CN104429067B - 通过预测当前块的划分进行视频编码的方法、解码方法、编码和解码装置及其相应的介质 - Google Patents

通过预测当前块的划分进行视频编码的方法、解码方法、编码和解码装置及其相应的介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种对之前被划分成多个块的当前图像(ICj)进行编码的方法，该方法针对有待编码的当前块(CTBu)实现以下步骤，这些步骤在于：‑至少一次将该当前块划分(C3)成若干个子块，‑以一个第一数字信息序列的形式表示(C4)该当前块的划分。根据本发明的编码方法包括以下步骤，这些步骤在于：‑相对于一个已经被编码并然后被解码的块(CTBrj)的划分对该当前块的划分进行预测(C5)，并且以一个第二数字信息序列的形式表示该块的划分，该预测是通过将该第一和第二序列彼此或者将所述相应划分彼此进行比较(C51)然后通过根据一个预先确定的比较标准来确定(C52)表示所述比较的残留数字信息来进行的，‑对所述所确定的残留数字信息进行编码(C6)。

Description

通过预测当前块的划分进行视频编码的方法、解码方法、编码 和解码装置及其相应的介质
技术领域
本发明总体上涉及图像处理领域，并且更具体地涉及对数字图像和数字图像序列进行编码。
因此，本发明可以具体应用于现今和将来的视频编码器(ITU-T/ISO MPEG HEVC)及其扩展形式所执行的视频编码。
背景技术
当前正在制定并在B.布洛斯(B.Bross)、W.J韩(W.J Han)、J.R.奥姆(J.R.Ohm)、G.J.沙利文(G.J.Sullivan)、和T.威甘德(T.Wiegand)的标题为“高效率视频编码(HEVC)文本规范草案6(High efficiency video coding (HEVC)text specification draft 6)”(2012年2月美国圣何塞州JCT-VC的文件JCTVC-H1003)的文件中所描述的HEVC标准在其利用视频序列的块划分的意义上类似于前述H.264标准。尽管如此，HEVC标准与H.264标准不同之处在于以下事实：所使用的划分符合被称为“四叉树”的树结构。为此目的，并且如图1A中所示，首先将当前图像IN划分成多个正方形块CTB1， CTB2...CTBi…CTBL(1≤i≤L)，例如，具有64x 64像素的大小。针对给定块CTBi，认为该块构成编码树的根，其中：
-根下面的第一层叶子对应于块CTBi的第一划分深度等级，针对该第一划分深度等级，已经将块CTBi第一次划分成多个编码块，
-第一层叶子下面的第二层叶子对应于块CTBi的第二划分深度等级，针对该第二划分深度等级，已经第一次划分的块CTBi第二次被划分成多个编码块......，以及
-......第k-1层叶子下面的第k层叶子对应于块CTBi的第k划分深度等级，针对该深度等级，已经被划分k-1次的块CTBi最后一次被划分成多个编码块。
在HEVC兼容编码器中，迭代块CTBi的划分直至预先确定的划分深度等级。
在块CTBi的上述连续划分结束时，如图1A中所示，它最后被划分成被写为CB1、CB2、......，CBj，、......、CBM的多个编码块，其中，1≤j≤M。
可以在符合四叉树类型结构的块划分的帮助下以自适应的方式选择所述编码块的大小，在该四叉树类型结构中，树结构的叶子分别表示在各划分深度等级获得的编码块CB1、CB2、......、CBj、......、CBM。
