视频译码中的色度帧内预测的制作方法

视频译码中的色度帧内预测
1.本技术要求于2020年3月25日递交的美国专利申请16/829,626的优先权，该美国专利申请要求于2019年3月29日递交的美国临时专利申请no.62/826,820的权益，上述申请中的每一份申请的全部内容通过引用的方式并入本文中。
技术领域
2.本公开内容涉及视频编码和视频解码。


背景技术：

3.数字视频能力可以被合并到宽范围的设备中，包括数字电视机、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(pda)、膝上型计算机或台式计算机、平板计算机、电子书阅读器、数字相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏设备、视频游戏控制台、蜂窝或卫星无线电话、所谓的“智能电话”、视频电话会议设备、视频流设备等。数字视频设备实现视频译码技术(诸如在通过mpeg
‑
2、mpeg
‑
4、itu
‑
t h.263、itu
‑
t h.264/mpeg
‑
4(第10部分，高级视频译码(avc))、itu
‑
t h.265/高效率视频译码(hevc)定义的标准以及这样的标准的扩展中描述的那些技术)。通过实现这样的视频译码技术，视频设备可以更高效地发送、接收、编码、解码和/或存储数字视频信息。
4.视频译码技术包括空间(图片内(intra
‑
picture))预测和/或时间(图片间(inter
‑
picture))预测以减少或去除在视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，视频切片(例如，视频图片或视频图片的一部分)可以被分割为视频块，视频块还可以被称为译码树单元(ctu)、译码单元(cu)和/或译码节点。图片的经帧内译码(i)的切片中的视频块是使用相对于相同图片中的相邻块中的参考样本的空间预测来编码的。图片的经帧间译码(p或b)的切片中的视频块可以使用相对于相同图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或者相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可以被称为帧，以及参考图片可以被称为参考帧。


技术实现要素：

5.概括而言，本公开内容描述了用于视频编解码器中的色度采样格式的色度帧内预测模式的技术。更具体地说，本公开内容包括在其中视频编码器和视频解码器基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来确定广角帧内预测方向集合的示例。视频编码器和视频解码器确定与亮度块共置的色度块的帧内预测方向，使得尽管色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比(在像素数量方面)，但是用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。
6.在一个示例中，本公开内容描述了一种对视频数据进行译码的方法，所述方法包括：基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合；确定用于所述亮度块的帧内预测方向，其中，用于所述亮度块的所述帧内预测方向在所述广角帧内预测方向集合中；确定用于色度块的帧内预测方向，其中：所述亮度块在所述图
片中与所述色度块共置，所述色度块具有与所述亮度块不同的宽度/高度比，并且用于所述色度块的所述帧内预测方向被保证具有用于所述亮度块的所述帧内预测方向；使用用于所述亮度块的所述帧内预测方向来生成用于所述亮度块的预测块；使用用于所述色度块的所述帧内预测方向来生成用于所述色度块的预测块；基于用于所述亮度块的所述预测块来对所述亮度块进行译码；以及基于用于所述色度块的所述预测块来对所述色度块进行译码。
7.在另一示例中，本公开内容描述了一种用于对视频数据进行译码的设备，所述设备包括：用于存储所述视频数据的存储器；以及在电路中实现的一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合；确定用于所述亮度块的帧内预测方向，其中，用于所述亮度块的所述帧内预测方向在所述广角帧内预测方向集合中；确定用于色度块的帧内预测方向，其中：所述亮度块在所述图片中与所述色度块共置，所述色度块具有与所述亮度块不同的宽度/高度比，并且用于所述色度块的所述帧内预测方向被保证具有用于所述亮度块的所述帧内预测方向；使用用于所述亮度块的所述帧内预测方向来生成用于所述亮度块的预测块；使用用于所述色度块的所述帧内预测方向来生成用于所述色度块的预测块；基于用于所述亮度块的所述预测块来对所述亮度块进行译码；以及基于用于所述色度块的所述预测块来对所述色度块进行译码。
8.在另一示例中，本公开内容描述了一种用于对视频数据进行译码的设备，所述设备包括：用于基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合的单元；用于确定用于所述亮度块的帧内预测方向的单元，其中，用于所述亮度块的所述帧内预测方向在所述广角帧内预测方向集合中；用于确定用于色度块的帧内预测方向的单元，其中：所述亮度块在所述图片中与所述色度块共置，所述色度块具有与所述亮度块不同的宽度/高度比，并且用于所述色度块的所述帧内预测方向被保证具有用于所述亮度块的所述帧内预测方向；用于使用用于所述亮度块的所述帧内预测方向来生成用于所述亮度块的预测块的单元；用于使用用于所述色度块的所述帧内预测方向来生成用于所述色度块的预测块的单元；用于基于用于所述亮度块的所述预测块来对所述亮度块进行译码的单元；以及用于基于用于所述色度块的所述预测块来对所述色度块进行译码的单元。
9.在另一示例中，本公开内容描述了一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得一个或多个处理器进行以下操作：基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合；确定用于所述亮度块的帧内预测方向，其中，用于所述亮度块的所述帧内预测方向在所述广角帧内预测方向集合中；确定用于色度块的帧内预测方向，其中：所述亮度块在所述图片中与所述色度块共置，所述色度块具有与所述亮度块不同的宽度/高度比，用于所述色度块的所述帧内预测方向被保证具有用于所述亮度块的所述帧内预测方向；使用用于所述亮度块的所述帧内预测方向来生成用于所述亮度块的预测块；使用用于所述色度块的所述帧内预测方向来生成用于所述色度块的预测块；基于用于所述亮度块的所述预测块来对所述亮度块进行译码；以及基于用于所述色度块的所述预测块来对所述色度块进行译码。
10.在附图和下文的描述中阐述了一个或多个示例的细节。根据描述、附图和权利要求，其它特征、目的和优点将是显而易见的。
附图说明
11.图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统的框图。
12.图2是示出示例帧内预测模式的概念图。
13.图3是示出帧内预测方向2的示例的概念图。
14.图4是示出帧内预测方向10的示例的概念图。
15.图5是示出如在多功能视频译码(vvc)中定义的intrapredangle的表。
16.图6是示出广角帧内预测的示例的概念图。
17.图7是示出位置相关帧内预测组合(pdpc)的示例的概念图。
18.图8是示出示例4:2:2色度采样格式的概念图。
19.图9a和图9b是示出正方形亮度块和亮度块的共置色度块的示例帧内方向的概念图。
20.图10是示出基于4:2:2的亮度块大小来确定帧内预测角度的示例的概念图。
21.图11a和图11b是示出亮度帧内角度到色度帧内角度的示例映射的概念图。
22.图12是示出亮度帧内角度到色度帧内角度的示例映射的概念图。
23.图13是示出像素距离和样本位置距离的示例的概念图。
24.图14a和14b是示出示例四叉树二叉树(qtbt)结构以及对应的译码树单元(ctu)的概念图。
25.图15是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器的框图。
26.图16是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器的框图。
27.图17是示出用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。
28.图18是示出用于对视频数据的当前块进行解码的示例方法的流程图。
29.图19是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频译码器的示例操作的流程图。
30.图20是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频译码器的示例操作的流程图。
31.图21是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频译码器的示例操作的流程图。
具体实施方式
32.帧内预测是一种基于相同图片中的相邻块来预测视频数据的块的技术。可以使用各种各样的帧内预测模式来实现帧内预测。帧内预测模式可以包括定向帧内预测模式。定向帧内预测模式中的每个定向帧内预测模式对应于不同的角度。当使用定向帧内预测模式来对块进行预测时，视频译码器(例如，视频编码器或视频解码器)可以针对块的每个相应样本来确定块上方的一行样本或当前块左侧的一列样本中的参考样本集合中的相应参考位置。
33.块的样本的参考位置位于以与定向帧内预测模式相对应的角度(即，帧内预测方向)穿过块的样本的线上。然后，视频译码器可以基于参考样本来确定与样本的参考位置相对应的样本值。视频译码器可以将与样本的参考位置相对应的样本值指派为样本的预测值。通过对块的每个样本这样做，视频译码器可以确定块的每个样本的预测值，以及从而生
成预测块。
34.广角帧内预测是一种可以与非正方形块一起使用的技术。广角帧内预测使用额外的定向帧内预测模式，其对应于从垂直方向顺时针超过45
°
或从垂直方向顺时针超过
‑
135
°
(即，从垂直方向逆时针超过135
°
)的角度。为了便于解释，可以假设在本公开内容中使用的角度(即，帧内预测方向)是按照从垂直方向顺时针的角度。在非正方形块中可用的额外定向帧内预测模式允许定向帧内预测模式对应于以逆时针方式从块的左下方向到块的右上方向的范围的方向。块的左下方向是从块的右上角到块的左下角。块的右上方向是从块的左下角到块的右上角。
35.因此，如果块的高度大于块的宽度，则非广角帧内预测模式集合可以对应于超过块的右上方向的帧内预测方向。因此，视频译码器将与块的右上方向以外的方向相对应的帧内预测模式的索引重新分配到广角帧内预测模式，广角帧内预测模式对应于范围从垂直方向顺时针
‑
135
°
的方向到块的左下方向的方向。例如，假设帧内预测模式66对应于从垂直方向顺时针45
°
的方向。在该示例中，当块的高度大于块的宽度时，从垂直方向顺时针45
°
的方向超过了块的右上方向。因此，视频译码器可以重新分配帧内预测模式66，使得帧内预测模式66替代地对应于在块的顺时针
‑
135
°
与左下方向之间的方向。
36.类似地，如果块的宽度大于块的高度，则非广角帧内预测模式集合可以对应于超过块的右下方向的方向。因此，视频译码器将与超过块的左下方向的方向相对应的非广角帧内预测模式重新分配到范围为从垂直方向顺时针45
°
到块的右上方向的广角帧内预测模式。
37.在许多视频译码标准中，图片包括亮度样本集合和两个色度样本集合。视频译码器可以针对图片的亮度和色度样本分别地执行帧内预测。因此，视频译码器可以针对图片的相同部分生成亮度预测块和两个色度预测块。因为亮度块和两个对应的色度块可以覆盖图片的共置部分，所以亮度块和两个对应的色度块可以被称为共置块。
38.直接模式(dm)是用于在色度块的帧内预测中增强译码效率的工具。当视频译码器使用dm模式来对色度块进行译码时，视频译码器假设色度块使用具有帧内预测索引的帧内预测模式作为与色度块共置的亮度块。帧内预测索引是标识帧内预测模式的数字。对dm的使用可以增加译码效率，因为视频编码器不需要以信令发送语法元素来指定用于色度块的帧内预测模式。而是，视频编码器可能仅需要以信令发送用于视频解码器的足够的语法元素，以确定共置的亮度块的帧内预测模式。
39.人眼通常对亮度值的差异比色度值的差异更敏感。因此，在一些情况下，块的色度值可以相对于相同块的亮度值进行二次采样。例如，当使用4:2:2色度采样格式对图片进行编码时，仅针对一行样本中的每隔一个的亮度样本对色度样本进行编码。因此，在4:2:2色度采样格式中，色度样本块具有对应亮度样本块的1/2的宽度。因此，当亮度块是正方形时，当使用4:2:2色度采样格式对图片进行编码时，共置的色度块是非正方形的。当亮度块是非正方形时，共置的色度块可以是正方形或非正方形。
40.当使用4:2:2色度采样格式对图片进行编码并且将dm模式用于帧内预测时，可能出现特定的技术问题。例如，如上文的示例中描述的，帧内预测模式66可以对应于正方形块中从垂直方向顺时针45
°
的方向，但是当块的高度大于块的宽度时，对应于超过
‑
135
°
的方向。这几乎是相反的方向。因此，如果视频编码器要以信令发送将帧内预测模式66用于亮度
块并且使用dm模式，则将使用与亮度块非常不同的方向来对共置的色度块进行帧内预测。因此，在使用4:2:2色度采样格式进行编码的图片中，使用dm模式不太可能带来译码效率。
