CN116684618A - 图像编码/解码方法、图像数据的传输方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及图像编码/解码方法、图像数据的传输方法和存储介质。一种由解码设备执行的图像解码方法包括以下步骤：确定分量间预测模式是否适用于当前色度块；基于分量间预测模式适用于当前色度块，推导出与分量间预测模式之一是否被应用于当前色度块有关的信息；基于指示分量间预测模式之一的索引信息，推导出当前色度块的帧内预测模式；对与当前色度块相应的当前亮度块的亮度样点进行下采样；基于帧内预测模式推导出用于分量间预测的预测参数；以及基于经下采样的亮度样点以及预测参数推导出针对当前色度块的预测样点，其中，基于当前色度块的尺寸、当前色度块的分区深度和当前色度块的形状来确定分量间预测模式是否适用于当前色度块。
Description
本申请是原案申请号为201880077016.9的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2018/014812，申请日：2018年11月28日，发明名称：图像编码/解码方法和装置以及存储有比特流的记录介质)的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于对图像进行编码/解码的方法和设备以及一种存储比特流的记录介质。更具体地，本发明涉及一种用于使用帧内预测对图像进行编码/解码的方法和设备以及一种存储通过本发明的图像编码方法/设备生成的比特流的记录介质。
背景技术
近来，在各种应用领域中，对诸如高清(HD)图像和超高清(UHD)图像的高分辨率和高质量图像的需求已经增加。然而，与传统的图像数据相比，更高分辨率和更高质量的图像数据具有增加的数据量。因此，当通过使用诸如传统的有线和无线宽带网络的介质来传输图像数据时，或者当通过使用传统的存储介质来存储图像数据时，传输和存储的成本增加。为了解决随着图像数据的分辨率和质量的提高而出现的这些问题，对于更高分辨率和更高质量的图像，需要高效的图像编码/解码技术。
图像压缩技术包括各种技术，包括：帧间预测技术，从当前画面的先前或后续画面预测当前画面中包括的像素值；帧内预测技术，通过使用当前画面中的像素信息预测当前画面中包括的像素值；变换和量化技术，用于压缩残差信号的能量；熵编码技术，将短码分配给具有高出现频率的值，并且将长码分配给具有低出现频率的值；等等。图像数据可通过使用这样的图像压缩技术被有效地压缩，并且可被传输或存储。
传统的帧内预测仅使用邻近块的帧内预测模式和/或邻近块的样点。因此，可能对提高编码效率存在限制。此外，传统的部分帧内预测模式中的具有小角度差的帧内预测模式对于提高编码效率可能具有限制。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种用于对图像进行编码和解码以提高压缩效率的方法和设备。
本发明的另一目的在于提供一种用于使用帧内预测对图像进行编码和解码以提高压缩效率的方法和设备。
本发明的又一目的在于提供一种存储由本发明的图像编码方法/设备生成的比特流的记录介质。
技术方案
一种根据本发明的实施例的图像解码方法可包括：对当前块的帧内预测模式进行解码；从经解码的当前块的帧内预测模式推导至少一个帧内预测模式；使用当前块的帧内预测模式和推导出的帧内预测模式来生成两个或更多个帧内预测块；并且基于所述两个或更多个帧内预测块来生成当前块的帧内预测块。
在根据本发明的图像解码方法中，推导出的帧内预测模式可以是与当前块的帧内预测模式相邻的模式。
在根据本发明的图像解码方法中，当经解码的当前块的帧内预测模式是IPM时，推导出的帧内预测模式可包括IPM+k或IPM-k，并且k可以是1或更大的整数。
在根据本发明的图像解码方法中，当IPM+k和IPM-k中的至少一个不可用时，可仅使用可用的帧内预测模式作为推导出的帧内预测模式。
在根据本发明的图像解码方法中，可通过计算所述两个或更多个帧内预测块的加权和来生成当前块的帧内预测块。
在根据本发明的图像解码方法中，在所述加权和的计算中，针对基于当前块的帧内预测模式的帧内预测块的权重可大于针对基于推导出的帧内预测模式的帧内预测块的权重。
在根据本发明的图像解码方法中，可以以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位来执行所述加权和的计算。
在根据本发明的图像解码方法中，可对当前块的帧内预测块内的边界区域执行所述加权和的计算。
在根据本发明的图像解码方法中，所述边界区域可包括当前块的帧内预测块内的与当前块的左侧参考样点相邻的N列和当前块的帧内预测块内的与当前块的顶部参考样点相邻的M行。
在根据本发明的图像解码方法中，所述权重可根据当前块的帧内预测模式、划分深度、尺寸和形状以及样点位置中的至少一个被确定。
一种根据本发明的另一实施例的图像编码方法可包括：确定当前块的帧内预测模式；从当前块的帧内预测模式推导至少一个帧内预测模式；使用当前块的帧内预测模式和推导出的帧内预测模式来生成两个或更多个帧内预测块；并且基于所述两个或更多个帧内预测块来生成当前块的帧内预测块。
在根据本发明的图像编码方法中，推导出的帧内预测模式可以是与当前块的帧内预测模式相邻的模式。
在根据本发明的图像编码方法中，在当前块的帧内预测模式是IPM时，推导出的帧内预测模式可包括IPM+k或IPM-k，其中，k是1或更大的整数。
在根据本发明的图像编码方法中，当IPM+k和IPM-k中的至少一个不可用时，可仅使用可用的帧内预测模式作为推导出的帧内预测模式。
在根据本发明的图像编码方法中，可通过计算所述两个或更多个帧内预测块的加权和来生成当前块的帧内预测块。
在根据本发明的图像编码方法中，在所述加权和的计算中，针对基于当前块的帧内预测模式的帧内预测块的权重可大于针对基于推导出的帧内预测模式的帧内预测块的权重。
在根据本发明的图像编码方法中，可以以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位执行所述加权和的计算。
在根据本发明的图像编码方法中，可对当前块的帧内预测块内的边界区域执行所述加权和的计算。
在根据本发明的图像编码方法中，所述边界区域可包括当前块的帧内预测块内的与当前块的左侧参考样点相邻的N列和当前块的帧内预测块内的与当前块的顶部参考样点相邻的M行。
一种根据本发明的另一实施例的计算机可读记录介质可存储通过根据本发明的图像编码方法生成的比特流。
有益效果
根据本发明，提供了一种用于对图像进行编码和解码以提高压缩效率的方法和设备。
根据本发明，提供了一种用于使用帧内预测对图像进行编码和解码以提高压缩效率的方法和设备。
根据本发明，提供了一种存储由本发明的图像编码方法/设备生成的比特流的记录介质。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
图2是示出根据本发明的实施例的解码设备的配置的框图。
图3是示意性地示出在对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。
图4是用于说明帧内预测的处理的实施例的示图。
图5是示出根据本发明的帧内预测的示图。
图6是示出当配置MPM列表时使用的当前块的空间邻近块的示图。
图7是示出亮度块与色度块之间的关系的示例性示图。
图8是示出从相应的亮度块推导色度块的画面内预测模式的示例性方法的示图。
图9是用于描述多条重建样点线的示图。
图10是用于描述利用可用样点替换不可用样点的处理的示图。
图11示出各种滤波器形状。
图12是用于描述根据当前块的形状的帧内预测的示图。
图13是示出根据本发明的一个实施例的基于平面模式的一维水平预测的示图。
图14是示出根据本发明的一个实施例的基于平面模式的一维垂直预测的示图。
图15是示出使用以样点为单位的加权和的平面模式帧内预测的一个实施例的示图。
图16是用于说明将相邻样点分类为两组的实施例的示图。
图17是用于描述用于推导模型的参数的当前块的邻近样点的示图。
图18是示出在当前块是非正方形块时用于推导预测参数的示例性参考样点的示图。
图19是示出重建颜色分量块的处理的示例性示图。
图20是示出通过使用多条上侧参考样点线和/或多条左侧参考样点线来执行重建的实施例的示图。
图21是示出用于根据相应块的帧内预测模式或编码参数进行重建的参考样点的示例性示图。
图22是示出当第二颜色分量预测目标块是4×4块时的示例性重建的第一颜色分量相应块的示图。
图23是示出第一颜色分量的样点和第二颜色分量的样点的示图。
图24是示出根据本发明的一个实施例的基于隐式分区的画面内预测过程的示图。
图25是示出对基于画面内模式的画面内预测块执行的加权和运算的示例性示图。
具体实施方式
可对本发明做出各种修改，并且存在本发明的各种实施例，其中，现在将参照附图提供并详细描述本发明的各种实施例的示例。然而，尽管示例性实施例可被解释为包括本发明的技术构思和技术范围内的所有修改、等同形式或替换形式，但本发明不限于此。相似的参考标号指在各方面相同或相似的功能。在附图中，为了清楚起见，元件的形状和尺寸可被夸大。在本发明的以下详细描述中，对通过图示的方式示出可实施本发明的具体实施例的附图进行参照。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实施本公开。应该理解，本公开的各种实施例尽管不同，但不必是相互排他的。例如，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，这里结合一个实施例描述的特定特征、结构和特性可在其它实施例中被实施。此外，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置可被修改。因此，以下详细描述不应以限制的含义来理解，并且本公开的范围仅由所附权利要求(在合适的解释的情况下，还连同权利要求所要求保护的等同物的全部范围)来限定。
在说明书中使用的术语“第一”、“第二”等可被用于描述各种组件，但这些组件并不被解释为受限于这些术语。这些术语仅被用于将一个组件与其它组件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一”组件可被称为“第二”组件，并且“第二”组件也可类似地被称为“第一”组件。术语“和/或”包括多个项的组合或者是多个术语中的任意一个。
将理解的是，在本说明书中，当元件仅被称为“连接到”或“结合到”另一元件而不是“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，所述元件可“直接连接到”或“直接结合到”所述另一元件，或者在所述元件与所述另一元件之间具有其他元件的情况下连接到或结合到所述另一元件。相反，应该理解，当元件被称为“直接结合”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。
此外，在本发明的实施例中示出的组成部件被独立地示出，以便呈现彼此不同的特性功能。因此，这并不意味着每个组成部件以单独的硬件或软件的组成单元被组成。换句话说，为了方便，每个组成部件包括枚举的组成部件中的每一个。因此，每个组成部件中的至少两个组成部件可被组合形成一个组成部件，或者一个组成部件可被划分为用于执行每个功能的多个组成部件。在没有脱离本发明的本质的情况下，每个组成部件被组合的实施例以及一个组成部件被划分的实施例也被包括在本发明的范围中。
在本说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例，而不旨在限制本发明。以单数使用的表达包括复数表达，除非它在上下文中具有明显不同的含义。在本说明书中，将理解，诸如“包括……的”、“具有……的”等的术语旨在指明存在说明书中所公开的特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合，而并不旨在排除可存在或者可添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合的可能性。换句话说，当特定元件被称为“被包括”时，除相应元件以外的元件并不被排除，而是附加的元件可被包括在本发明的实施例中或者是本发明的范围中。
此外，一些组成元件可以不是执行本发明的必要功能的不可缺的组成元件，而是仅提升其性能的可选组成元件。可通过仅包括用于实施本发明的实质的不可缺的组成部件而排除在提升性能时使用的组成元件来实施本发明。仅包括不可缺的组成元件而排除仅在提升性能时使用的可选组成元件的结构也被包括在本发明的范围中。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明的示例性实施例时，因为公知功能或结构会不必要地模糊对本发明的理解，所以将不详细描述他们。附图中的相同的组成元件由相同的参考标号来表示，并且对相同元件的重复描述将被省略。
在下文中，图像可指构成视频的画面，或者可指视频本身。例如，“对图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”可指“对运动画面进行编码或解码或者进行编码和解码两者”，并且可指“对运动画面的图像中的一个图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”。
在下文中，术语“运动画面”和“视频”可被用作相同的含义并且可彼此替换。
在下文中，目标图像可以是作为编码目标的编码目标图像和/或作为解码目标的解码目标图像。此外，目标图像可以是输入到编码设备的输入图像、以及输入到解码设备的输入图像。这里，目标图像可与当前图像具有相同的含义。
在下文中，术语“图像”、“画面”、“帧”和“屏幕”可被用作相同的含义并且彼此替换。
在下文中，目标块可以是作为编码目标的编码目标块和/或作为解码目标的解码目标块。此外，目标块可以是作为当前编码和/或解码的目标的当前块。例如，术语“目标块”和“当前块”可被用作相同的含义并且彼此替换。
在下文中，术语“块”和“单元”可被用作相同的含义并且彼此替换。或者“块”可表示特定单元。
在下文中，术语“区域”和“片段”可彼此替换。
在下文中，特定信号可以是表示特定块的信号。例如，原始信号可以是表示目标块的信号。预测信号可以是表示预测块的信号。残差信号可以是表示残差块的信号。
在实施例中，特定信息、数据、标志、索引、元素和属性等中的每一个可具有值。等于“0”的信息、数据、标志、索引、元素和属性的值可表示逻辑假或第一预定义值。换言之，值“0”、假、逻辑假和第一预定义值可彼此替换。等于“1”的信息、数据、标志、索引、元素和属性的值可表示逻辑真或第二预定义值。换句话说，值“1”、真、逻辑真和第二预定义值可彼此替换。
当变量i或j用于表示列、行或索引时，i的值可以是等于或大于0的整数、或者等于或大于1的整数。也就是说，列、行、索引等可从0开始计数，或者可从1开始计数。
术语描述
编码器：表示执行编码的设备。也就是说，表示编码设备。
解码器：表示执行解码的设备。也就是说，表示解码设备。
块：是M×N的样点阵列。这里，M和N可表示正整数，并且块可表示二维形式的样点阵列。块可指单元。当前块可表示在编码时成为目标的编码目标块，或者在解码时成为目标的解码目标块。此外，当前块可以是编码块、预测块、残差块和变换块中的至少一个。
样点：是构成块的基本单元。根据比特深度(Bd)，样点可被表示为从0到2Bd-1的值。在本发明中，样点可被用作像素的含义。也就是说，样点、pel、像素可具有彼此相同的含义。
单元：可指编码和解码单元。当对图像进行编码和解码时，单元可以是通过对单个图像进行分区而生成的区域。此外，当在进行编码或解码期间将单个图像分区为子划分单元时，单元可表示子划分单元。也就是说，图像可被分区为多个单元。当对图像进行编码和解码时，可执行针对每个单元的预定处理。单个单元可被分区为尺寸小于该单元的尺寸的子单元。依据功能，单元可表示块、宏块、编码树单元、编码树块、编码单元、编码块、预测单元、预测块、残差单元、残差块、变换单元、变换块等。此外，为了将单元与块区分开，单元可包括亮度分量块、与亮度分量块相关联的色度分量块、以及每个颜色分量块的语法元素。单元可具有各种尺寸和形状，具体地，单元的形状可以是二维几何图形，诸如正方形形状、长方形形状、梯形形状、三角形形状、五边形形状等。此外，单元信息可包括指示编码单元、预测单元、变换单元等的单元类型以及单元尺寸、单元深度、单元的编码和解码的顺序等中的至少一个。
编码树单元：被配置有亮度分量Y的单个编码树块以及与色度分量Cb和Cr相关的两个编码树块。此外，编码树单元可表示包括块和每个块的语法元素。可通过使用四叉树分区方法、二叉树分区方法和三叉树分区方法等中的至少一种方法对每个编码树单元进行分区，以配置诸如编码单元、预测单元、变换单元等的下层单元。编码树单元可被用作用于指定在对作为输入图像的图像进行编码/解码时成为处理单元的样点块的术语。这里，四叉树可表示四元树。
当编码块的尺寸落入第一预定范围内时，仅四叉树分区被允许用于该编码块。这里，第一预定范围可由仅可通过四叉树分区被分区的编码块的最大尺寸和最小尺寸中的至少一个来定义。指示允许进行四叉树分区的编码块的最大尺寸/最小尺寸的信息可作为比特流中包括的数据被用信号传送，并且该信息可以以序列、画面参数、并行块组和条带(片段)中的至少一个为单位被用信号传送。可选地，编码块的最大尺寸/最小尺寸可以是在编码器/解码器中预设的固定尺寸。例如，当编码块的尺寸在从64×64到256×256的范围内时，编码块可仅通过四叉树分区被分区。可选地，当编码块的尺寸大于变换块(TB)的最大尺寸时，编码块可仅通过四叉树分区被分区。在这种情况下，将被分区为多个象限的块可以是编码块或变换块。在这种情况下，指示编码块的四叉树分区的信息(例如，split_flag)可以是指示是否通过四叉树分区对编码单元进行分区的标志。当编码块的尺寸落入第二预定范围内时，编码块可仅通过二叉树分区或三叉树分区被分区。在这种情况下，以上对四叉树分区的描述也可被应用于二叉树分区或三叉树分区。
编码树块：可用作用于指定Y编码树块、Cb编码树块和Cr编码树块中的任意一个的术语。
邻近块：可表示与当前块相邻的块。与当前块相邻的块可表示与当前块的边界接触的块、或者位于距当前块预定距离内的块。邻近块可表示与当前块的顶点相邻的块。这里，与当前块的顶点相邻的块可表示与水平相邻于当前块的邻近块垂直相邻的块、或者与垂直相邻于当前块的邻近块水平相邻的块。
重建的邻近块：可表示与当前块相邻并且已经在空间/时间上被编码或解码的邻近块。这里，重建的邻近块可表示重建的邻近单元。重建的空间邻近块可以是在当前画面内的已经通过编码或解码或者编码和解码两者而被重建的块。重建的时间邻近块是在参考图像内的与当前画面的当前块相应的位置处的块或所述块的邻近块。
单元深度：可表示单元的分区程度。在树结构中，最高节点(根节点)可与未被分区的第一单元相应。此外，最高节点可具有最小深度值。在这种情况下，最高节点的深度可以为等级0。深度为等级1的节点可表示通过对第一单元进行一次分区而生成的单元。深度为等级2的节点可表示通过对第一单元进行两次分区而生成的单元。深度为等级n的节点可表示通过对第一单元进行n次分区而生成的单元。叶节点可以是最低节点并且是不能被进一步分区的节点。叶节点的深度可以是最大等级。例如，最大等级的预定义值可以是3。根节点的深度可以是最低的，并且叶节点的深度可以是最深的。此外，当单元被表示为树结构时，单元存在于的等级可表示单元深度。
比特流：可表示包括编码图像信息的比特流。
参数集：与比特流内的配置之中的头信息相应。视频参数集、序列参数集、画面参数集和自适应参数集中的至少一个可被包括在参数集中。此外，参数集可包括并行块组、条带头和并行块头信息。此外，并行块组可表示包括多个并行块的组合并可具有与条带相同的含义。
解析：可表示通过执行熵解码来确定语法元素的值，或者可表示熵解码本身。
符号：可表示编码/解码目标单元的语法元素、编码参数和变换系数值中的至少一个。此外，符号可表示熵编码目标或熵解码结果。
预测模式：可以是指示利用帧内预测被编码/解码的模式或利用帧间预测被编码/解码的模式的信息。
预测单元：可表示当执行预测(诸如帧间预测、帧内预测、帧间补偿、帧内补偿和运动补偿)时的基本单元。单个预测单元可被分区为具有更小尺寸的多个分区，或者可被分区为多个下层预测单元。多个分区可以是在执行预测或补偿时的基本单元。通过对预测单元进行划分而生成的分区也可以是预测单元。
预测单元分区：可表示通过对预测单元进行分区而获得的形状。
参考画面列表：可表示包括用于画面间预测或运动补偿的一个或更多个参考画面的列表。LC(列表组合)、L0(列表0)、L1(列表1)、L2(列表2)、L3(列表3)等为参考画面列表的类型。一个或更多个参考画面列表可用于画面间预测。
画面间预测指示符：可表示当前块的画面间预测方向(单向预测、双向预测等)。可选地，画面间预测指示符可表示用于生成当前块的预测块的参考画面的数量。另外可选地，画面间预测指示符可表示用于针对当前块执行画面间预测或运动补偿的预测块的数量。
预测列表利用标志：可表示是否使用特定参考画面列表中包括的至少一个参考画面来生成预测块。可使用预测列表利用标志来推导帧间预测指示符，并且相反地，可使用帧间预测指示符来推导预测列表利用标志。例如，当预测列表利用标志指示第一值“0”时，它表示不使用相应参考画面列表中包括的参考画面来生成预测块。当预测列表利用标志指示第二值“1”时，它表示使用相应参考画面列表中包括的参考画面来生成预测块。
参考画面索引：可表示指示参考画面列表中的特定参考画面的索引。
参考画面：可表示特定块参考以进行画面间预测或运动补偿的画面。可选地，参考画面可以是包括由当前块参考以进行帧间预测或运动补偿的参考块的画面。在下文中，术语“参考画面”和“参考图像”可用作相同的含义并且互换使用。
运动矢量：可以是用于画面间预测或运动补偿的二维矢量，并且可表示编码/解码目标画面与参考画面之间的偏移。例如，(mvX，mvY)可表示运动矢量，mvX可表示水平分量，并且mvY可表示垂直分量。
搜索范围：可以是在帧间预测被执行期间搜索运动矢量的二维区域。例如，搜索范围的尺寸可以是M×N。这里，M和N均为整数。
运动矢量候选：可表示在对运动矢量进行预测时成为预测候选的块，或者块的运动矢量。运动矢量候选可在运动矢量候选列表中列出。
运动矢量候选列表：可表示使用一个或更多个运动矢量候选配置的列表。
运动矢量候选索引：可表示在运动矢量候选列表中指示运动矢量候选的指示符。运动矢量候选索引也可称为运动矢量预测因子的索引。
运动信息：可表示包括运动矢量、参考画面索引、画面间预测指示符以及以下项中的至少任意一项的信息：参考画面列表信息、参考画面、运动矢量候选、运动矢量候选索引、合并候选和合并索引。
合并候选列表：可表示由合并候选组成的列表。
合并候选：可表示空间合并候选、时间合并候选、组合合并候选、组合双预测合并候选或零合并候选等。合并候选可具有画面间预测指示符、针对每个列表的参考画面索引以及诸如运动矢量的运动信息。
合并索引：可表示在合并候选列表中指示合并候选的指示符。合并索引可指示在空间上/时间上与当前块相邻的重建块中的用于推导合并候选的块。合并索引可指示合并候选所具有的运动信息中的至少一项。
变换单元：可表示在对残差信号执行编码/解码(诸如变换、逆变换、量化、反量化、变换系数编码/解码)时的基本单元。单个变换单元可被分区为具有更小尺寸的多个更低等级的变换单元。这里，变换/逆变换可包括第一变换/第一逆变换和第二变换/第二逆变换中的至少一个。
缩放：可表示将量化的等级乘以因子的处理。可通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数。缩放也可被称为反量化。
量化参数：可表示当在量化期间使用变换系数来生成量化的等级时使用的值。量化参数还可表示当在反量化期间通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数时使用的值。量化参数可以是被映射在量化步长上的值。
增量量化参数：可表示预测的量化参数与编码/解码目标单元的量化参数之间的差值。
扫描：可表示对单元、块或矩阵内的系数进行排序的方法。例如，将系数的二维矩阵改变为一维矩阵可被称为扫描，并且将系数的一维矩阵改变为二维矩阵可被称为扫描或逆扫描。
变换系数：可表示在编码器中执行变换之后生成的系数值。变换系数可表示在解码器中执行熵解码和反量化中的至少一个之后生成的系数值。通过对变换系数或残差信号进行量化而获得的量化的等级或者量化的变换系数等级也可落入变换系数的含义内。
量化的等级：可表示在编码器中通过对变换系数或残差信号进行量化而生成的值。可选地，量化的等级可表示作为在解码器中将被执行反量化的反量化目标的值。类似地，作为变换和量化的结果的量化的变换系数等级也可落入量化的等级的含义内。
非零变换系数：可表示具有除零之外的值的变换系数、或者具有除零之外的值的变换系数等级或量化的等级。
量化矩阵：可表示在被执行以提高主观图像质量或客观图像质量的量化处理或反量化处理中使用的矩阵。量化矩阵也可被称为缩放列表。
量化矩阵系数：可表示量化矩阵内的每个元素。量化矩阵系数也可被称为矩阵系数。
默认矩阵：可表示在编码器或解码器中预先定义的预定量化矩阵。
非默认矩阵：可表示在编码器或解码器中未被预先定义而是由用户用信号传送的量化矩阵。
统计值：针对具有可计算的特定值的变量、编码参数、常量值等之中的至少一个的统计值可以是相应特定值的平均值、加权平均值、加权和值、最小值、最大值、最频繁出现的值、中值、插值之中的一个或更多个。
图1是示出根据应用了本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
编码设备100可以是编码器、视频编码设备或图像编码设备。视频可包括至少一个图像。编码设备100可顺序地对至少一个图像进行编码。
参照图1，编码设备100可包括运动预测单元111、运动补偿单元112、帧内预测单元120、切换器115、减法器125、变换单元130、量化单元140、熵编码单元150、反量化单元160、逆变换单元170、加法器175、滤波器单元180和参考画面缓冲器190。
编码设备100可通过使用帧内模式或帧间模式或者帧内模式和帧间模式两者来对输入图像执行编码。此外，编码设备100可通过对输入图像进行编码来生成包括编码信息的比特流，并输出生成的比特流。生成的比特流可被存储在计算机可读记录介质中，或者可通过有线/无线传输介质被流传输。当帧内模式被用作预测模式时，切换器115可被切换到帧内。可选地，当帧间模式被用作预测模式时，切换器115可被切换到帧间模式。这里，帧内模式可表示帧内预测模式，帧间模式可表示帧间预测模式。编码设备100可生成针对输入图像的输入块的预测块。此外，编码设备100可在生成预测块之后使用输入块和预测块的残差对残差块进行编码。输入图像可被称为作为当前编码目标的当前图像。输入块可被称为作为当前编码目标的当前块，或者被称为编码目标块。
