CN117201775A - 视频编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及视频编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质。提供了一种用于执行帧内预测的图像编码/解码方法和设备。本发明的图像解码方法包括：推导用于当前块的帧内预测模式，确定当前块的左边界或上边界是否是预定图像区域的边界，基于确定结果，通过使用包括在与当前块相邻的至少一条重建样点线中的至少一个重建样点来配置参考样点，并且基于所述帧内预测模式和参考样点来对当前块执行帧内预测。

Description

视频编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质
本申请是申请日为2017年9月11日，申请号为“201780055185.8”，标题为“视频编码/解码方法和装置以及在其中存储比特流的记录介质”的发明专利申请的分案申请。
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存储比特流的记录介质。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、以及存储由本发明的图像编码方法/设备所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晰度(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，与传统图像数据相比，更高分辨率和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有线和无线宽带网络的介质发送图像数据时，或者当通过使用传统存储介质存储图像数据时，发送和存储的成本增加。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，需要高效图像编码/解码技术以用于更高分辨率和更高质量的图像。
图像压缩技术包括各种技术，包括：帧间预测技术，从当前画面的先前画面或后续画面预测包括在当前画面中的像素值；帧内预测技术，通过使用当前画面中的像素信息来预测包括在当前画面中的像素值；用于压缩残差信号的能量的变换和量化技术；熵编码技术，将短码分配给具有高出现频率的值并将长码分配给具有低出现频率的值；等等。可通过使用这样的图像压缩技术有效地压缩图像数据，并且可以发送或存储图像数据。
在传统的帧内预测中，位于多个线缓冲器中的重建样点被用于构建参考样点。因此，当实现编码器/解码器时，与使用单个线缓冲器的情况或不使用线缓冲器的情况相比，需要额外的硬件资源和存储器带宽。
发明内容
技术问题
本发明的一个目的是提供一种能够有效使用资源的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是提供一种有效地使用帧内预测所需的资源的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是提供一种用于基于当前块在预定图像区域内的位置来确定用于构建参考样点的重建样点线的数量和位置以减小用于帧内预测的线缓冲器的大小的方法和设备。
本发明的另一目的是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
根据本发明的图像解码方法可包括：推导用于当前块的帧内预测模式，确定当前块的左边界或上边界是否是预定图像区域的边界，基于确定结果，通过使用包括在与当前块相邻的至少一条重建样点线中的至少一个重建样点来配置参考样点，并基于所述帧内预测模式和参考样点来对当前块执行帧内预测。
在本发明的图像解码方法中，所述预定图像区域可以是画面、条带、条带片段、并行块和编码树块中的一个。
在本发明的图像解码方法中，在当前块的左边界和上边界两者不是所述预定图像区域的边界时，可通过针对当前块的左侧和上侧使用相同的重建样点线来配置参考样点。
在本发明的图像解码方法中，在当前块的左边界和上边界中的第一边界是所述预定图像区域的边界并且剩余的第二边界不是所述预定图像区域的边界时，用于配置参考样点的重建样点线的数量或用于配置参考样点的重建样点线的位置针对第一边界和第二边界可以不同。
在本发明的图像解码方法中，第一边界可以是上边界，第二边界可以是左边界。
在本发明的图像解码方法中，当所述至少一条重建样点线中的单条重建样点线被用于配置参考样点时，可通过使用与当前块大致相邻的重建样点线来配置针对第一边界的参考样点，并且可通过使用从所述至少一条重建样点线中选择的单条重建样点线来配置针对第二边界的参考样点。
在本发明的图像解码方法中，当在配置参考样点时使用所述至少一条重建样点线中的至少两条重建样点线时，可通过多次使用与当前块大致相邻的重建样点线来配置针对第一边界的参考样点，并且可通过使用在所述至少一条重建样点线中选择的至少两条重建样点线来配置针对第二边界的参考样点。
在本发明的图像解码方法中，当使用所述至少一条重建样点线中的至少两条重建样点线来配置参考样点时，可通过使用所述至少两条重建样点线上的至少两个重建样点的加权和、平均值、最大值、最小值和中值中的至少一个来配置参考样点。
在本发明的图像解码方法中，可基于当前块内的预测目标样点的位置来可变地确定所述至少两个重建样点的位置。
在本发明的图像解码方法中，可基于距当前块的距离来确定所述加权和中使用的权重。
在本发明的图像解码方法中，在当前块的左边界和上边界两者是所述预定图像区域的边界时，可通过针对当前块的左侧和上侧使用相同的重建样点线或不同的重建样点线来配置参考样点。
在本发明的图像解码方法中，当通过针对当前块的左侧和上侧使用不同的重建样点线来配置参考样点时，用于当前块的左侧的重建样点线的数量可以大于用于当前块的上侧的重建样点线的数量。
根据本发明的图像编码方法可包括：确定用于当前块的帧内预测模式，确定当前块的左边界或上边界是否是预定图像区域的边界，基于确定结果，通过使用包括在与当前块相邻的至少一条重建样点线中的至少一个重建样点来配置参考样点，并基于所述帧内预测模式和参考样点来对当前块执行帧内预测。
根据本发明的图像解码设备可包括帧内预测器，其中，所述帧内预测器被配置为推导用于当前块的帧内预测模式，确定当前块的左边界或上边界是否是预定图像区域的边界，基于确定结果，通过使用包括在与当前块相邻的至少一条重建样点线中的至少一个重建样点来配置参考样点，并且基于所述帧内预测模式和参考样点来对当前块执行帧内预测。
图像编码设备可包括帧内预测器，其中，所述帧内预测器被配置为确定用于当前块的帧内预测模式，确定当前块的左边界或上边界是否是预定图像区域的边界，基于确定结果，通过使用包括在与当前块相邻的至少一条重建样点线中的至少一个重建样点来配置参考样点，并且基于所述帧内预测模式和参考样点来对当前块执行帧内预测。
根据本发明的记录介质可存储由根据本发明的图像编码方法所生成的比特流。
有益效果
根据本发明，可提供一种能够有效使用资源的图像编码/解码方法和设备。
并且，根据本发明，可提供一种有效地使用帧内预测所需的资源的图像编码/解码方法和设备。
并且，根据本发明，可提供一种用于通过减小用于帧内预测的线缓冲器的大小来减少实现编码器/解码器所需的硬件资源和带宽的图像编码/解码方法和设备。
并且，根据本发明，可提供一种存储由本发明的图像编码方法/设备所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是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。
