CN113454993B - 用于对视频进行编码/解码的方法和装置以及存储比特流的记录介质 - Google Patents
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Abstract
提供了一种对视频进行编码/解码的方法和装置。一种根据本发明的对视频进行解码的方法,包括:构建当前块的运动信息候选列表的步骤;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选的步骤;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选的步骤;基于第一运动信息候选对第一子块执行帧间预测来产生第一子块的预测样点的步骤;以及基于第二运动信息候选对第二子块执行帧间预测来产生第二子块的预测样点的步骤,其中,第一运动信息候选可以是运动信息候选列表中在第一预测方向上的候选中的任意一个,并且第二运动信息候选可以是运动信息候选列表中在第二预测方向上的候选中的任意一个。
Description
技术领域
本发明涉及一种图像编码/解码方法和设备,以及一种用于存储比特流的记录介质。更具体地,本发明涉及一种在使用共享候选对子块进行编码和解码的处理中使用候选重建的方法和设备。
背景技术
近来,在各种应用中,对高分辨率和高质量图像(诸如高清晰度(HD)或超高清晰度(UHD)图像)的需求已经增加。随着图像的分辨率和质量的提高,数据量相应地增加。当通过现有传输介质(诸如有线或无线宽带信道)传输图像数据时或者当存储图像数据时,这是传输成本和存储成本增加的原因之一。为了解决高分辨率和高质量图像数据的这些问题,需要高效的图像编码/解码技术。
存在各种视频压缩技术,诸如,从先前图像或后续图像内的像素的值预测当前图像内的像素的值的帧间预测技术、从当前图像的一区域内的像素的值预测当前图像的另一区域内的像素的值的帧内预测技术、压缩残差信号的能量的变换和量化技术以及给频繁出现的像素值分配短码而给较少出现的像素值分配长码的熵编码技术。
发明内容
技术问题
本发明的一目的是提供一种具有提高的编码/解码效率的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是通过根据每个块从共享运动候选中仅选择和使用有效候选来提供一种具有提高的熵编码效率的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是通过将优先级赋给适合于每个块的共享运动候选并集中指示为运动预测选择的候选的信号来提供一种具有提高的熵编码效率的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是增加在具有小尺寸的块中使用少量帧内预测模式的最可能模式(MPM)的选择性。
本发明的另一目的是提供一种能够通过减少帧内预测模式的表示比特的数量来减少用信号发送的比特的量的图像编码/解码方法和设备。
本发明的另一目的是提供一种用于存储由根据本发明的图像解码方法或设备产生的比特流的记录介质。
技术方案
根据本发明的实施例的对图像进行解码的方法包括:构建当前块的运动信息候选列表;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选;通过基于第一运动信息候选对第一子块执行帧间预测来产生第一子块的预测样点;以及通过基于第二运动信息候选对第二子块执行帧间预测来产生第二子块的预测样点。第一运动信息候选为运动信息候选列表中在第一预测方向上的候选中的任意一个,并且第二运动信息候选为运动信息候选列表中在第二预测方向上的候选中的任意一个。
在所述图像解码方法中,所述方法还可包括:从比特流获得第一子块的第一索引和第二子块的第二索引,第一索引可用于从第一预测方向上的候选中选择第一运动信息候选,并且第二索引可用于从第二预测方向上的候选中选择第二运动信息候选。
在所述图像解码方法中,运动信息候选列表可包括以下至少一项:空间邻近块的运动信息、时间邻近块的运动信息、组合运动信息或零运动信息。
在所述图像解码方法中,第一索引和第二索引可以不同。
在所述图像解码方法中,第一预测方向可以基于第一索引被确定,并且第二预测方向可以基于第二索引被确定。
在所述图像解码方法中,当第一索引是偶数时,第一预测方向可被确定为L0方向,并且当第二索引是偶数时,第二预测方向可被确定为L0方向。
在所述图像解码方法中,当第一索引是奇数时,第一预测方向可被确定为L1方向,并且当第二索引是奇数时,第二预测方向可被确定为L1方向。
在所述图像解码方法中,所述方法还可包括:从比特流获得当前块的分区方向的索引,并且分区方向的数量可以是64。
在所述图像解码方法中,所述方法可以包括:通过在第一子块和第二子块的边界上对第一子块的预测样点和第二子块的预测样点进行加权求和来预测当前块。
一种根据本发明实施例的对图像进行编码的方法包括:构建当前块的运动信息候选列表;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选;以及从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选。第一运动信息候选为运动信息候选列表中在第一预测方向上的候选中的任意一个,并且第二运动信息候选为运动信息候选列表中在第二预测方向上的候选中的任意一个。
在所述图像编码方法中,所述方法还可包括:对第一子块的第一索引和第二子块的第二索引进行编码,第一索引可用于从运动信息候选列表中选择第一运动信息候选,并且第二索引可用于从运动信息候选列表中选择第二运动信息候选。
在所述图像解码方法中,运动信息候选列表可包括以下至少一项:空间邻近块的运动信息、时间邻近块的运动信息、组合运动信息或零运动信息。
在所述图像解码方法中,第一索引和第二索引可以不同。
在所述图像解码方法中,第一预测方向可以基于第一索引被确定,并且第二预测方向可以基于第二索引被确定。
在所述图像解码方法中,当第一索引是偶数时,第一预测方向可被确定为L0方向,并且当第二索引是偶数时,第二预测方向可被确定为L0方向。
在所述图像解码方法中,当第一索引是奇数时,第一预测方向可被确定为L1方向,并且当第二索引是奇数时,第二预测方向可被确定为L1方向。
在所述图像解码方法中,所述方法还可包括:对当前块的分区方向的索引进行编码,并且分区方向的数量为64。
在用于存储通过根据本发明的实施例的对图像进行编码的方法产生的比特流的非暂时性计算机可读记录介质中,所述方法包括:构建当前块的运动信息候选列表;从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选;以及从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选。第一运动信息候选为运动信息候选列表中在第一预测方向上的候选中的任意一个,并且第二运动信息候选为运动信息候选列表中在第二预测方向上的候选中的任意一个。
有益效果
根据本发明,可以提供一种具有提高的编码/解码效率的图像编码/解码方法和设备。
根据本发明,可以通过根据每个块从共享运动候选中仅选择和使用有效候选来提供一种具有提高的熵编码效率的图像编码/解码方法和设备。
根据本发明,可以通过将优先级赋给适合于每个块的共享运动候选并集中指示为运动预测选择的候选的信号来提供一种具有提高的熵编码效率的图像编码/解码方法和设备。
根据本发明,可以增加在具有小尺寸的块中使用少量帧内预测模式的最可能模式(MPM)的选择性。
根据本发明,由于通过减少帧内预测模式的表示比特的数量来减少用信号发送的比特的量,因此可以增大图像编码器/解码器的压缩率。
根据本发明,可以提供一种用于存储由根据本发明的图像编码方法或设备产生的比特流的记录介质。
根据本发明,可以提供一种用于存储由根据本发明的图像解码设备接收和解码并用于重建图像的比特流的记录介质。
附图说明
图1是示出根据应用本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
图2是示出根据应用本发明的实施例的解码设备的配置的框图。
图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。
图4是示出帧内预测处理的示图。
图5是示出画面间预测处理的实施例的示图。
图6是示出变换和量化处理的示图。
图7是示出能够用于帧内预测的参考样点的示图。
图8是示出根据本发明实施例的在使用共享候选的编码和解码处理中不包括候选重建处理的情况和包括候选重建处理的情况的流程图。
图9是根据本发明实施例的在使用共享候选的编码和解码处理中不包括候选重建处理的情况和包括候选重建处理的情况的示图。
图10是示出从共享候选列表构建子候选列表的方法的实施例的示图。
图11是示出用于候选重建处理的重建每个块的候选的码的方法的实施例的示图。
图12是示出根据本发明的实施例的排除候选的重复使用的方法的示图。
图13是示出根据本发明的实施例的当共享候选的有效性根据块的位置而变化时确定候选的方法的示图。
图14是示出根据本发明的实施例的当具有相同运动信息的候选存在于共享候选中时选择每个块中的有效候选的方法的示图。
图15是示出根据本发明的实施例的通过使用共享候选中具有相同运动信息的候选来预测块分区的方法的示图。
图16是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的示图。
图17是示出根据本发明的实施例的图像编码方法的示图。
图18是示出在图像压缩技术中使用的帧内预测模式的实施例的示图。
图19是示出根据方向帧内预测模式的预测方法的实施例的示图。
图20是示出根据本发明的实施例的减少小块的帧内预测中的帧内预测模式的数量的方法的示图。
图21是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时针对奇数帧内预测模式省略成本推导和比较处理的方法的示图。
图22是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时不将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
图23是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将奇数帧内预测模式校正为偶数帧内预测模式的方法的示图。
图24是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
图25是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用偶数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
图26是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时针对偶数帧内预测模式省略成本推导和比较处理的方法的示图。
图27是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时不将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
图28是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将偶数帧内预测模式校正为奇数帧内预测模式的方法的示图。
图29是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
图30是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用奇数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
图31是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时针对预定不被使用的一些帧内预测模式省略成本推导和比较处理的方法的示图。
图32是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将预定不被使用的一些帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
图33是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将预定不被使用的一些帧内预测模式校正为其他模式的方法的示图。
图34是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将除预定不被使用的帧内预测候选模式之外的帧内预测候选模式添加到MPM的方法的示图。
图35是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用一些帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
图36是示出帧内预测模式编号被分配的实施例的示图。
图37是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时使用根据方向性被重新分配的帧内预测模式编号的方法的示图。
图38是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时使用适合于小块的候选来构建MPM的方法的示图。
图39是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时使用数量少于现有帧内预测模式的数量的帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
图40是示出根据本发明实施例的在当前块是小块时使用重建帧内预测模式的编码器/解码器的配置的示图。
图41是示出根据本发明实施例的将帧内预测模式重建单元应用于帧内预测单元的结构的示图。
具体实施方式
可以对本发明进行各种修改,并且存在本发明的各种实施例,其中,现在将参照附图来提供本发明的各种实施例的示例并对其进行详细描述。然而,本发明不限于此,尽管示例性实施例可被解释为包括本发明的技术构思和技术范围内的所有修改、等同或替代。在各个方面,相似的附图标号指代相同或相似的功能。在附图中,为了清楚,可夸大元件的形状和尺寸。在本发明的以下详细描述中,参照了附图,其中,附图以图示的方式示出了可实践本发明的特定实施例。足够详细地描述了这些实施例以使本领域技术人员能够实施本公开。应当理解的是,本公开的各种实施例尽管不同,但不一定是互斥的。例如,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,结合一个实施例在此描述的特定特征、结构和特征可在其他实施例中被实现。另外,应当理解,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,可修改每个公开的实施例内的各个元件的位置或布置。因此,以下详细描述不应被视为具有限制意义,并且本公开的范围仅由所附权利要求(在合适的解释的情况下,还连同权利要求所要求保护的等同物的全部范围)来限定。
说明书中使用的术语“第一”、“第二”等可用于描述各种组件,但是组件不应解释为限于这些术语。这些术语仅用于区分一个组件与其他组件。例如,在不脱离本发明的范围的情况下,“第一”组件可被命名为“第二”组件,并且“第二”组件也可被相似地命名为“第一”组件。术语“和/或”包括多个项的组合或多个项中的任意一项。
将理解的是,在本说明书中,当元件被简单称为“连接到”或“耦接到”另一元件而不是“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时,元件可“直接连接到”另一元件或“直接耦接到”另一元件,或者在元件与另一元件之间介入有其他元件的情况下连接到或耦接到另一元件。相反,应当理解,当元件被称为“直接耦接”或“直接连接”到另一元件时,不存在中间元件。
另外,本发明的实施例中所示的构成部分被独立地示出,以表示彼此不同的特征功能。因此,这并不表示每个构成部分都以单独的硬件或软件的构成单元构成。换言之,为了方便,每个构成部分包括列举的构成部分中的每个。因此,每个构成部分的至少两个构成部分可被组合以形成一个构成部分,或者一个构成部分可被分区为多个构成部分以执行每种功能。如果没有脱离本发明的实质,则将每个构成部分被组合的实施例和一个构成部分被分区的实施例也包括在本发明的范围内。
本说明书中使用的术语仅用于描述特定实施例,而不旨在限制本发明。除非在上下文中具有明显不同的含义,否则以单数形式使用的表述包括复数形式的表述。在本说明书中,将理解,诸如“包括”、“具有”等的术语旨在指示存在说明书中公开的特征、编号、步骤、动作、元件、部件或其组合,而并不旨在排除可存在或可添加一个或更多个其他特征、编号、步骤、动作、元件、部件或其组合的可能性。换言之,当特定元素被称为“被包括”时,并不排除除了相应元素之外的元素,而是可在本发明的实施例或本发明的范围中包括附加的元素。
另外,某些构成部分可能不是执行本发明的基本功能的必不可少的构成部分,而是仅提高其性能的选择性构成部分。可通过仅包括用于实现本发明的本质的必不可少的构成部分而不包括用于提高性能的构成部分来实现本发明。仅包括必不可少的构成部分而不包括仅用于提高性能的选择性构成部分的结构也包括在本发明的范围内。
在下文中,将参照附图详细描述本发明的实施例。在描述本发明的示例性实施例时,将不详细描述公知的功能或构造,因为它们可能不必要地模糊对本发明的理解。附图中相同的构成元件由相同的附图标号表示,并且对相同元件的重复描述将被省略。
在下文中,图像可指构成视频的画面,或者可指视频本身。例如,“对图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”可指“对运动画面进行编码或解码或者进行编码和解码两者”,并且可指“对运动画面的图像中的一个图像进行编码或解码或者进行编码和解码两者”。
在下文中,术语“运动画面”和“视频”可用作相同的含义并且可彼此替换。
在下文中,目标图像可以是作为编码目标的编码目标图像和/或作为解码目标的解码目标图像。另外,目标图像可以是输入到编码设备的输入图像、以及输入到解码设备的输入图像。这里,目标图像可与当前画面具有相同的含义。
在下文中,术语“图像”、“画面”、“帧”和“屏幕”可被用作相同的含义并且可彼此替换。
在下文中,目标块可以是作为编码目标的编码目标块和/或作为解码目标的解码目标块。另外,目标块可以是作为当前编码和/或解码的目标的当前块。例如,术语“目标块”和“当前块”可被用作相同的含义并且可彼此替换。
在下文中,术语“块”和“单元”可被用作相同的含义并且可彼此替换。或者“块”可表示特定单元。
在下文中,术语“区域”和“片段”可彼此替换。
在下文中,特定信号可以是表示特定块的信号。例如,原始信号可以是表示目标块的信号。预测信号可以是表示预测块的信号。残差信号可以是表示残差块的信号。
在实施例中,特定信息、数据、标志、索引、元素和属性等中的每个可具有值。信息、数据、标志、索引、元素和属性的值等于“0”可表示逻辑假或第一预定义值。换言之,值“0”、假、逻辑假和第一预定义值可彼此替换。信息、数据、标志、索引、元素和属性的值等于“1”可表示逻辑真或第二预定义值。换言之,值“1”、真、逻辑真和第二预定义值可彼此替换。
当变量i或j用于表示列、行或索引时,i的值可以是等于或大于0的整数、或者是等于或大于1的整数。即,列、行、索引等可从0开始计数,或者可从1开始计数。
术语描述
编码器:表示执行编码的设备。即,表示编码设备。
解码器:表示执行解码的设备。即,表示解码设备。
块:是M×N的样点阵列。这里,M和N可表示正整数,并且块可表示二维形式的样点阵列。块可指单元。当前块可表示在编码时成为目标的编码目标块,或者在解码时成为目标的解码目标块。另外,当前块可以是编码块、预测块、残差块和变换块中的至少一个。
样点:是构成块的基本单元。根据比特深度(Bd),样点可被表示为从0到2Bd-1的值。在本发明中,样点可被用作像素的含义。即,样点、pel、像素可具有彼此相同的含义。
