CN114342370A

CN114342370A - 用于改进的无损压缩的编码器、解码器、方法和计算机程序

Info

Publication number: CN114342370A
Application number: CN202080049515.4A
Authority: CN
Inventors: 克里斯汀·赫姆瑞希; 本杰明·布鲁斯; 阮松黄; 海科·施瓦茨; 德特勒夫·马尔佩; 托马斯·威甘德
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2019-07-05
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-04-12
Also published as: KR20220056846A; TWI771705B; US11973988B2; TW202110196A; EP3994879A1; WO2021004887A1; JP2023169321A; JP7354403B2; MX2022000007A; JP2022538687A; US20220132169A1; BR112022000094A2

Abstract

用于从数据流中解码图片的解码器被配置为检查(106)包含在数据流(14)中的多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与图片(12)的预定部分(100)相关，并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度。所述解码器被配置为：响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，设置与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用。

Description

用于改进的无损压缩的编码器、解码器、方法和计算机程序

技术领域

根据本发明的实施例涉及用于改进的无损压缩的编码器、解码器、方法和计算机程序。本发明涉及针对现代混合图像和视频编码解决方案中的无损压缩的扩展。

工业成就

在下文中，将描述不同的发明实施例和方面。此外，其他实施例将由所附权利要求限定。

应当注意，由权利要求限定的任何实施例可以由以下不同发明实施例和方面中描述的任何细节(特征和功能)来补充。

此外，应当注意，这里描述的各个方面可以单独使用或组合使用。因此，可以将细节添加到所述单独方面中的每个方面，而无需将细节添加到所述方面中的另一方面。

还应注意，本公开明确或隐含地描述了可用于编码器(用于提供输入信号的编码表示的装置)和解码器(用于基于编码表示提供信号的解码表示的装置)的特征。因此，这里描述的任何特征可以在编码器的上下文中和在解码器的上下文中使用。

此外，这里公开的与方法相关的特征和功能也可以用在(被配置为执行这样的功能的)装置中。此外，这里公开的关于装置的任何特征和功能也可以用于相应的方法中。换言之，这里公开的方法可以由针对装置描述的任何特征和功能来补充。

此外，如将在“备选实施方案”部分中描述的，本文描述的任何特征和功能可以以硬件或软件、或使用硬件和软件的组合来实现。

背景技术

在现有的有损视频压缩中，编码器使用特定的量化步长大小Δ来量化预测残差或变换后的预测残差。步长大小越小，量化越精细，且原始信号和重构信号之间的误差越小。最近的视频编码标准(例如H.264和H.265)使用所谓的量化参数(QP)的指数函数导出量化步长大小Δ，例如：

量化步长大小与量化参数之间的指数关系允许对所得比特率进行更精细的调整。解码器需要知道量化步长大小以对量化信号进行正确的缩放。这个阶段有时被称为“逆量化”，尽管量化是不可逆的。这就是解码器从比特流中解析缩放因子或QP的原因。QP信号通知通常是分层执行的，即，基本QP在比特流中在较高级别(例如，图片级别)发信号通知。在子图片级别(在该级别，图片可以由多个片(slice)、图块(tile)或砖块(brick)组成)，仅发信号通知基本QP的增量。为了以更精细的粒度调整比特率，甚至可以按块或块构成的区域来发信号通知增量QP，例如，在HEVC中在编码块的NxN区域内的一个变换单元中发信号通知增量QP。编码器通常将增量QP技术用于主观优化的或速率控制算法。在不失一般性的前提下，以下假没本发明中的基本单元是图片，因此，编码器针对由单个片组成的每个图片发信号通知基本QP。除了该基本QP(也称为片QP)之外，还可以针对每个变换块(或变换块的任何联合，也称为量化组)发信号通知增量QP。

例如高效视频编码(HEVC)或即将到来的多功能视频编码(VVC)标准的现有视频编码方案通过允许除II型离散余弦变换(DCT-II)的广泛使用的整数近似之外的附加变换来优化各种残差信号类型的能量压缩。HEVC标准进一步规定了使用特定帧内方向模式的用于4×4变换块的VII型离散正弦变换(DST-VII)的整数近似。由于这种固定映射，无需发信号通知是使用DCT-II还是DST-VII。除此之外，可以针对4×4变换块选择恒等变换。这里，编码器需要发信号通知是应用DCT-II/DST-VII还是恒等变换。由于恒等变换是等效于乘以1的矩阵，因此也称为变换跳过。此外，当前的VVC开发允许编码器为残差选择DCT/DST系列中的更多变换以及附加的不可分离变换，这些不可分离变换在编码器处应用在DCT/DST变换之后且在解码器处应用在逆DCT/DST之前。DCT/DST变换的扩展集和附加的不可分离变换都需要针对每个变换块的附加信号通知。

图1b说明了混合视频编码方法，其中在编码器10处对残差信号24进行前向的变换和后续量化，并针对解码器36进行对量化变换系数的缩放、然后是逆变换。变换与量化相关块28/32和52/54被突出显示。

现代图像和视频编码解决方案(例如高效视频编码(HEVC、H.265、ISO/IEC 23008-3)和当前开发的多功能视频编码(VVC、H.266))允许甚至以非常低的比特率有效地压缩静止或运动图片内容。这些编解码器(编码器-解码器)解决方案的典型用例是用于广播(例如，电视)和流媒体(例如，IP视频)应用的高分辨率视频材料的有损压缩。尽管如此，编解码器还支持无损压缩，从而允许在解码时对编码输入信号进行数学上完美的重构。更具体地，HEVC提供了几种脉冲编码调制(PCM)相关的编码工具、以及所谓的变换量化旁路编码模式(其通过简化熵编码过程并通过禁用量化、变换(DCT或DST)和去块步骤来促进无损编码)。具体信息可以在公众可获得的HEVC语法和解码规范【1】中找到。

在VVC(正在开发的HEVC的继任者)的当前版本中，已在很大程度上(至少在参考编解码软件【2】中)接续了HEVC的无损编码功能。这意味着，PCM相关编码工具以及受换量化旁路编码模式均可用于由HEVC编码器和当前VVC参考编码器激活。此外，变换量化旁路编码标志(1比特语法元素)不仅针对整个比特流或比特流的图片(帧)而指定，而且还针对所述比特流或帧的单个子块(编码单元CU或变换单元TU)而指定。换句话说，在HEVC和VVC中，可以在子块基础上启用受换量化旁路编码，从而允许每个子块单独禁用量化、变换和去块编码工具。

最近，已经引入了上述对JVET内VVC标准化活动的贡献，它修正了当前VVC草案中受换跳过编码功能的特定无损编码相关缺陷(该缺陷也存在于HEVC中)，并规定：针对给定的编码子块(CU或TU)，将旁路逆残差系数变换操作(逆DCT或DST)。更具体地，该贡献提出，在子块中激活变换跳过的情况下将由量化参数(QP)控制的量化步长大小限制为大于或等于1(由为4的QP表示)的值。因此，利用为4的QP且在所述子块覆盖的空间区域中禁用的环路滤波，可以在变换跳过被激活时实现无损编码。然而，这种行为与变换量化旁路编码模式的使用相同，这是因为利用QP＝4(即，单位(unity)步长大小)的量化有效地表示量化算法的旁路。

此外，为了使用VVC或任何其他具有类似损失编码功能和工具集的视频编解码器以可接受的低比特率实现无损编码，可能必须改变一些其他新引入的编码工具(这些工具在HEVC和先前视频编码标准中不可用)的行为。具体来说，

·可能需要禁用新引入的自适应环路滤波器(ALF)和整形工具；

·需要改变联合色度间变换的矩阵【3】以允许无损编码。

本发明的目的是针对冗余无损编码能力(关于受换量化旁路和变换跳过功能)的上述两个缺点和在需要无损编码时修改一些编码工具的行为细节的必要性提供解决方案。

因此，期望提供用于以可接受的低比特率和/或改进的无损压缩对图片或视频进行无损编码的概念。

这是通过本申请的独立权利要求的主题来实现的。

根据本发明的其他实施例由本申请的从属权利要求的主题限定。

发明内容

根据本发明的第一方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：解码器或编码器的一些工具(如自适应环路滤波器(ALF)和整形工具等)导致有损编码。根据本申请的第一方面，通过禁用用于处理经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具以避免在图片的预定部分的无损重构之后丢失信息，来克服该困难。换句话说，禁用对图片的预定部分的样本的后重构修改。此外，第一方面基于以下思想：可以禁用一个或多个工具以进行无损编码，而无需指示针对图片的预定部分的无损预测残差编码的语法元素。解码器和编码器可以被配置为：基于包含在数据流中的多个编码参数来推断无损预测残差编码要用于图片的预定部分，由此不需要无损编码的显式信号通知。解码器被配置为：针对图片的各个部分有利地在无损编码和有损编码之间切换。不需要针对图片的各个部分的指示无损编码的附加信号通知。这导致要编码的数据量减少且用于对图片的预定部分进行解码的数据量减少。可以实现改进的无损编码压缩。数据流可能包括无损编码语法元素，该无损编码语法元素指示是否使用无损编码对图片的预定区域或整个图片进行编码，但是数据流不再需要包括针对图片的每个部分的无损编码语法元素。这是由于解码器和/或编码器检查编码参数是否指示无损预测残差编码的能力。此外发现，可以通过将禁用解码器或编码器的一个或多个工具和检查多个编码参数是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置进行组合，来实现更高的编码效率和降低的比特率。

因此，根据本申请的第一方面，用于从数据流中解码图片的解码器被配置为：检查例如量化参数(QP)和/或变换模式(TM)的多个编码参数是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，其中所述多个编码参数包含在数据流中、与图片的预定部分相关、并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度。这种对应于无损预测残差编码的编码参数设置例如由(QP，TM)＝(4，变换跳过)或(QP，TM)＝(1…4，变换跳过)表示。编码参数设置对应于无损预测残差编码，因为这种编码是通过该编码参数设置立即发信号通知的，或者是通过如下配置的解码器导致这样的编码：所述解码器被配置为将这样的编码参数设置解释或改变为导致无损残差编码的编码参数设置，例如在变换模式为变换跳过的情况下将小于四(QP＜4)的量化参数映射到等于四(QP＝4)的量化参数。编码参数设置的这种解释或改变可以基于所述多个编码参数。解码器可以被配置为从所述多个编码参数中导出要针对图片的预定部分使用有损预测残差编码还是无损预测残差编码。响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，解码器被配置为设置与解码器用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具(例如，去块、样本自适应偏移滤波(SAO)和/或自适应环路滤波(ALF))相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具针对所述预定部分被禁用。

与解码器并行，用于将图片编码到数据流中的编码器被配置为在数据流中发信号通知多个编码参数，并检查所述多个编码参数是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，其中所述多个编码参数与图片的预定部分相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度。响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，编码器被配置为设置与编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具在编码器的预测环路中针对所述预定部分被禁用。

根据本发明的第二方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：与有损编码相比，无损编码通常产生显著更高的比特率。根据本申请的第二方面，通过在针对无损编码和有损编码的二值化中使用不同的码来克服该困难。可以在无损编码和有损编码的不同二值化之间切换。发现相对于有损情况下的二值化具有降低的计算复杂度的二值化显著降低了无损编码的比特率。例如，相比于有损编码，在无损编码的情况下，通过在使用上下文建模和二进制算术编码的CABAC中使用等概率旁路模式而不是常规编码模式对更多的二进制值进行编码，来降低计算复杂度。因此，可以防止处理瓶颈。

因此，本申请的第二方面涉及用于从数据流中解码图片的解码器和用于将图片编码到数据流中的编码器。解码器(编码器)被配置为：针对图片的预定部分，确定是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中。解码器(编码器)被配置为：如果所述图片的预定部分(要)使用无损编码被编码到数据流中，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化并对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码(编码)，从数据流中解码针对所述预定部分的预测残差(将针对所述预定部分的预测残差编码到数据流中)；以及如果所述图片的预定部分(要)使用有损编码被编码到数据流中，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化并对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码(编码)，从数据流中解码针对所述预定部分的预测残差(将针对所述预定部分的预测残差编码到数据流中)。第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

