CN115442599A - 图像编码、解码方法以及存储比特流的记录介质 - Google Patents

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Abstract

提供了一种图像编码、解码方法以及存储比特流的记录介质。本发明涉及一种图像编码和解码方法。为此，所述图像解码方法包括如下步骤：确定当前块的参考样点；基于包括参考样点的区域的特征对参考样本进行滤波；并且通过使用经过滤波的参考样点来执行帧内预测。

Description

图像编码、解码方法以及存储比特流的记录介质
本申请是申请日为2018年10月19日，申请号为“201880068209.8”，标题为“图像编码/解码方法和装置以及存储比特流的记录介质”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种图像编码/解码方法和设备以及存储比特流的记录介质。更具体地，本发明涉及一种使用各种滤波方法的图像编码/解码方法和设备。
背景技术
近来，在各种应用领域对诸如高分辨率(HD)图像和超高清(UHD)图像的高分辨率和高质量图像的需求已经增加。然而，与传统图像数据相比，更高分辨率和更高质量的图像数据具有增加的数据量。因此，当通过使用诸如传统有线和无线宽带网络的介质来传输图像数据时，或者当通过使用传统存储介质来存储图像数据时，传输和存储的成本增加。为了解决随着图像数据的分辨率和质量的提高而出现的这些问题，对于更高分辨率和更高质量的图像需要高效的图像编码/解码技术。
图像压缩技术包括各种技术，包括：从当前画面的先前画面或随后画面对当前画面中包括的像素值进行预测的帧间预测技术；通过使用当前画面中的像素信息来对当前画面中包括的像素值进行预测的帧内预测技术；用于压缩残差信号的能量的变换和量化技术；将短码分配给具有高出现频率的值并将长码分配给具有低出现频率的值的熵编码技术；等等。图像数据可通过使用这样的图像压缩技术被有效地压缩，并且可被发送或被存储。
在传统图像编码/解码方法和设备中使用的滤波方法的类型和应用该类型的方法受到限制，因此编码/解码受到限制。
发明内容
技术问题
本发明提供了在执行图像编码/解码时在每个步骤执行的各种滤波方法，以提高图像的编码/解码效率。
技术方案
一种根据本发明的对图像进行解码的方法，所述方法可包括：确定当前块的参考样点；基于包括参考样点的区域的特征，针对参考样点执行滤波；并且通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
在对图像进行解码的方法中，其中，包括参考样点的区域的特征是均匀区域、边缘区域和伪边缘区域中的任意一个。
在对图像进行解码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是均匀区域时，通过使用平滑滤波器来执行滤波。
在对图像进行解码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是边缘区域时，通过使用边缘保留滤波器来执行滤波。
在对图像进行解码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是伪边缘区域时，通过排除被确定为噪声的样点来执行滤波。
在对图像进行解码的方法中，其中，包括参考样点的区域的特征是基于该区域的均匀度确定的。
在对图像进行解码的方法中，还包括：基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定是否针对参考样点执行滤波，其中，针对参考样点执行滤波的操作是基于所确定的结果来执行的。
在对图像进行解码的方法中，其中，针对参考样点执行滤波的步骤包括：基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定滤波器长度；并且基于所确定的滤波器长度，针对参考样点执行滤波。
在对图像进行解码的方法中，其中，当前块的参考样点是位于当前块的左侧的至少一条重建样点线和位于当前块的上侧的至少一条重建样点线中的至少一个。
一种根据本发明的对图像进行编码的方法，所述方法可包括：确定当前块的参考样点；基于包括参考样点的区域的特征，针对参考样点执行滤波；并且通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
在对图像进行编码的方法中，其中，包括参考样点的区域的特征是均匀区域、边缘区域和伪边缘区域中的任意一个。
在对图像进行编码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是均匀区域时，通过使用平滑滤波器来执行滤波。
在对图像进行编码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是边缘区域时，通过使用边缘保留滤波器来执行滤波。
在对图像进行编码的方法中，其中，在针对参考样点执行滤波的步骤中，当包括参考样点的区域的特征是伪边缘区域时，通过排除被确定为噪声的像素来执行滤波。
在对图像进行编码的方法中，其中，包括参考样点的区域的特征是基于该区域的均匀度确定的。
在对图像进行编码的方法中，还包括：基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定是否针对参考样点执行滤波，其中，针对参考样点的滤波是基于所确定的结果来执行的。
在对图像进行编码的方法中，其中，针对参考样点执行滤波的步骤包括：基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定滤波器长度；并且基于所确定的滤波器长度针对参考样点执行滤波。
在对图像进行编码的方法中，其中，当前块的参考样点是位于当前块的左侧的至少一条重建样点线和位于当前块的上侧的至少一条重建样点线中的至少一个。
一种根据本发明的记录介质，所述记录介质存储通过执行图像编码方法而生成的比特流，其中，所述图像编码方法包括：确定当前块的参考样点；基于包括参考样点的区域的特征，针对参考样点执行滤波；并且通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
有益效果
本发明可提供在执行图像编码/解码时在每个步骤执行的各种滤波方法，以提高图像的编码/解码效率。
本发明可通过使用接近原始图像的参考样点生成预测图像来提高预测效率。
本发明可改善图像的目标边界区域中的振铃效应和在执行方向预测时出现的轮廓效应。
根据本发明，可提高图像的编码和解码效率。
根据本发明，可减少图像编码器和解码器的计算复杂度。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
图2是示出根据本发明的实施例的解码设备的配置的框图。
图3是示意性地示出在对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。
图4是示出帧内预测处理的示图。
图5是示出帧间预测处理的示图。
图6是示出变换和量化处理的示图。
图7是示出通过使用多条重建样点线来配置参考样点的实施例示例的示图。
图8是示出根据本发明的实施例的包括参考样点的区域的图像特征的示图。
图9是示出根据本发明的实施例的推导图像的均匀度的方法的示图。
图10是示出根据本发明的实施例的通过使用梯度来推导图像的均匀度的方法的示图。
图11是示出根据本发明的实施例的应用滤波的方向的示图。
图12是示出根据本发明的实施例的用于滤波的像素区域的示图。
图13是示出按1/4(或四分之一pel)单位应用滤波的实施例示例的示图。
图14是示出当用于滤波的区域在其一部分处位于边界外部时执行滤波的实施例示例的示图。
图15是示出根据本发明的实施例的1D滤波器的示图。
图16是示出根据本发明的实施例的2D滤波器的示图。
图17是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的流程图。
图18是示出根据本发明的另一实施例的图像解码方法的流程图。
具体实施方式
可对本发明做出各种修改，并且存在本发明的各种实施例，其中，现在将参照附图提供所述各种实施例的示例并且将详细描述所述各种实施例的示例。然而，本发明不限于此，尽管示例性实施例可被解释为包括本发明的技术构思和技术范围内的所有修改、等同形式或替换形式也是如此。相似的参考标号指在各方面相同或相似的功能。在附图中，为了清楚起见，元件的形状和尺寸可被夸大。在本发明的以下详细描述中，对通过图示的方式示出可实施本发明的具体实施例的附图进行参照。这些实施例被足够详细地描述以使本领域技术人员能够实施本公开。应该理解，本公开的各种实施例尽管不同，但不必是相互排他的。例如，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，这里结合一个实施例描述的特定特征、结构和特性可在其它实施例中被实施。此外，应该理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置可被修改。因此，以下详细描述不应以限制的含义来理解，并且本公开的范围仅由所附权利要求(在合适的解释的情况下，还连同权利要求所要求保护的等同物的全部范围)来限定。
在说明书中使用的术语“第一”、“第二”等可被用于描述各种组件，但这些组件并不被解释为受限于这些术语。这些术语仅被用于将一个组件与其它组件区分开。例如，在不脱离本发明的范围的情况下，“第一”组件可被称为“第二”组件，并且“第二”组件也可类似地被称为“第一”组件。术语“和/或”包括多个项的组合或者是多个项中的任意一项。
将理解的是，在本说明书中，当元件仅被称为“连接到”或“结合到”另一元件而不是“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，所述元件可“直接连接到”或“直接结合到”所述另一元件，或者在所述元件与所述另一元件之间具有其他元件的情况下被连接到或结合到所述另一元件。相反，应该理解，当元件被称为“直接结合”或“直接连接”到另一元件时，不存在中间元件。
此外，在本发明的实施例中示出的组成部件被独立地示出，以便呈现彼此不同的特性功能。因此，这并不意味着每个组成部件以单独的硬件或软件的组成单元被组成。换句话说，为了方便，每个组成部件包括枚举的组成部件中的每一个。因此，每个组成部件中的至少两个组成部件可被组合形成一个组成部件，或者一个组成部件可被划分为用于执行每个功能的多个组成部件。在没有脱离本发明的本质的情况下，每个组成部件被组合的实施例以及一个组成部件被划分的实施例也被包括在本发明的范围中。
在本说明书中使用的术语仅用于描述具体实施例，而不旨在限制本发明。以单数使用的表达包括复数表达，除非它在上下文中具有明显不同的含义。在本说明书中，将理解，诸如“包括……的”、“具有……的”等的术语旨在指明存在说明书中所公开的特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合，而并不旨在排除可存在或者可添加一个或更多个其它特征、数量、步骤、动作、元件、部件、或其组合的可能性。换句话说，当特定元件被称为“被包括”时，除相应元件以外的元件并不被排除，而是，附加的元件可被包括在本发明的实施例中或者是本发明的范围中。
此外，一些组成元件可能不是执行本发明的必要功能的不可缺的组成元件，而是仅提升其性能的可选组成元件。可通过仅包括用于实施本发明的实质的不可缺的组成部件而排除在提升性能时使用的组成元件来实施本发明。仅包括所述不可缺的组成元件而排除在仅提升性能时使用的可选组成元件的结构也被包括在本发明的范围中。
在下文中，将参照附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明的示例性实施例时，将不详细描述公知功能或结构，这是因为它们会不必要地模糊对本发明的理解。附图中的相同的组成元件由相同的参考标号来表示，并且对相同元件的重复描述将被省略。
在下文中，图像可指构成视频的画面，或者可指视频本身。例如，“对图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”可指“对运动画面进行编码或解码或者进行编码和解码两者”，并且可指“对运动画面的图像中的一个图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者。”
在下文中，术语“运动画面”和“视频”可被用作相同的含义并且可彼此替换。
在下文中，目标图像可以是作为编码目标的编码目标图像和/或作为解码目标的解码目标图像。此外，目标图像可以是输入到编码设备的输入图像、以及输入到解码设备的输入图像。这里，目标图像可与当前图像具有相同的含义。
在下文中，术语“图像”、“画面”、“帧”和“屏幕”可被用作相同的含义并且彼此替换。
在下文中，目标块可以是作为编码目标的编码目标块和/或作为解码目标的解码目标块。此外，目标块可以是作为当前编码和/或解码的目标的当前块。例如，术语“目标块”和“当前块”可被用作相同的含义并且彼此替换。
在下文中，术语“块”和“单元”可被用作相同的含义并且彼此替换。或者“块”可表示特定单元。
在下文中，术语“区域”和“片段”可彼此替换。
在下文中，特定信号可以是表示特定块的信号。例如，原始信号可以是表示目标块的信号。预测信号可以是表示预测块的信号。残差信号可以是表示残差块的信号。
在实施例中，特定信息、数据、标志、索引、元素和属性等中的每一个可具有值。等于“0”的信息、数据、标志、索引、元素和属性的值可表示逻辑假或第一预定义值。换言之，值“0”、假、逻辑假和第一预定义值可彼此替换。等于“1”的信息、数据、标志、索引、元素和属性的值可表示逻辑真或第二预定义值。换句话说，值“1”、真、逻辑真和第二预定义值可彼此替换。