参照图1A，针对给定块CBj，认为该块构成所述块的预测和变换(例如，离散余弦变换(DCT)类型的)树的根。给定块CBj的预测树表示将块CBj 划分成多个块PB1、PB2、...、PBt、...、PBP(1≤t≤P)的方式，这些块被称为“预测块”。针对考虑中的预测块PBt，在预测单元中指定预测参数，比如像编码模式、运动矢量等。
针对考虑中的编码块CBj，存在各种划分模式。举例来讲，图1A示出了用于考虑中的编码块CBj在其预测帧间(INTER)上下文中的各种划分模式。存在这些划分模式中的四种模式：
-PART_2Nx2N模式对应于没有划分考虑中的编码块CBj，因此，这种模式对应于单个预测块PB1；
-PART_2NxN模式对应于考虑中的编码块CBj被水平地划分成两个矩形预测块PB1和PB2；
-PART_Nx2N模式对应于考虑中的编码块CBj被垂直地划分成两个矩形预测块PB1和PB2；以及
-PART_NxN模式对应于考虑中的编码块CBj被划分成具有相同大小的四个正方形预测块PB1、PB2、PB3、和PB4。
在对考虑中的编码块CBj进行预测编码之后，可以再一次将其划分成多个更小的块TB1、TB2、...、TBv、...、TBQ(1≤v≤Q)，这些更小的块被称为“变换”块。这种划分符合被称为“残留四叉树”的四叉树结构，在该四叉树结构中，叶子表示在各划分深度等级获得的对应编码块TB1、TB2、...、 TBv、...、TBQ。
图1A示出了在PART_NxN划分的帮助下所预测的编码块CBj的划分的示例。在所示示例中，编码块CBj的块PB2和PB3本身各自例如被划分成四个具有相同大小的更小的正方形块，分别是TB1、TB2、TB3和TB4以及TB5、 TB6、TB7和TB8。图1A中用虚线示出了这种划分。
图1B示出了考虑中的块CTBi在其预测编码和变换编码后获得的划分的示例以及相应的划分树结构。在所示示例中：
-用连续粗线画出了块CTBi，该块被认为是编码树的根，
-用连续细线画出了编码块CB1至CB16，这些编码块首先构成编码树的叶子并且其次构成残留四叉树的根，以及
-用虚线画出了变换块TB1至TB16，这些变换块构成残留四叉树的叶子。
在以此方式构成的树结构中，存在：
-一个第一划分深度等级NP1，其仅包含编码块，如编码块CB1至CB4，
-一个第二划分深度等级NP2，其包含：
■编码块，如由于对块CB1进行划分而获得的块CB5至CB8，以及由于对块CB4进行划分而获得的块CB9至CB12，以及
■变换块，如由于对块CB2进行划分而获得的块TB1至TB4，以及
-一个第三划分深度等级NP3，其包含：
■编码块，如由于对块CB10进行划分而获得的块CB13至CB16；以及
■变换块，如：由于对块CB7进行划分而获得的块TB5至TB8；由于对块TB2进行划分而获得的块TB9至TB12；以及由于对块CB12进行划分而获得的块TB12至TB16。
在HEVC兼容编码器中，针对考虑中的块CTBi，将此块的多种不同划分在编码器中投入竞争，即，将划分迭代的不同的对应组合投入竞争，从而选择最好的划分，即，应用预先确定的编码执行标准对考虑中的块CTBi的编码进行优化的划分，例如，数据速率/失真代价或效率/复杂性折衷，这些是本领域技术人员所熟知的标准。
一旦执行了对考虑中的块CTBi的最优划分，在有待由视频解码器读取的流中传输表示此最优划分的数字信息序列(例如，位串)。
这种流同样包括：
-残留数据，由经量化的残留块的系数构成，并且可选地，当执行帧间模式编码时，残留数据关系到运动矢量，以及
-编码参数，表示所使用的编码模式，并且具体地：
■预测模式(帧内预测、帧间预测、默认预测，对于没有向解码器传输信息时进行的默认预测，即，“跳过”)；
■指定预测类型(定向、参考图像分量...)的信息；
■变换类型，例如，4x4DCT 8x8DCT等...
