CN116569553A - 采用样本填充进行帧内块复制预测的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本公开通常涉及视频编码，尤其是帧内块复制(IBC)填充模式。公开了一种用于执行IBC填充的方法。该方法包括：接收已编码视频码流；从已编码视频码流中提取第一语法元素，该第一语法元素指示所述IBC填充能够用于当前视频块；从已编码视频码流中提取第二语法元素，该第二语法元素指示使用IBC填充预测当前视频块；从已编码视频码流中提取至少一个语法元素；基于至少一个语法元素，将当前视频块分割为至少两个子分区，其中，至少两个子分区包括填充子分区和IBC子分区；基于预定义的填充规则预测填充子分区；以及基于预定义的IBC规则预测所述IBC子分区。

Description

采用样本填充进行帧内块复制预测的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年10月4日提交的第63/252,079号美国临时申请的优先权权益。本申请还要求于2022年09月13日提交的第17/943,449号美国非临时专利申请的优先权权益。在先申请的全部内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开描述了一系列先进的视频编码技术。具体地，所公开的技术涉及视频编码和解码中采用样本填充的帧内块复制(Intra Block Copy，IntraBC或IBC)的实现和增强。

背景技术

本文所提供的背景描述是出于总体上呈现本公开的内容的目的。在该背景部分中描述的范围内，目前命名的发明人的作品以及本申请提交之时不可另行具备现有技术资格的本描述的各方面既未明确、亦未默示地承认为本公开的现有技术。

可以使用具有运动补偿的帧间图片预测来执行视频编码和解码。未压缩的数字视频可以包括一系列图片，每个图片具有例如1920x1080亮度样本及相关联的全色度样本或子采样色度样本的空间维度。该一系列图片可以具有固定的或可变的图片速率(可选地被称为帧率)，例如每秒60幅图片或60帧每秒。未压缩的视频针对流处理或数据处理具有特定的比特率要求。例如，在每像素每颜色通道8比特下，具有1920x1080的像素分辨率、60帧每秒的帧率、以及4：2：0的色度子采样的视频，需要接近1.5Gbit/s的带宽。一小时的此类视频需要600千兆字节以上的存储空间。

视频编码和解码的一个目的可以是通过压缩来减少未压缩的输入视频信号中的冗余。压缩可以有助于减小上述带宽和/或存储空间需求，在某些情况下可以减小两个数量级或大于两个数量级。可以采用无损压缩和有损压缩以及它们的组合。无损压缩是指可以通过解码过程从已压缩的原始信号中重建原始信号的精确副本的技术。有损压缩是指原始视频信息在编码过程中不能完全保留以及在解码过程中不能完全恢复的编码/解码过程。当使用有损压缩时，已重建信号可能与原始信号不同，但是原始信号和已重建信号之间的失真足够小，以使得尽管存在一些信息损失但已重建信号可用于预期应用。在视频的情况下，在许多应用中广泛使用有损压缩。可容忍的失真量取决于应用。例如某些消费视频流式应用的用户相比电影或电视广播应用的用户来说可以容忍更高的失真。可以选择或调整特定编码算法所实现的压缩率，以反映各种失真容忍度:更高的可容许的失真通常使得编码算法可以产生更高的损失和更高的压缩比率。

视频编码器和解码器可以采用来自若干广泛类别和步骤的技术，包括例如运动补偿、傅里叶变换、量化和熵编码。

视频编解码器技术可以包括被称为帧内编码的多种技术。在帧内编码中，在不参考来自先前已重建的参考图片的样本或其它数据的情况下来表示样本值。在一些视频编解码器中，图片在空间上被细分为样本块。当所有样本块都以帧内模式进行编码时，图片可以称为帧内图片。帧内图片及其派生图片(例如，独立解码器刷新图片)可用于重置解码器状态，且因此可用作已编码视频码流和视频会话中的第一张图片，或用作静态图片。然后可以对帧内预测后的块的样本进行频域变换，并且可以在熵编码之前对所生成的变换系数进行量化。帧内预测表示最小化预变换域中的样本值的技术。在一些情况下，变换之后的直流(DC)值越小且交流(AC)系数越小，在给定的量化步长下需要越少的比特来表示熵编码之后的块。

传统的帧内编码(例如从诸如MPEG-2生成编码技术中已知的帧内编码)不使用帧内预测。然而，一些较新的视频压缩技术包括尝试基于例如周围样本数据和/或元数据进行块的编码/解码的技术，该周围样本数据和/或元数据在解码顺序中先于正在进行帧内编码/解码的数据块。此类技术在后文中被称为“帧内预测”技术。值得注意，至少在一些情况下，帧内预测使用来自正在重建的当前图片而其他图片的参考数据。

可以存在许多不同形式的帧内预测。当在给定的视频编码技术中可以使用多于一种此类技术时，所使用的技术可以被称为帧内预测模式。在特定的编解码器中可以一个或多个帧内预测模式。在一些情况下，模式可以具有多种子模式和/或可以与多种参数相关联，并且模式/子模式信息和视频的块的内部编码参数可以被单独编码或者被共同包含在模式码字中。针对给定的模式/子模式/参数组合使用哪一种码字可以通过帧内预测对编码效率增益产生影响，并且用于将码字转换为比特流的熵编码技术也与此类似。

在H.264中介绍了一种帧内预测模式，此种帧内预测模式在H.265中被改进，并且在联合探索模型(JEM)、通用视频编码(VVC)和基准集(BMS)等较新的编码技术中进一步完善。通常地，对于帧内预测，可以使用属于已为可用样本的相邻样本值来形成预测块。例如，沿特定方向和/或线将特定相邻样本集合的可用值复制到预测块中。对使用中的方向的参考可以在比特流中进行编码或者其本身可以被预测。

参考图1A，在图1A的右下方描绘了从H.265指定的33个可能的预测方向(对应于H.265指定的35个帧内模式的33个角度模式)中的9个预测方向的子集。箭头会聚的点(101)表示被预测的样本。箭头表示使用相邻样本来预测点101处的样本的方向。例如，箭头(102)表示样本(101)是根据与水平方向成45度角的右上方的一个或多个相邻样本来预测的。类似地，箭头(103)表示样本(101)是根据与水平方向成22.5度角的样本(101)左下方的一个或多个相邻样本来预测的。

仍然参考图1A，在图1A的左上方描绘了4×4个样本的正方形块(104)(由虚粗体线表示)。正方形块(104)包括16个样本，每个样本标记为“S”，其在Y维度中的位置(例如，行索引)和其在X维度中的位置(例如，列索引)。例如，样品S21是Y维度上的第二个样本(从顶侧开始)和X维度上的第一个样本(从左侧开始)。类似地，样本S44是块(104)中在Y维度上和X维度上的第四个样本。由于块的大小是4×4个样本，因此样本S44位于右下方。还示出了遵循类似编号方案的示例性参考样本。参考样本被标记为R，其相对于块(104)以Y位置(例如，行索引)和X位置(列索引)来标记。在H.264和H.265中，将使用与正在重建的块相邻的预测样本。

块(104)的帧内图片预测可以通过根据由信号通知的预测方向的相邻样本中复制参考样本值来开始。例如，假设已编码视频码流包括对于该块(104)指示与箭头(102)的预测方向的信令，即，根据与水平方向成45度角的右上方的一个或多个预测样本来预测样本。在此种情况下，根据相同的参考样本R05来预测样本S41、S32、S23和S14。然后根据参考样本R08来预测样本S44。

在一些情况下，尤其是当预测方向无法被45度整除时，多个参考样本的值可以进行组合，例如通过内插，从而计算参考样本。

随着视频编码技术的发展，可能的预测方向的数量已经持续增加。例如，在H.264(2003年)中，9个不同方向可用于帧内预测。其在H.265(2013年)中增加到33个，而JEM/VVC/BMS在公开时可以支持多达65个方向。已经进行了实验以帮助识别最适合的帧内预测方向，并且熵编码中的某些技术可用于以少量比特来对那些最合适的方向进行编码，从而对于方向接受一定的比特惩罚。此外，有时可以根据在相邻的已解码的块的帧内预测中使用的相邻方向来预测方向本身。

图1B示出了描绘了根据JEM的65个帧内预测方向的示意图(180)，以示出各种编码技术中预测方向的数量随时间增加。

已编码视频码流中表示方向的帧内预测方向比特到预测方向的映射方式可以根据视频编码技术不同而不同，并且该帧内预测方向比特的映射范围可以为例如从预测方向到帧内预测模式、到码字、到涉及最可能模式的复杂自适应方案(以及类似的技术)的简单直接映射。然而，在所有情况下，与其它方向相比，在某些用于帧内预测的方向上在统计上不太可能出现在视频内容中。由于视频压缩的目标是减少冗余，因此在设计良好的视频编码技术中，那些不太可能的方向可能将需要使用比更有可能的方向更多的比特来表示。

帧间图片预测或帧内图片预测可能基于运动补偿。在运动补偿中，来自先前已重建的图片或其部分(参考图片)的样本数据的块在沿着由运动矢量(此后称为MV)指示的方向上空间偏移之后，可以被用于预测新重建的图片或图片部分(例如块)。在一些情况下，参考图片可以与当前正在重建的图片相同。MV可以具有X和Y两个维度，或具有三个维度，第三个维度指示正在使用的参考图片(类似于时间维度)。

在一些视频压缩技术中，可以根据其他MV(例如根据在空间上与正在重建的区域相邻的区域的样本数据相关并且解码顺序在该MV之前的那些MV)来预测适用于某些区域的样本数据的当前MV。这样做可以消除相关MV中的冗余来大大减少编码MV所需的总数据量，从而增加压缩率。MV预测可以有效地工作，例如由于在对从相机获得的输入视频信号(称为自然视频)进行编码时，存在以下统计可能性：比单个MV所适用的区域更大的区域在视频序列上相似的方向上移动，因此在某些情况下，可以使用从相邻区域的MV推导出的相似运动矢量来预测该更大的区域。这使得给定区域的实际MV与根据周围MV所预测的MV相似或相同。进而在熵编码之后，此种反过来MV可以用比直接编码MV时所使用的(而不是从相邻MV预测的)比特位数更少的位数来表示。在一些情况下，MV预测可以是从原始信号(即，样本流)中推导出的信号(即，MV)的无损压缩的示例。在其他情况下，例如由于根据多个周围MV计算预测值时的舍入误差，因此MV预测本身可以是有损的。

H.265/HEVC(ITU-T H.265建议书，“高效视频编解码(High Efficiency VideoCoding)”，2016年12月)中描述了各种MV预测机制。在H.265规定的多种MV预测机制中，本申请描述的是下文称作“空间合并”的技术。

具体地，参考图2，当前块(201)包括在运动搜索过程期间已由编码器发现的样本，可以根据已产生空间偏移的相同大小的先前块来预测该样本。另外，可从一个或多个参考图片相关联的元数据中推导出该MV，而非对MV直接编码。例如，使用关联于A0、A1和B0、B1、B2(分别对应202到206)五个周围样本中的任一样本的MV，从与一个或多个参考图片相关联的元数据((按解码次序)从最近的参考图片)中推导出该MV。在H.265中，MV预测可使用相邻块也正在使用的相同参考图片的预测值。

发明内容

本公开描述了用于在当前视频块中执行帧内块复制(IBC)填充的方法、装置和计算机可读存储介质的各种实施例。

根据一个方面，本公开的实施例提供了一种用于在视频码流的当前视频块中执行帧内块复制(IBC)填充的方法。该方法包括：通过设备接收已编码视频码流中的当前视频块，其中，相应的参考块与当前视频块部分匹配。该设备包括存储有指令的存储器以及与存储器通信的处理器。该方法还包括：通过设备从已编码视频码流中提取第一语法元素，第一语法元素指示IBC填充能够用于当前视频块；通过设备从已编码视频码流中提取第二语法元素，第二语法元素指示使用IBC填充预测当前视频块；通过设备从已编码视频码流中提取至少一个语法元素；通过设备基于至少一个语法元素，将当前视频块分割为至少两个子分区，其中，至少两个子分区包括填充子分区和IBC子分区；通过设备基于预定义的填充规则预测填充子分区；以及，通过设备基于预定义的IBC规则预测IBC子分区。

根据另一方面，本公开的实施例提供了一种用于在当前视频块中执行帧内块复制(IBC)填充的装置。该装置包括：存储指令的存储器，以及与存储器通信的处理器。当处理器执行指令时，处理器被配置成使该装置执行上述视频解码和/或编码方法。

根据再一方面，本公开的实施例提供了一种存储指令的非暂时性计算机可读存储介质，其中，当指令由计算机执行时，指令被配置成使计算机执行上述视频解码和/或编码方法。

上述和其他方面及其实现将在附图、说明书和权利要求书中更详细地描述。

附图说明

根据以下详细描述和附图，所公开主题的进一步特征、性质和各种优点将更加明显，其中：

图1A示出帧内预测模式的示例性子集的示意图。

图1B示出示例性帧内预测方向的示意图。

图2示出根据一个示例的当前块及用于运动矢量预测的其周围的空间合并候选的示意图。

图3示出根据一个示例性实施例的通信系统(300)的简化框图的示意图。

图4示出根据一个示例性实施例的通信系统(400)的简化框图的示意图。

图5示出根据一个示例性实施例的解码器的简化框图的示意图。

图6示出根据一个示例性实施例的编码器的简化框图的示意图。

图7示出根据另一示例性实施例的视频编码器的框图。

图8示出根据另一示例性实施例的视频解码器的框图。

图9示出根据本公开的一个示例性实施例的编码块分割的方案。

图10示出了根据本公开的一个示例性实施例的另一编码块分割的方案。

图11示出了根据本公开的一个示例性实施例的另一编码块分割的方案。

图12示出根据示例性分割方案的将基本快分割为编码块的示例。

图13示出示例性三叉树分割的方案。

图14示出示例性四叉树-二叉树编码块分割的方案。

图15示出根据本公开的示例性实施例的将编码块分割为对个变换块的方案以及变换块的编码顺序。

图16示出根据本公开的示例性实施例的将编码块分割为对个变换块的另一方案以及变换块的编码顺序。

图17图示出根据本公开的示例性实施例的将编码块分割为对个变换块的另一方案。

图18示出在同一帧中使用已重建的编码块来预测当前编码块的帧内块复制(IBC)概念。

图19示出可作为IBC参考样本的示例性已重建样本。

图20示出可作为IBC参考样本的示例性已重建样本，已重建样本具有一些示例性限制。

图21示出用于IBC的片上参考样本存储器(Reference Sample Memory，RSM)更新机制的示例。

图22示出图21中的示例性片上RSM更新机制的空间视图。

图23示出用于IBC的片上参考样本存储器(RSM)更新机制的另一个示例。

图24示出用于IBC的水平分割超级块和垂直分割超级块的示性例RSM更新机制的空间视图的比较。

图25示出根据本公开的一个示例性实施例的方法的流程图。

图26A示出部分IBC预测的一些示例。

图26B示出部分IBC预测的一些示例。

图27示出视频块中的填充区域的示例。

图28示出根据本公开示例性实施例的计算机系统的示意图。

具体实施方式

下文将参考附图详细描述本发明，附图构成本发明的一部分，并且附图通过图示的方式示出了实施例的具体示例。然而，需注意，可以以各种不同的形式体现发明，因此，所涵盖或要求保护的主题旨在被解释为不限于下文所阐述的任何实施例。还需注意，本发明可以体现为方法、设备、组件或系统。因此，本发明的实施例可以例如采取硬件、软件、固件或其任意组合的形式。

