CN114503590A - 用信号发送针对变换跳过中的残差值的译码方案以进行视频译码 - Google Patents

Abstract

一种对视频数据进行解码的示例方法，包括：接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块的残差值，其中，所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域。该方法包括：基于一个或多个语法元素来确定将要应用于残差值的译码方案的类型，基于所确定的译码方案的类型来确定残差值，以及，基于所确定的残差值和预测块来重构块。

Description

用信号发送针对变换跳过中的残差值的译码方案以进行视频 译码

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2020年10月8日提交的美国申请号17/066,308的优先权，该美国申请要求享有于2019年10月11日提交的美国临时申请号62/914,315的权益，这两个美国申请均通过引用的方式全部合并入本文。

技术领域

本公开内容涉及视频编码和视频解码。

背景技术

数字视频能力可以被合并到各种各样的设备中，包括数字电视机、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、电子书阅读器、数字相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏设备、视频游戏控制台、蜂窝或卫星无线电电话(所谓的“智能电话”)、视频电话会议设备、视频流设备等。数字视频设备实现视频译码技术(诸如在由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4(第10部分，高级视频译码(AVC))、ITU-T H.265/高效率视频译码(HEVC)所定义的标准以及此类标准的扩展中描述的那些技术)。通过实现这样的视频译码技术，视频设备可以更加高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。

视频译码技术包括空间(图片内)预测和/或时间(图片间)预测以减少或去除在视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，视频切片(例如，视频图片或视频图片的一部分)可以被分割为视频块，视频块也可以被称为译码树单元(CTU)、译码单元(CU)和/或译码节点。图片的经帧内译码(I)的切片中的视频块是使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码的。图片的经帧间译码(P或B)的切片中的视频块可以使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或者相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可以被称为帧，并且参考图片可以被称为参考帧。

发明内容

通常，本公开内容描述用于无损译码方案和用于视频译码的信令的技术。可以有至少两种译码方案用于译码(例如，编码或解码)视频数据的残差值。第一种译码方案是变换系数译码(TRCC)，而第二种译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)。在某些情况下，TSRC可能仅可用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块(例如，针对该块的残差值没有从样本域变换到频域)。然而，即使对于变换跳过的块，使用TRCC也可能有好处。本公开内容描述了甚至针对变换跳过的块采用TRCC的示例性技术，并由此改进整体译码过程。

在一个示例中，本公开内容描述了一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括：从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块的残差值，其中，所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域；基于一个或多个语法元素来确定将要应用于残差值的译码方案的类型；基于所确定的类型的译码方案来确定残差值；以及，基于所确定的残差值和预测块来重构块。

在另一个示例中，本公开内容描述了一种对视频数据进行编码的方法，该方法包括：基于将要在变换跳过的情况下译码的视频数据的块与预测块之间的差异来确定残差值，其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域；确定向残差值应用第一类型的译码方案与第二类型的译码方案之间的一种类型的译码方案；基于所确定的类型的译码方案，对残差值进行编码；以及，将视频数据的一个或多个语法元素用信号发送到视频比特流中，所述一个或多个语法元素指示向残差值应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。

在另一个示例中，本公开内容描述了一种用于对视频数据进行解码的设备，该设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及，处理电路，其耦合到存储器并且被配置为：从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的视频数据的块应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案，其中，所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域；基于一个或多个语法元素来确定将要向残差值应用的译码方案的类型；基于所确定的类型的译码方案来确定残差值；以及，基于所确定的残差值和预测块来重构块。

在另一示例中，本公开内容描述了一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令当被执行时使一个或多个处理器进行以下操作：从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的视频数据的块应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案，其中，所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域；基于一个或多个语法元素来确定将要向残差值应用的译码方案的类型；基于所确定的类型的译码方案来确定残差值；以及，基于所确定的残差值和预测块来重构块。

在另一实例中，本公开内容描述了一种用于对视频数据进行解码的设备，包括：用于从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素的单元，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的块应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案，其中，所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域；用于基于一个或多个语法元素来确定将要向残差值应用的译码方案的类型的单元；用于基于所确定的类型的译码方案来确定残差值的单元；以及，用于基于所确定的残差值和预测块来重构块的单元。

在附图和以下描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据说明书、附图和权利要求，其它特征、目的和优点将是清楚的。

附图说明

图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统的框图。

图2A和图2B是示出示例四叉树二叉树(QTBT)结构以及相应的译码树单元(CTU)的概念图。

图3是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器的框图。

图4是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器的框图。

图5是示出用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。

图6是示出用于对视频数据的当前块进行解码的示例方法的流程图。

具体实施方式

在视频译码技术中，视频编码器确定指示当前块的样本与预测块的样本之间的差异的残差信息(例如，残差值)。在某些情况下，视频编码器将样本域(也称为像素域)中的残差信息(例如，残差值)的样本值变换为频域中的系数值。在一些示例中，系数值随后被量化，并且被熵编码到比特流中。视频解码器从比特流接收经量化的系数值。视频解码器对系数值进行逆量化，并对经逆量化的系数值进行逆变换，以生成残差值。视频解码器将残差值添加到预测块以重构当前块。

在一些情况下，变换和/或量化可以是有损的。例如，一些残差值可能在变换和/或量化步骤中丢失。因此，视频解码器生成的残差值可能与视频编码器生成的残差值不同。因此，在一些情况下，由视频解码器重构的当前块可能不同于视频编码器编码的原始当前块。

尽管在编码过程中可能存在一些损失，但是由视频解码器重构的当前块趋向于与原始当前块足够相同，使得视觉质量几乎没有降低。然而，在某些情况下，可能期望包括无损视频译码工具，使得残差值几乎没有损失(例如，使得与有损视频译码技术相比，在视频编码器处的残差值更类似于在视频解码器处的残差值)。

在一些情况下，对于无损视频译码，视频编码器可以跳过针对特定块的变换步骤。视频编码器可以用信号发送指示针对特定块跳过变换的信息。视频解码器可以基于用信号发送的信息来确定跳过变换。在一些示例中，在没有视频编码器用信号发送指示跳过变换的信息的情况下，视频解码器可以隐式地确定是否跳过针对块的变换。

无论是否跳过变换，都可以对残差值进行译码。有两种可以对残差值进行译码的示例性方案：变换系数译码(TRCC)和变换跳过(TS)残差译码(TSRC)。在TRCC中，视频编码器可以根据残差值来确定系数值(例如，经由变换)，以及对用于确定系数值的信息进行熵编码。例如，视频编码器可以确定诸如最后有效系数值位置、有效性映射(例如，指示哪些系数值不为零的信息)、系数级别(例如，指示哪些系数值具有大于1、大于2等绝对值的信息)、以及符号数据(例如，系数值是负的还是正的)之类的信息。

TSRC可以不同于TRCC。在TSRC中，可能没有最后有效系数的位置的信令。在TSRC中，有效性映射、系数级别和符号数据之类的信息可能类似于TRCC。然而，与TRCC相比，针对TSRC的上下文建模和二值化以及每个样本的上下文译码二进制位的数量的限制可能不同。以上是TSRC与TRCC之间的区别和相似处的一些非限制性示例。可能存在其他区别和其他相似处。此外，在一些情况下被识别为TSRC与TRCC之间区别的内容可能相同，而在一些情况下被识别为TSRC和TRCC之间的相似处可能不同。

在一些情况下，TSRC可以专门用于变换跳过块的残差译码。但是，将TRCC用于变换跳过块可能有好处。本公开内容描述了在实施无损译码技术(例如，变换跳过)的情况下可以使用TSRC或TRCC的方式的示例性技术。以此方式，示例性技术可以通过允许将TRCC或TSRC应用于残差值来改进视频编码器和视频解码器的操作，这继而可以导致更好的视频译码。

举一个例子，视频解码器可以从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的块的残差值应用第一类型的译码方案(例如，TRCC)还是第二类型的译码方案(例如，TSRC)。如上所述，残差值指示该块与预测块之间的差异，并且在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域(也称为变换域)。在一些示例中，为了接收一个或多个语法元素，视频解码器可以接收切片报头中的标志，该标志指示向在变换跳过的情况下译码的切片中的块的残差值应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。

视频解码器可以基于一个或多个语法元素来确定将要应用于残差值的译码方案的类型(例如，确定将要使用TRCC还是TSRC)，以及，基于所确定的类型的译码方案来确定残差值。例如，基于利用TRCC还是TSRC确定残差值，视频解码器可以解析诸如最后有效值位置、有效性映射(例如，指示哪些值不为零的信息)、系数级别(例如，指示哪些值具有大于1、大于2等绝对值的信息)、符号数据(例如，值是负的还是正的)等值。视频解码器可以基于所确定的残差值和预测块来重构块(例如，将残差值添加到预测块以重构块)。

视频编码器可以基于在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异，来确定残差值。在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域(例如，变换域)。

视频编码器可以确定将要向残差值应用的第一类型的译码方案(例如，TRCC)和第二类型的译码方案(例如，TSRC)之间的一种类型的译码方案，以及，基于所确定的类型的译码方案来对残差值进行编码。例如，基于利用TRCC还是TSRC确定残差值，视频编码器可以用信号发送诸如最后有效值位置、有效性映射(例如，指示哪些值不为零的信息)、系数级别(例如，指示哪些值具有大于1、大于2等绝对值的信息)、符号数据(例如，值是负的还是正的)等值。

视频编码器可以将视频数据的一个或多个语法元素用信号发送到视频比特流中，所述一个或多个语法元素指示向残差值应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。在一些示例中，为了发信号发送一个或多个语法元素，视频编码器可以在切片报头中用信号发送标志，该标志指示向在变换跳过的情况下译码的块的残差值应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。

图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统100的框图。概括而言，本公开内容的技术涉及对视频数据进行译码(编码和/或解码)。通常，视频数据包括用于处理视频的任何数据。因此，视频数据可以包括原始的未经编码的视频、经编码的视频、经解码(例如，经重构)的视频、以及视频元数据(例如，信令数据)。

如图1中所示，在该示例中，系统100包括源设备102，源设备102提供将要被目的地设备116解码和显示的、经编码的视频数据。具体地，源设备102经由计算机可读介质110来将视频数据提供给目的地设备116。源设备102和目的地设备116可以包括各种各样的设备中的任何一种，包括台式计算机、笔记本(即，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、诸如智能电话之类的电话手机、电视机、相机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备等。在一些情况下，源设备102和目的地设备116可以被配备用于无线通信，并且因此可以被称为无线通信设备。