41.本公开内容描述了可以解决与使用4:2:2色度采样格式和dm模式相关联的技术问题的技术。例如，视频译码器(例如，视频编码器或视频解码器)可以基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合。帧内预测方向是与定向帧内预测模式相对应的方向。另外，视频译码器可以确定用于亮度块的帧内预测方向。在该示例中，用于亮度块的帧内预测方向在广角帧内预测方向集合中。视频译码器可以确定用于在图片中与亮度块共置的色度块的帧内预测方向。在该示例中，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比。根据本公开内容的一种或多种技术，用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。
42.因为用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向，所以用于色度块的帧内预测方向与用于亮度块的帧内预测方向是一致的。因此，当使用yuv 4:2:2色度采样格式并且亮度块和色度块具有不同的宽度/高度比时，避免了用于亮度块的帧内预测方向的相同索引指示用于色度块的非常不同的帧内预测方向的情况，并且可以维持对dm模式的使用。因此，可以避免以信令发送用于色度块的分别的帧内预测模式，这可以提高译码效率。
43.图1是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码和解码系统100的框图。概括而言，本公开内容的技术涉及对视频数据进行译码(coding)(编码(encoding)和/或解码(decoding))。通常，视频数据包括用于处理视频的任何数据。因此，视频数据可以包括原始的未经编码的视频、经编码的视频、经解码(例如，经重构)的视频、以及视频元数据(例如，信令数据)。
44.如图1所示，在该示例中，系统100包括源设备102，源设备102提供要被目的地设备116解码和显示的、经编码的视频数据。具体地，源设备102经由计算机可读介质110来将视频数据提供给目的地设备116。源设备102和目的地设备116可以包括宽范围的设备中的任何设备，包括台式计算机、笔记本计算机(即，膝上型计算机)、平板计算机、机顶盒、移动设备(例如，电话手机(诸如智能电话))、电视机、相机、广播接收机设备、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流式传输设备等。在一些情况下，源设备102和目的地设备116可以被配备用于无线通信，以及因此可以被称为无线通信设备。
45.在图1的示例中，源设备102包括视频源104、存储器106、视频编码器200以及输出接口108。目的地设备116包括输入接口122、视频解码器300、存储器120以及显示设备118。根据本公开内容，源设备102的视频编码器200和目的地设备116的视频解码器300可以被配置为应用视频编解码器中的色度采样格式的色度帧内预测模式的技术。因此，源设备102表示视频编码设备的示例，而目的地设备116表示视频解码设备的示例。在其它示例中，源设备和目的地设备可以包括其它组件或排列。例如，源设备102可以从诸如外部相机的外部视频源接收视频数据。同样，目的地设备116可以与外部显示设备对接，而不是包括集成的显示设备。
46.如图1中所示的系统100仅是一个示例。通常，任何数字视频编码和/或解码设备可以执行用于视频编解码器中的特定色度采样格式的色度块的帧内预测的技术。源设备102和目的地设备116仅是这样的译码设备的示例，其中，源设备102生成经编码的视频数据以
用于传输给目的地设备116。本公开内容将“译码”设备指代为执行对数据的译码(例如，编码和/或解码)的设备。因此，视频编码器200和视频解码器300分别表示译码设备(具体地，视频编码器和视频解码器)的示例。在一些示例中，源设备102和目的地设备116可以以基本上对称的方式进行操作，使得源设备102和目的地设备116中的每一者包括视频编码和解码组件。因此，系统100可以支持在源设备102和目的地设备116之间的单向或双向视频传输，例如，以用于视频流式传输、视频回放、视频广播或视频电话。
47.通常，视频源104表示视频数据(即原始的未经编码的视频数据)的源，以及将视频数据的顺序的一系列图片(还被称为“帧”)提供给视频编码器200，视频编码器200对用于图片的数据进行编码。源设备102的视频源104可以包括视频捕获设备，诸如摄像机、包含先前捕获的原始视频的视频存档单元、和/或用于从视频内容提供者接收视频的视频馈送接口。作为另外的替代方式，视频源104可以生成基于计算机图形的数据作为源视频，或者生成实时视频、被存档的视频和计算机生成的视频的组合。在每种情况下，视频编码器200可以对被捕获的、预捕获的或计算机生成的视频数据进行编码。视频编码器200可以将图片从所接收的次序(有时被称为“显示次序”)重新排列为用于编码的译码次序。视频编码器200可以生成包括经编码的视频数据的比特流。然后，源设备102可以经由输出接口108将经编码的视频数据输出到计算机可读介质110上，以便由例如目的地设备116的输入接口122接收和/或取回。
48.源设备102的存储器106和目的地设备116的存储器120表示通用存储器。在一些示例中，存储器106、120可以存储原始视频数据，例如，来自视频源104的原始视频以及来自视频解码器300的原始的经解码的视频数据。另外或替代地，存储器106、120可以存储可由例如视频编码器200和视频解码器300分别执行的软件指令。尽管存储器106和存储器120在该示例中被示为与视频编码器200和视频解码器300分开，但是应当理解的是，视频编码器200和视频解码器300还可以包括用于在功能上类似或等效目的的内部存储器。此外，存储器106、120可以存储经编码的视频数据，例如从视频编码器200输出并且输入到视频解码器300的经编码的视频数据。在一些示例中，存储器106、120的部分可以被分配为一个或多个视频缓冲器，例如，以存储原始的经解码和/或经编码的视频数据。
49.计算机可读介质110可以表示能够将经编码的视频数据从源设备102传送给目的地设备116的任何类型的介质或设备。在一个示例中，计算机可读介质110表示通信介质，其使得源设备102能够例如经由射频网络或基于计算机的网络，来实时地向目的地设备116直接地发送经编码的视频数据。输出接口108可以根据诸如无线通信协议的通信标准来对包括经编码的视频数据的传输信号进行调制，以及输入接口122可以根据诸如无线通信协议的通信标准来对所接收的传输信息进行解调。通信介质可以包括任何无线或有线通信介质，例如，射频(rf)频谱或一条或多条物理传输线。通信介质可以形成诸如以下各项的基于分组的网络的一部分：局域网、广域网、或诸如互联网的全球网络。通信介质可以包括路由器、交换机、基站、或对于促进从源设备102到目的地设备116的通信而言可以有用的任何其它设备。
50.在一些示例中，计算机可读介质110可以包括存储设备112。源设备102可以将经编码的数据从输出接口108输出到存储设备112。类似地，目的地设备116可以经由输入接口122从存储设备112存取经编码的数据。存储设备112可以包括各种各样的分布式或本地存
取的数据存储介质中的任何一者，诸如硬盘驱动器、蓝光光盘、dvd、cd
‑
rom、闪存、易失性或非易失性存储器、或用于存储经编码的视频数据的任何其它适当的数字存储介质。
51.在一些示例中，计算机可读介质110可以包括文件服务器114或可以存储由源设备102生成的经编码的视频数据的另一中间存储设备。源设备102可以将经编码的视频数据输出到文件服务器114或者可以存储由源设备102生成的经编码的视频的另一中间存储设备。目的地设备116可以经由流式传输或下载来从文件服务器114存取被存储的视频数据。文件服务器114可以是能够存储经编码的视频数据并且将该经编码的视频数据发送给目的地设备116的任何类型的服务器设备。文件服务器114可以表示网页服务器(例如，用于网站)、文件传输协议(ftp)服务器、内容递送网络设备或网络附加存储(nas)设备。目的地设备116可以通过任何标准数据连接(包括互联网连接)来从文件服务器114访问经编码的视频数据。这可以包括适于访问被存储在文件服务器114上的经编码的视频数据的无线信道(例如，wi
‑
fi连接)、有线连接(例如，数字用户线(dsl)、电缆调制解调器等)、或这两者的组合。文件服务器114和输入接口122可以被配置为根据流式传输协议、下载传输协议、或其组合来操作。
52.输出接口108和输入接口122可以表示无线发射机/接收机、调制解调器、有线联网组件(例如，以太网卡)、根据各种各样的ieee 802.11标准中的任何一种标准进行操作的无线通信组件、或其它物理组件。在其中输出接口108和输入接口122包括无线组件的示例中，输出接口108和输入接口122可以被配置为根据蜂窝通信标准(诸如4g、4g
‑
lte(长期演进)、改进的lte、5g等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在其中输出接口108包括无线发射机的一些示例中，输出接口108和输入接口122可以被配置为根据其它无线标准(诸如ieee 802.11规范、ieee 802.15规范(例如，zigbee
tm
)、bluetooth
tm
标准等)来传输数据(诸如经编码的视频数据)。在一些示例中，源设备102和/或目的地设备116可以包括相应的片上系统(soc)设备。例如，源设备102可以包括用于执行被赋予视频编码器200和/或输出接口108的功能的soc设备，以及目的地设备116可以包括用于执行被赋予视频解码器300和/或输入接口122的功能的soc设备。
53.本公开内容的技术可以应用于视频译码，以支持各种各样的多媒体应用中的任何一者，诸如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、互联网流式视频传输(诸如基于http的动态自适应流式传输(dash))、被编码到数据存储介质上的数字视频、对被存储在数据存储介质上的数字视频的解码、或其它应用。
54.目的地设备116的输入接口122从计算机可读介质110(例如，通信介质、存储设备112、文件服务器114等)接收经编码的视频比特流。经编码的视频比特流可以包括由视频编码器200定义的诸如以下语法元素的信令信息(其还被视频解码器300使用)：所述语法元素具有描述视频块或其它译码单元(例如，切片、图片、图片组、序列等)的特性和/或处理的值。显示设备118将经解码的视频数据的经解码的图片显示给用户。显示设备118可以表示各种各样的显示设备中的任何一者，诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)、等离子显示器、有机发光二极管(oled)显示器、或另一种类型的显示设备。
55.尽管在图1中未示出，但是在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以各自与音频编码器和/或音频解码器集成，以及可以包括适当的mux
‑
demux单元或其它硬件和/或软件，以处理包括公共数据流中的音频和视频两者的经复用的流。如果适用，mux
‑
demux单元可以遵循itu h.223复用器协议或其它协议(诸如用户数据报协议(udp))。
56.视频编码器200和视频解码器300各自可以被实现为各种各样的适当的编码器和/或解码器电路中的任何一者，诸如一个或多个微处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、分立逻辑、软件、硬件、固件、或其任何组合。当所述技术部分地在软件中实现时，设备可以将用于软件的指令存储在适当的非暂时性计算机可读介质中，以及使用一个或多个处理器在硬件中执行指令以执行本公开内容的技术。视频编码器200和视频解码器300中的每一者可以被包括在一个或多个编码器或解码器中，编码器或解码器中的任一者可以被集成为相应设备中的组合编码器/解码器(codec)的一部分。包括视频编码器200和/或视频解码器300的设备可以包括集成电路、微处理器、和/或无线通信设备(诸如蜂窝电话)。
57.视频编码器200和视频解码器300可以根据视频译码标准(诸如itu
‑
t h.265(还被称为高效率视频译码(hevc)标准)或对其的扩展(诸如多视图或可缩放视频译码扩展))进行操作。替代地，视频编码器200和视频解码器300可以根据其它专有或行业标准(诸如itu
‑
t h.266标准，还被称为多功能视频译码(vvc))进行操作。vvc标准的草案是在以下文档中描述的：bross等人，“versatile video coding(draft 4)”，itu
‑
t sg 16wp 3和iso/iec jtc 1/sc 29/wg 11的联合视频专家组(jvet)，第13次会议：马里兰州马拉喀什，2019年1月9日至18日，jvet
‑
m1001
‑
v5(下文中被称为“vvc草案4”)。然而，本公开内容的技术不限于任何特定的译码标准。
58.通常，视频编码器200和视频解码器300可以执行对图片的基于块的译码。术语“块”通常指代包括要被处理的(例如，在编码和/或解码过程中要被编码、被解码或以其它方式使用的)数据的结构。例如，块可以包括亮度和/或色度数据的样本的二维矩阵。通常，视频编码器200和视频解码器300可以对以yuv(例如，y、cb、cr)格式表示的视频数据进行译码。也就是说，并不是对用于图片的样本的红色、绿色和蓝色(rgb)数据进行译码，视频编码器200和视频解码器300可以对亮度和色度分量进行译码，其中，色度分量可以包括红色色相和蓝色色相色度分量两者。在一些示例中，视频编码器200在进行编码之前将所接收的经rgb格式化的数据转换为yuv表示，以及视频解码器300将yuv表示转换为rgb格式。替代地，预处理和后处理单元(未示出)可以执行这些转换。