在整个说明书和权利要求书中，术语可以具有在上下文中所暗示或所隐含的细微含义，其超出明确陈述的含义。本文中使用的表述“在一个实施例中”或“在一些实施例中”不一定指相同的实施例，并且本文中使用的表述“在另一个实施例中”或“在其他实施例中”不一定指不同的实施例。同样，本文中使用的表述“在一个实现方式中”或“在一些实现方式中”不一定指相同的实现方式，并且本文中使用的表述“在另一个实现方式中”或“在其他实现方式中”不一定指不同的实现方式。例如，所要求保护的主题包括全部或部分示例性实施例/实现的组合。

一般来说，可以至少部分地基于上下文中的用法来理解术语。例如，本文中使用的诸如“和”、“或”或“和/或”的术语可以包括各种含义，这些含义可以至少部分取决于使用这些术语的上下文。通常，术语“或”如果用于关联列表(诸如A、B或C)，则意在表示A、B和C(此处用于包含性意义)以及A、B或C(此处用于排他性意义)。此外，本文中使用的术语“一个或多个”或“至少之一”至少部分取决于上下文，其可用于以单数意义描述任何特征、结构或特征，或可用于以复数意义描述特征、结构或特征的组合。类似地，诸如“一”、“一个”或“所述”的术语也可以被理解为表达单数用法或表达复数用法，这至少部分取决于上下文。此外，诸如“基于”或“通过……确定”的术语可被理解为不一定意在表达一组排他性因素，而是使得可以存在不一定明确描述的其他因素，这也至少部分取决于上下文。

图3是根据本申请公开的实施例的通信系统(300)的简化框图。通信系统(300)包括多个终端装置，该终端装置可通过例如网络(350)彼此通信。举例来说，通信系统(300)包括通过网络(350)互连的第一终端装置(310)和第二终端装置(320)。在图3的示例中，第一终端装置(310)和第二终端装置(320)可以执行单向数据传输。举例来说，第一终端装置(310)可以对视频数据(例如由终端装置(310)采集的视频图片流)进行编码以通过网络(350)传输到第二端装置(320)。已编码的视频数据以一个或多个已编码视频码流形式传输。第二终端装置(320)可以从网络(350)接收已编码视频数据，对已编码视频数据进行解码以恢复视频图片，并根据恢复的视频数据显示视频图片。在媒体服务等应用中实现单向数据传输。

在另一示例中，通信系统(300)包括执行已编码视频数据的双向传输的第三终端装置(330)和第四终端装置(340)，可以例如在视频会议应用期间实现该双向传输。对于双向数据传输，在一个示例中，第三终端装置(330)和第四终端装置(340)中的每个终端装置可以对视频数据(例如由终端装置采集的视频图片流)进行编码，以通过网络(350)传输到第三终端装置(330)和第四终端装置(340)中的另一终端装置。第三终端装置(330)和第四终端装置(340)中的每个终端装置还可以接收由第三终端装置(330)和第四终端装置(340)中的另一终端装置传输的已编码视频数据，且可以对该已编码视频数据进行解码以恢复视频图片，且可根据恢复的视频数据在可访问的显示装置上显示这些视频图片。

在图3的示例中，第一终端装置(310)、第二终端装置(320)、第三终端装置(330)和第四终端装置(340)可以为服务器、个人计算机和智能电话，但本申请公开的基本原理的适应性可能不限于此。本申请公开的实施例还可以在台式电脑、膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器、可穿戴式计算机、专用视频会议设备等等中实现。网络(350)表示在第一终端装置(310)、第二终端装置(320)、第三终端装置(330)和第四终端装置(340)之间传送已编码视频数据的任何数目或类型的网络，包括例如有线(连线的)和/或无线通信网络。通信网络(350)可在电路交换、分组交换和/或其他类型的信道中交换数据。该网络可包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请的目的，除非在下文中有明确的解释，否则网络(350)的架构和拓扑对于本申请公开的操作来说可能是无关紧要的。

作为已公开的主题的应用实施例，图4示出视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置方式。本申请所公开主题可同等地适用于其它视频应用，包括例如视频会议、数字TV广播、游戏、虚拟现实、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。

视频流式传输系统可包括采集子系统(413)，该采集子系统可以包括数码相机等视频源(401)，该视频源用于创建未压缩的视频图片或图像流(402)。在示例中，视频图片流(402)包括由视频源(401)的数码相机记录的样本。相较于已编码的视频数据(404)(或已编码视频码流)，视频图片流(402)被描绘为粗线以强调高数据量，该视频图片流(402)可由电子装置(420)处理，该电子装置(420)包括耦接到视频源(401)的视频编码器(403)。视频编码器(403)可以包括硬件、软件或软硬件组合以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。相较于未压缩的视频图片流(402)，已编码的视频数据(404)(或已编码视频码流(404))被描绘为细线以强调较低数据量，该已编码的视频数据可以存储在流式传输服务器(405)上以供将来使用或者直接存储到下游视频设备(未显示)。一个或多个流式传输客户端子系统，例如图4中的客户端子系统(406)和客户端子系统(408)，可以访问流式传输服务器(405)以检索已编码的视频数据(404)的副本(407)和副本(409)。客户端子系统(406)可以包括例如电子装置(430)中的视频解码器(410)。视频解码器(410)对已编码的视频数据的传入副本(407)进行解码，且产生未被压缩的和可在显示器(412)(例如显示屏)或另一呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频图片流(411)。视频解码器410可以配置为执行本申请所描述的部分或全部功能。在一些流式传输系统中，可根据某些视频编码/压缩标准对已编码的视频数据(404)、视频数据(407)和视频数据(409)(例如视频码流)进行编码。该些标准的实施例包括ITU-T H.265。在示例中，正在开发的视频编码标准被非正式地称为下一代视频编码(Versatile Video Coding，VVC)。本申请可用于VVC标准以及其他视频编码标准的上下文中。

应注意，电子装置(420)和电子装置(430)可包括其它组件(未示出)。举例来说，电子装置(420)可包括视频解码器(未示出)，且电子装置(430)还可包括视频编码器(未示出)。

图5是根据下文中本申请公开任一实施例的视频解码器(510)的框图。视频解码器(510)可设置在电子装置(530)中。电子装置(530)可以包括接收器(531)(例如接收电路)。视频解码器(510)可用于代替图4示例中的视频解码器(410)。

接收器(531)可以接收将由视频解码器(510)解码的一个或多个已编码视频序列。在同一实施例或另一实施例中，一次解码一个已编码视频序列，其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列。每个视频序列可以与多个视频帧或图像相关联。可以从信道(501)接收已编码视频序列，该信道可以是通向存储已编码的视频数据或传输已编码视频数据的视频流源的存储装置的硬件/软件链路。接收器(531)可以接收已编码的视频数据以及其它数据，例如，可转发到它们各自的处理电路(未标示)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器(531)可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动，缓冲存储器(515)可以置于接收器(531)与熵解码器/解析器(520)(此后称为“解析器(520)”)之间。在某些应用中，缓冲存储器(515)实现为视频解码器(510)的一部分。在其它应用中，该缓冲存储器(515)可以设置在视频解码器(510)外部(未标示)或与视频解码器(510)分离。而在其它应用中，视频解码器(510)的外部设置缓冲存储器(未标示)以例如防止网络抖动，且在视频解码器(510)的内部可配置另一缓冲存储器(515)以例如处理播出定时。而当接收器(531)从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置或从等时同步网络接收数据时，也可能无需配置缓冲存储器(515)，或可以将该缓冲存储器做得较小。为了在互联网等业务分组网络上使用，也可能需要具有足够大小的缓冲存储器(515)，该缓冲存储器的大小可以相对较大。该缓冲存储器可以实现为具有自适应性大小，且可至少部分地实施于操作系统或视频解码器(510)外部的类似元件(未标示)中。

视频解码器(510)可包括解析器(520)以根据已编码视频序列重建符号(521)。这些符号的类别包括用于管理视频解码器(510)的操作的信息，以及用以控制显示装置(512)(例如，显示屏)等显示装置的潜在信息，该显示装置可能是或可能不是电子装置(530)的组成部分，但可以耦接到电子装置(530)，如图5中所示。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental Enhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(VideoUsability Information，VUI)的参数集片段(未标示)。解析器(520)可以对其所接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的熵编码可以根据视频编码技术或标准进行，且可遵循各种原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器(520)可以基于对应于子群的至少一个参数，从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。该子群可以包括图片群组(Group of Pictures，GOP)、图片、图块、切片、宏块、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等等。解析器(520)还可以从已编码视频序列提取信息，例如变换系数(傅里叶变换系数)、量化器参数值、运动矢量等等。

解析器(520)可对从缓冲存储器(515)接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号(521)。

取决于已编码视频图片或一部分已编码视频图片(例如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素，符号(521)的重建可涉及多个不同的处理或功能单元。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器(520)从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了简洁起见，未描述解析器(520)与下文的多个处理或功能单元之间的此类子群控制信息流。

除已经提及的功能块以外，视频解码器(510)可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施例中，这些功能单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而，出于清楚地描述所公开主题各种功能的目的，在本申请下文公开中采用了在概念上细分成的功能单元。

第一单元可以包括缩放器/逆变换单元(551)。缩放器/逆变换单元(551)可以从解析器(520)接收作为符号(521)的量化变换系数以及控制信息，包括指示使用哪种逆变换类型、块大小、量化因子/参数、量化缩放矩阵的信息。缩放器/逆变换单元(551)可以输出包括样本值的块，该样本值可以输入到聚合器(555)中。

在一些情况下，缩放器/逆变换单元(551)的输出样本可属于帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息，但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可以由帧内图片预测单元(552)提供。在一些情况下，帧内图片预测单元(552)可以采用在当前图片缓冲器(558)中已重建的且存储的周围块信息生成大小和形状与正在重建的块相同的块。举例来说，当前图片缓冲器(558)缓冲部分重建的当前图片和/或完全重建的当前图片。在一些实施方式中，聚合器(555)基于每个样本，将帧内预测单元(552)生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元(551)提供的输出样本信息中。

在其它情况下，缩放器/逆变换单元(551)的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下，运动补偿预测单元(553)可访问参考图片存储器(557)以提取用于图片帧间预测的样本。在根据符号(521)对提取的样本进行运动补偿之后，这些样本可由聚合器(555)添加到缩放器/逆变换单元(551)的输出(单元(551)的输出被称作残差样本或残差信号)，从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元(553)从参考图片存储器(557)内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制，且该运动矢量以该符号(521)的形式而供运动补偿预测单元(553)使用，该符号(521)例如是包括X、Y分量(移动)和参考图片分量(时间)。运动补偿还可以包括在使用子样本精确运动矢量时，从参考图片存储器(557)提取的样本值的内插，运动补偿还可以与运动矢量预测机制相关联，等等。

聚合器(555)的输出样本可在环路滤波器单元(556)中被各种环路滤波技术采用。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术，该环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频序列(也称作已编码视频码流)中的参数，且该参数作为来自解析器(520)的符号(521)可用于环路滤波器单元(556)。然而，视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息，以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。多种类型的环路滤波器可以以不同的顺序被包括在环路滤波器单元556中，下文将做出进一步详细描述。

环路滤波器单元(556)的输出可以是样本流，该样本流可输出到显示装置(512)以及存储在参考图片存储器(557)，以用于后续的帧间图片预测。

一旦完全重建，某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来的图片帧间预测。举例来说，一旦对应于当前图片的已编码图片被完全重建，且已编码图片(通过例如解析器(520))被识别为参考图片，则当前图片缓冲器(558)可变为参考图片存储器(557)的一部分，且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片缓冲器。

视频解码器(510)可根据例如在ITU-T Rec.H.265标准中所采用的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法以及视频压缩技术或标准中记录的配置文件的意义上，已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。具体地说，配置文件可从视频压缩技术或标准中可用的所有工具中选择某些工具作为在该配置文件下可供使用的仅有工具。为了符合标准，还可以要求已编码视频序列的复杂度处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片大小、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片大小等。在一些情况下，由层级设定的限制可通过假想参考解码器(Hypothetical Reference Decoder，HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。

在一些示例性实施例中，接收器(531)可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。该附加数据可以是已编码视频序列的一部分。该附加数据可由视频解码器(510)用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signal noise ratio，SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。

图6是根据本申请公开的实施例的视频编码器(603)的框图。视频编码器(603)可以设置于电子装置(620)中。电子装置(620)还可以包括传输器(640)(例如传输电路)。视频编码器(603)可用于代替图4实施例中的视频编码器(403)。

视频编码器(603)可从视频源(601)(并非图6实施例中的电子装置(620)的一部分)接收视频样本，该视频源可采集将由视频编码器(603)编码的视频图像。在另一示例中，视频源(601)可以实现为电子装置(620)的一部分。

视频源(601)可提供将由视频编码器(603)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列，该数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如：8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB、XYZ……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb4:4:4)。在媒体服务系统中，视频源(601)可以是能够存储先前已准备的视频的存储装置。在视频会议系统中，视频源(601)可以是采集本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片或图像，当按顺序观看时，这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列，其中取决于所用的取样结构、色彩空间等，每个像素可包括一个或多个样本。所属领域的常规技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。

根据一些示例性实施例，视频编码器(603)可以实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下，将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列(643)。施行适当的编码速度组成了控制器(650)的一个功能。在一些实施例中，控制器(650)可以在功能上耦接到如下文所描述的其它功能单元且控制这些单元。为了简洁起见，图中未标示耦接。由控制器(650)设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片大小、图片群组(group of pictures，GOP)布局，最大运动矢量搜索范围等。控制器(650)可用于具有其它合适的功能，这些功能涉及针对某一系统设计优化的视频编码器(603)。

在一些示例性实施例中，视频编码器(603)可以配置为在编码环路中进行操作。作为简单的描述，在实施例中，编码环路可包括源编码器(630)(例如，负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号，例如符号流)和嵌入于视频编码器(603)中的(本地)解码器(633)。即使嵌入式解码器633未通过源编码器630对视频流进行熵编码，解码器(633)以类似于(远程)解码器创建样本数据的方式重建符号以创建样本数据(因为在本申请所考虑的视频压缩技术中，熵编码中符号与已编码视频码流之间的任何压缩可能是无损的)。将重建的样本流(样本数据)输入到参考图片存储器(634)。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果，因此参考图片存储器(634)中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按比特位精确对应的。换句话说，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)用于提高编码质量。

“本地”解码器(633)的操作可与例如已在上文结合图5详细描述视频解码器(510)的“远程”解码器相同。然而，另外简要参考图5，当符号可用且熵编码器(645)和解析器(520)能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，包括缓冲存储器(515)和解析器(520)在内的视频解码器(510)的熵解码部分，可能无法完全在编码器的本地解码器(633)中实施。

此时可以观察到，除可能仅存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术，也可能必定以基本上相同的功能形式存在于对应的编码器中。出于此原因，本申请所公开的主题有时侧重于解码器操作，该解码器操作与编码器的解码部分相关联。因此，可简化编码器技术的描述，因为编码器技术与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域或方面中需要对于编码器的更详细的描述，并且在下文提供。

在操作期间，在一些示例性实施方式中，源编码器(630)可执行运动补偿预测编码。参考来自视频序列中被指定为“参考图片”的一个或多个先前已编码图片，该运动补偿预测编码对输入图片进行预测性编码。以此方式，编码引擎(632)对输入图片的像素块与参考图片的像素块之间的颜色通道上的差异(残差)进行编码，该参考图片可被选作该输入图片的预测参考。术语“残差”及其形容词形式“残差的”可以互换使用。

本地视频解码器(633)可基于源编码器(630)创建的符号，对可指定为参考图片的图片的已编码视频数据进行解码。编码引擎(632)的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图6中未示)处被解码时，重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器(633)复制解码过程，该解码过程可由视频解码器对参考图片执行，且可使重建的参考图片存储在参考图片高速缓存(634)中。以此方式，视频编码器(603)可在本地存储重建的参考图片的副本，该副本与将由远端视频解码器获得的重建参考图片具有共同内容(不存在传输误差)。

