CN117956173A - 图像分层编码方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种图像分层编码方法和装置。该方法包括：获取当前图像块，当前图像块采用4:4:4采样格式，当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；对当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，基本层图像块采用4:2:0采样格式；根据当前图像块获取差分色度图像块，差分色度图像块包括当前图像块的部分或全部色度采样；对基本层图像块进行编码以得到基本层码流；对差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。本申请可以保障图像的传输效率，并确保图像的质量。

Description

图像分层编码方法和装置

技术领域

本申请涉及视频编解码技术，尤其涉及一种图像分层编码方法和装置。

背景技术

通常输入编码器进行编码的图像大多采用4:2:0采样格式，基于4:2:0采样格式的标准视频编解码器被广泛应用在各种产品中，例如，视频应用程序(application，APP)、手机(芯片)、电视(芯片)等。而高采样率色度分量YUV通常是指色度分量的采样率高于4:2:0采样格式，例如，4:4:4采样格式。

因此，利用现有的基于4:2:0采样格式的标准视频编解码器，对高采样率色度分量图像进行编码是一种常用需求。相关技术中，压缩码流中包含基本层YUV420图像编码数据以及增强层UV44图像编码数据。但是，该技术存在增强层的预测编解码效率低的问题。

发明内容

本申请提供一种图像分层编码方法和装置，以保障图像的传输效率，并确保图像的质量。

第一方面，本申请提供一种图像分层编码方法，包括：获取当前图像块，所述当前图像块采用4:4:4采样格式，所述当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；对所述当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，所述基本层图像块采用4:2:0采样格式，所述基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；根据所述当前图像块获取差分色度图像块，所述差分色度图像块包括所述当前图像块的部分或全部色度采样；对所述基本层图像块进行编码以得到基本层码流；对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

本申请实施例，通过将YUV444采样格式的图像块下采样为YUV420采样格式的图像块以及差分色度图像块，从而对二者分别进行基本层编码和增强层编码，一方面基本层图像块的码流传输可以保障图像的传输效率，另一方面差分色度图像块的传输可以提供图像块的色度分量的高频分量，从而确保图像的质量。

本申请实施例中，第一色度分量可以是指U分量、Cb分量、Co分量等，第二色度分量可以是指V分量、Cr分量、Cg分量等；或者，第一色度分量可以是指V分量、Cr分量、Cg分量等，第二色度分量可以是指U分量、Cb分量、Co分量等。

基本层图像块中的第一色度分量和第二色度分量的色度采样位置可以是图7a-7c中所示的任一种。如果基本层图像块的色度采样位置为图7c所示类型2，基本层图像块中的UV11色度图像块如图8中所示色度子图像P0。如果基本层图像块的色度采样位置为图7b所示类型1，则需要对当前图像块中的UV44色度图像块做下采样操作，得到基本层图像块中的UV11色度图像块。典型的，可以对图7b中4个色度采样做均值操作获得新采样位置的色度值。类似的，如果基本层图像块的色度采样位置为图7a所示类型0，也需对当前图像块中的UV44色度图像块做下采样操作，获得新采样位置的色度采样，从而得到基本层图像块中的UV11色度图像块。

差分色度图像块包括当前图像块的部分或全部色度采样，可以包括以下两种情况：

第一种情况：差分色度图像块为UV44色度图像块，该UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV44色度图像块可以是当前图像块(包括3个2W×2H采样阵列)中的第一色度分量(包括个2W×2H采样阵列)和第二色度分量(包括个2W×2H采样阵列)组成的图像块，因此UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，前述2个2W×2H采样阵列可以是当前图像块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的2个2W×2H采样阵列。基于UV44色度图像块，在解码端可以得到完整的色度信息，以便于尽可能保证重建图像块的质量。

第二种情况：差分色度图像块为UV33色度图像块，该UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV33色度图像块是当前图像块(包括3个2W×2H采样阵列)中的第一色度分量(包括个2W×2H采样阵列)和第二色度分量(包括个2W×2H采样阵列)分别提取3个相位(1个相位由1个W×H采样阵列表示)的采样点组成的图像块，例如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合，由于色度子图像P1、P2与P3分别对应了三个相位上的采样点，再加上有两个色度分量，因此UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位；3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位。基于UV33色度图像块，一方面可以使得基本层和重建层的图像块没有像素点的交集，进而减少编码数据，另一方面，在解码端通过基本层图像和UV33色度图像块的拼接可以得到完整的色度信息，以便于尽可能保证重建图像块的质量。

需要说明的是，UV33色度图像块可以是如图8所示的色度子图像P0、P1、P2与P3中的任意三个的集合，为了避免和基本层图像块中的UV11色度图像块重叠，可以根据下采样方式，选取非UV11色度图像块的相位采样以得到UV33色度图像块。

基本层编码器对输入的基本层图像块做编码操作获得基本层压缩码流、基本层重建块以及基本层编码信息。基本层编码信息包括基本层图像块的块划分方式，每个图像块的编码模式、运动矢量等信息。本申请实施例中，可以采用上文所述的多种/图像编码方式对基本层图像块进行编码，对此不做具体限定。

基本层编码器可以获得基本层预测块，然后对基本层图像块和基本层预测块中的对应像素点求差以获得基本层残差，再对基本层残差进行划分后，再进行变换、量化，连同基本层编码控制信息、预测信息、运动信息等共同进行熵编码得到基本层的码流。此外，基本层编码器还可以对量化后的量化系数进行反量化、反变换得到基本层重建残差，然后对基本层预测块和基本层重建残差中的对应像素点求和以获得基本层重建块。

图12为增强层编码器的一个示例性的结构图，如图12所示，增强层编码器的输入可以包括基本层重建块和差分色度图像块，输出可以是增强层码流。在增强层编码器中，可以获取差分色度图像块的差分色度预测块，这样增强层编码器可以根据差分色度图像块和差分色度预测块获取差分色度残差，进而对差分色度残差进行编码以得到增强层码流。而获取差分色度预测块可以通过三个模块：色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。基于此，前述三个模块可以分别对应一种差分色度预测块的获取方式，下文对此进行说明。

本申请实施例中，可以先获取备用重建块；再根据备用重建块获取差分色度预测块，差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据差分色度预测块和差分色度图像块获取差分色度残差；对差分色度残差进行编码以得到增强层码流。

一、对应色度上采样预测模块和跨分量预测模块，备用重建块可以是基本层重建块，与基本层图像块的采样格式相同，基本层重建块采用4:2:0采样格式，基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

基于此，可以采用以下两种方法得到差分色度预测块：

第一种方法(对应上采样预测模块)：根据基本层重建块获取UV11色度重建块，UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据UV11色度重建块获取差分色度预测块。

UV11色度重建块由基本层重建块的2个色度分量构成，因此包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，差分色度预测块为UV44色度图像块；差分色度预测块的第一色度分量是由UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，差分色度预测块的第二色度分量是由UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

本申请实施例可以根据UV11色度重建块上采样得到差分色度预测块，可选的上采样方式有多种，例如，业界常用的bicubic插值、DCTIF插值等，本申请实施例对上采样的方式不做具体限定。

在一种可能的实现方式中，差分色度预测块为UV33色度图像块；差分色度预测块的第一色度分量是由UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，差分色度预测块的第二色度分量是由UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

如果基本层图像块的色度采样位置为图7c所示类型2，基本层图像块中的UV11色度图像块如图8中所示色度子图像P0，那么相应的，基本层重建块中的UV11色度重重建块也可以如图8中所示色度子图像P0，则要得到的差分色度预测块可以是如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合。此时可以基于以得到的色度子图像P0(UV11色度重重建块)分别重采样得到色度子图像P1、P2与P3，进而得到差分色度预测块。可选的重采样方式有多种，例如，可采用与上采样相同的滤波器，比如bicubic，DCTIF等。

应理解，本申请实施例中，重采样和上采样都是采样方式，区别在于，上采样描述了采样点数的增加，重采样描述了采样点位置的改变(采样点数量不变)。

第二种方法(对应跨分量预测模块)：基于基本层重建块的亮度分量和色度分量之间的线性关系获取差分色度预测块。

1)当差分色度图像块为UV44色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

2)当差分色度图像块为UV44色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第三线性关系和第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

3)当差分色度图像块为UV33色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

4)当差分色度图像块为UV33色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第三线性关系和3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

二、对应同位置块复制模块，备用重建块可以是已缓存的差分色度重建图像。即将已缓存的差分色度重建图像中与差分色度重建块(UV44色度图像或者UV33色度图像)同位置的图像块作为差分色度预测块。

上述增强层编解码器的算法简单，相比YUV420视频图像硬件编解码器，仅需增加少量成本即可支持同等规格视频图像的编解码操作。相对比，传统YUV444视频图像编解码器的成本增加更多，而若使用软件方式部署，也可有效降低编解码器成本。

第二方面，本申请提供一种图像分层解码方法，包括：获取基本层码流和增强层码流；根据所述基本层码流获取基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；根据所述增强层码流获取差分色度重建块；根据所述基本层重建块和所述差分色度重建块获取目标重建块，所述目标重建块采用4:4:4采样格式，所述目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

本申请实施例，通过图像分层解码，将解码得到的YUV420采样格式的基本层重建块以及增强层的差分色度重建块恢复出YUV444采样格式的目标重建块，一方面基本层图像块的码流传输可以保障图像的传输效率，另一方面差分色度图像块的传输可以提供图像块的色度分量的高频分量，从而确保图像的质量。

基本层解码器对输入的基本层码流做解码操作获得基本层重建块和基本层解码信息。基本层解码信息包括基本层重建块的块划分方式，每个重建块的解码模式、运动矢量等信息。本申请实施例中，可以采用上文所述的多种/图像解码方式对基本层码流进行解码，对此不做具体限定。

基本层解码器可以获得基本层预测块，基本层解码器还可以对量化后的量化系数进行反量化、反变换得到基本层重建残差，然后对基本层预测块和基本层重建残差中的对应像素点求和以获得基本层重建块。

本申请实施例在得到基本层码流后，可将其送给已部署YUV420视频图像解码器(基本层解码器)，得到基本层重建图像(YUV420)，至少可以保障视频的正常显示。而如果解码器具备增强层码流处理能力，则可解码获得目标重建图像(YUV444)，进一步提高视频质量。

与编码端相对应，差分色度重建块可以包括以下两种情况：

第一种情况：差分色度重建块为UV44色度图像块，该UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV44色度图像块可以是第一色度分量和第二色度分量组成的图像块，因此UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，前述2个2W×2H采样阵列可以是即将在目标重建块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的2个2W×2H采样阵列。

第二种情况：差分色度重建块为UV33色度图像块，该UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV33色度图像块可以是如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合，由于色度子图像P1、P2与P3分别对应了三个相位上的采样点，再加上有两个色度分量，因此UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位；3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位。

图14为增强层编码器的一个示例性的结构图，如图14所示，增强层解码器的输入可以包括基本层重建块和增强层码流，输出可以是差分色度重建块。在增强层解码器中，可以解码增强层码流得到差分色度残差，再获取差分色度预测块，这样增强层解码器可以根据差分色度残差和差分色度预测块获取差分色度重建块。而获取差分色度预测块可以通过三个模块：色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。基于此，前述三个模块可以分别对应一种差分色度预测块的获取方式，下文对此进行说明。

本申请实施例中，可以先获取备用重建块；再对增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据备用重建块获取差分色度预测块，差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据差分色度预测块和差分色度残差获取差分色度重建块。

一、对应色度上采样预测模块和跨分量预测模块，备用重建块可以是基本层重建块，与编码端的基本层重建块的采样格式相同，基本层重建块采用4:2:0采样格式，基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

二、对应同位置块复制模块，备用重建块可以是已缓存的差分色度重建图像。即将已缓存的差分色度重建图像中与差分色度重建块(UV44色度图像或者UV33色度图像)同位置的图像块作为差分色度预测块。

与编码端的当前图像块相对应，目标重建块也采用4:4:4采样格式，目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

目标重建块可以由基本层重建块的亮度分量和差分色度重建块构建得到。

在一种可能的实现方式中，差分色度重建块为UV44色度图像块，此时可以将基本层重建块的亮度分量(包括1个2W×2H采样阵列)和UV44色度图像块(包括2个2W×2H采样阵列)进行拼接，得到3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量，从而得到目标重建块。而基本层重建块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的的2个W×H采样阵列可以丢弃。

在一种可能的实现方式中，差分色度重建块为UV33色度图像块，此时可以将基本层重建块(包括1个2W×2H采样阵列和2个W×H采样阵列)和UV33色度图像块(包括6个W×H采样阵列)进行拼接，得到1个2W×2H采样阵列，8个W×H采样阵列，而8个W×H采样阵列可以构成2个2W×2H采样阵列，从而得到目标重建块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块的亮度分量和所述UV44色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块和所述UV33色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述解析所述增强层码流以得到差分色度重建块之前，还包括：获取备用重建块；所述解析所述增强层码流以得到差分色度重建块，包括：对所述增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度残差获取所述差分色度重建块。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

第三方面，本申请提供一种编码装置，包括：获取模块，用于获取当前图像块，所述当前图像块采用4:4:4采样格式，所述当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；预处理模块，用于对所述当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，所述基本层图像块采用4:2:0采样格式，所述基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；根据所述当前图像块获取差分色度图像块，所述差分色度图像块包括所述当前图像块的部分或全部色度采样；基本层编码模块，用于对所述基本层图像块进行编码以得到基本层码流；增强层编码模块，用于对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度图像块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度图像块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述增强层编码模块，具体用于，获取备用重建块；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度图像块获取差分色度残差；对所述差分色度残差进行编码以得到所述增强层码流。