当预测模式是帧内模式时，帧内预测单元120可使用已被编码/解码并与当前块相邻的块的样点作为参考样点。帧内预测单元120可通过使用参考样点来对当前块执行空间预测，或者通过执行空间预测来生成输入块的预测样点。这里，帧内预测可表示帧内部的预测。
当预测模式是帧间模式时，运动预测单元111可在执行运动预测时从参考图像检索与输入块最匹配的区域，并且通过使用检索到的区域来推导运动矢量。在这种情况下，搜索区域可被用作所述区域。参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。这里，当执行了对参考图像的编码/解码时，参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。
运动补偿单元112可通过使用运动矢量对当前块执行运动补偿来生成预测块。这里，帧间预测可表示帧之间的预测或运动补偿。
当运动矢量的值不是整数时，运动预测单元111和运动补偿单元112可通过将插值滤波器应用于参考画面的部分区域来生成预测块。为了对编码单元执行帧间预测或运动补偿，可确定将跳过模式、合并模式、高级运动矢量预测(AMVP)模式和当前画面参考模式之中的哪个模式用于对包括在相应编码单元中的预测单元的运动预测和运动补偿。然后，依据确定的模式，可不同地执行帧间预测或运动补偿。
减法器125可通过使用输入块和预测块的残差来生成残差块。残差块可被称为残差信号。残差信号可表示原始信号与预测信号之间的差。此外，残差信号可以是通过对原始信号与预测信号之间的差进行变换或进行量化或者进行变换和量化而生成的信号。残差块可以是块单元的残差信号。
变换单元130可通过对残差块执行变换来生成变换系数，并输出生成的变换系数。这里，变换系数可以是通过对残差块执行变换而生成的系数值。当变换跳过模式被应用时，变换单元130可跳过对残差块的变换。
可通过将量化应用于变换系数或应用于残差信号来生成量化的等级。在下文中，量化的等级在实施例中也可被称为变换系数。
量化单元140可通过根据参数对变换系数或残差信号进行量化来生成量化的等级，并输出生成的量化的等级。这里，量化单元140可通过使用量化矩阵对变换系数进行量化。
熵编码单元150可通过根据概率分布对由量化单元140计算出的值或者对在执行编码时计算出的编码参数值执行熵编码来生成比特流，并输出生成的比特流。熵编码单元150可对图像的样点信息和用于对图像进行解码的信息执行熵编码。例如，用于对图像进行解码的信息可包括语法元素。
当熵编码被应用时，符号被表示使得较少数量的比特被分配给具有高生成可能性的符号，并且较多数量的比特被分配给具有低生成可能性的符号，因此，可减小用于将被编码的符号的比特流的大小。熵编码单元150可使用诸如指数哥伦布、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)等的用于熵编码的编码方法。例如，熵编码单元150可通过使用可变长度编码/码(VLC)表来执行熵编码。此外，熵编码单元150可推导目标符号的二值化方法和目标符号/二进制位的概率模型，并且通过使用推导的二值化方法和上下文模型来执行算术编码。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行编码，熵编码单元150可通过使用变换系数扫描方法将二维块形式的系数改变为一维矢量形式。
编码参数可包括在编码器中被编码并且被用信号传送到解码器的诸如语法元素的信息(标志、索引等)以及在执行编码或解码时推导的信息。编码参数可表示在对图像进行编码或解码时所需要的信息。例如，以下项中的至少一个值或组合形式可被包括在编码参数中：单元/块尺寸、单元/块深度、单元/块分区信息、单元/块形状、单元/块分区结构、是否进行四叉树形式的分区、是否进行二叉树形式的分区、二叉树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、二叉树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、是否进行三叉树形式的分区、三叉树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、三叉树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、是否进行多类型树形式的分区、多类型树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、多类型树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、多类型树形式的分区树、预测模式(帧内预测或帧间预测)、亮度帧内预测模式/方向、色度帧内预测模式/方向、帧内分区信息、帧间分区信息、编码块分区标志、预测块分区标志、变换块分区标志、参考样点滤波方法、参考样点滤波器抽头、参考样点滤波器系数、预测块滤波方法、预测块滤波器抽头、预测块滤波器系数、预测块边界滤波方法、预测块边界滤波器抽头、预测块边界滤波器系数、帧内预测模式、帧间预测模式、运动信息、运动矢量、运动矢量差、参考画面索引、帧间预测角度、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表、参考画面、运动矢量预测因子索引、运动矢量预测因子候选、运动矢量候选列表、是否使用合并模式、合并索引、合并候选、合并候选列表、是否使用跳过模式、插值滤波器类型、插值滤波器抽头、插值滤波器系数、运动矢量大小、运动矢量的表示精度、变换类型、变换尺寸、首次(第一次)变换是否被使用的信息、二次变换是否被使用的信息、首次变换索引、二次变换索引、残差信号是否存在的信息、编码块样式、编码块标志(CBF)、量化参数、量化参数残差、量化矩阵、是否应用帧内环路滤波器、帧内环路滤波器系数、帧内环路滤波器抽头、帧内环路滤波器形状/形式、是否应用去块滤波器、去块滤波器系数、去块滤波器抽头、去块滤波器强度、去块滤波器形状/形式、是否应用自适应样点偏移、自适应样点偏移值、自适应样点偏移类别、自适应样点偏移类型、是否应用自适应环路滤波器、自适应环路滤波器系数、自适应环路滤波器抽头、自适应环路滤波器形状/形式、二值化/反二值化方法、上下文模型确定方法、上下文模型更新方法、是否执行常规模式、是否执行旁路模式、上下文二进制位、旁路二进制位、有效系数标志、最后有效系数标志、针对系数组的单元的编码标志、最后有效系数的位置、关于系数的值是否大于1的标志、关于系数的值是否大于2的标志、关于系数的值是否大于3的标志、关于剩余系数值的信息、符号信息、重建的亮度样点、重建的色度样点、残差亮度样点、残差色度样点、亮度变换系数、色度变换系数、量化的亮度等级、量化的色度等级、变换系数等级扫描方法、在解码器侧的运动矢量搜索区域的尺寸、在解码器侧的运动矢量搜索区域的形状、在解码器侧的运动矢量搜索的次数、关于CTU尺寸的信息、关于最小块尺寸的信息、关于最大块尺寸的信息、关于最大块深度的信息、关于最小块深度的信息、图像显示/输出顺序、条带标识信息、条带类型、条带分区信息、并行块组标识信息、并行块组类型、并行块组分区信息、并行块标识信息、并行块类型、并行块分区信息、画面类型、输入样点的比特深度、重建样点的比特深度、残差样点的比特深度、变换系数的比特深度、量化的等级的比特深度、以及关于亮度信号的信息或关于色度信号的信息。
这里，用信号传送标志或索引可表示由编码器对相应的标志或索引进行熵编码并将其包括在比特流中，并且可表示由解码器从比特流对相应的标志或索引进行熵解码。
当编码设备100通过帧间预测执行编码时，编码的当前图像可被用作用于随后被处理的另一图像的参考图像。因此，编码设备100可对编码的当前图像进行重建或解码，或者将重建或解码的图像作为参考图像存储在参考画面缓冲器190中。
量化的等级可在反量化单元160中被反量化，或者可在逆变换单元170中被逆变换。可由加法器175将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加。通过将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加，可生成重建块。这里，经过反量化或逆变换的系数或经过反量化和逆变换两者的系数可表示执行了反量化和逆变换中的至少一个的系数，并且可表示重建的残差块。
重建块可通过滤波器单元180。滤波器单元180可将去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器(ALF)中的至少一个应用于重建样点、重建块或重建图像。滤波器单元180可被称为环内滤波器。
去块滤波器可去除在块之间的边界中生成的块失真。为了确定是否应用去块滤波器，可基于块中包括的若干行或列中包含的样点来确定是否将去块滤波器应用于当前块。当将去块滤波器应用于块时，可根据所需的去块滤波强度来应用另一滤波器。
为了补偿编码误差，可通过使用样点自适应偏移将合适的偏移值与样点值相加。样点自适应偏移可以以样点为单位对经过去块的图像与原始图像的偏移进行校正。可使用考虑关于每个样点的边缘信息来应用偏移的方法，或者可使用以下方法：将图像的样点分区为预定数量的区域，确定偏移将被应用的区域，并对确定的区域应用偏移。
自适应环路滤波器可基于经过滤波的重建图像和原始图像的比较结果来执行滤波。可将包括在图像中的样点分区为预定组，可确定将被应用于每个组的滤波器，并且可对每个组执行差异化滤波。是否应用ALF的信息可通过编码单元(CU)被用信号传送，并且将被应用于每个块的ALF的形式和系数可变化。
已经通过滤波器单元180的重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器190中。由滤波器单元180处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元180处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿时被使用。
图2是示出根据实施例的并且应用了本发明的解码设备的配置的框图。
解码设备200可以是解码器、视频解码设备或图像解码设备。
参照图2，解码设备200可包括熵解码单元210、反量化单元220、逆变换单元230、帧内预测单元240、运动补偿单元250、加法器255、滤波器单元260和参考画面缓冲器270。
解码设备200可接收从编码设备100输出的比特流。解码设备200可接收存储在计算机可读记录介质中的比特流，或者可接收通过有线/无线传输介质被流传输的比特流。解码设备200可通过使用帧内模式或帧间模式对比特流进行解码。此外，解码设备200可生成通过解码而生成的重建图像或解码图像，并输出重建图像或解码图像。
当在进行解码时使用的预测模式是帧内模式时，切换器可被切换到帧内。可选地，当在解码时使用的预测模式是帧间模式时，切换器可被切换到帧间模式。
解码设备200可通过对输入比特流进行解码来获得重建的残差块，并生成预测块。当重建的残差块和预测块被获得时，解码设备200可通过将重建的残差块与预测块相加来生成成为解码目标的重建块。解码目标块可被称为当前块。
熵解码单元210可通过根据概率分布对比特流进行熵解码来生成符号。生成的符号可包括量化的等级形式的符号。这里，熵解码方法可以是上述熵编码方法的逆过程。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行解码，熵解码单元210可通过使用变换系数扫描方法将单向矢量形式的系数改变为二维块形式。
可在反量化单元220中对量化的等级进行反量化，或者可在逆变换单元230中对量化的等级进行逆变换。量化的等级可以是进行反量化或进行逆变换或者进行反量化和逆变换两者的结果，并且可被生成为重建的残差块。这里，反量化单元220可将量化矩阵应用于量化的等级。
当使用帧内模式时，帧内预测单元240可通过对当前块执行空间预测来生成预测块，其中，空间预测使用与解码目标块相邻并且已被解码的块的样点值。
当使用帧间模式时，运动补偿单元250可通过对当前块执行运动补偿来生成预测块，其中，运动补偿使用运动矢量以及存储在参考画面缓冲器270中的参考图像。
加法器225可通过将重建的残差块与预测块相加来生成重建块。滤波器单元260可将去块滤波器、样点自适应偏移和自适应环路滤波器中的至少一个应用于重建块或重建图像。滤波器单元260可输出重建图像。重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器270中并且在执行帧间预测时被使用。由滤波器单元260处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元260处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿时被使用。
图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。图3示意性地示出将单个单元分区为多个下层单元的示例。
为了有效地对图像进行分区，当进行编码和解码时，可使用编码单元(CU)。编码单元可被用作当对图像进行编码/解码时的基本单元。此外，编码单元可被用作用于在对图像进行编码/解码时区分帧内预测模式与帧间预测模式的单元。编码单元可以是用于预测、变换、量化、逆变换、反量化或对变换系数的编码/解码处理的基本单元。
参照图3，图像300按照最大编码单元(LCU)被顺序地分区，并且LCU单元被确定为分区结构。这里，LCU可以以与编码树单元(CTU)相同的含义被使用。单元分区可表示对与该单元相关联的块进行分区。在块分区信息中，可包括单元深度的信息。深度信息可表示单元被分区的次数或程度或者单元被分区的次数和程度两者。可基于树结构将单个单元分区为与深度信息分层地相关联的多个更低等级的单元。换言之，单元和通过对该单元进行分区而生成的更低等级的单元可分别与节点和该节点的子节点相应。分区出的下层单元中的每一个可具有深度信息。深度信息可以是表示CU的尺寸的信息，并且可被存储在每个CU中。单元深度表示与对单元进行分区相关的次数和/或程度。因此，更低等级的单元的分区信息可包括关于更低等级的单元的尺寸的信息。
分区结构可表示CTU 310内的编码单元(CU)的分布。可根据是否将单个CU分区为多个(等于或大于2的正整数，包括2、4、8、16等)CU来确定这样的分布。通过分区生成的CU的水平尺寸和垂直尺寸可以分别是分区之前的CU的水平尺寸和垂直尺寸的一半，或者可根据分区的次数而分别具有小于分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的尺寸。CU可被递归地分区为多个CU。通过递归分区，与分区之前的CU的高度和宽度之中的至少一个相比，分区之后的CU的高度和宽度之中的至少一个可减小。可递归地执行CU的分区，直到达到预定义的深度或预定义的尺寸为止。例如，CTU的深度可以是0，最小编码单元(SCU)的深度可以是预定义的最大深度。这里，如上所述，CTU可以是具有最大编码单元尺寸的编码单元，并且SCU可以是具有最小编码单元尺寸的编码单元。分区从CTU 310开始，当CU的水平尺寸或垂直尺寸或者水平尺寸和垂直尺寸两者通过分区而减小时，CU深度增加1。例如，对于每个深度，未被分区的CU的尺寸可以为2N×2N。此外，在被分区的CU的情况下，可将尺寸为2N×2N的CU分区为尺寸为N×N的四个CU。当深度增加1时，N的大小可减半。
此外，可通过使用CU的分区信息来表示CU是否被分区的信息。分区信息可以是1比特信息。除SCU之外的所有CU可包括分区信息。例如，当分区信息的值是第一值时，可不对CU进行分区，当分区信息的值是第二值时，可对CU进行分区。
参照图3，深度为0的CTU可以是64×64的块。0可以是最小深度。深度为3的SCU可以是8×8的块。3可以是最大深度。32×32的块和16×16的块的CU可分别被表示为深度1和深度2。
例如，当单个编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元的水平尺寸和垂直尺寸可以是CU在被分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的一半尺寸。在一个实施例中，当尺寸为32×32的编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元中的每一个的尺寸可以为16×16。当单个编码单元被分区为四个编码单元时，可称编码单元可被分区(四叉树分区)为四叉树形式。
例如，当单个编码单元被分区为两个编码单元时，该两个编码单元的水平尺寸或垂直尺寸可以是在被分区之前的编码单元的水平尺寸或垂直尺寸的一半。例如，当尺寸为32×32的编码单元沿垂直方向被分区时，分区出的两个编码单元中的每一个可具有16×32的尺寸。例如，当尺寸为8×32的编码单元被水平分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每一个可具有8×16的尺寸。当单个编码单元被分区为两个编码单元时，可称编码单元被分区(二叉树分区)为二叉树形式。
例如，当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可以以1：2：1的比例对编码单元的水平尺寸或垂直尺寸进行分区，从而生成水平尺寸或垂直尺寸的比例为1：2：1的三个子编码单元。例如，当尺寸为16×32的编码单元被水平分区为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从最上方子编码单元到最下方子编码单元的顺序可分别具有16×8、16×16和16×8的尺寸。例如，当尺寸为32×32的编码单元被垂直划分为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从左侧子编码单元到右侧子编码单元的顺序可分别具有8×32、16×32和8×32的尺寸。当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可称该编码单元被三叉树分区或者按照三叉树分区结构被分区。
在图3中，编码树单元(CTU)320是四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构全都被应用的CTU的示例。
如上所述，为了对CTU进行分区，可应用四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构中的至少一种。可根据预定的优先级顺序将各种树分区结构顺序地应用于CTU。例如，可将四叉树分区结构优先应用于CTU。不可再使用四叉树分区结构进行分区的编码单元可与四叉树的叶节点相应。与四叉树的叶节点相应的编码单元可用作二叉树和/或三叉树分区结构的根节点。也就是说，与四叉树的叶节点相应的编码单元可按照二叉树分区结构或三叉树分区结构被进一步分区，或者可不被进一步分区。因此，通过防止对与四叉树的叶节点相应的编码单元进行二叉树分区或三叉树分区而生成的编码块被执行进一步的四叉树分区，可有效地执行块分区和/或用信号传送分区信息。
可使用四分区信息用信号传送与四叉树的节点相应的编码单元被分区的事实。具有第一值(例如，“1”)的四分区信息可指示当前编码单元按照四叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的四分区信息可指示当前编码单元不按照四叉树分区结构被分区。四分区信息可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。
在二叉树分区与三叉树分区之间可没有优先级。也就是说，与四叉树的叶节点相应的编码单元可进一步被执行二叉树分区和三叉树分区中的任意分区。此外，通过二叉树分区或三叉树分区生成的编码单元可被执行进一步的二叉树分区或进一步的三叉树分区，或者可不被进一步分区。
在二叉树分区和三叉树分区中不存在优先级的树结构被称为多类型树结构。与四叉树的叶节点相应的编码单元可用作多类型树的根节点。可使用多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少一个来用信号传送是否对与多类型树的节点相应的编码单元进行分区。为了对与多类型树的节点相应的编码单元进行分区，可顺序地用信号传送多类型树分区指示信息、分区方向和分区树信息。
具有第一值(例如，“1”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将被执行多类型树分区。具有第二值(例如，“0”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将不被执行多类型树分区。
当与多类型树的节点相应的编码单元按照多类型树分区结构被分区时，该编码单元可进一步包括分区方向信息。分区方向信息可指示当前编码单元将在哪个方向上根据多类型树分区被分区。具有第一值(例如，“1”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被垂直分区。具有第二值(例如，“0”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被水平分区。
当与多类型树的节点相应的编码单元按照多类型树分区结构被分区时，当前编码单元可进一步包括分区树信息。分区树信息可指示将被用于对多类型树的节点进行分区的树分区结构。具有第一值(例如，“1”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照二叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照三叉树分区结构被分区。
分区指示信息、分区树信息和分区方向信息均可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。
四叉树分区指示信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个可被熵编码/熵解码。为了对那些类型的信息进行熵编码/熵解码，可使用关于与当前编码单元相邻的邻近编码单元的信息。例如，当前编码单元的左侧邻近编码单元和/或上方邻近编码单元的分区类型(被分区或未被分区、分区树和/或分区方向)与当前编码单元的分区类型相似的可能性高。因此，可从关于邻近编码单元的信息推导用于对关于当前编码单元的信息进行熵编码/熵解码的上下文信息。关于邻近编码单元的信息可包括四分区信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一种。
作为另一示例，在二叉树分区和三叉树分区中，可优先执行二叉树分区。也就是说，当前编码单元可首先被执行二叉树分区，并且随后可将与二叉树的叶节点相应的编码单元设置为用于三叉树分区的根节点。在这种情况下，对于与三叉树的节点相应的编码单元，可既不执行四叉树分区也不执行二叉树分区。
不可按照四叉树分区结构、二叉树分区结构和/或三叉树分区结构被分区的编码单元成为用于编码、预测和/或变换的基本单元。也就是说，所述编码单元不可被进一步分区以用于预测和/或变换。因此，在比特流中可不存在用于将编码单元分区为预测单元和/或变换单元的分区结构信息和分区信息。
然而，当编码单元(即，用于分区的基本单元)的尺寸大于最大变换块的尺寸时，可递归地对编码单元进行分区，直到将编码单元的尺寸减小到等于或小于最大变换块的尺寸为止。例如，当编码单元的尺寸为64×64时并且当最大变换块的尺寸为32×32时，可将该编码单元分区为用于变换的四个32×32的块。例如，当编码单元的尺寸为32×64并且最大变换块的尺寸为32×32时，可将该编码单元分区为用于变换的两个32×32的块。在这种情况下，不单独用信号传送对用于变换的编码单元的分区，并且可通过编码单元的水平尺寸或垂直尺寸与最大变换块的水平尺寸或垂直尺寸之间的比较来确定对用于变换的编码单元的分区。例如，当编码单元的水平尺寸(宽度)大于最大变换块的水平尺寸(宽度)时，可将编码单元垂直地二等分。例如，当编码单元的垂直尺寸(高度)大于最大变换块的垂直尺寸(高度)时，可将编码单元水平地二等分。
可在编码单元的更高等级用信号传送或确定编码单元的最大尺寸和/或最小尺寸的信息以及变换块的最大尺寸和/或最小尺寸的信息。所述更高等级可以是例如序列等级、画面等级、并行块等级、并行块组等级、条带等级等。例如，可将编码单元的最小尺寸确定为4×4。例如，可将变换块的最大尺寸确定为64×64。例如，可将变换块的最小尺寸确定为4×4。
可在编码单元的更高等级用信号传送或确定与四叉树的叶节点相应的编码单元的最小尺寸(四叉树最小尺寸)的信息和/或从多类型树的根节点到叶节点的最大深度(多类型树的最大树深度)的信息。例如，所述更高等级可以是序列等级、画面等级、条带等级、并行块组等级、并行块等级等。可针对帧内条带和帧间条带中的每一个用信号传送或确定四叉树的最小尺寸的信息和/或多类型树的最大深度的信息。
可在编码单元的更高等级用信号传送或确定CTU的尺寸与变换块的最大尺寸之间的差信息。例如，所述更高等级可以是序列等级、画面等级、条带等级、并行块组等级、并行块等级等。可基于编码树单元的尺寸和所述差信息来确定与二叉树的各个节点相应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为二叉树的最大尺寸)的信息。与三叉树的各个节点相应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为三叉树的最大尺寸)可依据条带的类型而变化。例如，针对帧内条带，三叉树的最大尺寸可以是32×32。例如，针对帧间条带，三叉树的最大尺寸可以是128×128。例如，可将与二叉树的各个节点相应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为二叉树的最小尺寸)和/或与三叉树的各个节点相应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为三叉树的最小尺寸)设置为编码块的最小尺寸。
作为另一示例，可在条带等级用信号传送或确定二叉树的最大尺寸和/或三叉树的最大尺寸。可选地，可在条带等级用信号传送或确定二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸。
依据上述各种块的尺寸信息和深度信息，四分区信息、多类型树分区指示信息、分区树信息和/或分区方向信息可被包括在比特流中或可不被包括在比特流中。
例如，当编码单元的尺寸不大于四叉树的最小尺寸时，编码单元不包含四分区信息。因此，可从第二值推导四分区信息。