预测器(635)可针对编码引擎(632)执行预测搜索。即，对于将要编码的新图片，预测器(635)可在参考图片存储器(634)中搜索可作为该新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据，例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器(635)可基于样本块逐像素块操作，以找到合适的预测参考。在一些情况下，根据预测器(635)获得的搜索结果，可确定输入图片可具有从参考图片存储器(634)中存储的多个参考图片取得的预测参考。

控制器(650)可管理源编码器(630)的编码操作，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。

可在熵编码器(645)中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器(645)根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩，从而将该符号转换成已编码视频序列。

传输器(640)可缓冲由熵编码器(645)创建的已编码视频序列，从而为通过通信信道(660)进行传输做准备，该通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器(640)可将来自视频编码器(603)的已编码视频数据与要传输的其它数据合并，该其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。

控制器(650)可管理视频编码器(603)的操作。在编码期间，控制器(650)可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型，但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可将图片分配为以下任一种图片类型：

帧内图片(I图片)，其可以是不将序列中的任何其它图片用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片，包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh，“IDR”)图片。所属领域的常规技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。

预测性图片(P图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，该帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。

双向预测性图片(B图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，该帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地，多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。

源图片通常可在空间上细分成多个样本编码块(例如，4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码，根据应用于块的相应图片的编码分配来确定该其它块。举例来说，I图片的块可进行非预测编码，或该块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行预测编码。基于其他目的，源图片或中间处理的图片可以细分为其他类型的块。编码块和其他类型块的划分可能遵循同样的方式，也可能不遵循同样的方式，如下文的详细描述。

视频编码器(603)可根据例如ITU-T H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中，视频编码器(603)可执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此，已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。

在一些示例性实施例中，传输器(640)可以一同传输已编码数据和附加数据。源编码器(630)可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、SEI消息、VUI参数集片段等。

采集到的视频可作为呈时间序列的多个源图片(视频图片)。帧内图片预测(常常简化为帧内预测)利用给定图片中的空间相关性，而帧间图片预测则利用图片之间的(时间或其它)相关性。例如，可以将正在编码/解码的特定图片分割成块，正在编码/解码的特定图片被称作当前图片。在当前图片中的块类似于视频中先前已编码且仍被缓冲的参考图片中的参考块时，可通过称作运动矢量的矢量对当前图片中的块进行编码。该运动矢量指向参考图片中的参考块，且在使用多个参考图片的情况下，该运动矢量可具有识别参考图片的第三维度。

在一些示例性实施例中，双向预测技术可用于帧间图片预测中。根据此类双向预测技术，使用两个参考图片，例如按解码次序都在视频中的当前图片之前(但按显示次序可能分别是过去和将来)第一参考图片和第二参考图片。可通过指向第一参考图片中的第一参考块的第一运动矢量和指向第二参考图片中的第二参考块的第二运动矢量对当前图片中的块进行编码。可以通过第一参考块和第二参考块的组合来联合地预测该块。

此外，合并模式技术可用于帧间图片预测中以改善编码效率。

根据本申请公开的一些示例性实施例，帧间图片预测和帧内图片预测等预测的执行以块为单位。举例来说，将视频图片序列中的图片分割成编码树单元(coding treeunit，CTU)以用于压缩，图片中的CTU具有相同大小，例如128×128像素、64×64像素、32×32像素或16×16像素。一般来说，CTU可以包括三个并行的编码树块(coding tree block，CTB)，该三个编码树块是一个亮度CTB和两个色度CTB。更进一步的，还可将每个CTU以四叉树分割为一个或多个编码单元(coding unit，CU)。举例来说，可将64×64像素的CTU分割为一个64×64像素的CU，或4个32×32像素的CU。该32×32块中的每一个或多个可以进一步分割为4个16×16像素的CU。在一些示例性实施例中，在编码期间可以分析每个CU以从各种预测类型中确定用于CU的预测类型，例如帧间预测类型或帧内预测类型。取决于时间和/或空间可预测性，可以将CU分割为一个或多个预测单元(prediction unit，PU)。通常，每个PU包括亮度预测块(prediction block，PB)和两个色度PB。在实施例中，编码(编码/解码)中的预测操作以预测块为单位来执行。可以以不同的空间模式将CU分割为PU(或不同颜色通道的PB)。举例来说，以亮度PB和色度PB可以包括像素值(例如，亮度值)的矩阵，例如8×8像素、16×16像素、8×16像素、16×8像素等等。

图7是根据本申请公开的另一示例性实施例的视频编码器(703)的图。视频编码器(703)用于接收视频图片序列中的当前视频图片内的样本值的处理块(例如预测块)，且将该处理块编码到作为已编码视频序列的一部分的已编码图片中。示例性视频编码器(703)可用于代替图4示例中的视频编码器(403)。

例如，视频编码器(703)接收用于处理块的样本值的矩阵，该处理块为例如8×8样本的预测块等。视频编码器(703)然后使用例如率失真优化(rate-distortionoptimization，RDO)来确定是否使用帧内模式、帧间模式或双向预测模式来编码该处理块。当确定在帧内模式中编码处理块时，视频编码器(703)可使用帧内预测技术以将处理块编码到已编码图片中；且当确定在帧间模式或双向预测模式中编码处理块时，视频编码器(703)可分别使用帧间预测或双向预测技术将处理块编码到已编码图片中。在一些示例性实施例中，合并模式可以用作帧间图片预测的子模式，其中，在不借助预测值外部的已编码运动矢量分量的情况下，从一个或多个运动矢量预测值推导出运动矢量。在一些示例性实施例中，可以存在适用于主题块的运动矢量分量。因此，视频编码器(703)可以包括图7中并未明确示出的其它组件，例如用于确定处理块预测模式的模式决策模块。

在图7的实施例中，视频编码器(703)包括如图7的示例性布置所示的耦接到一起的帧间编码器(730)、帧内编码器(722)、残差计算器(723)、开关(726)、残差编码器(724)、通用控制器(721)和熵编码器(725)。

帧间编码器(730)用于接收当前块(例如处理块)的样本、比较该块与参考图片中的一个或多个参考块(例如按照显示顺序的先前图片和后来图片中的块)、生成帧间预测信息(例如根据帧间编码技术的冗余信息描述、运动矢量、合并模式信息)、以及基于帧间预测信息使用任何合适的技术计算帧间预测结果(例如已预测块)。在一些示例中，参考图片是使用嵌入在图6的示例编码器620中的解码单元633(如图7中的残差解码器728所示，在下文中作进一步详细描述)基于已编码的视频信息解码的已解码参考图片。

帧内编码器(722)用于接收当前块(例如处理块)的样本、比较该块与同一图片中已编码的块、在变换之后生成量化系数、以及在一些情况下还(例如根据一个或多个帧内编码技术的帧内预测方向信息)生成帧内预测信息。帧内编码器(722)还可以基于帧内预测信息和同一图片中的参考块计算帧内预测结果(例如已预测块)。

通用控制器(721)可用于确定通用控制数据，且基于该通用控制数据控制视频编码器(703)的其它组件。在示例中，通用控制器(721)确定块的预测模式，且基于该预测模式将控制信号提供到开关(726)。举例来说，当该预测模式是帧内模式时，通用控制器(721)控制开关(726)以选择供残差计算器(723)使用的帧内模式结果，且控制熵编码器(725)以选择帧内预测信息且将该帧内预测信息添加在码流中；以及当用于块的该预测模式是帧间模式时，通用控制器(721)控制开关(726)以选择供残差计算器(723)使用的帧间预测结果，且控制熵编码器(725)以选择帧间预测信息且将该帧间预测信息添加在码流中。

残差计算器(723)可用于计算所接收的块与选自帧内编码器(722)或帧间编码器(730)的块的预测结果之间的差(残差数据)。残差编码器(724)可用于对残差数据进行编码以生成变换系数。举例来说，残差编码器(724)可用于将残差数据从时域转换到频域，以生成变换系数。变换系数接着经由量化处理以获得量化的变换系数。在各种示例中，视频编码器(703)还包括残差解码器(728)。残差解码器(728)用于执行逆变换，且生成已解码残差数据。已解码残差数据可适当地由帧内编码器(722)和帧间编码器(730)使用。举例来说，帧间编码器(730)可基于已解码残差数据和帧间预测信息生成已解码块，且帧内编码器(722)可基于已解码残差数据和帧内预测信息生成已解码块。适当处理已解码块以生成已解码图片，且在一些实施例中，该已解码图片可在存储器电路(未示出)中缓冲并用作参考图片。

熵编码器(725)可用于将码流格式化以产生已编码的块以及执行熵编码。熵编码器(725)用于产生码流中的各种信息。举例而言，熵编码器(725)可用于获得通用控制数据、所选预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、残差信息和码流中的其它合适的信息。当在帧间模式或双向预测模式的合并子模式中对块进行编码时，可能不存在残差信息。

图8是根据本申请公开的另一实施例的示例性视频解码器(810)的图。视频解码器(810)用于接收作为已编码视频序列的一部分的已编码图像，且对该已编码图像进行解码以生成重建的图片。在示例中，视频解码器(810)可用于代替图4示例中的视频解码器(410)。

在图8的示例中，视频解码器(810)包括如图8的示例性布置所示耦接到一起的熵解码器(871)、帧间解码器(880)、残差解码器(873)、重建模块(874)和帧内解码器(872)。

熵解码器(871)可用于根据已编码图片来重建某些符号，这些符号表示构成该已编码图片的语法元素。此类符号可包括例如用于对该块进行编码的模式(例如帧内模式、帧间模式、双向预测模式、合并子模式或另一子模式)、可分别识别供帧内解码器(872)或帧间解码器(880)用以进行预测的某些样本或元数据的预测信息(例如帧内预测信息或帧间预测信息)、呈例如量化的变换系数形式的残差信息等等。在示例中，当预测模式是帧间或双向预测模式时，将帧间预测信息提供到帧间解码器(880)；以及当预测类型是帧内预测类型时，将帧内预测信息提供到帧内解码器(872)。残差信息可经由逆量化并提供到残差解码器(873)。

帧间解码器(880)可用于接收帧间预测信息，且基于该帧间预测信息生成帧间预测结果。

帧内解码器(872)可用于接收帧内预测信息，且基于该帧内预测信息生成预测结果。

残差解码器(873)可用于执行逆量化以提取解量化的变换系数，且处理该解量化的变换系数，以将残差从频域转换到空间域。残差解码器(873)还可以利用某些控制信息(用以获得量化器参数(Quantizer Parameter，QP))，且该信息可由熵解码器(871)提供(未标示数据路径，因为这仅仅是低量控制信息)。

重建模块(874)可用于在空间域中组合由残差解码器(873)输出的残差与预测结果(可由帧间预测模块或帧内预测模块输出)以形成重建的块，该重建的块可以是形成了重建的图片的一部分，该重建的图片继而可以是重建的视频的一部分。应注意，还可以执行解块操作等其它合适的操作来改善视觉质量。

应注意，可使用任何合适的技术来实施视频编码器(403)、视频编码器(603)和视频编码器(703)以及视频解码器(410)、视频解码器(510)和视频解码器(810)。在一些示例性实施例中，可使用一个或多个集成电路来实施视频编码器(403)、视频编码器(603)和视频编码器(703)以及视频解码器(410)、视频解码器(510)和视频解码器(810)。在另一实施例中，可使用执行软件指令的一个或多个处理器来实施视频编码器(403)、视频编码器(603)和视频编码器(603)以及视频解码器(410)、视频解码器(510)和视频解码器(810)。

转到用于编码和解码的块分割，通常的分割可以从基本块开始，并且可以遵循预定义的规则集、特定模式、分割树或任何分割结构或分割方案。分割可以是分层的和递归的。在按照下文所描述的任何示例性分割过程或其他过程或其组合对基本块进行划分或分割之后，可以获得最终的一组分区或编码块。这些分区中的每一个可以位于分割分层结构中的不同分割级别之一上，并且可以具有不同的形状。可以将每个分区称为编码块(CodingBlock，CB)。下文将进一步描述对于各种示例性分区的实施方式，每个生成的CB可以具有任何允许的大小和分割级别。可以将此类分区称为编码块，因为此类分区可以形成单元，可以针对这些单元做出一些基本的编码决策/解码决策，并且可以在已编码视频码流中优化、确定和发信号通知编码参数/解码参数。最终分区中的最高级别或最深级别表示树的编码块分割结构的深度。编码块可以是亮度编码块或色度编码块。可以将每种颜色的CB树结构称为编码块树(Coding Block Tree，CBT)。

可以将所有颜色通道的编码块统称为编码单元(Coding Unit，CU)。可以将所有颜色通道的分层结构统称为编码树单元(Coding Tree Unit，CTU)。CTU中各种颜色通道的分割模式或结构可能相同，也可能不同。

在一些实施方式中，用于亮度通道和色度通道的分区树方案或结构可能无需相同。换而言之，亮度通道和色度通道可以具有单独的编码树结构或模式。此外，亮度通道和色度通道是否使用相同或不同的编码分区树结构以及待使用的实际编码分区树结构可以取决于正被编码的切片是P切片、B切片还是I切片。例如，对于I切片，色度通道和亮度通道可能具有单独的编码分区树结构或编码分区树结构模式，而对于P切片或B切片，亮度通道和色度通道可以共享相同的编码分区树方案。当采用单独的编码分区树结构或模式时，可以通过一个编码分区树结构将亮度通道分割为多个CB，可以通过另一个编码分区树结构将色度通道分割为多个色度CB。

在一些示例性实现方式中，可以将预定的分割模式应用于基本块。如图9所示，示例性4路分区树可以从第一预定义级别(例如，64×64块级别或其他大小，作为基本块大小)开始，并且基本块可以分层地向下分割到预定义的最低级别(例如，4×4级别)。例如，基本块可以受制于由902、904、906和908表示的四个预定义的分割选项或分割模式，其中，表示为R的分区被允许用于进行递归性分割，可以在较低的规模上重复如图9中所示的相同分割选项，直至最低级别(例如，4×4级别)。在一些实施方式中，可以对图9的分割方案施加附加限制。在图9的实现方式中，可以允许矩形分区(例如，1：2/2：1的矩形分区)，但是可能不允许这些矩形分区是递归的，而是允许方形分区是递归的。如果需要的话，按照图9的递归分割方式生成一组最终的编码块。可以进一步定义编码树深度以指示从根节点或根块开始的分割深度。例如，可以将根节点或根块(例如64×64块)的编码树深度设置为0，并且在按照图9对根块作进一步分割一次之后，编码树深度增加1。对于上述方案，从64×64基本块到4×4的最小分区的最大级别或最深级别将是4(从级别0开始)。此种分割方案可以应用于一个或多个颜色通道。可以按照图9的方案独立地分割每个颜色通道(例如，针对每个分层级别上的每个颜色通道，可以独立地确定预定义模式中的分割模式或分割选项)。可替选地，两个或多个颜色通道可以共享图9的相同分层模式树(例如，针对在每个分层级别上的两个或多个颜色通道，可以选择预定义模式中的相同分割模式或分割选项)。