当变量i或j用于表示列、行或索引时，i的值可以是等于或大于0的整数、或者等于或大于1的整数。也就是说，列、行、索引等可从0开始计数，或者可从1开始计数。
术语描述
编码器：表示执行编码的设备。也就是说，表示编码设备。
解码器：表示执行解码的设备。也就是说，表示解码设备。
块：是M×N的样点阵列。这里，M和N可表示正整数，并且块可表示二维形式的样点阵列。块可指单元。当前块可表示在编码时成为目标的编码目标块，或者在解码时成为目标的解码目标块。此外，当前块可以是编码块、预测块、残差块和变换块中的至少一个。
样点：是构成块的基本单元。根据比特深度(Bd)，样点可被表示为从0到2Bd-1的值。在本发明中，样点可被用作像素的含义。也就是说，样点、pel、像素可具有彼此相同的含义。
单元：可指编码和解码单元。当对图像进行编码和解码时，单元可以是通过对单个图像进行分区而生成的区域。此外，当在编码或解码期间将单个图像分区为子划分单元时，单元可表示子划分单元。也就是说，图像可被分区为多个单元。当对图像进行编码和解码时，可执行针对每个单元的预定处理。单个单元可被分区为尺寸小于该单元的尺寸的子单元。依据功能，单元可表示块、宏块、编码树单元、编码树块、编码单元、编码块、预测单元、预测块、残差单元、残差块、变换单元、变换块等。此外，为了将单元与块区分开，单元可包括亮度分量块、与亮度分量块相关联的色度分量块、以及每个颜色分量块的语法元素。单元可具有各种尺寸和形状，具体地，单元的形状可以是二维几何图形，诸如正方形、长方形、梯形、三角形、五边形等。此外，单元信息可包括指示编码单元、预测单元、变换单元等的单元类型以及单元尺寸、单元深度、单元的编码和解码的顺序等中的至少一个。
编码树单元：被配置有亮度分量Y的单个编码树块以及与色度分量Cb和Cr相关的两个编码树块。此外，编码树单元可表示包括块和每个块的语法元素。可通过使用四叉树分区方法、二叉树分区方法和三叉树分区方法中的至少一个对每个编码树单元进行分区，以配置诸如编码单元、预测单元、变换单元等的更低等级的单元。编码树单元可被用作用于指定在对作为输入图像的图像进行编码/解码时成为处理单元的样点块的术语。这里，四叉树可表示四元树。
编码树块：可用作用于指定Y编码树块、Cb编码树块和Cr编码树块中的任意一个的术语。
邻近块：可表示与当前块相邻的块。与当前块相邻的块可表示与当前块的边界接触的块、或者位于距当前块预定距离内的块。邻近块可表示与当前块的顶点相邻的块。这里，与当前块的顶点相邻的块可表示与水平相邻于当前块的邻近块垂直相邻的块、或者与垂直相邻于当前块的邻近块水平相邻的块。
重建的邻近块：可表示与当前块相邻并且已经在空间/时间上被编码或解码的邻近块。这里，重建的邻近块可表示重建的邻近单元。重建的空间邻近块可以是在当前画面内并且已经通过编码或解码或者编码和解码两者而被重建的块。重建的时间邻近块是在参考图像内的与当前画面的当前块对应的位置处的块或所述块的邻近块。
单元深度：可表示单元的分区程度。在树结构中，最高节点(根节点)可与未被分区的第一单元对应。此外，最高节点可具有最小深度值。在这种情况下，最高节点的深度可以为等级0。深度为等级1的节点可表示通过对第一单元进行一次分区而生成的单元。深度为等级2的节点可表示通过对第一单元进行两次分区而生成的单元。深度为等级n的节点可表示通过对第一单元进行n次分区而生成的单元。叶节点可以是最低节点并且是不能被进一步分区的节点。叶节点的深度可以是最大等级。例如，最大等级的预定义值可以是3。根节点的深度可以是最低的，并且叶节点的深度可以是最深的。此外，当单元被表示为树结构时，单元存在于的等级可表示单元深度。
比特流：可表示包括编码图像信息的比特流。
参数集：与比特流内的配置之中的头信息对应。视频参数集、序列参数集、画面参数集和自适应参数集中的至少一个可被包括在参数集中。此外，参数集可包括条带(slice)头和并行块(tile)头信息。
解析：可表示通过执行熵解码来确定语法元素的值，或者可表示熵解码本身。
符号：可表示编码/解码目标单元的语法元素、编码参数和变换系数值中的至少一个。此外，符号可表示熵编码目标或熵解码结果。
预测模式：可以是指示利用帧内预测而被编码/解码的模式或利用帧间预测而被编码/解码的模式的信息。
预测单元：可表示当执行预测(诸如帧间预测、帧内预测、帧间补偿、帧内补偿和运动补偿)时的基本单元。单个预测单元可被分区为具有更小尺寸的多个分区，或者可被分区为多个更低等级的预测单元。多个分区可以是在执行预测或补偿时的基本单元。通过划分预测单元而生成的分区也可以是预测单元。
预测单元分区：可表示通过对预测单元进行分区而获得的形状。
参考画面列表：可指包括用于帧间预测或运动补偿的一个或更多个参考画面的列表。存在几种类型的可用参考画面列表，所述可用参考画面列表包括LC(列表组合)、L0(列表0)、L1(列表1)、L2(列表2)、L3(列表3)。
帧间预测指示符：可指当前块的帧间预测(单向预测、双向预测等)的方向。可选地，帧间预测指示符可指用于生成当前块的预测块的参考画面的数量。可选地，帧间预测指示符可指在对当前块执行帧间预测或运动补偿时所使用的预测块的数量。
预测列表利用标志：指示是否使用特定参考画面列表中的至少一个参考画面来生成预测块。可使用预测列表利用标志来推导帧间预测指示符，并且相反地，可使用帧间预测指示符来推导预测列表利用标志。例如，当预测列表利用标志具有第一值零(0)时，它表示不使用参考画面列表中的参考画面来生成预测块。另一方面，当预测列表利用标志具有第二值一(1)时，它表示使用参考画面列表来生成预测块。
参考画面索引：可指指示参考画面列表中的特定参考画面的索引。
参考画面：可表示为实现对特定块进行帧间预测或运动补偿的目的而由特定块参考的参考画面。可选地，参考画面可以是包括由当前块参考以进行帧间预测或运动补偿的参考块的画面。在下文中，术语“参考画面”和“参考图像”具有相同的含义并且可彼此替换。
运动矢量：可以是用于帧间预测或运动补偿的二维矢量。运动矢量可表示编码/解码目标块与参考块之间的偏移。例如，(mvX，mvY)可表示运动矢量。这里，mvX可表示水平分量，并且mvY可表示垂直分量。
搜索范围：可以是在帧间预测期间为了检索运动矢量而搜索的二维区域。例如，搜索范围的大小可以是M×N。这里，M和N均为整数。
运动矢量候选：可指在对运动矢量进行预测时的预测候选块或预测候选块的运动矢量。此外，运动矢量候选可被包括在运动矢量候选列表中。
运动矢量候选列表：可表示由一个或更多个运动矢量候选组成的列表。
运动矢量候选索引：可表示在运动矢量候选列表中指示运动矢量候选的指示符。可选地，运动矢量候选索引可以是运动矢量预测因子的索引。
运动信息：可表示包括以下项中的至少一项的信息：运动矢量、参考画面索引、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表信息、参考画面、运动矢量候选、运动矢量候选索引、合并候选和合并索引。
合并候选列表：可表示由一个或更多个合并候选组成的列表。
合并候选：可表示空间合并候选、时间合并候选、组合合并候选、组合双预测合并候选或零合并候选。合并候选可包括运动信息，诸如帧间预测指示符、针对每个列表的参考画面索引、运动矢量、预测列表利用标志和帧间预测指示符。
合并索引：可表示在合并候选列表中指示合并候选的指示符。可选地，合并索引可指示在空间上/时间上与当前块相邻的重建块之中的已经推导出合并候选的块。可选地，合并索引可指示合并候选的至少一条运动信息。
变换单元：可表示在对残差信号执行编码/解码(诸如变换、逆变换、量化、反量化、变换系数编码/解码)时的基本单元。单个变换单元可被分区为具有更小尺寸的多个更低等级的变换单元。这里，变换/逆变换可包括第一变换/第一逆变换和第二变换/第二逆变换中的至少一个。
缩放：可表示将量化的等级乘以因子的处理。可通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数。缩放也可被称为反量化。
量化参数：可表示当在量化期间使用变换系数来生成量化的等级时使用的值。量化参数还可表示当在反量化期间通过对量化的等级进行缩放来生成变换系数时使用的值。量化参数可以是被映射在量化步长上的值。
增量量化参数：可表示预测的量化参数与编码/解码目标单元的量化参数之间的差值。
扫描：可表示对单元、块或矩阵内的系数进行排序的方法。例如，将系数的二维矩阵改变为一维矩阵可被称为扫描，将系数的一维矩阵改变为二维矩阵可被称为扫描或逆扫描。
变换系数：可表示在编码器中执行变换之后生成的系数值。变换系数可表示在解码器中执行熵解码和反量化中的至少一个之后生成的系数值。通过对变换系数或残差信号进行量化而获得的量化的等级或者量化的变换系数等级也可落入变换系数的含义内。
量化的等级：可表示在编码器中通过对变换系数或残差信号进行量化而生成的值。可选地，量化的等级可表示作为在解码器中将经历反量化的反量化目标的值。类似地，作为变换和量化的结果的量化的变换系数等级也可落入量化的等级的含义内。
非零变换系数：可表示具有除零之外的值的变换系数、或者具有除零之外的值的变换系数等级或量化的等级。
量化矩阵：可表示在被执行以提高主观图像质量或客观图像质量的量化处理或反量化处理中使用的矩阵。量化矩阵也可被称为缩放列表。
量化矩阵系数：可表示量化矩阵内的每个元素。量化矩阵系数也可被称为矩阵系数。
默认矩阵：可表示在编码器或解码器中预先定义的预定量化矩阵。
非默认矩阵：可表示在编码器或解码器中未被预先定义而是由用户用信号发送的量化矩阵。
统计值：针对具有可计算的特定值的变量、编码参数、常量值等之中的至少一个的统计值可以是相应特定值的平均值、加权平均值、加权和值、最小值、最大值、最频繁出现的值、中值、内插值之中的一个或更多个。
图1是示出根据应用了本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
编码设备100可以是编码器、视频编码设备或图像编码设备。视频可包括至少一个图像。编码设备100可顺序地对至少一个图像进行编码。
参照图1，编码设备100可包括运动预测单元111、运动补偿单元112、帧内预测单元120、切换器115、减法器125、变换单元130、量化单元140、熵编码单元150、反量化单元160、逆变换单元170、加法器175、滤波器单元180和参考画面缓冲器190。
编码设备100可通过使用帧内模式或帧间模式或者帧内模式和帧间模式两者来对输入图像执行编码。此外，编码设备100可通过对输入图像进行编码来生成包括编码信息的比特流，并输出生成的比特流。生成的比特流可被存储在计算机可读记录介质中，或者可通过有线/无线传输介质被流传输。当帧内模式被用作预测模式时，切换器115可切换到帧内。可选地，当帧间模式被用作预测模式时，切换器115可切换到帧间模式。这里，帧内模式可表示帧内预测模式，帧间模式可表示帧间预测模式。编码设备100可生成针对输入图像的输入块的预测块。此外，编码设备100可在生成预测块之后使用输入块和预测块的残差对残差块进行编码。输入图像可被称为作为当前编码目标的当前图像。输入块可被称为作为当前编码目标的当前块，或者被称为编码目标块。
当预测模式是帧内模式时，帧内预测单元120可使用已被编码/解码并与当前块相邻的块的样点作为参考样点。帧内预测单元120可通过使用参考样点来对当前块执行空间预测，或者通过执行空间预测来生成输入块的预测样点。这里，帧内预测可表示帧内部的预测。
当预测模式是帧间模式时，运动预测单元111可在执行运动预测时从参考图像检索与输入块最匹配的区域，并且通过使用检索到的区域来推导运动矢量。在这种情况下，搜索区域可被用作所述区域。参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。这里，当执行对参考图像的编码/解码时，参考图像可被存储在参考画面缓冲器190中。
运动补偿单元112可通过使用运动矢量对当前块执行运动补偿来生成预测块。这里，帧间预测可表示帧之间的预测或运动补偿。
当运动矢量的值不是整数时，运动预测单元111和运动补偿单元112可通过将插值滤波器应用于参考画面的部分区域来生成预测块。为了对编码单元执行画面间预测或运动补偿，可确定跳过模式、合并模式、高级运动矢量预测(AMVP)模式和当前画面参考模式之中的哪个模式被用于对包括在相应编码单元中的预测单元的运动预测和运动补偿。然后，依据所确定的模式，可不同地执行画面间预测或运动补偿。
减法器125可通过使用输入块和预测块的残差来生成残差块。残差块可被称为残差信号。残差信号可表示原始信号和预测信号之间的差。此外，残差信号可以是通过对原始信号与预测信号之间的差进行变换或量化或者变换和量化而生成的信号。残差块可以是块单元的残差信号。
变换单元130可通过对残差块执行变换来生成变换系数，并输出生成的变换系数。这里，变换系数可以是通过对残差块执行变换而生成的系数值。当变换跳过模式被应用时，变换单元130可跳过对残差块的变换。
可通过将量化应用于变换系数或应用于残差信号来生成量化的等级。在下文中，量化的等级在实施例中也可被称为变换系数。
量化单元140可通过根据参数对变换系数或残差信号进行量化来生成量化的等级，并输出生成的量化的等级。这里，量化单元140可通过使用量化矩阵对变换系数进行量化。
熵编码单元150可通过根据概率分布对由量化单元140计算出的值或者对在执行编码时计算出的编码参数值执行熵编码来生成比特流，并输出生成的比特流。熵编码单元150可对图像的样点信息和用于对图像进行解码的信息执行熵编码。例如，用于对图像进行解码的信息可包括语法元素。