图4是用于解释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是示出在当前块不与CTU边界相邻时配置参考样点线的示例的示图。
图7是示出在当前块与CTU边界相邻时配置参考样点线的示例的示图。
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所述各种实施例的示例并且将详细描述所述各种实施例的示例。然而，本发明不限于此，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。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，这里描述的与一个实施例关联的特定特征、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，以下详细描述并不用以限制的含义，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限制所述术语。所述术语仅被用于将一个组件与另一组件区分开。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”组件也可被类似地称为“第一”组件。术语“和/或”包括多个项的组合或者是多个项中的任意一项。
将理解的是，在本说明书中，当元件被简单地称为“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，它可以“直接连接到”或“直接结合到”另一元件，或者是在其他元件介于元件与另一元件之间的情况下连接到或结合到另一元件。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多个组成部件以执行每个功能。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”等的术语旨在指明说明书中所公开的特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合的存在，而并不旨在排除一个或更多个其它特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合可能存在或者可能被添加的可能性。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，另外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，一些组成元件可能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。仅包括所述不可缺的组成元件而排除在仅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，将不详细描述公知功能或结构，这是因为它们会不必要地模糊对本发明的理解。附图中的相同的组成元件通过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。
此外，在下文中，图像可意为构成视频的画面，或者可意为视频本身。例如，“对图像进行编码或解码或者进行两者”可意为“对视频进行编码或解码或者进行两者”，并且可意为“对视频的多个图像之中的一个图像进行编码或解码或者进行两者”。这里，画面和图像可具有相同的含义。
术语描述
编码器：意为执行编码的设备。
解码器：意为执行解码的设备。
块：是M×N矩阵的样点。这里，M和N意为正整数，并且块可意为二维形式的样点矩阵。块可指示单元。当前块可意为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：是组成块的基本单元。它可被表示为根据比特深度(Bd)从0至2Bd-1的值。在本发明中，样点可被用作像素的含义。
单元：指示编码和解码单元。在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，单元可意为在编码或解码期间当单个图像被分区为多个子划分单元时的子划分单元。在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大小比该单元的大小更小的子单元。依据功能，单元可意为块、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。单元可具有各种大小和形状，具体而言，单元的形状可以是二维几何图形，诸如矩形、正方形、梯形、三角形、五边形等。此外，单元信息可包括单元类型(指示编码单元、预测单元、变换单元等)、单元大小、单元深度、对单元进行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，编码树单元可意为包括所述块和每个块的语法元素。每个编码树单元可通过使用四叉树分区方法和二叉树分区方法中的至少一种分区方法被分区，以构成诸如编码单元、预测单元、变换单元等的下级单元。编码树单元可被用作用于指示像素块(其中，在将图像编码/解码为输入图像时所述像素块成为处理单元)的术语。
编码树块：可用作用于指示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：意为与当前块相邻的块。与当前块相邻的块可意为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。邻近块可意为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意为与和当前块水平相邻的邻近块垂直相邻的块，或者与和当前块垂直相邻的邻近块水平相邻的块。
重建邻近单元：意为与当前块相邻并已在空间上/时间上被编码或解码的邻近块。这里，重建邻近块可意为重建邻近单元。重建空间邻近块可以是当前画面内并且已通过编码或解码或两者而被重建的块。重建时间邻近块是参考画面内的与当前画面的当前块相同位置处的块或其邻近块。
单元深度：意为单元的被分区程度。在树结构中，根节点可以是最高节点，叶节点可以是最低节点。此外，当单元被表示为树结构时，单元存在的等级可以意为单元深度。
比特流：意为包括编码图像信息的比特流。
参数集：与比特流内的构造中的头信息相应。参数集可包括视频参数集、序列参数集、画面参数集和自适应参数集中的至少一个参数集。此外，参数集可包括条带头信息和并行块(tile)头信息等。
解析：可意为通过执行熵解码来确定语法元素的值，或者可意为熵解码本身。
符号：可意为编码/解码目标单元的语法元素、编码参数、变换系数值中的至少一个。此外，符号可意为熵编码目标或熵解码结果。
预测单元：意为当执行预测(诸如帧间预测、帧内预测、帧间补偿、帧内补偿以及运动补偿)时的基本单元。单个预测单元可被分区为具有小尺寸的多个分区或者可被分区为更下级预测单元。
预测单元分区：意为通过对预测单元进行分区而获得的形状。
变换单元：意为当对残差信号执行编码/解码(诸如变换、逆变换、量化、反量化以及变换系数编码/解码)时的基本单元。单个变换单元可被分区为具有小尺寸的多个变换单元。
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以及参考画面缓冲器190。