图10示出了允许递归分割以形成分割树的另一示例性预定义分割模式。如图10所示，可以预先定义示例性的10路分割结构或分割模式。根块可以在预定义的级别处开始(例如，从128×128级别或64×64级别上的基本块开始)。图10的示例性分割结构包括各种2：1/1：2和4：1/1：4矩形分区。可以将图10的第二行中所示的带有3个子分区的1002、1004、1006和1008的分区类型称为“T型”分区。可以分别将“T型”分区1002、1004、1006和1008称为左T型、上T型、右T型和下T型。在一些示例性实施方式中，不允许对图10的矩形分区中的任何一个作进一步细分。可以进一步定义编码树深度以指示从根节点或根块开始的分割深度。例如，可以将根节点或根块(例如，128×128块)的编码树深度设置为0，并且在按照图10对根块作进一步分割一次之后，编码树深度增加1。在一些实施方式中，只有1010中的所有方形分区被允许按照图10的模式递归地分割到分割树的下一级别。换而言之，可能不允许对于T型模型1002、1004、1006和1008内的方形分区进行递归地分割。如果需要的话，参照图10的带有递归的分割过程将生成一组最终的编码块。此种方案可以应用于一个或多个颜色通道。在一些实施方式中，可以为低于8×8级别的分区的使用增加更多的灵活性。例如，在某些情况下，可以使用2×2色度帧间预测。

在用于编码块分割的一些其他示例性实施方式中，四叉树结构可用于将基本块或中间块分割为四叉树分区。此种四叉树分割可以分层地和递归地应用于任何方形分区。无论是对基本块还是对中间块/分区作进一步四叉树分割，都可以适于基本块或中间块/分区的各种局部特征。在图片边界处可以进一步调整四叉树分割。例如，可以在图片边界处执行隐式四叉树分割，使得块将保持四叉树分割，直至其大小适于图片边界。

在一些其他示例性实施方式中，可以使用从基本块开始的分层二叉树分割。对于此种方案，可以将基本块或中间级块分割为两个分区。二叉树分割可以是水平分割，也可以是垂直分割。例如，水平二叉树分割可以将基本块或中间块分割为相等的右分区和左分区。同样，垂直二叉树分割可以将基本块或中间块分割为相等的上分区和下分区。此种二叉树分割可以是分层的和递归的。可以在基本块或中间块中的每一个处决定是否应该继续二叉树分割方案，并且如果进一步继续该方案，则决定应该使用水平二叉树分割还是垂直二叉树分割。在一些实施方式中，可以在预定义的最低分区大小处(在一个维度或两个维度中)停止进一步的分割。可替选地，一旦达到从基本块开始的预定义分割级别或分割深度，则可以停止进一步的分割。在一些实施方式中，可以限制分区的纵横比。例如，分区的纵横比可以不小于1：4(或大于4：1)。因此，垂直-水平纵横比为4：1的垂直条形分区可以仅进一步被垂直地二叉树分割为上分区和下分区，上分区和下分区的每一个的垂直-水平纵横比为2：1。

在其他一些示例中，如图13所示，三叉树分割方案可用于对基本块或任何中间块进行分割。可以垂直地实现三叉树模式(如图13的1302所示)，或者水平地实现三叉树模式(如图13的1304所示)。尽管图13中的示例性分割比垂直地或水平地示出为1：2：1，但是可以预定义其他比值。在一些实施方式中，可以预定义两个或多个不同的比值。此种三叉树分割方案可用于补充四叉树分割结构或二叉树分割结构，因为这种三叉树分割能够在一个临近的分区中捕获位于块中心的对象，而四叉树和二叉树总是沿着块中心进行分割，从而将对象分割为单独的分区。在一些实施方式中，示例性三叉树的分区的宽度和高度总是2的幂，以避免额外的变换。

上述分割方案可以在不同的分割级别上以任何方式组合。作为一个示例，可以组合上述四叉树分割方案和二叉树分割方案，以将基本块分割为四叉树-二叉树(QuadTree-Binary-Tree，QTBT)结构。在此种方案中，如果指定了一组预定义的条件，可以对基本块或中间块/分区进行四叉树分割或二叉树分割。图14中示出了一个具体的示例。在图14的示例中，首先采用第一四叉树分割将基本块分割为四个分区，如1402、1404、1406和1408所示。此后，所生成的分区中的每一个要么被四叉树分割为四个进一步的分区(例如1408)，要么在下一级别上被二叉树分割为两个进一步的分区(水平区分或垂直分区，例如1402或1406，两者都是对称的)，要么不进行分割(例如1404)。可以允许针对方形分区递归地进行二叉树分割或四叉树分割，如1410的整体示例性分区模式以及1420中的相应树结构/表示所示，其中，实线表示四叉树分割，虚线表示二叉树分割。可以针对每个二叉树分割节点(非叶二叉树分区)使用标志来指示二叉树分割是水平分割还是垂直分割。例如，如1420所示，与1410的分割结构一致，标志“0”可以表示水平二叉树分割，标志“1”可以表示垂直二叉树分割。对于四叉树分割的分区，无需指示分割类型，因为四叉树分割总是水平地和垂直地对块或分区进行分割，以生成大小相等的4个子块/子分区。在一些实施方式中，标志“1”可以表示水平二叉树分割，标志“0”可以表示垂直二叉树分割。

在QTBT的一些示例性实施方式中，可以由以下预定义参数和与其相关联的相应函数来表示四叉树分割规则集和二叉树分割规则集：

-CTU大小：四叉树的根节点大小(基本块的大小)

-MinQTSize：允许的最小四叉树叶节点大小

-MaxBTSize：允许的最大二叉树根节点大小

-MaxBTDepth：允许的最大二叉树深度

-MinBTSize：允许的最小二叉树叶节点大小

在QTBT分割结构的一些示例实施方式中，可以将CTU大小设置为128×128亮度样本，其具有两个对应的64×64色度样本块(当考虑并使用示例性色度子采样时)，可以将MinQTSize设置为16×16，可以将MaxBTSize设置为64×64，可以将MinBTSize(对于宽度和高度)设置为4×4，并且可以将MaxBTDepth设置为4。可以首先对CTU进行四叉树分割，以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点的大小可以介于从最小允许大小16×16(即，MinQTSize)到128×128(即，CTU大小)的范围内。如果一个节点是128×128，则不会首先对其进行二叉树分割，因为其大小超过了MaxBTSize(即64×64)。否则，可以对不超过MaxBTSize的节点进行二叉树分割。在图14的示例中，基本块是128×128。根据预定义的规则集，只能对基本块进行四叉树分割。基本块的分区深度为0。所生成的四个分区中的每一个都是64×64，不超过MaxBTSize，可以在级别1上作进一步的四叉树分割或二叉树分割。这一过程仍在继续。当二叉树深度达到MaxBTDepth(即4)时，可以考虑不作进一步的分割。当二叉树节点的宽度等于MinBTSize(即4)时，可以考虑不作进一步的水平分割。类似地，当二叉树节点的高度等于MinBTSize时，可以考虑不作进一步的垂直分割。

在一些示例性实施方式中，可以将上述QTBT方案配置为支持亮度和色度具有相同的QTBT结构或单独的QTBT结构的灵活性。例如，对于P切片和B切片，一个CTU中的亮度CTB和色度CTB可以共享相同的QTBT结构。然而，对于I切片，可以通过QTBT结构将亮度CTB分割为CB，可以通过另一QTBT结构将色度CTB分割为色度CB。这意味着一个CU可用于指示I切片中的不同颜色通道，例如，可以由亮度分量的编码块或两个色度分量的编码块组成I切片，并且可以由所有三个颜色分量的编码块组成P切片或B切片中的CU。

在一些其他实施方式中，可以用上文所述的三叉树方案来补充QTBT方案。可以将此类实施方式称为多类型树(Multi-Type-Tree，MTT)结构。例如，除了节点的二叉树分割之外，可以选择图13的三叉树分割模式之一。在一些实施方式中，只可以对方形节点进行三叉树分割。可以使用附加标志来指示三叉树分割是水平分割还是垂直分割。

可能主要地为了降低复杂性来驱动两级树或多级树的设计，例如QTBT的实施方式和由三叉树分割补充的QTBT的实施方式。理论上，遍历树的复杂度是T^D，其中T表示分割类型的数量，并且D是树的深度。在减小深度(D)的同时，可以使用多种类型(T)来进行权衡。

在一些实施方式中，可以对CB作进一步分割。例如，为了在编码过程和解码过程期间进行帧内预测或帧间预测，可将CB进一步分割为预测块(Prediction Block，PB)。换而言之，可以将CB进一步分割为不同的子分区，其中可以做出单独的预测决策/预测配置。并行地，为了描绘执行视频数据的变换或逆变换的级别，可以将CB进一步分割为变换块(Transform Block，TB)。将CB分割为PB和TB的方案可以是相同的，也可以不是相同的。例如，可以基于例如视频数据的各种特征使用其自身的过程来执行每个分割方案。在一些示例性实施方式中，PB分割方案和TB分割方案可以是独立的。在一些其他示例性实施方式中，PB分割方案和TB分割方案和边界可以是相关的。在一些实施方式中，例如，可以在对PB分割之后对TB进行分割，并且具体地，在对编码块进行分割之后确定每个PB，然后可以将每个PB进一步分割为一个或多个TB。例如，在一些实施方式中，可以将PB分割一个、两个、四个或其他数量的TB。

在一些实施方式中，为了将基本块分割为编码块并进一步分割为预测块和/或变换块，可以对亮度通道和色度通道进行不同的处理。例如，在一些实施方式中，对于亮度通道，允许将编码块分割为预测块和/或变换块，而对于色度通道，不允许将编码块分割为预测块和/或变换块。因此，在此类实施方式中，可以仅在编码块级别上执行亮度块的变换和/或预测。对于另一个示例，亮度通道和色度通道的最小变换块大小可以不同，例如，可以允许将亮度通道的编码块分割为比色度通道更小的变换块和/或预测块。对于又一示例，在亮度通道和色度通道之间，将编码块分割为变换块和/或预测块的最大深度可能不同，例如，可以允许将用于亮度通道的编码块分割为比色度通道更深的变换块和/或预测块。对于特定示例，可以将亮度编码块分割为多个大小的变换块，可以由递归分割向下最多2个级别来表示这些变换块，并且可以允许诸如方形、2：1/1：2和4：1/1：4的变换块形状以及从4×4到64×64的变换块大小。然而，对于色度块，可以只允许为亮度块指定最大可能的变换块。

在将编码块分割为PB的一些示例性实施方式中，PB分割的深度、形状和/或其他特征可以取决于PB是帧内编码还是帧间编码。

可以在各种示例性方案中实现将编码块(或预测块)分割到变换块的分割，包括但不限于：递归地或非递归地四叉树分割和预定义的模式分割，并且附加考虑在编码块或预测块的边界处的变换块。通常，所生成的变换块可能处于不同的分割级别、可能大小不同，并且可能无需是方形的(例如，这些变换块可以是具有允许的大小和纵横比的矩形)。下文将结合图15、16和图17更详细地描述进一步的示例。

然而，在一些其他实施方式中，通过上述任何分割方案所获得的CB可以用作基本编码块或最小编码块，用于预测和/或变换。换而言之，为了执行帧间预测/帧内预测的目的和/或变换的目的，将不执行进一步的分割。例如，从上述QTBT方案所获得的CB可以直接用作执行预测的单位。具体地，此种QTBT结构消除了多个分区类型的概念，即，其消除了CU、PU和TU的分离，并且支持如上文所述的CU/CB分区形状的更大灵活性。在此种QTBT块结构中，CU/CB的形状可以为方形或矩形。可以将此种QTBT的叶节点用作预测和变换处理的单元，而无需作任何进一步的分割。这意味着在此种示例性QTBT编码块结构中，CU、PU和TU具有相同的块大小。

可以以任何方式组合上述各种CB分割方案以及将CB进一步分割为PB和/或TB(包括不进行PB/TB分割)。提供以下特定实施方式作为非限制性示例。

下文描述了编码块和变换块分割的具体的示例性实施方式。在此种示例性实施方式中，可以使用递归的四叉树分割或上述预定义的分割模式(例如图9和图10中所示)将基本块分割为多个编码块。在每个级别上，可以由本地视频数据特性来确定是否应该继续对特定分区作进一步的四叉树分割。所生成的多个CB可以处于不同四叉树分割级别上，并且可以具有不同的大小。可以在CB级别(或CU级别，对于所有三色通道)做出是否使用图片间(时间)预测或图片内(空间)预测来对图片区域进行编码的决策。可以根据预定义的PB分割类型将每个CB进一步分割成一个、两个、四个或其他数量的PB。在一个PB内，可以应用相同的预测过程，并且可以基于PB将相关信息发送到解码器。在应用基于PB分割类型的预测过程获得剩余块之后，可以根据类似于CB的编码树的另一四叉树结构将CB分割为多个TB。在该特定实施方式中，CB或TB可以但不必限于方形。此外，在该特定示例中，对于帧间预测，PB可以是方形或矩形，而对于帧内预测，PB只能是方形。可以将编码块分为例如四个方形TB。可以将每个TB进一步递归地分割(使用四叉树分割)为更小的TB，称为剩余四叉树(Residual QuadTree，RQT)。

下文进一步描述了将基本块分割为多个CB、PB和/或TB的另一示例性实施方式。例如，不是使用诸如图9或图10中所示的那些分割单元类型，而是可以使用具有使用了二叉树和三叉树分割结构的嵌套多类型树的四叉树结构(例如，如上文所述的QTBT或具有三叉树分割的QTBT)。除非多个CB的大小对于最大变换长度来说太大，否则可以放弃CB、PB和TB的分离(即，将CB分割为多个PB和/或多个TB，以及将多个PB分割成多个TB)，其中，可能需要对此类CB作进一步的分割。该示例性分割方案可以被设计为支持CB分割形状的更大灵活性，使得可以在CB级别上执行预测和变换，而无需进一步的分割。在此种编码树结构中，CB的形状可以为方形或矩形。具体地，可以首先由四叉树结构对编码树块(CTB)进行分割。然后，可以通过嵌套多类型树结构进一步分割四叉树叶节点。图11中示出了使用二叉树和三叉树分割结构的嵌套多类型树结构的示例。具体地，图11的示例性多类型树结构包括四种分割类型，分别称为垂直二叉树分割(SPLIT_BT_VER)(1102)、水平二叉树分割(SPLIT_BT_HOR)(1104)、垂直三叉树分割(SPLIT_TT_VER)(1106)和水平三叉树分割(SPLIT_TT_HOR)(1108)。然后，多个CB对应于多类型树的叶子。在该示例性实施方式中，除非CB对于最大变换长度来说太大，否则该分割将用于预测和变换过程，而无需作任何进一步的分割。这意味着：在大多数情况下，CB、PB和TB在嵌套多类型树编码块结构的四叉树中具有相同的块大小。当最大支持的变换长度小于CB的颜色分量的宽度或高度时，将会出现异常。在一些实施方式中，除了二叉树和三叉树分割之外，图11的嵌套模式还可以包括四叉树分割。

图12中示出了一个基本块具有块分区的嵌套多类型树编码块结构的四叉树(包括四叉树分割选项、二叉树分割选项和三叉树分割选项)的一个具体示例。更详细地，图12示出了将基本块1200四叉树分割为四个方形分区1202、1204、1206和1208。对于四叉树分割生成的分区中的每一个，可以决定进一步使用图11的多类型树结构和四叉树作进一步的分割。在图12的示例中，不对分区1204作进一步的分割。采用另一四叉树分割分别对分区1202和1208进行分割。在分区1202中，对第二级别的四叉树分割所生成的左上分区采用第三级别的四叉树分割、对第二级别的四叉树分割所生成的右上分区采用图11中的水平二叉树分割1104、对第二级别的四叉树分割所生成的左下分区采用图11中的不分割、以及对第二级别的四叉树分割所生成的右下分区采用图11中的水平三叉树分割1108。采用另一四叉树分割对分区1208进行分割，对第二级四叉树分割的左上分区采用第三级别的图11中的垂直三叉树分割1106、对第二级四叉树分割的右上分区采用图11中的不分割、对第二级四叉树分割的左下分区采用图11中的不分割、以及对第二级四叉树分割的右下分区采用图11中的水平二叉树分割1104。分别根据图11的水平二叉树分割1104和水平三叉树分割1108，对第三级别的左上分区1208的两个子分区作进一步的分割。采用继图11的垂直二叉树分割1102之后的第二级别的分割模式将分区1206分割为两个分区，再根据图11的水平三叉树分割1108和垂直二叉树分割1102对所生成的两个分区进行第三级别的分割。根据图11的水平二叉树分割1104，进一步对所生成的多个分区之一应用第四级别的分割。

