具体实施方式

下文讨论的特征可单独使用或以任何顺序组合使用。此外，这些实施例可以通过处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)来实现。在一个示例中，一个或多个处理器执行存储在非易失性计算机可读介质中的程序。

图1示出了根据本申请实施例的通信系统100的简化框图。通信系统100可以包括经由网络105互连的至少两个终端102和103。对于单向数据传输，第一终端103可在本地位置对视频数据进行编码，以经由网络105传输到另一个终端102。第二终端102可以从网络105接收另一个终端的已编码视频数据，对已编码数据进行解码并且显示恢复的视频数据。单向数据传输在媒体服务应用等中可能是常见的。

图1示出了用于支持已编码视频的双向传输的第二对终端101和104，所述已编码视频的双向传输可例如在视频会议期间发生。对于双向数据传输，终端101和104中的每个终端可对本地位置采集的视频数据进行编码，以通过网络105传输到另一终端。终端101和104中的每个终端还可接收由另一终端传输的已编码视频数据，且可对所述已编码数据进行解码，并可在本地显示装置上显示恢复的视频数据。

在图1中，终端101、102、103和104可能图示为服务器、个人计算机和智能电话，但本申请公开的原理可不限于此。本申请公开的实施例适用于膝上型计算机、平板电脑、媒体播放器和/或专用视频会议设备。网络105表示在终端101、102、103和104之间传送已编码视频数据的任何数目的网络，包括例如有线和/或无线通信网络。通信网络105可在电路交换和/或分组交换信道中交换数据。代表性的网络包括电信网络、局域网、广域网和/或互联网。出于本申请论述的目的，除非在下文中有所解释，否则网络105的架构和拓扑对于本申请公开的操作来说可能是无关紧要的。

作为本申请所公开主题应用的示例，图2示出了视频编码器和视频解码器在流式传输环境中的放置方式。本申请所公开主题可同等地适用于其它支持视频的应用，包括例如视频会议、数字TV、在包括CD、DVD、存储棒等的数字介质上存储压缩视频等等。

流式传输系统可包括采集子系统203，所述采集子系统203可包括数码相机等视频源201，所述视频源201用于创建例如未压缩的视频样本流213。样本流213被强调与已编码的视频码流相比，其具有高数据量，样本流213可由耦接在相机201上的编码器202处理。编码器202可包括硬件、软件或软硬件组合，以实现或实施如下文更详细地描述的所公开主题的各方面。已编码的视频码流204被强调与样本流相比，其具有较低的数据量，已编码的视频码流204可存储在流式传输服务器205上以供将来使用。一个或多个流式传输客户端212和207，可访问流式传输服务器205，以获取已编码的视频码流204的副本208和206。客户端212可包括视频解码器211。视频解码器211对已编码的视频码流的传入副本208进行解码，且产生可在显示器209或其它呈现装置(未描绘)上呈现的输出视频样本流210。在一些流式传输系统中，可根据某些视频编码/压缩标准，对视频码流204、206和208进行编码。该些标准的示例如上所述并将在下文进行描述。

图3可以是根据本申请实施例的视频解码器300的框图。

接收器302可接收将由解码器300解码的一个或多个编解码视频序列；在同一实施例或另一实施例中，一次接收一个已编码视频序列，其中每个已编码视频序列的解码独立于其它已编码视频序列。可从信道301接收已编码视频序列，所述信道可以是通向存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。接收器302可接收已编码的视频数据以及其它数据，例如，可转发到它们各自的使用实体(未绘出)的已编码音频数据和/或辅助数据流。接收器302可将已编码视频序列与其它数据分开。为了防止网络抖动，缓冲存储器303可耦接在接收器302与熵解码器/解析器304(此后称为“解析器”)之间。当接收器302从具有足够带宽和可控性的存储/转发装置，或从等时同步网络接收数据时，也可能不需要配置缓冲303，或者所述缓冲可以很小。为了在互联网等尽力而为业务分组网络上使用，也可能需要缓冲303，所述缓冲可相对较大且可具有自适应性大小。

视频解码器300可包括解析器304，以根据已熵编码视频序列重建符号313。这些符号的类别包括用于管理解码器300的操作的信息，以及潜在包括用以控制显示器312等显示装置的信息，所述显示装置不是解码器的组成部分，但可耦接到解码器。用于显示装置的控制信息可以是辅助增强信息(Supplemental Enhancement Information，SEI消息)或视频可用性信息(Video Usability Information)的参数集片段(未绘出)。解析器304可对接收到的已编码视频序列进行解析/熵解码。已编码视频序列的编码可根据视频编码技术或标准进行，且可遵循本领域技术人员所知的各种原理，包括可变长度编码、霍夫曼编码(Huffman coding)、具有或不具有上下文灵敏度的算术编码等等。解析器304可基于对应于群组的至少一个参数，从已编码视频序列提取用于视频解码器中的像素的子群中的至少一个子群的子群参数集。子群可包括图片群组(Group of Pictures，GOP)、图片、图块(tile)、切片(slice)、宏块、编码单元(Coding Unit，CU)、块、变换单元(Transform Unit，TU)、预测单元(Prediction Unit，PU)等等。熵解码器/解析器还可从已编码视频序列提取信息，例如变换系数、量化器参数(QP)值、运动矢量等等。

解析器304可对从缓冲303接收的视频序列执行熵解码/解析操作，从而创建符号313。解析器304可以接收已编码数据，并选择性地对特定的符号313进行解码。此外，解析器304可以确定是将特定的符号313提供给运动补偿预测单元306、缩放器/逆变换单元305、帧内预测单元307或者环路滤波器311。

符号313的重建可涉及多个不同单元，取决于已编码视频图片或其部分(诸如：帧间图片和帧内图片、帧间块和帧内块)的类型以及其它因素。涉及哪些单元以及涉及方式可由解析器304从已编码视频序列解析的子群控制信息控制。为了清楚起见，未描述解析器304与下文的多个单元之间的此类子群控制信息流。

