Method, apparatus, and medium for video processing

Abstract

Embodiments of the present disclosure provide a solution for video processing. A method for video processing is proposed. The method comprises: determining, for a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video, a plurality of intra prediction modes (IPMs) for the video unit; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and performing the conversion based on the plurality of IPMs.

Description

METHOD, APPARATUS, AND MEDIUM FOR VIDEO PROCESSINGFIELDS

[0001] Embodiments of the present disclosure relates generally to video processing techniques, and more particularly, to usage of intra prediction modes.BACKGROUND

[0002] In nowadays, digital video capabilities are being applied in various aspects of peoples’ lives. Multiple types of video compression technologies, such as motion picture expert group (MPEG) -2, MPEG-4, international telecommunication union -telecommunication standardization sector (ITU-T) H. 263, ITU-T H. 264 / MPEG-4 Part 10 advanced video coding (AVC) , ITU-T H. 265 high efficiency video coding (HEVC) standard, versatile video coding (VVC) standard, have been proposed for video encoding / decoding. However, coding efficiency of video coding techniques is generally expected to be further improved.SUMMARY

[0003] Embodiments of the present disclosure provide a solution for video processing.

[0004] In a first aspect, a method for video processing is proposed. The method comprises: determining, for a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video, a plurality of intra prediction modes (IPMs) for the video unit; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and performing the conversion based on the plurality of IPMs. In this way, more than one IPM can be used by following video units, thereby improving coding performance.

[0005] In a second aspect, an apparatus for video processing is proposed. The apparatus comprises a processor and a non-transitory memory with instructions thereon. The instructions upon execution by the processor, cause the processor to perform a method in accordance with the first aspect of the present disclosure.

[0006] In a third aspect, a non-transitory computer-readable storage medium is proposed. The non-transitory computer-readable storage medium stores instructions that cause a processor to perform a method in accordance with the first aspect of the present disclosure.

[0007] In a fourth aspect, another non-transitory computer-readable recording medium is proposed. The non-transitory computer-readable recording medium stores a bitstream of a video which is generated by a method performed by an apparatus for video processing. The method comprises: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and generating the bitstream based on the plurality of IPMs.

[0008] In a fifth aspect, a method for storing a bitstream of a video is proposed. The method comprises: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; generating the bitstream based on the plurality of IPMs; and storing the bitstream in a non-transitory computer-readable recording medium.

[0009] This Summary is provided to introduce a selection of concepts in a simplified form that are further described below in the Detailed Description. This Summary is not intended to identify key features or essential features of the claimed subject matter, nor is it intended to be used to limit the scope of the claimed subject matter.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0010] Through the following detailed description with reference to the accompanying drawings, the above and other objectives, features, and advantages of example embodiments of the present disclosure will become more apparent. In the example embodiments of the present disclosure, the same reference numerals usually refer to the same components.

[0011] Fig. 1 illustrates a block diagram of an example video coding system in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0012] Fig. 2 illustrates a block diagram of an example video encoder in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0013] Fig. 3 illustrates a block diagram of an example video decoder in accordance with some embodiments of the present disclosure;

[0014] Fig. 4 shows an example of encoder block diagram;

[0015] Fig. 5 shows 67 intra prediction modes;

[0016] Fig. 6 shows reference samples for wide-angular intra prediction;

[0017] Fig. 7 shows the problem of discontinuity in case of directions beyond 45°;

[0018] Fig. 8 shows the matrix weighted intra prediction process;

[0019] Fig. 9 shows spatial GPM candidates;

[0020] Fig. 10 shows the GPM template;

[0021] Fig. 11 shows the GPM blending;

[0022] Fig. 12 shows neighboring reconstructed samples used for DIMD chroma mode;

[0023] Fig. 13 shows SBT position, type and transform type;

[0024] Fig. 14 shows three EIP filter shapes;

[0025] Fig. 15 shows three types of reconstructed area for EIP filter;

[0026] Fig. 16 shows the L-shaped neighborhood for a given predicted block;

[0027] Fig. 17 shows neighbouring blocks for merging checks;

[0028] Fig. 18 shows non-adjacent spatial neighboring candidates for OBIC mode;

[0029] Fig. 19 shows neighbouring blocks (L, A, BL, AR, AL) used in the derivation of a general MPM list;

[0030] Fig. 20 illustrates a flowchart of a method for video processing in accordance with some embodiments of the present disclosure; and

[0031] Fig. 21 illustrates a block diagram of a computing device in which various embodiments of the present disclosure can be implemented.

[0032] Throughout the drawings, the same or similar reference numerals usually refer to the same or similar elements.DETAILED DESCRIPTION

[0033] Principle of the present disclosure will now be described with reference to some embodiments. It is to be understood that these embodiments are described only for the purpose of illustration and help those skilled in the art to understand and implement the present disclosure, without suggesting any limitation as to the scope of the disclosure. The disclosure described herein can be implemented in various manners other than the ones described below.

[0034] In the following description and claims, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skills in the art to which this disclosure belongs.

[0035] References in the present disclosure to “one embodiment, ” “an embodiment, ” “an example embodiment, ” and the like indicate that the embodiment described may include a particular feature, structure, or characteristic, but it is not necessary that every embodiment includes the particular feature, structure, or characteristic. Moreover, such phrases are not necessarily referring to the same embodiment. Further, when a particular feature, structure, or characteristic is described in connection with an example embodiment, it is submitted that it is within the knowledge of one skilled in the art to affect such feature, structure, or characteristic in connection with other embodiments whether or not explicitly described.

[0036] It shall be understood that although the terms “first” and “second” etc. may be used herein to describe various elements, these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. For example, a first element could be termed a second element, and similarly, a second element could be termed a first element, without departing from the scope of example embodiments. As used herein, the term “and / or” includes any and all combinations of one or more of the listed terms.

[0037] The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of example embodiments. As used herein, the singular forms “a” , “an” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will be further understood that the terms “comprises” , “comprising” , “has” , “having” , “includes” and / or “including” , when used herein, specify the presence of stated features, elements, and / or components etc., but do not preclude the presence or addition of one or more other features, elements, components and / or combinations thereof. Example Environment

[0038] Fig. 1 is a block diagram that illustrates an example video coding system 100 that may utilize the techniques of this disclosure. As shown, the video coding system 100 may include a source device 110 and a destination device 120. The source device 110 can be also referred to as a video encoding device, and the destination device 120 can be also referred to as a video decoding device. In operation, the source device 110 can be configured to generate encoded video data and the destination device 120 can be configured to decode the encoded video data generated by the source device 110. The source device 110 may include a video source 112, a video encoder 114, and an input / output (I / O) interface 116.

[0039] The video source 112 may include a source such as a video capture device. Examples of the video capture device include, but are not limited to, an interface to receive video data from a video content provider, a computer graphics system for generating video data, and / or a combination thereof.

[0040] The video data may comprise one or more pictures. The video encoder 114 encodes the video data from the video source 112 to generate a bitstream. The bitstream may include a sequence of bits that form a coded representation of the video data. The bitstream may include coded pictures and associated data. The coded picture is a coded representation of a picture. The associated data may include sequence parameter sets, picture parameter sets, and other syntax structures. The I / O interface 116 may include a modulator / demodulator and / or a transmitter. The encoded video data may be transmitted directly to destination device 120 via the I / O interface 116 through the network 130A. The encoded video data may also be stored onto a storage medium / server 130B for access by destination device 120.

[0041] The destination device 120 may include an I / O interface 126, a video decoder 124, and a display device 122. The I / O interface 126 may include a receiver and / or a modem. The I / O interface 126 may acquire encoded video data from the source device 110 or the storage medium / server 130B. The video decoder 124 may decode the encoded video data. The display device 122 may display the decoded video data to a user. The display device 122 may be integrated with the destination device 120, or may be external to the destination device 120 which is configured to interface with an external display device.

[0042] The video encoder 114 and the video decoder 124 may operate according to a video compression standard, such as the High Efficiency Video Coding (HEVC) standard, Versatile Video Coding (VVC) standard and other current and / or further standards.

[0043] Fig. 2 is a block diagram illustrating an example of a video encoder 200, which may be an example of the video encoder 114 in the system 100 illustrated in Fig. 1, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0044] The video encoder 200 may be configured to implement any or all of the techniques of this disclosure. In the example of Fig. 2, the video encoder 200 includes a plurality of functional components. The techniques described in this disclosure may be shared among the various components of the video encoder 200. In some examples, a processor may be configured to perform any or all of the techniques described in this disclosure.

[0045] In some embodiments, the video encoder 200 may include a partition unit 201, a prediction unit 202 which may include a mode select unit 203, a motion estimation unit 204, a motion compensation unit 205 and an intra-prediction unit 206, a residual generation unit 207, a transform unit 208, a quantization unit 209, an inverse quantization unit 210, an inverse transform unit 211, a reconstruction unit 212, a buffer 213, and an entropy encoding unit 214.

[0046] In other examples, the video encoder 200 may include more, fewer, or different functional components. In an example, the prediction unit 202 may include an intra block copy (IBC) unit. The IBC unit may perform prediction in an IBC mode in which at least one reference picture is a picture where the current video block is located.

[0047] Furthermore, although some components, such as the motion estimation unit 204 and the motion compensation unit 205, may be integrated, but are represented in the example of Fig. 2 separately for purposes of explanation.

[0048] The partition unit 201 may partition a picture into one or more video blocks. The video encoder 200 and the video decoder 300 may support various video block sizes.

[0049] The mode select unit 203 may select one of the coding modes, intra or inter, e.g., based on error results, and provide the resulting intra-coded or inter-coded block to a residual generation unit 207 to generate residual block data and to a reconstruction unit 212 to reconstruct the encoded block for use as a reference picture. In some examples, the mode select unit 203 may select a combined inter and intra prediction (CIIP) mode in which the prediction is based on an inter prediction signal and an intra prediction signal. The mode select unit 203 may also select a resolution for a motion vector (e.g., a sub-pixel or integer pixel precision) for the block in the case of inter-prediction.

[0050] To perform inter prediction on a current video block, the motion estimation unit 204 may generate motion information for the current video block by comparing one or more reference frames from buffer 213 to the current video block. The motion compensation unit 205 may determine a predicted video block for the current video block based on the motion information and decoded samples of pictures from the buffer 213 other than the picture associated with the current video block.

[0051] The motion estimation unit 204 and the motion compensation unit 205 may perform different operations for a current video block, for example, depending on whether the current video block is in an I-slice, a P-slice, or a B-slice. As used herein, an “I-slice” may refer to a portion of a picture composed of macroblocks, all of which are based upon macroblocks within the same picture. Further, as used herein, in some aspects, “P-slices” and “B-slices” may refer to portions of a picture composed of macroblocks that are not dependent on macroblocks in the same picture.

[0052] In some examples, the motion estimation unit 204 may perform uni-directional prediction for the current video block, and the motion estimation unit 204 may search reference pictures of list 0 or list 1 for a reference video block for the current video block. The motion estimation unit 204 may then generate a reference index that indicates the reference picture in list 0 or list 1 that contains the reference video block and a motion vector that indicates a spatial displacement between the current video block and the reference video block. The motion estimation unit 204 may output the reference index, a prediction direction indicator, and the motion vector as the motion information of the current video block. The motion compensation unit 205 may generate the predicted video block of the current video block based on the reference video block indicated by the motion information of the current video block.

