[发明专利]边界强制分区的改进

说明书

本发明涉及对图像或图像条带进行分区。尤其，将所述图像或所述图像条带在垂直和水平方向上都分割为整数个编码树单元。然后，将剩余边界部分至少部分地强制性分割，使得最深分区等级为二叉分区的结果，即包括一边比另一边长的编码单元。所述较长的一边与所述图像或所述图像条带的边界平行或一致。

本发明涉及图像和/或视频编码和解码，特别涉及将图像分割成编码单元。

背景技术

基于当前块的混合视频编解码器采用预测编码。将视频序列的图片细分为像素块，再对这些块进行编码。不是逐像素地对块进行编码，而是通过与所述块在空间或时间上邻近的已经编码的像素，对整个块进行预测。编码器仅对所述块与对所述块的预测之间的差异作进一步的处理。所述进一步的处理通常包括将所述块的像素变换为变换域中的系数。然后，可以对所述系数作进一步的压缩(例如，通过量化)和进一步的压紧(例如，通过熵编码)以形成码流。所述码流还可以包括使解码器能够对已经编码的视频进行解码的任何信令信息。例如，所述信令可以包括与编码器设置相关的设置，例如输入图片的尺寸、帧速率、量化步长指示、应用于对图片的块的预测等。

块与对其的预测之间的差异称为块的残差。更具体地，所述块的每个像素都具有残差，即该像素的强度级别与预测的强度级别之间的差值。像素的强度级别称为像素值或像素的值。块的所有像素的残差统称为块的残差。换言之，所述块具有残差，所述残差是由所述块的所有像素的残差组成的集合或矩阵。然后，将残差进行变换、量化，并与信令信息一起进行编码。编码可能包括固定长度和可变长度编码的各种形式，包括算术编码或其它熵编码类型。

在基于块的混合视频编码过程中，将每个图片分割为样本块，并将图片中的多个块聚合在一起，以形成作为独立的可解码实体的条带。应用预测和/或变换的块称为编码单元(coding unit，简称CU)或编码块(coding block，简称CB)。编码单元的尺寸可能不同。

例如，在高效视频编码(High-Efficiency Video Coding，简称HEVC，也称为H.265)中，视频帧被细分为编码树单元(coding tree unit，简称CTU，也称为编码树块，coding tree block，简称CTB)。CTB都是尺寸相同的不相交的方形块，例如64x64样本。每个CTB都是块分区四叉树结构(即编码树)的根。CTB可以沿着编码树的结构进一步地细分为编码块。对于编码块，可以确定预测类型。编码块可以进一步地分割成更小的变换块，所述变换块可应用转换和量化。

关于HEVC中的分区细节可参见由V.Sze等人编写，并于2014年由施普林格出版社发行的《高效视频编码(HEVC)：算法与架构》第3章第2节。

此外，WO 2016/090568示出了二叉树结构，可通过四叉树加二叉树结构将一个单元分区为多个较小的单元。相应地，先通过四叉树结构对根单元进行分区，然后通过二叉树结构对所述四叉树的叶节点进行进一步地分区。

发明内容

在HEVC标准中，将位于条带或图片边界上的CTU和CU通过四叉树分割强制分割，直到叶子节点的右下角样本位于条带或图片边界中。只要分割规则是固定的(预定义的)，所述强制四叉树分割不需要在码流中发送。强制分区的目的是使编码器和解码器能够处理图片和条带，这些图片和条带的水平和/或垂直尺寸不是CTU各自水平和/或垂直尺寸的整数倍。

在HEVC和WO 2016/090568中，强制分区过程通过四叉树方法对帧边界上的CTU和CU进行分层地分区，而无需进行速率失真(rate-distortion，简称RC)优化，直到整个当前CU位于条带或图片边界内。这些强制分区不需要在所述码流中发送。然而，分割成非常小的编码单元可能会进一步地引入与较小编码单元的单独进一步处理(编码、解码))有关的复杂性和信令需求。

根据本发明，强制分区至少在最深的分区分层等级中应用二叉树分割，或者至少在除最深的分区分层等级之外的分区等级中应用二叉树分割，在所述除最深的分区分层等级之外的分区等级中，编码单元不完全位于边界部分内。