CN105144718B

CN105144718B - 当跳过变换时用于有损译码的帧内预测模式

Info

Publication number: CN105144718B
Application number: CN201480017084.8A
Authority: CN
Inventors: 拉詹·雷克斯曼·乔希; 霍埃尔·索莱·罗哈斯; 马尔塔·卡切维奇
Original assignee: Qualcomm Inc
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-03-25
Publication date: 2018-04-06
Anticipated expiration: 2034-03-25
Also published as: BR112015024766B1; US9716894B2; EP2979450A1; KR20150135410A; TWI561069B; EP2979452B1; CN105144718A; WO2014160714A1; TWI544787B; US20140286412A1; CN105075270A; TW201448572A; KR20150135411A; JP2016518042A; ES2777218T3; US20140286400A1; WO2014160700A1; US20140286413A1; KR102227898B1; BR112015024766A8

Abstract

一种视频译码器将残余差分脉码调制技术应用于使用有损译码而译码的块的残余数据。所述块可在不将变换应用于所述残余数据的情况下予以译码。

Description

当跳过变换时用于有损译码的帧内预测模式

本申请案主张以下各者的权利：2013年3月25日申请的美国临时专利申请案第61/805,094号、2013年4月5日申请的美国临时专利申请案第61/809,199号、2013年4月5日申请的美国临时专利申请案第61/809,203号、2013年4月8日申请的美国临时专利申请案第61/809,811号、2013年4月8日申请的美国临时专利申请案第61/809,870号、2013年4月9日申请的美国临时专利申请案第61/810,179号、2013年4月9日申请的美国临时专利申请案第61/810,218号，及2013年7月5日申请的美国临时专利申请案第61/843,144号，所述各者中的每一者的整个内容是以引用的方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及视频译码及压缩。

背景技术

可将数字视频能力并入于广泛范围的装置中，所述装置包含数字电视、数字直播系统、无线广播系统、个人数字助理(PDA)、膝上型或桌上型计算机、数字照相机、数字记录装置、数字媒体播放器、视频游戏装置、视频游戏控制台、蜂窝或卫星无线电话、视频电话会议装置及其类似者。数字视频装置实施诸如由MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分(高级视频译码(AVC))定义的标准、高效率视频译码(HEVC)标准及此类标准的扩展中描述的那些技术的视频压缩技术来更高效地发射、接收并存储数字视频信息。

视频压缩技术执行空间(图片内)预测及/或时间(图片间)预测，以缩减或移除视频序列中固有的冗余。对于基于块的视频译码，可将视频切片分割成视频块，视频块也可被称作树块、译码单元(CU)及/或译码节点。图片的经帧内译码(I)切片中的视频块是使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测予以编码。图片的经帧间译码(P或B)切片中的视频块可使用相对于同一图片中的相邻块中的参考样本的空间预测或相对于其它参考图片中的参考样本的时间预测。图片可被称作帧，且参考图片可被称作参考帧。

发明内容

一般来说，本发明的技术涉及视频译码中的帧内预测。如本文中所描述，一种视频译码器将残余差分脉码调制技术应用于使用有损译码而译码的块的残余数据。所述块可在不将变换应用于所述残余数据的情况下予以译码。

在一个实例中，本发明描述一种解码视频数据的方法，所述方法包括：产生残余值的块，其中所述块为变换跳过块；且其中产生所述块包括对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)计算所述块中的残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)，其中M为所述块的高度，且N为所述块的宽度，其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为其中代表经修改残余值的经量化版本，所述经修改残余值为所述残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且其中如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值；及对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，将所述经重构残余值Q(r_i,j)加到预测值以重构样本值。

在另一实例中，本发明描述一种编码视频数据的方法，所述方法包括：对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为块的高度，且N为块的宽度，其中所述块为变换跳过块；确定残余值r_i,j的经修改残余值其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i-1,j的经重构残余值，且如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及量化所述经修改残余值以产生经量化的经修改残余值

在另一实例中，本发明描述一种视频解码设备，其包括：存储器，其存储数据；及一或多个处理器，其经配置以：产生残余值的块，其中所述块为变换跳过块，且其中为了产生所述块，一或多个计算器对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)计算所述块中的残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)，其中M为所述块的高度，且N为所述块的宽度，其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中代表经修改残余值的经量化版本，所述经修改残余值为所述残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且其中如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值；及对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，将所述残余值r_i,j加到预测值以重构样本值。

在另一实例中，本发明描述一种视频解码设备，其包括：用于产生残余值的块的装置，其中所述块为变换跳过块；且其中产生所述块包括对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)计算所述块中的残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)，其中M为所述块的高度，且N为所述块的宽度，其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中代表经修改残余值的经量化版本，所述经修改残余值为所述残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且其中如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值；及对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，用于将所述残余值r_i,j加到预测值以重构样本值的装置。

在另一实例中，本发明描述一种视频编码设备，其包括：存储器，其存储数据；及一或多个处理器，其经配置使得对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为块的高度，且N为块的宽度，其中所述块为变换跳过块，所述一或多个处理器：确定残余值r_i,j的经修改残余值其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i-1,j的经重构残余值，且如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及量化所述经修改残余值以产生经量化的经修改残余值

在另一实例中，本发明描述一种视频编码设备，其包括：对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为块的高度，且N为块的宽度，其中所述块为变换跳过块：用于确定残余值r_i,j的经修改残余值的装置，其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i-1,j的经重构残余值，且如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及用于量化所述经修改残余值以产生经量化的经修改残余值的装置。

在另一实例中，本发明描述一种存储有指令的计算机可读数据存储媒体，所述指令在执行时致使视频解码设备：产生残余值的块，其中所述块为变换跳过块；且其中产生所述块包括对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)计算所述块中的残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)，其中M为所述块的高度，且N为所述块的宽度，其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为其中代表经修改残余值的经量化版本，所述经修改残余值为所述残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且其中如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：其中Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值；及对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，将所述经重构残余值Q(r_i,j)加到预测值以重构样本值。

在另一实例中，本发明描述一种存储有指令的计算机可读数据存储媒体，所述指令在执行时致使视频编码设备：对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为块的高度，且N为块的宽度，其中所述块为变换跳过块；确定残余值r_i,j的经修改残余值其中如果所述块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i-1,j的经重构残余值，且如果所述块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么被定义为：其中Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及量化所述经修改残余值以产生经量化的经修改残余值

在附图及以下描述中阐述了本发明的一或多个实例的细节。其它特征、目标及优点根据描述、附图及权利要求书将显而易见。

附图说明

图1为说明可利用本发明的技术的实例视频译码系统的框图。

图2为说明具有大小M(高度)×N(宽度)的块的概念图。

图3为说明实例帧内预测模式方向的概念图。

图4为说明可用于视频译码中的预测的示范性样本的概念图。

图5A展示用于近垂直模式的残余差分脉码调制(DPCM)方向。

图5B展示用于近水平模式的残余DPCM方向。

图6为说明可实施本发明的技术的实例视频编码器的框图。

图7为说明可实施本发明的技术的实例视频解码器的框图。

图8A为根据本发明的一或多项技术的说明视频编码器的实例操作的流程图。

图8B为根据本发明的一或多项技术的说明视频编码器的实例操作的流程图。

图9A为根据本发明的一或多项技术的说明视频解码器的实例操作的流程图。

图9B为根据本发明的一或多项技术的说明视频解码器的实例操作的流程图。

图10A为根据本发明的一或多项技术的说明用于正负号数据隐藏的实例视频编码器操作的流程图。

图10B为根据本发明的一或多项技术的说明用于正负号数据隐藏的实例视频解码器操作的流程图。

具体实施方式

一般来说，本发明描述用于在高效率视频译码(HEVC)及其它视频译码标准中改善帧内预测的技术。帧内预测为基于当前图片中的样本值产生当前图片的视频块的预测性块的过程。因此，当使用帧内预测编码当前图片的视频块时，视频编码器并不使用来自其它图片的样本值来产生视频块的预测性块或以其它方式识别预测性块。

在产生预测性块之后，视频编码器可使用预测性块来确定残余样本块(即，残余块)。残余块中的残余样本可指示预测性块中的样本与视频块的对应原始样本之间的差。视频编码器可通过将变换应用于残余块来产生变换系数块。变换可将残余样本从像素域转换到变换域。视频编码器可接着量化变换系数块中的变换系数以缩减变换系数的位深度。视频编码器可熵编码表示经量化变换系数的语法元素，且将所得的经熵编码语法元素包含于位流中。

视频解码器可执行此过程的反过程。即，视频解码器可熵解码位流中的语法元素以确定经量化变换系数。视频解码器可接着反量化经量化变换系数以确定变换系数。此外，视频解码器可将反变换应用于变换系数以确定残余块。此外，视频解码器可确定预测性块(例如，使用帧内预测)。视频解码器可使用预测性块中的样本及残余块中的对应残余样本以重构视频块的样本。

变换及量化使用的应用造成信息损失。因此，由视频解码器重构的视频块的样本可能不具有与视频块的原始样本相同的精度等级。因此，变换及量化使用的应用可为一种形式的“有损”译码。在一些情况下，视频编码器可使用无损编码来编码视频块。当视频编码器使用无损编码来编码视频块时，视频编码器并不将变换应用于残余样本且并不量化残余样本。同样地，视频解码器并不应用反量化或反变换。结果，由视频解码器重构的视频块的样本可能具有与视频块的原始样本相同的精度等级。

在其它情况下，视频编码器可执行其中视频编码器并不将变换应用于残余样本但的确量化残余样本的一种类型的有损译码。同样地，视频解码器可将反量化应用于残余样本，但不将反变换应用于残余样本。因为视频编码器仍将量化应用于残余样本，所以由视频编码器重构的样本相较于原始样本可具有较低精度，但精度损失可潜在地小于变换已被应用的情况下的精度损失。

如上文所指示，视频译码器(例如，视频编码器或视频解码器)可使用帧内预测来产生预测性块。更具体来说，视频译码器使用来自多个可用帧内预测模式之中的特定帧内预测模式来产生预测性块。在HEVC及其它视频译码标准中，帧内预测模式包含多个定向帧内预测模式、平面帧内预测模式及DC帧内预测模式。一般来说，当视频译码器使用平面帧内预测模式产生预测性块时，预测性块的样本可基于直线投影的组合予以确定。当视频译码器使用DC帧内预测模式产生预测性块时，视频译码器可确定DC帧内预测值。DC帧内预测值可为邻近于预测性块的左侧边缘及顶部边缘的样本的平均值。视频译码器可将预测性块中的每一样本值设置为等于DC帧内预测值。

本发明的一些技术在视频译码器使用无损译码时提供对DC帧内预测模式的改善。在无损译码中，视频编码器在使用DC帧内预测模式来确定预测性块中的样本值时可使用原始样本值。在有损译码中，视频解码器在使用DC帧内预测模式来确定预测性块中的样本值时不能够存取原始样本值。然而，在无损译码中，视频解码器在使用DC帧内预测以确定预测性块中的值时不能够存取经重构样本值。在无损译码中，样本的经重构值与样本的原始值相同。

如本文中所描述，视频译码器可产生预测性块。作为产生预测性块的部分，视频译码器可将以下两者中的至少一者用于当前样本的DC预测：预测性块的当前行中的当前样本左侧的经无损重构样本，及预测性块的当前行上方的行的经无损重构样本。此外，在一些情况下，此情形可使视频解码器能够对预测性块中的样本值的确定进行管线作业。

此外，如上文所指示，视频编码器可执行其中使用量化但跳过变换的一种形式的有损译码，所述有损译码可被称作变换跳过译码。根据本发明的一或多项额外技术，视频编码器可应用一种形式的差分脉码调制(DPCM)以准备非经变换但经量化的残余样本用于译码。此形式的残余DPCM在本发明中的其它地方予以详细地描述。与对将DPCM用于有损帧内译码中的其它提议对比，本发明中描述的此形式的残余DPCM可增加视频编码器及/或视频解码器的吞吐量。

如上文所指示，视频编码器可熵编码表示经量化变换系数的语法元素。在无损译码或变换被跳过时的有损译码中，相同语法元素可用以表示残余样本。在HEVC及其它视频译码标准中，表示变换系数或残余样本的语法元素可包含指示变换系数或残余样本是正还是负的正负号语法元素。在一些情况下，可有必要的是包含正负号语法元素以指示变换系数或残余样本是正还是负。确切地说，指示变换系数或残余样本是正还是负的信息可嵌入于针对变换系数或残余样本的其它语法元素的值中。将此类信息嵌入于其它语法元素的值中而非用信号发出正负号语法元素可被称作正负号数据隐藏。

然而，正负号数据隐藏对于使用变换被跳过所针对的有损译码而译码的块可为困难的，且使用平面帧内预测模式、DC帧内预测模式(例如，对应于预测性块中的样本的经重构样本用以确定预测性块中的预测性样本的值的DC帧内预测模式)或残余DPCM。此外，在变换跳过译码中，正负号数据隐藏可将误差引入到在应用残余DPCM时复合的残余值。此类误差可传播到后续残余样本，从而引起性能降级。因此，根据本发明的一或多项技术，针对此类块可规范性地停用正负号数据隐藏，即使一或多个语法元素指示针对此类块启用正负号数据隐藏也如此。

举例来说，在一些实例中，视频解码器确定，如果当前块是在不将变换应用于残余数据的情况下使用有损译码予以产生且当前块是使用其中使用残余DPCM的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏。在此类实例中，当针对当前块停用正负号数据隐藏时，视频解码器可对于块中的每一相应有效值从位流获得指示相应有效值是正还是负的相应语法元素。

图1为说明可利用本发明的技术的实例视频译码系统10的框图。如本文中所描述，术语“视频译码器”通常是指视频编码器及视频解码器两者。在本发明中，术语“视频译码”或“译码”可通常是指视频编码或视频解码。

如图1所展示，视频译码系统10包含源装置12及目的地装置14。源装置12产生经编码视频数据。因此，源装置12可被称作视频编码装置或视频编码设备。目的地装置14可解码由源装置12产生的经编码视频数据。因此，目的地装置14可被称作视频解码装置或视频解码设备。源装置12及目的地装置14可为视频译码装置或视频译码设备的实例。

源装置12及目的地装置14可包括广泛范围的装置，所述装置包含桌上型计算机、移动计算装置、笔记本(例如，膝上型)计算机、平板计算机、机顶盒、诸如所谓“智能”电话的电话手机、电视、照相机、显示装置、数字媒体播放器、视频游戏控制台、车载计算机或其类似者。

目的地装置14可经由信道16从源装置12接收经编码视频数据。信道16可包括能够将经编码视频数据从源装置12移动到目的地装置14的一或多个媒体或装置。在一个实例中，信道16可包括使源装置12能够将经编码视频数据实时地直接发射到目的地装置14的一或多个通信媒体。在此实例中，源装置12可根据诸如无线通信协议的通信标准调制经编码视频数据，且可将经调制视频数据发射到目的地装置14。一或多个通信媒体可包含无线及/或有线通信媒体，诸如射频(RF)频谱或一或多个物理传输线。一或多个通信媒体可形成诸如局域网、广域网或全局网络(例如，因特网)的基于分组的网络的部分。信道16可包含各种类型的装置，诸如路由器、交换机、基站，或促进从源装置12到目的地装置14的通信的其它装备。

在另一实例中，信道16可包含存储由源装置12产生的经编码视频数据的存储媒体。在此实例中，目的地装置14可(例如)经由磁盘存取或卡存取来存取存储媒体。存储媒体可包含多种本地存取数据存储媒体，诸如蓝光光盘、DVD、CD-ROM、闪速存储器，或用于存储经编码视频数据的其它合适数字存储媒体。

在其它实例中，信道16可包含文件服务器，或存储由源装置12产生的经编码视频数据的另一中间存储装置。在此实例中，目的地装置14可经由流式处理或下载而存取存储于文件服务器或其它中间存储装置处的经编码视频数据。文件服务器可为能够存储经编码视频数据且将所述经编码视频数据发射到目的地装置14的一种类型的服务器。实例文件服务器包含web服务器(例如，用于网站)、文件传输协议(FTP)服务器、网络连接存储(NAS)装置、本地磁盘驱动器，及其类似者。

目的地装置14可经由标准数据连接(诸如，因特网连接)而存取经编码视频数据。实例类型的数据连接可包含适合于存取存储于文件服务器上的经编码视频数据的无线信道(例如，Wi-Fi连接)、有线连接(例如，DSL、电缆调制解调器等等)或两者的组合。经编码视频数据从文件服务器的发射可为流式处理发射、下载发射，或两者的组合。

本发明的技术不限于无线应用或设置。所述技术可应用于支持多种多媒体应用的视频译码，诸如空中电视广播、有线电视发射、卫星电视发射、流式处理视频发射(例如，经由因特网)、编码视频数据以供存储于数据存储媒体上、解码存储于数据存储媒体上的视频数据，或其它应用。在一些实例中，视频译码系统10可经配置以支持单向或双向视频发射以支持诸如视频流式处理、视频回放、视频广播及/或视频电话的应用。

在图1的实例中，源装置12包含视频源18、视频编码器20及输出接口22。在一些实例中，输出接口22可包含调制器/解调器(调制解调器)及/或发射器。视频源18可包含(例如)视频照相机的视频捕获装置、含有先前捕获的视频数据的视频存档、从视频内容提供者接收视频数据的视频馈送接口，及/或用于产生视频数据的计算机图形系统，或此类视频数据源的组合。

视频编码器20可编码来自视频源18的视频数据。在一些实例中，源装置12经由输出接口22将经编码视频数据直接发射到目的地装置14。在其它实例中，经编码视频数据也可存储于存储媒体上或文件服务器上以由目的地装置14稍后存取从而用于解码及/或回放。

在图1的实例中，目的地装置14包含输入接口28、视频解码器30及显示装置32。在一些实例中，输入接口28包含接收器及/或调制解调器。输入接口28可经由信道16接收经编码视频数据。显示装置32可与目的地装置14整合，或可在目的地装置14外部。一般来说，显示装置32显示经解码视频数据。显示装置32可包括多种显示装置，诸如，液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器或另一类型的显示装置。

图1仅是实例，且本发明的技术可应用于未必包含视频编码装置与视频解码装置之间的任何数据传达的视频译码设置(例如，视频编码或视频解码)。在其它实例中，数据是从本地存储器予以检索，经由网络予以流式处理，或其类似者。视频编码装置可编码数据并将数据存储到存储器，及/或视频解码装置可从存储器检索数据并解码所述数据。在许多实例中，视频编码及解码是由并不彼此通信而是仅将数据编码到存储器及/或从存储器检索数据并解码所述数据的装置执行。

视频编码器20及视频解码器30可各自被实施为多种合适电路系统中的任一者，诸如一或多个微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、离散逻辑、硬件或其任何组合。如果所述技术是部分地以软件予以实施，那么装置可将用于软件的指令存储于合适的非暂时性计算机可读存储媒体中，且可在硬件中使用一或多个处理器来执行所述指令以执行本发明的技术。前述各者(包含硬件、软件、软件与硬件的组合等等)中的任一者可被视为一或多个处理器。视频编码器20及视频解码器30中的每一者可包含于一或多个编码器或解码器中，其中任一者可被整合为相应装置中的组合式编码器/解码器(编码解码器(CODEC))的部分。