当熵编码被应用时，符号被表示使得较少数量的比特被分配给具有高生成可能性的符号，并且较多数量的比特被分配给具有低生成可能性的符号，因此，可减小用于将被编码的符号的比特流的大小。熵编码单元150可使用诸如指数哥伦布、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二进制算术编码(CABAC)等的用于熵编码的编码方法。例如，熵编码单元150可通过使用变长编码/码(VLC)表来执行熵编码。此外，熵编码单元150可推导目标符号的二值化方法和目标符号/二进制位的概率模型，并且通过使用推导出的二值化方法和上下文模型来执行算术编码。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行编码，熵编码单元150可通过使用变换系数扫描方法将二维块形式的系数改变为一维矢量形式。
编码参数可包括在编码器中被编码并且被用信号发送到解码器的诸如语法元素的信息(标志、索引等)以及在执行编码或解码时推导出的信息。编码参数可表示在对图像进行编码或解码时所需要的信息。例如，以下项中的至少一个值或组合形式可被包括在编码参数中：单元/块尺寸、单元/块深度、单元/块分区信息、单元/块形状、单元/块分区结构、是否进行四叉树形式的分区、是否进行二叉树形式的分区、二叉树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、二叉树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、当前编码单元是否通过三叉树分区被分区、三叉树分区的方向(水平方向或垂直方向)、三叉树分区的类型(对称类型或非对称类型)、当前编码单元是否通过多类型树分区被分区、多类型树分区的方向(水平方向或垂直方向)、多类型树分区的类型(对称类型或非对称类型)和多类型树分区的树(二叉树或三叉树)结构、预测模式(帧内预测或帧间预测)、亮度帧内预测模式/方向、色度帧内预测模式/方向、帧内分区信息、帧间分区信息、编码块分区标志、预测块分区标志、变换块分区标志、参考样点滤波方法、参考样点滤波器抽头、参考样点滤波器系数、预测块滤波方法、预测块滤波器抽头、预测块滤波器系数、预测块边界滤波方法、预测块边界滤波器抽头、预测块边界滤波器系数、帧内预测模式、帧间预测模式、运动信息、运动矢量、运动矢量差、参考画面索引、帧间预测角度、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表、参考画面、运动矢量预测因子索引、运动矢量预测因子候选、运动矢量候选列表、是否使用合并模式、合并索引、合并候选、合并候选列表、是否使用跳过模式、插值滤波器类型、插值滤波器抽头、插值滤波器系数、运动矢量大小、运动矢量的表示精度、变换类型、变换尺寸、首次(第一次)变换是否被使用的信息、二次变换是否被使用的信息、首次变换索引、二次变换索引、残差信号是否存在的信息、编码块样式、编码块标志(CBF)、量化参数、量化参数残差、量化矩阵、是否应用帧内环路滤波器、帧内环路滤波器系数、帧内环路滤波器抽头、帧内环路滤波器形状/形式、是否应用去块滤波器、去块滤波器系数、去块滤波器抽头、去块滤波器强度、去块滤波器形状/形式、是否应用自适应样点偏移、自适应样点偏移值、自适应样点偏移类别、自适应样点偏移类型、是否应用自适应环路滤波器、自适应环路滤波器系数、自适应环路滤波器抽头、自适应环路滤波器形状/形式、二值化/反二值化方法、上下文模型确定方法、上下文模型更新方法、是否执行常规模式、是否执行旁路模式、上下文二进制位、旁路二进制位、有效系数标志、最后有效系数标志、针对系数组的单元的编码标志、最后有效系数的位置、关于系数的值是否大于1的标志、关于系数的值是否大于2的标志、关于系数的值是否大于3的标志、关于剩余系数值的信息、符号信息、重建的亮度样点、重建的色度样点、残差亮度样点、残差色度样点、亮度变换系数、色度变换系数、量化的亮度等级、量化的色度等级、变换系数等级扫描方法、在解码器侧的运动矢量搜索区域的尺寸、在解码器侧的运动矢量搜索区域的形状、在解码器侧的运动矢量搜索的次数、关于CTU尺寸的信息、关于最小块尺寸的信息、关于最大块尺寸的信息、关于最大块深度的信息、关于最小块深度的信息、图像显示/输出顺序、条带标识信息、条带类型、条带分区信息、并行块标识信息、并行块类型、并行块分区信息、画面类型、输入样点的比特深度、重建样点的比特深度、残差样点的比特深度、变换系数的比特深度、量化的等级的比特深度、以及关于亮度信号的信息或关于色度信号的信息。
这里，用信号发送标志或索引可表示由编码器对相应的标志或索引进行熵编码并将其包括在比特流中，并且可表示由解码器从比特流对相应的标志或索引进行熵解码。
当编码设备100通过帧间预测执行编码时，编码的当前图像可被用作用于随后被处理的另一图像的参考图像。因此，编码设备100可对编码的当前图像进行重建或解码，或者将重建或解码的图像作为参考图像存储在参考画面缓冲器190中。
量化的等级可在反量化单元160中被反量化，或者可在逆变换单元170中被逆变换。可由加法器175将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加。通过将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加，可生成重建块。这里，经过反量化或逆变换的系数或经过反量化和逆变换两者的系数可表示执行了反量化和逆变换中的至少一个的系数，并且可表示重建的残差块。
重建块可通过滤波器单元180。滤波器单元180可将去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器(ALF)中的至少一个应用于重建样点、重建块或重建图像。滤波器单元180可被称为环内滤波器。
去块滤波器可去除在块之间的边界中生成的块失真。为了确定是否应用去块滤波器，可基于块中所包括的若干行或列中包括的样点来确定是否将去块滤波器应用于当前块。当将去块滤波器应用于块时，可根据所需的去块滤波强度来应用另一滤波器。
为了补偿编码误差，可通过使用样点自适应偏移将合适的偏移值与样点值相加。样点自适应偏移可以以样点为单位对经过去块的图像与原始图像的偏移进行校正。可使用考虑关于每个样点的边缘信息来应用偏移的方法，或者可使用以下方法：将图像的样点分区为预定数量的区域，确定偏移被应用的区域，并对确定的区域应用偏移。
自适应环路滤波器可基于经过滤波的重建图像和原始图像的比较结果来执行滤波。可将包括在图像中的样点分区为预定组，可确定将被应用于每个组的滤波器，并且可对每个组执行差异化滤波。是否应用ALF的信息可通过编码单元(CU)被用信号发送，并且将被应用于每个块的ALF的形式和系数可变化。
已经通过滤波器单元180的重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器190中。由滤波器单元180处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元180处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。
图2是示出根据实施例的且应用了本发明的解码设备的配置的框图。
解码设备200可以是解码器、视频解码设备或图像解码设备。
参照图2，解码设备200可包括熵解码单元210、反量化单元220、逆变换单元230、帧内预测单元240、运动补偿单元250、加法器225、滤波器单元260和参考画面缓冲器270。
解码设备200可接收从编码设备100输出的比特流。解码设备200可接收存储在计算机可读记录介质中的比特流，或者可接收通过有线/无线传输介质被流传输的比特流。解码设备200可通过使用帧内模式或帧间模式对比特流进行解码。此外，解码设备200可生成通过解码而生成的重建图像或解码图像，并输出重建图像或解码图像。
当在解码时使用的预测模式是帧内模式时，切换器可被切换到帧内。可选地，当在解码时使用的预测模式是帧间模式时，切换器可被切换到帧间模式。
解码设备200可通过对输入比特流进行解码来获得重建残差块，并生成预测块。当重建残差块和预测块被获得时，解码设备200可通过将重建残差块与预测块相加来生成成为解码目标的重建块。解码目标块可被称为当前块。
熵解码单元210可通过根据概率分布对比特流进行熵解码来生成符号。生成的符号可包括量化的等级形式的符号。这里，熵解码方法可以是上述熵编码方法的逆过程。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行解码，熵解码单元210可通过使用变换系数扫描方法将单向矢量形式的系数改变为二维块形式。
可在反量化单元220中对量化的等级进行反量化，或者可在逆变换单元230中对量化的等级进行逆变换。量化的等级可以是进行反量化或逆变换或者进行反量化和逆变换两者的结果，并且可被生成为重建的残差块。这里，反量化单元220可将量化矩阵应用于量化的等级。
当使用帧内模式时，帧内预测单元240可通过对当前块执行空间预测来生成预测块，其中，空间预测使用与解码目标块相邻并且已经被解码的块的样点值。
当使用帧间模式时，运动补偿单元250可通过对当前块执行运动补偿来生成预测块，其中，运动补偿使用运动矢量以及存储在参考画面缓冲器270中的参考图像。
加法器225可通过将重建的残差块与预测块相加来生成重建块。滤波器单元260可将去块滤波器、样点自适应偏移和自适应环路滤波器中的至少一个应用于重建块或重建图像。滤波器单元260可输出重建图像。重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器270中并且在执行帧间预测时被使用。由滤波器单元260处理的重建块可以是参考图像的一部分。也就是说，参考图像是由滤波器单元260处理的重建块组成的重建图像。存储的参考图像可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。
图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。图3示意性地示出将单个单元分区为多个更低等级的单元的示例。
为了有效地对图像进行分区，当进行编码和解码时，可使用编码单元(CU)。编码单元可被用作当对图像进行编码/解码时的基本单元。此外，编码单元可被用作用于在对图像进行编码/解码时区分帧内预测模式与帧间预测模式的单元。编码单元可以是用于预测、变换、量化、逆变换、反量化、或对变换系数的编码/解码处理的基本单元。
参照图3，图像300按照最大编码单元(LCU)被顺序地分区，并且LCU单元被确定为分区结构。这里，LCU可以以与编码树单元(CTU)相同的含义被使用。单元分区可表示对与该单元相关联的块进行分区。在块分区信息中，可包括单元深度的信息。深度信息可表示单元被分区的次数或程度或者单元被分区的次数和程度两者。可基于树结构将单个单元分区为与深度信息分层地相关联的多个更低等级的单元。换言之，单元和通过对该单元进行分区而生成的更低等级的单元可分别与节点和该节点的子节点相应。分区出的更低等级的单元中的每一个可具有深度信息。深度信息可以是表示CU的尺寸的信息，并且可被存储在每个CU中。单元深度表示与对单元进行分区相关的次数和/或程度。因此，更低等级的单元的分区信息可包括关于更低等级的单元的尺寸的信息。
分区结构可表示LCU 310内的编码单元(CU)的分布。可根据是否将单个CU分区为多个(等于或大于2的正整数，包括2、4、8、16等)CU来确定这样的分布。通过分区生成的CU的水平尺寸和垂直尺寸可分别是分区之前的CU的水平尺寸和垂直尺寸的一半，或者可分别具有根据分区的次数而小于分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的尺寸。CU可以被递归地分区为多个CU。通过递归分区，与分区之前的CU的高度和宽度之中的至少一个相比，分区之后的CU的高度和宽度之中的至少一个可减小。可递归地执行CU的分区，直到预定义的深度或预定义的尺寸为止。例如，LCU的深度可以是0，最小编码单元(SCU)的深度可以是预定义的最大深度。这里，如上所述，LCU可以是具有最大编码单元尺寸的编码单元，并且SCU可以是具有最小编码单元尺寸的编码单元。分区从LCU 310开始，当CU的水平尺寸或垂直尺寸或者水平尺寸和垂直尺寸两者通过分区而减小时，CU深度增加1。例如，对于每个深度，未被分区的CU的尺寸可以为2N×2N。此外，在被分区的CU的情况下，可将尺寸为2N×2N的CU分区为尺寸为N×N的四个CU。随着深度增加1，N的大小可减半。
此外，可通过使用CU的分区信息来表示CU是否被分区的信息。分区信息可以是1比特信息。除SCU之外的所有CU可包括分区信息。例如，当分区信息的值为1时，可不对CU进行分区，当分区信息的值为2时，可对CU进行分区。
参照图3，具有深度0的LCU可以是64×64的块。0可以是最小深度。具有深度3的SCU可以是8×8的块。3可以是最大深度。32×32的块和16×16的块的CU可分别被表示为深度1和深度2。
例如，当单个编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元的水平尺寸和垂直尺寸可以是CU在被分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的一半大小。在一个实施例中，当尺寸为32×32的编码单元被分区为四个编码单元时，分区出的四个编码单元中的每一个可具有16×16的尺寸。当单个编码单元被分区为四个编码单元时，可称编码单元可被分区为四叉树形式。