在图1的示例中，源设备102包括视频源104、存储器106、视频编码器200以及输出接口108。目的地设备116包括输入接口122、视频解码器300、存储器120以及显示设备118。根据本公开内容，源设备102的视频编码器200和目的地设备116的视频解码器300可以被配置为应用用于无损译码和信令的技术。因此，源设备102表示视频编码设备的示例，而目的地设备116表示视频解码设备的示例。在其它示例中，源设备和目的地设备可以包括其它组件或布置。例如，源设备102可以从诸如外部相机之类的外部视频源接收视频数据。同样，目的地设备116可以与外部显示设备对接，而不是包括集成显示设备。

如图1所示的系统100仅是一个示例。通常，任何数字视频编码和/或解码设备可以执行用于无损译码和信令的技术。源设备102和目的地设备116仅是这样的译码设备的示例，其中，源设备102生成经译码的视频数据以用于传输给目的地设备116。本公开内容将“译码”设备指代为执行对数据的译码(例如，编码和/或解码)的设备。因此，视频编码器200和视频解码器300分别表示译码设备(具体地，视频编码器和视频解码器)的示例。在一些示例中，源设备102和目的地设备116可以以基本上对称的方式进行操作，使得源设备102和目的地设备116中的每一个都包括视频编码和解码组件。因此，系统100可以支持在源设备102与目的地设备116之间的单向或双向视频传输，例如，以用于视频流、视频回放、视频广播或视频电话。

通常，视频源104表示视频数据(即原始的未经译码的视频数据)的源，并且将视频数据的顺序的一系列图片(也被称为“帧”)提供给视频编码器200，视频编码器200对用于图片的数据进行编码。源设备102的视频源104可以包括视频捕获设备，诸如相机、包含先前捕获的原始视频的视频存档单元、和/或用于从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口。作为另外的替代方式，视频源104可以生成基于计算机图形的数据作为源视频，或者生成实时视频、被存档的视频和计算机生成的视频的组合。在每种情况下，视频编码器200可以对被捕获的、预捕获的或计算机生成的视频数据进行编码。视频编码器200可以将图片从所接收的顺序(有时被称为“显示顺序”)重新排列为用于译码的译码顺序。视频编码器200可以生成包括经编码的视频数据的比特流。然后，源设备102可以经由输出接口108将经编码的视频数据输出到计算机可读介质110上，以便由例如目的地设备116的输入接口122接收和/或检索。

源设备102的存储器106和目的地设备116的存储器120表示通用存储器。在一些示例中，存储器106、120可以存储原始视频数据，例如，来自视频源104的原始视频以及来自视频解码器300的原始的经解码的视频数据。补充或替代地，存储器106、120可以存储可由例如视频编码器200和视频解码器300分别执行的软件指令。尽管在该示例中存储器106和存储器120被示为与视频编码器200和视频解码器300分开，但是应当理解的是，视频编码器200和视频解码器300还可以包括用于在功能上类似或等效目的的内部存储器。此外，存储器106、120可以存储例如从视频编码器200输出并且输入到视频解码器300的经编码的视频数据。在一些示例中，存储器106、120的部分可以被分配为一个或多个视频缓冲器，例如，以存储原始的经解码和/或经编码的视频数据。

计算机可读介质110可以表示能够将经编码的视频数据从源设备102输送到目的地设备116的任何类型的介质或设备。在一个示例中，计算机可读介质110表示通信介质，其使得源设备102能够例如经由射频网络或基于计算机的网络，来实时地向目的地设备116直接发送经编码的视频数据。根据诸如无线通信协议之类的通信标准，输出接口108可以对包括经编码的视频数据的传输信号进行调制，并且输入接口122可以对所接收的传输信号进行解调。通信介质可以包括任何无线或有线通信介质，例如，射频(RF)频谱或者一条或多条物理传输线。通信介质可以形成诸如以下各项的基于分组的网络的一部分：局域网、广域网、或诸如互联网之类的全球网络。通信介质可以包括路由器、交换机、基站、或对于促进从源设备102到目的地设备116的通信而言可以有用的任何其它设备。

在一些示例中，源设备102可以将经编码的视频数据输出到文件服务器114或者可以存储由源设备102生成的经编码的视频数据的另一中间存储设备。目的地设备116可以经由流或下载来从文件服务器114存取被存储的视频数据。

文件服务器114可以是能够存储经编码的视频数据并且将该经编码的视频数据发送给目的地设备116的任何类型的服务器设备。文件服务器114可以表示(例如，用于网站的)网络服务器，服务器被配置为提供文件传输协议服务(例如，文件传输协议(FTP)或通过单向传输进行文件传递(FLUTE)协议、内容传递网络(CDN)设备、超文本传输协议(HTTP)服务器、多媒体广播多播服务(MBMS)或增强型MBMS(eMBMS)服务器、和/或网络附加存储(NAS)设备。附加地或替代地，文件服务器114可以实施一个或多个HTTP流传输协议，比如通过HTTP的动态自适应流(DASH)、HTTP实时流(HLS)、实时流协议(RTSP)、HTTP动态流等等。

目的地设备116可以通过任何标准数据连接(包括互联网连接)来从文件服务器114访问经编码的视频数据。这可以包括适于访问被存储在文件服务器114上的经编码的视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，数字用户线(DSL)、电缆调制解调器等)、或这两者的组合。输入接口122可以被配置为根据上面讨论的用于从文件服务器114检索或接收媒体数据的各种协议中的一个或多个协议或用于检索媒体数据的其他此类协议进行操作。

输出接口108和输入接口122可以表示无线发射机/接收机、调制解调器、有线联网组件(例如，以太网卡)、根据各种IEEE 802.11标准中的任何一种标准进行操作的无线通信组件、或其它物理组件。在其中输出接口108和输入接口122包括无线组件的示例中，输出接口108和输入接口122可以被配置为根据蜂窝通信标准(诸如4G、4G-LTE(长期演进)、改进的LTE、5G等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在其中输出接口108包括无线发射机的一些示例中，输出接口108和输入接口122可以被配置为根据其它无线标准(诸如IEEE 802.11规范、IEEE 802.15规范(例如，ZigBee^TM)、蓝牙^TM标准等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在一些示例中，源设备102和/或目的地设备116可以包括相应的片上系统(SoC)设备。例如，源设备102可以包括用于执行被赋予视频编码器200和/或输出接口108的功能的SoC设备，并且目的地设备116可以包括用于执行被赋予视频解码器300和/或输入接口122的功能的SoC设备。

本公开内容的技术可以应用于视频译码，以支持各种多媒体应用中的任何一种，诸如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、互联网流视频传输(诸如基于HTTP的动态自适应流(DASH))、被编码到数据存储介质上的数字视频、对被存储在数据存储介质上的数字视频的解码、或其它应用。

目的地设备116的输入接口122从计算机可读介质110(例如，通信介质、存储设备112、文件服务器114等)接收经编码的视频比特流。经编码的视频比特流110可以包括由视频编码器200定义的诸如以下语法元素之类的用信号发送到视频比特流中的信息(其也被视频解码器300使用)：所述语法元素具有描述视频块或其它译码单元(例如，切片、图片、图片组、序列等)的特性和/或处理的值。显示设备118将经解码的视频数据的经解码的图片显示给用户。显示设备118可以表示各种显示设备中的任何一种，比如，阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、或另一类型的显示设备。

尽管在图1中未示出，但是在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以各自与音频编码器和/或音频解码器集成，并且可以包括适当的MUX-DEMUX单元或其它硬件和/或软件，以处理包括公共数据流中的音频和视频两者的经复用的流。如果适用，MUX-DEMUX单元可以遵循ITU H.223复用器协议或其它协议(比如，用户数据报协议(UDP))。

视频编码器200和视频解码器300各自可以被实现为各种适当的编码器和/或解码器电路中的任何一种，诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、分立逻辑、软件、硬件、固件、或其任何组合。当所述技术部分地用软件实现时，设备可以将用于软件的指令存储在适当的非暂时性计算机可读介质中，并且使用一个或多个处理器，用硬件来执行指令以执行本公开内容的技术。视频编码器200和视频解码器300中的每一者可以被包括在一个或多个编码器或解码器中，编码器或解码器中的任一者可以被集成为相应设备中的组合编码器/解码器(CODEC)的一部分。包括视频编码器200和/或视频解码器300的设备可以包括集成电路、微处理器、和/或无线通信设备(比如，蜂窝电话)。

视频编码器200和视频解码器300可以根据视频译码标准(诸如ITU-T H.265(也被称为高效率视频译码(HEVC)标准)或对其的扩展(诸如多视图和/或可伸缩视频译码扩展))进行操作。可选地，视频编码器200和视频解码器300可以根据其它专有或行业标准(例如，ITU-T H.266，也被称为多功能视频译码(VVC))进行操作。VVC标准的草案是在ITU-T SG16WP 3和ISO/IEC JTC1/SC 29/WG 11的联合视频专家组(JVET)于2019年7月3日至12日在瑞典哥德堡的第15次会议，JVET-O2001-vE，Bross等人的“Versatile Video Coding(Draft6)”(后面被称为“VVC草案6”)中描述的。VVC标准的最新草案是在ITU-T SG 16WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的联合视频专家组(JVET)于2020年6月22日至7月1日通过电话会议的第18次会议，JVET-S2001-vA，Bross等人的“Versatile Video Coding(Draft 10)”(后面被称为“VVC草案10”)中描述的。然而，本公开内容的技术不限于任何具体译码标准。

通常，视频编码器200和视频解码器300可以执行对图片的基于块的译码。术语“块”通常指代包括将要被处理的(例如，在编码和/或解码过程中将要被编码、被解码或以其它方式使用的)数据的结构。例如，块可以包括亮度和/或色度数据的样本的二维矩阵。通常，视频编码器200和视频解码器300可以对以YUV(例如，Y、Cb、Cr)格式表示的视频数据进行译码。也就是说，并不是对用于图片的样本的红色、绿色和蓝色(RGB)数据进行译码，视频编码器200和视频解码器300可以对亮度和色度分量进行译码，其中，色度分量可以包括红色色相和蓝色色相色度分量两者。在一些示例中，视频编码器200在进行编码之前将所接收的经RGB格式化的数据转换为YUV表示，并且视频解码器300将YUV表示转换为RGB格式。可选地，预处理和后处理单元(未图示)可以执行这些转换。

本公开内容可以通常涉及对图片的译码(例如，编码和解码)以包括对图片的数据进行编码或解码的过程。类似地，本公开内容可以涉及对图片的块的译码以包括对用于块的数据进行编码或解码(例如，预测和/或残差译码)的过程。经编码的视频比特流通常包括用于表示译码决策(例如，译码模式)以及将图片分割为块的语法元素的一系列值。因此，关于对图片或块进行译码的引用通常应当被理解为对用于形成图片或块的语法元素的值进行译码。