例如，当与多类型树的节点相应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)大于二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)和/或三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)时，编码单元可不被二叉树分区或三叉树分区。因此，可不用信号传送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。
可选地，当与多类型树的节点相应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)与二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)相同，和/或是三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)的两倍大时，编码单元可不被进一步二叉树分区或三叉树分区。因此，可不用信号传送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。这是因为，当按照二叉树分区结构和/或三叉树分区结构对编码单元进行分区时，生成了小于二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸的编码单元。
可选地，当与多类型树的节点相应的编码单元的深度等于多类型树的最大深度时，编码单元可不被进一步二叉树分区和/或三叉树分区。因此，可不用信号传送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区、水平方向二叉树分区、垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区中的至少一个对于与多类型树的节点相应的编码单元是可行的时，才可用信号传送多类型树分区指示信息。否则，可不对编码单元进行二叉树分区和/或三叉树分区。因此，可不用信号传送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区和水平方向二叉树分区两者或者垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点相应的编码单元是可行的时，才可用信号传送分区方向信息。否则，可不用信号传送分区方向信息，而是可从指示可能的分区方向的值推导分区方向信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区和垂直方向三叉树分区两者或者水平方向二叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点相应的编码树是可行的时，才可用信号传送分区树信息。否则，可不用信号传送分区树信息，而是可从指示可能的分区树结构的值推导分区树信息。
图4是示出帧内预测处理的示图。
图4中的从中心到外部的箭头可表示帧内预测模式的预测方向。
可通过使用当前块的邻近块的参考样点来执行帧内编码和/或解码。邻近块可以是重建的邻近块。例如，可通过使用包括在重建的邻近块中的参考样点的值或编码参数来执行帧内编码和/或解码。
预测块可指通过执行帧内预测而生成的块。预测块可与CU、PU和TU中的至少一个相应。预测块的单元可具有CU、PU和TU中的一个的尺寸。预测块可以是尺寸为2×2、4×4、16×16、32×32或64×64等的正方形块，或者可以是尺寸为2×8、4×8、2×16、4×16和8×16等的长方形块。
可根据针对当前块的帧内预测模式来执行帧内预测。当前块可具有的帧内预测模式的数量可以是固定值，并且可以是根据预测块的属性被不同地确定的值。例如，预测块的属性可包括预测块的尺寸和预测块的形状等。
不管块尺寸为多少，可将帧内预测模式的数量固定为N。或者，帧内预测模式的数量可以是3、5、9、17、34、35、36、65或67等。可选地，帧内预测模式的数量可根据块尺寸或颜色分量类型或者块尺寸和颜色分量类型两者而变化。例如，帧内预测模式的数量可根据颜色分量是亮度信号还是色度信号而变化。例如，随着块尺寸变大，帧内预测模式的数量可增加。可选地，亮度分量块的帧内预测模式的数量可大于色度分量块的帧内预测模式的数量。
帧内预测模式可以是非角度模式或角度模式。非角度模式可以是DC模式或平面模式，并且角度模式可以是具有特定方向或角度的预测模式。帧内预测模式可由模式编号、模式值、模式数字、模式角度和模式方向中的至少一个来表示。帧内预测模式的数量可以是等于1的M，包括非角度和角度模式。
为了对当前块进行帧内预测，可执行确定是否可将包括在重建的邻近块中的样点用作当前块的参考样点的步骤。当存在不能用作当前块的参考样点的样点时，通过对包括在重建的邻近块中的样点中的至少一个样点值进行复制或执行插值或者执行复制和插值两者而获得的值可被用于替换样点的不可用样点值，因此，经过替换的样点值被用作当前块的参考样点。
当进行帧内预测时，可基于帧内预测模式和当前块尺寸/形状将滤波器应用于参考样点和预测样点中的至少一个。
在平面模式的情况下，当生成当前块的预测块时，根据预测目标样点在预测块内的位置，可通过使用当前样点的上侧参考样点与左侧参考样点以及当前块的右上侧参考样点与左下侧参考样点的加权和来生成预测目标样点的样点值。此外，在DC模式的情况下，当生成当前块的预测块时，可使用当前块的上侧参考样点与左侧参考样点的平均值。此外，在角度模式的情况下，可通过使用当前块的上侧参考样点、左侧参考样点、右上侧参考样点和/或左下侧参考样点来生成预测块。为了生成预测样点值，可执行实数单位的插值。
可通过预测与当前块相邻存在的块的帧内预测模式来对当前块的帧内预测模式进行熵编码/熵解码。在当前块的帧内预测模式与邻近块的帧内预测模式相同时，可通过使用预定标志信息来用信号传送当前块的帧内预测模式与邻近块的帧内预测模式为相同的信息。此外，可用信号传送多个邻近块的帧内预测模式中的与当前块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的指示符信息。在当前块的帧内预测模式与邻近块的帧内预测模式不同时，可通过基于邻近块的帧内预测模式执行熵编码/熵解码来对当前块的帧内预测模式信息进行熵编码/熵解码。
图5是示出根据本发明的帧内预测的示图。
当前块的帧内预测可包括：步骤S510推导帧内预测模式、步骤S520配置参考样点，和/或步骤S530执行帧内预测。
在步骤S510，可推导当前块的帧内预测模式。可通过使用以下方法来推导当前块的帧内预测模式：使用邻近块的帧内预测模式的方法、从比特流对当前块的帧内预测模式进行熵编码/解码的方法、使用邻近块的编码参数的方法和/或使用颜色分量的帧内预测模式的方法。根据使用邻近块的帧内预测模式的方法，可通过使用邻近块的帧内预测模式、邻近块的至少一个帧内预测模式的组合和至少一个MPM中的至少一个来推导当前块的帧内预测模式。
在步骤S520，可通过执行参考样点选择、参考样点填充和参考样点滤波中的至少一个来配置参考样点。
在步骤S530，可通过执行非角度预测、角度预测、基于位置信息的预测、颜色分量间预测和基于加权和的帧内预测中的至少一种来执行帧内预测。在步骤S530，可另外执行对预测样点的滤波。
为了推导当前块的帧内预测模式，可使用至少一个重建的邻近块。重建的邻近块的位置可以是被预先定义的固定位置，或者可以是通过编码/解码而推导出的位置。在下文中，编码/解码可表示熵编码和熵解码。例如，当尺寸为W×H的当前块的左上角侧样点的坐标是(0，0)时，邻近块可以是与坐标(-1，H-1)、(W-1，-1)、(W，-1)、(-1，H)和(-1，-1)相邻的块中的至少一个块和上述块的邻近块。这里，W和H可代表当前块的宽度(W)和高度(H)的长度或样点数。
不可用的邻近块的帧内预测模式可被替换为预定的帧内预测模式。预定的帧内预测模式可以是例如DC模式、平面模式、垂直模式、水平模式和/或对角线模式。例如，当邻近块位于画面、条带、并行块组、并行块和编码树单元的至少一个预定单元的边界之外时，当邻近块被帧间预测时，或者当邻近块以PCM模式被编码时，相应的块可被确定为不可用。可选地，当邻近块不可用时，相应的块的帧内预测模式不被替换且不被使用。
当前块的帧内预测模式可被推导为预定位置的邻近块的帧内预测模式或至少两个邻近块的帧内预测模式的统计值。在本说明书中，统计值可表示平均值、最大值、最小值、众数、中值、加权平均值和插值中的至少一个。
可选地，可基于邻近块的尺寸来推导当前块的帧内预测模式。例如，具有相对大尺寸的邻近块的帧内预测模式可被推导为当前块的帧内预测模式。可选地，可通过将大的权重分配给具有相对大尺寸的块的帧内预测模式来计算统计值。可选地，可预先定义或用信号传送被分配了相对大权重的模式。例如，可将相对大的权重分配给垂直方向模式、水平方向模式、对角方向模式和非方向模式中的至少一个。可为上述模式分配相同的权重。
可选地，可考虑邻近块的帧内预测模式是否为角度模式。例如，当邻近块的帧内预测模式是非角度模式时，可将非角度模式推导为当前块的帧内预测模式。可选地，可将除了非角度模式之外的其他邻近块的帧内预测模式推导为当前块的帧内预测模式。
为了推导当前块的帧内预测模式，可构建一个或更多个最可能模式(MPM)列表。MPM列表包括一个或更多个MPM候选模式，并且MPM候选模式可包括完成编码/解码的至少一个空间邻近块的帧内预测模式和/或给定的帧内预测模式。
可通过将特定K的偏移与MPM列表中包括的MPM候选模式的统计值相加来推导当前块的帧内预测模式。在这种情况下，K可表示负整数、0和正整数中的至少一个。例如，针对当前块的帧内预测模式，可将通过将特定K的偏移与MPM列表中包括的MPM候选模式的最小值相加而生成的MPM候选模式添加到MPM列表。例如，针对当前块的帧内预测模式，可将通过将特定K的偏移与MPM列表中包括的MPM候选模式的最大值相加而生成的MPM候选模式添加到MPM列表。
图6是示出当配置MPM列表时使用的当前块的空间邻近块的示图。
例如，假设配置MPM列表的帧内预测模式的数量是6，如图6所示，从当前块的空间邻近块(AL、JA、A、AR、JL、L和BL)中的至少一个，可顺序地推导出多达k(k是正整数)个将被包括在MPM列表中的候选模式。在下面的描述中，例如，k为5。
从邻近块推导MPM候选模式的顺序可由编码器/解码器任意地设置。例如，可按照左侧块L、顶部块A、左下方块BL、右上方块AR和左上方块AL的顺序来推导MPM候选模式。此外，可按照左侧块L和顶部块A的顺序来推导MPM候选模式。作为非方向模式的平面模式和/或DC模式可被认为是具有高出现概率的帧内预测模式。因此，当平面模式和/或DC模式未被包括在从空间邻近块推导出的五个帧内预测模式中时，可将平面模式和/或DC模式包括在MPM列表中作为MPM候选模式。也就是说，平面模式和/或DC模式可一直被包括在MPM候选列表中。
在以下mrl_index不为0的情况下，平面模式和/或DC模式可被包括在MPM候选列表中。另外，在以下mrl_index为0的情况下，平面模式和/或DC模式可不被包括在MPM候选列表中。
这里，平面模式和/或DC模式位于MPM列表中的顺序可在编码器/解码器中被任意设置。例如，可按照左侧块L、顶部块A、平面模式、DC模式、左下方块BL、左上方块AR和左上方块AL的顺序来配置MPM列表。另外，可按照左侧块L、顶部块A、平面模式和DC模式的顺序来配置MPM列表。
可执行冗余检查以确定配置的MPM列表中的帧内预测模式是否是彼此不同的预测模式。在执行冗余检查的情况下，MPM列表中可能不存在彼此冗余的帧内预测模式。当包括在冗余检查之后的MPM列表中的帧内预测模式的数量小于MPM列表可包括的帧内预测模式的最大数量(例如，6个)时，MPM列表中包括的帧内预测模式之中的具有方向性的帧内预测模式与预定偏移相加的帧内预测模式和/或从MPM列表中包括的帧内预测模式之中的具有方向性的帧内预测模式减去预定偏移的帧内预测模式可被附加地包括在MPM列表中。这里，偏移值不限于1，并且可以是2或更大的整数。
当通过上述处理没有填满MPM列表时，例如，当MPM候选模式的数量小于6时，按照垂直模式、水平模式和对角线模式的顺序来填充MPM列表，使得MPM列表可被配置有多达6个彼此不同的帧内预测模式。填充默认模式(垂直模式、水平模式和对角线模式)的顺序不限于上述示例，并且可以是先前在编码器/解码器中定义的任何顺序。当帧内预测模式的数量最多为67时，模式0指示平面模式，模式1指示DC模式，并且模式2至66可指示方向模式。另外，垂直模式可以是模式50，水平模式可以是模式18，且对角线模式可以是模式2、模式34和/或模式66。
对指示在推导出的MPM列表内是否存在与当前块的画面内预测模式相同的模式的指示符“prev_intra_luminance_pred_flag”进行编码/解码。
当指示符指示在MPM列表内存在与当前块的画面内预测模式相同的模式时，对指示MPM列表内的哪个模式与当前块的画面内预测模式相同的索引信息“mpm_idx”进行编码/解码，使得可推导出当前块的画面内预测模式。
当指示符指示不存在与当前块的画面内预测模式相同的模式时，对当前块的画面内预测模式进行编码/解码，使得可推导出当前块的画面内预测模式。在这种情况下，以升序或降序对未在MPM列表中列出的画面内预测模式中的至少一个进行排序。
当指示符指示在MPM列表内不存在与当前块的画面内预测模式相同的模式时，构建包括一个或更多个画面内预测模式的次级MPM列表。在这种情况下，通过使用指示次级MPM列表内的哪个模式与当前块的画面内预测模式相同的索引信息“2nd_mpm_idx”来推导当前块的画面内预测模式。
当指示符指示在MPM列表和/或次级MPM列表内不存在与当前块的画面内预测模式相同的模式时，通过使用剩余画面内预测模式索引“rem_intra_luminance_pred_mode”对当前块的画面内预测模式进行编码/解码。
通过使用色度分量的画面内预测模式索引“intra_chroma_pred_mode”和相应亮度分量的画面内预测模式中的至少一个来获取色度分量的画面内预测模式。
根据与推导帧内预测模式的方法有关的本发明的另一实施例，可通过使用不同颜色分量的帧内预测模式来推导当前块的帧内预测模式。例如，在当前块为色度块(Cb块或Cr块)时，可使用与色度块相应的亮度块的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。作为与色度块相应的亮度块，可存在一个或更多个亮度块。可依据亮度块的位置、色度块的位置、亮度块的左上样点位置、色度块的左上样点位置、亮度块的尺寸、色度块的尺寸、形状和编码参数中的至少任一个来确定相应亮度块。可选地，也可依据亮度块的尺寸、形状、编码参数中的至少任意一个来确定相应亮度块。
与色度块相应的亮度块可由多个块组成。所述多个块的全部或部分可具有其不同的帧内预测模式。色度块的帧内预测模式可基于包括在相应亮度块中的多个块中的全部或部分被推导出。在这种情况下，可选择性地使用一些块，其中，所使用的块基于色度块的块尺寸、形状、深度信息等与亮度块(所述多个块的全部或部分)的块尺寸、形状、深度信息等的比较而被选择。可选择性地使用亮度块中与色度块中的预定位置相应的位置处的块。预定位置可指色度块中的角样点(例如，左上样点)位置或色度块中的中心样点位置。可基于亮度/色度块的左上位置、亮度/色度块的水平尺寸的一半尺寸、亮度/色度块的垂直尺寸的一半尺寸来确定中心样点位置。例如，可通过将亮度/色度块的水平尺寸的一半尺寸与亮度/色度块在水平方向上的左上位置相加来确定中心样点的x轴方向的位置。此外，可通过将亮度/色度块的垂直尺寸的一半尺寸与亮度/色度块在垂直方向上的左上位置相加来确定中心样点的y轴方向的位置。这里，与色度块的中心样点位置相应的亮度块的位置可指亮度块的中心样点位置。
根据本发明的使用不同颜色分量块的帧内预测模式(即，颜色分量间帧内预测模式)来推导一个颜色分量块的帧内预测模式的方法不限于使用与色度块相应的亮度块的帧内预测模式的示例。例如，可通过使用或共享与色度块相应的亮度块的MPM索引mpm_idx和MPM列表中的至少任何一个来推导色度块的帧内预测模式。
图7是示出亮度块和色度块之间的关系的示例性示图。
在图7示出的示例中，颜色分量的样点比率为4：2：0，并且亮度块A、B、C和D中的至少一个与一个色度块相应。
参照图7，可通过使用以下帧内预测模式来推导一个色度块的帧内预测模式：与该色度块中的左上位置处的样点相应的亮度块内的(0，0)位置的A的帧内预测模式、与该色度块中的中心位置处的样点相应的亮度块内的(nSW/2，nSW/2)位置的D的帧内预测模式或者与该色度块中的另一中心位置处的样点相应的亮度块内的((nSW/2)-1，(nSW/2)-1)位置的B的帧内预测模式。亮度块中的预定位置不限于(0，0)、(nSW/2，nSW/2)和((nSW/2)-1，(nSW/2)-1)。例如，预定位置可以是亮度块内的右上位置、左下位置和/或右下位置。nSW可表示亮度块的宽度的尺寸，并且nSH可表示亮度块的高度的尺寸。
也就是说，特定色度块内的左上样点的画面内预测模式是从位于相应亮度块内的特定位置处的至少一个样点的画面内预测模式推导出的，其中，当亮度块的左上位置是参考位置时，特定位置是左上位置(0，0)、中心位置(nSW/2，nSW/2)、位置((nSW/2)-1，(nSW/2)-1)、右上角位置、左下角位置或右下角位置。可选地，当左上位置为参考位置时，特定色度块内的左上样点位置的画面内预测模式从相应亮度块内的中心样点位置(nSW/2，nSW/2)的画面内预测被推导出。
根据距每个块的左上位置的距离来计算色度块内的位置和亮度块内的位置。例如，通过将坐标值(nSW/2，nSW/2)与亮度块的左上样点位置的坐标值(0，0)相加来计算亮度块的中心样点位置。
可基于亮度块的形状或色度块的形状来选择预定位置。例如，对于具有正方形形状的色度块，预定位置可以是中心样点位置。对于具有长方形形状的色度块，预定位置可以是左上样点位置。可选地，预定位置可以是具有正方形形状的色度块中的左上样点的位置或具有长方形形状的色度块中的中心样点的位置。
根据另一实施例，可通过使用具有与色度块相等尺寸的亮度块的一个或更多个帧内预测模式的统计数据来推导色度块的帧内预测模式。
在图7示出的示例中，与亮度块A和D的帧内预测模式的统计值中的一个相应的模式或与相应于色度块的尺寸的亮度块内的块A、B、C和D的帧内预测模式的统计值中的一个相应的模式被推导为色度块的帧内预测模式。
当存在可用亮度块的多个帧内预测模式时，可选择所述多个帧内预测模式的全部或部分。基于亮度块或色度块中的预定位置或基于色度块、亮度块或色度块和亮度块两者的尺寸、形状和/或深度来执行所述选择。可通过使用选择的亮度块的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。
例如，对与色度块中的左上样点位置相应的亮度块内的(0，0)位置的A的尺寸和与色度块中的中心样点位置(nSW/2，nSH/2)相应的亮度块D的尺寸进行比较，并且可使用具有较大尺寸的亮度块D的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。
可选地，当与色度块中的预定位置相应的亮度块的尺寸等于或大于色度块的尺寸时，通过使用亮度块的帧内预测模块来推导色度块的帧内预测模式。
可选地，当色度块的尺寸在预定范围内时，通过使用与色度块中的左上样点位置(0，0)相应的亮度块的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。
可选地，当色度块的尺寸在预定范围内时，对与色度块内的预定位置相应的存在于亮度块内的预定位置(0，0)、((nSW/2)-1，(nSW/2)-1)、(nSW/2，nSW/2)处的亮度块的尺寸进行比较，并且通过使用具有较大尺寸的亮度块的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。
预定范围可从通过比特流用信号传送的信息、块(色度块、亮度块或色度块和亮度块两者)的尺寸(和/或深度)的信息以及在编码器或解码器中预定义的信息中的至少任何一条信息被推导出。
可选地，当色度块具有长方形形状时，可通过使用与色度块内的中心样点位置相应的亮度块内的中心样点位置(nSW/2，nSH/2)的帧内预测模式或者与色度块中的另一中心样点位置相应的亮度块内的另一中心样点位置((nSW/2)-1，(nSW/2)-1)的帧内预测模式来推导色度块的帧内预测模式。
在亮度块的多个块中，可使用具有与色度块相同形状的块。例如，当色度块为正方形形状或非正方形形状时，可使用在亮度块的多个块中选择的具有正方形形状或非正方形形状的块。
在参照图7描述的示例中，使用亮度块的帧内预测模式推导色度块的帧内预测模式的方法还适用于如下情况：亮度块的帧内预测模式按照原样被用作色度块的帧内预测模式。推导色度块的帧内预测模式的方法不限于使用相应亮度块的帧内预测模式的方法。例如，可从包括MPM列表和MPM索引mpm_idx的用于推导亮度块的帧内预测模式的信息来推导色度块的帧内预测模式。
可选地，可使用与色度块中的预定位置的样点相应的亮度块的帧内预测模式来构建色度块的MPM列表。在这种情况下，色度块的mpm_idx信息可被编码并用信号传送。色度块的MPM列表可按照与构建亮度块的MPM列表相似的方式被构建。色度块的MPM候选可包括邻近色度块的帧内预测模式和/或与色度块相应的亮度块的帧内预测模式。
当MPM标志为0时，可配置包括至少一个帧内预测模式的第二MPM列表，并且可通过使用第二MPM索引(2nd_mpm_idx)来推导当前块的帧内预测模式。这里，指示当前块的帧内预测模式是否被包括在第二MPM列表中的第二指示符(例如，第二MPM标志)可被编码/解码。类似于第一MPM列表，可通过使用邻近块的帧内预测模式来配置第二MPM列表。这里，第一MPM列表中包括的帧内预测模式可不被包括在第二MPM列表中。MPM列表的数量不限于1或2，可使用N个MPM列表。
在当前块的帧内预测模式未被包括在多个MPM列表之一中时，当前块的亮度分量帧内预测模式可被编码/解码。另外，色度分量帧内预测模式可基于相关联的亮度分量帧内预测模式被推导出并被编码/解码。
另外可选地，例如，当从相应亮度块的画面内预测模式推导色度块的画面内预测模式时，通过对与色度块的中心样点位置相应的亮度块位置设置较高优先级来提高色度块的画面内预测模式的预测编码效率。
图8是示出从相应亮度块推导色度块的画面内预测模式的示例性方法的示图。
在图8示出的示例中，颜色分量比率为4：2：0，并且与色度块相应的亮度块位于以下位置中的至少一个：CR1、CR2、CR3、CR4、左上(TL)、右上(TR)、左下(BL)和右下(BR)。
相应亮度块中的样点位置CR1、CR2、CR3、CR4、TL、TR、BL和BR的画面内预测模式中的至少一个被用于推导色度块的画面内预测模式。
色度块的画面内预测模式按照CR1、CR2、CR3、CR4、TL、TR、BL、BR这个顺序从样点位置CR1、CR2、CR3、CR4、TL、TR、BL和BR的可用画面内预测模式被推导出。然而，顺序不限于上述顺序。依据色度块的尺寸或形状来确定顺序。
当色度块的画面内预测模式从相应亮度块的画面内预测模式被推导出时，使用色度块和亮度块的编码参数中的至少一个。
色度块的MPM列表由下面描述的画面内预测模式中的至少一个构成。可选地，可在色度块中使用的画面内预测模式包括下面列出的画面内预测模式中的至少一个。这里，色度块的MPM列表被构建使得MPM列表中的候选模式彼此不重叠。候选模式包括：
与色度块相邻的空间邻近块(左侧块、顶部块、左下部块、右上部块和左上部块中的至少一个)的画面内预测模式；
平面模式和DC模式中的至少一个；
与色度块相应的亮度块内的样点位置CR1、CR2、CR3、CR4、TL、TR、BL和BR的画面内预测模式中的至少一个；以及
垂直模式、水平模式和对角线模式中的至少一个。
在当前块被分区为多个子块时，为了推导每个子块的帧内预测模式，可应用所描述方法中的至少一种。
子块的尺寸或形状或尺寸和形状两者可以是预定尺寸或预定形状或预定尺寸和预定块两者(例如，4×4)，或可根据当前块的尺寸或形状或尺寸和形状两者被确定。可选地，可基于当前块的邻近块是否被分区来确定子块的尺寸，或者可基于当前块的邻近块的帧内预测模式来确定子块的尺寸。例如，可基于在边界处的邻近块的帧内预测模式不同的该边界对当前块进行分区。可选地，可基于邻近块是帧内编码块还是帧间编码块对当前块进行分区。
可对表示当前块的帧内预测模式通过使用邻近块的帧内预测模式被推导的指示符(例如，NDIP_flag)进行编码/解码。可按照当前块和子块中的至少一个单元对指示符进行编码/解码。这里，在当前块或子块的尺寸与预定尺寸或预定尺寸范围相应时，指示符可被编码/解码。
可基于当前块的水平长度或垂直长度来执行确定当前块的尺寸是否与预定尺寸相应。例如，当水平或垂直长度是能够被分割的长度时，确定当前块的尺寸对应于预定尺寸。
当推导画面内预测模式时，关于画面内预测的信息被熵编码到比特流中或从比特流被熵解码。例如，关于画面内预测的信息包括以下元素中的至少一个：
指示在MPM列表内是否存在与当前块的画面内预测模式相同的画面内预测模式的指示符“prev_intra_luma_pred_flag”；
指示MPM列表中包括的模式之中的哪个模式与当前块的画面内预测模式相同的索引信息“mpm_idx”；
指示次级MPM列表中包括的模式之中的哪个模式与当前块的画面内预测模式相同的索引信息“2nd_mpm_idx”；
剩余画面内预测模式索引“rem_intra_luma_pred_mode”；以及
色度画面内预测模式索引“intra_chroma_pred_mode”。
依据块尺寸和块形状中的至少一个，可能存在关于画面内预测的信息中的至少一条信息将不被用信号传送的情况。不被用信号传送的信息从预定值被推导出，或者从关于先前处理的块或更高等级块的信息被获取。
例如，在当前块具有预定尺寸时，不用信号传送关于当前块的画面内预测的信息中的至少一条信息。代替用信号传送关于当前块的画面内预测的信息中的至少一条信息，使用关于具有与先前编码/解码的上级块相同的尺寸的块的画面内预测的信息中的至少一条信息。
当关于画面内预测的信息中的至少一条信息被熵编码/熵解码时，使用以下二值化方法中的至少一种：
截断莱斯二值化方法；
k阶指数哥伦布二值化方法；
有限k阶指数哥伦布二值化方法；
固定长度二值化方法；
一元二值化方法；以及
截断一元二值化方法。
可通过视频参数集(VPS)、序列参数集(SPS)、画面参数集(PPS)、自适应参数集(APS)、条带头、并行块组头、并行块头、编码单元、预测单元、变换单元、块、编码块、预测块和变换块中的至少一个来用信号传送帧内预测信息。在预定的块尺寸或更小尺寸的情况下，可不用信号传送至少一条帧内预测信息。这里，可使用先前编码/解码的块(例如，上层块)的帧内预测信息。
