定上述条件中的至少一个来确定是否解析变换跳过信息transform_skip_flag。
当不满足上述条件中的一些时，由于不解析变换跳过信息transform_skip_flag，因此可能发生不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]的情况。例如，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示BDPCM被应用于当前块时，可能不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]。用于处理视频信号的设备可以通过基于帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag推断transform_skip_flag来知道是否应用变换跳过。
例如，如果不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]并且帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]为1，则用于处理视频信号的设备可以将变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]推断为第一推断值。在此，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1的事实可以指示BDPCM被应用于当前块。当变换跳过信息的值是第一推断值时，可以指示变换不被应用于与变换跳过信息相对应的块。
另外，如果不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]并且帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]为0，则用于处理视频信号的设备可以将变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]推断为第二推断值。在此，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为0的事实可以指示BDPCM不被应用于当前块。当变换跳过信息的值为第二推断值时，它可以指示变换被应用于与变换跳过信息相对应的块。在此，第一推断值可以是1，而第二推断值可以是0。然而，本发明不限于此，并且第一推断值可以是0，而第二推断值可以是1。
如果应用了BDPCM的块的变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]是1，则可以调用residual_ts_coding()函数。可以通过该函数对图8中变换的残差信号进行编译。另外，可以以相同的方式添加tbWidth和tbHeight的MinBdpcmSize条件。可以在较高级别处以类似方式发信号通知和计算对应值。也可以添加MinBdpcmSize条件并将其应用于图13所示的条件。
图13是示出发信号通知/解析变换单元语法的一部分内的变换跳过标志的条件的图。
图13是类似于图12的实施例。由于变换跳过被应用于对其应用了BDPCM的编译块，因此可以通过推断来知道变换跳过的应用，而无需发信号通知/解析单独的信息。因此，可以将指示不应用BDPCM的条件添加到用于发信号通知/解析变换跳过标志的条件。
如图13所示，用于处理视频信号的设备可以将诸如(transform_skip_enabled_flag&&tbWidth<＝MaxTsSize&&tbHeight<＝MaxTsSize&&(！intra_bdpcm_flag[x0][y0]))的条件用作用于解析变换跳过信息transform_skip_flag的条件。另外，当transform_skip_enabled_flag等于1、tbWidth<＝MaxTsSize、tbHeight<＝MaxTsSize以及intra_bdpcm_flag[x0][y0]等于0时，用于处理视频信号的设备可以解析变换跳过信息transform_skip_flag。也就是说，可以仅针对不应用变换跳过条件和BDPCM的块发信号通知/解析transform_skip_flag[x0][y0]。
用于发信号通知/解析变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]的条件可以如下。参考行1310，视频信号处理设备可以检查tu_cbf_luma[x0][y0]的值是否为1、treeType是否不同于DUAL_TYPE_TREE_CHROMA、变换块的宽度tbWidth和高度tbHeight是否小于或等于32、IntraSubPartitionsSplit[x0][y0]是否等于ISP_NO_SPLIT、cu_sbt_flag是否等于0，以及帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]是否等于0。如已经描述过的，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag等于0的事实可以是指BDPCM不被应用于当前块。另外，参考行1320，用于处理视频信号的设备可以确定是否满足条件transform_skip_enabled_flag&&tbWidth<＝MaxTsSize&&tbHeight<＝MaxTsSize。
上述条件是示例性的，并且上述条件中的一些可以用其他条件替换或删除。也可以添加其他条件。然而，可以保持上述条件中的一些以提高视频图像的编码或解码效率。例如，如已经描述过的，由于变换跳过被应用于对其应用了BDPCM的编译块，因此可以不发信号通知/解析单独的信息。也就是说，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示将BDPCM应用于当前块时，可以不解析指示是否不将变换应用于当前块的变换跳过信息transform_skip_flag。如已经描述过的，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1时，可以指示BDPCM被应用于当前块。当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示BDPCM不被应用于当前块时，用于处理视频信号的设备可以通过进一步确定上述条件中的至少一个来确定是否解析变换跳过信息transform_skip_flag。
当不满足上述条件中的一些时，可能发生不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]的情况。例如，当帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag指示BDPCM被应用于当前块时，可能不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]。用于处理视频信号的设备可以通过基于帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag推断transform_skip_flag来知道是否应用变换跳过。例如，如果不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]并且帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]为1，则用于处理视频信号的设备可以将变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]推断为1。在此，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为1的事实可以指示BDPCM被应用于当前块。相反，如果不存在变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]并且帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag[x0][y0]为0，则用于处理视频信号的设备可以将变换跳过信息transform_skip_flag[x0][y0]推断为0。在此，帧内BDPCM信息intra_bdpcm_flag为0的事实可以指示BDPCM不被应用于当前块。如上所述，由于编码器不传送冗余信息并且解码器不解析冗余信息，因此可以提高编码/解码效率。由于编码器不生成transform_skip_flag，因此可以提高编码效率并且可以降低比特流容量。另外，解码器可以通过在没有解析过程的情况下通过推断信息来提高计算效率。