HEVC定义了各种块，包括译码单元(CU)、预测单元(PU)和变换单元(TU)。根据HEVC，视频译码器(诸如视频编码器200)根据四叉树结构来将译码树单元(CTU)分割为CU。也就是说，视频译码器将CTU和CU分割为四个相等的、不重叠的正方形，并且四叉树的每个节点具有零个或四个子节点。没有子节点的节点可以被称为“叶节点”，并且这种叶节点的CU可以包括一个或多个PU和/或一个或多个TU。视频译码器可以进一步分割PU和TU。例如，在HEVC中，残差四叉树(RQT)表示对TU的分区。在HEVC中，PU表示帧间预测数据，而TU表示残差数据。经帧内预测的CU包括帧内预测信息，比如，帧内模式指示。

举另一个例子，视频编码器200和视频解码器300可以被配置为根据VVC进行操作。根据VVC，视频译码器(比如，视频编码器200)将图片分割为多个译码树单元(CTU)。视频编码器200可以根据树结构(比如，四叉树-二叉树(QTBT)结构或多类型树(MTT)结构)来分割CTU。QTBT结构去除了多种分割类型的概念，诸如在HEVC的CU、PU和TU之间的分隔。QTBT结构包括两个级别：根据四叉树分割而被分割的第一级别、以及根据二叉树分割而被分割的第二级别。QTBT结构的根节点对应于CTU。二叉树的叶节点对应于译码单元(CU)。

在MTT分割结构中，可以使用四叉树(QT)分割、二叉树(BT)分割以及一种或多种类型的三叉树(TT)(也被称为三元树(TT))分割来对块进行分割。三叉树或三元树分割是其中块被分为三个子块的分割。在一些示例中，三叉树或三元树分割将块划分为三个子块，而不通过中心划分原始块。MTT中的分割类型(例如，QT、BT和TT)可以是对称的或不对称的。

在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以使用单个QTBT或MTT结构来表示亮度分量和色度分量中的每一者，而在其它示例中，视频编码器200和视频解码器300可以使用两个或更多个QTBT或MTT结构，诸如用于亮度分量的一个QTBT/MTT结构以及用于两个色度分量的另一个QTBT/MTT结构(或者用于相应色度分量的两个QTBT/MTT结构)。

视频编码器200和视频解码器300可以被配置为使用每HEVC的四叉树分割、QTBT分割、MTT分割、或其它分割结构。为了解释的目的，关于QTBT分割给出了本公开内容的技术的描述。然而，应当理解的是，本公开内容的技术还可以应用于被配置为使用四叉树分割或者还使用其它类型的分割的视频译码器。

可以以各种方式在图片中对块(例如，CTU或CU)进行分组。举一个例子，砖块(brick)可以指代图片中的特定瓦片(tile)内的CTU行的矩形区域。瓦片可以是图片中的特定瓦片列和特定瓦片行内的CTU的矩形区域。瓦片列指代CTU的矩形区域，其具有等于图片的高度的高度以及由语法元素(例如，诸如在图片参数集中)指定的宽度。瓦片行指代CTU的矩形区域，其具有由语法元素指定的高度(例如，诸如在图片参数集中)以及与图片的宽度相等的宽度。

在一些示例中，可以将一个瓦片分割为多个砖块，每个砖块可以包括瓦片内的一个或多个CTU行。没有被分割为多个砖块的瓦片也可以被称为砖块。然而，作为瓦片的真实子集的砖块可以不被称为瓦片。

图片中的砖块也可以以切片来排列。切片可以是图片的整数个砖块，其可以唯一地被包含在单个网络抽象层(NAL)单元中。在一些示例中，切片包括多个完整的瓦片或者仅包括一个瓦片的完整砖块的连续序列。

本公开内容可以互换地使用“N×N”和“N乘N”来指代块(诸如CU或其它视频块)在垂直和水平维度方面的样本大小，例如，16×16个样本或16乘16个样本。通常，16×16CU将在垂直方向上具有16个样本(y＝16)，并且在水平方向上将具有16个样本(x＝16)。同样地，NxN CU通常在垂直方向上具有N个样本，并且在水平方向上具有N个样本，其中N表示非负整数值。CU中的样本可以按行和列来排列。此外，CU不一定需要在水平方向上具有与在垂直方向上相同的数量的样本。例如，CU可以包括N×M个样本，其中，M不一定等于N。

视频编码器200对用于CU的表示预测和/或残差信息(例如，残差值)以及其它信息的视频数据进行编码。预测信息指示将如何预测CU以便形成用于CU的预测块。残差信息(即，残差值)通常表示在编码之前的CU的样本与预测块之间的逐个样本差。

为了预测CU，视频编码器200通常可以通过帧间预测或帧内预测来形成用于CU的预测块。帧间预测通常指代根据先前译码的图片的数据来预测CU，而帧内预测通常指代根据同一图片的先前译码的数据来预测CU。为了执行帧间预测，视频编码器200可以使用一个或多个运动矢量来生成预测块。视频编码器200通常可以执行运动搜索，以识别例如在CU与参考块之间的差异方面与CU紧密匹配的参考块。视频编码器200可以使用绝对差之和(SAD)、平方差之和(SSD)、平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)、或其它这种差计算来计算差度量，以确定参考块是否与当前CU紧密匹配。在一些示例中，视频编码器200可以使用单向预测或双向预测来预测当前CU。

在一些示例中，VVC还提供仿射运动补偿模式，其可以被认为是帧间预测模式。在仿射运动补偿模式下，视频编码器200可以确定表示非平移运动(比如，放大或缩小、旋转、透视运动或其它不规则的运动类型)的两个或更多个运动矢量。

为了执行帧内预测，视频编码器200可以选择帧内预测模式来生成预测块。在一些示例中，VVC提供六十七种帧内预测模式，包括各种方向性模式、以及平面模式和DC模式。通常，视频编码器200选择帧内预测模式，帧内预测模式描述要根据其来预测当前块(例如，CU的块)的样本的、当前块的相邻样本。假定视频编码器200以光栅扫描顺序(从左到右、从上到下)对CTU和CU进行译码，则这样的样本通常可以是在与当前块相同的图片中在当前块的上方、左上方或左侧。

视频编码器200对表示用于当前块的预测模式的数据进行编码。例如，对于帧间预测模式，视频编码器200可以对表示使用各种可用帧间预测模式中的哪一种的数据以及用于对应模式的运动信息进行编码。对于单向或双向帧间预测，例如，视频编码器200可以使用高级运动矢量预测(AMVP)或合并模式来对运动矢量进行编码。视频编码器200可以使用类似的模式来对用于仿射运动补偿模式的运动矢量进行编码。

在诸如对块的帧内预测或帧间预测之类的预测之后，视频编码器200可以计算用于该块的残差数据。残差数据(诸如残差块)表示在块与用于该块的预测块之间的逐个样本差，该预测块是使用对应的预测模式来形成的。视频编码器200可以将一个或多个变换应用于残差块，以在变换域中而非在样本域中产生经变换的数据。例如，视频编码器200可以将离散余弦变换(DCT)、整数变换、小波变换或概念上类似的变换应用于残差视频数据。另外，视频编码器200可以在第一变换之后应用二次变换，诸如模式相关的不可分离二次变换(MDNSST)、信号相关变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)等。视频编码器200在应用一个或多个变换之后产生变换系数。

在一些示例中，可以跳过残差数据(例如，残差值)的变换。例如，在应用无损视频译码技术的情况下，可以跳过变换。在这样的示例中，正在被编码的块可以被称为变换已跳过块、变换跳过块、或者在变换跳过的情况下译码的块。

如上所述，在任何变换以产生变换系数之后，视频编码器200可以执行对变换系数的量化。量化通常指代如下的过程：在该过程中，对变换系数进行量化以可能减少用于表示这些变换系数的数据量，从而提供进一步的压缩。通过执行量化过程，视频编码器200可以减小与一些或所有变换系数相关联的比特深度。例如，视频编码器200可以在量化期间将n比特的值向下舍入为m比特的值，其中n大于m。在一些示例中，为了执行量化，视频编码器200可以执行对要被量化的值的按位右移。在一些示例中，可以绕过量化步骤。

在量化之后，视频编码器200可以扫描变换系数(或者其中跳过变换的残差样本值)，从而从包括经量化的变换系数、或其中跳过变换并且跳过量化的残差样本值、或者其中跳过变换但执行量化的残差量化样本值的二维矩阵产生一维矢量。可以将变换系数的扫描设计为将较高能量(并且因此较低频率)的变换系数放在矢量的前面，并且将较低能量(并且因此较高频率)的变换系数放在矢量的后面。在一些示例中，视频编码器200可以利用预定义的扫描顺序来扫描经量化的变换系数以产生经串行化的矢量，并且然后对矢量的经量化的变换系数进行熵编码。在其它示例中，视频编码器200可以执行自适应扫描。

在扫描经量化的变换系数以形成一维矢量之后，视频编码器200可以例如根据上下文自适应二进制算术译码(CABAC)来对一维矢量进行熵编码。在其中跳过变换和/或量化的示例中，视频编码器200可以对残差样本值或残差量化样本值的一维向量进行熵编码。视频编码器200还可以对用于描述与经编码的视频数据相关联的元数据的语法元素的值进行熵编码，以供视频解码器300在对视频数据进行解码时使用。

为了执行CABAC，视频编码器200可以将上下文模型内的上下文分配给要被发送的符号。上下文可以涉及例如符号的相邻值是否为零值。概率确定可以是基于被分配给符号的上下文的。

视频编码器200还可以例如在图片报头、块报头、切片报头中为视频解码器300生成语法数据(比如，基于块的语法数据、基于图片的语法数据和基于序列的语法数据)、或其它语法数据(比如，序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)或视频参数集(VPS))。同样地，视频解码器300可以对这样的语法数据进行解码以确定如何解码对应的视频数据。

以这种方式，视频编码器200可以生成比特流，其包括经编码的视频数据，例如，描述将图片分割为块(例如，CU)以及用于该块的预测和/或残差值的语法元素。最终，视频解码器300可以接收比特流并且对经编码的视频数据进行解码。

通常，视频解码器300执行与由视频编码器200执行的过程相反的过程，以对比特流的经编码的视频数据进行解码。例如，视频解码器300可以使用CABAC，以与视频编码器200的CABAC编码过程基本上类似的、但是相反的方式来对用于比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义图片到CTU的分割信息，以及根据对应的分割结构(比如，QTBT结构)对每个CTU进行分割，以便定义CTU的CU。语法元素还可以定义用于视频数据的块(例如，CU)的预测和残差值。