编码设备100可通过使用帧内模式或帧间模式或两者来执行对输入图像的编码。此外，编码设备100可通过对输入图像进行编码来生成比特流，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可切换到帧间模式。这里，帧内模式可意为帧内预测模式，帧间模式可意为帧间预测模式。编码设备100可生成用于输入图像的输入块的预测块。此外，在生成预测块之后，编码设备100可对输入块和预测块的残差进行编码。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/解码的并与当前块相邻的块的像素值作为参考像素。帧内预测单元120可通过使用参考像素来执行空间预测，或者通过执行空间预测来生成输入块的预测样点。这里，帧内预测可意为帧内部的预测。
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优匹配的区域，并通过使用检索到的区域来推导运动矢量。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执行运动补偿来生成预测块。这里，帧间预测可意为帧之间的预测或运动补偿。
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。残差信号可意为原始信号和预测信号之间的差。此外，残差信号可以是通过对原始信号和预测信号之间的差进行变换或量化，或者是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，并可输出所生成的变换系数。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。在应用变换跳过模式时，变换单元130可跳过对残差块的变换。
可通过对变换系数或残差信号应用量化来生成量化的等级。在下文中，量化的等级在实施例中还可被称为变换系数。
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，并可输出所生成的量化的等级。这里，量化单元140可通过使用量化矩阵来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可对图像的像素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量比特被分配给具有被生成的可能性高的符号并且较大量比特被分配给具有被生成的可能性低的符号，并且因此可减少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、上下文自适应变长编码(CAVLC)以及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可通过使用变长编码/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以及目标符号/二进制位的概率模型，并且通过使用推导出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。
编码参数可包括编码器中被编码并被用信号发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出的信息。编码参数可意为在对图像进行编码或解码时所需要的信息。例如，编码参数可包括以下项中的至少一个值或组合形式：块大小、块深度、块分区信息、单元大小、单元深度、单元分区信息、四叉树形式的分区标志、二叉树形式的分区标志、二叉树形式的分区角度、帧内预测模式、帧内预测角度、参考样点滤波方法、预测块边界滤波方法、滤波器抽头、滤波器系数、帧间预测模式、运动信息、运动矢量、参考图像索引、帧间预测角度、帧间预测指示符、参考图像列表、运动矢量预测因子、运动矢量候选列表、运动合并模式是否被使用、运动合并候选、运动合并候选列表、跳过模式是否被使用、插值滤波器类型、运动矢量大小、运动矢量的表示精确度、变换类型、变换大小、附加(二次)变换是否被使用的信息、残差信号是否存在的信息、编码块样式、编码块标志、量化参数、量化矩阵、环路滤波器信息、环路滤波器是否被应用的信息、环路滤波器系数、二值化/反二值化方法、上下文模型、上下文二进制位、旁通二进制位、变换系数、变换系数等级、变换系数等级扫描方法、图像显示/输出顺序、条带识别信息、条带类型、条带分区信息、并行块识别信息、并行块类型、并行块分区信息、画面类型、比特深度、以及亮度信号或色度信号的信息。
这里，用信号发送标志或索引可意为通过编码器对相应标志或索引进行熵编码并将相应标志或索引包括在比特流中，并且可意为通过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针对将被随后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存储为参考图像。
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者经过反量化和逆变换两者的系数可意为被执行了反量化和逆变换中的至少一个的系数，并且可意为重建残差块。
重建块可通过滤波器单元180。滤波器单元180可向重建块或重建图像应用去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)以及自适应环路滤波器(ALF)中的至少一个。滤波器单元180可被称为环路滤波器。
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，可基于被包括在块中所包括的若干行或列中的像素来确定是否将去块滤波器应用于当前块。当去块滤波器被应用于块时，可根据所需的去块滤波强度来应用另一滤波器。
为了对编码误差进行补偿，可通过使用样点自适应偏移将合适的偏移值与像素值相加。样点自适应偏移可按像素单元对经过去块的图像偏离原始图像的偏移进行校正。可使用考虑关于每个像素的边缘信息来应用偏移的方法，或可使用以下方法：将图像的像素分区为预定数量的区域，确定被应用偏移的区域，并对所确定的区域应用偏移。
自适应环路滤波器可基于已滤波的重建图像与原始图像的比较结果来执行滤波。可将包括在图像中的像素分区为预定组，可确定将被应用于每个组的滤波器，并且可针对每个组执行不同的滤波。是否应用ALF的信息可通过编码单元(CU)被用信号发送，并且将被应用于每个块的ALF的形状和系数可变化。
已经过滤波器单元180的重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器190中。图2是示出根据应用了本发明的实施例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以及参考画面缓冲器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可生成解码图像或通过解码而生成的重建图像，并输出重建图像或解码图像。
当在解码时使用的预测模式是帧内模式时，切换器可切换到帧内。可选地，当在解码时使用的预测模式是帧间模式时，切换器可切换到帧间模式。
解码设备200可通过对输入的比特流进行解码来获得重建残差块，并生成预测块。当重建残差块和预测块被获得时，解码设备200可通过将重建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执行熵解码来生成符号。生成的符号可包括具有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处理。
为了对变换系数等级进行解码，熵解码单元210可通过使用变换系数扫描方法将一维矢量形式的系数改变为二维块形式。
量化的等级可在反量化单元220中被反量化，或者可在逆变换单元230中被逆变换。量化的等级可以是进行反量化或逆变换或进行两者的结果，并且可被生成为重建残差块。这里，反量化单元220可对量化的等级应用量化矩阵。