单元:可指编码和解码单元。当对图像进行编码和解码时,单元可以是通过对单个图像进行分区而产生的区域。另外,当在编码或解码期间将单个图像分区为子分区单元时,单元可表示子分区单元。即,图像可被分区为多个单元。当对图像进行编码和解码时,可以执行针对每个单元的预定处理。单个单元可被分区为尺寸小于该单元的尺寸的子单元。依据功能,单元可表示块、宏块、编码树单元、编码树块、编码单元、编码块、预测单元、预测块、残差单元、残差块、变换单元、变换块等。另外,为了将单元与块区分开,单元可包括亮度分量块、与亮度分量块相关联的色度分量块、以及每个颜色分量块的语法元素。单元可具有各种尺寸和形状,具体地,单元的形状可以是二维几何图形,诸如正方形、矩形、梯形、三角形、五边形等。另外,单元信息可包括指示编码单元、预测单元、变换单元等的单元类型以及单元尺寸、单元深度、单元的编码和解码的顺序等中的至少一个。
编码树单元:被配置有亮度分量Y的单个编码树块以及与色度分量Cb和Cr相关的两个编码树块。另外,编码树单元可表示包括块和每个块的语法元素。可通过使用四叉树分区方法、二叉树分区方法和三叉树分区方法中的至少一个对每个编码树单元进行分区,以配置诸如编码单元、预测单元、变换单元等的更低等级的单元。编码树单元可被用作用于指定在对作为输入图像的图像进行编码/解码时成为处理单元的样点块的术语。这里,四叉树可表示四叉分树。
当编码块的尺寸在预定范围内时,可以仅使用四叉树分区进行分区。这里,预定范围可被定义为能够仅使用四叉树分区进行分区的编码块的最大尺寸和最小尺寸中的至少一个。可通过比特流用信号发送指示允许四叉树分区的编码块的最大/最小尺寸的信息,并且可在序列、画面参数、并行块组或条带(片段)中的至少一个单元中用信号发送所述信息。可选地,编码块的最大/最小尺寸可以是编码器/解码器中预定的固定尺寸。例如,当编码块的尺寸与256×256至64×64相应时,仅使用四叉树分区来进行分区是可能的。可选地,当编码块的尺寸大于最大转换块的尺寸时,仅使用四叉树分区来进行分区是可能的。这里,将被分区的块可以是编码块和变换块中的至少一个。在这种情况下,指示编码块的分区的信息(例如,split_flag)可以是指示是否执行四叉树分区的标志。当编码块的尺寸落在预定范围内时,仅使用二叉树或三叉树分区来进行分区是可能的。在这种情况下,四叉树分区的以上描述可以相同方式被应用于二叉树分区或三叉树分区。
编码树块:可用作用于指定Y编码树块、Cb编码树块和Cr编码树块中的任意一个的术语。
邻近块:可表示与当前块相邻的块。与当前块相邻的块可表示与当前块的边界接触的块、或者位于距当前块预定距离内的块。邻近块可表示与当前块的顶点相邻的块。这里,与当前块的顶点相邻的块可表示与水平相邻于当前块的邻近块垂直相邻的块、或者与垂直相邻于当前块的邻近块水平相邻的块。
重建邻近块:可表示与当前块相邻并且已经在空间/时间上被编码或解码的邻近块。这里,重建邻近块可表示重建邻近单元。重建空间邻近块可以是在当前画面内并且已经通过编码或解码或者编码和解码两者而被重建块。重建时间邻近块是在参考画面内的与当前画面的当前块相应的位置处的块或所述块的邻近块。
单元深度:可表示单元的分区程度。在树结构中,最高节点(根节点)可与未被分区的第一单元相应。另外,最高节点可具有最小深度值。在这种情况下,最高节点的深度可以为等级0。深度为等级1的节点可表示通过对第一单元进行首次分区而产生的单元。深度为等级2的节点可表示通过对第一单元进行两次分区而产生的单元。深度为等级n的节点可表示通过对第一单元进行n次分区而产生的单元。叶节点可以是最低节点并且是不能被进一步分区的节点。叶节点的深度可以是最大等级。例如,最大等级的预定义值可以是3。根节点的深度可以是最低的,并且叶节点的深度可以是最深的。另外,当单元被表示为树结构时,单元所存在于的等级可表示单元深度。
比特流:可表示包括编码图像信息的比特流。
参数集:与比特流内的配置之中的头信息相应。视频参数集、序列参数集、画面参数集和自适应参数集中的至少一个可被包括在参数集中。此外,参数集可包括条带头、并行块组头和并行块头信息。术语“并行块组”表示一组并行块并且具有与条带相同的含义。
自适应参数集可表示可通过在不同画面、子画面、条带、并行块组、并行块或分块中被参考而被共享的参数集。另外,可通过参考用于画面内的子画面、条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集来使用自适应参数集中的信息。
另外,关于自适应参数集,可以通过使用用于画面内的子画面、条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同的自适应参数集。
另外,关于自适应参数集,可以通过使用用于子画面内的条带、并行块组、并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同的自适应参数集。
另外,关于自适应参数集,可以通过使用用于条带内的并行块或分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同的自适应参数集。
另外,关于自适应参数集,可以通过使用用于并行块内的分块的不同自适应参数集的标识符来参考不同的自适应参数集。
关于自适应参数集标识符的信息可被包括在子画面的参数集或头中,并且与自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于子画面。
关于自适应参数集标识符的信息可被包括在并行块的参数集或头中,并且与自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于并行块。
关于自适应参数集标识符的信息可被包括在分块的头中,并且与自适应参数集标识符对应的自适应参数集可被用于分块。
画面可被分区为一个或更多个并行块行和一个或更多个并行块列。
子画面可被分区为画面内的一个或更多个并行块行和一个或更多个并行块列。子画面可以是画面内具有矩形/正方形形式的区域,并且可包括一个或更多个CTU。另外,至少一个或更多个并行块/分块/条带可包括在一个子画面内。
并行块可以是画面内具有矩形/正方形形式的区域,并且可包括一个或更多个CTU。另外,并行块可以被分区为一个或更多个分块。
分块可以表示并行块内的一个或更多个CTU行。并行块可以被分区为一个或更多个块,并且每个块可以具有至少一个或更多个CTU行。未被分区为两个或更多个的并行块可以表示分块。
条带可包括画面内的一个或更多个并行块,并且可包括并行块内的一个或更多个分块。
解析:可表示通过执行熵解码来确定语法元素的值,或者可表示熵解码本身。
符号:可表示编码/解码目标单元的语法元素、编码参数和变换系数值中的至少一个。此外,符号可表示熵编码目标或熵解码结果。
预测模式:可以是指示利用帧内预测而被编码/解码的模式或利用帧间预测而被编码/解码的模式的信息。
预测单元:可表示当执行预测(诸如帧间预测、帧内预测、帧间补偿、帧内补偿和运动补偿)时的基本单元。单个预测单元可被分区为具有更小尺寸的多个分区,或者可被分区为多个更低等级的预测单元。多个分区可以是在执行预测或补偿时的基本单元。通过分区预测单元而产生的分区也可以是预测单元。
预测单元分区:可表示通过对预测单元进行分区而获得的形状。
参考画面列表可指包括用于帧间预测或运动补偿的一个或更多个参考画面的列表。存在若干类型的可用的参考画面列表,包括LC(列表组合)、L0(列表0)、L1(列表1)、L2(列表2)、L3(列表3)。
帧间预测指示符可以指当前块的帧间预测的方向(单向预测、双向预测等)。可选地,帧间预测指示符可指用于产生当前块的预测块的参考画面的数量。可选地,帧间预测指示符可指在对当前块进行帧间预测或运动补偿时使用的预测块的数量。
预测列表利用标志指示是否使用特定参考画面列表中的至少一个参考画面来产生预测块。可使用预测列表利用标志来推导帧间预测指示符,并且相反地,可使用帧间预测指示符来推导预测列表利用标志。例如,当预测列表利用标志具有第一值零(0)时,它表示参考画面列表中的参考画面不被用于产生预测块。另一方面,当预测列表利用标志具有第二值一(1)时,它表示参考画面列表被用于产生预测块。
参考画面索引可指的是指示参考画面列表中的特定参考画面的索引。
参考画面可表示由特定块参考以用于特定块的帧间预测或运动补偿的目的的参考画面。可选地,参考画面可以是包括由当前块参考以用于帧间预测或运动补偿的参考块的画面。在下文中,术语“参考画面”和“参考画面”具有相同的含义并且可以互换。
运动矢量可以是用于帧间预测或运动补偿的二维矢量。运动矢量可表示编码/解码的目标块与参考块之间的偏移。例如,(mvX,mvY)可表示运动矢量。这里,mvX可以表示水平分量,并且mvY可以表示垂直分量。
搜索范围可以是在帧间预测期间被搜索以检索运动矢量的二维区域。例如,搜索范围的尺寸可以是M×N。这里,M和N都是整数。
运动矢量候选可以指在对运动矢量进行预测时的预测候选块或预测候选块的运动矢量。另外,运动矢量候选可以被包括在运动矢量候选列表中。
运动矢量候选列表可表示由一个或更多个运动矢量候选组成的列表。
运动矢量候选索引可表示指示运动矢量候选列表中的运动矢量候选的指示符。可选地,它可以是运动矢量预测因子的索引。
运动信息可表示包括运动矢量、参考画面索引、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表信息、参考画面、运动矢量候选、运动矢量候选索引、合并候选和合并索引中的至少一项的信息。
合并候选列表可表示由一或更多个合并候选组成的列表。
合并候选可表示空间合并候选、时间合并候选、组合合并候选、组合双预测合并候选或零合并候选。合并候选可以包括诸如帧间预测指示符、每个列表的参考画面索引、运动矢量、预测列表利用标志和帧间预测指示符的运动信息。
合并索引可表示指示合并候选列表中的合并候选的指示符。可选地,合并索引可指示在空间上/时间上与当前块相邻的重建块中的块,其中,已从该块推导合并候选。可选地,合并索引可指示合并候选的至少一条运动信息。
变换单元:可表示在对残差信号执行编码/解码(诸如变换、逆变换、量化、反量化、变换系数编码/解码)时的基本单元。单个变换单元可被分区为具有更小尺寸的多个更低等级的变换单元。这里,变换/逆变换可包括第一次变换/第一次逆变换和第次级变换/第二次逆变换中的至少一个。
缩放:可表示将量化的等级乘以因子的处理。可通过对量化的等级进行缩放来产生变换系数。缩放也可被称为反量化。
量化参数:可表示当在量化期间使用变换系数来产生量化的等级时使用的值。量化参数还可表示当在反量化期间通过对量化的等级进行缩放来产生变换系数时使用的值。量化参数可以是被映射在量化步长上的值。
增量量化参数:可表示预测的量化参数与编码/解码目标单元的量化参数之间的差值。
扫描:可表示对单元、块或矩阵内的系数进行排序的方法。例如,将系数的二维矩阵改成为一维矩阵可被称为扫描,将系数的一维矩阵改成为二维矩阵可被称为扫描或逆扫描。
变换系数:可表示在编码器中执行变换之后产生的系数值。变换系数可表示在解码器中执行熵解码和反量化中的至少一个之后产生的系数值。通过对变换系数或残差信号进行量化而获得的量化的等级或者量化的变换系数等级也可落入变换系数的含义内。
量化的等级:可表示在编码器中通过对变换系数或残差信号进行量化而产生的值。可选地,量化的等级可表示作为在解码器中经历反量化的反量化目标的值。相似地,作为变换和量化的结果的量化的变换系数等级也可落入量化的等级的含义内。
非零变换系数:可表示具有除零之外的值的变换系数、或者具有除零之外的值的变换系数等级或量化的等级。
量化矩阵:可表示在为了提高主观图像质量或客观图像质量而执行的量化处理或反量化处理中使用的矩阵。量化矩阵也可被称为缩放列表。
量化矩阵系数:可表示量化矩阵内的每个元素。量化矩阵系数也可被称为矩阵系数。
默认矩阵:可表示在编码器或解码器中预先定义的预定量化矩阵。
非默认矩阵:可表示在编码器或解码器中未被预先定义而是由用户用信号发送的量化矩阵。
统计值:针对具有可计算的特定值的变量、编码参数、常量值等之中的至少一个的统计值可以是相应特定值的平均值、求和值、加权平均值、加权和值、最小值、最大值、最频繁出现的值、中值、插值之中的一个或更多个。
图1是示出根据应用了本发明的实施例的编码设备的配置的框图。
编码设备100可以是编码器、视频编码设备或图像编码设备。视频可包括至少一个图像。编码设备100可顺序地对至少一个图像进行编码。
参照图1,编码设备100可包括运动预测单元111、运动补偿单元112、帧内预测单元120、切换器115、减法器125、变换单元130、量化单元140、熵编码单元150、反量化单元160、逆变换单元170、加法器175、滤波器单元180和参考画面缓冲器190。
编码设备100可通过使用帧内模式或帧间模式或者帧内模式和帧间模式两者来执行输入图像的编码。此外,编码设备100可通过对输入图像进行编码来产生包括编码信息的比特流,并输出产生的比特流。产生的比特流可被存储在计算机可读记录介质中,或者可通过有线/无线传输介质被流传输。当帧内模式被用作预测模式时,切换器115可切换到帧内。可选地,当帧间模式被用作预测模式时,切换器115可切换到帧间模式。这里,帧内模式可表示帧内预测模式,帧间模式可表示帧间预测模式。编码设备100可产生针对输入图像的输入块的预测块。此外,编码设备100可在产生预测块之后使用输入块和预测块的残差对残差块进行编码。输入图像可被称为作为当前编码目标的当前画面。输入块可被称为作为当前编码目标的当前块,或者被称为编码目标块。
当预测模式是帧内模式时,帧内预测单元120可使用已被编码/解码并与当前块相邻的块的样点作为参考样点。帧内预测单元120可通过使用参考样点来对当前块执行空间预测,或者通过执行空间预测来产生输入块的预测样点。这里,帧内预测可表示帧内部的预测。
当预测模式是帧间模式时,运动预测单元111可在执行运动预测时从参考画面检索与输入块最匹配的区域,并且通过使用检索到的区域来推导运动矢量。在这种情况下,搜索区域可被用作所述区域。参考画面可被存储在参考画面缓冲器190中。这里,当执行对参考画面的编码/解码时,参考画面可被存储在参考画面缓冲器190中。
运动补偿单元112可通过使用运动矢量对当前块执行运动补偿来产生预测块。这里,帧间预测可表示帧之间的预测或运动补偿。
当运动矢量的值不是整数时,运动预测单元111和运动补偿单元112可通过将插值滤波器应用于参考画面的部分区域来产生预测块。为了对编码单元执行画面间预测或运动补偿,可确定跳过模式、合并模式、高级运动矢量预测(AMVP)模式和当前画面参考模式之中的哪个模式被用于对包括在相应编码单元中的预测单元的运动预测和运动补偿。然后,依据所确定的模式,可不同地执行画面间预测或运动补偿。
减法器125可通过使用输入块和预测块的差来产生残差块。残差块可被称为残差信号。残差信号可表示原始信号和预测信号之间的差。此外,残差信号可以是通过对原始信号与预测信号之间的差进行变换或量化或者变换和量化而产生的信号。残差块可以是块单元的残差信号。
变换单元130可通过对残差块执行变换来产生变换系数,并输出产生的变换系数。这里,变换系数可以是通过对残差块执行变换而产生的系数值。当变换跳过模式被应用时,变换单元130可跳过对残差块的变换。
可通过将量化应用于变换系数或应用于残差信号来产生量化的等级。在下文中,量化的等级在实施例中也可被称为变换系数。
量化单元140可通过根据参数对变换系数或残差信号进行量化来产生量化的等级,并输出产生的量化的等级。这里,量化单元140可通过使用量化矩阵对变换系数进行量化。
熵编码单元150可通过根据概率分布对由量化单元140计算出的值或者对在执行编码时计算出的编码参数值执行熵编码来产生比特流,并输出产生的比特流。熵编码单元150可对图像的样点信息和用于对图像进行解码的信息执行熵编码。例如,用于对图像进行解码的信息可包括语法元素。
当熵编码被应用时,符号被表示为使得较少数量的比特被分配给具有高产生可能性的符号,并且较多数量的比特被分配给具有低产生可能性的符号,因此,可减小用于将被编码的符号的比特流的尺寸。熵编码单元150可使用诸如指数哥伦布、上下文自适应可变长度编码(CAVLC)、上下文自适应二叉算术编码(CABAC)等的用于熵编码的编码方法。例如,熵编码单元150可通过使用变长编码/码(VLC)表来执行熵编码。此外,熵编码单元150可推导目标符号的二值化方法和目标符号/二叉位的概率模型,并且通过使用推导的二值化方法和上下文模型来执行算术编码。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行编码,熵编码单元150可通过使用变换系数扫描方法将二维块形式的系数改成为一维矢量形式。
编码参数可包括在编码器中被编码并且被用信号发送到解码器的诸如语法元素的信息(标志、索引等)以及在执行编码或解码时推推导的信息。编码参数可表示在对图像进行编码或解码时所需要的信息。例如,以下项中的至少一个值或组合形式可被包括在编码参数中:单元/块尺寸、单元/块深度、单元/块分区信息、单元/块形状、单元/块分区结构、是否进行四叉树形式的分区、是否进行二叉树形式的分区、二叉树形式的分区方向(水平方向或垂直方向)、二叉树形式的分区形式(对称分区或非对称分区)、当前编码单元是否通过三叉树分区被分区、三叉树分区的方向(水平方向或垂直方向)、三叉树分区的类型(对称类型或非对称类型)、当前编码单元是否通过多类型树分区被分区、多类型树分区的方向(水平方向或垂直方向)、多类型树分区的类型(对称类型或非对称类型)、多类型树分区的树(二叉树或三叉树)结构、预测模式(帧内预测或帧间预测)、亮度帧内预测模式/方向、色度帧内预测模式/方向、帧内分区信息、帧间分区信息、编码块分区标志、预测块分区标志、变换块分区标志、参考样点滤波方法、参考样点滤波器抽头、参考样点滤波器系数、预测块滤波方法、预测块滤波器抽头、预测块滤波器系数、预测块边界滤波方法、预测块边界滤波器抽头、预测块边界滤波器系数、帧内预测模式、帧间预测模式、运动信息、运动矢量、运动矢量差、参考画面索引、帧间预测角度、帧间预测指示符、预测列表利用标志、参考画面列表、参考画面、运动矢量预测因子索引、运动矢量预测因子候选、运动矢量候选列表、是否使用合并模式、合并索引、合并候选、合并候选列表、是否使用跳过模式、插值滤波器类型、插值滤波器抽头、插值滤波器系数、运动矢量尺寸、运动矢量的表示精度、变换类型、变换尺寸、首次(第一次)变换是否被使用的信息、次级变换是否被使用的信息、初级变换索引、次级变换索引、残差信号是否存在的信息、编码块样式、编码块标志(CBF)、量化参数、量化参数残差、量化矩阵、是否应用帧内环路滤波器、帧内环路滤波器系数、帧内环路滤波器抽头、帧内环路滤波器形状/形式、是否应用去块滤波器、去块滤波器系数、去块滤波器抽头、去块滤波器强度、去块滤波器形状/形式、是否应用自适应样点偏移、自适应样点偏移值、自适应样点偏移类别、自适应样点偏移类型、是否应用自适应环路滤波器、自适应环路滤波器系数、自适应环路滤波器抽头、自适应环路滤波器形状/形式、二值化/逆二值化方法、上下文模型确定方法、上下文模型更新方法、是否执行常规模式、是否执行旁路模式、上下文二叉位、旁路二叉位、有效系数标志、最后有效系数标志、针对系数组的单元的编码标志、最后有效系数的位置、关于系数的值是否大于1的标志、关于系数的值是否大于2的标志、关于系数的值是否大于3的标志、关于其余系数值的信息、符号信息、重建亮度样点、重建色度样点、残差亮度样点、残差色度样点、亮度变换系数、色度变换系数、量化的亮度等级、量化的色度等级、变换系数等级扫描方法、在解码器侧的运动矢量搜索区域的尺寸、在解码器侧的运动矢量搜索区域的形状、在解码器侧的运动矢量搜索的次数、关于CTU尺寸的信息、关于最小块尺寸的信息、关于最大块尺寸的信息、关于最大块深度的信息、关于最小块深度的信息、图像显示/输出顺序、条带标识信息、条带类型、条带分区信息、并行块标识信息、并行块类型、并行块分区信息、并行块组标识信息、并行块组类型、并行块组分区信息、画面类型、输入样点的比特深度、重建样点的比特深度、残差样点的比特深度、变换系数的比特深度、量化的等级的比特深度、以及关于亮度信号的信息或关于色度信号的信息。
这里,用信号发送标志或索引可表示由编码器对相应标志或索引进行熵编码并将其包括在比特流中,并且可表示由解码器从比特流对相应标志或索引进行熵解码。
当编码设备100通过帧间预测执行编码时,编码的当前画面可被用作用于随后被处理的另一图像的参考画面。因此,编码设备100可对编码的当前画面进行重建或解码,或者将重建或解码的图像作为参考画面存储在参考画面缓冲器190中。
量化的等级可在反量化单元160中被反量化,或者可在逆变换单元170中被逆变换。可由加法器175将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加。通过将经过反量化或逆变换的系数或者经过反量化和逆变换两者的系数与预测块相加,可产生重建块。这里,经过反量化或逆变换的系数或经过反量化和逆变换两者的系数可表示执行了反量化和逆变换中的至少一个的系数,并且可表示重建残差块。