残差值可以由例如经量化的变换系数来表示。视频解码器300可以对块的经量化的变换系数进行逆量化和逆变换以重构用于该块的残差块。然而，在视频编码器200不应用变换和/或量化的情况下，视频解码器300可以绕过逆量化和/或逆变换步骤。例如，解码值可以是不需要逆量化和/或逆变换的残差值。视频解码器300使用经信号发送的预测模式(帧内预测或帧间预测)和相关的预测信息(例如，用于帧间预测的运动信息)来形成用于该块的预测块。视频解码器300然后可以对预测块和残差块(在逐个样本的基础上)进行组合以重构原始块。视频解码器300可以执行额外处理，诸如执行去块过程以减少沿着块的边界的视觉伪影。

根据本公开内容的技术，视频编码器200和视频解码器300可以被配置为将不同译码方案用于变换跳过的块(即，用于在变换跳过的情况下译码的块)。例如，可以期望在不添加无损特定工具的情况下支持VVC中的无损译码。可以有至少两种残差译码方案。第一种残差译码方案被称为变换系数译码(TRCC)，而第二种残差译码方案被称为变换跳过(TS)残差译码(TSRC)。

TRCC方案和TSRC方案可以是表示残差值的不同方式。在TRCC和TSRC两者中，视频编码器200可以确定残差块中的残差值是否有效(例如，绝对值大于0)，并确定该残差值是否大于阈值。例如，视频编码器200可以确定残差块中的残差值是否大于1、大于3、大于5等等。视频编码器200可以用信号发送视频解码器300用来确定残差值的多个标志。例如，如果视频编码器200用信号发送指示残差值为有效的第一标志和指示残差值大于1的第二标志，但是没有指示残差值小于2的第三标志，则视频解码器300可以确定残差值大于1且小于2。

然而，TRCC方案和TSRC方案之间可能有区别。在TRCC中，视频编码器200可以用信号发送指示最后有效系数值的位置的信息，视频解码器300可以利用该信息来确定在最后有效值的位置之后的所有值都是0。然而，在TSRC方案中，在跳过变换的情况下，可能没有最后有效值，因为在残差块内的任何位置都可能存在有效值，包括残差块中的最后位置。

举另一例子，在TRCC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量不同于在TSRC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量。例如，TRCC方案可以包括指示残差值是否大于3的标志，而不包括指示残差值是否大于5的标志。然而，在TSRC方案中，可以存在指示残差值是否大于5的标志，指示残差值是否大于7的标志，以及指示残差值是否大于9的标志。

再举一例子，在TRCC方案中，对残差块的扫描顺序可以是从最后到第一个，即，从最后一个残差值到第一个残差值。然而，在TSRC方案中，对残差块的扫描顺序可以是从第一个残差值到最后一个残差值。

因此，TRCC方案和TSRC方案是应用于残差值的不同类型的译码方案。如更详细描述的，在一些示例中，视频编码器200对在变换跳过的情况下译码的所有块使用TSRC方案，而TRCC方案不可用于在变换跳过的情况下译码的块。然而，允许将TRCC方案用于在变换跳过的情况下译码的块可能有好处。

在此类情况下，视频编码器200可以用信号发送视频解码器300接收指示应用第一类型译码方案(例如，TRCC方案)还是第二类型译码方案(例如，TSRC方案)的信息。此类信令可以仅存在于启用变换跳过的情况下。例如，视频解码器300可以首先确定是否启用变换跳过，并且基于启用变换跳过来解析切片报头中的指示是应用第一类型译码方案还是第二类型译码方案的标志。即，如果启用变换跳过，则视频解码器300可以解析切片报头中的指示应用第一类型译码方案还是第二类型译码方案的标志。然而，如果未启用变换跳过，则视频解码器300可以不解析切片报头中的指示应用第一类型译码方案还是第二类型译码方案的标志。

无损译码可能需要跳过变换操作(例如，视频编码器200绕过将残差值变换到具有系数值的频域，并且视频解码器300绕过逆变换操作，因为残差值已经在样本域中)。在一些示例中，视频编码器200可以用信号发送TS译码标志，该TS译码标志指示：针对块(例如，针对变换跳过的块)，跳过变换。可以用信号发送TS译码标志，作为多变换选择(MTS)索引的一部分。在一些示例中，如果选择基于块的量化残差域增量脉冲编码调制(BDPCM)模式，则视频解码器300可以隐式地确定块是变换跳过的块(例如，在变换跳过的情况下译码的块)，而不是显式地用信号发送TS译码标志。在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以利用TSRC作为用于变换跳过块的残差译码方案。

在一些示例中，可能期望将TRCC以及BDPCM用于变换跳过块。如果将要使用现有的低级信令，则可以使用SPS、PPS、图片报头或切片报头中的标志来指示当跳过变换时将要使用的残差译码技术。即，视频编码器200可以用信号发送并且视频解码器300可以接收切片报头中的标志，该标志指示是第一类型译码方案(例如，TRCC)还是第二类型译码方案(例如，TSRC)被应用于在变换跳过的情况下译码的块的残差值。以此方式，可能不需要改变VVC草案6的TS译码路径(例如，其中绕过变换)，并且可以使用TSRC或TRCC。然而，即使在对TS译码路径作出改变的情况下，也可以使用本公开内容中描述的技术。

本公开内容描述在SPS、PPS、图片报头或切片报头中添加一个或多个语法元素(例如，标志)的技术，以便选择将要在跳过变换时使用的系数(残差)译码技术(例如，TRCC或TSRC)。所述一个或多个语法元素(例如，标志)可以指示TSRC或TRCC是否被用于TS块(例如，在变换跳过的情况下译码的块)。在一些示例中，只有变换跳过块的量化参数(QP)小于或等于4(即，无损)，用信号发送的方法才可以生效。

例如，VVC草案10包括sh_ts_residual_coding_disabled_flag。sh_ts_residual_coding_disabled_flag是在切片报头中用信号发送的，并且是本公开内容中描述的标志的示例，以指示TSRC或TRCC是否用于在变换跳过的情况下译码的块。例如，如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为真(例如，逻辑1)，则意味着禁用TSRC，并且使用TRCC。如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为假(例如，逻辑0)，则意味着未禁用TSRC并且使用TSRC，而不使用TRCC。

VVC草案10如下定义sh_ts_residual_coding_disabled_flag：sh_ts_residual_coding_disabled_flag等于1指定residual_coding()语法结构用于解析针对当前切片的变换跳过块的残差样本。sh_ts_residual_coding_disabled_flag等于0指定residual_ts_coding()语法结构用于解析针对当前切片的变换跳过块的残差样本。当sh_ts_residual_coding_disabled_flag不存在时，其被推断为等于0。在VVC草案10中，residual_coding()语法结构是指TRCC方案，而residual_ts_coding()语法结构是指TSRC方案。

如VVC草案10的第7.3.7节(切片报头语法)中所述，仅当启用变换跳过时才用信号发送sh_ts_residual_coding_disabled_flag语法元素。例如，在VVC草案10中，视频编码器200可以用信号发送指示是否针对块启用变换跳过的sps_transform_skip_enabled_flag。视频解码器300可以接收sps_transform_skip_enabled_flag，并且仅当sps_transform_skip_enabled_flag为真时解析sh_ts_residual_coding_disabled_flag(例如，仅当启用变换跳过时)。

因此，在一个或多个示例中，视频解码器300可以从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的块的残差值应用第一类型的译码方案(例如，TRCC)还是第二类型的译码方案(例如，TSRC)。残差值指示该块与预测块之间的差异，并且在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域(例如，跳过DCT操作或DST操作)。在一些示例中，视频解码器300可以在切片报头中接收sh_ts_residual_coding_disabled_flag。

在一个或多个示例中，视频解码器300可以接收指示是否启用变换跳过的第一标志(例如，sps_transform_skip_enabled_flag)。为了接收一个或多个语法元素，视频解码器300可以基于第一标志指示启用变换跳过来解析切片报头中的第二标志(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)，该第二标志指示是应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。例如，如果第一标志(例如，sps_transform_skip_enabled_flag)为真，则视频解码器300可以仅解析第二标志(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)。如果第一标志为假，则视频解码器300可以不解析第二标志。

视频解码器300可以基于一个或多个语法元素，来确定一种类型的译码方案以应用于残差值。例如，如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为真，则视频解码器300可以确定使用TRCC，并且如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为假，则确定使用TSRC。

视频解码器300可以基于所确定的类型的译码方案，来确定残差值。因为块是在变换跳过中译码的，所以视频解码器300可以确定残差值，而不对残差值应用逆变换。例如，残差值已经在样本域中，并且因此可以不需要从频域到样本域的逆变换。

视频解码器300可以基于所确定的残差值和预测块来重构块。例如，视频解码器300可以将预测块添加到所确定的残差值，以重构块。

在一个或多个示例中，视频编码器200可以基于将要在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异来确定残差值。如上所述，在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域。

视频编码器200可以确定第一类型的译码方案(例如，TRCC)和第二类型的译码方案(例如，TSRC)之间的一种类型的译码方案以应用于残差值。视频编码器200可以基于所确定的类型的译码方案对残差值进行编码，并且将视频数据的一个或多个语法元素(例如，在切片报头中的sh_ts_residual_coding_disabled_flag)用信号发送到视频比特流中，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案(例如，TRCC)还是第二类型的译码方案(例如，TSRC)被应用于残差值。

在一些示例中，可以用TRCC方案替换掉TSRC，该TRCC方案跳过最后一个非零位置(即，最后有效系数的位置)的译码(假设块中的最后非零系数位置是该块的最后位置)。此外，视频编码器200和视频解码器300可以旋转(例如，180度)将要在如(HEVC Rext)中译码的系数。在这样的示例中，可能不需要用信号发送将要用于变换跳过情况的译码方案。例如，现有信令可以用于实现无损译码，因为变换跳过路径将使用TRCC方案，而不用信令发送最后位置并且可能旋转将要译码的块。

本公开内容可以通常涉及“用信号发送”某些信息(诸如语法元素)。术语“用信号发送”通常可以指代对用于语法元素的值和/或用于对经编码的视频数据进行解码的其他数据的传送。也就是说，视频编码器200可以在比特流中以信号发送用于语法元素的值。通常，以信号发送指代在比特流中生成值。如上所述，源设备102可以基本上实时地或不是实时地(比如，可能在将语法元素存储到存储设备112以供目的地设备116稍后检索时发生)将比特流传输给目的地设备116。

图2A和图2B是示出示例四叉树二叉树(QTBT)结构130以及对应的译码树单元(CTU)132的概念图。实线表示四叉树拆分，而虚线指示二叉树拆分。在二叉树的每个拆分(即非叶)节点中，以信号发送一个标志以指示使用哪种拆分类型(即，水平或垂直)，其中，在该示例中，0指示水平拆分，而1指示垂直拆分。对于四叉树拆分，因为四叉树节点将一个块水平地并且垂直地拆分为具有相等大小的4个子块，所以无需指示拆分类型。因此，视频编码器200可以对以下各项进行编码，而视频解码器300可以对以下各项进行解码：用于QTBT结构130的区域树级别(即实线)的语法元素(诸如拆分信息)、以及用于QTBT结构130的预测树级别(即虚线)的语法元素(诸如拆分信息)。视频编码器200可以对用于由QTBT结构130的终端叶节点表示的CU的视频数据(诸如预测和变换数据)进行编码，而视频解码器300可以对视频数据进行解码。