本发明可通常提及“用信号发出”某些信息的视频编码器20。术语“用信号发出”可通常是指用以解码经压缩视频数据的语法元素及/或其它数据的传达。此类传达可实时地或几乎实时地发生。替代地，此类传达可在一时间跨度内发生，诸如可能当在编码时间在经编码位流中将语法元素存储到计算机可读存储媒体时发生，视频解码装置可接着在所述语法元素被存储到此媒体之后的任何时间检索语法元素。

在一些实例中，视频编码器20及视频解码器30根据诸如高效率视频译码(HEVC)标准的视频压缩标准而操作。被称作“HEVC工作草案6”的HEVC标准的草案描述于Bross等人的“High Efficiency Video Coding(HEVC)text specification draft 6”(ITU-T SG16 WP3与ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的关于视频译码的联合协作团队(JCT-VC)，2011年11月瑞士日内瓦第7次会议)中，所述标准草案的整个内容是以引用的方式并入本文中。从2013年4月5日起，从http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/8_San％20Jose/wg11/JCTVC-H1003-v22.zip可下载HEVC工作草案6。被称作“HEVC工作草案9”的HEVC标准的另一草案描述于Bross等人的“High Efficiency Video Coding(HEVC)textspecification draft 9”(ITU-T SG16 WP3与ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的关于视频译码的联合协作团队(JCT-VC)，2012年10月中国上海第11次会议)中，所述标准草案的整个内容是以引用的方式并入本文中。从2014年3月24日起，从http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/11_Shanghai/wg11/JCTVC-K1003-v8.zip可下载HEVC工作草案9。被称作“HEVC工作草案10”的HEVC的另一草案描述于Bross等人的“High Efficiency VideoCoding(HEVC)text specification draft 10”(对于FDIS与同意书)(ITU-T SG16 WP3与ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的关于视频译码的联合协作团队(JCT-VC)，2013年1月14日到23日日内瓦第12次会议)中，所述草案的整个内容是以引用的方式并入本文中。从2014年3月24日起，从http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/12_Geneva/wg11/JCTVC-L1003-v20.zip可获得HEVC工作草案10。然而，本发明的技术不限于任何特定译码标准或技术。

此外，范围扩展规范正针对HEVC予以开发。范围扩展规范规定交替取样模式，诸如4:0:0、4:2:0、4:2:2及4:4:4色度取样。Flynn等人的“High Efficiency Video Coding(HEVC)Range Extensions text specification：Draft 3”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IECJTC 1/SC 29/WG 11的关于视频译码的联合协作团队(JCT-VC)，2013年4月18日到26日韩国仁川第13次会议)(下文中，“JCTVC-M1005_v2”)为用于HEVC的范围扩展规范的草案。从2014年3月24日起，在http://phenix.int-evry.fr/jct/doc_end_user/documents/13_Incheon/pending/JCTVC-M1005-v2.zip可获得JCTVC-M1005_v2。JCTVC-M1005_v2的整个内容是以引用的方式并入本文中。

如上文简要地所提及，视频编码器20编码视频数据。视频数据可包括一或多个图片。图片中的每一者为形成视频的部分的静止图像。当视频编码器20编码视频数据时，视频编码器20可产生位流。位流可包含形成视频数据的经译码表示的位序列。位流可包含经译码图片及关联数据。经译码图片为图片的经译码表示。关联数据可包含序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)，及其它语法结构。SPS可含有适用于零或多个图片序列的参数。PPS可含有适用于零或多个图片的参数。

图片可包含被代表为S_L、S_Cb及S_Cr的三个样本阵列。S_L是亮度样本的二维阵列(即，块)。亮度样本在本文中也可被称作“Y”样本。S_Cb是Cb彩度样本的二维阵列。S_Cr是Cr彩度样本的二维阵列。彩度样本在本文中也可被称作“色度”样本。Cb彩度样本在本文中也可被称作“U样本”。Cr彩度样本在本文中也可被称作“V样本”。

在一些实例中，视频编码器20可对图片的色度阵列(即，S_Cb及S_Cr)进行降频取样。举例来说，视频编码器20可使用YUV 4:2:0视频格式、YUV 4:2:2视频格式，或4:4:4视频格式。在YUV 4:2:0视频格式中，视频编码器20可对色度阵列进行降频取样，使得色度阵列高度为亮度阵列高度的1/2且宽度为亮度阵列宽度的1/2。在YUV 4:2:2视频格式中，视频编码器20可对色度阵列进行降频取样，使得色度阵列宽度为亮度阵列宽度的1/2且高度与亮度阵列高度相同。在YUV 4:4:4视频格式中，视频编码器20并不对色度阵列进行降频取样。

为了产生图片的经编码表示，视频编码器20可产生译码树单元(CTU)的集合。CTU中的每一者可为亮度样本的译码树块、色度样本的两个对应译码树块及用以译码所述译码树块的样本的语法结构。译码树块可为样本的N×N块。CTU也可被称作“树块”或“最大译码单元”(LCU)。HEVC的CTU可广泛地类似于诸如H.264/AVC的其它标准的宏块。然而，CTU未必限于特定大小，且可包含一或多个译码单元(CU)。

作为编码图片的部分，视频编码器20可产生图片的每一切片的经编码表示(即，经译码切片)。为了产生经译码切片，视频编码器20可编码一系列CTU。本发明可将CTU的经编码表示称作经译码CTU。在一些实例中，切片中的每一者包含整数数目个经译码CTU。

为了产生经译码CTU，视频编码器20可对CTU的译码树块递归地执行四叉树分割以将译码树块划分成译码块(因此为名称“译码树单元”)。译码块是样本的N×N块。CU可为亮度样本的译码块，及具有亮度样本阵列、Cb样本阵列及Cr样本阵列的图片的色度样本的两个对应译码块，以及用以译码所述译码块的样本的语法结构。在单色图片或使用单独彩色平面的图片中，CU可包括单一译码样本块及用以译码所述译码块的语法结构。视频编码器20可将CU的译码块分割成一或多个预测块。预测块可为其上应用相同预测的样本的矩形(即，正方形或非正方形)块。CU的预测单元(PU)可为亮度样本的预测块、图片的色度样本的两个对应预测块，及用以预测所述预测块样本的语法结构。视频编码器20可产生预测性亮度，亮度的Cb及Cr块，CU的每一PU的Cb及Cr预测块。在单色图片或使用单独彩色平面的图片中，CU可包括单一译码样本块及用以译码所述译码块的语法结构。

视频编码器20可使用帧内预测或帧间预测以产生PU的预测性块。如果视频编码器20使用帧内预测来产生PU的预测性块，那么视频编码器20可基于与PU相关联的图片的经解码样本产生PU的预测性块。

如果视频编码器20使用帧间预测来产生PU的预测性块，那么视频编码器20可基于不同于与PU相关联的图片的一或多个图片的经解码样本来产生PU的预测性块。视频编码器20可使用单向预测或双向预测以产生PU的预测性块。当视频编码器20使用单向预测来产生PU的预测性块时，PU可具有单一运动矢量。当视频编码器20使用单向预测来产生PU的预测性块时，PU可具有两个运动矢量。

在视频编码器20产生CU的一或多个PU的预测性块(例如，亮度、Cb及Cr块)之后，视频编码器20可产生CU的残余块。举例来说，视频编码器20可产生CU的亮度残余块。CU的亮度残余块的每一样本指示CU的预测性亮度块中的一者中的亮度样本与CU的原始亮度译码块中的对应样本之间的差。此外，视频编码器20可产生CU的Cb残余块。CU的Cb残余块的每一样本可指示CU的预测性Cb块中的一者中的Cb样本与CU的原始Cb译码块中的对应样本之间的差。视频编码器20也可产生CU的Cr残余块。CU的Cr残余块中的每一样本可指示CU的预测性Cr块中的一者中的Cr样本与CU的原始Cr译码块中的对应样本之间的差。

此外，视频编码器20可使用四叉树分割以将CU的残余块分解成变换块。举例来说，视频编码器20可使用四叉树分割以将CU的亮度、Cb及Cr残余块分解成亮度、Cb及Cr变换块。变换块可为其上应用相同变换的样本的矩形块。CU的变换单元(TU)可为亮度样本的变换块、色度样本的两个对应变换块，及用以变换所述变换块样本的语法结构。因此，CU的每一TU可与亮度变换块、Cb变换块及Cr变换块相关联。与TU相关联的亮度变换块可为CU的亮度残余块的子块。Cb变换块可为CU的Cb残余块的子块。Cr变换块可为CU的Cr残余块的子块。在单色图片或使用单独彩色平面编码的图片中，TU可包括单一变换块及用以变换所述变换块样本的语法结构。TU大小可为TU的变换块的大小。

视频编码器20可将一或多个变换应用于TU的变换块以产生TU的系数块。举例来说，视频编码器20可将一或多个变换应用于TU的亮度变换块以产生TU的亮度系数块。系数块可为变换系数的二维阵列。变换系数可为标量。此外，视频编码器20可将一或多个变换应用于TU的Cb变换块以产生TU的Cb系数块。视频编码器20可将一或多个变换应用于TU的Cr变换块以产生TU的Cr系数块。

在产生系数块(例如，亮度系数块、Cb系数块或Cr系数块)之后，视频编码器20可量化系数块。量化通常是指如下过程：量化变换系数以可能地缩减用以表示所述变换系数的数据的量，从而提供进一步压缩。在视频编码器20量化系数块之后，视频编码器20可熵编码指示经量化变换系数的语法元素。举例来说，视频编码器20可对语法元素执行指示经量化变换系数的上下文自适应二进制算术译码(CABAC)。视频编码器20可在位流中输出经熵编码语法元素。

视频解码器30可接收由视频编码器20产生的位流。此外，视频解码器30可剖析位流以解码来自位流的语法元素。视频解码器30可至少部分地基于从位流解码的语法元素来重构视频数据的图片。重构视频数据的过程可与由视频编码器20执行的过程大体上互反。举例来说，视频解码器30可使用PU的运动矢量来确定当前CU的PU的预测性块。此外，视频解码器30可反量化与当前CU的TU相关联的变换系数块。视频解码器30可对变换系数块执行反变换以重构与当前CU的TU相关联的变换块。视频解码器30可通过将当前CU的PU的预测性块的样本加到当前CU的TU的变换块的对应样本来重构当前CU的译码块。通过重构图片的每一CU的译码块，视频解码器30可重构图片。

如上文所指示，诸如视频编码器20或视频解码器30的视频译码器可使用帧内预测来产生当前PU的预测性块。当视频译码器使用帧内预测来产生当前PU的预测性块时，视频译码器可使用参考样本集合来确定预测性块中的样本的值。举例来说，在HEVC帧内预测中，来自左上侧相邻块的已经重构样本可用于预测。这些经重构样本可被称作参考样本。

图2说明用于HEVC帧内预测的块的参考样本。换句话说，图2为说明具有大小M(高度)×N(宽度)的块的概念图。在图2中，M指示行，且N指示列。此外，在图2中，块的样本是由P_i,j代表，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。在本发明中，术语“样本”可指输入分量(例如，RGB图片中的R、G或B，或YCbCr图片中的Y、Cb或Cr等等)的原始像素值，或分量的将颜色变换应用于输入分量之后的样本值。在图2的实例中，参考像素是由P_-1,j(其中-1≤j<2N)及P_i,-1(其中-1≤i<2M)代表。

如图2的实例中所展示，参考样本可包含当前PU的左侧的参考样本集合，及当前PU上方的参考样本集合。本发明可将当前PU上方的参考样本集合称作顶部预测值。本发明可将当前PU左侧的参考样本集合称作左侧预测值。换句话说，在HEVC帧内预测中，来自顶部及左侧相邻块的已经重构样本用于预测(“顶部”相邻块也可被称作“上方”相邻块)。这些样本被称作参考样本。在一些实例中，如果参考像素不可用，那么使用HEVC的视频译码器可使用特定填充过程来产生丢失的参考样本。

当视频译码器使用帧内预测来产生预测性块时，视频译码器可根据来自多个可用帧内预测模式的一帧内预测模式产生预测性块。帧内预测模式可包含多个定向(即，角度)帧内预测模式。举例来说，在HEVC的一些版本中，存在33个定向帧内预测模式。定向帧内预测模式中的每一者对应于不同方向。图3为说明实例帧内预测模式方向的概念图。当视频译码器根据定向帧内预测模式产生预测性块时，视频译码器对于预测性块的每一相应样本可将参考样本的值(或参考样本的经加权组合)指派给相应样本，所述参考样本在对应于定向帧内预测模式的方向上与相应样本对准。当视频译码器使用定向(即，角度)帧内预测模式以产生当前块的预测性块时，视频译码器可被称为执行角度帧内预测。

此外，在HEVC的一些版本中，帧内预测模式包含DC帧内预测模式。在HEVC的此类版本中，当视频译码器使用DC帧内预测以产生预测性块时，视频译码器可确定参考样本的平均值。视频译码器可接着确定，预测性块中的每一样本具有所确定的平均值。因此，当视频译码器使用DC帧内预测来产生预测性块时，预测性块的所有样本具有相同值。举例来说，假设填充过程已完成，使得所有参考样本可用。在此实例中，关于图2的实例中所展示的4×4块，DC预测可形成为：

其中＞＞代表逐位向右移位运算。

在HEVC的一些版本中，帧内预测模式包含平面帧内预测模式。当视频译码器使用平面帧内预测模式产生PU的预测性块时，视频译码器可确定相邻样本p[x][y]的集合，其中x＝-1，y＝-1..nTbs*2-1；且x＝0..nTbS*2-1，y＝-1，其中nTbS为当前PU的大小。此外，predSamples[x][y]可代表预测块的位置x,y处的样本的值。视频译码器可确定预测性块的样本如下：

predSamples[x][y]＝((nTbS-1-x)*p[-1][y]+ (2)

(x+1)*p[nTbS][-1]+

(nTbs-1-y)*p[x][-1]+

(y+1)*p[-1][nTbS]+nTbS)>>(Log2(nTbS)+1)

一般地说，当使用平面帧内预测模式时，预测性块的样本的值为值的两个线性内插的平均值。在第一线性内插中，由于x的值越过预测性块的一行从左向右增加，故与行的左侧的参考样本相符的权重减低，而与预测性块的右上角落的右上参考样本相符的权重增加。在第二线性内插中，由于y的值沿着预测性块的列增加，故与列上方的参考样本相符的权重减小，而与预测性块的左下角落的左下样本相符的权重增加。

在图2的实例中，平面帧内预测可使用样本P_-1,j(其中0≤j≤(N-1))及P_M,-1来产生垂直方向上的双线性预测。类似地，样本P_i,-1(其中0≤i≤(M-1))及P_-1,N可用以产生水平方向上的双线性预测。最后，在此实例中，水平及垂直预测可被平均(或可能地与另一算术运算进行组合)。举例来说，使平面预测值由T_i,j代表，且假设块为正方形，即，M＝N。在此实例中，T_i,j可被确定为：

及 (3)

在此实例中，*代表乘积，＞＞代表逐位向右移位运算，且上标H及V分别代表水平及垂直方向上的预测。

在一些状况下，视频编码器20及视频解码器30实施如本文中描述的无损译码模式。通常，当视频编码器20编码块时，视频编码器20变换(例如，使用离散余弦变换)及量化块的残余数据(即，预测误差)。换句话说，预测误差被变换及量化。然而，当视频编码器20使用无损译码编码块(例如，CU)时，视频编码器20可不将变换或量化应用于块的残余数据。换句话说，在无损译码模式中(例如，对于CU或整个图片)，可跳过变换及量化步骤。替代地，视频编码器20可以与经量化变换系数相同的方式处置残余数据的样本值。举例来说，视频编码器20可熵编码表示残余数据的样本值的语法元素，且将所得数据包含于位流中。因此，残余数据不经受归因于变换或量化的任何信息损失。

类似地，在视频解码器30解码已使用无损编码而编码的块(例如，CU)的一些情况下，视频解码器30可不将反量化或反变换应用于所述块的残余数据。替代地，视频解码器30可熵解码表示残余数据的样本值的语法元素，且接着至少部分地基于残余数据的样本值来重构块的样本值。

本发明的若干实例技术涉及无损编码。如本文中所描述，代替将来自相邻块的参考样本用于预测，可将来自当前块的样本用于改善的预测。举例来说，本发明的若干实例技术描述可适用于HEVC标准中的无损译码的帧内DC预测模式的修改。此外，本发明的若干实例技术描述可适用于HEVC标准中的无损译码的帧内平面预测模式的修改。本发明的技术也可适用于其它类型的预测，且也可适用于其它译码标准。

在无损译码中，代替将来自相邻块的参考样本用于预测，可将来自当前块的样本用于改善的预测。举例来说，针对用于有损译码模式以及在变换被跳过时的无损译码模式的角度帧内预测的技术阐述于Lan等人的“Intra and inter coding tools for screencontents”(ITU-T SG 16 WP3及ISO/IEC JTC1/SC29/WG11的关于视频译码的联合合作团队(JCT-VC)2011年3月16日到23日瑞士日内瓦第5次会议)文献JCTVC-E145(下文中，“JCTVC-E145”)中。此外，对于无损译码，跳过变换及量化步骤，因此可有可能在使用帧内DC模式时在用于确定预测性块的样本的过程后就进行改善。

根据本发明的一或多项技术，对于预测性块的计算，可假设样本正沿着行以光栅扫描进行处理。然而，在其它实例中，相同技术可经扩展以沿着列进行光栅扫描(或甚到扩展到对角线或Z字形扫描，但失去技术的并行化的某潜能)。当变换或量化在无损模式中不应用于预测误差时，可假设，在预测误差(即，残余)的熵解码之后，原始样本可被无损地重构。因此，在无损译码的上下文中，术语“原始样本”或“原始样本值”可指实际原始样本值或经重构样本值(即，非残余样本)。归因于沿着行的光栅扫描，来自先前行的所有样本以及来自当前行的当前样本左侧的所有样本对于DC预测可用。本发明的一或多项技术利用此操作以使用DC帧内预测模式来改善帧内预测。

本发明描述若干实例帧内预测模式。本发明的帧内预测模式可替换平面帧内预测模式，或可被理解为平面帧内预测模式。因此，本发明的帧内预测模式可替换HEVC中的当前平面模式用于无损译码。在本发明的实例中描述的细节可与本发明的其它实例的一或多个细节相组合。即，细节可以广泛的多种不同方式中的任一者进行组合以达成又其它实例。

根据本发明的视频译码器(例如，视频编码器20或视频解码器30)使用DC帧内预测模式产生预测性块的一些实例，视频译码器可以光栅扫描次序处理预测性块的样本。当视频译码器处理预测性块的样本时，视频译码器可使用预测性块的样本的因果性相邻样本来形成样本的DC预测值。一般来说，预测性块中的样本的因果性相邻样本为对应于预测性块中已被确定出的样本的经重构样本(例如，非残余、非预测性样本)的集合。举例来说，当使用从预测性块的左上样本开始沿着行的光栅扫描次序时，预测性块中的样本的因果性相邻样本可包含对应于样本的左上方的位置的经重构样本。在一个此类实例中，当视频译码器使用DC帧内预测模式产生预测性块时，视频译码器计算当前样本P_i,j的DC预测值DC_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))为：

DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+1)＞＞1。 (4)

或类似地，

DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j)＞＞1。 (5)

因此，在方程式(4)及(5)中，对于预测性块的每一相应样本，视频编码器20可确定相应样本的DC帧内预测值(即，DC_i,k)为相应样本上方的样本(即，P_i,j-1)的经重构值与相应样本左侧的样本(即，P_i-1,j)的经重构值的平均值。因为视频编码器20正使用无损译码，所以相应样本左侧的样本的经重构值及相应样本上方的样本的经重构值与相应样本左侧的样本的原始值及相应样本上方的样本的原始值相同。类似地，在方程式(4)及(5)中，对于预测性块的每一相应样本，视频解码器30可确定相应样本的DC帧内预测值(即，DC_i,k)为相应样本上方的样本(即，P_i,j-1)的经重构值与相应样本左侧的样本(即，P_i-1,j)的经重构值的平均值。因为视频解码器30正使用无损译码，所以相应样本上方的样本的经重构值及相应样本左侧的样本的经重构值与相应样本上方的样本的原始值及相应样本左侧的样本的原始值相同。(A)

归因于光栅扫描及用于参考样本的填充过程，经重构样本P_i,j-1及P_i-1,j可总是可用。换句话说，当前样本上方的样本及当前样本左侧的参考样本可总是可用。此外，归因于用于计算DC预测值DC_i,j中的向右移位运算的非线性本质，对于视频解码器30而言可能难以并行地处理多个样本。举例来说，DC_i,j+1可被表示为

DC_i,j+1＝(P_i,j+P_i-1,j+1+1)＞＞1，或

DC_i,j+1＝((R_i,j+((P_i,j-1+P_i-1,j+1)＞＞1)+P_i-1,j+1+1)＞＞1，

在以上方程式中，R_i,j为针对位置(i,j)处的样本的预测残余。因为向右位移位为非线性过程，所以可不存在在完成DC_i,j的计算之前计算DC_i,j+1的方式。举例来说，对于视频解码器30而言，可能难以并行地处理预测性块的多个样本。

当视频解码器30解码使用无损译码而译码的当前块的经译码表示时，视频解码器30可从位流获得指示当前块的残余样本值的语法元素。因此，当当前块是使用无损译码予以译码时，视频解码器30并不需要应用反量化或反变换以确定当前块的残余样本值。从位流获得语法元素可涉及熵解码语法元素。因此，当当前块是使用无损或有损译码予以译码时，可假设，当前块的预测残余(即，预测误差)已被熵解码。

因此，当当前块是使用无损或有损译码予以译码时，预测残余可用于确定样本的经重构值中，视频解码器30将所述经重构值用于确定当前块的预测性块的样本的DC预测值中。假设预测残余已被熵解码，那么可有可能在一个样本延迟的情况下对不同行中的样本的处理进行管线作业。因此，根据本发明的一或多项技术，视频解码器30可在来自第一行的一个样本已被重构之后开始第二行的样本的处理。以此方式，视频解码器30可并行地处理多个行的样本。因此，作为产生预测性块的部分，视频译码器可对预测性块的不同行中的样本的处理进行管线作业，其中针对DC预测的一个循环延迟存在于预测性块的数个行之间。

在另一实例中，视频译码器(例如，视频编码器20或视频解码器30)可将DC预测值DC_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))计算为：

DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j-P_i-1,j-1)。 (6)

因此，在此实例中，对于预测性块的每一相应样本，视频编码器20可将相应样本的DC预测值(即，DC_i,j)确定为相应样本上方的样本(即，P_i,j-1)的经重构值与相应样本左侧的样本(即，P_i-1,j)的经重构值的总和减去就在相应样本左上方的样本(即，P_i-1,j-1)的原始值。类似地，对于预测性块的每一相应样本，视频解码器30可将相应样本的DC预测值(即，DC_i,j)确定为相应样本上方的样本(即，P_i,j-1)的经重构值与相应样本左侧的样本(即，P_i-1,j)的经重构值的总和减去就在相应样本左上方的样本(即，P_i-1,j-1)的经重构值。因为正使用无损译码，所以样本的经重构值与样本的原始值相同。

在此实例中，可更简单的是通过使用额外逻辑来处理行中多个样本值。举例来说，视频译码器可在不等待P_i,j的情况下计算预测性块的当前样本P_i,j的DC_i,j+1如下。DC_i,j+1可被表达为：

DC_i,j+1＝((P_i,j-1+P_i-1,j-P_i-1,j-1)+r_i,j+P_i-1,j+1-P_i-1,j) (7)

可将方程式(7)重写如下：

在方程式(7)及(8)中，r_i,j为样本P_i,j的预测误差残余。因此，在此实例中，位置(i,j+1)处的特定样本的DC帧内预测值(即，DC_i,j+1)的计算并非取决于特定样本左侧的样本的经重构值。确切地说，特定样本的DC帧内预测值DC_i,j+1的计算可取决于直接上方的样本的经重构值，以及当前样本左侧的所有样本及相同行及上方行中参考样本的残余值。假设整个行的残余已被解码出，那么此情形可允许视频解码器30(以及视频编码器20)并行地计算块的行中的所有样本的DC预测值。

因为正使用无损译码，所以样本(即，P_i,j-1、P_i-1,j及P_i-1,j-1)的经重构值与样本的原始值相同。如本发明中在其它地方进一步所描述，此技术可应用于有损译码。在那种状况下，为了维持并行化，有必要将左侧样本的未经剪辑的经重构值用于DC预测。来自上方行的经重构样本可被剪辑或不被剪辑。举例来说，对于8位视频序列，经重构样本被剪辑到区间[0,255]。

在另一实例中，左侧、左上、顶部及右上样本用于确定DC帧内预测值中。在此实例中，视频译码器可将预测性块的当前样本P_i,j的DC预测值DC_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))计算为：

DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+P_i-1,j-1+P_i-1,j+1+2)＞＞2， (9)

或类似地，

DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+P_i-1,j-1+P_i-1,j+1)＞＞2。 (10)

因此，在方程式(9)及(10)的实例中，对于预测性块的每一相应样本，相应样本的DC帧内预测值(即，DC_i,j)为相应样本上方的经重构样本(即，P_i,j-1)、相应样本左侧的经重构样本(即，P_i-1,j)、相应样本左上方的经重构样本(即，P_i-1,j-1)及相应样本右上方的经重构样本(即，P_i-1,j+1)的平均值。因为正使用无损译码，所以样本(即，P_i,j-1、P_i-1,,j、P_i-1,j-1及P_i-1,j+1)的经重构值与样本的原始值相同。

在使用方程式(9)或(10)来确定DC帧内预测值的实例中，对于最后列中的样本(j＝(N-1)，i>0)，右上样本不可用。为了克服此情形，视频译码器可假设，顶部及右上样本(即，分别为P_i-1,j及P_i-1,j+1)具有相同值。在视频译码器使用(9)或(10)来确定DC帧内预测值的另一实例中，视频译码器可修改DC预测来使用仅可用样本。在一些实例中，如果样本并非在当前切片或图片的边界内或尚未被译码，那么样本可不可用。

此外，根据本发明的另一实例，视频译码器可对小于TU大小的块大小执行DC帧内预测。举例来说，无关于TU大小，视频译码器可对2×2块执行DC帧内预测。视频译码器可以光栅扫描次序处理预测性块的2×2块。在此实例中，对于样本P_2i,2j、P_2i,2j+1、P_2i+1,2j及P_2i+1,2j+1，视频译码器将DC帧内预测值计算为：

(P_2i-1,2j+P_2i-1,2j+1+P_2i,2j-1+P_2i+1,2j-1+2)＞＞2， (11)

或类似地，

(P_2i-1,2j+P_2i-1,2j+1+P_2i,2j-1+P_2i+1,2j-1)＞＞2。 (12)

在此实例中，0≤i≤((M/2)-1)且0≤j≤((N/2)-1)，其中M为块的高度，且N为块的宽度。此外，在此实例中，假设M及N皆为偶数。在此实例中，视频译码器可并行地处理四个样本。在此实例中，视频译码器可能够并行地确定2×2块的四个样本中的每一者的DC帧内预测值。在类似实例中，视频译码器可使用4×4块或8×8块而非2×2块。(B)

根据本发明的另一实例，采用执行正常DC预测之后的残余值之间的相关。举例来说，使r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))为执行如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中指定的DC帧内预测之后的预测残余。举例来说，r_i,j可为针对4×4块的在执行如在以上方程式(1)中描述的DC帧内预测之后的预测残余值。在此实例中，视频译码器可接着产生中间值s_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。视频译码器可将中间值s_i,j产生为：

s_i,j＝r_i,2j,s_i,(j+(N/2))＝r_i,2j-r_i,2j+1 (13)

在以上方程式(13)中，0≤i≤(M-1),0≤j≤((N/2)-1)。

视频译码器可接着产生经修改残余值t_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))如下：

t_i,j＝s_2i,j，t_(i+(M/2)),j＝s_2i,j-s_2i+1,j (14)

在方程式(14)中，0≤i≤((M/2)-1)且0≤j≤(N-1)。

视频编码器如在常规HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所描述可熵编码经修改残余t_i,j。在解码器侧(例如，在视频解码器30处)，使此过程反向。举例来说，视频解码器30可确定，

s_2i,j＝t_i,j，s_2i+1,j＝t_i,j-t_(i+(M/2)),j， (15)

其中0≤i≤((M/2)-1)且0≤j≤(N-1)。视频解码器30也可确定，

r_i,2j＝s_i,j，r_i,2j+1＝s_i,j-s_{i,(j+(N/2)),j}， (16)

其中0≤i≤((M-1)，且0≤j≤((N/2)-1)。此实例假设M及N皆为偶数。

在本发明的另一实例中，可使用潜在地更好的预测值而非采用简单的差。举例来说，视频译码器可确定s_i,j如下：

s_i,j＝r_i,2j+1,s_i,(j+(N/2))＝P_i,2j-((P_i,2j-1+P_i,2j+1+1)＞＞1) (17)

t_i,j＝s_2i+1,j,t_(i+(M/2)),j＝s_2i,j-((s_2i+1,j+s_2i+1,j+1)＞＞1) (18)

在以上方程式(17)中，0≤i＜M,0≤j＜(N/2)。在以上方程式(18)中，0≤i＜M/2,0≤j＜N。

本发明的各种其它实例中描述的技术可应用于在跳过变换时改善有损译码中的DC帧内预测模式。换句话说，本发明的各种其它实例可应用于在视频编码器并不将变换应用于变换块的残余样本但量化变换块的残余样本时改善DC帧内预测模式。举例来说，在以上段落(A)中描述的实例中，因果性相邻样本用于计算当前样本的DC预测值。在此实例中，代替如在无损译码的状况下进行一般将原始样本值用于计算DC预测值，可使用因果性相邻样本中的经重构(经量化)样本值。因为跳过变换的应用，所以因果性相邻样本中的经重构值可用。请注意，为了保留并行化益处，剪辑操作并不应用于来自当前行的经重构值，直到针对整个行的处理完成。对于上方行，可使用经剪辑或未经剪辑的经重构值。

类似地，如在以上段落(B)中所描述，将TU划分成较小块(例如，2×2块)，且针对每一较小块计算DC预测值。代替如在无损译码状况下进行一般将原始样本值用于计算DC预测值，经重构(经量化)样本值可用于跳过变换的有损译码状况下。

在本发明中在上文描述有损译码的技术。根据一些此类技术，使P_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))代表原始样本值。此外，使Q(P_i,j)代表P_i,j的经量化版本。接着，根据本发明的使用有损译码的额外实例，视频译码器可将DC预测值DC_i,j计算为：

DC_i,j＝(Q(P_i,j-1)+Q(P_i-1,j)-Q(P_i-1,j-1)) (方程式DC1)

请注意，方程式DC1类似于以上方程式(6)，惟样本值(即，P_i,j-1、P_i-1,j及P_i-1,j-1)被量化且接着去量化除外。本发明可将此类样本称作原始样本的经量化样本或经量化版本。因此，在方程式DC1中，对于预测性块的每一相应样本，视频译码器可将相应样本的DC预测值计算为相应样本上方的原始样本的经量化版本(即，Q(P_i,j-1))与相应样本左侧的原始样本的经量化版本(即，Q(P_i-1,j))的总和减去就在相应样本左上方的原始样本的经量化版本(即，Q(P_i-1,j-1))。在方程式DC1中，形式的项Q(P_i,j)为经重构样本。视频译码器可接着将预测残余计算为r_i,j＝P_i,j-DC_i,j。换句话说，残余值r_i,j等于样本值P_i,j减去对应DC帧内预测值DC_i,j。量化及去量化之后的经重构残余是由Q(r_i,j)代表。

先前段落中描述的实例在解码器侧可具有一些所要吞吐量性质。举例来说，对于视频解码器30可有可能同时地计算块的行(或列)中的所有样本的经重构样本值。举例来说，视频解码器30可获得经重构值样本值如下：

Q(P_i,j)＝Q(r_i,j)+DC_i,j，或

(方程式DC2)

在方程式DC2中，Q(P_i-1,j)代表可经适当地剪辑的经重构样本。举例来说，为了以为8的输入位深度适当地剪辑经重构值，Q(P_i-1,j)的值经剪辑为在0与255之间。

此外，在一些实例中，可有可能使用Q(P_i-1,j)的非经剪辑版本。其它值Q(P_i-1,-1)及Q(P_i,-1)属于先前经重构块，且已被剪辑。在此类实例中，方程式DC2中的经重构样本Q(P_i-1,j)不被剪辑，但可在不影响吞吐量的情况下被适当地剪辑。如果视频解码器将方程式DC2用于重构，那么方程式DC1中指定的预测为仅适当的。方程式DC1中的预测为仅适当的，这是因为代替是经剪辑版本的Q(P_i,j-1)，使用未经剪辑版本。在此类状况下，Q(P_i,j-1)的未经剪辑版本可又在编码器侧使用以产生DC预测从而避免编码器与解码器之间的漂移。有可能使用经剪辑版本，但接着样本可必须被逐一地重构，由此影响吞吐量。这是因为：在那种状况下，方程式DC1可必须用于重构。此情形意味着，样本的重构可取决于样本左侧的样本的重构的完成。在本发明中已描述了一行样本可被并行地重构的方式。可允许用于并行地重构列中的所有样本的类似过程。如果需要较低并行度，那么求和项可被分裂成较小区块，由此潜在地缩减吞吐量，但缩减用于重构样本需要的额外操作的平均数目。

因此，在上文所描述的有损译码实例的至少一些中，视频译码器可产生预测性块。作为产生预测性块的部分，视频译码器可将第一经重构样本(例如，Q(P_i-1,j))及第二经重构样本(例如，Q(P_i,j-1))中的至少一者用于预测性块的当前样本的DC预测。第一经重构样本可对应于预测性块的当前行中的当前样本左侧的样本。第二经重构样本可对应于预测性块的当前行上方的行中的样本。视频译码器可通过将预测性块的样本加到对应残余样本来重构使用有损译码而译码的译码块。

此外，在上文所描述的有损译码实例的至少一些中，视频译码器可确定对应于当前样本上方的样本的经重构值Q(P_i,j-1)。此外，视频译码器可确定对应于当前样本左侧的样本的经重构值Q(P_i-1,j)。视频译码器也可确定对应于当前样本上方的样本的经重构值Q(P_i-1,j-1)。视频译码器可将当前样本P_i,j的DC预测值DC_i,j计算为：

DC_i,j＝(Q(P_i,j-1)+Q(P_i-1,j)-Q(P_i-1,j-1))。

在上文所描述的有损译码实例中的至少一些中，对于来自Q(P_i,j-1)、Q(P_i-1,j)及Q(P_i-1,j-1)之中的每一相应经重构值，视频译码器用以下方式中的一者确定相应经重构值。首先，视频译码器可将相应重构值确定为给定样本的经去量化残余值(例如，Q(r_i,j))加上对应样本的DC预测值(例如，DC_i,j)。其次，如方程式DC2中所描述，视频译码器可将相应经重构值确定为给定样本上方的样本的经去量化残余值的总和(例如，)，加上对应于给定样本左侧的样本的经重构值(例如，Q(P_i-1,j))，加上预测性块的对应于含有给定样本的列的最顶部样本上方的参考样本的经重构值(例如，Q(P_i,-1))，加上对应于预测性块的给定样本左侧的列的最顶部样本上方的参考样本的经重构值(例如，Q(P_i-1,-1))。在此实例中，给定样本对应于相应经重构值。在一些此类实例中，视频译码器可剪辑对应于给定样本左侧的样本的经重构值。

本发明的另一实例提议对平面模式的预测过程的修改。考虑用于平面模式的方程式(例如，方程式(2))，如果将来自最后行的原始样本用于执行垂直预测而非将P_M,-1用于垂直预测，那么垂直预测可更准确。类似地，如果将来自最后列的原始样本用于执行水平预测而非将P_-1,N用于水平预测，那么水平预测可更准确。帧内平面模式中的原始样本的使用为本发明的一或多个实例所蕴含的基本理念。

举例来说，视频编码器(例如，视频编码器20)可将HEVC平面预测(例如，如HEVC工作草案10中所描述的平面预测)用于最后行及列，即T_i,j，其中i＝(M-1)或j＝(N-1)。视频译码器可从原始样本值减去预测值来产生最后行及列的残余。即，视频编码器可确定r_i,j，其中i＝(M-1)或j＝(N-1)。视频编码器可接着产生预测值T_i,j(其中0≤i≤(M-2)且0≤j≤(N-2))如下：

及 (19)

此实例假设M＝N。然而，此概念到矩形块的扩展为直接的。视频编码器可通过从原始样本值减去预测值来产生剩余残余r_i,j，其中0≤i≤(M-2)且0≤j≤(N-2)。视频编码器可如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中一般熵编码整个块的残余r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。

在此实例中，在解码器侧，视频解码器(例如，视频解码器30)可熵解码整个预测残余块以产生残余值r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。视频解码器接着可执行块的最后行及列中的样本的HEVC平面预测。即，视频译码器可如HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来确定T_i,j，其中i＝(M-1)或j＝(N-1)。举例来说，视频译码器可使用以上方程式(3)来确定T_i,j。此外，在此实例中，视频解码器将最后行及列的残余值加到以上预测值以重构最后行及列的原始样本值。之后，视频解码器如上文在编码器侧一般准确地产生预测值T_i,j，其中0≤i≤(M-2)且0≤j≤(N-2)。视频解码器将残余值r_i,j(其中0≤i≤(M-2)且0≤j≤(N-2))加到预测值以重构块中剩余样本位置的样本值。

在本发明的另一实例中，视频编码器(诸如，视频编码器20)将HEVC平面预测(例如，如HEVC工作草案10中所描述的平面预测)用于最后行及列熵的元素，即T_i,j，其中i＝(M-1)且j＝(N-1)。在此实例中，视频编码器从位置的原始样本值减去位置的预测值以产生所述位置的残余值。视频编码器可接着将最后行及列的元素双线性地预测为：

T_M-1,j＝((N-j)*P_M-1,-1+j*P_M-1,N-1)＞＞(log₂N)，

T_i,N-1＝((M-i)*P_-1,N-1+i*P_M-1,N-1)＞＞(log₂M)。 (20)

