CN113785573A

CN113785573A - 编码器、解码器和使用自适应环路滤波器的对应方法

Info

Publication number: CN113785573A
Application number: CN202080032747.9A
Authority: CN
Inventors: 阿南德·梅赫·科特拉; 塞米赫·艾森力克; 陈建乐; 高晗; 王彪
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2019-05-04
Filing date: 2020-04-30
Publication date: 2021-12-10
Also published as: MX2021013470A; EP3954121A4; SG11202112263YA; KR20210151248A; US20220060703A1; JP7319389B2; BR112021022051A2; CA3136587A1; EP3954121A1; JP2023133391A; JP2022530921A; AU2020270246A1; WO2020224545A1

Abstract

本发明提供一种由解码设备实现的译码方法，所述方法包括：获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)的修正值的修正索引；解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。本文中，定长码指使用相同数量的位指示(signal)所述语法元素的所有可能值。

Description

编码器、解码器和使用自适应环路滤波器的对应方法

相关申请案的交叉参考

本专利申请要求于2019年5月4日提交的第62/843,431号美国临时专利申请的优先权。上述专利申请的公开内容通过全文引用并入本文中。

技术领域

本申请(本发明)实施例大体上涉及图像处理领域，更具体地，涉及对图像中的块的样本进行滤波。

背景技术

视频译码(视频编码和视频解码)广泛用于数字视频应用，例如广播数字TV、基于互联网和移动网络的视频传输、视频聊天和视频会议等实时会话应用、DVD和蓝光光盘、视频内容采集和编辑***以及安全应用的可携式摄像机。

即使在视频较短的情况下也需要对大量的视频数据进行描述，当数据要在带宽容量受限的通信网络中发送或以其它方式发送时，这样可能会造成困难。因此，视频数据通常要先压缩然后在现代电信网络中发送。由于内存资源可能有限，当在存储设备中存储视频时，视频的大小也可能成为问题。视频压缩设备通常在源侧使用软件和/或硬件对视频数据进行编码，然后进行传输或存储，从而减少表示数字视频图像所需的数据量。然后，压缩数据在目的地侧由用于对视频数据进行解码的视频解压缩设备接收。在有限的网络资源以及对更高视频质量的需求不断增长的情况下，需要改进压缩和解压缩技术，这些改进的技术能够在几乎不影响图像质量的情况下提高压缩比。

发明内容

本申请实施例提供了独立权利要求所描述的编码及解码装置和方法。

上述和其它目的通过独立权利要求请求保护的主题来实现。其它实现方式在从属权利要求、说明书和附图中显而易见。

根据本发明的第一方面，提供了一种由解码设备实现的译码方法，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。本文中，定长码指使用相同数量的位指示所述语法元素的所有可能值。这提供了一种更简单的指示修正参数的方法。此外，提高了译码效率。

根据所述第一方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述至少一个位来获得。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述至少一个位为两个位。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述码流中的所述至少一个位表示所述语法元素的所述值。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素用于色度自适应环路滤波器或亮度自适应环路滤波器。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述修正值用于确定修正范围，所述修正范围用于限制(或修正)目标样本值与相邻样本值之间的差值，并且所述受限的样本值差值(或修正的样本值差值)用于在ALF过程中对所述目标样本值进行修改。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述根据所述语法元素的所述值对所述当前块进行自适应环路滤波包括：根据所述语法元素的所述值获取所述修正值；使用所述修正值限制(或修正)所述当前块的目标样本值与相邻样本值之间的差值；将所述受限的样本值差值(或修正的样本值差值)乘以自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的系数；使用所述相乘结果修改所述目标样本值。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，使用所述语法元素表示的所述修正索引以及修正索引与修正值之间的映射来确定所述修正值。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述定长码包括使用所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。换句话说，所述至少一个位为语法元素的值的二进制表示，语法元素的值为无符号整数。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，对块集合使用所述语法元素，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

根据所述第一方面的任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为条带级别。

根据本发明的第二方面，提供了一种由解码设备实现的译码方法，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引和/或ALF系数参数；解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

根据所述第二方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素使用定长码进行译码。

根据上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述定长码包括使用所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。换句话说，所述至少一个位为语法元素的值的二进制表示，语法元素的值为无符号整数。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素本身定义所述语法元素的所述值。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述码流中的所述至少一个位表示所述语法元素的所述值。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF修正值索引表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，ALF系数参数用于获取ALF的系数。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得意味着所述语法元素的所述值由所述语法元素本身定义。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，对块集合使用所述语法元素，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为条带级别。

根据所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF系数参数用于确定ALF系数。

根据所述第一方面或所述第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为所述ALF修正值索引，并且表示所述语法元素的所述至少一个位为两个位。

根据上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF修正值索引标识四个修正值中的一个修正值。

根据所述第一或第二方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF修正值索引的所述值用于确定修正范围，所述修正范围用于自适应环路滤波过程中。

根据本发明的第三方面，提供了一种由编码设备实现的译码方法，所述方法包括：

确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

根据所述第三方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素的所述值对应于所述当前块的重建块(或滤波块)与所述当前块的原始信号之间的最小差值(例如，均方误差或率失真成本)，所述重建块(或滤波块)是使用所述语法元素的所述值的结果，并且所述最小差值小于与所述语法元素的任意其它可能值对应的任意其它差值。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素的所述值。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述修正值用于确定修正范围，所述修正范围用于限制(或修正)目标样本值与相邻样本值之间的差值，并且所述受限的样本值差值(或修正的样本值差值)用于在ALF过程中对所述目标样本值进行修改。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述定长码包括使用所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。换句话说，所述至少一个位为语法元素的值的二进制表示，语法元素的值为无符号整数。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，对块集合使用所述语法元素，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

根据所述第三方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为条带级别。

根据本发明的第四方面，提供了一种由编码设备实现的译码方法，所述方法包括：

确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)修正值索引和/或ALF滤波器系数参数；根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

根据所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素使用定长码进行译码。

根据所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述码流中的所述至少一个位表示所述语法元素的所述值。

根据所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，对块集合使用所述语法元素，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

根据所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为条带级别。

根据所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF系数参数用于确定ALF系数。

根据所述第三方面或所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素为所述ALF修正值索引，并且表示所述语法元素的所述至少一个位为两个位。

根据所述第四方面的上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF修正值索引标识四个修正值中的一个修正值。

根据所述第三方面或所述第四方面或其任一上述实现方式，在所述方法的一种可能实现方式中，所述ALF修正值索引的所述值用于确定修正范围，所述修正范围用于自适应环路滤波过程中。

根据本发明的第五方面，提供了一种解码器，包括处理电路，所述处理电路用于执行所述第一或第二方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第六方面，提供了一种编码器，包括处理电路，所述处理电路用于执行所述第三或第四方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第七方面，提供了一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码用于执行所述第一方面至所述第四方面或其任一实现方式中的任一项提供的方法。

根据本发明的第八方面，提供了一种携带程序代码的非瞬时性计算机可读介质，当计算机设备执行所述程序代码时，所述计算机设备执行所述第一方面至所述第四方面或其任一实现方式中任一项提供的方法。

根据本发明的第九方面，提供了一种解码器，所述解码器包括：

一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述一个或多个处理器执行所述程序时，使所述解码器执行所述第一或第二方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第十方面，提供了一种编码器，所述编码器包括：

一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述一个或多个处理器执行所述程序时，使所述编码器执行所述第三或第四方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第十一方面，提供了一种解码器，所述解码器包括：

熵解码单元，用于获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；

所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；所述解码器还包括滤波单元，用于根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

根据本发明的第十二方面，提供了一种解码器，所述解码器包括：

熵解码单元，用于获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF系数参数；

所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；所述解码器还包括滤波单元，用于根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

根据本发明的第十三方面，提供了一种编码器，所述编码器包括：

确定单元，用于确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

根据本发明的第十四方面，提供了一种编码器，所述编码器包括：

确定单元，用于确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数；熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

根据本发明的第十五方面，提供了一种由解码设备实现的译码方法，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的n个位表示语法元素，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；

解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素的所述值为使用所述n个位的无符号整数的二进制表示；根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

根据所述第十五方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素可以为条带级语法元素。

根据本发明的第十六方面，提供了一种由编码设备实现的译码方法，所述方法包括：

确定语法元素的值，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loopfilter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；根据所述语法元素的所述值生成包括n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为所述语法元素的所述值。

根据所述第十六方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素可以为条带级语法元素。

根据本发明的第十七方面，提供了一种解码器，所述解码器包括：

熵解码单元，用于获取码流，其中，所述码流中的n个位表示条带级语法元素，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素的所述值为使用所述n个位的无符号整数的二进制表示；所述解码器还包括滤波单元，用于根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

根据本发明的第十八方面，提供了一种编码器，所述编码器包括：

确定单元，用于确定条带级语法元素的值，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成包括n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为所述语法元素的所述值。

根据本发明的第十九方面，提供了一种解码器，包括处理电路，所述处理电路用于执行所述第十五方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第二十方面，提供了一种编码器，包括处理电路，所述处理电路用于执行所述第十六方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第二十一方面，提供了一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码用于执行第十五方面或第十六方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第二十二方面，提供了一种携带程序代码的非瞬时性计算机可读介质，当计算机设备执行所述程序代码时，所述计算机设备执行第十五方面或第十六方面或其任一实现方式中任一项提供的方法。

根据本发明的第二十三方面，提供了一种解码器，所述解码器包括：

一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述一个或多个处理器执行所述程序时，使所述解码器执行所述第十五方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第二十四方面，提供了一种编码器，所述编码器包括：

一个或多个处理器；非瞬时性计算机可读存储介质，与所述一个或多个处理器耦合并存储由所述一个或多个处理器执行的程序，其中，当所述一个或多个处理器执行所述程序时，使所述编码器执行所述第十六方面或其任一实现方式提供的方法。

根据本发明的第二十五方面，提供了一种非瞬时性存储介质，包括包含n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为语法元素的值，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数。

根据本发明的第二十六方面，提供了一种非瞬时性存储介质，包括码流，其中，所述码流中的至少一个位表示语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码，并且所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引。

根据所述第二十六方面，在所述方法的一种可能实现方式中，所述语法元素本身定义所述语法元素的所述值。

根据本发明的第二十七方面，提供了一种非瞬时性存储介质，包括码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数，并且所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述语法元素的所述值来获得。

根据本发明的第二十八方面，提供了一种非瞬时性存储介质，包括通过任一方面或其任一实现方式提供的方法编码的码流。

附图和以下描述对一个或多个实施例的细节进行了阐述。其它特征、目的和优点在说明书、附图和权利要求中是显而易见的。

附图说明

下文结合附图对本发明实施例进行详细描述。在附图中：

图1A为用于实现本发明实施例的视频译码***的一个示例的框图；

图1B为用于实现本发明实施例的视频译码***的另一示例的框图；

图2为用于实现本发明实施例的视频编码器示例的框图；

图3为用于实现本发明实施例的视频解码器示例的框图；

图4为编码装置或解码装置的一个示例的框图；

图5为编码装置或解码装置的另一示例的框图；

图6示出了ALF滤波器形状：色度5×5菱形、亮度7×7菱形；

图7示出了子采样的ALF块分类；

图8示出了VTM-5.0ALF亮度和色度修正参数指示；

图9示出了改进的VTM-5.0ALF亮度和色度修正参数指示，其中，修正参数使用2个位的定长码指示；

图10为本发明第一方面提供的方法的框图；

图11为本发明第二方面提供的方法的框图；

图12为本发明第三方面提供的方法的框图；

图13为本发明第四方面提供的方法的框图；

图14为本发明第五方面提供的解码器的框图；

图15为本发明第六方面提供的编码器的框图；

图16为本发明第九方面提供的解码器的框图；

图17为本发明第十方面提供的编码器的框图；

图18为本发明第十一方面提供的解码器的框图；

图19为本发明第十二方面提供的解码器的框图；

图20为本发明第十三方面提供的编码器的框图；

图21为本发明第十四方面提供的编码器的框图；

图22为用于实现内容分发业务的内容供应***3100的示例性结构的框图；

图23为示出终端设备示例结构的框图。

在下文中，除非另外明确说明，否则相同的附图标记是指相同或至少功能上等效的特征。

具体实施方式

以下描述中，参考组成本发明一部分并以说明的方式示出本发明实施例的具体方面或可以使用本发明实施例的具体方面的附图。应理解，本发明实施例可在其它方面中使用，并且可以包括附图中未描绘的结构变化或逻辑变化。因此，以下详细描述不应以限制性的意义来理解，本发明的范围由所附权利要求书界定。

例如，应理解，结合所描述方法的公开内容对用于执行所述方法的对应设备或***也可以同样适用，反之亦然。例如，如果描述一个或多个具体方法步骤，则对应的设备可以包括一个或多个单元(例如功能单元)来执行所描述的一个或多个方法步骤(例如，一个单元执行一个或多个步骤，或多个单元分别执行多个步骤中的一个或多个)，即使附图中未明确描述或说明该一个或多个单元。另一方面，例如，如果根据一个或多个单元(例如，功能单元)来描述具体装置，则对应的方法可以包括一个步骤来执行一个或多个单元的功能(例如，一个步骤执行一个或多个单元的功能，或多个步骤各自执行多个单元中的一个或多个单元的功能)，即使该一个或多个步骤在附图中未明确描述或示出。此外，应理解，除非另有说明，否则本文中描述的各种示例性实施例和/或方面的特征可相互组合。