除已经提及的功能块以外，解码器300可在概念上细分成如下文所描述的数个功能单元。在商业约束下运行的实际实施中，这些单元中的许多单元彼此紧密交互并且可以彼此集成。然而，出于描述本申请所公开主题的目的，概念上细分成下文的功能单元是适当的。

第一单元是缩放器/逆变换单元305。缩放器/逆变换单元305从解析器304接收作为符号313的量化变换系数以及控制信息，包括使用哪种变换方式、块大小、量化因子、量化缩放矩阵等。缩放器/逆变换单元305可输出包括样本值的块，所述样本值可输入到聚合器310中。

在一些情况下，缩放器/逆变换单元305的输出样本可属于帧内编码块；即：不使用来自先前重建的图片的预测性信息，但可使用来自当前图片的先前重建部分的预测性信息的块。此类预测性信息可由帧内图片预测单元307提供。在一些情况下，帧内图片预测单元307采用从当前(已部分重建的)图片309提取的周围已重建信息，生成大小和形状与正在重建的块相同的块。在一些情况下，聚合器310基于每个样本，将帧内预测单元307生成的预测信息添加到由缩放器/逆变换单元305提供的输出样本信息中。

在其它情况下，缩放器/逆变换单元305的输出样本可属于帧间编码和潜在运动补偿块。在此情况下，运动补偿预测单元306可访问参考图片存储器308以提取用于预测的样本。在根据与所述块相关的符号313对提取的样本进行运动补偿之后，这些样本可由聚合器310添加到缩放器/逆变换单元的输出(在这种情况下被称作残差样本或残差信号)，从而生成输出样本信息。运动补偿预测单元从参考图片存储器内的地址获取预测样本可受到运动矢量控制，且所述运动矢量以所述符号313的形式而供运动补偿预测单元使用，所述符号313例如是包括X、Y和参考图片分量。运动补偿还可包括在使用子样本精确运动矢量时，从参考图片存储器提取的样本值的内插、运动矢量预测机制等等。

聚合器310的输出样本可在环路滤波器单元311中经过各种环路滤波技术处理。视频压缩技术可包括环路内滤波器技术，所述环路内滤波器技术受控于包括在已编码视频码流中的参数，且所述参数作为来自解析器304的符号313可用于环路滤波器单元311。然而，在其它实施例中，视频压缩技术还可响应于在解码已编码图片或已编码视频序列的先前(按解码次序)部分期间获得的元信息，以及响应于先前重建且经过环路滤波的样本值。

环路滤波器单元311的输出可以是样本流，所述样本流可输出到显示装置312以及存储在参考图片存储器557，以用于后续的帧间图片预测。

一旦完全重建，某些已编码图片就可用作参考图片以用于将来预测。一旦已编码图片被完全重建，且已编码图片(通过例如解析器304)被识别为参考图片，则当前参考图片309可变为参考图片存储器308的一部分，且可在开始重建后续已编码图片之前重新分配新的当前图片存储器。

视频解码器300可根据例如ITU-T Rec H.265中记载的预定视频压缩技术执行解码操作。在已编码视频序列遵循视频压缩技术或标准的语法的意义上，如视频压缩技术文档或标准以及特别是其中的配置文件中所规定，已编码视频序列可符合所使用的视频压缩技术或标准指定的语法。对于合规性而言，已编码视频序列的复杂度必须处于视频压缩技术或标准的层级所限定的范围内。在一些情况下，层级限制最大图片尺寸、最大帧率、最大重建取样率(以例如每秒兆(mega)个样本为单位进行测量)、最大参考图片尺寸等。在一些情况下，由层级设定的限制可通过假想参考解码器(Hypothetical Reference Decoder，HRD)规范和在已编码视频序列中用信号表示的HRD缓冲器管理的元数据来进一步限定。

在实施例中，接收器302可连同已编码视频一起接收附加(冗余)数据。所述附加数据可以是已编码视频序列的一部分。所述附加数据可由视频解码器300使用，用以对数据进行适当解码和/或较准确地重建原始视频数据。附加数据可呈例如时间、空间或信噪比(signal noise ratio，SNR)增强层、冗余切片、冗余图片、前向纠错码等形式。

图4是根据本申请公开的实施例的视频编码器400的框图。

编码器400可从视频源401(并非编码器的一部分)接收视频样本，所述视频源可采集将由编码器400编码的视频图像。

视频源401可提供将由编码器(303)编码的呈数字视频样本流形式的源视频序列，所述数字视频样本流可具有任何合适位深度(例如：8位、10位、12位……)、任何色彩空间(例如BT.601Y CrCB、RGB……)和任何合适取样结构(例如Y CrCb 4:2:0、Y CrCb 4:4:4)。在媒体服务系统中，视频源401可以是存储先前已准备好的视频的存储装置。在视频会议系统中，视频源401可以是采集本地图像信息作为视频序列的相机。可将视频数据提供为多个单独的图片，当按顺序观看时，这些图片被赋予运动。图片自身可构建为空间像素阵列，其中取决于所用的取样结构、色彩空间等，每个像素可包括至少一个样本。所属领域的技术人员可以很容易理解像素与样本之间的关系。下文侧重于描述样本。

根据实施例，编码器400可实时或在由应用所要求的任何其它时间约束下，将源视频序列的图片编码且压缩成已编码视频序列410。施行适当的编码速度是控制器402的一个功能。控制器控制如下文所描述的其它功能单元且在功能上耦接到这些单元。为了清楚起见，图中未标示耦接。由控制器设置的参数可包括速率控制相关参数(图片跳过、量化器、率失真优化技术的λ值等)、图片尺寸、图片群组(group of pictures，GOP)布局，最大运动矢量搜索范围等。本领域技术人员可识别控制器402的其他功能，因为这些功能可能涉及针对某一系统设计优化的视频编码器400。

