TW202127892A - 用於視訊編碼的角度訊框內預測模式的依賴位置的訊框內預測組合 - Google Patents

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Abstract

用於解碼視訊資料的示例性設備包括被配置為儲存視訊資料的記憶體；及在電路中實現並被配置為以下操作的一或多個處理器：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣：計算沿預測方向的至少一個取樣的梯度項；及，將訊框內預測塊的至少一個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項相結合，以產生訊框內預測塊的至少一個取樣的值；及使用訊框內預測塊對當前塊進行解碼。

Description

用於視訊編碼的角度訊框內預測模式的依賴位置的訊框內預測組合
本專利申請案主張享有於2019年12月9日提出申請的美國臨時申請案第62/945,725號和於2020年3月13日提出申請的美國臨時申請案第62/989,316號的權益，將美國臨時申請案的全部內容經由引用合併入本文。
本案內容係關於視訊編解碼，包括視訊編碼和視訊解碼。
數位視訊能力可以被結合到各種各樣的設備中，包括數位電視、數位直播系統、無線廣播系統、個人數位助理（PDA）、膝上型電腦或桌上型電腦、平板電腦、電子書閱讀器、數位相機、數位記錄設備、數位媒體播放機、視訊遊戲裝置、視訊遊戲機、蜂巢或衛星無線電電話、所謂的「智慧型電話」、視訊電話會議設備、視訊串流設備等。數位視訊設備實施視訊編碼技術，例如在MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264 / MPEG-4，第10部分，高級視訊編碼（AVC），ITU-T H.265 /高效視訊編碼（HEVC）所定義的標準以及這些標準的擴展中描述的那些。經由實施這些視訊編碼技術，視訊設備可以更有效地發送、接收、編碼、解碼及/或儲存數位視訊資訊。
視訊編碼技術包括空間（圖片內）預測及/或時間（圖片間）預測，以減少或消除視訊序列中固有的冗餘。對於基於塊的視訊編碼，可以將視訊切片（例如，視訊圖片或視訊圖片的一部分）劃分為多個視訊塊，這些視訊塊亦可以稱為編碼樹單元（CTU）、編碼單元（CU）及/或編碼節點。相對於同一圖片中相鄰塊中的參考取樣，使用空間預測對圖片的訊框內編碼（I）切片中的視訊塊進行編碼。圖片的訊框間編碼（P或B）切片中的視訊塊可使用相對於同一圖片中相鄰塊中參考取樣的空間預測，或針對其他參考圖片中的參考取樣進行時間預測。圖片可以被稱為訊框，並且參考圖片可以被稱為參考訊框。
整體上，本案內容描述了用於針對角度訊框內預測模式執行依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）的技術。在PDPC中，視訊轉碼器（編碼器或解碼器）通常使用主邊界的取樣來對預測塊的取樣進行預測，隨後使用輔（正交的）邊界的取樣來修改預測取樣。例如，若主邊界是當前塊的上邊界，則視訊轉碼器可使用當前塊的左邊界的取樣作為輔邊界。同樣，若主邊界是左邊界，則視訊轉碼器可以將上邊界用作輔邊界。在某些情況下，例如，由於針對當前塊的訊框內預測方向的角度，輔邊界的取樣可能是不可用的。習知地，在這些情況下，PDPC是禁用的。然而，根據本案內容的技術，視訊轉碼器可以執行梯度PDPC，在此情況下，視訊轉碼器可以計算針對取樣的梯度項並使用梯度項來產生訊框內預測塊的至少一個取樣的值，而不是輔邊界的實際取樣。
在一個實例中，一種對視訊資料進行解碼的方法包括：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定該角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣：計算針對沿預測方向的至少一個取樣的梯度項；及，將訊框內預測塊的至少一個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項相結合，以產生訊框內預測塊的至少一個取樣的值；及，使用訊框內預測塊對當前塊進行解碼。
在另一個實例中，一種用於對視訊資料進行解碼的設備包括：被配置為儲存視訊資料的記憶體；及一或多個處理器，該一或多個處理器在電路中實現並被配置為：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣：計算沿預測方向的至少一個取樣的梯度項；及，將訊框內預測塊的至少一個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項相結合，以產生訊框內預測塊的至少一個取樣的值；及，使用訊框內預測塊對當前塊進行解碼。
在另一個實例中，一種用於對視訊資料進行解碼的設備包括：用於使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊的單元，該角度訊框內預測模式是右上角的訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；用於決定角度訊框內預測模式的預測方向的單元；用於針對當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣沿著預測方向來計算該至少一個取樣的梯度項的單元；用於將訊框內預測塊的至少一個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項相組合以產生針對當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣的訊框內預測塊的至少一個取樣的值的單元；及，用於使用訊框內預測塊對當前塊進行解碼的單元。
在另一實例中，電腦可讀取儲存媒體具有在其上儲存的指令，該等指令在被執行時使處理器用於：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的訊框內預測塊的至少一個取樣：計算沿預測方向的至少一個取樣的梯度項；及，將訊框內預測塊的至少一個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項相結合，以產生訊框內預測塊的至少一個取樣的值；及，使用訊框內預測塊對當前塊進行解碼。
在附圖和以下描述中闡述了一或多個實例的細節。根據說明書、附圖和申請專利範圍，其他特徵、目的和優點將是清楚的。
視訊編碼標準包括ITU-T H.261、ISO/IEC MPEG-1視覺、ITU-T H.262或ISO/IEC MPEG-2視覺，ITU-T H.263，ISO/IEC MPEG-4視覺（MPEG-4 第2部分），ITU-T H.264（亦稱為ISO/IEC MPEG-4 AVC），包括其可伸縮視訊編碼（SVC）和多視圖視訊編碼（MVC）擴展、以及ITU-T H .265（亦稱為ISO/IEC MPEG-4 HEVC（高效視訊編碼））及其擴展。在聯合視訊專家組（JVET）的2018年4月會議期間，多功能視訊編碼（VVC）標準化活動（亦稱為ITU-T H.266）開始，對提交給提案徵集的視訊壓縮技術進行了評估。本案內容的技術可以應用於其他視訊編碼標準，例如，在mpeg.chiariglione.org/standards/mpeg-5/essential-video-coding/text-isoiec-cd-23094-1-essential-video-coding可獲得的基本視訊編碼（EVC），「Text of ISO/IEC CD 23094-1, Essential Video Coding, 」 MPEG-5, ISO/IEC CD 23094-1，2019年7月22日。
圖1是說明在執行本案內容的技術時可使用的實例訊框內預測模式的概念性圖。圖1的模式對應於多功能視訊編碼（VVC）測試模型（VTM）7.0中的模式的實例。為了擷取自然視訊中呈現的任意邊緣方向，VTM5中的方向性訊框內模式的數量從HEVC中使用的33個擴展到65個。VVC中的新方向性模式在圖1的圖形8中進行了描述，並且平面和直流模式與HEVC中的相同。這些較密集的定向訊框內預測模式適用於所有塊大小並且適用於亮度訊框內預測和色度訊框內預測兩者。這是在J. Chen，Y. Ye，S. Kim，「Algorithm description for Versatile Video Coding and Test Model 7 (VTM5)」，第16次JVET會議，日內瓦，CH，2019年10月，JVET-P1002中解釋的。
在VVC中，依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）是應用於當前塊（例如，亮度或色度分量）的訊框內預測方法，視訊轉碼器（編碼器或解碼器）經由該訊框內預測方法來組合原始訊框內預測訊號和邊界參考取樣（可能未濾波或已濾波）以產生針對當前塊的最終預測訊號。根據VVC，視訊轉碼器將PDPC應用於以下訊框內模式而無需訊號傳遞：平面、DC、水平、垂直和具有正角度的角度模式（模式編號小於18或大於50的模式）。這是在B. Bross，J. Chen，S. Liu，「Versatile Video Coding (Draft 7)」，第16次JVET會議，日內瓦，CH，2019年3月，JVET-P1001中進一步解釋的。
圖2是圖示當執行本案內容的技術時針對nScale值大於或等於零的訊框內預測模式的依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）的概念性圖。具體地，圖2圖示包括訊框內預測取樣12的當前塊10。訊框內預測取樣12在該實例中位於位置（x，y），其中當前塊10的左上訊框內預測取樣位於位置（0，0）。如圖2中所示，對於角度訊框內預測模式，對於給定的訊框內預測方向（由箭頭14所指示），針對訊框內預測取樣12的參考圖元16（位於圖2中的位置r（x + d，-1））是從頂部輔助線（亦即，就在當前塊10上方的取樣的線）推導出的。對於PDPC，對角相對的參考圖元是沿針對用於預測組合的（x，y）位置處的圖元的預測的預測方向的參考圖元18（在圖2中的位置r（-1，y + d1））。但是，根據編碼單元（CU）的尺寸和預測方向，對角相對的參考圖元可能不一定是可用的。此類不可用參考圖元可以被稱為位於「PDPC範圍」之外。根據傳統的VVC，PDPC無法應用於這種情形中。
圖3是圖示其中針對塊20的nScale值指示依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）不會應用於當執行本案內容的技術時可以使用的塊20的情形的概念性圖。在VTM-7.0中，沒有針對每個圖元明確地檢查「PDPC範圍」。而是，視訊轉碼器修改從預測方向（invAngle）和塊尺寸中得出的因數「nScale」，這會自動指定「PDPC範圍」或應當應用PDPC的區域，如F. Bossen，「On general intra sample prediction」，第15次JVET會議，Gothenburg, SE，2019年7月，JVET-O0364中所述。經由此修改，視訊轉碼器將PDPC應用於（x ＜（3 ＜＜ nScale））或（y ＜（3 ＜＜ nScale）），取決於模式編號是大於50還是小於18。結果，當沒有應用（nScale ＜0）PDPC時（如圖3中所示，對於框20內的左下圖元24的給定預測方向22），對角相對的參考圖元是不可用的。因此，使用VVC的習知技術，即使對於塊的第1列中的圖元，亦不能應用PDPC。
圖4是圖示當執行本案內容的技術時可以使用的包括nScale值作為變換塊的高度（nTbH）和模式編號的函數的圖片30的概念性圖。對於某些預測方向和塊尺寸，PDPC不適用於nScale ＜0。圖4中圖示針對不同預測方向（由模式編號指示）和塊尺寸（例如，變換塊（TB）大小）的nScale值。本案內容描述了計算PDPC的各種可選方式，這針對那些情形可以引起更好的壓縮效能。
圖5是圖示可以執行本案內容的技術的實例視訊編碼和解碼系統100的方塊圖。本案內容的技術通常涉及對視訊資料進行編解碼（編碼及/或解碼）。通常，視訊資料包括用於處理視訊的任何資料。因此，視訊資料可以包括原始的、未編碼的視訊、編碼的視訊、解碼的（例如，重構的）視訊、以及視訊中繼資料，例如，訊號傳遞資料。
如圖5中所示，在本例中，系統100包括源設備102，該源設備102提供將由目標設備116解碼和顯示的編碼視訊資料。具體地，源設備102經由電腦可讀取媒體110將視訊資料提供給目標設備116。源設備102和目標設備116可以包括各種設備中的任何設備，包括桌上型電腦、筆記型電腦（亦即，膝上型電腦）、平板電腦、機上盒、電話手機（諸如，智慧手機、電視、相機、顯示裝置、數位媒體播放機、視訊遊戲機、視訊流式設備等）。在一些情況下，源設備102和目標設備116可以被配置用於無線通訊，因此可以被稱為無線通訊設備。
在圖5的實例中，源設備102包括視訊源104、記憶體106、視訊轉碼器200和輸出介面108。目標設備116包括輸入介面122、視訊解碼器300、記憶體120和顯示裝置118。根據本案內容，源設備102的視訊轉碼器200和目標設備116的視訊解碼器300可以被配置為應用用於對角度訊框內預測模式執行依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）的技術。因此，源設備102表示視訊編碼設備的實例，而目標設備116表示視訊解碼設備的實例。在其他實例中，源設備和目標設備可以包括其他部件或佈置。例如，源設備102可以從諸如外部相機的外部視訊源接收視訊資料。同樣，目標設備116可以與外部顯示裝置進行對接，而非包括整合顯示裝置。
如圖5中所示的系統100僅僅是一個實例。通常，任何數位視訊編碼及/或解碼設備可以執行用於對角度訊框內預測模式執行依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）的技術。源設備102和目標設備116僅僅是此類編解碼設備的實例，其中源設備102產生經編碼的視訊資料以用於傳輸給目標設備116。本案內容將「編解碼」設備稱為對資料執行編解碼（編碼及/或解碼）的設備。因此，視訊轉碼器200和視訊解碼器300表示編解碼設備的實例，具體地，分別是視訊轉碼器和視訊解碼器。在一些實例中，源設備102和目標設備116可以經由基本上對稱的方式進行操作，使得源設備102和目標設備116中的每一個包括視訊編碼和解碼用部件。因此，系統100可以支援在源設備102與目標設備116之間的單向或雙向視訊傳輸，例如，用於視訊流式、視訊重播、視訊廣播或視訊電話。