视频译码通常指对构成视频或视频序列的图像序列进行处理。在视频译码领域中，术语“帧(frame)”与“图像(picture/image)”可以用作同义词。视频译码(或通常为译码)包括视频编码和视频解码两部分。视频编码在信源侧执行，通常包括处理(例如，压缩)原始视频图像以减少表示视频图像所需的数据量(从而更高效存储和/或发送)。视频解码在目的地侧执行，通常包括相对于编码器作逆处理，以重建视频图像。实施例涉及的视频图像(或通常称为图像)的“译码”应理解为涉及视频图像或相应视频序列的“编码”或“解码”。编码部分和解码部分的组合也称为编解码(编码和解码，CODEC)。

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

几个视频译码标准属于“有损混合视频编解码器”组(即，将样本域中的空间预测和时间预测与变换域中用于应用量化的2D变换译码结合)。视频序列中的每个图像通常分割成不重叠的块集合，通常基于块级进行译码。换句话说，编码器通常在块(视频块)级对视频进行处理，即编码，例如，通过空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测来生成预测块；从当前块(当前处理/待处理的块)中减去预测块，获得残差块；在变换域中变换残差块并量化残差块，以减少待发送(压缩)的数据量，而解码器将相对于编码器的逆处理应用于经编码或压缩的块，以重建用于表示的当前块。此外，编码器重复解码器的处理步骤，使得编码器和解码器生成相同的预测(例如，帧内预测和帧间预测)和/或重建，用于对后续块进行处理(即译码)。

在以下实施例中，根据图1至图3描述了视频译码***10、视频编码器20和视频解码器30。

图1A为示意性框图，示出了示例性译码***10，例如可以利用本申请技术的视频译码***10(或简称为译码***10)。视频译码***10中的视频编码器20(或简称为编码器20)和视频解码器30(或简称为解码器30)代表可用于根据本申请中描述的各种示例执行各技术的设备的示例。

如图1A所示，译码***10包括源设备12，例如，所述源设备12用于将经编码的图像数据21提供到目的地设备14以对经编码的图像数据13进行解码。

源设备12包括编码器20，并且可以另外(即可选地)包括图像源16、预处理器(或预处理单元)18(例如图像预处理器18)和通信接口或通信单元22。

图像源16可以包括或可以是任何类型的图像捕获设备，例如用于捕获真实世界图像的摄像机，和/或任何类型的图像生成设备，例如用于生成计算机动画图像的计算机图形处理器，或用于获取和/或提供真实世界图像、计算机生成图像(例如，屏幕内容、虚拟现实(virtual reality，VR)图像)和/或其任何组合(例如，增强现实(augmented reality，AR)图像)的任何类型的其它设备。所述图像源可以为存储任一上述图像的任何类型的存储器(memory/storage)。

为了与预处理器18和预处理单元18执行的处理区分，图像或图像数据17也可以称为原始图像或原始图像数据17。

预处理器18用于接收(原始)图像数据17，对图像数据17进行预处理，以获得经预处理的图像19或经预处理的图像数据19。例如，预处理器18执行的预处理可包括修剪(trimming)、颜色格式转换(例如从RGB转换为YCbCr)、调色或去噪。可以理解的是，预处理单元18可以为可选组件。

视频编码器20用于接收经预处理的图像数据19并提供经编码的图像数据21(例如，下文根据图2进一步详细描述)。

源设备12中的通信接口22可以用于接收经编码的图像数据21，并通过通信信道13将经编码的图像数据21(或其任何其它经处理版本)发送到另一设备(例如目的地设备14)或任何其它设备，以便进行存储或直接重建。

目的地设备14包括解码器30(例如，视频解码器30)，并且可以另外(即，可选地)包括通信接口或通信单元28、后处理器32(或后处理单元32)和显示设备34。

目的地设备14的通信接口28用于接收经编码的图像数据21(或其任何其它经处理版本)，例如，直接从源设备12或任何其它源(例如，编码图像数据存储设备等存储设备)接收，并将经编码的图像数据21提供给解码器30。

通信接口22和通信接口28可以用于通过源设备12与目的地设备14之间的直接通信链路(例如，直接有线或无线连接)，或通过任何类型的网络(例如，有线或无线网络或其任意组合，或任何类型的专用和公共网络)，或其任意组合发送或接收经编码的图像数据21或编码数据13。

例如，通信接口22可用于将经编码的图像数据21封装为数据包等合适的格式，和/或采用任何类型的发送编码或处理来处理所述经编码的图像数据，以便通过通信链路或通信网络进行发送。

例如，与通信接口22对应的通信接口28可用于接收传输数据，并采用任何类型的对应传输解码或处理和/或解封装对传输数据进行处理，以获得经编码的图像数据21。

通信接口22和通信接口28均可配置为单向通信接口(如图1A中从源设备12指向目的地设备14的通信信道13的箭头所表示)，或双向通信接口，并可用于发送和接收消息等，例如，建立连接，确认和交互与通信链路和/或数据传输(例如，经编码的图像数据传输)相关的任何其它信息。

解码器30用于接收经编码的图像数据21并提供经解码的图像数据31或解码图像31(例如，下文根据图3或图5进一步详细描述)。

目的地设备14的后处理器32用于对经解码的图像数据31(也称为重建图像数据)(例如，解码图像31)进行后处理，以获得经后处理的图像数据33(例如，后处理图像33)。例如，由后处理单元32执行的后处理可以包括颜色格式转换(例如从YCbCr转换为RGB)、颜色校正、修剪或重采样，或任何其它处理，例如，用于准备经解码的图像数据31以供显示设备34等显示。

目的地设备14的显示设备34用于接收经后处理的图像数据33，以向用户或观看者等显示图像。显示设备34可以为或者可以包括任何类型的显示器(例如集成或外部显示器或显示屏)，以表示重建图像。例如，显示器可以包括液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器、等离子显示器、投影仪、微型LED显示器、硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)显示器、数字光处理器(digital light processor，DLP)或任何类型的其它显示器。

尽管图1A示出了源设备12和目的地设备14作为单独的设备，但是在实施例中，设备还可以同时包括源设备12和目的地设备14或同时包括源设备12和目的地设备14的功能，即源设备12或对应功能以及目的地设备14或对应功能。在这类实施例中，源设备12或对应功能以及目的地设备14或对应功能可以使用相同的硬件和/或软件或通过单独的硬件和/或软件或其任意组合来实现。

根据描述，技术人员显而易见的是，图1A所示的源设备12和/或目的地设备14中的不同单元或功能的存在和(精确)划分可以根据实际设备和应用而不同。

编码器20(例如视频编码器20)或解码器30(例如视频解码器30)，或编码器20和解码器30两者都可通过如图1B所示的处理电路实现，如一个或多个微处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、离散逻辑、硬件、视频译码专用处理器或其任意组合。编码器20可以由处理电路46实现，以体现结合图2的编码器20所述的各种模块和/或本文描述的任何其它编码器***或子***。解码器30可以由处理电路46实现，以体现结合图3的解码器30所述的各种模块和/或本文描述的任何其它解码器***或子***。所述处理电路可用于执行下文描述的各种操作。如图5所示，如果所述技术部分地以软件形式实现，则设备可以将软件的指令存储在合适的非瞬时性计算机可读介质中，并且可以使用一个或多个处理器执行硬件中的指令，以执行本发明的技术。视频编码器20和视频解码器30中的任一个可作为组合编解码器(encoder/decoder，CODEC)的一部分集成在单个设备中，如图1B所示。

源设备12和目的地设备14可以包括多种设备中的任一种，包括任何类型的手持或固定设备，例如，笔记本电脑或膝上型电脑、手机、智能手机、平板电脑(tablet/tabletcomputer)、摄像机、台式计算机、机顶盒、电视机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏机、视频流设备(如内容服务服务器或内容分发服务器)、广播接收器设备、广播发射器设备等，并且可以不使用或使用任何类型的操作***。在某些情况下，可以配备源设备12和目的地设备14以用于无线通信。因此，源设备12和目的地设备14可以是无线通信设备。

在某些情况下，图1A所示的视频译码***10仅仅是示例，本申请的技术可适用于在编码设备与解码设备之间不一定包括任何数据通信的视频译码设置(例如，视频编码或视频解码)。在其它示例中，从本地存储器中检索数据，通过网络发送，等等。视频编码设备可以对数据进行编码并将数据存储到存储器中，和/或视频解码设备可以从存储器检索数据并对数据进行解码。在一些示例中，编码和解码由相互不通信而只是将数据编码到存储器和/或从存储器中检索数据并对数据进行解码的设备来执行。

为便于描述，本文参考由ITU-T视频译码专家组(video coding experts group，VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(motion picture experts group，MPEG)的视频译码联合工作组(joint collaboration team on video coding，JCT-VC)开发的高效视频译码(high-efficiency video coding，HEVC)或通用视频译码(versatile video coding，VVC)(下一代视频译码标准)参考软件等描述本发明实施例。本领域普通技术人员理解本发明实施例不限于HEVC或VVC。

编码器和编码方法

图2为用于实现本申请技术的示例性视频编码器20的示意性框图。在图2的示例中，视频编码器20包括输入端201(或输入接口201)、残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208、反量化单元210和逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波单元220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、模式选择单元260、熵编码单元270和输出端272(或输出接口272)。模式选择单元260可以包括帧间预测单元244、帧内预测单元254和分割单元262。帧间预测单元244可以包括运动估计单元和运动补偿单元(未示出)。图2所示的视频编码器20也可以称为混合视频编码器或基于混合视频编解码器的视频编码器。

残差计算单元204、变换处理单元206、量化单元208和模式选择单元260可以组成编码器20的正向信号路径，而反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、缓冲区216、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254可以组成视频编码器20的反向信号路径。视频编码器20的反向信号路径与解码器(参见图3中的视频解码器30)的信号路径对应。反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元244和帧内预测单元254还组成视频编码器20的“内置解码器”。

图像和图像分割(图像和块)

编码器20可用于通过输入端201等接收图像17(或图像数据17)，例如，形成视频或视频序列的图像序列中的图像。接收的图像或图像数据也可以是经预处理的图像19(或经预处理的图像数据19)。为了简单起见，以下描述使用图像17。图像17也可以称为当前图像或待编码图像(特别是在视频译码中，以便将当前图像与其它图像(例如，同一视频序列(即，也包括当前图像的视频序列)的先前编码和/或解码的图像)区分开)。

(数字)图像为或可以视为具有强度值的样本的二维阵列或矩阵。阵列中的样本也可以称为像素(pixel或pel)(图像元素的简称)。图像的大小和/或分辨率由阵列或图像在水平和垂直方向(或轴)上的样本数量定义。通常采用三种颜色分量来表示颜色，即该图像可表示为三个样本阵列或包括三个样本阵列。在RGB格式或颜色空间中，图像包括对应的红色、绿色和蓝色样本阵列。然而，在视频译码中，每个像素通常由亮度和色度格式或在颜色空间中表示，例如，YCbCr，包括Y表示的亮度分量(有时也用L表示)和Cb和Cr表示的两个色度分量。亮度(luminance，简写为luma)分量Y表示亮度或灰度级强度(例如在灰度等级图像中两者相同)，而两个色度(chrominance，简写为chroma)分量Cb和Cr表示色度或颜色信息分量。因此，YCbCr格式的图像包括亮度样本值(Y)的亮度样本阵列和色度值(Cb和Cr)的两个色度样本阵列。RGB格式的图像可以转换或变换为YCbCr格式，反之亦然，该过程也称为颜色变换或转换。如果图像是单色的，则该图像可以仅包括亮度样本阵列。相应地，例如，图像可以为单色格式的亮度样本阵列或4:2:0、4:2:2和4:4:4彩色格式的亮度样本阵列和两个对应的色度样本阵列。

视频编码器20的实施例可包括图像分割单元(图2中未示出)，所述图像分割单元用于将图像17分割成多个(通常不重叠)图像块203。这些块也可以称为根块、宏块(H.264/AVC)或编码树块(coding tree block，CTB)，或编码树单元(coding tree unit，CTU)(H.265/HEVC和VVC)。图像分割单元可用于对视频序列的所有图像使用相同的块大小和定义块大小的对应网格，或者用于改变图像或图像子集或组之间的块大小，并将每个图像分割成对应块。

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

与图像17类似，图像块203同样是或可以看作是具有强度值(样本值)的样本的二维阵列或矩阵，但是，图像块203的尺寸比图像17小。换句话说，例如，根据所应用的颜色格式，块203可以包括一个样本阵列(例如，图像17是单色情况下的亮度阵列，或图像17是彩色情况下的亮度或色度阵列)或三个样本阵列(例如，图像17是彩色情况下的一个亮度阵列和两个色度阵列)或任何其它数量和/或类型的阵列。块203的水平方向和垂直方向(或轴线)上的样本数量决定了块203的大小。因此，块可以为M×N(M列×N行)个样本阵列，或M×N个变换系数阵列等。