一些视频编码器在本领域技术人员容易识别出的“编码环路”中进行操作。作为简单的描述，编码环路可包括编码器402(下文称为“源编码器”)的编码部分(负责基于待编码的输入图片和参考图片创建符号)和嵌入于编码器400中的(本地)解码器406。解码器406重建符号，以创建(远程)解码器同样会创建的样本数据(因为在本申请所公开主题所考虑的视频压缩技术中，符号与已编码视频码流之间的任何压缩都是无损的)。将重建的样本流输入到参考图片存储器405。由于符号流的解码产生与解码器位置(本地或远程)无关的位精确结果，因此参考图片缓冲器中的内容在本地编码器与远程编码器之间也是按位精确对应的。换句话说，编码器的预测部分“看到”的参考图片样本与解码器将在解码期间使用预测时所“看到”的样本值完全相同。这种参考图片同步性基本原理(以及在例如因信道误差而无法维持同步性的情况下产生的漂移)对于本领域技术人员而言，也是熟知的。

“本地”解码器406的操作可与已在上文结合图3详细描述的“远程”解码器300相同。然而，另外简要参考图4，当符号可用且熵编码器408和解析器304能够无损地将符号编码/解码为已编码视频序列时，解码器300的熵解码部分，包括信道301、接收器302、缓冲器303和解析器304，可以不是全部在本地解码器406中实现。

此时可以观察到，除存在于解码器中的解析/熵解码之外的任何解码器技术，也必定以基本上相同的功能形式，存在于对应的编码器中。可简化编码器技术的描述，因为编码器技术与全面地描述的解码器技术互逆。仅在某些区域中需要更详细的描述，在下文提供。

作为其操作的一部分，源编码器403可执行运动补偿预测编码，参考来自视频序列中被指定为“参考帧”的至少一个先前已编码帧，对输入帧进行预测性编码。以此方式，编码引擎407对输入帧的像素块与参考帧的像素块之间的差异进行编码，所述参考帧可被选作所述输入帧的预测参考。

本地视频解码器406可基于源编码器403创建的符号，对可指定为参考帧的帧的已编码视频数据进行解码。编码引擎407的操作可为有损过程。当已编码视频数据可在视频解码器(图4中未示)处被解码时，重建的视频序列通常可以是带有一些误差的源视频序列的副本。本地视频解码器406复制解码过程，所述解码过程可由视频解码器对参考帧执行，且可使重建的参考帧存储在参考图片高速缓存405中。以此方式，编码器400可在本地存储重建的参考帧的副本，所述副本与将由远端视频解码器获得的重建参考帧具有共同内容(不存在传输误差)。

预测器404可针对编码引擎407执行预测搜索。即，对于将要编码的新帧，预测器404可在参考图片存储器405中搜索可作为所述新图片的适当预测参考的样本数据(作为候选参考像素块)或某些元数据，例如参考图片运动矢量、块形状等。预测器404可基于样本块逐像素块操作，以找到合适的预测参考。在一些情况下，根据预测器404获得的搜索结果，可确定输入图片可具有从参考图片存储器405中存储的多个参考图片取得的预测参考。

控制器402可管理视频编码器403的编码操作，包括例如设置用于对视频数据进行编码的参数和子群参数。

可在熵编码器408中对所有上述功能单元的输出进行熵编码。熵编码器根据例如霍夫曼编码、可变长度编码、算术编码等技术对各种功能单元生成的符号进行无损压缩，从而将所述符号转换成已编码视频序列。

传输器409可缓冲由熵编码器408创建的已编码视频序列，从而为通过通信信道411进行传输做准备，所述通信信道可以是通向将存储已编码的视频数据的存储装置的硬件/软件链路。传输器409可将来自视频编码器403的已编码视频数据与要传输的其它数据合并，所述其它数据例如是已编码音频数据和/或辅助数据流(未示出来源)。

控制器402可管理编码器400的操作。在编码期间，控制器405可以为每个已编码图片分配某一已编码图片类型，但这可能影响可应用于相应的图片的编码技术。例如，通常可将图片分配为以下任一种帧类型：

帧内图片(I图片)，其可以是不将序列中的任何其它帧用作预测源就可被编码和解码的图片。一些视频编解码器容许不同类型的帧内图片，包括例如独立解码器刷新(Independent Decoder Refresh，“IDR”)图片。所属领域的技术人员了解I图片的变体及其相应的应用和特征。

预测性图片(P图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多一个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。

双向预测性图片(B图片)，其可以是可使用帧内预测或帧间预测进行编码和解码的图片，所述帧内预测或帧间预测使用至多两个运动矢量和参考索引来预测每个块的样本值。类似地，多个预测性图片可使用多于两个参考图片和相关联元数据以用于重建单个块。

源图片通常可在空间上细分成多个样本块(例如，4×4、8×8、4×8或16×16个样本的块)，且逐块进行编码。这些块可参考其它(已编码)块进行预测编码，根据应用于块的相应图片的编码分配来确定所述其它块。举例来说，I图片的块可进行非预测编码，或所述块可参考同一图片的已经编码的块来进行预测编码(空间预测或帧内预测)。P图片的像素块可参考一个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。B图片的块可参考一个或两个先前编码的参考图片通过空间预测或通过时域预测进行非预测编码。

视频编码器400可根据例如ITU-T Rec.H.265建议书的预定视频编码技术或标准执行编码操作。在操作中，视频编码器400可执行各种压缩操作，包括利用输入视频序列中的时间和空间冗余的预测编码操作。因此，已编码视频数据可符合所用视频编码技术或标准指定的语法。