59.概括而言，本公开内容可以涉及对图片的译码(例如，编码和解码)以包括对图片的数据进行编码或解码的过程。类似地，本公开内容可以涉及对图片的块的译码以包括对用于块的数据进行编码或解码(例如，预测和/或残差译码)的过程。经编码的视频比特流通常包括用于表示译码决策(例如，译码模式)以及将图片分割为块的语法元素的一系列值。因此，关于对图片或块进行译码的参考通常应当被理解为对用于形成图片或块的语法元素的值进行译码。
60.hevc定义了各种块，包括译码单元(cu)、预测单元(pu)和变换单元(tu)。根据hevc，视频译码器(coder)(诸如视频编码器200)根据四叉树结构来将译码树单元(ctu)分割为cu。也就是说，视频译码器将ctu和cu分割为四个相等的、不重叠的正方形，以及四叉树的每个节点具有零个或四个子节点。没有子节点的节点可以被称为“叶节点”，以及这样的叶节点的cu可以包括一个或多个pu和/或一个或多个tu。视频译码器可以进一步分割pu和tu。例如，在hevc中，残差四叉树(rqt)表示对tu的分区。在hevc中，pu表示帧间预测数据，而
tu表示残差数据。经帧内预测的cu包括帧内预测信息，诸如帧内模式指示。本公开内容或ctu中的讨论也可以应用于作用类似于ctu的超级块或其它类型的块。
61.作为另一示例，视频编码器200和视频解码器300可以被配置为根据vvc进行操作。根据vvc，视频译码器(诸如视频编码器200)将图片分割为多个ctu。视频编码器200可以根据树结构(诸如四叉树
‑
二叉树(qtbt)结构或多类型树(mtt)结构)分割ctu。qtbt结构去除了多种分割类型的概念，诸如在hevc的cu、pu和tu之间的分隔。qtbt结构包括两个级别：根据四叉树分割而被分割的第一级别、以及根据二叉树分割而被分割的第二级别。qtbt结构的根节点对应于ctu。二叉树的叶节点对应于cu。
62.在mtt分割结构中，可以使用四叉树(qt)分割、二叉树(bt)分割以及一个或多个类型的三叉树(tt)分割来对块进行分割。三叉树分割是其中块被分为三个子块的分割。在一些示例中，三叉树分割将块划分为三个子块，而不通过中心划分原始块。mtt中的分割类型(例如，qt、bt和tt)可以是对称的或不对称的。
63.在一些示例中，视频编码器200和视频解码器300可以使用单个qtbt或mtt结构来表示亮度分量和色度分量中的每一者，而在其它示例中，视频编码器200和视频解码器300可以使用两个或更多个qtbt或mtt结构，诸如用于亮度分量的一个qtbt/mtt结构以及用于两个色度分量的另一个qtbt/mtt结构(或者用于相应色度分量的两个qtbt/mtt结构)。
64.视频编码器200和视频解码器300可以被配置为使用每hevc的四叉树分割、qtbt分割、mtt分割、或其它分割结构。为了解释的目的，关于qtbt分割给出了本公开内容的技术的描述。然而，应当理解的是，本公开内容的技术还可以应用于被配置为使用四叉树分割或者还使用其它类型的分割的视频译码器。
65.本公开内容可以互换地使用“nxn”和“n乘n”来指代块(诸如cu或其它视频块)在垂直和水平维度方面的样本大小，例如，16x16个样本或16乘16个样本。通常，16x16 cu在垂直方向上将具有16个样本(y＝16)，以及在水平方向上具有16个样本(x＝16)。同样地，nxn cu通常在垂直方向上具有n个样本，以及在水平方向上具有n个样本，其中n表示非负整数值。cu中的样本可以按行和列来排列。此外，cu不一定需要在水平方向上具有与在垂直方向上相同的数量的样本。例如，cu可以包括nxm个样本，其中m不一定等于n。
66.视频编码器200对用于cu的表示预测和/或残差信息以及其它信息的视频数据进行编码。预测信息指示将如何预测cu以便形成用于cu的预测块。残差信息通常表示在编码之前的cu的样本与预测块之间的逐样本差。
67.为了预测cu，视频编码器200通常可以通过帧间预测或帧内预测来形成用于cu的预测块。帧间预测通常指代根据先前译码的图片的数据来预测cu，而帧内预测通常指代根据相同图片的先前译码的数据来预测cu。为了执行帧间预测，视频编码器200可以使用一个或多个运动矢量来生成预测块。视频编码器200通常可以执行运动搜索，以识别例如在cu与参考块之间的差方面与cu紧密匹配的参考块。视频编码器200可以使用绝对差之和(sad)、平方差之和(ssd)、平均绝对差(mad)、均方差(msd)、或其它这样的差计算来计算差度量，以确定参考块是否与当前cu紧密匹配。在一些示例中，视频编码器200可以使用单向预测或双向预测来预测当前cu。
68.vvc的一些示例还提供仿射运动补偿模式，其可以被认为是帧间预测模式。在仿射运动补偿模式下，视频编码器200可以确定表示非平移运动(诸如放大或缩小、旋转、透视运
动或其它不规则的运动类型)的两个或更多个运动矢量。
69.为了执行帧内预测，视频编码器200可以选择帧内预测模式来生成预测块。vvc的一些示例提供六十七种帧内预测模式，包括各种方向性模式、以及平面模式和dc模式。通常，视频编码器200选择帧内预测模式，帧内预测模式描述要根据其来预测当前块(例如，cu的块)的样本的、当前块的相邻样本。假设视频编码器200以光栅扫描次序(从左到右、从上到下)对ctu和cu进行译码，则这样的样本通常可以是在与当前块相同的图片中在当前块的上方、左上方或左侧。
70.视频编码器200对表示用于当前块的预测模式的数据进行编码。例如，对于帧间预测模式，视频编码器200可以对表示使用各种可用帧间预测模式中的哪一种帧间预测模式的数据以及用于对应模式的运动信息进行编码。对于单向或双向帧间预测，例如，视频编码器200可以使用高级运动矢量预测(amvp)或合并模式来对运动矢量进行编码。视频编码器200可以使用类似的模式来对用于仿射运动补偿模式的运动矢量进行编码。
71.在诸如对块的帧内预测或帧间预测的预测之后，视频编码器200可以计算用于该块的残差数据。残差数据(诸如残差块)表示在块与用于该块的预测块之间的逐样本差，该预测块是使用对应的预测模式来形成的。视频编码器200可以将一个或多个变换应用于残差块，以在变换域中而非在样本域中产生经变换的数据。例如，视频编码器200可以将离散余弦变换(dct)、整数变换、小波变换或概念上类似的变换应用于残差视频数据。另外，视频编码器200可以在第一变换之后应用二次变换，诸如模式相关的不可分离二次变换(mdnsst)、信号相关变换、karhunen
‑
loeve变换(klt)等。视频编码器200在应用一个或多个变换之后产生变换系数。
72.如上所述，在任何变换以产生变换系数之后，视频编码器200可以执行对变换系数的量化。量化通常指代如下的过程：在该过程中，对变换系数进行量化以可能减少用于表示变换系数的数据量，从而提供进一步的压缩。通过执行量化过程，视频编码器200可以减少与变换系数中的一些或全部变换系数相关联的比特深度。例如，视频编码器200可以在量化期间将n比特的值向下舍入为m比特的值，其中n大于m。在一些示例中，为了执行量化，视频编码器200可以执行对要被量化的值的按位右移。
73.在量化之后，视频编码器200可以扫描变换系数，从而根据包括经量化的变换系数的二维矩阵产生一维矢量。可以将扫描设计为将较高能量(以及因此较低频率)的变换系数放在矢量的前面，以及将较低能量(以及因此较高频率)的变换系数放在矢量的后面。在一些示例中，视频编码器200可以利用预定义的扫描次序来扫描经量化的变换系数以产生经串行化的矢量，以及以及然后对矢量的经量化的变换系数进行熵编码。在其它示例中，视频编码器200可以执行自适应扫描。在扫描经量化的变换系数以形成一维矢量之后，视频编码器200可以例如根据上下文自适应二进制算术编码(cabac)来对一维矢量进行熵编码。视频编码器200还可以对用于描述与经编码的视频数据相关联的元数据的语法元素的值进行熵编码，以供视频解码器300在对视频数据进行解码时使用。
74.为了执行cabac，视频编码器200可以将上下文模型内的上下文指派给要被发送的符号。上下文可以涉及例如符号的相邻值是否为零值。概率确定可以是基于被指派给符号的上下文的。
75.视频编码器200还可以例如在图片报头、块报头、切片报头中生成去往视频解码器
300的语法数据(诸如基于块的语法数据、基于图片的语法数据和基于序列的语法数据)、或其它语法数据(诸如序列参数集合(sps)、图片参数集合(pps)或视频参数集合(vps))。同样地，视频解码器300可以对这样的语法数据进行解码以确定如何解码对应的视频数据。
76.以这种方式，视频编码器200可以生成比特流，其包括经编码的视频数据，例如，描述将图片分割为块(例如，cu)以及用于该块的预测和/或残差信息的语法元素。最终，视频解码器300可以接收比特流以及对经编码的视频数据进行解码。
77.通常，视频解码器300执行与由视频编码器200执行的过程互易的过程，以对比特流的经编码的视频数据进行解码。例如，视频解码器300可以使用cabac，以与视频编码器200的cabac编码过程基本上类似的、但是互易的方式来对用于比特流的语法元素的值进行解码。语法元素可以定义用于将图片分割为ctu、以及根据对应的分割结构(诸如qtbt结构)对每个ctu进行分割以定义ctu的cu的分割信息。语法元素还可以定义用于视频数据块(例如，cu)的预测和残差信息。
78.残差信息可以通过例如经量化的变换系数来表示。视频解码器300可以对块的经量化的变换系数进行逆量化和逆变换以重新产生用于该块的残差块。视频解码器300使用经信号通知的预测模式(帧内预测或帧间预测)和相关的预测信息(例如，用于帧间预测的运动信息)来形成用于该块的预测块。视频解码器300然后可以对预测块和残差块(在逐个样本的基础上)进行组合以重新产生原始块。视频解码器300可以执行额外处理，诸如执行解块过程以减少沿着块的边界的视觉伪影。
79.如上文简要描述的，视频编码器200和视频解码器300可以使用帧内预测来生成预测块。图2是示出示例帧内预测模式的概念图。在vvc设计的一个示例中，存在67种帧内预测模式。如图2所示，帧内预测模式中的65种帧内预测模式是定向模式，并且另外两种帧内预测模式是平面模式和dc模式。定向模式使用范围从45度(即，朝向正方形块的右上角)到
‑
135度(即，朝向正方形块的左下角)的预测方向。
80.在vvc中，帧内预测角度通过角度的正切值乘以32定义。例如，图3是示出帧内预测方向2的示例的概念图。正切值可以被定义为从目标像素位置到参考位置的垂直距离除以从目标像素位置到参考位置的水平距离。目标像素位置是被预测的像素的位置。如图3所示，对于帧内方向2，目标像素位置与其参考位置之间的水平距离126和垂直距离128相同，因此正切值(即，2/2)*32＝32。因此，帧内预测方向(dir)2的角度被定义为32。帧内预测方向可以由“intrapredangle”表示。
81.图4是示出帧内预测方向10的示例的概念图。如图4所示，对于帧内预测方向10，目标像素的参考位置如图4所示，以及目标像素的参考样本位置在垂直方向上具有1.5个像素的偏移并且在水平方向上具有4个像素的偏移。在这种情况下，预测方向的正切为3/8。因此，该角度被定义为12(即，3/8
×
32＝12)。图5中示出了在vvc中定义的每个帧内预测方向的角度值。换句话说，图5的表示出了如vvc中定义的intrapredangle。
82.广角帧内预测方向可以应用(例如，通过视频编码器200和视频解码器300)于非正方形块以提高译码效率。对于非正方形块，代替使用范围从45
°
到
‑
135
°
的全部定向帧内预测模式(例如，如图2所示)，移除帧内预测方向中的一些帧内预测方向并且添加一些额外的帧内预测方向。新添加的帧内预测方向利用移除的帧内预测方向的帧内预测模式索引，使得可以应用的定向帧内预测模式的总数保持不变。
83.例如，图6是示出广角帧内预测的示例的概念图。如图6的示例所示，帧内预测模式66不在图2中定义的65种定向帧内预测模式中。但是，对于具有宽度(w)/高度(h)＝2的块，如图6所示，将帧内预测模式66添加到帧内预测模式列表中。同时，移除图6中示出的帧内预测模式2，并且帧内预测模式66使用帧内预测模式2的索引在比特流中进行编码。换句话说，重用索引2来指示帧内预测模式66，而不是指示先前与索引2相对应的帧内预测模式。因此，如图6所示，索引2指示向上和向右的方向，而不是指示向下和向左的方向。
84.位置相关帧内预测组合(pdpc)是以加权平均方式将帧内预测块的每个像素与若干帧内参考样本进行组合的模式。组合中涉及的样本是基于要被组合的每个像素的位置来推导的。
85.图7是示出pdpc的示例的概念图。在图7的示例中，圆圈表示像素。通过利用交叉阴影填充来与图7中的其它像素区分的像素140是规则的、非pdpc的帧内模式的预测值，并且参考样本142a、142b和142c(通过利用灰色填充来与图7中的其它像素区分)是顶部、左侧和左上帧内参考像素。通过对像素140的规则帧内预测值和顶部、左侧和左上参考样本142a、142b和142c的值进行加权平均，获得交叉阴影像素(即，像素140)的最终预测样本值。用于加权平均计算的权重是跟顶部、左侧和左上样本与目标像素(即，像素140)之间的距离相关的。
86.yuv格式广泛用于视频和图像处理。y分量(即，亮度分量)和uv分量(即，色度分量)可以具有不同的采样率。uv分量可以是cb和cr色度分量、co和cg色度分量或其它类型的色度分量。在yuv 4:2:2的格式中，在下图中示出了亮度样本和色度样本的采样位置。与亮度相比，色度的水平分辨率减半，并且色度和亮度的垂直分辨率相同。
87.图8是示出示例4:2:2色度采样格式的概念图。如图8所示，在yuv4:2:2的情况下，亮度块和亮度块的共置色度块具有不同的宽度/高度比。在一些示例中，如果亮度块与色度块在相同图片中并且包括与色度块的中心共置的样本，则亮度块可以与色度块共置。在其它示例中，如果亮度块与色度块在相同图片中并且包括与色度块的左上角或色度块内的其它位置共置的样本，则亮度块可以与色度块共置。
88.不同的色度采样格式在颜色分量之间具有不同的采样频率比率。垂直和水平采样频率比在本文档中表示为ratio
ver