当帧内模式被使用时，帧内预测单元240可通过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像素值。
当帧间模式被使用时，运动补偿单元250可通过执行运动补偿来生成预测块，其中，运动补偿使用存储在参考画面缓冲器270中的参考图像以及运动矢量。
加法器255可通过将重建残差块和预测块相加来生成重建块。滤波器单元260可对重建块或重建图像应用去块滤波器、样点自适应偏移和自适应环路滤波器中的至少一个。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，并可在执行帧间预测时被使用。
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级单元的示例。
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)。当对图像进行编码/解码时，编码单元可被用作基本单元。此外，编码单元可被用作用于在对图像进行编码/解码时区分帧内模式和帧间模式的单元。编码单元可以是用于变换系数的预测、变换、量化、逆变换、反量化或编码/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。单元分区可意指对与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单元被分区的程度或表示两者。单个单元可基于树结构按照与深度信息相关联的层被分区。分区出的下级单元中的每一个可具有深度信息。深度信息可以是表示CU的大小的信息，并且可被存储在每个CU中。
分区结构可意为LCU 310内的编码单元(CU)的分布。这种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而被确定。通过分区而生成的CU的水平大小和垂直大小可分别为分区之前的CU的水平大小和垂直大小的一半，或者，根据分区的次数可分别具有小于分区之前的水平大小和垂直大小的大小。CU可被递归地分区为多个CU。CU的分区可以被递归地执行直到预定义的深度或预定义的大小。例如，LCU的深度可以是0，并且最小编码单元(SCU)的深度可以是预定义的最大深度。这里，LCU可以是具有最大编码单元大小的编码单元，并且SCU可以是如上所述的具有最小编码单元大小的编码单元。分区从LCU 310开始，当CU的水平大小或垂直大小或两者通过分区而减小时，CU深度增加1。
此外，可通过使用CU的分区信息来表示关于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1时，CU可不被分区，当分区信息的值是2时，CU可被分区。
参照图3，具有深度0的LCU可以是64×64的块。0可以是最小深度。具有深度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可被分别表示为深度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，分区的所述四个编码单元的水平大小和垂直大小可以是在被分区之前的CU的水平大小和垂直大小的一半大小。在一个实施例中，当大小为32×32的编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的所述四个编码单元中的每一个的大小可以是16×16。当单个编码单元被分区为四个编码单元时，这可被称为编码单元可被分区为四叉树形式。
例如，当单个编码单元被分区为两个编码单元时，所述两个编码单元的水平大小或垂直大小可分别为被分区之前的编码单元的水平大小或垂直大小的一半。例如，当大小为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的大小可以是16×32。当单个编码单元被分区为两个编码单元时，这可被称为编码单元按照二叉树形式被分区。图3的LCU 320是应用了四叉树形式的分区和二叉树形式的分区两者的LCU的示例。
图4是示出帧内预测处理的示图。
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。帧内预测模式可以由模式编号、模式值、模式数字和模式角度中的至少一个来表示。帧内预测模式的数量可以是包括1的M，并且包括非角度模式和角度模式。
无论块大小如何，都可将帧内预测模式的数量固定为N。可选地，帧内预测模式的数量可根据块大小或颜色分量类型或两者而变化。例如，随着块大小变大，可增加帧内预测模式的数量。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。
为了对当前块进行帧内预测，可执行以下步骤：确定包括在重建邻近块中的样点是否可被用作当前块的参考样点。当存在不可用作当前块的参考样点的样点时，可使用通过对包括在重建邻近块中的样点之中的至少一个样点值进行复制或执行插值或进行两者而获得的值来替换样点的非可用样点值，因此替换后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大小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，根据预测块内的预测目标样点的位置，可通过使用当前样点的左侧参考样点和上侧参考样点以及当前块的右上侧参考样点和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和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，可执行实数单元的插值。
可通过预测与当前块相邻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/解码。在当前块的帧内预测模式和邻近块的帧内预测模式相同时，当前块的帧内预测模式和邻近块的帧内预测模式相同的信息可通过使用预定标志信息被用信号发送。此外，多个邻近块的帧内预测模式之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可被用信号发送。在当前块的帧内预测模式和邻近块的帧内预测模式不同时，可基于邻近块的帧内预测模式，通过执行熵编码/解码来对当前块的帧内预测模式信息进行熵编码/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以下步骤：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、或使用邻近块的编码参数的方法。根据使用邻近块的帧内预测模式的方法，可通过使用经由使用邻近块的帧内预测模式而推导出的至少一个帧内预测模式、邻近块的至少一个帧内预测模式的组合、以及至少一个MPM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和基于亮度/色度信号的预测中的至少一个来执行帧内预测。当执行角度预测时，可执行具有按照预定单元而不同的角度的预测，其中，所述预定单元包括当前块的至少一个样点。所述预定单元可以是例如单个样点、样点组、线和块中的至少一个。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邻近块。重建邻近块的位置可以是预定义的固定位置，或者可以是通过编码/解码推导出的位置。在下文中，编码/解码可意为熵编码和熵解码。例如，当大小为WxH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)相邻的块以及上述块的邻近块中的至少一个。