在一种可能的实现方式中，所述增强层编码模块，包括：色度上采样预测子模块、跨分量预测子模块以及同位置块复制子模块。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述色度上采样预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

在一种可能的实现方式中，所述同位置块复制子模块，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

第四方面，本申请提供一种解码装置，包括：获取模块，用于获取基本层码流和增强层码流；基本层解码模块，用于根据所述基本层码流获取基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；增强层解码模块，用于根据所述增强层码流获取差分色度重建块；后处理模块，用于根据所述基本层重建块和所述差分色度重建块获取目标重建块，所述目标重建块采用4:4:4采样格式，所述目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块的亮度分量和所述UV44色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块和所述UV33色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述增强层解码模块，具体用于获取备用重建块；对所述增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度残差获取所述差分色度重建块。

在一种可能的实现方式中，所述增强层解码模块，包括：色度上采样预测子模块、跨分量预测子模块以及同位置块复制子模块。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述色度上采样预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

在一种可能的实现方式中，所述同位置块复制子模块，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

第五方面，本申请提供一种编码器，包括：一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中所述程序在由所述处理器执行时，使得所述编码器执行根据上述第一方面任一项所述的方法。

第六方面，本申请提供一种解码器，包括：一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中所述程序在由所述处理器执行时，使得所述解码器执行根据上述第二方面任一项所述的方法。

第七方面，本申请提供一种非瞬时性计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序代码，当其由计算机设备执行时，用于执行根据上述第一至二方面任一项所述的方法。

第八方面，本申请提供一种非瞬时性存储介质，其特征在于，包括根据上述第一至二方面任一项所述的方法编码的比特流。

附图说明

图1A为本申请实施例的译码系统10的示例性框图；

图1B为本申请实施例的视频译码系统40的示例性框图；

图2为本申请实施例的视频编码器20的示例性框图；

图3为本申请实施例的视频解码器30的示例性框图；

图4为本申请实施例的视频译码设备400的示例性框图；

图5为本申请可分级视频编码的一个示例性的层级示意图；

图6a-图6c为YUV格式图像常用采样格式的示意图；

图7a-图7c为常用色度采样位置的示意图；

图8为色度图像与色度子图像的示例图；

图9为本申请实施例的图像分层编码架构的示例性框图；

图10为本申请实施例的图像分层解码架构的示例性框图；

图11为本申请图像分层编码方法的过程1100的流程图；

图12为增强层编码器的一个示例性的结构图；

图13为本申请图像分层解码方法的一个示例性的流程图；

图14为增强层编码器的一个示例性的结构图；

图15为跨分量预测算法的一个示例图；

图16为跨分量预测算法的一个示例图；

图17为跨分量预测算法的一个示例图；

图18为跨分量预测算法的一个示例图；

图19为本申请实施例的编码装置1900的结构示意图；

图20为本申请实施例的解码装置2000的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书实施例和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

视频压缩编码技术在多媒体服务、广播、视频通信和存储等领域都有广泛的应用。近年来，ITU-T和ISO/IEC两大标准组织在2003年、2013年和2020年先后联合制定并发布H.264/AVC、H.265/HEVC和H.266/VVC三项视频编解码标准。与此同时，AVS标准组也制定并输出了AVS1、AVS2、AVS3等一系列视频图像编解码标准。此外，AOM联盟也在2018年发布了AV1视频编解码方案。上述视频编解码技术方案均采用了基于块划分与变换量化的混合架构，并在具体的块划分、预测、变换、熵编码、环路滤波等模块做持续技术迭代，从而不断提升视频图像的压缩效率。

视频编码通常是指处理形成视频或视频序列的图像序列。在视频编码领域，术语“图像(picture)”、“帧(frame)”或“图片(image)”可以用作同义词。视频编码(或通常称为编码)包括视频编码和视频解码两部分。视频编码在源侧执行，通常包括处理(例如，压缩)原始视频图像以减少表示该视频图像所需的数据量(从而更高效存储和/或传输)。视频解码在目的地侧执行，通常包括相对于编码器作逆处理，以重建视频图像。实施例涉及的视频图像(或通常称为图像)的“编码”应理解为视频图像或视频序列的“编码”或“解码”。编码部分和解码部分也合称为编解码(编码和解码，CODEC)。

在无损视频编码情况下，可以重建原始视频图像，即重建的视频图像与原始视频图像具有相同的质量(假设存储或传输期间没有传输损耗或其它数据丢失)。在有损视频编码情况下，通过量化等执行进一步压缩，来减少表示视频图像所需的数据量，而解码器侧无法完全重建视频图像，即重建的视频图像的质量比原始视频图像的质量较低或较差。

几个视频编码标准属于“有损混合型视频编解码”(即，将像素域中的空间和时间预测与变换域中用于应用量化的2D变换编码结合)。视频序列中的每个图像通常分割成不重叠的块集合，通常在块级上进行编码。换句话说，编码器通常在块(视频块)级处理即编码视频，例如，通过空间(帧内)预测和时间(帧间)预测来产生预测块；从当前块(当前处理/待处理的块)中减去预测块，得到残差块；在变换域中变换残差块并量化残差块，以减少待传输(压缩)的数据量，而解码器侧将相对于编码器的逆处理部分应用于编码或压缩的块，以重建用于表示的当前块。另外，编码器需要重复解码器的处理步骤，使得编码器和解码器生成相同的预测(例如，帧内预测和帧间预测)和/或重建像素，用于处理，即编码后续块。

在以下译码系统10的实施例中，编码器20和解码器30根据图1A至图3进行描述。

图1A为本申请实施例的译码系统10的示例性框图，例如可以利用本申请技术的视频译码系统10(或简称为译码系统10)。视频译码系统10中的视频编码器20(或简称为编码器20)和视频解码器30(或简称为解码器30)代表可用于根据本申请中描述的各种示例执行各技术的设备等。

如图1A所示，译码系统10包括源设备12，源设备12用于将编码图像等编码图像数据21提供给用于对编码图像数据21进行解码的目的设备14。

源设备12包括编码器20，另外即可选地，可包括图像源16、图像预处理器等预处理器(或预处理单元)18、通信接口(或通信单元)22。

图像源16可包括或可以为任意类型的用于捕获现实世界图像等的图像捕获设备，和/或任意类型的图像生成设备，例如用于生成计算机动画图像的计算机图形处理器或任意类型的用于获取和/或提供现实世界图像、计算机生成图像(例如，屏幕内容、虚拟现实(virtual reality，VR)图像和/或其任意组合(例如增强现实(augmented reality，AR)图像)的设备。所述图像源可以为存储上述图像中的任意图像的任意类型的内存或存储器。

为了区分预处理器(或预处理单元)18执行的处理，图像(或图像数据)17也可称为原始图像(或原始图像数据)17。

预处理器18用于接收原始图像数据17，并对原始图像数据17进行预处理，得到预处理图像(或预处理图像数据)19。例如，预处理器18执行的预处理可包括修剪、颜色格式转换(例如从RGB转换为YCbCr)、调色或去噪。可以理解的是，预处理单元18可以为可选组件。

视频编码器(或编码器)20用于接收预处理图像数据19并提供编码图像数据21(下面将根据图2等进一步描述)。

源设备12中的通信接口22可用于：接收编码图像数据21并通过通信信道13向目的设备14等另一设备或任何其它设备发送编码图像数据21(或其它任意处理后的版本)，以便存储或直接重建。

目的设备14包括解码器30，另外即可选地，可包括通信接口(或通信单元)28、后处理器(或后处理单元)32和显示设备34。

目的设备14中的通信接口28用于直接从源设备12或从存储设备等任意其它源设备接收编码图像数据21(或其它任意处理后的版本)，例如，存储设备为编码图像数据存储设备，并将编码图像数据21提供给解码器30。

通信接口22和通信接口28可用于通过源设备12与目的设备14之间的直连通信链路，例如直接有线或无线连接等，或者通过任意类型的网络，例如有线网络、无线网络或其任意组合、任意类型的私网和公网或其任意类型的组合，发送或接收编码图像数据(或编码数据)21。

例如，通信接口22可用于将编码图像数据21封装为报文等合适的格式，和/或使用任意类型的传输编码或处理来处理所述编码后的图像数据，以便在通信链路或通信网络上进行传输。

通信接口28与通信接口22对应，例如，可用于接收传输数据，并使用任意类型的对应传输解码或处理和/或解封装对传输数据进行处理，得到编码图像数据21。

通信接口22和通信接口28均可配置为如图1A中从源设备12指向目的设备14的对应通信信道13的箭头所指示的单向通信接口，或双向通信接口，并且可用于发送和接收消息等，以建立连接，确认并交换与通信链路和/或例如编码后的图像数据传输等数据传输相关的任何其它信息，等等。

视频解码器(或解码器)30用于接收编码图像数据21并提供解码图像数据(或解码图像数据)31(下面将根据图3等进一步描述)。

后处理器32用于对解码后的图像等解码图像数据31(也称为重建后的图像数据)进行后处理，得到后处理后的图像等后处理图像数据33。后处理单元32执行的后处理可以包括例如颜色格式转换(例如从YCbCr转换为RGB)、调色、修剪或重采样，或者用于产生供显示设备34等显示的解码图像数据31等任何其它处理。

显示设备34用于接收后处理图像数据33，以向用户或观看者等显示图像。显示设备34可以为或包括任意类型的用于表示重建后图像的显示器，例如，集成或外部显示屏或显示器。例如，显示屏可包括液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器、等离子显示器、投影仪、微型LED显示器、硅基液晶显示器(liquid crystal on silicon，LCoS)、数字光处理器(digital lightprocessor，DLP)或任意类型的其它显示屏。

尽管图1A示出了源设备12和目的设备14作为独立的设备，但设备实施例也可以同时包括源设备12和目的设备14或同时包括源设备12和目的设备14的功能，即同时包括源设备12或对应功能和目的设备14或对应功能。在这些实施例中，源设备12或对应功能和目的设备14或对应功能可以使用相同硬件和/或软件或通过单独的硬件和/或软件或其任意组合来实现。

根据描述，图1A所示的源设备12和/或目的设备14中的不同单元或功能的存在和(准确)划分可能根据实际设备和应用而有所不同，这对技术人员来说是显而易见的。

编码器20(例如视频编码器20)或解码器30(例如视频解码器30)或两者都可通过如图1B所示的处理电路实现，例如一个或多个微处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、离散逻辑、硬件、视频编码专用处理器或其任意组合。编码器20可以通过处理电路46实现，以包含参照图2编码器20论述的各种模块和/或本文描述的任何其它编码器系统或子系统。解码器30可以通过处理电路46实现，以包含参照图3解码器30论述的各种模块和/或本文描述的任何其它解码器系统或子系统。所述处理电路46可用于执行下文论述的各种操作。如图4所示，如果部分技术在软件中实施，则设备可以将软件的指令存储在合适的计算机可读存储介质中，并且使用一个或多个处理器在硬件中执行指令，从而执行本发明技术。视频编码器20和视频解码器30中的其中一个可作为组合编解码器(encoder/decoder，CODEC)的一部分集成在单个设备中，如图1B所示。

源设备12和目的设备14可包括各种设备中的任一种，包括任意类型的手持设备或固定设备，例如，笔记本电脑或膝上型电脑、手机、智能手机、平板或平板电脑、相机、台式计算机、机顶盒、电视机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备(例如，内容业务服务器或内容分发服务器)、广播接收设备、广播发射设备，等等，并可以不使用或使用任意类型的操作系统。在一些情况下，源设备12和目的设备14可配备用于无线通信的组件。因此，源设备12和目的设备14可以是无线通信设备。

在一些情况下，图1A所示的视频译码系统10仅仅是示例性的，本申请提供的技术可适用于视频编码设置(例如，视频编码或视频解码)，这些设置不一定包括编码设备与解码设备之间的任何数据通信。在其它示例中，数据从本地存储器中检索，通过网络发送，等等。视频编码设备可以对数据进行编码并将数据存储到存储器中，和/或视频解码设备可以从存储器中检索数据并对数据进行解码。在一些示例中，编码和解码由相互不通信而只是编码数据到存储器和/或从存储器中检索并解码数据的设备来执行。

图1B为本申请实施例的视频译码系统40的示例性框图，如图1B所示，视频译码系统40可以包含成像设备41、视频编码器20、视频解码器30(和/或藉由处理电路46实施的视频编/解码器)、天线42、一个或多个处理器43、一个或多个内存存储器44和/或显示设备45。

如图1B所示，成像设备41、天线42、处理电路46、视频编码器20、视频解码器30、处理器43、内存存储器44和/或显示设备45能够互相通信。在不同实例中，视频译码系统40可以只包含视频编码器20或只包含视频解码器30。

在一些实例中，天线42可以用于传输或接收视频数据的经编码比特流。另外，在一些实例中，显示设备45可以用于呈现视频数据。处理电路46可以包含专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)逻辑、图形处理器、通用处理器等。视频译码系统40也可以包含可选的处理器43，该可选处理器43类似地可以包含专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)逻辑、图形处理器、通用处理器等。另外，内存存储器44可以是任何类型的存储器，例如易失性存储器(例如，静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存储器(dynamic random accessmemory，DRAM)等)或非易失性存储器(例如，闪存等)等。在非限制性实例中，内存存储器44可以由超速缓存内存实施。在其它实例中，处理电路46可以包含存储器(例如，缓存等)用于实施图像缓冲器等。

在一些实例中，通过逻辑电路实施的视频编码器20可以包含(例如，通过处理电路46或内存存储器44实施的)图像缓冲器和(例如，通过处理电路46实施的)图形处理单元。图形处理单元可以通信耦合至图像缓冲器。图形处理单元可以包含通过处理电路46实施的视频编码器20，以实施参照图2和/或本文中所描述的任何其它编码器系统或子系统所论述的各种模块。逻辑电路可以用于执行本文所论述的各种操作。