[0053] Alternatively, in other examples, the motion estimation unit 204 may perform bi-directional prediction for the current video block. The motion estimation unit 204 may search the reference pictures in list 0 for a reference video block for the current video block and may also search the reference pictures in list 1 for another reference video block for the current video block. The motion estimation unit 204 may then generate reference indexes that indicate the reference pictures in list 0 and list 1 containing the reference video blocks and motion vectors that indicate spatial displacements between the reference video blocks and the current video block. The motion estimation unit 204 may output the reference indexes and the motion vectors of the current video block as the motion information of the current video block. The motion compensation unit 205 may generate the predicted video block of the current video block based on the reference video blocks indicated by the motion information of the current video block.

[0054] In some examples, the motion estimation unit 204 may output a full set of motion information for decoding processing of a decoder. Alternatively, in some embodiments, the motion estimation unit 204 may signal the motion information of the current video block with reference to the motion information of another video block. For example, the motion estimation unit 204 may determine that the motion information of the current video block is sufficiently similar to the motion information of a neighboring video block.

[0055] In one example, the motion estimation unit 204 may indicate, in a syntax structure associated with the current video block, a value that indicates to the video decoder 300 that the current video block has the same motion information as the another video block.

[0056] In another example, the motion estimation unit 204 may identify, in a syntax structure associated with the current video block, another video block and a motion vector difference (MVD) . The motion vector difference indicates a difference between the motion vector of the current video block and the motion vector of the indicated video block. The video decoder 300 may use the motion vector of the indicated video block and the motion vector difference to determine the motion vector of the current video block.

[0057] As discussed above, video encoder 200 may predictively signal the motion vector. Two examples of predictive signaling techniques that may be implemented by video encoder 200 include advanced motion vector prediction (AMVP) and merge mode signaling.

[0058] The intra prediction unit 206 may perform intra prediction on the current video block. When the intra prediction unit 206 performs intra prediction on the current video block, the intra prediction unit 206 may generate prediction data for the current video block based on decoded samples of other video blocks in the same picture. The prediction data for the current video block may include a predicted video block and various syntax elements.

[0059] The residual generation unit 207 may generate residual data for the current video block by subtracting (e.g., indicated by the minus sign) the predicted video block (s) of the current video block from the current video block. The residual data of the current video block may include residual video blocks that correspond to different sample components of the samples in the current video block.

[0060] In other examples, there may be no residual data for the current video block, for example in a skip mode, and the residual generation unit 207 may not perform the subtracting operation.

[0061] The transform unit 208 may generate one or more transform coefficient video blocks for the current video block by applying one or more transforms to a residual video block associated with the current video block.

[0062] After the transform unit 208 generates a transform coefficient video block associated with the current video block, the quantization unit 209 may quantize the transform coefficient video block associated with the current video block based on one or more quantization parameter (QP) values associated with the current video block.

[0063] The inverse quantization unit 210 and the inverse transform unit 211 may apply inverse quantization and inverse transforms to the transform coefficient video block, respectively, to reconstruct a residual video block from the transform coefficient video block. The reconstruction unit 212 may add the reconstructed residual video block to corresponding samples from one or more predicted video blocks generated by the prediction unit 202 to produce a reconstructed video block associated with the current video block for storage in the buffer 213.

[0064] After the reconstruction unit 212 reconstructs the video block, loop filtering operation may be performed to reduce video blocking artifacts in the video block.

[0065] The entropy encoding unit 214 may receive data from other functional components of the video encoder 200. When the entropy encoding unit 214 receives the data, the entropy encoding unit 214 may perform one or more entropy encoding operations to generate entropy encoded data and output a bitstream that includes the entropy encoded data.

[0066] Fig. 3 is a block diagram illustrating an example of a video decoder 300, which may be an example of the video decoder 124 in the system 100 illustrated in Fig. 1, in accordance with some embodiments of the present disclosure.

[0067] The video decoder 300 may be configured to perform any or all of the techniques of this disclosure. In the example of Fig. 3, the video decoder 300 includes a plurality of functional components. The techniques described in this disclosure may be shared among the various components of the video decoder 300. In some examples, a processor may be configured to perform any or all of the techniques described in this disclosure.

[0068] In the example of Fig. 3, the video decoder 300 includes an entropy decoding unit 301, a motion compensation unit 302, an intra prediction unit 303, an inverse quantization unit 304, an inverse transform unit 305, a reconstruction unit 306 and a buffer 307. The video decoder 300 may, in some examples, perform a decoding pass generally reciprocal to the encoding pass described with respect to video encoder 200.

[0069] The entropy decoding unit 301 may retrieve an encoded bitstream. The encoded bitstream may include entropy coded video data (e.g., encoded blocks of video data) . The entropy decoding unit 301 may decode the entropy coded video data, and from the entropy decoded video data, the motion compensation unit 302 may determine motion information including motion vectors, motion vector precision, reference picture list indexes, and other motion information. The motion compensation unit 302 may, for example, determine such information by performing the AMVP and merge mode. AMVP is used, including derivation of several most probable candidates based on data from adjacent PBs and the reference picture. Motion information typically includes the horizontal and vertical motion vector displacement values, one or two reference picture indices, and, in the case of prediction regions in B slices, an identification of which reference picture list is associated with each index. As used herein, in some aspects, a “merge mode” may refer to deriving the motion information from spatially or temporally neighboring blocks.

[0070] The motion compensation unit 302 may produce motion compensated blocks, possibly performing interpolation based on interpolation filters. Identifiers for interpolation filters to be used with sub-pixel precision may be included in the syntax elements.

[0071] The motion compensation unit 302 may use the interpolation filters as used by the video encoder 200 during encoding of the video block to calculate interpolated values for sub-integer pixels of a reference block. The motion compensation unit 302 may determine the interpolation filters used by the video encoder 200 according to the received syntax information and use the interpolation filters to produce predictive blocks.

[0072] The motion compensation unit 302 may use at least part of the syntax information to determine sizes of blocks used to encode frame (s) and / or slice (s) of the encoded video sequence, partition information that describes how each macroblock of a picture of the encoded video sequence is partitioned, modes indicating how each partition is encoded, one or more reference frames (and reference frame lists) for each inter-encoded block, and other information to decode the encoded video sequence. As used herein, in some aspects, a “slice” may refer to a data structure that can be decoded independently from other slices of the same picture, in terms of entropy coding, signal prediction, and residual signal reconstruction. A slice can either be an entire picture or a region of a picture.

[0073] The intra prediction unit 303 may use intra prediction modes for example received in the bitstream to form a prediction block from spatially adjacent blocks. The inverse quantization unit 304 inverse quantizes, i.e., de-quantizes, the quantized video block coefficients provided in the bitstream and decoded by entropy decoding unit 301. The inverse transform unit 305 applies an inverse transform.

[0074] The reconstruction unit 306 may obtain the decoded blocks, e.g., by summing the residual blocks with the corresponding prediction blocks generated by the motion compensation unit 302 or intra-prediction unit 303. If desired, a deblocking filter may also be applied to filter the decoded blocks in order to remove blockiness artifacts. The decoded video blocks are then stored in the buffer 307, which provides reference blocks for subsequent motion compensation / intra prediction and also produces decoded video for presentation on a display device.

[0075] Some example embodiments of the present disclosure will be described in detailed hereinafter. It should be understood that section headings are used in the present document to facilitate ease of understanding and do not limit the embodiments disclosed in a section to only that section. Furthermore, while certain embodiments are described with reference to Versatile Video Coding or other specific video codecs, the disclosed techniques are applicable to other video coding technologies also. Furthermore, while some embodiments describe video coding steps in detail, it will be understood that corresponding steps decoding that undo the coding will be implemented by a decoder. Furthermore, the term video processing encompasses video coding or compression, video decoding or decompression and video transcoding in which video pixels are represented from one compressed format into another compressed format or at a different compressed bitrate. 1. Brief Summary

[0076] This present disclosure is related to video coding technologies. Specifically, it is related to how to store and use intra prediction modes, how to store and use more than one intra prediction modes, and other coding tools in image / video coding. It may be applied to the existing video coding standard like HEVC, or Versatile Video Coding (VVC) . It may be also applicable to future video coding standards or video codec. 2. Introduction

[0077] Video coding standards have evolved primarily through the development of the well-known ITU-T and ISO / IEC standards. The ITU-T produced H. 261 and H. 263, ISO / IEC produced MPEG-1 and MPEG-4 Visual, and the two organizations jointly produced the H. 262 / MPEG-2 Video and H. 264 / MPEG-4 Advanced Video Coding (AVC) and H. 265 / HEVC standards. Since H. 262, the video coding standards are based on the hybrid video coding structure wherein temporal prediction plus transform coding are utilized. To explore the future video coding technologies beyond HEVC, Joint Video Exploration Team (JVET) was founded by VCEG and MPEG jointly in 2015. Since then, many new methods have been adopted by JVET and put into the reference software named Joint Exploration Model (JEM) . In April 2018, the Joint Video Expert Team (JVET) between VCEG (Q6 / 16) and ISO / IEC JTC1 SC29 / WG11 (MPEG) was created to work on the VVC standard targeting at 50%bitrate reduction compared to HEVC. 2.1 Coding flow of a typical video codec

[0078] Fig. 4 shows an example of encoder block diagram of VVC, which contains three in-loop filtering blocks: deblocking filter (DF) , sample adaptive offset (SAO) and ALF. Unlike DF, which uses predefined filters, SAO and ALF utilize the original samples of the current picture to reduce the mean square errors between the original samples and the reconstructed samples by adding an offset and by applying a finite impulse response (FIR) filter, respectively, with coded side information signalling the offsets and filter coefficients. ALF is located at the last processing stage of each picture and can be regarded as a tool trying to catch and fix artifacts created by the previous stages. 2.2 Intra mode coding with 67 intra prediction modes

[0079] To capture the arbitrary edge directions presented in natural video, the number of directional intra modes is extended from 33, as used in HEVC, to 65, as shown in Fig. 5, and the planar and DC modes remain the same. These denser directional intra prediction modes apply for all block sizes and for both luma and chroma intra predictions.

[0080] In the HEVC, every intra-coded block has a square shape and the length of each of its side is a power of 2. Thus, no division operations are required to generate an intra-predictor using DC mode. In VVC, blocks can have a rectangular shape that necessitates the use of a division operation per block in the general case. To avoid division operations for DC prediction, only the longer side is used to compute the average for non-square blocks. 2.2.1 Wide angle intra prediction

[0081] Although 67 modes are defined in the VVC, the exact prediction direction for a given intra prediction mode index is further dependent on the block shape. Conventional angular intra prediction directions are defined from 45 degrees to -135 degrees in clockwise direction. In VVC, several conventional angular intra prediction modes are adaptively replaced with wide-angle intra prediction modes for non-square blocks. The replaced modes are signalled using the original mode indexes, which are remapped to the indexes of wide angular modes after parsing. The total number of intra prediction modes is unchanged, i.e., 67, and the intra mode coding method is unchanged.

[0082] To support these prediction directions, the top reference with length 2W+1, and the left reference with length 2H+1, are defined as shown in Fig. 6.

[0083] The number of replaced modes in wide-angular direction mode depends on the aspect ratio of a block. The replaced intra prediction modes are illustrated in Table 1. Table 1 –Intra prediction modes replaced by wide-angular modes

[0084] As shown in Fig. 7, two vertically adjacent predicted samples may use two non-adjacent reference samples in the case of wide-angle intra prediction. Hence, low-pass reference samples filter and side smoothing are applied to the wide-angle prediction to reduce the negative effect of the increased gap Δpα. If a wide-angle mode represents a non-fractional offset. There are 8 modes in the wide-angle modes satisfy this condition, which are [-14, -12, -10, -6, 72, 76, 78, 80] . When a block is predicted by these modes, the samples in the reference buffer are directly copied without applying any interpolation. With this modification, the number of samples needed to be smoothing is reduced. Besides, it aligns the design of non-fractional modes in the conventional prediction modes and wide-angle modes.