图2所示的视频编码器20的实施例可以用于逐块对图像17进行编码，例如，按块203进行编码和预测。

残差计算

残差计算单元204可用于通过如下等方式根据图像块203和预测块265(下文详细描述预测块265)来计算残差块205(也称为残差205)：逐个样本(逐个像素)从图像块203的样本值中减去预测块265的样本值，以获得样本域中的残差块205。

变换

变换处理单元206可以用于对残差块205的样本值进行离散余弦变换(discretecosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform，DST)等变换，得到变换域中的变换系数207。变换系数207也可称为变换残差系数，表示变换域中的残差块205。

变换处理单元206可用于应用DCT/DST的整数近似，例如为H.265/HEVC指定的变换。与正交DCT变换相比，这种整数近似通常通过某一因子进行缩放(scale)。为了保持经过正变换和逆变换处理的残差块的范数，在变换过程中应用了其它缩放因子。缩放因子通常是根据某些约束条件来选择的，例如缩放因子是用于移位运算的2的幂、变换系数的位深度、准确性与实现成本之间的权衡等。例如，通过逆变换处理单元212等为逆变换(以及在视频解码器30侧通过逆变换处理单元312等为对应的逆变换)指定具体的缩放因子；相应地，可以在编码器20侧，通过变换处理单元206等为正变换指定对应的缩放因子。

视频编码器20(具体是变换处理单元206)的实施例可以用于直接或通过熵编码单元270编码或压缩等输出变换参数(例如，一种或多种变换的类型)，使得例如视频解码器30可以接收并使用变换参数进行解码。

量化

量化单元208可以用于通过应用标量量化或矢量量化等对变换系数207进行量化，以获得量化系数209。量化系数209也可以称为量化变换系数209或量化残差系数209。

量化过程可减少与部分或全部变换系数207有关的位深度。例如，可以在量化期间将n位变换系数向下舍入到m位变换系数，其中n大于m。可以通过调整量化参数(quantization parameter，QP)修改量化程度。例如，对于标量量化，可以应用不同程度的缩放来实现较细或较粗的量化。较小量化步长对应较细量化，而较大量化步长对应较粗量化。可以通过量化参数(quantization parameter，QP)表示合适的量化步长。例如，量化参数可以为合适的量化步长的预定义集合的索引。例如，较小的量化参数可对应精细量化(较小量化步长)，较大的量化参数可对应粗糙量化(较大量化步长)，反之亦然。量化可以包括除以量化步长，而反量化单元210等执行的对应和/或反量化可以包括乘以量化步长。根据HEVC等一些标准的实施例可以使用量化参数来确定量化步长。通常，可以根据量化参数使用包括除法的等式的定点近似来计算量化步长。可以引入其它缩放因子来进行量化和解量化，以恢复可能由于在用于量化步长和量化参数的等式的定点近似中使用的缩放而修改的残差块的范数。在一种示例性实现方式中，可以合并逆变换和解量化的缩放。或者，可以使用自定义的量化表并由编码器通过码流等方式向解码器指示(signal)。量化是有损操作，量化步长越大，损耗越大。

视频编码器20(具体是量化单元208)的实施例可以用于直接或通过熵编码单元270编码等输出量化参数(quantization parameter，QP)，使得例如视频解码器30可以接收并使用量化参数进行解码。

反量化

反量化单元210用于通过根据或使用与量化单元208相同的量化步长应用量化单元208所应用的量化方案的逆过程等，对量化系数应用量化单元208的反量化，以获得解量化系数211。解量化系数211也可以称为解量化残差系数211，对应于变换系数207，但是由于量化造成的损耗，解量化系数211通常与变换系数不同。

逆变换

逆变换处理单元212用于进行变换处理单元206进行的变换的逆变换，例如逆离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或逆离散正弦变换(discrete sinetransform，DST)，得到样本域中的重建残差块213(或对应的解量化系数213)。重建残差块213也可以称为变换块213。

重建

重建单元214(例如，加法器或求和器214)用于例如通过将重建残差块213的样本值和预测块265的样本值逐个样本相加，将变换块213(即重建残差块213)添加到预测块265，以获得样本域中的重建块215。

滤波

环路滤波单元220(或简称“环路滤波器”220)用于对重建块215进行滤波以获得滤波块221，或通常用于对重建样本进行滤波以获得滤波样本。例如，环路滤波单元用于平滑像素转变或提高视频质量。环路滤波单元220可以包括一个或多个环路滤波器，例如去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptive offset，SAO)滤波器或者一个或多个其它滤波器，例如双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、锐化滤波器、平滑滤波器或协同滤波器，或其任意组合。虽然环路滤波单元220在图2中示出为环内滤波器，但是在其它配置中，环路滤波单元220可以实现为后环路滤波器。滤波块221也可以称为滤波重建块221。

视频编码器20(具体是环路滤波单元220)的实施例可用于直接或通过熵编码单元270编码等输出环路滤波器参数(如样本自适应偏移信息)，使得例如解码器30可以接收和使用相同的环路滤波器参数或相应的环路滤波器进行解码。

解码图像缓冲区

解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230可以是存储参考图像或通常存储参考图像数据以供视频编码器20对视频数据进行编码的存储器。DPB 230可以由多种存储设备中的任一种组成，如动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)，包括同步DRAM(synchronous DRAM，SDRAM)、磁阻RAM(magnetoresistive RAM，MRAM)、电阻RAM(resistive RAM，RRAM)或其它类型的存储设备。解码图像缓冲区(decodedpicture buffer，DPB)230可用于存储一个或多个滤波块221。解码图像缓冲区230还可用于存储同一当前图像或不同图像(例如，先前重建的图像)的其它先前滤波块(例如，先前重建和滤波块221)，并且可提供完整的先前重建(即解码)的图像(和对应的参考块和样本)和/或部分重建的当前图像(和对应的参考块和样本)，以进行帧间预测等。例如，在重建块215未被环路滤波单元220进行滤波时，解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230还可用于存储一个或多个未经滤波的重建块215，或通常存储未经滤波的重建样本，或重建块或重建样本的任何其它未经进一步处理的版本。

模式选择(分割和预测)

模式选择单元260包括分割单元262、帧间预测单元244和帧内预测单元254，用于从解码图像缓冲区230或其它缓冲区(例如，行缓冲区，未示出)等接收或获得原始图像数据(例如，原始块203(当前图像17的当前块203))和重建图像数据(例如，相同(当前)图像和/或一个或多个先前解码图像的滤波和/或未经滤波的重建样本或重建块)。重建图像数据用作参考图像数据进行帧间预测或帧内预测等预测，以获得预测块265或预测值265。

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

模式选择单元260的实施例可用于选择分割和预测模式(例如，从模式选择单元260支持或可用于模式选择单元260的预测模式中选择)，所述预测模式提供最佳匹配或者说最小残差(最小残差意味着传输或存储中更好的压缩)，或提供最小指示开销(最小指示开销意味着传输或存储中更好的压缩)，或者同时考虑或平衡以上两者。模式选择单元260可以用于根据率失真优化(rate distortion optimization，RDO)确定分割和预测模式，即选择提供最小率失真的预测模式。本上下文中如“最佳”、“最小”、“最优”等术语不一定指总体上“最佳”、“最小”、“最优”等，也可以指满足终止或选择标准，例如，值超过或低于阈值或其它约束条件，可能会进行“次优选择”，但是降低了复杂度和处理时间。

换句话说，分割单元262可以用于将块203分割成更小的分割块或子块(再次形成块)，例如，使用四叉树(quad-tree，QT)分割、二叉树(binary-tree，BT)分割或三叉树(triple-tree，TT)分割或其任何组合迭代地进行，并例如，对每个分割块或子块进行预测，其中，所述模式选择包括选择分割块203的树形结构并将预测模式应用于每个分割块或子块。

下文详细描述由示例性视频编码器20执行的分割(例如，由分割单元260执行)和预测处理(例如，由帧间预测单元244和帧内预测单元254执行)。

分割

分割单元262可以将当前块203分割(或划分)成更小的部分，例如正方形或矩形大小的较小块。这些较小块(也可以称为子块)可以进一步分割成甚至更小的部分。这也称为树分割或层次树分割，其中，可以递归地分割例如根树层次0(层次级别0，深度0)的根块，例如分割为两个或两个以上下一较低树层次的块，例如树层次1(层次级别1，深度1)的节点。可以再次将这些块分割为两个或两个以上下一较低层次，例如树层次2(层次级别2、深度2)的块等，直到例如因为满足结束标准(例如达到最大树深度或最小块大小)，分割结束。未进一步分割的块也称为树的叶块或叶节点。分割为两个部分的树称为二叉树(binary-tree，BT)，分割为三个部分的树称为三叉树(ternary-tree，TT)，分割为四个部分的树称为四叉树(quad-tree，QT)。

如上所述，本文使用的术语“块”可以是图像的一部分，特别是正方形或矩形部分。例如，结合HEVC和VVC，块可以是或对应于编码树单元(coding tree unit，CTU)、编码单元(coding unit，CU)、预测单元(prediction unit，PU)和变换单元(transform unit，TU)，和/或对应于对应块，例如，编码树块(coding tree block，CTB)、编码块(coding block，CB)、变换块(transform block，TB)或预测块(prediction block，PB)。

例如，编码树单元(coding tree unit，CTU)可以为或包括具有三个样本阵列的图像的亮度样本的一个CTB和色度样本的两个对应CTB，或单色图像或使用用于对样本进行译码的三个独立颜色平面和语法结构译码的图像的样本的一个CTB。相应地，编码树块(coding tree block，CTB)可以为N×N个样本块，其中，N可以设为某个值从而将分量划分为多个CTB，这就是分割。编码单元(coding unit，CU)可以为或包括具有三个样本阵列的图像的亮度样本的一个编码块、色度样本的两个对应编码块，或单色图像或使用用于对样本进行译码的三个独立颜色平面和语法结构译码的图像的样本的一个编码块。相应地，编码块(coding block，CB)可以为M×N个样本块，其中，M和N可以设为某个值从而将CTB划分为多个编码块，这就是分割。

在实施例中，例如根据HEVC，可以通过表示为编码树的四叉树结构将编码树单元(coding tree unit，CTU)划分为多个CU。在CU级决定使用帧间(时间)预测或帧内(空间)预测对图像区域进行译码。可以根据PU划分类型将每个CU进一步划分为一个、两个或四个PU。一个PU内应用相同的预测过程，并在PU的基础上向解码器发送相关信息。在根据PU划分类型应用预测过程获得残差块之后，可以根据与用于CU的编码树类似的另一种四叉树结构将CU分割为变换单元(transform unit，TU)。

在实施例中，例如根据当前开发的称为通用视频译码(versatile video coding，VVC)的最新视频译码标准，使用四叉树和二叉树(quad-tree and binary tree，QTBT)分割来分割编码块。在QTBT块结构中，CU可以为正方形或矩形。例如，首先通过四叉树结构分割编码树单元(coding tree unit，CTU)。通过二叉树或三叉树(ternary或triple)结构进一步分割四叉树叶节点。分割树叶节点称为编码单元(coding unit，CU)，该分割用于预测和变换处理，而不进行任何进一步分割。这意味着在QTBT编码块结构中，CU、PU和TU的块大小相同。同时，还提出将三叉树分割等多重分割与QTBT块结构结合使用。

在一个示例中，视频编码器20的模式选择单元260可以用于执行本文描述的分割技术的任意组合。

如上所述，视频编码器20用于从(预定的)预测模式集合中确定或选择最佳或最优的预测模式。预测模式集合可以包括帧内预测模式和/或帧间预测模式等。

帧内预测

帧内预测模式集合可以包括35种不同的帧内预测模式，例如像DC(或均值)模式和平面模式的非方向性模式或者如HEVC中定义的方向性模式，或者可以包括67种不同的帧内预测模式，例如像DC(或均值)模式和平面模式的非方向性模式或者如VVC中定义的方向性模式。

帧内预测单元254用于根据帧内预测模式集合中的帧内预测模式，使用同一当前图像的邻块的重建样本来生成帧内预测块265。

帧内预测单元254(或通常为模式选择单元260)还用于将帧内预测参数(或通常为指示块的所选帧内预测模式的信息)以语法元素266的形式输出到熵编码单元270，以包括到经编码的图像数据21中，使得例如视频解码器30可以接收并使用预测参数进行解码。

帧间预测

(可能的)帧间预测模式的集合取决于可用参考图像(即，例如存储在DPB 230中的先前至少部分解码的图像)和其它帧间预测参数，例如取决于是否使用整个参考图像或只使用参考图像的一部分(例如当前块的区域附近的搜索窗口区域)来搜索最佳匹配参考块，和/或例如取决于是否执行像素插值(例如二分之一/半像素和/或四分之一像素插值)。

除上述预测模式外，还可以使用跳过模式和/或直接模式。

帧间预测单元244可以包括运动估计(motion estimation，ME)单元和运动补偿(motion compensation，MC)单元(两者在图2中未示出)。运动估计单元可用于接收或获取图像块203(当前图像17的当前图像块203)和解码图像231，或至少一个或多个先前重建块，例如，一个或多个其它/不同先前解码图像231的重建块，以进行运动估计。例如，视频序列可以包括当前图像和先前解码图像231，或换句话说，当前图像和先前解码图像231可以为图像序列的一部分或组成图像序列，这些图像组成视频序列。