可基于推导出的帧内预测模式来配置用于帧内预测的参考样点。在下文的描述中，当前块可表示预测块或具有比预测块的尺寸/形状小的尺寸/形状的子块。可通过使用与当前块相邻重建的至少一个样点或通过使用样点的组合来配置参考样点。另外，可将滤波应用于所配置的参考样点。
用于配置参考样点的重建样点线的数量或位置或数量和位置两者可根据当前块在编码树块内的位置而变化。多条重建样点线上的每个重建样点可按照原样用作参考样点。可选地，可将预定滤波器应用于重建样点，并且可通过使用滤波后的重建样点来生成参考样点。应用了滤波器的重建样点可被包括在同一重建样点线中或不同的重建样点线中。这里，沿X轴方向或Y轴方向连续的多条参考样点线可用于当前块的帧内预测，并且通过排除多条连续参考样点线中的至少一条参考样点线而获得的多条参考样点线可用于当前块的帧内预测。参考样点线可指重建的样点线。
可用信号传送指示是否将多条参考样点线用于预测的指示符。例如，诸如mrl_enabled_flag的指示符可被包括在SPS、PPS、并行块头、并行块组头和条带头中的至少一个中，以便被用信号传送。标志可以是指示是使用单条参考样点线还是使用多条参考样点线的指示符。
当指示符指示多条参考样点线被使用时，还用信号传送参考样点线索引。例如，用信号传送mrl_index。因此，可确定使用了哪些参考样点线。
当指示符mrl_index的值为0时，利用离当前块最近的第一参考样点线。另一方面，当指示符mrl_index的值为1时，利用离当前块第二近的第二参考样点线。当指示符mrl_index的值为2时，使用离当前块第三近的第三参考样点线。第一参考样点线至第四参考样点线分别与在图9中分别示出的重建样点线1至重建样点线4相应。mrl_index可指示通过排除多条连续参考样点线中的至少一条参考样点线而剩余的多条参考样点线之中哪条参考样点线被构建用于当前块的帧内预测。也就是说，将由mrl_index指示的多条参考样点线可以是彼此不连续的参考样点线。多条参考样点线连续可表示多条参考样点线沿着x轴方向或y轴方向彼此相邻。
依据当前块的帧内预测模式、MPM信息、尺寸(宽度和高度)、存在或不存在CTU的上边界以及颜色分量中的至少一个来用信号传送指示符mrl_index。当未用信号传送指示符mrl_index时，使用与当前块相邻的第一参考样点线。
例如，当帧内预测模式是预定模式时，可用信号传送指示符mrl_index。帧内预测模式可以是各个邻近块的帧内预测模式中的至少一个或当前块的帧内预测模式。预定模式是非方向预测模式、方向预测模式、垂直或水平模式、偶数模式和奇数模式中的至少一个。例如，当与当前块的左边界或上边界相邻的邻近块的帧内预测模式是方向模式之一时，可用信号传送指示符mrl_index。可选地，当邻近块的帧内预测模式是偶数模式之一或奇数模式之一时，可用信号传送指示符mrl_index。此外，在mrl_index为0的情况下，可使用平面模式或DC模式对当前块进行帧内预测。在另一示例中，在mrl_index不为0的情况下，可不以平面模式或DC模式对当前块进行帧内预测。
例如，可基于当前块的MPM信息来用信号传送指示符mrl_index。MPM信息包括MPM标志、MPM索引、MPM列表和MPM候选中的至少一个。例如，当针对当前块的帧内预测模式的MPM标志指示相匹配时，可用信号传送指示符mrl_index。可选地，当在MPM候选列表内存在任何一个方向预测模式或在MPM候选列表内仅存在方向预测模式时，可用信号传送指示符mrl_index。可选地，当MPM候选列表中存在任何一个非方向预测模式时，可用信号传送指示符mrl_index。可选地，可依据指示符mrl_index不同地用信号传送当前块的MPM信息。例如，当指示符mrl_index具有非0的值时，可不用信号传送至少一条MPM信息。例如，当指示符mrl_index具有非0的值时，可不用信号传送MPM标志或剩余模式信息。也就是说，指示符mrl_index不是0，可不执行推导剩余模式的处理，并且可不使用剩余模式推导当前块的帧内预测模式。另一方面，当指示符mrl_index具有非0的值时，可用信号传送MPM索引，并且可使用MPM索引来推导当前块的帧内预测模式。例如，当指示符mrl_index具有非0的值时，可在不解析MPM标志的情况下确定MPM模式。
例如，在当前块的尺寸(宽度或高度)在预定尺寸范围内时，可用信号传送指示符mrl_index。例如，当尺寸(宽度或高度)大于预定尺寸(例如，4)时，可用信号传送指示符mrl_index。
例如，可依据当前块是否位于CTU的上边界来用信号传送指示符mrl_index。例如，在当前块位于CTU的上边界时，可不用信号传送指示符mrl_index。也就是说，在当前块的左上位置的Y轴方向位置与CTU的上方位置不相同的情况下，可用信号传送指示符mrl_index。当前块的左上位置的Y轴方向位置与CTU的上方位置不相同的情况可被确定为通过按照CTU尺寸对当前块的左上位置的Y轴方向位置执行模运算而获得的结果大于0的情况。
例如，在当前块的颜色分量是亮度信号时，可用信号传送指示符mrl_index，并且当颜色分量是色度信号时，可不用信号传送指示符mrl_index。
可选地，指示符mrl_index指示将被可选地使用的参考样点线。例如，可始终使用与当前块相邻的第一参考样点线，并且可以可选地使用由指示符mrl_index指示的参考样点线。
当使用多条参考样点线时，针对每条参考样点线确定是否应用滤波。例如，基于帧内预测模式和块尺寸/形状，可将滤波应用于与当前块相邻的第一参考样点线，而可不将滤波应用于当前块周围的第二参考样点线和后面的参考样点线。可选地，可仅将滤波应用于一条参考样点线。例如，可仅将滤波应用于左侧参考样点线或上方参考样点线。可依据当前块的形状、尺寸和帧内预测模式中的至少一个来确定对哪条参考样点线进行滤波。可依据当前块的宽度和高度之间的尺寸比较或宽度和高度的比率来确定当前块的形状。
可将配置的参考样点表示为ref[m，n]，并且可将通过将滤波器应用于配置的参考样点而获得的样点表示为rec[m，n]。这里，m或n可以是表示样点位置的预定整数值。在当前块内的左上侧样点的位置是(0，0)时，当前块的左上侧参考样点的位置可被设置为(-1，-1)。
图9是用于描述多条重建样点线的示图。
可通过选择与当前块相邻的一条或更多条重建样点线来构建参考样点。例如，在图9中，可选择多条重建样点线中的一条重建样点线以构建参考样点。
例如，可固定地或者自适应地选择多条重建样点线中的特定重建样点线，或者可自适应地选择任意一条重建样点线，以便构建重建样点。
在另一实施例中，为了构建参考样点，可从图9所示的多条重建样点线中选择一条或更多条重建样点线，并且可组合所选择的重建样点线。
例如，如等式1所示，可使用重建样点的加权平均值来构建参考样点，其中，重建样点的权重根据重建样点与当前块之间的距离而不同。
[等式1]
ref[-1,-1]＝(rec[-2,-1]+2×rec[-1,-1]+rec[-1,-2]+2)>>2
ref[x,-1]＝(rec[x,-2]+3×rec[x,-1]+2)>>2,(x＝0至H+W-1)
ref[-1,y]＝(rec[-2,y]+3×rec[-1,y]+2)>>2,(y＝0至H+W-1)
可选地，可基于当前块距相应重建样点的距离和当前块的帧内预测模式中的至少一个，使用多个重建样点的平均值、最大值、最小值、中值和众数值中的至少一个来构建参考样点。
可选地，可基于连续重建样点的样点值中的每个样点值之间的改变(改变量)来构建参考样点。例如，可基于确定两个连续重建样点的值相差是否大于阈值和确定连续重建样点的值是连续变化还是非连续变化中的至少一个来构建参考样点。例如，当rec[-1，-1]与rec[-2，-1]的值相差大于阈值时，可将ref[-1，-1]的值确定为具有rec[-1，-1]的值或与通过将预定权重应用于rec[-1，-1]的值而获得的加权平均值相应的值。例如，随着重建样点和当前块之间的距离减小，连续重建样点的值中的每个值改变n，因此可将ref[-1，-1]的值表示为“ref[-1，-1]＝rec[-1，-1]–n”。
在不同的实施例中，参照图9，可选择两条或更多条重建样点线以构建参考样点。例如，可固定地选择包括重建样点线1和重建样点线2的两条线，或者可选择从重建样点线1至重建样点线4的四条线来构建参考样点。
例如，可通过在与重建样点线1、重建样点线2和重建样点线4相应的三条线中选择至少一条线来配置参考样点。也就是说，在指示符mrl_index为0的情况下，可指示重建样点线1。在指示符mrl_index为1的情况下，可指示重建样点线2。在指示符mrl_index是2的情况下，可以指示重建样点线4。
例如，可通过在与重建样点线1、重建样点线3和重建样点线4相应的三条线中选择至少一条线来配置参考样点。也就是说，在指示符mrl_index为0的情况下，可指示重建样点线1。在指示符mrl_index为1的情况下，可指示重建样点线3。在指示符mrl_index是2的情况下，可以指示重建样点线4。
例如，可通过在与重建样点线1和重建样点线3相应的两条线中选择至少一条线来配置参考样点。也就是说，在指示符mrl_index为0的情况下，可指示重建样点线1。在指示符mrl_index为1的情况下，可指示重建样点线3。
重建样点线1至重建样点线4是当重建样点线从索引1开始时的示例。当重建样点线从索引0开始时，重建样点线1至重建样点线4可具有与重建样点线0至重建样点线3相同的含义。
可选地，可自适应地选择两条或更多条重建样点线以构建参考样点。例如，可固定地选择一条重建样点线，并且可在其他重建样点线中自适应地选择一条或更多条重建样点线以构建参考样点。
可在编码器/解码器中预先定义被固定选择的重建样点线。对于预先定义了被固定选择的重建样点线的情况，可不用信号传送关于被固定选择的重建样点线的信息。
可以以指示符或索引的形式来用信号传送关于被自适应选择的重建样点线的信息。可基于当前块或与当前块相邻的块的编码参数中的至少一个来确定被自适应选择的重建样点线。例如，可基于当前块或与当前块相邻的块的尺寸/形状和帧内预测模式中的至少一个来确定被自适应选择的重建样点线。在这种情况下，可不用信号传送选择所需的信息。
参考样点线可包括一个或更多个样点。例如，参考样点线可包括与等于当前块的宽度(即，水平尺寸)或高度(即，垂直尺寸)的长度相应的样点。作为另一示例，参考样点线可包括与长度是当前块的宽度或高度的两倍的长度相应的样点。作为另一示例，参考样点线可包括与等于N个样点(N是1、2、3，...)与当前块的宽度和高度的总和的两倍相加的长度相应的样点。也就是说，参考样点线可包括与2×(W+H)+N(其中，W和H是当前块的宽度和高度，并且N是1或更大的整数)相应的参考样点。
构建与当前块的上部相邻的参考样点的方法和构建与当前块的左部相邻的参考样点的方法可不同。例如，位于当前块上方的参考样点线的数量和位于当前块左侧的参考样点线的数量可不同。例如，根据当前块的帧内预测模式和当前块的宽度或宽度中的至少一个，与当前块的上部相邻的参考样点线的数量可以是1，并且与当前块的左部相邻的参考样点线的数量可以是2。例如，当前块上方的参考样点线的长度和位于当前块左侧的参考样点线的长度可不同。例如，参考样点线的长度可根据当前块的帧内预测模式和当前块的宽度或高度中的至少一个而变化。
每条参考样点线可具有不同的长度。例如，参照图9，重建样点线2至4的长度可比重建样点线1的长度长与一个或更多个样点相应的长度。
对于每条重建样点线，参考样点线的长度可不同。例如，重建样点线n可比重建样点线n-1长或短与m个样点相应的长度。在图9所示的示例中，重建样点线n比重建样点线n-1长与一个样点相应的长度。
如上所述，可对关于是仅使用最近的参考样点线还是使用多条参考样点线来构建参考样点的决策信息进行编码/解码。例如，可在序列、画面、条带、并行块组、并行块、CTU、CU、PU和TU中的至少一个的等级对决策信息进行编码/解码。另外，关于多条参考样点线中的每条参考样点线的可用性的信息可在较高等级被用信号传送。
在当前块的顶部边界或左边界与画面、条带、并行块组、并行块和编码树块(CTB)中的至少一个的边界相应时，可不同地设置在参考样点构建中使用的重建样点线的数量、位置和配置中的至少一个。例如，当构建两条或更多条参考样点线时，在当前块的顶部边界与画面、并行块组、并行块、条带和编码树块(CTB)中的至少一个的边界相应时，可构建与当前块的上部相邻的一条参考样点线。例如，在当前块的顶部边界与CTU的顶部边界相应时，可配置一条参考样点线，否则，可配置两条或更多条参考样点线。在这种情况下，由于仅使用在CTU的顶部边界的一条参考样点线，所以可减小用于存储参考样点线的参考样点的数据的线缓冲器的大小。
此外，多条参考样点线中的至少一条可以是不对其执行去块滤波、自适应样点偏移、自适应环内滤波的线。例如，可不对通过排除多条参考样点线中与当前块最相邻的参考样点线而获得的剩余参考样点线中的至少一条执行去块滤波、自适应样点偏移、自适应环内滤波。
当选择参考样点时，可对包含将被使用的参考样点的块执行可用性确定和参考样点填充。例如，当包含参考样点的块可用时，可使用相应的参考样点。另一方面，当包含参考样点的块不可用时，可利用一个或更多个可用的邻近参考样点来填充该块中的不可用参考样点。
当参考样点位于画面、并行块组、并行块、条带或编码树块(CTB)中的至少一个的边界之外时，该参考样点可被确定为不可用。当利用约束帧内预测(CIP)对当前块进行编码时，在包括参考样点的块已经以帧间预测模式被编码/解码的情况下，该参考样点被确定为不可用。
图10是用于描述利用可用样点替换不可用样点的处理的示图。
当确定重建邻近样点不可用时，可利用作为可用样点的重建邻近样点来替换不可用样点。例如，如图10中所示，当存在可用样点和不可用样点两者时，可使用一个或更多个可用样点替换一个或更多个不可用样点。
可按照预定顺序利用可用样点的值替换不可用样点的样点值。用于替换不可用样点的可用样点可以是位置与不可用样点相邻的可用样点。当没有可用样点与不可用样点相邻时，可使用最早的或最近的可用样点来替换不可用样点。不可用样点的替换顺序可以是例如从左下方到右上方。可选地，替换顺序可以是从右上方到左下方。特别地，替换顺序可以是从左上角到右上方和/或到左下方。可选地，替换顺序可以是从右上方和/或从左下方到左上角。
例如，利用可用样点的值填充不可用样点可从位置0开始，其中，位置0是左下样点位置。也就是说，可利用值“a”来填充前四个不可用样点，并且可利用值“b”来填充随后的13个不可用样点。
例如，可利用可用样点的组合值来填充不可用样点。例如，可利用分别与不可用样点的线的两端相邻的可用样点的平均值或插值来填充不可用样点。也就是说，可利用值“a”来填充前四个不可用样点，并且可利用值“b”和值“c”的平均值来填充接下来的13个不可用样点，或者可通过对值“b”和值“c”进行插值来填充接下来的13个不可用样点。
可选地，可利用可用样点的样点值“b”和“c”之间的任意中间值来填充13个不可用样点。在这种情况下，可利用不同的相应值来填充不可用样点。例如，随着不可用样点到具有值“a”的可用样点的距离减小，将利用更接近值“a”的值来填充不可用样点。例如，不可用样点越接近具有值“b”的可用样点，填充不可用样点的值越接近值“b”。也就是说，可基于不可用样点与具有值“a”或值“b”的可用样点之间的距离来确定不可用样点的值。为了利用可用样点替换不可用样点，可自适应地使用包括上述方法的一种或更多种替换方法。利用可用样点替换不可用样点的方法可作为包含在比特流中的信息被用信号传送，或者可在编码器/解码器中被预先确定。可选地，可根据预定的确定方法来推导替换方法。例如，可基于值“a”和值“b”之间的差或基于不可用样点的数量来确定替换方法。更具体地，可通过对两个可用样点的值之间的差与阈值进行比较和/或通过对不可用样点的数量与阈值进行比较来确定替换方法。例如，当两个可用样点的值之间的差大于阈值时，和/或当不可用样点的数量大于阈值时，可将不可用样点替换为彼此具有不同的值。可基于每个预定单元来执行对利用可用样点替换不可用样点的方法的选择。例如，可基于每个视频、每个序列、每个画面、每个条带、每个并行块组、每个并行块、每个编码树单元(CTU)、每个编码单元(CU)、每个预测单元(PU)、每个变换单位(TU)或每个块来选择替换。此时，可根据基于每个预定单元用信号传送的信息来确定对利用可用样点替换不可用样点的方法的选择，或者可基于每个预定单元来推导对利用可用样点替换不可用样点的方法的选择。可选地，可在编码器/解码器中预先确定关于替换方法的选择方法。
当参考样点位于预定位置时，可自动执行填充，而无需确定包括参考样点的块是否可用。例如，参照图10，在当前块的左上角样点的位置(x，y)是(0，0)时，对于位于(x，y)(其中，x坐标或y坐标等于或大于W+H(x＝W+H或更大，或者y＝W+H或更大))的样点，可能无法确定样点可用性，并且可利用邻近参考样点来填充该样点。
例如，可在不对样点ref[W+H，-2]执行可用性确定的情况下，利用样点ref[W+H-1，-2]的值来填充样点ref[W+H，-2]。作为另一示例，可在不对样点[W+H，-3]执行可用性确定的情况下，用样点ref[W+H-1，-3]的值来填充样点ref[W+H，-3]。也就是说，在不对位于位置(x，y：x等于或大于W+H或y等于或大于W+H)的样点执行可用性确定的情况下，位于位置(x，y：x等于或大于W+H或y等于或大于W+H)的样点可通过使用同一样点线上的最近样点被执行填充。
在当前块的左上角样点的位置是(0，0)时，对于位于当前块上方的样点中的位于位置(x，y：x等于或大于W且小于W+H)的样点，将执行可用性确定，然后将根据可用性确定的结果执行填充。对于位于当前块左侧的样点中的位于位置(x，y：y等于或大于H且小于W+H)的样点，将执行可用性确定，并将根据可用性确定来执行填充。
例如，在当前块的左上角样点的位置是(0，0)时，对于与rec[x，-1](x的范围从-1到W+H-1)相应的样点和/或与rec[-1，y](y的范围从0到H+W-1)相应的样点，可执行可用性确定和填充。
对于填充，可使用多条参考样点线。例如，当对与当前块相邻(即，最近)的第一参考样点线执行填充时，可使用与当前块第二最接近的第二参考样点线。例如，可根据等式2执行填充。也就是说，可通过使用从第一重建参考样点线选择的样点和从第二重建参考样点线选择的样点的加权平均值来推导第一参考样点线的样点值。在这种情况下，选择的重建样点可以是位于当前样点位置或与当前样点位置相邻的位置处的样点。
[等式2]
ref[x，-1]＝(rec[x，-2]+3×rec[x，-1]+2)>>2，(x＝0～H+W-1)
在下文中，将详细描述对用于画面内预测的参考样点进行滤波的方法。
依据块尺寸、块形状、画面内预测模式、块划分深度(或块分区深度)和像素分量中的至少一个来确定是否执行滤波。
在本发明的一个实施例中，依据当前块的尺寸来确定是否对参考样点执行滤波。在这种情况下，当前块的尺寸N(其中，N是正整数)被定义为当前块的宽度W、当前块的高度H、当前块的宽度(W)和高度(H)的和(W+H)、或者当前块内的像素的数量(W×H)。
例如，仅在当前块的尺寸N等于或大于预定值T(其中，T是正整数)时执行参考样点滤波。
可选地，例如，仅在当前块的尺寸N等于或小于预定值T(其中，T是正整数)时执行参考样点滤波。
另外可选地，例如，仅在当前块的尺寸N等于或大于第一预定值T1且等于或小于第二预定值T2时，执行参考样点滤波。(其中，T1和T2是正整数，并且T2大于T1(T2>T1))。
另外可选地，例如，仅在当前块的尺寸N等于或小于第一预定值T1或者等于或大于第二预定值T2时，执行参考样点滤波。(其中，T1和T2是正整数，并且T2大于T1(T2>T1))。
在本发明的一个实施例中，依据当前块的形状来确定是否执行参考样点滤波。这里，当前块的形状是正方形块或非正方形块。非正方形块被分类为宽度大于高度的水平长非正方形块和高度大于宽度的垂直长非正方形块。
例如，仅在当前块是正方形块时，执行参考样点滤波。
可选地，仅在当前块为非正方形块时，执行参考样点滤波。
另一方面，在当前块是非正方形块时，依据当前块的宽度(水平尺寸)W或当前块的高度(垂直尺寸)H来确定是否对顶部参考样点和左侧参考样点执行滤波。
例如，依据当前块的宽度W来确定是否对顶部参考样点执行滤波，并且依据当前块的高度H来确定是否对左侧参考样点执行滤波。
可选地，依据当前块的宽度W和当前块的高度H中较大的一个来确定是否对顶部参考样点和左侧参考样点执行滤波。
另外可选地，依据当前块的宽度W和当前块的高度H中较小的一个来确定是否对顶部参考样点和左侧参考样点执行滤波。
在本发明的一个实施例中，依据当前块的画面内预测模式来确定是否对参考样点执行滤波。
例如，在当前块的画面内预测模式是非方向模式，即平面模式或DC模式时，执行参考样点滤波。
可选地，在当前块的画面内预测模式为非方向模式，即平面模式或DC模式时，不执行滤波。
另外可选地，在当前块的画面内预测模式是方向模式中的垂直模式和/或水平模式时，不执行滤波而不管块尺寸如何。
在当前块的帧内预测模式被定义为CurMode的情况下，当水平模式的模式编号或索引被定义为Hor_Idx并且垂直模式的模式编号或索引被定义为Ver_Idx时，仅当CurMode满足表达式“min{abs(CurMode-Hor_Idx)，abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th”时，执行参考样点滤波。在这种情况下，阈值Th是任意的正整数，并且是依据当前块的尺寸自适应地确定的值。例如，当前块尺寸越大，阈值Th越小。由于在满足表达式“min{abs(CurMode-Hor_Idx)，abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th”时执行参考样点滤波，所以表达式“min{abs(CurMode-Hor_Idx)，abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th”被称为基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件。也就是说，例如，仅当满足上述条件时，才执行参考样点滤波。
可选地，依据当前块的划分深度(或分区深度)来确定是否执行参考样点滤波。
另外可选地，依据当前块的像素分量来确定是否执行参考样点滤波。这里，像素分量包括亮度分量或两个色度分量Cb和Cr中的任何一个。
例如，仅对亮度分量执行参考样点滤波，并且不对色度分量执行参考样点滤波。
可选地，对包括亮度分量和色度分量的所有分量执行参考样点滤波。
如上所述，依据基于当前块的尺寸、形状、画面内预测模式、划分深度(或分区深度)和像素分量的滤波执行条件的任何组合来确定是否对当前块的顶部参考样点和/或左侧参考样点执行滤波。
依据画面的特征、块尺寸、块形状、画面内预测模式、块划分深度(或块分区深度)、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件以及像素分量中的至少一个来确定滤波器类型。这里，滤波器类型指滤波器的种类。
滤波器类型是N抽头滤波器、线性滤波器、非线性滤波器、双边滤波器、平滑滤波器、保边滤波器和顺序统计滤波器中的一种。依据滤波器类型，预先设置滤波器长度、滤波器抽头数和滤波器系数中的至少一个。在这种情况下，n表示正整数。
依据当前块的像素分量来确定滤波器类型。
例如，色度分量的滤波器类型被设置为与对应于色度分量的亮度分量的滤波器类型相同。
另一方面，可单独确定亮度分量的滤波器类型和色度分量的滤波器类型。
根据滤波器类型确定滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。然而，即使预先确定了将被用于参考样点滤波的滤波器类型，也可以自适应地改变滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。
依据画面的特征、块尺寸、块形状、画面内预测模式、块划分深度(或块分区深度)、是否将执行参考样点滤波、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件以及块的像素分量中的至少一个来确定滤波器长度。这里，滤波器长度知滤波器的抽头的数量。
在本发明的一个实施例中，依据当前块的尺寸来确定用于参考样点滤波的滤波器的长度。在这种情况下，当前块的尺寸N(其中，N是正整数)被定义为块的宽度W、块的高度H、块的宽度(W)和高度(H)的和(W+H)、或者块的像素的数量(W×H)。这里，参考样点指顶部参考样点和左侧参考样点中的至少一个。
依据块尺寸N自适应地确定滤波器长度。
例如，当N小于阈值Th_1时，利用长度为L_1的滤波器执行滤波；当N大于或等于第一阈值Th_1且小于第二阈值Th_2时，利用长度为L_2的滤波器执行滤波；并且当N大于Th_(K-1)且小于Th_k时，利用长度为L-K的滤波器执行滤波。长度L_1至长度L_K是满足L_1<L_2<…<L_K的关系的正整数，并且阈值Th_1至阈值Th_K是满足Th_1<Th_2<…Th_K的关系的正整数。可选地，长度L_1至长度L_K是满足L_1<L_2<…<L_K的关系的正整数，阈值Th_1至阈值Th_K是满足Th_K<Th_K-1<…<Th_1的关系的正整数。这里，K是正整数。
另一方面，滤波器长度是固定长度，而不管块尺寸N如何。
当对多条参考样点线执行滤波时，以上述方式确定的滤波器长度被同等地应用于所有参考样点线，或者不同的滤波器长度被应用于各个样点线。
例如，用于第一顶部和/或左侧参考样点线的滤波器的长度以上述方式被确定，并且用于第二及后续的顶部和/或左侧参考样点线的滤波器的长度被确定为比用于第一顶部和/或左侧参考样点线的滤波器的长度短。相反地，用于第二及后续的顶部和/或左侧参考样点线的滤波器的长度被确定为比用于第一顶部和/或左侧参考样点线的滤波器的长度长。
根据本发明的一个实施例，依据当前块的形状来确定用于顶部和/或左侧参考样点的滤波器的长度。
例如，在当前块的形状是正方形时(即，在当前块的宽度W和当前块的高度H相同时)，相等长度的滤波器用于顶部参考样点和左侧参考样点。在当前块的形状是非正方形时，不同长度的滤波器用于顶部参考样点和左侧参考样点。
例如，在当前块的宽度W比高度H长时，用于顶部参考样点的滤波器比用于左侧参考样点的滤波器长。另一方面，在当前块的宽度W比高度H短时，用于左侧参考样点的滤波器比用于顶部参考样点的滤波器长。
可选地，例如，依据当前块的宽度W或当前块的高度H单独确定用于顶部参考样点的滤波器的长度和用于左侧参考样点的滤波器的长度。