例如，当一个编码单元被分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每一个的水平尺寸或垂直尺寸(宽度或高度)可以是原始编码单元的水平尺寸或垂直尺寸的一半。例如，当尺寸为32×32的编码单元被垂直分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每一个可具有16×32的尺寸。例如，当尺寸为8×32的编码单元被水平分区为两个子编码单元时，该两个子编码单元中的每一个可具有8×16的尺寸。当一个编码单元被分区为两个子编码单元时，可称编码单元被二分区，或者根据二叉树分区结构被分区。
例如，当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可以以1:2:1的比例对编码单元的水平尺寸或垂直尺寸进行分区，从而产生水平尺寸或垂直尺寸的比例为1:2:1的三个子编码单元。例如，当尺寸为16×32的编码单元被水平分区为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从最上方子编码单元到最下方子编码单元的顺序可分别具有16×8、16×16和16×8的尺寸。例如，当尺寸为32×32的编码单元被垂直划分为三个子编码单元时，该三个子编码单元以从左侧子编码单元到右侧子编码单元的顺序可分别具有8×32、16×32和8×32的尺寸。当一个编码单元被分区为三个子编码单元时，可称编码单元被三分区或者根据三叉树分区结构被分区。
在图3中，编码树单元(CTU)320是四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构全都被应用的CTU的示例。
如上所述，为了对CTU进行分区，可应用四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构中的至少一个。可根据预定的优先级顺序将各种树分区结构顺序地应用于CTU。例如，可将四叉树分区结构优先应用于CTU。不能再使用四叉树分区结构进行分区的编码单元可与四叉树的叶节点对应。与四叉树的叶节点对应的编码单元可用作二叉树和/或三叉树分区结构的根节点。也就是说，与四叉树的叶节点对应的编码单元可根据二叉树分区结构或三叉树分区结构被进一步分区，或者可不被进一步分区。因此，通过防止从与四叉树的叶节点对应的编码单元的二叉树分区或三叉树分区得到的编码块经历进一步的四叉树分区，块分区操作和/或用信号发送分区信息的操作可被有效执行。
可使用四分区信息用信号发送与四叉树的节点对应的编码单元被分区的事实。具有第一值(例如，“1”)的四分区信息可指示当前编码单元按照四叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的四分区信息可指示当前编码单元未按照四叉树分区结构被分区。四分区信息可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。
在二叉树分区与三叉树分区之间可能没有优先级。也就是说，与四叉树的叶节点对应的编码单元可进一步经历二叉树分区和三叉树分区中的任意分区。此外，通过二叉树分区或三叉树分区生成的编码单元可经历进一步的二叉树分区或进一步的三叉树分区，或者可不被进一步分区。
在二叉树分区和三叉树分区之间不存在优先级的树结构被称为多类型树结构。与四叉树的叶节点对应的编码单元可用作多类型树的根节点。可使用多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少一个来用信号发送是否对与多类型树的节点对应的编码单元进行分区。为了对与多类型树的节点对应的编码单元进行分区，可顺序地用信号发送多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息。
具有第一值(例如，“1”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将经历多类型树分区。具有第二值(例如，“0”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将不经历多类型树分区。
当与多类型树的节点对应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时，所述编码单元可包括分区方向信息。分区方向信息可指示当前编码单元将在哪个方向上根据多类型树分区被分区。具有第一值(例如，“1”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被垂直分区。具有第二值(例如，“0”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被水平分区。
当与多类型树的节点对应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时，当前编码单元可包括分区树信息。分区树信息可指示将被用于对多类型树的节点进行分区的树分区结构。具有第一值(例如，“1”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照二叉树分区结构被分区。具有第二值(例如，“0”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照三叉树分区结构被分区。
分区指示信息、分区树信息和分区方向信息均可以是具有预定长度(例如，一个比特)的标志。
四叉树分区指示信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个可被熵编码/熵解码。为了对那些类型的信息进行熵编码/熵解码，可使用关于与当前编码单元相邻的邻近编码单元的信息。例如，当前编码单元的左侧邻近编码单元和/或上方邻近编码单元的分区类型(被分区或不被分区、分区树和/或分区方向)与当前编码单元的分区类型相似的可能性很高。因此，可从关于邻近编码单元的信息推导出用于对关于当前编码单元的信息进行熵编码/熵解码的上下文信息。关于邻近编码单元的信息可包括四分区信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个。
作为另一示例，在二叉树分区和三叉树分区中，可优先执行二叉树分区。也就是说，当前编码单元可首先经历二叉树分区，并且随后可将与二叉树的叶节点对应的编码单元设置为用于三叉树分区的根节点。在这种情况下，对于与三叉树的节点对应的编码单元，可既不执行四叉树分区也不执行二叉树分区。
不能按照四叉树分区结构、二叉树分区结构和/或三叉树分区结构被分区的编码单元成为用于编码、预测和/或变换的基本单元。也就是说，所述编码单元不能被进一步分区以用于预测和/或变换。因此，在比特流中可能不存在用于将编码单元分区为预测单元和/或变换单元的分区结构信息和分区信息。
然而，当编码单元(即，用于分区的基本单元)的尺寸大于最大变换块的尺寸时，可递归地对编码单元进行分区，直到将编码单元的尺寸减小到等于或小于最大变换块的尺寸为止。例如，当编码单元的尺寸为64×64时并且当最大变换块的尺寸为32×32时，可将编码单元分区为用于变换的四个32×32的块。例如，当编码单元的尺寸为32×64并且最大变换块的尺寸为32×32时，可将编码单元分区为用于变换的两个32×32的块。在这种情况下，不单独用信号发送编码单元的用于变换的分区，并且可通过编码单元的水平尺寸或垂直尺寸与最大变换块的水平尺寸或垂直尺寸之间的比较来确定编码单元的用于变换的分区。例如，当编码单元的水平尺寸(宽度)大于最大变换块的水平尺寸(宽度)时，可将编码单元垂直地二等分。例如，当编码单元的垂直尺寸(长度)大于最大变换块的垂直尺寸(长度)时，可将编码单元水平地二等分。
可在编码单元的更高等级用信号发送或确定编码单元的最大尺寸和/或最小尺寸的信息以及变换块的最大尺寸和/或最小尺寸的信息。所述更高等级可以是例如序列级、画面级、条带级等。例如，可将编码单元的最小尺寸确定为4×4。例如，可将变换块的最大尺寸确定为64×64。例如，可将变换块的最小尺寸确定为4×4。
可在编码单元的更高等级用信号发送或确定与四叉树的叶节点对应的编码单元的最小尺寸(四叉树最小尺寸)的信息和/或多类型树的从根节点到叶节点的最大深度(多类型树的最大树深度)的信息。例如，所述更高等级可以是序列级、画面级、条带级等。可针对画面内条带和画面间条带中的每一个用信号发送或确定四叉树的最小尺寸的信息和/或多类型树的最大深度的信息。
可在编码单元的更高等级用信号发送或确定CTU的尺寸与变换块的最大尺寸之间的差信息。例如，所述更高等级可以是序列级、画面级、条带级等。可基于编码树单元的尺寸和所述差信息来确定与二叉树的各个节点对应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为二叉树的最大尺寸)的信息。与三叉树的各个节点对应的编码单元的最大尺寸(在下文中，称为三叉树的最大尺寸)可依据条带的类型而变化。例如，针对画面内条带，三叉树的最大尺寸可以是32×32。例如，针对画面间条带，三叉树的最大尺寸可以是128×128。例如，可将与二叉树的各个节点对应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为二叉树的最小尺寸)和/或与三叉树的各个节点对应的编码单元的最小尺寸(在下文中，称为三叉树的最小尺寸)设置为编码块的最小尺寸。
作为另一示例，可在条带级用信号发送或确定二叉树的最大尺寸和/或三叉树的最大尺寸。可选地，可在条带级用信号发送或确定二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸。
依据上述各种块的尺寸信息和深度信息，四分区信息、多类型树分区指示信息、分区树信息和/或分区方向信息可被包括在比特流中或可不被包括在比特流中。
例如，当编码单元的尺寸不大于四叉树的最小尺寸时，编码单元不包含四分区信息。因此，可从第二值推导出四分区信息。
例如，当与多类型树的节点对应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)大于二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)和/或三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)时，该编码单元可不被二分区或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导出多类型树分区指示信息。
可选地，当与多类型树的节点对应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)与二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)相同，和/或是三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)的两倍大时，该编码单元可不被进一步二分区或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导出多类型树分区指示信息。这是因为，当按照二叉树分区结构和/或三叉树分区结构对编码单元进行分区时，生成了小于二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸的编码单元。
可选地，当与多类型树的节点对应的编码单元的深度等于多类型树的最大深度时，可不对该编码单元进行进一步二分区和/或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导出多类型树分区指示信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区、水平方向二叉树分区、垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区中的至少一个对于与多类型树的节点对应的编码单元是可行的时，才可用信号发送多类型树分区指示信息。否则，可能无法对编码单元进行二分区和/或三分区。因此，可不用信号发送多类型树分区指示信息，而是可从第二值推导出多类型树分区指示信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区和水平方向二叉树分区两者或者垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点对应的编码单元是可行的时，才可用信号发送分区方向信息。否则，可不用信号发送分区方向信息，而是可从指示可能的分区方向的值推导出分区方向信息。
可选地，只有当垂直方向二叉树分区和垂直方向三叉树分区两者或者水平方向二叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点对应的编码树是可行的时，才可用信号发送分区树信息。否则，可不用信号发送分区树信息，而是可从指示可能的分区树结构的值推导分区树信息。
图4是示出帧内预测处理的示图。
图4中的从中心到外部的箭头可表示帧内预测模式的预测方向。
可通过使用当前块的邻近块的参考样点来执行帧内编码和/或解码。邻近块可以是重建的邻近块。例如，可通过使用包括在重建的邻近块中的参考样点的编码参数或值来执行帧内编码和/或解码。
预测块可表示通过执行帧内预测生成的块。预测块可与CU、PU和TU中的至少一个对应。预测块的单元可具有CU、PU和TU中的一个的尺寸。预测块可以是尺寸为2×2、4×4、16×16、32×32或64×64等的正方形块，或者可以是尺寸为2×8、4×8、2×16、4×16和8×16等的矩形块。
可根据针对当前块的帧内预测模式来执行帧内预测。当前块可具有的帧内预测模式的数量可以是固定值，并且可以是根据预测块的属性不同地确定的值。例如，预测块的属性可包括预测块的尺寸和预测块的形状等。