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

运动补偿单元用于获取(例如接收)帧间预测参数，并根据或使用帧间预测参数执行帧间预测，得到帧间预测块265。由运动补偿单元执行的运动补偿可能涉及根据通过运动估计确定的运动/块矢量来提取或生成预测块，还可能涉及对子像素精度进行插值。插值滤波可以从已知的像素样本中生成额外的像素样本，从而可能增加可用于对图像块进行译码的候选预测块的数量。一旦接收到当前图像块的PU的运动矢量，运动补偿单元可以定位在其中一个参考图像列表中运动矢量指向的预测块。

运动补偿单元还可以生成与块和视频条带(slice)相关的语法元素，以供视频解码器30在解码视频条带的图像块时使用。

熵编码

例如，熵编码单元270用于对量化系数209、帧间预测参数、帧内预测参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素应用熵编码算法或方案(例如，可变长度译码(variablelength coding，VLC)方案、上下文自适应VLC(context adaptive VLC，CAVLC)方案、算术译码方案、二值化、上下文自适应二进制算术译码(context adaptive binary arithmeticcoding，CABAC)、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(syntax-based context-adaptive binary arithmetic coding，SBAC)、概率区间分割熵(probability intervalpartitioning entropy，PIPE)译码或其它熵编码方法或技术)或旁路熵编码算法或方案(不压缩)，以获得可以通过输出端272以经编码码流21等形式输出的经编码的图像数据21，使得(例如)视频解码器30可以接收并使用这些参数进行解码。可以将经编码码流21发送到视频解码器30，或将其存储在存储器中以供后续传输或由视频解码器30检索。

视频编码器20的其它结构变体可以用于对视频流进行编码。例如，基于非变换的编码器20可以在某些块或帧没有变换处理单元206的情况下直接量化残差信号。在另一种实现方式中，编码器20中，量化单元208和反量化单元210可以组合成一个单元。

解码器和解码方法

图3示出了用于实现本申请技术的视频解码器30的示例。视频解码器30用于接收例如由编码器20编码的经编码的图像数据21(例如，经编码码流21)以获得解码图像331。经编码的图像数据或码流包括用于解码该经编码的图像数据的信息，例如表示经编码的视频条带中的图像块的数据和相关的语法元素。

在图3的示例中，解码器30包括熵解码单元304、反量化单元310、逆变换处理单元312、重建单元314(例如求和器314)、环路滤波器320、解码图像缓冲区(decoded picturebuffer，DPB)330、帧间预测单元344和帧内预测单元354。帧间预测单元344可以为或包括运动补偿单元。在一些示例中，视频解码器30可执行通常与针对图2的视频编码器100描述的编码过程相反的解码过程。

如针对编码器20的描述，反量化单元210、逆变换处理单元212、重建单元214、环路滤波器220、解码图像缓冲区(decoded picture buffer，DPB)230、帧间预测单元344和帧内预测单元354还组成视频编码器20的“内置解码器”。相应地，反量化单元310的功能可以与反量化单元110相同；逆变换处理单元312的功能可以与逆变换处理单元212相同；重建单元314的功能可以与重建单元214相同；环路滤波器320的功能可以与环路滤波器220相同；解码图像缓冲区330的功能可以与解码图像缓冲区230相同。因此，对视频编码器20的相应单元和功能进行的描述对应地适用于视频解码器30的相应单元和功能。

熵解码

熵解码单元304用于解析码流21(或通常为经编码的图像数据21)并例如对经编码的图像数据21进行熵解码，以获得量化系数309和/或经解码的译码参数(图3中未示出)等，例如帧间预测参数(例如参考图像索引和运动矢量)、帧内预测参数(例如帧内预测模式或索引)、变换参数、量化参数、环路滤波器参数和/或其它语法元素中的任一个或全部。熵解码单元304可用于应用与针对编码器20的熵编码单元270所描述的编码方案相对应的解码算法或方案。熵解码单元304还可以用于向模式选择单元360提供帧间预测参数、帧内预测参数和/或其它语法元素，并向解码器30的其它单元提供其它参数。视频解码器30可以接收视频条带级和/或视频块级的语法元素。

反量化

反量化单元310可用于从经编码的图像数据21(例如，通过熵解码单元304等解析和/或解码)接收量化参数(quantization parameter，QP)(或通常为与反量化相关的信息)和量化系数，并根据所述量化参数对经解码的量化系数309应用反量化以获得解量化系数311，所述解量化系数311也可以称为变换系数311。反量化过程可以包括使用视频编码器20对视频条带中的每个视频块确定的量化参数来确定量化程度，同样也确定需要进行的反量化的程度。

逆变换

逆变换处理单元312可以用于接收解量化系数311(也称为变换系数311)，并对解量化系数311进行变换，得到样本域中的重建残差块213。重建残差块213也可以称为变换块313。变换可以为逆变换，例如逆DCT、逆DST、逆整数变换或概念上类似的逆变换过程。逆变换处理单元312还可以用于从经编码的图像数据21接收变换参数或对应信息(例如，通过熵解码单元304等解析和/或解码)，以确定要应用于解量化系数311的变换。

重建

重建单元314(例如，加法器或求和器314)可用于通过将重建残差块313的样本值和预测块365的样本值相加等方式，将重建残差块313添加到预测块365，以获得样本域中的重建块315。

滤波

环路滤波单元320(在译码环路中或译码环路之后)用于对重建块315进行滤波，以获得滤波块321，以平滑像素转变或以其它方式提高视频质量等。环路滤波单元320可以包括一个或多个环路滤波器，例如去块效应滤波器、样本自适应偏移(sample-adaptiveoffset，SAO)滤波器或者一个或多个其它滤波器，例如双边滤波器、自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)、锐化滤波器、平滑滤波器或协同滤波器，或其任意组合。虽然环路滤波单元320在图3中示为环内滤波器，但是在其它配置中，环路滤波单元320可以实现为后环路滤波器。

解码图像缓冲区

然后，将图像的解码视频块321存储在解码图像缓冲区330中，所述解码图像缓冲区330存储作为参考图像的解码图像331，这些参考图像用于其它图像的后续运动补偿和/或用于分别输出到显示器。

解码器30用于通过输出端312等输出解码图像311，向用户呈现或供用户观看。

预测

帧间预测单元344的功能可以与帧间预测单元244(特别是运动补偿单元)相同，帧内预测单元354的功能可以与帧间预测单元254相同，并根据从经编码的图像数据21接收的分割和/或预测参数或相应信息(例如，通过熵解码单元304等解析和/或解码)决定划分或分割并执行预测。模式选择单元360可以用于根据重建图像、块或相应的样本(经过滤波或未经滤波)执行每个块的预测(帧内预测或帧间预测)，得到预测块365。

当将视频条带编码为帧内编码(I)条带时，模式选择单元360的帧内预测单元354用于根据指示的帧内预测模式和来自当前图像的先前解码块的数据生成当前视频条带的图像块的预测块365。当将视频图像编码为帧间编码(即，B或P)条带时，模式选择单元360的帧间预测单元344(例如，运动补偿单元)用于根据运动矢量和从熵解码单元304接收的其它语法元素产生当前视频条带的视频块的预测块365。对于帧间预测，可以根据其中一个参考图像列表内的其中一个参考图像产生这些预测块。视频解码器30可以根据存储在DPB 330中的参考图像，使用默认构建技术来构建参考帧列表：列表0和列表1。

模式选择单元360用于通过解析运动矢量和其它语法元素，确定当前视频条带的视频块的预测信息，并使用预测信息产生用于所解码的当前视频块的预测块。例如，模式选择单元360使用接收到的一些语法元素确定用于对视频条带的视频块进行译码的预测模式(例如，帧内预测或帧间预测)、帧间预测条带类型(例如B条带、P条带或GPB条带)、条带的一个或多个参考图像列表的构建信息、条带的每个帧间编码视频块的运动矢量、条带的每个帧间编码视频块的帧间预测状态以及其它信息，以对当前视频条带内的视频块进行解码。

可以使用视频解码器30的其它变体对经编码的图像数据21进行解码。例如，解码器30可以在没有环路滤波单元320的情况下产生输出视频流。例如，基于非变换的解码器30可以在某些块或帧没有逆变换处理单元312的情况下直接反量化残差信号。在另一种实现方式中，视频解码器30中，反量化单元310和逆变换处理单元312可以组合成一个单元。

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

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

方法1：通过平滑操作来去除溢出的最高有效位(most significant bit，MSB)

ux＝(mvx+2^bitDepth)％2^bitDepth (1)

mvx＝(ux>＝2^bitDepth–1)？(ux–2^bitDepth):ux (2)

uy＝(mvy+2^bitDepth)％2^bitDepth (3)

mvy＝(uy>＝2^bitDepth–1)？(uy–2^bitDepth):uy (4)

其中，mvx为图像块或子块的运动矢量的水平分量；mvy为图像块或子块的运动矢量的垂直分量；ux和uy表示中间值。

例如，如果mvx的值为–32769，则使用公式(1)和(2)之后得到的值为32767。在计算机***中，以二进制补码的形式存储十进数。–32769的二进制补码为1,0111,1111,1111,1111(17位)，这时丢弃MSB，那么得到的二进制补码为0111,1111,1111,1111(十进数为32767)，这与使用公式(1)和(2)之后得到的输出结果相同。

ux＝(mvpx+mvdx+2^bitDepth)％2^bitDepth (5)

mvx＝(ux>＝2^bitDepth–1)？(ux–2^bitDepth):ux (6)

uy＝(mvpy+mvdy+2^bitDepth)％2^bitDepth (7)

mvy＝(uy>＝2^bitDepth–1)？(uy–2^bitDepth):uy (8)

这些运算可以在对mvp和mvd求和的过程中执行，如公式(5)至(8)所示。

方法2：对值进行修正来去除溢出的MSB：

vx＝Clip3(–2^bitDepth–1,2^bitDepth–1–1,vx)

vy＝Clip3(–2^bitDepth–1,2^bitDepth–1–1,vy)

其中，vx为图像块或子块的运动矢量的水平分量；vy为图像块或子块的运动矢量的垂直分量；x、y和z分别对应于MV修正过程的3个输入值，函数Clip3的定义如下：

图4为本发明实施例提供的视频译码设备400的示意图。视频译码设备400适用于实现本文描述的公开实施例。在一个实施例中，视频译码设备400可以是解码器(如图1A的视频解码器30)或编码器(如图1A的视频编码器20)。

视频译码设备400包括：入端口410(或输入端口410)和接收单元(Rx)420，用于接收数据；处理器、逻辑单元或中央处理单元(central processing unit，CPU)430，用于处理数据；发送单元(Tx)440和出端口450(或输出端口450)，用于发送数据；存储器460，用于存储数据。视频译码设备400还可以包括与入端口410、接收单元420、发送单元440和出端口450耦合的光电(optical-to-electrical，OE)组件和电光(electrical-to-optical，EO)组件，用作光信号或电信号的出口或入口。

处理器430通过硬件和软件实现。处理器430可实现为一个或多个CPU芯片、核(例如多核处理器)、FPGA、ASIC和DSP。处理器430与入端口410、接收单元420、发送单元440、出端口450和存储器460通信。处理器430包括译码模块470。译码模块470用于实现上述公开的实施例。例如，译码模块470用于实现、处理、准备或提供各种译码操作。因此，包括译码模块470使得视频译码设备400的功能得到了显著改进，实现了视频译码设备400不同状态的转换。或者，以存储在存储器460中并由处理器430执行的指令来实现译码模块470。

存储器460可以包括一个或多个磁盘、磁带机和固态硬盘，可用作溢出数据存储设备，以在选择执行程序时存储这类程序，并存储在程序执行期间读取的指令和数据。例如，存储器460可以是易失性和/或非易失性的，并且可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、三态内容寻址存储器(ternarycontent-addressable memory，TCAM)和/或静态随机存取存储器(static random-accessmemory，SRAM)。

图5为示例性实施例提供的装置500的简化框图，其中，装置500可用作图1中的源设备12和目的地设备14中的任一个或两个。

装置500中的处理器502可以是中央处理单元。或者，处理器502可以是现有的或今后将开发出的能够操控或处理信息的任何其它类型的设备或多个设备。虽然可以使用如图所示的处理器502等单个处理器来实现所公开的实现方式，但使用一个以上处理器可以提高速度和效率。

在一种实现方式中，装置500中的存储器504可以是只读存储器(read onlymemory，ROM)设备或随机存取存储器(random access memory，RAM)设备。任何其它合适类型的存储设备都可以用作存储器504。存储器504可以包括处理器502通过总线512访问的代码和数据506。存储器504还可包括操作***508和应用程序510，其中，应用程序510包括允许处理器502执行本文所述方法的至少一个程序。例如，应用程序510可以包括应用1至N，还可以包括执行本文所述方法的视频译码应用。