通常，图2B的CTU 132可以与定义与QTBT结构130的处于第一和第二级别的节点相对应的块的大小的参数相关联。这些参数可以包括CTU大小(表示样本中的CTU 132的大小)、最小四叉树大小(MinQTSize，其表示最小允许四叉树叶节点大小)、最大二叉树大小(MaxBTSize，其表示最大允许二叉树根节点大小)、最大二叉树深度(MaxBTDepth，其表示最大允许二叉树深度)、以及最小二叉树大小(MinBTSize，其表示最小允许二叉树叶节点大小)。

QTBT结构的与CTU相对应的根节点可以在QTBT结构的第一级别处具有四个子节点，每个子节点可以是根据四叉树分割来分割的。也就是说，第一级别的节点是叶节点(没有子节点)或者具有四个子节点。QTBT结构130的示例将这样的节点表示为包括具有实线分支的父节点和子节点。如果第一级别的节点不大于最大允许二叉树根节点大小(MaxBTSize)，则可以通过相应的二叉树进一步对节点进行分割。可以对一个节点的二叉树拆分进行迭代，直到从拆分产生的节点达到最小允许二叉树叶节点大小(MinBTSize)或最大允许二叉树深度(MaxBTDepth)。QTBT结构130的示例将这样的节点表示为具有虚线分支。二叉树叶节点被称为译码单元(CU)，其用于预测(例如，图片内或图片间预测)和变换，而不进行任何进一步分割。如上所讨论的，CU也可以被称为“视频块”或“块”。

在QTBT分割结构的一个示例中，CTU大小被设置为128×128(亮度样本和两个对应的64×64色度样本)，MinQTSize被设置为16×16，MaxBTSize被设置为64×64，MinBTSize(对于宽度和高度两者)被设置为4，并且MaxBTDepth被设置为4。首先对CTU应用四叉树分割以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点可以具有从16×16(即MinQTSize)到128×128(即CTU大小)的大小。如果叶四叉树节点为128×128，则因为该大小超过MaxBTSize(即，在该示例中为64×64)，因此叶四叉树节点将不被二叉树进一步拆分。否则，叶四叉树节点将被二叉树进一步分割。因此，四叉树叶节点也是用于二叉树的根节点，并且具有为0的二叉树深度。当二叉树深度达到MaxBTDepth(在该示例中为4)时，不允许进一步拆分。当二叉树节点具有等于MinBTSize(在该示例中为4)的宽度时，其意味着不允许进一步的水平拆分。类似地，具有等于MinBTSize的高度的二叉树节点意味着不允许针对该二叉树节点进行进一步的垂直拆分。如上所述，二叉树的叶节点被称为CU，并且根据预测和变换而被进一步处理，而无需进一步分割。

图3是示出可以执行本公开内容的技术的示例性视频编码器200的框图。图3是出于解释的目的而提供的，并且不应当被认为对在本公开内容中泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容在诸如H.265视频译码标准(也称为HEVC)和H.266视频译码标准(也称为VVC)之类的视频译码标准的上下文中描述视频编码器200。然而，本公开内容的技术不限于这些视频译码标准，并且一般可适用于视频编码和解码。

在图3的示例中，视频编码器200包括视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、解码图片缓冲器(DPB)218和熵编码单元220。视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、DPB 218和熵编码单元220中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。例如，视频编码器200的单元可以被实现为一个或多个电路或逻辑元件，作为硬件电路的一部分，或者作为处理器、ASIC或FPGA的一部分。此外，视频编码器200可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。

视频数据存储器230可以存储要由视频编码器200的组件来编码的视频数据。视频编码器200可以从例如视频源104(图1)接收被存储在视频数据存储器230中的视频数据。DPB 218可以充当参考图片存储器，其存储参考视频数据以在由视频编码器200对后续视频数据进行预测时使用。视频数据存储器230和DPB 218可以由各种存储器设备中的任何一种形成，诸如动态随机存取存储器(DRAM)(包括同步DRAM(SDRAM))、磁阻RAM(MRAM)、电阻性RAM(RRAM)、或其它类型的存储器设备。视频数据存储器230和DPB 218可以由相同的存储器设备或单独的存储器设备来提供。在各个示例中，视频数据存储器230可以与视频编码器200的其它组件在芯片上(如图所示)，或者相对于那些组件在芯片外。

在本公开内容中，对视频数据存储器230的引用不应当被解释为限于在视频编码器200内部的存储器(除非如此具体地描述)，或者不限于在视频编码器200外部的存储器(除非如此具体地描述)。确切而言，对视频数据存储器230的引用应当被理解为存储视频编码器200接收以用于编码的视频数据(例如，用于要被编码的当前块的视频数据)的参考存储器。图1的存储器106还可以提供对来自视频编码器200的各个单元的输出的临时存储。

示出了图3的各个单元以帮助理解由视频编码器200执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代能够被编程以执行各种任务并且以能够执行的操作来提供灵活功能的电路。例如，可编程电路可以执行软件或固件，软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如，以接收参数或输出参数)，但是固定功能电路执行的操作类型通常是不可变的。在一些示例中，所述单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程)，并且在一些示例中，所述单元中的一个或多个单元可以是集成电路。

视频编码器200可以包括由可编程电路形成的算术逻辑单元(ALU)、基本功能单元(EFU)、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中使用由可编程电路执行的软件来执行视频编码器200的操作的示例中，存储器106(图1)可以存储视频编码器200接收并且执行的软件的指令(例如，目标代码)，或者视频编码器200内的另一存储器(未示出)可以存储这样的指令。

视频数据存储器230被配置为存储所接收的视频数据。视频编码器200可以从视频数据存储器230检索视频数据的图片，并且将视频数据提供给残差生成单元204和模式选择单元202。视频数据存储器230中的视频数据可以是要被编码的原始视频数据。

模式选择单元202包括运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226。模式选择单元202可以包括额外功能单元，其根据其它预测模式来执行视频预测。作为示例，模式选择单元202可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以是运动估计单元222和/或运动补偿单元224的一部分)、仿射单元、线性模型(LM)单元等。

模式选择单元202通常协调多个编码遍历(pass)，以测试编码参数的组合以及针对这样的组合所得到的率失真值。编码参数可以包括将CTU分割为CU、用于CU的预测模式、用于CU的残差数据的变换类型、用于CU的残差数据的量化参数等。模式选择单元202可以最终选择编码参数的具有比其它测试的组合更佳的率失真值的组合。

视频编码器200可以将从视频数据存储器230检索的图片分割为一系列CTU，并且将一个或多个CTU封装在切片内。模式选择单元202可以根据树结构(诸如上述HEVC的QTBT结构或四叉树结构)来分割图片的CTU。如上所述，视频编码器200可以通过根据树结构来分割CTU，从而形成一个或多个CU。这样的CU通常也可以被称为“视频块”或“块”。

通常，模式选择单元202还控制其组件(例如，运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226)以生成用于当前块(例如，当前CU，或者在HEVC中为PU和TU的重叠部分)的预测块。为了对当前块进行帧间预测，运动估计单元222可以执行运动搜索以识别在一个或多个参考图片(例如，被存储在DPB 218中的一个或多个先前译码的图片)中的一个或多个紧密匹配的参考块。具体地，运动估计单元222可以例如根据绝对差之和(SAD)、平方差之和(SSD)、平均绝对差(MAD)、均方差(MSD)等，来计算表示潜在参考块将与当前块的类似程度的值。运动估计单元222通常可以使用在当前块与所考虑的参考块之间的逐个样本差来执行这些计算。运动估计单元222可以识别从这些计算所得到的具有最低值的参考块，其指示与当前块最紧密匹配的参考块。

运动估计单元222可以形成一个或多个运动矢量(MV)，所述运动矢量限定相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置。然后，运动估计单元222可以将运动矢量提供给运动补偿单元224。例如，对于单向帧间预测，运动估计单元222可以提供单个运动矢量，而对于双向帧间预测，运动估计单元222可以提供两个运动矢量。然后，运动补偿单元224可以使用运动矢量来生成预测块。例如，运动补偿单元224可以使用运动矢量来检索参考块的数据。作为另一示例，如果运动矢量具有分数样本精度，则运动补偿单元224可以根据一个或多个插值滤波器来对用于预测块的值进行插值。此外，对于双向帧间预测，运动补偿单元224可以检索用于由相应的运动矢量标识的两个参考块的数据并且例如通过逐个样本平均或加权平均来将所检索的数据进行组合。

举另一个例子，对于帧内预测或帧内预测译码，帧内预测单元226可以根据与当前块相邻的样本来生成预测块。例如，对于方向性模式，帧内预测单元226通常可以在数学上将相邻样本的值进行组合，并且跨当前块在所定义的方向上填充这些计算出的值以产生预测块。作为另一示例，对于DC模式，帧内预测单元226可以计算当前块的相邻样本的平均值，并且生成预测块以包括针对预测块的每个样本的该得到的平均值。

模式选择单元202将预测块提供给残差生成单元204。残差生成单元204从视频数据存储器230接收当前块的原始的未经编码的版本，并且从模式选择单元202接收预测块。残差生成单元204计算在当前块与预测块之间的逐个样本差。所得到的逐个样本差定义了用于当前块的残差块。在一些示例中，残差生成单元204可以残差块中的样本值之间的差，以使用残差差分脉冲译码调制(RDPCM)来生成残差块。在一些示例中，可以使用执行二进制减法的一个或多个减法器电路来形成残差生成单元204。

在其中模式选择单元202将CU分割为PU的示例中，每个PU可以与亮度预测单元和对应的色度预测单元相关联。视频编码器200和视频解码器300可以支持具有各种大小的PU。如上所指出的，CU的大小可以指代CU的亮度译码块的大小，而PU的大小可以指代PU的亮度预测单元的大小。假定特定CU的大小为2N×2N，则视频编码器200可以支持用于帧内预测的2N×2N或N×N的PU大小、以及用于帧间预测的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或类似的对称PU大小。视频编码器200和视频解码器300还可以支持针对用于帧间预测的2N×nU、2N×nD、nL×2N和nR×2N的PU大小的非对称分割。

在其中模式选择单元不将一个CU进一步分割为PU的示例中，每个CU可以与亮度译码块和对应的色度译码块相关联。如上所述，CU的大小可以指代CU的亮度译码块的大小。视频编码器200和视频解码器300可以支持2N×2N、2N×N或N×2N的CU大小。