根据本发明的第三方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：编码器的变换或解码器的逆变换可能需要舍入到整数的步骤，从而禁止对图片或图片的一部分进行数学上的完美重构。因此，目前针对无损编码，变换过程被旁路或被禁用。根据本申请的第三方面，通过针对无损编码使用完全可逆变换来克服该困难。解码器/编码器被配置为：在针对无损编码和有损编码的不同变换模式之间切换。利用完全可逆变换，可以实现无损编码，这是因为不发生舍入误差。完全可逆变换例如是分量间变换或谱分解颜色分量内变换。数据流中可能必需额外的语法元素来指示和/或控制完全可逆变换，但发现可以显著降低比特率，从而可以提高编码效率。

因此，本申请的第三方面涉及一种用于从数据流中解码图片的解码器和一种用于将图片编码到数据流中的编码器。解码器(编码器)被配置为：针对图片的预定部分，确定是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中。解码器(编码器)被配置为：如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则针对所述预定部分的预测残差或经预测残差修正的重构(例如，在编码器的预测环路中)执行完全可逆变换；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则针对所述预定部分的预测残差或经预测残差修正的重构(例如，在编码器的预测环路中)执行非完全可逆变换。

根据本发明的第四方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：平滑滤波器导致信息丢失。根据本申请的第四方面，通过针对要被无损解码或无损编码的图片部分禁用该滤波或通过相比于有损编码减少用于获得预测信号的滤波来克服该困难。禁用针对该部分的滤波导致数据流中没有滤波相关的语法元素，由此可以实现改进的比特流压缩。备选地，与有损编码情况相比，在无损编码情况下针对该图片部分的预测信号被较少滤波。例如，在无损编码的情况下，可以应用内插滤波器，其中在无损编码的情况下预测信号的整个空间频谱中的较高频率半区比在有损编码的情况下具有更高的能量。这是基于以下思想：在无损编码的情况下在导出预测信号时尽可能小地改变预测信号是有利的。发现用于无损编码的特殊滤波选项(导致预测信号的更高信息内容)导致比特率降低，从而导致较高效率。

因此，本申请的第四方面涉及一种用于从数据流中解码图片的解码器和一种用于将图片编码到数据流中的编码器。解码器(编码器)被配置为：针对图片的预定部分，确定是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中。解码器(编码器)被配置为：如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则以第一方式导出针对所述预定部分的预测信号；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则以第二方式导出针对所述预定部分的预测信号。第一方式与第二方式不同，使得所述预测信号在第一方式中例如通过使用内插滤波器比在第二方式中更少地被滤波，或所述预测信号在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

根据本发明的第五方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：环路滤波器和/或量化导致信息的丢失。根据本申请的第五方面，通过禁用解码器/编码器的用于处理关于预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具和/或通过禁用解码器/编码器的用于预测残差再量化(re-quantization)/量化的一个或多个工具，来克服这种困难。针对该部分禁用工具导致数据流中没有后处理相关语法元素和/或(再)量化相关语法元素、或后处理相关语法元素和/或(再)量化相关语法元素的量减少，由此可以实现改进的比特流压缩。

因此，本申请的第五方面涉及一种用于从数据流中解码图片的解码器和一种用于将图片编码到数据流中的编码器。解码器(编码器)被配置为：针对图片的预定部分，确定是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中。解码器(编码器)被配置为：如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则推断要设置与解码器(编码器)的用于(例如，在编码器的预测环路中)处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化(量化)的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则推断要通过从多个编码参数中导出所述一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

根据本发明的第六方面，本申请的发明人意识到，当尝试改进对图片或视频的无损编码时遇到的一个问题源于以下事实：比特深度(即，与要编码的视频相关联的或与要由解码器输出的视频相关联的输入比特深度)与内部比特深度之间的差值导致信息丢失。根据本申请的第六方面，通过执行比特深度转换来克服该困难。因此，输入比特深度或输入比特深度与内部比特深度之间的差值由编码器编码到数据流中，并由解码器从数据流中读取。备选地，输入比特深度或前述差值可以由一个或多个编码参数(例如，量化参数(QP))指示。利用关于输入比特深度或差值的信息，解码器被配置为以输入比特深度输出视频，由此视频输出的比特深度等于编码器编码的视频输入的比特深度。从而，可以实现无损编码。在比特深度由一个或多个参数指示的情况下不需要额外的语法元素，由此可以实现改进的比特流压缩。请注意，输入比特深度(其名称源于输入比特深度是编码器接收用于编码的视频的比特深度，其是解码器要输出视频的比特深度)无需不等于内部比特深度，而是，编码器和解码器允许数据流中的不同设置，其在这两个比特深度相同的情况下可以包括一个设置、而在这两个比特深度不相同的情况下可以包括一个或多个设置。

因此，本申请的第六方面涉及视频解码器和视频编码器。解码器被配置为：以内部比特深度执行从数据流中的视频解码，并接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入。与解码器并行，编码器被配置为：以内部比特深度执行到数据流中的视频编码，并以输入比特深度或内部比特深度接收视频输入。例如，在输入视频和/或输出视频的比特深度(即，输入比特深度)等于内部比特深度的情况下，输出视频和/或输入视频与内部比特深度相关联。此外，解码器(编码器)被配置为：从数据流中读取指示输入比特深度和/或内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素(将指示输入比特深度和/或内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素编码到数据流中)。

因此，本申请的第六方面涉及一种视频解码器，被配置为：以内部比特深度执行从数据流中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度输出视频。与视频解码器并行，视频编码器被配置为：以内部比特深度执行到数据流中的视频编码，并接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入。例如，在输入视频和/或输出视频的比特深度(即，输入比特深度)等于内部比特深度的情况下，输出视频和/或输入视频与内部比特深度相关联。此外，解码器(编码器)被配置为：从数据流中读取指示量化步长大小缩放参数的最小值(QP最小值，即，绝对或相对量化步长大小、再量化步长大小或缩放参数)的语法元素(将指示量化步长大小缩放参数的最小值(QP最小值，即，绝对或相对量化步长大小、再量化步长大小或缩放参数)的语法元素编码到数据流中)。最小量化步长大小缩放参数可以表示单位步长大小，即，等于4的量化参数。例如，该语法元素指示量化步长大小缩放参数的最小值(由于内部比特深度与输入比特深度之间的非零差值)。例如，除了QP最小值，解码器还可以通过如下方式被告知内部比特深度与输入比特深度之间的差值：通过如上所述传输该差值、或者通过传输这两个值(即，内部比特深度和输入比特深度)。不同于4的另一QP可以导致或几乎导致无损编码。如果将QP最小值设置为4，则解码器可以将小于4的QP适配为等于4的QP，从而导致无损编码。

因此，本申请的第六方面涉及一种视频解码器(编码器)，被配置为：从数据流中解码对内部比特深度和输入比特深度或它们之间的差值的指示(将对内部比特深度和输入比特深度或它们之间的差值的指示编码到数据流中)，并以内部比特深度执行从数据流中的视频解码(到数据流中的视频编码)。此外，解码器被配置为：以输入比特深度输出视频，并且编码器被配置为：接收具有输入比特深度的视频(即，视频输入)。解码器(编码器)被配置为：检查内部比特深度是否降至低于输入比特深度，并将内部比特深度改变为对应于输入比特深度。因此，输入比特深度与内部比特深度之间的差值得到修正，并实现了无损编码。

实施例涉及基于与上述编码器和/或解码器相同的考虑的方法。顺便一提，这些方法可以用关于该编码器和/或解码器同样描述的所有特征和功能来完成。

实施例涉及一种具有程序代码的计算机程序，该程序代码用于在计算机上运行时执行这里描述的方法。

实施例涉及通过用于对图片信号进行的基于块的编码的方法而获得的数据流。

附图说明

附图不一定按比例绘制，而是重点通常放在说明本发明的原理上。在以下描述中，参考以下附图描述了本发明的各种实施例，附图中：

图1a示出了编码器的示意图；

图1b示出了备选编码器的示意图；

图2示出了解码器的示意图；

图3示出了基于块的编码的示意图；

图4示出了近来视频编码标准中的解码器侧缩放和逆变换的示意图；

图5示出了根据示例的解码器侧缩放和逆变换的示意图；

图6示出了根据实施例的解码器和/或编码器执行的无损编码校验的示意图；

图7示出了根据无损或有损编码使用不同二值化的方法的框图；

图8示出了使用完全可逆变换进行无损编码的方法的框图；

图9示出了根据无损或有损编码导出预测信号的方法的框图；

图10示出了用于根据无损或有损编码设置一个或多个预定编码选项的方法的框图；

图11a和图11b示出了根据第一实施例的考虑输入比特深度和内部比特深度的方法的框图；

图12a和图12b示出了根据第二实施例的考虑输入比特深度和内部比特深度的方法的框图；以及

图13a和图13b示出了根据第三实施例的考虑输入比特深度和内部比特深度的方法的框图。

具体实施方式

即使出现在不同的图中，相同或等效的元件或具有相同或等效功能的元件在以下描述中也由相同或等效的附图标记表示。

在以下描述中，阐述了多个细节以提供对本发明实施例的更全面的解释。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明的实施例。在其他情况下，众所周知的结构和没备以框图示出而不是详细示出以避免混淆本发明的实施例。此外，除非另有特别说明，下文描述的不同实施例的特征可以相互组合。

附图的以下描述开始于呈现用于编码视频图片的基于块的预测编解码器的编码器和解码器的描述，以形成本发明的实施例可以构建在其中的编码框架的示例。关于图1a到图3描述相应的编码器和解码器。这里描述的本发明构思的实施例可以分别构建到图1a、图1b和图2的编码器和解码器中，尽管用图4至图6描述的实施例也可以用于形成不根据作为图1a、图1b和图2的编码器和解码器的基础的编码框架操作的编码器和解码器。

图1a示出了用于示例性地使用基于变换的残差编码将图片12预测编码到数据流14中的装置(例如，视频编码器和/或图片编码器)。该装置或编码器使用附图标记10来表示。图1b也示出了用于将图片12预测编码到数据流14中的装置，其中更详细地示出了可能的预测模块44。图2示出了相应的解码器20，即，被配置为同样使用基于变换的残差解码从数据流14中预测解码图片12′的装置20，其中撇号用于指示由解码器20重构的图片12′在编码损失方面与最初由装置10编码的图片12存在偏差，该编码损失是由对预测残差信号的量化而引入的。图1a、图1b和图2示例性地使用基于变换的预测残差编码，但是本申请的实施例不限于这种预测残差编码。对于如下文将概述的关于图1a、图1b和图2描述的其他细节也是如此。

编码器10被配置为对预测残差信号进行空间到频谱变换，并将如此获得的预测残差信号编码到数据流14中。同样地，解码器20被配置为从数据流14中解码预测残差信号，并对由此获得的预测残差信号进行频谱到空间变换。

在内部，编码器10可以包括预测残差信号形成器22，其生成预测残差24以测量预测信号26与原始信号(即，与图片12)的偏差，其中根据本发明实施例，预测信号26可以被解释为一个或多个预测器块的集合的线性组合。预测残差信号形成器22例如可以是从原始信号(即，从图片12)中减去预测信号的减法器。编码器10然后还包括变换器28，其对预测残差信号24进行空间到频谱变换以获得频谱域预测残差信号24’，然后频谱域预测残差信号24’由量化器32进行量化，量化器32也包括在编码器10中。如此经量化的预测残差信号24”被编码到比特流14中。为此，编码器10可以可选地包括熵编码器34，其将经变换和量化的预测残差信号熵编码到数据流14中。

预测信号26由编码器10的预测级36基于编码到数据流14中并且可从数据流14中解码的预测残差信号24”来生成。为此，如图1a所示，预测级36可以在内部包括去量化器38，其对预测残差信号24”进行去量化以获得频谱域预测残差信号24”’，除量化损失之外，该频谱域预测残差信号24”’对应于信号24”；去量化器38之后是逆变换器40，其对该预测残差信号24”’进行逆变换，即，频谱到空间变换，以获得预测残差信号24””，除量化损失之外，该预测残差信号24””对应于原始预测残差信号24。预测级36的组合器42然后例如通过加法将预测信号26和预测残差信号24””重新组合以获得重构信号46，即，原始信号12的重构。重构信号46可以对应于信号12’。预测级36的预测模块44然后通过使用例如空间预测(即，图片内预测)和/或时间预测(即，图片间预测)，来基于信号46生成预测信号26，如图1b更详细示出。