可用预定帧内预测模式来替换不可用的邻近块的帧内预测模式。所述预定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、并行块和编码树单元中的至少一个预定单元的边界之外时，邻近块被帧间预测，或者，当邻近块按照PCM模式被编码时，相应块可被确定为不可用。
可将当前块的帧内预测模式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，所述统计值可意为平均值、最大值、最小值、模式、中值、加权平均值和插值中的至少一个。
可选地，可基于邻近块的大小来推导当前块的帧内预测模式。例如，可将具有相对大尺寸的邻近块的帧内预测模式推导为当前块的帧内预测模式。可选地，可通过对具有相对大尺寸的块的帧内预测模式分配大权重来计算统计值。
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，可将其他邻近块的除非角度模式之外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，可通过使用邻近块的帧内预测模式来配置最可能模式(MPM)列表。包括在MPM列表中的候选模式的数量N可以是固定的，或者可根据当前块的大小或形状或两者被确定。MPM列表可被配置为不包括重叠模式。当可用候选模式的数量小于N时，可用候选模式之中的预定候选模式(例如，通过将预定偏移与角度模式相加或通过将角度模式减去预定偏移而获得的模式)可被添加到MPM列表。可选地，可将水平模式、垂直模式、45角度模式、135角度模式、225角度模式和非角度模式中的至少一个添加到MPM列表。所述预定偏移可以是1、2、3、4或正整数。
可基于邻近块的位置以预定顺序来配置MPM列表。例如，所述预定顺序可以是与当前块的左侧、上侧、左下角侧、右上角侧和左上角侧相邻的块的顺序。非角度模式可在任意位置被包括在MPM列表中。例如，非角度模式可被添加到与左侧和上侧相邻的块的帧内预测模式附近。
作为另一实施例，可通过使用经由使用MPM列表推导出的帧内预测模式和邻近块的帧内预测模式来推导当前块的帧内预测模式。例如，当通过使用MPM列表推导出的帧内预测模式是Pred_mpm时，可通过使用邻近块的帧内预测模式来改变Pred_mpm。例如，当Pred_mpm大于邻近块的帧内预测模式(或者大于至少两个帧内预测模式的统计值)时，Pred_mpm可增大n，否则，Pred_mpm可减小n。这里，n可以是诸如+1、+2、+3、0、-1、-2、-3等的预定整数。可将当前块的帧内预测模式推导为改变后的Pred_mpm。可选地，当Pred_mpm和邻近块的帧内预测模式中的至少一个是非角度模式时，可将当前块的帧内预测模式推导为非角度模式。可选地，可将当前块的帧内预测模式推导为角度模式。
当MPM标志为0时，可对包括至少一个帧内预测模式的第二MPM列表进行配置，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，可对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)进行编码/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，包括在第一MPM列表中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，可对当前块的亮度分量帧内预测模式进行编码/解码。此外，可基于相关联的亮度分量帧内预测模式来推导色度分量帧内预测模式并对色度分量帧内预测模式进行编码/解码。
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，可应用所描述的方法中的至少一个。
子块的大小或形状或两者可以是预定的大小或块或两者(例如，4×4)，或者可根据当前块的大小或形状或两者被确定。可选地，可基于当前块的邻近块是否被分区来确定子块的大小，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大小。例如，可基于邻近块的帧内预测模式不同处的边界来对当前块进行分区。可选地，可基于邻近块是帧内编码块还是帧间编码块来对当前块进行分区。
可对表示通过使用邻近块的帧内预测模式来推导当前块的帧内预测模式的指示符(例如，NDIP_flag)进行编码/解码。所述指示符可按照当前块和子块中的至少一个单元被编码/解码。这里，在当前块或子块的大小对应于预定大小或预定大小范围时，可对所述指示符进行编码/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大小是否对应于预定大小的操作。例如，当所述水平长度或垂直长度是能够被分区的长度时，确定当前块的大小对应于预定大小。
在当前块被分区为多个子块时，所述多个子块的帧内预测模式可以以Z字形顺序被推导出，或者可被并行推导出。可通过推导当前块的帧内预测模式的方法中的至少一种方法来推导子块的帧内预测模式。这里，当前块的邻近块可被用作每个子块的邻近块。可选地，当前块内的子块可被用作每个子块的邻近块。
可通过使用当前块的帧内预测模式和与位于每个子块的(0，0)处的样点的左侧和上侧相邻的块的帧内预测模式的平均值来推导包括在当前块中的子块的帧内预测模式。例如，在当前块的帧内预测模式大于上述平均值时，可从推导出的帧内预测模式减去上述平均值的一半。在当前块的帧内预测模式等于或小于上述平均值时，可将上述平均值的一半与推导出的帧内预测模式相加。
帧内预测信息可通过视频参数集(VPS)、序列参数集(SPS)、画面参数集(PPS)、自适应参数集(APS)、条带头以及并行块头中的至少一个被用信号发送。在预定块大小或更小的块大小的情况下，可不用信号发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，上级块)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，当前块可意为预测块或大小/形状小于预测块的大小/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。此外，可对被配置的参考样点应用滤波。
用于配置参考样点的重建样点线的数量或位置或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被原样用作参考样点。可选地，可将预定滤波器应用于重建样点，并且可通过使用经过滤波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相同的重建样点线中或被包括在不同的重建样点线中。
配置的参考样点可被表示为ref[m，n]，并且通过将滤波器应用于配置的参考样点而获得的样点可被表示为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，可将当前块的左上侧参考样点的位置设置为(-1，-1)。
图6是示出在当前块不与CTU边界相邻时配置参考样点线的示例的示图。
图7是示出在当前块与CTU边界相邻时配置参考样点线的示例的示图。
可通过使用如图6和7中所示的多条重建样点线中的至少一条来配置至少一条参考样点线。这里，可基于当前块在预定图像区域内的位置来确定所使用的至少一条重建样点线的位置或长度或两者。所述预定图像区域可意为画面、条带、条带片段、并行块和编码块(例如，基于编码树块和四叉树/二叉树中的至少一个被分区的编码块)中的至少一个。例如，可通过考虑当前块的至少一个块边界是否与所述预定图像区域的边界相邻来选择将被使用的重建样点线。