对于其它视频译码技术(举几个示例，诸如块内复制模式译码、仿射模式译码和线性模型(LM)模式译码)，模式选择单元202经由与译码技术相关联的相应单元来生成用于正被编码的当前块的预测块。在一些示例中(诸如调色板模式译码)，模式选择单元202可以不生成预测块，而是替代地生成指示基于所选择的调色板来重构块的方式的语法元素。在这样的模式下，模式选择单元202可以将这些语法元素提供给熵编码单元220以进行编码。

如上所述，残差生成单元204接收用于当前块和对应的预测块的视频数据。然后，残差生成单元204为当前块生成残差块。为了生成残差块，残差生成单元204计算在预测块与当前块之间的逐个样本差。

变换处理单元206将一种或多种变换应用于残差块，以生成变换系数的块(本文中被称为“变换系数块”)。变换处理单元206可以将各种变换应用于残差块，以形成变换系数块。例如，变换处理单元206可以将离散余弦变换(DCT)、方向变换、Karhunen-Loeve变换(KLT)、或概念上类似的变换应用于残差块。在一些示例中，变换处理单元206可以对残差块执行多种变换，例如，主变换和二次变换(比如，旋转变换)。在一些示例中，变换处理单元206不对残差块应用变换。

量化单元208可以对变换系数块中的变换系数进行量化，以产生经量化的变换系数块。量化单元208可以根据与当前块相关联的QP值来对变换系数块的变换系数进行量化。视频编码器200(例如，经由模式选择单元202)可以通过调整与CU相关联的QP值来调整被应用于与当前块相关联的变换系数块的量化程度。量化可能引起信息损失，并且因此，经量化的变换系数可能具有与变换处理单元206所产生的原始变换系数相比更低的精度。

如图3中以虚线所示，在一些示例中，可以绕过变换处理单元206和量化单元208中的一者或两者。例如，模式选择单元202可以确定将在变换跳过模式中对块进行编码。对于变换跳过块，可以绕过用于变换处理单元206的操作，并且可以绕过用于量化单元208的操作。

逆量化单元210和逆变换处理单元212可以将逆量化和逆变换分别应用于经量化的变换系数块，以从变换系数块重构残差块。在其中跳过一个或多个变换和量化的示例中，可以类似地跳过逆量化单元210和逆变换处理单元212的操作，如由虚线所示。

重构单元214可以基于经重构的残差块和由模式选择单元202生成的预测块来产生与当前块相对应的重构块(尽管潜在地具有某种程度的失真)。例如，重构单元214可以将经重构的残差块的样本与来自模式选择单元202所生成的预测块的对应样本相加，以产生经重构的块。

滤波器单元216可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如，滤波器单元216可以执行去块操作以减少沿着CU的边缘的块效应伪影。在一些示例中，可以跳过滤波器单元216的操作。

视频编码器200将经重构的块存储在DPB 218中。例如，在其中不需要滤波器单元216的操作的示例中，重构单元214可以将经重构的块存储到DPB 218中。在其中需要滤波器单元216的操作的示例中，滤波器单元216可以将经滤波的重构块存储到DPB 218中。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从DPB 218检索由经重构的(并且潜在地经滤波的)块形成的参考图片，以对后续编码的图片的块进行帧间预测。另外，帧内预测单元226可以使用在DPB 218中的当前图片的经重构的块来对当前图片中的其它块进行帧内预测。

通常，熵编码单元220可以对从视频编码器200的其它功能组件接收的语法元素进行熵编码。例如，熵编码单元220可以对来自量化单元208的经量化的变换系数块进行熵编码。作为另一示例，熵编码单元220可以对来自模式选择单元202的预测语法元素(例如，用于帧间预测的运动信息或用于帧内预测的帧内模式信息)进行熵编码。熵编码单元220可以对作为视频数据的另一示例的语法元素执行一个或多个熵编码操作，以生成经熵编码的数据。例如，熵编码单元220可以执行上下文自适应变长译码(CAVLC)操作、CABAC操作、可变-可变(V2V)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)操作、概率区间分割熵(PIPE)译码操作、指数哥伦布编码操作、或对数据的另一种类型的熵编码操作。在一些示例中，熵编码单元220可以在其中语法元素未被熵编码的旁路模式下操作。

在一些示例中，在执行变换的情况下，熵编码单元220可以被配置为使用被称为变换系数译码(TRCC)的第一译码方案。在跳过变换的情况下，熵编码单元220可以被配置为使用被称为变换跳过残差译码(TSRC)的第二译码方案。然而，在本公开内容中所描述的示例中，有时TRCC甚至被用于变换跳过块(例如，其中变换被跳过)。

TRCC与TSRC之间可能有各种区别。举一个例子，在TRCC方案中，用信号发送指示最后有效值的位置的信息。在TSRC方案中，不用信号发送指示最后有效值的位置的信息。在TRCC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量(例如，大于1个标志、大于3个标志等)不同于在TSRC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量。举另一个例子，在TRCC和TSRC中针对残差块的扫描顺序可以不同(例如，TRCC是最后一个到第一个残差值扫描顺序，而TSRC是第一个到最后一个残差值扫描顺序)。

残差生成单元204可以基于将要在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异来确定残差信息(例如，残差值)。模式选择单元202可以确定将要应用于残差信息的译码方案的类型(例如，译码方案的类型是TRCC或TSRC之一)。熵编码单元220可以基于所确定的类型的译码方案对残差信息进行编码。熵编码单元220还可以将指示译码方案的类型的一个或多个语法元素(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)用信号发送到视频比特流中。在一些示例中，熵编码单元220可以基于量化单元208的量化参数(QP)小于或等于阈值(例如，4)来用信号发送一个或多个语法元素。

举另一个例子，残差生成单元204可以基于将要在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异来确定残差信息。熵编码单元220可以基于其中跳过对最后一个非零位置进行译码的TRCC方案对残差信息进行编码。熵编码单元220可以用信号发送经编码的残差信息。在一些示例中，熵编码单元220可以对残差信息的旋转版本执行其操作。此外，在一些示例中，熵编码单元220可以避免用信号发送(例如，不用信号发送)使用TRCC方案的信息。

尽管关于熵编码单元220描述了以上示例技术，但是示例技术不应当被认为是如此限制的。在一些示例中，模式选择单元202、或熵编码单元220与模式选择单元202的组合可以被配置为执行示例技术。此外，在一些示例中，视频编码器200的单元的各种组合可以被配置为执行示例技术。通常，视频编码器200可以被配置为执行本公开内容中描述的示例技术。

视频编码器200可以输出比特流，其包括用于重构切片或图片的块所需要的经熵编码的语法元素。具体地，熵编码单元220可以输出比特流。

关于块描述了上述操作。这样的描述应当被理解为用于亮度译码块和/或色度译码块的操作。如上所述，在一些示例中，亮度译码块和色度译码块是CU的亮度分量和色度分量。在一些示例中，亮度译码块和色度译码块是PU的亮度分量和色度分量。

在一些示例中，不需要针对色度译码块重复关于亮度编码块执行的操作。作为一个示例，不需要重复用于识别用于亮度译码块的运动矢量(MV)和参考图片的操作来识别用于色度块的MV和参考图片。确切而言，可以对用于亮度译码块的MV进行缩放以确定用于色度块的MV，并且参考图片可以是相同的。作为另一示例，对于亮度译码块和色度译码块，帧内预测过程可以是相同的。

图4是示出可以执行本公开内容的技术的示例性视频解码器300的框图。图4是出于解释的目的而提供的，并且不对在本公开内容中泛泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容根据VVC和HEVC的技术，描述了视频解码器300。然而，本公开内容的技术可以由被配置用于其它视频译码标准的视频译码设备来执行。

在图4的示例中，视频解码器300包括经译码图片缓冲器(CPB)存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和经解码图片缓冲器(DPB)314。CPB存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和DPB 134中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。例如，视频解码器300的单元可以被实现为一个或多个电路或逻辑元件，作为硬件电路的一部分，或者作为处理器、ASIC或FPGA的一部分。此外，视频解码器300可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。

预测处理单元304包括运动补偿单元316和帧内预测单元318。预测处理单元304可以包括根据其它预测模式来执行预测的附加单元。作为示例，预测处理单元304可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以形成运动补偿单元316的一部分)、仿射单元、线性模型(LM)单元等。在其它示例中，视频解码器300可以包括更多、更少或不同的功能组件。

CPB存储器320可以存储要由视频解码器300的组件解码的视频数据，诸如经编码的视频比特流。例如，可以从计算机可读介质110(图1)获得被存储在CPB存储器320中的视频数据。CPB存储器320可以包括存储来自经编码的视频比特流的经编码的视频数据(例如，语法元素)的CPB。此外，CPB存储器320可以存储除了经译码的图片的语法元素之外的视频数据，诸如表示来自视频解码器300的各个单元的输出的临时数据。DPB 314通常存储经解码的图片，视频解码器300可以输出经解码的图片，和/或在解码经编码的视频比特流的后续数据或图片时使用经解码的图片作为参考视频数据。CPB存储器320和DPB 314可以由各种存储器设备中的任何一种形成，比如，DRAM(包括SDRAM)、MRAM、RRAM、或者其它类型的存储器设备。CPB存储器320和DPB 314可以由相同的存储器设备或单独的存储器设备来提供。在各个示例中，CPB存储器320可以与视频解码器300的其它组件在芯片上，或者相对于那些组件在芯片外。

补充或替代地，在一些示例中，视频解码器300可以从存储器120(图1)检索经译码的视频数据。也就是说，存储器120可以如上文所讨论地利用CPB存储器320来存储数据。同样，当视频解码器300的一些或全部功能是用要被视频解码器300的处理电路执行的软件来实现时，存储器120可以存储要被视频解码器300执行的指令。

示出了图4中示出的各个单元以帮助理解由视频解码器300执行的操作。这些单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。类似于图3，固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如，可编程电路可以执行软件或固件，软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如，以接收参数或输出参数)，但是固定功能电路执行的操作的类型通常是不可变的。在一些示例中，这些单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程)，并且在一些示例中，这些单元中的一个或多个单元可以是集成电路。

视频解码器300可以包括由可编程电路形成的ALU、EFU、数字电路、模拟电路和/或可编程核。在其中由在可编程电路上执行的软件执行视频解码器300的操作的示例中，片上或片外存储器可以存储视频解码器300接收并且执行的软件的指令(例如，目标代码)。

熵解码单元302可以从CPB接收经编码的视频数据，并且对视频数据进行熵解码以重构语法元素。预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310和滤波器单元312可以基于从比特流中提取的语法元素来生成经解码的视频数据。