通常，視訊源104表示視訊資料（亦即，原始的、未編碼的視訊資料）的源，並將視訊資料的一系列連續圖片（亦稱為「訊框」）提供給視訊轉碼器200，其針對圖片的資料進行編碼。源設備102的視訊源104可以包括視訊擷取裝置，例如攝像機、包含先前擷取的原始視訊的視訊檔案及/或視訊饋送介面以從視訊內容提供方接收視訊。作為另一可選方式，視訊源104可以產生基於電腦圖形的資料作為源視訊，或者是即時視訊、存檔視訊和電腦產生視訊的組合。在每種情況下，視訊轉碼器200對擷取的、預先擷取的、或電腦產生的視訊資料進行編碼。視訊轉碼器200可以將圖像從接收順序（有時稱為「顯示順序」）重新排列為用於編碼的編碼順序。視訊轉碼器200可以產生包括經編碼的視訊資料的位元串流。隨後，源設備102可以經由輸出介面108將經編碼的視訊資料輸出到電腦可讀取媒體110上，以經由例如目標設備116的輸入介面122進行接收及/或獲取。
源設備102的記憶體106和目標設備116的記憶體120表示通用記憶體。在一些實例中，記憶體106、120可以儲存原始視訊資料，例如，來自視訊源104的原始視訊和來自視訊解碼器300的原始的、解碼後的視訊資料。補充或替代地，記憶體106、120可以儲存可由例如視訊轉碼器200和視訊解碼器300執行的軟體指令。儘管在此實例中與視訊轉碼器200和視訊解碼器300分開示出，但是應當理解，視訊轉碼器200和視訊解碼器300亦可以包括內部記憶體，以實現功能上相似或同等的目的。此外，記憶體106、120可以儲存例如從視訊轉碼器200輸出並輸入到視訊解碼器300的經編碼的視訊資料。在一些實例中，記憶體106、120的部分可以被分配為一或多個視訊緩衝器，例如，以儲存原始、經解碼及/或編碼的視訊資料。
電腦可讀取媒體110可以表示能夠將經編碼的視訊資料從源設備102傳輸到目標設備116的任何類型的媒體或設備。在一個實例中，電腦可讀取媒體110表示用於能夠使源設備102即時地例如經由射頻網路或基於電腦的網路將經編碼的視訊資料直接發送給目標設備116的通訊媒體。輸出介面108可以根據諸如無線通訊協定之類的通訊標準來調制包括經編碼的視訊資料的傳輸訊號，並且輸入介面122可以對接收到的傳輸訊號進行解調。通訊媒體可以包括任何無線或有線的通訊媒體，例如，射頻（RF）頻譜或者一或多條實體傳輸線。通訊媒體可以形成諸如區域網路之類的基於封包的網路、廣域網、或者諸如網際網路之類的全球網路的一部分。通訊媒體可以包括路由器、交換機、基地台或可以有助於從源設備102到目標設備116的通訊的任何其他設備。
在一些實例中，源設備102可以從輸出介面108向存放裝置112輸出經編碼的資料。類似地，目標設備116可以經由輸入介面122從存放裝置112存取經編碼的資料。存放裝置112可以包括各種分散式或本端存取的資料儲存媒體中的任一個，例如，硬碟、藍光光碟、DVD、CD-ROM、快閃記憶體、揮發性或非揮發性記憶體、或者用於儲存經編碼的視訊資料的任何其他合適的數位儲存媒體。
在一些實例中，源設備102可以將經編碼的視訊資料輸出到檔案伺服器114或可以儲存由源設備102產生的經編碼的視訊的另一中間存放裝置。目標設備116可以經由流式或下載從檔案伺服器114存取所儲存的視訊資料。檔案伺服器114可以是能夠儲存經編碼的視訊資料並將該經編碼的視訊資料發送給目標設備116的任何類型的伺服器設備。檔案伺服器114可以表示網路服務器（例如，用於網站）、檔案傳輸通訊協定（FTP）伺服器、內容傳送網路設備、或網路額外儲存（NAS）設備。目標設備116可以經由包括網際網路連接的任何標準資料連接來存取來自檔案伺服器114的經編碼的視訊資料。這可以包括適合於存取檔案伺服器114上儲存的經編碼的視訊資料的無線通道（例如，Wi-Fi連接）、有線連接（例如，數位用戶線路（DSL）、纜線數據機等）或二者的組合。檔案伺服器114和輸入介面122可以被配置為根據流式傳輸協定、下載傳輸協定或其組合進行操作。
輸出介面108和輸入介面122可以表示無線發射器/接收器、數據機、有線網路部件（例如，乙太網路卡）、根據各種IEEE 802.11標準中的任一種進行操作的無線通訊部件、或其他實體部件。在其中輸出介面108和輸入介面122包括無線部件的實例中，輸出介面108和輸入介面122可以被配置為根據諸如4G、4G-LTE（長期進化）、高級LTE、5G等蜂巢通訊標準來傳輸諸如經編碼的視訊資料之類的資料。在其中輸出介面108包括無線發射器的一些實例中，輸出介面108和輸入介面122可以被配置為根據其他無線標準（例如，IEEE 802.11規範、IEEE 802.15規範（例如，ZigBee™）、藍芽™標準等來傳輸諸如經編碼的視訊資料之類的資料。在一些實例中，源設備102及/或目標設備116可以包括各自的片上系統（SoC）裝置。例如，源設備102可以包括SoC裝置以執行屬於視訊轉碼器200及/或輸出介面108的功能，並且目標設備116可以包括用於執行屬於視訊解碼器300及/或輸入介面122的功能的SoC裝置。
本案內容的技術可以應用於支援各種多媒體應用中的任一種的視訊編解碼，諸如，空中電視廣播、有線電視傳輸、衛星電視傳輸、諸如經由HTTP（DASH）進行動態自我調整流之類的網際網路流視訊傳輸、編碼到資料儲存媒體上的數位視訊、對儲存在資料儲存媒體上的數位視訊進行解碼、或其他應用。
目標設備116的輸入介面122從電腦可讀取媒體110（例如，存放裝置112、檔案伺服器114等）接收經編碼的視訊位元串流。經編碼的視訊位元串流可以包括由視訊轉碼器200所定義的訊號傳遞資訊，其亦由視訊解碼器300使用，諸如，具有描述視訊塊或其他編解碼單元（例如，切片、圖片、圖片的群組，序列等）的值的語法元素。顯示裝置118向使用者顯示經解碼的視訊資料的經解碼的解碼圖片。顯示裝置118可以表示各種顯示裝置中的任一種，例如，陰極射線管（CRT）、液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器、有機發光二極體（OLED）顯示器、或另一類型的顯示裝置。
儘管未在圖5中示出，在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以分別與音訊編碼器及/或音訊解碼器進行整合，並且可以包括適當的MUX-DEMUX單元或其他硬體及/或軟體，以處理包括通用資料串流中的音訊和視訊兩者的多工串流。若可以的話，MUX-DEMUX單元可以符合ITU H.223多工器協定或其他協定（例如，使用者資料包通訊協定（UDP））。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300各自可以被實現為各種合適的編碼器及/或解碼器電路中的任一種，例如，一或多個微處理器、數位訊號處理器（DSP）、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）、離散邏輯、軟體、硬體、韌體或其任意組合。當部分地以軟體實施該等技術時，設備可將用於軟體的指令儲存在合適的非暫時性電腦可讀取媒體中，並使用一或多個處理器以硬體方式執行指令以執行本案內容的技術。視訊轉碼器200和視訊解碼器300中的每一個可以被包括在一或多個編碼器或解碼器中，該一或多個編碼器或解碼器中的任一個可以被整合為相應設備中的組合的編碼器/解碼器（CODEC）的一部分。包括視訊轉碼器200及/或視訊解碼器300的設備可以包括積體電路、微處理器及/或無線通訊設備，例如，蜂巢式電話。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以根據諸如ITU-T H.265之類的視訊編解碼標準（亦稱為高效視訊編解碼（HEVC））或其擴展（諸如多視圖及/或可伸縮的視訊編碼擴展）。可選地，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以根據諸如聯合探索測試模型（JEM）或ITU-T H.266（亦稱為多功能視訊編解碼（VVC））的其他專有或工業標準來操作。然而，本案內容的技術不限於任何具體的編解碼標準。
通常，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以執行圖片的基於塊的編解碼。術語「塊」通常是指包括要處理的資料的結構（例如，在編碼及/或解碼程序中編碼、解碼或以其他方式使用）。例如，塊可以包括亮度及/或色度資料的取樣的二維矩陣。通常，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以對具有YUV（例如，Y、Cb、Cr）格式表示的視訊資料進行編解碼。亦即，並非對圖片的取樣的紅色、綠色和藍色（RGB）資料進行編解碼，而是視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以對亮度和色度分量進行編解碼，其中色度分量可以包括紅色和藍色色度分量二者。在一些實例中，視訊轉碼器200在編碼之前將接收到的RGB格式資料轉換成YUV表示，並且視訊解碼器300將YUV表示轉換成RGB格式。可選地，預處理單元和後處理單元（未圖示）可以執行這些轉換。
本案內容通常可以指圖片的編解碼（例如，編碼和解碼）以包括對圖片的資料進行編碼或解碼的程序。類似地，本案內容可以涉及對圖片的塊進行編解碼以包括對塊的資料進行編碼或解碼的程序，例如，預測及/或殘差編解碼。編碼視訊位元串流通常包括針對語法元素的一系列值表示編解碼決策（例如，編解碼模式）以及將圖片劃分為塊。因此，提到對圖片或塊進行編解碼通常應當理解為針對形成圖片或塊的語法元素的編解碼值。
HEVC定義各種塊，包括編解碼單元（CU）、預測單元（PU）和變換單元（TU）。根據HEVC，視訊轉碼器（例如，視訊轉碼器200）根據四叉樹結構將編解碼樹單元（CTU）劃分為CU。亦即，視訊轉碼器將CTU和CU劃分為四個相等的、不重疊的方形，並且四叉樹的每個節點具有零個或四個子節點。沒有子節點的節點可以被稱為「葉節點」，並且這些葉節點的CU可以包括一或多個PU及/或一或多個TU。視訊轉碼器可以進一步分割PU和TU。例如，在HEVC中，殘餘四叉樹（RQT）表示TU的劃分。在HEVC中，PU表示訊框間預測資料，而TU表示殘差資料。訊框內預測的CU包括訊框內預測資訊，例如，訊框內模式指示。
再舉另一實例，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以被配置為根據JEM或VVC進行操作。根據JEM或VVC，視訊轉碼器（例如，視訊轉碼器200）將一幅圖片劃分為複數個編解碼樹單元（CTU）。視訊轉碼器200可以根據樹結構（諸如，四叉樹-二叉樹（QTBT）結構或多類型樹（MTT）結構）對CTU進行劃分。QTBT結構去除了多個劃分類型的概念，例如，HEVC的CU、PU和TU之間的分隔。QTBT結構包括兩個級別：根據四叉樹劃分進行劃分的第一級，以及根據二叉樹劃分進行劃分的第二級。QTBT結構的根節點對應於CTU。二叉樹的葉節點對應於編解碼單元（CU）。
在MTT劃分結構中，可以使用四叉樹（QT）劃分、二叉樹（BT）劃分以及一或多個類型的三叉樹（TT）劃分對塊進行劃分。三叉樹劃分是將一個塊分為三個子塊的劃分。在一些實例中，三叉樹劃分將一個塊劃分為三個子塊，而不經由中心來劃分原始塊。MTT中的劃分類型（例如，QT、BT和TT）可以是對稱或不對稱的。
在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以使用單個QTBT或MTT結構來表示亮度和色度分量之每一者，而在其他實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以使用兩個或更多個QTBT或MTT結構，例如，用於亮度分量的一個QTBT/MTT結構和用於兩個色度分量的另一QTBT/MTT結構（或用於相應色度分量的兩個QTBT/MTT結構）。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以被配置為對每一HEVC、QTBT劃分、MTT劃分或其他劃分結構來使用四叉樹劃分。為瞭解釋的目的，相對於QTBT劃分提供了本案內容的技術的描述。然而，應當理解，本案內容的技術亦可以應用於被配置為使用四叉樹劃分或其他類型劃分的視訊編解碼。
塊（例如，CTU或CU）可以在圖片中以各種方式進行分群。作為一個實例，磚（brick）可以指圖片中的具體瓦片內的CTU行的矩形區域。瓦片可以是圖片中的具體瓦片列和具體瓦片行內的CTU的矩形區域。瓦片列是指CTU的矩形區域，其具有與圖片的高度的高度相等的高度和由語法元素指定的寬度（例如，諸如在圖片參數集合中的寬度）。瓦片行是指CTU的矩形區域，其具有由語法元素指定的高度（例如，諸如在圖片參數集合中）以及與圖片的寬度相等的寬度。
在一些實例中，可以將一個瓦片劃分成多個磚，每個磚可以包括瓦片內的一或多個CTU行。沒有劃分為多個磚的一個瓦片亦可以被稱為磚。但是，作為瓦片的真實子集的磚不可以被稱為瓦片。
圖片中的磚亦可以按照切片的形式佈置。一個切片可以是圖片的整數個磚，這些整數個磚可以排他地包含在單個網路抽象層（NAL）單元中。在一些實例中，一個切片包括多個完整瓦片或僅一個瓦片的連續序列的完整磚。
本案內容可以互換地使用「N×N」和「N乘N」來代表塊（諸如，CU或其他視訊塊）的垂直和水平尺寸的取樣尺寸，例如16×16取樣或16乘16取樣。通常，一個16×16 CU在垂直方向上將有16個取樣（y = 16），並且在水平方向上將有16個取樣（x = 16）。同樣地，N×N CU通常在垂直方向上具有N個取樣，並且在水平方向上具有N個取樣，其中N表示非負整數值。CU中的取樣可以按行和列進行佈置。此外，CU在水平方向上不需要一定在水平方向上與垂直方向上有相同數量的取樣。例如，CU可以包括N×M個取樣，其中M不一定等於N。
視訊轉碼器200對表示預測及/或殘差資訊以及其他資訊的CU的視訊資料進行編碼。預測資訊指示將如何預測CU以便形成針對CU的預測塊。殘差資訊通常表示在編碼之前的CU取樣與預測塊之間的逐個取樣差異。
為了對CU進行預測，視訊轉碼器200通常可以經由訊框間預測或訊框內預測來形成針對CU的預測塊。訊框間預測通常是指根據先前編碼的圖片的資料來預測CU，而訊框內預測通常是指根據同一圖像的先前編碼的資料來預測CU。為了執行訊框間預測，視訊轉碼器200可以使用一或多個運動向量來產生預測塊。視訊轉碼器200通常可以例如在CU與參考塊之間的差異態樣執行運動搜尋以辨識與CU緊密匹配的參考塊。視訊轉碼器200可以使用絕對差之和（SAD）、平方差之和（SSD）、平均絕對差（MAD）、均方差（MSD）或其他此類差值計算來決定差值度量，以決定參考塊是否緊密匹配當前CU。在一些實例中，視訊轉碼器200可以使用單向預測或雙向預測來預測當前CU。