此外，在此实例中，视频编码器产生预测值T_i,j(其中0≤i≤(M-2)且0≤j≤(N-2))如下：

及 (21)

在此实例中，视频编码器通过从原始样本值减去预测值来产生残余值r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。此外，在此实例中，视频编码器如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中一般熵编码整个块的残余r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。

本发明的另一实例提供对先前实例的改进。在此实例中，归因于本发明的预测技术的残余分布倾向于是在使用变换时视频压缩中常见分布的反向分布。通常，残余在较低频率下具有较高值，且在较高频率下具有较低预期值。对于来自以上实例的残余，最后行及列倾向于具有较大值。改善性能同时利用经设计用于变换残余的熵译码方法的方法是旋转来自上文提供的实例中的预测的残余。即，将残余旋转180度，使得左上部分变为右下部分，且反之亦然。接着，对此经旋转残余进行熵译码。对应地，在解码器处，获得残余，且接着将其旋转180度。

在本发明的其它实例中，平面预测过程被修改如下。对于第一行及列，如在HEVC平面模式(例如，如在HEVC工作草案10中所描述的平面模式)状况下一般执行预测以产生T_i,j及r_i,j，i＝0或j＝0。在此实例中，代替将HEVC方法(例如，在HEVC工作草案10中描述的方法、方程式(3)等等)用于产生第一行及列的预测，使用其它方法。举例来说，P_0,0可经预测为(P_-1,0+P_0,-1+1)＞＞1。第一列中的剩余样本可使用同一行中的左侧样本予以预测。类似地，第一行中的剩余样本可使用同一列中的上方样本予以预测。对于剩余位置，产生平面预测T_i,j(其中1≤i≤(M-1)且1≤j≤(N-1))如下：

及 (22)

在方程式(22)中，w_v及w_h为权重。在一些实例中，为0.5的值用于w_v及w_h两者，这是由于为0.5的值可被实施为位移位。通过从原始样本值减去预测值来产生剩余残余(即，r_i,j，其中1≤i≤(M-1)且1≤j≤(N-1))。整个块的残余(即，r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))可如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中一般被熵译码。

在此实例中，在解码器侧，视频解码器(例如，视频解码器30)可熵解码整个块的预测残余以产生残余值(即，r_i,j，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。接着，视频解码器通过由视频编码器使用的任何其它方法来如HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定或如上文所描述而执行第一行及列中的样本(即，T_i,j，其中i＝0或j＝0)的平面预测。此外，在此实例中，视频解码器将第一行及列的残余值加到以上预测值以重构第一行及列的原始样本值。因此，视频解码器如上文在解码器侧一般准确地产生预测值(即，T_i,j，其中1≤i≤(M-1)且1≤j≤(N-1))。在此实例中，视频解码器将残余值(即，r_i,j，其中1≤i≤(M-1)且1≤j≤(N-1))加到预测值以重构块中剩余位置的样本值。

以上段落描述关于执行针对无损译码的平面预测的不同方式。在本发明的额外实例中，使用如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所描述的平面预测过程来预测最右列及底部行。在此实例中，最右列及底部行的原始样本值接着用以对块的剩余样本执行平面或角度预测。在跳过变换时进行有损译码而非将原始样本值用于最右列及底部行的状况下，经重构(经量化)样本值可用于对剩余样本执行平面或角度预测。

在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中，对第一行及列的DC预测值进行滤波(DC预测滤波)。类似地，对于水平及垂直帧内预测模式，分别对预测值的第一行及列进行滤波(梯度滤波)。当上文所描述的方法应用于针对DC、水平或垂直帧内预测模式的有损译码时，且当变换被跳过时，可跳过DC预测滤波或梯度滤波。

在本发明的另一实例中，代替改变平面预测模式，相同概念应用于角度帧内预测模式。对于每一角度模式，如在HEVC(例如，HEVC工作草案10方程式(3)等)中所指定来预测最后行及列。接着，除参考样本外，最后行及列的原始样本值也用以执行帧内预测。图4展示用于预测的样本。图4中的阴影位置为用作用于执行预测的参考样本的位置。对于特定预测方向及特定位置，如果参考样本P_-1,j(其中N≤j≤2N)(或其双线性内插)已被用作预测值，那么代替地使用来自右侧列的原始样本值(即，P_i,N-1，0≤i≤M-1))。如果预测角度截取最右列的位置为分率，那么可使用双线性内插或任何其它合适内插方法。作为实例，考虑4×4块。对于帧内预测模式34，对于样本(2,2)，对应参考样本将为P_-1,6。因此，对于模式34，HEVC预测将为T_2,2＝P_-1,5。替代地，在此实例中，T_2,2＝P_1,3。

类似地，对于特定预测方向及特定位置，如果参考样本P_i,-1(M≤i≤2M)(或其双线性内插)已被用作预测值，那么代替地使用来自底部行的原始样本值(即，P_M-1,j，0≤j≤N-1)。如果预测角度截取底部行的位置为分率，那么可使用双线性内插或另一合适内插技术。作为实例，考虑4×4块。在此实例中，对于帧内预测模式2，对于样本(2,1)，对应参考样本为P_4,-1。因此，模式2的HEVC预测将为T_2,1＝P_4,-1。替代地，在此实例中，T_2,1＝P_3,0。

在本发明的一些额外实例中，视频编码器20及视频解码器30可执行使用视频数据块内的一或多个原始样本值来执行块内的其它样本值的预测的译码。原始样本值对应于块的最后行及最后列(例如，块的底部行及最右列)。作为另一实例，原始样本值可对应于块的第一行及第一列(例如，顶部行及最左列)。图4说明用以执行其它样本值的预测的样本值的一个实例。在此实例中，视频译码器可执行无损译码模式，且无损译码模式可包括平面译码模式、角度帧内译码模式或另一模式。在一些实例中，技术可进一步包含对通过预测而产生的残余值集合的旋转操作，继之以相对于残余值的经旋转集合的熵译码。

差分脉码调制(DPCM)的方法提议于Lee等人的“AHG7：Residual DPCM for HEVClossless coding”(ITU-T SG 16 WP 3及ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG 11的关于视频译码的联合协作团队(JCT-VC)，2013年1月14日到23日瑞士日内瓦第12次会议)文献第JCTVC-L0117号(下文中，“JCTVC-L0117”)中。JCTVC-L0117提议对针对HEVC中水平模式(例如，帧内预测模式10)及垂直模式(例如，帧内预测模式26)的帧内预测的改善从而用于无损译码。此改善是由残余DPCM代表。在JCTVC-L0117中，当CU正被无损地译码时，应用残余DPCM。残余DPCM的基本理念为对于垂直模式将上部行像素用于预测当前像素且对于垂直模式将左侧列像素用于预测当前像素。

如在JCTVC-L0117中所描述，残余DPCM可被描述如下。考虑具有大小M(行)×N(列)的块。使r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))为执行如在HEVC工作草案10中指定的帧内预测之后的预测残余。图5A及5B中展示此情形。块可表示任何分量(例如，亮度、色度、R、G、B等等)。在提议于JCTVC-L0117中的方法中，残余DPCM应用于残余样本，使得具有元素的经修改的M×N阵列在帧内预测模式为垂直模式时被获得如下：

当帧内预测模式为水平模式时，被获得如下：

的经修改残余样本而非原始残余样本R被用信号发出到视频解码器。此情形可等效于对于垂直预测模式使用P_i-1,j作为对P_i,j的预测，且对于水平预测模式使用P_i,j-1作为对P_i,j的预测。

此外，在提议于JCTVC-L0117中的方法中，在解码器侧，当帧内预测模式为垂直模式时，原始残余样本可在剖析经修改残余样本之后被重构如下：

当帧内预测模式为水平模式时，原始残余样本在经修改残余样本经剖析之后可被重构如下：

此外，本发明论述用于将针对水平及垂直帧内预测模式的提议于JCTVC-L0117中的残余DPCM技术扩展到其它角度帧内预测模式从而用于无损译码的方法。因为译码为无损的，所以原始相邻样本(呈因果性译码次序)以及对应预测残余可用于预测(因为跳过了变换及量化)。

在第一实例中，残余DPCM技术可经扩展到其它角度帧内预测模式。图3展示不同角度预测模式(从2到34)的帧内预测方向。现在考虑22与30之间的模式。对于这些模式中的每一者，预测方向可被认为是接近于垂直(近垂直)。数字22及30仅为实例。其它范围(例如，24与28之间的帧内预测模式)可又被选择。现在考虑，如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测根据角度模式执行，且从原始样本值被减去以获得残余r_i,j。残余DPCM可如在JCTVC-L0117中一般准确地应用于残余样本以获得具有元素的经修改的M×N阵列如下：

类似地，在此第一实例中，考虑6与14之间的定向帧内预测模式。对于这些帧内预测模式中的每一者，预测方向可被认为是接近于水平(即，近水平)。数字6及14仅为实例。在其它实例中，可使用其它范围(例如，8与12之间的帧内预测模式)。现在考虑，如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测根据角度模式执行，且预测从原始样本值被减去以确定残余r_i,j。残余DPCM如在JCTVC-L0117中一般准确地应用于残余样本以获得具有元素的经修改的M×N阵列如下：

如在JCTVC-L0117的状况下一般，的经修改残余样本被用信号发出到解码器。

此外，在此第一实例中，在解码器侧，原始残余样本在经修改残余样本经剖析之后可被重构如下。当帧内预测模式为近垂直模式(例如，模式22到30(22及30包含在内))时，原始残余样本可被重构为：

当帧内预测模式为近水平模式(例如，模式6到14(6及14包含在内))时，原始残余样本可被重构为：

一旦已计算出了残余r_i,j，便将残余r_i,j加到根据角度模式执行的预测以获得原始样本。当获得针对水平及垂直模式的预测时，可有可能启用或停用梯度项到第一列(对于垂直模式)或第一行(对于水平模式)的预测的相加。

在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第二实例中，对于帧内预测模式18或具有接近于帧内预测模式18的向右下对角线预测方向的预测方向的帧内预测模式(参见图3)，可以如下方式修改残余。首先，可如在HEVC工作草案10中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测可根据角度模式执行，且预测从原始样本值被减去以获得残余r_i,j。接着，具有元素的经修改M×N阵列可被确定如下：

在此第二实例中，的经修改残余样本被用信号发出到解码器(例如，视频解码器30)。在解码器侧，视频解码器可在视频解码器剖析经修改残余样本之后重构原始残余样本如下。当帧内预测方向接近于向右下对角线预测方向时，视频解码器可重构原始残余样本如下：

此外，在此第二实例中，一旦已计算出了残余r_i,j，便可将r_i,j加到根据角度模式执行的预测以获得原始样本。在计算残余r_i,j中，r_i-1,j-1可需要为可用的。如果真实残余被逐行或逐列计算，那么此情形可总是为真。因此，可有可能并行地计算一行(或列)中的所有样本的真实残余r_i,j。

在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第三实例中，对于帧内预测模式34或具有接近于帧内预测模式34的向左下对角线预测方向的预测方向的帧内预测模式(参见图3)，可以如下方式修改残余。首先，可如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测可根据角度模式执行，且预测从原始样本值被减去以确定残余r_i,j。接着，具有元素的经修改M×N阵列可被确定如下：

此外，在此第三实例中，的经修改残余样本可被用信号发出到视频解码器(例如，视频解码器30)。在解码器侧，视频解码器可在视频解码器剖析经修改残余样本之后重构原始残余样本如下。当帧内预测方向接近于向左下对角线预测方向(模式34)时，视频解码器可使用以下方程式重构原始残余样本：

在此第三实例中，一旦已计算出了残余r_i,j，便可将r_i,j加到根据角度模式执行的预测以获得原始样本。在计算残余r_i,j中，r_i-1,j+1可需要为可用的。如果真实残余被逐行计算，那么此情形可总是为真。因此，可有可能并行地计算一行中的所有样本的真实残余r_i,j。

在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第四实例中，对于帧内预测模式2或具有接近于模式2的向右上对角线预测方向的预测方向的帧内预测模式(参见图3)，可以如下方式修改残余。首先，可如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测可根据角度模式执行，且预测从原始样本值被减去以确定残余r_i,j。接着，具有元素的经修改M×N阵列可被确定如下：

在此第四实例中，的经修改残余样本可被用信号发出到视频解码器(例如，视频解码器30)。在解码器侧，视频解码器可在视频解码器剖析经修改残余样本之后重构原始残余样本如下。当帧内预测方向接近于向右上对角线预测方向(模式2)时，视频解码器可根据以下方程式重构原始残余样本：

此外，在此第四实例中，一旦已计算出了残余r_i,j，便可将残余r_i,j加到根据角度模式执行的预测以获得原始样本。在计算残余r_i,j中，r_i+1,j-1可需要为可用的。如果真实残余被逐列计算，那么此情形可总是为真。因此，可有可能并行地计算一列中的所有样本的真实残余r_i,j。倘若每一实施例的预测模式的范围并不重叠，那么残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测从而用于无损译码的第一、第二、第三及第四实例可同时予以使用。

如在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第五实例中所描述，在提议于JCTVC-L0117中的残余DPCM方法中，对于垂直模式，第一行的残余并不被修改。类似观测对于水平模式为真。在那种状况下，第一列的残余值不被修改。在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第一实例状况下，类似观测对于近垂直及近水平模式为真。残余DPCM技术扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第五实例提议对于垂直或近垂直帧内预测模式将残余DPCM的概念扩展到第一行且对于水平或近水平帧内预测模式扩展到第一列。考虑垂直或近垂直模式。在此状况下，首先，可如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中所指定来计算残余r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))。即，预测可根据角度模式执行，且预测从原始样本值被减去以确定残余r_i,j。接着，具有元素的经修改M×N阵列可被确定如下：

在方程式(37)中，r_-1,j是指来自上部块的残余。如果上部块不可用或如果上部块属于不同LCU，那么可没有可能不对第一行执行残余DPCM。

在此第五实例中，的经修改残余样本可被用信号发出到视频解码器。在解码器侧，视频解码器可在视频解码器剖析经修改残余样本之后重构原始残余样本如下。当帧内预测模式为垂直或近垂直模式时，原始残余样本可被重构如下：

类似策略可用于水平及近水平模式，其中：

且 (39)

此方法可以类似方式扩展到如上文所描述残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第二、第三及第四实例。

在残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第六实例中，提议于JCTVC-L0117中的残余DPCM方法也可应用于DC帧内模式(例如，HEVC中的模式1)，及平面模式(例如，HEVC中的模式0)。举例来说，垂直(或水平)残余预测可在进行DC帧内预测之后应用。此外，垂直及水平残余预测可皆被应用：首先应用垂直(水平)DPCM，且接着应用水平(垂直)DPCM到第一DCPM的输出。

残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码的第七实例与残余DPCM技术扩展到角度预测模式从而用于无损译码的第六实例的类似之处在于，两个或两个以上DPCM可应用于残余。举例来说，两个对角线DPCM描述于残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测模式从而用于无损译码从而扩展到平面模式，且接着扩展到水平及垂直DPCM的第三及第四实例中。

当跳过变换时，本发明中所描述的各种技术也可经扩展到有损帧内译码。举例来说，在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中，对于4×4块可跳过变换。在本发明中，术语“变换跳过块”应用于变换的应用被跳过所针对的块。然而，如果跳过变换，那么残余DPCM技术经扩展到角度帧内预测从而用于无损译码的上文所描述的所提议技术可用于较高块大小。举例来说，JCTVC-E145论述一种方式以当跳过变换时将这些技术扩展到有损帧内译码。一般来说，提议于JCTVC-E145中的理念为，代替如图2所展示将参考样本用于帧内预测，来自因果性相邻样本的经重构样本值可用以执行帧内预测。然而，此情形可为计算上昂贵的，这是由于预测过程必须针对每一样本进行重复。此外，至于此情形对于DC及平面帧内预测模式将起作用的方式为不清楚的。

本发明的一或多项技术涉及用于有损译码的残余DPCM。举例来说，在本发明的一些实例中，考虑跳过变换所针对的块的近水平及近垂直帧内预测模式。在本发明中，近垂直模式可被定义为预测方向为近垂直的帧内预测模式。近垂直模式的实例如图3所展示可为在22与30之间的所有帧内预测模式。类似地，近水平模式可被定义为预测方向为近水平的帧内预测模式。近水平帧内预测模式的实例如图3所展示可为在6与14之间的所有帧内预测模式。此外，考虑具有大小M(行)×N(列)的块。使r_i,j(其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1))为执行如在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中指定的帧内预测之后的预测残余。图5A及5B中展示此情形。块可表示任何分量(例如，亮度、色度、R、G、B等等)。

具体来说，图5A展示用于近垂直模式的残余DPCM方向。图5B展示用于近水平模式的残余DPCM方向。图5A及5B中的每一相应正方形对应于相应残余样本r_i,j。图5A的每一列中的垂直箭头展示用于近垂直模式的残余DPCM方向。图5B的每一行中的水平箭头展示用于近水平模式的残余DPCM方向。DPCM方向为在应用残余DPCM时视频译码器处理样本沿着的方向(例如，水平或垂直)。

此外，考虑近垂直模式，且使Q(r_i,j)(其中≤i≤(M-1)且0≤j≤(N-1))代表残余r_i,j的经量化版本。残余值的块可被代表为R。换句话说，残余值r_i,j已经历量化及反量化。残余DPCM可应用于残余样本以获得M×N阵列如下。当帧内预测模式为垂直模式时，具有元素的经修改的M×N阵列可被获得如下：

当帧内预测模式为水平模式时，可将获得为：

因此，在以上实例中，当帧内预测模式为垂直或近垂直模式时，的最左侧列中的经修改残余值等于R的最左侧列中的对应残余值。对于R的在R的最左侧列的右侧的每一列中的每一相应残余值(即，r_i,j)，视频编码器20可将对应经修改残余值设置为等于相应残余值(即，r_i,j)减去对应于就在相应残余值左侧发生的残余值的经重构残余值(即，Q(r_(i-1),j)。类似地，当帧内预测模式为水平或近水平模式时，的顶部行中的经修改残余值等于R的顶部行中的对应残余值。然而，对于R的在R的顶部行下方的每一行中的每一相应残余值(即，r_i,j)，视频编码器20可将对应经修改残余值(即，)设置为等于相应残余值(即，r_i,j)减去就在相应残余值上方发生的残余值的经重构残余值(即，Q(r_i,(j-1))。

此外，在此实例中，经修改残余样本经量化以产生经修改残余样本的经量化版本当帧内预测模式为垂直模式时，经重构残余样本Q(r_i,j)被计算为：

此方程式也可被书写为：

类似地，当模式为水平模式时，经重构残余样本Q(r_i,j)被计算为：

此方程式也可被书写为：

因此，当帧内预测模式为垂直或近垂直模式时，对应于R的最左侧列中的残余值的经重构残余值等于的最左侧列中的经修改残余值的对应经量化版本。然而，对于R的在R的最左侧列的右侧的每一列中的每一相应残余值，视频编码器20将对应经重构残余值设置为等于中对应经修改残余值的经量化版本(即，)与对应于就在相应残余值左侧发生的残余值的经重构残余值(即，Q(r_i-1,j))的总和。类似地，当帧内预测模式为水平或近水平模式时，对应于R的顶部行中的残余值的经重构残余值等于的顶部行中的经修改残余值的对应经量化版本。然而，对于R的在R的顶部行下方的每一行中的每一相应残余值，视频编码器20可将对应经重构残余值设置为等于中对应经修改残余值的经量化版本(即，)与对应于R中就在相应残余值上方发生的残余值的经重构残余值(即，Q(r_i,j-1))的总和。