重建块可通过滤波器单元180。滤波器单元180可将去块滤波器、样点自适应偏移(SAO)和自适应环路滤波器(ALF)中的至少一个应用于重建样点、重建块或重建图像。滤波器单元180可被称为环内滤波器。
去块滤波器可去除在块之间的边界中产生的块失真。为了确定是否应用去块滤波器,可基于块中所包括的若干行或列中包括的样点来确定是否将去块滤波器应用于当前块。当将去块滤波器应用于块时,可根据所需的去块滤波强度来应用另一滤波器。
为了补偿编码误差,可通过使用样点自适应偏移将合适的偏移值与样点值相加。样点自适应偏移可以以样点为单位对经过去块的图像与原始图像的偏移进行校正。可使用考虑关于每个样点的边缘信息来应用偏移的方法,或者可使用以下方法:将图像的样点分区为预定数量的区域,确定偏移被应用的区域,并对确定的区域应用偏移。
自适应环路滤波器可基于经滤波的重建图像和原始图像的比较结果来执行滤波。可将包括在图像中的样点分区为预定组,可确定将被应用于每个组的滤波器,并且可对每个组执行差异化滤波。是否应用ALF的信息可通过编码单元(CU)被用信号发送,并且将被应用于每个块的ALF的形式和系数可变化。
已经通过滤波器单元180的重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器190中。由滤波器单元180处理的重建块可以是参考画面的一部分。即,参考画面是由滤波器单元180处理的重建块组成的重建图像。存储的参考画面可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。
图2是示出根据实施例并且应用了本发明的解码设备的配置的框图。
解码设备200可以是解码器、视频解码设备或图像解码设备。
参照图2,解码设备200可包括熵解码单元210、反量化单元220、逆变换单元230、帧内预测单元240、运动补偿单元250、加法器255、滤波器单元260和参考画面缓冲器270。
解码设备200可接收从编码设备100输出的比特流。解码设备200可接收存储在计算机可读记录介质中的比特流,或者可接收通过有线/无线传输介质被流传输的比特流。解码设备200可通过使用帧内模式或帧间模式对比特流进行解码。此外,解码设备200可产生通过解码而产生的重建图像或解码图像,并输出重建图像或解码图像。
当在解码时使用的预测模式是帧内模式时,切换器可被切换到帧内。可选地,当在解码时使用的预测模式是帧间模式时,切换器可被切换到帧间模式。
解码设备200可通过对输入比特流进行解码来获得重建残差块,并产生预测块。当重建残差块和预测块被获得时,解码设备200可通过将重建残差块与预测块相加来产产生为解码目标的重建块。解码目标块可被称为当前块。
熵解码单元210可通过根据概率分布对比特流进行熵解码来产生符号。产生的符号可包括量化的等级形式的符号。这里,熵解码方法可以是上述熵编码方法的逆处理。
为了对变换系数等级(量化的等级)进行解码,熵解码单元210可通过使用变换系数扫描方法将单向矢量形式的系数改成为二维块形式。
可在反量化单元220中对量化的等级进行反量化,或者可在逆变换单元230中对量化的等级进行逆变换。量化的等级可以是进行反量化或逆变换或者进行反量化和逆变换两者的结果,并且可被产生为重建残差块。这里,反量化单元220可将量化矩阵应用于量化的等级。
当使用帧内模式时,帧内预测单元240可通过对当前块执行空间预测来产生预测块,其中,空间预测使用与解码目标块相邻并且已经被解码的块的样点值。
当使用帧间模式时,运动补偿单元250可通过对当前块执行运动补偿来产生预测块,其中,运动补偿使用运动矢量以及存储在参考画面缓冲器270中的参考画面。
加法器225可通过将重建残差块与预测块相加来产生重建块。滤波器单元260可将去块滤波器、样点自适应偏移和自适应环路滤波器中的至少一个应用于重建块或重建图像。滤波器单元260可输出重建图像。重建块或重建图像可被存储在参考画面缓冲器270中并且在执行帧间预测时被使用。由滤波器单元260处理的重建块可以是参考画面的一部分。即,参考画面是由滤波器单元260处理的重建块组成的重建图像。存储的参考画面可稍后在帧间预测或运动补偿中被使用。
图3是示意性地示出当对图像进行编码和解码时图像的分区结构的示图。图3示意性地示出将单个单元分区为多个更低等级的单元的示例。
为了有效地对图像进行分区,当进行编码和解码时,可使用编码单元(CU)。编码单元可被用作当对图像进行编码/解码时的基本单元。此外,编码单元可被用作用于在对图像进行编码/解码时区分帧内预测模式与帧间预测模式的单元。编码单元可以是用于预测、变换、量化、逆变换、反量化、或对变换系数的编码/解码处理的基本单元。
参照图3,图像300按照最大编码单元(LCU)被顺序地分区,并且LCU单元被确定为分区结构。这里,LCU可以以与编码树单元(CTU)相同的含义被使用。单元分区可表示对与该单元相关联的块进行分区。在块分区信息中,可包括单元深度的信息。深度信息可表示单元被分区的次数或程度或者单元被分区的次数和程度两者。可基于树结构将单个单元分区为与深度信息分层地相关联的多个更低等级的单元。换言之,单元和通过对该单元进行分区而产生的更低等级的单元可分别与节点和该节点的子节点相应。分区出的更低等级的单元中的每个可具有深度信息。深度信息可以是表示CU的尺寸的信息,并且可被存储在每个CU中。单元深度表示与对单元进行分区相关的次数和/或程度。因此,更低等级的单元的分区信息可包括关于更低等级的单元的尺寸的信息。
分区结构可表示LCU 310内的编码单元(CU)的分布。可根据是否将单个CU分区为多个(等于或大于2的包括2、4、8、16等的正整数)CU来确定这样的分布。通过分区产生的CU的水平尺寸和垂直尺寸可分别是分区之前的CU的水平尺寸和垂直尺寸的一半,或者可分别具有小于根据分区的次数而进行分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的尺寸。CU可以被递归地分区为多个CU。通过递归分区,与分区之前的CU的高度和宽度之中的至少一个相比,分区之后的CU的高度和宽度之中的至少一个可减小。可递归地执行CU的分区,直到预定的深度或预定的尺寸为止。例如,LCU的深度可以是0,最小编码单元(SCU)的深度可以是预定的最大深度。这里,如上所述,LCU可以是具有最大编码单元尺寸的编码单元,并且SCU可以是具有最小编码单元尺寸的编码单元。分区从LCU 310开始,当CU的水平尺寸或垂直尺寸或者水平尺寸和垂直尺寸两者通过分区而减小时,CU深度增加1。例如,对于每个深度,未被分区的CU的尺寸可以为2N×2N。此外,在被分区的CU的情况下,可将尺寸为2N×2N的CU分区为尺寸为N×N的四个CU。随着深度增加1,N的尺寸可减半。
另外,可通过使用CU的分区信息来表示CU是否被分区的信息。分区信息可以是1比特信息。除SCU之外的所有CU可包括分区信息。例如,当分区信息的值为第一值时,可不对CU进行分区,当分区信息的值为第二值时,可对CU进行分区。
参照图3,具有深度0的LCU可以是64×64的块。0可以是最小深度。具有深度3的SCU可以是8×8的块。3可以是最大深度。32×32的块和16×16的块的CU可分别被表示为深度1和深度2。
例如,当单个编码单元被分区为四个编码单元时,分区出的四个编码单元的水平尺寸和垂直尺寸可以是CU在被分区之前的水平尺寸和垂直尺寸的一半尺寸。在一个实施例中,当尺寸为32×32的编码单元被分区为四个编码单元时,分区出的四个编码单元中的每个可具有16×16的尺寸。当单个编码单元被分区为四个编码单元时,可称编码单元可被分区为四叉树形式。
例如,当一个编码单元被分区为两个子编码单元时,两个子编码单元中的每个子编码单元的水平尺寸或垂直尺寸(宽度或高度)可以是原始编码单元的水平尺寸或垂直尺寸的一半。例如,当具有32×32的尺寸的编码单元被垂直分区为两个子编码单元时,该两个子编码单元中的每个可具有16×32的尺寸。例如,当具有8×32的尺寸的编码单元被水平分区为两个子编码单元时,该两个子编码单元中的每个可具有8×16的尺寸。当一个编码单元被分区为两个子编码单元时,可称编码单元被二分区或者通过二叉树分区结构被分区。
例如,当一个编码单元被分区为三个子编码单元时,可以以1:2:1的比例对编码单元的水平尺寸或垂直尺寸进行分区,从而产生水平尺寸或垂直尺寸的比例为1:2:1的三个子编码单元。例如,当尺寸为16×32的编码单元被水平分区为三个子编码单元时,该三个子编码单元以从最上方子编码单元到最下方子编码单元的顺序可分别具有16×8、16×16和16×8的尺寸。例如,当尺寸为32×32的编码单元被垂直分区为三个子编码单元时,该三个子编码单元以从左侧子编码单元到右侧子编码单元的顺序可分别具有8×32、16×32和8×32的尺寸。当一个编码单元被分区为三个子编码单元时,可称编码单元被三分区或者根据三叉树分区结构被分区。
在图3中,编码树单元(CTU)320是四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构全部应用于其的CTU的示例。
如上所述,为了对CTU进行分区,可应用四叉树分区结构、二叉树分区结构和三叉树分区结构中的至少一个。可根据预定的优先级顺序将各种树分区结构顺序地应用于CTU。例如,可将四叉树分区结构优先应用于CTU。不能再使用四叉树分区结构进行分区的编码单元可与四叉树的叶节点相应。与四叉树的叶节点相应的编码单元可用作二叉树和/或三叉树分区结构的根节点。即,与四叉树的叶节点相应的编码单元可根据二叉树分区结构或三叉树分区结构被进一步分区,或者可不被进一步分区。因此,通过防止从与四叉树的叶节点相应的编码单元的二叉树分区或三叉树分区得到的编码块经历进一步的四叉树分区,块分区操作和/或用信号发送分区信息的操作可被有效执行。
可使用四分区信息用信号发送与四叉树的节点相应的编码单元被分区的事实。具有第一值(例如,“1”)的四分区信息可指示当前编码单元按照四叉树分区结构被分区。具有第二值(例如,“0”)的四分区信息可指示当前编码单元未按照四叉树分区结构被分区。四分区信息可以是具有预定长度(例如,一个比特)的标志。
在二叉树分区与三叉树分区之间可能没有优先级。即,与四叉树的叶节点相应的编码单元可进一步经历二叉树分区和三叉树分区中的任意分区。另外,通过二叉树分区或三叉树分区产生的编码单元可经历进一步的二叉树分区或进一步的三叉树分区,或者可不被进一步分区。
在二叉树分区和三叉树分区之间不存在优先级的树结构被称为多类型树结构。与四叉树的叶节点相应的编码单元可用作多类型树的根节点。可使用多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少一个来用信号发送是否对与多类型树的节点相应的编码单元进行分区。为了对与多类型树的节点相应的编码单元进行分区,可顺序地用信号发送多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息。
具有第一值(例如,“1”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将经历多类型树分区。具有第二值(例如,“0”)的多类型树分区指示信息可指示当前编码单元将不经历多类型树分区。
当与多类型树的节点相应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时,所述编码单元可包括分区方向信息。分区方向信息可指示当前编码单元将在哪个方向上针对多类型树分区被分区。具有第一值(例如,“1”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被垂直分区。具有第二值(例如,“0”)的分区方向信息可指示当前编码单元将被水平分区。
当与多类型树的节点相应的编码单元按照多类型树分区结构被进一步分区时,当前编码单元可包括分区树信息。分区树信息可指示将被用于对多类型树的节点进行分区的树分区结构。具有第一值(例如,“1”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照二叉树分区结构被分区。具有第二值(例如,“0”)的分区树信息可指示当前编码单元将按照三叉树分区结构被分区。
分区指示信息、分区树信息和分区方向信息均可以是具有预定长度(例如,一个比特)的标志。
四叉树分区指示信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个可被熵编码/熵解码。为了对那些类型的信息进行熵编码/熵解码,可使用关于与当前编码单元相邻的邻近编码单元的信息。例如,当前编码单元的左侧邻近编码单元和/或上方邻近编码单元的分区类型(被分区或不被分区、分区树和/或分区方向)与当前编码单元的分区类型相似的可能性很高。因此,可从关于邻近编码单元的信息推导用于对关于当前编码单元的信息进行熵编码/熵解码的上下文信息。关于邻近编码单元的信息可包括四分区信息、多类型树分区指示信息、分区方向信息和分区树信息中的至少任意一个。
作为另一示例,在二叉树分区和三叉树分区中,可优先执行二叉树分区。即,当前编码单元可首先经历二叉树分区,并且随后可将与二叉树的叶节点相应的编码单元设置为用于三叉树分区的根节点。在这种情况下,对于与三叉树的节点相应的编码单元,可既不执行四叉树分区也不执行二叉树分区。
不能按照四叉树分区结构、二叉树分区结构和/或三叉树分区结构被分区的编码单元成为用于编码、预测和/或变换的基本单元。即,所述编码单元不能被进一步分区以用于预测和/或变换。因此,在比特流中可能不存在用于将编码单元分区为预测单元和/或变换单元的分区结构信息和分区信息。
然而,当编码单元(即,用于分区的基本单元)的尺寸大于最大变换块的尺寸时,可递归地对编码单元进行分区,直到将编码单元的尺寸减小到等于或小于最大变换块的尺寸为止。例如,当编码单元的尺寸为64×64时并且当最大变换块的尺寸为32×32时,可将编码单元分区为用于变换的四个32×32的块。例如,当编码单元的尺寸为32×64并且最大变换块的尺寸为32×32时,可将编码单元分区为用于变换的两个32×32的块。在这种情况下,不单独用信号发送编码单元的用于变换的分区,并且可通过编码单元的水平尺寸或垂直尺寸与最大变换块的水平尺寸或垂直尺寸之间的比较来确定编码单元的用于变换的分区。例如,当编码单元的水平尺寸(宽度)大于最大变换块的水平尺寸(宽度)时,可将编码单元垂直地二等分。例如,当编码单元的垂直尺寸(高度)大于最大变换块的垂直尺寸(高度)时,可将编码单元水平地二等分。
编码单元的最大和/或最小尺寸的信息以及变换块的最大和/或最小尺寸的信息可以在编码单元的更高等级被用信号发送或确定。更高等级可以是例如序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。例如,编码单元的最小尺寸可以被确定为4×4。例如,变换块的最大尺寸可以被确定为64×64。例如,变换块的最小尺寸可以被确定为4×4。
与四叉树的叶节点相应的编码单元的最小尺寸(四叉树最小尺寸)的信息和/或从多类型树的根节点到叶节点的最大深度(多类型树的最大树深度)的信息可在编码单元的更高等级被用信号发送或确定。例如,更高等级可以是序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。四叉树的最小尺寸的信息和/或多类型树的最大深度的信息可针对画面内条带和画面间条带中的每个被用信号发送或确定。
可在编码单元的更高等级用信号发送或确定CTU的尺寸与变换块的最大尺寸之间的差信息。例如,所述更高等级可以是序列级、画面级、条带级、并行块组级、并行块级等。可基于编码树单元的尺寸和所述差信息来确定与二叉树的各个节点相应的编码单元的最大尺寸(在下文中,称为二叉树的最大尺寸)的信息。与三叉树的各个节点相应的编码单元的最大尺寸(在下文中,称为三叉树的最大尺寸)可依据条带的类型而变化。例如,针对画面内条带,三叉树的最大尺寸可以是32×32。例如,针对画面间条带,三叉树的最大尺寸可以是128×128。例如,与二叉树的各个节点相应的编码单元的最小尺寸(在下文中,称为二叉树的最小尺寸)和/或与三叉树的各个节点相应的编码单元的最小尺寸(在下文中,称为三叉树的最小尺寸)可被设置为编码块的最小尺寸。
作为另一示例,可在条带级用信号发送或确定二叉树的最大尺寸和/或三叉树的最大尺寸。可选地,可在条带级用信号发送或确定二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸。
依据上述各种块的尺寸和深度信息,四分区信息、多类型树分区指示信息、分区树信息和/或分区方向信息可被包括在比特流中或可不被包括在比特流中。
例如,当编码单元的尺寸不大于四叉树的最小尺寸时,编码单元不包括四分区信息。因此,可从第二值推断四分区信息。
例如,当与多类型树的节点相应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)大于二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)和/或三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)时,编码单元可不被二叉树分区或三叉树分区。因此,可不用信号发送多类型树分区指示信息,但可从第二值推断多类型树分区指示信息。
可选地,当与多类型树的节点相应的编码单元的尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)与二叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)相同和/或是三叉树的最大尺寸(水平尺寸和垂直尺寸)的两倍大时,编码单元可不被进一步二分区或三分区。因此,可不用信号发送多类型树分区指示信息,而是可从第二值推导多类型树分区指示信息。这是因为当通过二叉树分区结构和/或三叉树分区结构分区编码单元时,产生小于二叉树的最小尺寸和/或三叉树的最小尺寸的编码单元。
可选地,可以基于虚拟流水线数据单元的尺寸(在下文中,流水线缓冲器尺寸)来限制二叉树分区或三叉树分区。例如,当通过二叉树分区或三叉树分区将编码单元分区为不适合流水线缓冲器尺寸的子编码单元时,相应的二叉树分区或三叉树分区可能受到限制。流水线缓冲器尺寸可以是最大变换块的尺寸(例如,64×64)。例如,当流水线缓冲器尺寸是64×64时,可以限制下面的分区。
-用于编码单元的N×M(N和/或M是128)三叉树分区
-用于编码单元的水平方向的128×N(N<=64)二叉树分区
-用于编码单元的垂直方向的N×128(N<=64)二叉树分区
可选地,当与多类型树的节点相应的编码单元的深度等于多类型树的最大深度时,编码单元可不被进一步二分区和/或三分区。因此,可不用信号发送多类型树分区指示信息,但可从第二值推断多类型树分区指示信息。
可选地,仅当垂直方向二叉树分区、水平方向二叉树分区、垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区中的至少一个对于与多类型树的节点相应的编码单元是可能的时,可用信号发送多类型树分区指示信息。否则,编码单元可以不被二分区和/或三分区。因此,可不用信号发送多类型树分区指示信息,但可从第二值推断多类型树分区指示信息。
可选地,仅当垂直方向二叉树分区和水平方向二叉树分区两者或垂直方向三叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点相应的编码单元是可能的时,才可用信号发送分区方向信息。否则,可不用信号发送分区方向信息,但是可从指示可能的分区方向的值推导分区方向信息。
可选地,仅当垂直方向二叉树分区和垂直方向三叉树分区两者或水平方向二叉树分区和水平方向三叉树分区两者对于与多类型树的节点相应的编码树是可能的时,才可用信号发送分区树信息。否则,可以不用信号发送分区树信息,而是从指示可能的分区树结构的值推导分区树信息。
图4是示出帧内预测处理的示图。
图4中从中心到外部的箭头可表示帧内预测模式的预测方向。
可通过使用当前块的邻近块的参考样点来执行帧内编码和/或解码。邻近块可以是重建邻近块。例如,可通过使用包括在重建邻近块中的参考样点的编码参数或值来执行帧内编码和/或解码。
预测块可表示通过执行帧内预测而产生的块。预测块可与CU、PU和TU中的至少一个相应。预测块的单元可具有CU、PU和TU中的一个的尺寸。预测块可以是尺寸为2×2、4×4、16×16、32×32或64×64等的正方形块,或者可以是尺寸为2×8、4×8、2×16、4×16和8×16等的矩形块。
