CN115152218A - 简化条带头语法元素指示的编码器、解码器及对应方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种由解码设备实现的从视频码流中解码出图像的方法。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
Description
相关申请交叉引用
本专利申请要求于2020年2月28日提交的国际专利申请PCT/EP2020/055341的优先权。上述国际专利申请的全部公开内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请(本发明)实施例大体上涉及图像处理领域，更具体地涉及简化条带头语法元素指示。
背景技术
视频译码(视频编码和解码)广泛用于数字视频应用，例如广播数字电视、基于互联网和移动网络的视频传输、视频聊天和视频会议等实时会话应用、DVD和蓝光光盘、视频内容采集和编辑系统以及安全应用的可携式摄像机。
即使视频相对较短，也需要大量的视频数据来描述，当数据要在带宽容量有限的通信网络中流式传输或以其它方式传输时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩，然后通过现代电信网络进行传输。由于内存资源可能有限，当在存储设备中存储视频时，该视频的大小也可能是一个问题。视频压缩设备通常在信源侧使用软件和/或硬件对视频数据进行编码，然后传输或存储视频数据，从而减少表示数字视频图像所需的数据量。然后，对视频数据进行解码的视频解压缩设备在目的地侧接收压缩数据。在网络资源有限以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下，需要改进压缩和解压缩技术，这些改进的技术能够在几乎不影响图像质量的情况下提高压缩比。
发明内容
本发明实施例提供了根据独立权利要求所述的用于编码和解码的各种装置和方法。
本发明提供了：
一种由解码设备实现的从视频码流中解码出图像的方法。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数(例如um_tiles_in_slice_minus1)，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址(例如slice_address)不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
在上文描述的方法中，所述当前条带的条带地址是所述图像中的最后一个块的地址可以包括确定所述图像中的分块数量减去所述当前条带的所述条带地址等于1。
在上文描述的方法中，所述当前条带的条带地址不是所述图像中的最后一个块的地址包括可以确定所述图像中的分块数量(例如NumTilesInPic)减去所述当前条带的所述条带地址大于1。
因此，根据本发明，图像头结构是否存在于条带头中可以用于控制条带地址和分块数量是否存在于条带指示中。如果一个图像中存在单个条带，则条带地址应该等于所述图像中的第一个分块，所述条带中的分块数量应该等于所述图像中的分块数量。因此，这样可以提高压缩效率。
在上文描述的方法中，当所述条件不满足时，所述当前条带的所述参数的值可以被推断为默认值。
在上文描述的方法中，所述默认值可以等于0。
在上文描述的方法中，所述条带地址可以以分块为单位。
在上文描述的方法中，所述条件还可以包括：确定所述当前条带处于光栅扫描模式。
在上文描述的方法中，所述通过所述当前条带中的所述分块数量重建所述当前条带可以包括：通过所述当前条带中的所述分块数量确定所述当前条带中的编码树单元的扫描顺序；通过所述扫描顺序重建所述当前条带中的所述编码树单元。
本发明还提供了一种由编码设备实现的对视频码流进行编码的方法。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
本发明还提供了一种从视频码流中解码出图像的装置。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：获取单元，用于：如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；重建单元，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
本发明还提供了一种对经译码视频码流进行编码的装置。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：编码单元，用于：如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；重建单元，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
本发明还提供了一种编码器。所述编码器包括处理电路，所述处理电路用于执行上文描述的对视频码流进行编码的方法。
本发明还提供了一种解码器。所述解码器包括处理电路，所述处理电路用于执行上文描述的对视频码流进行解码的方法。
本发明还提供了一种包括程序代码的计算机程序产品。当所述程序代码在计算机或处理器上执行时，所述程序代码用于执行上文描述的对视频码流进行编码的方法或上文描述的对视频码流进行解码的方法。
本发明还提供了一种解码器。所述解码器包括：一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述程序由所述一个或多个处理器执行时，所述解码器用于执行上文描述的对视频码流进行解码的方法。
本发明还提供了一种编码器。所述编码器包括：一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述程序由所述一个或多个处理器执行时，所述编码器用于执行上文描述的对视频码流进行编码的方法。
本发明还提供了一种包括程序代码的非瞬时性计算机可读介质。当所述程序代码由计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行上文描述的对视频码流进行编码的方法或上文描述的对视频码流进行解码的方法。
本发明还提供了一种包括视频码流的非瞬时性存储介质。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述条带头包括所述当前条带的条带地址；如果条件满足，所述条带头还包括用于从所述条带头中推导出所述当前条带中的分块数量的参数，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址。
以下附图及说明书将详细阐述一个或多个实施例。其它特征、目的和优点在说明书、附图和权利要求书中是显而易见的。
附图说明
下面结合附图对本发明实施例进行更加详细地描述。
图1A为用于实现本发明实施例的视频译码系统的一个示例的框图。
图1B为用于实现本发明实施例的视频译码系统的另一个示例的框图。
图2为用于实现本发明实施例的视频编码器的一个示例的框图。
图3为用于实现本发明实施例的视频解码器的一种示例性结构的框图。
图4为编码装置或解码装置的一个示例的框图。
图5为编码装置或解码装置的另一个示例的框图。
图6示出了图像分成CTU的一个示例。
图7示出了光栅扫描顺序的一个示例。
图8示出了分块、条带和子图像的一个示例。
图9举例示出了CTU组成的图像中的光栅扫描顺序和所述图像中的一个条带。
图10举例示出了图像分割成12个分块和3个分块。
图11为LMCS架构的一个示例的框图。
图12为实现内容分发业务的内容供应系统3100的一种示例性结构的框图。
图13为终端设备的一种示例性结构的框图。
图14为本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行解码的方法的流程图。
图15为本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行解码的方法的流程图。
图16为本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行解码的解码器的流程图。
图17为本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行编码的编码器的流程图。
在下文，如果没有另外明确说明，相同的附图标记指代相同特征或至少在功能上等效的特征。
具体实施方式
在以下描述中，参考构成本发明一部分的附图，这些附图通过说明的方式示出了本发明实施例的具体方面或可以使用本发明实施例的具体方面。应当理解的是，本发明实施例可以在其它方面中使用，并且可以包括附图中未描绘的结构变化或逻辑变化。因此，以下详细描述不以限制性意义来理解，且本发明的范围由所附权利要求书界定。
例如，应当理解的是，与描述方法有关的公开内容可以对用于执行所述方法的对应设备或系统也同样适用，反之亦然。例如，如果描述一个或多个具体方法步骤，则对应的设备可以包括一个或多个单元(例如功能单元)来执行所描述的一个或多个方法步骤(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或者多个单元分别执行多个步骤中的一个或多个步骤)，即使附图中未明确描述或示出这类一个或多个单元。另一方面，例如，如果根据一个或多个单元(例如功能单元)来描述具体装置，则对应的方法可以包括一个步骤来执行一个或多个单元的功能(例如，一个步骤执行一个或多个单元的功能，或者多个步骤分别执行多个单元中的一个或多个单元的功能)，即使附图中未明确描述或示出这类一个或多个步骤。此外，应当理解的是，除非另外明确说明，本文中描述的各个示例性实施例和/或方面的特征可以相互组合。
视频译码(coding)通常是指处理形成视频或视频序列的图像序列。在视频编码领域，术语“帧(frame)”与“图像(picture/image)”可以用作同义词。视频译码(或通常称为译码)包括视频编码和视频解码两部分。视频编码在源侧执行，通常包括处理(例如通过压缩)原始视频图像，以减少表示视频图像所需的数据量(从而更高效地存储和/或传输)。视频解码在目的地侧执行，通常包括相对于编码器作逆处理，以重建视频图像。实施例涉及的视频图像(或通常称为图像)的“译码”应理解为视频图像或相应视频序列的“编码”或“解码”。编码部分和解码部分也合称为编解码(编码和解码)。
在无损视频译码情况下，可以重建原始视频图像，即经重建视频图像与原始视频图像具有相同的质量(假设存储或传输期间没有传输损耗或其它数据丢失)。在有损视频译码情况下，通过量化等执行进一步压缩，以减少表示视频图像的数据量，而解码器侧无法完全重建视频图像，即经重建视频图像的质量比原始视频图像的质量低或差。
几种视频编码标准属于“有损混合型视频编解码器”组(即，将样本域中的空间和时间预测与变换域中用于应用量化的2D变换译码相结合)。视频序列中的每个图像通常分割成不重叠块的集合，而且通常在块级进行译码。换句话说，编码器通常在块(视频块)级对视频进行处理，即编码，例如，通过空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来生成预测块，从当前块(当前处理/待处理的块)中减去预测块以获取残差块，在变换域中变换残差块并量化残差块，以减少待传输(压缩)的数据量，而解码器将相对于编码器的逆处理应用于经编码或经压缩块，以重建用于表示的当前块。此外，编码器复制解码器处理循环，使得编码器和解码器生成相同的预测(例如帧内预测和帧间预测)和/或重建，以对后续块进行处理，即译码。
在以下视频译码系统10的实施例中，视频编码器20和视频解码器30根据图1至图3进行描述。
图1A为示例性译码系统10的示意性框图，例如可以利用本发明中技术的视频译码系统10(或简称为译码系统10)。视频译码系统10中的视频编码器20(或简称为编码器20)和视频解码器30(或简称为解码器30)为两个示例，即可以用于根据本发明中描述的各种示例执行各种技术的设备。
如图1A所示，译码系统10包括源设备12，源设备12用于将经编码图像数据21提供给目的地设备14等，以对经编码图像数据13进行解码。
源设备12包括编码器20，并且可以另外(即可选地)包括图像源16、预处理器(或预处理单元)18(例如图像预处理器18)和通信接口或通信单元22。
图像源16可以包括或可以是任何类型的用于捕获真实世界图像的摄像机等图像捕获设备，和/或任何类型的用于生成计算机动画图像的计算机图形处理器等图像生成设备，或者任何类型的用于获取和/或提供真实世界图像、计算机生成图像(例如屏幕内容、虚拟现实(virtual reality，VR)图像)和/或其任意组合(例如增强现实(augmentedreality，AR)图像)的其它设备。图像源可以是任何类型的存储任一上述图像的存储器(memory/storage)。
为了区分预处理器18和预处理单元18执行的处理，图像或图像数据17还可以称为原始图像或原始图像数据17。
预处理器18用于接收(原始)图像数据17并对图像数据17执行预处理，以获取预处理图像19或预处理图像数据19。预处理器18执行的预处理可以包括修剪(trimming)、颜色格式转换(例如从RGB转换为YCbCr)、调色或去噪等。可以理解的是，预处理单元18可以是可选组件。
视频编码器20用于接收预处理图像数据19并提供经编码图像数据21(下文结合图2等提供更多详细描述)。
源设备12中的通信接口22可以用于接收经编码图像数据21，并通过通信信道13将经编码图像数据21(或对经编码图像数据21进一步处理后得到的数据)发送给另一设备，例如目的地设备14或任何其它设备，以便进行存储或直接重建。
目的地设备14包括解码器30(例如视频解码器30)，并且可以另外(即可选地)包括通信接口或通信单元28、后处理器32(或后处理单元32)和显示设备34。
目的地设备14中的通信接口28用于直接从源设备12或从存储设备(例如经编码图像数据存储设备)等任何其它源接收经编码图像数据21(或对经编码图像数据21进一步处理后得到的数据)，并将经编码图像数据21提供给解码器30。
通信接口22和通信接口28可以用于通过源设备12与目的地设备14之间的直连通信链路(例如，直连有线或无线连接)或者通过任何类型的网络(例如，有线网络、无线网络或其任意组合，或者任何类型的私网和公网，或者其任何类型的组合)发送或接收经编码图像数据21或经编码数据13。
例如，通信接口22可以用于将经编码图像数据21封装成合适的格式(例如数据包)，和/或通过任何类型的传输编码或处理方式来处理经编码图像数据，以便通过通信链路或通信网络进行传输。
例如，与通信接口22对应的通信接口28可以用于接收传输数据，并使用任何类型的对应传输解码或处理方式和/或解封装方式对传输数据进行处理，以获取经编码图像数据21。
通信接口22和通信接口28都可以配置为图1A中从源设备12指向目的地设备14的通信信道13的箭头所指示的单向通信接口，或者配置为双向通信接口，并且可以用于发送和接收消息等，以建立连接、确认并交换与通信链路和/或数据传输(例如经编码图像数据传输)相关的任何其它信息，等等。
解码器30用于接收经编码图像数据21并提供经解码图像数据31或经解码图像31(下文结合图3或图5等提供更多详细描述)。
目的地设备14中的后处理器32用于对经解码图像数据31(还称为经重建图像数据)(例如经解码图像31)进行后处理，以获取后处理图像数据33(例如后处理图像33)。后处理单元32执行的后处理可以包括颜色格式转换(例如从YCbCr转换为RGB)、调色、修剪或重采样，或者任何其它处理，以便提供经解码图像数据31由显示设备34等显示，等等。