在解码器侧，计算(43)及(44)经重复以产生经重构残余样本Q(r_i,j)，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)。视频解码器30可将经重构残余样本值加到原始预测值以产生经重构样本值。举例来说，视频解码器30可将经重构残余样本Q(r_i,j)加到预测性块的对应样本以重构当前块(例如，当前CU)的样本值。从使用DPCM编码的残余值确定残余值的过程在本文中可被称作“反RDPCM”。正常地，视频编码器20及视频解码器30两者剪辑经重构样本到适当位深度。然而，在此状况下，剪辑操作在反RDPCM过程之后执行以重构经量化残余。

以上实例又可以直接方式经扩展到对角线方向。举例来说，在一个实例中，当帧内预测方向接近于向右下对角线方向(例如，帧内预测模式18)时，可被确定为：

经重构残余样本Q(r_i,j)可被确定为：

可类似地处置其它近对角线模式(例如，近向左下模式(模式34)及近向右上模式(模式2))。

此外，在一些实例中，代替将DPCM应用于经重构残余值，可将DPCM应用于经重构残余值的经位移位版本。举例来说，对于变换跳过块，视频解码器30对于每一样本可执行去量化操作、向左移位7且接着向右移位(例如，在加上偏移之后)(20-位深度)。在此上下文中，位深度可指用以表示样本值或变换系数的位的数目。在去量化操作中，存在加上偏移之后的向右移位bdShift。

举例来说，JCTVC-M1005_v2的章节8.6.2(即，HEVC的范围扩展规范的草案)描述一种基于TU的变换块的变换系数等级的阵列确定残余样本的阵列的缩放及变换过程。在JCTVC-M1005_v2的章节8.6.2中，如果变换及量化并未应用于变换块，那么变换系数等级的阵列可含有残余样本值。下文再现JCTVC-M1005_v2的章节8.6.2的一部分。

残余样本r的(nTbS)×(nTbS)阵列被导出如下：

-如果cu_transquant_bypass_flag等于1，那么(nTbS)×(nTbS)阵列r被设置为等于变换系数TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx]的(nTbS)×(nTbS)阵列。

-否则，应用以下有序步骤：

1.如子条款8.6.3中指定的用于变换系数的缩放过程是通过变换块位置(xTbY,yTbY)、变换块的大小nTbS、颜色分量变量cIdx及量化参数qP作为输入予以调用，且输出为经缩放变换系数d的(nTbS)×(nTbS)阵列。

2.残余样本r的(nTbS)×(nTbS)阵列被导出如下：

-如果transform_skip_flag[xTbY][yTbY][cIdx]等于1，那么残余样本阵列值r[x][y](其中x＝0..nTbS-1，y＝0..nTbS-1)被导出如下：

r[x][y]＝(d[x][y]<<7) (8-267)

-否则(transform_skip_flag[xTbY][yTbY][cIdx]等于0)，如在子条款8.6.4中所指定的经缩放变换系数的变换过程是通过变换块位置(xTbY,yTbY)、变换块的大小nTbS、颜色分量变量cIdx及经缩放变换系数d的(nTbS)×(nTbS)阵列作为输入予以调用，且输出为残余样本r的(nTbS)×(nTbS)阵列。

3.变量bdShift被导出如下：

bdShift＝(cIdx＝＝0)？20-BitDepth_Y：20-BitDepth_C (8-268)

4.残余样本值r[x][y](其中x＝0..nTbS-1，y＝0..nTbS-1)被修改如下：

r[x][y]＝(r[x][y]+(1<<(bdShift-1)))>>bdShift (8-269)

如上文所展示，JCTVC-M1005_v2的章节8.6.2指定，如果变换及量化应用于变换块，那么调用JCTVC-M1005_v2的章节8.6.3。JCTVC-M1005_v2的章节8.6.3描述用于变换系数的缩放过程。下文再现JCTVC-M1005_v2的章节8.6.3。

到此过程的输入为：

-指定当前亮度变换块的左上样本相对于当前图片的左上亮度样本的亮度位置(xTbY,yTbY)，

-指定当前变换块的大小的变量nTbS，

-指定当前块的颜色分量的变量cIdx，

-指定量化参数的变量qP。

此过程的输出为具有元素d[x][y]的经缩放变换系数的(nTbS)×(nTbS)阵列d。

变量bdShift被导出如下：

-如果cIdx等于0，那么

bdShift＝BitDepth_Y+Log2(nTbS)-5 (8-270)

-否则，

bdShift＝BitDepth_C+Log2(nTbS)-5 (8-271)

列表levelScale[]被指定为levelScale[k]＝{40,45,51,57,64,72}，其中k＝0..5。

对于经缩放变换系数d[x][y]的导出(其中x＝0..nTbS-1，y＝0..nTbS-1)，应用以下情形：

-缩放因数m[x][y]被导出如下：

-如果scaling_list_enabled_flag等于0，那么

m[x][y]＝16 (8-272)

-否则(scaling_list_enabled_flag等于1)，

m[x][y]＝ScalingFactor[sizeId][matrixId][x][y] (8-273)

其中分别地，sizeId指定于针对等于(nTbS)×(nTbS)的量化矩阵的大小的表7-3中，且matrixId指定于针对sizeId、CuPredMode[xTbY][yTbY]及cIdx的表7-4中。

-经缩放变换因数d[x][y]被导出如下：

d[x][y]＝

Clip3(-32768,32767,((TransCoeffLevel[xTbY][yTbY][cIdx][x][y]*

m[x][y]*

levelScale[qP％6]<<(qP/6))+(1<<(bdShift-1)))>>bdShift)

(8-274)

如JCTVC-M1005_v2的章节8.6.3中所指示，视频解码器30可使用JCTVC-M1005_v2的方程式8-274确定经缩放变换系数d[x][y]。在方程式8-274中，Clip3(…)函数被定义为：

根据本发明的一或多项技术，代替将反DPCM应用于经重构残余值，反DPCM可在应用向左移位之前应用于经去量化样本值。类似地，代替反变换，向左移位7可在去量化之后被应用。举例来说，残余样本r[x][y]的阵列(其中x＝0..nTbs-1，y＝0..nTbS-1)可如JCTVC-M1005_v2的方程式8-267中所展示而导出。

在一些实例中，反DPCM在去量化之后或在向左移位7之后应用于样本。类似地，在加上偏移之后的向右移位(20-位深度)在过程的每一结束时应用以重构残余值。举例来说，残余样本r[x][y](其中x＝0..nTbS-1且y＝0..nTbS-1)可如JCTVC-M1005_v2的方程式8-269中所展示而进行修改。

在那种状况下，反DPCM可在向右移位小于(20-位深度)的量以保留更好精度之后、在应用剩余向右移位之前应用，使得总向右移位量达到(20-位深度)。

在一些情况下，视频编码器20并不将变换应用于变换块的残余样本，但的确量化变换块的残余样本。换句话说，视频编码器20可应用跳过变换的有损译码的形式。在此类情况下，视频解码器30可从位流中的语法元素确定变换块的经量化残余样本，且去量化变换块的经量化残余样本以重构变换块的残余样本而不将反变换应用于变换块。

替代地，梯度滤波可如本文中所描述使用经重构(经量化)样本值而非原始样本值予以修改。在HEVC(例如，HEVC工作草案10)中，当获得对水平及垂直模式的预测时，梯度项被加到第一列(对于垂直模式)或第一行(对于水平模式)的预测。此情形可被称作梯度滤波。梯度项的相加在使用残余DPCM时可被启用或停用。本发明提议对在使用残余预测时针对水平及垂直帧内预测模式的梯度滤波的改善。

举例来说，考虑正使用如在JCTVC-L0117中提议的残余DPCM。在HEVC工作草案10中，对于亮度分量且对于小于32的块大小，对于垂直帧内预测模式，样本P_i,0,0≤i≤M-1的预测是由下式给出：

Clip(P_-1,0+((P_i,-1-P_-1,-1)＞＞1))，

在以上方程式中，＞＞表示逐位向右移位，且剪辑操作剪辑预测值到样本值的范围。在残余DPCM中，因为对于垂直帧内预测模式，样本P_i,j的预测为P_i-1,j，所以第一列中的样本的梯度项经修改为((P_i,-1-P_i-1,-1)＞＞1)。因此，针对样本P_i,0,0≤i≤M-1的预测为：

Clip(P_i-1,0+((P_i,-1-P_i-1,-1)＞＞1))。

此外，梯度滤波针对垂直帧内预测模式可经扩展到其它列如下。因为左侧及左上原始样本在无损模式中可用，所以梯度项在垂直帧内预测模式中可经加到针对任何列的预测。因此，对于垂直帧内预测模式，样本P_i,j,0≤i≤M-1,0≤j≤N-1的预测可经修改为：

Clip(P_i-1,j+((P_i,j-1-P_i-1,j-1)＞＞1))。

垂直帧内预测模式的经修改梯度滤波可应用于任何分量及任何块大小。

此概念又可经扩展到水平帧内预测模式。在HEVC工作草案10中，对于亮度分量且对于小于32的块大小，对于水平帧内预测模式，样本P_0,j,0≤j≤N-1的预测是由下式给出：

Clip(P_0,-1+((P_-1,j-P_-1,-1)＞＞1))，

在以上方程式中，＞＞表示逐位向右移位，且剪辑操作剪辑预测值到样本值的范围。在残余DPCM中，因为对于水平帧内预测模式，样本P_i,j的预测为P_i,j-1，所以第一行中的样本的梯度项经修改为((P_-1,j-P_-1,j-1)＞＞1)。对样本P_0,j,0≤j≤N-1的预测可由下式确定：

Clip(P_0,j-1+((P_-1,j-P_-1,j-1)＞＞1))。

梯度滤波针对水平帧内预测模式可经扩展到其它列如下。因为顶部及左上原始样本在无损模式中总是可用，所以梯度项在水平帧内预测模式中可经加到针对任何行的预测。因此，对于水平帧内预测模式，样本P_i,j,0≤i≤M-1,0≤j≤N-1的预测可由下式给出：

Clip(P_i,j-1+((P_i-1,j-P_i-1,j-1)＞＞1))。

如在JCTVC-M1005_v2的章节7.3.2.3中所描述，PPS可包含正负号数据隐藏启用语法元素(例如，sign_data_hiding_enabled_flag)。此外，如JCTVC-M1005_v2的章节7.3.8.11中所展示，当正负号数据隐藏启用语法元素具有特定值(例如，1)时，指示变换系数的正/负号的语法元素(例如，coeff_sign_flag语法元素)可从TU被省略。因此，视频编码器20在位流中用信号发出显式指示(例如，sign_data_hiding_enabled_flag)，正负号数据隐藏针对当前图片被启用且因此针对当前图片内的当前块被启用。同样地，视频解码器30可从位流获得显式指示(例如，sign_data_hiding_enabled_flag)，正负号数据隐藏针对当前图片被启用且因此针对当前图片内的当前块被启用。下文再现JCTVC-M1005_v2的章节7.3.8.11。

如JCTVC-M1005_v2的章节7.4.3.3中所指定，等于0的sign_data_hiding_enabled_flag指定，正负号位隐藏(即，正负号数据隐藏)被停用。等于1的sign_data_hiding_enabled_flag指定正负号位隐藏被启用。本发明可互换地使用术语“正负号位隐藏”与“正负号数据隐藏”。此外，视频译码器可根据子块扫描次序组织表示变换系数的语法元素。在子块扫描次序中，视频译码器将变换系数块划分成子块，其各自为4个变换系数宽及4个变换系数高。视频译码器可确定每一子块的正负号经隐藏变量(即，signHidden)。当变换系数块的4×4子块的第一有效(即，非零)变换系数与变换系数块的4×4子块的最后有效变换系数之间的位置差大于3(即，lastSignScanPos-firstSigScanPos>3)，且变换及量化步骤对于当前CU不被绕过(即，跳过)(即，！cu_transquant_bypass_flag)时，视频译码器可确定4×4子块的正负号隐藏变量(即，signHidden)等于1。如果变换被跳过或绕过，那么变换系数实际上为预测残余值。

对于4×4子块中的每一相应变换系数，如果相应变换系数有效(即，非零)且如果sign_data_hiding_enabled_flag指定正负号位隐藏不被启用、4×4子块的正负号隐藏变量不等于1或相应变换系数并非4×4子块中的第一有效变换系数，那么相应变换系数的正负号语法元素(例如，coeff_sign_flag[n])在位流中被用信号发出。举例来说，如果sign_data_hiding_enabled_flag指示正负号位隐藏被启用、4×4子块的第一有效系数与4×4子块的最后有效系数之间的位置差大于3、4×4子块并非使用变换及量化绕过译码(例如，无损译码)予以产生且相应变换系数是4×4子块的第一有效变换系数，那么有效变换系数的正负号不被用信号发出。

如JCTVC-M1005_v2的章节7.4.3.3中所指定，coeff_sign_flag[n]指定扫描位置n的变换系数等级的正负号如下。如果coeff_sign_flag[n]等于0，那么对应变换系数等级具有正值。否则(coeff_sign_flag[n]等于1)，对应变换系数等级具有负值。当coeff_sign_flag[n]不存在时，coeff_sign_flag[n]被推断为等于0。

当启用正负号数据隐藏时，视频编码器20可将指示变换系数/残余样本的正负号的数据嵌入于变换系数值/残余样本值自身中。举例来说，视频编码器20可修改表示变换系数/残余样本的一或多个位，使得奇偶校验信息可由视频解码器30使用以确定4×4子块中的第一有效系数是正还是负。举例来说，如果4×4子块中的变换系数的绝对值的总和为偶数，那么正负号被推断为正，否则正负号被推断为负。通常，视频编码器20可改变4×4子块中的经量化变换系数/残余样本中的一者的表示的最低有效位。因此，用户归因于视频编码器20修改变换系数/残余样本的位表示以指示变换系数/残余样本的正负号而可能不能感知到视觉质量的任何损失。

当将本发明的所描述技术用于有损译码时，对于视频编码器可有困难的是实施被应用所描述技术的块的正负号数据隐藏。这些块为变换被跳过且模式为平面模式及/或DC模式及/或应用残余DPCM所针对的模式的帧内块。误差可由视频编码器20改变变换系数/残余样本的表示中的位值以指示变换系数/残余样本的正负号而引入。此外，在使用这些技术的情况下，一个经修改残余样本中的误差可传播到后续残余样本。此类误差在应用残余DPCM时可被复合，这是因为残余DPCM可依赖于视频解码器30将多个变换系数/残余样本相加在一起以确定变换系数/残余样本。因此，正负号数据隐藏可实际上引起性能降级。在此类状况下，可规范性地停用正负号数据隐藏。此情形意味着，尽管在位流中(或作为默认选择)指示正使用正负号数据隐藏，但针对某些块停用正负号数据隐藏。

在一个实例中，如果视频译码器并不将变换应用于块，如果块是使用平面帧内预测模式或DC帧内预测模式予以帧内预测，或如果块是使用应用残余DPCM所针对的帧内预测模式予以帧内预测，那么视频译码器可针对块停用正负号数据隐藏。举例来说，在一些实例中，当变换被跳过且块被帧内译码且帧内模式为平面帧内预测时，正负号数据隐藏可被停用。此外，在一些实例中，当变换被跳过且块被帧内译码且帧内模式为DC帧内预测时，正负号数据隐藏可被停用。此外，在一些实例中，当变换被跳过且块被帧内译码且帧内模式为应用残余DPCM所针对的模式时，正负号数据隐藏可被停用。

举例来说，视频编码器20可确定，如果当前块在不将变换(例如，离散余弦变换、定向变换或其它变换)应用于残余数据的情况下使用有损译码产生且当前块是使用其中使用残余DPCM的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏。当针对当前块停用正负号数据隐藏时，视频编码器20在位流中对于当前块中的每一相应有效值可包含指示相应有效值是正还是负的相应语法元素。类似地，在此实例中，视频解码器30可确定，如果当前块在不将变换(例如，离散余弦变换、定向变换或其它变换)应用于残余数据的情况下使用有损译码产生且当前块是使用其中使用残余DPCM的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏。在此类实例中，当针对当前块停用正负号数据隐藏时，视频解码器30对于块中的每一相应有效值从位流获得指示相应有效值是正还是负的相应语法元素。

在其它实例中，当变换被跳过、块被帧内译码时针对块或针对所有变换跳过块，正负号数据隐藏可被停用。因此，在此实例中，正负号数据隐藏可被停用而无关于使用哪一帧内预测模式。举例来说，视频译码器可确定，如果当前块在不将变换应用于当前块的残余数据的情况下被译码且当前块是使用DC帧内预测模式或平面帧内预测模式予以帧内译码时，针对当前块停用正负号数据隐藏。

请注意，本发明已论述了针对残余DPCM及对DC及平面模式的修改的技术。可使用这些技术中的任一者或其组合。

图6为说明可实施本发明的技术的实例视频编码器20的框图。图6是为了解释的目的而被提供，且不应被视为限制如在本发明中广泛地示范及描述的技术。为了解释，本发明在HEVC译码的上下文中描述视频编码器20。然而，本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。

在图6的实例中，视频编码器20包含预测处理单元100、残余产生单元102、变换处理单元104、量化单元106、反量化单元108、反变换处理单元110、重构单元112、滤波单元114、经解码图片缓冲器116及熵编码单元118。预测处理单元100包含帧间预测处理单元120及帧内预测处理单元126。帧间预测处理单元120包含运动估计单元122及运动补偿单元124。在其它实例中，视频编码器20可包含较多、较少或不同功能组件。

视频编码器20可接收视频数据。视频编码器20可编码视频数据的图片的切片中的每一CTU。CTU中的每一者可与相等大小的亮度译码树块(CTB)及图片的对应CTB相关联。作为编码CTU的部分，预测处理单元100可执行四叉树分割以将CTU的CTB划分成逐渐较小的块。较小块可为CU的译码块。举例来说，预测处理单元100可将与CTU相关联的CTB分割成四个相等大小的子块，将子块中的一或多者分割成四个相等大小的子块的子块，等等。

视频编码器20可编码CTU的CU以产生CU的经编码表示(即，经译码CU)。作为编码CU的部分，预测处理单元100可在CU的一或多个PU之中分割与CU相关联的译码块。因此，每一PU可与亮度预测块及对应色度预测块相关联。视频编码器20及视频解码器30可支持具有各种大小的PU。如上文所指示，CU的大小可指CU的亮度译码块的大小，且PU的大小可指PU的亮度预测块的大小。假设特定CU的大小是2N×2N，那么视频编码器20及视频解码器30可支持用于帧内预测的2N×2N或N×N的PU大小，及用于帧间预测的2N×2N、2N×N、N×2N、N×N或类似大小的对称PU大小。视频编码器20及视频解码器30也可支持用于帧间预测的2N×nU、2N×nD、nL×2N及nR×2N的PU大小的不对称分割。