装置500还可以包括一个或多个输出设备，如显示器518。在一个示例中，显示器518可以是将显示器与可用于感测触摸输入的触敏元件组合的触敏显示器。显示器518可以通过总线512与处理器502耦合。

虽然装置500的总线512在这里示为单个总线，但是总线512可以有多个。此外，辅助存储器514可以直接与装置500中的其它组件耦合或可以通过网络访问，并且可以包括单个集成单元(例如一个存储卡)或多个单元(例如多个存储卡)。因此，装置500可以通过多种配置实现。

环内滤波器

VTM3中共有3种环内滤波器。在VTM3中，除了去块效应滤波器和SAO(HEVC中的两种环路滤波器)外，还使用自适应环路滤波器(adaptive loop fitler，ALF)。VTM3中滤波过程的顺序为去块效应滤波器、SAO滤波器和ALF。

ALF

在VTM5中，使用具有基于块的滤波器自适应特性的自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)。对于亮度分量，根据局部梯度的方向和活动性，为每个4×4块选择25个滤波器中的一个。

滤波器形状：

在JEM中，对亮度分量使用两种菱形滤波器形状(如图6所示)。对亮度分量使用7×7菱形，对色度分量使用5×5菱形。

块分类：

对于亮度分量，将每个4×4块分为25个类别中的一个类别。根据块的方向性D和活动性的量化值

如下推导分类指数C：

为了计算D和

首先使用一维拉普拉斯算法计算水平、垂直和两个对角线方向的梯度：

其中索引i和j表示4×4块内左上样本的坐标，R(i,j)表示坐标(i,j)处的重建样本。

为了降低块分类的复杂度，采用了子采样的一维拉普拉斯算法。如图7所示，所有方向的梯度计算都使用相同的子采样位置。

然后，水平方向和垂直方向的梯度的D最大值和最小值设置为：

两个对角线方向的梯度的最大值和最小值设置为：

为了推导方向性D的值，将这些值相互比较，并与两个阈值t₁和t₂比较：

步骤1.如果

和

都满足，则D设置为0。

步骤2.如果

则执行步骤3；否则执行步骤4。

步骤3.如果

则D设置为2；否则D设置为1。

步骤4.如果

则D设置为4；否则D设置为3。

活动性值A的计算如下：

A进一步量化到0到4的范围(包括端值)，量化值表示为

对于图像中的色度分量，不使用分类方法，即，对每个色度分量使用单个ALF系数集。

滤波器系数的几何变换

在对每个4×4亮度块进行滤波之前，根据针对该块计算的梯度值，将旋转变换或对角变换和垂直翻转变换等几何变换应用于滤波器系数f(k,l)。这等同于将这些变换应用于滤波器支持区域中的样本。其理念是通过调整使用ALF的不同块的方向性，使它们更加相似。

介绍了三种几何变换，包括对角变换、垂直翻转变换和旋转变换：

对角变换：f_D(k,l)＝f(l,k), (17)

垂直翻转变换：f_V(k,l)＝f(k,K–l–1) (18)

旋转变换：f_R(k,l)＝f(K–l–1,k) (19)

其中，K是滤波器的大小，0≤k，l≤K–1是系数坐标，使得位置(0,0)在左上顶点，位置(K–1,K–1)在右下顶点。根据针对该块计算的梯度值，将变换应用于滤波器系数f(k,l)。下表中总结了变换与四个方向的四个梯度之间的关系。

表1针对一个块计算的梯度与变换的映射

梯度值	变换
		g<sub>d2</sub><g<sub>d1</sub>且g<sub>h</sub><g<sub>v</sub>	不进行变换
g<sub>d2</sub><g<sub>d1</sub>且g<sub>v</sub><g<sub>h</sub>	对角变换
		g<sub>d1</sub><g<sub>d2</sub>且g<sub>h</sub><g<sub>v</sub>	垂直翻转变换
g<sub>d1</sub><g<sub>d2</sub>且g<sub>v</sub><g<sub>h</sub>	旋转变换

滤波器参数指示

在VTM3中，ALF滤波器参数在条带头中指示。最多可以指示25组亮度滤波器系数。为了减少位开销，可以对不同类别的滤波器系数进行合并。

可以在CTB级别控制滤波过程。总是指示标志来表示是否对亮度CTB使用ALF。对于每个色度CTB，可以指示标志以表示是否将ALF应用于色度CTB，这取决于alf_chroma_ctb_present_flag的值。

量化滤波器系数，范数等于128。为了进一步限制乘法复杂度，应用码流一致性，即中心位置的系数值范围应为0到2⁸，其余位置的系数值范围应为2⁷到2^7–1(包括端值)。

滤波过程

在解码端，当对CTB启用ALF时，对CU内的每个样本R(i,j)进行滤波，得到如下所示的样本值R′(i,j)，其中，L表示滤波器长度；f_m,n表示滤波器系数；f(k,l)表示经解码的滤波器系数。

或者，滤波也可以表示为O(x,y)＝∑_(i,j)w(i,j).I(x+i,y+j) (21)

其中，样本I(x+i,y+j)是输入样本；O(x,y)是经滤波的输出样本(即滤波结果)；w(i,j)表示滤波器系数。在实践中，在VTM中，使用整数运算用于定点精度计算，从而实现滤波：

其中，L表示滤波器长度，w(i,j)为定点精度的滤波器系数。

从VTM5开始(ITU JVET-N0242)，以非线性方式执行ALF。等式21可以如下公式化：

O(x,y)＝I(x,y)+∑_{(i,j)≠(0,0)}w(i,j).(I(x+i,y+j)–I(x,y)) (23)

其中，w(i,j)是与等式(22)中的w(i,j)相同的滤波器系数[但是，在等式(23)中w(0,0)等于1，而在等式(21)中w(0,0)等于1–∑_{(i,j)≠(0,0)}w(i,j)]。

通过引入非线性来进一步修改滤波器，当相邻样本值(I(x+i,y+j))与进行滤波的当前样本值(I(x,y))相差太大时，使用修正函数来降低这些相邻样本值的影响，从而使ALF更有效。

在VTM5中，对ALF滤波器进行如下修改：

O′(x,y)＝I(x,y)+∑_{(i,j)≠(0,0)}w(i,j).K(I(x+i,y+j)–I(x,y),k(i,j)) (24)

其中，K(d,b)＝min(b,max(–b,d))为修正函数；k(i,j)为修正参数，取决于(i,j)滤波器系数。为每个ALF滤波器指定修正参数k(i,j)，每个滤波器系数指示一个修正值。这意味着每个亮度滤波器在码流中最多可以指示12个修正值，色度滤波器最多可以指示6个修正值。

为了降低指示成本和编码器复杂度，将修正值的评估减少到较小的可能值集合。在VTM5中，仅使用4个可能的固定值，对于帧间和帧内分块(tile)组而言，这些固定值是相同的。

由于亮度的局部差值的方差往往大于色度的局部差值的方差，因此对亮度滤波器和色度滤波器使用两个不同的修正值集合。修正值还包括每个集合中的最大样本值(这里10位位深度为1024)，因此，如果不需要修正，则可以不进行修正。

表2中提供了在VTM5中使用的修正值集合。通过在对数域中进行大致均等的划分来选择4个值，亮度的样本值(基于10位译码)为完整范围，色度的范围为4到1024。

更准确地说，通过以下等式获得修正值的亮度表：

其中M＝2¹⁰且N＝4。

同理，根据以下等式获得修正值的色度表：

其中M＝2¹⁰，N＝4且A＝4。

表2：授权修正值

另一种环内滤波器

VVC中共有3种环内滤波器。除了去块效应滤波器和SAO(HEVC中的两种环路滤波器)外，还使用自适应环路滤波器(adaptive loop fitler，ALF)。ALF包括亮度ALF、色度ALF和交叉分量ALF(cross-component ALF，CC-ALF)。对ALF滤波过程进行设计，使得可以并行执行亮度ALF、色度ALF和CC-ALF。VVC中滤波过程的顺序为去块效应滤波器、SAO滤波器和ALF。VVC中的SAO与HEVC中的SAO相同。

在VVC中，增加了一种称为亮度映射色度缩放的新过程(该过程以前称为自适应环内整形器)。LMCS通过在整个动态范围内重新分布码字来修改编码前和重建后的样本值。该新过程在去块之前执行。

自适应环路滤波器

在VVC中，使用具有基于块的滤波器自适应特性的自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)。对于亮度分量，根据局部梯度的方向和活动性，为每个4×4块选择25个滤波器中的一个。

滤波器形状：

使用两个菱形滤波器形状(如图6所示)。对亮度分量使用7×7菱形，对色度分量使用5×5菱形。

块分类：

如下推导分类指数C：

为了计算D和

两个对角线方向的梯度的最大值和最小值设置为：

步骤1.如果

和

都满足，则D设置为0。

步骤2.如果

则从步骤3继续；否则从步骤4继续。

步骤3.如果

则D设置为2；否则D设置为1。

步骤4.如果

则D设置为4；否则D设置为3。

活动性值A的计算如下：

将A进一步量化到0到4的范围(包括端值)，量化值表示为

滤波器系数和修正值的几何变换

在对每个4×4亮度块进行滤波之前，根据针对该块计算的梯度值，将旋转变换或对角变换和垂直翻转变换等几何变换应用于滤波器系数f(k,l)和对应的滤波器修正值c(k,l)。这等同于将这些变换应用于滤波器支持区域中的样本。其理念是通过调整使用ALF的不同块的方向性，使它们更加相似。

对角变换：f_D(k,l)＝f(l,k),c_D(k,l)＝c(l,k), (25)

垂直翻转变换：f_V(k,l)＝f(k,K–l–1)，c_V(k,l)＝c(k,K–l–1) (26)

旋转变换：f_R(k,l)＝f(K–l–1,k)，c_R(k,l)＝c(K–l–1,k) (27)

其中，K是滤波器的大小，0≤k，l≤K-1是系数坐标，使得位置(0,0)在左上顶点，位置(K–1,K–1)在右下顶点。根据针对该块计算的梯度值，将变换应用于滤波器系数f(k,l)和修正值c(k,l)。下表中总结了变换与四个方向的四个梯度之间的关系。

表1针对一个块计算的梯度与变换的映射

滤波器参数指示

ALF滤波器参数在自适应参数集(adaptation parameter aet，APS)中指示。在一个APS中，可以指示最多25组亮度滤波器系数和修正值索引，以及最多8组色度滤波器系数和修正值索引。为了减少位开销，可以对亮度分量的不同类别的滤波器系数进行合并。在条带头中，指示用于当前条带的APS索引。

从APS解码的修正值索引可以使用亮度和色度分量的修正值表来确定修正值。这些修正值取决于内部位深度(internal bitdepth)。更确切地说，修正值通过以下等式获得：

AlfClip＝{round(2^B-α*n)对于n∈[0..N–1]} (28)

其中，B等于内部位深度，α为等于2.35的预定义常量值，N等于4，为VVC中允许修正值的数量。然后，将AlfClip舍入到最接近的值，格式为2的幂。

在条带头中，可以指示最多7个APS索引以表示用于当前条带的亮度滤波器集合。可以在CTB级别进一步控制滤波过程。总是指示标志来表示是否对亮度CTB使用ALF。亮度CTB可以从16个固定滤波器集合中选择一个滤波器集合，并从APS中选择多个滤波器集合。对亮度CTB指示滤波器集合索引以表示使用的滤波器集合。在编码器和解码器中对16个固定滤波器集合进行预先定义和硬译码。

对于色度分量，在条带头中指示APS索引以表示用于当前条带的色度滤波器集合。在CTB级别，如果APS中有一个以上色度滤波器集合，则为每个色度CTB指示滤波器索引。

量化滤波器系数，范数等于128。为了限制乘法复杂度，采用码流符合性，使得非中心位置的系数值范围为–2⁷到2⁷–1(包括端值)。不在码流中指示中心位置系数，视为等于128。

滤波过程

在解码端，当对CTB启用ALF时，对CU内的每个样本R(i,j)进行滤波，得到如下所示的样本值R′(i,j)，

R′(i,j)＝R(i,j)+((∑_k≠0∑_l≠0f(k,l)×K(R(i+k,j+l)–R(i,j),c(k,l))+64)＞＞7)

(29)

其中，f(k,l)表示经解码的滤波器系数，K(x,y)为修正函数，c(k,l)表示经解码的修正参数。变量k和l在

与

之间变化，其中L表示滤波器长度。修正函数K(x,y)＝min(y,max(–y,x))，与函数Clip3(–y,y,x).对应。修正运算引入非线性，通过减少与当前样本值差异太大的相邻样本值的影响，提高ALF的效率。

通过使用哥伦布编码方案，将选择的修正值编码在“alf_data”语法元素中，所述选择的修正值与上表1中修正值的索引对应。该编码方案与滤波器索引的编码方案相同。alf_data可以在adaptation_parameter_set_rbsp()中，adaptation_parameter_set_rbsp()可以被条带头引用。

