内部子分区（ISP）模式是VVC中新引入的工具之一。 它是一种分区机制，旨在对帧内预测块的非平稳特征进行建模。 具体来说，ISP将一个块的亮度分量垂直或水平地分割成K个大小相等的子分区，这些子分区以顺序的方式一一处理。
Layout
帧内子分区 (ISP) 根据块大小将亮度帧内预测块垂直或水平划分为 2 或 4 个子分区。 例如，ISP 的最小块大小为 4×8（或 8×4）。 如果块大小大于 4×8（或 8×4），则相应的块将被划分为 4 个子分区。 值得注意的是，M × 128（M ≤ 64）和 128 × N（N ≤ 64）ISP 块可能会对 64 × 64 VDPU 产生潜在问题。 例如，single-tree 情况下的M×128 CU具有M×128亮度TB和两个相应的M/2×64色度TB。 如果CU使用ISP，则亮度TB将被分为4个M×32TB（只能水平分割），每个TB小于64×64块。 然而，在当前的ISP设计中，色度块没有被划分。 因此，两个色度分量的大小都将大于 32 × 32 块。 类似地，使用 ISP 的 128 × N CU 也可以有类似的情况。 因此，这两种情况对于 64 × 64 解码器管道来说是一个问题。 因此，可以使用 ISP 的 CU 大小限制为最大 64 × 64。图 19 显示了两种可能性的示例。 所有子分区都满足至少有16个样本的条件。
Processing
如果是水平分割，则从上到下逐一处理子分区；如果是垂直分割，则从左到右处理。每个子分区的编码方式与任何其他帧内预测块相同：首先，使用子分区的相邻样本生成预测，并获得相应的残差信号。 后者被变换和量化，变换系数被熵编码并发送到解码器。 最后，得到的重建样本可以用来生成下一个子分区的预测。 此过程一直持续到所有子分区都已编码为止。
然而，对于宽度小于4的子分区，在上述过程中有一个例外。这是因为典型的硬件架构使用光栅扫描模式分配样本，然后以4×1组的方式访问它们。对于这样的设计，1×H和2×H的子分区可能构成一个问题。因此，ISP的最小预测宽度为4个样本，如下所示：不是在TB级别执行每个预测，而是将TB分组在4×H区域中，这些区域仅使用相邻样本作为参考进行一次预测。这保证了可以同时处理每个4×H区域内的TB。例如，一次预测一个垂直分割的4×16 CU，然后并行处理相应的四个1×16 TB。
Prediction
在使用ISP的CU内，所有子部分都应用相同的帧内预测模式，因此只需要对其进行一次编码。ISP帧内预测模式可以从任何传统的帧内预测方式中选择，即Planar、DC和角度方式，其中对于后一种方式，根据CU宽高比执行角度方式向广角方式的转换。PDPC以与非ISP情况相同的方式应用于所有ISP子分区，前提是它们的宽度和高度至少为4。此外，参考样本滤波过程和帧内插值滤波器选择的条件不再存在，并且在ISP模式下，DCT-IF 滤波器总是用于分数位置插值。如果一个块的MRL索引不是0，则ISP编码模式将被推断为0，因此ISP模式信息将不会发送到解码器。
Transforms
为了降低信令成本，ISP总是使用隐式多变换选择(MTS)。因此，编码器不会对每个结果子分区的不同可用变换执行RD测试。ISP模式的变换选择将改为固定的，并根据所使用的帧内模式、处理顺序和块大小进行选择。因此，不需要任何信号。例如，设th和tv是分别为w×h子分区，其中w是宽度h是高度。然后根据以下规则选择变换：
- 如果w＝1或h＝1，则分别不存在水平变换或垂直变换。
- 如果w≥4且h≤16，则th=DST-VII，否则，th=DCT-II
- 如果h≥4且h≤16，则tw=DST-VII，否则，tw=DCT-II
其次，低频不可分离变换(LFNST)是针对整个ISP块全局用信号发送的，因此，相同的LFNST矩阵用于具有非零编码块标志(CBF)的所有子分区。只有当所有子分区都满足zero-out条件时，LFNST才能用于ISP-CU。非ISP情况下的LFNST转换内核也用于ISP。因此，如果子分区的宽度或高度小于4，则不能将LFNST用于ISP。
Coefficient coding and signalization
子分区的残差信号的系数以与 VVC 中的常规块相同的方式进行熵编码，并进行以下修改：
- 每个子分区的编码块标志（CBF）的上下文是先前编码的子分区的CBF的值（在第一个子分区的情况下，默认值为0）。
- 使用ISP的块的至少一个CBF被假定为非零。 因此，如果一个块包含 n 个子分区，并且前 n-1 个子分区的 CBF 为零，则第 n 个 CBF 被推断为1，因此不会显式地用信号通知它。
- 如果子分区是一行，则最后位置语法元素仅需要发送一个坐标。
- 令 w 和 h 分别为每个子分区的宽度和高度。 然后，如果 w ≥ 8 且 h ≤ 2，系数子块将具有 16/h × h 的形状。 类似地，如果 w ≤ 2 并且 h ≥ 8，系数子块将具有 w × 16/w 形状。 在所有其他情况下，它们将具有与常规帧内预测块中使用的相同的 4 × 4 形状。 结果，所有系数子块将具有 16 个样本。
关于信令，为每个块添加了两个新的语法元素：第一个是指示当前块是否使用 ISP 的标志（仅适用于不使用 MRL 的非 4×4 亮度块）。 当使用 ISP 时，会发送第二个标志，指定使用哪种类型的分割（水平或垂直）。 此外，这两个新标志使用一个上下文自适应二进制算术编码（CABAC）。 请注意，如果只能进行一次分割（例如，128 × 64 块只能垂直分割），则在解码器侧推断出该标志，因此不会传输该标志。