帧间预测处理单元120可通过对CU的每一PU执行帧间预测而产生PU的预测性数据。PU的预测性数据可包含PU的预测性样本块(即，预测性块)及PU的运动信息。帧间预测单元121取决于PU是在I切片、P切片还是B切片中而对CU的PU执行不同操作。在I切片中，所有PU被帧内预测。因此，如果PU是在I切片中，那么帧间预测单元121并不对PU执行帧间预测。因此，对于以I模式而编码的块，预测性块是使用空间预测而由同一帧内的先前编码的相邻块形成。

如果PU是在P切片中，那么运动估计单元122可为了PU的参考区而搜索参考图片的列表(例如，“RefPicList0”)中的参考图片。PU的参考区可为参考图片内的区，所述区含有最紧密地对应于PU的样本块的样本(例如，样本块)。运动估计单元122可产生参考索引，所述参考索引指示含有用于PU的参考区的参考图片在RefPicList0中的位置。此外，运动估计单元122可产生运动矢量，所述运动矢量指示PU的译码块与是与参考区相关联的参考位置之间的空间位移。举例来说，运动矢量可为二维矢量，其提供从当前经解码图片中的坐标到参考图片中的坐标的偏移。运动估计单元122可输出参考索引及运动矢量作为PU的运动信息。运动补偿单元124可基于由PU的运动矢量指示的参考位置处的实际或内插样本来产生PU的预测性样本块。

如果PU是在B切片中，那么运动估计单元122可执行PU的单向预测或双向预测。为了执行PU的单向预测，运动估计单元122可为了PU的参考区而搜索RefPicList0或第二参考图片列表(“RefPicList1”)的参考图片。运动估计单元122可输出以下各者作为PU的运动信息：参考索引，其指示含有参考区的参考图片在RefPicList0或RefPicList1中的位置；运动矢量，其指示PU的样本块与是与参考区相关联的参考位置之间的空间位移；及一或多个预测方向指示符，其指示参考图片是在RefPicList0还是RefPicList1中。运动补偿单元124可至少部分地基于由PU的运动矢量指示的参考区处的实际或内插样本来产生PU的预测性样本块。

为了执行PU的双向帧间预测，运动估计单元122可为了PU的参考区而搜索RefPicList0中的参考图片，且也可为了PU的另一参考区而搜索RefPicList1中的参考图片。运动估计单元122可产生参考图片索引(即，参考索引)，所述参考图片索引指示含有参考区的参考图片在RefPicList0及RefPicList1中的位置。此外，运动估计单元122可产生运动矢量，其指示与参考区相关联的参考位置与PU的样本块之间的空间位移。PU的运动信息可包含PU的参考索引及运动矢量。运动补偿单元124可至少部分地基于由PU的运动矢量指示的参考区处的实际或内插样本来产生PU的预测性样本块。

根据本发明的一或多项技术，预测处理单元100内的一或多个单元(诸如，帧内预测处理单元126)可执行本文中所描述的技术的一或多者作为视频编码过程的部分。

帧内预测处理单元126可通过对PU执行帧内预测而产生PU的预测性数据。PU的预测性数据可包含PU的预测性块及各种语法元素。帧内预测处理单元126可对I切片、P切片及B切片中的PU执行帧内预测。

为了对PU执行帧内预测，帧内预测处理单元126可使用多个帧内预测模式来产生PU的预测性数据的多个集合。为了使用一些帧内预测模式以产生PU的预测性数据的集合，帧内预测处理单元126可在与帧内预测模式相关联的方向上越过PU的样本块从相邻PU的样本块扩展样本。假设用于PU、CU及CTU的左到右、顶部到底部的编码次序，相邻PU可在PU的上方、右上、左上或左侧。帧内预测处理单元126可使用各种数目个帧内预测模式，例如，33个定向帧内预测模式。在一些实例中，帧内预测模式的数目可取决于与PU相关联的区的大小。此外，如本文中所描述，帧内预测处理单元126可实施无损译码模式及本文中描述的修改以改善此类译码模式。根据本发明的一些技术，帧内预测处理单元126可使用块内的一或多个原始样本值来执行块内的其它样本值的帧内DC预测。

预测处理单元100可从PU的由帧间预测处理单元120产生的预测性数据或PU的由帧内预测处理单元126产生的预测性数据之中选择针对CU的PU的预测性数据。在一些实例中，预测处理单元100基于预测性数据的集合的速率/失真量度来选择针对CU的PU的预测性数据。选定预测性数据的预测性样本块在本文中可被称作选定预测性样本块。

残余产生单元102可基于CU的译码块(例如，亮度、Cb及Cr译码块)以及CU的PU的选定预测性块(例如，亮度、Cb及Cr块)而产生CU的残余块(例如，亮度、Cb及Cr残余块)。举例来说，残余产生单元102可产生CU的残余块，使得残余块中的每一样本具有一值，所述值等于CU的译码块中的样本与CU的PU的对应选定预测性块中的对应样本之间的差。

变换处理单元104可执行四叉树分割以将与CU相关联的残余块分割成与CU的TU相关联的变换块。因此，TU可与亮度变换块及两个色度变换块相关联。CU的TU的亮度及色度变换块的大小及位置可能或可能并非基于CU的PU的预测块的大小及位置。被称作“残余四叉树”(RQT)的四叉树结构可包含与区中的每一者相关联的节点。CU的TU可对应于RQT的叶节点。

变换处理单元104可通过将一或多个变换应用于TU的变换块而产生针对CU的每一TU的变换系数块。变换处理单元104可将各种变换应用于与TU相关联的变换块。举例来说，变换处理单元104可将离散余弦变换(DCT)、定向变换或概念上类似的变换应用于变换块。在一些实例中，变换处理单元104并不将变换应用于变换块。在此类实例中，变换块可作为变换系数块予以处置。

量化单元106可量化系数块中的变换系数。量化过程可缩减与所述系数中的一些或全部相关联的位深度。举例来说，n位变换系数在量化期间可经降值舍位到m位变换系数，其中n大于m。量化单元106可基于与CU相关联的量化参数(QP)值来量化与CU的TU相关联的系数块。视频编码器20可通过调整与CU相关联的QP值而调整应用于与CU相关联的系数块的量化程度。量化可引入信息的损失，因此经量化变换系数相较于原始变换系数可具有较低精度。

根据本发明的一些实例，对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，可执行以下操作，其中M为块的高度且N为块的宽度。在此类实例中，块为包含残余值的残余块，所述残余值指示使用帧内预测而产生的预测性块中的样本值与原始样本值之间的差。此外，在此类实例中，块为变换跳过块。残余产生单元102可确定残余值r_i,j的经修改残余值如果块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么被定义为：

在以上方程式中，Q(r_(i-1),j)代表残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i-1,j的经重构残余值。如果块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么被定义为：

在以上方程式中，Q(r_i,(j-1))代表残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i,j-1的经重构残余值。量化单元106可量化经修改残余值以产生经量化的经修改残余值

反量化单元108及反变换处理单元110可分别将反量化及反变换应用于系数块以从系数块重构残余块。重构单元112可将经重构残余块加到由预测处理单元100产生的来自一或多个预测性块的对应样本以产生与TU相关联的经重构变换块。通过以此方式重构针对CU的每一TU的变换块，视频编码器20可重构CU的译码块。

滤波单元114可执行一或多个解块操作以缩减与CU相关联的译码块中的块假象。经解码图片缓冲器116在滤波单元114对经重构译码块执行一或多个解块操作之后可存储经重构译码块。帧间预测处理单元120可使用含有经重构译码块的参考图片以执行其它图片的PU的帧间预测。此外，帧内预测处理单元126可使用经解码图片缓冲器116中的经重构译码块以对与CU相同的图片中的其它PU执行帧内预测。

熵编码单元118可从视频编码器20的其它功能组件接收数据。举例来说，熵编码单元118可从量化单元106接收系数块，且可从预测处理单元100接收语法元素。熵编码单元118可对数据执行一或多个熵编码操作以产生经熵编码数据。举例来说，熵编码单元118可对数据执行上下文自适应可变长度译码(CAVLC)操作、CABAC操作、变量到变量(V2V)长度译码操作、基于语法的上下文自适应二进制算术译码(SBAC)操作、概率区间分割熵(PIPE)译码操作、指数哥伦布编码操作或另一类型的熵编码操作。视频编码器20可输出包含由熵编码单元118产生的熵编码数据的位流。举例来说，位流可包含表示CU的RQT的数据。

根据本发明的一些实例，熵编码单元118可确定，如果当前块是在不将变换应用于残余数据的情况下予以产生且当前块是使用其中使用残余DPCM的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏。当针对当前块停用正负号数据隐藏时，熵编码单元118可在位流中包含指示当前块中的值是正还是负的语法元素。

图6中的元素130可表示用于在无损译码与有损译码之间作出选择的切换器(或概念切换器)。控制信号132可表示来自预测处理单元100的确定无损或有损译码的信号，且元素134可表示绕过反变换及反量化过程的解码环路。在一些实例中，无损译码消除变换及量化。在其它实例中，无损译码执行变换且消除仅量化过程。在又其它实例中，无损译码可在使用变换及量化的情况下实施，但量化参数可经选择以便避免任何量化数据损失。这些及其它实例是在本发明的范围内。

元素136及138表示可用以实施变换跳过模式的切换器(或概念切换器)。在变换跳过模式中，残余数据不由变换处理单元104变换，但由量化单元106量化。因此，元素136的虚线表示两个可能数据路径。在一个数据中，残余数据是由量化单元106量化，且在另一数据路径中，残余数据不由量化单元106量化。类似地，在视频编码器20的解码环路中，残余数据是由反量化单元108量化，但不由反变换处理单元110变换。因此，元素138的虚线表示替代数据路径，其中残余数据是由反量化单元108反量化，但不由反变换处理单元110变换。

图7为说明经配置以实施本发明的技术的实例视频解码器30的框图。图7是为了解释的目的而被提供，且不限制如在本发明中广泛地示范及描述的技术。为了解释，本发明在HEVC译码的上下文中描述视频解码器30。然而，本发明的技术可适用于其它译码标准或方法。

在图7的实例中，视频解码器30包含熵解码单元150、预测处理单元152、反量化单元154、反变换处理单元156、重构单元158、滤波单元160及经解码图片缓冲器162。预测处理单元152包含运动补偿单元164及帧内预测处理单元166。在其它实例中，视频解码器30可包含较多、较少或不同功能组件。

视频解码器30可接收位流。熵解码单元150可剖析位流以解码来自位流的语法元素。熵解码单元150可熵解码位流中的经熵编码语法元素。预测处理单元152、反量化单元154、反变换处理单元156、重构单元158及滤波单元160可基于从位流提取的语法元素而产生经解码视频数据。

位流可包括一系列NAL单元。位流的NAL单元可包含经译码切片NAL单元。作为解码位流的部分，熵解码单元150可从经译码切片NAL单元提取语法元素并熵解码所述语法元素。经译码切片中的每一者可包含切片标头及切片数据。切片标头可含有关于切片的语法元素。切片标头中的语法元素可包含识别与图片相关联的PPS的语法元素，所述图片含有切片。

根据本发明的一些实例，熵解码单元150确定，如果当前块是在不将变换应用于残余数据的情况下予以产生且当前块是使用其中使用残余DPCM的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏。在此类实例中，当针对当前块停用正负号数据隐藏时，熵解码单元150对于块中的每一相应有效值从位流获得指示相应有效值是正还是负的相应语法元素。

除解码(即，获得)来自位流的语法元素外，视频解码器30也可对非经分割CU执行重构操作。为了对非经分割CU执行重构操作，视频解码器30可对CU的每一TU执行重构操作。通过执行CU的每一TU的重构操作，视频解码器30可重构CU的残余块。

作为对CU的TU执行重构操作的部分，反量化单元154可反量化(即，去量化)与TU相关联的系数块。反量化单元154可使用与TU的CU相关联的QP值来确定量化程度，且同样地确定应用的反量化单元154的反量化程度。即，压缩比率(即，用以表示初始序列的位数目与经压缩序列的位数目的比率)可通过调整在量化变换系数时使用的QP的值予以控制。压缩比率也可取决于所使用的熵译码的方法。

在反量化单元154反量化系数块之后，反变换处理单元156可将一或多个反变换应用于系数块以便产生与TU相关联的残余块。举例来说，反变换处理单元156可将反DCT、反整数变换、反卡忽南-拉维变换(Karhunen-Loeve transform，KLT)、反旋转变换、反定向变换或另一反变换应用于系数块。

如果PU是使用帧内预测予以编码，那么帧内预测处理单元166可执行帧内预测以产生PU的预测性块。帧内预测处理单元166可使用帧内预测模式以基于空间相邻PU的预测块来产生PU的预测性块(例如，预测性亮度、Cb及Cr块)。帧内预测处理单元166可基于从位流解码的一或多个语法元素而确定PU的帧内预测模式。根据本发明的一些技术，帧内预测处理单元166可使用块内的一或多个原始样本值来执行块内的其它样本值的帧内DC预测。即，帧内预测处理单元166可产生预测性块。作为产生预测性块的部分，帧内预测处理单元166可将以下两者中的至少一者用于当前样本的DC预测：预测性块的当前行中的当前样本左侧的经无损重构样本，及预测性块的当前行上方的行的经无损重构样本。

预测处理单元152可基于从位流提取的语法元素而构造第一参考图片列表(RefPicList0)及第二参考图片列表(RefPicList1)。此外，如果PU是使用帧间预测予以编码，那么熵解码单元150可提取PU的运动信息。运动补偿单元164可基于PU的运动信息确定PU的一或多个参考区。运动补偿单元164可基于PU的一或多个参考块处的样本块产生PU的预测性块(例如，亮度、Cb及Cr块)。根据本发明的一或多项技术，预测处理单元152内的一或多个单元(诸如，帧内预测处理单元166)可执行本文中所描述的技术作为视频解码过程的部分。

重构单元158可使用与CU的TU相关联的变换块(例如，亮度、Cb及Cr变换块)以及CU的PU的预测性块(例如，亮度、Cb及Cr预测性块)，即帧内预测数据或帧间预测数据(在适用时)，来重构CU的译码块(例如，亮度、Cb及Cr译码块)。举例来说，重构单元158可将亮度、Cb及Cr变换块的样本加到预测性亮度、Cb及Cr块的对应样本以重构CU的亮度、Cb及Cr译码块。

根据本发明的一些实例，熵解码单元150可产生残余值的块。此块可为变换跳过块。此外，块可为包含残余值的残余块，所述残余值指示原始样本值与使用帧内预测而产生的预测性块中的样本值之间的差。此外，对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)(其中M为块的高度且N为块的宽度)，反量化单元154可计算块中的残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)。如果块是使用垂直帧内预测模式(或在一些实例中，近垂直帧内预测模式)予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：

在以上方程式中，代表经修改残余值的经量化版本，经修改残余值为残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为残余值r_i,j左侧的一列(即，对应于残余值r_i,j左侧的一列)的残余值的经重构残余值。熵解码单元150可以与熵解码单元150确定Q(r_i,j)相同的方式先前已确定出Q(r_i-1,j)。如果块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：

在以上方程式中，Q(r_i,j-1)为残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值。熵解码单元150可以与熵解码单元150确定Q(r_i,j)相同的方式先前已确定出Q(r_i,j-1)。重构单元158可将经重构残余值Q(r_i,j)加到预测值以重构样本值。

滤波单元160可执行解块操作以缩减与CU的译码块(例如，亮度、Cb及Cr译码块)相关联的块假象。视频解码器30可将CU的译码块(例如，亮度、Cb及Cr译码块)存储于经解码图片缓冲器162中。经解码图片缓冲器162可提供参考图片以用于随后运动补偿、帧内预测及显示装置(诸如，图1的显示装置32)上的呈现。举例来说，视频解码器30可基于经解码图片缓冲器162中的块(例如，亮度、Cb及Cr块)执行其它CU的PU的帧内预测或帧间预测操作。以此方式，视频解码器30可从位流提取有效亮度系数块的变换系数等级，反量化变换系数等级，将变换应用于变换系数等级以产生变换块，至少部分地基于变换块产生译码块，且输出译码块以供显示。

元素170可表示有损压缩的正常译码路径，且元素172可表示绕过反变换及反量化过程的绕过译码路径。这些不同路径为仅示范性的，且无损译码可在无任何绕过的情况下执行。在一些实例中，无损译码消除变换及量化。在其它实例中，无损译码执行变换且消除仅量化过程。在又其它实例中，无损译码可在使用变换及量化的情况下实施，但量化参数可经选择以便避免任何量化数据损失。元素174表示可用于变换跳过模式的路径的实例。在变换跳过模式中，残余数据可由反量化单元154反量化，但反变换处理单元156的反变换可被跳过。这些及其它实例是在本发明的范围内。

图8A是根据本发明的一或多项技术的说明视频编码器20的实例操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图8A的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图8A的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。举例来说，在图8A及图8B中，虚线指示在一些实例中并不执行的动作。

在图8A的实例中，视频编码器20可产生预测性块(200)。作为产生预测性块的部分，视频编码器20可将以下两者中的至少一者用于当前样本的DC预测：预测性块的当前行中的当前样本左侧的经无损重构样本，及预测性块的当前行上方的行的经无损重构样本(202)。在一些实例中，视频解码器30以水平光栅扫描次序、垂直光栅扫描次序、对角线扫描次序或Z字形扫描次序来处理预测性块中的样本。在此类实例中，处理预测性块中的样本可包括确定样本的DC预测，以及无损地重构样本。此外，在图8A的实例中，视频编码器20可产生残余样本，所述残余样本具有等于译码块中的样本与预测性块中的对应样本之间的差的值。

图8B是根据本发明的一或多项技术的说明视频解码器30的实例操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图8B的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图8B的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。

在图8B的实例中，视频解码器30可产生预测性块(250)。作为产生预测性块的部分，视频解码器30可将以下两者中的至少一者用于当前样本的DC预测：预测性块的当前行中的当前样本左侧的经无损重构样本，及预测性块的当前行上方的行的经无损重构样本(252)。在一些实例中，视频解码器30以水平光栅扫描次序、垂直光栅扫描次序、对角线扫描次序或Z字形扫描次序来处理预测性块中的样本。在此类实例中，处理预测性块中的样本可包括确定样本的DC预测。此外，在图8B的实例中，视频解码器30可通过将预测性块的样本加到对应残余样本来重构译码块(254)。

图9A是根据本发明的一或多项技术的说明视频编码器20的实例操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图9A的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图9A的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。图9A的实例是参看图6所展示的组件予以解释。然而，图9A的操作可由不同于图6所展示的视频编码器的视频编码器的组件及类型执行。

如图9A的实例中所指示，视频编码器20的残余产生单元102可产生残余值的块(350)。在此实例中，残余值的块为变换跳过块。块可为包含残余值的残余块，所述残余值指示原始样本值与使用帧内预测而产生的预测性块中的样本值之间的差。视频译码器可对块的每一位置(i,j)执行图9A的剩余动作，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，M为块的高度且N为块的宽度。

此外，视频编码器20的残余产生单元102可确定块中残余值r_i,j的经修改残余值(352)。如果块是使用垂直帧内预测模式(或在一些实例中，如HEVC工作草案10中定义的在22与30之间的帧内预测模式)予以译码，那么被定义为：