和ratio
hor
。例如：
89.·
对于yuv 4:2:0格式，色度分量在垂直和水平方向两者上具有亮度分量的采样频率的一半。在这种情况下，ratio
ver
＝ratio
hor
＝2。
90.·
对于yuv 4:4:4格式，色度分量在垂直和水平方向两者上具有与亮度分量相同的采样频率。在这种情况下，ratio
ver
＝ratio
hor
＝1。
91.·
在yuv 4:2:2的情况下，色度分量在水平方向上具有亮度分量的采样频率的一半，并且在垂直方向上具有与亮度相同的采样频率。在这种情况下，ratio
ver
＝1并且ratio
hor
＝2。
92.如上所述，对于yuv 4:2:2的色度采样格式，亮度块具有与亮度块的共置色度块不同的宽度/高度比。在当前的vvc设计中，广角帧内预测方向是基于宽度/高度比来推导的。定义了范围从1:16到16:1的比率。然而，对于宽度/高度比为1:16的亮度块，共置色度块的宽度/高度比为1:32，但是vvc中没有定义用于1:32的广角帧内预测方向。
93.另外，如上所述，对于yuv 4:2:2的色度采样格式，亮度块具有与亮度块的共置色
度块不同的宽度/高度比。根据上文提供的广角帧内预测的定义，不同的宽度/高度比具有不同的广角帧内预测模式集合。例如，如图9a和图9b所示，对于正方形亮度块150，其共置色度块152使用不同的方向。图9a示出了正方形亮度块150的帧内方向。图9b示出了正方形亮度块150的共置色度块。在图9b中，色度块152中示出的黑色箭头示出了亮度块150与色度块152之间的公共方向。在图9b中，虚线箭头表示没有用于色度块152的块大小的方向，并且这些虚线箭头的索引被指派给向块大小指派的额外方向(由粗箭头表示)。因此，图9b示出了当使用“推导自(derive
‑
from)”块大小(即，色度块的块大小)时与可用的帧内预测模式相对应的方向。
94.直接模式(dm)是其中视频编码器200和视频解码器300假设要用于色度块的帧内预测模式与要用于共置亮度块的帧内预测模式相同的模式。dm在一些情况下可能是有优势的，因为dm可以避免视频编码器200除了显式地以信令发送用于共置亮度块的帧内预测模式之外，还需要显式地以信令发送用于色度块的帧内预测模式。例如，如果视频编码器200针对亮度块150选择帧内预测模式66，则视频编码器200和视频解码器300使用帧内预测模式66作为用于色度块152的dm模式。但是，因为在图9b的示例中，色度采样格式是yuv 4:2:2，所以帧内预测模式66被映射到帧内预测模式66’。图9b示出了帧内预测模式66和帧内预测模式66’在其方向上几乎相反，并且因此dm模式可能不是色度块152的帧内预测的良好候选。因此，由于在这种情况下不能使用dm模式并且视频编码器200可能替代地必须显式地以信令发送用于色度块的帧内预测模式，因此译码效率可能降低，因此可能出现技术问题。
95.本公开内容描述了可以解决上述问题中的一个或多个问题的技术，并且从而可能潜在地增加译码效率。为了解决与从一个颜色分量到另一颜色分量的广角dm模式映射相关联的问题，本公开内容中提出的第一解决方案是基于推导自(derive
‑
from)块大小而不是推导出(derive
‑
to)块大小来确定广角帧内预测方向集合。在本公开内容中，“推导自块大小”是指“推导自”块的高度和宽度。“推导自”块可以是cu、pu的亮度块或其它类型的块。
96.例如，根据本公开内容的技术，对于yuv 4:2:2色度采样格式，尽管色度块具有与其共置亮度块大小不同的宽度/高度比，但是基于用于色度块的亮度块大小来选择帧内预测方向。换句话说，可用于在色度块中使用的帧内预测模式与在具有共置亮度块的大小(即，“推导自”块大小)的块中可用的帧内预测模式对应于相同的方向。因此，在该示例中，保证色度块的dm模式始终具有与共置亮度块相同的预测方向。换句话说，用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。
97.图10示出了基于当前vvc广角帧内预测设计的正方形亮度块和共置色度块的帧内预测方向。在图10的示例中，在左侧示出亮度块，并且在右侧示出色度块。代替使用帧内预测模式66，针对具有宽度/高度比为1/2的块定义广角方向。针对正方形块定义的帧内预测模式66的方向(153)用于该色度块。
98.因此，根据本公开内容的一种或多种技术，视频译码器(例如，视频编码器200或视频解码器300)可以基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合。另外，视频译码器可以确定用于亮度块的帧内预测方向。用于亮度块的帧内预测方向可以在广角帧内预测方向集合中。此外，视频译码器可以确定用于色度块的帧内预测方向。亮度块在图片中与色度块共置，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比，并且用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。因为用于色度块的
帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向，所以用于色度块的帧内预测方向与用于亮度块的帧内预测方向是一致的。出于这个原因，dm模式可以继续用于色度块，从而避免需要与亮度块的帧内预测模式分别地指示用于色度块的帧内预测模式。
99.在本公开内容的一些示例中，为了解决与从一个颜色分量到另一颜色分量的广角dm模式映射相关联的问题，本公开内容提出了定义不同颜色分量的帧内预测角度(包括广角帧内预测方向)之间的映射以及当另一颜色分量(即，“推导自”分量)的帧内模式信息被用于当前颜色分量(即，“推导出”分量)时使用该映射的解决方案。用于颜色分量的帧内模式信息可以包括用于颜色分量的帧内预测模式的索引。
100.例如，在用于yuv格式的vvc中，对于每个色度块，色度块的共置亮度块的帧内预测模式信息(即，亮度模式信息)是可用的。根据本公开内容，共置亮度块的亮度模式信息可以被映射(例如，通过视频编码器200和视频解码器300)到色度模式(即，在色度块中可用的帧内预测模式)，以及映射的模式可以用于对色度块进行编码和解码。因此，dm模式可以继续用于色度块，从而避免需要分别地以信令发送用于色度块的帧内预测模式。
101.使用映射的模式来对色度块进行编码和解码的示例如下。在第一示例中，映射的模式可以用于(例如，由视频编码器200和视频解码器300)替换色度帧内预测模式候选中的一个或多个现有帧内预测模式。例如，vvc中的“dm模式”可以由本公开内容的当前方法代替。因此，当在具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片中对色度块进行译码时(其中色度块具有与共置亮度块不同的宽度/高度比)，视频译码器(例如，视频编码器200或视频解码器300)可以确定被映射到共置亮度块的帧内预测模式的色度帧内预测模式。然后，视频译码器可以使用所确定的色度帧内预测模式来生成用于色度块的预测块。
102.在使用映射的模式来对色度块进行编码和解码的第二示例中，映射的模式可以(例如，由视频编码器200和视频解码器300)用作色度块的当前帧内预测模式列表之上(即，除此之外)的额外模式。换句话说，视频译码器可以基于色度块的大小来确定用于色度块的帧内预测方向集合，以及然后将映射的模式添加到所得的帧内预测方向的列表中。因此，视频译码器可以用来生成用于色度块的预测块的帧内预测方向的列表可以大于65。
103.在一些示例中，如果推导出分量和推导自分量具有完全相同的可能的帧内预测方向集合，则映射的定义可以是直截了当的。例如，对于yuv 4:4:4、yuv 4:2:0等，根据当前vvc草案的定义的采样频率比ratio
hor
＝ratio
ver
＝1，亮度和色度分量使用完全相同的帧内预测角度集合(包括广角)。每个推导自帧内预测角度可以被映射(例如，通过视频编码器200和视频解码器300)到相同值的推导出帧内预测角度。
104.另一方面，如果推导出分量和推导自分量不具有完全相同的可能的帧内预测方向集合，则在本公开内容中，提出视频编码器200和视频解码器300通过基于ratio
hor
和ratio
ver
对推导自分量的帧内预测角度进行缩放来将推导自分量的每个帧内预测方向映射到推导出分量。如果需要，可以应用(例如，通过视频编码器200和视频解码器300)对预测方向的舍入，并且可以增加预测角度的精度以降低或完全移除舍入所引入的误差。
105.作为对推导自分量的帧内预测角度进行缩放的示例，当将水平推导自帧内预测方向映射到色度帧内预测方向时，推导自角度值的角度值可以乘以水平推导自帧内预测方向是从垂直方向小于
‑
45
°
的方向。当将垂直推导自帧内预测方向映射到色度时，
推导自角度值可以乘以垂直推导自帧内预测方向是从垂直方向大于
‑
45
°
的方向。视频编码器200和视频解码器300可以应用舍入，并且可以增加角度值的精度。
106.基于推导自帧内角度与推导出帧内角度之间的映射，可以针对推导出分量设计不同的帧内预测方法。下文是当前vvc设计之上的yuv 4:2:2格式的若干示例。
107.在第一示例中，预测角度值的精度从1/32像素精度增加到1/64像素精度。此外，为了将亮度帧内角度映射到色度帧内角度，视频编码器200和视频解码器300可以将水平亮度帧内角度的角度值乘以并且将垂直亮度帧内角度值乘以在该第一示例中，视频编码器200和视频解码器300可以针对与亮度块共置的每个色度块使用映射的帧内角度作为dm模式。换句话说，如果使用dm模式来对与亮度块共置的色度块进行译码，则视频编码器200和视频解码器300可以使用与映射的帧内角度相对应的帧内预测模式来生成用于色度块的预测块。因此，如果亮度模式(即，亮度块的帧内预测模式)表示为angle
luma
，则对于对应的色度块，视频编码器200和视频解码器300可以在共置色度块中的一个或多个共置色度块的编码过程和解码过程中使用map
chroma
(angle
luma
)，例如，作为dm模式。
108.与第一示例一致，图11a和图11b是示出从正方形亮度块到其矩形共置色度块的预测角度的示例映射的概念图。具体地，在图11a的示例中，利用粗箭头指示具有
‑
29的角度的帧内预测模式。如上所述，角度可以通过正切值*32定义。将正切值乘以32可以允许角度由整数而不是分数表示。因此，当视频编码器200和视频解码器300使用1/64像素精度时，可以使用值
‑
58而不是
‑
29。
109.在第二示例中，帧内预测角度的精度保持不变，而不是如第一示例中那样增加预测角度值的精度。当将亮度帧内角度映射到色度时(与第一示例中相同)，当将帧内角度乘以时，可以推导分数角度值。在该示例中，分数角度值被舍入为附近的整数值。可以应用不同类型的舍入。视频编码器200和视频解码器300可以使用映射的色度角度集合作为色度预测角度的候选，以及可以使用映射来推导“映射到”模式。因此，如果亮度使用angle
luma
，则对于对应的色度块，视频编码器200和视频解码器300使用map
chroma
(angle
luma
)。例如，map
chroma
(angle
luma
)可以用作dm模式。
110.在上述第一示例和第二示例中，推导出的色度角度可能不同于针对亮度块定义的任何角度。因此，可以引入仅限于色度分量的额外角度。在下文的示例(即，第三示例)中，以这样的方式来设计对映射的角度的舍入：用于色度块的候选方向始终是亮度块的可能的角度值。
111.在第三示例中，首先执行(例如，由视频编码器200和视频解码器300)第一示例中描述的缩放过程。作为第二步，经缩放的角度值被限幅(例如，由视频编码器200和视频解码器300)到最近的角度值，这些角度值也被定义为亮度块的可能的角度值(包括不同的可能的宽度/高度比的全部广角)。在色度块的编码过程(例如，由视频编码器200)和解码过程(例如，由视频解码器300)中使用经限幅的角度，例如，作为dm模式。
112.图12示出了从正方形亮度块到正形亮度块的矩形共置色度块的预测角度的映射。在图12的示例中，对于垂直亮度帧内角度
‑
29，经缩放的帧内角度为
‑
14.5，并且其最近的角
度值(也是亮度块的可能的角度)为
‑
14；所以映射的色度角度为
‑
14。对于水平亮度预测角度32，经缩放的角度值为64。尽管64不是该正方形块的可能的亮度帧内角度，但是64在针对具有宽度/高度＝1/2的亮度块定义的广角模式候选集合中。因此，映射的色度角度值为64。
113.上述三个示例(即，示例1、示例2和示例3)中描述的将亮度帧内角度映射到色度帧内角度的方法可以以组合的方式应用。下文描述的第四示例是一种这样的设计：其中，以组合的方式应用上述三个示例。在该第四示例中，首先由视频编码器200和视频解码器300执行第一示例中描述的缩放过程。缩放过程的输出被表示为angle
scaled
。当对经缩放的角度进行限幅时，考虑可能的帧内角度的范围。令angle
lmin
＝全部亮度帧内角度的最小值，并且令angle
lmax
等于全部帧内角度的最大值。如果angle
scaled
<angle
lmin
或angle
scaled
>angle
lmax
，则使用额外的角度。否则，将angle
scaled
限幅为最近的角度值，使得对于角度值，视频编码器200和视频解码器300可以寻找角度值对于其为可能的帧内角度的亮度块大小。
114.在本公开内容中，提出当计算像素之间的距离时考虑像素样本位置的距离。作为示例，对于yuv 4:2:2的格式，当视频编码器200和视频解码器300计算用于位置相关帧内预测组合(pdpc)模式的权重时，当计算用于加权平均值的权重时，以像素数量为单位的水平距离乘以2，使得加权平均值是基于样本位置距离而不是像素数量距离的。