如图6所示，所有可用重建样点线(重建样点线1至重建样点线4)可位于与当前块相同的CTU内。可选地，如图7所示，所有可用重建样点线或部分可用重建样点线可位于与当前块不同的CTU内。
根据本发明的实施例，可通过使用与当前块相邻的单条重建样点线来配置单条参考样点线。
在图6所示的示例中，相同的重建样点线可被用于当前块的上侧和左侧。例如，可通过针对所述上侧和左侧两者使用重建样点线2来配置当前块的参考样点线。
在图7所示的示例中，彼此不同的重建样点线可被用于当前块的上侧和左侧。例如，如下面的公式1，可通过针对当前块的上侧使用重建样点线1并且针对当前块的左侧使用重建样点线2来配置参考样点线。
【公式1】
ref[x,-1]＝rec[x,-1],(x＝-1～2*W-1)
ref[-1,y]＝rec[-2,y],(y＝0～2*H-1)
根据本发明的另一实施例，可通过使用与当前块相邻的至少两条重建样点线来配置单条参考样点线。
这里，可基于距当前块的距离或帧内预测模式角度或两者来使用至少两条重建样点线上的重建样点的加权和。可基于当前块的帧内预测模式(例如，预测模式值、是否是角度模式、角度模式的角度等)、块大小/形状、分区信息、邻近编码信息(邻近帧内预测模式、块大小/形状、分区信息等)或任意滤波器(例如，3抽头滤波器、5抽头滤波器和7抽头滤波器中的至少一个)中的至少一个来确定权重。当距当前块的距离变大时，可分配更大的权重。
在图6所示的示例中，相同的重建样点线可被用于所述上侧和左侧两者。例如，如下面的公式2，可通过使用重建样点线1和重建样点线2的加权和来配置参考样点。
【公式2】
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＝0～2*W-1)
ref[-1,y]＝(rec[-2,y]+3*rec[-1,y]+2)>>2,(y＝0～2*H-1)
在图7所示的示例中，彼此不同的重建样点线可被用于所述上侧和左侧。例如，如下面的公式3，可通过针对当前块的左侧使用重建样点线1和重建样点线2并且针对当前块的上侧使用重建样点线1来配置参考样点。
【公式3】
ref[-1,-1]＝(rec[-2,-1]+3*rec[-1,-1]+2)>>2
ref[x,-1]＝rec[x,-1],(x＝0～2*W-1)
ref[-1,y]＝(rec[-2,y]+3*rec[-1,y]+2)>>2,(y＝0～2*H-1)
在通过使用至少两条重建样点线来配置单条参考样点线的上述实施例中，可用平均值、最大值、最小值和中值中的至少一个来替换加权和。在重建样点线中使用的重建样点可根据当前样点的位置被可变地确定，或者可被确定为固定位置的样点。所述固定位置的样点可根据帧内预测模式的方向或角度而变化。
例如，在图6所示的示例中，如下面的公式4，可通过针对当前块的上侧和左侧两者使用重建样点线1至重建样点线3的最大值来配置参考样点。max(a，b，c)是输出a、b和c中的最大值的函数。
【公式4】
ref[-1,-1]＝max(max(rec[-3,-3],rec[-2,-3],rec[-1,-3]),max(rec[-3,-2],rec[-2,-2],rec[-1,-2]),max(rec[-3,-1],rec[-2,-1],rec[-1,-1]))
ref[x,-1]＝max(rec[x,-1],rec[x,-2],rec[x,-3]),(x＝0～2*W-1)
ref[-1,y]＝max(rec[-1,y],rec[-2,y],rec[-3,y]),(y＝0～2*H-1)
例如，在图7所示的示例中，如下面的公式5，可通过针对当前块的左侧使用重建样点线1至重建样点线3的最大值并且针对当前块的上侧使用重建样点线1和重建样点线2的最大值来配置参考样点。
【公式5】
ref[-1,-1]＝max(0,max(rec[-3,-2],rec[-2,-2],rec[-1,-2]),max(rec[-3,-1],rec[-2,-1],rec[-1,-1]))
ref[x,-1]＝max(rec[x,-1],rec[x,-2],0),(x＝0～2*W-1)
ref[-1,y]＝max(rec[-1,y],rec[-2,y],rec[-3,y]),(y＝0～2*H-1)
根据本发明的另一实施例，可通过使用与当前块相邻的至少两条重建样点线来配置至少两条参考样点线。
在图6所示的示例中，可通过针对当前块的上侧和左侧两者使用至少两条重建样点线来配置至少两条参考样点线。例如，可为当前块的参考样点线1和2分别选择重建样点线1和2。
在图7所示的示例中，可通过针对当前块的上侧和左侧使用彼此不同的重建样点线来配置至少两条参考样点线。例如，如下面的公式6，可通过针对当前块的左侧使用重建样点线1和重建样点线2并且针对当前块的上侧使用重建样点线1来配置参考样点线1和2。
【公式6】
ref[x,-1]＝rec[x,-1],(x＝-1～2*W-1)
ref[-1,y]＝rec[-1,y],(y＝0～2*H-1)
ref[-2,-2]＝ref[-2,-1]＝rec[-1,-1]
ref[x,-2]＝rec[x,-1],(x＝-1～2*W-1)
ref[2*W,-2]＝rec[2*W-1,-1]
ref[-2,y]＝rec[-2,y],(y＝0～2*H)
作为通过使用与当前块相邻的至少两条重建样点线来配置至少两条参考样点线的另一示例，可基于距当前块的距离或帧内预测模式的角度或两者，通过使用至少一个重建样点的加权和、平均值、最大值、最小值和中值中的至少一个来配置多条参考样点线。在重建样点线中使用的重建样点可根据当前样点的位置被可变地确定，或者可被确定为固定位置的样点。所述固定位置的样点可根据帧内预测模式的方向或角度而变化。
在一个示例中，可基于使用根据距当前块的距离被不同地分配的不同权重的加权和以及重建样点的最大值来配置每条参考样点线。用于所述加权和的重建样点线和用于所述最大值的重建样点线可以是不同的。
在图6所示的示例中，可通过针对当前块的上侧和左侧两者使用相同数量的重建样点线来配置参考样点。例如，如下面的公式7，可通过重建样点线1和重建样点线2的加权和来配置参考样点线1，并且可通过重建样点线2至重建样点线4的最大值来配置参考样点线2。
【公式7】
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＝0～2*W-1)
ref[-1,y]＝(rec[-2,y]+3*rec[-1,y]+2)>>2,(y＝0～2*H-1)
ref[-2,-2]＝max(max(rec[-4,-4],rec[-3,-4],rec[-2,-4]),max(rec[-4,-3],rec[-3,-3],rec[-2,-3]),max(rec[-4,-2],rec[-3,-2],rec[-2,-2]))
ref[x,-2]＝max(rec[x,-2],rec[x,-3],rec[x,-4]),(x＝0～2*W)
ref[-2,y]＝max(rec[-2,y],rec[-3,y],rec[-4,y]),(y＝0～2*H)
在图7所示的示例中，可通过针对当前块的上侧和左侧使用不同的重建样点线来配置参考样点。例如，如下面的公式8，可通过针对当前块的左侧使用重建样点线1和重建样点线2的加权和来配置参考样点线1，并且可通过使用重建样点线2至重建样点线4的最大值来配置参考样点线2。此外，可通过针对当前块的上侧使用重建样点线1来配置参考样点线1和2。
【公式8】
ref[x,-1]＝rec[x,-1],(x＝-1～2*W-1)