可以针对每个色度分量和每个亮度分量解析变换跳过信息transform_skip_flag。色度分量可以包括Cb和Cr。可以针对每个Cb和每个Cr解析变换跳过信息transform_skip_flag。可以与色度分量无关地为亮度分量解析变换跳过信息transform_skip_flag。可以与亮度分量无关地为色度分量解析变换跳过信息transform_skip_flag。用于处理视频信号的设备可以获得用于亮度分量的变换跳过信息transform_skip_flag，并且获得用于色度分量的变换跳过信息transform_skip_flag。另外，当不存在变换跳过信息transform_skip_flag时，可以针对每个色度分量和每个亮度分量推断变换跳过信息transform_skip_flag。用于处理视频信号的设备可以使用已经描述的方法来推断变换跳过信息transform_skip_flag。可替代地，用于处理视频信号的设备可以通过使用用于亮度分量的变换跳过信息transform_skip_flag来推断用于色度分量的变换跳过信息transform_skip_flag。
图14是示出应用BDPCM的块与帧内预测模式变量之间的关系的图。
对于应用了BDPCM的块，帧内预测模式可以由intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]的值指示。例如，当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为0时，用于处理视频信号的设备可以执行选择多个帧内模式当中，与水平方向对应的帧内预测模式(模式编号18)作为当前块的帧内预测模式的步骤。另外，当帧内BDPCM方向信息intra_bdpcm_dir_flag为1时，用于处理视频信号的设备可以执行选择多个帧内模式当中，与垂直方向对应的帧内预测模式(模式编号50)作为当前块的帧内预测模式的步骤。
在应用了BDPCM的块中使用的帧内预测模式与一般帧内预测模式相同，因此可以将对应的模式存储为变量IntraPredModeY[xCb][yCb]，其指示当前预测块的帧内预测模式，并且在导出一般编译块的MPM时被使用。也就是说，当前块的帧内预测模式可以被用来确定要在当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。另外，用于处理视频信号的设备可以将当前块的帧内预测模式存储为用于确定要在当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式的候选。用于处理视频信号的设备可以通过基于解析的信息选择多个存储候选中的一个来确定要在当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。
另外，可以使用已经重构的编译块的帧内预测模式来确定当前块的帧内预测模式。用于处理视频信号的设备可以将已经重构的编译块的帧内预测模式存储为用于确定当前块的帧内预测模式的候选。用于处理视频信号的设备可以通过基于解析的信息选择多个存储的候选中的一个来确定当前块的帧内预测模式。
例如，如果当前块是并非对其应用BDPCM的块的一般块、已经重构的相邻块中的一个是对其应用了BDPCM的块，并且intra_bdpcm_dir_flag[x0][y0]为0，则帧内预测模式编号18可以被存储在IntraPredModeY[xCb][yCb]中。为了编码或解码一般编译块，用于处理视频信号的设备可以使用已经重构的相邻块的帧内预测模式编号18。更具体地，当针对当前块导出MPM时，用于处理视频信号的设备可以使用已经重构的相邻块的帧内预测模式编号18。由于对其应用BDPCM的块的预测模式的目的是最小化最终残差信号，因此预测方法可以是相同的，但是可以使用预设值，因为残差信号的图样可能与一般情况不同。DC模式可以被设置为BDPCM的垂直方向到水平方向模式中的一个模式、设置为BDPCM的水平方向到垂直方向模式中的一个模式，或者设置为BDPCM的两个方向中的一个模式。
尽管已经从解码器的角度描述了上述描述性内容，但是也可以将其应用于编码器。在上述描述性内容中，主要针对从比特流中获得信息的过程描述了术语解析，但是从编码器的角度来看，解析可以被解释为在比特流中组成相应的信息。因此，术语解析不限于解码器操作，并且术语解析可以被解释为从编码器的角度组成比特流的动作。
可以通过各种手段来实现本发明的上述实施例。例如，可以通过硬件、固件、软件或其组合来实现本发明的实施例。
对于通过硬件实现的情况，可以通过专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑设备(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等中的一个或多个来实现根据本发明的实施例的方法。
在通过固件或软件实现的情况下，可以以执行上述功能或操作的模块、过程或函数的形式来实现根据本发明的实施例的方法。可以将软件代码存储在存储器中并由处理器驱动。存储器可以位于处理器内部或外部，并且可以通过各种已知的方式与处理器交换数据。
本发明的上述描述仅用于说明目的，并且将会理解，本发明所属的本领域的普通技术人员可以在不改变本发明的技术思想或者基本特征的情况下对本发明进行改变，并且本发明可以以其他特定形式容易地被修改。因此，上述实施例是说明性的，并且在所有方面均不受限制。例如，被描述为单个实体的每个组件可以被分布和实现，并且同样，被描述为被分布的组件也可以以关联的方式被实现。
本发明的范围由所附权利要求书而不是上述详细描述来限定，并且从所附权利要求书的含义和范围及其等效物导出的所有改变或修改都应解释为包括在本发明的范围内。

Claims (23)

1.一种用于处理视频信号以进行解码的方法，所述方法包括：
从比特流中解析指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；
当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，从所述比特流中解析指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；
当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，解析与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及