[0085] In VVC, 4: 2: 2 and 4: 4: 4 chroma formats are supported as well as 4: 2: 0. Chroma derived mode (DM) derivation table for 4: 2: 2 chroma format was initially ported from HEVC extending the number of entries from 35 to 67 to align with the extension of intra prediction modes. Since HEVC specification does not support prediction angle below -135 degree and above 45 degree, luma intra prediction modes ranging from 2 to 5 are mapped to 2. Therefore, chroma DM derivation table for 4: 2: 2: chroma format is updated by replacing some values of the entries of the mapping table to convert prediction angle more precisely for chroma blocks. 2.3 Inter prediction

[0086] For each inter-predicted CU, motion parameters consisting of motion vectors, reference picture indices and reference picture list usage index, and additional information needed for the new coding feature of VVC to be used for inter-predicted sample generation. The motion parameter can be signalled in an explicit or implicit manner. When a CU is coded with skip mode, the CU is associated with one PU and has no significant residual coefficients, no coded motion vector delta or reference picture index. A merge mode is specified whereby the motion parameters for the current CU are obtained from neighbouring CUs, including spatial and temporal candidates, and additional schedules introduced in VVC. The merge mode can be applied to any inter-predicted CU, not only for skip mode. The alternative to merge mode is the explicit transmission of motion parameters, where motion vector, corresponding reference picture index for each reference picture list and reference picture list usage flag and other needed information are signalled explicitly per each CU. 2.4 Intra block copy (IBC)

[0087] Intra block copy (IBC) is a tool adopted in HEVC extensions on SCC. It is well known that it significantly improves the coding efficiency of screen content materials. Since IBC mode is implemented as a block level coding mode, block matching (BM) is performed at the encoder to find the optimal block vector (or motion vector) for each CU. Here, a block vector is used to indicate the displacement from the current block to a reference block, which is already reconstructed inside the current picture. The luma block vector of an IBC-coded CU is in integer precision. The chroma block vector rounds to integer precision as well. When combined with AMVR, the IBC mode can switch between 1-pel and 4-pel motion vector precisions. An IBC-coded CU is treated as the third prediction mode other than intra or inter prediction modes. The IBC mode is applicable to the CUs with both width and height smaller than or equal to 64 luma samples.

[0088] At the encoder side, hash-based motion estimation is performed for IBC. The encoder performs RD check for blocks with either width or height no larger than 16 luma samples. For non-merge mode, the block vector search is performed using hash-based search first. If hash search does not return valid candidate, block matching based local search will be performed.

[0089] In the hash-based search, hash key matching (32-bit CRC) between the current block and a reference block is extended to all allowed block sizes. The hash key calculation for every position in the current picture is based on 4u4 sub-blocks. For the current block of a larger size, a hash key is determined to match that of the reference block when all the hash keys of all 4×4 sub-blocks match the hash keys in the corresponding reference locations. If hash keys of multiple reference blocks are found to match that of the current block, the block vector costs of each matched reference are calculated and the one with the minimum cost is selected.

[0090] In block matching search, the search range is set to cover both the previous and current CTUs.

[0091] At CU level, IBC mode is signalled with a flag and it can be signalled as IBC AMVP mode or IBC skip / merge mode as follows: –IBC skip / merge mode: a merge candidate index is used to indicate which of the block vectors in the list from neighbouring candidate IBC coded blocks is used to predict the current block. The merge list consists of spatial, HMVP, and pairwise candidates. –IBC AMVP mode: block vector difference is coded in the same way as a motion vector difference. The block vector prediction method uses two candidates as predictors, one from left neighbour and one from above neighbour (if IBC coded) . When either neighbour is not available, a default block vector will be used as a predictor. A flag is signalled to indicate the block vector predictor index. 2.5 Matrix weighted Intra Prediction (MIP)

[0092] Matrix weighted intra prediction (MIP) method is a newly added intra prediction technique into VVC. For predicting the samples of a rectangular block of width W and height H, matrix weighted intra prediction (MIP) takes one line of H reconstructed neighbouring boundary samples left of the block and one line of W reconstructed neighbouring boundary samples above the block as input. If the reconstructed samples are unavailable, they are generated as it is done in the conventional intra prediction. The generation of the prediction signal is based on the following three steps, which are averaging, matrix vector multiplication and linear interpolation as shown in Fig. 8. 2.5.1 Averaging neighbouring samples

[0093] Among the boundary samples, four samples or eight samples are selected by averaging based on block size and shape. Specifically, the input boundaries bdrytop and bdryleft are reduced to smaller boundaries and by averaging neighbouring boundary samples according to predefined rule depends on block size. Then, the two reduced boundaries and are concatenated to a reduced boundary vector bdryred which is thus of size four for blocks of shape 4×4 and of size eight for blocks of all other shapes. If mode refers to the MIP-mode, this concatenation is defined as follows: 2.5.2 Matrix Multiplication

[0094] A matrix vector multiplication, followed by addition of an offset, is carried out with the averaged samples as an input. The result is a reduced prediction signal on a subsampled set of samples in the original block. Out of the reduced input vector bdryred a reduced prediction signal predred, which is a signal on the down-sampled block of width Wred and height Hred is generated. Here, Wred and Hred are defined as:

[0095] The reduced prediction signal predred is computed by calculating a matrix vector product and adding an offset: predred=A·bdryred+b.               (2-4)

[0096] Here, A is a matrix that has Wred· Hred rows and 4 columns if W=H=4 and 8 columns in all other cases. b is a vector of size Wred· Hred. The matrix A and the offset vector b are taken from one of the sets S0, S1, S2. One defines an index idx=idx (W, H) as follows:

[0097] Here, each coefficient of the matrix A is represented with 8 bit precision. The set S0 consists of 16 matrices each of which has 16 rows and 4 columns and 16 offset vectors each of size 16. Matrices and offset vectors of that set are used for blocks of size 4×4. The set S1 consists of 8 matrices each of which has 16 rows and 8 columns and 8 offset vectors each of size 16. The set S2 consists of 6 matrices each of which has 64 rows and 8 columns and of 6 offset vectors of size 64. 2.5.3 Interpolation

[0098] The prediction signal at the remaining positions is generated from the prediction signal on the subsampled set by linear interpolation which is a single step linear interpolation in each direction. The interpolation is performed firstly in the horizontal direction and then in the vertical direction regardless of block shape or block size. 2.5.4 Signalling of MIP mode and harmonization with other coding tools

[0099] For each Coding Unit (CU) in intra mode, a flag indicating whether an MIP mode is to be applied or not is sent. If an MIP mode is to be applied, MIP mode (predModeIntra) is signalled . For an MIP mode, a transposed flag (isTransposed) , which determines whether the mode is transposed, and MIP mode Id (modeId) , which determines which matrix is to be used for the given MIP mode is derived as follows: isTransposed=predModeIntra&1 modeId=predModeIntra>>1                         (2-6)

[0100] MIP coding mode is harmonized with other coding tools by considering following aspects: –LFNST is enabled for MIP on large blocks. Here, the LFNST transforms of planar mode are used. –The reference sample derivation for MIP is performed exactly as for the conventional intra prediction modes. –For the up-sampling step used in the MIP-prediction, original reference samples are used instead of down-sampled ones. –Clipping is performed before up-sampling and not after up-sampling. –MIP is allowed up to 64u64 regardless of the maximum transform size.

[0101] The number of MIP modes is 32 for sizeId=0, 16 for sizeId=1 and 12 for sizeId=2. 2.6 Spatial Geometric partitioning mode (SGPM)

[0102] SGPM is an intra mode that resembles the inter coding tool of GPM, where the two prediction parts are generated from intra predicted process. In this mode, a candidate list is built with each entry containing one partition split and two intra prediction modes as shown in Fig. 9.26 partition modes and 3 of intra prediction modes are used to form the combinations. the length of the candidate list is set equal to 16. The selected candidate index is signalled.

[0103] The list is reordered using template (Fig. 10) where SAD between the prediction and reconstruction of the template is used for ordering. The template size is fixed to 1.

[0104] For each partition mode, an IPM list is derived for each part using the same intra-inter GPM list derivation. The IPM list size is set to 3. In the list, TIMD derived mode is replaced by 2 derived modes with horizontal and vertical orientations.

[0105] The SGPM mode is applied with a restricted blocks size: 4<=width<=64, 4<=height<=64, width<height*8, height<width*8, width*height>=32.

[0106] A PPS flag is coded to indicate whether no blending of two intra predictions is allowed. When this PPS flag is set to false, the following adaptive blending is also used for spatial GPM, where blending depth τ shown in Fig. 11 is derived as follows: If min (width, height) ==4, 1 / 2 τ is selected else if min (width, height) ==8, τ is selected else if min (width, height) ==16, 2 τ is selected else if min (width, height) ==32, 4 τ is selected else, 8 τ is selected.

[0107] Otherwise (the PPS flag is set to true) , 1 / 4 τ is always used for spatial GPM coded blocks to make sure no blending is used when SGPM block has partition angle completely horizontal or vertical, and much narrower blending width is used when SGPM block has other partition angles. It is noted that the flag is set to true in current Common Test Conditions (CTC) for the screen content videos. 2.7 Decoder side intra mode derivation (DIMD)

[0108] When DIMD is applied, up to five intra modes are derived from the reconstructed neighbor samples, and those five predictors are combined with the planar mode predictor with the weights derived from the histogram of gradients. The division operations in weight derivation are performed utilizing the same lookup table (LUT) based indigenization scheme used by the CCLM. For example, the division operation in the orientation calculation Orient = Gy / Gx              (2-7)  is computed by the following LUT-based scheme: x = Floor (Log2 (Gx ) )  normDiff = ( (Gx<< 4 ) >> x ) &15 x += (3 + (normDiff  ! =  0 ) ? 1 : 0 )  Orient = (Gy* (DivSigTable [normDiff ] | 8 ) + (1<< (x-1 ) ) ) >> x       (2-8)  where DivSigTable

[0016] = {0, 7, 6, 5 , 5, 4, 4, 3, 3, 2, 2, 1, 1, 1, 1, 0 } .

[0109] For a block of size W×H, the weight for each of the five derived modes is modified if the one the above or left histogram magnitudes is twice larger than the other one. In this case, the weights are location dependent and computed as follows:

[0110] If the above histogram is twice the left, then:

[0111] If the left histogram is twice the above, then: where wDimdi is the unmodified uniform weight of the DIMD, Δi is pre-defined and set to 10.

[0112] Derived intra modes are included into the primary list of intra most probable modes (MPM) , so the DIMD process is performed before the MPM list is constructed. The primary derived intra mode of a DIMD block is stored with a block and is used for MPM list construction of the neighboring blocks.

[0113] Finally, note the region of neighboring reconstructed samples used for computing the histogram of gradients is modified, depending on reconstructed samples availability. The region of decoded reference samples of current WxH luma CB is extended towards the above-right side if available, up to W additional columns. It is extended towards the bottom-left side if available, up to H additional rows. 2.7.1 DIMD chroma mode

[0114] The DIMD chroma mode uses the DIMD derivation method to derive the chroma intra prediction mode of the current block based on the neighboring reconstructed Y, Cb and Cr samples in the second neighboring row and column as shown in Fig. 12. Neighboring reconstructed samples used for DIMD chroma mode. . Specifically, a horizontal gradient and a vertical gradient are calculated for each collocated reconstructed luma sample of the current chroma block, as well as the reconstructed Cb and Cr samples, to build a HoG. Then the intra prediction mode with the largest histogram amplitude values is used for performing chroma intra prediction of the current chroma block.