■运动信息，在必要时；
■等。
在某些情况下，会发生的是，当对已经被编码并且然后解码的块所执行的划分成多个子块类似于有待编码的考虑中的块CTBi的划分。其结果是，表示有待编码的块CTBi的划分的数字信息序列也类似于表示已经被编码并且然后被解码的块的划分的数字信息序列。应理解，表示有待编码的块CTBi的划分的数字信息序列包含表示高信令开销的不容忽视的大量数字信息，由此降低编码性能。
发明内容
本发明的目的之一是补救上述现有技术水平的缺陷。
为此，一方面，本发明提出了一种对之前已经被划分成多个块的当前图像进行编码的方法，该方法针对一个有待编码的当前块执行以下步骤：
-至少一次将该当前块划分成多个子块，以及
-以一个第一数字信息序列的形式表示对该当前块的划分。
这种编码方法的卓越之处在于其包括以下步骤，这些步骤在于：
-相对于一个块的划分对该当前块的划分进行预测，该块已经被编码并且然后被解码，并且，该块的划分以第二数字信息序列的形式表示，通过将该第一和第二序列彼此进行比较或通过将该相应划分彼此进行比较并且然后通过应用一个预先确定的比较标准确定表示该比较的残留数字信息来进行该预测，以及
-对如所确定的该残留数字信息进行编码。
因此，这种规定使得可以仅对当前块的划分和参考划分(即，已经被编码并且然后被解码的块的划分)之间的差别进行编码，由此显著地减小解码时所需的数字信息量，以便重构当前块的划分。
在具体实现方式中，该编码方法包括以下步骤，这些步骤在于：将数据信号传输至解码器，该信号包括指示是否已经执行了划分预测步骤的数字信息。
这种规定使得任何当前或将来的编码器能够具有以下选项：针对考虑中的图像序列、针对考虑中的图像、或实际上针对考虑中的图像部分(或“切片”)，激活或去激活当前块的划分预测。其结果是，这种划分预测方法特别灵活，因为它可以适用于当前视频上下文。
在另一具体实现方式中，当执行上述划分预测步骤时，该数据信号包括如上所述的已编码残留数字信息。
这种规定使得重构当前块的目的可以向解码器通知当前块的划分和参考划分之间的差别的结果。
在又另一具体实现方式中，当前块和已经被编码并且然后被解码的块分别被划分至少一次，从而获得两个小于等于预先确定的划分深度等级的划分深度等级，并且预先确定的比较标准如下：
-在相等的划分深度等级对该当前块的和该已经被编码并且然后被解码的块的划分进行比较，
-迭代该比较直至该预先确定的划分深度等级，以及
-在每次比较结束时，取决于所比较的划分各自相同还是不同，确定或者一个第一值或者一个第二值的残留数字信息。
这种规定使得可以当存在以下情况时减小信令开销：
-在高划分深度等级执行当前块的和已经被编码并且然后被解码的块的划分中的至少一项，以及
-当前块的划分深度等级非常不同于已经被编码并且然后被解码的块的划分深度等级。
在又另一具体实现方式中，所述比较标准如下：
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后解码被的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则不确定残留数字信息，以及
■如果该当前块的划分所产生的一个子块被再次划分以及如果该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块已经或尚未被再次划分，则确定残留数字信息。
在一个变体中，该比较标准如下：
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块已经被再次划分，则不确定残留数字信息，
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则确定残留数字信息，以及
■如果该当前块的划分所产生的一个子块已经被再次划分以及如果该已被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则确定残留数字信息。
在又另一具体实现方式中，已被编码并然后被解码的块具有一个预先标识的位置：
-在该当前图像的一个已解码部分中，或
-在已经被解码的另一图像中，或
-在与该当前块所处于的另一图像分量相关联的一个图像分量中。
因此，这种规定使得可以通过使用帧内预测模式或通过使用帧间预测模式在同样良好地对二维图像或图像部分进行编码的上下文中实现本发明。