目的地设备14中的显示设备34用于接收后处理图像数据33，以便向用户或观看者等显示图像。显示设备34可以是或可以包括任何类型的用于表示经重建图像的显示器，例如集成或外部显示器或显示屏。例如，显示器可以包括液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器、等离子显示器、投影仪、微型LED显示器、硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)显示器、数字光处理器(digital light processor，DLP)或任何类型的其它显示器。
虽然图1A将源设备12和目的地设备14示为单独的设备，但是设备实施例也可以同时包括这两种设备或同时包括这两种设备的功能，即源设备12或对应的功能以及目的地设备14或对应的功能。在这些实施例中，源设备12或对应的功能以及目的地设备14或对应的功能可以提供相同的硬件和/或软件或通过单独的硬件和/或软件或其任意组合来实现。
本领域技术人员基于描述明显可知，图1A所示的源设备12和/或目的地设备14内的不同单元或功能的存在和(精确)功能划分可能根据实际设备和应用有所不同。
编码器20(例如视频编码器20)或解码器30(例如视频解码器30)或者编码器20和解码器30可以通过图1B所示的处理电路来实现。该处理电路包括一个或多个微处理器、一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、一个或多个专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、一个或多个现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、一个或多个离散逻辑、一个或多个硬件、一个或多个视频译码专用处理器或其任意组合。编码器20可以通过处理电路46来实现，以包含参照图2中的编码器20描述的各种模块和/或本文中描述的任何其它编码器系统或子系统。解码器30可以通过处理电路46来实现，以包含参照图3中的解码器30描述的各种模块和/或本文中描述的任何其它解码器系统或子系统。处理电路可以用于执行下文论述的各种操作。如图5所示，如果上述技术部分在软件中实现，则一种设备可以将该软件的指令存储在合适的非瞬时性计算机可读存储介质中，并且可以通过一个或多个处理器在硬件中执行这些指令，以执行本发明中的技术。视频编码器20或视频解码器30可以作为组合编码器/解码器(编解码器)的一部分集成在单个设备中，例如，如图1B所示。
源设备12和目的地设备14可以包括多种设备中的任一种，包括任何类型的手持或固定设备，例如，笔记本或膝上型电脑、手机、智能手机、平板或平板电脑、摄像机、台式电脑、机顶盒、电视、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏机、视频流设备(例如内容业务服务器或内容分发服务器)、广播接收器设备、广播发射器设备等，并且可以不使用或使用任何类型的操作系统。在一些情况下，源设备12和目的地设备14可以用于无线通信。因此，源设备12和目的地设备14可以是无线通信设备。
在一些情况下，图1A所示的视频译码系统10仅仅是一个示例，本发明中的技术可以适用于不必包括编码设备和解码设备之间的任何数据通信的视频译码设置(例如，视频编码或视频解码)。在其它示例中，数据从本地存储器检索、通过网络流式传输，等等。视频编码设备可以对数据进行编码并且将数据存储到存储器中，和/或视频解码设备可以从存储器检索数据并且对数据进行解码。在一些示例中，编码和解码由相互不通信而是仅仅将数据编码到存储器和/或从存储器检索数据并对数据进行解码的设备执行。
为便于描述，本文(例如)参考由ITU-T视频编码专家组(Video Coding ExpertsGroup，VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(Motion Picture Experts Group，MPEG)的视频编码联合协作团队(Joint Collaboration Team on Video Coding，JCT-VC)开发的高效视频编码(High-Efficiency Video Coding，HEVC)或下一代视频编码标准即通用视频编码(Versatile Video Coding，VVC)的参考软件来描述本发明实施例。本领域普通技术人员理解本发明实施例不限于HEVC或VVC。
编码器和编码方法
图2为用于实现本发明中技术的示例性视频编码器20的示意性框图。在图2的示例中，视频编码器20包括输入端201(或输入接口201)、残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208、反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器单元220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、模式选择单元260、熵编码单元270和输出端272(或输出接口272)。模式选择单元260可以包括帧间预测单元244、帧内预测单元254和分割单元262。帧间预测单元244可以包括运动估计单元和运动补偿单元(未示出)。图2所示的视频编码器20还可以称为混合视频编码器或基于混合型视频编解码器的视频编码器。
残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208和模式选择单元260可以组成编码器20的前向信号路径，而反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、缓冲区216、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254可以组成视频编码器20的后向信号路径，其中，视频编码器20的后向信号路径对应于解码器(参见图3中的视频解码器30)的信号路径。反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picturebuffer，DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254还组成视频编码器20的“内置解码器”。
图像和图像分割(图像和块)
编码器20可以用于通过输入端201等接收图像17(或图像数据17)。图像17可以是组成视频或视频序列的图像序列中的图像。接收到的图像或图像数据还可以是预处理图像19(或预处理图像数据19)。为简单起见，以下描述中使用图像17。图像17还可以称为当前图像或待译码图像(尤其是在视频译码中为了将当前图像与同一视频序列(也就是同样包括当前图像的视频序列)中的其它图像(例如先前的经编码和/或经解码图像)区分开)。
(数字)图像是或可以视为由具有强度值的样本(sample)组成的二维阵列或矩阵。阵列中的样本还可以称为像素(pixel/pel)(图像元素的简称)。阵列或图像在水平方向和垂直方向(或轴线)上的样本数量限定了图像的大小和/或分辨率。为了表示颜色，通常采用3个颜色分量，即图像可以表示为或可以包括3个样本阵列。在RBG格式或颜色空间中，一个图像包括对应的红色、绿色和蓝色样本阵列。但是，在视频译码中，每个像素通常以亮度和色度格式或颜色空间表示，例如YCbCr，包括Y表示的亮度分量(有时还用L表示)和Cb和Cr表示的2个色度分量。亮度(luminance，简写为luma)分量Y表示亮度或灰度级强度(例如在灰度等级图像中两者相同)，而2个色度(chrominance，简写为chroma)分量Cb和Cr表示色度或颜色信息分量。因此，YCbCr格式的图像包括由亮度样本值(sample value)(Y)组成的亮度样本阵列和2个由色度值(Cb和Cr)组成的色度样本阵列。RGB格式的图像可以转换或变换为YCbCr格式，反之亦然。该过程还称为颜色变换或转换。如果图像是黑白的，则该图像可以只包括亮度样本阵列。相应地，例如，图像可以为黑白格式的亮度样本阵列或4:2:0、4:2:2和4:4:4颜色格式的亮度样本阵列和2个对应的色度样本阵列。
视频编码器20的实施例可以包括图像分割单元(图2中未示出)，用于将图像17分割成多个(通常不重叠的)图像块203。这些块还可以称为根块、(H.264/AVC中的)宏块，或(H.265/HEVC和VVC中的)编码树块(coding tree block，CTB)或编码树单元(coding treeunit，CTU)。图像分割单元可以用于对视频序列中的所有图像使用相同的块大小和使用限定块大小的对应网格，或者在图像或图像子集或图像组之间改变块大小，并将每个图像分割成多个对应块。
在其它实施例中，视频编码器可以用于直接接收图像17中的块203，例如组成图像17的一个、几个或所有块。图像块203还可以称为当前图像块或待译码图像块。
与图像17类似，图像块203同样是或者可以视为具有强度值(样本值)的样本组成的二维阵列或矩阵，但是图像块203的尺寸比图像17的尺寸小。换句话说，根据所应用的颜色格式，块203可以包括(例如)一个样本阵列(例如黑白图像17情况下的亮度阵列或彩色图像情况下的亮度阵列或色度阵列)或3个样本阵列(例如彩色图像17情况下的1个亮度阵列和2个色度阵列)或任何其它数量和/或类型的阵列。块203在水平方向和垂直方向(或轴线)上的样本数量限定了块203的大小。相应地，一个块可以为M×N(M列×N行)的样本阵列，或M×N的变换系数阵列，等等。
图2所示的视频编码器20的实施例可以用于逐块对图像17进行编码，例如，编码和预测按块203执行。
图2所示的视频编码器20的实施例还可以用于通过条带(slice)(还称为视频条带)对图像进行分割和/或编码。一个图像可以分割成一个或多个(通常不重叠的)条带或通过一个或多个(通常不重叠的)条带进行编码，每个条带可以包括一个或多个块(例如CTU)。
图2所示的视频编码器20的实施例还可以用于通过分块(tile)组(还称为视频分块组)和/或分块(还称为视频分块)对图像进行分割和/或编码。一个图像可以分割成一个或多个(通常不重叠的)分块组或通过一个或多个(通常不重叠的)分块组进行编码；每个分块组可以包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个分块等；每个分块可以是矩形等，并且可以包括一个或多个完整或部分块(例如CTU)等。
残差计算
残差计算单元204可以用于通过以下方式根据图像块203和预测块265(后续提供了预测块265的更多详细描述)来计算残差块205(还称为残差205)以获取样本域中的残差块205：例如，逐个样本(逐个像素)从图像块203的样本值中减去预测块265的样本值。
变换
变换处理单元206可以用于在残差块205的样本值上应用离散余弦变换(discretecosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform，DST)等变换，以获取变换域中的变换系数207。变换系数207还可以称为变换残差系数并表示变换域中的残差块205。
变换处理单元206可以用于应用DCT/DST(例如为H.265/HEVC指定的变换)的整数近似。与正交DCT变换相比，这种整数近似通常由某一因子进行缩放。为了维持经正变换和逆变换处理的残差块的范数，应用其它缩放因子作为变换过程的一部分。缩放因子通常是根据某些约束条件选择的，例如，缩放因子是用于移位运算的2的幂、变换系数的位深度、精度与实现成本之间的权衡等。例如，通过逆变换处理单元212等为逆变换(以及视频解码器30通过逆变换处理单元312等为对应的逆变换)指定具体的缩放因子；相应地，编码器20可以通过变换处理单元206等为正变换指定对应的缩放因子。
视频编码器20(相应地，变换处理单元206)的实施例可以用于直接输出或通过熵编码单元270进行编码或压缩后输出变换参数(例如，一种或多种变换的类型)，使得视频解码器30可以接收并使用变换参数进行解码，等等。
量化
量化单元208可以用于通过应用标量量化或矢量量化等来量化变换系数207，以获取经量化系数209。经量化系数209还可以称为经量化变换系数209或经量化残差系数209。
量化过程可以减小与部分或全部变换系数207相关的位深度。例如，n位变换系数可以在量化期间向下取整到m位变换系数，其中，n大于m。量化程度可以通过调整量化参数(quantization parameter，QP)进行修改。例如，对于标量量化，可以进行不同程度的缩放来实现较细或较粗量化。较小量化步长对应较细量化，而较大量化步长对应较粗量化。合适的量化步长可以通过量化参数(quantization parameter，QP)表示。例如，量化参数可以是一组预定义的合适量化步长的索引。例如，较小的量化参数可以对应精细量化(较小量化步长)，较大的量化参数可以对应粗糙量化(较大量化步长)，反之亦然。量化可以包括除以量化步长，而由反量化单元210等执行的对应和/或反解量化可以包括乘以量化步长。根据HEVC等一些标准的实施例可以用于使用量化参数来确定量化步长。一般而言，量化步长可以根据量化参数通过包括除法的等式的定点近似进行计算。可以引入额外的缩放因子来进行量化和反量化，以恢复可能由于在用于量化步长和量化参数的等式的定点近似中使用的缩放而修改的残差块的范数。在一种示例性实现方式中，可以合并逆变换和解量化的缩放。可选地，可以使用自定义量化表并在码流等中由编码器向解码器指示(signal)。量化是有损操作，其中，量化步长越大，损耗越大。
视频编码器20(对应地，量化单元208)的实施例可以用于直接输出或通过熵编码单元270进行编码后输出量化参数(quantization parameter，QP)，使得视频解码器30可以接收并使用量化参数进行解码，等等。
反量化
反量化单元210用于通过以下方式对经量化系数应用量化单元208的反量化，以获取经解量化系数211：例如，根据或使用与量化单元208相同的量化步长，应用与量化单元208应用的量化方案相反的反量化方案。经解量化系数211还可以称为经解量化残差系数211，对应于变换系数207，但是由于量化造成损耗，通常与变换系数不相同。
逆变换
逆变换处理单元212用于应用与变换处理单元206应用的变换相反的逆变换，例如，逆离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或逆离散正弦变换(discretesine transform，DST)或其它逆变换，以获取样本域中的经重建残差块213(或对应的经解量化系数213)。经重建残差块213还可以称为变换块213。
重建
重建单元214(例如加法器或求和器214)用于通过以下方式将变换块213(即经重建残差块213)添加到预测块265，以获取样本域中的经重建块215：例如，逐个样本将经重建残差块213的样本值与预测块265的样本值相加。
滤波
环路滤波器单元220(或简称“环路滤波器”220)用于对经重建块215进行滤波，以获取经滤波块221，或通常用于对经重建样本进行滤波，以获取经滤波样本。例如，环路滤波器单元用于顺利进行像素转变或以其它方式提高视频质量。环路滤波器单元220可以包括一个或多个环路滤波器，例如，去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptiveoffset，SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如，双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、锐化或平滑滤波器、协同滤波器或其任意组合。虽然环路滤波器单元220在图2中示为环内滤波器，但是在其它配置中，环路滤波器单元220可以实施为环后滤波器。经滤波块221还可以称为经滤波的经重建块221。