[0115] When the intra prediction mode derived from the DIMD chroma mode is the same as the intra prediction mode derived from the DM mode, the intra prediction mode with the second largest histogram amplitude value is used as the DIMD chroma mode. A CU level flag is signaled to indicate whether the proposed DIMD chroma mode is applied.

[0116] Finally, the luma region of reconstructed samples used for computing the histogram of gradients for chroma DIMD mode is modified. For a WuH pair of chroma CBs to predict, to build the histogram of gradients associated to the collocated luma CB, the pairs of a vertical gradient and a horizontal gradient are extracted from the second and third lines in this luma CB instead of being extracted from the regular set of DIMD decoded reference samples around this luma CB. 2.8. Template-based intra mode derivation (TIMD)

[0117] For each intra prediction mode in MPMs, as well as the wide-angle modes if the above-right and / or bottom-left reference samples are available, SATD between the prediction and reconstruction samples of the template is calculated. First two intra prediction modes with the minimum SATD are selected as the TIMD modes. These two TIMD modes are fused with the weights after applying PDPC process, and such weighted intra prediction is used to code the current CU. Position dependent intra prediction combination (PDPC) is included in the derivation of the TIMD modes.

[0118] The costs of the two selected modes are compared with a threshold, in the test the cost factor of 2 is applied as follows: costMode2 < 2*costMode1           (2-11)

[0119] If this condition is true, the fusion is applied, otherwise the only mode1 is used.

[0120] Weights of the modes are computed from their SATD costs as follows: weight1 = costMode2  /  (costMode1+ costMode2) weight2 = 1 -weight1             (2-12)

[0121] The division operations are conducted using the same lookup table (LUT) based integerization scheme used by the CCLM. 2.9. Multi-model LM (MMLM)

[0122] CCLM included in VVC is extended by adding three Multi-model LM (MMLM) modes. In each MMLM mode, the reconstructed neighboring samples are classified into two classes using a threshold which is the average of the luma reconstructed neighboring samples. The linear model of each class is derived using the Least-Mean-Square (LMS) method. For the CCLM mode, the LMS method is also used to derive the linear model. A slope adjustment to is applied to cross-component linear model (CCLM) and to Multi-model LM prediction. The adjustment is tilting the linear function which maps luma values to chroma values with respect to a center point determined by the average luma value of the reference samples. 2.10. Multiple transform selection (MTS) for core transform

[0123] In addition to DCT-II which has been employed in HEVC, a Multiple Transform Selection (MTS) scheme is used for residual coding both inter and intra coded blocks. It uses multiple selected transforms from the DCT8 / DST7. The newly introduced transform matrices are DST-VII and DCT-VIII. Table 2 shows the basis functions of the selected DST / DCT. Table 2 –Transform basis functions of DCT-II / VIII and DSTVII for N-point input

[0124] In order to keep the orthogonality of the transform matrix, the transform matrices are quantized more accurately than the transform matrices in HEVC. To keep the intermediate values of the transformed coefficients within the 16-bit range, after horizontal and after vertical transform, all the coefficients are to have 10-bit.

[0125] In order to control MTS scheme, separate enabling flags are specified at SPS level for intra and inter, respectively. When MTS is enabled at SPS, a CU level flag is signalled to indicate whether MTS is applied or not. Here, MTS is applied only for luma. The MTS signaling is skipped when one of the below conditions is applied. –The position of the last significant coefficient for the luma TB is less than 1 (i.e., DC only)  –The last significant coefficient of the luma TB is located inside the MTS zero-out region

[0126] If MTS CU flag is equal to zero, then DCT2 is applied in both directions. However, if MTS CU flag is equal to one, then two other flags are additionally signalled to indicate the transform type for the horizontal and vertical directions, respectively. Transform and signalling mapping table as shown in Table 3. Unified the transform selection for ISP and implicit MTS is used by removing the intra-mode and block-shape dependencies. If current block is ISP mode or if the current block is intra block and both intra and inter explicit MTS is on, then only DST7 is used for both horizontal and vertical transform cores. When it comes to transform matrix precision, 8-bit primary transform cores are used. Therefore, all the transform cores used in HEVC are kept as the same, including 4-point DCT-2 and DST-7, 8-point, 16-point and 32-point DCT-2. Also, other transform cores including 64-point DCT-2, 4-point DCT-8, 8-point, 16-point, 32-point DST-7 and DCT-8, use 8-bit primary transform cores. Table 3 -Transform and signalling mapping table

[0127] To reduce the complexity of large size DST-7 and DCT-8, High frequency transform coefficients are zeroed out for the DST-7 and DCT-8 blocks with size (width or height, or both width and height) equal to 32. Only the coefficients within the 16x16 lower-frequency region are retained.

[0128] As in HEVC, the residual of a block can be coded with transform skip mode. To avoid the redundancy of syntax coding, the transform skip flag is not signalled when the CU level MTS_CU_flag is not equal to zero. Note that implicit MTS transform is set to DCT2 when LFNST or MIP is activated for the current CU. Also the implicit MTS can be still enabled when MTS is enabled for inter coded blocks. 2.11. Subblock transform (SBT)

[0129] In VTM, subblock transform is introduced for an inter-predicted CU. In this transform mode, only a sub-part of the residual block is coded for the CU. When inter-predicted CU with cu_cbf equal to 1, cu_sbt_flag may be signaled to indicate whether the whole residual block or a sub-part of the residual block is coded. In the former case, inter MTS information is further parsed to determine the transform type of the CU. In the latter case, a part of the residual block is coded with inferred adaptive transform and the other part of the residual block is zeroed out.

[0130] When SBT is used for an inter-coded CU, SBT type and SBT position information are signaled in the bitstream. There are two SBT types and two SBT positions, as indicated in Fig. 13. For SBT-V (or SBT-H) , the TU width (or height) may equal to half of the CU width (or height) or 1 / 4 of the CU width (or height) , resulting in 2: 2 split or 1: 3 / 3: 1 split. The 2: 2 split is like a binary tree (BT) split while the 1: 3 / 3: 1 split is like an asymmetric binary tree (ABT) split. In ABT splitting, only the small region contains the non-zero residual. If one dimension of a CU is 8 in luma samples, the 1: 3 / 3: 1 split along that dimension is disallowed. There are at most 8 SBT modes for a CU.

[0131] Position-dependent transform core selection is applied on luma transform blocks in SBT-V and SBT-H (chroma TB always using DCT-2) . The two positions of SBT-H and SBT-V are associated with different core transforms. More specifically, the horizontal and vertical transforms for each SBT position is specified in Fig. 13. For example, the horizontal and vertical transforms for SBT-V position 0 is DCT-8 and DST-7, respectively. When one side of the residual TU is greater than 32, the transform for both dimensions is set as DCT-2. Therefore, the subblock transform jointly specifies the TU tiling, cbf, and horizontal and vertical core transform type of a residual block.

[0132] The SBT is not applied to the CU coded with combined inter-intra mode. 2.12. Extrapolation filter-based intra prediction (EIP) mode

[0133] In the EIP mode, the samples in a CU are predicted from the top-left position to the bottom-right position by applying an extrapolation filter to neighboring reconstructed samples or predicted samples. The EIP mode uses a 15-tap filter for prediction as below: where pred (x, y) is the predicted value at position (x, y) in the CU, ci is the filter coefficient, and the  is the reconstructed samples or predicted samples.

[0134] The EIP filter can be derived from the neighboring reconstructed samples or be inherited from the previous EIP coded blocks. There are three EIP filter shapes and three types of reconstructed area supported in ECM as shown in Fig. 14 and Fig. 15, respectively.

[0135] For a CU coded in the EIP mode, an EIP merge flag is signaled to indicate whether the EIP filter is inherited from previous blocks coded in EIP mode. When the EIP merge flag is true, an EIP merge list is constructed from the spatial adjacent, spatial non-adjacent, temporal and history candidates. The position and inclusion order of these candidates are the same as those used in CCP merge candidate list. An EIP merge index is further signaled to indicate which EIP merge candidate is selected. The filter shape and the filter coefficients of the selected candidate are then inherited to code the CU.

[0136] When the EIP merge flag is false, the EIP filter is derived from the neighboring reconstructed samples and the relevant syntax element is signaled to indicate which one of the three types of reconstructed area and which one of the three filter shapes are used for the CU. The selected filter moves in the selected reconstructed area either horizontally or vertically with a one-pixel step to construct the auto-correlation matrix and the cross-correlation vector. The calculation of coefficients from the auto-correlation matrix and the cross-correlation vector is the same as that in CCCM.

[0137] After generating the prediction samples of the CU using the EIP filter, an intra prediction mode is derived by applying the DIMD process to the prediction samples. Specifically, a horizontal gradient and a vertical gradient are calculated for each predicted sample to build a histogram of gradient. Then the intra prediction mode corresponding to the largest histogram count is used to determine the LFNST, NSPT or MTS transform set. 2.13. Matrix based intra prediction replacing conventional intra modes (PDP)

[0138] A matrix of weights, which are defined for a block shape and intra mode, is introduced, those weights are multiplied by the neighbour reference template to derive the prediction samples replacing conventional intra prediction. The weights are applied to the reference samples of the L-shaped causal neighborhood template as shown in the Fig. 16.

[0139] The reference samples in the causal neighborhood are denoted as r, and F (x, y) is the matrix of weights. Then the prediction P (x, y) can be derived as P (x, y) = ∑k F (x, y, k) *r (k)           (2-14)  where k denotes the index of the reference sample in the template.

[0140] In the test, this prediction is used for block size with both width and height up to 32 (except for 4′32, 32′4, 8′32 and 32′8) . The template size is 2 for blocks with both width and height up to 16 and it is only used for mode 0, 1, and (2+2*k) . For other blocks, template size is set to 1; is used for mode 0, 1, and (2+4*k) ; prediction is only performed for 16′16 positions, and the rest of the samples are generated by bilinear interpolation. For all block sizes, block shape and mode-based symmetry is used. Reference length is set to W and H for modes greater than 18 and less than 50 and set to 2*W and 2*H otherwise.

[0141] The filters are trained with BVI sequences composing of 800 sequences with diverse resolutions. 2.14. Modifications to Matrix-Based Intra Prediction

[0142] Alternative matrices are used for a sub-set of block sizes that support MIP. For blocks with a max size of 32′32, alternative matrices which use the L-shaped causal template (Fig. 16) as input to generate the W′H prediction block are used in MIP modes. The L-shaped template contains T1′W and T2′H neighbor reference samples and the T1′T2 corner reference samples. T1 and T2 are both set to 2.