115.图13示出了像素数量的距离与样本位置的距离之间的差异。在图13的示例中，圆圈对应于色度样本，并且x标记对应于亮度样本。在图13中，轮廓加粗的圆圈对应于预测样本，并且轮廓未加粗的灰色阴影圆圈对应于参考样本。对于yuv 4:2:2色度采样格式，色度采样的水平样本间隔的长度是垂直样本间隔的2倍；因此，2个像素的水平距离实际上是2个像素的垂直距离的2倍。具体地，如图13的左部分所示，预测样本在色度像素方面距离参考样本中的每个参考样本2个像素。然而，如图13的右部分所示，预测样本在样本位置方面距离左参考样本4个像素，并且在样本位置方面距离上方参考样本2个像素。
116.概括而言，本公开内容可能涉及“以信令发送”某些信息(诸如语法元素)。术语“以信令发送”通常可以指代对用于语法元素的值和/或用以对经编码的视频数据进行解码的其它数据的传送。也就是说，视频编码器200可以在比特流中以信令发送用于语法元素的值。通常，以信令发送指代在比特流中生成值。如上所述，源设备102可以基本上实时地或不是实时地(诸如可能在将语法元素存储到存储设备112以供目的地设备116稍后取回时发生)将比特流传输给目的地设备116。
117.图14a和14b是示出示例四叉树二叉树(qtbt)结构130以及对应的译码树单元(ctu)132的概念图。实线表示四叉树拆分，以及虚线指示二叉树拆分。在二叉树的每个拆分(即非叶)节点中，以信令发送一个标志以指示使用哪种拆分类型(即，水平或垂直)，其中，在该示例中，0指示水平拆分，以及1指示垂直拆分。对于四叉树拆分，由于四叉树节点将块水平地并且垂直地拆分为具有相等大小的4个子块，因此无需指示拆分类型。相应地，视频编码器200可以对以下各项进行编码，以及视频解码器300可以对以下各项进行解码：用于qtbt结构130的区域树级别(即，第一级别)(即，实线)的语法元素(诸如拆分信息)、以及用于qtbt结构130的预测树级别(即，第二级别)(即，虚线)的语法元素(诸如拆分信息)。视频编码器200可以对用于通过qtbt结构130的终端叶节点表示的cu的视频数据(诸如预测和变换数据)进行编码，以及视频解码器300可以对该视频数据进行解码。
118.通常，图14b的ctu 132可以与定义与qtbt结构130的处于第一和第二级别的节点
相对应的块的大小的参数相关联。这些参数可以包括ctu大小(表示样本中的ctu 132的大小)、最小四叉树大小(minqtsize，其表示最小允许四叉树叶节点大小)、最大二叉树大小(maxbtsize，其表示最大允许二叉树根节点大小)、最大二叉树深度(maxbtdepth，其表示最大允许二叉树深度)、以及最小二叉树大小(minbtsize，其表示最小允许二叉树叶节点大小)。
119.qtbt结构的与ctu相对应的根节点可以在qtbt结构的第一级别处具有四个子节点，其中的每个子节点可以是根据四叉树分割来分割的。也就是说，第一级别的节点是叶节点(没有子节点)或者具有四个子节点。qtbt结构130的示例将这样的节点表示为包括具有实线分支的父节点和子节点。如果第一级别的节点不大于最大允许二叉树根节点大小(maxbtsize)，则可以通过相应的二叉树进一步对它们进行分割。可以对一个节点的二叉树拆分进行迭代，直到从拆分产生的节点达到最小允许二叉树叶节点大小(minbtsize)或最大允许二叉树深度(maxbtdepth)。qtbt结构130的示例将这样的节点表示为具有虚线分支。二叉树叶节点被称为译码单元(cu)，其用于预测(例如，图片内或图片间预测)和变换，而不进行任何进一步分割。如上所讨论的，cu还可以被称为“视频块”或“块”。
120.在qtbt分割结构的一个示例中，ctu大小被设置为128x128(亮度样本和两个对应的64x64色度样本)，minqtsize被设置为16x16，maxbtsize被设置为64x64，minbtsize(对于宽度和高度两者)被设置为4，以及maxbtdepth被设置为4。首先对ctu应用四叉树分割以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点可以具有从16x16(即minqtsize)到128x128(即ctu大小)的大小。如果四叉树叶节点为128x128，则由于该大小超过maxbtsize(即，在该示例中为64x64)，因此它将不被二叉树进一步拆分。否则，四叉树叶节点将被二叉树进一步分割。因此，四叉树叶节点还是用于二叉树的根节点，以及具有为0的二叉树深度。当二叉树深度达到maxbtdepth(在该示例中为4)时，不允许进一步拆分。当二叉树节点具有等于minbtsize(在该示例中为4)的宽度时，这意味着不允许进行进一步的垂直拆分。类似地，具有等于minbtsize的高度的二叉树节点意味着不允许针对该二叉树节点进行进一步的水平拆分。如上所述，二叉树的叶节点被称为cu，以及根据预测和变换而被进一步处理，而无需进一步分割。
121.图15是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频编码器200的框图。图15是出于解释的目的而提供的，并且不应当被认为对在本公开内容中广泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容在视频译码标准(诸如hevc视频译码标准和正在开发的h.266/vvc视频译码标准)的上下文中描述视频编码器200。然而，本公开内容的技术不限于这些视频译码标准，并且通常适用于视频编码和解码。
122.在图15的示例中，视频编码器200包括视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、解码图片缓冲器(dpb)218和熵编码单元220。视频数据存储器230、模式选择单元202、残差生成单元204、变换处理单元206、量化单元208、逆量化单元210、逆变换处理单元212、重构单元214、滤波器单元216、dpb 218和熵编码单元220中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。此外，视频编码器200可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
123.视频数据存储器230可以存储要由视频编码器200的组件来编码的视频数据。视频
编码器200可以从例如视频源104(图1)接收被存储在视频数据存储器230中的视频数据。dpb 218可以充当参考图片存储器，其存储参考视频数据以在由视频编码器200对后续视频数据进行预测时使用。视频数据存储器230和dpb 218可以由各种各样的存储器设备中的任何一者形成，诸如动态随机存取存储器(dram)(包括同步dram(sdram))、磁阻ram(mram)、电阻性ram(rram)、或其它类型的存储器设备。视频数据存储器230和dpb 218可以由相同的存储器设备或分别的存储器设备来提供。在各个示例中，视频数据存储器230可以与视频编码器200的其它组件在芯片上(如图所示)，或者相对于那些组件在芯片外。
124.在本公开内容中，对视频数据存储器230的参考不应当被解释为限于在视频编码器200内部的存储器(除非如此具体地描述)或者在视频编码器200外部的存储器(除非如此具体地描述)。而是，对视频数据存储器230的参考应当被理解为存储视频编码器200接收以用于编码的视频数据(例如，用于要被编码的当前块的视频数据)的参考存储器。图1的存储器106还可以提供对来自视频编码器200的各个单元的输出的临时存储。
125.示出了图15的各个单元以帮助理解由视频编码器200执行的操作。该单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如，可编程电路可以执行软件或固件，软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如，以接收参数或输出参数)，但是固定功能电路执行的操作类型通常是不可变的。在一些示例中，该单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程)，以及在一些示例中，该单元中的一个或多个单元可以是集成电路。
126.视频编码器200可以包括根据可编程电路形成的算术逻辑单元(alu)、基本功能单元(efu)、数字电路、模拟电路和/或可编程内核。在其中使用由可编程电路执行的软件来执行视频编码器200的操作的示例中，存储器106(图1)可以存储视频编码器200接收并且执行的软件的目标代码，或者视频编码器200内的另一存储器(未示出)可以存储这样的指令。
127.视频数据存储器230被配置为存储所接收的视频数据。视频编码器200可以从视频数据存储器230取回视频数据的图片，以及将视频数据提供给残差生成单元204和模式选择单元202。视频数据存储器230中的视频数据可以是要被编码的原始视频数据。
128.模式选择单元202包括运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226。模式选择单元202可以包括额外功能单元，其根据其它预测模式来执行视频预测。作为示例，模式选择单元202可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以是运动估计单元222和/或运动补偿单元224的一部分)、仿射单元、线性模型(lm)单元等。
129.模式选择单元202通常协调多个编码通路(pass)，以测试编码参数的组合以及针对这样的组合的所得到的速率
‑
失真值。编码参数可以包括将ctu分割为cu、用于cu的预测模式、用于cu的残差数据的变换类型、用于cu的残差数据的量化参数等。模式选择单元202可以最终选择编码参数的具有比其它测试的组合更好的速率
‑
失真值的组合。
130.视频编码器200可以将从视频数据存储器230取回的图片分割为一系列ctu，以及将一个或多个ctu封装在切片内。模式选择单元202可以根据树结构(诸如上述hevc的qtbt结构或四叉树结构)来分割图片的ctu。如上所述，视频编码器200可以通过根据树结构来分割ctu，从而形成一个或多个cu。这样的cu通常还可以被称为“视频块”或“块”。
131.通常，模式选择单元202还控制其组件(例如，运动估计单元222、运动补偿单元224和帧内预测单元226)以生成用于当前块(例如，当前cu，或者在hevc中的pu和tu的重叠部分)的预测块。为了对当前块进行帧间预测，运动估计单元222可以执行运动搜索以识别在一个或多个参考图片(例如，被存储在dpb 218中的一个或多个先前译码的图片)中的一个或多个紧密匹配的参考块。具体地，运动估计单元222可以例如根据绝对差之和(sad)、平方差之和(ssd)、平均绝对差(mad)、均方差(msd)等，来计算表示潜在参考块将与当前块的类似程度的值。运动估计单元222通常可以使用在当前块与所考虑的参考块之间的逐样本差来执行这些计算。运动估计单元222可以识别根据这些计算所得到的具有最低值的参考块，其指示与当前块最紧密匹配的参考块。
132.运动估计单元222可以形成一个或多个运动矢量(mv)，所述运动矢量限定相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置。然后，运动估计单元222可以将运动矢量提供给运动补偿单元224。例如，对于单向帧间预测，运动估计单元222可以提供单个运动矢量，而对于双向帧间预测，运动估计单元222可以提供两个运动矢量。然后，运动补偿单元224可以使用运动矢量来生成预测块。例如，运动补偿单元224可以使用运动矢量来取回参考块的数据。作为另一示例，如果运动矢量具有分数样本精度，则运动补偿单元224可以根据一个或多个插值滤波器来对用于预测块的值进行插值。此外，对于双向帧间预测，运动补偿单元224可以取回用于通过相应的运动矢量标识的两个参考块的数据以及例如通过逐样本平均或加权平均来将所取回的数据进行组合。
133.作为另一示例，对于帧内预测或帧内预测译码，帧内预测单元226可以根据与当前块相邻的样本来生成预测块。例如，对于方向性帧内预测模式，帧内预测单元226通常可以在数学上将相邻样本的值进行组合，以及跨越当前块在所定义的方向上填充这些计算出的值以产生预测块。作为另一示例，对于dc模式，帧内预测单元226可以计算当前块的相邻样本的平均，以及生成预测块以包括针对预测块的每个样本的该得到的平均。
134.根据本公开内容的一种或多种技术，帧内预测单元226可以基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合。另外，帧内预测单元226可以确定用于亮度块的帧内预测方向。用于亮度块的帧内预测方向在广角帧内预测方向集合中。此外，帧内预测单元226可以确定用于色度块的帧内预测方向。亮度块在图片中与色度块共置，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比，并且用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。帧内预测单元226可以使用用于亮度块的帧内预测方向来生成用于亮度块的预测块。另外，帧内预测单元226可以使用用于色度块的帧内预测方向来生成用于色度块的预测块。
135.在一些示例中，帧内预测单元226可以基于第一颜色分量和第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定帧内预测模式。第二颜色分量与第一颜色分量不同。此外，帧内预测单元226可以基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块。
136.此外，在视频编码器200使用pdpc模式的示例中，帧内预测单元226可以确定用于以yuv 4:2:2模式进行格式化的视频数据的当前块的当前样本的参考样本集合。另外，帧内预测单元226可以确定用于参考样本的权重。作为确定用于参考样本的权重的一部分，帧内预测单元226可以将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2。帧内预测单元226可以基于权重来计算参考样本的加权平均值。另外，帧内预测单元226可以包括用于当前块的