可根据针对当前块的帧内预测模式来执行帧内预测。当前块可具有的帧内预测模式的数量可以是固定值,并且可以是根据预测块的属性不同地确定的值。例如,预测块的属性可包括预测块的尺寸和预测块的形状等。
不管块尺寸为多少,可将帧内预测模式的数量固定为N。或者,帧内预测模式的数量可以是3、5、9、17、34、35、36、65或67等。可选地,帧内预测模式的数量可根据块尺寸或颜色分量类型或者块尺寸和颜色分量类型两者而变化。例如,帧内预测模式的数量可根据颜色分量是亮度信号还是色度信号而变化。例如,随着块尺寸变大,帧内预测模式的数量可增加。可选地,亮度分量块的帧内预测模式的数量可大于色度分量块的帧内预测模式的数量。
帧内预测模式可以是非角度模式或角度模式。非角度模式可以是DC模式或平面模式,并且角度模式可以是具有特定方向或角度的预测模式。帧内预测模式可由模式号、模式值、模式编号、模式角度和模式方向中的至少一个来表示。帧内预测模式的数量可以是大于1的M,包括非角度模式和角度模式。为了对当前块进行帧内预测,可执行确定是否可将包括在重建邻近块中的样点用作当前块的参考样点的步骤。当存在不能用作当前块的参考样点的样点时,通过对包括在重建邻近块中的样点中的至少一个样点值进行复制或执行插值或者执行复制和插值两者而获得的值可被用于替换样点的不可用样点值,因此替换后的样点值被用作当前块的参考样点。
图7是示出能够用于帧内预测的参考样点的示图。
如图7所示,参考样点线0至参考样点线3中的至少一个可以用于当前块的帧内预测。在图7中,片段A和片段F的样点可以分别利用最接近片段B和片段E的样点被填充,而不是从重建邻近块进行检索。可以用信号发送指示将被用于当前块的帧内预测的参考样点线的索引信息。在当前块的上方边界是CTU的边界时,仅参考样点线0可以是可用的。因此,在这种情况下,可以不用信号发送索引信息。当使用除了参考样点线0之外的参考样点线时,可以不执行稍后将描述的针对预测块的滤波。
当进行帧内预测时,可基于帧内预测模式和当前块尺寸/形状将滤波器应用于参考样点和预测样点中的至少一个。
在平面模式的情况下,当产生当前块的预测块时,根据预测目标样点在预测块内的位置,可通过使用当前样点的上方参考样点与左侧参考样点以及当前块的右上方参考样点与左下方参考样点的加权和来产生预测目标样点的样点值。另外,在DC模式的情况下,当产生当前块的预测块时,可使用当前块的上方参考样点与左侧参考样点的平均值。另外,在角度模式的情况下,可通过使用当前块的上方参考样点、左侧参考样点、右上方参考样点和/或左下方参考样点来产生预测块。为了产生预测样点值,可执行实数单元的插值。
在颜色分量之间的帧内预测的情况下,可以基于第一颜色分量的相应重建块来产生第二颜色分量的当前块的预测块。例如,第一颜色分量可以是亮度分量,并且第二颜色分量可以是色度分量。对于颜色分量之间的帧内预测,可基于模板推导第一颜色分量与第二颜色分量之间的线性模型的参数。模板可包括当前块的上方和/或左侧邻近样点以及与其相应的第一颜色分量的重建块的上方和/或左侧邻近样点。例如,可使用模板中的样点中具有最大值的第一颜色分量的样点值及与其相应的第二颜色分量的样点值,以及模板中的样点中具有最小值的第一颜色分量的样点值及与其相应的第二颜色分量的样点值推导线性模型的参数。当推导线性模型的参数时,可将相应重建块应用于线性模型以产生当前块的预测块。根据视频格式,可对第一颜色分量的重建块和相应重建块的邻近样点执行二次采样。例如,当第二颜色分量的一个样点与第一颜色分量的四个样点相应时,可对第一颜色分量的四个样点进行二次采样以计算一个相应样点。在这种情况下,可基于相应二次采样的样点执行线性模型的参数推导和颜色分量之间的帧内预测。是否执行颜色分量之间的帧内预测和/或模板的范围可作为帧内预测模式被用信号发送。
当前块可在水平方向或垂直方向上被分区为两个子块或四个子块。可顺序地重建分区的子块。即,可以对子块执行帧内预测以产生子预测块。另外,可以对子块执行反量化和/或逆变换以产生子残差块。可通过将子预测块添加到子残差块来产生重建子块。重建子块可以用作子子块的帧内预测的参考样点。子块可以是包括预定数量(例如,16)或更多个样点的块。因此,例如,在当前块是8×4块或4×8块时,当前块可被分区为两个子块。此外,在当前块是4×4块时,当前块可不被分区为子块。在当前块具有其它尺寸时,当前块可被分区为四个子块。可以用信号发送关于是否基于子块和/或分区方向(水平或垂直)执行帧内预测的信息。可以限于仅在使用参考样点线0时执行基于子块的帧内预测。当执行基于子块的帧内预测时,可以不执行稍后将描述的针对预测块的滤波。
可以通过对被帧内预测的预测块执行滤波来产生最终预测块。可以通过将预定权重应用于滤波目标样点、左侧参考样点、上方参考样点和/或左上方参考样点来执行滤波。可以基于块尺寸、帧内预测模式和预测块中的滤波目标样点的位置中的至少一个来确定用于滤波的权重和/或参考样点(范围、位置等)。可以仅在预定的帧内预测模式(例如,DC、平面、垂直、水平、对角线和/或相邻对角线模式)的情况下执行滤波。相邻对角线模式可以是给对角线模式加上k或从对角线模式减去k的模式。例如,k可以是8或更小的正整数。
可通过预测与当前块相邻存在的块的帧内预测模式来对当前块的帧内预测模式进行熵编码/熵解码。在当前块与邻近块的帧内预测模式相另外,可通过使用预定标志信息来用信号发送当前块与邻近块的帧内预测模式相同的信息。另外,可用信号发送多个邻近块的帧内预测模式之中的与当前块的帧内预测模式相同的帧内预测模式的指示符信息。在当前块与邻近块的帧内预测模式不另外,可通过基于邻近块的帧内预测模式执行熵编码/熵解码来对当前块的帧内预测模式信息进行熵编码/熵解码。
图5是示出画面间预测处理的实施例的示图。
在图5中,矩形可以表示画面。在图5中,箭头表示预测方向。根据画面的编码类型,可将画面分类为帧内画面(I画面)、预测画面(P画面)和双预测画面(B画面)。
可在不需要画面间预测的情况下通过帧内预测对I画面进行编码。可通过使用在针对当前块的一个方向(即,前向或后向)上存在的参考画面,通过画面间预测来对P画面进行编码。可通过使用在针对当前块的两个方向(即,前向和后向)上存在的参考画面,通过画面间预测来对B画面进行编码。当使用画面间预测时,编码器可执行画面间预测或运动补偿,并且解码器可执行相应运动补偿。
在下文中,将详细描述帧间预测的实施例。
可使用参考画面和运动信息来执行画面间预测或运动补偿。
可通过编码设备100和解码设备200中的每个在画面间预测期间推导当前块的运动信息。可通过使用重建的邻近块的运动信息、同位置块(也称为col块或同位块)的运动信息和/或与同位块相邻的块的运动信息来推导当前块的运动信息。同位块可表示先前重建的同位置画面(也称为col画面或同位画面)内的在空间上与当前块位于相同位置的块。同位画面可以是包括在参考画面列表中的一个或更多个参考画面中的一个画面。
运动信息的推导方法可依据当前块的预测模式而不同。例如,应用于帧间预测的预测模式包括AMVP模式、合并模式、跳过模式、具有运动矢量差的合并模式、子块合并模式、三角形分区模式、帧间-帧内组合预测模式、仿射模式等。这里,合并模式可以被称为运动合并模式。
例如,当AMVP被用作预测模式时,可将重建的邻近块的运动矢量、同位块的运动矢量、与同位块相邻的块的运动矢量和(0,0)运动矢量中的至少一个确定为针对当前块的运动矢量候选,并且通过使用运动矢量候选产生运动矢量候选列表。可通过使用产生的运动矢量候选列表来推导当前块的运动矢量候选。可基于推导的运动矢量候选来确定当前块的运动信息。同位块的运动矢量或与同位块相邻的块的运动矢量可被称为时间运动矢量候选,并且重建的邻近块的运动矢量可被称为空间运动矢量候选。
编码设备100可计算当前块的运动矢量与运动矢量候选之间的运动矢量差(MVD),并且可对运动矢量差(MVD)执行熵编码。另外,编码设备100可对运动矢量候选索引执行熵编码并产生比特流。运动矢量候选索引可指示包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选之中的最佳运动矢量候选。解码设备可对包括在比特流中的运动矢量候选索引执行熵解码,并且可通过使用经过熵解码的运动矢量候选索引从包括在运动矢量候选列表中的运动矢量候选中选择解码目标块的运动矢量候选。另外,解码设备200可将经过熵解码的MVD与通过熵解码而提取的运动矢量候选相加,从而推导解码目标块的运动矢量。
另外,编码设备100可对计算出的MVD的分辨率信息执行熵编码。解码设备200可使用MVD分辨率信息来调整被熵解码的MVD的分辨率。
另外,编码设备100基于仿射模型计算当前块中的运动矢量和运动矢量候选之间的运动矢量差(MVD),并对MVD执行熵编码。解码设备200通过被熵解码的MVD和仿射控制运动矢量候选的总和推导解码的目标块的仿射控制运动矢量来基于每个子块推导运动矢量。
比特流可包括指示参考画面的参考画面索引。参考画面索引可通过编码设备100被熵编码,并且随后作为比特流被用信号发送到解码设备200。解码设备200可基于推导的运动矢量和参考画面索引信息来产生解码目标块的预测块。
推导当前块的运动信息的方法的另一示例可以是合并模式。合并模式可表示合并多个块的运动的方法。合并模式可表示从邻近块的运动信息推导当前块的运动信息的模式。当应用合并模式时,可使用重建的邻近块的运动信息和/或同位块的运动信息来产生合并候选列表。运动信息可包括运动矢量、参考画面索引和画面间预测指示符中的至少一个。预测指示符可指示单向预测(L0预测或L1预测)或双向预测(L0预测和L1预测)。
合并候选列表可以是存储的运动信息的列表。包括在合并候选列表中的运动信息可以是以下至少一个:与当前块相邻的邻近块的运动信息(空间合并候选)、参考画面中的当前块的同位块的运动信息(时间合并候选)、通过合并候选列表中存在的运动信息的组合产生的新运动信息、在当前块之前被编码/解码的块的运动信息(基于历史的合并候选)和零合并候选。
编码设备100可通过对合并标志和合并索引中的至少一个执行熵编码来产生比特流,并且可将比特流用信号发送到解码设备200。合并标志可以是指示是否针对每个块执行合并模式的信息,并且合并索引可以是指示当前块的邻近块中的哪个邻近块是合并目标块的信息。例如,当前块的邻近块可包括位于当前块的左侧的左侧邻近块、被布置在当前块上方的上方邻近块和在时间上与当前块相邻的时间邻近块。
另外,编码设备100对合并候选的运动信息中的用于校正运动矢量的校正信息执行熵编码,并将其用信号发送到解码设备200。解码设备200可以基于校正信息校正通过合并索引选择的合并候选的运动矢量。这里,校正信息可以包括关于是否执行校正的信息、校正方向信息和校正尺寸信息中的至少一个。如上所述,基于用信号发送的校正信息对合并候选的运动矢量进行校正的预测模式可以被称为具有运动矢量差的合并模式。
跳过模式可以是将邻近块的运动信息照原样应用于当前块的模式。当应用跳过模式时,编码设备100可对哪个块的运动信息将被用作当前块的运动信息的事实的信息执行熵编码,以产生比特流,并且可将比特流用信号发送到解码设备200。编码设备100可不将关于运动矢量差信息、编码块标志和变换系数等级中的至少任意一个的语法元素用信号发送到解码设备200。
子块合并模式可以表示以编码块(CU)的子块为单位推导运动信息的模式。当应用子块合并模式时,可使用与参考画面中的当前子块同位的子块的运动信息(基于子块的时间合并候选)和/或仿射控制点运动矢量合并候选来产生子块合并候选列表。
三角形分区模式可以表示通过将当前块分区为对角线方向来推导运动信息,使用推导的运动信息中的每个来推导每个预测样点,并且通过对推导的预测样点中的每个进行加权来推导当前块的预测样点的模式。
帧间-帧内组合预测模式可以表示通过对由帧间预测产生的预测样点和由帧内预测产生的预测样点进行加权来推导当前块的预测样点的模式。
解码设备200可自行校正推导的运动信息。解码设备200可基于由推导的运动信息指示的参考块搜索预定区域,并推导具有最小SAD的运动信息作为校正的运动信息。
解码设备200可使用光流对经由帧间预测推导的预测样点进行补偿。
图6是示出变换和量化处理的示图。
如图6中所示,对残差信号执行变换处理和/或量化处理,以产生量化的等级信号。残差信号是原始块与预测块(即,帧内预测块或帧间预测块)之间的差。预测块是通过帧内预测或帧间预测产生的块。所述变换可以是初级变换、次级变换或者初级变换和次级变换两者。对残差信号的初级变换产生变换系数,并且对变换系数的次级变换产生次级变换系数。
从预先定义的各种变换方案中选择的至少一种方案被用于执行初级变换。例如,所述预定的变换方案的示例包括离散余弦变换(DCT)、离散正弦变换(DST)和Karhunen-Loève变换(KLT)。通过初级变换产生的变换系数可经历次级变换。可根据当前块和/或当前块的邻近块的编码参数来确定用于初级变换和/或次级变换的变换方案。可选地,可用信号发送指示变换方案的变换信息。基于DCT的变换可以包括例如DCT-2、DCT-8等。基于DST的变换可包括例如DST-7。
可以通过对残差信号或执行初级变换和/或次级变换的结果执行量化来产生量化的等级信号(量化系数)。依据块的帧内预测模式或块尺寸/形状,可以根据对角线右上方扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个来扫描量化的等级信号。例如,当在对角线右上方扫描中扫描系数时,块形式的系数改变为一维矢量形式。除了对角线右上方扫描之外,依据帧内预测模式和/或变换块的尺寸,可以使用水平地扫描二维块形式的系数的水平扫描或垂直地扫描二维块形式的系数的垂直扫描。扫描的量化的等级系数可以被熵编码以插入比特流中。
解码器对比特流进行熵解码以获得量化的等级系数。量化的等级系数可以通过反向扫描以二维块形式被布置。对于反向扫描,可以使用对角线右上方扫描、垂直扫描和水平扫描中的至少一个。
然后可以对量化的等级系数进行反量化,然后根据需要进行二次逆变换,最后根据需要进行首次逆变换,以产生重建残差信号。
可在环内滤波之前针对通过帧内预测或帧间预测重建的亮度分量执行动态范围中的逆映射。动态范围可以被分区为16个相等的片段,并且可以用信号发送每个片段的映射函数。可在条带级或并行块组级用信号发送映射函数。可以基于映射函数推导用于执行逆映射的逆映射函数。在逆映射区域中执行环内滤波、参考画面存储和运动补偿,并且经由使用映射函数的映射将通过帧间预测产生的预测块被转换到映射区域,然后被用于产生重建块。然而,由于在映射区域中执行帧内预测,因此经由帧内预测产生的预测块可以被用于产生重建块而无需映射/逆映射。
在当前块是色度分量的残差块时,可以通过对映射区域的色度分量执行缩放来将残差块转换到逆映射区域。可在条带级或并行块组级用信号发送缩放的可用性。只有当亮度分量的映射可用并且亮度分量的分区和色度分量的分区遵循相同的树结构时,才可以应用缩放。可基于与色差块相应的亮度预测块的样点值的平均值来执行缩放。在这种情况下,在当前块使用帧间预测时,亮度预测块可表示映射的亮度预测块。可通过使用亮度预测块的样点值的平均值所属的片段的索引参考查找表来推导缩放所需的值。最后,通过使用推导的值对残差块进行缩放,可以将残差块转换到逆映射区域。然后,可以在逆映射区域中执行色度分量块恢复、帧内预测、帧间预测、环内滤波和参考画面存储。
可以通过序列参数集用信号发送指示亮度分量和色度分量的映射/逆映射是否可用的信息。
可以基于指示当前画面中的当前块与参考块之间的位移的块矢量来产生当前块的预测块。以这种方式,用于参考当前画面产生预测块的预测模式被称为帧内块复制(IBC)模式。IBC模式可被应用于M×N(M<=64,N<=64)编码单元。IBC模式可包括跳过模式、合并模式、AMVP模式等。在跳过模式或合并模式的情况下,构建合并候选列表,并且用信号发送合并索引,使得可以指定一个合并候选。指定的合并候选的块矢量可以用作当前块的块矢量。合并候选列表可包括空间候选、基于历史的候选、基于两个候选的平均值的候选和零合并候选中的至少一个。在AMVP模式的情况下,可用信号发送差块矢量。另外,可从当前块的左侧邻近块和上方邻近块推导预测块矢量。可以用信号发送将使用的邻近块的索引。IBC模式中的预测块被包括在当前CTU或左侧CTU中并且被限于已重建的区域中的块。例如,可以限制块矢量的值,使得当前块的预测块按照编码/解码顺序位于当前块所属的64×64块之前的三个64×64块的区域中。通过以这种方式限制块矢量的值,可减少根据IBC模式实施方案的存储器消耗和设备复杂度。
在下文中,将参照图8至图41描述根据本发明的实施例的图像编码/解码方法。
近来,由于具有超高清晰度(UHD)分辨率(3840×216)的广播服务不仅在国内而且在世界上已经扩展,因此许多用户正习惯于具有超高分辨率和超高清晰度的视频。另外,随着拍摄和编辑技术的发展,提供了各种视频服务(诸如全景视频或360度视频),因此视频的大小逐渐增加。与此一致,许多组织正在加速下一代视频设备的开发。
MPEG(运动画面专家组)和VCEG(视频编码专家组)联合组成了JCT-VC(视频编码联合协作组)并在2010年完成了HEVC(高效视频编码)/H.265的标准化,其中,HEVC是具有H.264/AVC的两倍压缩效率/性能的下一代运动画面编解码器。
另外,MPEG和VCEG联合组成JVET(联合视频专家组)并在2018年4月开始VVC(通用视频编码)/H.266的标准化,其中,VVC/H.266是适合于压缩各种视频图像的下一代视频编解码器。
作为提高图像编码效率的方法,已经使用了去除帧内冗余或帧间冗余的方法。使用具有相似性的信息的预测可以用于去除帧内冗余或帧间冗余。帧间预测可使用当前画面与参考画面之间的高相似性。通过帧间预测,可以从参考画面预测运动信息(诸如当前画面的像素值和运动矢量以及参考画面索引)。此时,可以仅对将被编码/解码的当前画面与参考画面之间的像素值和运动信息的差进行编码/解码。随着用于预测的参考信息与当前编码/解码区域的图像信息值之间的差减小,预测精度可以增大,因此编码效率可以增大。
在AMVP模式中,可使用邻近块的运动信息来对当前块的运动信息进行编码/解码。具体地,在AMVP模式中,可使用候选块的运动信息与当前块的运动信息之间的差来对当前块的运动信息进行编码/解码。
在合并模式中,可以使用邻近块的运动信息来对当前块的运动信息进行编码/解码。具体地,在合并模式中,候选块的运动信息可用作当前块的运动信息。可以基于合并模式指示符general_merge_flag来确定是否使用合并模式。
同时,当合并模式指示符具有第一值(例如,“1”或“真”)时,可以从比特流获得常规合并模式指示符regular_merge_flag、MMVD合并模式指示符mmvd_merge_flag、子块合并模式指示符merge_subblock_flag或CIIP(组合帧间和帧内预测)模式指示符ciip_flag中的至少一个。
运动信息可具有编码模式的最高百分比。运动信息可包括关于运动矢量、参考画面索引和参考方向的信息,并且可以以块为单元发送。
通常,图像具有高帧内冗余度的信息,而视频具有高帧间冗余度特性。相应地,当关于图像的信息由可区分的特定符号表示时,可以集中符号的出现频率。熵编码是一种考虑到这种符号出现频率而能够提高编码效率的视频编码方法。具体地,具有高出现频率的符号由具有小的大小的码表示,并且具有低出现频率的符号可以由具有大的大小的码表示。
为了更有效的视频编码/解码,可以以块为单元对视频的每个帧进行分区。此时,块可以表示执行预测的单元。块分区的示例包括CU、PU、宏块、子块或三角形预测模式(TPM)或多形状预测(MSP)的每个分区。可以在每个分区块中执行帧间预测,并且为了更有效的帧间预测,可以通过参考特定运动信息来执行运动信息预测。运动信息预测的示例可包括AMVP模式、合并模式等。这里,MSP模式可用作与GPM(几何分区模式)相同的含义。
在MSP模式中,将矩形当前块分区成两个块,并且对每个子块执行帧间预测。当在MSP模式下执行帧间预测时,可以针对每个子块执行单向帧间预测。此时,可以使用64个方向中的一个来对当前块进行分区。
在MSP模式中,可以通过在每个子块的边界上对每个子块的预测样点进行加权求和来产生当前块的预测样点。
可以仅在满足特定条件时执行MSP模式。
例如,可仅在当前块的条带类型为双向预测类型且当前块的尺寸为8×8或更大时执行MSP模式。
另外,仅当合并模式指示符general_merge_flag为“1”(或“真”)并且常规合并模式指示符regular_merge_flag、子块合并模式指示符merge_subblock_flag和CIIP模式指示符ciip_flag为“0”(或“假”)时,才可以执行MSP模式。