即使在当前块的形状是非正方形时，也可使用不同长度的滤波器来对顶部参考样点和左侧参考样点进行滤波。
可选地，用于顶部参考样点的滤波器和用于左侧参考样点的滤波器具有相等的长度，而不管块的形状如何。
根据本发明的一个实施例，依据当前块的画面内预测模式来确定用于顶部参考样点的滤波器的长度和用于左侧参考样点的滤波器的长度。
例如，在当前块的画面内预测模式是垂直模式之一时，用于顶部参考样点的滤波器比用于左侧参考样点的滤波器长。在当前块的画面内预测模式是水平模式之一时，用于左侧参考样点的滤波器比用于顶部参考样点的滤波器长。
相反地，在当前块的画面内预测模式是垂直模式之一时，用于左侧参考样点的滤波器比用于顶部参考样点的滤波器长。在当前块的画面内预测模式是水平模式之一时，用于顶部参考样点的滤波器比用于左侧参考样点的滤波器长。
可选地，将相等长度的滤波器用于顶部参考样点和左侧参考样点，而不管当前块的画面内预测模式如何。
另一方面，依据当前块的像素分量来确定滤波器长度。
例如，将用于色度分量的滤波器长度设置为等于用于亮度分量的滤波器长度。
另一方面，用于亮度分量的滤波器长度和用于色度分量的滤波器长度被单独确定。
依据画面的特征、块尺寸、块形状、画面内预测模式、块划分深度(或块分区深度)、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件以及像素分量中的至少一个来确定滤波器的系数。这里，滤波器系数指系数的集合。
在下文中，将详细描述对用于画面内预测的参考样点进行滤波的方法。关于确定是否执行参考样点滤波、滤波器类型、滤波器长度和滤波器系数的上述方法被类似地应用于在图1所示的编码器或图2所示的解码器中执行的其它处理以及参考样点滤波中。也就是说，所述确定方法可用于以下处理：
由帧内预测单元执行的块边界区域滤波和插值滤波；
由运动补偿单元执行的用于生成预测块的插值滤波、由运动补偿单元执行的针对生成的预测块的插值滤波以及由运动补偿单元执行的用于画面间预测块的块边界区域滤波；
由运动预测单元执行的用于生成预测块的插值滤波；
由滤波器单元执行的去块滤波、样点自适应偏移(SAO)滤波和自适应环路滤波(ALF)；以及
在编码器或解码器中被执行用于细化或微调运动补偿的重叠块运动补偿(OBMC)、帧率上转换(FRUC)和双向光流(BIO)中的至少一个。
因此，以下描述中的术语“滤波”是指由帧内预测单元执行的参考样点滤波、插值滤波和边界区域滤波中的至少一个；由运动预测单元和运动补偿单元执行的用于生成预测块的插值滤波、对生成的预测块执行的插值滤波以及用于生成的预测块的边界区域滤波；以及由滤波器单元执行的环内滤波；以及在编码器和解码器内被执行用于细化运动信息的OBMC、FRUC和BIO。根据本发明的一个实施例，依据块尺寸、块形状、块的预测模式、画面的局部特征、画面的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件、像素分量和其它编码参数中的至少一个来确定是否执行滤波、滤波器类型、滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。
依据画面的特征、块尺寸、块形状、块的画面内预测模式、块划分深度(或分区深度)、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内模式的参考样点滤波执行条件以及块的像素分量中的至少一个来确定滤波器系数。
依据画面的特征、块尺寸、块形状、块的画面内预测模式、块划分深度(或分区深度)、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内模式的参考样点滤波执行条件以及块的像素分量中的至少一个来确定在由画面内预测单元执行的插值滤波中使用的滤波器系数。
例如，当执行参考样点滤波时或者当满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件时，第一滤波器系数集被用于插值滤波。另一方面，当不执行参考样点滤波时或当不满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件时，第二滤波器系数集被用于插值滤波。
也就是说，依据是否执行参考样点滤波或者是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件，从分别包括一个或更多个系数的一个或更多个滤波器系数集中选择滤波器系数。
用于由帧内预测单元执行的插值滤波的滤波器系数集是与用于由运动补偿单元生成亮度或色度预测块的滤波器系数集相同的滤波器系数集。
另外，当不由帧内预测单元对滤波目标参考样点执行插值滤波时，依据是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件来使用不同的插值滤波器系数。
作为另一示例，当由画面内预测单元对滤波目标参考样点执行插值滤波时，依据是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件来使用不同的插值滤波器系数。
这里，滤波器系数集可包括不同数量K的滤波器系数。这里，K是正整数。此外，滤波器系数集或滤波器系数表示插值滤波器系数集或插值滤波器系数。
在本发明的一个实施例中，通过使用下面描述的任何一种方法来执行对包括亮度分量和两个色度分量Cb和Cr的像素分量中的至少一个像素分量的滤波。
在一个示例中，对亮度分量执行滤波，而不对色度分量执行滤波。相反地，不对亮度分量执行滤波，而对色度分量执行滤波。可选地，对亮度分量和色度分量两者执行滤波。
例如，应用于亮度分量和色度分量的滤波方法是相同的。另一方面，对亮度分量和色度分量应用不同的滤波方法。
例如，对色度分量Cb和Cr两者应用相同的滤波方法。另一方面，对色度分量Cb和Cr应用不同的滤波方法。
在下文中，描述根据本发明的一个实施例的滤波应用方向、滤波应用区域(像素区域)和滤波应用单元(像素单元)。
滤波应用方向指执行滤波的方向。所述方向是水平方向、垂直方向和具有任意角度值的对角方向中的任意一个。
在本发明的一个实施例中，像素区域包括在水平方向上与目标像素平行定位的像素、在垂直方向上与目标像素平行定位的像素、位于包括目标像素的多条水平线中的像素、位于包括目标像素的多条垂直线中的像素、位于包括目标像素的十字形区域中的像素、或者包括目标像素的几何区域中的像素。
在本发明的一个实施例中，基于每个整数像素(整数pel)和/或每个分数像素(分数pel)执行滤波。这里，分数像素单元是1/2pel、1/4pel、1/8pel、1/16pel、1/32pel、1/64pel、...、或1/N pel，其中，N是正整数。
在下文中，将详细描述根据本发明的一个实施例的n抽头滤波器、平滑滤波器、保边滤波器、一维滤波器、二维滤波器和顺序统计滤波器。这里，n是正整数。
根据等式3执行根据本发明实施例的基于n抽头滤波器的滤波。这里，将被滤波的像素(称为目标像素)为X，并且用于滤波的像素(称为使用像素)为{b1、b2、...、bn}，并且滤波系数为{c1、c2、...、cn}，目标像素的滤波后像素值为X’，并且n为正整数。
[等式3]
在一个示例性滤波方法中，当目标像素是“b0，0”，并且使用滤波器长度为8和滤波器系数是{-1、4、-11、40、40、-11、4、-1}的8抽头滤波器时，根据等式4获得滤波后值。
[等式4]
b(0，0)＝{-1×A(-3，0)+4×A(-2，0)-11×A(-1，0)+40×A(0，0)+40×A(1，0)-11×A(2，0)+4×A(3，0)-1×A(4，0)+32}/64
另一方面，当将被用于对目标像素X进行滤波的区域的一部分位于画面边界、块边界或子块边界之外时，通过下面描述的任意一种方式来执行对目标像素X的滤波。
-不对目标像素X执行滤波。
-通过仅使用存在于画面边界、块边界或子块边界内的区域对目标像素X执行滤波。
在本发明的一个实施例中使用的平滑滤波器的长度是任意的正整数。平滑滤波器的系数(或滤波器系数)以下面描述的任何一种方式确定。
例如，平滑滤波器的系数通过高斯函数推导出。一维高斯函数和二维高斯函数由等式5表示。
[等式5]
σ:标准偏差
滤波器系数是在从0到2比特深度的像素范围内根据等式5推导出的量化值。
例如，当基于每个1/32pel利用滤波器长度为4的4抽头滤波器使用一维高斯函数来执行滤波时，如表1中所示，应用于位于整数像素位置或分数像素位置处的目标像素的滤波器系数被确定。在这种情况下，在表1中，0表示整数像素单位，并且滤波器系数17/32至31/32可被推导为分别相对于滤波器系数16/32至1/32对称。
[表1]
例如，当基于每个1/32pel利用滤波器长度为4的4抽头滤波器使用一维高斯函数来执行滤波时，如表2中所示，应用于位于整数像素位置或分数像素位置处的目标像素的滤波器系数被确定。
[表2]
在表2中，用M个比特表示滤波器系数之和。这里，滤波器系数之和不超过2<<M。例如，M是6或任何正整数。当M为6时，滤波器系数之和不超过64，即2<<6。
表2中的滤波器系数中的至少一个表示第一滤波器系数集中的滤波器系数中的至少一个。
然而，可通过使用高斯函数推导出的滤波器系数不限于表1或表2中列出的特定值。可基于块尺寸、块形状、预测模式(即，帧内或帧间)、画面的局部特征、画面的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件、像素分量及其它编码参数中的至少一个来确定滤波器系数。
表1和表2中的滤波器系数是M抽头滤波器系数集的示例，其中，M是4或任何其他正整数。
因此，通过使用高斯函数推导出的滤波器系数用于以下处理中的至少一个：由帧内预测单元执行的参考样点滤波、插值滤波和边界区域滤波；由运动预测单元和运动补偿单元执行的用于生成预测块的插值滤波、对生成的预测块执行的插值滤波以及用于生成的预测块的边界区域滤波；由滤波器单元执行的环内滤波；以及在编码器和解码器中执行的用于细化运动信息的OBMC、FRUC和BIO。
作为另一示例，通过使用基于DCT的函数来推导平滑滤波器的系数。前向和后向的DCT变换(包括分数pel单位)可由等式6表示。
[等式6]
滤波器系数是在从0到2比特深度的像素范围内根据等式6推导出的量化值。
例如，在图13中，应用于诸如1/4、1/2和3/4的分数像素位置的滤波器系数如下。
作为另一示例，当基于每个1/32像素利用滤波器长度为4的4抽头滤波器使用基于DCT的函数执行滤波时，如表3中所示，应用于整数像素位置或分数像素位置处的目标像素的滤波器系数被确定。
[表3]
在表3中，可用M个比特表示滤波器系数之和。这里，滤波器系数之和不超过2<<M。例如，M是6或任何正整数。当M为6时，滤波器系数之和不超过64，即2<<6。
表3中的滤波器系数中的至少一个指第二滤波器系数集中的滤波器系数中的至少一个。
然而，可通过使用基于DCT的函数推导出的滤波器系数不限于上述或表4中列出的特定值。可基于块尺寸、块形状、块的预测模式(即，帧内/帧间)、画面的局部特征、画面的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足基于画面内预测模式的参考样点滤波执行条件、像素分量及其它编码参数中的至少一个来确定滤波器系数。
表3中的滤波器系数是M抽头滤波器系数集的示例，其中，M是4或任何其他正整数。
因此，通过使用基于DCT的函数推导出的滤波器系数用于以下处理中的至少一个：由帧内预测单元执行的参考样点滤波、插值滤波和边界区域滤波；由运动预测单元和运动补偿单元执行的用于生成预测块的插值滤波、对生成的预测块执行的插值滤波以及用于生成的预测块的边界区域滤波；由滤波器单元执行的环内滤波；以及在编码器和解码器中执行的用于细化运动信息的OBMC、FRUC和BIO。
可对如上构建的样点中的一个或更多个参考样点执行滤波。可基于当前块的帧内预测模式、当前块的尺寸和当前块的形状中的至少一个来自适应地执行滤波。例如，可自适应地确定对是否应用滤波的确定、滤波器类型、滤波器强度和滤波器系数中的至少一个。
例如，可针对多条参考样点线中的每条参考样点线来确定是否应用滤波。例如，滤波可被应用于与当前块相邻的第一参考样点线，并且可不被应用于第二参考样点线。例如，滤波后的值和未滤波的值都可用于同一参考样点。
例如，可根据当前块的帧内预测模式、当前块的尺寸和当前块的形状中的至少一个来选择性地应用3抽头滤波器、5抽头滤波器、7抽头滤波器和N抽头滤波器中的至少一个。在这种情况下，N是大于或等于3的正整数。
例如，可根据当前块的帧内预测模式、尺寸和形状中的至少一个来选择性地使用具有不同形状的滤波器。图11示出了各种滤波器形状。
可通过对当前块的宽度(水平尺寸)与当前块的高度(垂直尺寸)进行比较来确定当前块的形状。例如，可根据当前块是水平长方形块还是垂直长方形块来自适应地确定对是否应用滤波器的决定、滤波器类型、滤波器强度和滤波器系数中的至少一个。可选地，可根据当前块是矩形块还是正方形块来自适应地确定对是否应用滤波的决定、滤波器类型、滤波器强度和滤波器系数中的至少一个。
例如，使用同一参考样点的滤波后值和滤波前值(原始像素值)中的至少一个来执行画面内预测。
例如，在当前块的画面内预测模式“intra_pred_mode”是方向画面内预测模式时，推导与垂直模式的差值和与水平模式的差值中的较小值。当推导出的值大于分配给特定块尺寸的阈值时，执行滤波。相反地，当推导出的值小于或等于该阈值时，不执行滤波。
在关于滤波的另一实施例中，对具有预定尺寸或更大尺寸的当前块执行双线性插值滤波。例如，获得针对当前块的垂直方向和水平方向上的二次微分值。当这个值小于特定阈值时，对参考样点执行双线性插值滤波。
为了减少参考样点的噪声并减少在画面内预测之后生成的残差信号的量，对参考样点执行的滤波操作的次数根据当前块的画面内预测模式、当前块的尺寸和当前块的形状、滤波器系数和滤波器形状以及滤波器抽头的数量中的至少一个而变化。
例如，当画面内预测模式是非方向画面内预测模式时，将被执行的滤波操作的次数被确定为N。例如，当画面内预测模式是方向画面内预测模式时，将被执行的滤波操作的次数被确定为N。例如，在当前块的尺寸是8×8或更大时，滤波操作的次数被确定为N。例如，在当前块的尺寸是16×16或更小时，滤波操作的次数被确定为N。例如，在当前块的块形状为正方形时，滤波操作的次数被确定为N。例如，在当前块的块形状为非正方形使得高度大于宽度时，将对左侧参考样点中的至少一个执行的滤波操作的次数被确定为N。例如，在当前块的块形状为非正方形使得宽度大于高度时，将对顶部参考样点中的至少一个执行的滤波操作的次数被确定为N。在这些情况下，N是正整数。
例如，将对参考样点执行的滤波操作的次数针对每条参考样点线而变化。例如，将对第一重建样点线1执行的滤波操作的次数被确定为N，并且将对第二重建样点线2执行的滤波操作的次数被确定为M。这里，N为大于或等于2的正整数，并且M为小于N的正整数。例如，M为1。例如，重建样点线与当前块之间的距离越短，滤波操作的次数越多。可选地，仅对第一重建样点线1执行参考样点滤波，而不对第二重建样点线2和后续的重建样点线执行参考样点滤波。
对关于对参考样点执行滤波的次数的信息进行熵编码/熵解码。可选地，根据编码器和解码器中存在的标准来确定对参考样点执行滤波的次数。可选地，根据当前块和与当前块相邻的邻近块中的至少一个的编码参数(块尺寸、块形状、画面内预测模式、滤波器系数、滤波器形状、滤波器抽头数等)中的至少一个，自适应地确定对参考样点执行滤波的次数。
可基于推导出的帧内预测模式和构建的参考样点来执行对当前块的帧内预测。
例如，可对当前块执行非方向帧内预测。非方向帧内预测的模式可以是DC模式、平面模式和LM模式中的至少一个。
对于DC模式，可使用构建的参考样点中的一个或更多个参考样点的平均值来执行预测。在这种情况下，可将滤波应用于位于当前块的边界的一个或更多个预测样点(也称为预测的样点)。可基于当前块的尺寸和当前块的形状中的至少一个来自适应地执行DC预测。此外，可基于当前块的尺寸和形状中的至少一个来确定在DC模式下使用的参考样点的范围。
图12是用于描述根据当前块的形状的帧内预测的示图。
例如，在当前块是正方形块时，如图12的(a)所示，可通过使用位于当前块上方的参考样点和位于当前块左侧的参考样点的平均值来执行DC预测。
例如，在当前块是非正方形块时，可选择性地使用与当前块的左端和上端相邻的邻近样点。在当前块是矩形块时，如图12的(b)所示，可使用与当前块的左边和上边中的较长边相邻的参考样点的平均值来执行预测。在这种情况下，可对当前块内的与当前块的宽度和高度的尺寸之中的较短边相邻的预测样点执行边界滤波。可对当前块内的包括在与左侧参考样点相邻的N列中的至少一个预测样点和/或当前块内的包括在与上方参考样点相邻的M行中的至少一个预测样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M可以是正整数或零。或者可通过使用与当前块的宽度和高度的尺寸之中的较长边相邻的参考样点和与较短边相邻的参考样点的加权和来执行预测。在这种情况下，可将相对较大的权重分配给与较长边相邻的参考样点以用于执行加权求和。
例如，在当前块的尺寸与预定尺寸相应或落入预定范围内时，在位于当前块的上方或左侧的参考样点中选择预定数量的参考样点，并使用选择的参考样点的平均值执行预测。预定尺寸可以是在编码器/解码器中预设的固定尺寸N×M。在这种情况下，N和M是大于0的整数，并且N和M可彼此相同或不同。预定范围可表示用于选择用于预测当前块的参考样点的阈值。阈值可利用最小值和最大值中的至少一个被设置。最小值和/或最大值可以是在编码器/解码器中预设的一个固定值或多个固定值，或者是由编码器编码后用信号传送的一个变量值或多个变量值。
例如，一个或更多个平均值可用于执行预测。在当前块是正方形块或非正方形块时，可使用第一平均值或第二平均值中的至少一个，其中，第一平均值是位于当前块上方的参考样点的平均值，并且第二平均值是位于当前块左侧的参考样点的平均值。当前块的DC预测值可以是第一平均值或第二平均值。可选地，当前块的DC预测值可以是通过对第一平均值和第二平均值进行加权而获得的加权和。例如，用于第一平均值和第二平均值的权重可相同(即1：1)。
在当前块为W×H时，用于计算DC值的预定参考样点的范围可根据块尺寸和/或形状而不同。例如，在W、H、W*H和/或W+H等于或小于第一尺寸的情况下，可使用第一组的参考样点。或者，在W、H、W*H和/或W+H等于或大于第二尺寸的情况下，可使用第二组的参考样点。第一组的参考样点和/或第二组的参考样点可包括从左侧、上侧、下侧和右侧的参考样点选择的至少一个参考样点。计算的DC值可被分配为当前块的帧内预测块的样点值。
根据以上方法，可使用移位运算来计算所有的DC值。例如，即使在表示当前块的宽度、高度或宽度与高度之和的样点长度不是2的幂的情况下，也可使用所述方法。所述方法可被应用于亮度DC预测和色度DC预测两者。可选地，所述方法可被应用于亮度DC预测或者色度DC预测。
例如，在当前块是非正方形块时，可基于当前块的宽度或高度来执行预测。例如，可通过将上方参考样点的值和左侧参考样点的值之和除以当前块的较长边的长度(即，宽度或高度)来获得预测值。在这种情况下，可通过移位运算来执行使用与宽度和高度中的较长者相应的值的除法运算。
在另一实施例中，可通过从当前块的左侧邻近块和顶部邻近块中的具有与当前块高相关性的块的样点值生成当前块的预测块来提高画面内预测的精确度。
基于当前块的编码参数(包括尺寸、形状、划分深度、预测模式(帧间或帧内)和画面内预测模式)和/或邻近块的编码参数中的至少一个来确定邻近块与当前块之间的相关性。例如，与当前块的高度和宽度之间的较长者相邻的邻近块被认为具有较高的相关性。可选地，被帧内预测的邻近块被认为具有较高的相关性。可选地，以与当前块的画面内预测模式具有相似方向的画面内预测模式被帧内预测的邻近块被认为具有较高的相关性。当利用非方向模式对当前块进行帧内预测时，利用非方向模式被帧内预测的邻近块被认为具有较高的相关性。
在当前块是正方形块时，使用位于当前块左侧的参考样点的平均值来执行预测。在这种情况下，仅对位于当前块上方的参考样点执行参考样点滤波。另外，对位于当前块左侧的参考样点执行参考样点滤波。在这种情况下，对当前块的预测块中的顶部边界执行边界滤波。另外，对当前块的预测块中的左边界执行边界滤波。
可选地，在当前块为正方形块时，使用位于当前块上方的参考样点的平均值执行预测。在这种情况下，仅对位于当前块左侧的参考样点执行参考样点滤波。另外，对位于当前块上方的参考样点执行参考样点滤波。在这种情况下，对当前块的预测块的左边界执行边界滤波。另外，对当前块的预测块的顶部边界执行边界滤波。
根据当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否执行基于DC模式的预测。
当对左侧参考样点和顶部参考样点执行滤波时，以下因素中的至少一个在左侧参考样点和顶部参考样点之间不同：是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数。
例如，依据当前块的尺寸，对左侧参考样点的参考样点滤波和对顶部参考样点的参考样点滤波在是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数中的至少一个因素方面不同。
例如，依据当前块的形状，对左侧参考样点的参考样点滤波和对顶部参考样点的参考样点滤波在以下因素中的至少一个因素方面不同：是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数。
对当前块的预测块内的左边界的边界滤波和对当前块的预测块内的顶部边界的边界滤波在以下因素中的至少一个因素方面不同：是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数。
例如，依据当前块的尺寸，对当前块的预测块内的左边界的边界滤波和对当前块的预测块内的顶部边界的边界滤波在以下因素中的至少一个因素方面不同：是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数。
例如，依据当前块的形状，对当前块的预测块内的左边界的边界滤波和对当前块的预测块内的顶部边界的边界滤波在以下因素中的至少一个因素方面不同：是否执行滤波、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数。
对当前块的预测块内的包括在与左侧参考样点相邻的N列中的至少一个样点和/或包括在与顶部参考样点相邻的M行中的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。
例如，可使用多条参考样点线来执行DC预测。例如，如图12的(c)所示，可使用两条参考样点线来执行预测。
例如，两条参考样点线中包括的参考样点的平均值可被确定为当前块的DC预测值。
可选地，可将不同的权重应用于当前块的第一相邻线的参考样点和第二相邻线的参考样点。例如，通过将权重3：1应用于第一参考样点线中的每个样点和第二参考样点线中的每个样点来计算第一参考样点线中的每个样点和第二参考样点线中的每个样点的加权平均值(即，(3×第一线参考样点+第二线参考样点+2)>>2)，并且可将加权平均值的平均值确定为当前块的DC预测值。可选地，可获得((3×第一线参考样点-第二线参考样点)>>1)的结果值，并且可将这些值的平均值确定为当前块的DC预测值。权重不限于以上示例，并且可使用任何权重。在这种情况下，参考样点线离当前块越近，应用于该参考样点线的权重就越大。可使用的参考样点线的数量不限于两条，并且可将三条或更多条参考样点线用于预测。
对于平面模式，可根据作为从至少一个参考样点到位于当前块中的帧内预测目标样点的距离的函数的加权和来执行预测。
可对当前块的参考样点或当前块的预测样点(即，预测的样点)执行滤波。例如，在将滤波应用于参考样点之后，可执行平面预测，然后可对一个或更多个预测样点执行滤波。在预测样点中，可对位于当前块的顶部边界或左侧边界的一条、两条或N条样点线中的样点执行滤波。
为了执行平面预测，可使用一个或更多个参考样点的加权和。例如，如图12的(d)所示，可使用5个参考样点。例如，为了生成目标位置[x，y]的预测样点，可使用参考样点r[-1，-1]、r[x，-1]、r[-1，y]、r[W，-1]和r[-1，H]。在这种情况下，W和H分别是当前块的宽度和高度。例如，可使用等式7生成预测样点pred[x，y]。在等式7中，a、b、c、d和e代表权重。N可以是log2(a+b+c+d+e)。
[等式7]
pred[x，y]＝(a×r[-1，-1]+b×r[x，-1]+c×r[-1，y]+d×r[W，-1]+e×r[-1，H])>>N
根据本发明的另一实施例，为了提高画面内预测的精度，在平面模式的情况下，通过将不同的权重应用于一维水平预测块和一维垂直预测块的同时计算一维水平预测块和一维垂直预测块的加权和来执行画面内预测。在本发明的一个实施例中，根据当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否执行基于平面模式的画面内预测。
图13是示出根据本发明的一个实施例的基于平面模式的一维水平预测的示图。
如图13所示，生成针对4×4当前块的一维水平预测块(由样点PH0至PH15组成)。在图13中，由粗线标定的块表示当前块，并且位于粗线之外的样点表示邻近参考样点。也就是说，TL、TR和BL指当前块的邻近参考样点。双线性插值被用作用于生成一维水平预测块的插值方法。也就是说，通过利用根据样点之间的距离确定的权重执行加权和运算来构建一维水平预测块。
通过对参考样点L0的值和参考样点TR的值进行插值来生成位于参考样点L0和参考样点TR之间的样点PH0至PH3。通过对参考样点L1的值和参考样点TR的值进行插值来生成位于参考样点L1和参考样点TR之间的样点PH4至PH7。通过对参考样点L2的值和参考样点TR的值进行插值来生成位于参考样点L2和参考样点TR之间的样点PH8至PH11。通过对参考样点L3的值和参考样点TR的值进行插值来生成位于参考样点L3和参考样点TR之间的样点PH12至PH15。
图14是示出根据本发明的一个实施例的基于平面模式的一维垂直预测的示图。
如图14所示，生成针对4×4当前块的一维垂直预测块(由样点PV0至PV15组成)。在图14中，由粗线标定的块表示当前块，并且位于粗线之外的样点表示与当前块相邻的邻近参考样点。也就是说，TL、TR和BL指当前块的邻近参考样点。双线性插值被用作用于生成一维垂直预测块的插值方法。也就是说，通过利用根据样点之间的距离确定的权重执行加权和运算来构建一维垂直预测块。