预测块中的参考样本的加权平均值。
137.模式选择单元202将预测块提供给残差生成单元204。残差生成单元204从视频数据存储器230接收当前块的原始的未经编码的版本，以及从模式选择单元202接收预测块。残差生成单元204计算在当前块与预测块之间的逐样本差。所得到的逐样本差定义了用于当前块的残差块。在一些示例中，残差生成单元204还可以确定残差块中的样本值之间的差以使用残差差分脉冲码调制(rdpcm)来生成残差块。在一些示例中，可以使用执行二进制减法的一个或多个减法器电路来形成残差生成单元204。
138.在其中模式选择单元202将cu分割为pu的示例中，每个pu可以与亮度预测单元和对应的色度预测单元相关联。视频编码器200和视频解码器300可以支持具有各种大小的pu。如上所指出的，cu的大小可以指代cu的亮度译码块的大小，以及pu的大小可以指代pu的亮度预测单元的大小。假设特定cu的大小为2nx2n，则视频编码器200可以支持用于帧内预测的2nx2n或nxn的pu大小、以及用于帧间预测的2nx2n、2nxn、nx2n、nxn或类似的对称的pu大小。视频编码器200和视频解码器300还可以支持针对用于帧间预测的2nxnu、2nxnd、nlx2n和nrx2n的pu大小的非对称分割。
139.在其中模式选择单元不将cu进一步分割为pu的示例中，每个cu可以与亮度译码块和对应的色度译码块相关联。如上所述，cu的大小可以指代cu的亮度译码块的大小。视频编码器200和视频解码器300可以支持2nx2n、2nxn或nx2n的cu大小。
140.对于其它视频译码技术(举几个示例，诸如块内复制模式译码、仿射模式译码和线性模型(lm)模式译码)，模式选择单元202经由与译码技术相关联的相应单元来生成用于正被编码的当前块的预测块。在一些示例中(诸如调色板模式译码)，模式选择单元202可以不生成预测块，而是替代地生成指示基于所选择的调色板来重构块的方式的语法元素。在这样的模式下，模式选择单元202可以将这些语法元素提供给熵编码单元220以进行编码。
141.如上所述，残差生成单元204接收用于当前块和对应的预测块的视频数据。然后，残差生成单元204针对当前块生成残差块。为了生成残差块，残差生成单元204计算在预测块与当前块之间的逐样本差。
142.变换处理单元206将一个或多个变换应用于残差块，以生成变换系数的块(本文中被称为“变换系数块”)。变换处理单元206可以将各种变换应用于残差块，以形成变换系数块。例如，变换处理单元206可以将离散余弦变换(dct)、方向变换、karhunen
‑
loeve变换(klt)、或概念上类似的变换应用于残差块。在一些示例中，变换处理单元206可以对残差块执行多个变换，例如，初级变换和二次变换(诸如旋转变换)。在一些示例中，变换处理单元206不对残差块应用变换。
143.量化单元208可以对变换系数块中的变换系数进行量化，以产生经量化的变换系数块。量化单元208可以根据与当前块相关联的量化参数(qp)值来对变换系数块的变换系数进行量化。视频编码器200(例如，经由模式选择单元202)可以通过调整与cu相关联的qp值来调整被应用于与当前块相关联的变换系数块的量化程度。量化可能引起信息损失，以及因此，经量化的变换系数可能具有比变换处理单元206所产生的原始变换系数低的精度。
144.逆量化单元210和逆变换处理单元212可以将逆量化和逆变换分别应用于经量化的变换系数块，以根据变换系数块来重构残差块。重构单元214可以基于经重构的残差块和由模式选择单元202生成的预测块来产生与当前块相对应的重构块(尽管潜在地具有某种
程度的失真)。例如，重构单元214可以将经重构的残差块的样本与来自模式选择单元202所生成的预测块的对应样本相加，以产生经重构的块。
145.滤波器单元216可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如，滤波器单元216可以执行解块操作以减少沿着cu的边缘的块效应伪影。在一些示例中，可以跳过滤波器单元216的操作。
146.视频编码器200将经重构的块存储在dpb 218中。例如，在其中不需要滤波器单元216的操作的示例中，重构单元214可以将经重构的块存储到dpb 218中。在其中需要滤波器单元216的操作的示例中，滤波器单元216可以将经滤波的重构块存储到dpb 218中。运动估计单元222和运动补偿单元224可以从dpb 218取回根据经重构的(以及潜在地经滤波的)块形成的参考图片，以对后续编码的图片的块进行帧间预测。另外，帧内预测单元226可以使用在dpb 218中的当前图片的经重构的块来对当前图片中的其它块进行帧内预测。
147.通常，熵编码单元220可以对从视频编码器200的其它功能组件接收的语法元素进行熵编码。例如，熵编码单元220可以对来自量化单元208的经量化的变换系数块进行熵编码。作为另一示例，熵编码单元220可以对来自模式选择单元202的预测语法元素(例如，用于帧间预测的运动信息或用于帧内预测的帧内模式信息)进行熵编码。熵编码单元220可以对作为视频数据的另一示例的语法元素执行一个或多个熵编码操作，以生成经熵编码的数据。例如，熵编码单元220可以执行上下文自适应变长编码(cavlc)操作、cabac操作、可变
‑
可变(v2v)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(sbac)操作、概率区间分割熵(pipe)译码操作、指数哥伦布编码操作、或对数据的另一类型的熵编码操作。在一些示例中，熵编码单元220可以在其中语法元素未被熵编码的旁路模式下操作。
148.视频编码器200可以输出比特流，其包括用于重构切片或图片的块所需要的经熵编码的语法元素。具体地，熵编码单元220可以输出比特流。
149.上述操作是关于块描述的。除非另外指定，否则这样的描述应当被理解为用于亮度译码块和/或色度译码块的操作。如上所述，在一些示例中，亮度译码块和色度译码块是cu的亮度分量和色度分量。在一些示例中，亮度译码块和色度译码块是pu的亮度分量和色度分量。
150.在一些示例中，不需要针对色度译码块重复关于亮度译码块执行的操作。作为一个示例，不需要重复用于识别用于亮度译码块的运动矢量(mv)和参考图片的操作来识别用于色度块的mv和参考图片。而是，可以对用于亮度译码块的mv进行缩放以确定用于色度块的mv，以及参考图片可以是相同的。作为另一示例，对于亮度译码块和色度译码块，帧内预测过程可以是相同的。
151.以这种方式，在一些示例中，视频编码器200表示视频编码设备的示例，该视频编码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于推导自块大小来确定广角帧内预测方向集合，推导自块大小是视频数据的当前块的第一颜色分量的块大小；使用广角帧内预测方向集合中的广角帧内预测方向来生成用于视频数据的当前块的第二颜色分量的预测块，第二颜色分量不同于第一颜色分量；以及基于预测块来对当前块进行编码。
152.在一些示例中，视频编码器200表示视频编码的示例，该视频编码包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于具
有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合；确定用于亮度块的帧内预测方向，其中，用于亮度块的帧内预测方向在广角帧内预测方向集合中；确定用于色度块的帧内预测方向，其中：亮度块在图片中与色度块共置，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比，并且用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向；使用用于亮度块的帧内预测方向来生成用于亮度块的预测块；使用用于色度块的帧内预测方向来生成用于色度块的预测块；基于用于亮度块的预测块来对亮度块进行编码；以及基于用于色度块的预测块来对色度块进行编码。
153.在一些示例中，视频编码器200表示视频编码设备的示例，该视频编码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于视频数据的当前块的第一颜色分量的帧内模式信息被用于当前块的第二颜色分量，基于第一颜色分量与第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定帧内预测模式，第二颜色分量与第一颜色分量不同；基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块；以及基于预测块来对当前块进行编码。
154.在一些示例中，视频编码器200表示视频编码设备的示例，该视频编码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：确定用于以yuv 4:2:2模式进行格式化的视频数据的当前块的当前样本的参考样本集合；确定用于参考样本的权重，其中，确定用于参考样本的权重包括：将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2；基于权重来计算参考样本的加权平均值；在用于当前块的预测块中包括参考样本的加权平均值；以及基于预测块来对当前块进行编码。
155.基于预测块来对块进行编码可以包括：从当前块的对应样本中减去预测块的样本以生成残差数据。
156.图16是示出可以执行本公开内容的技术的示例视频解码器300的框图。图16是出于解释的目的而提供的，以及不对在本公开内容中广泛地举例说明和描述的技术进行限制。出于解释的目的，本公开内容根据vvc和hevc的技术描述了视频解码器300。然而，本公开内容的技术可以由被配置为其它视频译码标准的视频译码设备来执行。
157.在图16的示例中，视频解码器300包括译码图片缓冲器(cpb)存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和解码图片缓冲器(dpb)314。cpb存储器320、熵解码单元302、预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310、滤波器单元312和dpb 314中的任何一者或全部可以在一个或多个处理器中或者在处理电路中实现。此外，视频解码器300可以包括额外或替代的处理器或处理电路以执行这些和其它功能。
158.预测处理单元304包括运动补偿单元316和帧内预测单元318。预测处理单元304可以包括额外单元，其根据其它预测模式来执行预测。作为示例，预测处理单元304可以包括调色板单元、块内复制单元(其可以形成运动补偿单元316的一部分)、仿射单元、线性模型(lm)单元等。在其它示例中，视频解码器300可以包括更多、更少或不同的功能组件。
159.cpb存储器320可以存储要由视频解码器300的组件解码的视频数据，诸如经编码的视频比特流。例如，可以从计算机可读介质110(图1)获得被存储在cpb存储器320中的视频数据。cpb存储器320可以包括存储来自经编码的视频比特流的经编码的视频数据(例如，语法元素)的cpb。此外，cpb存储器320可以存储除了经译码的图片的语法元素之外的视频
数据，诸如表示来自视频解码器300的各个单元的输出的临时数据。dpb 314通常存储经解码的图片，视频解码器300可以输出经解码的图片，和/或在解码经编码的视频比特流的后续数据或图片时使用经解码的图片作为参考视频数据。cpb存储器320和dpb 314可以由各种各样的存储器设备中的任何一者形成，诸如动态随机存取存储器(dram)，包括同步dram(sdram)、磁阻ram(mram)、电阻ram(rram)或其它类型的存储器设备。cpb存储器320和dpb 314可以由相同的存储器设备或分别的存储器设备来提供。在各个示例中，cpb存储器320可以与视频解码器300的其它组件在芯片上，或者相对于那些组件在芯片外。
160.另外或替代地，在一些示例中，视频解码器300可以从存储器120(图1)取回经译码的视频数据。也就是说，存储器120可以如上文所讨论地利用cpb存储器320来存储数据。同样，当视频解码器300的功能中的一些或全部功能是在要被视频解码器300的处理电路执行的软件中实现时，存储器120可以存储要被视频解码器300执行的指令。
161.示出了图16中示出的各个单元以帮助理解由视频解码器300执行的操作。该单元可以被实现为固定功能电路、可编程电路、或其组合。类似于图15，固定功能电路指代提供特定功能并且关于可以执行的操作而预先设置的电路。可编程电路指代可以被编程以执行各种任务并且以可以执行的操作来提供灵活功能的电路。例如，可编程电路可以执行软件或固件，软件或固件使得可编程电路以软件或固件的指令所定义的方式进行操作。固定功能电路可以执行软件指令(例如，以接收参数或输出参数)，但是固定功能电路执行的操作的类型通常是不可变的。在一些示例中，该单元中的一个或多个单元可以是不同的电路块(固定功能或可编程)，以及在一些示例中，该一个或多个单元可以是集成电路。
162.视频解码器300可以包括根据可编程电路形成的alu、efu、数字电路、模拟电路和/或可编程内核。在其中由在可编程电路上执行的软件执行视频解码器300的操作的示例中，片上或片外存储器可以存储视频解码器300接收并且执行的软件的指令(例如，目标代码)。
163.熵解码单元302可以从cpb接收经编码的视频数据，以及对视频数据进行熵解码以重新产生语法元素。预测处理单元304、逆量化单元306、逆变换处理单元308、重构单元310和滤波器单元312可以基于从比特流中提取的语法元素来生成经解码的视频数据。