视频编码器20(对应地，环路滤波器单元220)的实施例可以用于直接输出或通过熵编码单元270进行编码后输出环路滤波器参数(例如样本自适应偏移信息)，使得解码器30可以接收和使用相同的环路滤波器参数或相应的环路滤波器进行解码，等等。
解码图像缓冲区
解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230可以是存储参考图像或通常存储参考图像数据的存储器，这些参考图像或参考图像数据用于由视频编码器20对视频数据进行编码。DPB 230可以由多种存储设备中的任一种形成，例如，动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)，包括同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、磁阻RAM(magnetoresistive RAM，MRAM)、电阻RAM(resistive RAM，RRAM)或其它类型的存储设备。解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230可以用于存储一个或多个经滤波块221。解码图像缓冲区230还可以用于存储同一当前图像或不同图像(例如先前的经重建图像)中的其它先前经滤波块(例如先前经滤波的经重建块221)，并可以提供先前完整的经重建(即经解码)图像(和对应的参考块和样本)和/或部分重建的当前图像(和对应的参考块和样本)，以进行帧间预测等。解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230还可以用于：如果经重建块215未由环路滤波器单元220进行滤波等，存储一个或多个未经滤波的经重建块215或通常存储未经滤波的经重建样本，或者用于存储对经重建块或样本进行进一步处理后得到的任何其它块或样本。
模式选择(分割和预测)
模式选择单元260包括分割单元262、帧间预测单元244和帧内预测单元254，并且用于从解码图像缓冲区230或其它缓冲区(例如行缓冲区，图中未显示)等接收或获取原始块203(当前图像17中的当前块203)等原始图像数据以及经重建图像数据(例如同一(当前)图像和/或一个或多个先前经解码图像中的经滤波和/或未经滤波的经重建样本或块)。经重建图像数据用作帧间预测或帧内预测等预测使用的参考图像数据，以获取预测块265或预测值265。
模式选择单元260可以用于为当前块预测模式(包括不分割)确定或选择一种分割方式以及确定或选择一种预测模式(例如帧内或帧间预测模式)，并生成对应的预测块265，预测块265用于对残差块205进行计算和对经重建块215进行重建。
模式选择单元260的实施例可以用于选择分割方式和预测模式(例如，从模式选择单元260支持或可用的那些模式中选择)。分割方式和预测模式提供最佳匹配或者说最小残差(最小残差意味着传输或存储中更好的压缩)，或提供最小信令开销(最小信令开销意味着传输或存储中更好的压缩)，或同时考虑或平衡以上两者。模式选择单元260可以用于根据率失真优化(rate distortion optimization，RDO)确定分割方式和预测模式，即选择提供最小率失真的预测模式。本文中的“最佳”、“最小”、“最优”等术语不一定指总体上“最佳”、“最小”、“最优”等，但还可以指满足终止或选择标准的情况，例如，超过或低于阈值的值或其它约束条件可能导致“次优选择”，但会降低复杂度且减少处理时间。
换句话说，分割单元262可以用于通过以下方式将块203分割成较小的块分区(partition)或子块(再次形成块)：例如，迭代地使用四叉树(quad-tree，QT)分割、二叉树(binary-tree，BT)分割或三叉树(triple-tree，TT)分割或其任意组合；并且用于对每个块分区或子块执行预测等，其中，模式选择包括选择分割块203的树结构，预测模式应用于每个块分区或子块。
下文详细地描述了由示例性视频编码器20执行的分割(例如由分割单元260执行)和预测处理(由帧间预测单元244和帧内预测单元254执行)。
分割
分割单元262可以将当前块203分割(或划分)成更小的分区，例如正方形或矩形小块。这些小块(还可以称为子块)可以进一步分割成甚至更小的分区。这还称为树分割或分层树分割。在根树级别0(层次级别0、深度0)等的根块可以递归地分割成两个或两个以上下一个较低树级别的块，例如树级别1(层次级别1、深度1)的节点。这些块可以再次分割成两个或两个以上下一个较低级别的块，例如树级别2(层次级别2、深度2)等，直到分割结束(因为满足结束标准，例如达到最大树深度或最小块大小)。未进一步分割的块还称为树的叶块或叶节点。分割成两个分区的树称为二叉树(binary-tree，BT)，分割成3个分区的树称为三叉树(ternary-tree，TT)，分割成4个分区的树称为四叉树(quad-tree，QT)。
如上所述，本文中使用的术语“块”可以是图像的一部分，特别是正方形或矩形部分。参考HEVC和VVC等，块可以是或可以对应于编码树单元(coding tree unit，CTU)、编码单元(coding unit，CU)、预测单元(prediction unit，PU)和变换单元(transform unit，TU)，和/或对应于多个对应块，例如，编码树块(coding tree block，CTB)、编码块(codingblock，CB)、变换块(transform block，TB)或预测块(prediction block，PB)。
例如，编码树单元(coding tree unit，CTU)可以是或可以包括具有3个样本阵列的图像中的亮度样本组成的1个CTB以及该图像中的色度样本组成的2个对应CTB，或者可以是或可以包括黑白图像或使用3个单独颜色平面和语法结构进行译码的图像中的样本组成的1个CTB。这些语法结构用于对上述样本进行译码。对应地，编码树块(coding treeblock，CTB)可以是N×N的样本块，其中，N可以设为某个值，使得一个分量被分成多个CTB，这就是一种分割方式。编码单元(coding unit，CU)可以是或可以包括具有3个样本阵列的图像中的亮度样本组成的1个编码块以及该图像中的色度样本组成的2个对应编码块，或者可以是或可以包括黑白图像或使用3个单独颜色平面和语法结构进行译码的图像中的样本组成的1个编码块。这些语法结构用于对上述样本进行译码。对应地，编码块(codingblock，CB)可以是M×N的样本块，其中，M和N可以设为某个值，使得一个CTB分成多个编码块，这就是一种分割方式。
在实施例中，例如根据HEVC，编码树单元(coding tree unit，CTU)可以通过表示为编码树的四叉树结构划分成多个CU。是否使用帧间(时间)预测或帧内(空间)预测对图像区域进行译码在CU级决定。每个CU可以根据PU划分类型进一步划分成1个、2个或4个PU。一个PU内进行相同的预测过程，并以PU为单位向解码器发送相关信息。在根据PU划分类型进行预测过程获取残差块之后，CU可以根据与该CU的编码树类似的其它四叉树结构分割成变换单元(transform unit，TU)。
在实施例中，例如根据当前开发的称为通用视频编码(Versatile Video Coding，VVC)的最新视频编码标准，组合的四叉树和二叉树(Quad-tree and binary tree，QTBT)分割用于分割编码块，等等。在QTBT块结构中，一个CU可以是正方形或矩形。例如，编码树单元(coding tree unit，CTU)首先通过四叉树结构进行分割。四叉树叶节点进一步通过二叉树或三叉(ternary/triple)树结构进行分割。分割树叶节点称为编码单元(coding unit，CU)，这种分割(segmentation)用于预测和变换处理，无需任何进一步分割。这表示CU、PU和TU在QTBT编码块结构中具有相同的块大小。与此同时，三叉树分割等多重分割可以与QTBT块结构一起使用。
在一个示例中，视频编码器20中的模式选择单元260可以用于执行本文中描述的分割技术的任意组合。
如上所述，视频编码器20用于从(例如预定的)预测模式集合内确定或选择最佳或最优的预测模式。预测模式集合可以包括帧内预测模式和/或帧间预测模式等。
帧内预测
帧内预测模式集合可以包括35种不同的帧内预测模式，例如，HEVC等中定义的DC(或均值)模式和平面模式等非方向性模式或者方向性模式，或者可以包括67种不同的帧内预测模式，例如，VVC等中定义的DC(或均值)模式和平面模式等非方向性模式或者方向性模式。
帧内预测单元254用于根据帧内预测模式集合内的帧内预测模式，使用同一当前图像中的相邻块的经重建样本来生成帧内预测块265。
帧内预测单元254(或通常称为模式选择单元260)还用于将帧内预测参数(或通常称为表示块的选定帧内预测模式的信息)以语法元素266的形式输出到熵编码单元270，以将帧内预测参数包含在经编码图像数据21中，使得视频解码器30可以接收并使用预测参数进行解码，等等。
帧间预测
(可能的)帧间预测模式集合取决于可用参考图像(即上述存储在DBP 230等中的至少部分经解码图像)和其它帧间预测参数，例如取决于是否使用整个参考图像或只使用参考图像的一部分(例如当前块的区域周围的搜索窗口区域)来搜索最佳匹配参考块，和/或例如取决于是否进行像素插值，例如二分之一/半像素插值和/或四分之一像素插值。
除上述预测模式之外，还可以使用跳过模式和/或直接模式。
帧间预测单元244可以包括运动估计(motion estimation，ME)单元和运动补偿(motion compensation，MC)单元(两者在图2中未示出)。运动估计单元可以用于接收或获取图像块203(当前图像17中的当前图像块203)和经解码图像231，或者至少一个或多个先前的经重建块(例如一个或多个其它/不同的先前经解码图像231中的经重建块)，以进行运动估计。例如，视频序列可以包括当前图像和先前经解码图像231，或者换句话说，当前图像和先前经解码图像231可以是图像序列的一部分或组成图像序列，这个图像序列组成视频序列。
例如，编码器20可以用于从多个其它图像中的同一或不同图像的多个参考块中选择一个参考块，并将参考图像(或参考图像索引)和/或参考块的位置(x坐标、y坐标)与当前块的位置之间的偏移(空间偏移)作为帧间预测参数提供给运动估计单元。这种偏移还称为运动矢量(motion vector，MV)。
运动补偿单元用于获取(例如接收)帧间预测参数，并根据或使用帧间预测参数进行帧间预测，以获取帧间预测块265。由运动补偿单元执行的运动补偿可以包括根据通过运动估计确定的运动/块矢量来提取或生成预测块，还可以包括执行插值以达到子像素精度。插值滤波可以根据已知像素样本生成其它像素样本，从而有可能增加可以用于对图像块进行译码的候选预测块的数量。在接收当前图像块的PU对应的运动矢量时，运动补偿单元可以在其中一个参考图像列表中定位运动矢量所指向的预测块。
运动补偿单元还可以生成与块和视频条带相关的语法元素，以供视频解码器30在对视频条带中的图像块进行解码时使用。除条带和相应语法元素之外或作为条带和相应语法元素的替代，可以生成或使用分块组和/或分块以及相应语法元素。
熵编码
熵编码单元270用于将熵编码算法或方案(例如，可变长度编码(variable lengthcoding，VLC)方案、上下文自适应VLC(context adaptive VLC，CAVLC)方案、算术编码方案、二值化、上下文自适应二进制算术编码(context adaptive binary arithmetic coding，CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术编码(syntax-based context-adaptivebinary arithmetic coding，SBAC)、概率区间分割熵(probability intervalpartitioning entropy，PIPE)编码或其它熵编码方法或技术)等应用于或不应用于(无压缩)经量化系数209、帧间预测参数、帧内预测参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素，以获取可以通过输出端272以经编码码流21等形式输出的经编码图像数据21，使得视频解码器30可以接收并使用这些参数进行解码，等等。经编码码流21可以发送给视频解码器30，或者存储在存储器中以供视频解码器30稍后发送或检索。
视频编码器20的其它结构变型可以用于对视频流进行编码。例如，基于非变换的编码器20可以在没有变换处理单元206的情况下为某些块或帧直接量化残差信号。在另一种实现方式中，编码器20可以包括组合成单个单元的量化单元208和反量化单元210。
解码器和解码方法
图3为用于实现本发明中技术的视频解码器30的一个示例。视频解码器30用于接收(例如)由编码器20编码的经编码图像数据21(例如经编码码流21)，以获取经解码图像331。经编码图像数据或码流包括用于对该经编码图像数据进行解码的信息，例如表示经编码视频条带(和/或分块组或分块)的图像块的数据和相关语法元素。
在图3的示例中，解码器30包括熵解码单元304、反量化单元310、逆变换处理单元312、重建单元314(例如求和器314)、环路滤波器320、解码图像缓冲区(decoded picturebuffer，DPB)330、模式应用单元360、帧间预测单元344和帧内预测单元354。帧间预测单元344可以是或可以包括运动补偿单元。在一些示例中，视频解码器30可以执行大体上与参照图2中的视频编码器100描述的编码过程互逆的解码过程。
如参照编码器20所述，反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元344和帧内预测单元354还组成视频编码器20的“内置解码器”。相应地，反量化单元310在功能上可以与反量化单元110相同，逆变换处理单元312在功能上可以与逆变换处理单元212相同，重建单元314在功能上可以与重建单元214相同，环路滤波器320在功能上可以与环路滤波器220相同，解码图像缓冲区330在功能上可以与解码图像缓冲区230相同。因此，对视频编码器20的相应单元和功能进行的解释对应地适用于视频解码器30的相应单元和功能。
熵解码
熵解码单元304用于解析码流21(或通常称为经编码图像数据21)并对经编码图像数据21执行熵解码等，以获取经量化系数309和/或经解码编码参数(图3中未示出)等，例如，帧间预测参数(例如参考图像索引和运动矢量)、帧内预测参数(例如帧内预测模式或索引)、变换参数、量化参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素中的任一个或全部。熵解码单元304可以用于应用与参照编码器20中的熵编码单元270描述的编码方案对应的解码算法或方案。熵解码单元304还可以用于将帧间预测参数、帧内预测参数和/或其它语法元素提供给模式应用单元360，并将其它参数提供给解码器30中的其它单元。视频解码器30可以接收视频条带级和/或视频块级的语法元素。除条带和相应语法元素之外或作为条带和相应语法元素的替代，可以接收和/或使用分块组和/或分块以及相应语法元素。
反量化
反量化单元310可以用于从经编码图像数据21(例如由熵解码单元304等解析和/或解码)接收量化参数(quantization parameter，QP)(或通常称为与反量化相关的信息)和经量化系数，并根据这些量化参数对经解码量化系数309进行反量化，以获取经解量化系数311。经解量化系数311还可以称为变换系数311。反量化过程可以包括使用视频编码器20为视频条带(或分块或分块组)中的每个视频块确定的量化参数来确定量化程度，同样也确定需要应用的反量化的程度。