Q(r_(i-1),j)代表残余值r_i-1,j(即，对应于残余值r_i-1,j)的经重构残余值。如果块是使用水平帧内预测模式(或在一些实例中，在6与14之间的帧内预测模式)予以译码，那么被定义为：

Q(r_i,(j-1))代表残余值r_i,j-1的经重构残余值。

此外，视频编码器20的量化单元106可量化经修改残余值以产生经量化的经修改残余值(354)。视频编码器20可在位流中用信号发出经量化的经修改残余值(356)。举例来说，视频编码器20可产生指示经量化的经修改残余值的一或多个语法元素。在此实例中，视频编码器20的熵编码单元118可熵编码一或多个语法元素，且将所得数据包含于位流中。

此外，在图9A的实例中，视频编码器20可计算经重构残余值Q(r_i,j)(358)。在一些实例中，视频编码器20可计算经重构残余值Q(r_i,j)作为反馈环路的部分，以确定经重构样本值以供用于其它帧内预测或帧间预测。如果块是使用垂直帧内预测模式(或在一些实例中，近垂直帧内预测模式)予以译码，那么经重构残余值Q(r_i,j)可被定义为：

如果块是使用水平帧内预测模式(或在一些实例中，近水平帧内预测模式)予以译码，那么Q(r_i,j)可被定义为：

因为块为变换跳过块，所以反变换处理单元110并不将反变换应用于残余值r_i,j。因此，视频编码器20的重构单元112可将经重构残余值Q(r_i,j)加到预测值以确定重构样本值(360)。预测值可为预测性块中的样本。视频编码器20的预测处理单元100可将经重构样本值用于其它块的帧内预测或帧间预测(362)。

图9B是根据本发明的一或多项技术的说明视频解码器30的实例操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图9B的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图9B的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。图9B的实例是参看图7所展示的组件予以解释。然而，图9B的操作可由不同于图7所展示的视频解码器的视频解码器的组件及类型执行。

视频解码器30可对变换跳过块的每一位置(i,j)执行图9B的操作，其中0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，M为块的高度且N为块的宽度。块可为包含残余值的残余块，所述残余值指示原始样本值与使用帧内预测而产生的预测性块中的样本值之间的差。如图9A的实例中所指示，视频解码器30的熵解码单元150可从位流获得指示经修改的经量化残余值的一或多个语法元素(400)。熵解码单元150可熵解码一或多个语法元素中的一些或全部。

此外，在图9B的实例中，视频解码器30的反量化单元154可计算残余值r_i,j的经重构残余值Q(r_i,j)(402)。在一些实例中，残余值r_i,j如本发明中在其它地方所描述是经位移位残余值。如果块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：

代表经修改残余值的经量化版本，经修改残余值为残余值r_i,j的经修改版本，且Q(r_i-1,j)为残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值。如果块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么Q(r_i,j)被定义为：

Q(r_i,j-1)为残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值。

如果块是使用垂直帧内预测模式予以译码，那么经修改残余值被定义为：

如果块是使用水平帧内预测模式予以译码，那么经修改残余值被定义为：

因为块为变换跳过块，所以反变换处理单元156并不将反变换应用于经重构残余值Q(r_i,j)。视频解码器30的重构单元158可将经重构残余值Q(r_i,j)加到预测值以重构样本值(406)。预测值可为预测性块中的样本。

图10A是根据本发明的一或多项技术的说明用于正负号数据隐藏的实例视频编码器操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图10A的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图10A的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。

在图10A的实例中，视频编码器20产生包含位序列的位流，位序列形成视频数据的经译码表示(600)。作为产生位流的部分，视频编码器20可确定，如果当前块是在不将变换应用于残余数据的情况下予以产生且当前块是使用其中使用残余DPCM技术的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏(602)。在图10A的上下文中，当前块可为已被应用残余DPCM技术的残余样本块的4×4子块。随后，在图10A的实例中，视频编码器20可输出位流(604)。

在一些实例中，当针对当前块停用正负号数据隐藏时，视频编码器20在位流中对于当前块中的每一相应有效残余值可用信号发出指示相应有效残余值是正还是负的语法元素。在此类实例中，当针对当前块不停用正负号数据隐藏时，视频编码器20可不在位流中用信号发出指示当前块中的至少一个有效残余值或变换系数的值是正还是负的语法元素。

图10B是根据本发明的一或多项技术的说明用于正负号数据隐藏的实例视频解码器操作的流程图。在本发明的其它实例中，类似于图10B的操作的操作可包含更多、更少或不同动作。此外，在一些实例中，图10B的操作的一或多个动作可被省略或重新布置。

在图10B的实例中，视频解码器30从位流获得包含位序列的语法元素，位序列形成视频数据的经译码表示(650)。作为从位流获得语法元素的部分，视频解码器30可确定，如果当前块是在不将变换应用于残余数据的情况下予以产生且当前块是使用其中使用残余DPCM技术的帧内预测模式予以帧内预测，那么针对当前块停用正负号数据隐藏(652)。在图10B的上下文中，当前块可为已被应用残余DPCM技术的残余样本块的4×4子块。随后，在图10B的实例中，视频解码器30可至少部分地基于从位流获得的语法元素来重构视频数据的图片(654)。

在一些实例中，当针对当前块停用正负号数据隐藏时，视频解码器30对于当前块中的每一相应有效残余值从位流获得指示相应有效残余值是正还是负的语法元素。在此类实例中，当针对当前块不停用正负号数据隐藏时，视频解码器30可不从位流获得指示当前块中的有效残余值的值是正还是负的语法元素。

以下段落提供根据本发明的一或多项技术的第一系列实例。

实例1.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：使用视频数据块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的帧内DC预测。

实例2.根据实例1的方法，其中使用块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测包括：使用在扫描次序上较早发生的原始样本值来预测在扫描次序上较迟发生的样本值。

实例3.根据实例1的方法，其中使用块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测包括：使用先前扫描行的原始样本值来预测随后扫描行的样本值。

实例4.根据实例1的方法，其中使用块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测包括：使用对应于样本的因果性相邻样本的原始样本值来预测样本的样本值。

实例5.根据实例1到4中任一项的方法，其中对于当前样本P_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)，DC预测值DC_i,j被计算为DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+1)＞＞1。

实例6.根据实例1到4中任一项的方法，其中对于当前样本P_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)，DC预测值DC_i,j被计算为DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j)＞＞1。

实例7.根据实例1到6中任一项的方法，其进一步包括：以管线作业方式执行DC预测。

实例8.根据实例7的方法，其中DC预测的一个循环延迟存在于块的数个行之间。

实例9.根据实例1到4中任一项的方法，其中DC预测值DC_i,j，0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)被计算为DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j-P_i-1,j-1)。

实例10.根据实例9的方法，其中DC_i,j+1可在不等待P_i,j的情况下被计算为DC_i,j+1＝((P_i,j-1+P_i-1,j-P_i-1,j-1)+r_i,j+P_i-1,j+1-P_i-1,j)，其中r_i,j为样本P_i,j的预测误差残余。

实例11.根据实例1到4中任一项的方法，其中左侧样本、左上样本及右上样本中的数个可用样本用于DC预测。

实例12.根据实例11的方法，其中DC预测值DC_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)被计算为以下两者中的一者：DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+P_i-1,j-1+P_i-1,j+1+2)＞＞2，或DC_i,j＝(P_i,j-1+P_i-1,j+P_i-1,j-1+P_i-1,j+1)＞＞2。

实例13.根据实例12的方法，其中对于最后列中的样本(j＝(N-1),i＞0)，右上样本不可用，且顶部及右上样本(P_i-1,j及P_i-1,j+1)具有相同值。

实例14.根据实例13的方法，其中右上样本不用于DC预测。

实例15.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：对小于变换单元(TU)大小的块大小执行DC预测。

实例16.根据实例15的方法，其中无关于TU大小，对2×2块大小执行DC预测，其中至少一些TU大小大于2×2块大小。

实例17.根据实例15或16的方法，其中对于样本P_2i,2j、P_2i,2j+1、P_2i+1,2j及P_2i+1,2j+1，DC预测值被计算为以下各者中的一者：(P_2i-1,2j+P_2i-1,2j+1+P_2i,2j-1+P_2i+1,2j-1+2)＞＞2或(P_2i-1,2j+P_2i-1,2j+1+P_2i,2j-1+P_2i+1,2j-1)＞＞2，其中0≤i≤((M/2)-1),0≤j≤((N/2)-1)。

实例18.根据实例17的方法，其中M及N皆为偶数。

实例19.根据实例18的方法，其中可并行地处理四个样本。

实例20.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：对2×2块大小执行DC预测而无关于变换单元(TU)的大小。

实例21.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：在执行正常DC预测值之后采用残余之间的相关。

实例22.根据实例21的方法，其中r_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)表示如根据HEVC标准中所指定而执行DC预测之后的预测残余，所述方法进一步包括：根据以下两者产生中间值s_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)：s_i,j＝r_i,2j,s_i,(j+(N/2))＝r_i,2j-r_i,2j+1，0≤i≤(M-1),0≤j≤((N/2)-1)。

实例23.根据实例22的方法，所述方法进一步包括：根据下式产生经修改残余值t_i,j,0≤i≤(M-1),0≤j≤(N-1)：t_i,j＝s_2i,j,t_(i+(M/2)),j＝s_2i,j-s_2i+1,j，0≤i≤((M/2)-1),0≤j≤(N-1)。

实例24.根据实例23的方法，其中经修改残余t_i,j被熵译码。

实例25.根据实例21的方法，其中方法在解码期间执行，且其中：

s_2i,j＝t_i,j,s_2i+1,j＝t_i,j-t_(i+(M/2)),j，0≤i≤((M/2)-1),0≤j≤(N-1)且r_i,2j＝s_i,j,r_i,2j+1＝s_i,j-s_i,(j+(N/2))，0≤i≤(M-1),0≤j≤((N/2)-1)。

实例26.根据实例25的方法，其中M及N皆为偶数。

实例27.根据实例21的方法，其中：

s_i,j＝r_i,2j+1,s_i,(j+(N/2))＝P_i,2j-((P_i,2j-1+P_i,2j+1+1)＞＞1)，

0≤i＜M,0≤j＜(N/2)，

t_i,j＝s_2i+1,j,t_(i+(M/2)),j＝s_2i,j-((s_2i+1,j+s_2i+1,j+1)＞＞1)，

0≤i＜M/2,0≤j＜N。

实例28.根据实例1到27的任一组合的方法。

实例29.根据实例1到24及27中任一项或其组合的方法，其中方法是由编码器执行，且其中译码是指编码。

实例30.根据实例1到21及25到27中任一项或其组合的方法，其中方法是由解码器执行，且其中译码是指解码。

实例31.一种经配置以执行实例1到27中任一项或其组合的方法的系统。

实例32.一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一或多个处理器执行实例1到27中任一项或其组合的方法。

实例33.一种经配置以执行实例1到24及27中任一项或其组合的方法的视频编码装置。

实例34.一种经配置以执行实例1到21及25到27中任一项或其组合的方法的视频解码装置。

实例35.一种包括用于执行实例1到24及27中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频编码装置。

实例36.一种包括用于执行实例1到21及25到27中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频解码装置。

以下段落提供根据本发明的一或多项技术的第二系列实例。

实例1.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：使用视频数据块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测。

实例2.根据实例1的方法，其中使用块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测包括：使用对应于块的最后行及最后列的原始样本值来执行其它样本值的预测。

实例3.根据实例1的方法，其中使用块内的一或多个原始样本值来执行块内其它样本值的预测包括：使用对应于块的第一行及第一列的原始样本值来执行其它样本值的预测。

实例4.根据实例1到3中任一项的方法，其中图4说明用于执行其它样本值的预测的样本值的样本位置。

实例5.根据实例1到4中任一项的方法，其中方法是针对无损译码模式而执行。

实例6.根据实例1到5中任一项的方法，其中方法是针对平面译码模式而执行。

实例7.根据实例1到5中任一项的方法，其中方法是针对角度帧内译码模式而执行。

实例8.根据实例1到7中任一项的方法，方法进一步包括：对通过预测而产生的残余值集合执行旋转操作；及相对于经旋转残余值集合执行熵译码。

实例9.根据实例8的方法，其中残余值集合为经变换值。

实例10.根据实例1到9中任一项的方法，其进一步包括执行预测过程以译码原始样本值。

实例11.根据实例1到10的任一组合的方法。

实例12.根据实例1到10中任一项或其组合的方法，其中方法是由编码器执行，且其中译码是指编码。

实例13.根据实例1到10中任一项或其组合的方法，其中方法是由解码器执行，且其中译码是指解码。

实例14.一种经配置以执行实例1到10中任一项或其组合的方法的系统。

实例15.一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一或多个处理器执行实例1到10中任一项或其组合的方法。

实例16.一种经配置以执行实例1到10中任一项或其组合的方法的视频编码装置。

实例17.一种经配置以执行实例1到10中任一项或其组合的方法的视频解码装置。

实例18.一种包括用于执行实例1到10中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频编码装置。

实例19.一种包括用于执行实例1到10中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频解码装置。

实例20.本发明中描述的任何装置或方法。

以下段落提供根据本发明的一或多项技术的第三系列实例。

实例1.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：确定残余样本的经修改阵列；针对经修改残余样本确定残余样本的经去量化版本；及将残余样本的经去量化版本加到预测值以确定经重构值。

实例2.根据实例1的方法，其进一步包括：使用DPCM译码经去量化残余值。

实例3.根据实例1的方法，其进一步包括：使用DPCM译码经去量化残余值的经位移位版本。

实例4.根据实例1到3中任一项的方法，其中方法是针对近垂直帧内预测模式而执行。

实例5.根据实例1到3中任一项的方法，其中方法是针对近水平帧内预测模式而执行。

实例6.根据实例1到5中任一项的方法，其进一步包括：停用正负号数据隐藏。

实例7.根据实例1到5中任一项的方法，其进一步包括：基于块类型来停用正负号数据隐藏。

实例8.根据实例1到5中任一项的方法，其进一步包括：选择性地停用正负号数据隐藏。

实例9.根据实例1到8中任一项的方法，其进一步包括本发明中所描述的任何技术。

实例10.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：确定残余样本的经修改阵列；针对经修改残余样本确定残余样本的经量化版本；及在经编码位流中用信号发出残余样本的经量化版本。

实例11.根据实例10的方法，其中方法是针对近垂直帧内预测模式而执行。

实例12.根据实例10的方法，其中方法是针对近水平帧内预测模式而执行。

实例13.根据实例10到12中任一项的方法，其进一步包括本发明中所描述的任何技术。

实例14.根据实例10到13中任一项或其组合的方法，其中方法是由编码器执行，且其中译码是指编码。

实例15.根据实例1到9中任一项或其组合的方法，其中方法是由解码器执行，且其中译码是指解码。

实例16.一种经配置以执行实例1到15中任一项或其组合的方法的系统。

实例17.一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使一或多个处理器执行实例1到13中任一项或其组合的方法。

实例18.一种经配置以执行实例10到13中任一项或其组合的方法的视频编码装置。

实例19.一种经配置以执行实例1到9中任一项或其组合的方法的视频解码装置。

实例20.一种包括用于执行实例10到13中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频编码装置。

实例21.一种包括用于执行实例1到9中任一项或其组合的方法的步骤的装置的视频解码装置。

实例22.包含于本发明中的本发明中描述的任何装置或方法。

以下段落提供根据本发明的一或多项技术的第四系列实例。

实例1.一种用于解码视频数据的方法，所述方法包括：接收使用无损译码及帧内预测而编码的视频数据块；根据残余差分脉码调制(DPCM)过程从经无损译码视频数据块重构残余样本；及使用残余样本根据帧内预测模式来执行帧内预测以产生经重构视频样本，其中帧内预测模式并非垂直帧内预测模式及水平帧内预测模式中的一者。

实例2.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式及几乎水平帧内预测模式中的一者。

实例3.根据实例2的方法，其中几乎垂直帧内预测模式为帧内预测模式22到30中的一者，且其中几乎水平帧内预测模式为如在HEVC工作草案9中所定义的帧内模式的帧内预测模式6到14中的一者。

实例4.根据实例2的方法，其中残余DPCM过程为用于几乎垂直帧内预测模式的垂直残余DPCM过程，且其中残余DPCM过程为用于几乎水平帧内预测模式的水平残余DPCM。

实例5.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中根据残余DPCM过程重构残余样本包括根据方程式重构残余样本，

其中r为经重构残余样本，为视频数据的经无损译码块的样本，M及N定义视频数据块的大小，且i及j定义视频数据块内的样本的位置。

实例6.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为向左下对角线帧内预测模式，且其中根据残余DPCM过程重构残余样本包括根据方程式重构残余样本：

实例7.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为向右上对角线帧内预测模式，且其中根据残余DPCM过程重构残余样本包括根据方程式重构残余样本：

实例8.根据实例1到7的任一组合的方法。

实例9.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式，方法进一步包括：针对经无损译码视频数据块的第一行不根据残余DPCM过程重构残余样本。

实例10.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为几乎水平帧内预测模式，方法进一步包括：针对经无损译码视频数据块的第一列不根据残余DPCM过程重构残余样本。

实例11.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中根据残余DPCM过程来重构残余样本包括根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程中的一者来重构残余样本。

实例12.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中根据残余DPCM过程来重构残余样本包括根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程两者来重构残余样本。

实例13.根据实例1的方法，其中帧内预测模式为平面内预测模式，且其中根据残余DPCM过程来重构残余样本包括根据对角线DPCM过程、水平DPCM过程及垂直DPCM过程来重构残余样本。

实例14.一种用于编码视频数据的方法，所述方法包括：接收视频数据块；根据帧内预测模式来对视频数据块执行帧内预测以产生样本的预测性块及残余样本，其中帧内预测模式并非垂直帧内预测模式及水平帧内预测模式中的一者；及使用残余差分脉码调制(DPCM)过程从残余样本产生经无损译码视频数据块。

实例15.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式及几乎水平帧内预测模式中的一者。

实例16.根据实例15的方法，其中几乎垂直帧内预测模式为帧内预测模式22到30中的一者，且其中几乎水平帧内预测模式为帧内预测模式6到14中的一者。

实例17.根据实例15的方法，其中残余DPCM过程为用于几乎垂直帧内预测模式的垂直残余DPCM过程，且其中残余DPCM过程为用于几乎水平帧内预测模式的水平残余DPCM。

实例18.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据以下方程式产生经无损译码视频数据块：

其中r为残余样本，为视频数据的经无损译码块的样本，M及N定义视频数据块的大小，且i及j定义视频数据块内的样本的位置。

实例19.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据以下方程式产生经无损译码视频数据块：

实例20.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据以下方程式产生经无损译码视频数据块：

实例21.根据实例14到20的任一组合的方法。

实例22.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式，方法进一步包括：针对视频数据块的第一行不使用残余DPCM过程产生经无损译码视频数据块。

实例23.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为几乎水平帧内预测模式，方法进一步包括：针对视频数据块的第一列不使用残余DPCM过程产生经无损译码视频数据块。

实例24.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程中的一者从残余样本产生经无损译码视频数据块。