164.通常，视频解码器300在逐块的基础上重构图片。视频解码器300可以单独地对每个块执行重构操作(其中，当前正在被重构(即，被解码)的块可以被称为“当前块”)。
165.熵解码单元302可以对定义经量化的变换系数块的经量化的变换系数的语法元素以及诸如量化参数(qp)和/或变换模式指示的变换信息进行熵解码。逆量化单元306可以使用与经量化的变换系数块相关联的qp来确定量化程度，以及同样地，确定供逆量化单元306应用的逆量化程度。逆量化单元306可以例如执行按位左移操作以对经量化的变换系数进行逆量化。逆量化单元306从而可以形成包括变换系数的变换系数块。
166.在逆量化单元306形成变换系数块之后，逆变换处理单元308可以将一个或多个逆变换应用于变换系数块，以生成与当前块相关联的残差块。例如，逆变换处理单元308可以将逆dct、逆整数变换、逆karhunen
‑
loeve变换(klt)、逆旋转变换、逆方向变换或另一逆变换应用于变换系数块。
167.此外，预测处理单元304根据由熵解码单元302进行熵解码的预测信息语法元素来生成预测块。例如，如果预测信息语法元素指示当前块是经帧间预测的，则运动补偿单元316可以生成预测块。在这种情况下，预测信息语法元素可以指示在dpb 314中的要从其取
回参考块的参考图片、以及标识相对于当前块在当前图片中的位置而言参考块在参考图片中的位置的运动矢量。运动补偿单元316通常可以以与关于运动补偿单元224(图15)所描述的方式基本类似的方式来执行帧间预测过程。
168.作为另一示例，如果预测信息语法元素指示当前块是经帧内预测的，则帧内预测单元318可以根据通过预测信息语法元素指示的帧内预测模式来生成预测块。再次，帧内预测单元318通常可以以与关于帧内预测单元226(图15)所描述的方式基本上类似的方式来执行帧内预测过程。帧内预测单元318可以从dpb 314取回当前块的相邻样本的数据。
169.在根据本公开内容的一种或多种技术的示例中，帧内预测单元318可以基于推导自块大小来确定广角帧内预测方向集合。在该示例中，推导自块大小是视频数据的当前块的第一颜色分量的块大小。另外，在该示例中，帧内预测单元318可以使用广角帧内预测方向集合中的广角帧内预测方向来生成用于视频数据的当前块的第二颜色分量的预测块。在该示例中，第二颜色分量与第一颜色分量不同。
170.在一些示例中，帧内预测单元318可以基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合。另外，帧内预测单元318可以确定用于亮度块的帧内预测方向。用于亮度块的帧内预测方向在广角帧内预测方向集合中。此外，帧内预测单元318可以确定用于色度块的帧内预测方向。亮度块在图片中与色度块共置，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比，并且用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。帧内预测单元318可以使用用于亮度块的帧内预测方向来生成用于亮度块的预测块。另外，帧内预测单元318可以使用用于色度块的帧内预测方向来生成用于色度块的预测块。
171.在根据本公开内容的一种或多种技术的另一示例中，帧内预测单元318可以基于视频数据的当前块的第一颜色分量的帧内模式信息被用于当前块的第二颜色分量并且基于第一颜色分量和第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定帧内预测模式。在该示例中，第二颜色分量与第一颜色分量不同。此外，在该示例中，帧内预测单元318可以基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块。
172.在根据本公开内容的一种或多种技术的另一示例中，帧内预测单元318可以确定用于以yuv 4:2:2模式进行格式化的视频数据的当前块的当前样本的参考样本集合。另外，帧内预测单元318可以确定用于参考样本的权重。作为确定用于参考样本的权重的一部分，帧内预测单元318可以将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2。此外，帧内预测单元318可以基于权重来计算参考样本的加权平均值。帧内预测单元318可以在用于当前块的预测块中包括参考样本的加权平均值。
173.重构单元310可以使用预测块和残差块来重构当前块。例如，重构单元310可以将残差块的样本与预测块的对应样本相加来重构当前块。
174.滤波器单元312可以对经重构的块执行一个或多个滤波器操作。例如，滤波器单元312可以执行解块操作以减少沿着经重构的块的边缘的块效应伪影。不必要在全部示例中执行滤波器单元312的操作。
175.视频解码器300可以将经重构的块存储在dpb 314中。例如，在其中不执行滤波器单元312的操作的示例中，重构单元310可以将经重构的块存储到dpb 314中。在其中执行滤波器单元312的操作的示例中，滤波器单元312可以将经滤波的重构块存储到dpb 314中。如
上所讨论的，dpb 314可以将参考信息(诸如用于帧内预测的当前图片以及用于后续运动补偿的先前解码的图片的样本)提供给预测处理单元304。此外，视频解码器300可以从dpb输出经解码的图片，以用于在诸如图1的显示设备118的显示设备上的后续呈现。
176.以这种方式，在一些示例中，视频解码器300表示视频解码设备的示例，该视频解码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于推导自块大小来确定广角帧内预测方向集合，推导自块大小是视频数据的当前块的第一颜色分量的块大小；使用广角帧内预测方向集合中的广角帧内预测方向来生成用于视频数据的当前块的第二颜色分量的预测块，第二颜色分量不同于第一颜色分量；以及基于预测块来对当前块进行解码。
177.在一些示例中，视频解码器300表示视频编码的示例，该视频编码包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合；确定用于亮度块的帧内预测方向，其中，用于亮度块的帧内预测方向在广角帧内预测方向集合中；确定用于色度块的帧内预测方向，其中：亮度块在图片中与色度块共置，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比，并且用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向；使用用于亮度块的帧内预测方向来生成用于亮度块的预测块；使用用于色度块的帧内预测方向来生成用于色度块的预测块；基于用于亮度块的预测块来对亮度块进行解码；以及基于用于色度块的预测块来对色度块进行解码。
178.在一些示例中，视频解码器300表示视频解码设备的示例，该视频解码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：基于视频数据的当前块的第一颜色分量的帧内模式信息被用于当前块的第二颜色分量，基于第一颜色分量与第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定帧内预测模式，第二颜色分量与第一颜色分量不同；基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块；以及基于预测块来对当前块进行解码。
179.在一些示例中，视频解码器300表示视频解码设备的示例，该视频解码设备包括：被配置为存储视频数据的存储器；以及一个或多个处理单元，其在电路中实现并且被配置为：确定用于以yuv 4:2:2模式进行格式化的视频数据的当前块的当前样本的参考样本集合；确定用于参考样本的权重，其中，确定用于参考样本的权重包括：将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2；基于权重来计算参考样本的加权平均值；在用于当前块的预测块中包括参考样本的加权平均值；以及基于预测块来对当前块进行解码。
180.基于预测块来对块进行解码可以包括：将预测块的样本添加到残差数据的样本中以重构当前块。
181.图17是示出用于对当前块进行编码的示例方法的流程图。本公开内容的流程图是作为示例来提供的。在根据本公开内容的其它示例中，本公开内容的流程图中示出的操作可以包括更多、更少或不同的动作。此外，在一些示例中，本公开内容的流程图中示出的操作的动作可以以不同的顺序或并行地执行。
182.在图17的示例中，当前块可以包括当前cu。尽管关于视频编码器200(图1和15)描述了图17的示例，但是应当理解的是，其它设备可以被配置为执行与图17的方法类似的方法。
183.此外，在图17的示例中，视频编码器200最初预测当前块(350)。例如，视频编码器200可以形成用于当前块的亮度预测块、cb预测块和cr预测块。在不同的译码模式中，视频编码器200可以使用不同的模式来形成用于当前块的预测块。例如，根据本公开内容的一个示例，视频编码器200(例如，视频编码器200的帧内预测单元226)可以生成用于亮度块和色度块的预测块，如在本公开内容中其它地方例如关于图19、20和21描述的。
184.视频编码器200可以计算用于当前块的残差块(例如，用于当前块的亮度残差块或用于当前块的色度残差块)(352)。为了计算残差块，视频编码器200可以计算在原始的未经编码的块与用于当前块的预测块之间的差异。然后，视频编码器200可以对残差块的变换系数进行变换和量化(354)。接下来，视频编码器200可以对残差块的经量化的变换系数进行扫描(356)。在扫描期间或扫描之后，视频编码器200可以对变换系数进行熵编码(358)。例如，视频编码器200可以使用cavlc或cabac对变换系数进行编码。然后，视频编码器200可以输出块的经熵编码的数据(360)。
185.图18是示出用于对视频数据的当前块进行解码的示例方法的流程图。当前块可以包括当前cu。尽管关于视频解码器300(图1和15)进行了描述，但是应当理解的是，其它设备可以被配置为执行与图18的方法类似的方法。
186.视频解码器300可以接收用于当前块的经熵编码的数据(例如，经熵译码的预测信息和用于与当前块相对应的残差块的变换系数的经熵译码的数据)(370)。视频解码器300可以对经熵编码的数据进行熵解码以确定用于当前块的预测信息并且重新产生残差块的变换系数(372)。
187.视频解码器300可以预测当前块(374)，例如，使用由当前块的预测信息指示的帧内或帧间预测模式来计算用于当前块的预测块。例如，视频解码器300可以形成用于当前块的亮度预测块、cb预测块和cr预测块。在不同的译码模式中，视频解码器300可以使用不同的模式来形成用于当前块的预测块。例如，视频解码器300(例如，视频解码器300的帧内预测单元318)可以生成用于亮度块和色度块的预测块，如在本公开内容中其它地方例如关于图19、20和21描述的。
188.视频解码器300可以对所重新产生的变换系数进行逆扫描(376)，以创建经量化的变换系数的块。然后，视频解码器300可以对变换系数进行逆量化和逆变换以产生残差块(例如，亮度残差块或色度残差块)(378)。最终，视频解码器300可以通过将预测块和残差块进行组合来对当前块进行解码(380)。
189.图19是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频译码器的示例操作的流程图。图19的示例操作可由视频编码器200或视频解码器300执行。在一些示例中，视频编码器200的帧内预测单元226或视频解码器300的帧内预测单元318可以执行图19的动作400至408。
190.在图19的示例中，视频译码器基于具有yuv 4:2:2色度采样格式的图片的亮度块的大小来选择广角帧内预测方向集合(400)。例如，在一个示例中，为了选择广角帧内预测方向集合，视频译码器可以基于亮度块的大小来确定第一帧内预测方向集合。在该示例中，视频译码器可以从第二帧内预测方向集合中移除第一帧内预测方向集合。第二帧内预测方向集合的范围可以是45度到
‑
135度。然后，视频译码器可以将广角帧内预测方向集合添加到第二帧内预测方向集合。广角帧内预测方向利用第一帧内预测方向集合的模式索引。广
角帧内预测方向集合可以包括超过45度或超过
‑
135度的一个或多个帧内预测方向。在一些示例中，视频译码器可以应用通用视频译码(vvc)的过程以基于推导自块大小来确定广角帧内预测方向集合。
191.如上所述，视频译码器可以确定第一帧内预测方向集合。如果亮度块的宽度大于亮度块的高度，则第一帧内预测方向集合可以包括第二帧内预测方向集合中超过亮度块的左下方向的帧内预测方向或由所述帧内预测方向组成。如果亮度块的高度大于亮度块的宽度，则第一帧内预测方向集合可以包括第二帧内预测方向集合中超过亮度块的右上方向的帧内预测方向或由所述帧内预测方向组成。
192.此外，在图19的示例中，视频译码器可以确定用于亮度块的帧内预测方向(402)。用于亮度块的帧内预测方向在第二帧内预测方向集合中。例如，用于亮度块的帧内预测方向可以在广角帧内预测方向集合中。
193.在视频译码器是视频编码器200的示例中，视频编码器200可以在将广角帧内预测方向集合添加到第二帧内预测方向集合之后，从第二帧内预测方向集合中选择用于亮度块的帧内预测方向。例如，视频编码器200可以对第二帧内预测方向集合中的两个或更多个帧内预测方向执行速率
‑
失真分析，以确定用于亮度块的帧内预测方向。在视频译码器是视频解码器300的示例中，视频解码器300可以确定由以信令发送的预测信息语法元素指示的帧内预测模式。帧内预测模式对应于用于亮度块的帧内预测方向。