逆变换
逆变换处理单元312可以用于接收经解量化系数311(还称为变换系数311)，并对经解量化系数311进行变换，以获取样本域中的经重建残差块213。经重建残差块213还可以称为变换块313。变换可以是逆变换，例如，逆DCT、逆DST、逆整数变换或概念上类似的逆变换过程。逆变换处理单元312还可以用于(例如由熵解码单元304等解析和/或解码)从经编码图像数据21接收变换参数或对应的信息，以确定要应用于经解量化系数311的变换。
重建
重建单元314(例如加法器或求和器314)可以用于通过以下方式将经重建残差块313添加到预测块365以获取样本域中的经重建块315：例如，将经重建残差块313的样本值与预测块365的样本值相加。
滤波
环路滤波器单元320(在译码环路中或之后)用于对经重建块315进行滤波，以获取经滤波块321，从而顺利进行像素转变或以其它方式提高视频质量，等等。环路滤波器单元320可以包括一个或多个环路滤波器，例如，去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptive offset，SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如，双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、锐化或平滑滤波器、协同滤波器或其任意组合。虽然环路滤波器单元320在图3中示为环内滤波器，但是在其它配置中，环路滤波器单元320可以实施为环后滤波器。
解码图像缓冲区
随后将一个图像中的经解码视频块321存储在解码图像缓冲区330中，解码图像缓冲区330存储经解码图像331作为参考图像，以便后续对其它图像进行运动补偿和/或输出或显示。
解码器30用于通过输出端312等输出经解码图像311，以向用户呈现或供用户查看。
预测
帧间预测单元344在功能上可以与帧间预测单元244(特别是与运动补偿单元)相同，帧内预测单元354在功能上可以与帧间预测单元254相同，并根据(例如由熵解码单元304等解析和/或解码)从经编码图像数据21接收的分割方式和/或预测参数或相应的信息来执行划分或分割决策和执行预测。模式应用单元360可以用于根据经重建图像、块或相应的样本(经滤波或未经滤波)按块执行预测(帧内或帧间预测)，以获取预测块365。
当视频条带被译码为经帧内译码(I)条带时，模式应用单元360中的帧内预测单元354用于根据指示的帧内预测模式和来自当前图像中的先前经解码块的数据为当前视频条带中的图像块生成预测块365。当视频图像被译码为经帧间译码(即B或P)条带时，模式应用单元360中的帧间预测单元344(例如运动补偿单元)用于根据运动矢量和从熵解码单元304接收的其它语法元素为当前视频条带中的视频块生成预测块365。对于帧间预测，这些预测块可以从其中一个参考图像列表内的其中一个参考图像产生。视频解码器30可以根据存储在DPB 330中的参考图像，使用默认构建技术来构建参考帧列表0和列表1。除条带(例如视频条带)之外或作为条带的替代，相同或类似的过程可以应用于使用分块组(例如视频分块组)和/或分块(例如视频分块)的实施例或由这些实施例应用，例如，视频可以使用I、P或B分块组和/或分块进行译码。
模式应用单元360用于通过解析运动矢量或相关信息以及其它语法元素为当前视频条带中的视频块确定预测信息，并使用该预测信息为正在解码的当前视频块生成预测块。例如，模式应用单元360使用接收到的一些语法元素确定用于对视频条带中的视频块进行译码的预测模式(例如帧内或帧间预测)、帧间预测条带类型(例如，B条带、P条带或GPB条带)、用于条带的一个或多个参考图像列表的构建信息、用于条带的每个经帧间编码视频块的运动矢量、用于条带的每个经帧间译码视频块的帧间预测状态以及其它信息，以对当前视频条带中的视频块进行解码。除条带(例如视频条带)之外或作为条带的替代，相同或类似的过程可以应用于使用分块组(例如视频分块组)和/或分块(例如视频分块)的实施例或由这些实施例应用，例如，视频可以使用I、P或B分块组和/或分块进行译码。
图3所示的视频解码器30的实施例可以用于通过条带(还称为视频条带)对图像进行分割和/或解码。一个图像可以分割成一个或多个(通常不重叠的)条带或通过一个或多个(通常不重叠的)条带进行解码，每个条带可以包括一个或多个块(例如CTU)。
图3所示的视频解码器30的实施例可以用于通过分块组(还称为视频分块组)和/或分块(还称为视频分块)对图像进行分割和/或解码。一个图像可以分割成一个或多个(通常不重叠的)分块组或通过一个或多个(通常不重叠的)分块组进行解码；每个分块组可以包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个分块等；每个分块可以是矩形等，并且可以包括一个或多个完整或部分块(例如CTU)等。
视频解码器30的其它变型可以用于对经编码图像数据21进行解码。例如，解码器30可以在没有环路滤波单元320的情况下生成输出视频流。例如，基于非变换的解码器30可以在没有逆变换处理单元312的情况下针对某些块或帧直接反量化残差信号。在另一种实现方式中，视频解码器30可以包括组合成单个单元的反量化单元310和逆变换处理单元312。
应当理解的是，在编码器20和解码器30中，当前步骤的处理结果可以做进一步处理，然后输出到下一步骤。例如，在插值滤波、运动矢量推导或环路滤波之后，可以对插值滤波、运动矢量推导或环路滤波的处理结果执行限幅(clip)或移位(shift)等更多运算。
需要说明的是，可以对当前块的推导运动矢量(包括但不限于仿射模式的控制点运动矢量，仿射模式、平面模式、ATMVP模式的子块运动矢量，时间运动矢量等)应用更多运算。例如，运动矢量的值根据运动矢量的表示位被约束在预定义范围内。如果运动矢量的表示位为bitDepth，则范围为–2^(bitDepth–1)～2^(bitDepth–1)–1，其中，“^”表示幂次方。例如，如果bitDepth被设置为16，则范围为–32768～32767；如果bitDepth被设置为18，则范围为–131072～131071。例如，推导出的运动矢量(例如，一个8×8块中的4个4×4子块的MV)的值被约束为使得这4个4×4子块MV的整数部分之间的最大差值不超过N个像素，例如不超过1个像素。这里提供了两种根据bitDepth来约束运动矢量的方法。
方法1：通过平滑运算去除溢出的最高有效位(most significant bit，MSB)
ux＝(mvx+2bitDepth)％2bitDepth (1)
mvx＝(ux>＝2bitDepth–1)？(ux–2bitDepth):ux (2)
uy＝(mvy+2bitDepth)％2bitDepth (3)
mvy＝(uy>＝2bitDepth–1)？(uy–2bitDepth):uy (4)
其中，mvx是一个图像块或子块的运动矢量的水平分量，mvy是一个图像块或子块的运动矢量的垂直分量，ux和uy表示中间值。
例如，如果mvx的值为–32769，则使用公式(1)和(2)之后得到的值为32767。在计算机系统中，十进数以二进制补码的形式存储。–32769的二进制补码为1,0111,1111,1111,1111(17位)，然后丢弃MSB，因此得到的二进制补码为0111,1111,1111,1111(十进数为32767)，这与使用公式(1)和(2)之后得到的输出结果相同。
ux＝(mvpx+mvdx+2bitDepth)％2bitDepth (5)
mvx＝(ux>＝2bitDepth–1)？(ux–2bitDepth):ux (6)
uy＝(mvpy+mvdy+2bitDepth)％2bitDepth (7)
mvy＝(uy>＝2bitDepth–1)？(uy–2bitDepth):uy (8)
这些运算可以在对mvp和mvd求和的过程中执行，如公式(5)至公式(8)所示。
方法2：通过对值进行限幅去除溢出的MSB
vx＝Clip3(–2bitDepth–1,2bitDepth–1–1,vx)
vy＝Clip3(–2bitDepth–1,2bitDepth–1–1,vy)
其中，vx是一个图像块或子块的运动矢量的水平分量，vy是一个图像块或子块的运动矢量的垂直分量，x、y和z分别与MV限幅过程的3个输入值对应，函数Clip3的定义如下：
图4为本发明一个实施例提供的视频译码设备400的示意图。视频译码设备400适用于实现本文中描述的公开实施例。在一个实施例中，视频译码设备400可以是解码器(例如图1A中的视频解码器30)或编码器(例如图1A中的视频编码器20)。
视频译码设备400包括用于接收数据的入端口410(或输入端口410)和接收单元(Rx)420，用于处理所述数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(central processingunit，CPU)430，用于发送所述数据的发送单元(Tx)440和出端口450(或输出端口450)以及用于存储所述数据的存储器460。视频译码设备400还可以包括与入端口410、接收单元420、发送单元440和出端口450耦合的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electrical-to-optical，EO)组件，用作光信号或电信号的出口或入口。
处理器430通过硬件和软件来实现。处理器430可以实现为一个或多个CPU芯片、一个或多个核(例如多核处理器)、一个或多个FPGA、一个或多个ASIC和一个或多个DSP。处理器430与入端口410、接收单元420、发送单元440、出端口450和存储器460通信。处理器430包括译码模块470。译码模块470实现上文描述的公开实施例。例如，译码模块470执行、处理、准备或提供各种译码操作。因此，将译码模块470包含在内为视频译码设备400的功能提供了实质性的改进，并且影响了视频译码设备400到不同状态的转换。可选地，以存储在存储器460中并由处理器430执行的指令来实现译码模块470。
存储器460可以包括一个或多个磁盘、一个或多个磁带机以及一个或多个固态硬盘，并且可以用作溢出数据存储设备，以在选择程序来执行时存储这些程序以及存储在执行程序过程中读取的指令和数据。例如，存储器460可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-access memory，SRAM)。
图5为一个示例性实施例提供的装置500的简化框图。装置500可以用作图1中的源设备12和/或目的地设备14。
装置500中的处理器502可以是中央处理单元。可选地，处理器502可以是现有的或今后将开发出的能够操作或处理信息的任何其它类型的设备或多个设备。虽然所公开的实现方式可以使用如图所示的处理器502等单个处理器来实施，但使用多个处理器可以提高速度和效率。
在一种实现方式中，装置500中的存储器504可以是只读存储器(read onlymemory，ROM)设备或随机存取存储器(random access memory，RAM)设备。任何其它合适类型的存储设备都可以用作存储器504。存储器504可以包括处理器502通过总线512访问的代码和数据506。存储器504还可包括操作系统508和应用程序510，应用程序510包括至少一个程序，这个程序使得处理器502执行本文描述的方法。例如，应用程序510可以包括应用1至应用N，还包括执行本文描述的方法的视频译码应用。
装置500还可以包括一个或多个输出设备，例如显示器518。在一个示例中，显示器518可以是将显示器与触敏元件组合的触敏显示器，该触敏元件能够用于感测触摸输入。显示器518可以通过总线512耦合到处理器502。
虽然装置500中的总线512在本文描述为单个总线，但是总线512可以包括多个总线。此外，辅助存储器514可以直接耦合到装置500中的其它组件或可以通过网络被访问，并且可以包括单个集成单元(例如一个存储卡)或多个单元(例如多个存储卡)。因此，装置500可以通过多种配置实现。
参数集(Parameter Set)
参数集基本上都是相似的，并且具有相同的基本设计目标，即提高码率、增强抗误码能力和提供系统层接口。HEVC(H.265)中的参数集是有层次的，包括视频参数集(VideoParameter Set，VPS)、序列参数集(Sequence Parameter Set，SPS)和图像参数集(PictureParameter Set，PPS)，这些参数集与AVC和VVC中的对应参数集相似。每个条带参考一个激活的PPS、SPS和VPS，以访问用于对该条带进行解码的信息。PPS包括适用于图像中所有条带的信息，因此图像中的所有条带都必须参考同一PPS。不同图像中的条带也可以参考同一PPS。类似地，SPS包括适用于同一编码视频序列(coded video sequence)中所有图像的信息。
虽然不同图像对应的PPS可能不同，但编码视频序列中的许多或所有图像通常都参考同一PPS。由于重用参数集能够避免多次发送共用信息，因此提高了码率。由于重用参数集可以使参数集内容通过更可靠的外部通信链路携带或使参数集内容经常在码流内重复以确保不会丢失，因此鲁棒性强。
参数集(Parameter Set)
参数集基本上都是相似的，并且具有相同的基本设计目标，即提高码率、增强抗误码能力和提供系统层接口。HEVC(H.265)中的参数集是有层次的，包括视频参数集(VideoParameter Set，VPS)、序列参数集(Sequence Parameter Set，SPS)和图像参数集(PictureParameter Set，PPS)，这些参数集与AVC和VVC中的对应参数集相似。每个条带参考一个激活的PPS、SPS和VPS，以访问用于对该条带进行解码的信息。PPS包括适用于图像中所有条带的信息，因此图像中的所有条带都必须参考同一PPS。不同图像中的条带也可以参考同一PPS。类似地，SPS包括适用于同一编码视频序列(coded video sequence)中所有图像的信息。
虽然不同图像对应的PPS可能不同，但编码视频序列中的许多或所有图像通常都参考同一PPS。由于重用参数集能够避免多次发送共用信息，因此提高了码率。由于重用参数集可以使参数集内容通过更可靠的外部通信链路携带或使参数集内容经常在码流内重复以确保不会丢失，因此鲁棒性强。
序列参数集(Sequence Parameter Set，SPS)
SPS包括适用于编码视频序列中的一层或多层的参数，并且在编码视频序列中不会随着图像的改变而改变。具体地，SPS包括子图像指示的信息。
下表的一些部分示出了ITU JVET-Q2001-v11中的在SPS中指示子图像的一部分的快照，下载链接如下：
http://phenix.it-sudparis.eu/jvet/doc_end_user/documents/17_Brussels/ wg11/JVET-Q2001-v11.zip。在本申请的其余部分，为了简单起见，现有技术文档称为VVC草案8。
SPS中的一些语法元素指示每个子图像的位置信息和控制标志。第i个子图像的位置信息包括：
·subpic_ctu_top_left_x[i]，表示子图像i在图像中的左上坐标的水平分量；或者
·subpic_ctu_top_left_y[i]，表示子图像i在图像中的左上坐标的垂直分量；或者
·subpic_width_minus1[i]，表示子图像i在图像中的宽度；或者
·subpic_height_minus1[i]，表示子图像i在图像中的高度。