由于帧间编码，已经被解码的另一图像可以是在当前图像之前或之后出现的图像。
这种规定使得可以在使用或者单向预测或者双向预测方案的同时在对二维图像进行编码的上下文中执行本发明。
最终，这种规定使得可以针对三维(3D)视频编码(如，多视点3D编码或HEVC 3D编码)执行本发明，其中，建议相对于已经被编码并且然后被解码的至少一个第二图像分量对一个第一图像分量进行编码。
应该观察到，该第一和第二图像分量不是一块图像，而是在本发明的意义上表示完整图像的两个不同视图。
此类第一和第二图像分量可以例如分别是纹理分量和相关联的深度分量，如以目前正在开发中的新的多视点视频加深度(MVD)视频编码格式所使用的。
可替代地，上述第一和第二图像分量可以分别是深度分量和相关联的纹理分量。
自然可以设想其他类型的第一和第二图像分量。
因此，该第一和第二图像分量可以分别是：
-同一多视点图像的两个视图，或
-亮度分量和色度分量，或
-可伸缩视频编码过程中的两个不同层。
还可以设想相对于一个第二图像分量和一个第三图像分量对一个第一图像分量进行编码。在这种情况下，并举例来讲：
-该第一图像分量可以是分量Y，
-该第二图像分量可以是分量U，以及
-该第三图像分量可以是分量V。
本发明还提供了一种用于对之前已经被细分成多个块的当前图像进行编码的编码器装置，该装置被设计成用于执行以上指定的编码方法。针对有待编码的当前块，这种装置包括，
-划分装置，用于至少一次将该当前块划分成多个子块，以及
-表示装置，用于以一个第一数字信息序列的形式表示该当前块的划分。
这种编码器装置的卓越之处在于其包括：
-预测装置，用于相对于一个已经被编码并且然后被解码的块的划分对该当前块的划分进行预测，并且以一个第二数字信息序列的形式表示该块的划分，该预测装置适用于将该第一和第二序列彼此进行比较或用于将这些相应划分彼此进行比较，并且然后用于应用一个预先确定的比较标准确定表示所述比较的残留数字信息，以及
-编码器装置，用于对所确定的残留数字信息进行编码。
本发明还提供了一种表示使用以上指定的编码方法编码的图像的数据信号。这种信号的卓越之处在于，其包括如上所述的所述已编码残留数字信息。
本发明还提供了一种用于对表示当前图像的数据信号进行解码的方法，该当前图像之前已经被划分成多个块并且已经被编码，通过针对用于解码的当前块执行一个步骤来进行该解码，该步骤在于：首先重构已解码块的划分。
这种解码方法的卓越之处在于，其包括以下步骤，这些步骤在于：
-在所述数据信号中标识残留数字信息，该残留数字信息表示在表示一个当前块的划分的一个第一数字信息序列和表示一个已解码块的上文指定的划分的一个第二数字信息序列之间的、或实际上这些相应划分之间的编码过程中应用一个预先确定的比较标准执行的一次比较，以及
-从该已解码块的重构划分并从所标识的残留数字信息对当前块的划分进行重构。
当接收到并读取编码信息(并且更具体地，表示当前块的划分和参考划分之间的差别的残留数字信息)后，这种解码技术使得可以通过应用预测来对当前块进行重构，该预测与以上指定的编码方法中执行的预测相反。
本发明还提供了一种用于执行以上指定的解码方法的解码器装置，所述解码器装置被适配成用于对表示之前已经被划分成多个块并且已经被编码的当前图像的数据信号进行解码，针对用于解码的当前块，该装置包括适用于首先重构一个已解码块的划分的重构装置。
这种解码器装置的卓越之处在于其包括：
-标识装置，用于在该数据信号中标识残留数字信息，该残留数字信息表示在表示一个当前块的划分的一个第一数字信息序列和表示一个已解码块的划分的一个第二数字信息序列之间的、或这些相应划分之间的编码时应用一个预先确定的比较标准执行的一次比较，以及
-上述重构装置，适用于从该已解码块的重构划分并从所标识的残留数字信息对该当前块的划分进行重构。
本发明还提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用于当该程序在计算机上执行时执行本发明的编码方法或解码方法的多个指令。
该程序可以使用任何编程语言并且可以是任何源代码、目标代码、或介于源代码和对象代码中间的代码的形式，如是部分编译的形式、或是任何其他期望的形式。
本发明还提供了一种存储计算机程序的计算机可读数据介质，包括如上文所述的被适配成用于执行本发明的编码或解码方法的多个指令。