不管块尺寸为多少，可将帧内预测模式的数量固定为N。或者，帧内预测模式的数量可以是3、5、9、17、34、35、36、65或67等。可选地，帧内预测模式的数量可根据块尺寸或颜色分量类型或者块尺寸和颜色分量类型两者而变化。例如，帧内预测模式的数量可根据颜色分量是亮度信号还是色度信号而变化。例如，随着块尺寸变大，帧内预测模式的数量可增加。可选地，亮度分量块的帧内预测模式的数量可大于色度分量块的帧内预测模式的数量。
帧内预测模式可以是非角度模式或角度模式。非角度模式可以是DC模式或平面模式，并且角度模式可以是具有特定方向或角度的预测模式。帧内预测模式可由模式编号、模式值、模式数字、模式角度和模式方向中的至少一个来表示。帧内预测模式的数量可以是大于或等于1的M，包括非角度模式和角度模式。
为了对当前块进行帧内预测，可执行确定是否可将包括在重建的邻近块中的样点用作当前块的参考样点的步骤。当存在不能用作当前块的参考样点的样点时，通过对包括在重建的邻近块中的样点中的至少一个样点值进行复制或执行插值或者执行复制和插值两者而获得的值可被用于替换样点的不可用样点值，因此替换后的样点值被用作当前块的参考样点。
当进行帧内预测时，可基于帧内预测模式和当前块尺寸将滤波器应用于参考样点和预测样点中的至少一个。
在平面模式的情况下，当生成当前块的预测块时，根据预测目标样点在预测块内的位置，可通过使用当前样点的上侧参考样点与左侧参考样点以及当前块的右上侧参考样点与左下侧参考样点的加权和来生成预测目标样点的样点值。此外，在DC模式的情况下，当生成当前块的预测块时，可使用当前块的上侧参考样点与左侧参考样点的平均值。此外，在角度模式的情况下，可通过使用当前块的上侧参考样点、左侧参考样点、右上侧参考样点和/或左下侧参考样点来生成预测块。为了生成预测样点值，可执行实数单元的插值。
可通过预测与当前块相邻存在的块的帧内预测模式来对当前块的帧内预测模式进行熵编码/熵解码。当当前块与邻近块的帧内预测模式相同时，可通过使用预定标志信息来用信号发送当前块与邻近块的帧内预测模式相同的信息。此外，可用信号发送多个邻近块的帧内预测模式之中的与当前块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的指示符信息。当当前块与邻近块的帧内预测模式不同时，可通过基于邻近块的帧内预测模式执行熵编码/熵解码来对当前块的帧内预测模式信息进行熵编码/熵解码。
图5是示出画面间预测处理的实施例的示图。
在图5中，矩形可表示画面。在图5中，箭头表示预测方向。根据画面的编码类型，可将画面分类为帧内画面(I画面)、预测画面(P画面)和双预测画面(B画面)。
可在不需要画面间预测的情况下通过帧内预测对I画面进行编码。可通过使用在相对于当前块的一个方向(即，前向或后向)上存在的参考画面，通过画面间预测来对P画面进行编码。可通过使用在相对于当前块的两个方向(即，前向和后向)上存在的参考画面，通过画面间预测来对B画面进行编码。当使用画面间预测时，编码器可执行画面间预测或运动补偿，并且解码器可执行相应的运动补偿。
在下文中，将详细描述画面间预测的实施例。
可使用参考画面和运动信息来执行画面间预测或运动补偿。
可通过编码设备100和解码设备200中的每一个在画面间预测期间推导当前块的运动信息。可通过使用重建的邻近块的运动信息、同位置块(也称为col块或同位块)的运动信息和/或与同位块相邻的块的运动信息来推导当前块的运动信息。同位块可表示先前重建的同位置画面(也称为col画面或同位画面)内的在空间上与当前块位于相同位置的块。同位画面可以是包括在参考画面列表中的一个或更多个参考画面中的一个画面。
推导当前块的运动信息的方法可依据当前块的预测模式变化。例如，作为用于画面间预测的预测模式，可存在AMVP模式、合并模式、跳过模式、当前画面参考模式等。合并模式可被称为运动合并模式。
例如，当AMVP被用作预测模式时，可将重建的邻近块的运动矢量、同位块的运动矢量、与同位块相邻的块的运动矢量和(0,0)运动矢量中的至少一个确定为针对当前块的运动矢量候选，并且通过使用运动矢量候选生成运动矢量候选列表。可通过使用生成的运动矢量候选列表来推导当前块的运动矢量候选。可基于推导出的运动矢量候选来确定当前块的运动信息。同位块的运动矢量或与同位块相邻的块的运动矢量可被称为时间运动矢量候选，并且重建的邻近块的运动矢量可被称为空间运动矢量候选。
编码设备100可计算当前块的运动矢量与运动矢量候选之间的运动矢量差(MVD)，并且可对运动矢量差(MVD)执行熵编码。此外，编码设备100可对运动矢量候选索引执行熵编码并生成比特流。运动矢量候选索引可指示包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选之中的最佳运动矢量候选。解码设备可对包括在比特流中的运动矢量候选索引执行熵解码，并且可通过使用经过熵解码的运动矢量候选索引从包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选中选择解码目标块的运动矢量候选。此外，解码设备200可将经过熵解码的MVD与通过熵解码而提取的运动矢量候选相加，从而推导出解码目标块的运动矢量。
比特流可包括指示参考画面的参考画面索引。参考画面索引可通过编码设备100被熵编码，并且随后作为比特流被用信号发送到解码设备200。解码设备200可基于推导出的运动矢量和参考画面索引信息来生成解码目标块的预测块。
推导当前块的运动信息的方法的另一示例可以是合并模式。合并模式可表示合并多个块的运动的方法。合并模式可表示从邻近块的运动信息推导当前块的运动信息的模式。当应用合并模式时，可使用重建的邻近块的运动信息和/或同位块的运动信息来生成合并候选列表。运动信息可包括运动矢量、参考画面索引和画面间预测指示符中的至少一个。预测指示符可指示单向预测(L0预测或L1预测)或双向预测(L0预测和L1预测)。
合并候选列表可以是存储的运动信息的列表。包括在合并候选列表中的运动信息可以是零合并候选和新运动信息中的至少一个，其中，所述新运动信息是与当前块相邻的一个邻近块的运动信息(空间合并候选)、当前块的包括在参考画面内的同位块的运动信息(时间合并候选)和存在于合并候选列表中的运动信息的组合。
编码设备100可通过对合并标志和合并索引中的至少一个执行熵编码来生成比特流，并且可将比特流用信号发送到解码设备200。合并标志可以是指示是否针对每个块执行合并模式的信息，并且合并索引可以是指示当前块的邻近块中的哪个邻近块是合并目标块的信息。例如，当前块的邻近块可包括在当前块的左侧的左侧邻近块、被布置在当前块上方的上方邻近块和在时间上与当前块相邻的时间邻近块。
跳过模式可以是将邻近块的运动信息照原样应用于当前块的模式。当应用跳过模式时，编码设备100可对哪个块的运动信息将被用作当前块的运动信息的事实的信息执行熵编码，以生成比特流，并且可将比特流用信号发送到解码设备200。编码设备100可不将关于运动矢量差信息、编码块标志和变换系数等级中的至少任意一个的语法元素用信号发送到解码设备200。
当前画面参考模式可表示当前块所属的当前画面内的先前重建的区域被用于预测的预测模式。这里，矢量可被用于指定先前重建的区域。可通过使用当前块的参考画面索引来对指示是否将在当前画面参考模式下对当前块进行编码的信息进行编码。可用信号发送指示当前块是否为在当前画面参考模式下编码的块的标志或索引，并且可基于当前块的参考画面索引来推导出所述标志或索引。在当前块在当前画面参考模式下被编码的情况下，可将当前画面添加到针对当前块的参考画面列表，以便使当前画面位于参考画面列表中的固定位置或任意位置。所述固定位置可以是例如由参考画面索引0指示的位置，或者是列表中的最后一个位置。当将当前画面添加到参考画面列表，以便使当前画面位于任意位置时，可用信号发送指示所述任意位置的参考画面索引。
图6是示出变换和量化处理的示图。
如图6中所示，对残差信号执行变换处理和/或量化处理，以生成量化的等级信号。残差信号是原始块与预测块(即，帧内预测块或帧间预测块)之间的差。预测块是通过帧内预测或帧间预测生成的块。所述变换可以是首次变换、二次变换或者首次变换和二次变换两者。对残差信号的首次变换产生变换系数，并且对变换系数的二次变换产生二次变换系数。
从预先定义的各种变换方案中选择的至少一种方案被用于执行首次变换。例如，所述预定义的变换方案的示例包括离散余弦变换(DCT)、离散正弦变换(DST)和Karhunen-Loève变换(KLT)。通过首次变换生成的变换系数可经历二次变换。可根据当前块和/或当前块的邻近块的编码参数来确定用于首次变换和/或二次变换的变换方案。可选地，可通过变换信息的信令来确定变换方案。
由于残差信号通过首次变换和二次变换被量化，因此生成了量化的等级信号(量化系数)。依据块的帧内预测模式或块尺寸/形状，可根据对角线右上扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个来扫描量化的等级信号。例如，当按照对角线右上扫描来扫描系数时，块形式的系数变为一维矢量形式。除了对角线右上扫描之外，可依据变换块的帧内预测模式和/或尺寸来使用水平地扫描二维块形式的系数的水平扫描和垂直地扫描二维块形式的系数的垂直扫描。扫描的量化等级系数可被熵编码以被***到比特流中。
解码器对比特流进行熵解码以获得量化等级系数。可通过逆扫描以二维块形式排列量化等级系数。对于逆扫描，可使用对角线右上扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个。
然后，量化等级系数可被反量化，然后根据需要被二次逆变换，并且最后根据需要被首次逆变换，以生成重建的残差信号。
在下文中，将详细描述参照图7描述的配置帧内预测的参考样点的方法。
当基于推导出的帧内预测模式针对当前块或者针对尺寸或形状或者尺寸和形状两者小于当前块的子块执行帧内预测时，编码器/解码器可配置用于执行预测的参考样点。在下面的描述中，当前块可表示当前子块。
可用图7中所示的至少一条重建样点线中包括的至少一个样点来配置参考样点，或者通过组合多个样点来配置参考样点。这里，编码器/解码器可照原样使用多条重建样点线中的每个重建样点，或者可在同一重建样点线上的样点之间执行滤波之后或在不同重建样点线上的样点之间执行滤波之后将其用作参考样点。
当通过在图7的多条重建样点线中选择至少一条线来配置参考样点时，可从编码器将所选择的重建样点线的指示符用信号发送到解码器。
可选地，可基于距当前块的距离或当前块的帧内预测模式中的至少一个来计算从图7的多条重建样点线选择的多个重建样点的统计值，并且可将计算出的统计值用作参考样点。
在示例中，当通过使用加权和来计算统计值时，可根据从当前块到参考样点线的距离自适应地确定加权和的权重。
在示例中，当通过使用加权和来计算统计值时，可根据当前块的帧内预测模式自适应地确定加权和的权重。
另外，可根据当前块的上边界或左边界是否与画面、条带、并行块和编码树块(CTB)中的至少一个对应来确定用于配置参考样点的重建样点线的数量、位置和配置方法中的至少一个。
在示例中，当当前块的上边界与画面、条带、并行块和CTB中的至少一个对应时，可如下面的表1中所述配置参考样点。
[表1]
Figure BDA0003897392010000291
另外，可用信号发送配置参考样点的信息。
例如，可用信号发送表示是否使用多条重建样点线的信息和选择的重建样点线的信息中的至少一个信息。
可通过确定邻近重建样点是否可用来将用于配置用于帧内预测的参考样点的邻近重建样点配置为参考样点。
在示例中，当邻近重建样点不位于包括当前块的画面、条带、并行块和CTU中的至少一个的区域外部时，可确定该邻近重建样点不可用。
在示例中，当针对当前块执行受约束的帧内预测或者邻近重建样点位于通过帧间预测被编码/解码的块中时，可确定该邻近重建样点不可用。
另外，当邻近重建样点被确定为不可用时，编码器/解码器可通过使用可用的邻近重建样点来替换被确定为不可用的样点。
在示例中，通过使用与不可用的样点相邻的一个可用的重建样点或者通过使用多个可用的重建样点的统计值，可执行替换不可用的样点的操作。这里，当连续存在不可用的样点时，用于替换的可用的重建样点可以是与连续不可用的样点前后相邻的至少一个可用的重建样点。
当当前块被划分为多个子块并且每个子块具有单独的帧内预测模式时，可针对每个子块配置参考样点。这里，根据对多个子块进行预测的扫描顺序，可使用与将被预测的子块的左侧、上侧、右上侧和左下侧相邻的至少一个重建子块。这里，扫描顺序可以是光栅扫描、Z字形扫描、之字形扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一种。
在下文中，将详细描述执行针对用于帧内预测的参考样点的滤波。
可基于块尺寸、块形状、帧内预测模式、划分深度和像素分量中的至少一个来确定是否执行滤波。
根据本发明的实施例，可基于当前块的尺寸来确定是否针对参考样点执行滤波。这里，可通过块的水平尺寸(W)、块的垂直尺寸(H)、块的水平尺寸和垂直尺寸之和(W+H)以及块内的像素数量(W×H)中的至少一个定义当前块的尺寸N(这里，N是正整数)。
在示例中，当当前块的尺寸N等于或大于预定值T(这里，T是正整数)时，可执行滤波。
在另一示例中，当当前块的尺寸N等于或小于预定值T(这里，T是正整数)时，可执行滤波。
在另一示例中，当当前块的尺寸N等于或大于预定值T1并且等于或小于T2时，可执行滤波。(这里，T1和T2是正整数，并且T2>T1。)
在另一示例中，当当前块的尺寸N等于或小于预定值T1并且等于或大于T2时，可执行滤波。(这里，T1和T2是正整数，并且T2>T1。)
根据本发明的实施例，可基于当前块的形状确定是否针对参考样点执行滤波。这里，块形状可包括正方形块和非正方形块。此外，非正方形块可被分类为水平长的非正方形块和垂直长的非正方形块。