一些语法元素表示图像内的子图像的数量，例如sps_num_subpics_minus1。
图像被分成一个或多个分块行和一个或多个分块列。分块是覆盖图像的矩形区域的CTU序列。分块中的CTU在该分块内按照光栅扫描顺序进行扫描。
条带包括图像中的整数个完整分块或图像中的分块内的整数个连续完整的CTU行。因此，每个垂直条带边界始终也是垂直分块边界。条带的水平边界可能不是分块边界，而是包括分块内的水平CTU边界；当分块被划分成多个矩形条带时，就会出现这种情况，每个条带包括分块内的整数个连续完整的CTU行。
支持两种条带模式，即光栅扫描条带模式和矩形条带模式。在光栅扫描条带模式下，条带包括图像中的分块光栅扫描下的一系列完整分块。在矩形条带模式下，条带包括多个完整分块，这些分块共同构成图像中的矩形区域；或者，条带包括一个分块中的多个连续完整的CTU行，这些CTU行共同构成图像中的矩形区域。矩形条带内的分块在与该条带对应的矩形区域内按照分块光栅扫描顺序进行扫描。
子图像包括一个或多个条带，这些条带共同覆盖图像的矩形区域。因此，每个子图像边界始终还是条带边界，每个垂直子图像边界始终还是垂直分块边界。
每个子图像和分块应满足以下条件中的一个或两个：
–子图像中的所有CTU都属于同一分块；
–分块中的所有CTU都属于同一子图像。
将图像分割成CTU、条带、分块和子图像
将图像分割成CTU
图像被分成一系列编码树单元(coding tree unit，CTU)。术语“编码树块(codingtree block，CTB)”有时能够互换使用。CTU的概念与HEVC中的相同。对于具有3个样本阵列的图像，1个CTU包括1个N×N的亮度样本块和2个对应的色度样本块。图6示出了图像分成CTU的一个示例。CTU在帧内的大小必须相同，但位于图像边界的CTU除外(可能存在不完整的CTU)。
将图像分割成分块
当使用的是分块时，图像被分成由垂直边界和/或水平边界分隔的矩形CTU组。垂直和水平分块边界分别从上到下以及从图像左边界到图像右边界与图像相交。码流中包括与所述水平和垂直分块边界的位置有关的指示。
图7举例示出了将图像分割成9个分块。在该示例中，分块边界用粗体虚线标记。换句话说，图7示出了图像中具有9个不同大小的分块的CTU的基于分块的光栅扫描顺序。需要说明的是，分块边界用粗体虚线标记。
当图像内有1个以上分块时，CTU的扫描顺序被改变。扫描CTU的规则如下：
1.分块按照光栅扫描顺序从左到右、从上到下扫描，在本发明中称为分块扫描顺序。这表示，从左上分块开始，首先从左到右扫描同一分块行中的所有分块。然后，从第二个分块行(下面一个分块行)中的第一个分块开始，从左到右扫描第二个分块行中的所有分块。重复上述过程，直到所有分块扫描完。
2.在一个分块内，按照光栅扫描顺序扫描CTU。在CTU行内，从左到右扫描CTU，从上到下扫描CTU行。图7举例示出了存在分块时CTU的扫描顺序。CTU内的数字表示扫描顺序。
分块可以实现图像分割，使得每个分块能够与同一图像中的其它分块独立解码，其中，解码是指熵解码、残差解码和预测解码。此外，使用分块可以将图像分割成类似大小的区域。因此，使得图像中的分块相互并行处理，这适合于每个处理核都相同的多核处理环境。
术语“处理顺序”和“扫描顺序”在本申请中使用如下：
处理是指在编码器或解码器中对CTU进行编码或解码。扫描顺序表示对图像内的特定分区进行索引。分块中的CTU扫描顺序是指分块内的CTU如何进行索引，这可能与它们的处理顺序不同。
将图像分割成条带
条带可以实现图像分割，使得每个条带能够与同一图像中的其它条带独立解码，其中，解码是指熵解码、残差解码和预测解码。与分块的区别在于，条带可以具有更多任意形状(存在更多分割可能性)，条带分割的目的不是并行处理，而是增强抗误码能力和提高传输环境中的数据包大小匹配。
条带可以包括完整的图像及其部分。在HEVC中，条带包括图像中按照处理顺序排列的多个连续CTU。条带由其起始CTU地址标识，起始CTU地址在条带头或图像参数集或其它单元中指示。
在VVC草案8中，条带包括图像中的整数个完整分块或图像中的分块内的整数个连续CTU行。因此，每个垂直条带边界始终也是垂直分块边界。条带的水平边界可能不是分块边界，而是包括分块内的水平CTU边界；当分块被划分成多个矩形条带时，就会出现这种情况，每个条带包括分块内的整数个连续完整的CTU行。
在一些示例中，存在两种条带模式，即光栅扫描条带模式和矩形条带模式。在光栅扫描条带模式下，条带包括图像中的分块光栅扫描下的一系列分块。在矩形条带模式下，条带包括多个分块，这些分块共同构成图像中的矩形区域；或者，条带包括一个分块中的多个连续CTU行，这些CTU行共同构成图像中的矩形区域。矩形条带内的分块在与该条带对应的矩形区域内按照分块光栅扫描顺序进行扫描。
图像中的所有条带共同构成整个图像，即图像中的所有CTU都必须包括在图像中的其中一个条带内。类似的规则适用于分块和子图像。
将图像分割成子图像
子图像是图像中的矩形分区。子图像可以是整个图像，也可以是图像的一部分。子图像可以实现图像分割，使得每个子图像能够与整个视频序列中的其它子图像独立解码。在VVC草案8中，当在码流中指示时，这同样适用。也就是说，当子图像i的subpic_treated_as_pic_flag[i]指示为真(true)时，该子图像i能够与整个视频序列中的其它子图像独立解码。
子图像与分块或条带之间的区别在于，子图像在视频序列内产生一个独立可解码的视频序列。而对于分块和条带，独立解码只保证在视频序列的单个图像内进行。
在VVC草案8中，子图像包括一个或多个条带，这些条带共同覆盖图像中的矩形区域。因此，每个子图像边界始终是条带边界，每个垂直子图像边界始终是垂直分块边界。
图8提供了分块、条带和子图像的一个示例。换句话说，图8示出了图像包括4个分块的一个示例，即2个分块列和2个分块行、4个矩形条带和3个子图像。子图像1包括2个条带。
在图8所示的示例中，图像被分割成216个CTU、4个分块、4个条带和3个子图像。sps_num_subpics_minus1的值为2，位置相关的语法元素具有以下值：
对于子图像0，
·subpic_ctu_top_left_x[0]未被指示，但被推断为0；
·subpic_ctu_top_left_y[0]未被指示，但被推断为0；
·subpic_width_minus1[0]的值为8；
·subpic_height_minus1[0]的值为11。
对于子图像1，
·subpic_ctu_top_left_x[1]的值为9；
·subpic_ctu_top_left_y[1]的值为0；
·subpic_width_minus1[1]的值为8；
·subpic_height_minus1[1]的值为5。
对于子图像2，
·subpic_ctu_top_left_x[2]的值为9；
·subpic_ctu_top_left_y[2]的值为6；
·subpic_width_minus1[2]未被指示，但被推断为8；
·subpic_height_minus1[2]未被指示，但被推断为5。
指示分块
下表举例说明了图像内的分块的分块大小和坐标的指示，来自VVC草案8中的图像参数集RBSP语法表。
分块的分割信息(每个分块的地址和大小)通常包括在参数集中。在上文的示例中，首先在码流中包括指示(no_pic_partition_flag)，以表示图像是否被分割成条带和分块。如果该指示为真(表示图像没有被分割成条带或分块)，则推断出图像被分割成仅一个条带和仅一个分块，它们的边界与图像边界对齐。否则(no_pic_partition_flag为假)，码流中包括分块分割信息。
语法元素tile_column_width_minus1[i]表示第i个分块列的宽度。语法元素tile_row_height_minus1[i]表示第i个分块行的高度。
分块行高度和分块列宽度可以在码流中显式指示，也可以被推断出。语法元素num_exp_tile_columns_minus1和num_exp_tile_rows_minus1分别表示宽度和高度被显式指示的分块列和分块行的数量。其余分块列和分块行的宽度和高度根据函数推断。
分块的索引按照“图像中的分块扫描顺序”。图像中的分块按照光栅扫描顺序排序(扫描)，位于图像左上角的第一个分块是第0个分块，索引在每个分块行中从左到右递增，在分块行中的最后一个分块扫描完成之后，继续扫描下一分块行(当前分块行之后的分块行)的最左边分块。
指示条带
下表举例说明了图像内的矩形条带中的分块大小和坐标的指示，来自VVC草案8中的图像参数集RBSP语法表。
在VVC草案8中，条带和分块之间存在以下关系。一个条带包括一个或多个完整分块，或者一个分块包括一个或多个完整条带。因此，条带坐标和大小根据分块分割指示。在VVC草案8中，首先在图像参数集中指示分块分割。之后，通过分块映射信息指示条带分割信息。
在上表中，语法元素num_slices_in_pic_minus1表示图像内的条带数量。Tile_idx_delta[i]表示第(i+1)个条带和第i个条带中的第一个分块的分块索引之间的差值。例如，图像内的第一个条带的第一个分块的索引为0。如果图像内的第二个条带的第一个分块的分块索引为5，则Tile_idx_delta[0]等于5。在这种情况下，分块索引用作条带的地址，即条带中的第一个分块的索引是条带的起始地址。
slice_width_in_tiles_minus1[i]和slice_height_in_tiles_minus1[i]表示图像内的第i个条带的以分块数量为单位的宽度和高度。
在上表中，如果slice_width_in_tiles_minus1[i]和slice_height_in_tiles_minus1[i]都等于0(表示第i个条带的高度和宽度最多都为1个分块)，则语法元素num_exp_slices_in_tile[i]可以包括在码流中。这个语法元素表示分块内的条带数量。
如上所述，根据VVC草案8，一个条带可以包括多个完整分块，或者一个分块可以包括多个完整条带，禁止其它替代方案。根据上面的语法表，首先指示条带内的分块数量(通过包括slice_width_in_tiles_minus1[i]和slice_height_in_tiles_minus1[i])。另外，如果根据指示，条带内的分块数量等于1，则(通过num_exp_slices_in_tile[i])指示所述分块内的条带数量。因此，如果slice_width_in_tiles_minus1[i]和slice_height_in_tiles_minus1[i]都等于1，则条带的实际大小可能等于或小于1个分块。
语法元素single_slice_per_subpic_flag在为真时表示一个条带的所有子图像中的每个子图像有且只有一个条带(即，一个子图像不能被分成1个以上条带)。
根据一种替代指示方法，在VVC草案8中根据以下步骤指示条带映射(条带起始地址和条带大小)。
1.首先，在码流中指示分块分割映射，其中，索引(可以称为tileIdx)用于对图像中的所有分块(按照图像中的分块扫描顺序)进行索引。在该步骤之后，每个分块的索引、坐标和大小都已知。
2.指示图像中的条带数量。在一个示例中，条带数量可以由语法元素num_slices_in_pic_minus1表示。
3.对于图像中的第一个条带，仅指示该条带的以分块数量为单位的宽度和高度。第一个条带的起始地址没有被显式指示，而是被推断为tileIdx 0(图像中的第一个分块是图像内的第一个条带中的第一个分块)。
4.如果第一个条带的宽度和高度都等于1个分块，并且如果第一个条带中包括的分块内有1个以上CTU行，则指示n语法元素num_exp_slices_in_tile[0]，这表示所述分块内包括的条带数量(称为numSlicesInTile[0])。
5.对于图像中的第二个条带到最后一个条带中的每个条带(包括第二个条带但不包括最后一个条带)，显式指示该条带的以分块数量为单位的宽度和高度。该条带的起始地址可以通过语法元素tile_idx_delta[i]显式指示，其中，i是该条带的索引。如果起始地址没有被显式指示(例如，如果条带的指示顺序使得可以通过当前条带的起始位置、宽度和高度推断出下一个条带的起始位置)，则该条带的起始地址根据函数推断。
6.如果第n个条带(n在2和图像中的条带数量减1之间)的宽度和高度都等于1个分块，并且如果第一个条带中包括的分块内有1个以上CTU行，则指示语法元素num_exp_slices_in_tile[n]，这表示所述分块内包括的条带数量。
7.对于图像中的最后一个条带，不显式指示该条带的宽度和高度，而是根据以图像宽度为单位的分块数量、以图像高度为单位的分块数量和最后一个条带的起始地址推断。最后一个条带的起始地址可以被显式指示或推断。图像中的最后一个条带的宽度和高度可以根据以下两个公式推断，这些公式来自VVC草案8中的第6.5.1节。
slice_width_in_tiles_minus1[i]＝NumTileColumns–1–tileX
slice_height_in_tiles_minus1[i]＝NumTileRows–1–tileY
从上面解释的步骤可以看出，最后一个条带的宽度和高度没有被指示。希望在码流中不包括最后一个条带的宽度和高度，因为如果该条带的起始地址是已知的，就很容易推断出该条带的宽度和高度。因此，通过在码流中不包括冗余信息，实现了高效压缩。
稍后解释上面等式中的变量tileX、tileY、NumTileColumns和NumTileRows。
VVC草案8中的第6.5.1节
6.5.1 CTB光栅扫描、分块扫描和子图像扫描过程
对于矩形条带，列表NumCtusInSlice[i](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值))表示第i个条带中的CTU数量，列表SliceTopLeftTileIdx[i](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值))表示该条带中的左上分块的索引，矩阵CtbAddrInSlice[i][j](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值)，j的范围为0至NumCtusInSlice[i]–1(包括端值))表示第i个条带内的第j个CTB的图像光栅扫描地址，这三者推导如下：
其中，函数AddCtbsToSlice(sliceIdx,startX,stopX,startY,stopY)如下所示：
同样，为了完整性起见，根据2020年8月29日的通过http://handle.itu.int/ 11.1002/1000/14336引用的建议ITU-T H.266(ISO/IEC 23090-3:2020)的通用视频编码引用了几乎相同的内容。
当rect_slice_flag等于1时，列表NumCtusInSlice[i](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值))表示第i个条带中的CTU数量，列表SliceTopLeftTileIdx[i](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值))表示包括该条带中的第一个CTU的分块的分块索引，矩阵CtbAddrInSlice[i][j](i的范围为0至num_slices_in_pic_minus1(包括端值)，j的范围为0至NumCtusInSlice[i]–1(包括端值))表示第i个条带内的第j个CTB的图像光栅扫描地址，变量NumSlicesInTile[i]表示包括第i个条带的分块中的条带数量，这四者推导如下：
其中，函数AddCtbsToSlice(sliceIdx,startX,stopX,startY,stopY)如下所示：