该数据介质可以是任何能够存储该程序的实体或装置。例如，该介质可以包括存储装置，如只读存储器(ROM)(例如，光盘(CD)ROM、或微电子电路ROM)，或实际上磁记录装置，例如，通用串行总线(USB)棒或硬盘。
此外，该数据介质可以是可传输介质，如可以通过电缆或光缆、通过无线电或通过其他手段传输的电信号或光信号。可以具体地从互联网类型网络下载本发明的程序。
可替代地，该数据介质可以是该程序所结合在其中的集成电路，该电路被适配成用于执行以上指定的编码或解码方法或用于其执行中。
上述编码器装置和相应的计算机程序呈现与本发明的编码方法所给予的那些优点至少相同的优点。
上述解码器装置、以及相应的计算机程序和数据介质呈现与本发明的解码方法所给予的那些优点至少相同的优点。
附图说明
在阅读参考附图所做的对优选实现方式的描述时，出现其他特征和优点，其中：
-图1A示出了用于按照HEVC技术对块进行划分的连续操作，
-图1B示出了如在块的预测和变换后获得的编码块的划分的示例以及相应的预测和变换树结构，
-图2示出了本发明的编码方法的步骤，
-图3示出了本发明的编码器装置的实施例，
-图4A示出了对有待编码的当前块进行划分的示例和表示所执行的划分的树结构，
-图4B示出了对已经被编码并且然后被解码的块进行划分的示例和表示所执行的划分的树结构，
-图5示出了通过本发明的编码方法所获得的数据信号，
-图6A至图6C分别示出了多个潜在的预标识的位置，可以在这些位置找到已经编码并且然后解码的块，
-图7示出了本发明的解码方法的步骤，以及
-图8示出了本发明的解码器装置的实施例。
具体实施方式
以下是本发明的实现方式的描述，其中，本发明的编码方法用于将图像或图像序列编码为二进制流，该二进制流与通过按照(例如)正在制定的 HEVC 2D标准编码图像所获得的二进制流类似。
在本实现方式中，例如以软件或硬件的形式通过修改最初符合HEVC 2D标准的编码器来实现本发明的编码方法。以包括步骤C1至C7的算法的形式示出了本发明的编码方法，如图2所示。
在本发明的实施例中，用如图3中所示的编码器装置CO实现本发明的编码方法。
在图2中所示的在先步骤C1的过程中，将形成图像序列SQ IC1、......、ICj、......、ICM的一部分的当前图像ICj以常规的方式划分成多个块CTB1、 CTB2、......、CTBu、......、CTBS(1≤u≤S)，例如呈现64x64像素大小。通过图3中所示的第一划分软件模块MP1执行这种划分步骤。
应该观察到，在本发明的意义上，术语“块”与HEVC标准中所具体使用的术语中的“编码单元”具有相同的含义，例如，在B.布洛斯(B.Bross)、 W.J韩(W.J Han)、J.R.奥姆(J.R.Ohm)、G.J.沙利文(G.J.Sullivan)、和T. 威甘德(T.Wiegand)的标题为“高效率视频编码(HEVC)文本规范草案6 (High efficiency video coding(HEVC)text specificationdraft 6)”(2012年2 月美国圣何塞州JCT-VC的JCTVC-H1003文件)文件中。
具体地，这种编码单元将形状为矩形或正方形并且还被称为块、或宏块的像素集、或实际上呈现其他几何形状的像素集归成一组。
在图2中所示的步骤C2的过程中，选择当前图像ICj的块CTBu作为用于编码的当前块。
在图2中所示的步骤C3的过程中，将所选择的块CTBu划分成多个编码子块B1、B2、......、Bf、......、BG，其中，1≤f≤G。这种划分符合如上所述的“四叉树”类型结构。自然可以设想其他类型的树结构。
根据本发明，至少一次划分块CTBu，直到达到小于等于预先确定的划分深度等级kP(k1≥0，kP≥0)的划分深度等级k1。
通过图3中所示的第二划分软件模块MP2执行所述划分。
针对所有块CTB1、CTB2、......、CTBS，反复迭代步骤C2至C3。
图4A中示出了对块CTBu进行划分的示例。
在所示示例中，将当前块CTBu划分至编码器所设置的深度等级k1＝2，所述等级小于预先确定的划分深度等级kP，比如像kP＝4。在所示示例中，将划分深度等级k1确定为针对其为所选择的块CTBu而获得的最终划分优化编码执行标准(具体地，例如，数据速率/失真代价)的等级。