对于上文的特定示例，最大亮度变换大小可以是64×64，并且最大支持的色度变换大小可以不同于例如32×32处的亮度。即使通常不将图12中的上述示例性CB进一步分割为更小的PB和/或TB，当亮度编码块或色度编码块的宽度或高度大于最大变换宽度或高度时，可以在水平方向和/或垂直方向上自动分割亮度编码块或色度编码块，以满足在方向上的变换大小限制。

在上文将基本块分割为多个CB的具体示例中，并且如上文所述，编码树方案可以支持亮度和色度具有单独的块树结构的能力。例如，对于P切片和B切片，一个CTU中的亮度CTB和色度CTB可以共享相同的编码树结构。例如，对于I切片，亮度和色度可以具有单独的编码块树结构。当应用单独的块树结构时，可以通过一个编码树结构将亮度CTB分割为多个亮度CB，并且通过另一个编码树结构将色度CTB分割为多个色度CB。这意味着可以由亮度分量的编码块或两个色度分量的编码块组成I切片中的CU，并且总是由所有三个颜色分量的编码块组成P切片或B切片中的CU，除非视频是单色的。

当将编码块进一步分割为变换块时，其中的变换块可以按照各种顺序或扫描方式在码流中排序。将编码块或预测块分割为变换块的示例性实施方式以及变换块的编码顺序将在下文中进一步详细描述。在一些示例性实施方式中，如上文所述，变换分割(transformpartitioning)可以支持多个形状的变换块，例如1：1(方形)、1：2/2：1和1：4/4：1，其中变换块大小的范围从例如4×4到64×64。在一些实施方式中，如果编码块小于或等于64×64，则变换块分割可能仅应用于亮度分量，使得对于色度块，变换块大小与编码块大小相同。否则，如果编码块宽度或高度大于64，则可以隐式地分别将亮度编码块和色度编码块分割为最小(W，64)×最小(H，64)和最小(W，32)×最小(H，32)变换块的倍数。

在变换块分割的一些示例性实施方式中，对于帧内编码块和帧间编码块，可以进一步将编码块分割成变换块，其分割深度高达预定数量的级别(例如，2个级别)。变换块分割深度和大小可以相关联。对于一些示例性实现方式，从当前深度的变换大小到下一个深度的变换大小的映射如下表1所示。

表1：变换分区大小设置

根据表1的示例性映射，对于1：1方形块，下一级变换分割可以创建4个1：1方形子变换块。变换分区可以在例如4×4处停止。因此，当前深度为4×4的变换大小对应于下一深度的相同大小4×4。在表1的示例中，对于1：2/2：1的非方形块，下一级变换分割可以创建2个1：1的方形子变换块，而对于1：4/4：1的非方形块，下一级变换分割可以创建两个1：2/2：1的子变换块。

在一些示例性实施方式中，对于帧内编码块的亮度分量，可以施加与变换块分割相关的附加限制。例如，对于变换分割的每一级别，可以将所有子变换块限制为具有相等的大小。例如，对于32×16编码块，级别1变换分割可以创建两个16×16的子变换块，级别2变换分割可以创建8个8×8的子变换块。换而言之，第二级别的分割必须应用于所有第一级别的子块，以保持变换单元大小相等。图15中示出了表1中对于帧内编码方形块的变换块分割的示例，并以箭头表示编码顺序。具体地，1502示出了方形编码块。在1504中示出了根据表1被分割为4个大小相等的变换块的第一级别的分割，并以箭头表示编码顺序。在1506中示出了根据表1将生成的所有第一级别的大小相等的块分割为16个大小相等的变换块的第二级别的分割，并以箭头表示编码顺序。

在一些示例性实施方式中，对于帧间编码块的亮度分量，可以不应用上述帧内编码的限制。例如，在第一级别的变换分割之后，可以将子变换块中的任何一个进一步独立地分割为一个以上的级别。因此，所生成的变换块的大小可能相同的，也可能不同。图16中示出了将帧间编码块根据编码顺序分割为变换块的示例。在图16的示例中，根据表1，将帧间编码块1602分割为两个级别的变换块。在第一级别上，将帧间编码块分割为大小相等的4个变换块。然后，仅将4个变换块中的之一(不是全部)进一步分割为4个子变换块，使得总共具有两种不同大小的7个变换块，如1604所示。由图16的1604中的箭头示出这7个变换块的示例性编码顺序。

在一些示例性实施方式中，对于色度分量，可以施加用于变换块的一些附加限制。例如，对于色度分量，变换块大小可以与编码块大小一样大，但不小于预定义的大小，例如8×8。

在一些其他示例性实施方式中，对于宽度(W)或高度(H)大于64的编码块，可以隐式地分别将亮度编码块和色度编码块分割为最小(W，64)×最小(H，64)和最小(W，32)×最小(H，32)变换单元的倍数。此处，在本公开中，“最小(a，b)”可以返回a和b之间的较小值。

图17进一步示出了将编码块或预测块分割为变换块的另一替选的示例性方案。如图17所示，可以根据编码块的变换类型将预定义的分割类型集应用于编码块，而不是使用递归的变换分割。在图17所示的特定示例中，可以应用6个示例性分割类型之一将编码块分割为不同数量的变换块。此种生成变换块分割方案可以应用于编码块或应用于预测块。

更详细地说，图17的分割方案为任何给定的变换类型提供了多达6个示例性分区类型(变换类型指的是例如主变换的类型(例如ADST等))。在该方案中，可以基于例如率失真成本为每个编码块或预测块分配变换分区类型。在示例中，可以基于编码块或预测块的变换类型来确定分配给编码块或预测块的变换分区类型。特定的变换分区类型可对应于变换块分割大小和分割模式，如图17中所示的6个变换分区类型所示。可以预定义各种变换类型和各种变换分区类型之间的对应关系。下文示出了一个示例，其中大写标签指示可以基于率失真成本为编码块或预测块分配的变换分区类型：

··分区_无(PARTITION_NONE)：分配与块大小相等的变换大小。

··分区_分割(PARTITION_SPLIT)：分配一个变换大小，其宽度为块大小宽度的1/2以及其高度为块大小高度的1/2。

··分区_HORZ(PARTITION_HORZ)：分配一个变换大小，其宽度与块大小相同以及其高度为块大小高度的1/2。

··分区_VERT(PARTITION_VERT)：分配一个变换大小，其宽度为块大小宽度的1/2以及其高度与块大小相同。

··分区_HORZ4(PARTITION_HORZ4)：分配一个变换大小，其宽度与块大小相同以及其高度为块大小的1/4。

··分区_VERT4(PARTITION_VERT4)：分配一个变换大小，其宽度为块大小的1/4以及其高度与块大小相同。

在上文的示例中，如图17所示的变换分区类型都包含用于分割的变换块的统一变换大小。这仅是一个示例，而不是限制。在一些其他实施方式中，混合变换块大小可用于特定分区类型(或模式)中的分割的变换块。

视频块(PB或CB，当未进一步分割为多个预测块时也称为PB)可以以各种方式预测，而不是直接编码，从而利用视频数据中的各种相关性和冗余来提高压缩效率。相应地，可以以各种模式执行此种预测。例如，可以通过帧内预测或帧间预测来预测视频块。尤其是在帧间预测模式中，可以通过一个或多个其他参考块或一个或多个其他图片帧的帧间预测块通过单参考帧间预测或复合参考帧间预测来预测视频块。为了实现帧间预测，可以通过其帧标识(参考块的时间位置)和指示正在编码或正在解码的当前块和参考块之间的空间偏移的运动矢量(参考块的空间位置)来指定参考块。可以在码流中用信号通知参考帧标识和运动矢量。可以直接用信号通知作为空间块偏移的运动矢量，或者，可以由另一参考运动矢量或预测器运动矢量本身预测。例如，可以通过参考运动矢量(例如候选相邻块的运动矢量)直接预测当前运动矢量，或者，可以通过参考运动矢量以及当前运动矢量与参考运动矢量之间的运动矢量差(Motion Vector Difference，MVD)的组合来预测当前运动矢量。可以将后者称为具有运动矢量差的合并模式(Merge mode with Motion Vector Difference，MMVD)。在码流中，可以将参考运动矢量识别为指向例如当前块的空间相邻块或时间相邻但空间并置的块的指针。

在一些其他示例性实施方式中，可以使用块内复制(Intra-Block Copy，IBC)预测。在IBC中，可以使用当前帧中的另一个块(而不是时间上不同的图片帧，因此术语“帧内”)结合块矢量(Block Vector，BV)来预测当前帧中的当前块，该块矢量BV用于指示帧内预测器或参考块的位置相对于被预测块的位置的偏移。可以由例如相对于当前帧(或切片)的左上的像素坐标来表示编码块的位置。因此，IBC模式在当前帧内使用类似的帧间预测概念。例如，可以由其他参考BV直接预测BV，也可以结合当前BV和参考BV之间的BV差来预测BV，这与在帧间预测中使用参考MV和MV差来预测MV是一致的。在提高编码效率方面IBC是非常有用的，尤其是在编码和解码具有例如大量重复模式的屏幕内容的视频帧时(例如文本信息)，其中相同的文本片段(字母、符号、单词、相位等)出现在同一帧的不同部分，并且可以用来进行相互预测。

在一些实施方式中，可以将IBC视为除了正常的帧内预测模式和正常的帧间预测模式之外的单独的预测模式。因此，可以在如下三种不同的预测模式中对特定块的预测模式进行选择并发出信号：帧内预测、帧间预编码测和IBC模式。在这些实施方式中，可以在这些模式中的每一种中建立灵活性，以优化这些模式中的每一种的编码效率。在一些其它实施方式中，可以将IBC视为帧间预测模式中的子模式或分支，使用类似的运动矢量确定机制、参考机制和编码机制。在此类实施方式中(集成的帧间预测模式和IBC模式)，为了协调通常的帧间预测模式和IBC模式，IBC的灵活性可能会受到一定的限制。然而，此类实施方式不那么复杂，同时仍然可以利用IBC来提高以例如屏幕内容为特征的视频帧的编码效率。在一些示例性实施方式中，使用现有的用于单独的帧间预测模式和帧内预测模式的预先指定机制，可以扩展帧间预测模式以支持IBC。

可以在各种级别上进行这些预测模式的选择，包括但不限于：序列级别、帧级别、图片级别、切片级别、CTU级别、CT级别、CU级别、CB级别或PB级别。例如，为了IBC的目的，可以在CTU级别上做出是否使用IBC模式的决策并且发信号通知。如果CTU接收到使用IBC模式的信号，那么整个CTU中的所有编码块都可以由IBC预测。在一些其它实施方式中，可以在超级块(SuperBlock，SB)级别上确定IBC预测。可以以不同的方式将每个SB分割为多个CTU或分区(例如，四叉树分区)。下文将进一步提供示例。

图18从解码器的角度示出了包含多个CTU的当前帧的部分的示例性快照(snapshot)。每个方块(如1802)表示一个CTU。CTU可以是如以上文详细描述的各种预定义大小之一，例如SB。每个CTU可以包括一个或多个编码块(或预测块，用于特定的颜色通道)。水平线所覆盖的CTU表示那些已重建的CTU。CTU 1804表示正在重建的当前CTU。在当前CTU1804中，水平线所覆盖的编码块表示在当前CTU中已重建的那些块，斜线所覆盖的编码块1806当前正在被重建，而当前CTU 1804中未被覆盖的编码块正在等待被重建。其他未被覆盖的CTU尚未处理。

可以由BV指示IBC中用于预测当前编码块的参考块(相对于当前块)的位置或偏移，如图18中的示例箭头所示。例如，BV可以以矢量形式指示参考块(在图18中标记为“Ref”)的左上块和当前块之间的位置差。而图18示出了使用CTU作为基本IBC单元。基本原则适用于将SB用作基本IBC单元的实施方式。如下文中更详细的描述，在此类实施方式中，可以将每个超级块分割为多个CTU，并且可以将每个CTU进一步分割为多个编码块。

如下文将进一步更详细地公开，根据参考CTU/SB相对于IBC的当前CTU/SB的位置，可以将参考CTU/SB称为本地CTU/SB或非本地CTU/SB。本地CTU/SB可以指与当前CTU/SB重合的CTU/SB，也可以指在当前CTU/SB附近且已重建的CTU/SB(例如，当前CTU/SB的左相邻CTU/SB)。非本地CTU/SB可以指距离当前CTU/SB更远的CTU/SB。当对当前编码块进行IBC预测时，可以搜索本地CTU/SB和非本地CTU/SB中的任何一个或两个以搜索到参考块。实现IBC的具体方式可以取决于参考CTU/SB是本地CTU/SB还是非本地CTU/SB，因为用于本地CTU/SB或非本地CTU/SB参考的已重建样本(例如片外图片缓冲器(off-chip Picture Buffer，DPB和/或片上存储器)的片上存储管理和片外存储管理可以不同。例如，已重建的本地CTU/SB样本可以适合于存储在用于IBC的编码器或解码器的片上存储器中。例如，已重建的非本地CTU/SB样本可以存储在片外DPB存储器或外部存储器中。

在一些实施方式中，可能用作当前编码块1804的参考块的已重建块的位置可能受到限制。此类限制可以是各种因素的结果，并且可能取决于IBC是作为通常的帧间预测模式的集成部分来实现、还是作为帧间预测模式的特殊扩展来实现、亦或是作为单独和独立的IBC模式来实现。在一些示例中，可以仅搜索当前已重建的CTU/SB样本以识别IBC参考块。在一些其他示例中，当前已重建的CTU/SB样本和另一相邻的已重建的CTU/SB样本(例如，左相邻的CTU/SB)可用于搜索和选择参考块，如图18的粗虚线框1808所示。对于此类实施方式，只能使用已重建的本地CTU/SB样本搜索和选择IBC参考块。在一些其他示例中，由于各种其他原因，某些CTU/SB可能无法用于搜索和选择IBC参考块。例如，图18中标记有交叉的CTU/SB1810可能无法用于搜索和选择当前块1804的参考块，因为其可能用于如下文进一步描述的特殊目的(例如，波前并行处理)。

在一些实施方式中，如图18所示，可以将由粗虚线框1808形成的区域称为本地搜索区域。可以在片上存储器中存储本地搜索区域中的样本。

在一些实施方式中，当允许帧内块复制(IntraBC或IBC)时，环路滤波器将被禁用，环路滤波器包括：去块滤波器、约束方向增强滤波器(Constrained DirectionalEnhancement Filter，CDEF)和环路恢复(Loop Restoration，LR)。通过这样做，可以避免专用于启用/支持帧内块复制的第二图片缓冲器。

在一些实施方式中，可能是由于使用了并行解码，从而造成了允许将已重建的CTU/SB用于提供IBC参考块或参考样本的限制，在并行解码中同时解码多个编码块。图19所示出的一个示例中，每个方形表示一个CTU/SB。可以实现并行解码，其中，可以在并行处理中重建多个连续行和每隔一列(每两列)中的多个CTU/SB，如图19中以斜线覆盖的CTU/SB所示。其他水平线所覆盖的CTU/SB已重建，未覆盖的CTU/SB是尚未重建的。通过此种并行处理，对于左上坐标为(x0，y0)的当前并行处理的CTU/SB，只有当纵坐标y小于y0且横坐标x小于x0+2(y0-y)时，才可以使用(x，y)处的已重建样本以预测IBC中的当前CTU/SB；因此，水平线所覆盖的已重建CTU/SB可以作为并行处理的当前块的参考。注意，坐标单位(诸如(x0，y0)和(x，y))可以包括像素、块(例如，SB)等。