在示例中，当当前块是正方形块时，可执行滤波。
在另一示例中，当当前块是非正方形块时，可执行滤波。
另外，当当前块是非正方形块时，可基于当前块的水平值(W)或当前块的垂直值(H)来确定是否针对上参考样点和左参考样点执行滤波。
在示例中，可根据当前块的水平值(W)来确定是否针对上参考样点执行滤波，并且可根据当前块的垂直值(H)来确定是否针对左参考样点执行滤波。
在另一示例中，可基于当前块的水平值(W)与当前块的垂直值(H)之中的更大的值来确定是否针对上参考样点和左参考样点执行滤波。
在另一示例中，可基于当前块的水平值(W)与当前块的垂直值(H)之中的更小的值来确定是否针对上参考样点和左参考样点执行滤波。
根据本发明的实施例，可基于当前块的帧内预测模式来确定是否针对参考样点执行滤波。
在示例中，可针对作为非方向模式的PLANAR模式或DC模式或者PLANAR模式和DC模式两者执行滤波。
在另一示例中，可不针对作为非方向模式的PLANAR模式或DC模式或者PLANAR模式和DC模式两者执行滤波。
在另一示例中，对于方向模式中的垂直模式或水平模式或者垂直模式和水平模式两者，可不针对所有的块尺寸执行滤波。
当当前块的帧内预测模式被定义为CurMode，水平方向模式的编号或索引被定义为Hor_Idx，并且垂直方向模式的编号或索引被定义为Ver_Idx时，可针对满足min{abs(CurMode-Hor_Idx),abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th时的CurMode执行参考样点滤波。这里，阈值Th可以是任意正整数，并且可以是根据当前块的尺寸自适应地确定的值。在示例中，当当前块的尺寸变大时，阈值Th可变小。当min{abs(CurMode-Hor_Idx),abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th时，执行参考样点滤波，并且因此min{abs(CurMode-Hor_Idx),abs(CurMode-Ver_Idx)}>Th可表示用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件。换句话说，当满足以上条件时，可执行参考样点滤波。
可根据当前块的划分深度确定是否执行参考样点滤波。
可根据当前块的像素分量确定是否执行参考样点滤波。这里，像素分量可包括亮度分量和色度分量(Chroma，在示例中为Cb和Cr)中的至少一个。
在示例中，可针对亮度分量执行参考样点滤波，并且可不针对色度分量执行参考样点滤波。
另外，不管是亮度分量还是色度分量，可针对所有分量执行参考样点滤波。
如上所述，可通过对基于当前块的尺寸、形状、帧内预测模式、划分深度和像素分量中的至少一个的每个滤波执行条件进行组合，来确定是否针对当前块的上参考样点或左参考样点或者上参考样点和左参考样点两者执行最终滤波。
可基于图像特征、块尺寸、块形状、帧内预测模式、划分深度、是否满足根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件以及像素分量中的至少一个来确定滤波器类型。这里，滤波器类型可表示滤波器形状。
可将滤波器类型确定为n抽头滤波器、线性滤波器、非线性滤波器、双边滤波器、平滑滤波器、边缘保留滤波器和顺序统计滤波器中的任意一个。可根据滤波器类型预先设置滤波器长度、滤波器抽头的数量和滤波器系数中的至少一个。N可表示正整数。
可基于包括参考样点的区域的图像特征来确定滤波器类型。这里，可将图像特征确定为均匀区域、边缘区域和伪边缘区域中的任意一个。可基于图像的均匀度或图像的纹理度确定图像特征。图像均匀度和图像纹理度可以是具有相反含义的指示符，并且图像均匀度可被计算为K*[1/图像纹理度](K是正整数)。
图8是示出包括参考样点的区域的图像特征的示图。
参照图8，当包括参考样点的区域的图像特征是(1)边缘区域时，可将滤波器类型确定为边缘保留滤波器。这里，边缘区域可以是边界区域。
当包括参考样点的区域的图像特征是(2)均匀区域时，可将滤波器类型确定为平滑滤波器。
当包括参考样点的区域的图像特征是(3)伪边缘区域时，可将参考样点确定为噪声并且可执行滤波异常处理。
确定将被滤波的像素中的噪声像素的方法可以是以下方法中的一种。
在根据本发明的实施例的确定噪声的方法中，对于与当前目标像素值相邻的N个目标像素值的统计值之间的差的绝对值大于预定阈值Th的情况，可将当前目标像素确定为噪声像素。这里，N和Th可以是正整数，并且统计值可以是平均值、中值、最大值和最小值中的任意一个。
在示例中，当参考样点(或当前目标像素)值被定义为Vcur，紧接在参考样点(或当前目标像素)之前的目标像素的值被定义为Vpre，以及紧接在参考样点(或当前目标像素)之后的目标像素的值被定义为Vaft，并且针对1D线执行滤波时，在满足以下条件时可将参考样点(或当前目标像素)确定为噪声像素：(Vcur-Vpre)*(Vafr-Vcur)<0且max{abs(Vcur-Vpre),abs(Vafr-Vcur)}>＝Th。这里，Th可以是满足Th>＝0的正整数。
在示例中，当参考样点(或当前目标像素)值被定义为Vcur，与参考样点(或当前目标像素)相邻的N个目标像素各自的值被定义为Vi(这里，i＝1,2,…,N，并且N是正整数)，并且针对2D线执行滤波时，在满足以下条件时可将参考样点(或当前目标像素)确定为噪声像素：对于所有的N，Vcur-Vi>或Vcur-Vi<0，并且max{abs(Vcur-V1),abs(Vcur-V2),…,abs(Vafr-VN)}>＝Th。这里，Th可以是满足Th>＝0的正整数。
另外，在执行滤波时被确定为噪声的参考样点(或被执行滤波的目标像素)可按照以下任意一种被处理。在示例中，可不针对噪声目标像素执行滤波。在另一示例中，可在从被执行滤波的目标区域排除噪声目标像素之后执行滤波。
如上所述，当考虑包括参考样点的区域的图像特征来执行滤波时，由于通过使用接近原始图像的参考样点来生成预测块，因此可提高预测效率。具体地，由于边缘保留滤波器可能被应用于边缘区域，因此可减小残差信号值。此外，可改善图像的目标边界区域中的振铃效应(ringing artifacts)以及在执行方向预测时出现的轮廓效应(contourartifacts)。
可如下推导在确定图像特征时使用的图像均匀度或图像纹理度。
在示例中，可通过使用以下公式中的至少一个在图9的块中独立地推导针对图像的上参考样点或左参考样点的图像均匀度，或者可针对左参考样点和上参考样点两者推导针对图像的上参考样点或左参考样点的图像均匀度。
可通过使用公式1或公式2推导上(上方)参考样点的均匀度。
[公式1]
Figure BDA0003897392010000331
[公式2]
Figure BDA0003897392010000332
Figure BDA0003897392010000333
可通过使用公式3或公式4推导左参考样点的均匀度。
[公式3]
Figure BDA0003897392010000334
[公式4]
Figure BDA0003897392010000335
可选地，可通过使用如上计算出的左侧均匀度和上侧均匀度的加权和来推导当前块的整体均匀度。
作为计算图像均匀度的另一示例，可使用参考像素的改变度或梯度。
在示例中，如图10中所示，可按照公式5或公式6推导当前被滤波的参考像素(Cur)的梯度(Pixel_Gradient)。这里，在公式5或公式6中，N可以是任意正整数，并且公式6中的Wk可以是任意实数。
[公式5]
Pixel_Gradient＝abs(Prev_N-Aft_N)
[公式6]
Figure BDA0003897392010000341
当上参考样点或左参考样点的数量或者上参考样点和左参考样点的数量是M(即，M为W、H、W+H或W×H)时，按照公式7计算整个参考样点组的平均梯度。
[公式7]
Figure BDA0003897392010000342
其中M＝W或H或W+H
当针对多条参考样点线应用滤波时，可针对每条线推导每个均匀度，或者可将在各条样点线中计算出的均匀度的加权和用作整体均匀度。
可基于当前块的像素分量确定滤波器类型。
在示例中，色度分量的滤波器类型可被设置为与亮度分量的滤波器类型相同。
另外，可独立地确定亮度分量的滤波器类型和色度分量的滤波器类型。
可根据滤波器类型确定滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。然而，即使用于参考样点滤波的滤波器类型被确定，也可自适应地改变滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。
可基于图像特征、块尺寸、块形状、帧内预测模式和划分深度、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件以及像素分量中的至少一个来确定滤波器长度。这里，滤波器长度可表示滤波器抽头的数量。
根据本发明的实施例，可基于当前块的尺寸确定应用于参考样点滤波的滤波器长度。这里，当前块的尺寸N(这里，N是正整数)可被定义为块的水平尺寸(W)、块的垂直尺寸(H)、块的水平尺寸和垂直尺寸之和(W+H)以及块内的像素的数量(W×H)中的至少一个。这里，参考样点可表示上参考样点和左参考样点中的至少一个。
可根据块尺寸N的值自适应地确定滤波器长度。
在示例中，当N值小于Th_1时，可应用L_1长度的滤波，当N值等于或大于Th_1且小于Th_2时，可应用L_2长度的滤波，并且当N值等于或大于Th_(K-1)且小于Th_K时，可应用L_K长度的滤波。这里，L_1至L_K可以是满足L_1<L_2<…<L_K的正整数，并且Th_1至Th_K可以是满足Th_1<Th_2<…<Th_K的正整数。可选地，L_1至L_K可以是满足L_1<L_2<…<L_K的正整数，并且Th_1至Th_K可以是满足Th_K<Th_K-1<…<Th_1的正整数。
另外，可使用固定的滤波器长度，而不管块尺寸N的值如何。
当将滤波应用于多条参考样点线时，可将根据以上条件确定的滤波器长度相同地应用于所有参考样点线，或者可将独立的滤波器长度应用于每条样点线。
在示例中，可根据上述条件确定将被应用于第一上参考样点线或第一左参考样点线或者第一上参考样点线和第一左参考样点线两者的滤波器长度，并且可将要被应用于第二上参考样点线或第二左参考样点线或者第二上参考样点线和第二左参考样点线两者的滤波器长度确定为比应用于第一参考样点线的滤波器长度减少的滤波器长度。相反，可将第二及之后的上参考样点线或左参考样点线或者第二及之后的上参考样点线和左参考样点线两者的滤波器长度确定为比应用于第一参考样点线的滤波器长度增加的滤波器长度。
根据本发明的实施例，可基于包括参考样点的区域的图像特征来确定应用于参考样点滤波的滤波器长度。由于上面详细描述了图像特征，因此将省略对图像特征的描述。
详细地，可根据包括参考样点的区域的均匀度自适应地确定应用于上参考样点或左参考样点或者上参考样点和左参考样点两者的滤波器长度。
在示例中，当均匀度的值小于Th_1时，可应用L_1长度的滤波，当均匀度的值等于或大于Th_1且小于Th_2时，可应用L_2长度的滤波，当均匀度的值等于或大于Th_(K-1)且小于Th_K时，可应用L_K长度的滤波。这里，L_1至L_K可以是满足L_1<L_2<…<L_K的正整数，并且Th_1至Th_K可以是满足Th_1<Th_2<…<Th_K的正整数。可选地，L_1至L_K可以是满足L_1<L_2<…<L_K的正整数，并且Th_1至Th_K可以是满足Th_K<Th_K-1<…<Th_1的正整数。K可以是预定正整数。
另外，可使用固定的滤波器长度，而不管包括参考样点的区域的均匀度的值如何。
根据本发明的实施例，可基于当前块的形状确定应用于上参考样点或左参考样点或者上参考样点和左参考样点两者的滤波器长度。
在示例中，当当前块的形状为正方形时(即，当当前块的水平尺寸(W)与当前块的垂直尺寸(H)相同时)，可将相同长度的滤波器应用于上参考样点和左参考样点。此外，当当前块的形状为非正方形时，可将长度彼此不同的滤波器应用于上参考样点和左参考样点。
在示例中，当当前块的水平尺寸(W)大于当前块的垂直尺寸(H)时，可将比应用于左参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于上参考样点，并且当当前块的水平尺寸(W)小于当前块的垂直尺寸(H)时，可将比应用于上参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于左参考样点。
此外，可根据当前块的水平尺寸(W)和当前块的垂直尺寸(H)独立地确定应用于上参考样点和左参考样点的滤波器长度。
此外，即使当前块的形状为正方形，也可将长度彼此不同的滤波器应用于上参考样点和左参考样点。
另外，可将相同的滤波器长度应用于上参考样点和左参考样点，而不管块形状如何。
根据本发明的实施例，可基于当前块的帧内预测模式确定应用于上参考样点或左参考样点或者上参考样点和左参考样点两者的滤波器长度。
在示例中，当当前块的帧内预测模式是垂直方向模式中的一个时，可将比应用于左参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于上参考样点。此外，当当前块的帧内预测模式是水平方向模式中的一个时，可将比应用于上参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于左参考样点。
相反，当当前块的帧内预测模式是垂直方向模式中的一个时，可将比应用于上参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于左参考样点。此外，当当前块的帧内预测模式是水平方向模式中的一个时，可将比应用于左参考样点的滤波器长度大的滤波器长度应用于上参考样点。