通常，视频解码器300逐个块地重构图片。视频解码器300可以单独地对每个块执行重构操作(其中，当前正在被重构(即，被解码)的块可以被称为“当前块”)。

熵解码单元302可以对定义经量化的变换系数块的经量化的变换系数的语法元素以及诸如量化参数(QP)和/或变换模式指示之类的变换信息进行熵解码。逆量化单元306可以使用与经量化的变换系数块相关联的QP来确定量化程度，并且同样地，确定供逆量化单元306应用的逆量化程度。逆量化单元306可以例如执行按位左移操作以对经量化的变换系数进行逆量化。逆量化单元306从而可以形成包括变换系数的变换系数块。

在逆量化单元306形成变换系数块之后，逆变换处理单元308可以将一种或多种逆变换应用于变换系数块，以生成与当前块相关联的残差块。例如，逆变换处理单元308可以将逆DCT、逆整数变换、逆Karhunen-Loeve变换(KLT)、逆旋转变换、逆方向变换或另一逆变换应用于变换系数块。

如图4中以虚线所示，在一些示例中，可以绕过逆量化单元306和逆变换处理单元308中的一者或两者。例如，预测处理单元304可以接收关于块以变换跳过模式进行译码的信息。然后，预测处理单元304可以使针对逆变换处理单元308的操作被绕过，并且在一些示例中，绕过针对逆量化单元306的操作。

在一个或多个示例中，预测处理单元304可以接收一个或多个语法元素(例如，切片报头中的sh_ts_residual_coding_disabled_flag)，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的块的残差信息应用的译码方案的类型(例如，译码方案的类型可以是TRCC方案或TSRC方案之一)。如上所述，在TRCC与TSRC之间可以存在各种区别。举一个例子，在TRCC方案中，解析指示最后有效值的位置的信息。在TSRC方案中，不解析指示最后有效值的位置的信息。在TRCC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量(例如，大于1个标志、大于3个标志等)不同于在TSRC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量。举另一个例子，在TRCC和TSRC中针对残差块的扫描顺序可以不同(例如，TRCC是最后一个到第一个残差值扫描顺序，而TSRC是第一个到最后一个残差值扫描顺序)。

残差值指示块与预测块之间的差异。预测处理单元304可以基于译码方案的类型来确定残差值。在一些示例中，预测处理单元304可以基于小于或等于阈值(例如，4)的量化参数(QP)来接收一个或多个语法元素。

举另一个例子，预测处理单元304可以确定在变换跳过的情况下译码的块的残差信息，其中，确定残差信息包括：利用其中跳过对最后一个非零位置进行译码的变换系数译码(TRCC)方案来确定残差信息。在一些示例中，预测处理单元304可以在重构块之前旋转所确定的残差信息。预测处理单元304可以在没有接收到关于将要使用TRCC方案的信息的情况下确定利用TRCC方案的残差信息。

尽管关于预测处理单元304描述了以上示例技术，但是示例技术不应当被认为是如此限制的。在一些示例中，熵解码单元302、或熵解码单元302与预测处理单元304的组合可以被配置为执行示例技术。此外，在一些示例中，视频解码器300的单元的各种组合可以被配置为执行示例技术。通常，视频解码器300可以被配置为执行本公开内容中描述的示例技术。

此外，预测处理单元304根据由熵解码单元302进行熵解码的预测信息语法元素来生成预测块。例如，如果预测信息语法元素指示当前块是经帧间预测的，则运动补偿单元316可以生成预测块。在这种情况下，预测信息语法元素可以指示在DPB 314中的要从其检索参考块的参考图片、以及标识相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图3)所描述的方式基本类似的方式来执行帧间预测过程。

作为另一示例，如果预测信息语法元素指示当前块是经帧内预测的，则帧内预测单元318可以根据由预测信息语法元素指示的帧内预测模式来生成预测块。再次，帧内预测单元318通常可以以与关于帧内预测单元226(图3)所描述的方式基本上类似的方式来执行帧内预测过程。帧内预测单元318可以从DPB 314检索当前块的相邻样本的数据。

重构单元310可以使用预测块和残差块来重构当前块。例如，重构单元310可以将残差块的样本与预测块的对应样本相加来重构当前块。

滤波器单元312可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如，滤波器单元312可以执行去块操作以减少沿着经重构的块的边缘的块效应伪影。不一定在所有示例中都执行滤波器单元312的操作。

视频解码器300可以将经重构的块存储在DPB 314中。例如，在不执行滤波器单元312的操作的示例中，重构单元310可将重构块存储到DPB 314。在执行滤波器单元312的操作的示例中，滤波器单元312可以将滤波后的重构块存储到DPB 314。如上所讨论的，DPB314可以将参考信息(诸如用于帧内预测的当前图片以及用于后续运动补偿的先前解码的图片的样本)提供给预测处理单元304。此外，视频解码器300可以从DPB 314输出经解码的图片(例如，经解码的视频)，以用于在诸如图1的显示设备118之类的显示设备上的后续呈现。例如，显示设备118可以显示包括重构块的图片。

图5是示出用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。当前块可以包括当前CU。尽管针对视频编码器200的处理电路(图1和图3)进行了描述，但是应当理解的是，其它设备可以被配置为执行与图5的方法类似的方法。

视频编码器200的处理电路可以基于将要在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异来确定残差值(350)。在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域。例如，可以绕过变换处理单元206的操作。

视频编码器200的处理电路可以确定将要向残差值应用的第一类型的译码方案和第二类型的译码方案之间的一种类型的译码方案(352)。举一个例子，第一类型的译码方案是变换系数编码(TRCC)方案，第二类型的译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)方案。视频编码器200可以基于指示哪个编码方案提供与视频压缩相平衡的良好视频质量的率失真分析来确定译码方案的类型。

在TRCC方案中，用信号发送指示最后有效值的位置的信息，但是在TSRC方案中，没有用信号发送指示最后有效值的位置的信息。在TRCC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量(例如，大于1个标志、大于3个标志等)不同于在TSRC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量。TRCC和TSRC中的针对残差块的扫描顺序可能不同(例如，TRCC是最后一个到第一个残差值扫描顺序，而TSRC是第一个到最后一个残差值扫描顺序)。以上是其中TRCC和TSRC为不同译码方案的一些示例方式，并且示例方式不应当被认为是穷举的或在所有情况下都需要的。

视频编码器200的处理电路可以基于所确定的类型的译码方案对残差值进行编码(354)。例如，如果TSRC是所确定的类型的译码方案，则处理电路可以不用信号发送最后有效值的位置，可能用信号发送大于根据TSRC的阈值标志，并且可以从头到尾扫描。如果TRCC是所确定的类型的译码方案，则处理电路可以用信号发送最后有效值的位置，可以根据TRCC用信号发送大于根据TRCC的阈值标志，以及可以从尾到头扫描。

视频编码器200的处理电路可以将一个或多个语法元素用信号发送到视频比特流中，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于残差值(356)。例如，处理电路可以在切片报头中用信号发送sh_ts_residual_coding_disabled_flag以指示是将TRCC还是TSRC方案应用于残差值。

图6是示出用于对视频数据的当前块进行解码的示例方法的流程图。当前块可以包括当前CU。尽管针对视频解码器300的处理电路(图1和图4)进行了描述，但是应当理解的是，其它设备可以被配置为执行与图6的方法类似的方法。

视频解码器300的处理电路可以从视频比特流接收视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的块的残差值(370)。所述残差值指示该块与预测块之间的差异，并且在变换跳过中，残差值没有从样本域变换到频域。也就是说，残差值已经在样本域中。

举一个例子，为了接收一个或多个语法元素，视频解码器300的处理电路可以在切片报头中接收标志(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)，该标志指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的块的残差值。在一些示例中，视频解码器300的处理电路可以接收指示是否启用变换跳过的第一标志(例如，sps_transform_skip_enabled_flag)。为了接收一个或多个语法元素，视频解码器300的处理电路可以基于第一标志指示启用变换跳过来解析切片报头中的第二标志(例如，sh_ts_residual_coding_disabled_flag)，该第二标志指示是应用第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案。

在一些示例中，第一类型的译码方案是变换系数译码(TRCC)方案，而第二类型的译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)方案。在TRCC方案中，指示最后有效值的位置的信息被解析，但在TSRC方案中，指示最后有效值的位置的信息不被解析。在TRCC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量(例如，大于1个标志、大于3个标志等)不同于在TSRC方案中的指示多个残差值中的残差值是否大于阈值的标志的数量。TRCC和TSRC中的针对残差块的扫描顺序可以不同(例如，TRCC是最后一个到第一个残差值扫描顺序，而TSRC是第一个到最后一个残差值扫描顺序)。

视频解码器300的处理电路可以基于一个或多个语法元素来确定将要应用于残差值的译码方案的类型(372)。例如，如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为真，则视频解码器300的处理电路可以确定启用了TRCC。如果sh_ts_residual_coding_disabled_flag为假，则视频解码器300的处理电路可以确定启用了TSRC。

视频解码器300的处理电路可以基于所确定的类型的译码方案来确定残差值(374)。例如，如果TSRC是所确定的类型的译码方案，则处理电路可以不解析最后有效值的位置，可以解析大于根据TSRC的阈值标志，并且可以从头到尾扫描。如果TRCC是所确定的类型的译码方案，则处理电路可以解析最后有效值的位置，可以解析大于根据TRCC的阈值标志，并且可以从尾到头扫描。此外，因为在变换跳过中对块进行译码，为了确定残差值，视频解码器300的处理电路可以在不对残差值应用逆变换的情况下确定残差值。

视频解码器300的处理电路可以基于所确定的残差值和预测块，来重构块(376)。视频解码器300的处理电路可以将残差值添加到预测块以重构该块。

以下是可以单独地或组合地执行的一种或多种示例技术。

示例1.一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括：接收一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示向在变换跳过的情况下译码的块的残差信息应用的译码方案的类型，其中，所述残差信息指示该块与预测块之间的差异，基于译码方案的类型来确定所述残差信息，以及，基于所确定的残差信息和预测块来重构所述块。

示例2.一种对视频数据进行编码的方法，该方法包括：基于在变换跳过的情况下译码的块与预测块之间的差异来确定残差信息，确定将要应用于残差信息的译码方案的类型，基于所确定的类型的译码方案来对残差信息进行编码，以及，用信号发送指示译码方案的类型的一个或多个语法元素。