同样地，如图2所示，解码器20可以在内部由对应于预测级36并以对应于预测级36的方式互连的组件组成。特别地，解码器20中的熵解码器50可以从数据流中对经量化的频谱域预测残差信号24”进行熵解码，接着以上述关于预测级36的模块的方式互连和协作的去量化器52、逆变换器54、组合器56和预测模块58基于预测残差信号24”恢复重构信号，使得如图2所示，组合器56的输出导致重构信号，即，图片12’。

尽管上面没有具体描述，但是很容易清楚的是，编码器10可以根据一些优化方案(例如，以优化某些速率和失真相关标准的方式，即，编码成本)设置一些编码参数，包括例如预测模式、运动参数等。例如，编码器10和解码器20以及相应的模块44、58分别可以支持不同的预测模式，例如，帧内编码模式和帧间编码模式。编码器和解码器在这些预测模式类型之间切换的粒度可以分别对应于图片12和12’到编码段或编码块的细分。例如，以这些编码段为单位，可以将图片细分为被帧内编码的块和被帧间编码的块。

帧内编码块是基于相应块(例如，当前块)的空间已编码/解码的邻域(例如，当前模板)预测的，如下文更详细地概述。可以存在多个帧内编码模式，并且多个帧内编码模式可以被选择用于相应的帧内编码段，所述帧内编码模式包括方向或角度帧内编码模式，根据这些帧内编码模式，通过沿针对相应的方向帧内编码模式规定的某个方向将邻域的样本值外插到相应的帧内编码段来填充相应段。例如，帧内编码模式还可以包括一个或多个其他模式，例如，DC编码模式，根据该DC编码模式，针对相应的帧内编码块的预测将DC值分配给相应的帧内编码段内的所有样本；和/或平面帧内编码模式，根据该平面帧内编码模式，相应块的预测被近似为或确定为由二维线性函数描述的样本值在相应的帧内编码块的样本位置上的空间分布，其中在相邻样本的基础上驱动由二维线性函数定义的平面的倾斜和偏移。

与之相比，可以例如在时间上预测帧间编码块。针对帧间编码块，可以在数据流14内发信号通知运动矢量，所述运动矢量指示图片12所属的视频的先前编码图片(例如，参考图片)的部分的空间位移，在该部分处先前编码/解码图片被采样以获得针对相应帧间编码块的预测信号。这意味着，除了数据流14包括的残差信号编码，例如，表示经量化的频谱域预测残差信号24”的熵编码变换系数级，数据流14还可能已经在其中编码有用于向各种块分配编码模式的编码模式参数、针对其中一些块的预测参数(例如，针对帧间编码段的运动参数)、以及可选的其他参数(例如，用于控制和发信号通知分别将图片12和12’细分为段的参数)。解码器20使用这些参数以与编码器相同的方式细分图片、向段分配相同的预测模式、并执行相同的预测以产生相同的预测信号。

图3说明了两个信号之间的关系，两个信号中的一个是重构信号，(即，重构图片12’)，另一个是数据流14中发信号通知的预测残差信号24””与预测信号26的组合。如上所述，该组合可以是加法。在图3中预测信号26被示出为将图片区域细分为使用阴影线示意性示出的帧内编码块以及以无阴影线示意性示出的帧间编码块。该细分可以是任意细分，例如将图片区域规则的细分为多行多列的正方形块或非正方形块，或者将图片12从一个树根块多树细分为具有变化大小的多个叶块，例如，四叉树细分等，其中图3示出了其混合，其中首先将图片区域细分为多行多列的树根块，然后树根块根据递归多树细分而被进一步细分为一个或多个叶块。

此外，数据流14可以具有针对帧内编码块80的编码到其中的帧内编码模式，其将若干支持的帧内编码模式之一分配给相应的帧内编码块80。针对帧间编码块82，数据流14可以将一个或多个运动参数编码到其中。一般而言，帧间编码块82不限于在时间上编码。备选地，帧间编码块82可以是根据当前图片12自身之外的先前编码部分(例如，图片12所属的视频的先前编码图片、或在编码器和解码器分别是可缩放的编码器和解码器的情况下根据另一视图或层级上较低的层的图片)预测的任何块。

图3中的预测残差信号24””也被示为将图片区域细分为块84。这些块可以称为变换块，以便将它们与编码块80和82区分开。实际上，图3示出编码器10和解码器20可以分别使用图片12和图片12’到块的两种不同的细分，即，一种是分别到编码块80和82的细分，而另一种是到变换块84的细分。这两种细分可能是相同的，即，每个编码块80和82可以同时形成变换块84，但是图3示出的情况如下：例如到变换块84的细分形成到编码块80、82的细分的扩展，使得块80和82的两个块之间的任何边界覆盖两个块84之间的边界，或者换言之，每个块80、82或者与变换块84之一重合或者与一组变换块84重合。然而，也可以彼此独立地确定或选择细分，使得变换块84可以备选地跨越块80、82之间的块边界。就到变换块84的细分而言，与前述关于到块80、82的细分所给出的描述类似，即，块84可以是图片区域到块的规则细分(排列成或不排列成行和列)的结果、图片区域的递归多树细分的结果、或其组合或任何其他类型的块化。顺便说一句，要注意的是，块80、82和84不限于方形、矩形或任何其他形状。

图3进一步说明了预测信号26和预测残差信号24””的组合直接产生重构信号12’。然而，应当注意，根据备选实施例，可以将多于一个的预测信号26与预测残差信号24””组合以产生图片12’。

在图3中，变换块84应具有以下意义。变换器28和逆变换器54以这些变换块84为单位执行它们的变换。例如，许多编解码器针对所有变换块84使用某种DST(离散正弦变换)或DCT(离散余弦变换)。一些编解码器允许跳过变换使得针对其中一些变换块84，预测残差信号直接在空间域中被编码。然而，根据以下描述的实施例，编码器10和解码器20以它们支持若干变换的方式被配置。例如，编码器10和解码器20支持的变换可以包括：

·DCT-II(或DCT-III)，其中DCT代表离散余弦变换

·DST-IV，其中DST代表离散正弦变换

·DCT-IV

·DST-VII

·恒等变换(IT)

自然地，虽然变换器28将支持这些变换的所有前向变换版本，但解码器20或逆变换器54将支持其相应的后向或逆版本：

·逆DCT-II(或逆DCT-III)

·逆DST-IV

·逆DCT-IV

·逆DST-VII

·恒等变换(IT)

随后的描述提供了关于编码器10和解码器20可以支持的变换的更多细节。在任何情况下，应该注意的是，所支持的变换集可以仅包括一个变换，例如一个频谱到空间或空间到频谱变换，但也有可能编码器或解码器根本不使用任何变换，或者针对单个块80、82、84不使用任何变换。

如上面已经概述的，图1a到图3已经被呈现为示例，其中可以实现这里描述的发明构思以便形成根据本申请的编码器和解码器的特定示例。就此而言，图1a、图1b和图2的编码器和解码器分别可以代表本文之前描述的编码器和解码器的可能实施方式。然而，图1a、图1b和图2只是示例。然而，根据本申请的实施例的编码器可以使用之前或之后更详细概述的构思执行对图片12的基于块的编码，该编码器不同于图1a或图1b的编码器，其不同之处在于：以不同于图3所例示的方式执行到块80的细分和/或根本不使用或针对单个的块不使用变换(例如，变换跳过/恒等变换)。同样地，根据本申请的实施例的解码器可以使用下面进一步概述的编码构思来从数据流14中对图片12’执行基于块的解码，但是该解码器可以例如不同于图2所示的解码器20，其不同之处在于：以不同于关于图3描述的方式将图片12’细分为块和/或例如不在变换域中(而是在空间域中)从数据流14中导出预测残差和/或根本不使用或针对单个的块不使用任何变换。

根据一实施例，以下描述的发明构思可以涉及编码器的变换器28/逆变换器40以及量化器32/去量化器38、或解码器的逆变换器54和去量化器52。根据一实施例，可以针对图片的块的无损编码，禁用变换器28、逆变换器40、54、量化器32和/或去量化器38、52，其中无损编码由编码参数(如，量化参数和变换模式)指示。本发明构思还可以涉及对预测残差24”和/或预测信号26和/或经预测残差修正的预测重构46的进一步处理，其中聚焦于解码器/编码器在无损编码时的功能。

量化步长大小(即，量化精度)可以根据所选择的变换和变换块大小而变化，如下所述。该描述是从解码器的角度描写的，且解码器侧以量化步长大小的缩放52(乘法)可以看作是编码器侧除以步长大小的逆操作(不可逆)。

在解码器侧，当前视频编码标准(如H.265/HEVC)中对(经量化的)变换系数级的缩放52(即，去量化)是针对更高精度的DCT/DST整数变换所产生的变换系数而设计的，如图4所示。其中，变量bitDepth指定了图像样本的比特深度，例如，8比特或10比特。变量log2TbW和log2TbH分别指定变换块宽度和高度的二进制对数。图4示出了在诸如H.265/HEVC的近来视频编码标准中的解码器侧缩放52和逆变换54。

应该注意的是，在解码器处，两个基于1D DCT/DST的整数变换128₁引入了额外的因子

其需要通过用其倒数进行缩放来补偿。针对具有为奇数的log2TbH+log2TbW的非正方形块，该缩放包括

因子。这可以通过增加缩放因子181/256或使用一组不同的levelScale值来考虑，其中该组不同的levelScale值针对该情况包含该因子，例如，levelScale[]＝{29，32，36，40，45，51}。针对恒等变换或变换跳过情况128₂，这不适用。

可以看出，针对小于4的QP，步长大小或缩放因子

变得小于1，这是因为这些QP的levelScale小于64＝2⁶。针对变换系数，这不是问题，因为整数前向变换128₁增加了残差信号的精度并因此增加了动态范围。然而，针对在恒等变换或变换跳过128₂情况下的残差信号，动态范围没有增加。在这种情况下，小于1的缩放因子可能会针对QP＜4引入失真，该失真针对缩放因子为1的QP 4不存在。这与减少QP应减少失真的量化器设计意图相矛盾。

根据所选的变换(例如，是否变换被跳过)改变量化步长大小可以用于导出针对变换跳过128₂的不同的量化步长大小。特别是针对最低的QP(0、1、2和3)，这将解决针对最低的QP量化步长大小/缩放因子小于1的问题。在图5所示的一个示例中，解决方案可以是将量化参数裁剪53为允许的最小值4(QP’)，从而导致量化步长大小不能小于1。除此之外，可以将变换所需的以bdShift1进行的大小相关的归一化54₁和以bdShift2进行的到比特深度的最终舍入54₂移动到变换路径54。这将会利用舍入将变换跳过缩放简化为10比特的下移(downshift)。在另一示例中，可以定义比特流限制，其不允许编码器使用导致针对变换跳过的缩放因子小于1的QP值，而不是将QP值裁剪为4。图5示出了根据本发明的改进的解码器侧缩放52和逆变换54。