JEM和VVC的一些實例亦提供仿射運動補償模式，其可以被認為是訊框間預測模式。在仿射運動補償模式中，視訊轉碼器200可以決定表示非平移運動（例如，放大或縮小、旋轉、透視運動或其他不規則運動類型）的兩個或更多個運動向量。
為了執行訊框內預測，視訊轉碼器200可以選擇訊框內預測模式以產生預測塊。JEM和VVC的某些實例提供了67種訊框內預測模式，包括各種方向模式以及平面模式和DC模式。通常，視訊轉碼器200選擇訊框內預測模式，該訊框內預測模式描述了到當前塊（例如，CU的塊）的相鄰取樣，根據該相鄰取樣對當前塊的取樣進行預測。假設視訊轉碼器200以柵格掃瞄順序（從左到右、從上到下）對CTU和CU進行編碼，則這些取樣通常可以在與當前塊相同的圖片中的當前塊的上方、上方及左側、或左側。
視訊轉碼器200對表示針對當前塊的預測模式的資料進行編碼。舉例而言，對於訊框間預測模式，視訊轉碼器200可以表示使用各種可用訊框間預測模式中的哪些的資料以及針對相應模式的運動資訊進行編碼。對於單向或雙向訊框間預測，例如，視訊轉碼器200可以使用高級運動向量預測（AMVP）或合併模式來對運動向量進行編碼。視訊轉碼器200可以使用類似模式來對仿射運動補償模式的運動向量進行編碼。
在一些實例中，視訊轉碼器200（且類似地，視訊解碼器300）可以針對視訊資料的當前塊執行依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）。如上面論述的，傳統地，PDPC包括將標準訊框內預測塊與沿訊框內預測方向（例如，從相反邊界）的相鄰參考圖元（或取樣）的值進行組合。根據本案內容的技術，在由於參考圖元位於PDPC範圍之外而無法傳統地應用PDPC的情況下，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以可選地使用「梯度PDPC」來計算針對角度模式的PDPC。這些技術通常可以在兩種情況下執行（儘管亦可能存在其他情況）：情況1，其中訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式（例如，圖1中標記為51-80的模式，亦即，大於50且小於81的模式），以及情況2，其中訊框內預測模式是右下角訊框內預測模式（例如，圖1中標記為小於18的模式，不包括DC和平面模式（分別為0和1））。下面參照圖6更詳細地解釋梯度PDPC。
通常，PDPC涉及使用主邊界和輔邊界的取樣形成針對當前塊的預測塊。但是，以上兩種情況表示角度模式，對於該角度模式，輔助邊界的取樣是不可用的。因此，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以沿著針對訊框內預測模式的預測方向（角度）來計算針對當前塊的一或多個取樣的梯度項。隨後，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將使用主邊界而預測的值與梯度項進行組合，以形成針對當前塊的預測塊的預測取樣。根據相應訊框內預測模式的角度，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以使用位移值來計算梯度項。在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以例如根據正在預測的取樣的位置與水平或垂直相鄰的參考圖元之間的距離來加權使用主邊界和梯度項而預測的值。
在根據本案內容的技術的預測（例如，使用梯度PDPC模式的訊框內預測）之後，視訊轉碼器200可以計算針對塊的殘差資料。殘差資料（例如，殘差塊）表示該塊與使用相應預測模式而形成的針對該塊的預測塊之間的逐個取樣差異。視訊轉碼器200可將一或多個變換應用於殘差塊，以在變換域而非取樣域中產生經變換的資料。舉例而言，視訊轉碼器200可以將離散餘弦變換（DCT）、整數變換、小波變換或概念上類似的變換應用於殘差視訊資料。另外，視訊轉碼器200可以在第一變換之後應用輔助變換，諸如，依賴模式的不分開的輔助變換（MDNSST）、依賴訊號的變換、Karhunen-Loeve變換（KLT）等。視訊轉碼器200在應用一或多個變換之後產生變換係數。
如前述，在任何變換以產生變換係數之後，視訊轉碼器200可以執行對變換係數的量化。量化通常是指其中對變換係數進行量化以有可能減少用於表示係數的資料量，提供進一步壓縮的程序。經由執行量化程序，視訊轉碼器200可以減小與一些或所有係數相關聯的位元深度。舉例而言，視訊轉碼器200可以在量化期間將n 位元值捨入為m 位元值，其中n 大於m 。在一些實例中，為了執行量化，視訊轉碼器200可以執行待量化的值的按位右移。
在量化之後，視訊轉碼器200可以掃瞄變換係數，從而根據包括經量化的變換係數的二維矩陣產生一維向量。可以將掃瞄設計為將較高能量（因此頻率較低）的係數放在向量的前面，並將較低能量（因此較高頻率）的變換係數放在向量的後面。在一些實例中，視訊轉碼器200可以利用預定義的掃瞄順序來掃瞄量化後的變換係數以產生串列向量，隨後對向量的量化變換係數進行熵編碼。在其他實例中，視訊轉碼器200可以執行自我調整掃瞄。在掃瞄量化後的變換係數以形成一維向量之後，視訊轉碼器200可以例如根據上下文自我調整二進位算術編碼（CABAC）對一維向量進行熵編碼。視訊轉碼器200亦可以對語法元素的值進行熵編碼，該等語法元素描述了與經編碼的視訊資料相關聯的中繼資料，以供視訊解碼器300在對視訊資料進行解碼時使用。
為了執行CABAC，視訊轉碼器200可以將上下文模型內的上下文分配給要發送的符號。上下文可以涉及例如符號的相鄰值是否為零值。概率決定可以是基於分配給符號的上下文。
視訊轉碼器200亦可以產生語法資料（諸如基於塊的語法資料、基於圖片的語法資料和基於序列的語法資料）去往視訊解碼器300，例如，在圖片頭部、塊頭部、切片頭部或其他語法資料（諸如，序列參數集合（SPS）、圖片參數集合（PPS）或視訊參數集合（VPS））中。視訊解碼器300可以類似地解碼這些語法資料以決定如何解碼相應的視訊資料。在一些實例中，視訊轉碼器200可以編碼，且視訊解碼器300可以解碼涉及梯度PDPC 的VPS、SPS、PPS或其他這些資料結構（例如，圖片頭部、切片頭部、塊頭部等）的語法資料。例如，語法資料可以表示是否啟用梯度PDPC，用於決定啟用和使用梯度PDPC的角度訊框內預測模式的值等。
經由這種方式，視訊轉碼器200可以產生包括經編碼的視訊資料的位元串流，例如，描述將圖片劃分成塊（例如，CU）的語法元素以及針對塊的預測及/或殘差資訊。最終，視訊解碼器300可以接收位元串流並對經編碼的視訊資料進行解碼。
通常，視訊解碼器300進行與視訊轉碼器200執行的倒數處理，以對位元串流的編碼視訊資料進行解碼。舉例而言，視訊解碼器300可以使用CABAC經由與視訊轉碼器200的CABAC編碼程序大體相似、儘管相反的方式來解碼針對位元串流的語法元素的值。語法元素可以將圖片的劃分資訊定義為CTU，以及根據相應的劃分結構，諸如QTBT結構，對每個CTU進行劃分，以定義CTU的CU。語法元素可以進一步定義針對視訊資料的塊（例如，CU）的預測和殘差資訊。
殘差資訊可以由例如經量化的變換係數來表示。視訊解碼器300可以對塊的量化的變換係數進行逆量化和逆變換，以再現針對塊的殘差塊。視訊解碼器300使用以訊號通知的預測模式（訊框內或訊框間預測）和相關預測資訊（例如，用於訊框間預測的運動資訊）來形成針對塊的預測塊。隨後，視訊解碼器300可以組合預測塊和殘差塊（在逐個取樣的基礎上）以再現原始塊。視訊解碼器300可以執行額外處理，例如，執行去塊處理以減少沿著塊的邊界的視覺偽像。
本案內容通常可以涉及「訊號傳遞」某些資訊，例如，語法元素。術語「訊號傳遞」通常可以涉及針對語法元素及/或用於對經編碼的視訊資料進行解碼的其他資料的值的通訊。亦即，視訊轉碼器200可以發訊號通知位元串流中的語法元素的值。通常，訊號傳遞是指產生位元串流中的值。如前述，源設備102可以基本上即時地或不即時地將位元串流傳輸到目標設備116，諸如，在將語法元素儲存到存放裝置112以供稍後由目標設備116獲取時可能發生。
在VVC中，可以使用四叉樹分割、二叉樹分割及/或中心側三重分割來分割CU。在二叉樹的每個分割（亦即，非葉）節點中，可以用訊號通知一個標誌以指示使用哪種分割類型（亦即，水平或垂直），其中0可以指示水平分割，而1可以指示垂直分割。對於四叉樹分割，由於四叉樹節點將一個塊水平和垂直地分割成具有相等大小的4個子塊，因此無需指示分割類型。於是，視訊轉碼器200可以編碼並且視訊解碼器300解碼QTBT結構的區域樹級別的語法元素（例如，分割資訊）和QTBT結構的預測樹級別的語法元素（例如，分割資訊）。視訊轉碼器200可以編碼並且視訊解碼器300解碼由QTBT結構的終端葉節點表示的CU的視訊資料（諸如，預測和變換資料）。
通常，CTU可以關聯於定義與在第一級別和第二級別的QTBT結構的節點相對應的塊的大小的參數。這些參數可以包括CTU大小（表示取樣中的CTU的大小）、最小四叉樹大小（MinQTSize，表示最小允許的四叉樹葉節點大小）、最大二叉樹大小（MaxBTSize，表示最大允許的二叉樹根節點大小）、最大二叉樹深度（MaxBTDepth，表示最大允許的二叉樹深度）和最小二叉樹大小（MinBTSize，表示最小允許的二叉樹葉節點大小）。
與CTU相對應的QTBT結構的根節點可以具有處於QTBT結構的第一級別的四個子節點，其中每個子節點可以根據四叉樹劃分進行劃分。亦即，第一級別的節點是葉節點（沒有子節點）或具有四個子節點。若第一級別的節點不大於最大允許的二叉樹根節點大小（MaxBTSize），則可以經由相應的二叉樹進一步對其進行劃分。可以反覆運算一個節點的二叉樹分割，直到由分割產生的節點達到最小允許的二叉樹葉節點大小（MinBTSize）或最大允許的二叉樹深度（MaxBTDepth）。二進位樹葉節點被稱為編碼單元（CU），其用於預測（例如，訊框內或訊框間預測）和變換，而無需任何進一步的劃分。如前述，CU亦可以被稱為「視訊塊」或「塊」。
在QTBT劃分結構的一個實例中，CTU大小設置為128
Figure 02_image001
128（亮度取樣和兩個相應的64
Figure 02_image001
64色度取樣），MinQTSize設置為16
Figure 02_image001
16，MaxBTSize設置為64
Figure 02_image001
64，MinBTSize（對於寬度和高度二者）設置為4，MaxBTDepth設置為4。首先，對CTU應用四叉樹劃分以產生四叉樹葉節點。四叉樹葉節點可以具有的大小從16
Figure 02_image001
16（亦即，MinQTSize）到128
Figure 02_image001
128（亦即，CTU大小）。若葉四叉樹節點為128
Figure 02_image001
128，則由於大小超過MaxBTSize（在本例中為64
Figure 02_image001
64），因此將不會被二叉樹進一步分割。否則，葉四叉樹節點將被二叉樹進一步劃分。因此，四叉樹葉節點也是針對二叉樹的根節點，並且具有二叉樹深度為0。當二叉樹深度達到MaxBTDepth（在本例中為4）時，不允許進一步分割。當二叉樹節點具有的寬度等於MinBTSize（在本例中為4）時，意味著不允許進一步水平分割。類似地，具有高度等於MinBTSize的二叉樹節點意味著對該二叉樹節點不允許進一步的垂直分割。如前述，將二叉樹的葉節點被稱為CU，並且根據預測和變換對其進一步處理而無需進一步劃分。
圖6是圖示可以使用本案內容的技術針對給定訊框內預測角度來執行依賴梯度位置的訊框內預測組合（PDPC）的實例資料集合的概念性圖。圖6圖示包括訊框內預測取樣142的當前塊140。為了執行梯度PDPC，視訊轉碼器200或視訊解碼器300可以沿著預測方向來計算強度變化或「梯度」，如圖6中的箭頭144所示（對於情況1，亦即，右上訊框內預測方向）。對於情況1，對於在位置（x，y）處的取樣（例如，訊框內預測取樣142），視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以獲得從左輔助線到當前塊140的水平對準的參考取樣146的值（在位置r（-1，y））。為了計算沿著該預測方向和偏移的梯度（具有斜率與預測方向相同且包含取樣r（-1，y）的直線），視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以推導出頂部輔助線中的相應圖元的值，例如，參考取樣148（位於圖6中的位置r（-1 + d，-1））。
類似地，對於情況2，對於位置（x，y）處的取樣，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以獲取垂直對準的參考取樣（位於位置r（x，-1））的值。為了計算沿著該預測方向和偏移的梯度（具有與預測方向相同的斜率並且包含位於位置r（x，-1）處取樣的直線），視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以推導出左輔助線中的相應圖元，亦即，r（-1，-1 + d）。
如圖6中所示，「d」表示與其他參考圖元（對於情況1的r（-1，y）或者對於情況2的r（x，-1））相比的水平/x（對於情況1）或垂直/y（對於情況2）位移。VVC描述了用於計算d值的程序。視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以使用訊框內預測角度在原始預測處理之前計算d的值。「d」可以具有非整數（分數）值。在VVC中，「d」的值是以1/32圖元精度推導出的（因此，對於整數圖元位移，「d」可以是32的倍數）。視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以使用以下公式推導出整數（dInt）和分數（dFrac）（具有1/32圖元精度）圖元位移： dInt = d ＞＞ 5； dFrac = d & 31。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以應用各種不同的技術來計算針對分數圖元位置的r（-1 + d，-1）（對於情況1）或者r（-1，-1 + d）（對於情況2）。函數Q（i）可以代表r（-1 + i，-1）（對於情況1），以及可以代表r（-1，-1 + i）（對於情況2）。為了計算Q（i），視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以應用以下任何實例技術： a）最近的整數圖元（捨入）：Q（d）= Q（dRound），其中dRound =（d + 16）＞＞ 5。 b）線性內插（2分接點濾波）：Q（d）=（（32 – dFrac）* Q（dInt）+ dFrac * Q（dInt + 1）+ 16）＞＞ 5。 c）如在VVC中的三次內插（4分接點濾波）：Q(d) = (fC[0]*Q[dInt-1] + fC[1]*Q[dInt] + fC[2]*Q[dInt+1] + fC[3]*Q[dInt+2] + 32) ＞＞ 6，其中sum(fC[i]) = 64。 d）如在VVC中的高斯內插（4分接點濾波）：Val =（fG [0] * Q [dInt-1] + fG [1] * Q [dInt] + fG [2] * Q [dInt + 1] + fG [3] * Q [dInt + 2] + 32）＞＞ 6，其中sum（fG [i]）= 64。 e）fC和fG的組合，取決於預測方向和塊尺寸（與用於VVC中的訊框內預測的參考圖元平滑中的完全相同或相似）。 f）通常，任何其他有限分接點濾波亦可以用於內插。