通过对参考样点T0的值和参考样点BL的值进行插值来生成位于参考样点T0和参考样点BL之间的样点PV0至PV3。通过对参考样点T1的值和参考样点BL的值进行插值来生成位于参考样点T1和参考样点BL之间的样点PV4至PV7。通过对参考样点T2的值和参考样点BL的值进行插值来生成位于参考样点T2和参考样点BL之间的样点PV8至PV11。通过对参考样点T3的值和参考样点BL的值进行插值来生成位于参考样点T3和参考样点BL之间的样点PV12至PV15。
在根据本发明的基于平面模式的画面内预测中，通过生成一维水平预测块和一维垂直预测块并计算所生成的预测块的加权和来生成画面内预测块。在这种情况下，用于计算加权和的权重针对每个预测块而变化。对于生成的一维水平预测块中的每个样点和一维垂直预测块中的每个样点，通过根据各个块内的样点位置应用不同的权重来计算平均值、加权平均值或加权和以生成画面内预测块。在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算加权和。
此外，加权和运算被应用于画面内预测块内的边界区域。在这种情况下，边界区域包括画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。另外，N和M为不同的正整数或相同的正整数。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，将N和M的信息插入比特流中并用信号传送。可选地，在编码器和解码器中预先设置N和M。
权重根据当前块的尺寸、当前块的形状和当前块内的样点位置中的至少一个而变化。基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个编码参数来确定权重。例如，权重为{1/2，1/2}、{3/4，1/4}、{1/8，7/8}、{3/8，5/8}等。
可选地，根据邻近块的样点值来确定权重。
例如，通过对参考样点TL的值与参考样点TR的值之间的差(在水平方向上布置的参考样点值之间的差)和参考样点TL的值与参考样点BL的值之间的差(在垂直方向上布置的参考样点值之间的差)进行比较，将相对大的权重应用于具有较小差的一维预测块。其中，可使用顶部参考样点中的至少一个来代替样点TR。可选地，可使用左侧参考样点中的至少一个来代替样点BL。例如，当在垂直方向上布置的样点值之间的差小于在水平方向上布置的样点值之间的差时，相对大的权重被应用于一维垂直预测块。
相反地，当在垂直方向上布置的样点值之间的差小于在水平方向上布置的样点值之间的差时，将相对小的权重应用于一维垂直预测块。
可选地，根据邻近块的画面内预测模式来确定权重。
例如，通过对样点TL所属的块的画面内预测模式与样点TR所属的块的画面内预测模式之间的差(即，在水平方向上布置的样点的画面内预测模式之间的差)和样点TL所属的块的画面内预测模式与样点BL所属的块的画面内预测模式之间的差(即，在垂直方向上布置的样点的画面内预测模式之间的差)进行比较来生成画面内预测块，并且通过将较大的权重应用于具有较小差的一维画面内预测块。这里，可使用顶部参考样点中的至少一个来代替样点TR。可选地，可使用左侧参考样点中的至少一个来代替样点BL。例如，当在垂直方向上布置的样点值之间的差小于在水平方向上布置的样点值之间的差时，将相对大的权重应用于一维垂直预测块。
可选地，当在垂直方向上布置的样点值之间的差小于在水平方向上布置的样点值之间的差时，将相对小的权重应用于一维垂直预测块。
作为确定用于计算加权和的权重的另一示例性方法，具有与在样点TL所属的块的画面内预测模式、样点TR所属的块的画面内预测模式以及样点BL所属的块的画面内预测模式之中的画面内预测模式(其是垂直模式、水平模式、非方向模式之一以及方向模式中的任何特定方向模式中的至少一个)的方向最相似的方向的一维预测块被分配相对大的权重。其中，可使用顶部参考样点中的至少一个来代替样点TR。可选地，可使用左侧参考样点中的至少一个来代替样点BL。例如，当样点TR所属的块的画面内预测模式和样点BL所属的块的画面内预测模式都是垂直模式时，将相对大的权重应用于一维垂直预测块。另外，可使用当前块的参考样点中的至少一个来代替样点TR。这里，通过与阈值的比较来确定画面内预测模式的方向的相似度。例如，当画面内预测模式的方向小于预定阈值时，画面内预测模式的方向被确定为与特定方向相似。可选地，当画面内预测模式的方向与特定方向之间的差落入预定阈值范围内时，画面内预测模式的方向被确定与特定方向相似。
可选地，当样点TR所属的块的画面内预测模式(垂直方向)和样点BL所属的块的画面内预测模式(水平方向)中的一个为方向模式并且另一个为非方向模式的情况下，将相对大的权重应用于与方向模式相应的一维预测块。这里，可使用顶部参考样点中的至少一个来代替样点TR。可选地，可使用左侧参考样点中的至少一个来代替样点BL。例如，当样点TR所属的块的画面内预测模式是DC模式时，将相对大的权重应用于一维水平预测块。另外，可使用当前块的参考样点中的至少一个来代替样点TL。
相反地，将相对小的权重应用于与方向模式的方向相应的一维预测块。
通过计算使用预定的非方向画面内预测模式或预定的方向画面内预测模式生成的画面内预测块与一维垂直预测块或一维水平预测块的加权和来构建画面内预测块。在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算加权和。
另外，加权和运算被应用于画面内预测块的边界区域。在这种情况下，边界区域包括画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。N和M具有不同的值或相同的值。依据块形状和块尺寸中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器和解码器中预先设置N和M。
根据当前块的画面内预测模式、尺寸、形状和样点位置中的至少一个不同地设置权重。
关于是否执行加权和运算的信息被熵编码/熵解码。例如，根据在编码器和解码器中预设的标准来确定是否执行加权和运算。例如，基于当前块和邻近块中的至少一个的编码参数(即，块尺寸、块形状和画面内预测模式)中的至少一个自适应地确定是否执行加权和运算。
在平面模式的情况下，对预测块的左侧边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。基于画面内预测模式、块尺寸、块形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数中的至少一个来执行边界滤波。
对预测块内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，N和M具有不同的值或相同的值。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器和解码器中预先设置N和M。
指示一维水平预测块和一维垂直预测块中的至少一个的画面内预测模式被用作亮度分量的画面内预测模式和色度分量的画面内预测模式中的一个。也就是说，通过使用一维水平预测块和一维垂直预测块中的至少一个来生成当前块的预测块。
作为另一实施例，使用基于样点的加权和运算来执行画面内预测，以提高平面模式下的画面内预测的精度。基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否使用基于样点的加权和运算来执行利用平面模式的画面内预测。
图15是示出根据本发明的一个实施例的使用基于样点的加权和运算的基于平面模式的画面内预测处理的示图。
如图15所示，通过使用基于样点的加权和运算对4×4当前块执行画面内预测处理来生成画面内预测块。在图15中，由粗线标定的块表示当前块，并且位于粗线之外的样点表示与当前块相邻的参考样点。也就是说，TL、TR和BL指当前块的参考样点。这里，WT、WL、WTR和WBL表示权重。通过对与当前块相邻的参考样点执行加权和运算来计算当前块的画面内预测块内的样点值中的每一个。根据当前块内的样点位置来确定在加权和运算中使用的参考样点和权重。
在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算加权和。
另外，对画面内预测块的边界区域执行加权和运算。在这种情况下，边界区域包括画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。另外，N和M具有不同的值或相同的值。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器/解码器中预先设置N和M。
根据当前块的帧内预测模式、尺寸和形状以及当前块中的样点位置中的至少一个来不同地设置权重。
可选地，基于样点之间的距离来确定权重。在这种情况下，基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个编码参数来确定权重。
在平面模式下，依据画面内预测模式、块尺寸、块形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数，对当前块的画面内预测块的左边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。
对画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。另外，N和M具有不同的值或相同的值。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器/解码器中预先设置N和M。
为了提高利用平面模式生成的画面内预测块的预测精度，将偏移值与利用平面模式生成的画面内预测块相加。以样点、样点组、线及块中的至少一个为单位将偏移值与利用平面模式生成的帧内预测块相加。具体地，将偏移值与画面内预测块的边界区域相加。在这种情况下，边界区域包括画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。另外，N和M具有不同的值或相同的值。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器/解码器中预先设置N和M。
偏移值被设置为利用平面模式生成的画面内预测块内的样点值中的至少一个样点值或样点值的统计值与相邻于当前块的参考样点的样点值中的至少一个样点值或参考样点的样点值的统计值之间的差值。
例如，偏移值被设置为利用平面模式生成的画面内预测块内的所有样点的平均值与相邻于当前块的所有参考样点的平均值之间的差值。
例如，偏移值被设置为利用平面模式生成的画面内预测块中的位于顶部边界和左边界处的样点的平均值与当前块的顶部参考样点和左侧参考样点的平均值之间的差值。在这种情况下，将偏移值与利用平面模式生成的画面内预测块中的位于顶部边界和左边界处的样点相加。
例如，将利用平面模式生成的画面内预测块内的顶部边界样点的平均值与相邻于当前块的顶部边界的顶部参考样点的平均值之间的差确定为偏移值。在这种情况下，将偏移值与位于利用平面模式生成的画面内预测块内的顶部边界处的样点相加。
例如，将利用平面模式生成的画面内预测块内的左边界样点的平均值与相邻于当前块的左边界的左侧参考样点的平均值之间的差确定为偏移值。在这种情况下，将偏移值与位于利用平面模式生成的画面内预测块内的左边界处的样点相加。
在上述实施例中，平均值对应于统计值，但是也可使用上述其他各种统计值来获得偏移值。
基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否将偏移值与利用平面模式生成的画面内预测块相加。可选地，将关于是否与偏移值相加或关于表示相加了哪个偏移值的偏移类型的信息包括在比特流中并用信号传送。
在平面模式下，依据画面内预测模式、块尺寸、块形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数，对当前块的画面内预测块的左侧边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。
对画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。另外，N和M具有不同的值或相同的值。基于块尺寸和块形状中的至少一个来确定N和M中的至少一个。可选地，关于N和M的信息被包括在比特流中并且被用信号传送。可选地，在编码器/解码器中预先设置N和M。
将偏移值与利用平面模式生成的画面内预测块相加以提高预测精度的实施例可被应用于任何其他帧内预测模式。在这种情况下，在整个关于所述实施例的描述中，平面模式需要被替换为方向模式或DC模式。
作为另一示例，可使用多条参考样点线来执行平面预测。例如，可使用两条参考样点线的加权和来执行平面预测。作为另一示例，可使用两条参考样点线中的参考样点的加权和来执行平面预测。在这种情况下，从第二参考样点线选择的参考样点可以是与从第一参考样点线选择的参考样点相邻的样点。也就是说，当选择位于位置(-1，-1)处的参考样点时，可选择位于位置(-2，-2)处的参考样点。可通过计算选择的参考样点的加权和来执行平面预测，并且在这种情况下，可使用与用于DC预测的权重相同的权重。
方向预测模式是指水平模式、垂直模式和具有预定角度的角度模式中的至少一个。
在水平模式或垂直模式中，使用沿线性方向(即水平方向或垂直方向)布置的一个或更多个参考样点来执行预测。可使用多条参考样点线。例如，当使用两条参考样点线时，可使用布置在水平线或垂直线中的两个参考样点来执行预测。类似地，当使用N条参考样点线时，可使用水平线或垂直线中的N个参考样点。
对于垂直模式，第一参考样点线上的第一参考样点(例如，r[x，-1])和第二参考样点线上的第二参考样点(例如，r[x，-2])的统计值可用于执行方向预测。
例如，可通过计算(3×r[x，-1]+r[x，-2]+2)>>2的结果值来确定垂直模式的预测值。可选地，可通过计算(3×r[x，-1]-r[x，-2]+1)>>1的结果值来确定垂直模式的预测值。在另一可选方案中，可通过计算(r[x，-1]+r[x，-2]+1)>>1的值来确定垂直模式的预测值。
例如，可考虑垂直线上的每个样点值之间的变化。例如，可通过计算(r[x，-1]+(r[x，-1]-r[x，-2])>>1)的结果值来确定垂直模式的预测值。在这种情况下，N可以是等于或大于1的整数。可将固定值用作N。可选地，N可随着预测目标样点的y坐标的增加而增加。例如，N＝y+1。
即使对于水平模式，也可使用用于垂直模式的一种或更多种方法。
对于特定角度的角度模式，可使用从当前块的帧内预测目标样点沿倾斜方向布置的一个或更多个参考样点或与位于该倾斜方向上的参考样点邻近的一个或更多个样点来执行预测。在这种情况下，可使用总共N个参考样点，其中，N可以是2、3、4、5或6。还可通过将N抽头滤波器中的至少一个应用于N个参考样点来执行预测。N抽头滤波器的示例包括2抽头滤波器、3抽头滤波器、4抽头滤波器、5抽头滤波器和6抽头滤波器。此时，参考样点中的至少一个可位于当前块的上方，而其余参考样点可位于当前块的左侧。位于当前块上方的参考样点(或位于当前块左侧的参考样点)可位于同一条线上或不同的线上。
根据另一实施例，可基于位置信息执行帧内预测。在这种情况下，可对位置信息进行编码/解码，并且可将位于上述位置处的重建样点块推导为当前块的帧内预测块。可选地，可由解码器搜索与当前块相似的块，并且可将找到的块推导为当前块的帧内预测块。可在编码器或解码器中执行对相似块的搜索。可将执行搜索的范围(搜索范围)限制为预定范围。例如，可将搜索范围限制为在包括当前块的画面内的重建样点块。可选地，可将搜索范围限制为包括当前块的CTU或限制为预定的CU。也就是说，可通过在CTU内的重建样点中搜索与当前块相似的块来执行基于位置信息的帧内预测。可使用模板来执行搜索。例如，将与当前块相邻的一个或更多个重建样点用作模板，并且在CTU中搜索与模板相似的样点。
当CTU仅由帧内编码模式构成时或者当亮度块和色度块具有不同的分区结构时，可执行基于位置信息的帧内预测。例如，对于帧间预测可用条带(例如，P或B条带)，可用信号传送指示当前CTU仅由帧内编码模式构成的信息。在这种情况下，当该信息指示当前CTU仅由帧内编码模式构成时，可执行基于位置信息的帧内预测。可选地，在当前CTU中的亮度块和色度块具有不同的分区结构时(例如，当dual_tree或separate_tree的值为1时)，基于位置信息的帧内预测可以是可用的。另一方面，当CTU包括帧内编码块和帧间编码块时或者当亮度块和色度块具有相同的分区结构时，基于位置信息的帧内预测可能不可用。
根据另一实施例，执行颜色分量间帧内预测。例如，可从当前块的相应的重建亮度分量对色度分量进行帧内预测。可选地，可从当前块的相应的重建色度分量Cb对一个色度分量Cr进行帧内预测。
颜色分量间帧内预测包括颜色分量块重建步骤、预测参数推导步骤和/或颜色分量间预测执行步骤。术语“颜色分量”可指亮度信号、色度信号、红色、绿色、蓝色、Y、Cb和Cr中的至少任何一个。可通过使用第二颜色分量、第三颜色分量和第四颜色分量中的至少任何一个来执行第一颜色分量的预测。用于预测的颜色分量的信号可以包括原始信号、重建信号、残差信号和预测信号中的至少任何一个。
当对第二颜色分量目标块执行帧内预测时，可使用与第二颜色分量目标块相应的第一颜色分量相应块的样点、第一颜色分量相应块的邻近块的样点或与第二颜色分量目标块相应的第一颜色分量相应块的样点和第一颜色分量相应块的邻近块的样点两者。例如，当对色度分量块Cb或Cr执行帧内预测时，可使用与色度分量块Cb或Cr相应的重建亮度分量块Y。
当基于亮度分量预测色度分量时，可根据等式8执行预测。
[等式8]
PredC(i，j)＝α·recL’(i，j)+β
在等式8中，PredC(i，j)表示当前块的预测色度样点，并且recL(i，j)表示当前块的重建亮度样点。此时，recL’(i，j)可以是下采样的重建亮度样点。参数α和β可通过使当前块周围的重建邻近亮度样点与重建邻近色度样点之间的回归误差最小化被推导出。
存在用于使用亮度分量预测色度分量的两种模式。所述两种模式可包括单模型模式和多模型模式。当从针对当前块的亮度分量预测色度分量时，单模型模式可使用一个线性模型。多模型模式可使用两个线性模型。
在多模型模式中，可将与当前块相邻的样点(即，相邻的亮度样点和相邻的色度样点)分类为两组。也就是说，可推导出针对所述两组中的每个组的参数α和β。此外，可根据用于对与当前块相邻的亮度样点进行分类的规则来对当前块的亮度样点进行分类。
图16是用于说明将相邻样点分类为两组的实施例的示图。
在图16中，例如，可计算用于将相邻样点分类为两组的阈值。可使用重建的相邻亮度样点的平均值来计算阈值。然而，阈值的计算不限于此。可使用本说明书中认可的各种统计值中的至少一个来代替平均值。当相邻样点的值大于阈值时，可将该相邻样点分类到第一组中。否则，可将该相邻样点分类到第二组中。例如，可根据邻近亮度样点(Rec’L[x，y])是否大于阈值通过以下等式9来推导预测色度样点(PredC[x，y])。
[等式9]
PredC[x，y]＝α1x Rec’L[x，y]+β1，如果Rec’L[x,y]≤阈值
PredC[x，y]＝α2x Rec’L[x，y]+β2，如果Rec’L[x,y]>阈值
尽管在上述实施例中描述了多模型模式使用两个线性模式，但是本发明不限于此，并且可覆盖使用两个或更多个线性模型的其他情况。当使用N个线性模型时，样点可被分类为N个组。为此，可计算N-1个阈值。
如上所述，当从亮度分量预测色度分量时，可使用线性模型。在这种情况下，线性模型可包括简单线性模型(以下称为“LM1”)、复杂线性模型(以下称为“LM2”)和复杂滤波器线性模型(以下称为“LM3”)。可通过使当前块周围的重建亮度样点与当前块周围的相应重建色度样点之间的回归误差最小化来推导上述模型的参数。
图17是用于描述用于推导模型的参数的“当前块的邻近样点”(以下称为“相邻数据集”)的示图。
用于推导LM1的参数的相邻数据集可由一对样点组成，该对样点包括在图17中所示的线区域B和线区域C中的每一个中的亮度样点和色度样点。用于推导LM2和LM3的参数的相邻数据集可由一对样点组成，该对样点包括在图17中所示的线区域B、线区域C、线区域E和线区域F中的每一个中的亮度样点和色度样点。
然而，相邻数据集不限于上述示例。例如，为了覆盖当前块中的亮度样点和色度样点之间的各种线性关系，可将N个相邻数据集用于每种模式。例如，N可以是2或更大的整数，特别是3。
多个相邻数据集可以是例如T0＝{B，C}、T1＝{B，C，E，F}、T2＝{A，B，C，D}、T3＝{C，D，F，H}和T4＝{A，B，E，G}中的至少一个。例如，T0可被用作针对LM1的相邻数据集。此外，T1或T2可被用作针对LM2或LM3的相邻数据集。
作为LM1的另一实施例，可通过线性预测样点P0(x，y)和线性预测样点P1(x，y)的组合(例如，统计值)来生成最终预测色度样点P(x，y)，其中，线性预测样点P0(x，y)和P1(x，y)通过以DC模式、平面模式或方向模式进行预测被获得。例如，可使用下面的等式10。
[等式10]
P(x，y)＝(P0(x，y)+P1(x，y))/2
在另一实施例中，LM1和/或LM2可用于方向线性预测。在当前色度块以方向线性模式被编码的情况下，可用信号传送指示LM1和LM2中的相应模式的标志。
可使用上方模板和左侧模板两者来计算线性模型的参数。可选地，存在两个LM模式(LM_A模式和LM_L模式)，并且上方模板和左侧模板可分别在LM_A模式和LM_L模式下使用。也就是说，在LM_A模式下，可仅使用上方模板来获得线性模型参数。在当前块的左上角样点的位置是(0，0)时，上方模板可被扩展到从(0，-n)到(W+H-1，-n)或(2×W-1，-n)的范围。也就是说，上方模板可被配置有与当前块的宽度的两倍尺寸相应的样点。在这种情况下，n是等于或大于1的整数。也就是说，在LM_L模式下，可仅使用左侧模板来获得线性模型参数。左侧模板可被扩展到从(-n，0)到(-n，H+W-1)或(-n，2×H-1)的范围。也就是说，左侧模板可被配置有与当前块的高度的两倍尺寸相应的样点。在这种情况下，n是等于或大于1的整数。这里，W和H可分别指当前块的宽度和长度的尺寸。
可使用两个样点数的幂来推导线性模型的参数。在当前色度块是非正方形块时，可基于当前块的水平边和垂直边中的较短边上的样点数来确定用于推导线性模型的参数的样点。根据一个实施例，在当前块的尺寸为n×m(其中，n＞m)时，例如，可通过均匀地执行子采样来选择与当前块的顶部边界相邻的n个相邻样点中的m个样点。在这种情况下，用于推导线性模型的参数的样点数可以是2m。作为另一示例，在当前块的尺寸是n×m(其中，n＞m)时，可不使用与当前块的顶部边界相邻的n个相邻样点中的m个样点。例如，在n个样点中，可不使用距当前块的水平边和垂直边中的较短边最远的m个样点。在这种情况下，用于推导线性模型的参数的样点数可以是n(与当前块的顶部边界相邻的n-m个样点+与当前块的左侧边界相邻的m个样点)。
可选地，在当前块是非正方形块时，从以预定间隔选择的样点中的一些样点提取特定数量(例如，n-W-H)的附加样点。这里，n指用于计算线性模型的预测参数的参考样点的数量。这里，n是不小于W+H的最小整数并且是2的幂的值。
如上所述，推导预测参数所需的样点数是2的幂。
图18是示出在当前块是非正方形块时用于推导预测参数的示例性参考样点的示图。
根据一个实施例，在当前块是非正方形块时，如图18的(a)所示，以特定间隔对位置沿当前块的较长边的邻近参考样点进行子采样，使得所得的邻近子样点的数量等于位置沿当前块的较短边的邻近参考样点的数量。
根据另一实施例，如图18的(b)所示，在位置沿当前块的较长边的邻近参考样点中，不使用离较短边最远的参考邻近样点。在位置沿当前块的较长边的邻近参考样点中，未使用的邻近参考样点的数量与位置沿当前块的较短边的邻近参考样点的数量相同。
也就是说，通过使用参照图18描述的实施例，可产生推导预测参数所需的特定数量(例如，2的幂)的参考样点。
编码器发送关于是否应用线性模型的信息。关于是否应用线性模型的信息作为包括在序列参数集(SPS)中的数据被发送。当应用线性模型时，编码器基于每个色度块发送关于是否应用LM_A模式和LM_L模式中的至少一个的信息。当应用LM_A模式和LM_L模式中的至少一个时，编码器发送指示所示两个模式之一的信息。该信息作为查找表中列出的索引信息被发送。查找表用于推导色度块的帧内预测模式。查找表不仅包括关于LM_A模式和LM_L模式的信息，而且包括关于使用顶部模板和左侧模板两者的LM模式的信息。
当用信号传送LM_A模式或LM_L模式时，分配具有比交叉分量线性模型(CCLM)模式更长的长度的二进制位串，其中，CCLM模式使用顶部模板和左侧模板两者计算线性模型的参数。
例如，当色度块的画面内预测模式是用于使用顶部模板和左侧模板两者来计算线性模型的参数的CCLM模式时，使用M个二进制位来执行熵编码/熵解码。
例如，当色度块的画面内预测模式是LM_A模式或LM_L模式时，使用N个二进制位来执行熵编码/熵解码。
这里，M小于或等于N，并且是正整数。例如，M是1或2，并且N是3或4。
此外，指示使用顶部模板和左侧模板两者计算线性模型的预测参数的CCLM模式的标志被熵编码/熵解码。当该标志具有预定值时，对指示LM_A模式或LM_L模式的另外的标志或索引进行熵编码/熵解码。
在关于颜色间画面内预测操作的另一实施例中，使用左侧线性模型模式、顶部线性模型模式、CbCr线性模型模式或融合线性模型模式。
左侧线性模型模式、顶部线性模型模式和CbCr线性模型模式是推导颜色间线性模型的预测参数的方法。
在左侧线性模型模式的情况下，使用包括在与当前块相邻的两个左侧列中的重建样点来确定重建的邻近亮度分量和重建的邻近色度分量Cb之间的线性模型的预测参数。
在顶部线性模型模式的情况下，使用包括在与当前块相邻的两个顶部行中的重建样点来确定重建的邻近亮度分量和重建的邻近色度分量Cb之间的线性模型的预测参数。
当重建的顶部邻近样点或重建的左侧邻近样点不可用时，隐式地使用左侧线性模型模式和顶部线性模型模式。
对于CbCr线性模型模式，两个线性模型被推导。所述两个线性模型中的一个是重建的亮度分量和重建的色度分量Cb之间的线性模型，并且另一个是重建的Cb分量与重建的Cr分量之间的线性模型。
融合线性模型模式是使用线性模型的预测和使用其他模式的预测的组合。这是通过使用基于线性模型生成的画面内预测块与基于另一模型生成的画面内预测块的加权和来执行预测的预测模式。所述另一模式是推导的模式(DM)模式、DC模式、平面模式、垂直模式、水平模式和方向模式中的任何一个。
可选地，当对色度分量块Cr执行帧内预测时，可使用色度分量块Cb。可选地，当对第四颜色分量块执行帧内预测时，可使用全部与第四颜色分量块相应的第一颜色分量块、第二颜色分量块和第三颜色分量块中的至少一个。