在一些实例中，视频解码器30可以以类似方式通过处理电路46实施，以实施参照图3的视频解码器30和/或本文中所描述的任何其它解码器系统或子系统所论述的各种模块。在一些实例中，逻辑电路实施的视频解码器30可以包含(通过处理电路46或内存存储器44实施的)图像缓冲器和(例如，通过处理电路46实施的)图形处理单元。图形处理单元可以通信耦合至图像缓冲器。图形处理单元可以包含通过处理电路46实施的视频解码器30，以实施参照图3和/或本文中所描述的任何其它解码器系统或子系统所论述的各种模块。

在一些实例中，天线42可以用于接收视频数据的经编码比特流。如所论述，经编码比特流可以包含本文所论述的与编码视频帧相关的数据、指示符、索引值、模式选择数据等，例如与编码分割相关的数据(例如，变换系数或经量化变换系数，(如所论述的)可选指示符，和/或定义编码分割的数据)。视频译码系统40还可包含耦合至天线42并用于解码经编码比特流的视频解码器30。显示设备45用于呈现视频帧。

应理解，本申请实施例中对于参考视频编码器20所描述的实例，视频解码器30可以用于执行相反过程。关于信令语法元素，视频解码器30可以用于接收并解析这种语法元素，相应地解码相关视频数据。在一些例子中，视频编码器20可以将语法元素熵编码成经编码视频比特流。在此类实例中，视频解码器30可以解析这种语法元素，并相应地解码相关视频数据。

为便于描述，参考通用视频编码(versatile video coding，VVC)参考软件或由ITU-T视频编码专家组(video coding experts group，VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(motion picture experts group，MPEG)的视频编码联合工作组(joint collaborationteam on video coding，JCT-VC)开发的高性能视频编码(high-efficiency videocoding，HEVC)描述本发明实施例。本领域普通技术人员理解本发明实施例不限于HEVC或VVC。

编码器和编码方法

图2为本申请实施例的视频编码器20的示例性框图。如图2所示，视频编码器20包括输入端(或输入接口)201、残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208、反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲器(decodedpicture buffer，DPB)230、模式选择单元260、熵编码单元270和输出端(或输出接口)272。模式选择单元260可包括帧间预测单元244、帧内预测单元254和分割单元262。帧间预测单元244可包括运动估计单元和运动补偿单元(未示出)。图2所示的视频编码器20也可称为混合型视频编码器或基于混合型视频编解码器的视频编码器。

残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208和模式选择单元260组成编码器20的前向信号路径，而反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、缓冲器216、环路滤波器220、解码图像缓冲器(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254组成编码器的后向信号路径，其中编码器20的后向信号路径对应于解码器的信号路径(参见图3中的解码器30)。反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲器230、帧间预测单元244和帧内预测单元254还组成视频编码器20的“内置解码器”。

图像和图像分割(图像和块)

编码器20可用于通过输入端201等接收图像(或图像数据)17，例如，形成视频或视频序列的图像序列中的图像。接收的图像或图像数据也可以是预处理后的图像(或预处理后的图像数据)19。为简单起见，以下描述使用图像17。图像17也可称为当前图像或待编码的图像(尤其是在视频编码中将当前图像与其它图像区分开时，其它图像例如同一视频序列，即也包括当前图像的视频序列，中的之前编码后图像和/或解码后图像)。

(数字)图像为或可以视为具有强度值的像素点组成的二维阵列或矩阵。阵列中的像素点也可以称为像素(pixel或pel)(图像元素的简称)。阵列或图像在水平方向和垂直方向(或轴线)上的像素点数量决定了图像的大小和/或分辨率。为了表示颜色，通常采用三个颜色分量，即图像可以表示为或包括三个像素点阵列。在RBG格式或颜色空间中，图像包括对应的红色、绿色和蓝色像素点阵列。但是，在视频编码中，每个像素通常以亮度/色度格式或颜色空间表示，例如YCbCr，包括Y指示的亮度分量(有时也用L表示)以及Cb、Cr表示的两个色度分量。亮度(luma)分量Y表示亮度或灰度水平强度(例如，在灰度等级图像中两者相同)，而两个色度(chrominance，简写为chroma)分量Cb和Cr表示色度或颜色信息分量。相应地，YCbCr格式的图像包括亮度像素点值(Y)的亮度像素点阵列和色度值(Cb和Cr)的两个色度像素点阵列。RGB格式的图像可以转换或变换为YCbCr格式，反之亦然，该过程也称为颜色变换或转换。如果图像是黑白的，则该图像可以只包括亮度像素点阵列。相应地，图像可以为例如单色格式的亮度像素点阵列或4:2:0、4:2:2和4:4:4彩色格式的亮度像素点阵列和两个相应的色度像素点阵列。

在一个实施例中，视频编码器20的实施例可包括图像分割单元(图2中未示出)，用于将图像17分割成多个(通常不重叠)图像块203。这些块在H.265/HEVC和VVC标准中也可以称为根块、宏块(H.264/AVC)或编码树块(Coding Tree Block，CTB)，或编码树单元(CodingTree Unit，CTU)。分割单元可用于对视频序列中的所有图像使用相同的块大小和使用限定块大小的对应网格，或在图像或图像子集或图像组之间改变块大小，并将每个图像分割成对应块。

在其它实施例中，视频编码器可用于直接接收图像17的块203，例如，组成所述图像17的一个、几个或所有块。图像块203也可以称为当前图像块或待编码图像块。

与图像17一样，图像块203同样是或可认为是具有强度值(像素点值)的像素点组成的二维阵列或矩阵，但是图像块203的比图像17的小。换句话说，块203可包括一个像素点阵列(例如，单色图像17情况下的亮度阵列或彩色图像情况下的亮度阵列或色度阵列)或三个像素点阵列(例如，彩色图像17情况下的一个亮度阵列和两个色度阵列)或根据所采用的颜色格式的任何其它数量和/或类型的阵列。块203的水平方向和垂直方向(或轴线)上的像素点数量限定了块203的大小。相应地，块可以为M×N(M列×N行)个像素点阵列，或M×N个变换系数阵列等。

在一个实施例中，图2所示的视频编码器20用于逐块对图像17进行编码，例如，对每个块203执行编码和预测。

在一个实施例中，图2所示的视频编码器20还可以用于使用片(也称为视频片)分割和/或编码图像，其中图像可以使用一个或多个片(通常为不重叠的)进行分割或编码。每个片可包括一个或多个块(例如，编码树单元CTU)或一个或多个块组(例如H.265/HEVC/VVC标准中的编码区块(tile)和VVC标准中的砖(brick)。

在一个实施例中，图2所示的视频编码器20还可以用于使用片/编码区块组(也称为视频编码区块组)和/或编码区块(也称为视频编码区块)对图像进行分割和/或编码，其中图像可以使用一个或多个片/编码区块组(通常为不重叠的)进行分割或编码，每个片/编码区块组可包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个编码区块等，其中每个编码区块可以为矩形等形状，可包括一个或多个完整或部分块(例如CTU)。

残差计算

残差计算单元204用于通过如下方式根据图像块203和预测块265来计算残差块205(后续详细介绍了预测块265)：例如，逐个像素点(逐个像素)从图像块203的像素点值中减去预测块265的像素点值，得到像素域中的残差块205。

变换

变换处理单元206用于对残差块205的像素点值执行离散余弦变换(discretecosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform，DST)等，得到变换域中的变换系数207。变换系数207也可称为变换残差系数，表示变换域中的残差块205。

变换处理单元206可用于应用DCT/DST的整数化近似，例如为H.265/HEVC指定的变换。与正交DCT变换相比，这种整数化近似通常由某一因子按比例缩放。为了维持经过正变换和逆变换处理的残差块的范数，使用其它比例缩放因子作为变换过程的一部分。比例缩放因子通常是根据某些约束条件来选择的，例如比例缩放因子是用于移位运算的2的幂、变换系数的位深度、准确性与实施成本之间的权衡等。例如，在编码器20侧通过逆变换处理单元212为逆变换(以及在解码器30侧通过例如逆变换处理单元312为对应逆变换)指定具体的比例缩放因子，以及相应地，可以在编码器20侧通过变换处理单元206为正变换指定对应比例缩放因子。

在一个实施例中，视频编码器20(对应地，变换处理单元206)可用于输出一种或多种变换的类型等变换参数，例如，直接输出或由熵编码单元270进行编码或压缩后输出，例如使得视频解码器30可接收并使用变换参数进行解码。

量化

量化单元208用于通过例如标量量化或矢量量化对变换系数207进行量化，得到量化变换系数209。量化变换系数209也可称为量化残差系数209。

量化过程可减少与部分或全部变换系数207有关的位深度。例如，可在量化期间将n位变换系数向下舍入到m位变换系数，其中n大于m。可通过调整量化参数(quantizationparameter，QP)修改量化程度。例如，对于标量量化，可以应用不同程度的比例来实现较细或较粗的量化。较小量化步长对应较细量化，而较大量化步长对应较粗量化。可通过量化参数(quantization parameter，QP)指示合适的量化步长。例如，量化参数可以为合适的量化步长的预定义集合的索引。例如，较小的量化参数可对应精细量化(较小量化步长)，较大的量化参数可对应粗糙量化(较大量化步长)，反之亦然。量化可包括除以量化步长，而反量化单元210等执行的对应或逆解量化可包括乘以量化步长。根据例如HEVC一些标准的实施例可用于使用量化参数来确定量化步长。一般而言，可以根据量化参数使用包含除法的等式的定点近似来计算量化步长。可以引入其它比例缩放因子来进行量化和解量化，以恢复可能由于在用于量化步长和量化参数的等式的定点近似中使用的比例而修改的残差块的范数。在一种示例性实现方式中，可以合并逆变换和解量化的比例。或者，可以使用自定义量化表并在比特流中等将其从编码器向解码器指示。量化是有损操作，其中量化步长越大，损耗越大。

在一个实施例中，视频编码器20(对应地，量化单元208)可用于输出量化参数(quantization parameter，QP)，例如，直接输出或由熵编码单元270进行编码或压缩后输出，例如使得视频解码器30可接收并使用量化参数进行解码。

反量化

反量化单元210用于对量化系数执行量化单元208的反量化，得到解量化系数211，例如，根据或使用与量化单元208相同的量化步长执行与量化单元208所执行的量化方案的反量化方案。解量化系数211也可称为解量化残差系数211，对应于变换系数207，但是由于量化造成损耗，反量化系数211通常与变换系数不完全相同。

逆变换

逆变换处理单元212用于执行变换处理单元206执行的变换的逆变换，例如，逆离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或逆离散正弦变换(discrete sinetransform，DST)，以在像素域中得到重建残差块213(或对应的解量化系数213)。重建残差块213也可称为变换块213。

重建

重建单元214(例如，求和器214)用于将变换块213(即重建残差块213)添加到预测块265，以在像素域中得到重建块215，例如，将重建残差块213的像素点值和预测块265的像素点值相加。

滤波

环路滤波器单元220(或简称“环路滤波器”220)用于对重建块215进行滤波，得到滤波块221，或通常用于对重建像素点进行滤波以得到滤波像素点值。例如，环路滤波器单元用于顺利进行像素转变或提高视频质量。环路滤波器单元220可包括一个或多个环路滤波器，例如去块滤波器、像素点自适应偏移(sample-adaptive offset，SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、噪声抑制滤波器(noise suppression filter，NSF)或任意组合。例如，环路滤波器单元220可以包括去块滤波器、SAO滤波器和ALF滤波器。滤波过程的顺序可以是去块滤波器、SAO滤波器和ALF滤波器。再例如，增加一个称为具有色度缩放的亮度映射(luma mapping with chromascaling，LMCS)(即自适应环内整形器)的过程。该过程在去块之前执行。再例如，去块滤波过程也可以应用于内部子块边缘，例如仿射子块边缘、ATMVP子块边缘、子块变换(sub-block transform，SBT)边缘和内子部分(intra sub-partition，ISP)边缘。尽管环路滤波器单元220在图2中示为环路滤波器，但在其它配置中，环路滤波器单元220可以实现为环后滤波器。滤波块221也可称为滤波重建块221。

在一个实施例中，视频编码器20(对应地，环路滤波器单元220)可用于输出环路滤波器参数(例如SAO滤波参数、ALF滤波参数或LMCS参数)，例如，直接输出或由熵编码单元270进行熵编码后输出，例如使得解码器30可接收并使用相同或不同的环路滤波器参数进行解码。

解码图像缓冲器

解码图像缓冲器(decoded picture buffer，DPB)230可以是存储参考图像数据以供视频编码器20在编码视频数据时使用的参考图像存储器。DPB 230可以由多种存储器设备中的任一种形成，例如动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)，包括同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、磁阻RAM(magnetoresistive RAM，MRAM)、电阻RAM(resistive RAM，RRAM)或其它类型的存储设备。解码图像缓冲器230可用于存储一个或多个滤波块221。解码图像缓冲器230还可用于存储同一当前图像或例如之前的重建块等不同图像的其它之前的滤波块，例如之前重建和滤波的块221，并可提供完整的之前重建即解码图像(和对应参考块和像素点)和/或部分重建的当前图像(和对应参考块和像素点)，例如用于帧间预测。解码图像缓冲器230还可用于存储一个或多个未经滤波的重建块215，或一般存储未经滤波的重建像素点，例如，未被环路滤波单元220滤波的重建块215，或未进行任何其它处理的重建块或重建像素点。

模式选择(分割和预测)