实例25.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程两者从残余样本产生经无损译码视频数据块。

实例26.根据实例14的方法，其中帧内预测模式为平面帧内预测模式，且其中使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块包括根据对角线DPCM过程、水平DPCM过程及垂直DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块。

实例27.一种经配置以解码视频数据的设备，所述设备包括：用于接收使用无损译码及帧内预测而编码的视频数据块的装置；用于根据残余差分脉码调制(DPCM)过程从经无损译码视频数据块重构残余样本的装置；及用于使用残余样本根据帧内预测模式来执行帧内预测以产生经重构视频样本的装置，其中帧内预测模式并非垂直帧内预测模式及水平帧内预测模式中的一者。

实例28.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式及几乎水平帧内预测模式中的一者。

实例29.根据实例28的设备，其中几乎垂直帧内预测模式为帧内预测模式22到30中的一者，且其中几乎水平帧内预测模式为帧内预测模式6到14中的一者。

实例30.根据实例28的设备，其中残余DPCM过程为用于几乎垂直帧内预测模式的垂直残余DPCM过程，且其中残余DPCM过程为用于几乎水平帧内预测模式的水平残余DPCM。

实例31.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中用于根据残余DPCM过程重构残余样本的装置包括用于根据以下方程式重构残余样本的装置：

实例32.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为向左下对角线帧内预测模式，且其中用于根据残余DPCM过程重构残余样本的装置包括用于根据以下方程式重构残余样本的装置：

实例33.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为向右上对角线帧内预测模式，且其中用于根据残余DPCM过程重构残余样本的装置包括用于根据以下方程式重构残余样本的装置：

实例34.根据实例27到33的任一组合的设备。

实例35.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式，设备进一步包括：用于针对经无损译码视频数据块的第一行不根据残余DPCM过程重构残余样本的装置。

实例36.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为几乎水平帧内预测模式，设备进一步包括：用于针对经无损译码视频数据块的第一列不根据残余DPCM过程重构残余样本的装置。

实例37.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中用于根据残余DPCM过程来重构残余样本的装置包括用于根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程中的一者来重构残余样本的装置。

实例38.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中用于根据残余DPCM过程来重构残余样本的装置包括用于根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程两者来重构残余样本的装置。

实例39.根据实例27的设备，其中帧内预测模式为平面内预测模式，且其中用于根据残余DPCM过程来重构残余样本的装置包括用于根据对角线DPCM过程、水平DPCM过程及垂直DPCM过程来重构残余样本的装置。

实例40.一种经配置以编码视频数据的设备，所述设备包括：用于接收视频数据块的装置；用于根据帧内预测模式来对视频数据块执行帧内预测以产生残余样本的装置，其中帧内预测模式并非垂直帧内预测模式及水平帧内预测模式中的一者；及用于使用残余差分脉码调制(DPCM)过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置。

实例41.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式及几乎水平帧内预测模式中的一者。

实例42.根据实例41的设备，其中几乎垂直帧内预测模式为帧内预测模式22到30中的一者，且其中几乎水平帧内预测模式为帧内预测模式6到14中的一者。

实例43.根据实例41的设备，其中残余DPCM过程为用于几乎垂直帧内预测模式的垂直残余DPCM过程，且其中残余DPCM过程为用于几乎水平帧内预测模式的水平残余DPCM。

实例44.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置包括用于根据以下方程式产生经无损译码视频数据块的装置：

实例45.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置包括用于根据以下方程式产生经无损译码视频数据块的装置：

实例46.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为向右下对角线帧内预测模式，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置包括用于根据以下方程式产生经无损译码视频数据块的装置：

实例47.根据实例40到46的任一组合的设备。

实例48.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为几乎垂直帧内预测模式，设备进一步包括：用于针对视频数据块的第一行不使用残余DPCM过程产生经无损译码视频数据块的装置。

实例49.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为几乎水平帧内预测模式，设备进一步包括：用于针对视频数据块的第一列不使用残余DPCM过程产生经无损译码视频数据块的装置。

实例50.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置包括用于根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程中的一者从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置。

实例51.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为DC帧内预测模式及平面帧内预测模式中的一者，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置包括用于根据垂直残余DPCM过程及水平DPCM过程两者从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置。

实例52.根据实例40的设备，其中帧内预测模式为平面帧内预测模式，且其中用于使用残余DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据的装置包括用于根据对角线DPCM过程、水平DPCM过程及垂直DPCM过程从残余样本产生经无损译码视频数据块的装置。

实例53.一种经配置以执行实例1到13的方法的任一组合的视频解码器。

实例54.一种经配置以执行实例14到26的方法的任一组合的视频编码器。

实例55.一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使经配置以解码视频数据的装置的一或多个处理器执行实例1到13的方法的任一组合。

实例56.一种存储指令的计算机可读存储媒体，所述指令在执行时致使经配置以编码视频数据的装置的一或多个处理器执行实例14到26的方法的任一组合。

以下段落提供根据本发明的一或多项技术的第五系列实例。

实例1.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：产生用于视频数据块的水平帧内译码的预测样本，其中对于视频数据块的每一列，预测样本包含梯度项。

实例2.根据实例1的方法，其中初始行中的预测样本的梯度项是由((P_-1,j-P_-1,j-1)＞＞1)给出。

实例3.根据实例1到2中任一项的方法，其中P_0,j,0≤j≤N-1的预测样本为：Clip(P_0,j-1+((P_-1,j-P_-1,j-1)＞＞1))。

实例4.根据实例1到3中任一项的方法，其中P_i,j,0≤i≤M-1,0≤j≤N-1的预测样本是由Clip(P_i,j-1+((P_i-1,j-P_i-1,j-1)＞＞1))给出。

实例5.根据实例5到8中任一项的方法，其中方法是针对无损水平译码模式而应用。

实例6.一种译码视频数据的方法，所述方法包括：产生用于视频数据块的垂直帧内译码的预测样本，其中对于视频数据块的每一行，预测样本包含梯度项。

实例7.根据实例6的方法，其中初始列中的预测样本的梯度项被给出为((P_i,-1-P_i-1,-1)＞＞1)。

实例8.根据实例6到7中任一项的方法，其中P_i,0,0≤i≤M-1的预测样本为Clip(P_i-1,0+((P_i,-1-P_i-1,-1)＞＞1))。

实例9.根据实例6到8中任一项的方法，其中P_i,j,0≤i≤M-1,0≤j≤N-1的预测样本是由Clip(P_i-1,j+((P_i,j-1-P_i-1,j-1)＞＞1))给出。

实例10.根据实例6到9中任一项的方法，其中方法是针对无损垂直译码模式而应用。

实例11.根据实例1到10的任一组合的方法。

在一或多个实例中，本文中所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任何组合予以实施。如果以软件予以实施，那么功能可作为一或多个指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体而发射，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读媒体可包含计算机可读存储媒体(其对应于诸如数据存储媒体的有形媒体)或通信媒体，通信媒体包含(例如)根据通信协议促进计算机程序从一处传输到另一处的任何媒体。以此方式，计算机可读媒体大体上可对应于(1)非暂时性的有形计算机可读存储媒体，或(2)诸如信号或载波的通信媒体。数据存储媒体可为可由一或多个计算机或一或多个处理器存取以检索指令、代码及/或数据结构以用于实施本发明中所描述的技术的任何可用媒体。计算机程序产品可包含计算机可读媒体。

作为实例而非限制，此类计算机可读存储媒体可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、闪速存储器，或可用以存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，任何连接可被适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光缆、双绞线、数字订户线(DSL)或无线技术(诸如，红外线、无线电及微波)而从网站、服务器或其它远程源发射指令，那么同轴电缆、光缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如，红外线、无线电及微波)包含于媒体的定义中。然而，应理解，计算机可读存储媒体及数据存储媒体不包含连接、载波、信号或其它暂时性媒体，而是替代地有关于非暂时性有形存储媒体。如本文中所使用，磁盘及光盘包含紧密光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘通过激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包含于计算机可读媒体的范围内。

可由诸如一或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效整合或离散逻辑电路系统的一或多个处理器执行指令。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指上述结构或适于实施本文中所描述的技术的任何其它结构中的任一者。此外，在一些方面中，可将本文中所描述的功能性提供于经配置以用于编码及解码的专用硬件及/或软件模块内，或并入于组合式编码解码器中。而且，所述技术可完全以一或多个电路或逻辑元件予以实施。

本发明的技术可以广泛的多种装置或设备予以实施，所述装置或设备包含无线手机、集成电路(IC)或IC集(例如，芯片集)。在本发明中描述各种组件、模块或单元以强调经配置以执行所揭示技术的装置的功能方面，但未必要求通过不同硬件单元来实现。确切地说，如上文所描述，可将各种单元组合于编码解码器硬件单元中，或通过互操作性硬件单元(包含如上文所描述的一或多个处理器)的集合且结合合适软件及/或固件来提供所述单元。

已描述各种实例。这些及其它实例是在所附权利要求书的范围内。

Claims

1.一种解码视频数据的方法，所述方法包括：

接收位流，所述位流包括所述视频数据的图片的经编码表示；以及

至少部分地基于所述位流中的语法元素重构所述图片，其中重构所述图片包括：

使用来自多个帧内预测模式的帧内预测模式以产生用于预测单元的预测块，所述多个帧内预测模式包含如在高效率视频译码HEVC文本规范草案10中所定义的在22与30之间的帧内预测模式及在6与14之间的帧内预测模式；

产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由经重构残余值组成，且产生所述残余块包括在所述残余块中产生所述经重构残余值使得所述残余块中的所述经重构残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与经重构样本值之间的差，其中对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度，且Q(r_i,j)为所述残余块中在位置(i，j)处针对残余值r_i,j的经重构残余值：

对于所述在22与30之间的帧内预测模式中的每一者，Q(r_i,j)被定义为：

代表针对经修改残余值的经重构的经修改残余值，所述经修改残余值被定义为：

且Q(r_i-1,j)为所述残余值r_i,j上方的一行的残余值的经重构残余值，且

对于所述在6与14之间的帧内预测模式中的每一者，Q(r_ij)被定义为：

其中Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且所述经修改残余值被定义为：

及

对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，将所述经重构残余值Q(r_i,j)与所述预测块的预测值相加以重构所述经重构样本值中的一者。

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括从位流获得指示所述经重构的经修改残余值的一或多个语法元素。

3.根据权利要求1所述的方法，其中对于所述多个帧内预测模式中的对角线帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

其中Q(r_i-1,j-1)为所述残余值r_i,j左侧的一列且上方的一行的残余值的经重构残余值。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，对于所述对角线帧内预测模式，所述经修改残余值被定义为：

其中Q(r_i-1,j-1)为是所述残余值r_i,j左侧的一列且上方的一行的残余值r_i-1,j-1的经重构残余值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述残余值r_i,j为经位移位残余值。

6.一种编码视频数据的方法，所述方法包括：

产生所述视频数据的图片的经编码表示；以及

产生包括所述图片的所述经编码表示的位流，其中产生所述图片的所述经编码表示包括：

产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由残余值组成，且产生所述残余块包括：

在所述残余块中产生所述残余值使得所述残余块中的所述残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与原始样本值之间的差；以及

在产生所述残余值之后：

对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度；

确定残余值r_i,j的经修改残余值其中：

对于所述在22与30之间的帧内预测模式中的每一者，被定义为：

Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i-1,j的经重构残余值，

对于所述在6与14之间的帧内预测模式中的每一者，被定义为：

Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及量化所述经修改残余值以产生经重构的经修改残余值

7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括在位流中用信号发出所述经重构的经修改残余值

8.根据权利要求6所述的方法，其中：

对于所述多个帧内预测模式中的垂直帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

且

对于所述多个帧内预测模式中的水平帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括：

将Q(r_i,j)与预测值相加以重构样本值；及

将所述样本值用于其它块的帧内预测或帧间预测。

10.根据权利要求6所述的方法，其中对于所述在22与30之间的帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

且

对于所述在6与14之间的帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

11.根据权利要求6所述的方法，其中对于所述多个帧内预测模式中的对角线帧内预测模式，被定义为：

12.根据权利要求11所述的方法，其进一步包括：

对于所述对角线帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

其中Q(r_i-1,j-1)为所述残余值r_i,j左侧的一列且上方的一行的残余值的经重构版本。

13.根据权利要求6所述的方法，其中所述残余值r_i,j为经位移位残余值。

14.一种视频解码设备，其包括：

存储器，其经配置以存储视频数据；及

一或多个处理器，其经配置以：

使用来自多个帧内预测模式的帧内预测模式以产生用于预测单元的预测块，所述多个帧内预测模式包含在高效率视频译码HEVC文本规范草案10中所定义的在22与30之间的帧内预测模式及在6与14之间的帧内预测模式；

至少部分地基于所述位流中的语法元素重构所述图片，其中所述一或多个处理器经配置以使得，作为重构所述图片的部分，所述一或多个处理器：产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由经重构残余值组成，且为了产生所述残余块，所述一或多个处理器在所述残余块中产生所述经重构残余值使得所述残余块中的所述经重构残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与经重构样本值之间的差，其中对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度，且Q(r_i,j)为所述残余块中在位置(i，j)处针对残余值r_i,j的经重构残余值：

对于所述在6与14之间的帧内预测模式中的每一者，Q(r_i,j)被定义为：

Q(r_i,j-1)为所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值的经重构残余值，且所述经修改残余值被定义为：

及

15.根据权利要求14所述的视频解码设备，其中所述一或多个处理器经配置以从位流获得指示所述经重构的经修改残余值的一或多个语法元素。

16.根据权利要求14所述的视频解码设备，其中对于所述多个帧内预测模式中的对角线帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

17.根据权利要求16所述的视频解码设备，其中，对于所述对角线帧内预测模式，所述经修改残余值被定义为：

18.根据权利要求14所述的视频解码设备，其中所述残余值r_i,j为经位移位残余值。

19.根据权利要求14所述的视频解码设备，其中所述视频解码设备包括以下各者中的至少一者：

集成电路；

微处理器；及

无线通信装置，其包含译码器。

20.根据权利要求14所述的视频解码设备，其进一步包括经配置以显示经解码视频数据的显示器。

21.一种视频编码设备，其包括：

存储器，其经配置以存储视频数据；及

一或多个处理器，其经配置以：

产生所述视频数据的图片的经编码表示；以及

产生包括所述图片的所述经编码表示的位流，其中所述一或多个处理器经配置以使得，作为产生所述图片的部分，所述一或多个处理器：

产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由残余值组成，且其中所述一或多个处理器经配置以使得，作为产生所述残余块的部分，所述一或多个处理器：

在产生所述残余值之后：

对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度，所述一或多个处理器：

确定残余值r_i,j的经修改残余值其中：

Q(r_(i-1),j)代表所述残余值r_i,j上方的一行的残余值r_i-1,j的经重构残余值，且对于所述在6与14之间的帧内预测模式中的每一者，被定义为：

22.根据权利要求21所述的视频编码设备，其进一步包括在位流中用信号发出所述经重构的经修改残余值

23.根据权利要求21所述的视频编码设备，其中

且

24.根据权利要求23所述的视频编码设备，其中所述一或多个处理器经配置以：

将所述经重构残余值Q(r_i,j)与预测值相加以重构样本值；及

将所述样本值用于其它块的帧内预测或帧间预测。

25.根据权利要求21所述的视频编码设备，其中对于所述在22与30之间的帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

且

对于所述在6与14之间的帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

26.根据权利要求21所述的视频编码设备，其中对于所述多个帧内预测模式中的对角线帧内预测模式，被定义为：

27.根据权利要求26所述的视频编码设备，其中，对于所述对角线帧内预测模式，Q(r_i,j)被定义为：

其中Q(r_i-1,j-1)为所述残余值r_i,j左侧的一列且上方的一行的残余值的经重构版本；及

将所述经重构残余值Q(r_i,j)与预测值相加以重构样本值。

28.根据权利要求21所述的视频编码设备，其中所述残余值r_i,j为经位移位残余值。

29.根据权利要求21所述的视频编码设备，其中所述视频编码设备包括以下各者中的至少一者：

集成电路；

微处理器；及

无线通信装置，其包含译码器。

30.根据权利要求21所述的视频编码设备，其进一步包括经配置以捕获所述视频数据的照相机。

31.一种视频解码设备，其包括：

用于接收位流的装置，所述位流包括所述视频数据的图片的经编码表示；以及

用于至少部分地基于所述位流中的语法元素重构所述图片的装置，其中所述用于重构所述图片的装置包括：

用于使用来自多个帧内预测模式的帧内预测模式以产生用于预测单元的预测块的装置，所述多个帧内预测模式包含在高效率视频译码HEVC文本规范草案10中所定义的在22与30之间的帧内预测模式及在6与14之间的帧内预测模式；

用于产生残余块的装置，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由经重构残余值组成，且所述用于产生所述残余块的装置包括用于在所述残余块中产生所述经重构残余值使得所述残余块中的所述经重构残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与经重构样本值之间的差的装置，其中对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度，且Q(r_i,j)为所述残余块中在位置(i，j)处针对残余值r_i,j的经重构残余值：

及

对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，用于将所述经重构残余值Q(r_i,j)与所述预测块的预测值相加以重构所述经重构样本值中的一者的装置。

32.一种视频编码设备，其包括：

用于产生所述视频数据的图片的经编码表示的装置；以及

用于产生包括所述图片的所述经编码表示的位流的装置，其中所述用于产生所述图片的所述经编码表示的装置包括：

用于产生残余块的装置，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由残余值组成，且用于产生所述残余块的装置包括：

用于在所述残余块中产生所述残余值使得所述残余块中的所述残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与原始样本值之间的差的装置；以及

对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度：

用于在产生所述残余值之后确定残余值r_i,j的经修改残余值的装置，其中：

Q(r_i,(j-1))代表所述残余值r_i,j左侧的一列的残余值r_i,j-1的经重构残余值；及

用于量化所述经修改残余值以产生经重构的经修改残余值的装置。

33.一种其上存储有指令的计算机可读数据存储媒体，所述指令在执行时致使视频解码设备：

至少部分地基于所述位流中的语法元素重构所述图片，其中作为致使视频解码设备重构所述图片的部分，所述指令使得所述视频解码设备：

产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由经重构残余值组成，且其中作为致使视频解码设产生所述残余块的部分，所述指令使得所述视频解码设备产生所述残余块包括在所述残余块中产生所述经重构残余值使得所述残余块中的所述经重构残余值指示用于所述预测单元的所述预测块的样本值与经重构样本值之间的差，其中对于0≤i≤(M-1)及0≤j≤(N-1)，其中M为所述残余块的高度，且N为所述残余块的宽度，且Q(r_i,j)为所述残余块中在位置(i，j)处针对残余值r_i,j的经重构残余值：

代表针对经修改残余值的经重构的经修改残余值，所述经修改残余值

被定义为：

及

34.一种其上存储有指令的计算机可读数据存储媒体，所述指令在执行时致使视频编码设备：

产生所述视频数据的图片的经编码表示；以及

产生包括所述图片的所述经编码表示的位流，其中作为致使视频编码设备产生所述图片的所述经编码表示的部分，所述指令使得所述视频编码设备：

产生残余块，其中所述残余块为针对该块变换应用被跳过的块，所述残余块由残余值组成，其中作为致使视频编码设备产生所述残余块的部分，所述指令使得所述视频编码设备：

在产生所述残余值之后：