ref[-1,y]＝(rec[-2,y]+3*rec[-1,y]+2)>>2,(y＝0～2*H-1)
ref[-2,-2]＝ref[-2,-1]＝rec[-1,-1]
ref[x,-2]＝rec[x,-1],(x＝-1～2*W-1)
ref[2*W,-2]＝rec[2*W-1,-1]
ref[-2,y]＝max(rec[-2,y],rec[-3,y],rec[-4,y]),(y＝0～2*H)
表示通过使用上述方法中的至少一种方法来配置参考样点的信息可被编码/解码，或者可在解码器中被隐含地推导出。可选地，当对参考样点移位的信息进行编码/解码时，可使用以下熵编码方法中的至少一种方法，并且所述信息在被二值化之后通过使用CABAC(ae(v))被最终编码/解码。
-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
-截断一元二值化方法
已参照图7描述了当前块的上边界是CTU的边界的实施例。然而，本发明的实施例不限于此，在当前块的左边界是CTU的边界时，可应用本发明的实施例。这里，在上述实施例中，可切换并应用左侧和上侧。
在当前块的上边界和左边界两者都是CTU的边界时，相同的重建样点线可被用于当前块的上侧和左侧。可选地，如下重建样点线的数量可被用于当前块的左侧：该数量大于可被用于当前块的上侧的重建样点线的数量。这是因为，用于存储包括在CTU中的与当前块的上侧相邻的重建样点线所需的资源相对大于用于存储包括在CTU中的与当前块的左侧相邻的重建样点线所需的资源。
可选地，在当前块的上边界是CTU的边界时，可确定所有上侧参考样点都是不可用的。这里，可通过使用左侧参考样点来配置上侧参考样点。可选地，当左边界是CTU的边界时，可通过使用上侧参考样点来配置左侧参考样点。
在上述实施例中，CTU的边界可用预定图像区域的边界来替换。如上所述，所述预定图像区域包括画面、条带、条带片段、并行块等。
可通过从邻近重建样点rec[m，n]检索与当前块最相似的块(下文中，称为“相似块”)来执行帧内预测。这里，可对相似块的位置信息m和n中的至少一个进行熵编码/解码。可选地，解码器可通过执行与编码器相同的处理来推导相似块的位置信息。
推导出的相似块可被用作当前块的预测块。可选地，可使用推导出的相似块的至少一条参考样点线作为当前块的参考样点。可选地，可通过使用以下项中的至少一项来推导当前块的参考样点：当前块的至少一条参考样点线、和相似块的至少一条参考样点线。这里，例如，可使用加权和。可选地，可从不同的参考样点线分别配置当前块的上侧参考样点和左侧参考样点。
可选地，通过执行当前块的帧内预测，第一残差信号被获得。这里，将所使用的帧内预测模式应用于相似块以获得第二残差信号，并且可通过使用第一残差信号和第二残差信号的残差值来生成当前块的残差信号。
当选择当前块的参考样点用于帧间预测时，可通过检索存在于重建的左侧样点和上侧样点中的所有可用的重建样点来配置当前块的优化参考样点。这里，可通过将检索到的重建样点移位到如下位置来配置参考样点：在该位置处被移位的样点可在帧内预测时被使用。对参考样点进行移位的信息可被熵编码/解码，或者可在编码器/解码器中被隐含地推导出。
在配置当前块的参考样点之后，可通过用至少一个参考样点单元来交换并替换参考样点，重新配置当前块的参考样点。例如，存在于上侧重建样点线或上侧参考样点线上的样点、通过使用样点组的左侧参考样点线上的样点或样点组可被交换或替换或被进行两者。
可根据当前块的大小或形状或两者将当前块分区为至少一个预测块。相同的参考样点可被用于分区出的预测块。这里，对于包括在当前块中的至少一个预测块，并行处理是可能的。
可选地，不同的参考样点可被用于分区出的预测块。例如，在当前块被分区为上侧的预测块和下侧的预测块时，当前块的上侧参考样点与下侧预测块之间的相关度可能低。这里，上侧参考样点可被补偿以被用作预测块的参考样点。为了进行补偿，可使用左侧参考样点线的参考样点。例如，可使用位置(-1，-1)的样点和位置(-1，H/2-1)的样点的残差值。这里，H是当前块的高度。可将残差值或通过扫描残差值而获得的值应用于上侧参考样点。在当前块被分区为左侧预测块和右侧预测块或者被分区为至少两个预测块时，可类似地应用配置参考样点的方法。
为了配置参考样点，可确定邻近重建样点是否可用。当邻近重建样点位于画面、条带、并行块和CTU中的至少一个区域之外时，邻近重建样点可被确定为不可用。可选地，在对当前块执行受约束的帧内预测时，当邻近重建样点位于被帧间编码/解码的块处时，邻近重建样点可被确定为不可用。
当邻近重建样点被确定为不可用时，可通过使用邻近可用重建样点来替换不可用样点。例如，可通过使用从左下侧样点位置开始的邻近可用样点来替换不可用样点。可选地，可通过梳理可用样点来替换不可用样点。例如，可通过使用位于不可用样点的两端处的可用样点的平均值来替换不可用样点。
可选地，可通过使用可用参考样点的信息来替换不可用样点。这里，不可用样点可用非邻近可用样点值的任意值来替换。所述任意值可以是可用样点值的平均值，或者是考虑可用样点值的梯度的值。可选地，可使用所述平均值和所述梯度两者。可基于邻近可用样点的残差值来确定所述梯度。可选地，可基于可用样点值的平均值和残差值来确定所述梯度。除了平均值之外，还可使用最大值、最小值、中值或使用任意权重的加权和。可基于可用样点和不可用样点之间的距离来确定所述任意权重。
上述方法可被应用于所有上侧参考样点和左侧参考样点，或者可被应用于任意角度。此外，当通过使用多条重建样点线来配置当前块的参考样点线时，可应用上述方法。
可基于当前块的帧内预测模式和块大小/形状中的至少一个来确定是否对如上配置的至少一个参考样点应用滤波。当应用滤波器时，滤波类型可以根据当前块的帧内预测模式、大小和形状中的至少一个而变化。
可基于推导出的帧内预测模式和参考样点来执行当前块的帧内预测。
在DC模式的情况下，可使用配置的参考样点中的至少一个参考样点的平均值。这里，可将滤波应用于位于当前块的边界处的至少一个预测样点。
在平面模式的情况下，可使用加权和，其中，所述加权和考虑根据作为当前块的帧内预测的目标的样点的位置的距配置的至少一个参考样点的距离。
在角度模式的情况下，可使用位于预定角度并且与帧内预测目标样点的位置相邻存在的至少一个参考样点。
在基于位置信息的帧内预测模式的情况下，基于编码/解码或推导出的位置信息而生成的重建样点块可被用作当前块的帧内预测块。可选地，解码器可通过检索将用作当前块的帧内预测块的重建样点块来进行推导。
可通过使用当前块的重建亮度信号来执行色度信号的帧内预测。此外，可通过使用当前块的单个重建色度信号Cb来执行其他色度信号Cr的帧内预测。
可通过组合至少一种上述方法来执行帧间预测。例如，可通过使用利用预定非角度帧内预测模式的预测块和利用预定角度帧内预测模式的预测块的加权和来配置当前块的帧内预测块。这里，可根据帧内预测模式、块大小和样点位置中的至少一个来不同地应用权重。
当使用至少一条参考样点线时，可通过根据到当前块的距离或角度或两者分配彼此不同的权重来生成帧内预测块。加权和根据当前块的帧内预测模式、块大小/形状、分区信息、邻近编码信息(邻近帧内预测模式、块大小/形状、分区信息等)中的至少一个而可以是任意滤波器精度。
在角度模式的情况下，可基于角度预测模式来重新配置被配置的参考样点。例如，当角度预测模式是使用所有左侧参考样点和上侧参考样点的模式时，可针对左侧参考样点或上侧参考样点来配置一维阵列。可选地，可通过对左侧参考样点进行移位来配置上侧参考样点，或者可通过使用至少一个左侧参考样点的加权和来配置上侧参考样点。
可对当前块的预定样点组单元执行角度彼此不同的帧间预测。所述预定样点组单元可以是块、子块、线或单个样点。