在比特率范围的另一端，即，针对较低的比特率，恒等变换128₂的量化步长大小可以减少一偏移，从而导致针对不应用变换或应用恒等变换128₂的块的更高保真度。这将使编码器能够为变换跳过块选择合适的QP值以实现更高的压缩效率。该方面不限于恒等变换/变换跳过128₂，它还可以用于将针对其他变换类型128₁的QP修改一偏移。编码器将例如以提高编码效率的方式确定该偏移，例如通过使感知的视觉质量最大化或使客观失真(如，针对给定比特率的平方误差)最小化，或通过降低针对给定质量/失真的比特率。这种(就应用的标准而言的)从片QP的最佳导出取决于例如内容、比特率或复杂度操作点，以及诸如所选变换和变换块大小的其他因素。本发明描述了用于针对多个变换的情况发信号通知QP偏移的方法。不失一般性，给定两个备选变换，编码器可以在高层语法结构(例如，序列参数集、图片参数集、图块组头、片头等)中针对两个备选变换中的每一个传输固定的QP偏移。备选地，当编码器已选择了备选变换时，例如由编码器针对每个变换块传输QP偏移。这两种方法的组合是在高层语法结构中发信号通知基础QP偏移，并针对使用备选变换的每个变换块发信号通知附加偏移。该偏移可以是与基础QP相加或相减的值，或者是偏移值的集合的索引。该集合可以在高层语法结构中预定义的或发信号通知的。

·可以在高层语法结构中(例如，在序列级、图片级、图块组级、图块级或片级上)发信号通知针对恒等变换的相对于基础QP的QP偏移。

·备选地，可以针对每个编码单元或预定义的编码单元集合发信号通知针对恒等变换的相对于基础QP的QP偏移。

·备选地，针对应用恒等变换的每个变换单元，发信号通知针对恒等变换的相对于基础QP的QP偏移。

图6示出了解码器(例如，图1a至图2中所示的解码器20或36)的特征和功能。此外，以下描述主要是从解码器的角度描写的，显然编码器可以包括并行特征。

图片12由编码器编码到数据流14中，并且解码器被配置为基于数据流14提供重构图片，其中在无损编码的情况下，重构图片等于图片12或与图片12没有可识别的最小差异。图片12可以被划分为部分100(即，块)和区域104。区域104包括多个部分100。预定部分100在预定区域104内。数据流14可以包括部分个体信息(如多个编码参数98)和区域个体信息(如可选的无损编码语法元素102)。多个编码参数98与图片12的预定部分100相关，并且例如在如图1a至图2所示的变换器28和逆变换器40、54内控制关于预定部分100的预测残差变换模式以及(例如在如图1a至图2所示的量化器28和去量化器40、54内控制关于预定部分100的量化精度。预测残差变换模式可以由变换模式指示语法元素98₁来控制。量化精度可以由量化参数(QP)98₂来控制。

用于从数据流14中解码图片12的解码器被配置为：检查106多个编码参数98是否指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，其中所述多个编码参数98由于立即发信号通知这样的编码、或者通过被配置为将这样的设置解释或改变为导致无损残差编码的设置(例如在TM＝变换跳过的情况下将QP＜4映射到QP＝4)的解码器导致这样的编码而对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置。用于将图片12编码到数据流14中的编码器也可以被配置为：检查多个编码参数98是否指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置。(QP，TM)＝(4，变换跳过)或者(QP，TM)＝(1…4，变换跳过)可以表示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置。达到等于预定量化精度的或比预定量化精度更精细的量化精度的量化参数98₂的编码参数设置和/或将变换跳过作为变换模式的变换模式指示语法元素98₁的编码参数设置可以对应于无损预测残差编码106₁。

根据一实施例，解码器/编码器被配置为从数据流14读取//向数据流14发信号通知多个编码参数98，并检查由多个编码参数98指示(例如，由变换模式指示语法元素98₁指示)的预测残差变换模式是否对应于变换跳过模式，且由多个编码参数98指示(例如，由量化参数98₂指示)的量化精度是否对应于比预定量化步长大小更精细的量化步长大小，例如，是否对应于QP＜4(对应于无量化)，并且如果是，则将量化步长大小改变为预定量化步长大小，例如，QP＝4。如果变换模式被设置为变换跳过，则解码器/编码器被配置为将比预定量化精度(QP＜4)更精细的量化参数98₂映射到等于预定量化精度的量化参数98₂，以实现无损编码。预定量化精度可以表示无量化32、52或旁路或禁用量化32、52。

响应于多个编码参数98指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，解码器/编码器被配置为：设置110与解码器/编码器的用于(例如，在编码器的预测环路中)处理关于预定部分100的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于预定部分100被禁用。经预测残差修正的预测重构可以表示分别如图1a至图2所示的组合器56或42的输出，即，重构信号46。所述一个或多个工具例如涉及去块、SAO、ALF，并且可以分别位于组合器56或42的输出46的下游。

根据一实施例，解码器/编码器被配置为：如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，则设置关于预定部分100的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于预定部分100被禁用110；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置(即，在有损编码情况106₂下)，则将一个或多个预定编码选项设置为预定工具状态。

解码器可选地被配置为：从数据流14中读取(例如，由编码器确定和编码的)无损编码语法元素102，其指示图片的覆盖或包含预定部分100的预定区域104(非排他性地，而是针对执行检查106的部分)是使用无损编码还是使用有损编码被编码到数据流14中的。解码器被配置为：如果无损编码语法元素102指示图片12的预定区域104是使用无损编码106₁被编码到数据流14中的，并且如果多个编码参数98指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，则设置110一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于预定部分100被禁用。另外，解码器被配置为：如果多个编码参数98不指示(即，不等于)对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，或无损编码语法元素102指示图片12的预定区域104是使用有损编码106₂被编码到数据流14中的，则将一个或多个预定编码选项设置120为预定工具状态。针对图片12的区域104和针对区域104内的每个部分100(其中解码器/编码器针对每个部分100检查106多个编码参数98针对单独的部分100是指示无损编码106₁还是有损编码106₂)，发信号通知无损编码语法元素102。因此，其中的某些部分有可能以不同于由针对整个区域104的无损编码语法元素102所指示的方式进行解码/编码。

根据一实施例，解码器被配置为：根据数据流14中的一个或多个语法元素108(例如与SAO、ALF等相关的语法元素)来确定预定工具状态。在无损编码106₁的情况下，解码器被配置为跳过122读取一个或多个工具语法元素108，这是因为所述一个或多个工具被禁用110。可选地，如果关于预定部分100的一个或多个预定编码选项被设置为使得所述一个或多个工具关于预定部分100被禁用110，则数据流14中不存在一个或多个语法元素108中的至少一个，对比方面3.4。

根据一实施例，解码器被配置为：响应于多个编码参数98指示对应于无损预测残差编码106₁的编码参数设置，将关于预定部分100的一个或多个其他编码选项(例如，在以下描述中关于以下方面1到方面3.4描述的)设置130为默认状态。默认状态可以表示：在用于导出针对预定部分100的预测信号(例如，图1a到图2中所示的预测信号26)的低通滤波方面的滤波的减少或滤波的禁用，参见方面3.3；和/或要对预测残差信号(例如，图1a到图2中所示的预测残差信号24)执行的完全可逆变换，参见方面3.2。其他编码选项可以涉及：预测残差数据到二进制值串的二值化(参见方面3.1)，以及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码，和/或对预定部分100的预测残差24”’、24””或经预测残差修正的重构46的完全可逆变换的使用(参见方面3.2)，和/或对用于导出针对预定部分的预测信号26的滤波的禁用或减少(参见方面3.3)，和/或对预测残差再量化或对关于预定部分100的经预测残差修正的预测重构46的处理的禁用(参见方面3.4)。类似地，针对编码器，其他编码选项可以涉及：预测残差数据二值化到二进制值串的二值化，以及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，和/或在编码器的预测环路中对预定部分的预测残差24”’、24””或经预测残差修正的重构46的完全可逆变换的使用，和/或对用于导出针对预定部分的预测信号26的滤波的禁用或减少，和/或对预测残差再量化或对关于预定部分100的经预测残差修正的预测重构46的处理的禁用。

编码器可以被配置为确定多个编码参数98、无损编码语法元素102和/或工具语法元素108并将其编码到数据流14中。编码器可以包括关于解码器描述的并行特征和/或功能。这至少适用于编码器的预测环路36，预测环路36具有与解码器相同的特征和/或功能。但是显然，与解码器的逆变换器54或去量化器52有关的特征也可以类似地应用于编码器的变换器28和/或量化器32。

以下方面中的一个或多个可以集成在关于图6描述的解码器/编码器中。备选地，以下方面可以在解码器或编码器中单独实现。

方面1：减少用于无损图像或视频编码的语法元素的数量

这方面的基本方法是使逐子块的变换量化旁路编码标志废弃(obsolete)，因为通过上述修正，当使用为4的编码量化参数(QP)(单位步长大小)并且禁用由编码工具(例如环路滤波器)对块样本的后重构修改时，其功能完全由逐子块的受换跳过功能提供。可以通过对变换跳过模式和低于或等于4的QP进行调节来实现对此类后置滤波器的停用。

在以下段落中，规定了不同的可能实现方式。

方面1的一个实施例是借助于逐编码块(在此，逐变换块和逐颜色分量)的1比特变换跳过指示符，称为transform_skip_flag。该指示符作为变换单元编码语法的一部分被传输，例如，如表1所示。多个编码参数98可以包括transform_skip_flag，即，变换模式指示语法元素98₁，其控制关于图片12的预定部分100的预测残差变换模式。transform_skip_flag针对预定部分100将变换跳过定义为变换模式，即，预测残差变换模式。

表1变换单元编码语法

根据这个transform_skip_flag(如果使用变换跳过，则其值为1，否则为0)，可以针对如第1.1项所述的调色板编码，例如如等式(436)-(438)中所指定的，确定实际的量化参数qP 98₂；也可以针对如第1.2项所述的变换系数缩放，例如如等式(1153)中所指定的，确定实际的量化参数qP 98₂。多个编码参数98可以包括该量化参数qP 98₂，其控制关于图片12的预定部分100的量化精度。

1.1针对调色板模式的解码过程

该过程的输入是：

-位置(xCbComp，yCbComp)，其指定相对于当前图片的左上样本的当前编码块的左上样本，

-变量treeType，其指定是使用单树还是双树，如果使用双树，则其指定当前树对应于亮度分量还是色度分量，

-变量cIdx，其指定当前块的颜色分量，

-两个变量nCbW和nCbH，其分别指定当前编码块的宽度和高度。

该过程的输出是数组recSamples[x][y]，其指定针对块的重构样本值，其中x＝0..nCbW-1，y＝0..nCbH-1。

根据treeType的值，变量startComp、numComps和maxNumPalettePredictorSize如下导出：

-如果treeType等于SINGLE_TREE：

startComp＝0 (422)

numComps＝sps_chroma_format_idc＝＝0？1：3 (423)

maxNumPalettePredictorSize＝63 (424)

-否则，treeType等于DUAL_TREE_LUMA：

startComp＝0 (425)

numComps＝1 (426)

maxNumPalettePredictorSize＝31 (427)

-否则，treeType等于DUAL_TREE_CHROMA：

startComp＝1 (428)

numComps＝2 (429)

maxNumPalettePredictorSize＝31 (430)

根据cIdx的值，变量nSubWidth和nSubHeight如下导出：

-如果cIdx大于0且startComp等于0，则nSubWidth被设置为等于SubWidthC，且nSubHeight被设置为等于SubHeightC。

-否则，nSubWidth被设置为等于1，且nSubHeight被设置为等于1。

重构样本数组recSamples在位置(xCbComp，yCbComp)处的(nCbW x nCbH)块由recSamples[x][y]表示，其中x＝0..nCbW-1且y＝0..nCbH-1，并且针对0到nCbW-1的范围内(包括端点)的每个x以及0到nCbH-1的范围内(包括端点)的每个y，recSamples[x][y]的值如下导出：

-变量xL、yL、xCbL和yCbL如下导出：

xL＝x*nSubWidth (431)

yL＝y*nSubHeight (432)

xCbL＝xCbComp*nSubWidth (433)

yCbL＝yCbComp*nSubHeight (434)

-变量bIsEscapeSample如下导出：

-如果PaletteIndexMap[xCbL+xL][yCbL+yL]等于MaxPaletteIndex且Palette_escape_val_present_flag等于1，则bIsEscapeSample被设置为等于1。

-否则，bIsEscapeSample被设置为等于0。

-如果bIsEscapeSample等于0，则应用下式：

recSamples[x][y]＝CurrentPaletteEntries[cIdx]

[PaletteIndexMap[xCbL+xL][yCbL+yL]] (435)