参照图4A，针对给定当前块CTBu，认为此块构成编码树AC的根，其中：
-根下面的第一层叶子对应于块CTBu的第一划分深度等级，针对该划分深度等级，已经第一次将块CTBu划分成多个编码子块，例如，四个编码子块B1、B2、B3、B4，以及
-第一层叶子下面的第二层叶子对应于块CTBu的第二划分深度等级，针对该划分深度等级，第二次将第一次已经划分的块CTBu划分成多个编码子块，例如，对块B1进行划分所产生的四个编码子块B5、B6、B7、B8。
在图2中所示的步骤C4过程中，产生了位序列S，S1、S2、...、Su、...、 SS，这些位分别表示对块CTB1、CTB2、......、CTBu、......、CTBS所执行的划分。还产生了块CTB1、CTB2、......、CTBu、......、CTBS的解码版本，在图2和图3中，这些已解码块被写作CTBD1、CTBD2、...、CTBDu、...、CTBDS。这种已解码块用于供编码器CO重新使用，以便对序列SQ中的后续图像进行编码。
由图3中所示的数据处理器软件模块PSB执行产生二进制序列的这种步骤。
上述解码步骤由也在图3中所示的解码模块MD执行。
根据本发明，在图2中所示的步骤C5过程中，相对于已经被编码并且然后被解码的块的划分对当前块CTBu的划分进行预测，该块选自多个已经被编码并且然后被解码的候选块：CTBr1、CTBr2、...、CTBri、...、CTBrL，其中，1≤i≤L。
在图3中所示的预测软件模块MPR中执行这种预测步骤C5。
举例来讲，所选择的已经被编码并且然后被解码的块是块CTBri。
之前将所选择的块CTBri划分成多个编码子块Br1、Br2、......、Brf、...、 BrG，其中，1≤f≤G。这种划分符合如上所述的四叉树类型结构。
自然可以设想其他类型的树结构。
根据本发明，至少一次执行块CTBri的划分，直到获得小于等于预先确定的划分深度等级kP(k2≥0、kP≥0)的划分深度等级k2。
通过图3中所示的第二划分软件模块MP2执行所述划分。
图4B中示出了块CTBri的划分的示例。
在所示的示例中，执行当前块CTBri的划分直至编码器所设置的并且小于预先确定的划分深度等级kP(比如kP＝4)的深度等级k2＝3。将划分深度等级k2确定为针对其为所选择的块CTBri获得的最终划分优化编码执行标准(具体地，例如，数据速率/失真代价)的等级。
参照图4B，针对给定块CTBri，认为此块构成编码树ACr的根，其中：
-根下面的第一层叶子对应于块CTBri的第一划分深度等级，针对该划分深度等级，已经第一次将块CTBri划分成多个编码子块，例如，四个编码子块Br1、Br2、Br3、Br4，
-第一层叶子下面的第二层叶子对应于块CTBri的第二划分深度等级，针对该划分深度等级，第二次将已经第一次划分的块CTBri划分成多个编码子块，例如，通过对子块Br1进行划分所获得的四个编码子块Br5、Br6、Br7、 Br8，
-第二层叶子下面的第三层叶子对应于块CTBri的第三划分深度等级，针对该划分深度等级，第三次将已经第二次划分的块CTBri划分成多个编码子块，例如，通过对子块Br7进行划分所获得的四个编码子块Br9、Br10、Br11、 Br12。
用位序列Sri的形式表示已经被编码并且然后被解码的块CTBri的划分。
下表示出了表示已编码并且然后解码的块CTBri的划分的序列Sri的内容和表示当前块CTBu的划分的序列Su的内容的示例。
Sri 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
Su 1 1 0 0 0 0 0 0 0
针对序列Sri：
-第一位“1”指示将块CTBri划分成四个更小的子块Br1、Br2、Br3、 Br4，
-第二位“1”指示将子块Br1划分成四个更小的子块Br5、Br6、Br7、 Br8，
-第三位“0”指示未对子块Br5进行划分，
-第四位“0”指示未对子块Br6进行划分，
-第五位“1”指示将子块Br7划分成四个更小的子块Br9、Br10、Br11、 Br12，
-第六位“0”指示未对子块Br9进行划分，
-第七个位“0”指示未对子块Br10进行划分，
-第八个位“0”指示未对子块Br11进行划分，
-第九个位“0”指示未对子块Br12进行划分，