另外,可仅在当前块的宽度小于其高度的八倍或当前块的高度小于其宽度的八倍时执行MSP模式。
当执行运动信息预测时,多个块可指代相同运动信息。此时参考的运动信息可被称为运动信息候选。多个块参考相同运动信息的示例包括:在CU单元中构建运动信息候选并且在PU单元或属于CU的子CU单元中共享运动信息候选的方法、在将块分区成预定尺寸或更小尺寸之前构建并共享在上方块单元中共享的运动信息候选的方法、在以三角形预测、MSP等特定块分区形式分区之前构建并共享在上方块单元中共享的运动信息候选的方法。
例如,当通过MSP模式将当前块分区成两个块时,每个子块可共享以当前块单元构建的运动信息候选列表。
当多个块共享相同运动信息候选时,每个构建运动信息候选可能不适合于每个块的运动信息的预测。根据本发明,可以通过从共享运动信息候选中选择或优先使用每个块的有效运动信息候选来提高编码效率。另外,可以通过针对每个块排除具有低编码效率的候选来降低编码的计算复杂度。
根据本发明的一个实施例,可以从共享运动候选中选择有效候选,或者可以改变共享运动候选的优先级,以便提高编码效率。此时,选择有效候选或改变优先级的处理可以被称为候选重建处理。
即,可从包括在由多个子块共享的运动信息候选列表中的多个运动信息候选中选择将被用于每个子块的预测的运动候选。
例如,当前块中的每个子块可以选择性地使用在当前块单元中构建的运动信息候选列表中的L0预测方向运动信息或L1预测方向运动信息候选中的任意一个。
当使用由多个块共享的运动候选执行运动预测时,根据每个块,有效候选可以是不同的,或者合适的候选优先级可以是不同的。
当仅从共享运动候选中选择有效候选并根据每个块使用有效候选时,由于指示被选择用于运动预测的候选的信号的产生范围减小,因此熵编码效率可以提高并且编码效率提高。另外,由于实际使用的候选的数量减少,因此可以减少在编码期间比较编码效率的处理,并且可以减少用于编码的计算复杂度。
当优先级被赋给共享运动候选以适合于每个块时,由于指示被选择用于运动预测的候选的信号是集中的,因此熵编码效率可以提高,并且编码效率可以提高。
根据本发明实施例的候选重建处理可包括以下至少一种方法:排除候选的重复使用的方法、考虑共享候选的空间位置来确定候选的方法或考虑共享候选之间的预测信息或运动信息的相似性来确定候选的方法。
图8是示出根据本发明实施例的在使用共享候选的编码和解码处理中不包括候选重建处理的情况和包括候选重建处理的情况的流程图。
如图8的(a)所示,当分区块在编码/解码处理中使用共享候选时,可以在没有候选重建处理的情况下预测每个子块。在使用共享候选的编码/解码处理中,可以执行使用共享候选对区域中的块进行分区的“块分区”步骤(S801)。
另外,可以执行搜索和重建将在子块中使用的共享候选的“共享候选搜索”步骤(S802)。此时,共享候选搜索步骤S802可以包括选择将被用于预测块的候选的处理。
另外,可以执行在预测分区块的处理中参考共享候选的“分区块预测”步骤(S803)。此时,分区块可以表示在块分区步骤S801中被分区的块,并且共享候选可以表示在共享候选搜索步骤S802中搜索和构建的候选。此时,子块可以以与分区的块或分区块相同的含义使用。
另外,当针对参考共享候选的所有子块执行预测时(S804-真),可以完成当前使用共享候选的块的预测处理,并且可以执行下一编码/解码处理。另外,当针对参考共享候选的一些块执行预测时(S804-假),可以执行参考共享候选的“分区块预测”步骤S803。
与图8的(a)不同,根据本发明的另一实施例的使用共享候选的编码/解码处理可以包括候选重建处理。
如图8的(b)所示,当分区块在编码/解码处理中使用共享候选时,可以通过候选重建处理来预测每个子块。在使用共享候选的编码/解码处理中,可以执行使用共享候选对区域中的块进行分区的“块分区”步骤(S811)。
例如,在当前块处于MSP模式时,可以将当前块分区为两个子块。此时,可通过用信号发送的merge_gpm_partition_idx来确定当前块被分区的方向。这里,merge_gpm_partition_idx可具有0与63之间的值。即,merge_gpm_partition_idx可以指示总共64个块分区方向。
另外,可以执行搜索和构建将要在子块中使用的共享候选的“共享候选搜索”步骤(S812)。此时,共享候选搜索步骤S812可以包括选择将被用于块的预测的候选的处理。
具体地,共享候选搜索步骤可以在分区之前以块为单位执行。例如,当将当前块分区成子块时,可在当前块单元中推导共享候选。这里,共享候选可由运动信息候选列表表示。
此时,运动信息候选列表可以以与合并候选列表相同的含义使用。运动信息候选列表可包括当前块的空间邻近块的运动信息、时间邻近块的运动信息、组合运动信息或基于缓冲器的运动信息中的至少一个的帧间预测信息。
即,可在子块之间共享在当前块单元中产生的运动信息候选列表。
另外,可以执行在共享候选搜索步骤S812中搜索和构建的共享候选中确定对当前子块更有效的候选的“分区块有效候选确定”步骤(S813)。此时,可以显式地或隐式地添加可以在分区块有效候选确定步骤S813中使用的信息。另外,可以在共享候选搜索步骤S812中改变候选搜索方法或候选构建方法,使得分区块有效候选确定步骤S813被适当地执行。
另外,可以执行候选重建步骤(S814)。此时,候选重建步骤S814可以表示根据在分区块有效候选确定步骤S813中确定的有效性来重建适合于当前子块的预测的候选的步骤。候选重建步骤S814可以包括仅选择具有高有效性的候选或改变候选的优先级的处理。
具体地,在当前块处于MSP模式时,可以从共享候选中选择用于预测每个子块的候选,并且可以重建共享候选。即,可选择用于预测每个子块的候选并且可重建运动信息候选列表。
例如,可从共享运动信息候选列表中选择用于第一子块的预测的运动信息候选,并且可从共享运动信息候选列表中选择用于第二子块的预测的运动信息候选。
在另一示例中,可从共享运动信息候选列表中选择第一预测方向上的运动信息候选作为用于第一子块的预测的运动信息候选,并且可选择第二预测方向上的运动信息作为用于第二子块的预测的运动信息候选,从而重建共享运动信息候选列表。这里,第一预测方向和第二预测方向可以由编码器/解码器预定义,或者可以通过用信号发送的信息来确定。
另外,可以执行参考在预测分区块的处理中重建的共享候选的“分区块预测”步骤(S815)。即,可以基于重建候选针对子块执行帧间预测。此时,分区块可以表示在块分区步骤S811中分区的块。重建候选可以表示通过在候选重建步骤S814中重建在共享候选搜索步骤S812中搜索和构建的候选而获得的候选。
同时,可以用信号发送指示用于预测重建候选中的子块的运动信息的索引信息。即,可用信号发送指示用于重建运动信息候选列表中的子块的预测的运动信息的索引信息。这里,可针对每个子块用信号发送索引信息。
例如,第一子块的索引信息可以由merge_gpm_idx0表示,并且第二子块的索引信息可以由merge_gpm_idx1表示。
同时,可以在候选重建步骤中使用索引信息。
例如,当第一子块的索引信息指示偶数值(包括0)时,可通过在第一预测方向上从共享运动信息候选列表选择运动信息候选来重建运动信息候选列表。这里,第一预测方向可以是L0方向。
相比之下,当第一子块的索引信息指示奇数值时,可通过在第二预测方向上从共享运动信息候选列表选择运动信息候选来重建运动信息候选列表。这里,第二预测方向可以是L1方向。
另外,当针对参考共享候选的所有子块执行了预测时(S816-真),可以完成当前使用共享候选的块的预测处理,并且可以执行下一编码/解码处理。另外,当针对参考共享候选的一些块执行了预测时(S816-假),可以针对下一分区块再次执行分区块有效候选确定步骤S813。
此时,图8的(a)和图8的(b)的预测处理可以包括使用候选的所有预测处理。例如,图8的(a)和图8的(b)的预测处理可以包括帧内预测或帧间预测中的至少一个。
图9是根据本发明实施例的在使用共享候选的编码和解码处理中不包括候选重建处理的情况和包括候选重建处理的情况的示图。
当分区块在编码/解码处理中使用共享候选时,可以在没有候选重建处理的情况下预测每个子块。
参照图9的(a),根据本发明的实施例的编码器/解码器可以包括块分区单元902、共享候选搜索单元904和预测器905。
在块分区单元902中,可以对分区之前的当前块901(未分区的块)进行分区,从而产生分区块903。此时,可针对分区块903执行使用共享候选的预测。
在共享候选搜索单元904中,可以搜索和重建分区块903在预测器905中共同参考的共享候选。
在预测器905中,可以执行用于对分区块903进行编码/解码的预测。此时,预测可以包括使用候选的所有预测处理。例如,在预测器905中执行的预测可以包括帧内预测或帧间预测中的至少一个。作为预测器905中的预测的结果,可以输出可以在编码/解码处理中使用的预测信息906。
与图9的(a)不同,根据本发明的另一实施例,使用共享候选的编码/解码处理可以包括候选重建处理。
例如,参照图9的(b),除了块分区单元912、共享候选搜索单元914和预测器917之外,根据本发明实施例的编码器/解码器还可以包括分区块有效候选确定单元915和候选重建单元916。
在块分区单元912中,可对分区之前的当前块911(其为未分区块)进行分区,从而产生分区块913。此时,可以针对分区块913执行使用共享候选的预测。
在共享候选搜索单元914中,可以搜索和构建在预测器905中分区块903可以共同参考的共享候选。此时,可以使用指示在分区之前当前块911如何被分区的分区信息。可从块分区单元912或另一信号接收分区信息。另外,共享候选搜索单元914可在候选搜索或构建结果中包括可在分区块有效候选确定单元915中使用的信息。
在分区块有效候选确定单元915中,可从在共享候选搜索单元914中搜索和构建的共享候选确定对分区块913有效的候选。此时,可从另一分区块接收关于当前分区块的信息,或者可按预定顺序参考关于当前分区块的信息。
在候选重建单元916中,可以基于在分区块有效候选确定单元915中确定的共享候选的有效性来重建适合于当前分区块的候选。例如,在候选重建单元916中,可以选择更多的有效候选,或者可以重建候选的优先级。
在预测器917中,可以执行用于对分区块913进行编码/解码的预测。此时,预测可以包括使用候选的所有预测处理。例如,在预测器917中执行的预测可以包括帧内预测或帧间预测中的至少一个。另外,在预测器917中,可以参考在候选重建单元916中重建的候选,以便对当前分区块913进行编码/解码。作为预测器917中的预测的结果,可以输出可以在编码/解码处理中使用的预测信息918。
图10是示出从共享候选列表构建子候选列表的方法的实施例的示图。
根据本发明的实施例,在针对每个块仅选择性地使用有效候选或重建候选的优先级时,可以构建针对每个块参考的子候选列表。
例如,参照图10,块0或块1的子候选列表可从由0、1、2、3和4的总共五个候选组成的共享候选列表被构建。此时,对于块0有效的候选可以是0、1和4,并且对于块1有效的候选可以是1、2和3。相应地,在块0中,可仅选择为对块0有效的候选0、1和4,从而构建子候选列表。另外,在块1中,可仅选择对块1有效的候选1、2和3,从而构建子候选列表。
图11是示出用于候选重建处理的重建每个块的候选的码的方法的实施例的示图。
根据本发明的实施例,在针对每个块仅选择性地使用有效候选或重建候选的优先级时,可以针对每个块重建候选的码。
例如,参照图11,块0和块1中的每个可选择性地仅使用来自由0、1、2、3和4的总共五个候选组成的共享候选列表的三个有效候选。此时,块0可使用共享候选中的候选0、1和4,并且块1可使用共享候选中的候选1、2和3。这里,码0、1和2可以被分配给为每个块选择的候选,并且可以用信号发送。即,在块0的情况下,码0、1和2可以分别被分配给有效候选0、1和4,并且可以被编码/解码(1101)。另外,在块1的情况下,码0、1和2可以分别与有效候选1、2和3对应,并且可以被编码/解码(1102)。
可同时使用上文所描述的使用共享候选构建每个块的个别子候选列表的方法和重建每个块的候选的码的方法。此时,当在编码器/解码器中构建相同的子候选列表时,可以省略候选的重建码的编码/解码处理。
在根据本发明实施例的候选重建处理中,可以执行排除重复使用候选的方法。
当多个块使用共享候选时,所述块可具有不同预测信息或运动信息。当对块进行分区时,可能分别需要指示是否执行分区或分区形式的信号和用于重建每个分区块的预测信息或运动信息的信号的信令。相应地,在块具有相同的预测信息或运动信息的情况下,当块不被分区时,编码效率可能较高。
根据块分区形式或方法,块可能具有不同的预测信息或运动信息,这表示块可能使用不同的候选进行预测。
因此,根据本发明的实施例,在使用共享候选的块之一中使用的候选可被设置为不在另一块中使用。在排除与其他块重叠的候选的状态下执行预测的块中,候选的产生范围减小,并且可以在熵编码中更有效地用信号发送码。此时,可以根据块的分区形式或分区的数量来限制排除重叠候选的情况。
图12是示出根据本发明的实施例的排除候选的重复使用的方法的示图。
图12的(a)示出两个块(块0和块1)参考共享候选的情况,图12的(b)、12的(c)和12的(d)示出四个块(块0、块1、块2和块3)参考共享候选的情况。在下文中,假设通过参照图12的描述中的块1中的候选0来执行解码。
参照图12的(a),在块1中,可从除块0中参考的候选0以外的候选中选择参考候选。此时,可以减小候选的产生范围,从而提高编码效率并降低编码复杂度。
在图12的(b)、图12的(c)和图12的(d)中,由于四个块彼此相邻,所以所有块可以不参考不同的候选。即,与图12的(a)相比,在每个块中参考的候选不太可能彼此不同。此时,考虑到块的分区形式和分区的数量,可以排除重叠候选。
例如,参照图12的(b),在考虑到块的分区形式或分区数量而更可能与块0相似的块1和块2中,可以通过参考包括与块0相似的候选0的所有候选来选择参考候选。然而,由于块3具有相对低的参考与块0相同的候选的可能性,因此可以从除了候选0之外的候选中选择参考候选。此时,可以减小候选的产生范围,从而提高编码效率或编码复杂度。
另外,参照图12的(c),仅当在块0、块1和块2中参考的候选全部相同时,可以在块3中参考除了在块0、块1和块2中参考的候选之外的候选。
另外,如图12的(d)所示,在特定情况下,考虑到块的分区形式或分区的数量,可以不排除候选的重复使用。即,在块1、块2和块3中,可以选择包括候选0的所有参考候选。
在根据本发明的实施例的候选重建处理中,可以执行考虑到共享候选的空间位置来确定候选的方法。
具有共享候选的块具有不同的空间位置。相应地,块和候选之间的相对位置可以是不同的。即,根据块和候选之间的位置关系,每个候选的有效性可以相对高或相对低。相应地,根据块和候选之间的位置关系,可以选择性地使用具有高有效性的候选,或者可以优先参考具有高有效性的候选,从而提高编码效率或降低编码复杂度。
图13是示出根据本发明的实施例的当共享候选的有效性根据块的位置而变化时确定候选的方法的示图。
图13的(a)和图13的(b)示出当执行三角形分区预测时以三角形形状分区每个块的情况。另外,图13的(c)和图13的(d)示出每个块被分区成矩形形状的情况。在下文中,在图13的描述中,候选0、候选1、候选2、候选3和候选4指示空间候选,并且候选5和候选6指示时间候选。
图13的(a)、图13的(b)和图13的(c)示出在两个块(块A和块B)中参考共享候选的情况。
参照图13的(a),块A与所有空间候选0、1、2、3和4相邻,并且块B不与空间候选4相邻。此时,候选4可以具有比块4中的其他空间候选更低的预测精度和更低的候选有效性。因此,当在块B中执行预测时,可以不参考候选4,或者可以将候选4的优先级设置为低。
当不参考候选4时,块B中可选择的候选的范围减小1,从而提高用信号发送的效率。当可以省略在编码期间检查和比较候选4的预测效率的处理时,从而降低编码复杂度。另外,当候选4的优先级被设置为低并且候选编号被设置为增加时,具有较高可能性的候选可以被分配具有较高优先级的候选编号,从而提高用信号发送的效率。
图13的(b)示出以与图13的(a)不同的对角线被分区的块的示例。参照图13的(b),块A与位于左侧的候选0、3和4相邻,并且块B与位于上方的空间候选1、2和4相邻。即,与其他空间候选相比,候选0、3和4更可能在块A中被参考,并且候选1、2和4更可能在块B中被参考。相应地,在块A中,可以仅使用空间候选中的候选0、3和4,或者可以将候选0、3和4的优先级设置为高于其他空间候选的优先级。另外,在块B中,可以仅使用空间候选中的候选1、2和4,或者可以将候选1、2和4的优先级设置为高于其他空间候选的优先级。
参照图13的(c),块A与位于左侧的候选0、3和4相邻,并且块B与位于上方的空间候选1和2以及时间候选5和6相邻。相应地,在块A中,可以仅使用候选0、3和4,或者可以将候选0、3和4的优先级设置为高于其他空间候选的优先级。另外,在块B中,可以仅使用候选1、2、5和6,或者可以将候选1、2、5和6的优先级设置为高于其他候选的优先级。
图13的(d)示出在三个块(块A、块B和块C)中参考共享候选的情况。
参照图13的(d),块A与位于上方的空间候选1、2和4相邻,块B与位于左下侧的空间候选0和3以及时间候选6相邻,并且块C与位于右下侧的时间候选5和中心的时间候选6相邻。因此,在块A中,可以仅使用候选1、2和4,或者可以将候选1、2和4的优先级设置为高,并且在块B中,可以仅使用候选0、3和6,或者可以将候选0、3和6的优先级设置为高。
此时,块C可以仅具有候选5和6作为相邻候选,但是时间候选可以具有比空间候选更低的预测效率。因此,在块C中,可以参考所有候选。可选地,在块C中,与其他空间候选相比,相对相邻的空间候选(诸如候选0和1)可以被部分地和选择性地参考,并且其优先级可以被设置为高。
在根据本发明实施例的候选重建处理中,可考虑共享候选之间的预测信息或运动信息的相似性来确定候选。
在共享候选中,存在相同或相似候选。此时,作为确定相似候选的示例,存在一种当运动矢量之间的差在预定阈值内时确定相似候选的方法。这里,阈值可以是在编码器/解码器中预设的值,或者可以是由编码器确定并用信号发送给解码器的信息。当共享候选中存在相同或相似候选时,可选择有效候选或可连同当前分区块的位置一起考虑候选的位置和分布来设置候选的优先级。
图14是示出根据本发明的实施例的当具有相同运动信息的候选存在于共享候选中时选择每个块中的有效候选的方法的示图。
图14示出块被分区为四个块(块A、块B、块C和块D)并且每个分区块具有共享候选的情况。
参照图14的(a),候选0、3和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、3和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、3和4可以表示在与当前块左侧相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块的左侧的块(例如,块A和块C)可能具有与候选0、3和4相同的预测信息或运动信息。相应地,在块A和块C中,候选0、3和4可以被确定为有效候选并且可以被优先使用。
此时,由于块B和块D可能具有与块A和块C不同的运动,因此在块B和块D中,候选0、3和4可以被确定为无效候选,或者候选0、3和4的优先级可以被设置为低。
参照图14的(b),候选1和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选1和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选1和4可以表示在与当前块的上方相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块的上方的块(例如,块A和块B)可能具有与候选1和4相同的预测信息或运动信息。相应地,在块A和块B中,候选1和4可以被确定为有效候选并且被优先使用。
此时,由于块C和块D可能具有与块A和块B不同的运动,因此在块C和块D中,候选1和4可以被确定为无效候选,并且候选1和4的优先级可以被设置为低。
参照图14的(c),候选0、1、3和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、1、3和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、1、3和4可以表示块A、块B和块C可能具有相同的运动并且具有与候选0、1、3和4相同的运动。相应地,在块A、块B和块C中,候选0、1、3和4可以被确定为有效候选并且被优先使用。