對於情況1，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將梯度項計算為r（-1，y）– r（-1 + d，-1）。類似地，對於情況2，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將梯度項計算為r（x，-1）– r（-1，-1 + d）。
對於情況1，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以計算權重值，該權重值取決於（x，y）與（-1，y）之間的距離，亦即，取決於x的值。權重值可以被定義為wL[x]，其可以相對於x呈指數衰減。例如，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以計算wL [x] =（a ＞＞（（x ＜＜ 1）＞＞ nScale2），其中nScale2可以被推導為（floor（log2（nTbH））+ floor（ log2（nTbW））– 2）＞＞ 2，「a」的值可以是2的冪且小於64，例如32、16、8、4等。對於情況2，類似地，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以依據（x，y）與（x，-1）之間的距離來計算權重wT（y），因為wT [y] =（a ＞＞（（y ＜＜ 1）＞＞ nScale2）。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以計算最終預測訊號（在PDPC應用之後），例如： •情形1：Clip(((64 – wL(x))* p(x,y) + wL(x)*(r(-1,y) – r(-1+d, -1)) + 32)＞＞6) •情形2：Clip(((64 – wT(y))* p(x,y) + wT(y)*(r(x,-1) – r(-1, -1+d)) + 32)＞＞6)
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以被配置為使用位元深度（例如，當前正在處理的位元深度）來決定剪裁範圍。例如，對於10位元，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將數值剪裁到介於0和1023（210 -1）之間。通常，剪裁範圍可以是（2位元深度 – 1）。
圖7是圖示用於使用本案內容的技術的針對垂直訊框內預測模式150的依賴梯度位置的訊框內預測組合（PDPC）的示例性資料集合的概念圖。在該實例中，方塊158包括取樣152。與一般PDPC相反，本案內容將梯度PDPC擴展到角度訊框內預測模式。圖7圖示其中d ＝ 0的特殊情況的實例。視訊轉碼器200或視訊解碼器300可以使用例如與鄰點塊158的取樣154和156將PDPC應用於預測取樣152，如下文更詳細地論述的。情形1的（x ＜（3 ＜＜ nScale2））和情形2的（y ＜（3 ＜＜ nScale2））可以使用梯度PDPC，並且針對所有塊的nScale2＞ = 0的數值，能夠針對所有此類塊（至少部分地，對於某些行/列）應用PDPC。同樣，PDPC（範圍）的應用可以取決於nScale2。nScale 2的較高值可以指示PDPC能夠應用於更多數量的行/列。
在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可將梯度PDPC應用於其中nScale ＜0的塊，或等效地應用於其中不能應用VVC的原始PDPC方法的塊。對JVET-P2001-vE的相應規範更改如下所示，其中「 [[添加:「添加的文字」]表示相對於JVET-P2001-vE的額外內容： 3.1.1.1 3.1.1.1.1  依賴位置的訊框內預測取樣濾波程序 對該程序的輸入是： –訊框內預測模式predModeIntra， –變數nTbW，指定變換塊寬度， –變數nTbH，指定變換塊高度， –變數refW，指定參考取樣寬度， –變數refH，指定參考取樣高度， –預測取樣predSamples [x] [y]，其中x = 0..nTbW-1，y = 0..nTbH-1， –鄰點取樣p [x] [y]，其中x = -1，y = -1..refH-1，x = 0..refW-1，y = -1。 該程序的輸出是修改後的預測取樣predSamples [x] [y]，其中x = 0..nTbW-1，y = 0..nTbH-1。 變數nScale被推導如下： –若predModeIntra大於INTRA_ANGULAR50，則使用子句8.4.5.2.12中指定的invAngle來將nScale設置為等於Min（2，Log2（nTbH）-Floor（Log2（3 * invAngle-2））+ 8）。 –否則，若predModeIntra小於INTRA_ANGULAR18，不等於INTRA_PLANAR且不等於INTRA_DC，則將nScale設置為等於Min（2，Log2（nTbW）-Floor（Log2（3 * invAngle-2））+ 8），使用第8.4.5.2.12節中指定的invAngle。 [添加：「變數nScale2設置為（（Log2（nTbW）+ Log2（nTbH）− 2）＞＞ 2）。」] 參考取樣陣列mainRef [x]和sideRef [y]，其中x = 0..refW-1和y = 0..refH – 1，被推導如下： mainRef [x] = p [x] [-1]                        （424） sideRef [y] = p [-1] [y] 變數refL [x] [y]，refT [x] [y]，wT [y]和wL [x]的x = 0..nTbW-1，y = 0..nTbH-1的推導如下： –若predModeIntra等於INTRA_PLANAR或INTRA_DC，則應用以下： refL [x] [y] = p [-1] [y]                                      （425） refT [x] [y] = p [x] [-1]                                      （426） wT [y] = 32 ＞＞（（y ＜＜ 1）＞＞ [添加：「nScale2」]）                              （427） wL [x] = 32 ＞＞（（x ＜＜ 1）＞＞ [添加：「nScale2」]）                              （428） –否則，若predModeIntra等於INTRA_ANGULAR18或INTRA_ANGULAR50 [添加：「或nScale小於0」]，則應用以下： [添加：「變數tempSample是使用第8.4.5.2.12節中指定的iIdx和iFact派生的，如下所示： 若predModeIntra小於或等於INTRA_ANGULAR18， t ( ( 32 − iFact ) * p[ −1 ] [ iIdx −1 ] + iFact * p[ −1 ] [ iIdx ] + 16 )  ＞＞  5 否則， tempSample = ( ( 32 − iFact ) * p[ iIdx −1 ] [ −1 ] + iFact * p[ iIdx ] [ −1 ] + 16 )  ＞＞  5 refL [x] [y] = p [-1] [y]-tempSample + predSamples [x] [y]                        （429） refT [x] [y] = p [x] [-1]-tempSample + predSamples [x] [y]（430）」] wT [y] =（predModeIntra [添加：「 ＜=」] INTRA_ANGULAR18）？ 32 ＞＞（（y ＜＜ 1）＞＞ [添加：「 nScale2」]）：0                        （431） wL [x] =（predModeIntra [添加：「＞ =」] INTRA_ANGULAR50）？ 32 ＞＞（（x ＜＜ 1）＞＞ [添加：「 nScale2」]）：0                        （432） –否則，若predModeIntra小於INTRA_ANGULAR18，則應用以下有序步驟： 1.      依據intraPredMode，使用子句8.4.5.2.12中指定的invAngle，如下推導出變數dXInt [y]和dX [x] [y]： dXInt [y] =（（y + 1）* invAngle + 256）＞＞ 9                                      （433） dX [x] [y] = x + dXInt [y] 2.變數refL [x] [y]，refT [x] [y]，wT [y]和wL [x]被如下推導： refL [x] [y] = 0                                                   （434） refT [x] [y] =（y ＜（3 ＜＜ nScale））？ mainRef [dX [x] [y]]：0                   （435） wT [y] = 32 ＞＞（（y ＜＜ 1）＞＞ nScale）                                            （436） wL [x] = 0                                                                              （437） –否則，若predModeIntra大於INTRA_ANGULAR50，則應用以下有序步驟： 1.依據intraPredMode，使用子句8.4.5.2.12中指定的invAngle，如下推導變數dYInt [x]和dY [x] [y]： dYInt [x] =（（x + 1）* invAngle + 256）＞＞ 9          （8-243） dY [x] [y] = y + dYInt [x] 2.變數refL [x] [y]，refT [x] [y]，wT [y]和wL [x]推導如下： refL[ x ][ y ] = ( x ＜ ( 3 ＜＜ nScale ) )  ?  sideRef[ dY[ x ][ y ] ]  : 0                             (439) refT[ x ][ y ] = 0                                                                   (440) wT[ y ] = 0                                                                             (441) wL[ x ] = 32  ＞＞  ( ( x  ＜＜  1 )  ＞＞  nScale )                                           (442) –否則，refL [x] [y]，refT [x] [y]，wT [y]和wL [x]皆設置為等於0。 修改後的預測取樣predSamples [x] [y]的值，其中x = 0..nTbW-1，y = 0..nTbH-1推導如下： predSamples [x] [y] = Clip1（（refL [x] [y] * wL [x] + refT [x] [y] * wT [y] +（443）（64 − wL [x]-wT [ y]）* predSamples [x] [y] + 32）＞＞ 6）。
在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可將如前述的梯度PDPC僅應用於近水平和近垂直模式，例如，對於模式18-k1和50 + k2，其中0 ＜k1 ＜= TH1，且0 ＜k2 ＜= TH2。閾值（TH1，TH2）可以是固定的或取決於塊大小、量化參數及/或其他塊參數。 亦可以在圖片級別（例如，在圖片頭部或圖片參數集（PPS）中）或序列級別參數（例如，在序列參數集（SPS）中）指定TH1和TH2。 亦即，視訊轉碼器200可以對表示在例如VPS、SPS、PPS、圖片頭部、切片頭部、塊頭部等中的TH1和TH2的資料進行編碼，並且視訊解碼器300可以對資料進行解碼，以決定TH1和TH2，同樣，k1和k2。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以被配置為對標誌（例如，SPS中的序列級別標誌或PPS中的圖片級別標誌）進行編碼，以啟用/禁用梯度PDPC。例如，視訊轉碼器200可以執行速率失真最佳化（RDO）以決定梯度PDPC是否在不過度增加位元速率的情況下減小了失真，並且若這樣，則可以啟用梯度PDPC。補充或替代地，視訊轉碼器200可以僅對相關視訊編解碼標準的某些簡檔、層及/或級別啟用梯度PDPC。
在一些實例中，與原始PDPC相比，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將梯度PDPC應用於其中nScale ＜nScale2的塊，或應用於其中將在更多區域中應用梯度PDPC的塊。