语法的详细信息如下表所示。

新引入的语法元素的语义如下：

alf_luma_clip等于0表示对亮度分量使用线性自适应环路滤波器；alf_luma_clip等于1表示可以对亮度分量使用非线性自适应环路滤波器。

alf_chroma_clip等于0表示对色度分量使用线性自适应环路滤波器；alf_chroma_clip等于1表示对色度分量使用非线性自适应环路滤波器。如果alf_chroma_clip不存在，则推断为0。

alf_luma_clip_min_eg_order_minus1+1表示用于亮度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数。alf_luma_clip_min_eg_order_minus1的取值范围应为0到6(包括端值)。

alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]等于1表示用于亮度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数递增1；alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]等于0表示用于亮度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数不递增1。

用于解码alf_luma_clip_idx[sigFiltIdx][j]的值的指数哥伦布码的阶数expGoOrderYClip[i]如下推导：

expGoOrderYClip[i]＝alf_luma_clip_min_eg_order_minus1+1+alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]

alf_luma_clip_idx[sigFiltIdx][j]表示在乘以由sigFiltIdx表示的所指示亮度滤波器的第j个系数之前要使用的修正值的修正索引。当alf_luma_clip_idx[sigFiltIdx][j]不存在时，推断它等于0(不修正)。

指数哥伦布二值化uek(v)的阶数k如下推导：

golombOrderIdxYClip[]＝{0,0,1,0,0,1,2,1,0,0,1,2}

k＝expGoOrderYClip[golombOrderIdxYClip[j]]

变量filterClips[sigFiltIdx][j](其中sigFiltIdx＝0..alf_luma_num_filters_signalled_minus1，j＝0..11)初始化为：变量NumYClipValue设置为4。

对于i＝0..NumYClipValue–1，

alf_luma_clipping_value[i]＝Round(2^{(BitDepthY*(NumYClipValue–i)/NumYClipValue)})

filterClips[sigFiltIdx][j]＝alf_luma_clipping_value[alf_luma_clip_idx[sigFiltIdx][j]]

具有元素AlfClip_L[filtIdx][j](filtIdx＝0..NumAlfFilters–1且j＝0..11)的亮度滤波器修正值AlfClip_L如下推导：

AlfClip_L[filtIdx][j]＝filterClips[alf_luma_coeff_delta_idx[filtIdx]][j]

alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1+1表示用于色度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数。alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1的取值范围应为0到6(包括端值)。

alf_chroma_clip_eg_order_increase_flag[i]等于1表示用于色度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数递增1；alf_chroma_clip_eg_order_increase_flag[i]等于0表示用于色度修正索引指示的指数哥伦布码的最小阶数不递增1。

用于解码alf_chroma_clip_idx[j]的值的指数哥伦布码的阶数expGoOrderC[i]如下推导：

expGoOrderC[i]＝alf_chroma_clip_min_eg_order_minus1+1+alf_chroma_clip_eg_order_increase_flag[i]

alf_chroma_clip_idx[j]表示在乘以色度滤波器的第j个系数之前要使用的修正值的修正索引。当alf_chroma_clip_idx[j]不存在时，推断它等于0(不修正)。

指数哥伦布二值化uek(v)的阶数k如下推导：

golombOrderIdxC[]＝{0,0,1,0,0,1}

k＝expGoOrderC[golombOrderIdxC[j]]

具有元素AlfClip_C[j](j＝0..5)的色度滤波器修正值AlfClip_C如下推导：

变量NumCClipValue设置为4。

对于i＝0..NumCClipValue–1，

alf_chroma_clipping_value[i]＝Round(2^{(BitDepthC–8)}*2⁽⁸ ^{*(NumCClipValue–i–1)/(NumCClipValue–1))})

AlfClip_C[j]＝alf_chroma_clipping_value[alf_chroma_clip_idx[j]]

根据VVC规范的ALF语法规范

自适应环路滤波过程

1.1概述

该过程的输入是自适应环路滤波之前的重建图像样本阵列recPictureL、recPictureCb和recPictureCr。

该过程的输出是自适应环路滤波之后的经修改的重建图像样本阵列alfPictureL、alfPictureCb和alfPictureCr。

自适应环路滤波之后的经修改的重建图像样本阵列alfPictureL、alfPictureCb和alfPictureCr中的样本值分别初始设置为等于自适应环路滤波之前的重建图像样本阵列recPictureL、recPictureCb和recPictureCr中的样本值。

当tile_group_alf_enabled_flag的值等于1时，对于具有亮度编码树块位置(rx，ry)(其中rx＝0..PicWidthInCtbs–1且ry＝0..PicHeightInCtbs–1)的每个编码树单元，采用如下过程：

当alf_ctb_flag[0][rx][ry]的值等于1时，使用recPictureL、alfPictureL调用第1.2节所指示的亮度样本的编码树块滤波过程，亮度编码树块位置(xCtb，yCtb)设置为(rx<<CtbLog2SizeY，ry<<CtbLog2SizeY)作为输入，输出为经修改的滤波图像alfPictureL。

当alf_ctb_flag[1][rx][ry]的值等于1时，调用第1.1节所指示的色度样本的编码树块滤波过程，其中，recPicture设置为等于recPictureCb，alfPicture设置为等于alfPictureCb，并且色度编码树块位置(xCtbC，yCtbC)设置为(rx<<(CtbLog2SizeY–1)，ry<<(CtbLog2SizeY–1))作为输入，输出为经修改的滤波图像alfPictureCb。

当alf_ctb_flag[2][rx][ry]的值等于1时，调用第1.4节所指示的色度样本的编码树块滤波过程，其中，recPicture设置为等于recPictureCr，alfPicture设置为等于alfPictureCr，并且色度编码树块位置(xCtbC，yCtbC)设置为(rx<<(CtbLog2SizeY–1)，ry<<(CtbLog2SizeY–1))作为输入，输出为经修改的滤波图像alfPictureCr。

1.2亮度样本的编码树块滤波过程

该过程的输入为：

自适应环路滤波过程之前的重建亮度图像样本阵列recPictureL；

经滤波的重建亮度图像样本阵列alfPictureL；

亮度位置(xCtb，yCtb)，表示当前亮度编码树块相对于当前图像的左上样本的左上样本。

该过程的输出是经修改且经滤波的重建亮度图像样本阵列alfPictureL。

调用第1.3节滤波器索引的推导过程，输入为位置(xCtb，yCtb)和重建亮度图像样本阵列recPictureL，输出为filtIdx[x][y]和transposeIdx[x][y](其中x、y＝0..CtbSizeY–1)。

为了推导经滤波的重建亮度样本alfPictureL[x][y]，如下对当前亮度编码树块内的每个重建亮度样本recPictureL[x][y]进行滤波，其中，x、y＝0..CtbSizeY–1：

与filtIdx[x][y]指定的滤波器对应的亮度滤波器系数f[j]的阵列如下推导，其中j＝0..12：

f[j]＝AlfCoeffL[filtIdx[x][y]][j]。

–与filtIdx[x][y]指定的滤波器对应的亮度滤波器修正系数c[j]的阵列如下推导，其中j＝0..11：

c[j]＝AlfClip_L[filtIdx[x][y]][j]

亮度滤波器系数filterCoeff根据transposeIdx[x][y]如下推导：

如果transposeIndex[x][y]＝＝1，则

filterCoeff[]＝{f[9],f[4],f[10],f[8],f[1],f[5],f[11],f[7],f[3],f[0],f[2],f[6],f[12]}

filterClip[]＝{c[9],c[4],c[10],c[8],c[1],c[5],c[11],c[7],c[3],c[0],c[2],c[6]}

否则，如果transposeIndex[x][y]＝＝2，则

filterCoeff[]＝{f[0],f[3],f[2],f[1],f[8],f[7],f[6],f[5],f[4],f[9],f[10],f[11],f[12]}

filterClip[]＝{c[0],c[3],c[2],c[1],c[8],c[7],c[6],c[5],c[4],c[9],c[10],c[11]}

否则，如果transposeIndex[x][y]＝＝3，则

filterCoeff[]＝{f[9],f[8],f[10],f[4],f[3],f[7],f[11],f[5],f[1],f[0],f[2],f[6],f[12]}

filterClip[]＝{c[9],c[8],c[10],c[4],c[3],c[7],c[11],c[5],c[1],c[0],c[2],c[6]}

否则，

filterCoeff[]＝{f[0],f[1],f[2],f[3],f[4],f[5],f[6],f[7],f[8],f[9],f[10],f[11],f[12]}

filterClip[]＝{c[0],c[1],c[2],c[3],c[4],c[5],c[6],c[7],c[8],c[9],c[10],c[11]}

在亮度样本的给定阵列recPicture内，每个对应的亮度样本(x，y)的位置(hx，vy)如下推导：

hx＝Clip3(0,pic_width_in_luma_samples–1,xCtb+x)

vy＝Clip3(0,pic_height_in_luma_samples–1,yCtb+y)

变量sum如下推导：

–变量sum如下推导：

sum＝filterCoeff[0]*(Clip3(–filterClip[0],filterClip[0],recPicture_L[h_x,v_y+3]–curr)+Clip3(–filterClip[0],filterClip[0],recPicture_L[h_x,v_y–3]–curr))+

filterCoeff[1]*(Clip3(–filterClip[1],filterClip[1],recPicture_L[h_x+1,v_y+2]–curr)+Clip3(–filterClip[1],filterClip[1],recPicture_L[h_x–1,v_y–2]–curr))+

filterCoeff[2]*(Clip3(–filterClip[2],filterClip[2],recPicture_L[h_x,v_y+2]–curr)+Clip3(–filterClip[2],filterClip[2],recPicture_L[h_x,v_y–2]–curr))+

filterCoeff[3]*(Clip3(–filterClip[3],filterClip[3],recPicture_L[h_x–1,v_y+2]–curr)+Clip3(–filterClip[3],filterClip[3],recPicture_L[h_x+1,v_y–2]–curr))+

filterCoeff[4]*(Clip3(–filterClip[4],filterClip[4],recPicture_L[h_x+2,v_y+1]–curr)+Clip3(–filterClip[4],filterClip[4],recPicture_L[h_x–2,v_y–1]–curr))+

filterCoeff[5]*(Clip3(–filterClip[5],filterClip[5],recPicture_L[h_x+1,v_y+1]–curr)+Clip3(–filterClip[5],filterClip[5],recPicture_L[h_x–1,v_y–1]–curr))+

filterCoeff[6]*(Clip3(–filterClip[6],filterClip[6],recPicture_L[h_x,v_y+1]–curr)+Clip3(–filterClip[6],filterClip[6],recPicture_L[h_x,v_y–1]–curr))+

filterCoeff[7]*(Clip3(–filterClip[7],filterClip[7],recPicture_L[h_x–1,v_y+1]–curr)+Clip3(–filterClip[7],filterClip[7],recPicture_L[h_x+1,v_y–1]–curr))+

filterCoeff[8]*(Clip3(–filterClip[8],filterClip[8],recPicture_L[h_x–2,v_y+1]–curr)+Clip3(–filterClip[8],filterClip[8],recPicture_L[h_x+2,v_y–1]–curr))+

filterCoeff[9]*(Clip3(–filterClip[9],filterClip[9],recPicture_L[h_x+3,v_y]–curr)+Clip3(–filterClip[9],filterClip[9],recPicture_L[h_x–3,v_y]–curr))+

filterCoeff[10]*(Clip3(–filterClip[10],filterClip[10],recPicture_L[h_x+2,v_y]–curr)+Clip3(–filterClip[10],filterClip[10],recPicture_L[h_x–2,v_y]–curr))+

filterCoeff[11]*(Clip3(–filterClip[11],filterClip[11],recPicture_L[h_x+1,v_y]–curr)+Clip3(–filterClip[11],filterClip[11],recPicture_L[h_x–1,v_y]–curr))

sum＝curr+((sum+64)>>7)

经修改且经滤波的重建亮度图像样本alfPictureL[xCtb+x][yCtb+y]如下推导：

alfPictureL[xCtb+x][yCtb+y]＝Clip3(0,(1<<BitDepthY)–1,sum)。

1.3亮度样本的ALF转置和滤波器索引的推导过程

该过程的输入为：

亮度位置(xCtb，yCtb)，表示当前亮度编码树块相对于当前图像的左上样本的左上样本；

自适应环路滤波过程之前的重建亮度图像样本阵列recPictureL。

该过程的输出为：

分类滤波器索引阵列filtIdx[x][y]，其中，x、y＝0..CtbSizeY–1；

转置索引阵列transposeIdx[x][y]，其中，x、y＝0..CtbSizeY–1。

hx＝Clip3(0,pic_width_in_luma_samples–1,x)

vy＝Clip3(0,pic_height_in_luma_samples–1,y)

分类滤波器索引阵列filtIdx和转置索引阵列transposeIdx按以下顺序步骤推导：

变量filtH[x][y]、filtV[x][y]、filtD0[x][y]和filtD1[x][y](其中x、y＝–2..CtbSizeY+1)如下推导：

如果x和y均为偶数，或x和y均为非偶数，则：

filtH[x][y]＝Abs((recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y]<<1)–recPicture[hxCtb+x–1,vyCtb+y]–recPicture[hxCtb+x+1,vyCtb+y])

filtV[x][y]＝Abs((recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y]<<1)–recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y–1]–recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y+1])

filtD0[x][y]＝Abs((recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y]<<1)–recPicture[hxCtb+x–1,vyCtb+y–1]–recPicture[hxCtb+x+1,vyCtb+y+1])

filtD1[x][y]＝Abs((recPicture[hxCtb+x,vyCtb+y]<<1)–recPicture[hxCtb+x+1,vyCtb+y–1]–recPicture[hxCtb+x–1,vyCtb+y+1])