模式选择单元260包括分割单元262、帧间预测单元244和帧内预测单元254，用于从解码图像缓冲器230或其它缓冲器(例如，列缓冲器，图中未显示)接收或获得原始块203(当前图像17的当前块203)和重建块数据等原始图像数据，例如，同一(当前)图像和/或一个或多个之前解码图像的滤波和/或未经滤波的重建像素点或重建块。重建块数据用作帧间预测或帧内预测等预测所需的参考图像数据，以得到预测块265或预测值265。

模式选择单元260可用于为当前块(包括不分割)的预测模式(例如帧内或帧间预测模式)确定或选择一种分割，生成对应的预测块265，以对残差块205进行计算和对重建块215进行重建。

在一个实施例中，模式选择单元260可用于选择分割和预测模式(例如，从模式选择单元260支持的或可用的预测模式中)，所述预测模式提供最佳匹配或者说最小残差(最小残差是指传输或存储中更好的压缩)，或者提供最小信令开销(最小信令开销是指传输或存储中更好的压缩)，或者同时考虑或平衡以上两者。模式选择单元260可用于根据码率失真优化(rate distortion Optimization，RDO)确定分割和预测模式，即选择提供最小码率失真优化的预测模式。本文“最佳”、“最低”、“最优”等术语不一定指总体上“最佳”、“最低”、“最优”的，但也可以指满足终止或选择标准的情况，例如，超过或低于阈值的值或其他限制可能导致“次优选择”，但会降低复杂度和处理时间。

换言之，分割单元262可用于将视频序列中的图像分割为编码树单元(codingtree unit，CTU)序列，CTU 203可进一步被分割成较小的块部分或子块(再次形成块)，例如，通过迭代使用四叉树(quad-tree partitioning，QT)分割、二叉树(binary-treepartitioning，BT)分割或三叉树(triple-tree partitioning，TT)分割或其任意组合，并且用于例如对块部分或子块中的每一个执行预测，其中模式选择包括选择分割块203的树结构和选择应用于块部分或子块中的每一个的预测模式。

下文将详细地描述由视频编码器20执行的分割(例如，由分割单元262执行)和预测处理(例如，由帧间预测单元244和帧内预测单元254执行)。

分割

分割单元262可将一个编码树单元203分割(或划分)为较小的部分，例如正方形或矩形形状的小块。对于具有三个像素点阵列的图像，一个CTU由N×N个亮度像素点块和两个对应的色度像素点块组成。

H.265/HEVC视频编码标准把一帧图像分割成互不重叠的CTU，CTU的大小可设置为64×64(CTU的大小也可设置为其它值，如JVET参考软件JEM中CTU大小增大为128×128或256×256)。64×64的CTU包含由64列、每列64个像素的矩形像素点阵，每个像素包含亮度分量或/和色度分量。

H.265使用基于QT的CTU划分方法，将CTU作为QT的根节点(root)，按照QT的划分方式，将CTU递归划分成若干个叶节点(leaf node)。一个节点对应于一个图像区域，节点如果不划分，则该节点称为叶节点，其对应的图像区域即为一个CU；如果节点继续划分，则节点对应的图像区域可以被划分成四个相同大小的区域(其长和宽各为被划分区域的一半)，每个区域对应一个节点，需要分别确定这些节点是否还会划分。一个节点是否划分由码流中该节点对应的划分标志位split_cu_flag指示。一个节点A划分一次得到4个节点Bi，i＝0～3，Bi称为A的子节点，A称为Bi的父节点。根节点的QT层级(qtDepth)为0，节点的QT层级是该节点的父节点的四QT层级加1。

H.265/HEVC标准中，对于YUV4:2:0格式的图像，一个CTU包含一个亮度块和两个色度块，亮度块和色度块可以使用相同的方式划分，称作亮度色度联合编码树。VVC中，如果当前帧为I帧，则当一个CTU为帧内编码帧(I帧)中的预设大小(如64×64)的节点时，该节点包含的亮度块通过亮度编码树被划分成一组只包含亮度块的编码单元，该节点包含的色度块通过色度编码树被划分成一组只包含色度块的编码单元；亮度编码树和色度编码树的划分相互独立。这种亮度块和色度块使用独立的编码树，称为分离树(separate trees)。在H.265中，CU包含亮度像素和色度像素；在H.266、AVS3等标准中，除了具有同时包含亮度像素和色度像素的CU之外，还存在只包含亮度像素的亮度CU和只包含色度像素的色度CU。

如上所述，视频编码器20用于从(预定的)预测模式集合中确定或选择最好或最优的预测模式。预测模式集合可包括例如帧内预测模式和/或帧间预测模式。

帧内预测

帧内预测模式集合可包括35种不同的帧内预测模式，例如，像DC(或均值)模式和平面模式的非方向性模式，或如HEVC定义的方向性模式，或者可包括67种不同的帧内预测模式，例如，像DC(或均值)模式和平面模式的非方向性模式，或如VVC中定义的方向性模式。例如，若干传统角度帧内预测模式自适应地替换为VVC中定义的非正方形块的广角帧内预测模式。又例如，为了避免DC预测的除法运算，仅使用较长边来计算非正方形块的平均值。并且，平面模式的帧内预测结果还可以使用位置决定的帧内预测组合(positiondependent intra prediction combination，PDPC)方法修改。

帧内预测单元254用于根据帧内预测模式集合中的帧内预测模式使用同一当前图像的相邻块的重建像素点来生成帧内预测块265。

帧内预测单元254(或通常为模式选择单元260)还用于输出帧内预测参数(或通常为指示块的选定帧内预测模式的信息)以语法元素266的形式发送到熵编码单元270，以包含到编码图像数据21中，从而视频解码器30可执行操作，例如接收并使用用于解码的预测参数。

帧间预测

在可能的实现中，帧间预测模式集合取决于可用参考图像(即，例如前述存储在DBP230中的至少部分之前解码的图像)和其它帧间预测参数，例如取决于是否使用整个参考图像或只使用参考图像的一部分，例如当前块的区域附近的搜索窗口区域，来搜索最佳匹配参考块，和/或例如取决于是否执行半像素、四分之一像素和/或16分之一内插的像素内插。

除上述预测模式外，还可以采用跳过模式和/或直接模式。

例如，扩展合并预测，这种模式的合并候选列表由以下五种候选类型按顺序组成：来自空间相邻CU的空间MVP、来自并置CU的时间MVP、来自FIFO表的基于历史的MVP、成对平均MVP和零MV。可以使用基于双边匹配的解码器侧运动矢量修正(decoder side motionvector refinement，DMVR)来增加合并模式的MV的准确度。带有MVD的合并模式(mergemode with MVD，MMVD)来自有运动矢量差异的合并模式。在发送跳过标志和合并标志之后立即发送MMVD标志，以指定CU是否使用MMVD模式。可以使用CU级自适应运动矢量分辨率(adaptive motion vector resolution，AMVR)方案。AMVR支持CU的MVD以不同的精度进行编码。根据当前CU的预测模式，自适应地选择当前CU的MVD。当CU以合并模式进行编码时，可以将合并的帧间/帧内预测(combined inter/intra prediction，CIIP)模式应用于当前CU。对帧间和帧内预测信号进行加权平均，得到CIIP预测。对于仿射运动补偿预测，通过2个控制点(4参数)或3个控制点(6参数)运动矢量的运动信息来描述块的仿射运动场。基于子块的时间运动矢量预测(subblock-based temporal motion vector prediction，SbTMVP)，与HEVC中的时间运动矢量预测(temporal motion vector prediction，TMVP)类似，但预测的是当前CU内的子CU的运动矢量。双向光流(bi-directional optical flow，BDOF)以前称为BIO，是一种减少计算的简化版本，特别是在乘法次数和乘数大小方面的计算。在三角形分割模式中，CU以对角线划分和反对角线划分两种划分方式被均匀划分为两个三角形部分。此外，双向预测模式在简单平均的基础上进行了扩展，以支持两个预测信号的加权平均。

帧间预测单元244可包括运动估计(motion estimation，ME)单元和运动补偿(motion compensation，MC)单元(两者在图2中未示出)。运动估计单元可用于接收或获取图像块203(当前图像17的当前图像块203)和解码图像231，或至少一个或多个之前重建块，例如，一个或多个其它/不同之前解码图像231的重建块，来进行运动估计。例如，视频序列可包括当前图像和之前的解码图像231，或换句话说，当前图像和之前的解码图像231可以为形成视频序列的图像序列的一部分或形成该图像序列。

例如，编码器20可用于从多个其它图像中的同一或不同图像的多个参考块中选择参考块，并将参考图像(或参考图像索引)和/或参考块的位置(x、y坐标)与当前块的位置之间的偏移(空间偏移)作为帧间预测参数提供给运动估计单元。该偏移也称为运动矢量(motion vector，MV)。

运动补偿单元用于获取，例如接收，帧间预测参数，并根据或使用该帧间预测参数执行帧间预测，得到帧间预测块246。由运动补偿单元执行的运动补偿可能包含根据通过运动估计确定的运动/块矢量来提取或生成预测块，还可能包括对子像素精度执行内插。内插滤波可从已知像素的像素点中产生其它像素的像素点，从而潜在地增加可用于对图像块进行编码的候选预测块的数量。一旦接收到当前图像块的PU对应的运动矢量时，运动补偿单元可在其中一个参考图像列表中定位运动矢量指向的预测块。

运动补偿单元还可以生成与块和视频片相关的语法元素，以供视频解码器30在解码视频片的图像块时使用。此外，或者作为片和相应语法元素的替代，可以生成或使用编码区块组和/或编码区块以及相应语法元素。

熵编码

熵编码单元270用于将熵编码算法或方案(例如，可变长度编码(variable lengthcoding，VLC)方案、上下文自适应VLC方案(context adaptive VLC，CALVC)、算术编码方案、二值化算法、上下文自适应二进制算术编码(context adaptive binary arithmeticcoding，CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术编码(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding，SBAC)、概率区间分割熵(probability intervalpartitioning entropy，PIPE)编码或其它熵编码方法或技术)应用于量化残差系数209、帧间预测参数、帧内预测参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素，得到可以通过输出端272以编码比特流21等形式输出的编码图像数据21，使得视频解码器30等可以接收并使用用于解码的参数。可将编码比特流21传输到视频解码器30，或将其保存在存储器中稍后由视频解码器30传输或检索。

视频编码器20的其它结构变体可用于对视频流进行编码。例如，基于非变换的编码器20可以在某些块或帧没有变换处理单元206的情况下直接量化残差信号。在另一种实现方式中，编码器20可以具有组合成单个单元的量化单元208和反量化单元210。

解码器和解码方法

图3为本申请实施例的视频解码器30的示例性框图。视频解码器30用于接收例如由编码器20编码的编码图像数据21(例如编码比特流21)，得到解码图像331。编码图像数据或比特流包括用于解码所述编码图像数据的信息，例如表示编码视频片(和/或编码区块组或编码区块)的图像块的数据和相关的语法元素。

在图3的示例中，解码器30包括熵解码单元304、反量化单元310、逆变换处理单元312、重建单元314(例如求和器314)、环路滤波器320、解码图像缓冲器(DBP)330、模式应用单元360、帧间预测单元344和帧内预测单元354。帧间预测单元344可以为或包括运动补偿单元。在一些示例中，视频解码器30可执行大体上与参照图2的视频编码器100描述的编码过程相反的解码过程。

如编码器20所述，反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲器DPB230、帧间预测单元344和帧内预测单元354还组成视频编码器20的“内置解码器”。相应地，反量化单元310在功能上可与反量化单元110相同，逆变换处理单元312在功能上可与逆变换处理单元122相同，重建单元314在功能上可与重建单元214相同，环路滤波器320在功能上可与环路滤波器220相同，解码图像缓冲器330在功能上可与解码图像缓冲器230相同。因此，视频编码器20的相应单元和功能的解释相应地适用于视频解码器30的相应单元和功能。

熵解码

熵解码单元304用于解析比特流21(或一般为编码图像数据21)并对编码图像数据21执行熵解码，得到量化系数309和/或解码后的编码参数(图3中未示出)等，例如帧间预测参数(例如参考图像索引和运动矢量)、帧内预测参数(例如帧内预测模式或索引)、变换参数、量化参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素等中的任一个或全部。熵解码单元304可用于应用编码器20的熵编码单元270的编码方案对应的解码算法或方案。熵解码单元304还可用于向模式应用单元360提供帧间预测参数、帧内预测参数和/或其它语法元素，以及向解码器30的其它单元提供其它参数。视频解码器30可以接收视频片和/或视频块级的语法元素。此外，或者作为片和相应语法元素的替代，可以接收或使用编码区块组和/或编码区块以及相应语法元素。

反量化

反量化单元310可用于从编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收量化参数(quantization parameter，QP)(或一般为与反量化相关的信息)和量化系数，并基于所述量化参数对所述解码的量化系数309进行反量化以获得反量化系数311，所述反量化系数311也可以称为变换系数311。反量化过程可包括使用视频编码器20为视频片中的每个视频块计算的量化参数来确定量化程度，同样也确定需要执行的反量化的程度。

逆变换

逆变换处理单元312可用于接收解量化系数311，也称为变换系数311，并对解量化系数311应用变换以得到像素域中的重建残差块213。重建残差块213也可称为变换块313。变换可以为逆变换，例如逆DCT、逆DST、逆整数变换或概念上类似的逆变换过程。逆变换处理单元312还可以用于从编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收变换参数或相应信息，以确定应用于解量化系数311的变换。

重建

重建单元314(例如，求和器314)用于将重建残差块313添加到预测块365，以在像素域中得到重建块315，例如，将重建残差块313的像素点值和预测块365的像素点值相加。

