[发明专利]基于块形状的视频编码和解码的方法和装置

说明书

提供了用于视频编码和解码的方法(1300，1500)和装置(700，1400，1600)。视频编码方法(1300)包括访问(1310)用于预测视频的图片中的块的参考样本集，基于块的形状处理(1320)该参考样本集，基于处理的参考样本集生成(1330)该块的预测块，以及基于预测块对该块进行编码。还描述了被格式化为包括编码数据的比特流、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

技术领域

本实施例总体上涉及视频编码和解码，尤其涉及基于块形状的块的预测。

背景技术

本文描述的任何背景信息旨在向读者介绍本领域的各个方面，这些方面可能与下面描述的本实施例相关。该讨论被认为有助于向读者提供背景信息，以便更好地理解本公开的各个方面。因此，应该理解的是，这些陈述应该从这个角度来理解。

为了实现高压缩效率，图像和视频编码方案通常采用预测和变换来利用视频内容中的空间和时间冗余。通常，帧内或帧间预测用于利用帧内或帧间相关性。然后，原始图像和预测图像之间的差异(通常表示为预测误差或预测残差)被变换、量化和熵编码。为了重构视频，通过与预测、变换、量化和熵编码对应的逆过程对压缩数据进行解码。

在高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)标准(“ITU-T H.265，ITU电信标准化部(10/2014)，系列H：视听和多媒体系统，视听服务的基础设施-运动视频的编码，高效视频编码，推荐标准ITU-T H.265”(“ITU-T H.265Telecommunicationstandardization sector of ITU(10/2014),series H：audiovisual and multimediasystems,infrastructure of audiovisual services-coding of moving video,Highefficiency video coding,Recommendation ITU-T H.265”))中，图片被分区成正方形的编码树单元(coding tree unit，CTU)，编码树单元的可配置大小通常为64×64、128×128或256×256。如图1所示，CTU 110是分区成叶的四叉树的根，叶被称为编码单元(CodingUnit，CU)。对于每个CU，信令通知预测模式，该预测模式指示使用帧内预测还是帧间预测来编码该CU。如图2所示，一组连续的CTU(例如，CTU 220)可以被分组到条带210中。CU(例如，CU 230)可以被分区成一个或多个预测单元(Prediction Unit，PU)，并且形成分区成变换单元(Transform Unit，TU)的四叉树(称为变换树)的根。在帧间预测中，也可以将CU非对称地细分为PU，也就是说，如果CU具有大小N×N，则PU可以具有大小N/4×N、3N/4×N、N×N/4、N×3N/4。每个PU被分配一些预测信息，例如运动信息、空间帧内预测等。PU在图1中被显示为虚线。

四叉树加二叉树(Quad-Tree plus Binary-Tree，QTBT)编码工具是新的视频编码工具，与HEVC标准的CU/PU/TU布置相比，它提供了更灵活的CTU表示和更高的压缩效率。如图3所示，四叉树加二叉树(QTBT)编码工具定义了编码树310，其中编码单元可以以四叉树和二叉树的方式被分割。图3示出了编码树单元320的示例性编码树表示，其中实线指示四叉树分区，并且虚线指示CTU 320内的CU 330的二叉分区，CU 330在空间上被嵌入在四叉树叶中。

在编码器侧决定将CTU分割成编码单元，例如通过速率失真优化过程来决定，该过程包括以最小的速率失真成本来确定CTU的QTBT表示。在QTBT表示中，CU具有正方形或矩形的形状。编码单元的大小总是2的幂，通常从4到128。CTU的QTBT分解包括两个阶段：首先以四叉树的方式将CTU分割成4个CU，然后每个四叉树叶可以进一步以二叉的方式划分成两个CU或者以四叉树的方式划分成4个CU，如图3所示。