-否则(bIsEscapeSample等于1)，应用以下顺序步骤：

1.量化参数qP如下导出：

-如果cIdx等于0，

qP＝Max(QpPrimeTsMin，Qp′Y) (436)

-否则，如果cIdx等于1，

qP＝Max(QpPrimeTsMin，Qp′Cb) (437)

-否则(cIdx等于2)，

qP＝Max(QpPrimeTsMin，Qp′Cr) (438)

1.2变换系数的缩放过程

该过程的输入是：

-亮度位置(xTbY，yTbY)，其指定相对于当前图片的左上亮度样本的当前亮度变换块的左上样本，

-变量nTbW，其指定变换块宽度，

-变量nTbH，其指定变换块高度，

-变量predMode，其指定编码单元的预测模式，

-变量cIdx，其指定当前块的颜色分量。

该过程的输出是缩放变换系数的(nTbW)x(nTbH)数组d，其元素为d[x][y]。

量化参数qP和变量QpActOffset如下导出：

-如果cIdx等于0，则应用下式：

qP＝Qp’_Y (1142)

QpActOffset＝cu_act_enabled_flag[xTbY][yTbY]？-5：0 (1143)

-否则，如果TuCResMode[xTbY][yTbY]等于2，则应用下式：

qP＝Qp’_CbCr (1144)

QpActOffset＝cu_act_enabled_flag[xTbY][yTbY]？1：0 (1145)

-否则，如果cIdx等于1，则应用下式：

qP＝Qp’_Cb (1146)

QpActOffset＝cu_act_enabled_flag[xTbY][yTbY]？1：0 (1147)

-否则(cIdx等于2)，则应用下式：

qP＝Qp’_Cr (1148)

QpActOffset＝cu_act_enabled_flag[xTbY][yTbY]？3：0 (1149)

修改量化参数qP，并将变量rectNonTsFlag和bdShift如下导出：

-如果transform_skip_flag[xTbY][yTbY][cIdx]等于0，则应用下式：

qP＝Clip3(0，63+QpBdOffset，qP+QpActOffset) (1150)

rectNonTsFlag＝(((Log2(nTbW)+Log2(nTbH))&1)

＝＝1)？1：0 (1151)

bdShift＝BitDepth+rectNonTsFlag+

((Log2(nTbW)+Log2(nTbH))/2)-5+

sh_dep_quant_used_flag (1152)

-否则(transform_skip_flag[xTbY][yTbY][cIdx]等于1)，则应用下式：

qP＝Clip3(QpPrimeTsMin，63+QpBdOffset，qP+QpActOffset) (1153)

rectNonTsFlag＝0 (1154)

bdShift＝10 (1155)

根据一实施例，qP的值被限制为大于或等于最小值QpPrimeTsMin，QpPrimeTsMin是等式(69)中指定的常数(跨给定视频序列)：

sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth指定针对变换跳过模式的最小允许量化参数如下：

QpPrimeTsMin＝4+6*sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth (69)

sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth的值应在0到8的范围内，包括端点。

换言之，解码器/编码器被配置为：从数据流14中读取/在数据流14中发信号通知多个编码参数98，并检查由多个编码参数指示的预测残差变换模式是否对应于变换跳过模式以及对应于比预定量化步长大小(即，QpPrimeTsMin)更精细的量化步长大小，所述预定量化步长对应于无量化；以及如果是，则将所述量化步长大小改变为所述预定量化步长大小。最后，QpPrimeTsMin由(在序列头中)逐序列传输的参数sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth控制。所述预定量化步长大小可以取决于内部比特深度和输入比特深度，例如，它可以取决于内部比特深度与输入比特深度之间的差值。解码器/编码器可以被配置为：基于该差值，推导出量化步长大小缩放参数的最小值，即，预定量化步长大小和/或QpPrimeTsMin，并且针对在预测残差变换跳过模式下的部分100遵守最小量化步长大小缩放参数。解码器/编码器可以被配置为：在针对在预测残差变换跳过模式下编码的部分100遵守最小量化步长大小缩放参数时，如果在数据流14中针对部分100发信号通知的信号通知量化步长大小缩放参数98₂降至低于所述最小量化步长大小缩放参数，则将所述信号通知量化步长大小缩放参数98₂改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数。请注意，当该参数等于零时(这是一种常见的情况)，QpPrimeTsMin产生的值为4。

因此，通过使用元素sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth、元素transform_ski_pflag和变量QpPrimeTsMin，可以实现对特定图片区域(例如，编码单元或变换单元)和特定颜色分量中的经预测残差修正的预测重构图片样本的无损编码。

为了甚至在存在环路“后重构”去块滤波的情况下实现无损编码，去块滤波参数也以实际量化参数qP为条件进行调节，使得当qP值小于或等于QpPrimeTsMin时有效地旁路滤波。这种旁路通过将去块参数β’和tc’都相应规定为等于0来实现，如表2和第1.3项的等式(1280)和(1282)所示。请注意，在等式(69)的QpPrimeTsMin大于4(由sps_internal_bitdepth_minus_input_bitdepth＞0导致)的情况下，可能需要传输用于等式(1280)的sh_luma_beta_offset_div2和用于等式(1282)的sh_luma_tc_offset_div2的特定适合值。解码器/编码器被配置为：如果图片12的预定部分100使用无损编码106₁被编码到数据流14中，则推断要设置110与解码器/编码器的用于处理关于预定部分100的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化/量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于预定部分100被禁用；以及如果图片12的预定部分100使用有损编码106₂被编码到数据流14中，则推断要通过从多个编码参数98中导出120所述一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

1.3亮度块边缘的决策过程

该过程的输入是：

-图片样本数组recPicture，

-位置(xCb，yCb)，其指定相对于当前图片的左上样本的当前编码块的左上样本，

-位置(xBl，yBl)，其指定相对于当前编码块的左上样本的当前块的左上样本，

-变量edgeType，其指定是对竖直(EDGE_VER)边缘还是对水平(EDGE_HOR)边缘滤波，

-变量bS，其指定边界滤波强度，

-变量maxFilterLengthP，其指定最大滤波器长度，

-变量maxFilterLengthQ，其指定最大滤波器长度。

该过程的输出是：

-包含决策的变量dE、dEp和dEq，

-修改后的滤波器长度变量maxFilterLengthP和maxFilterLengthQ，

-变量t_C。

样本值P_i，k和q_j，k如下导出，其中i＝0..Max(2，maxFilterLengthP)，j＝0..Max(2，maxFilterLengthQ)，且k＝0和3：

-如果edgeType等于EDGE_VER，则应用下式：

q_j，k＝recPicture[xCb+xBl+j][yCb+yBl+k] (1273)

P_i，k＝recPicture[xCb+xBl-i-1][yCb+yBl+k] (1274)

-否则(edgeType等于EDGE_HOR)，则应用下式：

q_j，k＝recPicture[xCb+xBl+k][yCb+yBl+j] (1275)

P_i，k＝recPicture[xCb+xBl+k][yCb+yBl-i-1] (1276)

变量qpOffset如下导出：

-如果sps_ladf_enabled_flag等于1，则应用以下：

-重构亮度级的变量lumaLevel如下导出：

lumaLevel＝((P_0，0+P_0，3+q_0，0+q_0，3)＞＞2)， (1277)

-变量qpOffset被设置为等于sps_ladf_lowest_interval_qp_offset，并被修改如下：

for(i＝0；i＜sps_num_ladf_intervals_minus2+1；i++){

if(lumaLevel＞SpsLadfIntervalLowerBound[i+1])

qpOffset＝sps_ladf_qp_offset[i] (1278)

else

break

}

-否则，qpOffset被设置为等于0。

变量Qp_Q和Qp_P被设置为等于编码单元的Qp_Y值，这些编码单元包括分别包含样本q_0，0和p_0，0的编码块。

变量qP如下导出：

qP＝((Qp_Q+Qp_P+1)＞＞1)+qpOffset (1279)

变量β’的值根据如下导出的量化参数Q来确定，如表2中所指定：

Q＝Clip3(0，63，qP+(sh_luma_beta_offset_div2＜＜1)) (1280)

其中sh_luma_beta_offset_div2是针对包含样本q_0,0的片的语法元素sh_luma_beta_offset_div2的值。

变量β如下导出：

β＝β’*(1＜＜(BitDepth-8)) (1281)

变量t_C’的值基于如下导出的量化参数Q来确定，如表2中所指定：

Q＝Clip3(0，65，qP+2*(bS-1)+(sh_luma_tc_offset_div2＜＜1)) (1282)

其中sh_luma_tc_offset_div2是针对包含样本q_0，0的片的语法元素sh_luma_tc_offset_div2的值。

变量t_C如下导出：

roundOffset＝1＜＜(9-BitDepth) (1283)

tC＝BitDepth＜10？(t_C′+roundOffset)＞＞(10-BitDepth)：t_C’*

(1＜＜(BitDepth-10)) (1284)

Q	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
																		β′	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	6
t<sub>c</sub>′	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
																		Q	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33
β′	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	20	22	24	26	28
																		t<sub>C</sub>′	0	3	4	4	4	4	5	5	5	5	7	7	8	9	10	10	11
Q	34	35	36	37	38	39	40	41	42	43	44	45	46	47	48	49	50
																		β′	30	32	34	36	38	40	42	44	46	48	50	52	54	56	58	60	62
t<sub>C</sub>′	13	14	15	17	19	21	24	25	29	33	36	41	45	51	57	64	71
																		Q	51	52	53	54	55	56	57	58	59	60	61	62	63	64	65
β′	64	66	68	70	72	74	76	78	80	82	84	86	88	-	-
																		t<sub>C</sub>′	80	89	100	112	125	141	157	177	198	222	250	280	314	352	395

表2：根据输入Q导出阈值变量β’和t_C’

方面2：引入新的“全局”lossless_coding标志

为了精简针对无损编码能力的VVC配置，提出在图像或视频编码比特流的序列、帧、图片、子图片、图块组或片头语法中引入新的一比特标志，这里称为lossless_coding。换句话说，提出引入新的“全局”(相对于子块级)标志，其值可以为0(非无损编码操作，即，常规模式)或1(无损模式)，并且其控制由受影响的图像或视频编解码器所提供(即，指定)的至少两个编码工具的操作(激活或停用或算法细节)。更具体地，以下工具列表中的至少2个工具的操作取决于lossless_coding标志：

·针对任何残差(空间或变换)信号系数的熵编码器

·在变换矩阵运算方面的联合分量间变换(ICT)

·一些预测编码工具的平滑滤波操作(将被禁用)

·环路滤波器：去块、形状自适应偏移、自适应环路滤波器(ALF)、整形器(禁用)

·残差空间或变换系数的量化(禁用)

方面3：“全局”lossless_coding标志对各个编码工具的预期效果

这第三方面详细规定了如上面的方面1所述的lossless_coding标志或变换模式(指示变换跳过功能)和QP(指示特定步长大小)的推断含义的值如何改变针对与所述lossless_coding标志或所述推断含义相关联的给定图片区域或部分的熵编码、分量间变换、预测和环路滤波工具。

3.0量化

量化参数(QP)等于4，并且变换跳过模式的使用导致残差信号的无损量化模式。当输入比特深度和内部比特深度不同时，需要进行比特深度修正。输入比特深度与内部比特深度之间的差值可以通过在高层语法中发信号通知输入比特深度来实现。备选地，可以在高层语法中传输输入比特深度和内部比特深度之间的差值。另一备选方法是在高层语法中发信号通知针对变换跳过的最小允许QP，该最小允许QP是绝对QP或相对于基本QP的值。

实施例涉及一种视频解码器，该视频解码器被配置为：以内部比特深度执行从数据流14中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度执行视频输出。该视频解码器被配置为：从数据流中读取指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素。并行地，视频编码器被配置为：以内部比特深度执行到数据流14中的视频编码，并且接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入。该视频编码器被配置为：将指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素编码到数据流14中。