在一些实施方式中，尤其是当片外DPB用于保持(holding)IBC参考样本时，将即时已重建的样本写入片外DPB的写回延迟可能会进一步限制可用于为当前块提供IBC参考样本的CTU/SB。图20中示出了一个示例，其中可以在图19所示的限制之上施加附加的限制。具体地，为了允许硬件写回延迟，IBC预测可能不会使用(access)即时已重建的区域来搜索和选择参考块。限制或禁止即时已重建的区域的数量可以是1～n个CTU/SB，其中n是正数，n可以与写回延迟的持续时间正相关。因此，在图19的特定并行处理限制之上，对于当前CTU/SB(以斜线所覆盖)，如果一个当前CTU/SB的左上位置的坐标是(x0，y0)，则IBC可以获得(x,y)位置的预测，纵坐标y小于y0，横坐标y小于x0+2(y0-y)-D，其中D表示被限制/禁止用作IBC参考的即时已重建的区域(例如，在当前CTU/SB左侧的区域)的数量。图20示出了此类附加的CTU/SB，其被限制为D＝2时(以块或2×128个像素为单位，当每个块是128×128的SB时以像素为单位)的IBC参考样本。由反向斜线所覆盖的这些区域不能作为IBC参考的附加的CTU/SB。

在一些实施方式中，如图20所示，可以将由水平线阴所覆盖的块形成的区域称为非本地搜索区域，并且可以将该区域中的样本存储在外部存储器中。

在一些实施方式中，IBC架构可以形成专用的编码模式，其中IBC模式是除了帧内预测模式和帧间预测模式之外的第三种预测模式。当块大小为64×64或更小时，码流携带指示编码单元的IBC模式的IBC语法元素。因此，可以使用IBC的最大CU的大小为64×64，以实现参考样本存储器(Reference Sample Memory，RSM)的连续存储器更新机制。然而，通过表示二维偏移和重用帧间预测的矢量编码过程，参考样本寻址机制保持与HEVC SCC扩展中相同。

在一些实施方式中，在色度分离树(Chroma Separate Tree，CST)处于激活状态时，可能会发生另一种特殊情况，其中，编码器不能从亮度BV中推导出色度BV，使得IBC仅用于亮度编码块。

在一些实施方式中，也在下文作进一步详细描述，本地CTU/SB搜索区域和非本地CTU/SB搜索区域都可用于搜索和选择IBC参考块。另外，当使用片上存储器时，对于使用已重建CTU/SB作为IBC参考的写回延迟的一些限制可能会放宽或取消。在一些进一步的实施方式中，本地CTU/SB和非本地CTU/SB共存时使用的方式可能不同，这是由于例如使用片上存储器或片外存储器的参考块的缓冲管理的差异。在下文公开中将更详细地描述这些实施方式。

在一些实施方式中，可以将IBC实现为帧间预测模式的扩展，其将当前图片帧视为帧间预测模式中的参考帧，使得当前帧内的块可以用作预测参考。因此，即使IBC过程仅涉及当前图片帧，该IBC实现可以遵循用于帧间预测的编码路径。在此类实施方式中，帧间预测模式的参考结构可以适用于IBC，其中使用BV对参考样本的寻址机制的表示可以类似于帧间预测中的运动矢量(Motion Vector，MV)。因此，基于当前帧作为参考帧，依赖于相似或相同的语法结构和解码过程，可以将IBC实现为一种特殊的帧间预测模式。

在此类实施方式中，由于可以将IBC视为帧间预测模式，因此只有帧内预测切片必须允许成为允许使用IBC的预测切片。换而言之，仅仅不对帧内预测切片进行帧间预测(因为帧内预测模式不会调用任何帧间预测处理路径)，因此，不允许将IBC用于此种仅对于帧内切片的预测。当IBC适用时，编码器将参考图片列表扩展为指向当前图片的指针的一个条目。因此，当前图片可以占用共享解码图片缓冲器(DPB)的多达一个图片大小的缓冲器。在帧间预测模式中，使用IBC的信令可能隐含在参考帧的选择中。例如，当所选择的参考图片指向当前图片时，并在需要且可用的情况下，编码单元将使用具有类似于帧间预测的编码路径以及特殊IBC扩展的IBC。在一些特定实施方式中，与常规的帧间预测相反，IBC处理中的参考样本在用于预测之前不进行环路滤波。此外，相应的参考当前图片可以是长期参考帧，因为其将靠近待编码或待解码的下一帧。在一些实施方式中，为了最小化存储器需求，编码器可以在重建当前图片之后立即释放缓冲器。编码器可以将经过滤波的已重建图片填充回DPB中，作为在真实的帧间预测中成为用于后续帧的参考图片的短期参考，即使在用于IBC时其可以是未经过滤波的。

在上文的示例性实施方式中，即使IBC可能仅是帧间预测模式的扩展，也可以使用可能偏离正常帧间预测的数个特殊处理过程来处理IBC。例如，IBC参考样本也可以是未经过滤波的。换而言之，包括去块滤波(DeBlocking Filtering，DBF)、样本自适应偏移(Sample Adaptive Offset，SAO)滤波、交叉分量样本偏移(Cross-Component SampleOffset，CCSO)滤波等在内的环内滤波过程之前的已重建样本可用于IBC预测，而正常的帧间预测模式使用经过滤波的样本用于预测。对于另一个示例，不对IBC进行无亮度样本插值，并且仅当色度BV在从亮度BV推导出时是非整数时色度样本插值才可能是必要的。对于又一个示例，当色度BV是非整数的，并且IBC的参考块靠近用于IBC参考的可用区域的边界时，周围的重建样本可以在边界之外进行色度内插。指向单一相邻边界线的BV可能无法避免此类情况。

在此类实施方式中，IBC对当前块的预测可以重用帧间预测处理的预测和编码机制，包括使用参考BV来预测当前BV和例如附加BV差。然而，在一些特定实施方式中，亮度BV可以在整数分辨率实现而不是以例如用于常规帧间预测的MV的分数精度来实现。

在一些实施方式中，图18中水平线所覆盖的所有CTU和SB都可用于搜索和选择IBC参考块，除了用于允许波前并行处理(Wavefront Parallel Processing，WPP)的在当前CTU(由图18中的交叉表示)的右侧和上方的两个CTU(如图18中的1810所示)。因此，除了用于并行处理目的的一些例外，整个当前图片几乎都是已重建的区域。

在一些其他实施方式中，IBC参考块可以搜索和选择的区域可能仅限于本地CTU/SB。图18的粗虚线框1808表示了一个示例。在该示例中，当前CTU左侧的CTU/SB可以作为当前CTU重建过程开始时IBC的参考样本区域。当使用此种本地参考区域时，而不是在DPB中分配额外的外部存储器空间，可以分配片上存储器空间以保持本地CTU/SB用于IBC参考。在一些实施方式中，IBC可以用固定的片上存储器，从而降低了在硬件体系结构中实现IBC的复杂性。因此，一个独立于正常的帧间预测的专用IBC模式可以实现片上存储器的使用，而不是仅被实现作为帧间预测模式的扩展。

例如，每个颜色分量用于存储本地IBC参考样本(例如左CTU或SB)的固定片上存储器大小可以是128×128。在一些实施方式中，最大CTU大小也可以是128×128。在这种情况下，参考样本存储器(Reference Sample Memory，RSM)可以保存单个CTU大小的样本。在一些其他替选实施方式中，CTU大小可能更小。例如，CTU大小可以是64×64。因此，RSM可以同时保持多个CTU(在该示例情况下为4个CTU)。在又一些其他实施方式中，RSM可以保持多个SB，每个SB可以包括一个或多个CTU，并且每个CTU可以包括多个编码块。

在本地片上IBC参考的一些实施方式中，片上RSM中保存一个CTU，并且可以实现连续更新机制，用于以当前CTU的已重建样本替换左相邻CTU的已重建样本。图21示出了在重建过程中的四个中间时间处的此种连续RSM更新机制的简化示例。在图21的示例中，RSM具有可以保存一个CTU的固定大小。CTU可能包括一个隐含的分区。例如，可以隐式地将CTU分割为四个分离的区域(例如，四叉树分区)。每个区域可能包括多个编码块。CTU的大小可能是128×128，而对于示例性的四叉树分区，每个示例区域或分区的大小可能是64×64。在每个中间时间处，水平线所覆盖的RSM的区域/分区保持了左相邻CTU对应的已重建参考样本，并且灰色垂直线所覆盖的的区域/分区保持了当前CTU对应的已重建参考样本。斜线所覆盖的RSM的编码块指示正在被编码/解码/重建的当前区域内的当前编码块。

在表示当前CTU重建开始的第一中间时间处，RSM可以仅包括针对四个示例区域中的每一个的左相邻CTU的已重建参考样本，如2102所示。在其他三个中间时间处，重建过程逐渐将左相邻CTU的已重建参考样本替换为当前CTU的已重建样本。当编码器处理该区域/分区的第一个编码块时，可能发生RSM中64×64的区域/分区的复位。在重置RSM的区域时，该区域被认为是空白的，并且被认为没有保存IBC的任何已重建参考样本(换而言之，RSM的该区域无法用作IBC参考样本)。当处理该区域中的对应当前编码块时，RSM中的对应块与当前CTU的对应块的已重建样本一同被归档，以用作下一个当前块的IBC参考样本，如图21中对于中间时间2104、2106和2108所示。一旦处理了所有编码块，对应于RSM的区域/分区，则整个区域被这些当前编码块的已重建样本填充为IBC参考样本，如图21中在不同中间时间处以垂直线所完全覆盖的区域所示。因此，在中间时间2104和2106处，RSM中的一些区域/分区保持来自相邻CTU的IBC参考样本，一些其他区域/分区完全保持来自当前CTU的参考样本，而一些区域/分区部分地保持当前CTU的参考样本并且部分地为空白(由于上文所描述的重置过程，因此不用于IBC参考)。当处理最后一个区域(例如，右下区域)时，所有其他三个区域将保持当前CTU的已重建样本作为IBC参考样本，而最后一个区域/分区部分地保持当前CTU中对应编码块的已重建样本并且部分地为空白，直至CTU的最后一个编码块被重建，此时，整个RSM保存当前CTU的已重建样本，并且如果也以IBC模式编码，RSM则可以准备用于下一个CTU。

图22示出了上述RSM在特定中间时间处在空间上的连续更新的实施方式，即，左相邻CTU和具有当前编码块(斜线所覆盖的块)的当前CTU都被示出在附图22中。这两种CTU的对应的已重建样本以水平线所覆盖和垂直线所覆盖，这两种CTU在RSM中并且有效地作为当前编码块的IBC参考样本。在该示例中的特定重建时间处，在RSM中，该过程已经将左相邻CTU的未覆盖区域所包括的样本替换为当前CTU的以垂直线所覆盖的区域。来自相邻CTU的其余效果样本被显示为以水平线覆盖。

在上文的示例性实施方式中，当固定RSM大小与CTU大小相同时，RSM被实现为包含一个CTU。在其它实施方式中，如果CTU大小较小，则RSM可以包含多于单个CTU的多个CTU。例如，CTU的大小可以是32×32，而固定RSM的大小可以是128×128。因此，RSM可以保持16个CTU的样本。遵循上文所述相同的基础RSM更新原则，RSM在被重建之前可以保持当前128×128块的16个相邻CTU。一旦当前128×128块的第一编码块的处理开始，RSM的第一个32×32区域最初填充了一个相邻CTU的已重建样本，可以按照上文所描述的更新一个保持了单个CTU的RSM。其余的15个32×32区域包含15个相邻的CTU作为IBC的参考样本。一旦重建了正在解码的当前128×128块的第一个32×32区域所对应的CTU，则使用该CTU的已重建样本更新RSM的第一个32×32区域。然后，可以对当前128×128块的第二个32×32区域所对应的CTU进行处理，并且最终使用已重建样本进行更新。该过程一直持续到RSM的16个32×32区域包含当前128×128块(全部15个CTU)的已重建样本。解码处理过程然后移动到下一个128×128块。

在一些其他实施方式中，BV编码可以使用针对帧间预测所指定的处理过程，但是其使用更简单的规则来构建候选对象列表。具体地，用于帧间预测的候选对象列表结构可以由五个空间的候选对象、一个时间的候选对象和六个基于历史的候选对象组成。对于基于历史的候选对象，需要对多个候选对象进行比较，以避免最终候选对象列表中的重复条目。另外，列表构建可以包括成对平均的候选对象。与此相反，IBC列表构建过程可以仅考虑两个空间相邻的BV和五个基于历史的BV预测器(History-Based BVs Predictor，HBVP)，其中当添加到候选对象列表时，只有第一个HBVP将与空间候选对象进行比较。虽然常规的帧间预测使用两个不同的候选对象列表，一个用于合并模式，另一个用于常规模式，但IBC中的候选对象列表适用于这两种情况。然而，合并模式最多可以使用列表中的六个候选对象，而常规模式只使用前两个候选对象。块矢量差(Block Vector Difference，BVD)编码使用运动矢量差(Motion Vector Difference，MVD)处理过程，生成了任何大小的最终BV。这也意味着重建的BV可能指向参考样本区域之外的区域，需要通过使用RSM的宽度和高度的模运算去除每个方向的绝对偏移来进行校正。

在一些其他实施方式中，作为图21和图22的扩展，RSM可以保持一组相邻的CTU。每次处理一个当前CTU，以上文所描述的使用已重建的当前CTU的方式对所保持的最远相邻CTU的RSM部分进行更新。对于下一个当前CTU，同样，可以更新和替换RSM中的最远相邻CTU。因此，将固定大小RSM中保持的多个CTU更新为IBS的相邻CTU的移动窗口。

图23中示出了使用片上RSM的本地IBC的另一个具体的示例性实施方式。在该示例中，IBC模式的最大块的大小可能受到限制。例如，最大的IBC块可以是64×64。可以将片上RSM配置为与超级块(SB)相对应的固定大小，例如128×128。图23的RSM的实施方式使用与图21和图22的实施方式类似的基本原理。在图23中，RSM可以保持多个相邻和/或当前CTU作为IBC参考样本。在图23的示例中，可以对SB进行四叉树分割。相应地，可以将RSM四叉树分割为4个区域或单元，每个区域或单元为64×64。这些区域中的每一个可以保持一个或多个编码块。可替选地，这些区域中的每一个可以保持一个或多个CTU，并且每个CTU可以保持一个或多个编码块。四叉树区域的编码顺序可以是预定义的。例如，编码顺序可以是左上、右上、左下、右下。图23的SB的四叉树分割仅仅是一个示例。在一些其他替选实施方式中，可以按照任何其他方案对SB进行分割。此处所描述的用于本地IBC的RSM更新的实施方式应用于那些替选的分割方案。

在此类本地IBC实施方式中，针对可用于IBC预测的本地参考块可能存在限制。例如，可能要求参考块和当前块应该在同一SB行中。具体地，本地参考块可以仅位于当前SB中，也可能位于当前SB左侧的一个SB中。由图23中的虚线箭头示出在IBC中由另一个允许的编码块预测的示例性当前块。当当前SB或左侧SB用于IBC参考时，RSM中的参考样本更新过程可以遵循上述重置过程。例如，当64×64单元参考样本存储器中的任何一个开始使用当前SB的重建样本进行更新时，将整个64×64单元中先前所存储的参考样本(来自左侧SB)标记为不可用于生成IBC预测样本，并且逐渐用当前块的已重建样本对该单元进行更新。