在实施例中，传输器409可在传输已编码的视频时传输附加数据。源编码器403可将此类数据作为已编码视频序列的一部分。附加数据可包括时间/空间/SNR增强层、冗余图片和切片等其它形式的冗余数据、SEI消息、VUI参数集片段等。

图5示出了HEVC和JEM中使用的帧内预测模式。为了捕捉在自然视频中呈现的任意边缘方向，定向帧内模式的数目从如HEVC中所使用的33扩展到65。在HEVC之上的JEM中的附加定向模式在图1(b)中被描绘为虚线箭头，并且平面和DC模式保持相同。这些更密集的定向帧内预测模式适用于所有块大小以及亮度和色度帧内预测。如图5所示，与奇数帧内预测模式索引相关联的由虚线箭头标识的定向帧内预测模式被称为奇数帧内预测模式。与偶数帧内预测模式索引相关联的由实线箭头标识的定向帧内预测模式被称为偶数帧内预测模式。在本文中，如图5中的实线或虚线箭头所指示的定向帧内预测模式也称为角度模式。

在JEM中，总共67个帧内预测模式用于亮度帧内预测。为了对帧内模式进行编码，基于相邻块的帧内模式来构建大小为6的最可能模式(MPM)列表。如果帧内模式不是来自MPM列表，则用信号通知标志以指示帧内模式是否属于选择的模式。在JEM-3.0中，有16个选择的模式，它们被均匀地每四个角度模式选择一次。在JVET-D0114和JVET-G0060中，导出16个二级MPM来代替均匀选择的模式。

图6示出了用于帧内定向模式的N个参考层(reference tier)。存在块单元611、片段A601、片段B 602、片段C 603、片段D 604、片段E 605、片段F 606、第一参考层610、第二参考层609、第三参考层608和第四参考层607。

在HEVC和JEM以及例如H.264/AVC的一些其它标准中，用于预测当前块的参考样本被限制为最近的参考行(行或列)。在多参考行帧内预测的方法中，对于帧内定向模式，候选参考行(行或列)的数目从一(即最近的)增加到N，其中N是大于或等于一的整数。图2以4×4预测单元(PU)为例，示出了多行帧内定向预测方法的概念。帧内定向模式可以任意选择N个参考层中的一个来生成预测值。换句话说，从参考样本S1、S2、……和SN之一生成预测值p(x,y)。用信号通知标志以指示为帧内定向模式选择哪个参考层。如果N被设置为1，则帧内定向预测方法与JEM 2.0中的传统方法相同。在图6中，参考行610、609、608和607由六个分段601、602、603、604、605和606以及左上参考样本组成。在本文中，参考层也称为参考行。当前块单元内的左上像素的坐标是(0，0)，并且第1参考行中的左上像素是(-1，-1)。

在JEM中，对于亮度分量，用于帧内预测样本生成的相邻样本在产生过程之前被滤波。滤波由给定的帧内预测模式和变换块大小控制。如果帧内预测模式是DC或变换块大小等于4×4，则不对相邻样本进行滤波。如果给定帧内预测模式与垂直模式(或水平模式)之间的距离大于预定义阈值，则启用滤波过程。对于相邻样本滤波，使用[1，2，1]滤波器和双线性滤波器。

位置相关帧内预测组合(PDPC)方法是一种帧内预测方法，其调用未经滤波的边界参考样本与具有经滤波的边界参考样本的HEVC型帧内预测的组合。位于(x，y)处的每个预测样本pred[x][y]计算如下：

pred[x][y]＝(wL*R_-1,y+wT*R_x,-1+wTL*R_-1,-1+(64-wL-wT-wTL)*pred[x][y]+32)＞＞6 (公式2-1)

其中R_x,－1、R_－1,y分别表示位于当前样本(x，y)的顶部和左侧的未经滤波的参考样本，并且R_－1,－1表示位于当前块的左上角的未经滤波的参考样本。权重计算如下，

wT＝32＞＞((y＜＜1)＞＞shift) (公式2-2)

wL＝32＞＞((x＜＜1)＞＞shift) (公式2-3)

wTL＝-(wL＜＜4)-(wT＞＞4) (公式2-4)

shift＝(log2(width)+log2(height)+2)＞＞2 (公式2-5)

图7示出了DC模式下位于一个4×4块内(0，0)和(1，0)位置的PDPC权重(wL，wT，wTL)的示意图700。如果将PDPC应用于DC、平面、水平和垂直帧内模式，则不需要额外的边界滤波器，例如HEVC DC模式边界滤波器或水平/垂直模式边缘滤波器。图7示出了应用于右上对角线模式的PDPC的参考样本Rx,-1，R-1,y和R-1,-1的定义。预测样本pred(x'，y')位于预测块内的(x'，y')处。参考样本R_x,－1的坐标x由下式给出：x＝x'+y'+1，并且参考样本R_－1,y的坐标y类似地由下式给出：y＝x'+y'+1。

图8示出了局部照明补偿(LIC)图800并且基于使用缩放因子a和偏移b的照明变化的线性模型。并且针对每个帧间模式编码的编解码单元(CU)自适应地启用或禁用该线性模型。

当LIC应用于CU时，使用最小二乘误差方法通过使用当前CU的相邻样本及其对应的参考样本来导出参数a和b。更具体地，如图8所示，使用CU的二次抽样(2:1二次抽样)相邻样本和参考图片中的对应样本(由当前CU或子CU的运动信息标识)。IC参数被导出并单独应用于每个预测方向。

当CU以合并模式编码时，以类似于合并模式中的运动信息复制的方式从相邻块复制LIC标志；否则，为CU用信号通知LIC标志以指示是否应用LIC。

图9A示出了HEVC中使用的帧内预测模式900。在HEVC中，总共有35个帧内预测模式，其中模式10是水平模式，模式26是垂直模式，并且模式2、模式18和模式34是对角线模式。帧内预测模式由三个最可能模式(MPM)和32个剩余模式用信号通知。