否则，filtH[x][y]、filtV[x][y]、filtD0[x][y]、filtD1[x][y]设置为0。

变量varTempH1[x][y]、varTempV1[x][y]、varTempD01[x][y]、varTempD11[x][y]和varTemp[x][y](其中，x、y＝0..(CtbSizeY–1)>>2)如下推导：

sumH[x][y]＝ΣiΣj filtH[(x<<2)+i][(y<<2)+j]，其中i、j＝–2..5

sumV[x][y]＝ΣiΣj filtV[(x<<2)+i][(y<<2)+j]，其中i、j＝–2..5

sumD0[x][y]＝ΣiΣj filtD0[(x<<2)+i][(y<<2)+j]，其中i、j＝–2..5

sumD1[x][y]＝ΣiΣj filtD1[(x<<2)+i][(y<<2)+j]，其中i、j＝–2..5

sumOfHV[x][y]＝sumH[x][y]+sumV[x][y]

变量dir1[x][y]、dir2[x][y]和dirS[x][y](其中x、y＝0..CtbSizeY–1)如下推导：

变量hv1、hv0和dirHV如下推导：

如果sumV[x>>2][y>>2]大于sumH[x>>2][y>>2]，则：

hv1＝sumV[x>>2][y>>2]

hv0＝sumH[x>>2][y>>2]

dirHV＝1

否则：

hv1＝sumH[x>>2][y>>2]

hv0＝sumV[x>>2][y>>2]

dirHV＝3

变量d1、d0和dirD如下推导：

如果sumD0[x>>2][y>>2]大于sumD1[x>>2][y>>2]，则：

d1＝sumD0[x>>2][y>>2]

d0＝sumD1[x>>2][y>>2]

dirD＝0

否则：

d1＝sumD1[x>>2][y>>2]

d0＝sumD0[x>>2][y>>2]

dirD＝2

变量hvd1、hvd0如下推导：

hvd1＝(d1*hv0>hv1*d0)？d1:hv1

hvd0＝(d1*hv0>hv1*d0)？d0:hv0

变量dirS[x][y]、dir1[x][y]和dir2[x][y]如下推导：

dir1[x][y]＝(d1*hv0>hv1*d0)？dirD:dirHV

dir2[x][y]＝(d1*hv0>hv1*d0)？dirHV:dirD

dirS[x][y]＝(hvd1>2*hvd0)？1:((hvd1*2>9*hvd0)？2:0)

变量avgVar[x][y](其中x、y＝0..CtbSizeY–1)如下推导：

varTab[]＝{0,1,2,2,2,2,2,3,3,3,3,3,3,3,3,4}

avgVar[x][y]＝varTab[Clip3(0,15,(sumOfHV[x>>2][y>>2]*64)>>(3+BitDepthY))]

分类滤波器索引阵列filtIdx[x][y]和转置索引阵列transposeIdx[x][y](其中x＝y＝0..CtbSizeY–1)如下推导：

transposeTable[]＝{0,1,0,2,2,3,1,3}

transposeIdx[x][y]＝transposeTable[dir1[x][y]*2+(dir2[x][y]>>1)]

filtIdx[x][y]＝avgVar[x][y]

当dirS[x][y]不等于0时，如下修改filtIdx[x][y]：

filtIdx[x][y]+＝(((dir1[x][y]&0x1)<<1)+dirS[x][y])*5.

1.4色度样本的编码树块滤波过程

该过程的输入为：

自适应环路滤波过程之前的重建色度图像样本阵列recPicture；

经滤波的重建色度图像样本阵列alfPicture；

色度位置(xCtbC，yCtbC)，表示当前色度编码树块相对于当前图像的左上样本的左上样本。

该过程的输出是经修改且经滤波的重建色度图像样本阵列alfPicture。

当前色度编码树块ctbSizeC的大小如下推导：

ctbSizeC＝CtbSizeY/SubWidthC

对于经滤波的重建色度样本alfPicture[x][y]的推导，如下对当前色度编码树块内的每个重建色度样本recPicture[x][y]进行滤波，其中，x、y＝0..ctbSizeC–1：

在色度样本的给定阵列recPicture内，每个对应的色度样本(x，y)的位置(hx，vy)如下推导：

hx＝Clip3(0,pic_width_in_luma_samples/SubWidthC–1,xCtbC+x)

vy＝Clip3(0,pic_height_in_luma_samples/SubHeightC–1,yCtbC+y)

变量sum如下推导：

sum＝AlfCoeff_C[0]*(Clip3(–AlfClip_C[0],AlfClip_C[0],recPicture[h_x,v_y+2]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[0],AlfClip_C[0],recPicture[h_x,v_y–2]–curr))+

AlfCoeff_C[1]*(Clip3(–AlfClip_C[1],AlfClip_C[1],recPicture[h_x+1,v_y+1]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[1],AlfClip_C[1],recPicture[h_x–1,v_y–1]–curr))+

AlfCoeff_C[2]*(Clip3(–AlfClip_C[2],AlfClip_C[2],recPicture[h_x,v_y+1]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[2],AlfClip_C[2],recPicture[h_x,v_y–1]–curr))+AlfCoeff_C[3]*(Clip3(–AlfClip_C[3],AlfClip_C[3],recPicture[h_x–1,v_y+1]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[3],AlfClip_C[3],recPicture[h_x+1,v_y–1]–curr)+

AlfCoeff_C[4]*(Clip3(–alfClip_C[4],alfClip_C[4],recPicture[h_x+2,v_y]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[4],AlfClip_C[4],recPicture[h_x–2,v_y]–curr)+

AlfCoeff_C[5]*(Clip3(–AlfClip_C[5],AlfClip_C[5],recPicture[h_x+1,v_y]–curr)+Clip3(–AlfClip_C[5],AlfClip_C[5],recPicture[h_x–1,v_y]–curr))

sum＝curr+((sum+64)>>7)

经修改且经滤波的重建色度图像样本alfPicture[xCtbC+x][yCtbC+y]如下推导：

alfPicture[xCtbC+x][yCtbC+y]＝Clip3(0,(1<<BitDepthC)–1,sum)。

如上所述且如图8所示，使用类似于ALF滤波器系数的K阶指数哥伦布码来传输ALF亮度和色度修正参数。

对修正参数使用K阶指数哥伦布码可能不会有效提高译码效率，因为指示的修正参数只是修正值表中的索引(见上表2)。索引的取值范围为0到3。

因此，通过与ALF滤波器系数相同的方式，使用K阶指数哥伦布码指示索引值0到3使用了其它语法元素alf_luma_clip_min_eg_order_minus1和alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]来确定值K(要使用的指数哥伦布码的阶数)，然后使用K阶指数哥伦布码指示语法元素alf_luma_clip_idx。因此，这种译码方法既复杂，也不会有效提高译码效率。因此，需要一种更简单的指示修正参数的方法。

在所提出方案(方案1)的一个实施例中，如图9所示，使用定长码指示修正参数，因此，不使用语法元素alf_luma_clip_min_eg_order_minus1和alf_luma_clip_eg_order_increase_flag[i]。使用2位的定长码指示语法元素alf_luma_clip_idx。该方法的优点是，以非常简单的方式指示修正参数，并且由于不再指示与K阶指数哥伦布码相关的一些语法元素，提高了译码效率。

经修改的alf_data语法如下：

作为替代方案(方案2)的一个实施例，截断一元编码也可以用于指示修正参数索引。

作为替代方案(方案3)的一个实施例，如果修正参数的数量从固定值4改变为大于4的不同数量，则定长码(v)“值v”相应地增加。例如，如果修正参数的数量从4增加到5或6，则定长码使用3个位来指示修正参数。

作为替代方案(方案4)的一个实施例，使用定长码代替K阶指数哥伦布码来指示ALF滤波器系数。

图10为本发明第一方面提供的方法的框图。所述方法包括以下步骤：1001：获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引，表示在乘以ALF的系数之前要使用的修正值的修正索引；1002：解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；1003：根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

图11为本发明第二方面提供的方法的框图。根据第二方面，提供了一种由解码设备实现的译码方法，所述方法包括以下步骤：

1101：获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF系数参数；1102：解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；1103：根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

图12为本发明第三方面提供的方法的框图。根据第三方面，提供了一种由编码设备实现的译码方法，所述方法包括：1201：确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素表示在乘以自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的系数之前要使用的修正值的修正索引；1202：根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

图13为本发明第四方面提供的方法的框图。根据第四方面，提供了一种由编码设备实现的译码方法，所述方法包括：确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数(1301)；根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得(1302)。

图14为本发明第五方面提供的解码器的框图。根据本发明的第五方面，提供了一种解码器1400，包括处理电路1401，所述处理电路1401用于执行所述第一或第二方面或其任一实现方式提供的方法。

图15为本发明第六方面提供的编码器的框图。根据本发明的第六方面，提供了一种编码器1500，包括处理电路1501，所述处理电路1501用于执行所述第三或第四方面或其任一实现方式提供的方法。

图16为本发明第九方面提供的解码器的框图。根据本发明的第九方面，提供了一种解码器1600，包括：一个或多个处理器1601；非瞬时性计算机可读存储介质1602，与处理器1601耦合并存储由处理器1601执行的程序，其中，处理器1601执行所述程序时，使解码器1600执行所述第一或第二方面或其任一实现方式提供的方法。

图17为本发明第十方面提供的编码器的框图。根据本发明的第十方面，提供了一种编码器1700，包括：一个或多个处理器1701；非瞬时性计算机可读存储介质1702，与处理器1701耦合并存储由处理器1701执行的程序，其中，处理器1701执行所述程序时，使编码器1700执行所述第三或第四方面或其任一实现方式提供的方法。

图18为本发明第十一方面提供的解码器的框图。根据本发明的第十一方面，提供了一种解码器1800，包括：熵解码单元1801(可以是熵解码单元304)，用于获取码流1811，其中，码流1811中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引，表示在乘以ALF的系数之前要使用的修正值的修正索引；熵解码单元1801，还用于解析码流1811以获取所述当前块的所述语法元素的值1812，所述语法元素使用定长码进行译码；滤波单元1803(可以是环路滤波器320)，用于根据所述当前块的所述语法元素的值1812，对当前块进行自适应环路滤波。

图19为本发明第十二方面提供的解码器的框图。根据本发明的第十二方面，提供了一种解码器1900，包括：熵解码单元1901(可以是熵解码单元304)，用于获取码流1911，码流1911中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为ALF修正值索引或ALF系数参数；熵解码单元1801，还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值1912，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；滤波单元1903(可以是环路滤波器320)，用于根据所述当前块的所述语法元素的值1912，对所述当前块进行自适应环路滤波。

图20为本发明第十三方面提供的编码器的框图。根据本发明的第十三方面，提供了一种编码器2000，包括：确定单元2001(可以是环路滤波器220)，用于确定当前块的语法元素的值2012，其中，所述语法元素表示在乘以自适应环路滤波器(adaptive loopfilter，ALF)的系数之前要使用的修正值的修正索引；熵编码单元2002(可以是熵编码单元270)，用于根据所述语法元素的值2012生成码流2011，其中，码流2011中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

图21为本发明第十四方面提供的编码器的框图。根据本发明的第十四方面，提供了一种编码器2100，包括：确定单元2101(可以是环路滤波器220)，用于确定当前块的语法元素的值2112，其中，所述语法元素为ALF修正值索引或ALF滤波器系数参数；熵编码单元2102(可以是熵编码单元270)，用于根据所述语法元素的值2112生成码流2111，其中，码流2111中的至少一个位表示所述语法元素，其中，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

本发明提供了以下其它实施例。

实施例1.一种由解码设备实现的译码方法，包括：

获取码流，所述码流中的至少一个位对应于当前块(或块集合，所述块集合中的一个块为所述当前块)的语法元素；

解析所述码流，以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅参考所述至少一个位来获得；

根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行滤波。

实施例2.根据实施例1所述的方法，根据定长码对所述语法元素的值进行译码(定长码意味着使用相同数量的位指示所述语法元素的所有可能值)。

实施例3.根据实施例1所述的方法，根据截断一元码对所述语法元素的值进行译码(截断一元码意味着使用最少位数指示给定语法元素的出现最频繁的值，并且使用最多位数来指示语法元素的出现最少的值)。

实施例4.根据实施例1至3中任一项所述的方法，所述语法元素为自适应环路滤波器修正索引参数。

实施例5.根据实施例1至3中任一项所述的方法，所述语法元素为自适应环路滤波器系数参数。

实施例6.根据实施例1至5中任一项所述的方法，所述语法元素的值用于确定滤波器系数，所述滤波器系数用于所述滤波过程中。

实施例7.根据实施例1至5中任一项所述的方法，所述语法元素的值用于确定修正范围，所述修正范围用于滤波过程中(所述修正范围用于限制允许给定样本的相邻样本对给定样本的修改量)。