示例3.根据示例1和2中任一项所述的方法，其中，译码方案的类型包括变换系数译码(TRCC)方案或变换跳过残差译码(TSRC)之一。

示例4.根据示例1-3中任一项所述的方法，其中，确定所述残差信息包括：在不对所述残差信息应用变换或逆变换的情况下，确定所述残差信息。

示例5.根据示例1、3和4中任一项所述的方法，其中，接收所述一个或多个语法元素包括：基于量化参数(QP)小于或等于阈值，来接收所述一个或多个语法元素。

示例6.根据示例2-4中任一项所述的方法，其中，用信号发送指示译码方案的类型的一个或多个语法元素包括：基于量化参数(QP)小于或等于阈值，来用信号发送所述一个或多个语法元素。

示例7.根据示例5和6中任一项所述的方法，其中，所述阈值是4。

示例8.一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括：确定在变换跳过的情况下译码的块的残差信息，其中，确定所述残差信息包括：利用其中跳过对最后非零位置进行译码的变换系数译码(TRCC)方案来确定残差信息，并且其中所述残差信息指示所述块与预测块之间的差异，以及基于所述残差信息和所述预测块来重构所述块。

示例9.一种对视频数据进行编码的方法，该方法包括：确定针对在变换跳过的情况下译码的块的残差信息，其中，所述残差信息指示所述块与预测块之间的差异，基于其中跳过对最后非零位置进行译码的变换系数译码(TRCC)方案来对所述残差信息进行编码，以及，用信号发送经译码的残差信息。

示例10.根据示例9所述的方法，还包括：在重构块之前，旋转所确定的残差信息。

示例11.根据示例9所述的方法，还包括：在对所述残差信息进行编码之前，旋转所述残差信息。

示例12.根据示例8和9中任一项所述的方法，其中，旋转包括：旋转180度。

示例13.根据示例8、10和12中任一项所述的方法，其中，利用所述TRCC方案来确定所述残差信息包括：在没有接收到将要利用TRCC方案的信息的情况下，利用所述TRCC方案来确定所述残差信息。

示例14.根据示例9、11和12中任一项所述的方法，还包括：避免用信号发送使用所述TRCC方案的信息。

示例15.一种方法，包括示例1、3-5、7、8、10、12和13中的任一项或组合。

示例16.一种方法，包括示例2-4、6、7、9、11、12和14中的任一项或组合。

示例17.一种用于对视频数据进行解码的设备，所述设备包括：被配置为存储视频数据的存储器、以及被配置为执行根据示例15所述方法的处理电路。

示例18.一种用于对视频数据进行编码的设备，所述设备包括：被配置为存储视频数据的存储器、以及被配置为执行根据示例16所述方法的处理电路。

示例19.根据示例17和18中的任一项所述的设备，还包括：被配置为显示经解码的视频数据的显示器。。

示例20.根据示例17-19中任一项所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的一项或多项：相机、计算机、移动设备、广播接收机设备、机顶盒、或者无线通信设备。

示例21.根据示例17、19和20中的任一项所述的设备，其中，所述处理电路包括视频解码器。

示例22.根据示例18-20中的任一项所述的设备，其中，所述处理电路包括视频编码器。

示例23.一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令当被执行时使得一个或多个处理器执行示例15或16中任一项所述的方法。

示例24.一种用于对视频数据进行译码的设备，所述设备包括用于执行示例15或16中任一项所述的方法的单元。

要认识到，依据示例，本文描述的任何技术的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，并非所有描述的动作或事件是对于实施所述技术都是必要的)。此外，在某些示例中，动作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器并发地而不是顺序地执行。

在一个或多个示例中，所描述的功能可以用硬件、软件、固件或其任何组合来实现。如果用软件来实现，则所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过其进行传输并且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应于诸如数据存储介质之类的有形介质或者通信介质，所述通信介质包括例如根据通信协议来促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。以这种方式，计算机可读介质通常可以对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质、或者(2)诸如信号或载波之类的通信介质。数据存储介质可以是可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器访问以取得用于实现在本公开内容中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。

举例来说而非进行限制，这样的计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、闪存、或者能够用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码以及能够由计算机访问的任何其它介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(DSL)或者无线技术(例如，红外线、无线电和微波)从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、DSL或者无线技术(例如，红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它临时性介质，而是替代地针对非临时性的有形存储介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘利用激光来光学地复制数据。上述各项的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。

指令可以由一个或多个处理器来执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或其它等效的集成或分立逻辑电路。因此，如本文所使用的术语“处理器”和“处理电路”可以指代前述结构中的任何一者或者适于实现本文描述的技术的任何其它结构。另外，在一些方面中，本文描述的功能可以在被配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内提供，或者被并入经组合的编解码器中。此外，所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现。

本公开内容的技术可以在多种多样的设备或装置中实现，包括无线手机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)。在本公开内容中描述了各种组件、模块或单元以强调被配置为执行所公开的技术的设备的功能性方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。确切而言，如上所述，各种单元可以被组合在编解码器硬件单元中，或者由可互操作的硬件单元的集合(包括如上所述的一个或多个处理器)结合适当的软件和/或固件来提供。

已经描述了各个示例。这些和其它示例在所附的权利要求的范围内。

Claims (24)

1.一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括：

从视频比特流接收所述视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块的多个残差值，其中，所述多个残差值指示所述块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，所述多个残差值没有从样本域变换到频域；

基于所述一个或多个语法元素，来确定将要应用于所述多个残差值的译码方案的类型；

基于所确定的类型的译码方案，来确定所述多个残差值；以及

基于所确定的多个残差值和所述预测块，来重构所述块。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一类型的译码方案是变换系数译码(TRCC)方案，而所述第二类型的译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)方案。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述TRCC方案中，指示最后有效值的位置的信息被解析，并且其中，在所述TSRC方案中，指示所述最后有效值的所述位置的信息不被解析。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，在所述TRCC方案中的指示所述多个残差值中的一个残差值是否大于阈值的标志的数量不同于在所述TSRC方案中的指示所述多个残差值中的该个残差值是否大于所述阈值的标志的数量。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述多个残差值包括：在不对所述多个残差值应用逆变换的情况下确定所述多个残差值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述一个或多个语法元素包括：接收切片报头中的标志，该标志指示是所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的所述块的所述多个残差值。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收指示是否启用变换跳过的第一标志，

其中，接收所述一个或多个语法元素包括：基于所述第一标志指示启用变换跳过，来解析切片报头中的第二标志，所述第二标志指示：是应用所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，接收所述一个或多个语法元素包括：基于量化参数(QP)小于或等于阈值，来接收所述一个或多个语法元素。

9.一种对视频数据进行编码的方法，该方法包括：

基于将要在变换跳过的情况下译码的视频数据的块与预测块之间的差异来确定多个残差值，其中，在变换跳过中，所述多个残差值没有从样本域变换到频域；

确定向所述多个残差值应用在第一类型的译码方案与第二类型的译码方案之间的一种类型的译码方案；

基于所确定的类型的译码方案，对所述多个残差值进行编码；以及

将所述视频数据的一个或多个语法元素用信号发送到视频比特流中，所述一个或多个语法元素指示是所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案被应用于所述多个残差值。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一类型的译码方案是变换系数译码(TRCC)方案，并且所述第二类型的译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)方案。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，用信号发送所述一个或多个语法元素包括：在切片报头中用信号发送标志，该标志指示是所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案被应用于所述多个残差值。

12.根据权利要求9所述的方法，其中，用信号发送所述一个或多个语法元素包括：基于量化参数(QP)小于或等于阈值，用信号发送所述一个或多个语法元素。

13.一种用于对视频数据进行解码的设备，该设备包括：

存储器，被配置为存储视频数据；以及

处理电路，耦接到所述存储器并且被配置为：

从视频比特流接收所述视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块的多个残差值，其中，所述多个残差值指示所述块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，所述多个残差值没有从样本域变换到频域；

基于所述一个或多个语法元素，来确定将要应用于所述多个残差值的译码方案的类型；

基于所确定的类型的译码方案，来确定所述多个残差值；以及

基于所确定的多个残差值和所述预测块，来重构所述块。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述第一类型的译码方案是变换系数译码(TRCC)方案，而所述第二类型的译码方案是变换跳过残差译码(TSRC)方案。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，在所述TRCC方案中，指示最后有效值的位置的信息被解析，并且其中，在所述TSRC方案中，指示所述最后有效值的所述位置的信息不被解析。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，在所述TRCC方案中的指示所述多个残差值中的一个残差值是否大于阈值的标志的数量不同于在所述TSRC方案中的指示所述多个残差值中的该个残差值是否大于所述阈值的标志的数量。

17.根据权利要求13所述的设备，其中，为了确定所述多个残差值，所述处理电路被配置为：在不对所述多个残差值应用逆变换的情况下，来确定所述多个残差值。

18.根据权利要求13所述的设备，其中，为了接收所述一个或多个语法元素，所述处理电路被配置为：接收切片报头中的标志，该标志指示是所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的所述块的所述多个残差值。

19.根据权利要求13所述的设备，其中，所述处理电路被配置为：

接收指示是否启用变换跳过的第一标志，

其中，为了接收所述一个或多个语法元素，所述处理电路被配置为：基于所述第一标志指示启用变换跳过，来解析切片报头中的第二标志，所述第二标志指示是应用所述第一类型的译码方案还是所述第二类型的译码方案。

20.根据权利要求13所述的设备，其中，为了接收所述一个或多个语法元素，所述处理电路被配置为：基于量化参数(QP)小于或等于阈值，来接收所述一个或多个语法元素。

21.根据权利要求13所述的设备，还包括：被配置为显示包括所重构的块的图片的显示器。

22.根据权利要求13所述的设备，其中，所述设备包括以下各项中的一项或多项：相机、计算机、移动设备、广播接收机设备、机顶盒、或无线通信设备。

23.一种其上存储有指令的计算机可读存储介质，所述指令当被执行时使得一个或多个处理器进行以下操作：

从视频比特流接收所述视频数据的一个或多个语法元素，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的视频数据的块的多个残差值，其中，所述多个残差值指示所述块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，所述多个残差值没有从样本域变换到频域；

基于所述一个或多个语法元素，来确定将要应用于所述多个残差值的译码方案的类型；

基于所确定的类型的译码方案，来确定所述多个残差值；以及

基于所确定的多个残差值和所述预测块，来重构所述块。

24.一种对视频数据进行解码的设备，该设备包括：

用于接收所述视频数据的一个或多个语法元素的单元，所述一个或多个语法元素指示是第一类型的译码方案还是第二类型的译码方案被应用于在变换跳过的情况下译码的块的多个残差值，其中，所述多个残差值指示所述块与预测块之间的差异，并且其中，在变换跳过中，所述多个残差值没有从样本域变换到频域；

用于基于所述一个或多个语法元素来确定将要应用于所述多个残差值的译码方案的类型的单元；

用于基于所确定的类型的译码方案来确定所述多个残差值的单元；以及

用于基于所确定的多个残差值和所述预测块来重构所述块的单元。

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