现在参考上述VVC草案8中的文本。
上面对图像内的条带映射指示的逐步说明是VVC草案8中指示的一个示例。更具体地，上述说明描述了使用矩形条带的情况，每个子图像中的条带数量不指示为1，图像中存在1个以上分块，分块内的CTU行数量大于1。如果所述参数中的一些参数发生改变，则可以使用条带映射的其它指示模式。例如，如果指示每个子图像只有1个条带，则条带的宽度和高度不会在码流中显式指示，而是被推断为对应的子图像宽度和高度。
VVC草案8中的第6.5.1小节详述了条带i内的CTU的扫描顺序，其中，i是条带索引。矩阵CtbAddrInSlice[i][n]是这一小节的输出，表示条带i内的CTU扫描顺序，其中，n是介于0到条带i的CTU数量之间的CTU索引。CtbAddrInSlice[i][n]的值表示条带i中的第n个CTU的地址(在图像中的光栅扫描顺序下)。
图9举例示出了包括CTU的图像中的光栅扫描顺序(图像中的CTU光栅扫描顺序)和该图像中的一个条带(条带5，即图像中的第5个条带)。换句话说，图9示出了图像内的CTU的光栅扫描顺序，其中，该图像包括1个分块和1个子图像。
根据该示例，CtbAddrInSlice的值如下所示：
CtbAddrInSlice[4][0]＝27，
CtbAddrInSlice[4][1]＝28，
CtbAddrInSlice[4][2]＝29，
CtbAddrInSlice[4][3]＝30，
CtbAddrInSlice[4][4]＝37，
CtbAddrInSlice[4][5]＝38，
CtbAddrInSlice[4][6]＝39，
CtbAddrInSlice[4][7]＝40。
本发明中使用的术语
·本发明中解释的“图像中的分块扫描顺序”
·本发明中解释的“分块内的CTU扫描顺序”
·本发明中解释的“条带内的CTU扫描顺序”
·本发明中解释的“图像中的CTU光栅扫描顺序”
·“图像内的CTU的基于分块的扫描顺序”
·“扫描顺序”是指根据索引递增的顺序对Y中的X进行索引。
·“处理”是指编码器或解码器中的解码或编码。因此，处理顺序是指X(例如CTU)在编码器或解码器中进行处理的顺序。
在VVC草案8中，当每个图像有1个以上分块时，条带指示如下：
1.使用显式指示或推断，确定条带的以分块数量为单位的起始分块地址。
2.对于除最后一个条带以外的每个条带，指示该条带包括的分块数量。
a.如果确定该条带只包括1个分块，则指示分块内包括的条带数量。
3.对于图像中的最后一个条带，如果确定该条带至少包括1个完整分块，则推断该条带中的分块数量。
换句话说，在VVC草案8中，如果图像中的最后一个条带的宽度和高度都大于或等于1个分块，则最后一个条带的大小被推断而不是被指示。
这可以从表1中看出，其中，如果slice_width_in_tiles_minus1[i]和slice_height_in_tiles_minus1[i](分别表示第i个条带的以分块数量为单位的宽度和高度)小于num_slices_in_pic_minus1(因为for循环“for(i＝0；i<num_slices_in_pic_minus1；i++)”)，则这两者包括在码流中。因此，当i等于num_slices_in_pic_minus1时，即在最后一个条带的情况下，不指示条带的宽度和高度。
具有色度缩放的亮度映射(luma mapping with chroma scaling，LMCS)
在VVC中，在环路滤波器之前添加了一个称为具有色度缩放的亮度映射(lumamapping with chroma scaling，LMCS)的编码工具，作为新的处理块。LMCS主要包括两部分：(1)基于自适应分段线性模型的亮度分量的环内映射，(2)对于色度分量，应用依赖亮度的色度残差缩放。图11示出了解码器角度的LMCS架构。图11中的浅蓝色阴影块表示在映射域中进行处理；这些块包括反量化、逆变换、亮度帧内预测以及亮度预测与亮度残差相加。图11中的非阴影块表示在原始(即非映射)域中进行处理；这些块包括环路滤波器(例如去块效应滤波、ALF和SAO)、运动补偿预测、色度帧内预测、色度预测与色度残差相加以及经解码图像存储为参考图像。图11中的浅黄色阴影块是新的LMCS功能块，包括亮度信号的正向和反向映射以及依赖亮度的色度缩放过程。与VVC中的大多数其它工具一样，LMCS可以通过SPS标志在序列级启用/禁用。
条带头：经编码条带的一部分，包括与所有分块相关或与条带中表示的一个分块内的CTU行相关的数据元素。
条带头
表3
表3举例示出了VVC草案8中的条带头语法结构的一部分。包括“...”的各行表示表中的一些行被省略。
在条带头中，语法元素表示以下内容：
picture_header_in_slice_header_flag表示图像头语法结构是否存在于条带头中。如果图像头语法结构不存在于条带头中，则图像头语法结构必须包括在图像头中，而图像头必须包括在码流中。
slice_address表示条带中的第一个分块的分块索引。
num_tiles_in_slice_minus1表示条带中包括的分块数量。
图10举例示出了图像被分割成12个分块和3个条带。或者，换句话说，图10示出了包括18×12个亮度CTU的图像被分割成12个分块和3个光栅扫描条带。
在图10所示的这个示例中，条带地址和语法元素num_tiles_in_slice_minus1对于图像中的每个条带存在以下值：
·条带1
οslice_address＝0，条带起始地址为分块索引0。
οnum_tiles_in_slice_minus1＝1，条带包括2个分块。
·条带2
οslice_address＝2，条带起始地址为分块索引2。
οnum_tiles_in_slice_minus1＝5，条带包括5个分块。
·条带3
οslice_address＝7，条带起始地址为分块索引7。
οnnum_tiles_in_slice_minus1＝4，条带包括5个分块。
slice_lmcs_enabled_flag等于1表示对当前条带启用具有色度缩放的亮度映射。slice_lmcs_enabled_flag等于0表示对当前条带不启用具有色度缩放的亮度映射。当slice_lmcs_enabled_flag不存在时，slice_lmcs_enabled_flag被推断为0。
条带中的起始分块(图像中的该条带的地址)和图像内的分块数量可以通过2种方法指示。当rect_slice_flag等于1时，表示图像中的条带是矩形，则使用表1中的指示机制。表1表示图像参数集的一部分。在这种机制中，图像中的所有条带的地址和大小在码流中的图像的第一个条带之前在图像参数集中指示。需要说明的是，码流具有信息(图像参数集、图像中的条带和语法结构内的语法元素等)包括在码流中(或从码流中解析)的顺序。
如果rect_slice_flag等于0，表示图像中的条带不需要是矩形，则条带头中的slice_address和语法元素num_tiles_in_slice_minus1表示条带的地址和大小。
图像头
7.3.2.6图像头RBSP语法
上表示出了根据VVC草案8的图像头语法。上表包括图像头结构和rbsp_trailing_bits()，它们是填充比特，使得图像头中的比特数等于8的倍数。
图像头结构
7.3.2.7图像头结构语法
图像头结构包括适用于图像中所有条带的语法元素。图像头结构中包括的一些语法元素如上表所示。例如，ph_lmcs_enabled_flag表示是否对图像中的条带启用具有色度缩放的亮度映射(luma mapping with chroma scaling，LMCS)编码工具。
ph_lmcs_enabled_flag等于1表示对与PH关联的所有条带启用具有色度缩放的亮度映射。ph_lmcs_enabled_flag等于0表示对与PH关联的一个或多个或所有条带禁用具有色度缩放的亮度映射。当ph_lmcs_enabled_flag不存在时，则ph_lmcs_enabled_flag的值被推断为0。
如上文所述，图像头结构可以存在于条带头中，也可以存在于图像头中。根据VVC草案8，图像头必须在条带头中或图像的图像头中。如果图像头结构在图像头中，则参考所述图像头的图像中的所有条带不可以包括图像头结构。反过来也是如此，如果图像头结构不在图像头中，因此图像头不包括在特定图像对应的码流中，则图像头结构必须在所述图像中的条带的条带头中。
此外，在VVC草案8中还存在另一种限制条件，即如果图像头结构在条带头中，则图像必须只包括一个条带(即图像不能被分成多个条带)。
由于在某些情况下，码流中包括冗余的slice_adress和num_tiles_in_slice_minus1，因此当前VVC草案8的效率不高。码流中包括冗余的slice_adress和num_tils_in_slice_minus1会增加码流，因为图像的每个条带头都可以包括该语法元素，因此压缩效率降低。
实施例1
根据一个实施例，根据图像头结构是否存在于条带头中控制slice_address和语法元素num_tils_in_slice_minus1是否存在于条带头中。
本发明可以如上表所示实施。根据本发明，当第6行中的条件为真时，slice_address包括在条带头中。换句话说，在以下情况下，slice_address包括在条带头中：
·图像中的分块数量大于1，使用非矩形条带(rect_slice_flag＝0)且图像头结构不存在于条带头中；
或者，
·(rect_slice_flag＝1)当前子图中的条带数量大于1。
否则，slice_address不包括在条带头中，其值可以被推断为0。
另外或可替换地，可以通过图像头结构是否存在于条带头中控制语法元素num_tiles_in_slice_minus1是否存在于条带头中。例如，如果图像头结构在条带头中，则num_tiles_in_slice_minus1不包括在条带头中。
上表中的第10行示出了本发明的一种实现方式，其中，在以下情况下，num_tiles_in_slice_minus1包括在条带头中：
·rect_slice_flag等于0，图像中的分块数量大于1且picture_header_in_slice_header_flag等于0。
否则，num_tiles_in_slice_minus1不包括在条带头中，其值可以被推断为图像中的分块数量减1。
如上文所述，VVC草案8中存在码流一致性要求，该要求限制将图像头结构包括在条带头中。根据VVC草案8，如果每个图像有一个条带，则图像头结构可以包括在条带头中。
根据本发明，图像头结构是否存在于条带头中用于控制slice_address和分块数量是否存在于条带指示中，因为如果图像中有单个条带，则条带地址必须等于该图像中的第一个分块，而且该条带中的分块数量必须等于该图像中的分块数量。
实施例2
另外或可替换地，通过图像中的分块数量(例如上表中的NumTilesInPic)与条带地址之间的差值控制num_tiles_in_slice_minus1是否存在于条带头中。
更具体地，如果图像中的分块数量与条带地址之间的差值小于阈值，则num_tiles_in_slice_minus1不包括在条带头中，其值被推断为预定义的数字。例如，如果NumTilesInPic与slice_address之间的差值小于或等于1，则num_tiles_in_slice_minus1不包括在码流中，其值被推断为0(表示当前条带中有一个分块)。
slice_address表示条带的条带地址。当slice_address不存在时，slice_address的值被推断为0。
如果rect_slice_flag等于0，则以下内容适用：
条带地址是条带中的第一个分块的光栅扫描分块索引。
slice_address的长度为Ceil(Log2(NumTilesInPic))个比特。
slice_address的取值范围应为0至NumTilesInPic–1(包括端值)。
否则(rect_slice_flag等于1)，以下内容适用：
条带地址是当前条带的子图像级条带索引，即SubpicLevelSliceIdx[j]，其中，j是当前条带的图像级条带索引。
slice_address的长度为Ceil(Log2(NumSlicesInSubpic[CurrSubpicIdx]))个比特。
slice_address的取值范围应为0至NumSlicesInSubpic[CurrSubpicIdx]–1(包括端值)。
码流一致性的要求是以下约束条件适用：
如果rect_slice_flag等于0或sps_subpic_info_present_flag等于0，则slice_address的值应不等于同一经编码图像(coded picture)的任何其它经编码条带NAL单元的slice_address的值。
否则，subpic_id和slice_address的一对值应不等于同一经编码图像的任何其它经编码条带NAL单元的subpic_id和slice_address的一对值。
图像中的条带的形状应使得每个CTU在解码时应使其整个左边界和整个上边界包括图像边界或包括先前一个或多个经解码CTU的边界。
num_tiles_in_slice_minus1+1在存在时表示条带中的分块数量。num_tiles_in_slice_minus1的取值范围应为0至NumTilesInPic–1(包括端值)。当num_tiles_in_slice_minus1不存在时，num_tiles_in_slice_minus1的值被推断为0。
变量NumCtusInCurrSlice表示当前条带中的CTU数量，列表CtbAddrInCurrSlice[i](i的范围为0至NumCtusInCurrSlice–1(包括端值))表示条带内的第i个CTB的图像光栅扫描地址，这两者推导如下：
变量SubpicLeftBoundaryPos、SubpicTopBoundaryPos、SubpicRightBoundaryPos和SubpicBotBoundaryPos推导如下：
实施例3
另外或可替换地，根据图像头结构是否存在于条带头中slice_lmcs_enabled_flag是否存在于条带头中。示例性实现方式包括在上表的第15行中。
更具体地，如果图像头结构包括在条带头中，则slice_lmcs_enabled_flag不包括在条带中。另外，当slice_lmcs_enabled_flag不包括在条带中时，slice_lmcs_enabled_flag的值可以根据以下规则推断出：
·slice_lmcs_enabled_flag的值被推断为ph_lmcs_enabled_flag。
可替换地或另外，当slice_lmcs_enabled_flag不存在于条带头中时，slice_lmcs_enabled_flag的值可以根据以下规则推断出：
·当picture_header_in_slice_header_flag等于1(图像头结构包括在条带头中)时，slice_lmcs_enabled_flag的值被推断为ph_lmcs_enabled_flag。
可替换地或另外，当slice_lmcs_enabled_flag不存在于条带头中时，slice_lmcs_enabled_flag的值可以根据以下规则推断出：
·当picture_header_in_slice_header_flag等于0时，picture_header_in_slice_header_flag的值被推断为0。