另外，可将相同的滤波器长度应用于上参考样点和左参考样点，而不管当前块的帧内预测模式如何。
可基于当前块的像素分量确定滤波器长度。
在示例中，色度分量的滤波器长度可被设置为与亮度分量的滤波器长度相同。
另外，可独立地确定亮度分量的滤波器长度和色度分量的滤波器长度。
可基于图像特征、块尺寸、块形状、帧内预测模式和划分深度、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件以及像素分量中的至少一个来确定滤波器系数。这里，滤波器系数可表示滤波器集的数量。
如上所述，已经详细描述了用于帧内预测的参考样点滤波。除了用于帧内预测的参考样点滤波之外，还可将上面描述的确定是否执行滤波的方法、确定滤波器类型的方法、确定滤波器长度的方法和确定滤波器系数的方法相同地应用于图1的编码器或图2的解码器的以下步骤。
-帧内预测单元中的插值滤波和用于帧内预测块的边界区域滤波
-用于在运动补偿单元中生成预测块的插值滤波和用于帧间预测块的边界区域滤波
-用于在运动预测单元中生成预测块的插值滤波
-滤波器单元中的去块滤波、SAO(样点自适应偏移)滤波和ALF(自适应环路滤波)
-编码器或解码器中的为校正(或细化或微调)运动信息而执行的OBMC(重叠块运动补偿)、FRUC(帧率提升)和BIO(双向光流)中的至少一种滤波
因此，在下面的描述中，滤波可表示以下滤波中的至少一种滤波：帧内预测单元中的参考样点滤波/插值滤波/边界区域滤波、运动预测单元和运动补偿单元中的针对针对预测块所生成的插值滤波的/生成的预测块的边界区域滤波、滤波器单元中的环内滤波以及编码器和解码器中的用于校正运动信息的OBMC、FRUC和BIO。
根据本发明的实施例，可基于块尺寸、块形状、预测模式、帧内预测模式、帧间预测模式、图像的局部特征、图像的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件、像素分量以及其他编码参数中的至少一个来确定是否执行滤波、滤波器类型、滤波器长度和滤波器系数中的至少一个。
在示例中，可基于图像特征、块尺寸、块形状、帧内预测模式、划分深度、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件以及像素分量中的至少一个来确定在帧内预测单元中的插值滤波中使用的滤波器类型。
此外，可基于图像特征、块尺寸、块形状、帧内预测模式、划分深度、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件以及像素分量中的至少一个来确定在帧内预测单元中的插值滤波中使用的滤波器系数。
例如，当执行参考样点滤波或者满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件时，可在插值滤波期间使用第一滤波器系数集。当不执行参考样点滤波或者不满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件时，可在插值滤波期间使用第二滤波器系数集。
换句话说，可根据是否执行参考样点滤波或者是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件，从包括至少一个滤波器系数的滤波器系数集确定滤波器系数。
在帧内预测单元中的插值滤波中使用的滤波器系数集可以是被设置为与在运动补偿单元中生成亮度预测块或色度预测块时使用的插值滤波器系数集相同的滤波器系数。
此外，当不执行针对成为帧内预测单元中的插值滤波的目标的参考样点的滤波时，可根据是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件而使用彼此不同的插值滤波器系数。
在另一示例中，当执行针对成为帧内预测单元中的插值滤波的目标的参考样点的滤波时，可根据是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件而使用彼此不同的插值滤波器系数。
这里，滤波器系数集可表示利用彼此不同的K个滤波器系数配置的集合。此外，K可以是正整数。此外，滤波器系数集或滤波器系数可表示插值滤波器系数集或插值滤波器系数。
可通过使用以下方法中的一种将根据本发明的实施例的滤波应用于包括亮度分量和色度分量(例如，Cb、Cr)中的至少一个的像素分量。
在示例中，可将滤波应用于亮度分量，而不将滤波应用于色度分量。相反，可不将滤波应用于亮度分量，而是将滤波应用于色度分量。另外，可将滤波应用于亮度分量和色度分量两者。
在示例中，可将相同的滤波应用于亮度分量和色度分量。另外，可将不同的滤波应用于亮度分量和色度分量。
在示例中，可将相同的滤波应用于色度分量的Cb和Cr。另外，可将不同的滤波应用于色度分量的Cb和Cr。
在下文中，将描述根据本发明的实施例的滤波的应用方向、用于滤波的像素区域和应用于滤波的像素单位。
根据本发明的实施例的滤波的应用方向可以是水平方向、垂直方向和具有任意角度的方向中的任意一个。
图11是示出根据本发明的实施例的应用滤波的方向的示图。
参照图11，(a)表示水平方向，(b)表示垂直方向，(c)表示具有任意角度(θ)的方向。这里，θ可以是整数或实数。
另外，对于被执行滤波的目标像素，可通过将图11的(a)、(b)和(c)方向中的至少一个进行组合来重复地或递归地应用滤波。
根据本发明的实施例的用于滤波的像素区域可以是位于目标像素的水平方向的像素、位于目标像素的垂直方向的像素、位于包括目标像素的多条水平方向线的像素、位于包括目标像素的多条垂直方向线的像素、包括目标像素的十字形区域内的像素以及包括目标像素的几何区域内的像素中的任意一个。
图12是示出根据本发明的实施例的用于滤波的像素区域的示图。
在示例中，如图12的(a)中所示，可通过使用目标像素和位于水平方向的像素来执行滤波。
可选地，如图12的(b)中所示，可通过使用目标像素和位于垂直方向的像素来执行滤波。
可选地，如图12的(c)中所示，可通过使用位于包括目标像素的N条水平方向线的像素来执行滤波。这里，所述水平方向线可以是目标像素的上方线或下方线或者上方线和下方线两者。这里，N可以是大于1的正整数。另外，当N是奇数时，所述水平方向线可以以相同的数量位于目标像素的上方和下方。
可选地，如图12的(d)中所示，可通过使用位于包括目标像素的N条垂直方向线的像素来执行滤波。这里，所述垂直方向线可以是目标像素的左侧线或右侧线或者左侧线和右侧线两者。这里，N可以是大于1的正整数。另外，当N是奇数时，所述垂直方向线可以以相同的数量位于目标像素的左侧和右侧。
可选地，如图12的(e)中所示，可通过使用包括目标像素的十字形区域内的像素来执行滤波。这里，当所述十字形区域的垂直长度为M且水平长度为N时，M和N可以是大于2的正整数。
可选地，如图12的(f)中所示，可通过使用包括目标像素的几何区域内的像素来执行滤波。这里，所述几何区域可以是正方形、非正方形、三角形、梯形和圆形中的至少一个。
另外，在图12的(a)至图12的(f)中以阴影形式表示的像素区域内的所有像素可被用于滤波，或者可通过使用该区域内的像素中的部分像素来执行滤波。
例如，可通过使用目标像素(X)来执行滤波，并且在图12的(a)至图12的(f)中以阴影形式表示像素区域内的像素中的目标像素(X)的连续像素。可选地，可通过使用与目标像素(X)间隔预定距离K(K是正整数)的像素来执行滤波。
根据本发明的实施例的应用滤波的像素单位可以是整数像素单位(整数pel)或分数像素单位(分数pel)或者整数像素单位(整数pel)和分数像素单位(分数pel)两者。这里，分数单位可以是1/2(半pel)、1/4(四分之一pel)、1/8pel、1/16pel、1/32pel、1/64pel、…、和1/N pel。这里，N是正整数。
图13是示出按1/4(或四分之一pel)单位应用滤波的实施例示例的示图。
在图13中，用大写字母以阴影形式表示的像素可表示整数位置处的像素，并且包括具有小写字母的像素的其他像素可表示分数单位处的像素。此外，图13的“Xi,j”中的i可表示水平方向的索引，并且j可表示垂直方向的索引。
在图13中，用于应用滤波的像素单位可以是以下至少一个。
-将滤波应用于整数单位的像素Ai,j
-将滤波应用于
Figure BDA0003897392010000401
单位的像素bi,j和hi,j
-将滤波应用于
Figure BDA0003897392010000402
单位的像素ai,j、ci,j、di,j和ni,j
-将滤波应用于分数单位的像素ei,j、fi,j、gi,j、ii,j、ji,j、ki,j、pi,j、qi,j和ri,j，其中，所述像素在形成正方形的四个相邻整数像素内。
另外，用于对可能被执行滤波的每个像素单元中的目标像素进行滤波的像素可以是图11的应用滤波的至少一个方向和图12的用于滤波的至少一个区域的任意组合。
在下文中，将详细描述根据本发明的实施例的n抽头滤波、平滑滤波、边缘保留滤波、1D滤波、2D滤波和顺序统计滤波。这里，n可以是正整数。
可通过使用下面的公式8来执行根据本发明的实施例的使用n抽头滤波器的滤波。这里，被执行滤波的目标像素是X，用于滤波的像素是{b1,b2,…,bn}，滤波器系数是{c1,c2,…,cn}，滤波之后的目标像素的值是X’，并且n是正整数。
[公式8]
Figure BDA0003897392010000411
在执行滤波的示例中，当被执行滤波的目标像素是“b0,0”，目标像素的长度是8，并且滤波系数为{-1,4,-11,40,40,-11,4,-1}的8抽头滤波器被应用时，可按照公式9计算滤波值。
[公式9]
b(0，0)＝{-1×A(-3，0)+4×A(-20)-11×A(-1，0)+40×A(0，0)+40×A(1，0)-11×A(2，0)+4×A(3，0)-1×A(4，0)+32}/64
另外，对于被执行滤波的目标像素X，如图14的示例中所示，当用于滤波的区域的一部分位于画面边界、块边界或子块边界之外时，可通过使用以下任意一种来执行针对目标像素X的滤波。
-不针对目标像素X执行滤波
-通过使用在画面、块或子块边界内存在的用于执行滤波的区域来执行针对目标像素X的滤波。
根据本发明的实施例的平滑滤波器的长度可以是任意的正整数。此外，可通过使用以下任意一种来确定平滑滤波器的系数(或滤波器系数)。
在示例中，可通过使用高斯函数来推导平滑滤波器的系数。1D和2D高斯函数可被表示为下面的公式10。
[公式10]
Figure BDA0003897392010000421
σ：标准差
滤波器系数可以是从公式10推导出的像素范围(0–2BitDepth)内的量化值。
在示例中，当按1/32pel单位，通过使用4抽头长度，使用1D高斯函数来执行滤波时，应用于每个整数/分数单位的位置处的目标像素的滤波器系数可如下表2所示。这里，在表2中，0可表示整数单位的像素，可通过针对16/32–1/32的滤波器系数执行对称来推导从17/32至31/32的滤波器系数。
[表2]
Figure BDA0003897392010000422
在另一示例中，当按1/32pel单位，通过使用长度4，使用1D高斯函数来执行滤波时，应用于每个整数/分数单位的位置处的目标像素的滤波器系数可如下表3所示。
[表3]
Figure BDA0003897392010000423
在表3中，可通过使用M个比特来表示滤波器系数的总和。这里，滤波器系数的总和可不超过2＜＜M。例如，M可以是包括6的正整数。当M是6时，滤波器系数的总和可超过64，即，2＜＜6。
表3的滤波器系数中的至少一个可表示第一滤波器系数集内的至少一个滤波器系数。
然而，可能从高斯函数推导出的滤波器系数不被指定为表2和表3中描述的系数值，并且可基于块尺寸、块形状、帧内/帧间预测模式、图像的局部特征、图像的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件、像素分量以及编码参数来确定可能从高斯函数推导出的滤波器系数。
表2和表3内的滤波器系数可以是M抽头滤波器系数的示例，并且M可以是包括4的正整数。
从高斯函数推导出的滤波器系数可被用于以下滤波中的至少一个：帧内预测单元中的参考样点滤波/插值滤波/边界区域滤波、运动预测单元和运动补偿单元中的针对用于生成预测块而被滤波/被生成的预测块的边界区域滤波、滤波器单元中的环内滤波以及编码器和解码器中的用于校正运动信息的OBMC、FRUC和BIO。
在另一示例中，可通过使用基于DCT的函数来推导平滑滤波器的系数。正向和反向(包括分数单位)的DCT变换可如下面的公式11被表示。
[公式11]
Figure BDA0003897392010000431
Figure BDA0003897392010000432
Figure BDA0003897392010000433
滤波器系数可以是从以上公式推导出的像素范围(0–2BitDepth)内的量化值。
在示例中，在图13中，应用于分数单位1/4、1/2、3/4等的滤波器系数可如下。
Figure BDA0003897392010000441
Figure BDA0003897392010000442
Figure BDA0003897392010000443
在另一示例中，当按1/32pel单位，通过使用4抽头长度，使用基于DCT的函数来执行滤波时，应用于每个整数/分数单位的位置处的目标像素的滤波器系数可如下表4所示。
[表4]
Figure BDA0003897392010000444
在表4中，可通过使用M个比特来表示滤波器系数的总和。这里，滤波器系数的总和可不超过2＜＜M。例如，M可以是包括6的正整数。当M是6时，滤波器系数的总和可超过64，即，2＜＜6。