可基于当前目标块的尺寸和形状中的至少任何一个来确定是否执行颜色分量间帧内预测。例如，当目标块的尺寸等于编码树单元(CTU)的尺寸、大于预定尺寸或在预定尺寸范围内时，可执行对目标块的颜色分量间帧内预测。可选地，当目标块的形状是预定形状时，可执行对目标块的颜色分量间帧内预测。预定形状可以是正方形。在这种情况下，当目标块具有长方形形状时，可不执行对目标块的颜色分量间帧内预测。另外，当预定形状是长方形形状时，上述实施例相反地操作。
可选地，可基于从与预测目标块相应的相应块和该相应块的邻近块中选择的至少任何一个块的编码参数来确定是否对预测目标块执行颜色分量间帧内预测。例如，当在约束帧内预测(CIP)环境中已通过帧内预测方法对相应块进行了预测时，可不执行对预测目标块的颜色分量间帧内预测。可选地，当相应块的帧内预测模式是预定模式时，可执行对预测目标块的颜色分量间帧内预测。另外可选地，可基于相应块的CBF信息和相应块的邻近块的CBF信息中的至少任何一个来确定是否执行颜色分量间帧内预测。编码参数不限于块的预测模式，而是可使用可用于编码/解码的各种参数。
下面将描述颜色分量块重建步骤。
当通过使用第一颜色分量块来预测第二颜色分量块时，可重建第一颜色分量块。例如，当图像具有YCbCr颜色空间并且颜色分量的采样率为4：4：4、4：2：2和4：2：0之一时，颜色分量的块尺寸可彼此不同。因此，当使用具有与第二颜色分量块不同的尺寸的第一颜色分量块来预测第二颜色分量块时，可重建第一颜色分量块，使得第一颜色分量的块尺寸和第二颜色分量的块尺寸相等。重建块可包括作为相应块的第一颜色分量块中的样点和第一颜色分量块的邻近块中的样点中的至少任何一个。
图19是示出重建颜色分量块的处理的示例性示图。
在图19的(a)中，p1[x，y]表示第一颜色分量块中的位置(x，y)处的样点。在图19的(b)中，p1’[x，y]表示通过重建第一颜色分量块而生成的重建块中的位置(x，y)处的样点。
当第一颜色分量块的尺寸大于第二颜色分量块的尺寸时，对第一颜色分量块进行下采样以具有与第二颜色分量块的尺寸相等的尺寸。可通过将N(N是等于或大于1的整数)抽头滤波器应用于一个或更多个样点来执行下采样。可将等式11至等式15中的至少任何一个等式用于下采样。在各种下采样方法中的任何一种下采样方法被选择性地使用的情况下，编码器可选择一种下采样方法作为预定的下采样方法。例如，编码器可选择具有最佳效果的下采样方法。选择的下采样方法被编码并用信号传送给解码器。用信号传送的信息可以是指示下采样方法的索引信息。
[等式11]
p1’[x，y]＝(p1[2x，2y]+p1[2x，2y+1]+1)>>1
[等式12]
p1’[x，y]＝(p1[2x+1，2y]+p1[2x+1，2y+1]+1)>>1
[等式13]
p1’[x，y]＝(p1[2x-1，2y]+2×p1[2x，2y]+p1[2x+1，2y]+2)>>2
[等式14]
p1’[x，y]＝(p1[2x-1,2y+1]+2×p1[2x,2y+1]+p1[2x+1,2y+1]+2)>>2
[等式15]
p1’[x，y]＝(p1[2x-1，2y]+2×p1[2x，2y]+p1[2x+1，2y]+p1[2x-1，2y+1]+2×p1[2x，2y+1]+p1[2x+1，2y+1]+4)>>3
针对两个或更多个样点执行的下采样方法不限于等式11至等式15的示例中的任何一个。例如，可从由样点p1[2x，2y]及其邻近样点组成的样点组选择用于计算下采样值p1’[x，y]的两个或更多个样点。邻近样点可以是在p1[2x-1、2y-1]、p[2x-1、2y]、p1[2x-1、2y+1]、p1[2x，2y-1]、p1[2x，2y+1]、p1[2x+1，2y-1]、p1[2x+1，2y]和p1[2x+1，2y+1]中选择的样点。可通过计算两个或更多个样点的平均值或加权平均值来执行下采样。
可选地，可按照在一个或更多个样点中选择特定样点的方式来执行下采样。在这种情况下，以下等式(等式16至等式19)中的至少任何一个可用于下采样。
[等式16]
p1’[x，y]＝p1[2x，2y]
[等式17]
p1’[x，y]＝p1[2x，2y+1]
[等式18]
p1’[x，y]＝p1[2x+1，2y]
[等式19]
p1’[x，y]＝p1[2x+1，2y+1]
当第一颜色分量块的尺寸小于第二颜色分量块的尺寸时，对第一颜色分量块进行上采样以进行重建，使得第一颜色分量块和第二颜色分量块的尺寸相等。在这种情况下，根据公式20执行所述上采样。
[等式20]
p1’[2x，2y]＝p1[x，y]，
p1’[2x+1，2y]＝(p1[x，y]+p1[x+1，y]+1)>>1，
p1’[2x，2y+1]＝(p1[x，y]+p1[x，y+1]+1)>>1，
p1’[2x+1，2y+1]＝(p1[x+1，y]+p1[x，y+1]+1)>>1
在重建处理中，可将滤波器应用于一个或更多个样点。例如，可将滤波器应用于第一颜色分量块(即，相应块)、相应块的邻近块、第二颜色分量块(即目标块)和目标块的邻近块中的至少任何一个中包括的一个或更多个样点。
在上述参考样点重建步骤中，可用信号传送与多条参考样点线中的预定参考样点线相应的指示符。在这种情况下，在重建处理中，使用与用信号传送的指示符相应的预定参考样点线来执行重建。例如，当指示符mrl_index的值为0时，使用与第一颜色分量相应块相邻的第一参考样点线和第二参考样点线来执行重建处理。可选地，当指示符mrl_index的值为1时，使用与第一颜色分量相应块相邻的第二参考样点线和第三参考样点线来执行重建处理。可选地，当指示符mrl_index的值为3时，使用与第一颜色分量相应块相邻的第三参考样点线和第四参考样点线来执行重建处理。由指示符mrl_index指示的参考样点线可用于第二颜色分量目标块。
在重建处理中，当第二颜色分量块(目标块)的边界或第一颜色分量块(相应块)的边界是预定区域的边界时，可不同地选择用于重建的参考样点。在这种情况下，在上侧的参考样点线的数量可与在左侧的参考样点线的数量不同。预定区域可以是画面、条带、并行块组、并行块、CTU和CU中的至少任何一个。
例如，当第一颜色分量相应块的上边界是预定区域的边界时，在上侧的参考样点可不用于重建，而可仅将在左侧的参考样点用于重建。当第一颜色分量相应块的左边界是预定区域的边界时，在左侧的参考样点可不用于重建，而可仅将在上侧的参考样点用于重建。可选地，在上侧的N条参考样点线和在左侧的M条参考样点线都可用于重建，其中，N可小于M。例如，当上边界与预定区域的边界相应时，N可以是1。另外，当左边界与预定区域的边界相应时，M可以是1。
可选地，可通过使用在第一颜色分量相应块的上侧的N条参考样点线和左侧的M条参考样点线来执行重建，而不管预定区域的边界是第一颜色分量块的上边界还是左边界。
图20是示出通过使用多条上侧参考样点线和/或多条左侧参考样点线执行重建的实施例的示图。
如图20的(a)所示，可使用四条上侧参考样点线和四条左侧参考样点线执行重建。
例如，当第一颜色分量相应块的上边界或左边界是预定区域的边界时，用于重建的上侧参考样点线的数量和左侧参考样点线的数量可彼此不同。例如，如图20的(b)至图20的(d)所示，可将以下组合中的任意组合用于重建：两条上侧参考样点线和四条左侧参考样点线；一条上侧参考样点线和三条左侧参考样点线；一条上侧参考样点线和两条左侧参考样点线。
用于重建的参考样点线的数量不限于以上组合。也就是说，可使用N条上侧参考样点线和M条左侧参考样点线，其中，N和M彼此相等或不同。当相应块的上边界和左边界两者与预定区域的边界相应时，N和M可彼此相等。也就是说，N和M可均为1。可选地，可在相同条件下将N设置为小于M。这是因为上侧参考样点线比左侧参考样点线需要更多的资源(存储器)。
可选地，如图20的(e)所示，在垂直长度和水平长度不大于第一颜色分量相应块的垂直长度和水平长度的区域内的一个或更多个参考样点可用于重建。
当执行重建处理时，可依据在第一颜色分量相应块、第一颜色分量相应块的邻近块、第二颜色分量目标块和第二颜色分量目标块的邻近块中选择的至少任何一个块的块尺寸、块形状和编码参数中的任何一个来不同地设置第一颜色分量相应块的参考样点。
例如，在第一颜色分量相应块及其邻近块中的样点中，不使用编码模式为帧间编码模式的块中的样点，而仅将编码模式为帧内编码模式的块中的样点用于重建。
图21是示出用于根据相应块的帧内预测模式或编码参数进行重建的参考样点的示例性示图。
可根据第一颜色分量相应块的帧内预测模式来不同地执行第一颜色分量相应块的参考样点的重建。例如，当相应块的帧内预测模式是诸如DC模式和平面模式的非角度模式或者是上侧参考样点和左侧参考样点两者被使用的角度模式时，如图21的(a)所示，上侧参考样点和左侧参考样点的至少一个样点组用于重建。可选地，当相应块的帧内预测模式是相应块的上侧参考样点和右上侧参考样点两者被使用的角度模式时，如图21的(b)所示，使用上侧参考样点和右上侧参考样点的至少一个样点组来执行相应块的重建。可选地，当相应块的帧内预测模式是左侧参考样点和左下侧参考样点两者被使用的角度模式时，如图21的(c)所示，可使用左侧参考样点和左下侧参考样点的至少任何一个样点组来重建相应块。
可选地，根据第一颜色分量相应块及其邻近块中的至少任何一个的量化参数来不同地选择用于对第一颜色分量相应块进行重建的参考样点。例如，如图21的(d)所示，邻近块中的具有相对小的量化参数值QP的上方块中的参考样点用于执行重建。
可选地，当第二颜色分量目标块具有长方形形状时，围绕具有正方形形状的第一颜色分量相应块布置的参考样点用于重建。
可选地，当第二颜色分量目标块被划分为两个子块(例如，两个16×8尺寸的子块)并且当第一颜色分量相应块是32×16尺寸的块时，布置在32×32尺寸的块周围的参考样点用于重建相应块。在这种情况下，在重建的32×32尺寸的块周围的参考样点可被共享作为与分区出的第二颜色分量目标块的两个子块中的布置在下侧的第二16×8尺寸的子块相应的第一颜色分量块的参考样点。
在下文中，将描述预测参数推导步骤。
可使用重建的第一颜色分量相应块的参考样点和第二颜色分量预测目标块的参考样点中的至少任何一个来推导预测参数。在下文中，术语“第一颜色分量”和“第一颜色分量块”可分别指重建的第一颜色分量和重建的第一颜色分量块。
图22是示出当第二颜色分量预测目标块是4×4块时的示例性重建的第一颜色分量相应块的示图。在这种情况下，参考样点线的数量可以是N。
如图22的(a)所示，可使用布置在重建的第一颜色分量相应块或第二颜色分量预测目标块的上侧和左侧的参考样点来推导预测参数。
例如，可基于第一颜色分量相应块的帧内预测模式，通过自适应地使用重建的第一颜色分量的参考样点来推导预测参数。在这种情况下，可基于第一颜色分量相应块的帧内预测模式来自适应地使用第二颜色分量的参考样点。
如图22的(a)所示，当第一颜色分量相应块的帧内预测模式是诸如DC模式或平面模式的非角度模式或者是上侧参考样点和左侧参考样点两者被使用的角度模式时，可使用在第一颜色分量相应块的上侧和左侧的参考样点。
如图22的(b)或图22的(c)所示，当第一颜色分量相应块的帧内预测模式是上侧参考样点被使用的角度模式时，可使用在第一颜色分量相应块的上侧的参考样点。
如图22的(d)或图22的(e)所示，当第一颜色分量相应块的帧内预测模式是左侧参考样点被使用的角度模式时，可使用在第一颜色分量相应块的左侧的参考样点。
可选地，当第一颜色分量相应块的帧内预测模式是角度模式时，在每个预测模式中使用的参考样点可用作第一颜色分量的参考样点。例如，当帧内预测模式是垂直模式时，可使用图22的(b)所示的参考样点。当帧内预测模式是水平模式时，可使用图22的(d)所示的参考样点。当帧内预测模式是右上对角线模式时，可使用图22的(c)所示的参考样点。当帧内预测模式是左下对角线模式时，可使用图22的(e)所示的参考样点。当帧内预测模式是在垂直模式和右上对角线模式之间的模式时，可使用图22的(f)所示的参考样点。当帧内预测模式是45°对角线方向的角度模式时，可使用图22的(g)所示的右上参考样点、左下参考样点或者右上参考样点和左下参考样点两者。针对每个帧内预测模式不同选择的参考样点以查找表的格式被存储，以便于使用。
可根据第一颜色分量块和/或第二颜色分量块的尺寸和/或形状，通过自适应地使用第一颜色分量或第二颜色分量的参考样点来推导预测参数。
例如，当第二颜色分量目标块的尺寸为64×64时，可使用在第一颜色分量块或第二颜色分量块的上侧或左侧的参考样点中的32个、16个或8个参考样点。如上所述，当第二颜色分量目标块的尺寸是预定尺寸时，可自适应地使用第一颜色分量块或第二颜色分量块的参考样点。预定尺寸不限于64×64尺寸，而可以是通过比特流用信号传送的尺寸，或者可以是基于当前块或其邻近块的编码参数推导出的尺寸。
可选地，当第二颜色分量目标块具有长方形形状时，可使用与第二颜色分量目标块的较长边(垂直边或水平边)相邻的参考样点。例如，当目标块具有32×8的块尺寸时，可使用在第一颜色分量或第二颜色分量块的上侧的参考样点。
可选地，当第二颜色分量目标块具有长方形形状时，可使用正方形块周围的参考样点。例如，当目标块是32×8块时，可使用32×32块周围的参考样点。
可使用重建的第一颜色分量块周围的参考样点和第二颜色分量块周围的参考样点来推导预测参数。可基于包括颜色分量的分布、相关性、变化量、和平均值的因素中的任何一个因素来推导预测参数。在这种情况下，可使用最小二乘(LS)、最小均方(LMS)等方法中的任何一种方法。
当通过LMS方法推导预测参数时，预测参数可以是a和b、α和β或a和b与α和β两者。可通过等式21推导出可使第一颜色分量的参考样点与第二颜色分量的参考样点之间的误差最小的预测参数。
[等式21]
在等式21中，p2n表示第二颜色分量的参考样点，并且p1’n表示重建的第一颜色分量的参考样点。N是使用的在垂直方向或水平方向上布置的参考样点的数量，并且a和b表示预测参数。
在这种情况下，可通过等式22计算参考样点之间的相关性。
[等式22]
k＝Max(0,BitDepth+log2(N)-15)
在等式22中，BitDepth表示比特深度。p1’表示重建的第一颜色分量的样点，而p2表示第二颜色分量的样点。
图23是示出第一颜色分量的样点和第二颜色分量的样点的示图。
当在推导预测参数的处理中存在没有参考样点的区域时，可仅使用现有样点来推导预测参数。
可推导一个或更多个预测参数。例如，可从用于推导预测参数的参考样点中的具有满足特定要求的值的参考样点来推导第一预测参数。另外，可从具有不满足特定要求的值的参考样点来推导第二预测参数。所述特定要求可以是参考样点的值小于统计数据(例如，平均值)的条件。
根据本发明的另一实施例，可使用基本预测参数(默认参数)，而不是从参考样点的值推导预测参数。可在编码器和解码器中预先定义默认参数。例如，预测参数a和b可以分别为1和0。
可选地，当从参考样点推导出预测参数时，可对推导出的预测参数进行编码和解码。
当在颜色分量Y、Cb和Cr之间执行颜色分量间预测时，可从颜色分量Y推导出用于预测颜色分量Cb和Cr的预测参数。可从颜色分量Cb推导出用于预测颜色分量Cr的预测参数。可选地，，可按照原样将已从颜色分量Y推导出用于预测颜色分量Cb的预测参数用作用于预测颜色分量Cr的预测参数，而不是推导出用于预测颜色分量Cr的新的预测参数。
在下文中，将描述颜色分量间预测执行步骤。
如上所述，在推导出预测参数之后，可使用推导出的预测参数中的至少任何一个来执行颜色分量间帧内预测。
例如，根据等式23，可通过将推导出的预测参数应用于重建的第一颜色分量的重建信号来执行第二颜色分量目标块的预测。
[等式23]
p2[x,y]＝a×p1′[x,y]+b
在等式23中，p2[x，y]表示第二颜色分量目标块的预测块。p1’[x，y]表示第一颜色分量块或重建的第一颜色分量块。
可选地，根据等式24，可通过将推导出的预测参数应用于重建的第一颜色分量的残差信号来执行第二颜色分量目标块的预测。
[等式24]
p2[x,y]＝p2_pred[x,y]+a×p1′_residual[x,y]
在等式24中，p1’_residual表示第一颜色分量的残差信号，并且p2_pred表示通过针对第二颜色分量目标块执行帧内预测而获得的预测信号。
通过等式23或等式24计算的预测样点被包括在与样点、样点组、线或块相应的第二颜色分量目标块中。具体地，将预测样点应用于画面内预测块的边界区域。在这种情况下，边界区域包括画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和/或与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，N和M依据帧内预测模式、块的划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个而具有不同的值或相同的值。
为了提高颜色分量之间的画面内预测的预测精度，当执行颜色间画面内预测时，通过构建仅由作为第一颜色分量块(相应块)的参考样点和第二颜色分量块(预测目标块)的参考样点的顶部参考样点组成的参考样点集来执行颜色间画面内预测，从而生成垂直颜色间画面内预测块。例如，在LM_A模式下，仅使用顶部参考样点。可选地，可通过使用仅由第一颜色分量块(相应块)的左侧参考样点和第二颜色分量块(预测目标块)的左侧参考样点构成的参考样点集执行颜色间画面内预测来生成水平颜色间画面内预测块。例如，在LM_L模式下，仅使用左侧参考样点。通过计算垂直颜色间画面内预测块和水平颜色间画面内预测块的统计值来生成第二颜色分量块(预测目标块)的帧内预测块。统计值例如是加权和。
在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算加权和。
根据当前块的帧内预测模式、划分深度、尺寸和形状以及当前块中的样点位置中的至少一个来不同地设置权重。
在这种情况下，应用于每个基本单元的权重不同。例如，权重针对每个样点、样点组、线或块而变化。
关于是否执行加权和运算的信息被熵编码/熵解码。例如，根据在编码器和解码器中预设的标准来确定是否执行加权和运算。例如，基于当前块和邻近块中的至少一个的编码参数(即，块划分深度、块尺寸、块形状和帧内预测模式)中的至少一个自适应地确定是否执行加权和运算。
为了提高颜色间画面内预测的预测精度，将第二颜色分量块(预测目标块)划分为多个区域(即，样点组)，并且对每个区域执行重建处理、预测参数推导处理以及颜色间画面内预测处理中的至少一个。在这种情况下，第一颜色分量块(相应块)的样点和邻近块内的参考样点、预测参数以及颜色间画面内预测样点针对每个区域而变化。基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定所述区域。
为了提高颜色间画面内预测的预测精度，对每个N×M或更大块执行颜色间画面内预测。在这种情况下，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M是相同的正整数或不同的正整数。当仅对N×M或更大块执行颜色间画面内预测时，不对关于是否使用颜色间画面内预测的信息进行熵编码/熵解码。例如，根据在编码器和解码器中预设的标准来确定是否使用颜色间画面内预测。例如，基于当前块和邻近块中的至少一个的编码参数(即，块划分深度、块尺寸、块形状和帧内预测模式)中的至少一个自适应地确定是否使用颜色间画面内预测。
当执行颜色间画面内预测时，由于针对第二颜色分量块(预测目标块)的预测使用第一颜色分量块(相应块)中的样点，而不使用与第二颜色分量块(预测目标块)相邻的邻近参考样点，所以在与第二颜色分量块(目标块)相邻的邻近参考样点与第二颜色分量块(目标块)内的样点之间很可能发生不连续。为了减少不连续性，在生成第二颜色分量块(目标块)后，对第二颜色分量块(目标块)内的边界区域执行边界滤波。基于当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否执行边界滤波。也就是说，在平面模式下，基于画面内预测模式、块尺寸、块形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数中的至少一个，对第二颜色分量块(目标块)的左侧边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。
例如，对第二颜色分量块(目标块)内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。这里，N和M是正整数或零，N是小于或等于第二颜色分量块(目标块)的宽度W的正整数，并且M是小于或等于第二颜色分量块(目标块)的高度H的正整数。例如，使用与第二颜色分量块(目标块)相邻的左侧参考样点和顶部参考样点逐行执行边界滤波。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M是相同的正整数或不同的正整数。
当推导出的预测参数的数量是一个或更多个时，可将一个或更多个预测参数应用于第一颜色分量的重建样点。例如，当第一颜色分量的重建样点满足特定要求时，可通过应用从满足所述特定要求的参考样点推导出的第一预测参数来执行颜色分量间帧内预测。同时，当第一颜色分量的重建样点不满足所述特定要求时，可通过应用从不满足所述特定要求的参考样点推导出的第二预测参数来执行颜色分量间帧内预测。所述特定要求是指参考样点的值小于第一颜色分量的参考样点的统计数据(例如，平均值)的条件。
可在帧间预测模式下使用颜色分量间预测方法。例如，当对当前块执行帧间预测时，对第一颜色分量执行帧间预测，并且可对第二颜色分量执行颜色分量间预测或将帧间预测和颜色分量间预测相结合的预测。例如，第一颜色分量可以是亮度分量，并且第二颜色分量可以是色度分量。
可使用亮度分量的预测样点或重建样点来执行颜色分量间预测。例如，在执行对亮度分量的帧间预测之后，可通过将颜色分量间预测参数应用于从亮度分量的帧间预测而得到的预测样点来执行针对颜色分量的预测。这里，预测样点是指已被执行了运动补偿、运动细化、重叠块运动补偿(OBMC)和双向光流(BIO)中的至少一个的样点。
另外，可根据第一颜色分量的编码参数来自适应地执行颜色分量间预测。例如，可根据第一颜色分量的CBF信息来确定是否执行颜色分量间预测。CBF信息可以是指示残差信号是否存在的信息。也就是说，当第一颜色分量的CBF为1时，可对第二颜色分量执行颜色分量间预测。当第一颜色分量的CBF为0时，可不对第二颜色分量执行颜色分量间预测，并且可对第二颜色分量执行帧间预测。可选地，可用信号传送指示是否执行颜色分量间预测的标志。
当第一颜色分量的编码参数满足预定条件时，可用信号传送指示是否执行颜色分量间预测的标志。例如，当第一颜色分量的CBF为1时，可用信号传送该标志以确定是否执行颜色分量间预测。
当对第二颜色分量执行颜色分量间预测时，可使用针对第一颜色分量的帧间运动预测或补偿值。例如，可使用第一颜色分量的帧间预测信息来执行对第二颜色分量的帧间运动预测或补偿。另外，可通过计算帧间运动补偿值和针对第二颜色分量的颜色分量间预测值的加权和来执行预测。
根据本发明的一个实施例，针对当前块的画面内预测执行基于隐式分区的画面内预测。
因为传统的画面内预测方法仅使用邻近块的画面内预测模式和邻近块的样点，所以传统的画面内预测方法在编码效率方面受到限制。为了提高编码效率，基于隐式块分区的画面内预测方法使用邻近块的尺寸信息和块分区信息以用于当前块的隐式分区。
图24是示出根据本发明的一个实施例的基于隐式分区的画面内预测处理的示图。
如图24所示，邻近块可被划分为具有各种形状的子块，并且当前块可根据邻近块的尺寸信息和/或分区信息被隐式地划分。这里，细实线表示当前块的邻近块的边界，粗实线表示当前块的边界，并且虚线表示当前块的隐式块的边界。也就是说，根据当前块的左侧邻近块的尺寸和/或分区深度以及当前块的顶部邻近块的尺寸和/或分区深度来隐式地划分当前块。
例如，当前块内的被隐式分区的区域是子块。基于每个子块执行画面内预测模式推导、参考样点构建、非方向画面内预测、方向画面内预测和基于位置信息的画面内预测以及颜色间画面内预测中的至少一个。在这种情况下，基于每个子块根据重建的邻近样点来构建用于画面内预测的参考样点集。
使用子块和子块的空间邻近块的画面内预测模式中的至少一个来生成针对每个子块的画面内预测块。之后，计算所生成的画面内预测块的统计值，并且所计算的统计值被用作子块的画面内预测块。统计值例如是加权和。
在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算加权和。
对画面内预测块的边界区域执行加权和运算。在这种情况下，边界区域包括子块的画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。在这种情况下，当前块是子块、子块组或块。
根据当前块的帧内预测模式、划分深度、尺寸和形状以及当前块中的样点位置中的至少一个来不同地设置用于计算加权和的权重。
关于是否执行隐式块划分的信息被熵编码/熵解码。例如，根据在编码器和解码器中预设的标准来确定是否执行隐式块划分。例如，基于当前块和邻近块中的至少一个的编码参数(即，块划分深度、块尺寸、块形状和帧内预测模式)中的至少一个自适应地确定是否执行隐式块划分。
当执行基于隐式块划分的画面内预测时，对当前画面内预测块的左边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。基于当前块的帧内预测模式、尺寸、形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数中的至少一个来执行边界滤波。在这种情况下，当前块是子块、子块组或块。
对画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。
另外，将偏移值与通过基于隐式块划分的画面内预测而生成的子块中的至少一个子块相加。在这种情况下，以样点、样点组、线、子块和块中的至少一个为单位计算偏移值。也就是说，偏移值针对每个基本单元而变化。偏移值根据当前块的帧内预测模式、划分深度、尺寸和形状以及当前块中的样点位置中的至少一个而变化。例如，偏移值是子块中的样点的统计值与邻近参考样点的统计值之间的差。具体地，将偏移值与子块的边界区域相加。在这种情况下，边界区域包括子块内的与左侧参考样点相邻的N列和/或与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。
通过对隐式块的边界(即，子块之间的边界)执行低通滤波，可减少在边界处发生的成块伪影。
对被隐式划分的当前块执行逆变换、反量化、变换系数编码/解码等。可选地，对未被隐式划分的当前块执行逆变换、反量化、变换系数编码/解码等。