图23示出了在界面(panel)2302中的当前SB的本地IBC解码期间的RSM的5个示例性状态。同样，在每个示例性状态中以水平线所覆盖的RSM区域保持左相邻SB的对应四叉树区域的对应参考样本，并且以灰色垂直线所覆盖的区域/分区保持当前SB的对应参考样本。以斜线所覆盖的RSM的编码块表示正在编码/正在解码的当前四叉树区域内的当前编码块。在每个当前SB的编码开始时，RSM存储有先前编码的SB的样本(图23的RSM状态(0))。当当前块位于当前SB中的四个64×64四叉树区域之一时，RSM中的对应区域被重置并用于存储当前64×64编码区域的样本。如此，由当前SB(状态(1)-状态(3))中的样本逐渐对RSM的每个64×64四叉树区域中的样本进行更新。当当前SB已经编码完成时，整个RSM被当前SB(状态(4))的所有样本填充。

图23的界面2302中的64×64区域中的每一个都使用空间编码序列号来标记。序列0-3表示左相邻SB的四个64×64四叉树区域，而序列4-7表示当前SB界面的四个64×64四叉树区域。在图23中，界面2304进一步示出了图23的界面2302的RSM状态(1)、状态(2)和状态(3)在128×28RSM中的参考样本的左相邻和当前SB中的对应空间分布。没有交叉的覆盖区域表示RSM中具有已重建样本的区域。带有交叉的覆盖区域表示RSM中左侧SB的已重建样本被重置的区域(因此不可用作本地IBC的参考样本)。

64×64的区域的编码顺序和对应的RSM更新顺序可以遵循水平扫描(如上文图23所示)或垂直扫描。水平扫描顺序为：左上、右上、左下、右下。垂直扫描顺序为：左上、左下、右上、左下。在图24的界面2402和2404中分别示出了水平扫描和垂直扫描的左相邻SB和当前SB参考样本的更新过程，以用于在重建当前SB的四个64×64区域中的每一个时进行比较。在图24中，没有交叉的水平线所覆盖的64×64区域表示具有可用于IBC的样本的区域。带有交叉的水平线所覆盖的区域表示已经被更新到当前SB的对应已重建样本的左相邻SB的区域。未被覆盖的区域表示当前SB的尚未处理的区域。以斜线覆盖的块表示正在处理的当前编码块。

如图24所示，根据当前编码块相对于当前SB的位置，对于IBC的参考块可能适用以下限制。

如果当前块位于当前SB的左上64×64区域，则除了当前SB中已重建的样本之外，还可以参考左侧SB的右下、左下和右上64×64块中的参考样本，如图24的2412(用于水平扫描)和2422(用于垂直扫描)所示。

如果当前块位于当前SB的右上64×64块中，则除了当前SB中已重建的样本之外，如果相对于当前SB的位置(0，64)处的亮度样本尚未被重建，则当前块还可以参考左侧SB的左下64×64块和右下64×64块中的参考样本(图24的2414)。否则，IBC的当前块还可以左侧SB的右下64×64块中的参考样本(图24的2426)。

如果当前块位于当前SB的左下64×64块中，则除了当前SB中已重建的样本之外，如果相对于当前SB的亮度位置(64，0)还尚未被重建，则当前块还可以参考左侧SB的右上64×64块和右下64×64块中的参考样本(图24的2424)。否则，IBC的当前块还可以参考左侧SB的右下64×64块中的参考样本(图24的2416)。

如果当前块位于当前SB的右下64×64块中，则其只能参考IBC的当前SB中已重建的样本(图24的2418和2428)。

如上文所述，在一些示例性实施方式中，本地CTU/SB和非本地的CTU/SB之一或两者都可用于搜索和选择IBC参考块。此外，当片上RSM用于本地参考时，对于已重建的CTU/SB作为IBC参考的写回延迟的可用性的一些限制可能会放宽或取消。无论是否采用并行解码，都可以应用此类实施方式。

在一些使用传统帧内预测的实施方式中，问题之一可能是：当前编码块需要在当前图片内找到具有相同大小的参考块。当参考块的一部分与当前块的文本模式不匹配时，编码器可能必须将当前块分割为更小的块，使得每个更小的块能够找到好的参考块。或者编码器可能继续使用现有的参考块，从而影响预测效率。

本公开中描述的各种实施例和/或实施方式可以单独执行或以任何顺序组合。此外，方法(或实施例)、编码器和解码器中的每一个都可以通过处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)来实现。一个或多个处理器执行存储在非暂时性计算机可读介质中的程序。在本公开中，可以将术语块解释为预测块、编码块或编码单元(CU)。

本公开中的各种实施例包括将帧内BC编码块分割为多于一个子分区。使用传统的参考块来预测其一些子分区，这是由相关联的块矢量来指示；使用填充方法预测块的至少一个子分区，其中填充的样本值可以基于上下文推导出或以预定义的方式发信号通知。可以将在帧内BC编码块中使用填充方法预测的此种子分区称为填充区域(或填充子分区)。

在本公开的各种实施例中，帧内BC编码块中的两个子分区仅用作非限制性示例，并且本公开的各种实施例的范围不限于两个子分区，并且帧内BC编码块可以被分割/包括多于两个子分区。

图25示出了遵循上文所述采用样本填充进行IBC预测的实施方式的基本原理的示例性方法的流程图2500。示例性解码方法流程从步骤S2501开始，并且可以包括以下步骤的一部分或全部：步骤S2510，接收已编码视频码流中的当前视频块，其中，相应的参考块与所述当前视频块部分匹配；步骤S2520，从已编码视频码流中提取第一语法元素，该第一语法元素指示IBC填充能够用于当前视频块；步骤S2530，从已编码视频码流中提取第二语法元素，该第二语法元素指示使用IBC填充预测当前视频块；步骤S2540，从已编码视频码流中提取至少一个语法元素；步骤S2550，基于至少一个语法元素，将当前视频块分割为至少两个子分区，其中，至少两个子分区包括填充子分区和IBC子分区；步骤S2560，基于预定义的填充规则预测填充子分区；和/或，步骤S2570，基于预定义的IBC规则预测IBC子分区。在步骤S2599处停止该示例性方法。

在本公开的各种实施方式中，可以将语法元素称为标志。

在一些实施方式中，至少一个语法元素包括第一语法元素和第二语法元素；和/或步骤S2550可以包括：基于第一语法元素，使用水平分割或垂直分割将当前视频块分割为至少两个子分区，和/或，基于第二语法元素，确定填充子分区是当前视频块的第一子分区还是当前视频块的第二子分区。

在一些实施方式中，至少一个语法元素包括第三语法元素；和/或，第三语法元素指示填充子分区相对于当前视频块的大小的分数。

在一些实施方式中，该分数包括以下至少之一：1/4、1/2或3/4。

在一些实施方式中，步骤S2550可以包括：基于至少一个语法元素，沿着除了水平方向或垂直方向之外的其他定义的方向，将当前视频块分割为至少两个子分区。

在一些实施方式中，步骤S2560可以包括：基于已重建的相邻子分区，预测填充子分区。

对于一个非限制性示例，基于已重建的相邻子分区，预测填充子分区包括：将左相邻子分区中最右列的样本水平地扩展到填充子分区；或者，将上相邻子分区中最底行的样本垂直地扩展到填充子分区。

对于另一个非限制性示例，基于已重建的相邻子分区，预测填充子分区包括：使用填充子分区的左相邻子分区中最右列的最顶部样本填充填充子分区；或者，使用填充子分区的上相邻子分区中最底行的最左侧样本填充填充子分区。

在一些实施方式中，步骤S2560可以包括：基于已重建的相邻视频块，预测填充子分区。

对于一个非限制性示例，基于已重建的相邻视频块，预测填充子分区，包括：将上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到填充子分区；或者，将左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到填充子分区。

对于另一个非限制性示例，基于已重建的相邻视频块，预测填充子分区，包括：使用上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的最左侧样本填充填充子分区；或者，使用左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的最顶部样本填充填充子分区。

在一些实施方式中，方法2500还可以包括：从已编码视频码流中提取索引，该索引指示样本缓冲器中的样本值；和/或，步骤S2560可以包括：使用索引指示的样本值填充填充子分区。

在一些实施方式中，样本缓冲器包括以下至少之一：基于历史的缓冲器，或，基于空间的缓冲器。

在一些实施方式中，方法2500还可以包括：确定预定义填充规则的帧内预测模式；和/或，步骤S2560可以包括：根据帧内预测模式，基于至少一个已重建的相邻样本，填充填充子分区。

在一些实施方式中，基于以下方式至少之一确定帧内预测模式：由已编码视频码流发信号通知、根据相邻的已编码的信息推导出、和/或，从至少一个预定义的帧内预测模式中选择。

在一些实施方式中，步骤S2560可以包括：响应于上相邻视频块已重建，将上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到填充子分区；响应于左相邻视频块已重建，将左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到填充子分区；和/或，响应于上相邻视频块和左相邻视频块已重建：从已编码视频码流中提取第三语法元素，该第三语法元素指示使用上相邻视频块还是左相邻视频块预测填充子分区，响应于第三语法元素指示使用上相邻视频块预测填充子分区，将上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到填充子分区，和/或，响应于第三语法元素指示使用左相邻视频块预测填充子分区，将左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到填充子分区。

在各种实施例中，可以将帧内BC编码块分割为2个或更多个子分区。

对于一些实施方式，编码块的分割可以是水平进行的。通过填充样本值来预测这些子分区中的至少之一。分割可以是对称的或不对称的。

对于一些实施方式，编码块的分割可以是垂直进行的。通过填充样本值来预测这些子分区中的至少之一。分割可以是对称的或不对称的。

对于一些实施方式，可以沿着除了水平方向或垂直方向之外的定义方向对编码块进行分割，例如，定义的方向可以是对角线方向(对角线45度或对角线135度)。通过填充样本值来预测这些子分区中的至少之一。分割可以是对称的或不对称的。

在各种实施例中，帧内BC编码块的至少一个子分区可以通过以下填充方法至少之一来填充。

在一种方法中，使用已重建的相邻子分区来预测填充区域。例如，参考图26A，通过使用当前块(2610)的第一分区(或左子分区)(2612)中最右列(2613)的样本水平扩展来填充当前块(2610)的第二分区(或右子分区)(2616)。可以由与最右列(2613)的对应样本相同的值来预测第二分区(2616)的每一行。可以根据参考块(2670)使用IBC来预测第一分区(2612)。

在本公开的各种实施例/实施方式中，第一(或第二)分区/子分区可能不仅仅是指“一个”分区/子分区；但是，当两个分区/子分区处于左右排列时，第一(或第二)分区/子分区可以具体地指左(或右)分区/子分区，或者，当两个分区/子分区处于上下排列时，第一(或第二)分区/子分区可以具体地指上(或下)分区/子分区。

在另一种方法中，使用当前编码块之外的已重建的相邻样本来预测填充区域。例如，参考图26B，通过使用上述相邻的已重建区域中最底部行(2620)的样本垂直扩展来填充当前块(2610)的第二分区(或右子分区)(2616)。最底行(2620)可以对应于第二分区(2616)，并且可以具有与第二分区(2616)的宽度(或沿水平方向)相同数量的样本值。第二分区(2616)的每一列都可以由与最底行(2620)的对应样本相同的值来预测。可以根据参考块(2670)使用IBC来预测第一分区(2612)。

在第三种方法中，使用相邻子分区的已重建的样本来预测填充区域。从可能的候选对象集合所进行的样本值的选择由编码器和解码器两者使用相同的规则发信号通知或推导出。例如，参考图26A，通过使用当前块(2610)的第一分区(或左子分区)(2612)中最右列(2613)的最顶部样本值(2614)来填充当前块(2610)的第二分区(或右子分区)(2616)。第二分区(2616)可以用与样本(2614)相同的值来预测。可以根据参考块(2670)使用IBC预测第一分区(2612)。

在第四种方法中，使用在当前编码块之外的已重建的相邻样本值来预测填充区域。从可能的候选对象集合所进行的样本值的选择由编码器和解码器两者使用相同的规则发信号通知或推导出。例如，参考图26B，通过使用上述相邻的已重建区域中最底行(2620)的最左侧样本(2621)来填充当前块(2610)的第二分区(或右子分区)(2616)。最底行(2620)可以对应于第二分区(2616)，并且可以具有与第二分区(2616)的宽度(或沿水平方向)相同数量的样本值。第二分区(2616)可以用与样本(2621)相同的值来预测。可以根据参考块(2670)使用IBC来预测第一分区(2612)。

在一些实施方式中，可以填充当前块的第一分区，并且可以根据参考块使用IBC来预测第二分区，类似于本公开中描述的各种实现/实施例，例如，对于垂直块分区，垂直填充可用于第一分区。

在一些实施方式中，可以使用水平块分区分割当前块，其中，第一分区可以指顶部分区，第二分区可以指底部分区。与本公开中描述的各种实施方式/实施例类似，可以使用水平块分区填充当前块的第二分区，并且可以根据参考块使用IBC预测第一分区。可替选地，可以填充当前块的第一分区，并且可以根据参考块用IBC来预测第二分区，类似于本公开中描述的各种实现/实施例，例如，对于水平块分区，水平填充可用于第一分区。

在第五种方法中，使用存储在基于历史的缓冲器中的现有样本值来预测填充区域。指向缓冲器中的条目的索引可用于指示缓冲器中的哪个样本用于预测当前填充区域。基于历史的缓冲器的大小是固定的。可以使用先进先出的方法来维护该缓冲器。将样本放入历史缓冲器的规则可能会有所不同。例如，当前CTU中或最近编码的样本的其他窗口大小中频繁出现的样本值能够被放入历史缓冲器中。在另一个示例中，可以仅考虑从相邻的已重建区域出现的样本值，例如左相邻的最右列、上相邻的最底行等。

在第六种方法中，使用已重建的相邻样本来预测填充区域。使用帧内预测处理来执行预测，其中相邻的已重建样本作为输入参考样本。可以显式地发信号通知帧内预测模式，使用相邻已编码信息隐式地推导出帧内预测模式，或者，从一个或多个预定义的帧内预测模式(例如，DC、平滑、SMOOTH-H、SMOOTH-V)中选择帧内预测模式。

本公开中的各种实施例可以包括分区或填充样本值的信令。

在一种方法中，使用高级语法的语法元素(例如切片头、图片头、序列头、VPS、PPS、SPS等)指示所提出的方法可用于帧内BC预测。可以将该语法元素称为标志，例如ibc_padding_enable_flag。

当ibc_padding_enable_flag为真时，在块级别上，可以使用另一语法元素来指示是使用常规的帧内BC预测还是使用填充区域来预测当前块(假设其是帧内BC编码块)。可以将该语法元素称为另一个标志，例如ibc_padding_use_flag。

当ibc_padding_use_flag为真时，可以使用其他语法元素来指示由填充操作预测块的哪个部分。参照图27，示出了水平分割或垂直分割的四个选项的示例，其中填充区域等于整个块大小的1/4。编码块内的填充区域的其他分区也是可能的。

在一些实施方式中，使用语法元素指示是否使用水平分割或垂直分割；使用另一个语法元素指示填充区域是块的第一个子分区还是第二个子分区(从左到右、从上到下)。

在一些实施方式中，使用索引指示填充子分区的大小。在一个示例中，可以从整体块的3/4、1/2、1/4、......中选择出填充子分区的大小。

在各种实施例中，当确定填充区域时，可以在以下非限制性示例之一中确定用于预测填充区域的值。

对于一个非限制性示例，对于使用相邻样本的扩展的当前编码块外部填充，当顶侧相邻样本和左侧相邻样本都可用时，可以总是选择使用顶侧(或左侧)相邻样本。或者，可以使用语法元素来指示使用哪一相邻侧的样本。当只有一面可用时，可以总是使用这一面。当没有可用的相邻样本时，例如当当前块是图片、图块或切片中的第一个块时，可能根本不使用填充。