在某些實例中，當nScale ＜nScale2時，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將原始PDPC應用於（x ＜（3 ＜＜ nScale））和梯度PDPC用於（（3 ＜＜ nScale）＜= x ＜（（3 ＜＜ nScale2）），對於情形1。類似地，對於情形2，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將原始PDPC應用於（y ＜（3 ＜＜ nScale）），並將梯度PDPC應用於（（3 ＜＜ nScale） ）＜= y ＜（（3 ＜＜ nScale2））。在這些實例中，動機是對其中無法應用原始PDPC的行或列使用「梯度PDPC」。
在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以例如以加權的方式組合習知PDPC和梯度PDPC的結果，其中可以應用習知PDPC和梯度PDPC兩者。
在一些實例中，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以將針對角度模式的梯度PDPC應用於亮度分量，而不應用於色度分量。
在一些實例中，對於窄色度塊（例如，Nx2或2xN的色度塊）的角度模式，可以禁用（或不應用）梯度PDPC。例如，視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以決定色度塊為窄（例如，N×2或2×N），並且基於決定色度塊為窄，不將用於角度模式的梯度PDPC應用於該窄塊。
視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以單獨地或以任何組合地應用以上論述的任何或所有技術。
圖8是圖示可以執行本案內容的技術的示例性視訊轉碼器200的方塊圖。提供圖8是為瞭解釋的目的，並且不應當被認為是對本案內容中廣泛示例和描述的技術的限制。為了說明的目的，本案內容在諸如開發中的HEVC視訊編解碼標準和H.266視訊編解碼標準之類的視訊編解碼標準的上下文中描述了視訊轉碼器200。然而，本案內容的技術不限於這些視訊編解碼標準，並且通常可應用於視訊編碼和解碼。
在圖8的實例中，參照圖8，視訊轉碼器200包括視訊資料記憶體230、模式選擇單元202、殘差產生單元204、變換處理單元206、量化單元208、逆量化單元210、逆變換處理單元212、重構單元214、濾波器單元216，解碼圖片緩衝器（DPB）218和熵編碼單元220。視訊資料記憶體230、模式選擇單元202、殘差產生單元204、變換處理單元206、量化單元208、逆量化單元210、逆變換處理單元212、重構單元214、濾波器單元216、DPB 218和熵編碼單元220中的任一個或全部可以在一或多個處理器中或在處理電路中實現。此外，視訊轉碼器200可以包括補充或可選的處理器或處理電路來執行這些和其他功能。
視訊資料記憶體230可以儲存將由視訊轉碼器200的部件進行編碼的視訊資料。視訊轉碼器200可以從例如視訊源104（圖5）接收在視訊資料記憶體230中儲存的視訊資料。DPB 218可以充當參考圖片記憶體，該參考圖片記憶體儲存了參考視訊資料，以供視訊轉碼器200在預測後續視訊資料時使用。視訊資料記憶體230和DPB 218可以由多種存放裝置（例如，動態隨機存取記憶體（DRAM），包括同步DRAM（SDRAM）、磁阻RAM（MRAM）、電阻性RAM（RRAM）或其他類型的存放裝置）中的任何一個來形成。視訊資料記憶體230和DPB 218可以由相同的存放裝置或單獨的存放裝置提供。在各種實例中，視訊資料記憶體230可以與視訊轉碼器200的其他部件在晶片上，如圖所示，或者相對於那些部件在晶片外。
在本案內容中，提到視訊資料記憶體230不應當被解釋為限於視訊轉碼器200內部的記憶體，除非如此具體地描述，或者限於視訊轉碼器200外部的記憶體，除非如此具體地描述。而是，提到視訊資料記憶體230應當被理解為儲存視訊轉碼器200所接收的用於編碼的視訊資料（例如，針對要編碼的當前塊的視訊資料）的參考記憶體。圖5的記憶體106亦可以提供從視訊轉碼器200的各個單元的輸出的臨時儲存。
圖8的各個單元被示出以説明理解由視訊轉碼器200執行的操作。這些單元可以實現為固定功能電路、可程式設計電路或其組合。固定功能電路是指提供特定功能並在能夠執行的操作上預先設置的電路。可程式設計電路是指能夠被程式設計以執行各種任務並且在能夠執行的操作中提供靈活功能的電路。例如，可程式設計電路可以執行使可程式設計電路經由軟體或韌體的指令所定義的方式進行操作的軟體或韌體。固定功能電路可以執行軟體指令（例如，以接收參數或輸出參數），但是固定功能電路執行的操作類型通常是不變的。在一些實例中，一或多個單元可以是不同的電路塊（固定功能或可程式設計），並且在一些實例中，一或多個單元可以是積體電路。
視訊轉碼器200可以包括由可程式設計電路形成的算數邏輯單位（ALU）、基本功能單元（EFU）、數位電路、類比電路及/或可程式設計核心。在使用由可程式設計電路執行的軟體來執行視訊轉碼器200的操作的實例中，記憶體106（圖5）可以儲存視訊轉碼器200接收並執行的軟體的目標代碼，或者視訊轉碼器200內的另一記憶體（未圖示）可以儲存此類指示。
視訊資料記憶體230被配置為儲存接收到的視訊資料。視訊轉碼器200可以從視訊資料記憶體230獲取視訊資料的圖片，並將視訊資料提供給殘差產生單元204和模式選擇單元202。視訊資料記憶體230中的視訊資料可以是將被編碼的原始視訊資料。
模式選擇單元202包括運動估計單元222、運動補償單元224和訊框內預測單元226。模式選擇單元202可以包括額外功能單元，以根據其他預測模式來執行視訊預測。例如，模式選擇單元202可以包括調色板單元、塊內複製單元（其可以是運動估計單元222及/或運動補償單元224的一部分）、仿射單元、線性模型（LM）單元等等。
模式選擇單元202通常協調多個編碼通路，以測試編碼參數的組合以及針對這些組合的結果速率失真值。編碼參數可以包括將CTU劃分為CU、針對CU的預測模式、針對CU的殘差資料的變換類型、用於CU的殘差資料的量化參數，等等。模式選擇單元202可以最終選擇具有比其他測試組合更好的速率失真值的編碼參數的組合。
視訊轉碼器200可以將從視訊資料記憶體230獲取的圖片劃分為一系列CTU，並且將一或多個CTU封裝在切片內。模式選擇單元202可以根據樹結構，例如上述HEVC的QTBT結構或四叉樹結構，來劃分圖片的CTU。如前述，視訊轉碼器200可以根據樹結構經由劃分CTU來形成一或多個CU。此類CU亦通常可以被稱為「視訊塊」或「塊」。
通常，模式選擇單元202亦控制其部件（例如，運動估計單元222、運動補償單元224和訊框內預測單元226）以產生針對當前塊（例如，當前CU、或HEVC中、PU和TU的重疊部分）的預測塊。對於當前塊的訊框間預測，運動估計單元222可以執行運動搜尋以辨識一或多個參考圖片（例如，儲存在DPB 218中的一或多個先前編碼的圖片）中的一或多個緊密匹配的參考塊。特別地，運動估計單元222可以例如根據絕對差之和（SAD）、平方差之和（SSD）、平均絕對差（MAD）、均方差（MSD）等，來計算表示潛在參考塊與當前塊如何相似的值。運動估計單元222通常可以使用當前塊與所考慮的參考塊之間的逐個取樣差來執行這些計算。運動估計單元222可以辨識具有由這些計算產生的最低值的參考塊，指示與當前塊最緊密匹配的參考塊。
運動估計單元222可以形成一或多個運動向量（MV），該運動向量定義參考圖片中的參考塊的位置相對於當前圖片中的當前塊位置。隨後，運動估計單元222可以將運動向量提供給運動補償單元224。例如，對於單向訊框間預測，運動估計單元222可以提供單個運動向量，而對於雙向訊框間預測，運動估計單元222可以提供兩個運動向量。隨後，運動補償單元224可以使用運動向量來產生預測塊。例如，運動補償單元224可以使用運動向量來獲取參考塊的資料。舉另一實例，若運動向量具有分數取樣精度，則運動補償單元224可以根據一或多個內插濾波器來內插用於預測塊的值。此外，對於雙向訊框間預測，運動補償單元224可例如經由逐個取樣平均或加權平均，來獲取由相應運動向量所標識的兩個參考塊的資料並組合所獲取的資料。
舉另一實例，對於訊框內預測或訊框內預測編碼，訊框內預測單元226可以從與當前塊相鄰的取樣產生預測塊。例如，對於定向模式，訊框內預測單元226通常可以在數學上組合相鄰取樣的值，並在當前塊上沿定義的方向填充這些計算出的值以產生預測塊。舉又一實例，對於DC模式，訊框內預測單元226可以計算到當前塊的相鄰取樣的平均值，並且產生預測塊以包括針對預測塊的每個取樣的該結果平均值。
訊框內預測單元226亦可以執行本案內容的梯度PDPC技術。訊框內預測單元226可以最初使用角度訊框內預測模式來形成針對當前塊的預測塊。訊框內預測單元226亦可以決定角度訊框內預測模式是介於50和81之間或者並非1和0的小於18的模式。作為回應，訊框內預測單元226可以執行梯度PDPC。
特別地，如上所論述的，訊框內預測單元226可以決定角度訊框內預測模式的預測方向。訊框內預測單元226可以沿著預測方向來計算針對當前塊的取樣的梯度項。例如，訊框內預測單元226可以計算沿著預測方向的強度變化，如前述，例如關於圖6所論述的。隨後，訊框內預測單元226可以將梯度項與取樣的預測值進行組合以形成針對取樣的最終值。訊框內預測單元226可以對預測塊的多個取樣（例如，所有取樣或少於所有取樣）執行這些技術。
在一些實例中，當將梯度項與預測值進行組合時，訊框內預測單元226可以例如使用具有組合總和為1的權重來對梯度項和預測值進行加權。訊框內預測單元226可以基於例如取樣的位置與相應主邊界（亦即，從其計算預測值的邊界）之間的距離來決定權重。例如，當訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式時，訊框內預測單元226可以根據取樣的位置與水平相鄰參考取樣之間的距離來決定要應用於訊框內預測取樣的權重。再另一實例，當訊框內預測模式是右下角訊框內預測模式時，訊框內預測單元226可以根據取樣的位置與垂直相鄰參考取樣之間的距離來決定要應用於訊框內預測取樣的權重。
在一些實例中，訊框內預測單元226可以基於所使用的角度訊框內預測方向之外的其他因素來決定是否將梯度PDPC應用於當前塊。例如，模式選擇單元202可以執行多個編碼通路，將梯度PDPC的使用與針對一或多個塊（例如，切片中的多個塊、多個切片、多個圖片等）不使用梯度PDPC進行比較。模式選擇單元202可以基於每個梯度通路來計算速率失真最佳化（RDO）值，並基於當啟用梯度PDPC時的RDO值是否比當禁用梯度PDPC時的RDO值更好，來決定是啟用還是禁用梯度PDPC。
在一些實例中（作為上述的補充或替代），訊框內預測單元226可以如上面論述的計算針對當前塊的nScale值和nScale2值，並使用這些值來決定是否應用梯度PDPC。例如，訊框內預測單元226可以被配置為將梯度PDPC應用於nScale2大於或等於零的所有塊。再舉另一實例，當nScale小於nScale2時，訊框內預測單元226可以決定要應用梯度PDPC。補充或替代地，訊框內預測單元226可以被配置為將梯度PDPC僅應用於亮度（luma）塊，而不應用於色度塊。補充或替代地，訊框內預測單元226可以被配置為僅將梯度PDPC應用於大於4×4的塊。
在一些實例中，模式選擇單元202可以進一步對表示是否啟用梯度PDPC的顯式資料進行編碼。例如，模式選擇單元202可以形成包括指示是否啟用梯度PDPC的資料的VPS、SPS、PPS、圖片頭部、切片頭部、塊頭部等。模式選擇單元202可以將該資料結構提供給熵編碼單元220以被編碼為位元串流的一部分。
模式選擇單元202將預測塊提供給殘差產生單元204。殘差產生單元204從視訊資料記憶體230接收當前塊的原始的、未編碼版本，並從模式選擇單元202接收預測塊。殘差產生單元204計算當前塊和預測塊之間的逐個取樣差異。所得的逐個取樣差異定義了針對當前塊的殘差塊。在一些實例中，殘差產生單元204亦可以決定殘差塊中的取樣值之間的差，以使用殘餘差分脈衝代碼調制（RDPCM）來產生殘差塊。在一些實例中，可以使用執行二進位減法的一或多個減法器電路來形成殘差產生單元204。
在其中模式選擇單元202將CU劃分為PU的實例中，每個PU可以與亮度預測單元和對應的色度預測單元相關聯。視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以支援具有各種大小的PU。如前述，CU的大小可以指CU的亮度編碼塊的大小，並且PU的大小可以指PU的亮度預測單元的大小。假設特定CU的大小為2N×2N，則視訊轉碼器200可支援用於訊框內預測的2N×2N或N×N的PU大小，以及用於訊框間預測的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或類似的大小。視訊轉碼器200和視訊解碼器300亦可以支援針對用於訊框間預測的2N×nU、2N×nD、nL×2N和nR×2N的PU大小的非對稱劃分。
在其中模式選擇單元202不將CU進一步劃分成PU的實例中，每個CU可以與亮度編解碼塊和對應色度編解碼塊相關聯。如前述，CU的大小可以指CU的亮度編解碼塊的大小。視訊轉碼器200和視訊解碼器300可以支援2N×2N、2N×N或N×2N的CU大小。
對於其他視訊編碼技術，例如，塊內複製模式編碼、仿射模式編碼和線性模型（LM）模式編碼，作為一些實例，模式選擇單元202經由與編解碼技術相關聯的各個單元來產生用於正在編碼的當前塊的預測塊。在一些實例中，例如調色板模式編碼、模式選擇單元202可以不產生預測塊，而是產生語法元素，該語法元素指示基於所選的調色板來重構塊的方式。在此類模式中，模式選擇單元202可以將這些語法元素提供給熵編碼單元220以進行編碼。
如前述，殘差產生單元204接收針對當前塊和對應預測塊的視訊資料。隨後，殘差產生單元204產生針對當前塊的殘差塊。為了產生殘差塊，殘差產生單元204計算預測塊和當前塊之間的逐個取樣差。
變換處理單元206將一或多個變換應用於殘差塊，以產生變換係數的塊（在本文中稱為「變換係數塊」）。變換處理單元206可以將各種變換應用於殘差塊以形成變換係數塊。例如，變換處理單元206可以將離散餘弦變換（DCT）、定向變換、Karhunen-Loeve變換（KLT）或概念上類似的變換應用於殘差塊。在一些實例中，變換處理單元206可以對殘差塊執行多個變換，例如，主變換和副變換，諸如，旋轉變換。在一些實例中，變換處理單元206不將變換應用於殘差塊。