上述实施例可以通过将第6行和第10行中的条件“！rect_slice_flag&&NumTilesInPic>1”替换为“！rect_slice_flag”来实现。在一些示例性实现方式中，如果rect_slice_flag的值等于0，表示图像中的条带不一定是矩形，则NumTilesInPic语法元素的值必须大于0(例如，条带中的分块数量必须大于1)。换句话说，如果图像中的分块数量大于1，则rect_slice_flag的值只能等于0。在这种实现方式中，条件“！rect_slice_flag&&NumTilesInPic>1”和条件“！rect_slice_flag”会产生相同的结果。因此，条件(在上述所有实施例中的第6行和第10行中)，包括部分条件“！rect_slice_flag&&NumTilesInPic>1”，可以替换为“！rect_slice_flag”。
上述实施例可以通过将第6行和第10行中的条件“！rect_slice_flag&&NumTilesInPic>1”替换为“！rect_slice_flag”来实现。在一些示例性实现中，如果rect_slice_flag的值等于0，表示图像中的每个条带包括一个或多个分块，并且如果picture_header_in_slice_header_flag等于0，表示图像中的条带数量大于1，因此如果picture_header_in_slice_header_flag等于0且rect_slice_flag等于0，NumTilesInPic必须大于1。
下面对上述实施例中所示的编码方法和解码方法的应用以及使用这些应用的系统进行解释说明。
图14为本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行解码的方法的流程图。图14所示的方法是一种由解码设备实现的从视频码流中解码出图像的方法。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：如果条件满足，获取(步骤1601)用于从所述条带头中推导出所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建(步骤1603)所述当前条带。
图15为本发明一个实施例提供的另一种对视频码流进行解码的方法的流程图。图15所示的方法是一种由编码设备实现的对视频码流进行编码的方法。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码(步骤1701)，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建(步骤1703)所述当前条带。
图16示出了本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行解码的装置，即解码器(30)。图16所示的装置是一种从视频码流中解码出图像的装置(30)。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：获取单元(3001)，用于：如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；重建单元(3003)，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
图17示出了本发明一个实施例提供的一种对视频码流进行编码的装置，即编码器(20)。图17所示的装置是一种对经译码视频码流进行编码的装置(20)。所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：编码单元(2001)，用于：如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；重建单元(2003)，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
图16所示的视频解码装置可以是图1A、图1B和图3所示的解码器30和图13所示的视频解码器3206，还可以包括在其中。此外，解码装置可以包括在图4所示的视频译码设备400、图5所示的装置500和图12所示的终端设备3106中。图17所示的编码装置可以是图1A、图1B和图3所示的编码器20，还可以包括在其中。此外，编码装置可以包括在图4所示的视频译码设备400、图5所示的装置500和图12所示的捕获设备3102中。
本发明公开了以下更多特征。图12为用于实现内容分发业务的内容供应系统3100的框图。内容供应系统3100包括捕获设备3102、终端设备3106，并且可选地包括显示器3126。捕获设备3102通过通信链路3104与终端设备3106通信。该通信链路可以包括上文描述的通信信道13。通信链路3104包括但不限于Wi-Fi、以太网、电缆、无线(3G/4G/5G)、USB或者其任何种类的组合等。
捕获设备3102用于生成数据，并且可以通过上文实施例中所示的编码方法对数据进行编码。可选地，捕获设备3102可以将数据分发给流媒体服务器(图中未示出)，该服务器对数据进行编码并将经编码数据发送给终端设备3106。捕获设备3102包括但不限于摄像机、智能手机或平板电脑、计算机或笔记本电脑、视频会议系统、PDA、车载设备或其任意组合等。例如，捕获设备3102可以包括上文描述的源设备12。当数据包括视频时，捕获设备3102中包括的视频编码器20实际上可以执行视频编码处理。当数据包括音频(即声音)时，捕获设备3102中包括的音频编码器实际上可执行音频编码处理。对于一些实际场景，捕获设备3102通过将经编码视频数据和经编码音频数据一起复用来分发经编码视频数据和经编码音频数据。对于其它实际场景，例如在视频会议系统中，不复用经编码音频数据和经编码视频数据。捕获设备3102将经编码音频数据和经编码视频数据分发给终端设备3106。
在内容供应系统3100中，终端设备310接收并再生成经编码数据。终端设备3106可以是具有数据接收和恢复能力的设备，例如，智能手机或平板电脑3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(network video recorder，NVR)/数字视频录像机(digitalvideo recorder，DVR)3112、电视3114、机顶盒(set top box，STB)3116、视频会议系统3118、视频监控系统3120、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)3122、车载设备3124，或其组合，或能够对上述经编码数据进行解码的设备。例如，终端设备3106可以包括上文描述的目的地设备14。当经编码数据包括视频时，终端设备中包括的视频解码器30优先执行视频解码。当经编码数据包括音频时，终端设备中包括的音频解码器优先执行音频解码处理。
对于具有显示器的终端设备，例如，智能手机或平板电脑3108、计算机或笔记本电脑3110、网络视频录像机(network video recorder，NVR)/数字视频录像机(digitalvideo recorder，DVR)3112、电视3114、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)3122或车载设备3124，终端设备可以将经解码数据馈送给其显示器。对于不配备显示器的终端设备，例如，STB 3116、视频会议系统3118或视频监控系统3120，在其中连接外部显示器3126以接收和显示经解码数据。
当该系统中的每个设备执行编码或解码时，可以使用如上述实施例中所示的图像编码设备或图像解码设备。
图13为终端设备3106的一种示例性结构的示意图。在终端设备3106从捕获设备3102接收到流之后，协议处理单元3202分析该流的传输协议。该协议包括但不限于实时流协议(Real Time Streaming Protocol，RTSP)、超文本传输协议(Hyper Text TransferProtocol，HTTP)、HTTP直播流媒体协议(HTTP Live streaming protocol，HLS)、MPEG-DASH、实时传输协议(Real-time Transport protocol，RTP)、实时消息传输协议(RealTime Messaging Protocol，RTMP)，或其任何种类的组合，等等。
协议处理单元3202对流进行处理之后，生成流文件。文件被输出给解复用单元3204。解复用单元3204可以将复用数据分成经编码音频数据和经编码视频数据。如上所述，对于其它实际场景，例如在视频会议系统中，不复用经编码音频数据和经编码视频数据。在这种情况下，不通过解复用单元3204，将经编码数据发送给视频解码器3206和音频解码器3208。
通过解复用处理，生成视频基本流(elementary stream，ES)、音频ES和可选的字幕。视频解码器3206包括上述实施例中说明的视频解码器30，通过上述实施例中所示的解码方法对视频ES进行解码以生成视频帧，并将此数据馈送给同步单元3212。音频解码器3208对音频ES进行解码以生成音频帧，并将此数据馈送给同步单元3212。可选地，视频帧在馈送给同步单元3212之前可以存储在缓冲区(图9中未示出)中。类似地，音频帧在送给同步单元3212之前可以存储在缓冲区(图9中未示出)中。
同步单元3212同步视频帧和音频帧，并将视频/音频提供给视频/音频显示器3214。例如，同步单元3212同步视频信息和音频信息的呈现。信息可以使用与经译码音频和可视数据的呈现有关的时间戳以及与数据流本身的发送有关的时间戳而以语法进行译码。
如果流中包括字幕，则字幕解码器3210对字幕进行解码，使字幕与视频帧和音频帧同步，并将视频/音频/字幕提供给视频/音频/字幕显示器3216。
本发明并不限于上述系统，上述实施例中的图像编码设备或图像解码设备都可以包括在汽车系统等其它系统中。
数学运算符
本发明中使用的数学运算符与C编程语言中使用的数学运算符类似。但是，本发明准确定义了整除运算和算术移位运算的结果，并且还定义了其它运算，例如幂运算和实值除法。编号和计数规范通常从0开始，例如，“第一个”相当于第0个，“第二个”相当于第1个，以此类推。
算术运算符
算术运算符的定义如下：
逻辑运算符
逻辑运算符的定义如下：
x&&y x和y的布尔逻辑“与”运算
x||y x和y的布尔逻辑“或”运算
！ 布尔逻辑“非”运算
x？y:z 如果x为真或不等于0，则求y的值；否则，求z的值。
关系运算符
关系运算符的定义如下：
> 大于
>＝ 大于或等于
< 小于
<＝ 小于或等于
＝＝ 等于
！＝ 不等于
当一个关系运算符应用于一个已被赋值“na”(不适用)的语法元素或变量时，值“na”被视为该语法元素或变量的不同值。值“na”被视为不等于任何其它值。
按位运算符
按位运算符的定义如下：
& 按位“与”运算。当对整数参数运算时，运算的是整数值的二进制补码表示。当对二进制参数运算时，如果它包括的比特比另一个参数少，则通过添加更多等于0的有效比特来扩展较短的参数。
| 按位“或”运算。当对整数参数运算时，运算的是整数值的二进制补码表示。当对二进制参数运算时，如果它包括的比特比另一个参数少，则通过添加更多等于0的有效比特来扩展较短的参数。
^ 按位“异或”运算。当对整数参数运算时，运算的是整数值的二进制补码表示。当对二进制参数运算时，如果它包括的比特比另一个参数少，则通过添加更多等于0的有效比特来扩展较短的参数。
x>>y 将x以二进制补码整数表示的形式向右算术移动y个二进制数位。只有y为非负整数值时才有这个函数定义。右移的结果是移进最高有效位(most significantbit，MSB)的比特等于移位运算之前的x的MSB。
x<<y 将x以二进制补码整数表示的形式向左算术移动y个二进制数位。只有y为非负整数值时才有这个函数定义。左移的结果是移进最低有效位(least significantbit，LSB)的比特等于0。
赋值运算符
算术运算符的定义如下：
＝ 赋值运算符
++ 递增，即x++相当于x＝x+1；当用于数组下标时，在自加运算前先求变量值。
–– 递减，即x––等于x＝x–1；当用于数组下标时，在自减运算前先求变量值。
+＝ 自加指定值，即x+＝3相当于x＝x+3，x+＝(–3)相当于x＝x+(–3)。
–＝ 自减指定值，即x–＝3相当于x＝x–3，x–＝(–3)相当于x＝x–(–3)。
范围表示法
下面的表示法用来说明值的范围：
x＝y..z x取从y到z(包括y和z)的整数值，其中x、y和z是整数，z大于y。
数学函数
数学函数的定义如下：
Asin(x) 三角反正弦函数，对参数x运算，x在–1.0至1.0(包括端值)范围内，输出值在–π÷2至π÷2(包括端值)范围内，单位为弧度。
Atan(x) 三角反正切函数，对参数x运算，输出值在–π÷2至π÷2(包括端值)的范围内，单位为弧度。
Ceil(x) 大于或等于x的最小整数。
Clip1Y(x)＝Clip3(0,(1<<BitDepthY)–1,x)
Clip1C(x)＝Clip3(0,(1<<BitDepthC)–1,x)
Cos(x) 三角余弦函数，对参数x运算，单位为弧度。
Floor(x) 小于或等于x的最大整数。
Ln(x) 返回x的自然对数(以e为底的对数，其中，e是自然对数底数常数2.718281828……)。
Log2(x) x以2为底的对数。
Log10(x) x以10为底的对数。
Round(x)＝Sign(x)*Floor(Abs(x)+0.5)
Sin(x) 三角正弦函数，对参数x运算，单位为弧度。
Swap(x,y)＝(y,x)
Tan(x) 三角正切函数，对参数x进行运算，单位为弧度。
运算优先级顺序
当没有使用括号来显式表示表达式中的优先顺序时，以下规则适用：
–高优先级的运算在低优先级的任何运算之前计算。
–相同优先级的运算从左到右依次计算。
下表从最高到最低的顺序说明运算的优先级，表中位置越高，优先级越高。
对于C编程语言中也使用的运算符，本规范中运算符优先级顺序与C编程语言中优先级顺序相同。
表：运算优先级从最高(表格顶部)到最低(表格底部)排序
逻辑运算的文本描述
在文本中，用数学形式描述如下的逻辑运算语句：
可以用以下方式描述：
……如下/……以下内容适用：
–如果条件0，则语句0
–否则，如果条件1，则语句1
-……
–否则(关于其余条件的提示性说明)，则语句n
文本中的每个“如果……否则，如果……否则，……”语句都以“……如下”或“……以下内容适用”引入，后面紧跟着“如果……”。“如果……否则，如果……否则，……”的最后一个条件总有一个“否则，……”。中间有“如果……否则，如果……否则”的语句可以通过使“……如下”或“……以下内容适用”与结尾“否则……”匹配来识别。
在文本中，用数学形式描述如下的逻辑运算语句：
可以用以下方式描述：
……如下/……以下内容适用：
–如果以下所有条件都为真，则语句0：
–条件0a
–条件0b
–否则，如果满足以下一个或多个条件，则语句1：
–条件1a
–条件1b
-……
–否则，语句n
在文本中，用数学形式描述如下的逻辑运算语句：
if(condition 0)
statement 0
if(condition 1)
statement 1
可以用以下方式描述：
当条件0时，语句0
当条件1时，语句1。
虽然本发明实施例主要根据视频译码进行了描述，但需要说明的是，译码系统10、编码器20和解码器30(相应地，系统10)的实施例以及本文中描述的其它实施例也可以用于静止图像处理或译码，即，对视频译码中独立于任何先前或连续图像的单个图像进行处理或译码。一般而言，如果图像处理译码限于单个图像17，则只有帧间预测单元244(编码器)和344(解码器)不可用。视频编码器20和视频解码器30的所有其它功能(还称为工具或技术)同样可以用于静止图像处理，例如，残差计算204/304、变换206、量化208、反量化210/310、(逆)变换212/312、分割262/362、帧内预测254/354和/或环路滤波220/320、熵编码270和熵解码304。