表4的滤波器系数中的至少一个可表示第一滤波器系数集内的至少一个滤波器系数。
然而，可能从基于DCT的函数推导出的滤波器系数不被指定为表4的系数值，并且可基于块尺寸、块形状、帧内/帧间预测模式、图像的局部特征、图像的全局特征、是否执行参考样点滤波、是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件、像素分量以及编码参数来确定可能从基于DCT的函数推导出的滤波器系数。
表4的系数值和滤波器系数可以是M抽头滤波器系数的示例，并且M可以是包括4的正整数。
从基于DCT的函数推导出的滤波器系数可被用于以下滤波中的至少一个：帧内预测单元中的参考样点滤波/插值滤波/边界区域滤波、运动预测单元和运动补偿单元中的针对用于生成预测块而被滤波/被生成的预测块的边界区域滤波、滤波器单元中的环内滤波以及编码器和解码器中的用于校正运动信息的OBMC、FRUC和BIO。
在另一示例中，可从中值滤波器推导平滑滤波器的系数。这里，中值滤波器可以是将用于对目标像素进行滤波的区域内的像素值之间的中值用作滤波值的滤波器。
根据本发明的实施例的边缘保留滤波器的长度可以是任意正整数。此外，可通过使用以下至少一种来确定边缘保留滤波器的系数(或滤波器系数)。
例如，可通过使用双边函数来推导边缘保留滤波器的系数。双边函数可被表示为下面的公式12。
[公式12]
Figure BDA0003897392010000451
其中,
Figure BDA0003897392010000452
在公式12中，σd可以是考虑两个像素x与y之间的距离来调整权重的参数(或空间参数)，并且σr可以是考虑两个像素x和y各自的像素值I(x)与I(y)之间的差来调整权重的参数(或范围参数)。N可表示用于对目标像素(x)进行滤波的区域内的像素(y)的数量，并且可以是正整数。
对于空间参数σd或范围参数σr或者空间参数σd和范围参数σr两者，可将固定值用于所有像素。然而，并不限于此，可使用基于块尺寸、块形状、帧内/帧间预测模式、图像的局部特征、图像的全局特征以及编码参数中的至少一个确定的可变值。
可将σd或σr或者σd和σr两者确定为取决于BitDepth的值。在示例中，“σd或σr＝1<<(BitDepth-K)”，K可以是等于或小于比特深度的正整数，或者可以是0。
另外，可根据块尺寸确定σd或σr或者σd和σr两者。在示例中，当块尺寸为N时，N可被定义为块的水平尺寸、垂直尺寸、水平尺寸和垂直尺寸之和以及水平尺寸和垂直尺寸的乘积中的至少一个。这里，当N变大时，可使用σd或σr中的较大值，或者当N变小时，可使用σd或σr中的较大值。
另外，可根据帧内预测模式或帧间预测模式确定σd或σr或者σd和σr两者。
另外，当当前块的水平长度和垂直长度不同时，可分别将不同值的σd或σr应用于水平方向滤波和垂直方向滤波。
另外，当被执行滤波的区域的像素的局部特征或被执行滤波的区域的全局特征或者被执行滤波的区域的像素的局部特征和被执行滤波的区域的全局特征两者被定义为均匀度时，当均匀度变大时，可使用σd或σr中的较大值。可选地，当均匀度变小时，可使用σd或σr中的较大值。这里，可按画面单位、块单位、线单位和像素单位中的一种来确定图像特征。
根据本发明的实施例的1D滤波器可以是最近邻滤波器、线性滤波器和三次滤波器(cubic filter)中的任意一个。1D滤波器的长度可以是任意正整数，并且可如图15中所示推导1D滤波器的系数(或滤波器系数)。
在图15中，以虚线表示的像素可表示被执行滤波的目标像素，以实线表示的像素可以是用于针对目标像素执行滤波的区域内的像素，并且实线和虚线中的每一条的长度可表示滤波器系数的大小。
根据本发明的实施例的2D滤波器可以是2D最近邻滤波器、双线性滤波器和双三次滤波器(bicubic filter)中的任意一个。2D滤波器的长度可以是任意正整数，并且可如图16中所示推导2D滤波器的系数(或滤波器系数)。
在图16中，以虚线表示的像素可表示被执行滤波的目标像素，以实线表示的像素可以是用于针对目标像素执行滤波的区域内的像素，并且实线和虚线中的每一条的长度可表示滤波器系数的大小。
可按照升序或降序对被执行根据本发明的实施例的顺序统计滤波的目标像素和用于针对目标像素执行滤波的区域内的N个像素进行排序，并且第K个值可被用作滤波后的像素值。这里，N和K可以是满足K<＝N的正整数。
另外，对于被执行滤波的目标像素，可重复地或递归地应用至少一个滤波器。此外，可在编码器/解码器中将滤波器系数或滤波器长度或者滤波器系数和滤波器长度两者设置为预定义值。此外，滤波器系数或滤波器长度或者滤波器系数和滤波器长度两者可在编码器中被确定，并被用信号发送到解码器。
图17是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的流程图。
参照图17，在S1701，解码器可确定当前块的参考样点。
这里，当前块的参考样点可以是位于当前块的左侧的至少一条重建样点线和位于当前块的上侧的至少一条重建样点线中的至少一个。
此外，在S1702，解码器可基于包括参考样点的区域的特征，针对参考样点执行滤波。
这里，包括参考样点的区域的特征可以是均匀区域、边缘区域和伪边缘区域中的任意一个。
另外，S1702的针对参考样点执行滤波的步骤包括：当包括参考样点的区域的特征是均匀区域时，通过使用平滑滤波器来执行滤波；当包括参考样点的区域的特征是边缘区域时，通过使用边缘保留滤波器来执行滤波；并且当包括参考样点的区域的特征是伪边缘区域时，通过排除被确定为噪声的像素来执行滤波。
这里，可基于区域的均匀度确定包括参考样点的区域的特征。
另外，S1702的针对参考样点执行滤波的步骤可包括：基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定滤波器长度；基于所确定的滤波器长度对参考样点进行滤波。
此外，在S1703，解码器可通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
另外，解码器可在执行帧内预测时通过使用插值滤波器来生成预测块。
这里，可基于是否执行参考样点滤波或者是否满足用于根据帧内预测模式执行参考样点滤波的条件来确定在帧内预测中使用的插值滤波器类型。
图18是示出根据本发明的另一实施例的图像解码方法的流程图。
参照图18，在S1801，解码器可确定当前块的参考样点。
随后，在S1802，解码器可基于当前块的尺寸、当前块的形状、当前块的帧内预测模式、当前块的划分深度和当前块的像素分量中的至少一个来确定是否执行参考样点滤波。
随后，在S1802-是，当在S1802确定执行参考样点滤波时，在S1803，解码器可基于包括参考样点的区域的特征来执行参考样点滤波。
随后，在S1804，解码器可通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
在S1802-否，当在S1802确定不执行参考样点滤波时，在S1805，解码器可通过使用在S1801确定的参考样点来执行帧内预测。
可在编码器中相同地执行利用图17和图18描述的图像解码方法。
另外，根据本发明的记录介质可包括通过图像编码方法生成的比特流，其中，所述图像编码方法包括：确定当前块的参考样点；基于包括参考样点的区域的特征，针对参考样点执行滤波；并且通过使用被执行滤波的参考样点来执行帧内预测。
可在编码器和解码器中以相同的方法执行以上实施例。
可使用以上实施例中的至少一个或组合来对图像进行编码/解码。
应用以上实施例的顺序在编码器与解码器之间可不同，或者应用以上实施例的顺序在编码器和解码器中可相同。
可对每个亮度信号和色度信号执行以上实施例，或者可对亮度信号和色度信号相同地执行以上实施例。
应用本发明的以上实施例的块形状可具有正方形形状或非正方形形状。
可根据编码块、预测块、变换块、块、当前块、编码单元、预测单元、变换单元、单元和当前单元中的至少一个的尺寸来应用本发明的以上实施例。这里，尺寸可被定义为使得以上实施例被应用的最小尺寸或最大尺寸或者最小尺寸和最大尺寸两者，或者可被定义为以上实施例被应用于的固定尺寸。此外，在以上实施例中，可将第一实施例应用于第一尺寸，并且可将第二实施例应用于第二尺寸。换句话说，可根据尺寸组合地应用以上实施例。此外，当尺寸等于或大于最小尺寸且等于或小于最大尺寸时，可应用以上实施例。换句话说，当块尺寸被包括在特定范围内时，可应用以上实施例。
例如，当当前块的尺寸是8×8或更大时，可应用以上实施例。例如，当当前块的尺寸为4×4或更大时，可应用以上实施例。例如，当当前块的尺寸是16×16或更大时，可应用以上实施例。例如，当当前块的尺寸等于或大于16×16且等于或小于64×64时，可应用以上实施例。
可根据时间层来应用本发明的以上实施例。为了识别以上实施例可被应用于的时间层，可用信号发送另外的标识符，并且可将以上实施例应用于由相应标识符标识的指定时间层。这里，所述标识符可被定义为以上实施例可被应用于的最低层或最高层或者最低层和最高层两者，或者可被定义为指示该实施例被应用于的特定层。此外，可定义实施例被应用于的固定时间层。
例如，当当前图像的时间层是最低层时，可应用以上实施例。例如，当当前图像的时间层标识符是1时，可应用以上实施例。例如，当当前图像的时间层是最高层时，可应用以上实施例。
可定义本发明的以上实施例被应用于的条带类型，并且可根据对应的条带类型来应用以上实施例。
在上述实施例中，基于具有一系列步骤或单元的流程图描述了方法，但是本发明不限于这些步骤的顺序，而是，一些步骤可与其他步骤同时执行或以不同的顺序执行。此外，本领域的普通技术人员应该理解，流程图中的步骤并不互相排斥，并且在不影响本发明的范围的情况下，可将其他步骤添加到流程图或者可将步骤中的一些步骤从流程图删除。
实施例包括示例的各个方面。可不描述各个方面的所有可能组合，但是本领域技术人员将能够认识到不同的组合。因此，本发明可包括权利要求范围内的所有替换、修改和改变。
本发明的实施例可以以程序指令的形式实现，其中，该程序指令可由各种计算机组件执行并且被记录在计算机可读记录介质中。计算机可读记录介质可单独地包括程序指令、数据文件、数据结构等，或者可包括程序指令、数据文件、数据结构等的组合。记录在计算机可读记录介质中的程序指令可以是为本发明专门设计和构建的，或者对于计算机软件技术领域的普通技术人员是公知的。计算机可读记录介质的示例包括磁记录介质(诸如，硬盘、软盘和磁带)、光学数据存储介质(诸如，CD-ROM或DVD-ROM)、磁光介质(诸如软光盘)以及被专门构造为存储和实现程序指令的硬件装置(诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例不仅包括由编译器格式化的机械语言代码，而且包括可由计算机使用解释器来实现的高级语言代码。硬件装置可被配置为由一个或更多个软件模块操作或者反之亦然，以实施根据本发明的处理。
尽管已经在特定项目(诸如，详细元件)以及有限的实施例和附图方面描述了本发明，但是它们仅被提供以帮助更全面地理解本发明，并且本发明不限于以上实施例。本发明所属领域的技术人员将理解，可对以上描述进行各种修改和改变。
因此，本发明的精神不应限于上述实施例，并且所附权利要求及其等同物的整个范围将落入本发明的范围和精神内。
工业适用性
本发明可被用于对图像进行编码/解码。

Claims (7)

1.一种对图像进行解码的方法，所述方法包括：
确定当前块的包括在所选的参考样点线中的参考样点；
对所述参考样点进行滤波；并且
使用经滤波的参考样点来执行帧内预测，
其中，执行帧内预测的步骤包括：
从多个插值滤波器中确定插值滤波器；并且
将所确定的插值滤波器应用于所述经滤波的参考样点，
其中，所述插值滤波器是基于以下项中的至少一项而确定的：所述当前块的尺寸、所述当前块的帧内预测模式、所述当前块是否被划分以及用于执行参考样点滤波的条件根据帧间预测模式是否被满足。
2.如权利要求1所述的方法，其中，执行帧内预测的步骤仅在所述当前块的像素分量是亮度样点时通过将所确定的插值滤波器应用于所述经滤波的参考样点来执行帧内预测。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个插值滤波器是长度为4且单位为1/32的第一滤波器和第二滤波器。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述多个插值滤波器的滤波器系数之和为64。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一滤波器与在针对色度分量的帧间预测中使用的插值滤波器相同。
6.一种对图像进行编码的方法，所述方法包括：
确定当前块的参考样点；
对所述参考样点进行滤波；并且
使用经滤波的参考样点来执行帧内预测，
其中，执行帧内预测的步骤包括：
从多个插值滤波器中确定插值滤波器；并且
将所确定的插值滤波器应用于所述经滤波的参考样点，
其中，所述插值滤波器是基于以下项中的至少一项而确定的：所述当前块的尺寸、所述当前块的帧内预测模式、所述当前块是否被划分以及用于执行参考样点滤波的条件根据帧间预测模式是否被满足。
7.一种存储通过图像编码方法生成的比特流的记录介质，其中，所述方法包括：
确定当前块的参考样点；
对所述参考样点进行滤波；并且
使用经滤波的参考样点来执行帧内预测，
其中，执行帧内预测的步骤包括：
从多个插值滤波器中确定插值滤波器；并且
将所确定的插值滤波器应用于所述经滤波的参考样点，
其中，所述插值滤波器是基于以下项中的至少一项而确定的：所述当前块的尺寸、所述当前块的帧内预测模式、所述当前块是否被划分以及用于执行参考样点滤波的条件根据帧间预测模式是否被满足。
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