量化單元208可以對變換係數塊中的變換係數進行量化，以產生經量化的變換係數塊。量化單元208可以根據與當前塊相關聯的量化參數（QP）值來對變換係數塊的變換係數進行量化。視訊轉碼器200（例如，經由模式選擇單元202）可以經由調整與CU相關聯的QP值來調整應用於與當前塊相關聯的變換係數塊的量化程度。量化可能會引起資訊的丟失，並且因此，經量化的變換係數可能具有比由變換處理單元206產生的原始變換係數更低的精度。
逆量化單元210和逆變換處理單元212可以將逆量化和逆變換分別應用於量化後的變換係數塊，以便從變換係數塊重建殘差塊。重構單元214可以基於重構的殘差塊和由模式選擇單元202產生的預測塊來產生與當前塊相對應的重構塊（儘管潛在地具有某種程度的失真）。例如，重構單元214可以將重構殘差塊的取樣添加到從模式選擇單元202所產生的預測塊的對應取樣，以產生重構塊。
濾波器單元216可以對重構塊執行一或多個濾波操作。例如，濾波器單元216可以執行去塊操作以減少沿著CU的邊緣的塊狀偽影。在一些實例中，可以跳過濾波器單元216的操作。
視訊轉碼器200將重構塊儲存在DPB 218中。例如，在其中不需要濾波器單元216的操作的實例中，重構單元214可以將重構塊儲存到DPB 218。在其中需要濾波器單元216的操作的實例中，濾波器單元216可以將濾波後的重構塊儲存到DPB 218。運動估計單元222和運動補償單元224可以從DPB 218獲取參考圖像，該參考圖片是由重構（並潛在地濾波）的塊形成，以對後續編碼的圖片進行訊框間預測。另外，訊框內預測單元226可以使用當前圖片的DPB 218中的重構塊來對當前圖片中的其他塊進行訊框內預測。
通常，熵編碼單元220可以對從視訊轉碼器200的其他功能部件接收的語法元素進行熵編碼。例如，熵編碼單元220可對來自量化單元208的量化後的變換係數塊進行熵編碼。作為另一實例，熵編碼單元220可以對來自模式選擇單元202的預測語法元素（例如，用於訊框間預測的運動資訊或用於訊框內預測的訊框內資訊）進行熵編碼。熵編碼單元220可以對語法元素執行一或多個熵編碼操作，它們是視訊資料的另一實例，以產生熵編碼的資料。例如，熵編碼單元220可以執行上下文自我調整可變長度編碼（CAVLC）操作、CABAC操作、變數到變數（V2V）長度編碼操作、基於語法的上下文自我調整二進位算術編碼（SBAC）運算、概率間隔劃分熵（PIPE）編碼運算、指數哥倫布編碼運算、或對資料的另一種熵編碼運算。在一些實例中，熵編碼單元220可以在其中語法元素未被熵編碼的旁通模式下操作。
視訊轉碼器200可以輸出包括切片或圖片的重構塊所需的熵編碼語法元素的位元串流。特別地，熵編碼單元220可以輸出位元串流。
關於塊描述了上述操作。此類描述應當被理解為用於亮度編解碼塊及/或色度編解碼塊的操作。如前述，在一些實例中，亮度編解碼塊和色度編解碼塊是CU的亮度和色度分量。在一些實例中，亮度編解碼塊和色度編解碼塊是PU的亮度和色度分量。
在一些實例中，不需要針對色度編解碼塊重複針對亮度編解碼塊所執行的操作。舉一個例子，不需要重多工於辨識用於亮度編解碼塊的運動向量（MV）和參考圖片的操作來辨識用於色度塊的MV和參考圖片。而是，可以縮放用於亮度編解碼塊的MV來決定用於色度塊的MV，並且參考圖片可以是相同的。舉另一例子，對於亮度編碼塊和色度編碼塊，訊框內預測處理可以是相同的。
視訊轉碼器200表示用於對視訊資料進行編碼和解碼的設備的實例，該設備包括被配置為儲存視訊資料的記憶體；及一或多個處理器，該一或多個處理器在電路中實現並被配置為：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或者左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的預測塊的至少一個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；將該預測塊的取樣位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及使用預測塊，對當前塊進行解碼。
圖9是圖示可以執行本案內容的技術的實例視訊解碼器300的方塊圖。提供圖9是為了說明的目的，並且不限制本案內容中廣泛例示和描述的技術。為了說明的目的，本案內容描述了根據JEM、VVC和HEVC的技術的視訊解碼器300。然而，本案內容的技術可以由被配置為其他視訊編解碼標準的視訊編解碼設備來執行。
在圖9的實例中，視訊解碼器300包括編碼的圖片緩衝器（CPB）記憶體320、熵解碼單元302、預測處理單元304、逆量化單元306、逆變換處理單元308、重構單元310、濾波器單元312和解碼後的圖片緩衝器（DPB）314。CPB記憶體320、熵解碼單元302、預測處理單元304、逆量化單元306、逆變換處理單元308、重構單元310、濾波器單元312和DPB 314中的任何一個或全部可以在一或多個處理器或在處理電路中實現。此外，視訊解碼器300可以包括用於執行這些和其他功能的額外或替代的處理器或處理電路。
預測處理單元304包括運動補償單元316和訊框內預測單元318。預測處理單元304可以包括用於根據其他預測模式來執行預測的額外單元。例如，預測處理單元304可以包括調色板單元、塊內複製單元（其可以形成運動補償單元316的一部分）、仿射單元、線性模型（LM）單元等。在其他實例中，視訊解碼器300可以包括更多、更少或不同的功能部件。
CPB記憶體320可以儲存將由視訊解碼器300的部件進行解碼的視訊資料，諸如編碼後的視訊位元串流。例如，可以從電腦可讀取媒體110獲得儲存在CPB記憶體320中的視訊資料（圖5）。CPB記憶體320可以包括儲存來自編碼後的視訊位元串流的編碼後的視訊資料（例如，語法元素）的CPB。而且，CPB記憶體320可以儲存除了編碼圖片的語法元素之外的視訊資料，例如表示來自視訊解碼器300的各個單元的輸出的臨時資料。DPB 314通常儲存解碼圖片，視訊解碼器300可以輸出及/或使用該解碼圖片，作為在對編碼後的視訊位元串流的後續資料或圖片進行解碼時的參考視訊資料。CPB記憶體320和DPB 314可以由諸如動態隨機存取記憶體（DRAM）的各種存放裝置中的任一種形成，包括同步DRAM（SDRAM）、磁阻RAM（MRAM）、電阻性RAM（RRAM）或其他類型的存放裝置。CPB記憶體320和DPB 314可以由相同的存放裝置或單獨的存放裝置進行提供。在各種實例中，CPB記憶體320可以與視訊解碼器300的其他部件在晶片上，或者相對於那些部件在晶片外。
補充或替代地，在一些實例中，視訊解碼器300可從記憶體120獲取編碼後的視訊資料（圖5）。亦即，記憶體120可以如前述與CPB記憶體320一起儲存資料。類似地，當視訊解碼器300的一些或全部功能由軟體執行，從而被視訊解碼器300的處理電路執行時，記憶體120可以儲存將由視訊解碼器300執行的指令。
圖9中所示的各種單元被示出為説明理解由視訊解碼器300執行的操作。這些單元可以被實現為固定功能電路、可程式設計電路或其組合。類似於圖8，固定功能電路指的是提供特定功能並且在能夠執行的操作上預設的電路。可程式設計電路是指可以被程式設計以執行各種任務並且在可以執行的操作中提供靈活功能的電路。例如，可程式設計電路可以執行使可程式設計電路以軟體或韌體的指令所定義的方式進行操作的軟體或韌體。固定功能電路可以執行軟體指令（例如，以接收參數或輸出參數），但是固定功能電路執行的操作類型通常是不可變的。在一些實例中，一或多個單元可以是不同的電路塊（固定功能或可程式設計），並且在一些實例中，一或多個單元可以是積體電路。
視訊解碼器300可以包括ALU、EFU、數位電路、類比電路及/或由可程式設計電路形成的可程式設計核。在其中視訊解碼器300的操作由在可程式設計電路上執行的軟體進行執行的實例中，片上或片外記憶體可以儲存視訊解碼器300接收並執行的軟體的指令（例如，目標代碼）。
熵解碼單元302可以從CPB接收編碼後的視訊資料，並對視訊資料進行熵解碼，以再現語法元素。預測處理單元304、逆量化單元306、逆變換處理單元308、重構單元310和濾波器單元312可以基於從位元串流中提取的語法元素來產生對視訊資料進行解碼。
通常，視訊解碼器300在逐個塊的基礎上重建圖片。視訊解碼器300可以單獨地對每個區塊執行重構操作（其中當前正在重構（亦即，被解碼的塊）可以被稱為「當前塊」）。
熵解碼單元302可以對定義經量化的變換係數塊的經量化的變換係數的語法元素以及諸如量化參數（QP）及/或變換模式指示之類的變換資訊進行熵解碼。逆量化單元306可以使用與經量化的變換係數塊相關聯的QP來決定量化程度，並且同樣地，決定用於逆量化單元306應用的逆量化程度。逆量化單元306可以例如執行按位左移運算以對經量化的變換係數進行逆量化。從而逆量化單元306可以形成包括變換係數的變換係數塊。
在逆量化單元306形成變換係數塊之後，逆變換處理單元308可以將一或多個逆變換應用於變換係數塊，以產生與當前塊相關聯的殘差塊。例如，逆變換處理單元308可以對變換係數塊應用逆DCT、逆整數變換、逆Karhunen-Loeve變換（KLT）、逆旋轉變換、逆方向變換、或另一逆變換。
此外，預測處理單元304根據由熵解碼單元302進行熵解碼的預測資訊語法元素來產生預測塊。例如，若預測資訊語法元素指示當前塊是訊框間預測的，則運動補償單元316可以產生預測塊。在這種情況下，預測資訊語法元素可以指示DPB 314中的從其獲取參考塊的參考圖片，以及用於標識參考圖片中的參考塊的位置相對於當前圖片中的當前塊位置的運動向量。運動補償單元316通常可以經由與關於運動補償單元224所描述的方式基本相似的方式來執行訊框間預測處理（圖8）。
舉另一實例，若預測資訊語法元素指示當前塊是訊框內預測的，則訊框內預測單元318可以根據由預測資訊語法元素所指示的訊框內預測模式來產生預測塊。再者，訊框內預測單元318通常可以經由與關於訊框內預測單元226所描述的方式基本相似的方式來執行訊框內預測程序（圖8）。訊框內預測單元318可以執行本案內容的梯度PDPC技術。訊框內預測單元318可以從DPB 314獲取當前塊的相鄰取樣的資料。
在一些實例中，熵解碼單元302可以對表示是否啟用梯度PDPC的顯式資料進行解碼。例如，熵解碼單元302可以對包括指示是否啟用梯度PDPC的資料的VPS、SPS、PPS、圖片頭部、切片頭部、塊頭部等進行解碼。熵解碼單元302可以將解碼後的資料提供給訊框內預測單元318，其指示是否針對圖片的特定序列、圖片、切片、塊等啟用梯度PDPC。
訊框內預測單元318可以執行本案內容的梯度PDPC技術。訊框內預測單元318可以起初使用角度訊框內預測模式來形成針對當前塊的預測塊。訊框內預測單元318亦可以決定角度訊框內預測模式是介於50和81之間、或者並非1和0的小於18的模式。作為回應，訊框內預測單元318可以執行梯度PDPC。
特別地，如前述，訊框內預測單元318可以決定角度訊框內預測模式的預測方向。訊框內預測單元318可以沿著預測方向計算針對當前塊的取樣的梯度項。例如，訊框內預測單元318可以計算沿預測方向的強度變化，如上文例如關於圖6所論述的。隨後，訊框內預測單元318可以將梯度項與取樣的預測值進行組合，以形成取樣的最終值。訊框內預測單元318可以對預測塊的多個取樣（例如，全部取樣或少於全部取樣）執行這些技術。
在一些實例中，當將梯度項與預測值進行組合時，訊框內預測單元318可以例如使用具有組合之和為1的權重來對梯度項和預測值進行加權。訊框內預測單元318可以決定基於例如取樣的位置與相應主邊界（亦即，從其計算預測值的邊界）之間的距離來決定權重。例如，當訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式時，訊框內預測單元318可以根據取樣的位置與水平相鄰參考取樣之間的距離，來決定要應用於訊框內預測的取樣的權重。作為另一實例，當訊框內預測模式是右下角訊框內預測模式時，訊框內預測單元318可以根據取樣的位置與垂直相鄰參考取樣之間的距離來決定要應用於訊框內預測取樣的權重。
在一些實例中，訊框內預測單元318可以基於除了所使用的角度訊框內預測方向之外的其他因素來決定是否將梯度PDPC應用於當前塊。如上面論述的，訊框內預測單元318可以從熵解碼單元302接收指示是否啟用梯度PDPC的資料。
在一些實例中（作為上述的補充或替代），訊框內預測單元318可以如上面論述的計算針對當前塊的nScale值和nScale2值，並使用這些值來決定是否應用梯度PDPC。例如，訊框內預測單元318可以被配置為將梯度PDPC應用於針對nScale2大於或等於零的所有塊。再舉一個例子，當nScale小於nScale2時，訊框內預測單元318可以決定應用梯度PDPC。補充或替代地，訊框內預測單元318可以被配置為僅將梯度PDPC應用於亮度（亮度）塊，而不應用於色度塊。補充或替代地，訊框內預測單元318可以被配置為僅將梯度PDPC應用於大於4×4的塊。
重構單元310可以使用預測塊和殘差塊來重構當前塊。例如，重建單元310可以將殘差塊的取樣添加到預測塊的相應取樣以重建當前塊。
濾波器單元312可以對重構塊執行一或多個濾波操作。例如，濾波器單元312可以執行去塊操作，以減少沿著重構塊的邊緣的塊狀偽像。不一定在所有示例中皆執行濾波器單元312的操作。
視訊解碼器300可以將重構塊儲存到DPB 314中。如上面論述的，DPB 314可以將參考資訊（例如，用於訊框內預測的當前圖片的取樣以及用於後續運動補償的先前解碼圖片）提供給預測處理單元304。此外，視訊解碼器300可以從DPB 314輸出解碼後的圖片，以用於在諸如圖1的顯示裝置118的顯示裝置上的後續呈現。
經由這種方式，視訊解碼器300表示用於對視訊資料進行解碼的設備的實例，該設備包括被配置為儲存視訊資料的記憶體；及，一或多個處理器，其在電路中實現並被配置為：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於針對當前塊的預測塊的至少一個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；及，將該預測塊的取樣位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及，使用預測塊對當前塊進行解碼。
圖10是圖示根據本案內容的技術的用於對當前塊進行編碼的實例方法的流程圖。當前塊可以包括當前CU。儘管針對視訊轉碼器200進行了描述（圖5和圖8），但是應當理解，可以將其他設備配置為執行與圖10類似的方法。