滤波

环路滤波器单元320(在编码环路中或之后)用于对重建块315进行滤波，得到滤波块321，从而顺利进行像素转变或提高视频质量等。环路滤波器单元320可包括一个或多个环路滤波器，例如去块滤波器、像素点自适应偏移(sample-adaptive offset，SAO)滤波器或一个或多个其它滤波器，例如自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、噪声抑制滤波器(noise suppression filter，NSF)或任意组合。例如，环路滤波器单元220可以包括去块滤波器、SAO滤波器和ALF滤波器。滤波过程的顺序可以是去块滤波器、SAO滤波器和ALF滤波器。再例如，增加一个称为具有色度缩放的亮度映射(luma mapping with chromascaling，LMCS)(即自适应环内整形器)的过程。该过程在去块之前执行。再例如，去块滤波过程也可以应用于内部子块边缘，例如仿射子块边缘、ATMVP子块边缘、子块变换(sub-block transform，SBT)边缘和内子部分(intra sub-partition，ISP)边缘。尽管环路滤波器单元320在图3中示为环路滤波器，但在其它配置中，环路滤波器单元320可以实现为环后滤波器。

解码图像缓冲器

随后将一个图像中的解码视频块321存储在解码图像缓冲器330中，解码图像缓冲器330存储作为参考图像的解码图像331，参考图像用于其它图像和/或分别输出显示的后续运动补偿。

解码器30用于通过输出端312等输出解码图像311，向用户显示或供用户查看。

预测

帧间预测单元344在功能上可与帧间预测单元244(特别是运动补偿单元)相同，帧内预测单元354在功能上可与帧间预测单元254相同，并基于从编码图像数据21(例如通过熵解码单元304解析和/或解码)接收的分割和/或预测参数或相应信息决定划分或分割和执行预测。模式应用单元360可用于根据重建块、块或相应的像素点(已滤波或未滤波)执行每个块的预测(帧内或帧间预测)，得到预测块365。

当将视频片编码为帧内编码(intra coded，I)片时，模式应用单元360中的帧内预测单元354用于根据指示的帧内预测模式和来自当前图像的之前解码块的数据生成用于当前视频片的图像块的预测块365。当视频图像编码为帧间编码(即，B或P)片时，模式应用单元360中的帧间预测单元344(例如运动补偿单元)用于根据运动矢量和从熵解码单元304接收的其它语法元素生成用于当前视频片的视频块的预测块365。对于帧间预测，可从其中一个参考图像列表中的其中一个参考图像产生这些预测块。视频解码器30可以根据存储在DPB 330中的参考图像，使用默认构建技术来构建参考帧列表0和列表1。除了片(例如视频片)或作为片的替代，相同或类似的过程可应用于编码区块组(例如视频编码区块组)和/或编码区块(例如视频编码区块)的实施例，例如视频可以使用I、P或B编码区块组和/或编码区块进行编码。

模式应用单元360用于通过解析运动矢量和其它语法元素，确定用于当前视频片的视频块的预测信息，并使用预测信息产生用于正在解码的当前视频块的预测块。例如，模式应用单元360使用接收到的一些语法元素确定用于编码视频片的视频块的预测模式(例如帧内预测或帧间预测)、帧间预测片类型(例如B片、P片或GPB片)、用于片的一个或多个参考图像列表的构建信息、用于片的每个帧间编码视频块的运动矢量、用于片的每个帧间编码视频块的帧间预测状态、其它信息，以解码当前视频片内的视频块。除了片(例如视频片)或作为片的替代，相同或类似的过程可应用于编码区块组(例如视频编码区块组)和/或编码区块(例如视频编码区块)的实施例，例如视频可以使用I、P或B编码区块组和/或编码区块进行编码。

在一个实施例中，图3所示的视频编码器30还可以用于使用片(也称为视频片)分割和/或解码图像，其中图像可以使用一个或多个片(通常为不重叠的)进行分割或解码。每个片可包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个块组(例如H.265/HEVC/VVC标准中的编码区块和VVC标准中的砖。

在一个实施例中，图3所示的视频解码器30还可以用于使用片/编码区块组(也称为视频编码区块组)和/或编码区块(也称为视频编码区块)对图像进行分割和/或解码，其中图像可以使用一个或多个片/编码区块组(通常为不重叠的)进行分割或解码，每个片/编码区块组可包括一个或多个块(例如CTU)或一个或多个编码区块等，其中每个编码区块可以为矩形等形状，可包括一个或多个完整或部分块(例如CTU)。

视频解码器30的其它变型可用于对编码图像数据21进行解码。例如，解码器30可以在没有环路滤波器单元320的情况下产生输出视频流。例如，基于非变换的解码器30可以在某些块或帧没有逆变换处理单元312的情况下直接反量化残差信号。在另一种实现方式中，视频解码器30可以具有组合成单个单元的反量化单元310和逆变换处理单元312。

应理解，在编码器20和解码器30中，可以对当前步骤的处理结果进一步处理，然后输出到下一步骤。例如，在插值滤波、运动矢量推导或环路滤波之后，可以对插值滤波、运动矢量推导或环路滤波的处理结果进行进一步的运算，例如裁剪(clip)或移位(shift)运算。

应该注意的是，可以对当前块的推导运动矢量(包括但不限于仿射模式的控制点运动矢量、仿射、平面、ATMVP模式的子块运动矢量、时间运动矢量等)进行进一步运算。例如，根据运动矢量的表示位将运动矢量的值限制在预定义范围。如果运动矢量的表示位为bitDepth，则范围为-2^(bitDepth-1)至2^(bitDepth-1)-1，其中“^”表示幂次方。例如，如果bitDepth设置为16，则范围为-32768～32767；如果bitDepth设置为18，则范围为-131072～131071。例如，推导运动矢量的值(例如一个8×8块中的4个4×4子块的MV)被限制，使得所述4个4×4子块MV的整数部分之间的最大差值不超过N个像素，例如不超过1个像素。这里提供了两种根据bitDepth限制运动矢量的方法。

尽管上述实施例主要描述了视频编解码，但应注意的是，译码系统10、编码器20和解码器30的实施例以及本文描述的其它实施例也可以用于静止图像处理或编解码，即视频编解码中独立于任何先前或连续图像的单个图像的处理或编解码。一般情况下，如果图像处理仅限于单个图像17，帧间预测单元244(编码器)和帧间预测单元344(解码器)可能不可用。视频编码器20和视频解码器30的所有其它功能(也称为工具或技术)同样可用于静态图像处理，例如残差计算204/304、变换206、量化208、反量化210/310、(逆)变换212/312、分割262/362、帧内预测254/354和/或环路滤波220/320、熵编码270和熵解码304。

图4为本申请实施例的视频译码设备400的示例性框图。视频译码设备400适用于实现本文描述的公开实施例。在一个实施例中，视频译码设备400可以是解码器，例如图1A中的视频解码器30，也可以是编码器，例如图1A中的视频编码器20。

视频译码设备400包括：用于接收数据的入端口410(或输入端口410)和接收单元(receiver unit，Rx)420；用于处理数据的处理器、逻辑单元或中央处理器(centralprocessing unit，CPU)430；用于传输数据的发送单元(transmitter unit，Tx)440和出端口450(或输出端口450)；用于存储数据的存储器460。视频译码设备400还可包括耦合到入端口410、接收单元420、发送单元440和出端口450的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electrical-to-optical，EO)组件，用于光信号或电信号的出口或入口。

处理器430通过硬件和软件实现。处理器430可实现为一个或多个处理器芯片、核(例如，多核处理器)、FPGA、ASIC和DSP。处理器430与入端口410、接收单元420、发送单元440、出端口450和存储器460通信。处理器430包括译码模块470。译码模块470实施上文所公开的实施例。例如，译码模块470执行、处理、准备或提供各种编码操作。因此，通过译码模块470为视频译码设备400的功能提供了实质性的改进，并且影响了视频译码设备400到不同状态的切换。或者，以存储在存储器460中并由处理器430执行的指令来实现译码模块470。

存储器460包括一个或多个磁盘、磁带机和固态硬盘，可以用作溢出数据存储设备，用于在选择执行程序时存储此类程序，并且存储在程序执行过程中读取的指令和数据。存储器460可以是易失性和/或非易失性的，可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternary content-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-access memory，SRAM)。

为了便于理解，下面先对本申请实施例所使用到的一些技术或术语进行解释说明，该技术或术语也作为发明内容的一部分。

一、可分级视频编码

又称可伸缩视频编码，是当前视频编码标准的扩展编码标准(一般为高级视频编码(advanced video coding，AVC)(H.264)的扩展标准可伸缩视频编码(scalable videocoding，SVC)，或高效率视频编码(high efficiency video coding，HEVC)(H.265)的扩展标准可伸缩高效视频编码(scalable high efficiency video coding，SHVC))。可分级视频编码的出现主要是为了解决实时视频传输中出现的由于网络带宽实时变化带来的丢包和时延抖动问题。

可分级视频编码中的基本结构可称作层级，可分级视频编码技术通过对原始的图像块进行空域分级(分辨率分级)，可以得到不同分辨率的层级的码流。分辨率可以是指图像块的以像素为单位的尺寸大小，低层级的分辨率较低，而高层级的分辨率不低于低层级的分辨率；或者，通过对原始的图像块进行时域分级(帧率分级)，可以得到不同帧率的层级的码流。帧率可以是指单位时间内视频包含的图像帧数，低层级的帧率较低，而高层级的帧率不低于低层级的帧率；或者，通过对原始的图像块进行质量域分级，可以得到不同编码质量的层级的码流。编码质量可以是指视频的品质，低层级的图像失真程度较大，而高层级的图像失真程度不高于低层级的图像失真程度。

通常，被称作基本层的层级是可分级视频编码中的最底层。在空域分级中，基本层图像块使用最低分辨率进行编码；在时域分级中，基本层图像块使用最低帧率进行编码；在质量域分级中，基本层图像块使用最高QP或是最低码率进行编码。即基本层是可分级视频编码中品质最低的一层。被称作增强层的层级是可分级视频编码中在基本层之上的层级，由低到高可以分为多个增强层。最低层增强层依据基本层获得的编码信息，编码得到的合并码流，其编码分辨率比基本层高，或是帧率比基本层高，或是码率比基本层大。较高层增强层可以依据较低层增强层的编码信息，来编码更高品质的图像块。

例如，图5为本申请可分级视频编码的一个示例性的层级示意图，如图5所示，原始图像块送入可分级编码器后，根据不同的编码配置可分层为基本层图像块B和增强层图像块(E1～En，n≥1)，再分别编码得到包含基本层码流和增强层码流的码流。基本层码流一般是对图像块采用最低分辨率、最低帧率或者最低编码质量参数得到的码流。增强层码流是以基本层作为基础，叠加采用高分辨率、高帧率或者高编码质量参数对图像块进行编码得到的码流。随着增强层层数增加，编码的空域层级、时域层级或者质量层级也会越来越高。编码器向解码器传输码流时，优先保证基本层码流的传输，当网络有余量时，逐步传输越来越高层级的码流。解码器先接收基本层码流并解码，然后根据收到的增强层码流，按照从低层级到高层级的顺序，逐层解码空域、时域或者质量的层级越来越高的码流，然后将较高层级的解码信息叠加在较低层级的重建块上，获得较高分辨率、较高帧率或者较高质量的重建块。

二、YUV

视频由一系列时间上连续采集的图像构成。一幅图像通常包含三个色彩分量的采样阵列。典型的，一幅图像包含一个亮度分量采样阵列和两个色度分量采样阵列，比如常见的YCbCr(或YUV)、YCoCg等色彩格式的图像。其中Y表示亮度，Cb/Cr、U/V、或Co/Cg分别表示两个色度分量。不失一般性，后面将会以YUV为例进行说明。可替代的，图像中一个分量的采样阵列也称为一个通道。

图6a-图6c为YUV格式图像常用采样格式的示意图。YUV格式图像的三个分量可以有不同的分辨率。如果三个分量的采样阵列具有相同的尺寸，且采样点位置相同，则记为4:4:4采样格式，如图6a所示。因为人眼视觉系统对色度分量相对不敏感，可以在保持人眼感知质量的前提下降低两个色度分量的分辨率。典型的，将色度采样阵列的水平分辨率减半，即为图6b所示的4:2:2采样格式。进一步，将水平分辨率减半，即为图6c所示的4:2:0采样格式。

在4:2:0采样格式中，每个2x2形状的4个亮度采样对应1个色度采样，色度采样的位置可以有多种选择。图7a-图7c为常用色度采样位置的示意图，如图7a所示，类型0的色度采样位置在左侧两个亮度采样位置的中间，如图7b所示，类型1的色度采样位置在4个亮度采样位置的中心，如图7c所示，类型2的色度采样位置与左上角亮度采样位置相同。上文图6c中的色度采样位置即为类型0。

本申请实施例中使用色度图像来表示UV两个色度分量采样阵列。具体的，将4:4:4格式YUV(也可简要记为YUV444格式)图像中的两个色度分量采样阵列记为UV44色度图像。图8为色度图像与色度子图像的示例图，如图8所示，使用UV44表示4:4:4格式YUV图像中的两个色度分量采样阵列组成的色度图像。在不同的相位对UV44色度图像进行抽样，得到色度子图像P0、P1、P2和P3。每个色度子图像的格式记为UV11。色度子图像P1、P2和P3的集合记为UV33。应理解，采用图7c所示的色度采样位置类型2的YUV420格式图像中的色度子图像即为图8中的色度子图像P0。色度图像中，每一个通道阵列的宽高与YUV444图像中亮度通道宽高相同；色度子图像中，每一个通道阵列的宽高均YUV444图像中亮度通道宽高的一半。