此时,由于块D可能具有与块A、块B和块C的运动不同的运动,因此在块D中,候选0、1、3和4可以被确定为无效候选,或者候选0、1、3和4的优先级可以被设置为低。
参照图14的(d),候选0、1、2和3可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、1、2和3可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、1、2和3可以表示块B和块C可能具有相同的运动并且可能具有与候选0、1、2和3相同的运动。相应地,在块B和块C中,候选0、1、2和3可以被确定为有效候选并且被优先使用。
此时,由于块A和块D可能具有与块B和块C不同的运动,因此在块A和B中,候选0、1、2和3可以被确定为无效候选,或者候选0、1、2和3的优先级可以被设置为低。
在使用共享候选的编码/解码处理中,可通过共享候选的预测信息或运动信息中具有相同预测信息或运动信息的候选之间的位置关系来预测具有共享候选的块的分区形式或分区数量。当通过共享候选中具有相同预测信息或运动信息的候选之间的位置关系预测块的分区形式或分区数量时,可以通过在另一分区形式之前优先检查预测块的分区来缩短搜索最佳编码的处理,或者可以通过预测块分区形式的码来提高编码效率。
图15是示出根据本发明的实施例的通过使用共享候选中具有相同运动信息的候选来预测块分区的方法的示图。
参照图15的(a),候选0、3和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、3和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、3和4可以表示在与当前块左侧相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块左侧的块可能具有与候选0、3和4相同的预测信息或运动信息。
相应地,由于在分区之前容易在块的左侧区域和右侧区域中具有不同的运动信息,并且左侧区域可能具有相同的运动信息,所以块可能被分区成左侧区域和右侧区域。
参照图15的(b),候选1和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选1和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选1和4可以表示在与当前块的上方相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块的上方的块可能具有与候选1和4相同的预测信息或运动信息。
相应地,由于在分区之前容易在块的上方区域和下方区域中具有不同的运动信息,并且上方区域可能具有相同的运动信息,因此块可能被分区成上方区域和下方区域。
参照图15的(c),候选0、1、3和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、1、3和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、1、3和4可以表示在与当前块的上方和左侧相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块的上方和左侧的块可能具有与候选0、1、3和4相同的预测信息或运动信息。
相应地,由于在分区之前容易在块的上方区域和左侧区域以及右侧区域和下方区域中具有不同的运动信息,并且上方区域和左侧区域可能具有相同的运动信息,所以该块可能被分区成右下方区域和其他区域。
参照图15的(d),候选0、1和4可以具有相同的预测信息或运动信息。此时,候选0、1和4可以组合成一个候选。具有相同预测信息或运动信息的候选0、1和4可以表示在与当前块的上方和左侧相邻的区域中的相对宽的区域上发生相同的运动。另外,位于每个分区块的上方和左侧的块可能具有与候选0、1和4相同的预测信息或运动信息。
相应地,由于在分区之前容易在块的上方区域和左侧区域以及右侧区域和下方区域中具有不同的运动信息。另外,如图15的(d)所示,由于上方区域和左侧区域可能具有相同的运动信息,因此块可能被对角线地分区为左上方区域和右下方区域。
根据本发明的实施例,可以在每个单元或一些单元中用信号发送是否使用共享候选重建方法。此时,当是否使用共享候选重建方法被预定义或从其他信息推导时,可以省略用信号发送。
当使用共享候选重建方法时,可以发送和接收参考重建候选的信号。参考重建候选的信号可以包括在参考现有共享候选的信号中,或者可以替换参考现有共享候选的信号。
表1、表2和表3示出用信号发送号发送是否使用共享候选重建的方法的实施例。
表1示出以序列参数集(SPS)为单位确定是否使用共享候选重建的情况的示例。
[表1]
表2示出以画面参数集(PPS)为单位确定是否使用共享候选重建的情况的示例。
[表2]
表3示出以并行块组头为单位确定是否使用共享候选重建的情况的示例。
[表3]
在表1到表3中,SHARED_CANDIDATE_ENABLE指示共享候选是否可用且可具有特定值。例如,共享候选可在SHARED_CANDIDATE_ENABLE为“1”(或“真”)时可用,并且可在SHARED_CANDIDATE_ENABLE为“0”(或“假”)时不可用。然而,本发明不限于此,并且“0”可以表示“真”,并且“1”可以表示“假”。SHARED_CANDIDATE_ENABLE可以显式地用信号发送,或者可以根据预定义的使用方法在没有单独用信号发送的情况下使用。另外,当SHARED_CANDIDATE_ENABLE总是具有相同的值时,可以省略用于检查SHARED_CANDIDATE_ENABLE的值的条件语句。
此时,当所有模式中的至少一个在预测模式(诸如三角形分区预测或MSP)中使用共享候选时,SHARED_CANDIDATE_ENABLE可为“真”。
当SHARED_CANDIDATE_ENABLE为“真”时,可以用信号发送shared_candidate_restructure_enable_flag。相反,当SHARED_CANDIDATE_ENABLE为“假”时,shared_candidate_restructure_enable_flag可以被定义为被用信号发送号。
shared_candidate_restructure_enable_flag可以是用于确定是否使用重建发送单元(例如,SPS、PPS、并行块组头等)中的共享候选的方法的信息。
shared_candidate_restructure_enable_flag可以具有特定值。例如,shared_candidate_restructure_enable_flag可以具有值“1”(或“真”)或值“0”(或“假”)。然而,本发明不限于此,并且“0”可以表示“真”,并且“1”可以表示“假”。此时,当shared_candidate_restructure_enable_flag为“真”时,可在对应单元中使用重建共享候选的方法,并且当shared_candidate_restructure_enable_flag为“假”时,可不在对应单元中使用重建共享候选的方法。
另外,当预先确定是否使用重建共享候选的方法时,可省略用信号发送shared_candidate_restructure_enable_flag。
表4示出是否重建编码单元语法单元中的共享候选的信令被使用的情况的示例。
[表4]
参照表4,cu_shared_candidate_restructure_enable_flag可以是用于确定是否使用每个CU中的共享候选的重建的信息。此时,当指示是否使用更高单元中的共享候选的重建的shared_candidate_restructure_enable_flag为“真”时,可用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
相反,当shared_candidate_restructure_enable_flag为“假”时,可以用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
如果因为是否使用共享候选的重建是预先确定的而shared_candidate_restructure_enable_flag的值不存在,则可依据是否在预先确定的高单元中使用共享候选的重建而用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
在编码单元语法中,当在当前CU中使用共享候选时,可用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。此时,isInshareRegion可以是指示当前CU是否使用共享候选的信息。即,当isInShareRegion为“真”时,可以用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
然而,即使当isInShareRegion为“假”时,也可以使用由三角形分区预测和MSP共享的候选。
例如,当特定模式(例如,三角形分区预测、MSP等)使用共享候选并且在当前CU中的一个或更多个对应模式中执行编码/解码时,USE_SHARED_CANDIDATE_MODE的值可以是“真”。此时,当USE_SHARED_CANDIDATE_MODE为“真”时,即使isInShareRegion为“假”,也可以用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
相反,在当前CU不使用使用共享候选的模式时,USE_SHARED_CANDIDATE_MODE的值可为“假”。此时,当USE_SHARED_CANDIDATE_MODE和isInShareRegion两者都为“假”时,可以不用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
当cu_shared_candidate_restructure_enable_flag为“真”时,可以用信号发送指示参考预测候选的信号。此时,指示参考预测候选的信号可以是由重建候选结构改变的信号。
当预先在编码器/解码器中同等地指定是否使用共享候选的重建或者指定共享候选的重建不在特定模式中使用时,可以省略用信号发送cu_shared_candidate_restructure_enable_flag。
图16是示出根据本发明的实施例的图像解码方法的示图。
参照图16,图像解码器可以构建当前块的运动信息候选列表(S1601)。
运动信息候选列表可包括空间邻近块的运动信息、时间邻近块的运动信息、组合运动信息或零运动信息中的至少一个。
另外,可从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选(S1602)。
第一运动信息候选可以是运动信息候选列表中在第一预测方向上的候选中的任意一个。
另外,可从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选(S1603)。
第二运动信息候选可以是运动信息候选列表中的第二预测方向上的候选中的任意一个。
另外,可通过基于第一运动信息候选针对第一子块执行帧间预测来产生第一子块的预测样点(S1604)。
另外,可通过基于第二运动信息候选针对第二子块执行帧间预测来产生第二子块的预测样点(S1605)。
图像解码器可以从比特流获取第一子块的第一索引和第二子块的第二索引。
第一索引可用于从第一预测方向上的候选中选择第一运动信息候选。
另外,第二索引可用于从第二预测方向上的候选中选择第二运动信息候选。
第一索引和第二索引可以不同。
可基于第一索引确定第一预测方向。
另外,可基于第二索引确定第二预测方向。
当第一索引是偶数时,可将第一预测方向确定为L0方向。
另外,当第二索引是偶数时,可将第二预测方向确定为L0方向。
当第一索引是奇数时,可将第一预测方向确定为L1方向。
另外,当第二索引是奇数时,可将第二预测方向确定为L1方向。
图像解码器可以从比特流获取当前块的分区方向的索引。
当前块的分区方向的数量可以是64。
可以基于第一子块和第二子块的边界对第一子块的预测样点和第二子块的预测样点进行加权求和,从而预测当前块。
图17是示出根据本发明的实施例的图像编码方法的示图。
参照图17,图像编码器可构建当前块的运动信息候选列表(S1701)。
运动信息候选列表可包括空间邻近块的运动信息、时间邻近块的运动信息、组合运动信息或零运动信息中的至少一个。
另外,可从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第一子块的第一运动信息候选(S1702)。
第一运动信息候选可以是运动信息候选列表中的第一预测方向上的候选中的任意一个。
另外,可从运动信息候选列表中选择用于预测当前块中的第二子块的第二运动信息候选(S1703)。
第二运动信息候选可以是运动信息候选列表中的第二预测方向上的候选中的任意一个。
图像编码器可以对第一子块的第一索引和第二子块的第二索引进行编码。
第一索引可用于从第一预测方向上的候选中选择第一运动信息候选。
另外,第二索引可用于从第二预测方向上的候选中选择第二运动信息候选。
第一索引和第二索引可以不同。
可基于第一索引确定第一预测方向。
另外,可基于第二索引确定第二预测方向。
当第一索引是偶数时,可将第一预测方向确定为L0方向。
另外,当第二索引是偶数时,可将第二预测方向确定为L0方向。
当第一索引是奇数时,可将第一预测方向确定为L1方向。
另外,当第二索引是奇数时,可将第二预测方向确定为L1方向。
图像编码器可对当前块的分区方向的索引进行编码。
当前块的分区方向的数量可以是64。
通过本发明的图像编码方法产生的比特流可以临时存储在非暂时性计算机可读记录介质中,并且可以通过上述图像编码方法进行编码。
具体地,在用于存储通过对图像进行编码的方法产生的比特流的非暂时性计算机可读记录介质中,所述方法包括:构建当前块的运动信息候选列表,从运动信息候选列表中选择用于当前块中的第一子块的预测的第一运动信息候选,以及从运动信息候选列表中选择用于当前块中的第二子块的预测的第二运动信息候选。第一运动信息候选为运动信息候选列表中的第一预测方向上的候选中的任意一个,并且第二运动信息候选为运动信息候选列表中的第二预测方向上的候选中的任意一个。
在图像压缩技术中,考虑输入图像的统计特性来执行编码。图像压缩技术可以包括用于去除时间冗余和空间冗余的预测编码技术、基于认知视觉的变换编码技术、量化技术、熵编码技术和用于提高预测效率的滤波技术。此时,预测编码技术可以包括帧内预测和帧间预测。图像压缩技术使用通过从图像信号中去除重叠信号来减小图像数据的大小的原理。
编码器可以从原始视频图像接收画面单元中的信息以进行编码。此时,接收到的原始视频图像可以被称为编码画面。
帧内预测是指用于使用编码画面的内部像素之间的空间相似性来预测信息的技术。在帧内预测中,图像帧中的重叠信息可以用于图像信号的预测,以便去除在空间中重叠的图像信号。
帧间预测是指用于使用编码画面与先前在当前时间的先前时间被解码的参考画面之间的时间相似性来预测信息的技术。在帧间预测中,图像帧之间重叠的信息可以用于图像信号的预测,以便去除在时间上重叠的图像信号。
在图像压缩中,为了错误鲁棒性和有效的存储器使用,通过以具有预定尺寸的块单元对图像屏幕进行分区来执行预测。此时,在视频压缩和重建处理中当前正在执行预测的块被称为当前块。在图像压缩技术中的图像信号的预测中,使用与当前块的图像信号相邻的块的像素或者使用在当前块的编码/解码之前被解码的图像信号,使得通过各种方法预测当前块的像素。在图像压缩处理中,由于可能不存在具有在时间和空间方面与当前块完全相同的图像信号的区域,因此在图像信号预测中可能出现与预测误差对应的残差信号。编码器向解码器发送最有效的预测方法的预测信息和在预测之后产生的残差信号,并且解码器从编码器接收预测方法和残差信号并执行图像信号的解码。相应地,在图像压缩效率方面,在图像信号的压缩处理中,最小化关于发送到解码器的残差信号的信息和发送到解码器的预测信息是有利的。
图18是示出在图像压缩技术中使用的帧内预测模式的实施例的示图。
图19是示出根据方向帧内预测模式的预测方法的实施例的示图。
在图像压缩技术的帧内预测中,与当前块相邻的邻近块的像素可以用于执行当前块的像素的图像信号的预测。编码器可以尝试来自邻近块的像素的许多预测方法来计算编码效率并选择具有最佳编码效率的编码方法,以便最小化帧内预测中的残差信号。
在图像压缩技术的帧内预测中,如图18所示,可以使用DC预测、平面预测和方向帧内预测。另外,如图19所示,可以从邻近块的像素预测当前块的像素的图像信号。
在DC预测的情况下,可以使用当前块的邻近像素的平均值。另外,在平面预测的情况下,可以针对当前块的邻近像素值执行一系列计算,从而预测当前块的像素的图像信号。
关于图18的帧内预测模式的信息可以从编码器发送到解码器,使得解码器可以根据由编码器确定的预测方法执行解码。由于从编码器发送到解码器的关于帧内预测模式的信息包括在图像压缩数据中,因此在图像压缩中减小从编码器发送到解码器的关于帧内预测模式的信息的大小是重要的。
相应地,本发明的下述实施例涉及一种通过减小帧内预测模式信息的大小来提高图像压缩效率的方法。
当在图像压缩中执行帧内预测时,可以将通过压缩作为帧内预测的预测误差的残差信号和帧内预测模式而获得的图像信号从编码器发送到解码器。由于帧内预测模式具有更精细的方向性,因此可以更准确地执行帧内预测,从而减少残差信号。然而,由于帧内预测模式具有更精细的方向性,因此帧内预测模式的类型的数量增加,从而增加了用于表示帧内预测模式的数据量。相应地,在图像压缩中,在残差信号的数据量和用于表示帧内预测模式的数据量之间的权衡关系中使用实验上具有最佳效率的帧内预测模式的数量。
为了在图像压缩中表示N个值,需要比特或更多的数字信号。这里,可以表示大于或等于logN的整数中的最小整数。例如,如果N是64,则需要至少6比特的数字信号来表示64个值。另外,如果N是30,则需要至少5比特的数字信号来表示30个值。
作为在图像压缩的帧内预测中减少用于表示帧内预测模式的数据量的方法,可以构建由位于当前块周围的块的帧内预测模式组成的MPM(最可能模式)候选。此时,当在构建的MPM候选中存在与当前块相同的帧内预测模式时,可以通过索引发送对应的模式。
可以通过来自当前块的邻近块的帧内预测模式的一系列计算来构建MPM候选。另外,当不存在可用邻近块的帧内预测模式时,可以以预定帧内预测模式构建MPM候选。通常,MPM候选列表的候选的数量被构建为小于帧内预测模式的类型的数量,因为需要比用于表示类型的数量的数据更少的表示比特,因此可展示高压缩效率。
当MPM候选中存在与当前块的帧内预测模式相同的模式而不是帧内预测模式时,可以将MPM索引发送到解码器。
然而,当MPM候选中不存在与当前块的帧内预测模式相同的模式时,可以将当前块的帧内预测模式分类为非MPM帧内预测模式。此时,可以使用FLC(固定长度编码)、截断编码等来压缩帧内预测模式。通常,用于非MPM帧内预测模式的压缩技术具有比发送MPM索引的方法更低的压缩效率。相应地,随着MPM选择性增加,图像压缩效率可以增大。
当帧内预测模式被细分时,帧内预测模式的类型可以多样化。相应地,当帧内预测模式被细分时,可以降低当前块的帧内预测模式和邻近块的帧内预测模式相同的概率。在图像压缩技术中,由于MPM列表的长度小于帧内预测模式的类型的数量,并且MPM由在编码器和解码器之间确定的长度构建,因此在MPM候选中存在与当前块的预测模式相同的预测模式的可能性由于帧内预测模式多样化而较小。即,当帧内预测模式被细分时,MPM选择性可能降低。
随着当前块的尺寸减小,可以减少由于帧内预测的误差而产生的残差信号。这表示能够通过减少由于较少细分的帧内预测模式而用于表示帧内预测模式的数据来获得的压缩效率可能高于由于细分的帧内预测模式而导致的帧内预测模式的准确度增大而导致的残差信号减少所引起的压缩效率。随着帧内预测模式的类型的数量减少,帧内预测的准确性降低,并且残差信号可相对增加。相反,随着帧内预测的类型的数量减少,表示帧内预测所需的数据的大小可能减小。另外,随着帧内预测模式的类型的数量减少,MPM选择性可增加且非MPM压缩所需的数据量可减少,从而极大地减少用于表示帧内预测模式的数据量。即,在小块中,随着帧内预测模式的类型的数量减少,压缩效率可增大。
本说明书中描述的小块可以表示不超过编码器/解码器中预定义的块的宽度和/或高度的阈值的块。另外,可以根据图像的尺寸或编码器/解码器中的最大块的尺寸和分区深度来动态地改变阈值。