在平面模式的情况下，可使用基于预测目标样点的位置的上侧参考样点T、左侧参考样点L、右上侧参考样点TR和左下侧参考样点BL的加权和。这里，可通过使用TR和BL的加权和来推导右下侧样点K。当前块内的下方行的样点可用BL替换，右列的样点可用TR替换。
存在于当前块内的任意位置(x，y)处的样点可被预测为考虑根据每个样点的位置的距离的加权和。例如，可将当前块内的下方行的样点推导为根据BL和K距离的加权和，并且可将右列的样点推导为TR和K距离的加权和。
可在编码器和解码器中以相同的方法来执行上述实施例。
在编码器和解码器之间应用于上述实施例的顺序可以是不同的，或者在编码器和解码器中应用于上述实施例的顺序可以是相同的。
可对每个亮度信号和色度信号执行上述实施例，或者可对亮度信号和色度信号相同地执行上述实施例。
应用了本发明的上述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、单元和当前单元中的至少一个的大小来应用本发明的上述实施例。这里，所述大小可被定义为最小大小或最大大小或两者，以便应用上述实施例，或者可被定义为应用上述实施例的固定大小。此外，在上述实施例中，第一实施例可被应用于第一大小，并且第二实施例可被应用于第二大小。换句话说，可依据大小来组合应用上述实施例。此外，当大小等于或大于最小大小并且等于或小于最大大小时，可应用上述实施例。换句话说，当块大小被包括在特定范围内时，可应用上述实施例。
例如，在当前块的大小是8×8或更大时，可应用上述实施例。例如，在当前块的大小是4×4或更大时，可应用上述实施例。例如，在当前块的大小是16×16或更大时，可应用上述实施例。例如，在当前块的大小等于或大于16×16并且等于或小于64×64时，可应用上述实施例。
可依据时间层来应用本发明的上述实施例。为了识别可被应用上述实施例的时间层，时间层可被用信号发送，并且上述实施例可被应用于由相应的标识符标识的指定时间层。这里，标识符可被定义为可应用上述实施例的最低层或最高层或两者，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，可应用上述实施例。例如，在当前图像的时间层标识符是1时，可应用上述实施例。例如，在当前图像的时间层是最高层时，可应用上述实施例。
可定义应用了本发明的上述实施例的条带类型，并且可依据相应的条带类型来应用上述实施例。
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，但本发明不限于所述步骤的顺序，而是，一些步骤可与其它步骤被同时执行，或者可与其它步骤按照不同顺序被执行。此外，本领域普通技术人员应该理解，流程图中的步骤不彼此相斥，并且在不影响本发明的范围的情况下，其它步骤可被添加到流程图中，或者一些步骤可从流程图被删除。
实施例包括示例的各种方面。针对各个方面的所有可能组合可不被描述，但本领域技术人员将能够认识到不同组合。因此，本发明可包括权利要求范围内的所有替换形式、修改形式和改变。
本发明的实施例可按照程序指令的形式来实施，其中，所述程序指令可由各种计算机组件来执行，并被记录在计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质可包括单独的程序指令、数据文件、数据结构等，或者是程序指令、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被特别设计和构造用于本发明，或者对于计算机软件技术领域的普通技术人员而言是已知的。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)；以及被特别构造用于存储和实施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)、闪存存储器等)。程序指令的示例不仅包括由编译器形成的机器语言代码，还包括可由计算机使用解释器实施的高级语言代码。硬件装置可被配置为由一个或更多个软件模块操作以进行根据本发明的处理，反之亦可。
虽然已根据特定术语(诸如详细元件)以及有限实施例和附图描述了本发明，但它们仅被提供用于帮助更通俗地理解本发明，并且本发明不限于上述实施例。本发明所属领域的技术人员将理解，可从上述描述做出各种修改和改变。
因此，本发明的精神不应受限于上述实施例，并且所附权利要求及其等同物的全部范围将落入本发明的范围和精神之内。
工业适用性
本发明可被用于对图像进行编码/解码。

Claims (3)

1.一种图像解码方法，包括：
基于当前块的亮度分量的预测块，获得当前块的所述亮度分量的重建块；
确定多条重建样点线中的至少一条重建样点线；
通过基于当前块的所述亮度分量的重建块和确定的所述重建样点线的样点对当前块的色度分量执行帧内预测来获得当前块的所述色度分量的预测块，
其中，所述多条重建样点线包括与当前块相邻的第一重建样点线、与所述第一重建样点线相邻的第二重建样点线以及与所述第二重建样点线相邻的第三重建样点线，
其中，响应于当前块的上边界是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是仅使用所述多条重建样点线之中的所述第一重建样点线而被推导出的，
其中，响应于当前块的上边界不是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是使用所述第一重建样点线、所述第二重建样点线和所述第三重建样点线中的所有重建样点线而被推导出的。
2.一种图像编码方法，包括：
基于当前块的亮度分量的预测块，获得当前块的所述亮度分量的重建块；
确定多条重建样点线中的至少一条重建样点线；
通过基于当前块的所述亮度分量的重建块和确定的所述重建样点线的样点对当前块的色度分量执行帧内预测来获得当前块的所述色度分量的预测块，
其中，所述多条重建样点线包括与当前块相邻的第一重建样点线、与所述第一重建样点线相邻的第二重建样点线以及与所述第二重建样点线相邻的第三重建样点线，
其中，响应于当前块的上边界是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是仅使用所述多条重建样点线之中的所述第一重建样点线而被推导出的，
其中，响应于当前块的上边界不是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是使用所述第一重建样点线、所述第二重建样点线和所述第三重建样点线中的所有重建样点线而被推导出的。
3.一种用于发送比特流的方法，所述比特流由图像编码方法生成，所述图像编码方法包括：
基于当前块的亮度分量的预测块，获得当前块的所述亮度分量的重建块；
确定多条重建样点线中的至少一条重建样点线；
通过基于当前块的所述亮度分量的重建块和确定的所述重建样点线的样点对当前块的色度分量执行帧内预测来获得当前块的所述色度分量的预测块，
其中，所述多条重建样点线包括与当前块相邻的第一重建样点线、与所述第一重建样点线相邻的第二重建样点线以及与所述第二重建样点线相邻的第三重建样点线，
其中，响应于当前块的上边界是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是仅使用所述多条重建样点线之中的所述第一重建样点线而被推导出的，
其中，响应于当前块的上边界不是当前编码树块的上边界，用于获得所述预测块的参考样点是使用所述第一重建样点线、所述第二重建样点线和所述第三重建样点线中的所有重建样点线而被推导出的。
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