在本實例中，視訊轉碼器200最初預測當前塊（350）。例如，視訊轉碼器200可以形成針對當前塊的預測塊。具體來說，視訊轉碼器200可以使用本案內容的梯度PDPC技術來形成預測塊。例如，視訊轉碼器200可以決定針對當前塊的角度訊框內預測模式的方向。隨後，視訊轉碼器200可以針對當前塊的至少一個取樣（但是潛在地多個或全部取樣），沿著預測方向來計算梯度項，以及將預測值與相應梯度項進行組合，以最終形成針對當前塊的最終預測塊。
隨後，視訊轉碼器200可以計算針對當前塊的殘差塊（352）。為了計算殘差塊，視訊轉碼器200可以計算針對當前塊的原始的未編碼塊與預測塊之間的差。隨後，視訊轉碼器200可以變換和量化殘差塊的係數（354）。接下來，視訊轉碼器200可以掃瞄殘差塊的量化後的變換係數（356）。在掃瞄期間，或在掃瞄之後，視訊轉碼器200可以對係數進行熵編碼（358）。例如，視訊轉碼器200可以使用CAVLC或CABAC對係數進行編碼。隨後，視訊轉碼器200可以輸出塊的熵編碼資料（360）。
在對當前塊進行編碼之後，視訊轉碼器200亦可以對當前塊進行解碼。如前述，視訊轉碼器200包括視訊解碼用部件，有時稱為解碼循環。這些解碼用部件包括逆量化單元210、逆變換處理單元212、重構單元214、濾波器單元216和DPB 218（圖8）。因此，在對當前塊進行編碼之後，逆量化單元210和逆變換處理單元212可以對量化後的變換係數進行逆量化和逆變換，以再現殘留塊（362）。隨後，重構單元214可以組合殘差塊和預測塊（在逐個取樣的基礎上）以對當前塊進行解碼（364）。隨後，視訊轉碼器200可以將解碼塊儲存到DPB 218中（366）。在一些實例中，濾波器單元216可以在將解碼塊儲存在DPB 218中之前對其進行濾波。以這種方式，視訊轉碼器200可以對當前塊進行編碼和解碼，使得儲存在DPB 218中的參考塊是與由視訊解碼器（例如視訊解碼器300）重建的經解碼的參考塊相同的。
以這種方式，圖10的方法表示一種對視訊資料進行編碼和解碼的方法的實例，該方法包括：使用角度訊框內預測模式產生針對視訊資料的當前塊的訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的預測塊的至少一個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；及，將該預測塊的取樣的位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及，使用預測塊對當前塊進行解碼。
圖11是圖示根據本案內容的技術的用於對當前塊進行解碼的實例方法的流程圖。當前塊可以包括當前CU。儘管關於視訊解碼器300進行了描述（圖5和9），但是應當理解，其他設備可以被配置為執行與圖11類似的方法。
視訊解碼器300可以接收針對當前塊的熵編碼資料，例如，熵編碼的預測資訊和與當前塊相對應的殘差塊的係數的熵編碼資料（370）。視訊解碼器300可以對經熵編碼的資料進行熵解碼，以決定針對當前塊的預測資訊並再現殘差塊的係數（372）。視訊解碼器300可以例如使用如針對當前塊的預測資訊所指示的訊框內或訊框間預測模式來預測當前塊（374），以計算針對當前塊的預測塊。
視訊解碼器300可以使用本案內容的梯度PDPC技術來形成預測塊。具體來說，視訊解碼器300可以使用本案內容的梯度PDPC技術來形成預測塊。例如，視訊解碼器300可以決定針對當前塊的角度訊框內預測模式的方向。隨後，視訊解碼器300可以針對當前塊的至少一個取樣（但潛在地多個或全部取樣），沿著預測方向計算梯度項，並將預測值與對應梯度項進行組合以最終形成針對當前塊的最終預測塊。
隨後，視訊解碼器300可以反向掃瞄再現係數（376），以建立經量化的變換係數的塊。隨後，視訊解碼器300可以對係數進行逆量化和逆變換以產生殘差塊（378）。視訊解碼器300可以經由對預測塊和殘差塊進行組合，來最終解碼當前塊（380）。
以這種方式，圖11的方法表示對視訊資料進行解碼的方法的實例，該方法包括使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的預測塊的至少一個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；及，將該預測塊的取樣的位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及，使用預測塊對當前塊進行解碼。
圖12是示出根據本案內容的技術的使用梯度PDPC對塊進行預測的實例方法的流程圖。出於示例和解釋的目的，圖12的方法是針對視訊解碼器300（圖5和9）進行解釋的。然而，應當理解，其他設備可以執行該方法或類似方法，例如圖5和圖8的視訊轉碼器200。視訊轉碼器200可以執行圖5和圖8的方法。作為圖3的方法的步驟350的一部分，圖12圖示圖12的方法。儘管視訊解碼器300可以執行圖12的方法作為圖11的步驟374的一部分，但是視訊解碼器300可以執行圖12的方法，作為圖10的步驟350的一部分。
視訊解碼器300可以起初決定啟用梯度PDPC（400）。例如，視訊解碼器300可以對語法資料（例如，VPS、SPS、PPS、圖片頭部、切片頭部、塊頭部等）進行解碼，指示為視訊資料（整個視訊、序列、圖片、切片、塊等）啟用梯度PDPC。補充或替代地，視訊解碼器300可以根據諸如塊大小（例如，大於4×4及/或並非諸如2×N或N×2之類的薄塊）之類的隱式資料、當前塊是亮度塊還是色度塊、針對當前塊的nScale和nScale2值等，來決定對當前塊使用梯度PDPC。
隨後，視訊解碼器300可以使用角度訊框內預測模式來產生訊框內預測塊（402）。角度訊框內預測模式可以具體為右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式。右上角訊框內預測模式可以包括模式數量大於50且小於81的模式，而左下角訊框內預測模式可以包括模式數量小於18但並非0和1的模式。在一些實例中，視訊解碼器300可以例如使用k1和k2的值來決定梯度PDPC被限制為甚至更少的模式。例如，視訊解碼器300可以決定右上角訊框內預測模式具有大於50且小於50 + k2的模式數量，並且左下角訊框內預測模式具有小於18-k1的模式編號。視訊解碼器300亦可以從語法資料、從預配置資料、或者根據當前塊的大小及/或針對當前塊的量化參數，來決定k1和k2。隨後，視訊解碼器300可以決定梯度PDPC適用於角度訊框內預測模式（404）。
視訊解碼器300可以決定用於角度訊框內預測模式的預測方向（406）。視訊解碼器300可以沿著預測方向計算針對預測塊的取樣的梯度項（408）。隨後，視訊解碼器300可以將取樣的預測值與梯度項進行組合（410）以產生取樣的最終值。視訊解碼器300可以使用各自的梯度項來類似地更新預測塊的其他取樣的值。
以這種方式，圖12的方法表示對視訊資料進行解碼的方法的實例，該方法包括使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的預測塊的至少一個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；及，將該預測塊的取樣的位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及，使用預測塊對當前塊進行解碼。
在以下子句中概括了本案內容的各種技術：
子句1：一種對視訊資料進行編解碼的方法，該方法包括：使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角訊框內預測模式；決定角度訊框內預測模式的預測方向；對於當前塊的預測塊的每個取樣：計算沿著預測方向的取樣的梯度項；及，將該預測塊的取樣的位置處的該訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與該梯度項進行組合，以產生該預測塊的取樣的值；及，使用預測塊對當前塊進行編解碼。
子句2：根據子句1之方法，其中該角度訊框內預測模式包括具有模式數量大於50且小於81的右上角訊框內預測模式。
子句3：根據子句1之方法，其中該角度訊框內預測模式包括具有小於18且並非0或1的模式編號的右下角訊框內預測模式。
子句4：根據子句1-3中任一項所述的方法，亦包括：針對每個取樣，使用角度訊框內預測模式的角度來計算位移值，其中計算梯度項包括：使用位移值來計算該梯度項。
子句5：根據子句4之方法，其中d包括位移值，（x，y）包括取樣的位置，並且計算梯度項包括：當角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式時，計算梯度項等於r（-1，y） – r（-1 + d，-1）；或者，當角度訊框內預測模式是左下角訊框內預測模式時，計算梯度項等於r（x，-1） – r（-1，-1 + d），其中r（x'，y'）表示包括當前塊的當前圖片的參考取樣，該參考取樣鄰近當前圖片中的當前塊。
子句6：根據子句1-5中任一項所述的方法，其中組合包括：將第一權重應用於訊框內預測取樣的值，並將第二權重應用於梯度項。
子句7：根據子句6之方法，亦包括：當角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式時，根據取樣的位置與包括當前塊的當前圖片的水平相鄰參考取樣的位置之間的距離來決定第一權重；或者，當角度訊框內預測模式是右下角訊框內預測模式時，根據取樣的位置與當前圖片的垂直相鄰參考取樣的位置之間的距離來決定第一權重。
子句8：根據子句1-7中任一項所述的方法，亦包括：決定針對當前塊的nScale值小於零。
子句9：根據子句1-8中任一項所述的方法，其中該左下角訊框內預測模式包括模式數量小於18且大於18-k1的近左下角訊框內預測模式，該右上角訊框內預測模式包括模式數量大於50且小於50 + k2的近右上角訊框內預測模式。
子句10：根據子句9之方法，其中k1和k2是固定值。
子句11：根據子句9之方法，亦包括：根據當前塊的大小或針對當前塊的量化參數中的至少一項，來計算k1和k2。
子句12：根據子句9之方法，亦包括：對表示k1和k2的參數集合資料進行編解碼，該參數集合資料包括序列參數集（SPS）或圖片參數集（PPS）的資料。
子句13：根據子句1-12中任一項所述的方法，亦包括：對參數集合資料進行編碼，以對包括該當前塊的當前圖片啟用依賴梯度位置的訊框內預測（PDPC）模式。
子句14：根據子句1-13中任一項所述的方法，亦包括：決定針對當前塊的nScale值小於針對當前塊的nScale2值。
子句15：根據子句1-14中任一項所述的方法，其中將訊框內預測塊的取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項進行結合，以產生預測塊的取樣的值是僅針對當前塊的亮度分量而執行的。
子句16：根據子句1-15中任一項所述的方法，其中將訊框內預測塊的取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項進行結合，以產生預測塊的取樣的值，不是針對當前塊的色度分量而執行的。
子句17：根據子句1-16中任一項所述的方法，亦包括：決定當前塊的色度塊是否窄；及，基於當前塊的色度塊不窄，將預測塊的取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項進行組合，以產生預測塊的取樣的值。
子句18：根據子句1-17中的任一項所述的方法，亦包括：決定當前塊的色度塊是否窄；及，基於當前塊的色度塊為窄，不將預測塊的取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與梯度項進行組合，以產生預測塊的取樣的值。
子句19：根據子句1-18中任一項所述的方法，其中對當前塊進行編解碼包括對當前塊進行解碼，包括：對當前塊的殘差塊進行解碼；及，對預測塊和殘差塊進行組合，以產生當前塊的解碼版本。
子句20：根據子句1-19中任一項所述的方法，其中對當前塊進行編碼包括：對當前塊進行編碼，包括：計算表示當前塊與預測塊之間的差的殘差塊；及，對殘差塊進行編碼。
子句21：一種用於對視訊資料進行編解碼的設備，該設備包括用於執行根據子句1-18中任一項所述的方法的單元。
子句22：根據子句19之設備，其中一或多個單元包括：在電路中實現的一或多個處理器。
子句23：根據子句19之設備，亦包括：被配置為顯示視訊資料的顯示器。
子句24：根據子句19之設備，其中該設備包括相機、電腦、行動設備、廣播接收器設備或機上盒中的一項或多項。
子句25：根據子句17之設備，亦包括：被配置為儲存視訊資料的記憶體。
子句26：一種用於對視訊資料進行編解碼的設備，該設備包括：用於使用角度訊框內預測模式為視訊資料的當前塊產生訊框內預測塊的單元，該角度訊框內預測模式是右上角訊框內預測模式或左下角預內模式；用於決定角度預內模式的預測方向的單元；用於沿著預測方向為當前塊的預測塊的每個取樣計算相應梯度項的單元；用於將預測塊的每個取樣的位置處的訊框內預測塊的訊框內預測取樣的值與對應於預測塊的取樣的相應梯度項進行組合以產生預測塊的取樣的值的單元；及，用於使用預測塊對當前塊進行編解碼的單元。
子句27：一種電腦可讀取儲存媒體，具有儲存在其上的指令，該等指令在被執行時使用對視訊資料進行編解碼的設備的處理器執行根據子句1-16中任一項所述的方法。要意識到，依據該子句，本文所述的任何技術的某些動作或事件可以經由不同的循序執行，可以添加、合併或一起忽略（例如，並非所有描述的動作或事件對於實施這些技術都是必需的）。此外，在某些子句中，動作或事件可以例如經由多執行緒處理、中斷處理或多個處理器同時執行，而不是順序地執行。
在一或多個實例中，可以以硬體、軟體、韌體或其任意組合來實現所描述的功能。若以軟體實現，則功能可以作為一或多數指令或代碼儲存在電腦可讀取媒體上或經由電腦可讀取媒體進行發送，並由基於硬體的處理單元執行。電腦可讀取媒體可以包括電腦可讀取儲存媒體，其對應於諸如資料儲存媒體之類的有形媒體或者通訊媒體，該通訊媒體包括例如根據通訊協定來有助於將電腦程式從一個地方轉移到另一個地方的任何媒體。以這種方式，電腦可讀取媒體通常可以對應於（1）非臨時性的有形電腦可讀取儲存媒體，或者（2）諸如訊號或載波之類的通訊媒體。資料儲存媒體可以是能夠由一台或多台電腦或一或多個處理器存取以獲取指令、代碼及/或資料結構以實現本案內容中描述的技術的任何可用媒體。電腦程式產品可以包括電腦可讀取媒體。