编码器20和解码器30等的实施例以及本文参照编码器20和解码器30等描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任意组合中实现。如果在软件中实现，则这些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中或通过通信介质发送，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括与有形介质(例如数据存储介质)对应的计算机可读存储介质，或者包括任何根据通信协议等便于将计算机程序从一个地方发送到另一个地方的通信介质。通过这种方式，计算机可读介质通常可以对应(1)非瞬时性的有形计算机可读存储介质，或(2)信号或载波等通信介质。数据存储介质可以是通过一个或多个计算机或一个或多个处理器访问的任何可用介质，以检索用于实现本发明所述技术的指令、代码和/或数据结构。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
作为示例而非限制，这类计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、闪存或可以用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令通过同轴缆线、光纤缆线、双绞线和数字用户线(digital subscriber line，DSL)、或红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源进行传输，则同轴缆线、光纤缆线、双绞线和DSL、或红外线、无线电和微波等无线技术也包括在上述介质的定义中。但是，应当理解的是，计算机可读存储介质和数据存储介质并不包括连接、载波、信号或其它瞬时性介质，而是涉及非瞬时性有形存储介质。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(compact disc，CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(digital versatile disc，DVD)和蓝光光盘，其中，磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。上述各项的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。
指令可以通过一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、一个或多个通用微处理器、一个或多个专用集成电路(application specific integratedcircuit，ASIC)、一个或多个现场可编程逻辑阵列(field programmable logic array，FPGA)或其它同等集成或离散逻辑电路等一或多个处理器来执行。因此，本文使用的术语“处理器”可以指任何上述结构或任何适合于实现本文所描述的技术的任何其它结构。另外，在一些方面中，本文描述的各种功能可以提供在用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或者并入组合编解码器中。另外，这些技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全实现。
本发明中的技术可以在多种设备或装置中实现，这些设备或装置包括无线手机、集成电路(integrated circuit，IC)或一组IC(例如芯片组)。本发明中描述各种组件、模块或单元是为了强调用于执行所公开技术的装置的功能方面，但未必需要由不同硬件单元实现。实际上，如上所述，各种单元可以结合合适的软件和/或固件组合在编解码器硬件单元中，或者通过包括如上所述的一个或多个处理器的互操作硬件单元的集合来提供。
本发明公开了以下21个方面。
1.一种由解码设备实现的对视频或图像码流进行解码的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，从所述码流的条带头中获取所述当前条带的条带地址，其中，所述存在条件包括图像头语法结构不存在于所述条带头中；根据所述当前条带的所述条带地址重建所述当前条带。
2.根据方面1所述的方法的一方面，其中，所述图像头语法结构不存在于所述条带头中包括等于语法元素为假，所述语法元素为假表示所述图像头语法结构不存在于所述条带头中。
3.根据方面1或2所述的方法的一方面，其中，当所述存在条件不满足时，所述当前条带的所述条带地址的值被推断为0。
4.一种由解码设备实现的对视频或图像码流进行解码的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，从所述码流的条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述存在条件包括图像头语法结构不存在于所述条带头中；根据所述当前条带中的所述分块数量重建所述当前条带。
5.根据方面4所述的方法的一个方面，其中，所述图像头语法结构不存在于所述条带头中包括语法元素为假，所述语法元素为假表示所述图像头语法结构不存在于所述条带头中。
6.根据方面4或5所述的方法的一方面，其中，当存在条件不满足时，所述当前条带的所述参数的值被推断为所述当前条带所在的图像中的分块总数量减1。
7.一种由解码设备实现的对视频或图像码流进行解码的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，从所述码流的条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述存在条件包括所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；根据所述当前条带中的所述分块数量重建所述当前条带。
8.根据方面7所述的方法的一方面，其中，所述当前条带的条带地址是所述图像中的最后一个块的地址包括所述图像中的分块数量减去所述当前条带的所述条带地址等于1。
9.根据方面7或8所述的方法的一方面，其中，当所述存在条件不满足时，所述当前条带的所述参数的值被推断为默认值。
10.根据方面9所述的方法的一方面，其中，所述默认值等于0。
11.一种由解码设备实现的对视频或图像码流进行解码的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，从所述码流的条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述存在条件包括所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址以及图像头语法结构不存在于所述条带头中；根据所述当前条带中的所述分块数量重建所述当前条带。
12.根据方面11所述的方法的一方面，其中，当所述当前条带的条带地址是所述图像中的最后一个分块的地址时，所述参数的值被推断为第一默认值，或者当所述图像头语法结构存在于所述条带头中时，所述参数的值被推断为第二默认值。
13.一种由解码设备实现的对视频或图像码流进行解码的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，从所述码流的条带头中获取用于表示是否对所述当前条带启用具有色度缩放的亮度映射的参数(例如slice_lmcs_enabled_flag)，其中，所述存在条件包括图像头语法结构不存在于所述条带头中；根据所述参数中的分块数量重建所述当前条带。
14.根据方面13所述的方法的一方面，其中，所述图像头语法结构不存在于所述条带头中包括等于语法元素为假，所述语法元素为假表示所述图像头语法结构不存在于所述条带头中。
15.一种由编码设备实现的将视频或图像编码到码流中的方法的一方面，其中，所述码流包括表示当前条带的数据，所述方法包括：如果存在条件满足，根据所述码流的条带头将所述当前条带的条带地址包括到所述码流中，其中，所述存在条件包括图像头语法结构不存在于所述条带头中；根据所述当前条带的条带地址重建所述当前条带。
16.一种解码器(30)的一方面，其中，所述解码器(30)包括处理电路，所述处理电路用于执行根据方面1至15中任一个所述的方法。
17.一种包括程序代码的计算机程序产品的一方面，其中，当所述程序代码在计算机或处理器上执行时，所述程序代码用于执行根据任一上述方面所述的方法。
18.一种解码器的一方面，其中，所述解码器包括：
一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述程序由所述一个或多个处理器执行时，所述解码器用于执行根据上述方面1至15中任一个所述的方法。
19.一种包括程序代码的非瞬时性计算机可读介质的一方面，其中，当所述程序代码由计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行根据上述方面1至15中任一个所述的方法。
20.一种通过包括多个语法元素用于视频信号的经编码码流的一方面，其中，所述多个语法元素包括picture_header_in_slice_header_flag，标志(例如slice_lmcs_enabled_flag)基于picture_header_in_slice_header_flag的值根据条件指示在条带头中。
21.一种非瞬时性记录介质的一方面，其中，所述非瞬时性记录介质包括由图像解码设备解码的经编码码流，所述码流是通过将视频信号或图像信号中的帧分成多个块生成的，所述码流包括多个语法元素，所述多个语法元素包括rect_slice_flag或sps_num_subpics_minus1，标志(例如slice_lmcs_enabled_flag)基于picture_header_in_slice_header_flag的值根据条件指示在条带头中。
Claims (18)
1.一种由解码设备实现的从视频码流中解码出图像的方法，其特征在于，所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：
如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；
通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前条带的条带地址是所述图像中的最后一个块的地址包括确定所述图像中的分块数量减去所述当前条带的所述条带地址等于1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前条带的条带地址不是所述图像中的最后一个块的地址包括确定所述图像中的分块数量减去所述当前条带的所述条带地址大于1。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当所述条件不满足时，所述当前条带的所述参数的值被推断为默认值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述默认值等于0。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述条带地址以分块为单位。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述条件还包括：确定所述当前条带处于光栅扫描模式。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述当前条带中的所述分块数量重建所述当前条带包括：通过所述当前条带中的所述分块数量确定所述当前条带中的编码树单元的扫描顺序；通过所述扫描顺序重建所述当前条带中的所述编码树单元。
9.一种由编码设备实现的对视频码流进行编码的方法，其特征在于，所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述方法包括：
如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；
通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
10.一种从视频码流中解码出图像的装置，其特征在于，所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：
获取单元，用于：如果条件满足，从所述条带头中获取用于推导所述当前条带中的分块数量的参数，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；
重建单元，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
11.一种对经译码视频码流进行编码的装置，其特征在于，所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述装置包括：
编码单元，用于：如果条件满足，对所述条带头中的用于推导所述当前条带中的分块数量的参数进行编码，其中，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址；
重建单元，用于通过所述当前条带中的所述分块数量和表示所述当前条带的所述数据重建所述当前条带。
12.一种编码器(20)，其特征在于，所述编码器(20)包括处理电路，所述处理电路用于执行根据权利要求9所述的方法。
13.一种解码器(30)，其特征在于，所述解码器(30)包括处理电路，所述处理电路用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
14.一种包括程序代码的计算机程序产品，其特征在于，当所述程序代码在计算机或处理器上执行时，所述程序代码用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
15.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：
一个或多个处理器；
非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述程序由所述一个或多个处理器执行时，所述解码器用于执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
16.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：
一个或多个处理器；
非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述程序由所述一个或多个处理器执行时，所述编码器用于执行根据权利要求9所述的方法。
17.一种包括程序代码的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，当所述程序代码由计算机设备执行时，使得所述计算机设备执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
18.一种包括视频码流的非瞬时性存储介质，其特征在于，所述码流包括当前条带的条带头和表示所述当前条带的数据，所述条带头包括所述当前条带的条带地址；
如果条件满足，所述条带头还包括用于从所述条带头中推导出所述当前条带中的分块数量的参数，所述条件包括：所述当前条带的条带地址不是所述当前条带所在的图像中的最后一个分块的地址。
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