基于所述帧内BDPCM方向信息重构所述当前块。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一值和所述第二值各自是允许变换跳过的最大块大小。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中，与色度分量无关地为亮度分量解析所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，将所述BDPCM启用信息作为序列发信号通知。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不从所述比特流中解析与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息，以及
其中，当所述变换跳过信息的值是第一推断值时，所述变换跳过信息指示不对与所述变换跳过信息相对应的块应用变换。
6.根据权利要求5所述的方法，进一步包括：
当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为所述第一推断值；以及
当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM未被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为第二推断值。
7.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述帧内BDPCM方向信息指示水平方向或垂直方向之一。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括：
当所述帧内BDPCM方向信息为0时，选择多个帧内模式当中与所述水平方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式；以及
当所述帧内BDPCM方向信息为1时，选择所述多个帧内模式当中与所述垂直方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式。
9.根据权利要求8所述的方法，
其中，所述当前块的所述帧内预测模式被用来确定要在所述当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。
10.一种用于处理视频信号以解码视频图像的设备，所述设备包括：
处理器；以及
存储器，
其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，
从比特流中解析指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；
当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，从所述比特流中解析指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；
当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，解析与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及
基于所述帧内BDPCM方向信息重构所述当前块。
11.根据权利要求10所述的设备，
其中，所述第一值和所述第二值各自是允许变换跳过的最大块大小。
12.根据权利要求10所述的设备，
其中，与色度分量无关地为亮度分量解析所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息。
13.根据权利要求10所述的设备，
其中，将所述BDPCM启用信息作为序列发信号通知。
14.根据权利要求10所述的设备，
其中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不从所述比特流中解析与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息，以及
其中，当所述变换跳过信息的值是第一推断值时，所述变换跳过信息指示不对与所述变换跳过信息相对应的块应用变换。
15.根据权利要求14所述的设备，
其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，
当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为所述第一推断值；以及
当所述变换跳过信息不存在并且所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM未被应用于所述当前块时，将所述变换跳过信息推断为第二推断值。
16.根据权利要求10所述的设备，
其中，所述帧内BDPCM方向信息指示水平方向或垂直方向之一。
17.根据权利要求16所述的设备，
其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，
当所述帧内BDPCM方向信息为0时，选择多个帧内模式当中与所述水平方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式；以及
当所述帧内BDPCM方向信息为1时，选择所述多个帧内模式当中与所述垂直方向相对应的帧内预测模式作为所述当前块的帧内预测模式。
18.根据权利要求17所述的设备，
其中，所述当前块的所述帧内预测模式被用来确定要在所述当前块之后重构的相邻块的帧内预测模式。
19.一种用于处理视频信号以进行编码的方法，所述方法包括：
生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；
当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；
当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及
基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。
20.根据权利要求19所述的方法，
其中，当所述帧内BDPCM信息指示BDPCM被应用于所述当前块时，不生成与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息。
21.一种用于处理视频信号以进行编码的设备，所述设备包括：
处理器；以及
存储器，
其中，所述处理器基于存储在所述存储器中的指令，
生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；
当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；
当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及
基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。
22.根据权利要求21所述的设备，
其中，当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，不生成与所述当前块相对应的变换块的变换跳过信息。
23.一种存储编码的视频信号的非暂时性计算机可读记录介质，其中，所述编码的视频信号包括：
生成指示是否启用基于块的增量脉冲码调制(BDPCM)的BDPCM启用信息；
当所述BDPCM启用信息指示所述BDPCM被启用、当前块的宽度小于或等于第一值以及所述当前块的高度小于或等于第二值时，生成指示所述BDPCM是否被应用于所述当前块的帧内BDPCM信息；
当所述帧内BDPCM信息指示所述BDPCM被应用于所述当前块时，生成与所述当前块相关的帧内BDPCM方向信息；以及
基于所述BDPCM启用信息、所述帧内BDPCM信息和所述帧内BDPCM方向信息，生成比特流。
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