可以执行从内部重构的视频版本46到输入比特深度的比特深度转换。解码器可以被配置为在视频输出之前执行这个转换，且编码器可以被配置为在预测环路36中执行这个转换。

根据一实施例，解码器/编码器被配置为：基于该差值，推导出量化步长大小缩放参数(例如量化参数98₂)的最小值(例如由于非零差值)，不同于4的另一QP可以导致无损编码或几乎无损编码，以及针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数。解码器/编码器被配置为：将比该最小值更精细的量化步长大小缩放参数98₂(例如，QP＜4)映射到等于该最小值的量化步长大小缩放参数98₂以实现无损编码。针对无损编码，该最小值可以与无量化32、52或量化32、52的旁路或禁用相关联。解码器/编码器可以被配置为：在针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分100遵守最小量化步长大小缩放参数时，在数据流14中针对视频部分100发信号通知的信号通知量化步长大小缩放参数降至低于最小量化步长大小缩放参数的情况下，将所述信号通知量化步长大小缩放参数改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数。解码器/编码器可以仅在数据流14针对其发信号通知无损编码模式106₁的视频区域104内遵守所述最小量化步长大小缩放参数。

另一实施例涉及一种视频解码器，该视频解码器被配置为：以内部比特深度执行从数据流14中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度执行视频输出，并从数据流14中读取语法元素，该语法元素指示量化步长大小缩放参数的最小值(QP最小值)(例如由于内部与输入比特深度之间的非零差值)，例如，除了QP最小值，解码器还可以通过传输该差值或通过传输两个值(即输入比特深度和内部比特深度)而被告知该差值。不同于4的另一QP可以导致或几乎导致无损编码。并行地，视频编码器可以被配置为：以内部比特深度执行到数据流14中的视频编码，并且接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入，并且将语法元素编码到数据流14中，该语法元素指示量化步长大小缩放参数的最小值。解码器/编码器可以被配置为：针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分100遵守最小量化步长大小缩放参数，并且可选地，在数据流14中针对该视频部分100发信号通知的信号通知量化步长大小缩放参数降至低于最小量化步长大小缩放参数的情况下，将所述信号通知量化步长大小缩放参数部分改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数。解码器/编码器可以仅在数据流14针对其发信号通知无损编码模式106₁的视频区域104内遵守所述最小量化步长大小缩放参数。

另一实施例涉及一种视频解码器/编码器，其被配置为：从数据流14中导出关于对内部比特深度和输入比特深度或它们之间的差值的指示/将该指示编码到数据流14中，以内部比特深度执行从数据流14中的视频解码/以内部比特深度执行到数据流14中的视频编码，并且解码器被配置为：以输入比特深度进行视频输出，并且编码器被配置为：接收具有输入比特深度的视频输入。此外，解码器/编码器被配置为：检查内部比特深度是否降至低于输入比特深度，并且改变内部比特深度以对应于输入比特深度。可选地，解码器/编码器被配置为：从数据流14中导出无损编码视频部分的指示/将该指示编码到数据流14中，并在无损编码视频部分内执行所述检查和所述改变，且针对有损编码视频部分使用(例如，如从数据流14导出的)内部比特深度。内部比特深度可以由编码器在数据流中发信号通知。

3.1熵编码

由于无损编码(例如，QP为4)通常与有损编码相比会产生更高的比特率，熵编码引擎可以切换到高吞吐量模式以防止处理瓶颈。这可以例如通过在二值化中使用不同的码或在二值化后在使用上下文建模和二进制算术编码的CABAC中的旁路编码模式中而不是常规编码模式中处理更多的二进制值来完成。

实施例涉及一种解码器(编码器)，被配置为：针对图片12的预定部分100，确定是(要)使用无损编码106₁还是有损编码106₂将其编码到数据流14中，并且如果图片12的预定部分100(要)使用无损编码106₁被编码到数据14中，则以第一方式(表1中称为residual_ts_coding())使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码(编码)，从数据流14中解码针对预定部分100的预测残差(将针对预定部分100的预测残差编码到数据流中)；以及如果图片12的预定部分100(要)使用有损编码106₂被编码到数据流14中，则以第二方式(表1中称为residual_coding())使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码(编码)，从数据流14中解码针对预定部分100的预测残差(将针对预定部分100的预测残差编码到数据流中)，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

关于图片12的预定部分100是使用无损编码106₁还是有损编码106₂被编码到数据流14中的确定可以(如关于图6中的解码器/编码器所描述的)基于数据流14，或通过读取逐部分的变换量化旁路编码标志，或通过不同的方式。根据一实施例，解码器被配置为：通过从数据流14中读取无损编码语法元素(例如102)来执行该确定，该语法元素指示图片12的预定部分100或包含预定部分100的预定区域104是使用无损编码106₁还是有损编码106₂被编码到数据流14中的，并根据该无损编码语法元素执行该确定。编码器可以对该无损编码语法元素进行编码。

与第二方式相比，第一方式中的计算复杂度可以通过以下至少一方式降低：

-在第一方式中使用等概率旁路模式编码的二进制值串的二进制值的数量比在第二方式中更多，以及

-在第一方式和第二方式中使用不同的二值化码，例如，指数哥伦布码、截断一元码等。

根据一实施例，在第一方式中二进制值串中属于一元码或截断一元码的二进制值串的二进制值的量少于第二方式。

3.2分量间变换(ICT)

ICT逆变换矩阵的系数不允许无损编码，因为没有相应的前向变换矩阵，在没有残差信号量化的情况下，没有相应的前向变换矩阵导致完美的无损重构。因此提出，当lossless_coding等于1时，在编解码器中要采用与当lossless_coding等于0(常规操作)时采用的ICT逆变换矩阵不同的ICT逆变换矩阵(指定为系数的列表或例如移位或乘法的数学运算)。具体来说，当lossless_coding等于0时，可以采用传统的ICT上混操作，例如：

cb＝c1+c2，

cr＝sign*(c1-c2)，

其中c1和c2是两个传输的残差块信号，且cb和cr是由逆ICT产生的相关联的输出残差信号。然而，当lossless_coding等于1时，可以对c1和c2应用提升变换【4，5】或模变换【6】操作而不是上述操作，这在没有量化和环路滤波的情况下允许对cb和cr预测残差的完美重构。描述这种完美重构属性的另一种不同但等效的方法是指出变换在数学上也是完全可逆的，甚至在运行于例如计算机的实际应用中(在其中，变换操作通常需要舍入到整数的步骤，该步骤禁止了数学上的完美重构)。例如，前向无损ICT：

c1＝cb+sign*cr，

c2＝cb-sign*INT(c1/2)

以及相应的逆无损ICT

cb’＝c2+sign*INT(c1/2)，

cr’＝sign*(c1-cb’)

其中INT()表示floor(向负无穷大舍入)、ceiling(向正无穷大舍入)或舍入(舍入到最接近的整数)算子，sign等于1或-1；实现了cb和cr二者的完美重构(即，cb’＝cb，cr’＝cr)。因此，当需要无损编码时，优选地在解码器中应用导致cb’和cr’的上述逆无损ICT操作。请注意，完美的重构也可以通过在上述前向和逆向无损操作之间切换来实现，使得前向无损ICT由下式给出：

c1＝cr+sign*INT(cb/2)，

c2＝sign*(cb-c1)

且相应的逆无损ICT由下式给出：

cb’＝c1+sign*c2，

cr’＝c1-sign*INT(cb’/2)。

另请注意，上述等式中的+和-符号在特定实现中可能会有所不同，但会导致等效的结果(即，cb’＝cb，cr’＝cr)。最后，值得注意的是，略有不同的公式(例如，在【5】中描述的与HD-AAC中的整数中侧(M/S)处理等效的公式)可以用作解码过程中的无损逆变换。

根据一实施例，解码器(编码器)被配置为：针对图片12的预定部分100，确定是(要)使用无损编码106₁还是有损编码106₂将其编码到数据流14中，并且如果图片12的预定部分100使用无损编码106₁被编码到数据流14中，则(例如，在编码器的预测环路中)针对预定部分100的预测残差24”’、24””或经预测残差修正的重构46执行完全可逆变换；以及如果图片12的预定部分100使用有损编码106₂被编码到数据流14中，则(例如，在编码器的预测环路中)针对预定部分100的预测残差24”’、24””或经预测残差修正的重构46执行非完全可逆变换。

完全可逆变换和非完全可逆变换可以是颜色分量间变换或者是谱分解颜色分量内变换。

3.3一些预测器中的平滑滤波器

针对具有高比特率的无损编码，应用于预测信号以衰减压缩伪影的滤波器(例如，用于减少量化伪影的平滑滤波器)可能并非有利的。因此，在具有量化跳过的变换跳过的情况下，可以禁用这些滤波器以进行无损编码。

根据一实施例，解码器(编码器)被配置为：针对图片12的预定部分100，确定是(要)使用无损编码106₁还是有损编码106₂将其编码到数据流14中；以及如果图片12的预定部分100(要)使用无损编码106₁被编码到数据流14中，则以第一方式导出针对预定部分100的预测信号26；以及如果图片12的预定部分100(要)使用有损编码106₂被编码到数据流14中，则以第二方式导出针对预定部分100的预测信号26，其中第一方式与第二方式不同，使得预测信号26在第一方式中例如通过内插滤波器比在第二方式中更少地被滤波，或在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

根据一实施例，在低通滤波方面，预测信号26在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波，例如，当基于第一方式导出时，相比于第二方式，预测信号26在预测信号26的整个空间频谱中的较高频率半区中具有较高的能量。

3.4环路滤波器和量化

当lossless_coding等于1时，所有环路滤波器(例如，去块、形状自适应偏移(SAO)、整形器)和量化被禁用，并且它们的相关语法元素(包括它们各自的逐序列或逐帧的激活标志以及任何QP或QP增量)不应出现在编码比特流中。

根据一实施例，解码器(编码器)被配置为：针对图片12的预定部分100，确定是(要)使用无损编码106₁还是有损编码106₂将其编码到数据流14中，并且如果图片12的预定部分100(要)使用无损编码106₁被编码到数据流14中，则推断要设置与解码器(编码器)的用于处理关于预定部分100的经预测残差修正的预测重构46和/或用于预测残差再量化52、38(量化52)的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具针对预定部分100被禁用；以及如果图片12的预定部分100(要)使用有损编码106₂被编码到数据流14中，则推断要通过从多个编码参数98中导出所述一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

下文中，描述方法的不同实施例。

图7示出了用于从数据流中解码图片(将图片编码到数据流中)的方法200，包括：针对图片的预定部分，确定106是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则以第一方式210，使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，从数据流中解码针对预定部分的预测残差(将针对预定部分的预测残差编码到数据流中)；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则以第二方式220，使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，从数据流中解码针对预定部分的预测残差(将针对预定部分的预测残差编码到数据流中)，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式210相比于第二方式220降低了计算复杂度。

图8示出了用于从数据流中解码图片(将图片编码到数据流中)的方法300，包括：针对图片的预定部分，确定106是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中；以及如果所述图片的预定部分(要)使用无损编码被编码到数据流中，则对所述预定部分的预测残差或经预测残差修正的重构执行完全可逆变换310；以及如果所述图片的预定部分(要)使用有损编码被编码到数据流中，则对所述预定部分的预测残差或经预测残差修正的重构执行非完全可逆变换320。

图9示出了用于从数据流中解码图片(将图片编码到数据流中)的方法400，包括：针对图片的预定部分，确定106是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则以第一方式410导出针对预定部分的预测信号；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则以第二方式420导出针对预定部分的预测信号，其中第一方式与第二方式不同，使得预测信号在第一方式410中例如通过内插滤波器比在第二方式420中更少地被滤波，或在第一方式410中未被滤波而在第二方式420中被滤波。

图10示出了用于从数据流中解码图片(将图片编码到数据流中)的方法500，包括：针对图片的预定部分，确定106是(要)使用无损编码还是有损编码将其编码到数据流中；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用无损编码被编码到数据流中，则推断要设置与解码器/编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具针对所述预定部分被禁用510；以及如果所述图片的预定部分是(要)使用有损编码被编码到数据流中，则推断要通过从多个编码参数中导出520所述一个或多个预定编码选项520来设置所述一个或多个预定编码选项。

图11a示出了方法600，包括：以内部比特深度执行610从数据流中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度执行视频输出620，以及从数据流中读取630指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素。图11b示出了并行方法600，包括：以内部比特深度执行612到数据流中的视频编码，并接收622具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入，以及将指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素编码632到数据流中。

图12a示出了方法700，包括：以内部比特深度执行610从数据流中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度执行视频输出620，以及从数据流中读取730指示量化步长大小缩放参数的最小值的语法元素。图12b示出了并行方法700，包括：以内部比特深度执行612到数据流中的视频编码，并接收622具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入，以及将指示量化步长大小缩放参数的最小值的语法元素编码732到数据流中。

图13a示出了方法800，包括：从数据流中导出810对内部比特深度与输入比特深度或它们之间的差值的指示，以内部比特深度执行610从数据流中的视频解码并以输入比特深度执行视频输出620，检查820内部比特深度是否降至低于输入比特深度，并将内部比特深度改变为对应于输入比特深度。图13b示出了并行方法800，包括：将对内部比特深度与输入比特深度或它们之间的差值的指示编码812到数据流视频中，以内部比特深度执行612到所述数据流中的视频编码并接收622具有输入比特深度的视频输入，检查820内部比特深度是否降至低于输入比特深度，并将内部比特深度改变830为对应于输入比特深度。

参考文献

【1】ITU-T，Recommendation H.265and ISO/IEC，Int.Standard 23008-2，“Highefficiency video coding，”Geneva，Switzerland，Feb.2018.Online：http://www.itu.int/rec/T-REC-H.265.