例如,本说明书描述的小块可以是宽度和高度相同的正方形块,其中,所述正方形块的宽度和高度的每个有序对是(2,2)、(4,4)、(8,8)或(16,16)。另外,本说明书中描述的小块可以是具有不同宽度和高度的非正方形块,其中,所述正方形块的宽度和高度的每个有序对是(2,4)、(2,8)、(2,16)、(4,8)、(4,16)、(8,16)、(4,2)、(8,2)、(16,2)、(8,4)、(16,4)或(16,8)。另外,本说明书中描述的小块可以是非正方形块,其中,所述非正方形块的宽度和高度彼此具有倍数或除数关系。
图20是示出根据本发明的实施例的减少小块的帧内预测中的帧内预测模式的数量的方法的示图。
如图20的(a)所示,当编码器/解码器中的块不是小块时,可以使用N1个帧内预测模式。另外,如图20的(b)所示,当编码器/解码器中的块是小块时,可以使用N2个帧内预测模式。此时,N1和N2可以分别是大于或等于0的整数,并且N2可以是小于N1的整数。即,与块不是小块的情况相比,在小块中,可以使用更少数量的帧内预测模式。
根据本发明,减少帧内预测模式的类型数量的方法的示例包括仅使用偶数预测模式的方法、仅使用奇数预测模式的方法和仅使用一些预测模式编号或重新分配预测模式编号的方法。可以组合仅使用偶数预测模式的方法、仅使用奇数预测模式的方法和仅使用一些预测模式编号或重新分配预测模式编号的方法中的至少两种,从而减少帧内预测模式的类型的数量。
在根据本发明实施例的图像编码/解码方法中,在当前块是小块时,可以仅使用偶数帧内预测模式。即,在当前块是小块时,可以不使用与奇数对应的帧内预测模式。此时,在与奇数对应的帧内预测模式中,可以使用一些奇数模式,诸如DC_IDX(1)模式。
例如,在当前块是小块时,可以使用以下方法:省略针对奇数帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法、在构建MPM时不将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法、在构建MPM时将奇数帧内预测模式校正为偶数帧内预测模式的方法、在构建MPM时将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法、以及在使用非MPM帧内预测时仅使用偶数帧内预测模式的方法。
图21是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时省略针对奇数帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法的示图。
参照图21,在当前块是小块时(S2101-“真”),可以确定帧内预测候选模式是否具有奇数(S2102)。在当前块不是小块时(S2101-“假”),或者在当前块是小块并且帧内预测候选模式不具有奇数时(S2102-“假”),可以执行针对帧内预测候选模式的执行帧内预测的处理以及成本推导和比较处理(S2103)。即,在当前块是小块并且帧内预测候选模式具有奇数时,可以省略用于帧内预测候选模式的成本推导和比较处理。如图21所示,如果对于帧内预测候选模式省略了一些处理,则可以降低编码器的计算复杂度。
此时,图21所示的开始和结束可以表示在编码器中执行针对一个帧内预测候选模式的帧内预测的处理以及成本推导和比较处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者所有模式的成本推导/比较处理的开始和结束。
图22是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时不将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以从MPM候选中排除奇数帧内预测模式。
参照图22,在当前块是小块时(S2201-“真”),可以确定MPM候选的帧内预测模式是否具有奇数(S2202)。在当前块不是小块时(S2201-“假”),或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不具有奇数时(S2202-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S2203)。即,在当前块不是小块时,或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式具有偶数时,可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM。
此时,图22所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图22中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图23是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将奇数帧内预测模式校正为偶数帧内预测模式的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以通过一系列计算将奇数帧内预测模式校正为偶数帧内预测模式。例如,当添加到MPM的帧内预测模式M1具有奇数时,可以通过一系列计算(诸如M1+1、M1-1或(M1>>1)<<1)将奇数校正为偶数,并且可以将具有偶数的帧内预测模式添加到MPM。可选地,当M1具有奇数时,可以通过一系列计算(诸如M1+j或M1-j(此时,j是奇数))将奇数校正为偶数,并且可以将具有偶数的帧内预测模式添加到MPM。
参照图23,在当前块是小块时(S2301-“真”),可以确定MPM候选的帧内预测模式是否具有奇数(S2302)。另外,当MPM候选的帧内预测模式具有奇数时(S2302-“真”),可以通过一系列计算将奇数校正为偶数,并且可以将具有偶数的帧内预测模式添加到MPM(S2303)。在当前块不是小块时(S2301-“假”),或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不具有奇数时(S2302-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S2304)。即,在当前块不是小块时,或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式具有偶数时,可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM。
此时,图23所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图23中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图24是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以仅将偶数帧内预测模式添加到MPM。图23中描述的实施例与本实施例的不同之处在于,在图23中,现有MPM候选的帧内预测模式可被校正为偶数帧内预测模式,并且偶数帧内预测模式可被添加到MPM。然而,在本实施例中,在现有MPM构建方法中存在能够推导奇数候选的计算的情况下,可以使用推导偶数帧内预测模式的另一方法来代替相应的计算。
例如,对于作为具有偶数邻近块的帧内预测模式之一的M1,当现有MPM构建是将M1+1和M1-1添加到MPM的方法时,M1+1和M1-1变为奇数帧内预测模式。此时,根据本实施例,可以使用其他计算(诸如M1+2和M1-2)来将偶数帧内预测模式添加到MPM。可选地,可以使用计算(诸如M1+i和M1-i(此时,i是偶数))来将偶数帧内预测模式添加到MPM。
另外,可以立即将偶数帧内预测模式添加到MPM,而不执行一系列计算。
参照图24,在当前块是小块时(S2401-“真”),可以将偶数帧内预测模式添加到MPM(S2402)。在当前块不是小块时(S2401-“假”),可以根据现有MPM构建方法将MPM候选添加到MPM(S2403)。
此时,图24所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图24中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图25是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用偶数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
参照图25,在当前块是小块时(S2501-“真”),可以仅使用偶数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码方法(S2502)。在当前块不是小块时(S2501-“假”),可以执行现有的非MPM编码/解码方法(S2503)。现有的非MPM编码/解码方法可以表示在执行编码/解码时无论帧内预测模式具有偶数还是奇数都执行非MPM编码/解码的方法。此时,非MPM帧内预测可以表示不使用MPM的帧内预测。这里,由于仅使用偶数帧内预测模式,因此可以将帧内预测模式减半,在编码/解码中可以使用分配较少比特的方法。
此时,图25所示的开始和结束可以表示编码器/解码器中的非MPM编码/解码处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理。
在根据本发明实施例的图像编码/解码方法中,在当前块是小块时,可以仅使用奇数帧内预测模式。即,在当前块是小块时,可以不使用与偶数对应的帧内预测模式。此时,在与偶数对应的帧内预测模式中,可以使用一些偶数模式,诸如平面(0)模式。
例如,在当前块是小块时,可以使用以下方法:省略针对偶数帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法、在构建MPM时不将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法、在构建MPM时将偶数帧内预测模式校正为奇数帧内预测模式的方法、在构建MPM时将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法、以及在使用非MPM帧内预测时仅使用奇数帧内预测模式的方法。
图26是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时省略针对偶数帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法的示图。
参照图26,在当前块是小块时(S2601-“真”),可以确定帧内预测候选模式是否具有偶数(S2602)。在当前块不是小块时(S2601-“假”),或者在当前块是小块并且帧内预测候选模式不具有偶数时(S2602-“假”),可以执行针对帧内预测候选模式的执行帧内预测的处理以及成本推导和比较处理(S2603)。即,在当前块是小块并且帧内预测候选模式具有偶数时,可以省略用于帧内预测候选模式的成本推导和比较处理。如图26所示,如果针对帧内预测候选模式省略了一些处理,则可以降低编码器的计算复杂度。
此时,图26所示的开始和结束可以表示在编码器中执行针对一个帧内预测候选模式的帧内预测的处理以及成本推导和比较处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者所有模式的成本推导/比较处理的开始和结束。
图27是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时不将偶数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以从MPM候选中排除偶数帧内预测模式。
参照图27,在当前块是小块时(S2701-“真”),可以确定MPM候选的帧内预测模式是否具有偶数(S2702)。在当前块不是小块时(S2701-“假”),或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不具有偶数时(S2702-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S2703)。即,在当前块不是小块时,或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式具有奇数时,可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM。
此时,图27所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图27中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图28是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将偶数帧内预测模式校正为奇数帧内预测模式的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以通过一系列计算将偶数帧内预测模式校正为奇数帧内预测模式。例如,当添加到MPM的帧内预测模式M1具有偶数时,可以通过一系列计算(诸如M1+1和M1-1)将偶数校正为奇数,并且可以将具有奇数的帧内预测模式添加到MPM。可选地,当M1具有偶数时,可以通过一系列计算(诸如M1+j或M1-j(此时,j是奇数))将偶数校正为奇数,并且可以将具有奇数的帧内预测模式添加到MPM。
参照图28,在当前块是小块时(S2801-“真”),可以确定MPM候选的帧内预测模式是否具有偶数(S2802)。另外,当MPM候选的帧内预测模式具有偶数时(S2802-“真”),可以通过一系列计算将偶数校正为奇数,并且可以将具有奇数的帧内预测模式添加到MPM(S2803)。在当前块不是小块时(S2801-“假”),或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不具有偶数时(S2802-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S2804)。即,在当前块不是小块时,或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式具有奇数时,可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM。
此时,图28所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图28中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图29是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将奇数帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以仅将奇数帧内预测模式添加到MPM。图28中描述的实施例与本实施例的不同之处在于,在图28中,现有MPM候选的帧内预测模式可被校正为奇数帧内预测模式,并且奇数帧内预测模式可被添加到MPM。然而,在本实施例中,在现有MPM构建方法中存在能够推导偶数候选的计算的情况下,可以使用推导奇数帧内预测模式的另一方法来代替相应的计算。
例如,对于作为具有奇数邻近块的帧内预测模式之一的M1,当现有MPM构建是将M1+1和M1-1添加到MPM的方法时,M1+1和M1-1变为偶数帧内预测模式。此时,根据本实施例,可以使用其他计算(诸如M1+2和M1-2)来将奇数帧内预测模式添加到MPM。可选地,可以使用计算(诸如M1+i和M1-i(此时,i是偶数))来将奇数帧内预测模式添加到MPM。
另外,奇数帧内预测模式可在不执行一系列计算的情况下立即添加到MPM。
参照图29,在当前块是小块时(S2901-“真”),可以将奇数帧内预测模式添加到MPM(S2902)。在当前块不是小块时(S2901-“假”),可以根据现有MPM构建方法将MPM候选添加到MPM(S2903)。
此时,图29所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图29中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图30是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用奇数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
参照图30,在当前块是小块时(S3001-“真”),可以仅使用奇数帧内预测模式来执行非MPM编码/解码方法(S3002)。在当前块不是小块时(S3001-“假”),可执行现有的非MPM编码/解码方法(S3003)。现有的非MPM编码/解码方法可以表示在执行编码/解码时无论帧内预测模式具有偶数还是奇数都执行非MPM编码/解码的方法。此时,非MPM帧内预测可以表示不使用MPM的帧内预测。这里,由于仅使用奇数帧内预测模式,因此可以将帧内预测模式减半,在编码/解码中可以使用分配较少比特的方法。
此时,图30所示的开始和结束可以表示编码器/解码器中的非MPM编码/解码处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理。
在根据本发明实施例的图像编码/解码方法中,在当前块是小块时,可以不使用一些帧内预测模式。即,在当前块是小块时,可以不使用预定不使用的一些帧内预测模式。此时,预定不使用的一些帧内预测模式不限于具有偶数或奇数的帧内预测模式,并且可以是不被分区为奇数和偶数的部分帧内预测模式。另外,这些可能是在小块中统计上不能很好地使用的帧内预测模式。
例如,在当前块是小块时,可以使用以下方法:省略针对预定不使用的一些帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法、在构建MPM时不将预定不使用的一些帧内预测模式添加到MPM的方法、在构建MPM时将预定不使用的一些帧内预测模式校正为其他模式的方法、在构建MPM时将除了预定不使用的一些帧内预测模式之外的帧内预测模式候选添加到MPM的方法、以及在使用非MPM帧内预测时仅使用一些帧内预测模式的方法。
图31是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时省略针对预定不使用的一些帧内预测模式的成本推导和比较处理的方法的示图。
参照图31,在当前块是小块时(S3101-“真”),可以确定帧内预测候选模式是否是预定不使用的模式(S3102)。在当前块不是小块时(S3101-“假”),或者在当前块是小块并且帧内预测候选模式不是预定不使用的模式时(S3102-“假”),可以执行针对帧内预测候选模式的执行帧内预测的处理以及成本推导和比较处理(S3103)。即,在当前块是小块并且帧内预测候选模式是预定不使用的模式时,可以省略帧内预测候选模式的成本推导和比较处理。如图31所示,如果针对帧内预测候选模式省略了一些处理,则可以降低编码器的计算复杂度。
此时,图31所示的开始和结束可以表示在编码器中执行针对一个帧内预测候选模式的帧内预测的处理以及成本推导和比较处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者所有模式的成本推导/比较处理的开始和结束。
图32是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时不将预定不使用的一些帧内预测模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以从MPM候选中排除预定不使用的一些帧内预测模式。
参照图32,在当前块是小块时(S3101-“真”),MPM候选的帧内预测模式是否是预定不使用的一些帧内预测模式(S3202)。在当前块不是小块时(S3201-“假”),或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不是预定不使用的一些帧内预测模式时(S3202-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S3203)。即,在当前块不是小块时,或者在当前块是小块并且MPM候选的帧内预测模式不是预定不使用的一些帧内预测模式时,可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM。