实施例8.一种解码器(30)，包括处理电路，用于执行根据实施例1至7中任一项所述的方法。

实施例9.一种计算机程序产品，包括用于执行根据实施例1至7中任一项所述方法的程序代码。

实施例10.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：

一个或多个处理器；

非瞬时性计算机可读存储介质，与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序，其中，所述处理器执行所述程序时，使所述解码器执行根据实施例1至7中任一项所述的方法。

下面对上述实施例中所示的编码方法和解码方法的应用以及使用这些应用的***进行解释说明。

图22为用于实现内容分发业务的内容供应***3100的框图。该内容供应***3100包括捕获设备3102、终端设备3106，并可选地包括显示器3126。捕获设备3102通过通信链路3104与终端设备3106通信。通信链路可以包括上文描述的通信信道13。通信链路3104包括但不限于WIFI、以太网、有线、无线(3G/4G/5G)、USB或其任意类型组合等。

捕获设备3102生成数据，并可以通过如上述实施例中所示的编码方法对数据进行编码。或者，捕获设备3102可以将数据分发到流媒体服务器(图中未示出)，该服务器对数据进行编码，并将编码数据发送到终端设备3106。捕获设备3102包括但不限于摄像机、智能手机或平板电脑、计算机或笔记本电脑、视频会议***、PDA、车载设备或其任意组合等。例如，捕获设备3102可以包括上述源设备12。当数据包括视频时，捕获设备3102中包括的视频编码器20实际上可执行视频编码处理。当数据包括音频(即语音)时，捕获设备3102中包括的音频编码器可以实际执行音频编码处理。对于一些实际场景，捕获设备3102通过将经编码的视频数据和经编码的音频数据一起复用来分发经编码的视频数据和经编码的音频数据。对于其它实际场景，例如在视频会议***中，不复用经编码的音频数据和经编码的视频数据。捕获设备3102将经编码的音频数据和经编码的视频数据分别分发到终端设备3106。

在内容供应***3100中，终端设备310接收并再现编码数据。终端设备3106可以为具有数据接收和恢复能力的设备，如智能手机或平板电脑3108、计算机或膝上型电脑3110、网络视频录像机(network video recorder，NVR)/数字视频录像机(digital videorecorder，DVR)3112、电视3114、机顶盒(set top box，STB)3116、视频会议***3118、视频监控***3120、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)3122、车载设备3124或其任意组合，或能够对上述编码数据进行解码的此类设备。例如，终端设备3106可以包括上述目的地设备14。当编码数据包括视频时，终端设备中包括的视频解码器30优先进行视频解码。当编码数据包括音频时，终端设备中包括的音频解码器优先进行音频解码处理。

对于带显示器的终端设备，如智能手机或平板电脑3108、计算机或膝上型电脑3110、网络视频录像机(network video recorder，NVR)/数字视频录像机(digital videorecorder，DVR)3112、电视3114、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)3122、或车载设备3124，终端设备可以将解码数据发送到其显示器。对于不带显示器的终端设备，如STB 3116、视频会议***3118或视频监控***3120，将外接显示器3126与终端设备连接，以接收并显示解码数据。

当此***中的每个设备执行编码或解码时，可以使用如上述实施例中所示的图像编码设备或图像解码设备。

图23为终端设备3106的示例结构的图。在终端设备3106从捕获设备3102接收到流之后，协议处理单元3202分析流的传输协议。所述协议包括但不限于实时流传输协议(realtime streaming protocol，RTSP)、超文本传输协议(hyper text transfer protocol，HTTP)、HTTP直播流传输协议(HTTP live streaming protocol，HLS)、MPEG-DASH、实时传输协议(real-time transport protocol，RTP)、实时消息传输协议(real time messagingprotocol，RTMP)或其任意组合等。

在协议处理单元3202对流进行处理之后，生成流文件。文件被输出到解复用单元3204。解复用单元3204可以将复用数据分离为经编码的音频数据和经编码的视频数据。如上所述，对于其它实际场景，例如在视频会议***中，不复用经编码的音频数据和经编码的视频数据。在这种情况下，不通过解复用单元3204，将编码数据发送到视频解码器3206和音频解码器3208。

通过解复用处理，生成视频基本码流(elementary stream，ES)、音频ES和可选的字幕。视频解码器3206，包括上述实施例所描述的视频解码器30，通过上述实施例所示的解码方法对视频ES进行解码以生成视频帧，并将该数据发送到同步单元3212。音频解码器3208对音频ES进行解码以生成音频帧，并将该数据发送至同步单元3212。或者，可以在将视频帧发送至同步单元3212之前存储在缓冲区(图23中未示出)中。类似地，可以在将音频帧发送至同步单元3212之前存储在缓冲区(图23中未示出)中。

同步单元3212同步视频帧和音频帧，并将视频/音频提供给视频/音频显示器3214。例如，同步单元3212同步视频和音频信息的呈现。信息可以使用与译码音频和可视数据呈现相关的时间戳和与数据流发送相关的时间戳，在语法中进行译码。

如果流中包括字幕，则字幕解码器3210对字幕进行解码，并使字幕与视频帧和音频帧同步，并将视频/音频/字幕提供给视频/音频/字幕显示器3216。

本发明并不限于上述***，上述实施例中的图像编码设备或图像解码设备都可以包括在汽车***等其它***中。

尽管本发明实施例主要根据视频译码进行了描述，但需要说明的是，译码***10、编码器20和解码器30(相应地，***10)的实施例以及本文描述的其它实施例也可以用于静态图像处理或译码，即，对视频译码中独立于任何先前或连续图像的单个图像进行处理或译码。通常，如果图像处理译码限于单个图像17，则仅帧间预测单元244(编码器)和344(解码器)不可用。视频编码器20和视频解码器30的所有其它功能(也称为工具或技术)同样可用于静态图像处理，例如残差计算204/304、变换206、量化208、反量化210/310、(逆)变换212/312、分割262/362、帧内预测254/354和/或环路滤波220/320、熵编码270和熵解码304。

编码器20和解码器30等的实施例，以及本文描述的与编码器20和解码器30等有关的功能可以硬件、软件、固件或其任意组合来实现。如果以软件来实现，则各种功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质中或通过通信介质传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可以包括与有形介质(例如数据存储介质)对应的计算机可读存储介质，或者包括任何根据通信协议等便于将计算机程序从一个地方传递到另一个地方的通信介质。通过这种方式，计算机可读介质一般可以对应于(1)非瞬时性的有形计算机可读存储介质或(2)信号或载波等通信介质。数据存储介质可以是通过一个或多个计算机或一个或多个处理器访问的任何可用介质，以检索用于实现本发明所述技术的指令、代码和/或数据结构。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。

作为示例而非限制，这类计算机可读存储介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁性存储设备、闪存或可以用于存储指令或数据结构形式的所需程序代码并且可以由计算机访问的任何其它介质。此外，任何连接都可以适当地称为计算机可读介质。例如，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字用户线(digitalsubscriber line，DSL)或如红外线、无线电和微波等无线技术从网站、服务器或其它远程资源传输指令，则在介质定义中包括同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或如红外线、无线电和微波等无线技术。然而，应理解，计算机可读存储介质和数据存储介质并不包括连接、载波、信号或其它瞬时性介质，而是针对非瞬时性有形存储介质。本文所使用的磁盘和光盘包括压缩光盘(compact disc，CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(digital versatiledisc，DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘利用激光以光学方式再现数据。以上各项的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

可通过如一个或多个数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、通用微处理器、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程逻辑阵列(field programmable logic array，FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路等一个或多个处理器来执行指令。因此，本文所使用的术语“处理器”可指前述结构或适合于实现本文描述的技术的任何其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文描述的各种功能可以提供在用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或者并入组合编解码器中。而且，所述技术可以完全在一个或多个电路或逻辑元件中实现。

本发明的技术可以在多种设备或装置中实现，这些设备或装置包括无线手机、集成电路(integrated circuit，IC)或一组IC(例如芯片组)。本发明描述了各种组件、模块或单元，以强调用于执行所公开技术的设备的功能方面，但未必需要由不同的硬件单元实现。实际上，如上所述，各种单元可以结合合适的软件和/或固件组合在编解码器硬件单元中，或者通过互操作硬件单元(包括如上所述的一个或多个处理器)的集合来提供。

Claims

1.一种由解码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；

解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；

根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定长码包括使用所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述语法元素被应用于块集合，所述当前块是所述块集合中的一个块。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述语法元素位于条带级别。

5.一种由解码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的至少一个位表示当前块的语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF系数参数；

解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述语法元素使用定长码进行译码。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述定长码包括使用所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素被应用于块集合，所述当前块是所述块集合中的一个块。

9.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素位于条带级别。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的方法，其特征在于，所述ALF系数参数用于确定ALF系数。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素为所述ALF修正值索引，表示所述语法元素的所述至少一个位为两个位。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述ALF修正值索引标识四个修正值中的一个修正值。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述ALF修正值索引的所述值用于确定修正范围，所述修正范围用于自适应环路滤波过程中。

14.一种由解码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

获取码流，其中，所述码流中的n个位表示条带级语法元素，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；

解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素的所述值为使用所述n个位的无符号整数的二进制表示；

15.一种由编码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)的修正值的修正索引；

根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述定长码包括使用所述语法元素的所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述语法元素被应用于块集合，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

18.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，所述语法元素位于条带级别。

19.一种由编码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数；

根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述语法元素使用定长码进行译码。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述定长码包括使用所述语法元素的所述至少一个位的无符号整数的二进制表示。

22.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素被应用于块集合，并且所述当前块是所述块集合中的一个块。

23.根据权利要求19至21中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素位于条带级别。

24.根据权利要求19至23中任一项所述的方法，其特征在于，所述ALF系数参数用于确定ALF系数。

25.根据权利要求15至24中任一项所述的方法，其特征在于，所述语法元素为所述ALF修正值索引，并且表示所述语法元素的所述至少一个位为两个位。

26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，所述ALF修正值索引标识四个修正值中的一个修正值。

27.根据权利要求15至26中任一项所述的方法，其特征在于，所述ALF修正值索引的所述值用于确定修正范围，所述修正范围用于自适应环路滤波过程中。

28.一种由解码设备实现的译码方法，其特征在于，所述方法包括：

确定条带级语法元素的值，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptiveloop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；

根据所述语法元素的所述值生成包含n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为所述语法元素的所述值。

29.一种解码器(30)，其特征在于，包括处理电路，用于执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

30.一种编码器(20)，其特征在于，包括处理电路，用于执行根据权利要求15至28中任一项所述的方法。

31.一种包括程序代码的计算机程序产品，其特征在于，所述程序代码用于执行根据权利要求1至28中任一项所述的方法。

32.一种携带程序代码的非瞬时性计算机可读介质，其特征在于，计算机设备执行所述程序代码时，所述计算机设备执行根据权利要求1至28中任一项所述的方法。

33.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：

一个或多个处理器；

非瞬时性计算机可读存储介质，与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序，其中，当所述处理器执行所述程序时，使所述解码器执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法。

34.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：

一个或多个处理器；

非瞬时性计算机可读存储介质，与所述处理器耦合并存储由所述处理器执行的程序，其中，当所述处理器执行所述程序时，使所述编码器执行根据权利要求15至28中任一项所述的方法。

35.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：

所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素使用定长码进行译码；

滤波单元，用于根据所述当前块的所述语法元素的所述值，对所述当前块进行自适应环路滤波。

36.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：

所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述当前块的所述语法元素的所述值仅使用所述语法元素的所述至少一个位来获得；

37.一种解码器，其特征在于，所述解码器包括：

熵解码单元，用于获取码流，其中，所述码流中的n个位表示条带级语法元素，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；

所述熵解码单元还用于解析所述码流以获取所述当前块的所述语法元素的值，其中，所述语法元素的所述值为使用所述n个位的无符号整数的二进制表示；

38.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：

确定单元，用于确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引；

熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码。

39.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：

确定单元，用于确定当前块的语法元素的值，其中，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数；

熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述当前块的所述语法元素的所述值来获得。

40.一种编码器，其特征在于，所述编码器包括：

确定单元，用于确定条带级语法元素的值，所述条带级语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数；

熵编码单元，用于根据所述语法元素的所述值生成包含n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为所述语法元素的所述值。

41.一种非瞬时性存储介质，其特征在于，包括包含n个位的码流，其中，使用所述n个位的无符号整数的二进制表示为语法元素的值，所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引，其中，n为大于或等于0的整数。

42.一种非瞬时性存储介质，其特征在于，包括码流，其中，所述码流中的至少一个位表示语法元素，所述语法元素使用定长码进行译码，并且所述语法元素表示自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)的修正值的修正索引。

43.根据权利要求39所述的非瞬时性存储介质，其特征在于，所述语法元素本身定义所述语法元素的值。

44.一种非瞬时性存储介质，其特征在于，包括码流，其中，所述码流中的至少一个位表示所述语法元素，所述语法元素为自适应环路滤波器(adaptive loop filter，ALF)修正值索引或ALF滤波器系数参数，并且所述语法元素的所述至少一个位仅使用所述语法元素的所述值来获得。