【2】JVET/Fraunhofer HHI，“VVCSoftware VTM：VVC VTM reference software，”Jul.2019.Online：https://vcgit.hhi.fraunhofer.de/jvet/VVCSoftware_VTM.

【3】C.Helmrich，H.Schwarz，T.Nguyen，C.Rudat，D.Marpe，and T.Wiegand，″CE7：Joint Chroma Resi-dual Coding with Multiple Modes(Tests CE7-2.1，CE7-2.2)，″Joint Video Experts Group，document JVET-O0105，Gothenburg，June 2019.

【4】I.Daubechies and WSweldens，″Factoring Wavelet Transforms intoLifting Steps，″J.Four.Anal.Appl.，Sep.1996.

【5】R.Geiger，R.Yu，J.Herre，S.Rahardja，S.-W.Kim，X.Lin，and M.Schmidt，″ISO/IEC MPEG-4High-Definition Scalable Advanced Audio Coding，″J.Aud.Eng.Soc.，vol.55，no.1/2，pp.27-43，Jan.2007.

【6】S.Srinivasan，″Modulo transforms-An alternative to lifting，″IEEETrans.on Signal Processing，vol.54，no.5，pp.1864-1874，June 2006。

实施方案备选：

尽管已经在设备的上下文中描述了一些方面，但是显然，这些方面也代表了相应方法的描述，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示相应装置的相应块或项目或特征的描述。一些或全部方法步骤可以由(或使用)硬件装置(例如微处理器、可编程计算机或电子电路)来执行。在一些实施例中，一个或多个最重要的方法步骤可以由这样的装置执行。

根据某些实施要求，本发明的实施例可以以硬件或软件来实施。该实现可以使用数字存储介质来执行，数字存储介质例如是软盘、DVD、蓝光、CD、ROM、PROM、EPROM、EEPROM或闪存，且具有电子可读控制信号存储在其上，电子可读控制信号与可编程计算机系统协作(或能够与之协作)从而执行相应的方法。因此，数字存储介质可以是计算机可读的。

根据本发明的一些实施例包括具有电子可读控制信号的数据载体，所述电子可读控制信号能够与可编程计算机系统协作，从而执行本文所述的方法之一。

通常，本发明的实施例可以被实现为具有程序代码的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，该程序代码可操作用于执行方法之一。程序代码可以例如存储在机器可读载体上。

其他实施例包括存储在机器可读载体上的用于执行本文描述的方法之一的计算机程序。

换言之，本发明方法的实施例因此是具有程序代码的计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，该程序代码用于执行这里描述的方法之一。

因此，本发明方法的另一实施例是数据载体(或数字存储介质，或计算机可读介质)，包括记录其上的用于执行本文所述方法之一的计算机程序。数据载体、数字存储介质或记录介质通常是有形的和/或非过渡性的。

因此，本发明方法的另一实施例是数据流或信号序列，其表示用于执行这里描述的方法之一的计算机程序。数据流或信号序列可以例如被配置为经由数据通信连接(例如经由因特网)来传输。

另一实施例包括处理装置，例如计算机或可编程逻辑设备，其被配置为或适于执行这里描述的方法之一。

另一实施例包括其上安装有用于执行本文所述方法之一的计算机程序的计算机。

根据本发明的另一实施例包括被配置为将用于执行这里描述的方法之一的计算机程序传送(例如，电子地或光学地)到接收器的装置或系统。例如，接收器可以是计算机、移动设备、存储设备等。例如，该装置或系统可以包括用于将计算机程序传送到接收器的文件服务器。

在一些实施例中，可编程逻辑器件(例如现场可编程门阵列)可用于执行本文描述的方法的一些或全部功能。在一些实施例中，现场可编程门阵列可以与微处理器协作以执行本文所述的方法之一。通常，这些方法优选地由任何硬件设备执行。

这里描述的装置可以通过硬件装置实现，也可以通过计算机实现，也可以通过硬件装置和计算机的组合实现。

在此描述的装置或在此描述的装置的任何组件可以至少部分地以硬件和/或软件来实现。

这里描述的方法可以使用硬件设备、或者使用计算机、或者使用硬件设备和计算机的组合来执行。

在此描述的方法或在此描述的装置的任何组件可以至少部分地由硬件和/或软件来执行。

上述实施例仅用于说明本发明的原理。应当理解，对本领域技术人员而言，这里描述的布置和细节的修改与变化将是显而易见的。因此，旨在仅由即将到来的专利权利要求的范围来进行限制，而不是由通过这里的实施例的描述和解释所呈现的具体细节来限制。

Claims

1.一种用于从数据流中解码图片的解码器，被配置为：

检查(106)包含在数据流(14)中的多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与图片(12)的预定部分(100)相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度，

响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，设置与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用。

2.如权利要求1所述的解码器，被配置为：

从所述数据流中读取无损编码语法元素(102)，所述无损编码语法元素(102)指示图片的预定区域(104)是使用无损编码还是有损编码被编码到所述数据流中的，所述预定区域(104)覆盖或包含所述预定部分，以及

如果所述无损编码语法元素指示所述图片的预定区域是使用无损编码被编码到所述数据流中的，并且如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则设置所述一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及

如果所述多个编码参数不等于对应于无损预测残差编码的编码参数设置，或所述无损编码语法元素指示所述图片的预定区域是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则将所述一个或多个预定编码选项设置为预定工具状态。

3.如权利要求2所述的解码器，被配置为根据所述数据流中的一个或多个语法元素(108)来确定所述预定工具状态。

4.如权利要求1至3中任一项所述的解码器，被配置为：响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，将关于所述预定部分的一个或多个其他编码选项设置为默认状态。

5.如权利要求4所述的解码器，其中所述默认状态表示以下项：

在用于导出针对所述预定部分的预测信号(26)的低通滤波方面的滤波的减少或滤波的禁用；和/或

要对所述预测残差信号执行的完全可逆变换。

6.如权利要求4或5所述的解码器，其中所述其他编码选项涉及：

预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码；

对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)的完全可逆变换的使用；

用于导出针对所述预定部分的预测信号(26)的滤波的禁用或减少；和/或

对预测残差再量化或对关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的处理的禁用。

7.如权利要求1至6中任一项所述的解码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码，从所述数据流中解码针对所述预定部分的预测残差；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码，从所述数据流中解码针对所述预定部分的预测残差，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

8.如权利要求1至7中任一项所述的解码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行完全可逆变换；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行非完全可逆变换。

9.如权利要求1至8中任一项所述的解码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第一方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)，以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第二方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)，其中第一方式与第二方式不同，使得所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或者在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

10.如权利要求1至9中任一项所述的解码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则推断要设置与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则推断要通过从所述多个编码参数中导出与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来没置所述一个或多个预定编码选项。

11.如权利要求1至10中任一项所述的解码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则设置关于所述预定部分的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用，以及

如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则将关于所述预定部分的一个或多个预定编码选项设置为预设工具状态。

12.如权利要求11所述的解码器，被配置为：根据所述数据流中的一个或多个语法元素来确定所述预定工具状态。

13.如权利要求3或12所述的解码器，其中，如果关于所述预定部分的所述一个或多个预定编码选项被设置为使得所述一个或多个工具相对于所述预定部分被禁用，则所述数据流中不存在所述一个或多个语法元素中的至少一个语法元素。

14.如权利要求1至13中任一项所述的解码器，被配置为：

从所述数据流中读取所述多个编码参数，

检查所述多个编码参数所指示的预测残差变换模式是否对应于变换跳过模式且对应于比预定量化步长大小更精细的量化步长大小，其中所述预定量化步长大小对应于无量化，并且如果是，则将所述量化步长大小改变为所述预定量化步长大小。

15.一种用于从数据流中解码图片的解码器，被配置为：

针对图片的预定部分，确定是使用无损编码还是有损编码将所述图片的预定部分编码到数据流中的，以及

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码，从所述数据流中解码针对所述预定部分的预测残差；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵解码，从所述数据流中解码针对所述预定部分的预测残差，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

16.如权利要求15所述的解码器，被配置为使得以第一方式相比于以第二方式通过以下项中的至少一项降低了计算复杂度：

在第一方式中使用等概率旁路模式编码的所述二进制值串的二进制值的数量比在第二方式中更多，以及

在第一方式和第二方式中使用不同的二值化码。

17.如权利要求16所述的解码器，被配置为使得：

在第一方式中所述二进制值串中属于一元码或截断一元码的二进制值串的二进制值的量比在第二方式中更少。

18.一种用于从数据流中解码图片的解码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行完全可逆变换；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24”’)或经预测残差修正的重构(46)执行非完全可逆变换。

19.如权利要求18所述的解码器，其中，所述完全可逆变换和所述非完全可逆变换是颜色分量间变换或者是谱分解颜色分量内变换。

20.一种用于从数据流中解码图片的解码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则以第一方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则以第二方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)，其中第一方式与第二方式不同，使得所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或者在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

21.如权利要求20所述的解码器，其中，在低通滤波方面，所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或者在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

22.一种用于从数据流中解码图片的解码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则推断要设置与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则推断要通过从多个编码参数中导出与所述解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

23.如权利要求15至22中任一项所述的解码器，被配置为基于所述数据流执行所述确定。

24.如权利要求15至23中任一项所述的解码器，被配置为通过以下方式执行所述确定：

从所述数据流中读取无损编码语法元素，所述无损编码语法元素指示是使用无损编码还是有损编码将所述图片的预定部分或包含所述预定部分的预定区域编码到所述数据流中的；以及

根据无损编码语法元素执行所述确定。

25.如权利要求15至24中任一项所述的解码器，被配置为通过以下方式执行所述确定：

检查(106)包含在所述数据流(14)中的多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与所述图片(12)的预定部分(100)相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度，

根据所述多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数没置，确定所述图片的预定部分是使用无损编码还是有损编码被编码到所述数据流中的。

26.一种视频解码器，被配置为：

以内部比特深度执行从数据流中的视频解码，并以输入比特深度或内部比特深度执行视频输出，

从数据流中读取指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素。

27.如权利要求26所述的视频解码器，被配置为：在所述视频输出之前，执行从内部重构视频版本到所述输入比特深度的比特深度转换。

28.如权利要求26或27所述的视频解码器，被配置为：

基于所述差值，推导出量化步长大小缩放参数的最小值，以及

针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数。

29.如权利要求26至28中任一项所述的视频解码器，被配置为：

在针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数时，如果在所述数据流中针对所述视频部分发信号通知的信号通知量化步长大小缩放参数降至低于所述最小量化步长大小缩放参数，则将所述信号通知量化步长大小缩放参数改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数。