图9B示出了，在VVC的实施例中，总共有87个帧内预测模式，其中模式18是水平模式，模式50是垂直模式，并且模式2、模式34和模式66是对角线模式。模式-1至-10和模式67至76被称为广角帧内预测(WAIP)模式。

根据PDPC表达式，使用帧内预测模式(DC、平面、角度)和参考样本的线性组合来预测位于位置(x，y)处的预测样本pred(x,y)：

pred(x,y)＝(wL×R-1,y+wT×Rx,-1–wTL×R-1,-1+(64–wL–wT+wTL)×pred(x,y)+32)>>6

其中Rx,-1、R-1,y分别表示位于当前样本(x，y)的顶部和左侧的参考样本，并且R-1,-1表示位于当前块的左上角的参考样本。

对于DC模式，对于具有宽度和高度尺寸的块，权重计算如下：

wT＝32>>((y<<1)>>nScale),wL＝32>>((x<<1)>>nScale),wTL＝(wL>>4)+(wT>>4),

其中nScale＝(log2(width)–2+log2(height)–2+2)>>2，其中wT表示位于具有相同水平坐标的上参考行中的参考样本的加权因子，wL表示位于具有相同垂直坐标的左参考行中的参考样本的加权因子，并且wTL表示当前块的左上参考样本的加权因子，nScale指定了加权因子沿轴线减小的速度(wL从左到右减小或wT从上到下减小)，即加权因子递减率，并且在当前设计中该速度沿x轴(从左到右)和y轴(从上到下)是相同的。并且32表示相邻样本的初始加权因子，并且该初始加权因子也是被分配给当前CB中的左上样本的上(左或左上)加权，并且PDPC过程中相邻样本的加权因子应等于或小于该初始加权因子。

对于平面模式，wTL＝0，而对于水平模式，wTL＝wT，并且对于垂直模式，wTL＝wL。PDPC权重可以仅用加法和移位来计算。pred(x,y)的值可以使用公式1在单个步骤中计算。

本文中所提出的方法可单独使用或以任何次序组合使用。进一步地，方法(或实施例)、编码器和解码器中的每一者可以由处理电路(例如，一个或多个处理器或一个或多个集成电路)实现。在一个示例中，一个或多个处理器执行存储在非易失性计算机可读介质中的程序。在下文中，术语“块”可以被理解为预测块、编码块或编解码单元(即，CU)。

图10A示出了通过使用QTBT进行块划分的示例1000，并且图10B示出了对应的树表示1001。实线指示四叉树划分，并且虚线指示二叉树划分。在二叉树的每个划分(即，非叶)节点中，用信号通知一个标志以指示使用了哪种划分类型(即，水平或垂直)，其中0指示水平划分并且1指示垂直划分。对于四叉树划分，不需要指示划分类型，因为四叉树划分总是水平地和垂直地划分块以产生具有相等大小的4个子块。

在HEVC中，通过使用表示为编码树的四叉树结构将CTU分割成CU以适应各种局部特性。在CU级作出是否使用帧间(时间)或帧内(空间)预测对图片区域进行编码的决策。可以根据PU划分类型将每个CU进一步划分成一个、两个或四个PU。在一个PU内，应用相同的预测过程，并且基于PU将相关信息发送到解码器。在通过应用基于PU划分类型的预测过程获得残差块之后，可根据另一四叉树结构(如CU的编码树)将CU划分成变换单元(TU)。HEVC结构的关键特征之一是其具有包括CU、PU和TU的多个分区概念。

根据实施例，QTBT结构去掉了多个分区类型的概念，即，它去除CU、PU和TU概念的区分，并且支持CU分区形状的更多灵活性。在QTBT块结构中，CU可以具有正方形或矩形形状。在图11的流程图1100中，根据示例性实施例，在S11获得的编码树单元(CTU)或CU首先在S12由四叉树结构划分。在S14进一步确定四叉树叶节点是否由二叉树结构划分，并且如果是，则在S15，例如如图10C所述，在二叉树划分中有两种划分类型，对称水平划分和对称垂直划分。二叉树叶节点被称为编解码单元(CU)，并且该片段被用于预测和变换处理而无需任何进一步的划分。这意味着，CU、PU和TU在QTBT编码块结构中具有相同的块大小。在VVC中，CU有时由不同颜色分量的编码块(CB)组成，例如，在4:2:0色度格式的P和B切片的情况下，一个CU包含一个亮度CB和两个色度CB，并且有时由单个分量的CB组成，例如，在I切片的情况下，一个CU仅包含一个亮度CB或仅包含两个色度CB。

根据实施例，为QTBT划分方案定义以下参数：

-CTU大小：四叉树的根节点大小，与HEVC中的概念相同，

-MinQTSize：允许的最小四叉树叶节点大小，

-MaxBTSize：允许的最大二叉树根节点大小，

-MaxBTDepth：允许的最大二叉树深度，以及

-MinBTSize：允许的最小二叉树叶节点大小。

在QTBT划分结构的一个示例中，CTU大小被设置为具有两个对应的64×64色度样本块的128×128亮度样本，MinQTSize被设置为16×16，其中QT是四叉树，MaxBTSize被设置为64×64，MinBTSize(对于宽度和高度)被设置为4×4，并且MaxBTDepth被设置为4。在S12或S15，首先将四叉树划分应用于CTU以生成四叉树叶节点。四叉树叶节点可以具有从16×16(即，MinQTSize)到128×128(即，CTU大小)的大小。如果叶四叉树节点是128×128，则它将不会被二叉树进一步划分，因为如在S14所检查的，大小超过了MaxBTSize(即64×64)。否则，在S15，叶四叉树节点可由二叉树进一步划分。因此，四叉树叶节点也是二叉树的根节点，并且其二叉树深度为0。当二叉树深度达到MaxBTDepth(即，4)时，在S14不考虑进一步的划分。当二叉树节点具有等于MinBTSize(即，4)的宽度时，在S14不考虑进一步的水平划分。类似地，当二叉树节点具有等于MinBTSize的高度时，在S14不考虑进一步的垂直划分。如以下关于描述QT/TT/BT大小的语法所讨论的，在S16提供信号，用于在S17由预测和变换处理进一步处理的二叉树的叶节点的处理，类似于不进行任何进一步的划分的情况，关于预测和变换处理的讨论。根据示例性实施例，还可以在图11所示的S12之后的S13提供这种信令。在JEM中，最大CTU大小为256×256亮度样本。