舉例說明而非限制，此類電腦可讀取儲存媒體可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟記憶體、磁碟儲存、或其他磁性記憶裝置、快閃記憶體、或可用於以指令或資料結構形式儲存期望的程式碼並且可由電腦存取的任何其他媒體。而且，任何連接皆適當地稱為電腦可讀取媒體。例如，若使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數位用戶線路（DSL）或無線技術（例如，紅外線、無線電和微波）從網站、伺服器或其他遠端源發送指令，則媒體的定義包括同軸電纜、光纖光纜、雙絞線、DSL、或諸如紅外線、無線電和微波之類的無線技術。然而，應當理解，電腦可讀取儲存媒體和資料儲存媒體不包括連接、載波、訊號或其他臨時媒體，而是涉及非臨時的有形儲存媒體。本文使用的磁碟和光碟包括壓縮光碟（CD）、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟（DVD）、軟碟和藍光光碟，其中磁碟通常以磁性方式複製資料，而光碟用鐳射以光學方式複製資料。上述的組合亦應當包括在電腦可讀取媒體的範疇內。
指令可以由一或多個處理器執行，例如，一或多個數位訊號處理器（DSP）、通用微處理器、特殊應用積體電路（ASIC）、現場可程式設計閘陣列（FPGA）、或其他等效的整合或個別邏輯電路。因此，如本文所使用的術語「處理器」和「處理電路」可以指任何前述結構或適合於實現本文描述的技術的任何其他結構。另外，在一些態樣中，本文描述的功能可以在被配置用於編碼和解碼的專用硬體及/或軟體模組內提供，或合併入組合轉碼器中。還有，該等技術可以在一或多個電路或邏輯部件中完全實現。
本案內容的技術可以在包括無線手機、積體電路（IC）或一組IC（例如，晶片組）的各種設備或裝置中實現。在本案內容中描述各種部件、模組或單元以強調被配置為執行所披露的技術的設備的功能態樣，但不一定需要由不同硬體單元來實現。而是，如前述，各種單元可以組合在轉碼器硬體單元中，或者由一組交互動操作硬體單元來提供，包括與合適的軟體及/或韌體相結合的如前述的一或多個處理器。
已經描述了各種實例。這些和其他實例落在所附請求項的範疇內。
8:圖形 10:當前塊 12:訊框內預測取樣 14:箭頭 16:參考圖元 18:參考圖元 20:塊 22:給定預測方向 24:左下圖元 30:圖片 100:視訊編碼和解碼系統 102:源設備 104:視訊源 106:記憶體 108:輸出介面 110:電腦可讀取媒體 112:存放裝置 114:檔案伺服器 116:目標設備 118:顯示裝置 120:記憶體 122:輸入介面 140:當前塊 142:訊框內預測取樣 144:箭頭 146:參考取樣 148:參考取樣 150:垂直訊框內預測模式 152:取樣 154:取樣 156:取樣 158:鄰點塊 200:視訊轉碼器 202:模式選擇單元 204:殘差產生單元 206:變換處理單元 208:量化單元 210:逆量化單元 212:逆變換處理單元 214:重構單元 216:濾波器單元 218:解碼圖片緩衝器（DPB） 220:熵編碼單元 222:運動估計單元 224:運動補償單元 226:訊框內預測單元 230:視訊資料記憶體 300:視訊解碼器 302:熵解碼單元 304:預測處理單元 306:逆量化單元 308:逆變換處理單元 310:重構單元 312:濾波器單元 314:解碼後的圖片緩衝器（DPB） 316:運動補償單元 318:訊框內預測單元 320:CPB記憶體 350:方塊 352:方塊 354:方塊 356:方塊 358:方塊 360:方塊 362:方塊 364:方塊 366:方塊 370:方塊 372:方塊 374:方塊 376:方塊 378:方塊 380:方塊 400:方塊 402:方塊 404:方塊 406:方塊 408:方塊 410:方塊
圖1是圖示當執行本案內容的技術時可以使用的實例訊框內預測模式的概念性圖。
圖2是圖示當執行本案內容的技術時針對nScale值大於或等於零的訊框內預測模式的依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）的概念性圖。
圖3是圖示其中針對塊的nScale值指示依賴位置的訊框內預測組合（PDPC）不會應用於當執行本案內容的技術時可以使用的塊的實例的概念性圖。
圖4是圖示當執行本案內容的技術時可以使用的nScale值作為變換塊的高度（nTbH）和模式編號的函數的概念性圖。
圖5是圖示可以執行本案內容的技術的實例視訊編碼和解碼系統的方塊圖。
圖6是圖示可以使用本案內容的技術針對給定的訊框內預測角來執行依賴梯度位置的訊框內預測組合（PDPC）的實例資料集合的概念性圖。
圖7是圖示可以使用本案內容的技術的可以用於針對垂直模式的依賴梯度位置的訊框內預測組合（PDPC）的實例資料集合的概念性圖。
圖8是圖示可以執行本案內容的技術的實例視訊轉碼器的方塊圖。
圖9是圖示可以執行本案內容的技術的實例視訊解碼器的方塊圖。
圖10是圖示根據本案內容的技術的用於編碼當前塊的實例方法的流程圖。
圖11是圖示根據本案內容的技術的用於解碼當前塊的實例方法的流程圖。
圖12是圖示根據本案內容的技術的使用梯度PDPC來對塊進行預測的實例方法的流程圖。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
140:當前塊
142:訊框內預測取樣
144:箭頭
146:參考取樣
148:參考取樣

Claims (29)

  1. 一種對視訊資料進行解碼的方法，該方法包括以下步驟： 使用一角度訊框內預測模式為視訊資料的一當前塊產生一訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是一右上角訊框內預測模式或一左下角訊框內預測模式； 決定該角度訊框內預測模式的一預測方向； 對於該當前塊的該訊框內預測塊的至少一個取樣： 計算沿該訊框內預測方向的該至少一個取樣的一梯度項；及 將該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一位置處的該訊框內預測塊的一訊框內預測取樣的一值與該梯度項結合，以產生該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一值；及 使用該訊框內預測塊，來對該當前塊進行解碼。
  2. 根據請求項1之方法，其中該角度訊框內預測模式包括具有大於50且小於81的一模式編號的該右上角訊框內預測模式。
  3. 根據請求項1之方法，其中該角度訊框內預測模式包括具有小於18且不是0或1的一模式編號的該右下角訊框內預測模式。
  4. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：對於該至少一個取樣，使用該角度訊框內預測模式的一角度來計算一位移值，其中計算該梯度項包括以下步驟：使用該位移值來計算該梯度項。
  5. 根據請求項4之方法，其中d包括該位移值，（x，y）包括該至少一個取樣的該位置，並且計算該梯度項包括： 當該角度訊框內預測模式是該右上角訊框內預測模式時，計算該梯度項等於r（-1，y） – r（-1 + d，-1）；或者 當該角度訊框內預測模式是該左下角訊框內預測模式時，將該梯度項計算為等於r（x，-1） – r（-1，-1 + d）， 其中r（x’，y’）表示一當前圖片的一參考取樣，該當前圖片包括在位置（x’，y’）處的當前塊，該參考取樣與該當前圖片中的該當前塊相鄰。
  6. 根據請求項1之方法，其中組合包括：將一第一權重應用於該訊框內預測取樣的該值，以及將一第二權重應用於該梯度項。
  7. 根據請求項6之方法，亦包括以下步驟： 當該角度訊框內預測模式是該右上角訊框內預測模式時，根據該至少一個取樣的位置與包括該當前塊的一當前圖片的一水平鄰點參考取樣的一位置之間的距離來決定一第一權重；或者 當該角度訊框內預測模式是該右下角訊框內預測模式時，根據該至少一個取樣的該位置與該當前圖片的一垂直鄰點參考取樣的位置之間的一距離來決定該第一權重。
  8. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟： 計算針對該當前塊的一nScale值，包括根據Min（2，Log2（nTbH） - Floor（Log2（3 * invAngle - 2））+ 8）來計算該nScale值，其中nTbH表示該當前塊的一高度，並且invAngle表示該預測方向；及 決定針對該當前塊的該nScale值小於零。
  9. 根據請求項1之方法，其中該左下角訊框內預測模式包括具有一模式編號小於18且大於18-k1的一近左下角訊框內預測模式，並且該右上角訊框內預測模式包括具有一模式編號大於50且小於50 + k2的一近右上角訊框內預測模式。
  10. 根據請求項9之方法，其中k1和k2是固定值。
  11. 根據請求項9之方法，亦包括以下步驟：根據該當前塊的一大小或針對該當前塊的一量化參數中的至少一項來計算k1和k2。
  12. 根據請求項9之方法，亦包括：對表示k1和k2的參數集合資料進行解碼，該參數集合資料包括一序列參數集合（SPS）或一圖片參數集合（PPS）的資料。
  13. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：對參數集合資料進行解碼，以針對包括該當前塊的一當前圖片啟用一依賴梯度位置的訊框內預測（PDPC）模式。
  14. 根據請求項1之方法，其中該當前塊包括一亮度（luma）塊。
  15. 根據請求項1之方法，其中對該當前塊進行解碼包括以下步驟： 對針對該當前塊的一殘差塊進行解碼；及 將該訊框內預測塊與該殘差塊進行組合，以產生該當前塊的一解碼版本。
  16. 根據請求項1之方法，亦包括以下步驟：在對該當前塊進行解碼之前，對該當前塊進行編碼，其中對該當前塊進行編碼包括： 計算表示該當前塊與該訊框內預測塊之間的差的一殘差塊；及 對該殘差塊進行編碼。
  17. 一種用於對視訊資料進行解碼的設備，該設備包括： 被配置為儲存視訊資料的一記憶體；及 一或多個處理器，其在電路中實現並被配置為： 使用一角度訊框內預測模式為視訊資料的一當前塊產生一訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是一右上角訊框內預測模式或一左下角訊框內預測模式； 決定該角度訊框內預測模式的一預測方向； 對於該當前塊的該訊框內預測塊的至少一個取樣： 計算針對沿著該預測方向的該至少一個取樣的一梯度項；及 將該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一位置處的該訊框內預測塊的一訊框內預測取樣的一值與該梯度項進行組合，以產生該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一值；及 使用該訊框內預測塊對該當前塊進行解碼。
  18. 根據請求項17之設備，其中該角度訊框內預測模式包括具有大於50且小於81的一模式編號的該右上角訊框內預測模式。
  19. 根據請求項17之設備，其中該角度訊框內預測模式包括具有小於18且不是0或1的一模式編號的該右下角訊框內預測模式。
  20. 根據請求項17之設備，其中該一或多個處理器亦被配置為：針對該至少一個取樣，使用該角度訊框內預測模式的一角度來計算一位移值，其中該一或多個處理器被配置為：使用該位移值來計算該梯度項。
  21. 根據請求項20之設備，其中d包括該位移值，（x，y）包括該至少一個取樣的該位置，並且該一或多個處理器被配置為根據以下來計算該梯度項： 當該角度訊框內預測模式是該右上角訊框內預測模式時，計算該梯度項等於r（-1，y） – r（-1 + d，-1）；或者 當該角度訊框內預測模式是該左下角訊框內預測模式時，計算該梯度項等於r（x，-1） – r（-1，-1 + d）， 其中r（x’，y’）表示一當前圖片的一參考取樣，該當前圖片包括在位置（x’，y’）處的該當前塊，該參考取樣與該當前圖片中的該當前塊相鄰。
  22. 根據請求項17之設備，其中該一或多個處理器被配置為一將第一權重應用於該訊框內預測取樣的該值，並且將一第二權重應用於該梯度項。
  23. 根據請求項22之設備，其中該一或多個處理器亦被配置為： 當該角度訊框內預測模式是該右上角訊框內預測模式時，根據該至少一個取樣的該位置與包括該當前塊的一當前圖片的一水平相鄰參考取樣的一位置之間的一距離來決定該第一權重；或者 當該角度訊框內預測模式是該右下角訊框內預測模式時，根據該至少一個取樣的該位置與該當前圖片的一垂直相鄰參考取樣的一位置之間的一距離來決定該第一權重。
  24. 根據請求項17之設備，其中該一或多個處理器亦被配置為： 計算針對該當前塊的一nScale值，包括根據Min（2，Log2（nTbH） - Floor（Log2（3 * invAngle - 2）） + 8）來計算該nScale值，其中nTbH表示該當前塊的一高度，並且invAngle表示該預測方向；及 決定針對該當前塊的該nScale值小於零。
  25. 根據請求項17之設備，其中該左下角訊框內預測模式包括具有小於18且大於18-k1的一模式編號的一近左下角訊框內預測模式，以及該右上角訊框內預測模式包括具有大於50且小於50 + k2的一模式編號的一近右上角訊框內預測模式。
  26. 根據請求項17之設備，其中該一或多個處理器亦被配置為：對參數集合資料進行解碼，以針對包括該當前塊的一當前圖片啟用一依賴梯度位置的訊框內預測（PDPC）模式。
  27. 根據請求項17之設備，亦包括：被配置為顯示該視訊資料的一顯示器。
  28. 根據請求項17之設備，其中該設備包括以下各項中的一項或多項：一相機、一電腦、一行動設備、一廣播接收器設備或一機上盒。
  29. 一種具有儲存在其上的指令的電腦可讀取儲存媒體，該等指令在被執行時使得處理器用於： 使用一角度訊框內預測模式為視訊資料的一當前塊產生一訊框內預測塊，該角度訊框內預測模式是一右上角訊框內預測模式或一左下角訊框內預測模式； 決定該角度訊框內預測模式的一預測方向； 對於該當前塊的該訊框內預測塊的至少一個取樣： 計算沿著該預測方向的該至少一個取樣的一梯度項；及 將該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一位置處的該訊框內預測塊的一訊框內預測取樣的一值與該梯度項進行組合，以產生該訊框內預測塊的該至少一個取樣的一值；及 使用該訊框內預測塊，來對該當前塊進行解碼。
TW109143434A 2019-12-09 2020-12-09 用於視訊編碼的角度訊框內預測模式的依賴位置的訊框內預測組合 TW202127892A (zh)

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