根据本发明的一个实施例，对通过当前块的基于画面内预测模式的画面内预测而生成的预测块执行加权和运算。例如，具有方向性的65个画面内预测模式在相邻模式之间仅具有大约2.8°的角度差。因此，在其间具有小角度差的一些画面内预测模式对编码效率的提高没有显著贡献。因此，通过对使用多个画面内预测模式而不是使用当前块的画面内预测模式而生成的画面内预测块执行加权和运算，可提高编码效率。另外，通过将当前块的画面内预测模式与从当前块的画面内预测模式推导出的画面内预测模式一起使用，由于对画面内预测块内的样点的平滑化而减小了残差信号，从而提高编码效率。例如，推导出的帧内预测模式是与当前块的画面内预测模式相邻的模式。
图25是示出对基于画面内模式的画面内预测块执行的加权和运算的示例性示图。
在图25所示的示例中，在当前块的画面内预测模式是IPM时，使用IPM、IPM-1和IPM+1分别生成三个画面内预测块PIPM、PIPM-1和PIPM+1，其中，IPM-1表示与当前块的画面内预测模式相邻的画面内预测模式(即，具有比当前块的画面内预测模式的模式编号小1的模式编号的预测模式)并且IPM+1表示与当前块的画面内预测模式相邻的比当前块的画面内预测模式的模式编号大1的画面内预测模式。之后，将三个画面内预测块的加权和确定为当前块的最终画面内预测块PIPM。在这种情况下，应用于各个画面内预测块的权重分别是WIPM、WIPM-1和WIPM+1。
可使用帧内预测模式IPM+k和IPM-k来代替帧内预测模式IPM+1和IPM-1。在这种情况下，k是2或更大的整数。
当IPM+k或IPM-k不可用时，仅使用可用的帧内预测模式。根据本发明的另一实施例，在当前块的IPM是方向模式并且IPM+k和IPM-k中的至少一个是非方向模式时，非方向模式被认为不可用。根据本发明的另一实施例，在当前块的IPM是非方向模式并且IPM+k和IPM-k中的至少一个是方向模式时，方向模式被认为不可用。根据本发明的另一实施例，使用IPM、IPM+k和IPM-k中的至少一个，而不管是方向模式还是非方向模式。
用于基于画面内预测模式的画面内预测块的加权和运算的画面内预测模式的数量不限于三个。它可以是N或更大。这里，N是正整数。
用于基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算中的画面内预测模式包括当前块的时间/空间邻近块的画面内预测模式以及与当前块的画面内预测模式相邻的画面内预测模式中的至少一个。在这种情况下，空间邻近块包括全部与当前块空间相邻的顶部块、左侧块、右上角块、左下角块和左上角块中的至少一个。在这种情况下，时间相邻块可以是参考画面内的基于当前块的位置指定的块。例如，时间邻近块是作为参考画面内的布置在与当前块相同的位置处的块的同位块，或者在空间上与所述同位块相邻的块，其中，在空间上与所述同位块相邻的块包括顶部块、底部块、左侧块和右侧块以及右上角块、左下角块、左上角块和右下角块中的至少一个。当空间/时间邻近块的数量大于1时，按照预定优先级的顺序使用多于1个的邻近块。
用于基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算中的画面内预测模式包括方向画面内预测模式、非方向画面内预测模式和颜色间画面内预测模式中的至少一个。
另外，当生成使用当前块的画面内预测模式生成的画面内预测块和当前块的画面间预测块时，计算生成的画面内预测块和生成的画面间预测块的加权和，并将加权和确定为当前块的最终画面内预测块。也就是说，计算生成的画面内预测块和生成的画面间预测块的加权和。也就是说，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算以生成当前块的预测块。换句话说，当执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算时，可计算针对画面内预测块和画面间预测块的加权和，而不是仅计算针对画面内预测块的加权和。这里，将详细描述仅使用画面内预测块计算加权和的方法。然而，根据本发明的一个实施例，所述方法也可被应用于对画面内预测块和图像间预测块的加权和的计算。
根据当前块的画面内预测模式确定是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。例如，仅在当前块的画面内预测模式是奇数模式或偶数模式时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式是方向画面内预测模式或非方向画面内预测模式时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。另外可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式是颜色间画面内预测模式时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。另外可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式是方向画面内预测模式(其具体为奇数模式)时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。另外可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式是方向画面内预测模式(其具体为偶数模式)时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。另外可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式的值与邻近块的画面内预测模式的值之间的差小于阈值时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。另外可选地，例如，仅在当前块的画面内预测模式与空间邻近块的画面内预测模式不同时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。
根据当前块和邻近块的编码参数中的至少一个来确定是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。
同样地，在基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算的计算中使用的权重的数量不限于如上述示例中的3个，可使用M个或更多个的权重。这里，M是2或更大的正整数。
例如，当计算三个帧内预测块的加权和时，权重是{1/4，2/4，1/4}、{1/8，2/8，3/8}、{1/8，6/8，1/8}、{3/16，10/16，3/16}或{1/16，14/16，1/16}。在权重的示例中，应用于当前块的画面内预测模式的权重可以是存在于一组权重中间的值。例如，应用于使用画面内预测模式IPM生成的画面内预测块的权重为2/4，并且应用于分别使用画面内预测模式IPM-1和IPM+1生成的画面内预测块的权重相等地为1/4。这里，用于当前块的画面内预测模式的权重具有比用于其它画面内预测模式的权重相对更大的值。
用于基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算的权重基于每个样点、基于样点组、基于每条线或基于每个块被确定。也就是说，用于加权和运算的基本单元是样点、样点组、线或块。也就是说，权重根据用于加权和运算的每个基本单元而变化。此外，对画面内预测块的边界区域执行加权和运算。在这种情况下，边界区域包括当前块的画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。另外，权重根据当前块的画面内预测模式、划分深度、尺寸、形状和当前块中的样点位置中的至少一个而变化。
将偏移值与画面内预测块中的至少一个相加，其中，每个画面内预测块在执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算时使用多个画面内预测模式中的一个被生成。在这种情况下，以样点、样点组、线和块中的至少一个为单位计算偏移值。也就是说，偏移值针对每个基本单元而变化。另外，偏移值根据当前块的画面内预测模式、划分深度、尺寸、形状和当前块中的样点位置中的至少一个而变化。例如，偏移值是当前块的画面内预测块内的样点的统计值与周围参考样点的统计值之间的差。此外，将偏移值与画面内预测块的边界区域相加。在这种情况下，边界区域包括当前块的画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列和与顶部参考样点相邻的M行。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。
根据画面内预测模式、块划分深度、块尺寸、块形状、滤波器系数、滤波器形状和滤波器抽头数中的至少一个，对通过执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算而生成的画面内预测块的左侧边界和顶部边界中的至少一个执行边界滤波。对当前块的画面内预测块内的与左侧参考样点相邻的N列中包括的至少一个样点和/或与顶部参考样点相邻的M行中包括的至少一个样点执行边界滤波。在这种情况下，N和M中的每一个是零或正整数。这里，依据帧内预测模式、块划分深度、块形状和块尺寸中的至少一个，N和M具有不同的值或相同的值。
关于是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算的信息被熵编码/熵解码。可选地，根据在编码器和解码器中预设的标准来确定是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。可选地，根据当前块和邻近块的编码参数(块划分深度、块尺寸、块形状和画面内预测模式)中的至少一个自适应地确定是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。
当根据当前块的画面内预测模式执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算时，关于是否执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算的信息不被熵编码/熵解码，这是因为基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算不是通过由画面内预测模式指示的画面内预测方法来执行的。
对于当前块，对通过基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算计算的画面内预测块内的样点执行低通滤波。
仅在当前块的尺寸为M×N或更大时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。在这种情况下，M和N是正整数。另外，N和M为不同的正整数或相同的正整数。另外，N和M是在编码器/解码器中预设的值或从被用信号传送的信息推导出的值。
仅在当前块是亮度块时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。仅在当前块是色度块时，执行基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算。
在基于画面内预测模式的画面内预测块加权和运算中，通过使用画面内预测块内的样点的中值来生成当前块的画面内预测块。
当执行帧内或帧间预测时，第一颜色分量可被执行帧内预测并且第二颜色分量可被执行帧间预测。例如，第一颜色分量是亮度分量，并且第二颜色分量是色度分量。相反地，第一颜色分量可以是色度分量，并且第二颜色分量可以是亮度分量。
关于向预测样点应用滤波，可依据当前块的帧内预测模式、尺寸(宽度和高度)、块形状、基于多样点线的预测和颜色分量中的至少一个来确定是否应用滤波。滤波指使用一个或更多个参考样点对一个或更多个预测样点进行滤波的方法。
例如，在当前块的帧内预测模式是预定模式时，滤波可被应用于预测样点。例如，预定模式是方向模式、非方向模式、水平模式或垂直模式。
例如，在当前块的尺寸落在预定尺寸范围内时，可将滤波应用于预测样点。例如，在当前块的宽度小于64并且高度小于64时，可应用滤波。可选地，在当前块的宽度或高度大于或小于预定尺寸时，可应用滤波。
例如，可依据用于预测的参考样点线来确定是否对预测样点应用滤波。例如，当用于预测的参考样点线是与当前块相邻的第一参考样点线时，可应用滤波。另一方面，当参考样点线是位于当前块周围的第二参考样点线和后续的参考样点线中的一个时，可不应用滤波。指示符mrl_index可用于确定参考样点线。例如，在针对当前块的索引为零时，应用滤波。然而，在针对当前块的索引是大于零的值时，不应用滤波。
例如，当块元素的颜色分量是亮度信号时，应用滤波。然而，在当前块的颜色分量是色度信号时，不应用滤波。
可通过组合上述的一个或更多个示例性预测方法来执行对当前块的预测。
例如，可通过计算使用预定的非方向帧内预测模式获得的预测值与使用预定的方向帧内预测模式获得的预测值的加权和来执行对当前块的预测。在这种情况下，权重可依据当前块的帧内预测模式、当前块的尺寸/形状和预测目标样点的位置中的至少一个而变化。
例如，可通过计算使用预定的帧内预测模式获得的预测值与使用预定的帧间预测模式预测而获得的预测值的加权和来执行对当前的预测。在这种情况下，权重可依据当前块的编码模式、帧内预测模式、帧间预测模式和尺寸/形状中的至少一个而改变。例如，当帧内预测模式是诸如DC或平面的非方向模式时，与1/2相应的权重可分别被应用于帧内预测样点和帧间预测样点。可选地，当帧内预测模式为垂直模式时，针对帧内预测样点的权重随着距当前块上方的参考样点线的距离而减小。类似地，当帧内预测模式是水平模式时，针对帧内样点的权重随着距当前块的左侧上的参考样点线的距离而减小。应用于帧内预测样点的权重和应用于帧间预测样点的权重之和可以是2的幂中的任何一个。也就是说，它可以是4、8、16、32等中的任何一个。例如，在当前块的尺寸在预定尺寸范围内时，与1/2相应的权重可被分别应用于帧内预测样点和帧间预测样点。
帧内预测模式可被固定为DC模式和平面模式，或者可通过用信号传送信息被确定。可选地，帧内预测模式可以是从MPM候选模式中选择的任何模式，并且可通过从邻近块的帧内预测模式推导出的MPM候选模式来确定帧内预测模式。邻近块的模式可用预定的代表性模式替换。例如，邻近块的帧内预测模式是被分类到垂直方向组的特定方向的方向模式，邻近块的模式用垂直模式替换。另一方面，当邻近块的帧内预测模式是被分类到水平方向组的特定方向的方向模式时，邻近块的模式用水平模式替换。
帧间预测可以是DC模式、合并模式和AMVP模式中的至少一个。在当前块的帧间预测模式是合并模式时，可通过计算通过使用与合并索引相应的运动信息获得的帧间预测值和通过使用DC或平面模式获得的预测值的加权和来执行对当前块的预测。
例如，可通过计算通过使用多条样点线获得的一个或更多个预测样点的加权和来执行对当前块的预测。例如，可通过计算通过使用当前块附近的第一参考样点线获得的第一预测值与通过使用当前块附近的第二参考样点线和后续的参考样点线获得的第二预测值的加权和来执行预测。用于获得第二预测值的参考样点线可以是由mrl_index指示的参考样点线。针对第一预测值和第二预测值的权重可相等。可选地，针对第一预测值和第二预测值的权重可依据当前块的帧内预测模式、当前块的尺寸/形状和将被预测的样点的位置中的至少一个而改变。第一预测值可以是使用预定模式预测的值。例如，第一预测值可以是使用DC模式和平面模式中的至少一个预测的值。第二预测值可以是使用在可用的帧内预测模式推导步骤中推导出的当前块的帧内预测模式预测的值。
当通过计算一个或更多个预测样点的加权和来执行预测时，可不对预测样点执行滤波。
例如，通过计算分别使用预定的非方向画面内预测模式和预定的方向画面内预测模式预测的块的和来构建当前块的画面内预测块。另外，权重根据画面内预测模式、块尺寸和样点位置中的至少一个而变化。
例如，通过计算使用预定的画面内预测模式获得的预测值与使用预定的画面间预测模式获得的预测值的加权和来执行对当前块的预测。在这种情况下，权重可根据当前块的画面内预测模式、画面间预测模式和尺寸/形状中的至少一个而变化。
例如，当组合一个或更多个画面内预测模式时，通过计算使用当前块的画面内预测模式获得的预测值和使用MPM列表中包括的预定模式获得的预测值的加权和来构建预测块。
当使用上述画面内预测方法中的至少一个时，可使用一个或更多个参考样点集来执行画面内预测。例如，通过使用经由使用未滤波的参考样点生成的画面内预测块和经由使用经过滤波的参考样点生成的画面内预测块的加权和来执行对当前块的画面内预测。
在使用上述画面内预测方法中的至少一个的处理中，执行使用邻近重建样点的滤波处理。基于当前块的画面内预测模式、尺寸和形状中的至少一个来确定是否执行滤波处理。滤波是包括在画面内预测处理中的处理操作。当执行滤波时，滤波器抽头、滤波器系数、滤波器抽头数、滤波目标线的数量和滤波目标样点的数量中的至少一个依据当前块的画面内预测模式、尺寸和形状中的至少一个而变化。
在预测过程中，将当前块划分为子块，并且使用邻近块的画面内预测模式来推导各个子块的画面内预测块。在这种情况下，将滤波应用于当前块内的每个子块。例如，将低通滤波器应用于当前块的整个区域。可选地，将滤波器应用于位于每个子块的边界处的样点。
当将当前块划分为子块并且对每个子块执行画面内预测时，每个子块指编码/解码块、预测块和变换块中的至少一个。例如，在当前块的尺寸是64×64并且子块的尺寸是16×16时，通过推导各个子块的画面内预测模式来执行画面内预测。在这种情况下，当将一个或更多个子块进一步划分为具有尺寸为8×8或4×4的更小子块时，每个8×8或4×4子块指变换块。在这种情况下，使用16×16块的画面内预测模式。
在执行方向画面内预测中，使用一个或更多个(例如，N个)方向画面内预测模式来对当前块进行编码/解码。这里，N是包括33和65的正整数之一。在这种情况下，每个方向画面内预测模式具有角度值。
在方向画面内预测中，以M个样点为单位使用方向画面内预测模式对当前块进行编码/解码。这里，M是正整数。在这种情况下，基于样点的方向画面内预测模式是用于以当前块内的一个或更多个预测目标样点为单位使用一个或更多个方向画面内预测模式执行预测的模式。
可在编码器和解码器中以相同的方法执行以上实施例。
可通过使用以上实施例中的至少一个或至少一个的组合来对图像进行编码/解码。
应用于以上实施例的顺序在编码器与解码器之间可不同，或者应用于以上实施例的顺序在编码器和解码器中可相同。
可对每个亮度信号和色度信号执行以上实施例，或者可对亮度信号和色度信号相同地执行以上实施例。
应用本发明的以上实施例的块形状可具有正方形形状或非正方形形状。
可依据以下项中的至少一个的尺寸来应用本发明的以上实施例：编码块、预测块、变换块、块、当前块、编码单元、预测单元、变换单元、单元和当前单元。这里，尺寸可被定义为最小尺寸或最大尺寸或者最小尺寸和最大尺寸两者，从而应用上述实施例，或者尺寸可被定义为应用以上实施例的固定尺寸。此外，在以上实施例中，可将第一实施例应用于第一尺寸，并且可将第二实施例应用于第二尺寸。换句话说，可依据尺寸组合地应用以上实施例。此外，当尺寸等于或大于最小尺寸并且等于或小于最大尺寸时，可应用以上实施例。换句话说，当块尺寸被包括在特定范围内时，可应用以上实施例。
例如，在当前块的尺寸为8×8或更大时，可应用以上实施例。例如，在当前块的尺寸为4×4时，可应用以上实施例。例如，在当前块的尺寸为16×16或更小时，可应用以上实施例。例如，在当前块的尺寸等于或大于16×16并且等于或小于64×64时，可应用以上实施例。
可依据时间层来应用本发明的以上实施例。为了标识可应用以上实施例的时间层，可用信号传送相应标识符，并且可将以上实施例应用于由相应标识符标识的指定时间层。这里，标识符可被定义为可应用以上实施例的最低层或最高层或者最低层和最高层两者，或者可被定义为指示应用实施例的特定层。此外，可定义应用实施例的固定时间层。
例如，在当前图像的时间层是最低层时，可应用以上实施例。例如，在当前图像的时间层标识符是1时，可应用以上实施例。例如，在当前图像的时间层是最高层时，可应用以上实施例。
可定义应用本发明的以上实施例的条带类型或并行块组类型，并且可依据相应条带类型或相应并行块组类型来应用以上实施例。
在上述实施例中，基于具有一系列步骤或单元的流程图描述了所述方法，但是本发明不限于这些步骤的顺序，而是，一些步骤可与其他步骤同时执行或以不同的顺序执行。此外，本领域的普通技术人员应该理解，流程图中的步骤并不互相排斥，并且在不影响本发明的范围的情况下，可将其他步骤添加到流程图或者可将一些步骤从流程图删除。
实施例包括示例的各个方面。可不描述各个方面的所有可能的组合，但是本领域技术人员将能够认识到不同的组合。因此，本发明可包括权利要求的范围内的所有替换、修改和改变。
本发明的实施例可以以程序指令的形式实现，其中，该程序指令可由各种计算机组件执行并且被记录在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质可单独地包括程序指令、数据文件、数据结构等，或者可包括程序指令、数据文件、数据结构等的组合。记录在计算机可读记录介质中的程序指令可以是为本发明专门设计和构造的，或者对于计算机软件技术领域的普通技术人员是公知的。计算机可读记录介质的示例包括磁记录介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)；光学数据存储介质(诸如，CD-ROM或DVD-ROM)；磁光介质(诸如软光盘)；以及被专门构造为存储和实现程序指令的硬件装置(诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例不仅包括由编译器格式化的机械语言代码，而且包括可由计算机使用解释器来实现的高级语言代码。硬件装置可被配置为由一个或更多个软件模块操作或者反之亦可，以进行根据本发明的处理。
尽管已经在特定项目(诸如，详细元件)以及有限的实施例和附图方面描述了本发明，但是它们仅被提供以帮助更全面地理解本发明，并且本发明不限于以上实施例。本发明所属领域的技术人员将理解，可对以上描述进行各种修改和改变。
因此，本发明的精神将不应限于上述实施例，并且所附权利要求及其等同物的整个范围将落入本发明的范围和精神内。
工业适用性
本发明可被用于对图像进行编码/解码。
Claims (9)
1.一种由图像解码设备执行的图像解码方法，所述图像解码方法包括以下步骤：
确定分量间预测模式是否适用于当前色度块；
基于所述分量间预测模式适用于所述当前色度块，推导出与所述分量间预测模式之一是否被应用于所述当前色度块有关的信息；
基于指示所述分量间预测模式之一的索引信息，推导出所述当前色度块的帧内预测模式；
对与所述当前色度块相应的当前亮度块的亮度样点进行下采样；
基于所述帧内预测模式推导出用于分量间预测的预测参数；以及
基于经下采样的亮度样点以及所述预测参数推导出针对所述当前色度块的预测样点，
其中，基于所述当前色度块的尺寸、所述当前色度块的分区深度和所述当前色度块的形状来确定所述分量间预测模式是否适用于所述当前色度块。
2.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，确定所述分量间预测模式是否适用于所述当前色度块的步骤包括以下步骤：
确定所述当前色度块的尺寸是否为预定尺寸。
3.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，所述索引信息指示使用左侧邻近样点和上方邻近样点进行所述分量间预测的LA模式、使用所述左侧邻近样点进行所述分量间预测的L模式、以及使用所述上方邻近样点进行所述分量间预测的A模式中的任何一种。
4.根据权利要求1所述的图像解码方法，其中，所述分量间预测模式中的一种是基于所述索引信息和预先设置的查找表推导出的。
5.根据权利要求1所述的图像解码方法，该图像解码方法还包括以下步骤：
推导出邻近所述当前亮度块的至少一条亮度参考样点线和与所述当前色度块相邻的色度参考样点线，以用于所述当前色度块的分量间预测。
6.根据权利要求1所述的图像解码方法，该图像解码方法还包括以下步骤：
推导出与是否对所述当前色度块启用所述分量间预测模式有关的标志信息。
7.一种由图像编码设备执行的图像编码方法，所述图像编码方法包括以下步骤：
确定分量间预测模式是否适用于当前色度块；
基于所述分量间预测模式适用于所述当前色度块，将所述分量间预测模式之一推导为所述当前色度块的帧内预测模式；
对与所述当前色度块相应的当前亮度块的亮度样点进行下采样；
基于所述帧内预测模式推导出用于分量间预测的预测参数；
基于经下采样的亮度样点以及所述预测参数推导出针对所述当前色度块的预测样点；以及
对图像信息进行编码，所述图像信息包括与所述分量间预测模式之一是否被应用于所述当前色度块有关的信息和指示所述分量间预测模式之一的索引信息，
其中，基于所述当前色度块的尺寸、所述当前色度块的分区深度和所述当前色度块的形状来确定所述分量间预测模式是否适用于所述当前色度块。
8.一种所述图像数据的传输方法，所述传输方法包括以下步骤：
获得编码后的图像信息的比特流，其中，所述编码后的图像信息是基于以下步骤生成的：确定分量间预测模式是否适用于当前色度块，基于所述分量间预测模式适用于所述当前色度块，将所述分量间预测模式之一推导为所述当前色度块的帧内预测模式，对与所述当前色度块相应的当前亮度块的亮度样点进行下采样，基于所述帧内预测模式推导出用于分量间预测的预测参数，基于经下采样的亮度样点以及所述预测参数推导出针对所述当前色度块的预测样点，以及对图像信息进行编码，所述图像信息包括与所述分量间预测模式之一是否被应用于所述当前色度块有关的信息和指示所述分量间预测模式之一的索引信息；以及
传输包括所述比特流的所述图像数据，
其中，基于所述当前色度块的尺寸、所述当前色度块的分区深度和所述当前色度块的形状来确定所述分量间预测模式是否适用于所述当前色度块。
9.一种存储由方法生成的比特流的计算机可读数字存储介质，所述方法包括以下步骤：
确定分量间预测模式是否适用于当前色度块；
基于所述分量间预测模式适用于所述当前色度块，将所述分量间预测模式之一推导为所述当前色度块的帧内预测模式；
对与所述当前色度块相应的当前亮度块的亮度样点进行下采样；
基于所述帧内预测模式推导出用于分量间预测的预测参数；
基于经下采样的亮度样点以及所述预测参数推导出针对所述当前色度块的预测样点；以及
对图像信息进行编码，所述图像信息包括与所述分量间预测模式之一是否被应用于所述当前色度块有关的信息和指示所述分量间预测模式之一的索引信息，
其中，基于所述当前色度块的尺寸、所述当前色度块的分区深度和所述当前色度块的形状来确定所述分量间预测模式是否适用于所述当前色度块。
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