三、相位

在YUV4:4:4图像包含的任意一个2x2块中，包含4个像素点，由于该4个像素点的位置不同，可以认为这4个不同位置对应4个不同的相位。由此可以有，在一个2x2块中，包含4个相位，该4个相位分别为左上、右上、左下和右下，前述4个相位的编号可以依顺序为0、1、2、3。为了便于描述，在本申请实施例中均以前述编号表示4个相位，但应理解，该编号仅作为一种示例，其并不构成对色度相位的限定。

四、采样阵列

假设采用4:4:4采样格式的图像块的尺寸为2W(宽)×2H(高)，共包含2W(宽)×2H(高)个采样点，可以用采样阵列表示该图像块，则采样阵列的尺寸也是2W(宽)×2H(高)，其每行包括2W个元素，每列包括2H个元素。采样阵列的元素的位置和图像块的采样点的位置一一对应。

一幅图像通常包含三个色彩分量，即亮度分量、第一色度分量和第二色度分量，那么该图像的三个色彩分量可以用三个采样阵列表示。典型的，一幅图像包含一个亮度分量采样阵列和两个色度分量采样阵列。

采用4:4:4采样格式的图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

采用4:2:0采样格式的图像块(基于上述采用4:4:4采样格式的图像块得到)包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

UV44色度图像块(基于上述采用4:4:4采样格式的图像块的两个色度分量得到)包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV33色度图像块(基于上述采用4:4:4采样格式的图像块的两个色度分量得到)包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

为了便于描述，下文将基于上述几种图像块为例进行描述，但这并非是对相关图像块构成限定。

通常输入编码器进行编码的图像大多采用YUV4:2:0，基于YUV4:2:0的标准视频编解码器被广泛应用在各种产品中，例如，视频应用程序(application，APP)、手机(芯片)、电视(芯片)等。因此，利用现有的基于4:2:0采样格式的标准视频编解码器，对高采样率色度分量图像进行编码是一种常用需求。相关技术中，压缩码流中包含基本层YUV420图像编码数据以及增强层UV44图像编码数据。但是，该技术存在增强层的预测编解码效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种图像分层编解码方法和装置，下文将对本申请的技术方案进行说明。

图9为本申请实施例的图像分层编码架构的示例性框图，如图9所示，编码架构可以由编码器20实现。

编码器对输入的待编码视频中的每一幅YUV444图像做编码处理，得到交织视频码流。预处理器对YUV444图像中的色度分量做下采样操作，得到YUV420图像，同时得到YUV444图像与YUV420图像的差分色度图像，其中，YUV444图像中的两个色度分量可以构成UV44色度图像，YUV420图像中的两个色度分量可以构成UV11色度图像。

YUV420图像中的色度采样位置可以是图7a-7c中所示的任一种。如果YUV420图像的色度采样位置为图7c所示类型2，YUV420图像中的色度子图像即为图8中所示色度子图像P0。如果YUV420图像的色度采样位置为图7b所示类型1，则需要对UV44色度图像做下采样操作，得到YUV420中的UV11色度子图像。典型的，可以对图7b中4个色度采样做均值操作获得新采样位置的色度采样。类似的，如果YUV420图像的色度采样位置为图7a所示类型0，也需对UV44色度图像做下采样操作，获得新采样位置的色度采样，从而得到YUV420中的UV11色度子图像。

差分色度图像可以是YUV444图像中获取的UV44色度图像。或者，差分色度图像也可以是从YUV444图像获取的UV33色度子图像。如图8所示，UV33色度子图像指的是色度子图像P1、P2与P3的集合。UV33色度子图像共包含6采样阵列，每个通道采样阵列的宽高为YUV444图像宽高的一半。

基本层编码器对输入的待编码YUV420图像做编码操作获得基本层压缩码流、基本层YUV420重建图像与基本层YUV420图像编码信息。基本层YUV420图像编码信息包括YUV420图像中的图像块划分方式，每个图像块的编码模式、运动矢量等信息。

增强层编码器对输入的差分色度图像做编码操作获得增强层压缩码流。增强层编码器的输入包括待编码差分色度图像、基本层输出的YUV420重建图像和基本层输出的YUV420图像编码信息。

视频码流交织器将输入的基本层码流与增强层码流交织获得YUV444视频压缩码流。典型的，可以做图像级码流交织或图像块级码流交织。图像级交织指依次将每一幅YUV444图像分解得到的YUV420图像压缩码流与差分色度图像压缩码流写入YUV444视频压缩码流。图像级码流交织指依次将每一幅YUV444图像分解得到的YUV420图像压缩码流与差分色度图像压缩码流写入YUV444视频压缩码流。图像块级码流交织指依次将YUV444图像中每一个图像块对应的YUV420图像块的压缩码流与差分色度图像块的压缩码流写入YUV444视频压缩码流。基本层码流与增强层码流也可以独立传输或存储，此时无需上述码流交织操作。

图10为本申请实施例的图像分层解码架构的示例性框图，如图10所示，解码架构可以由解码器30实现。

视频码流解交织器将输入的交织视频码流做解交织操作得到基本层码流与增强层码流，分别传递给基本层解码器与增强层解码器。解码器中的解交织操作与编码器中的交织操作相对应。编码器采样何种交织方法，解码器需对应的做解交织操作。

基本层解码器对基本层码流做解码操作得到YUV420重建图像与编码信息。基本层解码操作可看做基本层编码操作的逆操作。解码器中获得的YUV420重建图像和基本层编码信息与编码器中获得的YUV420重建图像和基本层编码信息相同。

增强层解码器使用解码获得的YUV420重建图像与基本层编码信息对增强层码流做解码操作，得到重建差分色度图像。增强层解码操作可看做增强层编码操作的逆操作。编码器采样何种格式的差分色度图像，解码器则得到该格式的重建差分色度图像。

后处理器将YUV420重建图像与重建差分色度图像重组织成为入YUV444格式重建图像。解码器中后处理器操作可看作编码器中预处理器操作的逆操作。

若差分色度图像是YUV444图像中获取的UV44色度图像，后处理器使用该UV44色度图像与YUV420重建图像中的Y分量组成YUV444重建图像。此时，YUV420重建图像中的UV11色度子图像被丢弃。

差分色度图像也可以是从YUV444图像获取的UV33色度子图像，后处理器将其中的色度子图像P1、P2与P3与YUV420重建图像中的UV11色度子图像重组织为YUV444重建图像。具体的，若YUV420图像的色度采样位置为图7c所示类型2，YUV420重建图像中的色度子图像即为图8中所示色度子图像P0，此时可与重建色度子图像P1、P2与P3一起拼接得到YUV444重建图像。若YUV420图像的色度采样位置为图7b所示类型1，UV11格式重建色度子图像并非图8中所示色度子图像P0，因为每个色度采样位置在UV44色度图像中每四个色度采样位置的中心，其色度采样为UV44色度图像中每四个色度采样的均值。此时，需要根据UV11格式重建色度子图像中每一个色度采样与其对应的重建色度子图像P1、P2与P3中的三个色度采样，求解得到重建色度子图像P0位置的色度采样。因为预处理器使用UV44色度图像中每四个色度采样的均值作为UV11色度子图像中对应采样位置的采样值，后处理中求解简单的一元一次方程即可获得重建色度子图像P0位置的色度采样。在求解得到重建色度子图像P0后，可与P1、P2与P3一起拼接得到YUV444重建图像。类似的，如果YUV420图像的色度采样位置为7a所示类型0，也可对应的求解重建色度子图像P0，并拼接得到YUV444重建图像。

图11为本申请图像分层编码方法的过程1100的流程图。过程1100可由视频编码器20(或编码器)执行。过程1100描述为一系列的步骤或操作，应当理解的是，过程1100可以以各种顺序执行和/或同时发生，不限于图11所示的执行顺序。过程1100包括如下步骤：

步骤1101、获取当前图像块。

当前图像块采用4:4:4采样格式，假设当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，则，其中1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

当前图像块可以是指编码器当前正在处理的图像块，该图像块可以是指整帧图像中的最大编码单元(largest coding unit，LCU)。整帧图像可以是指编码器正在处理的视频所包含的图像序列中的任意一个图像帧，该图像帧未经划分处理，其尺寸为一帧完整图像帧的尺寸。在H.265标准中，进行视频编码前会将原始的图像帧划分为多个编码树单元(coding tree unit，CTU)，CTU是视频编码的最大编码单元，可以按照四叉树方式划分为不同大小的CU。CTU作为最大的编码单元，因此也称为LCU；或者，该图像块也可以是指整帧图像；或者，该图像块还可以是指整帧图像中的感兴趣区域(region of interest，ROI)，即在图像中进行指定的某个需要处理的图像区域。

步骤1102、对当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块。

本申请实施例中，第一色度分量可以是指U分量、Cb分量、Co分量等，第二色度分量可以是指V分量、Cr分量、Cg分量等；或者，第一色度分量可以是指V分量、Cr分量、Cg分量等，第二色度分量可以是指U分量、Cb分量、Co分量等。

基本层图像块采用4:2:0采样格式，基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。可见，相较于当前图像块中用于表示色度分量的2个采样阵列，基本层图像块中用于表示色度分量的2个采样阵列的宽高分别减少一半。

基本层图像块中的第一色度分量和第二色度分量的色度采样位置可以是图7a-7c中所示的任一种。如果基本层图像块的色度采样位置为图7c所示类型2，基本层图像块中的UV11色度图像块如图8中所示色度子图像P0。如果基本层图像块的色度采样位置为图7b所示类型1，则需要对当前图像块中的UV44色度图像块做下采样操作，得到基本层图像块中的UV11色度图像块。典型的，可以对图7b中4个色度采样做均值操作获得新采样位置的色度值。类似的，如果基本层图像块的色度采样位置为图7a所示类型0，也需对当前图像块中的UV44色度图像块做下采样操作，获得新采样位置的色度采样，从而得到基本层图像块中的UV11色度图像块。

步骤1103、根据当前图像块获取差分色度图像块。

差分色度图像块包括当前图像块的部分或全部色度采样，可以包括以下两种情况：

第一种情况：差分色度图像块为UV44色度图像块，该UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV44色度图像块可以是当前图像块(包括3个2W×2H采样阵列)中的第一色度分量(包括个2W×2H采样阵列)和第二色度分量(包括个2W×2H采样阵列)组成的图像块，因此UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，前述2个2W×2H采样阵列可以是当前图像块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的2个2W×2H采样阵列。基于UV44色度图像块，在解码端可以得到完整的色度信息，以便于尽可能保证重建图像块的质量。

第二种情况：差分色度图像块为UV33色度图像块，该UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV33色度图像块是当前图像块(包括3个2W×2H采样阵列)中的第一色度分量(包括个2W×2H采样阵列)和第二色度分量(包括个2W×2H采样阵列)分别提取3个相位(1个相位由1个W×H采样阵列表示)的采样点组成的图像块，例如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合，由于色度子图像P1、P2与P3分别对应了三个相位上的采样点，再加上有两个色度分量，因此UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位；3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位。基于UV33色度图像块，一方面可以使得基本层和重建层的图像块没有像素点的交集，进而减少编码数据，另一方面，在解码端通过基本层图像和UV33色度图像块的拼接可以得到完整的色度信息，以便于尽可能保证重建图像块的质量。

需要说明的是，UV33色度图像块可以是如图8所示的色度子图像P0、P1、P2与P3中的任意三个的集合，为了避免和基本层图像块中的UV11色度图像块重叠，可以根据步骤1102的下采样方式，选取非UV11色度图像块的相位采样以得到UV33色度图像块。

步骤1104、对基本层图像块进行编码以得到基本层码流。

基本层编码器对输入的基本层图像块做编码操作获得基本层压缩码流、基本层重建块以及基本层编码信息。基本层编码信息包括基本层图像块的块划分方式，每个图像块的编码模式、运动矢量等信息。本申请实施例中，可以采用上文所述的多种/图像编码方式对基本层图像块进行编码，对此不做具体限定。

基本层编码器可以获得基本层预测块，然后对基本层图像块和基本层预测块中的对应像素点求差以获得基本层残差，再对基本层残差进行划分后，再进行变换、量化，连同基本层编码控制信息、预测信息、运动信息等共同进行熵编码得到基本层的码流。此外，基本层编码器还可以对量化后的量化系数进行反量化、反变换得到基本层重建残差，然后对基本层预测块和基本层重建残差中的对应像素点求和以获得基本层重建块。

步骤1105、对差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

图12为增强层编码器的一个示例性的结构图，如图12所示，增强层编码器的输入可以包括基本层重建块和差分色度图像块，输出可以是增强层码流。在增强层编码器中，可以获取差分色度图像块的差分色度预测块，这样增强层编码器可以根据差分色度图像块和差分色度预测块获取差分色度残差，进而对差分色度残差进行编码以得到增强层码流。而获取差分色度预测块可以通过三个模块：色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。基于此，前述三个模块可以分别对应一种差分色度预测块的获取方式，下文对此进行说明。

本申请实施例中，可以先获取备用重建块；再根据备用重建块获取差分色度预测块，差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据差分色度预测块和差分色度图像块获取差分色度残差；对差分色度残差进行编码以得到增强层码流。

一、对应色度上采样预测模块和跨分量预测模块，备用重建块可以是基本层重建块(其获取方法可参照步骤1102的描述，此处不再赘述)，与基本层图像块的采样格式相同，基本层重建块采用4:2:0采样格式，基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

基于此，可以采用以下两种方法得到差分色度预测块：

第一种方法(对应上采样预测模块)：根据基本层重建块获取UV11色度重建块，UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据UV11色度重建块获取差分色度预测块。

UV11色度重建块由基本层重建块的2个色度分量构成，因此包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，差分色度预测块为UV44色度图像块；差分色度预测块的第一色度分量是由UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，差分色度预测块的第二色度分量是由UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