30.如权利要求28或29所述的视频解码器，被配置为：仅在所述数据流针对其发信号通知无损编码模式的视频区域内遵守所述最小量化步长大小缩放参数。

31.一种视频解码器，被配置为：

从所述数据流中读取指示量化步长大小缩放参数的最小值的语法元素。

32.如权利要求31所述的视频解码器，被配置为：

33.如权利要求31或32所述的视频解码器，被配置为：

在针对在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数时，如果在所述数据流中针对所述部分发信号通知的信号通知量化步长大小缩放参数降至低于所述最小量化步长大小缩放参数，则将所述信号通知量化步长大小缩放参数改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数。

34.如权利要求32或33所述的视频解码器，被配置为：仅在所述数据流针对其发信号通知无损编码模式的视频区域内遵守所述最小量化步长大小缩放参数。

35.一种视频解码器，被配置为：

从数据流中导出对内部比特深度和输入比特深度或内部比特深度与输入比特深度之间的差值的指示，

以内部比特深度执行从所述数据流中的视频解码，并以输入比特深度执行视频输出，

检查内部比特深度是否降至低于输入比特深度，并将内部比特深度改变为对应于输入比特深度。

36.如权利要求35所述的视频解码器，被配置为：

从所述数据流中导出无损编码视频部分的指示，以及

在所述无损编码视频部分内执行所述检查和所述改变，并针对有损编码视频部分使用从所述数据流中导出的内部比特深度。

37.一种用于将图片编码到数据流中的编码器，被配置为：

在数据流(14)中发信号通知多个编码参数(98)；

检查(106)所述多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与图片(12)的预定部分(100)相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度；

响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，设置与所述编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具在所述编码器的预测环路中关于所述预定部分被禁用。

38.如权利要求37所述的编码器，被配置为：

将无损编码语法元素(102)编码到所述数据流中，所述无损编码语法元素(102)指示覆盖或包含所述预定部分的所述图片的预定区域(104)要使用无损编码还是有损编码被编码到所述数据流中，以及

如果所述无损编码语法元素指示所述图片的预定区域要使用无损编码被编码到所述数据流中，并且如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则设置所述一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及

如果所述多个编码参数不等于对应于无损预测残差编码的编码参数设置，或所述无损编码语法元素指示要使用有损编码将所述图片的预定区域编码到所述数据流中，则将所述一个或多个预定编码选项设置为预定工具状态。

39.如权利要求38所述的编码器，被配置为：

确定一个或多个语法元素(108)并将其编码到所述数据流中；以及

根据所述一个或多个语法元素(108)确定所述预定工具状态。

40.如权利要求37至39中任一项所述的编码器，被配置为：响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，将关于所述预定部分的一个或多个其他编码选项设置为默认状态。

41.如权利要求40所述的编码器，其中，所述默认状态表示以下项：

要对所述预测残差信号执行的完全可逆变换。

42.如权利要求40或41所述的编码器，其中，所述其他编码选项涉及：

预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码；

在所述编码器的预测环路中对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)的完全可逆变换的使用；

对预测残差量化或关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的处理的禁用。

43.如权利要求37至42中任一项所述的编码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对所述预定部分的预测残差编码到所述数据流中；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对所述预定部分的预测残差编码到所述数据流中，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

44.如权利要求37至43中任一项所述的编码器，被配置为：

45.如权利要求37至44中任一项所述的编码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第一方式编码针对所述预定部分的预测信号(26)，以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则以第二方式编码针对所述预定部分的预测信号(26)，其中第一方式与第二方式不同，使得所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或者在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

46.如权利要求37至45中任一项所述的编码器，被配置为：

如果所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则推断要设置与所述编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述多个编码参数不指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，则推断要通过从所述多个编码参数中导出与所述编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

47.如权利要求37至46中任一项所述的编码器，被配置为：

48.如权利要求47所述的编码器，被配置为：

根据所述一个或多个语法元素确定所述预定工具状态。

49.如权利要求39或48所述的编码器，其中如果关于所述预定部分的所述一个或多个预定编码选项被设置为使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用，则不将所述一个或多个语法元素中的至少一个语法元素编码到所述数据流中。

50.如权利要求37至49中任一项所述的编码器，被配置为：

在所述数据流中发信号通知所述多个编码参数，

检查所述多个编码参数所指示的预测残差变换模式是否对应于变换跳过模式和比预定量化步长大小更精细的量化步长大小，其中所述预定量化步长大小对应于无量化，并且如果是，则将所述量化步长大小改变为所述预定量化步长大小。

51.一种用于将图片编码到数据流中的编码器，被配置为：

针对图片的预定部分，确定是要使用无损编码还是有损编码将所述图片的预定部分编码到数据流中，以及

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对预定部分的预测残差编码到所述数据流中；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对预定部分的预测残差编码到所述数据流中，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

52.如权利要求51所述的编码器，被配置为使得以第一方式相比于以第二方式通过以下项中的至少一项降低了计算复杂度：

在第一方式中使用等概率旁路模式编码的二进制值串的二进制值的数量比在第二方式中更多，以及

在第一方式和第二方式下使用不同的二值化码。

53.如权利要求52所述的编码器，被配置为使得

54.一种用于将图片编码到数据流中的编码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行完全可逆变换；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行非完全可逆变换。

55.如权利要求54所述的编码器，其中所述完全可逆变换和所述非完全可逆变换是颜色分量间变换或者是谱分解颜色分量内变换。

56.一种用于将图片编码到数据流中的编码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则以第一方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则以第二方式导出针对所述预定部分的预测信号(26)，其中第一方式与第二方式不同，使得所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或者在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

57.如权利要求56所述的编码器，其中，在低通滤波方面，所述预测信号在第一方式中比在第二方式中更少地被滤波，或在第一方式中未被滤波而在第二方式中被滤波。

58.一种用于将图片编码到数据流中的编码器，被配置为：

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则推断要设置与所述编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则推断要通过从多个编码参数中导出与所述编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

59.如权利要求51至58中任一项所述的编码器，被配置为在所述数据流中发信号通知所述确定。

60.如权利要求51至59中任一项所述的编码器，被配置为：

基于所述确定，将无损编码语法元素编码到所述数据流中，所述无损编码语法元素指示是使用无损编码还是有损编码将所述图片的预定部分或包含所述预定部分的预定区域编码到所述数据流中。

61.如权利要求51至60中任一项所述的编码器，被配置为通过以下方式执行所述确定：

检查(106)多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与所述图片(12)的预定部分(100)相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度；

在所述数据流(14)中发信号通知所述多个编码参数(98)；

根据所述多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，确定所述图片的预定部分是使用无损编码还是有损编码被编码到所述数据流中。

62.一种视频编码器，被配置为：

以内部比特深度执行到数据流中的视频编码，并接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入，

将指示内部比特深度与输入比特深度之间的差值的语法元素编码到所述数据流中。

63.如权利要求62所述的视频编码器，被配置为：执行从内部重构视频版本(46)到输入比特深度的比特深度转换。

64.如权利要求62或63所述的视频编码器，被配置为：

针对要在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数。

65.如权利要求62至64中任一项所述的视频编码器，被配置为：

在针对要在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守最小量化步长大小缩放参数时，如果信号通知量化步长大小缩放参数降至低于所述最小量化步长大小缩放参数，则将针对所述视频部分的量化步长大小缩放参数改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数；以及

在所述数据流中发信号通知所述量化步长大小缩放参数。

66.如权利要求64或65所述的视频编码器，被配置为：仅在应用无损编码模式的视频区域内遵守所述最小量化步长大小缩放参数；以及

在所述数据流中发信号通知所述无损编码模式。

67.一种视频编码器，被配置为：

将指示量化步长大小缩放参数的最小值的语法元素编码到所述数据流中。

68.如权利要求67所述的视频编码器，被配置为：

69.如权利要求67或68所述的视频编码器，被配置为：

在针对要在预测残差变换跳过模式下编码的视频部分遵守所述最小量化步长大小缩放参数时，如果信号通知量化步长大小缩放参数降至低于所述最小量化步长大小缩放参数，则将信号通知量化步长大小缩放参数改变为等于所述最小量化步长大小缩放参数；以及

在所述数据流中发信号通知所述量化步长大小缩放参数。

70.如权利要求68或69所述的视频编码器，被配置为仅在应用无损编码模式的视频区域内遵守所述最小量化步长大小缩放参数；以及

在所述数据流中发信号通知所述无损编码模式。

71.一种视频编码器，被配置为：

将对内部比特深度和输入比特深度或内部比特深度与输入比特深度之间的差值的指示编码到数据流视频中，

以内部比特深度执行到所述数据流中的视频编码，并接收具有输入比特深度的视频输入，

72.如权利要求71所述的视频编码器，被配置为：

将无损编码视频部分的指示编码到所述数据流中；以及

在所述无损编码视频部分内执行所述检查和所述改变，并针对有损编码视频部分使用所述内部比特深度；以及

在所述数据流中发信号通知所述内部比特深度。

73.一种从数据流中解码图片的方法，包括：

检查(106)在数据流(14)中包含的多个编码参数(98)是否指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，所述多个编码参数(98)与图片(12)的预定部分(100)相关并控制关于所述预定部分的预测残差变换模式和量化精度；

响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，设置与解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用。

74.一种用于从数据流中解码图片的方法，包括：

针对图片的预定部分确定是使用无损编码还是有损编码将所述图片的预定部分编码到数据流中的，以及

75.一种用于从数据流中解码图片的方法，包括：

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行完全可逆变换；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则对所述预定部分的预测残差(24”’，24””)或经预测残差修正的重构(46)执行非完全可逆变换。

76.一种用于从数据流中解码图片的方法，包括：

77.一种用于从数据流中解码图片的方法，包括：

如果所述图片的预定部分是使用无损编码被编码到所述数据流中的，则推断要设置与解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述图片的预定部分是使用有损编码被编码到所述数据流中的，则推断要通过从多个编码参数中导出与解码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差再量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

78.一种方法，包括：

从所述数据流中读取指示内部比特深度和输入比特深度之间的差值的语法元素。

79.一种方法，包括：

80.一种方法，包括：

81.一种用于将图片编码到数据流中的方法，包括：

在数据流(14)中发信号通知多个编码参数(98)；

响应于所述多个编码参数指示对应于无损预测残差编码的编码参数设置，设置与编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具在所述编码器的预测环路中关于所述预定部分被禁用。

82.一种用于将图片编码到数据流中的方法，包括：

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则以第一方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对所述预定部分的预测残差编码到所述数据流中；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则以第二方式使用预测残差数据到二进制值串的二值化及对所述二进制值串的上下文自适应二进制熵编码，将针对所述预定部分的预测残差编码到所述数据流中，其中第一方式与第二方式不同，使得以第一方式相比于以第二方式降低了计算复杂度。

83.一种用于将图片编码到数据流中的方法，包括：

84.一种用于将图片编码到数据流中的方法，包括：

85.一种用于将图片编码到数据流中的方法，包括：

如果所述图片的预定部分要使用无损编码被编码到所述数据流中，则推断要设置与编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项，使得所述一个或多个工具关于所述预定部分被禁用；以及如果所述图片的预定部分要使用有损编码被编码到所述数据流中，则推断要通过从多个编码参数中导出与编码器的用于处理关于所述预定部分的经预测残差修正的预测重构或用于预测残差量化的一个或多个工具相关的一个或多个预定编码选项来设置所述一个或多个预定编码选项。

86.一种方法，包括：

将指示内部比特深度和输入比特深度之间的差值的语法元素编码到所述数据流中。

87.一种方法，包括：

以内部比特深度执行到数据流中的视频编码，并接收具有输入比特深度或内部比特深度的视频输入；

88.一种方法，包括：

将对内部比特深度和输入比特深度或内部比特深度与输入比特深度之间的差值的指示编码到数据流视频中；

以内部比特深度执行到所述数据流中的视频编码，并接收具有输入比特深度的视频输入；

89.一种用于实现权利要求100至115中的至少一个所述的方法的计算机程序。

90.一种能够通过权利要求108至115中的至少一个所述的方法获得的数据流。