此时,图32所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图32中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图33是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将预定不使用的一些帧内预测模式校正为其他模式的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以通过一系列计算将预定不使用的一些帧内预测模式校正为其他模式。
参照图33,在当前块是小块时(S3301-“真”),MPM候选的帧内预测模式是否是预定不在小块中使用的一些帧内预测模式(S3302)。另外,当MPM候选的帧内预测模式是预定不在小块中使用的一些帧内预测模式时(S3302-“真”),可以通过一系列计算将相应的MPM模式校正为除了预定不在小块中使用的一些帧内预测模式之外的模式,并且可以将校正后的模式添加到MPM(S3303)。在当前块不是小块时(S3301-“假”),或者在当前块是小块并且不是预定不在小块中使用的帧内预测模式时(S3302-“假”),可以将MPM候选的帧内预测模式添加到MPM(S3304)。
此时,图33所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图33中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图34是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时将除预定不使用的帧内预测候选模式之外的帧内预测候选模式添加到MPM的方法的示图。
在当前块是小块的情况下,当在编码器/解码器中构建MPM时,可以将除了预定不在小块中使用的帧内预测候选模式之外的帧内预测候选模式添加到MPM。另外,除了预定不在小块中使用的帧内预测候选模式之外的帧内预测候选模式可以被立即添加到MPM而不执行一系列计算。
参照图34,在当前块是小块时(S3401-“真”),可以将除了预定不在小块中使用的帧内预测候选模式之外的帧内预测候选模式添加到MPM(S3402)。在当前块不是小块时(S3401-“假”),可以根据现有MPM构建方法将MPM候选添加到MPM(S3403)。
此时,图34所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图34中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图35是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时仅使用一些帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
参照图35,在当前块是小块时(S3501-“真”),可以仅使用一些帧内预测模式来执行非MPM编码/解码方法(S3502)。在当前块不是小块时(S3501-“假”),可以执行现有的非MPM编码/解码方法(S3503)。现有的非MPM编码/解码方法可以表示能够在执行编码/解码时使用所有帧内预测模式的方法。此时,非MPM帧内预测可以表示不使用MPM的帧内预测。这里,由于仅使用一些帧内预测模式,因此可以将帧内预测模式减半,在编码/解码中可以使用分配较少比特的方法。
此时,图35所示的开始和结束可以表示编码器/解码器中的非MPM编码/解码处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理。
在根据本发明实施例的图像编码/解码方法中,在当前块是小块时,可以根据方向性重新分配帧内预测模式编号。
图36是示出帧内预测模式编号被分配的实施例的示图。
在编码器/解码器中,如图36的(a)所示,可以分配帧内预测模式编号。此时,在当前块是小块时,如图36的(b)所示,可以重新分配帧内预测模式编号。
图37是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时使用根据方向性重新分配的帧内预测模式编号的方法的示图。
参照图37,在当前块是小块时(S3701-“真”),可以使用小块中使用的帧内预测模式来执行帧内预测(S3702)。例如,在当前块是小块时,可以使用根据方向性重新分配的帧内预测模式来执行帧内预测。在当前块不是小块时(S3701-“假”),可以使用现有的帧内预测模式来执行帧内预测(S3703)。
图38是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时在构建MPM时使用适合于小块的候选来构建MPM的方法的示图。
参照图38,在当前块是小块时(S3801-“真”),可以执行使用适合于小块的候选来构建MPM的处理(S3802)。在当前块不是小块时(S3801-“假”),可以根据现有MPM构建方法来构建MPM候选(S3803)。
此时,图38所示的开始和结束可以表示将一个MPM候选的帧内预测模式添加到编码器/解码器中的MPM的处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始和结束或者整个MPM构建的开始和结束。另外,图38中描述的MPM候选的帧内预测模式可以表示可以通过一系列计算在MPM中构建的所有帧内预测模式或当前块的邻近块的帧内预测模式。
图39是示出根据本发明的实施例的在当前块是小块时使用数量少于现有帧内预测模式的数量的帧内预测模式来执行非MPM编码/解码的方法的示图。
参照图39,在当前块是小块时(S3901-“真”),可以使用数量少于现有帧内预测模式的数量的帧内预测模式来执行非MPM编码/解码(S3902)。在当前块不是小块时(S3901-“假”),可执行现有的非MPM编码/解码方法(S3903)。此时,非MPM帧内预测可以表示不使用MPM的帧内预测。这里,在小块中,由于仅使用数量少于现有帧内预测模式的数量的帧内预测模式,因此可以使用在编码/解码时分配较少比特的方法。
此时,图39所示的开始和结束可以表示编码器/解码器中的非MPM编码/解码处理的开始和结束。然而,这可以不表示整个图像编码处理的开始/结束。
图40是示出根据本发明实施例的在当前块是小块时使用重建帧内预测模式的编码器/解码器的配置的示图。
参照图40,在当前块是小块时,在编码器的帧内预测单元4010中,在帧内预测模式重建单元4020中重建的帧内预测模式可用于执行帧内预测。另外,在当前块是小块时,在解码器的帧内预测单元4030中,在帧内预测模式重建单元4040中重建的帧内预测模式可用于执行帧内预测。
此时,在帧内预测模式重建单元4020和帧内预测模式重建单元4040中,可以使用使用受限帧内预测模式的方法(诸如在小块中仅使用偶数预测模式的方法、仅使用奇数预测模式的方法、仅使用一些预测模式编号的方法和重新分配预测模式编号的方法或使用重建帧内预测模式的方法)中的至少一种。
图41是示出根据本发明实施例的将帧内预测模式重建单元应用于帧内预测单元的结构的示图。
参照图41,帧内预测单元4110可与图40的帧内预测单元4010和帧内预测单元4030对应,并且帧内预测模式重建单元4120可与图40的帧内预测模式重建单元4020和帧内预测模式重建单元4040对应。
根据本发明实施例的帧内预测单元4110可包括帧内预测模式重建单元4120、帧内预测模式编码/解码单元4130和帧内预测执行单元4140。
另外,帧内预测模式重建单元4120可包括当前块尺寸检查器4121、MPM候选构建单元4122、MPM候选重建单元4123、MPM列表构建单元4124和非MPM预测候选构建单元4125。
帧内预测模式重建单元4120可通过关于当前块的信息重建帧内预测模式。此时,关于当前块的信息可以包括指示当前块是否是小块的信息。
当前块尺寸检查器4121可确定是否根据当前块的尺寸重建帧内预测模式。另外,当前块尺寸检查器4121可检查当前块的尺寸,以便改变帧内预测模式的重建方法,并确定是否执行候选重建或候选重建方法。
MPM候选构建单元4122可以根据邻近块的帧内预测模式和预定义的MPM构建方法来确定优先使用的MPM候选。此时,MPM候选重建单元4123可根据当前块尺寸检查器4121确定是否执行候选重建或候选重建方法来重建由MPM候选构建单元4122确定的候选。
例如,在当前块尺寸检查器4121确定当前块是小块并且确定MPM候选被重建时,MPM候选重建单元4123可重建由MPM候选构建单元4122确定的MPM候选。此时,重建MPM候选的方法可以包括受限帧内预测模式的方法(诸如在小块中仅使用偶数预测模式的方法、仅使用奇数预测模式的方法、仅使用一些预测模式编号的方法和重新分配预测模式编号的方法或使用重建帧内预测模式的方法)中的至少一种。
MPM列表构建单元4124可从最终确定的MPM候选构建用于帧内预测模式的编码/解码的MPM列表。此时,当确定MPM候选由当前块尺寸检查器4121重建时,可以使用从MPM候选重建单元4123重建的MPM候选,从而构建MPM列表。相反,当确定MPM候选未被当前块尺寸检查器4121重建时,可使用由MPM候选构建单元4122构建的MPM候选,从而构建MPM列表。
此时,MPM候选构建单元4122、MPM候选重建单元4123和MPM列表构建单元4124可以全部或部分地组合或省略。
非MPM预测候选构建单元4125可使用不属于MPM列表的候选来构建非MPM预测候选,并在帧内预测模式的编码/解码期间使用非MPM预测候选。此时,在当前块尺寸检查器4121确定帧内预测模式是否被重建或帧内预测模式重建方法时,可以改变确定非MPM预测候选的方法或非MPM预测候选的优先级。
例如,在当前块是小块时,作为确定非MPM预测候选的方法,可以使用受限帧内预测模式的方法(诸如在小块中仅使用偶数编号的预测模式的方法、仅使用奇数编号的预测模式的方法、仅使用一些预测模式编号的方法和重新分配预测模式编号的方法或使用重建帧内预测模式的方法)中的至少一种。
帧内预测模式编码/解码单元4130可考虑MPM列表和非MPM预测候选来对将在当前块中执行的预测模式进行确定以及编码,或者考虑MPM列表和非MPM预测候选来对将在编码的当前块中执行的预测模式进行解码。此时,在帧内预测模式编码/解码单元4130中,可由帧内预测模式重建单元4120确定是否重建帧内预测模式,从而改变编码/解码处理。
帧内预测执行单元4140可根据由帧内预测模式编码/解码单元4130确定的当前块的预测模式来执行帧内预测。
可以在编码器和解码器中以相同的方法执行以上实施例。
以上实施例中的至少一个或组合可以用于对视频进行编码/解码。
应用于以上实施例的顺序在编码器和解码器之间可以是不同的,或者应用于上述实施例的顺序在编码器和解码器中可以是相同的。
可以对每个亮度信号和色度信号执行以上实施例,或者可以对亮度和色度信号相同地执行以上实施例。
应用本发明的以上实施例的块形式可以具有正方形形式或非正方形形式。
可以依据编码块、预测块、变换块、块、当前块、编码单元、预测单元、变换单元、单元和当前单元中的至少一个的尺寸来应用本发明的以上实施例。这里,尺寸可以被定义为最小尺寸或最大尺寸或最小尺寸和最大尺寸两者,使得应用以上实施例,或者可以被定义为应用以上实施例的固定尺寸。另外,在以上实施例中,第一实施例可以应用于第一尺寸,并且第二实施例可以应用于第二尺寸。换句话说,可以依据尺寸组合应用以上实施例。另外,当尺寸等于或大于最小尺寸并且等于或小于最大尺寸时,可以应用以上实施例。换句话说,当块尺寸包括在特定范围内时,可以应用以上实施例。
例如,在当前块的尺寸为8×8或更大时,可以应用以上实施例。例如,在当前块的尺寸仅为4×4时,可以应用以上实施例。例如,在当前块的尺寸为16×16或更小时,可以应用以上实施例。例如,在当前块的尺寸等于或大于16×16并且等于或小于64×64时,可以应用以上实施例。
可以依据时间层来应用本发明的以上实施例。为了识别可应用以上实施例的时间层,可用信号发送相应标识符,并且可将以上实施例应用于由相应标识符识别的指定时间层。这里,标识符可以被定义为可以应用以上实施例的最低层或最高层或最低层和最高层两者,或者可以被定义为指示应用实施例的特定层。另外,可以定义应用实施例的固定时间层。
例如,在当前图像的时间层是最低层时,可以应用以上实施例。例如,在当前图像的时间层标识符是1时,可以应用以上实施例。例如,在当前图像的时间层是最高层时,可以应用以上实施例。
可以定义应用本发明的以上实施例的条带类型或并行块组类型,并且可以依据相应的条带类型或并行块组类型来应用以上实施例。
在上述实施例中,基于具有一系列步骤或单元的流程图来对方法进行描述,但是本发明不限于步骤的顺序,而是某些步骤可以与其他步骤同时执行或以不同的顺序执行。另外,本领域普通技术人员应当理解,流程图中的步骤并不相互排斥,在不影响本发明的范围的情况下,可以向流程图中添加其他步骤,或者可以从流程图中删除某些步骤。
实施例包括示例的各个方面。可以不对用于各个方面的所有可能的组合进行描述,但是本领域技术人员将能够认识到不同的组合。因此,本发明可以包括在权利要求的范围内的所有替换、修改和改变。
可以以可由各种计算机组件执行的并且被记录在计算机可读记录介质中的程序指令的形式实现本发明的实施例。计算机可读记录介质可以包括独立的程序指令、数据文件、数据结构等或者程序指令、数据文件、数据结构等的组合。记录在计算机可读记录介质中的程序指令可以是为本发明特别设计和构造的,或者是计算机软件技术领域的普通技术人员公知的。计算机可读记录介质的示例包括:磁性记录介质(诸如硬盘、软盘和磁带);光学数据存储介质(诸如CD-ROM或DVD-ROM);磁优化介质(诸如光软盘);以及被特别地构造成存储和实现程序指令的硬件装置(诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等)。程序指令的示例不仅包括被编译器格式化的机械语言代码,而且包括可以由计算机使用解释器实现的高级语言代码。硬件装置可以被配置为由一个或更多个软件模块操作以执行根据本发明的处理,或者反之亦然。
尽管已经根据诸如详细元件的特定项目以及有限的实施例和附图描述了本发明,但是它们仅被提供以帮助更综合地理解本发明,并且本发明不限于上述实施例。本发明所属领域的技术人员应当理解,可以根据上面的描述进行各种修改和改变。
因此,本发明的精神不应被限于上述实施例,并且所附权利要求及其等同物的整个范围将落入本发明的范围和精神内。
工业适用性
本发明可用于对图像进行编码或解码。
Claims (16)
1.一种对图像进行解码的方法,所述方法包括:
将当前块划分为第一分区和第二分区;
构建当前块的运动信息候选列表,其中,运动信息候选列表包括多个运动信息候选;
基于经由比特流显式地用信号发送的第一索引信息从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第一分区的第一运动信息候选;
基于经由比特流显式地用信号发送的第二索引信息从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第二分区的第二运动信息候选;
基于从第一运动信息候选推导的第一运动信息来产生第一预测样点;以及
基于从第二运动信息候选推导的第二运动信息来产生第二预测样点,
其中,第一索引信息指示包括在运动信息候选列表中的多个运动信息候选中的一个运动信息候选,以及
其中,第二索引信息指示运动信息候选列表中的除了由第一索引信息指示的第一运动信息候选之外的其余运动信息候选中的一个运动信息候选。
2.如权利要求1所述的方法,
其中,基于第一索引信息,从第一运动信息候选的L0运动信息和L1运动信息之一推导第一运动信息,以及
其中,基于第二索引信息,从第二运动信息候选的L0运动信息和L1运动信息之一推导第二运动信息。
3.如权利要求1所述的方法,其中,运动信息候选列表包括以下项中的至少一项:从空间邻近块推导的空间运动信息候选、从时间邻近块推导的时间运动信息候选、组合运动信息候选或零运动信息候选。
4.如权利要求2所述的方法,其中,第二索引信息指示第二运动信息候选的重新分配的索引,以及
其中,根据针对第二分区的运动信息候选的索引的升序来确定第二运动信息候选的重新分配的索引。
5.如权利要求2所述的方法,
其中,当由第一索引信息指定的第一运动信息候选的索引是偶数时,从第一运动信息候选的L0运动信息推导第一运动信息,以及
其中,当由第一索引信息指定的第一运动信息候选的索引是奇数时,从第一运动信息候选的L1运动信息推导第一运动信息。
6.如权利要求2所述的方法,
其中,当由第二索引信息指定的第二运动信息候选的索引是偶数时,从第二运动信息候选的L0运动信息推导第二运动信息,以及
其中,当由第二索引信息指定的第二运动信息候选的索引是奇数时,从第二运动信息候选的L1运动信息推导第二运动信息。
7.如权利要求1所述的方法,还包括:从比特流获得当前块的分区方向的索引,
其中,分区方向的数量为64。
8.如权利要求1所述的方法,还包括:通过在第一分区和第二分区的边界上对第一预测样点和第二预测样点进行加权求和来预测当前块。
9.一种对图像进行编码的方法,所述方法包括:
将当前块划分为第一分区和第二分区;
构建当前块的运动信息候选列表,其中,运动信息候选列表包括多个运动信息候选;
从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第一分区的第一运动信息候选;以及
从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第二分区的第二运动信息候选,
其中,第一索引信息被显式地编码到比特流中,其中,第一索引信息指示多个运动信息候选中的第一运动信息候选,以及
其中,第二索引信息被显式地编码到比特流中,其中,第二索引信息指示运动信息候选列表中的除了第一运动信息候选之外的其余运动信息候选中的第二运动信息候选。
10.如权利要求9所述的方法,其中,从第一运动信息候选的L0运动信息和L1运动信息之一推导第一运动信息,以及
其中,从第二运动信息候选的L0运动信息和L1运动信息之一推导第二运动信息。
11.如权利要求9所述的方法,其中,运动信息候选列表包括以下项中的至少一项:从空间邻近块推导的空间运动信息候选、从时间邻近块推导的时间运动信息候选、组合运动信息候选或零运动信息候选。
12.如权利要求10所述的方法,其中,第二索引信息指示第二运动信息候选的重新分配的索引,以及
其中,根据所述其余运动信息候选的索引的升序来确定第二运动信息候选的重新分配的索引。
13.如权利要求10所述的方法,
其中,当第一运动信息候选的索引是偶数时,从第一运动信息候选的L0运动信息推导第一运动信息,以及
其中,当第一运动信息候选的索引是奇数时,从第一运动信息候选的L1运动信息推导第一运动信息。
14.如权利要求10所述的方法,
其中,当第二运动信息候选的索引是偶数时,从第二运动信息候选的L0运动信息推导第二运动信息,以及
其中,当第二运动信息候选的索引是奇数时,从第二运动信息候选的L1运动信息推导第二运动信息。
15.如权利要求9所述的方法,还包括:对当前块的分区方向的索引进行编码,
其中,分区方向的数量为64。
16.一种发送压缩视频数据的装置,所述装置包括:
处理器,被配置为获得所述压缩视频数据;以及
发送单元,被配置为发送所述压缩视频数据,
其中,获得所述压缩视频数据的步骤包括:
将当前块划分为第一分区和第二分区;
构建当前块的运动信息候选列表,其中,运动信息候选列表包括多个运动信息候选;
从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第一分区的第一运动信息候选;以及
从运动信息候选列表中选择针对当前块中的第二分区的第二运动信息候选,
其中,第一索引信息被显式地编码到比特流中,其中,第一索引信息指示多个运动信息候选中的第一运动信息候选,以及
其中,第二索引信息被显式地编码到比特流中,其中,第二索引信息指示运动信息候选列表中的除了第一运动信息候选之外的其余运动信息候选中的第二运动信息候选。
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