本申请实施例可以根据UV11色度重建块上采样得到差分色度预测块，可选的上采样方式有多种，例如，业界常用的bicubic插值、DCTIF插值等，本申请实施例对上采样的方式不做具体限定。

在一种可能的实现方式中，差分色度预测块为UV33色度图像块；差分色度预测块的第一色度分量是由UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，差分色度预测块的第二色度分量是由UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

如果基本层图像块的色度采样位置为图7c所示类型2，基本层图像块中的UV11色度图像块如图8中所示色度子图像P0，那么相应的，基本层重建块中的UV11色度重重建块也可以如图8中所示色度子图像P0，则要得到的差分色度预测块可以是如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合。此时可以基于以得到的色度子图像P0(UV11色度重重建块)分别重采样得到色度子图像P1、P2与P3，进而得到差分色度预测块。可选的重采样方式有多种，例如，可采用与上采样相同的滤波器，比如bicubic，DCTIF等。

应理解，本申请实施例中，重采样和上采样都是采样方式，区别在于，上采样描述了采样点数的增加，重采样描述了采样点位置的改变(采样点数量不变)。

第二种方法(对应跨分量预测模块)：基于基本层重建块的亮度分量和色度分量之间的线性关系获取差分色度预测块。

1)当差分色度图像块为UV44色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

2)当差分色度图像块为UV44色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第三线性关系和第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

3)当差分色度图像块为UV33色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

4)当差分色度图像块为UV33色度图像块时，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第三线性关系和3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

二、对应同位置块复制模块，备用重建块可以是已缓存的差分色度重建图像。即将已缓存的差分色度重建图像中与差分色度重建块(UV44色度图像或者UV33色度图像)同位置的图像块作为差分色度预测块。

上述增强层编解码器的算法简单，相比YUV420视频图像硬件编解码器，仅需增加少量成本即可支持同等规格视频图像的编解码操作。相对比，传统YUV444视频图像编解码器的成本增加更多，而若使用软件方式部署，也可有效降低编解码器成本。

本申请实施例，通过将YUV444采样格式的图像块下采样为YUV420采样格式的图像块以及差分色度图像块，从而对二者分别进行基本层编码和增强层编码，一方面基本层图像块的码流传输可以保障图像的传输效率，另一方面差分色度图像块的传输可以提供图像块的色度分量的高频分量，从而确保图像的质量。

图13为本申请图像分层解码方法的一个示例性的流程图。过程1300可由视频解码器30(或解码器)执行。过程1300描述为一系列的步骤或操作，应当理解的是，过程000可以以各种顺序执行和/或同时发生，不限于图13所示的执行顺序。过程1300包括如下步骤：

步骤1301、获取基本层码流和增强层码流。

步骤1302、根据基本层码流获取基本层重建块。

与编码端的基本层图像块相对应，基本层码流经解码后得到的基本层重建块也采用4:2:0采样格式，基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

基本层解码器对输入的基本层码流做解码操作获得基本层重建块和基本层解码信息。基本层解码信息包括基本层重建块的块划分方式，每个重建块的解码模式、运动矢量等信息。本申请实施例中，可以采用上文所述的多种/图像解码方式对基本层码流进行解码，对此不做具体限定。

基本层解码器可以获得基本层预测块，基本层解码器还可以对量化后的量化系数进行反量化、反变换得到基本层重建残差，然后对基本层预测块和基本层重建残差中的对应像素点求和以获得基本层重建块。

本申请实施例在得到基本层码流后，可将其送给已部署YUV420视频图像解码器(基本层解码器)，得到基本层重建图像(YUV420)，至少可以保障视频的正常显示。而如果解码器具备增强层码流处理能力，则可解码获得目标重建图像(YUV444)，进一步提高视频质量。

步骤1303、根据增强层码流获取差分色度重建块。

与编码端相对应，差分色度重建块可以包括以下两种情况：

第一种情况：差分色度重建块为UV44色度图像块，该UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV44色度图像块可以是第一色度分量和第二色度分量组成的图像块，因此UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，前述2个2W×2H采样阵列可以是即将在目标重建块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的2个2W×2H采样阵列。

第二种情况：差分色度重建块为UV33色度图像块，该UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

UV33色度图像块可以是如图8所示的色度子图像P1、P2与P3的集合，由于色度子图像P1、P2与P3分别对应了三个相位上的采样点，再加上有两个色度分量，因此UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位；3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，其中1个W×H采样阵列表示1个相位。

图14为增强层编码器的一个示例性的结构图，如图14所示，增强层解码器的输入可以包括基本层重建块和增强层码流，输出可以是差分色度重建块。在增强层解码器中，可以解码增强层码流得到差分色度残差，再获取差分色度预测块，这样增强层解码器可以根据差分色度残差和差分色度预测块获取差分色度重建块。而获取差分色度预测块可以通过三个模块：色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。基于此，前述三个模块可以分别对应一种差分色度预测块的获取方式，下文对此进行说明。

本申请实施例中，可以先获取备用重建块；再对增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据备用重建块获取差分色度预测块，差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据差分色度预测块和差分色度残差获取差分色度重建块。

一、对应色度上采样预测模块和跨分量预测模块，备用重建块可以是基本层重建块(其获取方法可参照步骤1302的描述，此处不再赘述)，与编码端的基本层重建块的采样格式相同，基本层重建块采用4:2:0采样格式，基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

二、对应同位置块复制模块，备用重建块可以是已缓存的差分色度重建图像。即将已缓存的差分色度重建图像中与差分色度重建块(UV44色度图像或者UV33色度图像)同位置的图像块作为差分色度预测块。

本申请实施例中，解码端获取差分色度预测块的方法可以参照上述编码端方法实施例的步骤1105，此处不再赘述。

步骤1304、根据基本层重建块和差分色度重建块获取目标重建块。

与编码端的当前图像块相对应，目标重建块也采用4:4:4采样格式，目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

目标重建块可以由基本层重建块的亮度分量和差分色度重建块构建得到。

在一种可能的实现方式中，差分色度重建块为UV44色度图像块，此时可以将基本层重建块的亮度分量(包括1个2W×2H采样阵列)和UV44色度图像块(包括2个2W×2H采样阵列)进行拼接，得到3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量，从而得到目标重建块。而基本层重建块中用于表示第一色度分量和第二色度分量的的2个W×H采样阵列可以丢弃。

在一种可能的实现方式中，差分色度重建块为UV33色度图像块，此时可以将基本层重建块(包括1个2W×2H采样阵列和2个W×H采样阵列)和UV33色度图像块(包括6个W×H采样阵列)进行拼接，得到1个2W×2H采样阵列，8个W×H采样阵列，而8个W×H采样阵列可以构成2个2W×2H采样阵列，从而得到目标重建块。

本申请实施例，通过图像分层解码，将解码得到的YUV420采样格式的基本层重建块以及增强层的差分色度重建块恢复出YUV444采样格式的目标重建块，一方面基本层图像块的码流传输可以保障图像的传输效率，另一方面差分色度图像块的传输可以提供图像块的色度分量的高频分量，从而确保图像的质量。

以下通过几个具体的实施例对上述方法实施例的方案进行说明。

示例性的，当前图像块采用YUV4:4:4采样格式，包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

基本层图像块采用4:2:0采样格式，包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。基本层编码器可以采用业界已有4:2:0格式视频编解码方案，例如H.265标准中规定的YUV420视频编解码方法，对此不做具体限定。

实施例一

本实施例中的差分色度图像块是基于当前图像块得到的UV44色度图像块。

编码端

参照图12所示的增强层编码器结构，其中，差分色度图像块是UV44色度图像块，差分色度预测块也是UV44色度图像块，已缓存的差分色度重建图像是UV44色度图像。本实施例中的差分色度图像块的编码方法如图12所示。增强层编码器可以基于基本层重建块获得增强层的差分色度图像块的预测，并对差分色度残差进行编码，获得增强层码流。除差分色度残差外，增强层编码模式选择信息以及由编码模式所要求的编码信息，也需写入增强层码流。

与已有视频图像编解码标准方案类似，增强层编码器缓存历史已缓存的差分色度重建图像(也称为解码UV44色度图像)，用作后续编码图像块的参考。通常使用帧间预测类技术来从缓存的解码图像获得当前编码块的预测。此外，也可以在增强层编码器中采用已有视频图像编解码标准方案的技术，包括帧内预测、环路滤波等。因为这些技术的使用为视频编解码领域研究人员所公知，不在这里赘述。已有编解码方案通常应用于含有3个通道的图像，但本领域内工作者也可直接扩展支持处理2个通道的图像。下面重点描述本申请实施例中增强层编码器的特殊设计。

本申请实施例包含三种特别设计的算法模块的组合，这三种算法模块包括色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。

一、色度上采样预测模块可获得色度分量中低频分量的准确预测。由于基本层图像块中的UV11色度图像块由增强层UV44色度图像块下采样得到，UV11色度图像块与UV44色度图像块具有高度相似性，但是UV44色度图像块含有更丰富的高频信号分量。因为UV44色度图像块的宽高为UV11色度图像块的2倍，所以UV11色度图像块需经上采样操作来获得UV44色度图像块的预测。预测残差即为UV44色度图像块中的高频分量，将对其进行残差编码并写入增强层码流。有多种可选的上采样方式，例如业界常用的bicubic插值、DCTIF插值等来获得每个UV44色度图像块的预测。可选择业界已有残差编码方案来处理每个图像块的UV44预测残差。例如可对预测残差做2D DCT变换，对变换系数做量化，再通过变长编码、算数编码等方式将量化后系数转换为二进制符号从而输出为压缩码流。

二、跨分量预测模块可将基本层重建块中亮度分量中的高频分量迁移到增强层UV44色度图像块的预测中，因此可以补偿色度上采样模块无法预测UV44色度图像块的高频分量的缺点。具体的，分别建立基本层重建块的亮度分量与两个色度分量的线性模型，并利用前述两个线性模型获得亮度分量中每个亮度采样的同位置的两个色度采样的预测。

示例性的，图15为跨分量预测算法的一个示例图，如图15所示，建立线性模型需要一组相同采样位置的亮度和色度的采样对，而目标重建块的色度分量的采样位置有可能与亮度分量的采样位置不相同，此时需要对亮度分量做重采样操作，获得色度分量的采样位置的亮度分量的采样值。

本实施例中，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

示例性的，图16为跨分量预测算法的一个示例图，如图16所示，建立线性模型需要一组相同采样位置的亮度和色度的采样对，而目标重建块的色度分量的采样位置有可能与亮度分量的采样位置不相同，此时需要对亮度分量做重采样操作，获得色度分量的采样位置的亮度分量的采样值。

与图15所示实施例的区别在于，获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据第三线性关系和第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

三、同位置块复制模块从历史已缓存的差分色度重建图像中获取与当前图像块相同位置的图像块，作为当前图像块的预测。与前面两种预测模块不同，该模块不再依赖低分辨率的基本层重建块中的UV11色度图像块来获得UV44色度图像块的预测，而是从历史已缓存的差分色度重建图像获取预测。在视频内容静止时候，同位置块复制模式可以极低代价获取当前编码块的高质量预测，相比前两种预测模式更为高效。当然，如果视频内容持续变化，色度上采样模式与跨分量预测模式将获得更为准确的预测。

由此可见，相比传统YUV444视频图像编解码方案，本申请实施例更加充分利用了亮度分量与色度分量的相关性，以及同种颜色分量的4个相位之间的相似性，因此可获得更好的率失真性能。

本申请实施例包含三种算法模块的组合，在获取差分色度预测块时，这三个模块可以择其一。

解码端

参照图14所示的增强层解码器结构，其中，增强层码流是基于UV44色度图像块得到的，差分色度预测块也是UV44色度图像块，已缓存的差分色度重建图像是UV44色度图像。本实施例中的增强层码流的解码方法如图14所示。增强层解码器基于基本层重建块获得增强层的差分色度重建块的预测，解码增强层码流获得差分色度残差，进一步获得差分色度重建块。

解码操作为编码操作的逆操作。因此可参考增强层编码器描述来理解解码操作。增强层解码器缓存历史已缓存的差分色度重建图像(也称为解码UV44色度图像)，用作后续解码图像的参考。通常使用帧间预测类技术来从缓存的差分色度重建图像获得差分色度重建块的预测。此外，也可以在增强层解码器中采用已有视频图像编解码标准方案的技术，包括帧内预测、环路滤波等。因为这些技术的使用为视频编解码领域研究人员所公知，不在这里赘述。

对比图12与图14可知，色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块这三个算法模块的操作在编解码器中完全相同，此处不再赘述。

实施例二

本实施例中的差分色度图像块是基于当前图像块得到的UV33色度图像块。

编码端

参照图12所示的增强层编码器结构，其中，差分色度图像块是UV33色度图像块，差分色度预测块也是UV33色度图像块，已缓存的差分色度重建图像是UV33色度图像。本实施例中的差分色度图像块的编码方法如图12所示。增强层编码器基于基本层重建块获得增强层的差分色度图像块的预测，并对差分色度残差进行编码，获得增强层码流。除差分色度残差外，增强层编码模式选择信息以及由编码模式所要求的编码信息，也需写入增强层码流。

与已有视频图像编解码标准方案类似，增强层编码器缓存历史已缓存的差分色度重建图像(也称为解码UV33色度图像)，用作后续编码图像的参考。通常使用帧间预测类技术来从缓存的解码图像获得当前编码块的预测。此外，也可以在增强层编码器中采用已有视频图像编解码标准方案的技术，包括帧内预测、环路滤波等。因为这些技术的使用为视频编解码领域研究人员所公知，不在这里赘述。已有编解码方案通常应用于含有3个通道的图像，但本领域内工作者也可直接扩展支持处理6个通道的图像。