此外，根据实施例，QTBT方案支持亮度和色度具有单独的QTBT结构的能力/灵活性。当前，对于P和B切片，一个CTU中的亮度和色度编码树块(CTB)共享相同的QTBT结构。然而，对于I切片，通过QTBT结构将亮度CTB划分成CU，并且通过另一QTBT结构将色度CTB划分成色度CU。这意味着，I切片中的CU由亮度分量的编码块或两个色度分量的编码块组成，并且P切片或B切片中的CU由所有三个颜色分量的编码块组成。

在HEVC中，用于小块的帧间预测被限制以减少运动补偿的存储器访问，使得对于4×8块和8×4块不支持双向预测，并且对于4×4块不支持帧间预测。在JEM-7.0中实现的QTBT中，这些限制被去除。

图10C表示包含多类型树(MTT)结构1002的VVC的简化框图1100，该多类型树结构1002是所示四叉树(QT)与嵌套的二叉树(BT)和三/三叉树(TT)的组合，QT/BT/TT。首先通过QT将CTU或CU递归地划分成正方形块。然后每个QT叶子可以由BT或TT进一步划分，其中BT和TT划分可以被递归地应用和交织，但是不能应用进一步的QT划分。在所有相关提案中，TT使用1:2:1的比例将矩形块垂直或水平地划分成三个块(因此避免了非2的幂的宽度和高度)。为了划分仿真预防，通常在MTT上施加附加的划分约束，如图10C的简化图1002所示，针对块1103(四叉)、1104(二叉，JEM)和1105(三叉)的VVC中的QT/BT/TT块划分，以避免重复的划分(例如，禁止由垂直/水平三叉树划分导致的中间分区上的垂直/水平二叉划分)。另外的限制可以被设置为BT和TT的最大深度。

这里，根据示例性实施例，设计了新语法以描述QT/TT/BT大小。这些语法将基数从最小CB/QT改变为CTU。根据示例性实施例，所提出的方法允许使用更小的数来用信号通知QT/TT/BT大小，因此，可以实现改善的编解码效率，例如比特效率。

根据示例性实施例，如根据示例性实施例的S16所示，描述QT/TT/BT大小的语法被改变，可以理解的是，在本公开中，当说用信号通知A和B之间的增量值时，其还可以意味着用信号通知A和B之间的增量值的以2为底的对数。而且，在本公开中，当说用信号表示A的绝对值时，其还可以意味着用信号通知A的绝对值的以2为底的对数。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括用信号通知QT/TT/BT大小与CTU大小之间的增量值。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括显式地用信号通知QT/TT/BT的绝对值，而不用信号通知增量。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括用信号通知QT/TT/BT大小和最小CB大小之间的增量值。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括用信号通知QT/TT/BT大小和最小QT大小之间的增量值。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括用信号通知QT/TT/BT大小和任何预定义值之间的增量值。

根据示例性实施例，用信号通知可以包括用信号通知QT/TT/BT大小和任何值之间的增量值，所述任何值为在任何参数集(解码参数集(DPS)、视频参数集(VPS)、序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)和/或适配参数集(APS))中用信号通知的值。

根据示例性实施例，以下示出了修改的VVC草案6中关于SPS和切片头，其中以粗体突出显示了变化，并且具有删除线的文本指示删除的文本。

表3.序列参数集RBSP语法

表4.通用切片头语法

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_min_qt_intra_slice_luma指定ctu大小的以2为底的对数与由参考SPS的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小的以2为底的对数(以及，有或没有，slice_type等于2(I)的切片中的亮度CU的亮度样本中最小编码块大小的以2为底的对数)之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_min_qt_intra_slice_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY(包括0和CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY)的范围内。由CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本的最小大小的以2为底的对数推导如下：

MinQtLog2SizeIntraY＝log2_ctu_size_minus5+5–

sps_log2_diff_ctu_min_qt_intra_slice_luma-公式(7-24)

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_min_qt_inter_slice指定ctu大小的以2为底的对数与由四叉树划分产生并参考SPS的亮度叶块的亮度样本中的最小大小的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_min_qt_inter_slice的值应在0到CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY的范围内，包括0和CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY。由CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本的最小大小的以2为底的对数如下推导：

MinQtLog2SizeInterY＝log2_ctu_size_minus5+5–sps_log2_diff_ctu_min_qt_inter_slice-公式(7-25)

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_luma指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的二叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由slice_type等于2(I)的切片中的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraY)。当sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_luma不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_luma的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_luma指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的三叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由slice_type等于2(I)的切片中的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraY)。当sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_luma不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_luma的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_bt_inter_slice指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的二叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由slice_type等于0(B)或1(P)的切片中的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_bt_inter_slice的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeInterY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeInterY)。当sps_log2_diff_ctu_max_bt_inter_slice不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_bt_inter_slice的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_tt_inter_slice指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的三叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及由slice_type等于0(B)或1(P)的切片中的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_tt_inter_slice的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeInterY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeInterY)。当sps_log2_diff_ctu_max_tt_inter_slice不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_tt_inter_slice的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_chroma指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的二叉划分的色度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由slice_type等于2(I)的切片中的treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CTU的四叉树划分产生的色度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_bt_chroma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_chroma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraC的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraC)。当sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_chroma不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_chroma的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_chroma指定ctu大小的以2为底的对数与可使用参考SPS的三叉划分的色度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由slice_type等于2(I)的切片中的treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CTU的四叉树划分产生的色度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的默认差。当partition_constraints_override_flag等于1时，默认差可由参考SPS的切片的切片头中存在的slice_log2_diff_ctu_max_tt_chroma覆盖。sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_chroma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraC的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeIntraC)。当sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_chroma不存在时，sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_chroma的值被推断为等于0。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma指定ctu大小的以2为底的对数与由当前切片中的CTU进行四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小的以2为底的对数之间(以及，有或没有，亮度CU的亮度样本中最小编码块大小的以2为底的对数)的差。slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY)。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma的值推断如下：