[0143] The prediction of a sample P (x, y) can be derived as: P (x, y) = ∑k F (x, y, k) *r (k) , where r (k) is the kth item in the L-shaped template, and F (x, y) is the matrix weights corresponding to the position (x, y) . 2.15. Intra prediction merge mode

[0144] A list of intra mode candidates is constructed using the intra modes from the neighbour blocks. It is similar to inter merge mode, but instead of motion vector the neighbour intra modes are added to the list. A flag is signalled to indicate whether to enable the proposed intra merge mode. If the flag is true, at least one intra merge candidate list is constructed. If there are more than one intra merge lists, a list index is signalled to indicate which intra merge list is selected. An index is further signalled to indicate which candidate is used for this CU. The neighbouring blocks considered for the intra merge list construction are as shown in Fig. 17. 2.16 Occurrence-based intra coding (OBIC)

[0145] The occurrence-based intra coding (OBIC) , derives the intra prediction modes of the current block based on the sample-wise occurrence of the intra modes in the spatial neighborhood of the block. For this, adjacent and non-adjacent spatial neighboring blocks are checked and the intra prediction modes of the blocks are collected into an occurrence histogram. Instead of Histogram of Gradients (HoGs) as in DIMD, the OBIC method uses the Histogram of Occurrences, which consists of the intra modes and their sample-wise occurrences. The occurrence values are calculated based on the number of samples that are coded in a certain intra prediction mode in that neighborhood. For example, if a uiWidth × uiHeight block is coded with an IPM mode, the occurrence of the mode in that block is calculated as: Histogram [IPM] += uiWidth × uiHeight;

[0146] Where uiWidth and uiHeight are the width and height of a spatial neighboring block. The occurrences of the existing modes from the spatial neighborhood blocks are accumulated into the histogram.

[0147] Fig. 18 shows the non-adjacent spatial neighboring blocks that are used in OBIC mode’s histogram generation.

[0148] Up to five angular modes with the highest occurrence along with the planar mode or block vector-based prediction (same as in DIMD) are selected from the histogram and used for final prediction by blending the prediction of the selected modes.

[0149] Some blocks, mentioned below, use more than one intra mode for prediction. In such cases, all the intra modes of such blocks are selected and used when creating the OBIC histogram: DIMD: up to 5 angular modes TIMD: up to 2 modes SGPM: 2 modes OBIC: up to 5 angular modes.

[0150] Moreover, the virtual intra prediction modes (VIPMs) of following blocks are considered only in inter slices when creating the histogram of OBIC mode: MIP block IntraTMP block EIP block.

[0151] The blending weights are calculated similar to the DIMD mode, but instead of using gradient values from the template, the occurrence values are used for OBIC. Moreover, the planar mode’s weight is also decided similar to DIMD mode. The OBIC mode is used as a sub-mode of DIMD tool and is applied to only luma blocks. Moreover, the mode is disabled for blocks that have less than 64 samples. 2.17. MPM sorting

[0152] Secondary MPM lists is introduced. The existing primary MPM (PMPM) list consists of 6 entries and the secondary MPM (SMPM) list includes 16 entries. A general MPM list with 22 entries is constructed first, and then the first 6 entries in this general MPM list are included into the PMPM list, and the rest of entries form the SMPM list. The first entry in the general MPM list is the Planar mode. The remaining entries are composed of the intra modes of the left (L) , above (A) , below-left (BL) , above-right (AR) , and above-left (AL) neighbouring blocks as shown in Fig. 19, and DIMD modes which are sorted in ascending order of SAD cost. Up to 5 modes with the smallest SAD cost are added. The SAD cost is computed between the prediction and the reconstruction samples of the template. The sorted directional modes with added offset are added into the general MPM list, and then the default modes, until the general MPM list with 22 entries is constructed.

[0153] If a CU block is vertically oriented, the order of neighbouring blocks is A, L, BL, AR, AL; otherwise, it is L, A, BL, AR, AL.

[0154] MPM list is equally divided into four groups and the group index is parsed first. Then, a mode index is further parsed to indicate which mode in the selected group is used. 3. Problems In current design of ECM, more than one intra prediction modes are utilized in some intra coding tools, such as SGPM, TIMD, DIMD, OBIC, and more than one intra prediction modes can be utilized by the following coding blocks. However, only one intra prediction mode of conventional intra prediction can be used by the following coding blocks, which may limit the coding performance. 4. Detailed solutions The detailed solutions below should be considered as examples to explain general concepts. These solutions should not be interpreted in a narrow way. Furthermore, these solutions can be combined in any manner.Usage of more than one intra prediction modes (IPMs) 1. It is proposed that more than one intra prediction modes may be stored associated with one video unit. a. In one example, the current video unit may be coded with intra mode, or inter mode, or IBC mode, or Palette mode, or BDPCM mode. b. In one example, the more than one IPMs may be used to generate the prediction / reconstruction samples for the current video unit. c. In one example, when more than one IPMs are used to generate the prediction samples for the current video unit, partial or all of the more than one IPMs may be stored. i. In one example, the first N1 TIMD mode may be stored when the current video unit is coded with TIMD mode, such as N1 = 2. ii. In one example, the first N2 DIMD mode may be stored when the current video unit is coded with DIMD mode, such as N2 = 2 or 5. iii. In one example, the first N3 OBIC mode may be stored when the current video unit is coded with OBIC mode, such as N3 = 2 or 5. iv. In one example, the two IPMs may be stored when the current video unit is coded with SGPM mode. 1) In one example, the direction of the partitioning mode may be stored. 2) In one example, one or more derived IPMs may be stored. d. In one example, when an IPM is used to generate the prediction samples for the current video unit, the IPM may be stored, and / or one or more IPMs may be derived and stored. i. In one example, the one or more IPMs may be from the primary MPM list, and / or the secondary MPM list, and / or non-MPM list. 1) In one example, when the IPM is not equal to the first IPM in the primary MPM list, the IPM and the first IPM in the primary MPM list are stored. 2) In one example, when the IPM is equal to the first IPM in the primary MPM list, the IPM and the second IPM in the primary MPM list are stored. ii. In one example, the one or more IPMs may be derived. 1) In one example, the IPMs may be derived using the prediction samples of one sub-partition, when current video unit is coded with ISP mode. 2) In one example, the IPMs may be derived using the reconstruction samples of one or more reference lines, when the current video unit is coded with MRL / TMRL mode. e. In one example, when IPM is not used to generate the prediction samples for the current video unit, one or more IPMs may be derived and stored. i. In one example, the current video unit may be coded with MIP, and / or EIP and / or In-traTMP. ii. In one example, the current video unit may be coded with Inter, and / or IBC, and / or Palette. f. In one example, one or more derivation method may be used to derive the one or more IPMs. i. In one example, the derivation method in DIMD or TIMD may be used. ii. In one example, the histogram of gradient (HoG) method may be used to derive the IPMs. iii. In one example, the prediction samples of the current video unit or the neighbouring reconstruction samples may be used to derive the IPMs. g. In one example, two IPMs stored for one video unit cannot be the same or similar. i. For example, one candidate IPM to be stored in one video unit may be compared with IPMs already stored in the video unit. E. g., the candidate IPM is stored in the video unit only if it is not the same (or similar) to any IPMs already stored in the video unit. ii. Alternatively, two IPMs stored for one video unit cannot be the same. h. In one example, the current video unit is luma video unit. i. In one example, the current video unit is chroma video unit. j. In one example, the intra prediction mode may refer to conventional intra prediction mode, and / or MIP mode, and / or PDP mode, and / or NN (Neutral Network) Intra mode. 2. In one example, the stored more than one IPMs may be used by the following video units. a. In one example, the more than one IPMs may be used to construct one or more IPM lists for the following video units. i. In one example, the IPM list may refer to the primary MPM list, and / or the secondary MPM list, and / or the non-MPM list. 1) In one example, the first IPM of the more than one IPMs may be used to construct the primary MPM list. 2) In one example, the first IPM of the more than one IPMs may be used to construct the secondary MPM list, and / or non-MPM list. ii. In one example, the IPM list may refer to chroma IPM list. iii. In one example, the IPM list may be used in conventional intra prediction, and / or SGPM, and / or TMRL, and / or TIMD, and / or TIMD merge, and / or DIMD, and / or DIMD merge, and / or OBIC. b. In one example, one of the more than one IPMs may be used as a direct mode (DM) for chroma video unit. c. In one example, the first IPM of the stored more than one IPMs may be always used by the following video unit. d. In one example, the IPMs of the more than one IPMs except the first IPM may be conditionally used by the following video unit. i. In one example, when the following video unit locates at the right and / or below, the IPMs of the more than one IPMs except the first IPM may be used. e. The “following video unit” and the video unit storing IPMs may be in the same picture. f. The “following video unit” and the video unit storing IPMs may be in the different pictures. 3. In one example, other coding information may be stored associated with the more than one IPMs. a. In one example, the coding information may refer to fusion weights. i. In one example, the fusion weights may refer to that used in TIMD, and / or DIMD, and / or OBIC. b. In one example, the coding information may refer to (S) GPM partitioning mode. c. In one example, the coding information may refer to the reference line and / or the reference line index. 4. In one example, one IPMs may be stored and used when the video unit locates at the CTU boundary. 5. It is proposed that the maximum number of intra prediction for the current video unit may be less than N. a. In one example, N = 2, or 3, or 4, or 5. b. N may be signalled. c. N may be different for different color components. 6. It is proposed that a filtering process may be applied after blending all prediction signals. a. In one example, the filtering process may refer to PDPC. 7. It is proposed that a blending process may be applied to the sub-partition coded with intra prediction in GPM mode. a. In one example, the boundary of the sub-partition may be blended.General aspects 8. In above examples, the video unit may refer to colour component / sub-picture / slice / tile / coding tree unit (CTU)  / CTU row / groups of CTU / coding unit (CU)  / prediction unit (PU)  / transform unit (TU)  / coding tree block (CTB)  / coding block (CB)  / prediction block (PB)  / transform block (TB)  / ablock / sub-block of a block / sub-region within a block / any other region that contains more than one sample or pixel. 9. Whether to and / or how to apply the disclosed methods above may be signalled at sequence level / group of pictures level / picture level / slice level / tile group level, such as in sequence header / picture header / SPS / VPS / DPS / DCI / PPS / APS / slice header / tile group header. 10. Whether and / or how to apply the above methods may depend on the following information: a. A message signalled in the DPS / SPS / VPS / PPS / APS / picture header / slice header / tile group header / coding tree unit (CTU)  / Coding unit (CU)  / CTU row / group of CTUs / TU / PU block / Video coding unit b. Position of CU / PU / TU / block / Video coding unit c. Block dimension of current block and / or its neighbouring blocks d. Block shape of current block and / or its neighbouring blocks e. coded mode of a block, e.g., IBC or non-IBC inter mode or non-IBC subblock mode f. Indication of the colour format (such as 4: 2: 0, 4: 4: 4)  g. Coding tree structure h. Slice / tile group type and / or picture type i. Colour component (e.g., may be only applied on chroma components or luma component)  j. Temporal layer ID k. Profiles / Levels / Tiers of a standard.

[0155] Fig. 20 illustrates a flowchart of a method 2000 for video processing in accordance with embodiments of the present disclosure. The method 2000 is implemented during a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video.

[0156] At block 2010, for a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video, a plurality of intra prediction modes (IPMs) for the video unit is determined. In some embodiments, the video unit is coded with at least one of: intra mode, inter mode, intra block copy (IBC) mode, Palette mode, or block-based differential pulse-code modulation (BDPCM) mode.

[0157] At block 2020, the plurality of IPMs is stored associated with the video unit. In some embodiments, the pluraliyt of IPMs is used to generate at least one of: one or more prediction samples or one or more reconstruction samples for the video unit.

[0158] At block 2030, the conversion is performed based on the plurality of IPMs. In some embodiments, the conversion may include encoding the video unit into the bitstream. Alternatively, the conversion may include decoding the video unit from the bitstream. In this way, more than one IPM can be used by following video units, thereby improving coding performance.