对于另一个非限制性示例，可以将相邻块或当前块的相邻子分区中已重建的列或行中的数个样本标记为预测填充区域的候选对象。例如，最右相邻列的顶侧样本、中间样本和底侧样本可以是用于选择的候选对象集合。可以发信号通知指向用于在块级别上选择的其中一个的索引。

在本公开的实施例和实施方式中，可以根据需要以任何数量或顺序组合或布置任何步骤和/或操作。两个或更多个步骤和/或操作可以并行执行。可以单独使用或以任何顺序组合使用本公开中的实施例和实施方式。此外，方法(或实施例)、编码器和解码器中的每一个都可以通过处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)来实现。在一个示例中，一个或多个处理器执行存储在非暂时性计算机可读介质中的程序。本公开中的实施例可以应用于亮度块或色度块。术语块可以被解释为预测块、编码块或编码单元，即CU。本文的术语块也可以用来指代变换块。在下文的术语中，当说块大小时，其可以指块的宽度或高度、宽度和高度的最大值、宽度和高度的最小值、块的面积大小(宽度*高度)、或纵横比(宽度：高度、或，高度：宽度)。

可以将上述技术实现为计算机软件，该计算机软件使用计算机可读指令，且物理存储在一个或多个计算机可读介质中。例如，图28示出了适于实施所公开的主题的某些实施例的计算机系统(2800)。

可以使用任何合适的机器代码或计算机语言对计算机软件进行编码，任何合适的机器代码或计算机语言可以经受汇编、编译、链接或类似的机制以创建包括指令的代码，该指令可以由一个或多个计算机中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等直接执行或通过译码、微代码等执行。

指令可以在各种类型的计算机或其组件上执行，例如包括个人计算机、平板计算机、服务器、智能电话、游戏装置、物联网装置等。

图28所示的计算机系统(2800)的组件本质上是示例性的，并不旨在对实施本公开的实施例的计算机软件的用途或功能的范围提出任何限制。组件的配置也不应被解释为具有与计算机系统(2800)的示例性实施例中所示的组件中的任何一个组件或组件的组合相关的任何依赖或要求。

计算机系统(2800)可以包括某些人机接口输入装置。此类人机接口输入装置可以响应于一个或多个人类用户通过例如下述的输入：触觉输入(例如：击键、划动，数据手套移动)、音频输入(例如：语音、拍手)、视觉输入(例如：手势)、嗅觉输入(未描绘)。人机接口装置还可用于捕获不一定与人的意识输入直接相关的某些媒介，例如音频(例如：语音、音乐、环境声音)、图片(例如：扫描的图片、从静止图片相机获取摄影图片)、视频(例如二维视频、包括立体视频的三维视频)。

输入人机接口装置可以包括下述一项或多项(每种中仅示出一个)：键盘(2801)、鼠标(2802)、触控板(2803)、触摸屏(2810)、数据手套(未示出)、操纵杆(2805)、麦克风(2806)、扫描仪(2807)、相机(2808)。

计算机系统(2800)还可以包括某些人机接口输出装置。这样的人机接口输出装置可以例如通过触觉输出、声音、光和气味/味道来刺激一个或多个人类用户的感官。此类人机接口输出装置可以包括触觉输出装置(例如触摸屏(2810)的触觉反馈、数据手套(未示出)或操纵杆(2805)，但还可以是不作为输入装置的触觉反馈装置)、音频输出装置(例如：扬声器(2809)、耳机(未描绘))、视觉输出装置(例如包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子屏幕、OLED屏幕的屏幕(2810)，每种屏幕有或没有触摸屏输入功能，每种屏幕都有或没有触觉反馈功能，其中的一些屏幕能够通过诸如立体图像输出之类的装置、虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟箱(未描绘)以及打印机(未描绘)来输出二维视觉输出或超过三维的输出。

计算机系统(2800)还可以包括人类可访问存储装置及其关联介质：例如包括具有CD/DVD等介质(2821)的CD/DVD ROM/RW(2820)的光学介质、指状驱动器(2822)、可拆卸硬盘驱动器或固态驱动器(2823)、诸如磁带和软盘之类的传统磁性介质(未描绘)、诸如安全软件狗之类的基于专用ROM/ASIC/PLD的装置(未描绘)等。

本领域技术人员还应该理解，结合当前公开的主题使用的术语“计算机可读介质”不涵盖传输介质、载波或其他暂时性信号。

计算机系统(2800)还可以包括通到一个或多个通信网络(2855)的接口(2854)。网络可以例如是无线网络、有线网络、光网络。网络可以进一步是本地网络、广域网络、城域网络、车辆和工业网络、实时网络、延迟容忍网络等。网络的示例包括诸如以太网之类的局域网、无线LAN、包括GSM、3G、4G、5G、LTE等的蜂窝网络、包括有线电视、卫星电视和地面广播电视的电视有线或无线广域数字网络、包括CANBus的车辆和工业网络等。某些网络通常需要连接到某些通用数据端口或外围总线(2849)的外部网络接口适配器(例如计算机系统(2800)的USB端口)；如下所述，其他网络接口通常通过连接到系统总线而集成到计算机系统(2800)的内核中(例如，连接到PC计算机系统中的以太网接口或连接到智能手机计算机系统中的蜂窝网络接口)。计算机系统(2800)可以使用这些网络中的任何一个网络与其他实体通信。此类通信可以是仅单向接收的(例如，广播电视)、仅单向发送的(例如，连接到某些CANbus装置的CANbus)或双向的，例如使用局域网或广域网数字网络连接到其他计算机系统。如上所述，可以在那些网络和网络接口中的每一个上使用某些协议和协议栈。

上述人机接口装置、人机可访问的存储装置和网络接口可以附接到计算机系统(2800)的内核(2840)。

内核(2840)可以包括一个或多个中央处理单元(CPU)(2841)、图形处理单元(GPU)(2842)、现场可编程门区域(FPGA)(2843)形式的专用可编程处理单元、用于某些任务的硬件加速器(2844)、图形适配器(2850)等。这些装置以及只读存储器(ROM)(2845)、随机存取存储器(2846)、诸如内部非用户可访问的硬盘驱动器、SSD等之类的内部大容量存储器(2847)可以通过系统总线(2848)连接。在一些计算机系统中，可以以一个或多个物理插头的形式访问系统总线(2848)，以能够通过附加的CPU、GPU等进行扩展。外围装置可以直接连接到内核的系统总线(2848)或通过外围总线(2849)连接到内核的系统总线(2848)。在示例中，显示器(2810)可以被连接至图形适配器(2850)。外围总线的体系结构包括PCI、USB等。

CPU(2841)、GPU(2842)、FPGA(2843)和加速器(2844)可以执行某些指令，这些指令可以组合来构成上述计算机代码。该计算机代码可以存储在ROM(2845)或RAM(2846)中。过渡数据也可以存储在RAM(2846)中，而永久数据可以例如存储在内部大容量存储器(2847)中。可以通过使用高速缓存来进行到任何存储装置的快速存储及检索，该高速缓存可以与下述紧密关联：一个或多个CPU(2841)、GPU(2842)、大容量存储器(2847)、ROM(2845)、RAM(2846)等。

计算机可读介质可以在其上具有执行各种由计算机实现的操作的计算机代码。介质和计算机代码可以是出于本公开的目的而专门设计和构造的介质和计算机代码，或者介质和计算机代码可以是计算机软件领域的技术人员公知且可用的类型。

作为非限制性示例，可以由于一个或多个处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行包含在一种或多种有形的计算机可读介质中的软件而使得具有架构(2800)，特别是内核(2840)的计算机系统提供功能。此类计算机可读介质可以是与如上所述的用户可访问的大容量存储器相关联的介质，以及某些非暂时性内核(2840)的存储器，例如内核内部大容量存储器(2847)或ROM(2845)。可以将实施本公开的各种实施例的软件存储在此类装置中并由内核(2840)执行。根据特定需要，计算机可读介质可以包括一个或多个存储装置或芯片。软件可以使得内核(2840)，特别是其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等)执行本文所描述的特定过程或特定过程的特定部分，包括定义存储在RAM(2846)中的数据结构以及根据由软件定义的过程来修改此类数据结构。附加地或替换地，可以由于硬连线或以其他方式体现在电路(例如，加速器(2844))中的逻辑而使得计算机系统提供功能，该电路可以替换软件或与软件一起运行以执行本文描述的特定过程或特定过程的特定部分。在适当的情况下，提及软件的部分可以包含逻辑，反之亦然。在适当的情况下，提及计算机可读介质的部分可以包括存储用于执行的软件的电路(例如集成电路(IC))、体现用于执行的逻辑的电路或包括两者。本公开包括硬件和软件的任何合适的组合。

尽管本公开已经描述了多个示例性实施例，但是存在落入本公开的范围内的修改、置换和各种替换等效物。因此，应当理解，本领域技术人员将能够设计出许多虽然未在本文中明确示出或描述，但是体现了本公开的原理，因此落入本公开的其精神和范围内的系统和方法。

附录A：缩略语

IBC:帧内块编码

IntraBC:帧内-块编码

JEM：联合勘探模式

VVC：通用视频编码

BMS：基准集

MV：运动矢量

HEVC：高效视频编码

SEI：补充增强信息

VUI：视频可用性信息

GOPs：图片群组

TUs：变换单元，

PUs：预测单元

CTUs：编码树单元

CTBs：编码树块

PBs：预测块

HRD：假想参考解码器

SNR：信噪比

CPUs：中央处理单元

GPUs：图形处理单元

CRT：阴极射线管

LCD：液晶显示器

OLED：有机发光二极管

CD：光盘

DVD：数字视频光盘

ROM：只读存储器

RAM：随机存取存储器

ASIC：专用集成电路

PLD：可编程逻辑器件

LAN：局域网

GSM：全球移动通信系统

LTE：长期演进

CANBus：控制器局域网总线

USB：通用串行总线

PCI：互连外围设备

FPGA：现场可编程门区域

SSD：固态驱动器

IC：集成电路

HDR：高动态范围

SDR：标准动态范围

JVET：联合视频探索小组

MPM：最可能模式

WAIP：广角帧内预测

CU：编码单元

PU：预测单元

TU：变换单元

CTU：编码树单元

PDPC：位置依赖预测组合

ISP：帧内子分区

SPS：序列参数集

PPS：图像参数集

APS：Adaptation Parameter Set VPS：视频参数集

DPS：解码参数集

ALF：自适应环路滤波器

SAO：样本自适应偏移CC-ALF：交叉分量自适应环路滤波器CDEF：约束方向增强滤波器

CCSO：交叉分量样本偏移

LSO：本地样本偏移

LR：环路恢复滤波器

AV1：开放媒体联盟视频1

AV2：开放媒体联盟视频2

RPS：参考图像集

DPB：解码图像缓冲器

MMVD：具有运动矢量差的融合模式IntraBC or IBC：帧内块编码

BV：块矢量

BVD：块矢量差

RSM：参考样本存储器

Claims (18)

1.一种用于在视频码流的当前视频块中执行帧内块复制(IBC)填充的方法，所述方法包括：

通过设备接收已编码视频码流中的当前视频块，所述设备包括存储有指令的存储器以及与所述存储器通信的处理器，其中，相应的参考块与所述当前视频块部分匹配；

通过所述设备从所述已编码视频码流中提取第一语法元素，所述第一语法元素指示所述IBC填充能够用于所述当前视频块；

通过所述设备从所述已编码视频码流中提取第二语法元素，所述第二语法元素指示使用所述IBC填充预测所述当前视频块；

通过所述设备从所述已编码视频码流中提取至少一个语法元素；

通过所述设备基于所述至少一个语法元素，将所述当前视频块分割为至少两个子分区，其中，所述至少两个子分区包括填充子分区和IBC子分区；

通过所述设备基于预定义的填充规则预测所述填充子分区；以及

通过所述设备基于预定义的IBC规则预测所述IBC子分区。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述至少一个语法元素包括第一语法元素和第二语法元素；以及

所述基于所述至少一个语法元素，将所述当前视频块分割为至少两个子分区包括：

基于所述第一语法元素，使用水平分割或垂直分割将所述当前视频块分割为所述至少两个子分区，以及

基于所述第二语法元素，确定所述填充子分区是所述当前视频块的第一子分区还是所述当前视频块的第二子分区。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

所述至少一个语法元素包括第三语法元素；以及

所述第三语法元素指示所述填充子分区相对于所述当前视频块的大小的分数。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述分数包括以下至少之一：1/4、1/2或3/4。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述至少一个语法元素，将所述当前视频块分割为至少两个子分区，包括：

基于所述至少一个语法元素，沿着除了水平方向或垂直方向之外的其他定义的方向，将所述当前视频块分割为所述至少两个子分区。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于预定义的填充规则预测所述填充子分区，包括：

基于已重建的相邻子分区，预测所述填充子分区。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于已重建的相邻子分区，预测所述填充子分区，包括：

将左相邻子分区中最右列的样本水平地扩展到所述填充子分区；或者

将上相邻子分区中最底行的样本垂直地扩展到所述填充子分区。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述基于已重建的相邻子分区，预测所述填充子分区，包括：

使用所述填充子分区的左相邻子分区中最右列的最顶部样本填充所述填充子分区；或者

使用所述填充子分区的上相邻子分区中最底行的最左侧样本填充所述填充子分区。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于预定义的填充规则预测所述填充子分区，包括：

基于已重建的相邻视频块，预测所述填充子分区。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基于已重建的相邻视频块，预测所述填充子分区，包括：

将上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到所述填充子分区；或者

将左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到所述填充子分区。

11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基于已重建的相邻视频块，预测所述填充子分区，包括：

使用上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的最左侧样本填充所述填充子分区；或者

使用左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的最顶部样本填充所述填充子分区。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从所述已编码视频码流中提取索引，所述索引指示样本缓冲器中的样本值；以及

其中，所述基于预定义的填充规则预测所述填充子分区，包括：

使用所述索引指示的样本值填充所述填充子分区。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，

所述样本缓冲器包括以下至少之一：基于历史的缓冲器，或，基于空间的缓冲器。

14.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定所述预定义填充规则的帧内预测模式；以及

其中，所述基于预定义的填充规则预测所述填充子分区，包括：

根据所述帧内预测模式，基于至少一个已重建的相邻样本，填充所述填充子分区。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，

基于以下方式至少之一确定帧内预测模式：

由所述已编码视频码流发信号通知；

根据相邻的已编码的信息推导出；或者

从至少一个预定义的帧内预测模式中选择。

16.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于预定义的填充规则预测所述填充子分区，包括：

响应于上相邻视频块已重建，将所述上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到所述填充子分区；

响应于左相邻视频块已重建，将所述左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到所述填充子分区；或者

响应于所述上相邻视频块和所述左相邻视频块已重建：

从所述已编码视频码流中提取第三语法元素，所述第三语法元素指示使用所述上相邻视频块还是所述左相邻视频块预测所述填充子分区，

响应于所述第三语法元素指示使用所述上相邻视频块预测所述填充子分区，将所述上相邻视频块中的对应子分区中的最底行的样本垂直地扩展到所述填充子分区，以及

响应于所述第三语法元素指示使用所述左相邻视频块预测所述填充子分区，将所述左相邻视频块中的对应子分区中的最右列的样本水平地扩展到所述填充子分区。

17.一种用于解码视频码流的当前视频块的装置，所述装置包括：

存储指令的存储器；以及

与所述存储器通信的处理器，其中，当所述处理器执行所述指令时，所述处理器被配置成使所述装置执行权利要求1至16中任一项所述的方法。

18.一种非暂时性计算机可读存储介质，存储有指令，其中，当所述指令由处理器执行时，所述指令被配置成使所述处理器执行权利要求1至16中任一项所述的方法。