-如果slice_type等于2(I)，则slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_min_qt_intra_slice_luma

-否则(slice_type等于0(B)或1(P))，slice_log2_diff_ctu_min_qt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_min_qt_inter_slice。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma指定ctu大小的以2为底的对数与可被二叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)以及由当前切片中的CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度)的以2为底的对数之间的默认差。slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeY(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeY)的范围内。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma的值推断如下：

-如果slice_type等于2(I)，则slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_luma

-否则(slice_type等于0(B)或1(P))，slice_log2_diff_ctu_max_bt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_bt_inter_slice。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma指定ctu大小的以2为底的对数与可被三叉划分的亮度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由CTU的四叉树划分产生的亮度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度)的以2为底的对数之间的差。slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeY(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeY)的范围内。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma的值推断如下：

-如果slice_type等于2(I)，则slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_luma

-否则(slice_type等于0(B)或1(P))，slice_log2_diff_ctu_max_tt_luma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_tt_inter_slice。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_min_qt_chroma指定ctu大小的以2为底的对数与由当前切片中的treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CTU的四叉树划分产生的色度叶块的亮度样本中的最小大小的以2为底的对数(以及，有或没有，treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CU的亮度样本中最小编码块大小的以2为底的对数)之间的差。slice_log2_diff_ctu_min_qt_chroma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinCbLog2SizeY)。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_min_qt_chroma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_min_qt_intra_slice_chroma。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_max_bt_chroma指定ctu大小的以2为底的对数与可被二叉划分的色度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，有或没有，由treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CTU的四叉树划分产生的色度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的差。slice_log2_diff_ctu_max_bt_chroma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeC的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeC)。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_max_bt_chroma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_bt_intra_slice_chroma。

根据示例性实施例，slice_log2_diff_ctu_max_tt_chroma指定ctu大小的以2为底的对数与可被三叉划分的色度编码块的亮度样本中的最大大小(宽度或高度)(以及，由treeType等于DUAL_TREE_CHROMA的色度CTU的四叉树划分产生的色度叶块的亮度样本中的最小大小(宽度或高度))的以2为底的对数之间的差。slice_log2_diff_ctu_max_tt_chroma的值应在0到CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeC的范围内(包括0和CtbLog2SizeY－MinQtLog2SizeC)。当不存在时，slice_log2_diff_ctu_max_tt_chroma的值被推断为等于sps_log2_diff_ctu_max_tt_intra_slice_chroma。

如本文中所描述的，可以存在一个或多个硬件处理器和计算机部件(例如缓冲器、算术逻辑单元、存储器指令)，其被配置为确定或存储根据示例性实施例在这里所描述的值之间的预定增量值(差值)。

因此，通过在此描述的示例性实施例，可以通过这些技术方案中的一个或多个来有利地改善上述技术问题。也就是说，根据实施例，为了解决一个或多个不同的技术问题，本公开描述了被设计为描述QT/TT/BT大小的新语法及其用法。根据实施例，这些语法将基数从最小CB/QT改变为CTU，并且实施例允许使用较小的数来用信号通知QT/TT/BT大小。因此，可以实现改进的编解码效率。

上文所描述的技术可使用计算机可读指令实施为计算机软件且以物理方式存储在一个或多个计算机可读存储介质中，或者可以由一个或多个特别配置的硬件处理器实施。例如，图12示出适于实施本申请主题的某些实施例的计算机系统1200。

所述计算机软件可使用任何合适的机器代码或计算机语言来编码，所述机器代码或计算机语言可经受汇编、编译、链接或类似机制以创建包括指令的代码，所述指令可直接或通过解译、微码执行等而由计算机中央处理单元(central processing unit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)等执行。

所述指令可在各种类型的计算机或计算机组件上执行，所述计算机或计算机组件包括例如个人计算机、平板电脑、服务器、智能电话、游戏装置、物联网装置等。

图12中所示的用于计算机系统1200的组件在本质上是示范性的，并非旨在暗示关于实施本申请的实施例的计算机软件的使用或功能的范围的任何限制。也不应将组件的配置解释为对计算机系统1200的示范性实施例中所示的组件中的任一个组件或组件组合有任何依赖或需求。

计算机系统1200可包括某些人机接口输入装置。此类人机接口输入装置可响应于一个或多个人类用户通过例如触觉输入(例如：按键、滑动、数据手套移动)、音频输入(例如：语音、拍击)、视觉输入(例如：手势)、嗅觉输入(未描绘)进行的输入。人机接口装置还可用于捕获未必与人的有意识输入直接相关的某些媒体，例如音频(例如：话语、音乐、环境声)、图像(例如：扫描图像、从静态图像相机获得的摄影图像)、视频(例如二维视频、包括立体视频的三维视频)。

输入人机接口装置可包括以下一个或多个(每种仅描绘一个)：键盘1201、鼠标1202、轨迹垫1203、触摸屏1210、操纵杆1205、麦克风1206、扫描仪1208、相机1207。