[0159] In some embodiments, in accordance with that the plurality of IPMs are used to generate one or more prediction samples for the video unit, partial or all of the plurality of IPMs are stored. For example, first N1 template-based intra mode derivation (TIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with TIMD mode. As anothre example, first N2 decoder-side intra mode derivation (DIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with DIMD mode. As another example, first N3 occurrence-based intra coding (OBIC) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with OBIC mode. In some embodiments, N1 = 2. In some embodiments, N2 = 2 or 5. In some embodiments, N3 = 2 or 5.

[0160] In some embodiments, the plurality of IPMs is stored, in accordance with that the video unit is coded with spatial geometric partitioning mode (SGPM) . In some embodiments, a direction of a partitioning mode is stored. Alternatively, or in addition, one or more derived IPMs are stored.

[0161] In some embodiments, in accordance with that an IPM is used to generate one or more prediction samples for the video unit, the IPM is stored, and / or wherein one or more IPMs are derived and stored.

[0162] In some embodiments, the one or more IPMs are from at least one of: a primary most probable mode (MPM) list, a secondary MPM list, or a non-MPM list. In some embodiments, in accordance with that the IPM is not equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and the first IPM in the primary MPM list are stored. In some other embodiments, in accordance with that the IPM is equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and a second IPM in the primary MPM list are stored.

[0163] In some embodiments, the one or more IPMs are derived. In some embodiments, the one or mor IPMs are derived using at least one prediction sample of one sub-partition, in accordance with that the video unit is coded with intra sub-partition (ISP) mode. In some other embodiments, the one or more IPMs are derived using at least one reconstruction sample of one or more reference lines, in accordance with that the video unit is coded with multiple reference line (MRL) mode or template-based multiple reference line intra prediction (TMRL) mode.

[0164] In some embodiments, in accordance with that an IPM is not used to generate one or more prediction samples for the video unit, one or more IPMs are derived and stored. In some embodiments, the video unit is coded with at least one of: matrix weighted intra prediction (MIP) , extrapolation filter-based intra prediction (EIP) , or Intra template matching prediction (IntraTMP) . In some other embodiments, the video unit is coded with at least one of: Inter, IBC, or Palette.

[0165] In some embodiments, one or more derivation approaches are used to derive the plurality of IPMs. In some embodiments, a derivation approach in DIMD or TIMD is used. In some other embodiments, a histogram of gradient (HoG) approach is used to derive the plurality of IPMs. In some further embodiments, one or more prediction samples of the video unit or one or more neighbouring reconstruction samples are used to derive the plurality of IPMs.

[0166] In some embodiments, two IPMs stored for the video unit are not same or similar. In some embodiments, a candidate IPM to be stored in the video unit is compared with IPMs already stored in the video unit. For example, the candidate IPM is stored in the video unit if the candidate IPM is not the same or similar to IPMs already stored in the video unit. In some other embodiments, two IPMs stored for the video unit are not the same.

[0167] In some embodiments, the video unit is luma video unit. Alternatively, or in addition, the video unit is chroma video unit. In some embodiments, an intra prediction mode refers to at least one of: a conventional intra prediction mode, a MIP mode, matrix based intra prediction replacing conventional intra modes (PDP) mode, or a neural network Intra mode.

[0168] In some embodiments, coding information is stored associated with the plurality of IPMs. For example, the coding information comprises at least one of: one or more fusion weights, GPM partitioning mode, spatial GPM (SGPM) partitioning mode, a reference line, or a reference line index. In some embodiments, the one or more fusion weights are used in at least one of TIMD, DIMD, or OBIC.

[0169] In some embodiments, a filtering process is applied after blending all prediction signals. In some embodiments, the filtering process comprises a position dependent intra prediction combination (PDPC) .

[0170] In some embodiments, the maximum number of intra predictions for the video unit is less than or equal to a predetermined number. In some embodiments, the predetermined number is equal to one of: 2, 3, 4, or 5. In some other embodiments, the predetermined number is signaled. In some further embodiments, the predetermined number is different for different color components.

[0171] In some embodiments, the plurality of stored IPMs is used by one or more following video units. In some embodiments, the plurality of stored IPMs is used to construct one or more IPM lists for the one or more following video units.

[0172] In some embodiments, the one or more IPM lists comprise one or more of: a primary MPM list, a secondary MPM list, or a non-MPM list. In some embodiments, a first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the primary MPM list. Alternatively, the first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the secondary MPM list and / or non-MPM list.

[0173] In some embodiments, the one or more IPM lists comprise a chroma IPM list. In some embodiments, the one or more IPM lists are used in at least one of: conventional intra prediction, SGPM, TMRL, TIMD, TIMD merge, DIMD, DIMD merge, or OBIC.

[0174] In some embodiments, one of the plurality of stored IPMs is used as a direct mode (DM) for chroma video unit. In some other embodiments, a first IPM of the plurality of stored IPMs is used by the one or more following video units.

[0175] In some embodiments, one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units based on a condition. In some embodiments, in accordance with that the condition is satisfied, the one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units. In this case, the condition comprises at least one of: the one or more following video units locates at right, or the one or more following video units locates at below.

[0176] In some embodiments, the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in a same picture. Alternatively, the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in different pictures.

[0177] In some embodiments, one IPM is stored and used in accordance with that the video unit locates at a coding tree unit (CTU) boundary. In some embodiments, a blending process is applied to a sub-partition coded with intra prediction in GPM mode. For example, a boundary of the sub-partition is blended.

[0178] In some embodiments, the video unit comprises at least one of the following: a color component, a sub-picture, a slice, a tile, a coding tree unit (CTU) , a CTU row, a group of CTU, a coding unit (CU) , a prediction unit (PU) , a transform unit (TU) , a coding tree block (CTB) , a coding block (CB) , a prediction block (PB) , a transform block (TB) , a block, a sub-block of a block, a sub-region within a block, a region containing more than one sample or pixel, a video sequence, a group of pictures (GOP) , a region, one or more CTU rows, or one or more CTB rows.

[0179] In some embodiments, an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated at one of the following: sequence level, group of pictures level, picture level, slice level, or tile group level. In some other embodiments, an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated in one of the followings: a sequence header, a picture header, a sequence parameter set (SPS) , a video parameter set (VPS) , a decoding parameter set (DPS) , decoding capability information (DCI) , a picture parameter set (PPS) , an adaptation parameter set (APS) , a slice header, or a tile group header.

[0180] In some embodiments, whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit depends on at least one of the following information: a message signalled in one of: a DPS, a SPS, a VPS, a PPS, an APS, a picture header, a slice header, a tile group header, a coding tree unit (CTU) , a coding unit (CU) , a CTU row, a group of CTUs, a TU, a PU block, or a video coding unit, a position of a CU, a position of a PU, a position of a TU, a position of a block, a position of a video coding unit, a block dimension of a current block, a block dimension of a neighbouring block of the current block, a block shape of a current block, a block shape of a neighbouring block of the current block, a coded mode of a block, an indication of a colour format, a coding tree structure, a slice group type, a tile group type, a picture type, a colour component, a temporal layer identification, a profile of a standard, a level of a standard, or a tier of a standard. In some embodiments, the coded mode of the block comprises at least one of: an intra block copy (IBC) inter mode, a non-IBC inter mode, or a non-IBC subblock mode. In some embodiments, the indication of the color format comprises 4: 2: 0 or 4: 4: 4. In some embodiments, the color component is applied on one of: a chroma component or a luma component.

[0181] According to further embodiments of the present disclosure, a non-transitory computer-readable recording medium is provided. The non-transitory computer-readable recording medium stores a bitstream of a video which is generated by a method performed by an apparatus for video processing. The method comprises: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and generating the bitstream based on the plurality of IPMs.

[0182] According to still further embodiments of the present disclosure, a method for storing bitstream of a video is provided. The method comprises: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; generating the bitstream based on the plurality of IPMs; and storing the bitstream in a non-transitory computer-readable recording medium.

[0183] Implementations of the present disclosure can be described in view of the following clauses, the features of which can be combined in any reasonable manner.

[0184] Clause 1. A method for video processing, comprising: determining, for a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video, a plurality of intra prediction modes (IPMs) for the video unit; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and performing the conversion based on the plurality of IPMs.

[0185] Clause 2. The method of clause 1, wherein the video unit is coded with at least one of: intra mode, inter mode, intra block copy (IBC) mode, Palette mode, or block-based differential pulse-code modulation (BDPCM) mode.

[0186] Clause 3. The method of clause 1, wherein the IPMs is used to generate at least one of: one or more prediction samples or one or more reconstruction samples for the video unit.

[0187] Clause 4. The method of clause 1, wherein in accordance with that the plurality of IPMs are used to generate one or more prediction samples for the video unit, partial or all of the plurality of IPMs are stored.

[0188] Clause 5. The method of clause 4, wherein first N1 template-based intra mode derivation (TIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with TIMD mode, or wherein first N2 decoder-side intra mode derivation (DIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with DIMD mode, or wherein first N3 occurrence-based intra coding (OBIC) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with OBIC mode.

[0189] Clause 6. The method of clause 5, wherein N1 = 2, and / or wherein N2 = 2 or 5, and / or wherein N3 = 2 or 5.

[0190] Clause 7. The method of clause 4, wherein the plurality of IPMs is stored, in accordance with that the video unit is coded with spatial geometric partitioning mode (SGPM) .

[0191] Clause 8. The method of clause 7, wherein a direction of a partitioning mode is stored, and / or wherein one or more derived IPMs are stored.

[0192] Clause 9. The method of clause 1, wherein in accordance with that an IPM is used to generate one or more prediction samples for the video unit, the IPM is stored, and / or wherein one or more IPMs are derived and stored.

[0193] Clause 10. The method of clause 9, wherein the one or more IPMs are from at least one of: a primary most probable mode (MPM) list, a secondary MPM list, or a non-MPM list.

[0194] Clause 11. The method of clause 10, wherein in accordance with that the IPM is not equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and the first IPM in the primary MPM list are stored.

[0195] Clause 12. The method of clause 10, wherein in accordance with that the IPM is equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and a second IPM in the primary MPM list are stored.

[0196] Clause 13. The method of clause 9, wherein the one or more IPMs are derived.

[0197] Clause 14. The method of clause 13, wherein the one or mor IPMs are derived using at least one prediction sample of one sub-partition, in accordance with that the video unit is coded with intra sub-partition (ISP) mode.

[0198] Clause 15. The method of clause 13, wherein the one or more IPMs are derived using at least one reconstruction sample of one or more reference lines, in accordance with that the video unit is coded with multiple reference line (MRL) mode or template-based multiple reference line intra prediction (TMRL) mode.

[0199] Clause 16. The method of clause 1, wherein in accordance with that an IPM is not used to generate one or more prediction samples for the video unit, one or more IPMs are derived and stored.

[0200] Clause 17. The method of clause 16, wherein the video unit is coded with at least one of: matrix weighted intra prediction (MIP) , extrapolation filter-based intra prediction (EIP) , or Intra template matching prediction (IntraTMP) .

[0201] Clause 18. The method of clause 16, wherein the video unit is coded with at least one of: Inter, IBC, or Palette.

[0202] Clause 19. The method of clause 1, wherein one or more derivation approaches are used to derive the plurality of IPMs.

[0203] Clause 20. The method of clause 19, wherein a derivation approach in DIMD or TIMD is used.

[0204] Clause 21. The method of clause 19, wherein a histogram of gradient (HoG) approach is used to derive the plurality of IPMs.

[0205] Clause 22. The method of clause 19, wherein one or more prediction samples of the video unit or one or more neighbouring reconstruction samples are used to derive the plurality of IPMs.