194.另外，在图19中，视频译码器确定用于色度块的帧内预测方向(404)。亮度块在图片中与色度块共置。此外，色度块具有与亮度块不同的宽度/高度比。根据本公开内容的技术，用于色度块的帧内预测方向被保证具有用于亮度块的帧内预测方向。换句话说，无论用于亮度块的帧内预测方向如何，用于色度块的帧内预测方向与用于亮度块的帧内预测方向相同。以这种方式，视频译码器可以确定用于色度块的帧内预测方向，使得用于色度块的帧内预测与用于亮度块的帧内预测方向相同。这与用于亮度块的帧内预测方向不可用作用于色度块的帧内预测方向的情况形成对比，因为广角帧内预测方向集合是基于色度块的大小来选择的(例如，如图9a和图9b的示例所示)。
195.如图19所示，视频译码器可以使用用于亮度块的帧内预测方向来生成用于亮度块的预测块(406)。类似地，视频译码器可以使用用于色度块的帧内预测方向来生成用于色度块的预测块(408)。视频译码器可以使用用于亮度块和色度块的帧内预测方向来生成用于亮度块和色度块的预测块，如本公开内容中其它地方描述的。例如，视频译码器可以通过基于帧内预测模式识别预测块的样本的参考位置来生成预测块。视频译码器可以确定参考位置的值，以及可以将预测块的样本设置为所确定的值。
196.此外，视频译码器可以基于用于亮度块的预测块来对亮度块进行译码(410)。视频译码器还可以基于用于色度块的预测块来对色度块进行译码(412)。在视频译码器是视频编码器200的示例中，视频编码器200可以基于用于亮度块的预测块来对亮度块进行编码，并且视频编码器200可以基于用于色度块的预测块来对色度块进行编码。例如，视频编码器200的残差生成单元204可以基于亮度块的样本和用于亮度块的预测块来生成用于亮度块的残差数据。类似地，视频编码器200的残差生成单元204可以基于色度块的样本和用于色度块的预测块来生成用于色度块的残差数据。
197.在视频译码器是视频解码器300的示例中，视频解码器300可以基于用于亮度块的
预测块来对亮度块进行解码，并且视频解码器300可以基于用于色度块的预测块来对色度块进行解码。例如，视频解码器300的重构单元310可以基于用于亮度块的预测块和用于亮度块的残差数据来重构亮度块。类似地，视频解码器300的重构单元310可以基于用于色度块的预测块和用于色度块的残差数据来重构色度块。
198.图20是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频译码器的示例操作的流程图。图20的示例操作可以由视频编码器200或视频解码器300执行。在一些示例中，视频编码器200的帧内预测单元226或视频解码器300的帧内预测单元318可以执行图21的动作450至452。
199.在图20的示例中，作为预测当前块的一部分，视频译码器可以基于第一颜色分量与第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定用于第二颜色分量的帧内预测模式(450)。视频译码器可以根据本公开内容中其它地方提供的任何示例来确定映射。
200.此外，在图20的示例中，视频译码器可以基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块(452)。例如，视频译码器可以通过基于帧内预测模式识别用于第二颜色分量的预测块的样本的参考位置来生成预测块。视频译码器可以确定参考位置的值，以及可以将用于第二颜色分量的预测块的样本设置为所确定的值。
201.然后，视频译码器可以基于预测块来对当前块进行译码(454)。例如，在视频译码器是视频编码器200的示例中，作为对当前块进行编码的一部分，视频编码器200(例如，视频编码器200的残差生成单元204)可以生成指示当前块的第二颜色分量的样本与用于当前块的第二颜色分量的预测块的对应样本之间的差异的残差数据。作为对当前块进行解码的一部分，视频解码器300(例如，重构单元310)可以通过将残差样本添加到用于当前块的第二颜色分量的预测块的对应样本来重构当前块的第二颜色分量。
202.图21是示出根据本公开内容的一种或多种技术的视频编码器的示例操作的流程图。图21的示例操作可以由视频编码器200或视频解码器300执行。在一些示例中，视频编码器200的帧内预测单元226或视频解码器300的帧内预测单元318可以执行图21的动作500至506。
203.在图21的示例中，视频译码器可以确定用于以yuv 4:2:2色度采样格式进行格式化的视频数据的图片的当前块的当前样本的参考样本集合(500)。例如，视频译码器可以以上文关于图13的示例描述的方式来确定参考样本集合。例如，用于当前样本的参考样本集合可以包括顶部样本、左上方样本和左侧样本中的一个或多个样本。顶部样本位于上方相邻块中当前样本的正上方，左上方样本位于当前块的左上方样本的上方和左侧，并且左侧样本位于左相邻块中当前样本的正左侧。
204.此外，在图21的示例中，视频译码器可以确定用于参考样本的权重(502)。根据本公开内容的技术，视频译码器可以基于样本位置距离而不是像素数量差异来确定用于参考样本的权重。当当前块是以yuv 4:2:2色度采样格式进行格式化的图片中的色度块时，样本位置距离可能不同于像素数量差异，因为样本位置距离对不存在于色度块中的亮度样本的位置进行计数。因此，在图13的示例中，由于图片是以yuv 4:2:2色度采样格式进行格式化的，并且在yuv 4:2:2色度采样格式中在水平方向上跳过每隔一个的色度样本，因此作为确定用于参考样本的权重的一部分，视频译码器可以将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2。因为在yuv 4:2:2色度采样格式中没有在垂直方向上跳过色度样本，所以视频
译码器不将从当前样本到参考样本的以像素数量为单位的垂直距离乘以2。视频译码器可以将用于参考样本的权重确定为从当前样本到参考样本的水平和垂直样本位置距离之和除以从当前样本到参考样本中的每个参考样本的水平和垂直样本位置距离之和。
205.视频译码器可以基于权重来计算参考样本的加权平均值(504)。然后，视频解码器可以在用于当前块的预测块中包括参考样本的加权平均值(506)。视频译码器可以基于预测块来对当前块进行译码(508)。例如，视频编码器200(例如，视频编码器200的残差生成单元204)可以生成指示当前块的样本与预测块的对应样本之间的差异的残差数据。为了基于预测块来对当前块进行译码，视频解码器300(例如，视频解码器300的重构单元310)可以通过将残差数据添加到预测块的对应样本来重构当前块。
206.以下段落提供了根据本公开内容的一种或多种技术列举的非限制性示例列表。
207.示例1。一种对视频数据进行译码的方法，该方法包括：基于推导自块大小来确定广角帧内预测方向集合，推导自块大小是视频数据的当前块的第一颜色分量的块大小；使用广角帧内预测方向集合中的广角帧内预测方向来生成用于视频数据的当前块的第二颜色分量的预测块，第二颜色分量不同于第一颜色分量；以及基于预测块来对当前块进行译码。
208.示例2。一种对视频数据进行译码的方法，该方法包括：基于视频数据的当前块的第一颜色分量的帧内模式信息被用于当前块的第二颜色分量，基于第一颜色分量与第二颜色分量的帧内预测角度之间的映射来确定帧内预测模式，第二颜色分量不同于第一颜色分量；基于帧内预测模式来生成用于当前块的第二颜色分量的预测块；以及基于预测块来对当前块进行译码。
209.示例3。根据示例2所述的方法，其中，第一颜色分量是亮度颜色分量，并且第二颜色分量是色度颜色分量。
210.示例4。根据示例2
‑
3中任一项所述的方法，其中：第一颜色分量是推导自颜色分量，并且第二颜色分量是推导出颜色分量，确定帧内预测模式包括：基于推导出分量和推导自分量不具有相同的可能的帧内预测方向集合，通过基于第一颜色分量与第二颜色分量之间的水平采样频率比以及第一颜色分量与第二颜色分量之间的垂直采样频率比来对推导自分量的帧内预测角度进行缩放，来将推导自分量的每个帧内预测方向映射到推导出分量。
211.示例5。一种对视频数据进行译码的方法，该方法包括：确定用于以yuv 4:2:2模式进行格式化的视频数据的当前块的当前样本的参考样本集合；确定用于参考样本的权重，其中，确定用于参考样本的权重包括：将参考样本的以像素数量为单位的水平距离乘以2；基于权重来计算参考样本的加权平均值；在用于当前块的预测块中包括参考样本的加权平均值；以及基于预测块来对当前块进行译码。
212.示例6。根据示例1
‑
5中任一项所述的方法，其中，译码包括解码。
213.示例7。根据示例1
‑
5中任一项所述的方法，其中，译码包括编码。
214.示例8。一种用于对视频数据进行译码的设备，该设备包括用于执行根据示例1
‑
5中任一项所述的方法的一个或多个单元。
215.示例9。根据示例8所述的设备，其中，该一个或多个单元包括在电路中实现的一个或多个处理器。
216.示例10。根据示例8和9中任一项所述的设备，还包括：用于存储视频数据的存储器。
217.示例11。根据示例8
‑
10中任一项所述的设备，还包括：被配置为显示经解码的视频数据的显示器。
218.示例12。根据示例8
‑
11中任一项所述的设备，其中，该设备包括相机、计算机、移动设备、广播接收机设备或机顶盒中的一者或多者。
219.示例13。根据示例8
‑
12中任一项所述的设备，其中，该设备包括视频解码器。
220.示例14。根据示例8
‑
12中任一项所述的设备，其中，该设备包括视频编码器。
221.示例15。一种具有存储在其上的指令的计算机可读存储介质，所述指令在被执行时使得一个或多个处理器执行根据示例1
‑
5中任一项所述的方法。
222.示例16。一种用于对视频数据进行编码的设备，该设备包括用于执行根据示例1
‑
5中任一项所述的方法的单元。
223.要认识到的是，根据示例，本文描述的技术中的任何技术的某些动作或事件可以以不同的顺序执行，可以被添加、合并或完全省略(例如，并非全部描述的动作或事件对于所述技术的实践是必要的)。此外，在某些示例中，动作或事件可以例如通过多线程处理、中断处理或多个处理器并发地而不是顺序地执行。
224.在一个或多个示例中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则所述功能可以作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或者通过其进行发送以及由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括计算机可读存储介质，其对应于诸如数据存储介质的有形介质或者通信介质，所述通信介质包括例如根据通信协议来促进计算机程序从一个地方传送到另一个地方的任何介质。以这种方式，计算机可读介质通常可以对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质、或者(2)诸如信号或载波的通信介质。数据存储介质可以是可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器访问以取得用于实现在本公开内容中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用的介质。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
225.举例来说而非进行限制，这样的计算机可读存储介质可以包括ram、rom、eeprom、cd
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rom或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、闪存、或者能够用于以指令或数据结构形式存储期望的程序代码以及能够由计算机访问的任何其它介质。此外，任何连接被适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光纤光缆、双绞线、数字用户线(dsl)或者无线技术(诸如红外线、无线电和微波)来从网站、服务器或其它远程源发送指令，则同轴电缆、光纤光缆、双绞线、dsl或者无线技术(诸如红外线、无线电和微波)被包括在介质的定义中。然而，应当理解的是，计算机可读存储介质和数据存储介质不包括连接、载波、信号或其它暂时性介质，而是替代地针对非暂时性的有形存储介质。如本文所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(cd)、激光光盘、光盘、数字多功能光盘(dvd)、软盘和蓝光光盘，其中，磁盘通常磁性地复制数据，而光盘利用激光来光学地复制数据。上述各项的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围之内。
226.指令可以由一个或多个处理器来执行，诸如一个或多个数字信号处理器(dsp)、通用微处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、或其它等效的集成或分立逻辑电路。相应地，如本文所使用的术语“处理器”和“处理电路”可以指代前述结构中的任何
一者或者适于实现本文描述的技术的任何其它结构。另外，在一些方面中，本文描述的功能可以在被配置用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内提供，或者被并入经组合的编解码器中。此外，所述技术可以充分地在一个或多个电路或逻辑元件中实现。
227.本公开内容的技术可以在各种各样的设备或装置中实现，包括无线手机、集成电路(ic)或一组ic(例如，芯片组)。在本公开内容中描述了各个组件、模块或单元以强调被配置为执行所公开的技术的设备的功能性方面，但是不一定需要通过不同的硬件单元来实现。而是，如上所述，各个单元可以被组合在编解码器硬件单元中，或者由可互操作的硬件单元的集合(包括如上所述的一个或多个处理器)结合适当的软件和/或固件来提供。
228.已经描述了各个示例。这些示例和其它示例在下文的权利要求的范围内。