计算机系统1200还可包括某些人机接口输出装置。此类人机接口输出装置可通过例如触觉输出、声音、光和气味/味道刺激一个或多个人类用户的感觉。此类人机接口输出装置可包括触觉输出装置(例如触摸屏1210、或操纵杆1205的触觉反馈，但还可存在不充当输入装置的触觉反馈装置)、音频输出装置(例如：扬声器1209、头戴式耳机(未描绘))、视觉输出装置(例如，屏幕1210，包括CRT屏幕、LCD屏幕、等离子体屏幕、OLED屏幕，各自具有或不具有触摸屏输入能力，各自具有或不具有触觉反馈能力--其中的一些能够通过例如立体平画输出的方式输出二维视觉输出或大于三维的输出；虚拟现实眼镜(未描绘)、全息显示器和烟雾箱(未描绘)，以及打印机(未描绘)。

计算机系统1200还可包括人类可访问的存储装置和存储装置的相关联介质，例如光学介质，包括具有CD/DVD 1221等介质的CD/DVD ROM/RW1220、拇指驱动器1222、可移动硬盘驱动器或固态驱动器1223、磁带和软盘(未描绘)等旧版磁性媒体、基于ROM/ASIC/PLD的专用装置，例如安全保护装置(未描绘)，等等。

所属领域的技术人员还应理解，结合当前公开的主题使用的术语“计算机可读介质”并未涵盖传输介质、载波或其他瞬时信号。

计算机系统1200还可包括到一个或多个通信网络1298的接口1299。网络1298可例如是无线的、有线的、光学的。网络1298还可以是本地的、广域的、城域的、车载和工业的、实时的、容忍延迟的等等。网络1298的示例包括例如以太网、无线LAN的局域网、包括GSM、3G、4G、5G、LTE等的蜂窝网络、包括有线TV、卫星TV和地面广播TV的TV有线或无线广域数字网络、包括CAN总线的车载网络和工业网络等。某些网络1298通常需要附接到某些通用数据端口或外围总线(1250和1251)(例如，计算机系统1200的USB端口)的外部网络接口适配器；其他网络通常通过附接到如下文所描述的系统总线而集成到计算机系统1200的核心中(例如通过以太网接口集成到PC计算机系统中，或通过蜂窝网络接口集成到智能电话计算机系统中)。通过使用这些网络1298中的任一网络，计算机系统1200可与其他实体通信。此类通信可以是仅单向接收(例如广播TV)、仅单向发送(例如连到某些CAN总线装置的CAN总线)或是双向的，例如使用局域数字网络或广域数字网络连接到其他计算机系统。可在如上文所描述的那些网络和网络接口中的每一个上使用某些协议和协议栈。

上述人机接口装置、人类可访问存储装置和网络接口可附接到计算机系统1200的核心1240。

核心1240可包括一个或多个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)1241、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)1242、图形适配器1217，现场可编程门区域(Field Programmable Gate Areas，FPGA)形式的专用可编程处理单元1243、用于某些任务的硬件加速器1244等等。这些装置连同只读存储器(Read-only memory，ROM)1245、随机存取存储器(Random-access memory)1246、例如内部非用户可访问的硬盘驱动器、SSD等内部大容量存储装置1247可通过系统总线1248连接。在一些计算机系统中，系统总线1248可通过一个或多个物理插头形式访问以实现通过额外CPU、GPU等来扩展。外围装置可直接或通过外围总线1251附接到核心的系统总线1248。用于外围总线的架构包括PCI、USB等等。

CPU 1241、GPU 1242、FPGA 1243和加速器1244可执行某些指令，所述指令组合起来可构成上述计算机代码。计算机代码可存储在ROM 1245或RAM 1246中。过渡数据也可存储在RAM1246中，而永久性数据可例如存储在内部大容量存储装置1247中。可通过使用高速缓冲存储器来实现对任一存储器装置的快速存储和检索，所述高速缓冲存储器可与一个或多个CPU 1241、GPU 1242、大容量存储装置1247、ROM 1245、RAM 1246等紧密关联。

计算机可读介质上可具有用于执行各种计算机实施的操作的计算机代码。所述介质和计算机代码可以是专为本申请的目的设计和构建的介质和计算机代码，或可属于计算机软件领域中的技术人员众所周知且可用的种类。

举例来说但不作为限制，具有架构1200且尤其是核心1240的计算机系统可提供因处理器(包括CPU、GPU、FPGA、加速器等)执行以一个或多个有形计算机可读介质体现的软件而产生的功能。此类计算机可读介质可以是与上文所介绍的用户可访问大容量存储装置以及核心1240的非易失性质的某些存储装置(例如核心内部大容量存储装置1247或ROM1245)相关联的介质。实施本申请的各种实施例的软件可存储在此类装置中且由核心1240执行。根据特定需求，计算机可读介质可包括一个或多个存储器装置或芯片。软件可使核心1240且具体地说使其中的处理器(包括CPU、GPU、FPGA等等)执行本文中所描述的特定过程或特定过程的特定部分，包括限定存储在RAM1246中的数据结构以及根据由软件限定的过程修改此类数据结构。另外或作为替代方案，计算机系统可提供由硬连线的或以其他方式体现于电路(例如：加速器1244)中的逻辑所产生的功能，所述逻辑可代替或连同软件一起操作以执行本文描述的特定过程或特定过程的特定部分。适当时，对软件的引用可涵盖逻辑，且反之亦然。适当时，对计算机可读介质的引用可涵盖存储用于执行的软件的电路(例如集成电路(IC))、体现用于执行的逻辑的电路或这两种电路。本申请涵盖硬件与软件的任何合适的组合。

尽管本申请描述了若干示范性实施例，但在本申请的范围内，可以有各种改动、排列组合方式以及各种替代等同物。因此，应该理解，在申请的精神和范围内，本领域技术人员可以设计出各种虽未在本文明确示出或描述、但可以体现本申请的原理的系统和方法。