[0206] Clause 23. The method of clause 1, wherein two IPMs stored for the video unit are not same or similar.

[0207] Clause 24. The method of clause 23, wherein a candidate IPM to be stored in the video unit is compared with IPMs already stored in the video unit.

[0208] Clause 25. The method of clause 24, wherein the candidate IPM is stored in the video unit if the candidate IPM is not the same or similar to IPMs already stored in the video unit.

[0209] Clause 26. The method of clause 23, wherein two IPMs stored for the video unit are not the same.

[0210] Clause 27. The method of clause 1, wherein the video unit is luma video unit, and / or wherein the video unit is chroma video unit.

[0211] Clause 28. The method of any of clauses 1-27, wherein an intra prediction mode refers to at least one of: a conventional intra prediction mode, a MIP mode, matrix based intra prediction replacing conventional intra modes (PDP) mode, or a neural network Intra mode.

[0212] Clause 29. The method of any of clauses 1-28, wherein coding information is stored associated with the plurality of IPMs.

[0213] Clause 30. The method of clause 29 , wherein the coding information comprises at least one of: one or more fusion weights, GPM partitioning mode, spatial GPM (SGPM) partitioning mode, a reference line, or a reference line index.

[0214] Clause 31. The method of clause 30, wherein the one or more fusion weights are used in at least one of TIMD, DIMD, or OBIC.

[0215] Clause 32. The method of any of clauses 1-31, wherein a filtering process is applied after blending all prediction signals.

[0216] Clause 33. The method of clause 32, wherein the filtering process comprises a position dependent intra prediction combination (PDPC) .

[0217] Clause 34. The method of any of clauses 1-33, wherein the maximum number of intra predictions for the video unit is less than or equal to a predetermined number.

[0218] Clause 35. The method of clause 34, wherein the predetermined number is equal to one of: 2, 3, 4, or 5.

[0219] Clause 36. The method of clause 34, wherein the predetermined number is signaled.

[0220] Clause 37. The method of clause 34, wherein the predetermined number is different for different color components.

[0221] Clause 38. The method of any of clauses 1-37 , wherein the plurality of stored IPMs is used by one or more following video units.

[0222] Clause 39. The method of clause 38, wherein the plurality of stored IPMs is used to construct one or more IPM lists for the one or more following video units.

[0223] Clause 40. The method of clause 39, wherein the one or more IPM lists comprise one or more of: a primary MPM list, a secondary MPM list, or a non-MPM list.

[0224] Clause 41. The method of clause 40, wherein a first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the primary MPM list, or wherein the first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the secondary MPM list and / or non-MPM list.

[0225] Clause 42. The method of clause 39, wherein the one or more IPM lists comprise a chroma IPM list.

[0226] Clause 43. The method of clause 39, wherein the one or more IPM lists are used in at least one of: conventional intra prediction, SGPM, TMRL, TIMD, TIMD merge, DIMD, DIMD merge, or OBIC.

[0227] Clause 44. The method of clause 38 , wherein one of the plurality of stored IPMs is used as a direct mode (DM) for chroma video unit.

[0228] Clause 45. The method of clause 38, wherein a first IPM of the plurality of stored IPMs is used by the one or more following video units.

[0229] Clause 46. The method of clause 38, wherein one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units based on a condition.

[0230] Clause 47. The method of clause 46 , wherein in accordance with that the condition is satisfied, the one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units, wherein the condition comprises at least one of: the one or more following video units locates at right, or the one or more following video units locates at below.

[0231] Clause 48. The method of clause any of claims 38-47, wherein the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in a same picture, or wherein the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in different pictures.

[0232] Clause 49. The method of any of clauses 1-48 , wherein one IPM is stored and used in accordance with that the video unit locates at a coding tree unit (CTU) boundary.

[0233] Clause 50. The method of any of clauses 1-49, wherein a blending process is applied to a sub-partition coded with intra prediction in GPM mode.

[0234] Clause 51. The method of clause50 , wherein a boundary of the sub-partition is blended.

[0235] Clause 52. The method of any of clauses 1-51, wherein the video unit comprises at least one of the following: a color component, a sub-picture, a slice, a tile, a coding tree unit (CTU) , a CTU row, a group of CTU, a coding unit (CU) , a prediction unit (PU) , a transform unit (TU) , a coding tree block (CTB) , a coding block (CB) , a prediction block (PB) , a transform block (TB) , a block, a sub-block of a block, a sub-region within a block, a region containing more than one sample or pixel, a video sequence, a group of pictures (GOP) , a region, one or more CTU rows, or one or more CTB rows.

[0236] Clause 53. The method of any of clauses 1-52, wherein an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated at one of the following: sequence level, group of pictures level, picture level, slice level, or tile group level.

[0237] Clause 54. The method of any of clauses 1-52, wherein an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated in one of the followings: a sequence header, a picture header, a sequence parameter set (SPS) , a video parameter set (VPS) , a decoding parameter set (DPS) , decoding capability information (DCI) , a picture parameter set (PPS) , an adaptation parameter set (APS) , a slice header, or a tile group header.

[0238] Clause 55. The method of any of clauses 1-54, wherein whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit depends on at least one of the following information: a message signalled in one of: a DPS, a SPS, a VPS, a PPS, an APS, a picture header, a slice header, a tile group header, a coding tree unit (CTU) , a coding unit (CU) , a CTU row, a group of CTUs, a TU, a PU block, or a video coding unit, a position of a CU, a position of a PU, a position of a TU, a position of a block, a position of a video coding unit, a block dimension of a current block, a block dimension of a neighbouring block of the current block, a block shape of a current block, a block shape of a neighbouring block of the current block, a coded mode of a block, an indication of a colour format, a coding tree structure, a slice group type, a tile group type, a picture type, a colour component, a temporal layer identification, a profile of a standard, a level of a standard, or a tier of a standard.

[0239] Clause 56. The method of clause 55, wherein the coded mode of the block comprises at least one of: an intra block copy (IBC) inter mode, a non-IBC inter mode, or a non-IBC subblock mode.

[0240] Clause 57. The method of clause 55, wherein the indication of the color format comprises 4: 2: 0 or 4: 4: 4.

[0241] Clause 58. The method of clause 55, wherein the color component is applied on one of: a chroma component or a luma component.

[0242] Clause 59. The method of any of clauses 1-58, wherein the conversion includes encoding the video unit into the bitstream.

[0243] Clause 60. The method of any of clauses 1-58, wherein the conversion includes decoding the video unit from the bitstream.

[0244] Clause 61. An apparatus for video processing comprising a processor and a non-transitory memory with instructions thereon, wherein the instructions upon execution by the processor, cause the processor to perform a method in accordance with any of clauses 1-60.

[0245] Clause 62. A non-transitory computer-readable storage medium storing instructions that cause a processor to perform a method in accordance with any of clauses 1-60.

[0246] Clause 63. A non-transitory computer-readable recording medium storing a bitstream of a video which is generated by a method performed by an apparatus for video processing, wherein the method comprises: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; and generating the bitstream based on the plurality of IPMs.

[0247] Clause 64. A method for storing a bitstream of a video, comprising: determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video; storing the plurality of IPMs associated with the video unit; generating the bitstream based on the plurality of IPMs; and storing the bitstream in a non-transitory computer-readable recording medium. Example Device

[0248] Fig. 21 illustrates a block diagram of a computing device 2100 in which various embodiments of the present disclosure can be implemented. The computing device 2100 may be implemented as or included in the source device 110 (or the video encoder 114 or 200) or the destination device 120 (or the video decoder 124 or 300) .

[0249] It would be appreciated that the computing device 2100 shown in Fig. 21 is merely for purpose of illustration, without suggesting any limitation to the functions and scopes of the embodiments of the present disclosure in any manner.

[0250] As shown in Fig. 21, the computing device 2100 includes a general-purpose computing device 2100. The computing device 2100 may at least comprise one or more processors or processing units 2110, a memory 2120, a storage unit 2130, one or more communication units 2140, one or more input devices 2150, and one or more output devices 2160.

[0251] In some embodiments, the computing device 2100 may be implemented as any user terminal or server terminal having the computing capability. The server terminal may be a server, a large-scale computing device or the like that is provided by a service provider. The user terminal may for example be any type of mobile terminal, fixed terminal, or portable terminal, including a mobile phone, station, unit, device, multimedia computer, multimedia tablet, Internet node, communicator, desktop computer, laptop computer, notebook computer, netbook computer, tablet computer, personal communication system (PCS) device, personal navigation device, personal digital assistant (PDA) , audio / video player, digital camera / video camera, positioning device, television receiver, radio broadcast receiver, E-book device, gaming device, or any combination thereof, including the accessories and peripherals of these devices, or any combination thereof. It would be contemplated that the computing device 2100 can support any type of interface to a user (such as “wearable” circuitry and the like) .

[0252] The processing unit 2110 may be a physical or virtual processor and can implement various processes based on programs stored in the memory 2120. In a multi-processor system, multiple processing units execute computer executable instructions in parallel so as to improve the parallel processing capability of the computing device 2100. The processing unit 2110 may also be referred to as a central processing unit (CPU) , a microprocessor, a controller or a microcontroller.

[0253] The computing device 2100 typically includes various computer storage medium. Such medium can be any medium accessible by the computing device 2100, including, but not limited to, volatile and non-volatile medium, or detachable and non-detachable medium. The memory 2120 can be a volatile memory (for example, a register, cache, Random Access Memory (RAM) ) , a non-volatile memory (such as a Read-Only Memory (ROM) , Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (EEPROM) , or a flash memory) , or any combination thereof. The storage unit 2130 may be any detachable or non-detachable medium and may include a machine-readable medium such as a memory, flash memory drive, magnetic disk or another other media, which can be used for storing information and / or data and can be accessed in the computing device 2100.

[0254] The computing device 2100 may further include additional detachable / non-detachable, volatile / non-volatile memory medium. Although not shown in Fig. 21, it is possible to provide a magnetic disk drive for reading from and / or writing into a detachable and non-volatile magnetic disk and an optical disk drive for reading from and / or writing into a detachable non-volatile optical disk. In such cases, each drive may be connected to a bus (not shown) via one or more data medium interfaces.

[0255] The communication unit 2140 communicates with a further computing device via the communication medium. In addition, the functions of the components in the computing device 2100 can be implemented by a single computing cluster or multiple computing machines that can communicate via communication connections. Therefore, the computing device 2100 can operate in a networked environment using a logical connection with one or more other servers, networked personal computers (PCs) or further general network nodes.

[0256] The input device 2150 may be one or more of a variety of input devices, such as a mouse, keyboard, tracking ball, voice-input device, and the like. The output device 2160 may be one or more of a variety of output devices, such as a display, loudspeaker, printer, and the like. By means of the communication unit 2140, the computing device 2100 can further communicate with one or more external devices (not shown) such as the storage devices and display device, with one or more devices enabling the user to interact with the computing device 2100, or any devices (such as a network card, a modem and the like) enabling the computing device 2100 to communicate with one or more other computing devices, if required. Such communication can be performed via input / output (I / O) interfaces (not shown) .