与实施例一相同，本实施例包含三种特别设计的模块，色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块。其中，色度上采样预测操作可以独立应用于色度图像块或色度图像块中的每一个相位，因此实施例一中该模块对UV44色度图像块的操作可直接扩展支持处理本实施例的UV33色度图像块。类似的，同位置块复制模块可以独立应用于色度图像块或色度图像块中的每一个相位，也可直接应用与此。

但是对于跨分量预测模块，因为UV33色度图像块中的6个通道可以分为两组，一组为P0、P1和P3色度子图像的U分量组成的3通道色度子图像U，另一组为P0、P1和P3色度子图像的V分量组成的3通道色度子图像V。

分别建立基本层重建块的亮度分量与两个色度分量的线性模型，并利用前述两个线性模型获得亮度分量中每个亮度采样的同位置的两个色度采样的预测。

示例性的，图17为跨分量预测算法的一个示例图，如图17所示，建立线性模型需要一组相同采样位置的亮度和色度的采样对，而目标重建块的色度分量的采样位置有可能与亮度分量的采样位置不相同，此时需要对亮度分量做重采样操作，获得色度分量的采样位置的亮度分量的采样值。

本实施例中，根据基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，第一亮度重建块的亮度采样位置分别与第一色度重建块和第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一亮度重建块和第二色度重建块的第二线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第二线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

示例性的，图18为跨分量预测算法的一个示例图，如图18所示，建立线性模型需要一组相同采样位置的亮度和色度的采样对，而目标重建块的色度分量的采样位置有可能与亮度分量的采样位置不相同，此时需要对亮度分量做重采样操作，获得色度分量的采样位置的亮度分量的采样值。

与图17所示实施例的区别在于，获取第一亮度重建块和第一色度重建块的第一线性关系；获取第一色度重建块和第二色度重建块的第三线性关系；根据第一线性关系和基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据第三线性关系和3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

本申请实施例包含三种算法模块的组合，在获取差分色度预测块时，这三个模块可以择其一。

解码端

参照图14所示的增强层解码器结构，其中，增强层码流是基于UV33色度图像块得到的，差分色度预测块也是UV33色度图像块，已缓存的差分色度重建图像是UV33色度图像。本实施例中的增强层码流的解码方法如图14所示。增强层解码器基于基本层重建块获得增强层的差分色度重建块的预测，解码增强层码流获得差分色度残差，进一步获得差分色度重建块。

解码操作为编码操作的逆操作。因此可参考增强层编码器描述来理解解码操作。增强层解码器缓存历史已缓存的差分色度重建图像(也称为解码UV33色度图像)，用作后续解码图像的参考。通常使用帧间预测类技术来从缓存的差分色度重建图像获得差分色度重建块的预测。此外，也可以在增强层解码器中采用已有视频图像编解码标准方案的技术，包括帧内预测、环路滤波等。因为这些技术的使用为视频编解码领域研究人员所公知，不在这里赘述。

对比图12与图14可知，色度上采样预测模块、跨分量预测模块以及同位置块复制模块这三个算法模块的操作在编解码器中完全相同，此处不再赘述。

图19为本申请实施例的编码装置1900的结构示意图。该编码装置1900可以用于视频编码器20(或编码器)，其包括：获取模块1901、预处理测模块1902、基本层编码模块1903和增强层编码模块1904，其中，增强层编码模块1904包括色度上采样预测子模块1904a、跨分量预测子模块1904b以及同位置块复制子模块1904c。

获取模块1901，用于获取当前图像块，所述当前图像块采用4:4:4采样格式，所述当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；预处理模块1902，用于对所述当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，所述基本层图像块采用4:2:0采样格式，所述基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；根据所述当前图像块获取差分色度图像块，所述差分色度图像块包括所述当前图像块的部分或全部色度采样；基本层编码模块1903，用于对所述基本层图像块进行编码以得到基本层码流；增强层编码模块1904，用于对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度图像块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度图像块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述增强层编码模块1904，具体用于，获取备用重建块；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度图像块获取差分色度残差；对所述差分色度残差进行编码以得到所述增强层码流。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述色度上采样预测子模块1904a，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块1904b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块1904b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块1904b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块1904b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

在一种可能的实现方式中，所述同位置块复制子模块1904c，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

本实施例的装置，可以用于执行图11所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

图20为本申请实施例的解码装置2000的结构示意图。该解码装置2000可以用于视频解码器30(或解码器)，其包括：获取模块2001、基本层解码模块2002、增强层解码模块2003和后处理模块2004，其中，增强层解码模块2003包括色度上采样预测子模块2003a、跨分量预测子模块2003b以及同位置块复制子模块2003c。

获取模块2001，用于获取基本层码流和增强层码流；基本层解码模块2002，用于根据所述基本层码流获取基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；增强层解码模块2003，用于根据所述增强层码流获取差分色度重建块；后处理模块2004，用于根据所述基本层重建块和所述差分色度重建块获取目标重建块，所述目标重建块采用4:4:4采样格式，所述目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度重建块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块的亮度分量和所述UV44色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述目标重建块由所述基本层重建块和所述UV33色度图像块构建得到。

在一种可能的实现方式中，所述增强层解码模块2003，具体用于获取备用重建块；对所述增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度残差获取所述差分色度重建块。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

在一种可能的实现方式中，所述色度上采样预测子模块2003a，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

在一种可能的实现方式中，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块2003b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块2003b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块2003b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块2003b，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

在一种可能的实现方式中，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

在一种可能的实现方式中，所述同位置块复制子模块2003c，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

本实施例的装置，可以用于执行图13所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

在实现过程中，上述方法实施例的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器可以是通用处理器、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。本申请实施例公开的方法的步骤可以直接体现为硬件编码处理器执行完成，或者用编码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

上述各实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM，DR RAM)。应注意，本文描述的系统和方法的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (66)

1.一种图像分层编码方法，其特征在于，包括：

获取当前图像块，所述当前图像块采用4:4:4采样格式，所述当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；

对所述当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，所述基本层图像块采用4:2:0采样格式，所述基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；

根据所述当前图像块获取差分色度图像块，所述差分色度图像块包括所述当前图像块的部分或全部色度采样；

对所述基本层图像块进行编码以得到基本层码流；

对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差分色度图像块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述差分色度图像块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流之前，还包括：

获取备用重建块；

所述对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流，包括：

根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；

根据所述差分色度预测块和所述差分色度图像块获取差分色度残差；

对所述差分色度残差进行编码以得到所述增强层码流。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；

根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；

根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；

根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

11.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；

根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

12.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；

根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

13.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

15.一种图像分层解码方法，其特征在于，包括：

获取基本层码流和增强层码流；

根据所述基本层码流获取基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；

根据所述增强层码流获取差分色度重建块；

根据所述基本层重建块和所述差分色度重建块获取目标重建块，所述目标重建块采用4:4:4采样格式，所述目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述差分色度重建块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述差分色度重建块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述目标重建块由所述基本层重建块的亮度分量和所述UV44色度图像块构建得到。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述目标重建块由所述基本层重建块和所述UV33色度图像块构建得到。

20.根据权利要求15-19中任一项所述的方法，其特征在于，所述解析所述增强层码流以得到差分色度重建块之前，还包括：

获取备用重建块；

所述解析所述增强层码流以得到差分色度重建块，包括：

对所述增强层码流进行解码以得到差分色度残差；

根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；

根据所述差分色度预测块和所述差分色度残差获取所述差分色度重建块。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；

根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

24.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；

根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

26.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；

根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

27.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；

根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

28.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；

对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；

获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；

获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；

根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；

根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

29.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

30.根据权利要求29所述的方法，其特征在于，所述根据所述备用重建块获取差分色度预测块，包括：

将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

31.一种编码装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取当前图像块，所述当前图像块采用4:4:4采样格式，所述当前图像块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；

预处理模块，用于对所述当前图像块的第一色度分量和第二色度分量分别进行下采样以得到基本层图像块，所述基本层图像块采用4:2:0采样格式，所述基本层图像块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；根据所述当前图像块获取差分色度图像块，所述差分色度图像块包括所述当前图像块的部分或全部色度采样；

基本层编码模块，用于对所述基本层图像块进行编码以得到基本层码流；

增强层编码模块，用于对所述差分色度图像块进行编码以得到增强层码流。

32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述差分色度图像块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

33.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述差分色度图像块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

34.根据权利要求31-33中任一项所述的装置，其特征在于，所述增强层编码模块，具体用于，获取备用重建块；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度图像块获取差分色度残差；对所述差分色度残差进行编码以得到所述增强层码流。

35.根据权利要求34所述的方法，其特征在于，所述增强层编码模块，包括：色度上采样预测子模块、跨分量预测子模块以及同位置块复制子模块。

36.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

37.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述色度上采样预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

38.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

39.根据权利要求37所述的装置，其特征在于，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

40.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

41.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

42.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

43.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

44.根据权利要求35所述的装置，其特征在于，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

45.根据权利要求44所述的装置，其特征在于，所述同位置块复制子模块，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

46.一种解码装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取基本层码流和增强层码流；

基本层解码模块，用于根据所述基本层码流获取基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量；

增强层解码模块，用于根据所述增强层码流获取差分色度重建块；

后处理模块，用于根据所述基本层重建块和所述差分色度重建块获取目标重建块，所述目标重建块采用4:4:4采样格式，所述目标重建块包括3个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

47.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述差分色度重建块为UV44色度图像块，所述UV44色度图像块包括2个2W×2H采样阵列，其中，1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

48.根据权利要求46所述的装置，其特征在于，所述差分色度重建块为UV33色度图像块，所述UV33色度图像块包括6个W×H采样阵列，其中，3个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，3个W×H采样阵列用于表示第二色度分量。

49.根据权利要求47所述的装置，其特征在于，所述目标重建块由所述基本层重建块的亮度分量和所述UV44色度图像块构建得到。

50.根据权利要求48所述的装置，其特征在于，所述目标重建块由所述基本层重建块和所述UV33色度图像块构建得到。

51.根据权利要求46-50中任一项所述的装置，其特征在于，所述增强层解码模块，具体用于获取备用重建块；对所述增强层码流进行解码以得到差分色度残差；根据所述备用重建块获取差分色度预测块，所述差分色度预测块包括第一色度分量和第二色度分量；根据所述差分色度预测块和所述差分色度残差获取所述差分色度重建块。

52.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述增强层解码模块，包括：色度上采样预测子模块、跨分量预测子模块以及同位置块复制子模块。

53.根据权利要求52所述的装置，其特征在于，所述备用重建块为基本层重建块，所述基本层重建块采用4:2:0采样格式，所述基本层重建块包括2个W×H采样阵列和1个2W×2H采样阵列，其中，1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量，1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量，1个2W×2H采样阵列用于表示亮度分量。

54.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，所述色度上采样预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取UV11色度重建块，所述UV11色度重建块包括2个W×H阵列，其中，1个W×H阵列用于表示第一色度分量，1个W×H阵列用于表示第二色度分量；根据所述UV11色度重建块获取所述差分色度预测块。

55.根据权利要求54所述的装置，其特征在于，所述差分色度预测块为UV44色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量上采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量上采样得到的。

56.根据权利要求54所述的装置，其特征在于，所述差分色度预测块为UV33色度图像块；所述差分色度预测块的第一色度分量是由所述UV11色度重建块的第一色度分量重采样得到的，所述差分色度预测块的第二色度分量是由所述UV11色度重建块的第二色度分量重采样得到的。

57.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

58.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV44色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量获取第一差分色度预测块，所述第一差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第一色度分量；根据所述第三线性关系和所述第一差分色度预测块获取第二差分色度预测块，所述第二差分色度预测块包括1个2W×2H采样阵列，所述1个2W×2H采样阵列用于表示第二色度分量。

59.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一亮度重建块和所述第二色度重建块的第二线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第二线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

60.根据权利要求53所述的装置，其特征在于，当所述差分色度图像块为UV33色度图像块时，所述跨分量预测子模块，具体用于根据所述基本层重建块获取第一色度重建块和第二色度重建块，其中，所述第一色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量；所述第二色度重建块包括1个W×H采样阵列，所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量；对所述基本层重建块的亮度分量进行下采样以得到第一亮度重建块，所述第一亮度重建块包括1个W×H采样阵列，所述第一亮度重建块的亮度采样位置分别与所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的色度采样的位置相同；获取所述第一亮度重建块和所述第一色度重建块的第一线性关系；获取所述第一色度重建块和所述第二色度重建块的第三线性关系；根据所述第一线性关系和所述基本层重建块的亮度分量的3个W×H采样阵列获取3个第三差分色度预测块，所述第三差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第一色度分量的3个W×H采样阵列；根据所述第三线性关系和所述3个第三差分色度预测块获取3个第四差分色度预测块，所述第四差分色度预测块包括1个W×H采样阵列，3个所述1个W×H采样阵列用于表示第二色度分量的3个W×H采样阵列。

61.根据权利要求52所述的装置，其特征在于，所述备用重建块为已缓存的差分色度重建图像，所述差分色度重建图像为UV44色度图像或者UV33色度图像。

62.根据权利要求61所述的装置，其特征在于，所述同位置块复制子模块，具体用于将所述已缓存的差分色度重建图像中与所述差分色度图像块同位置的图像块作为所述差分色度预测块。

63.一种编码器，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中所述程序在由所述处理器执行时，使得所述编码器执行根据权利要求1-14任一项所述的方法。

64.一种解码器，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中所述程序在由所述处理器执行时，使得所述解码器执行根据权利要求15-30任一项所述的方法。

65.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其特征在于，包括程序代码，当其由计算机设备执行时，用于执行根据权利要求1-30任一项所述的方法。

66.一种非瞬时性存储介质，其特征在于，包括根据权利要求1-30任一项所述的方法编码的比特流。