[0257] In some embodiments, instead of being integrated in a single device, some or all components of the computing device 2100 may also be arranged in cloud computing architecture. In the cloud computing architecture, the components may be provided remotely and work together to implement the functionalities described in the present disclosure. In some embodiments, cloud computing provides computing, software, data access and storage service, which will not require end users to be aware of the physical locations or configurations of the systems or hardware providing these services. In various embodiments, the cloud computing provides the services via a wide area network (such as Internet) using suitable protocols. For example, a cloud computing provider provides applications over the wide area network, which can be accessed through a web browser or any other computing components. The software or components of the cloud computing architecture and corresponding data may be stored on a server at a remote position. The computing resources in the cloud computing environment may be merged or distributed at locations in a remote data center. Cloud computing infrastructures may provide the services through a shared data center, though they behave as a single access point for the users. Therefore, the cloud computing architectures may be used to provide the components and functionalities described herein from a service provider at a remote location. Alternatively, they may be provided from a conventional server or installed directly or otherwise on a client device.

[0258] The computing device 2100 may be used to implement video encoding / decoding in embodiments of the present disclosure. The memory 2120 may include one or more video coding modules 2125 having one or more program instructions. These modules are accessible and executable by the processing unit 2110 to perform the functionalities of the various embodiments described herein.

[0259] In the example embodiments of performing video encoding, the input device 2150 may receive video data as an input 2170 to be encoded. The video data may be processed, for example, by the video coding module 2125, to generate an encoded bitstream. The encoded bitstream may be provided via the output device 2160 as an output 2180.

[0260] In the example embodiments of performing video decoding, the input device 2150 may receive an encoded bitstream as the input 2170. The encoded bitstream may be processed, for example, by the video coding module 2125, to generate decoded video data. The decoded video data may be provided via the output device 2160 as the output 2180.

[0261] While this disclosure has been particularly shown and described with references to example embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present application as defined by the appended claims. Such variations are intended to be covered by the scope of this present application. As such, the foregoing description of embodiments of the present application is not intended to be limiting.

Claims

1.A method for video processing, comprising:determining, for a conversion between a video unit of a video and a bitstream of the video, a plurality of intra prediction modes (IPMs) for the video unit;storing the plurality of IPMs associated with the video unit; andperforming the conversion based on the plurality of IPMs.2.The method of claim 1, wherein the video unit is coded with at least one of: intra mode, inter mode, intra block copy (IBC) mode, Palette mode, or block-based differential pulse-code modulation (BDPCM) mode.3.The method of claim 1, wherein the IPMs is used to generate at least one of: one or more prediction samples or one or more reconstruction samples for the video unit.4.The method of claim 1, wherein in accordance with that the plurality of IPMs are used to generate one or more prediction samples for the video unit, partial or all of the plurality of IPMs are stored.5.The method of claim 4, wherein first N1 template-based intra mode derivation (TIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with TIMD mode, orwherein first N2 decoder-side intra mode derivation (DIMD) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with DIMD mode, orwherein first N3 occurrence-based intra coding (OBIC) modes are stored, in accordance with that the video unit is coded with OBIC mode.6.The method of claim 5, wherein N1 = 2, and / orwherein N2 = 2 or 5, and / orwherein N3 = 2 or 5.7.The method of claim 4, wherein the plurality of IPMs is stored, in accordance with that the video unit is coded with spatial geometric partitioning mode (SGPM) .8.The method of claim 7, wherein a direction of a partitioning mode is stored, and / orwherein one or more derived IPMs are stored.9.The method of claim 1, wherein in accordance with that an IPM is used to generate one or more prediction samples for the video unit, the IPM is stored, and / orwherein one or more IPMs are derived and stored.10.The method of claim 9, wherein the one or more IPMs are from at least one of: a primary most probable mode (MPM) list, a secondary MPM list, or a non-MPM list.11.The method of claim 10, wherein in accordance with that the IPM is not equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and the first IPM in the primary MPM list are stored.12.The method of claim 10, wherein in accordance with that the IPM is equal to a first IPM in the primary MPM list, the IPM and a second IPM in the primary MPM list are stored.13.The method of claim 9, wherein the one or more IPMs are derived.14.The method of claim 13, wherein the one or mor IPMs are derived using at least one prediction sample of one sub-partition, in accordance with that the video unit is coded with intra sub-partition (ISP) mode.15.The method of claim 13, wherein the one or more IPMs are derived using at least one reconstruction sample of one or more reference lines, in accordance with that the video unit is coded with multiple reference line (MRL) mode or template-based multiple reference line intra prediction (TMRL) mode.16.The method of claim 1, wherein in accordance with that an IPM is not used to generate one or more prediction samples for the video unit, one or more IPMs are derived and stored.17.The method of claim 16, wherein the video unit is coded with at least one of: matrix weighted intra prediction (MIP) , extrapolation filter-based intra prediction (EIP) , or Intra template matching prediction (IntraTMP) .18.The method of claim 16, wherein the video unit is coded with at least one of: Inter, IBC, or Palette.19.The method of claim 1, wherein one or more derivation approaches are used to derive the plurality of IPMs.20.The method of claim 19, wherein a derivation approach in DIMD or TIMD is used.21.The method of claim 19, wherein a histogram of gradient (HoG) approach is used to derive the plurality of IPMs.22.The method of claim 19, wherein one or more prediction samples of the video unit or one or more neighbouring reconstruction samples are used to derive the plurality of IPMs.23.The method of claim 1, wherein two IPMs stored for the video unit are not same or similar.24.The method of claim 23, wherein a candidate IPM to be stored in the video unit is compared with IPMs already stored in the video unit.25.The method of claim 24, wherein the candidate IPM is stored in the video unit if the candidate IPM is not the same or similar to IPMs already stored in the video unit.26.The method of claim 23, wherein two IPMs stored for the video unit are not the same.27.The method of claim 1, wherein the video unit is luma video unit, and / orwherein the video unit is chroma video unit.28.The method of any of claims 1-27, wherein an intra prediction mode refers to at least one of: a conventional intra prediction mode, a MIP mode, matrix based intra prediction replacing conventional intra modes (PDP) mode, or a neural network Intra mode.29.The method of any of claims 1-28, wherein coding information is stored associated with the plurality of IPMs.30.The method of claim 29 , wherein the coding information comprises at least one of:one or more fusion weights,GPM partitioning mode,spatial GPM (SGPM) partitioning mode,a reference line, ora reference line index.31.The method of claim 30, wherein the one or more fusion weights are used in at least one of TIMD, DIMD, or OBIC.32.The method of any of claims 1-31, wherein a filtering process is applied after blending all prediction signals.33.The method of claim 32, wherein the filtering process comprises a position dependent intra prediction combination (PDPC) .34.The method of any of claims 1-33, wherein the maximum number of intra predictions for the video unit is less than or equal to a predetermined number.35.The method of claim 34, wherein the predetermined number is equal to one of: 2, 3, 4, or 5.36.The method of claim 34, wherein the predetermined number is signaled.37.The method of claim 34, wherein the predetermined number is different for different color components.38.The method of any of claims 1-37 , wherein the plurality of stored IPMs is used by one or more following video units.39.The method of claim 38, wherein the plurality of stored IPMs is used to construct one or more IPM lists for the one or more following video units.40.The method of claim 39, wherein the one or more IPM lists comprise one or more of: a primary MPM list, a secondary MPM list, or a non-MPM list.41.The method of claim 40, wherein a first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the primary MPM list, orwherein the first IPM of the plurality of stored IPMs is used to construct the secondary MPM list and / or non-MPM list.42.The method of claim 39, wherein the one or more IPM lists comprise a chroma IPM list.43.The method of claim 39, wherein the one or more IPM lists are used in at least one of: conventional intra prediction, SGPM, TMRL, TIMD, TIMD merge, DIMD, DIMD merge, or OBIC.44.The method of claim 38 , wherein one of the plurality of stored IPMs is used as a direct mode (DM) for chroma video unit.45.The method of claim 38, wherein a first IPM of the plurality of stored IPMs is used by the one or more following video units.46.The method of claim 38, wherein one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units based on a condition.47.The method of claim 46 , wherein in accordance with that the condition is satisfied, the one or more IPMs of the plurality of stored IPMs except the first IPM is used by the one or more following video units, wherein the condition comprises at least one of:the one or more following video units locates at right, orthe one or more following video units locates at below.48.The method of claim any of claims 38-47, wherein the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in a same picture, orwherein the one or more following video units and the video unit storing the plurality of IPMs are in different pictures.49.The method of any of claims 1-48 , wherein one IPM is stored and used in accordance with that the video unit locates at a coding tree unit (CTU) boundary.50.The method of any of claims 1-49, wherein a blending process is applied to a sub-partition coded with intra prediction in GPM mode.51.The method of claim50 , wherein a boundary of the sub-partition is blended.52.The method of any of claims 1-51, wherein the video unit comprises at least one of the following:a color component,a sub-picture,a slice,a tile,a coding tree unit (CTU) ,a CTU row,a group of CTU,a coding unit (CU) ,a prediction unit (PU) ,a transform unit (TU) ,a coding tree block (CTB) ,a coding block (CB) ,a prediction block (PB) ,a transform block (TB) ,a block,a sub-block of a block,a sub-region within a block,a region containing more than one sample or pixel,a video sequence,a group of pictures (GOP) ,a region,one or more CTU rows, orone or more CTB rows.53.The method of any of claims 1-52, wherein an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated at one of the following:sequence level,group of pictures level,picture level,slice level, ortile group level.54.The method of any of claims 1-52, wherein an indication of whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit is indicated in one of the followings:a sequence header,a picture header,a sequence parameter set (SPS) ,a video parameter set (VPS) ,a decoding parameter set (DPS) ,decoding capability information (DCI) ,a picture parameter set (PPS) ,an adaptation parameter set (APS) ,a slice header, ora tile group header.55.The method of any of claims 1-54, wherein whether to and / or how to store the plurality of IPMs associated with the video unit depends on at least one of the following information:a message signalled in one of: a DPS, a SPS, a VPS, a PPS, an APS, a picture header, a slice header, a tile group header, a coding tree unit (CTU) , a coding unit (CU) , a CTU row, a group of CTUs, a TU, a PU block, or a video coding unit,a position of a CU,a position of a PU,a position of a TU,a position of a block,a position of a video coding unit,a block dimension of a current block,a block dimension of a neighbouring block of the current block,a block shape of a current block,a block shape of a neighbouring block of the current block,a coded mode of a block,an indication of a colour format,a coding tree structure,a slice group type,a tile group type,a picture type,a colour component,a temporal layer identification,a profile of a standard,a level of a standard, ora tier of a standard.56.The method of claim 55, wherein the coded mode of the block comprises at least one of: an intra block copy (IBC) inter mode, a non-IBC inter mode, or a non-IBC subblock mode.57.The method of claim 55, wherein the indication of the color format comprises 4: 2: 0 or 4: 4: 4.58.The method of claim 55, wherein the color component is applied on one of: a chroma component or a luma component.59.The method of any of claims 1-58, wherein the conversion includes encoding the video unit into the bitstream.60.The method of any of claims 1-58, wherein the conversion includes decoding the video unit from the bitstream.61.An apparatus for video processing comprising a processor and a non-transitory memory with instructions thereon, wherein the instructions upon execution by the processor, cause the processor to perform a method in accordance with any of claims 1-60.62.A non-transitory computer-readable storage medium storing instructions that cause a processor to perform a method in accordance with any of claims 1-60.63.A non-transitory computer-readable recording medium storing a bitstream of a video which is generated by a method performed by an apparatus for video processing, wherein the method comprises:determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video;storing the plurality of IPMs associated with the video unit; andgenerating the bitstream based on the plurality of IPMs.64.A method for storing a bitstream of a video, comprising:determining a plurality of intra prediction modes (IPMs) for a video unit of the video;storing the plurality of IPMs associated with the video unit;generating the bitstream based on the plurality of IPMs; andstoring the bitstream in a non-transitory computer-readable recording medium.

Images