-第十个位“0”指示未对子块Br8进行划分，
-第十一个位“0”指示未对子块Br2进行划分，
-第十二个位“0”指示未对子块Br3进行划分，以及
-第十三个位“0”指示未对子块Br4进行划分。
对于序列Su：
-第一位“1”指示将块CTBu划分成四个子块B1、B2、B3、B4，
-第二位“1”指示将块B1划分成四个子块B5、B6、B7、B8，
-第三位“0”指示未对子块B5进行划分，
-第四位“0”指示未对子块B6进行划分，
-第五位“0”指示未对子块B7进行划分，
-第六位“0”指示未对子块B8进行划分，
-第七位“0”指示未对子块B2进行划分，
-第八位“0”指示未对子块B3进行划分，以及
-第九位“0”指示未对子块B4进行划分。
序列Su中的最后三个位被偏置至序列的末端，以便指示块CTBri的子块 B7和子块Br7之间存在划分差别。
图2中所示的所述预测步骤C5包括：
-子步骤C51，将序列Sri和Su彼此进行比较或实际上将相应的划分彼此进行比较，以及
-子步骤C52，应用预先确定的比较标准确定表示所述比较的残留位。
在预测步骤C5的结尾，获得表示所预测的每个当前块CTBu的划分的序列S'u。
针对所有序列S1至SS反复迭代预测步骤C5，从而获得表示所预测的当前块CTB1至CTBS的划分的序列S'1至S'S。
数字信息发出HEVC兼容编码器是否已经执行了所述预测步骤的信号，如“1”位，从而指示已经执行了划分预测，或“0”位，从而指示尚未执行划分预测。视情况而定，每个图像序列、或每个图像、或实际上每个图像部分或“切片”可以发出这样一个位的信号。
根据一个第一比较标准，执行以下步骤：
-在相等的划分深度等级k1、k2对当前块CTBu的和已经被编码并且然后被解码的块CTBri的划分进行比较，
-迭代所述比较直至所述预先确定的划分深度等级kP，以及
-在每次比较结束时，取决于所比较的这些划分各自相同还是不同，确定具有或者一个第一值或者一个第二值的残留数字信息。
为此，按照下表T1执行所述比较，直到划分深度等级kP，在目前所描述的示例中，该划分深度等级等于4：
CTBri CTBu S'u
1 1 0
0 0 0
1 0 1
0 1 1
在本示例中，具有该第一值的残留信息是“0”位，并且具有该第二值的信息是“1”位。
表T1包括：
-第一行，指示如果已经在相等的划分深度等级完全相同地划分了当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“1”位)，则来自比较的残留信息值是“0”位；
-第二行，指示如果在相等的划分深度等级既未划分当前块CTBu的子块也未划分已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“0”位)，则来自比较的残留信息的值是“0”位，
-第三行，指示如果已经在相等的划分深度等级划分了已编码并且然后解码的块CTBri的子块(“1”位)，而尚未划分当前块CTBu的相应子块(“0”位)，则来自比较的残留信息的值是“1”位，以及
-第四行，指示如果在相等的划分深度等级尚未划分已编码并且然后解码的块CTBri的子块(“0”位)，而已经划分了当前块CTBu的相应子块(“1”位)，则来自比较的残留信息的值是“1”位。
以预先确定的顺序对在相等的划分深度等级的划分进行比较，该预先确定的顺序用于对当前块CTBu和已编码并且然后解码的块CTBri的子块进行排序，比如像本领域技术人员所熟知的“光栅扫描”顺序。
在根据表T1的比较结束时，表示所预测的当前块CTBu的划分的残留位序列如下：
S'u 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0
序列S'u中的最后一个“0”位指示块CTBu和CTBri两者都未达到划分深度等级kP＝4。
做为替代方案，在表T1中可以使用位值的另一惯例，如下面所给出的那个：
CTBri CTBu S'u
1 1 1
0 0 1
1 0 0
0 1 0
应用与上述第一比较标准类似的第二比较标准，按照下表T2执行所述比较，直到划分深度等级kP，该划分深度等级在当前所描述的示例中等于4：
在本示例中，具有一个第一值的残留信息是“0”位，并且具有一个第二值的残留信息是“1”位，接着是给出当前块CTBu和已编码并且然后解码的块CTBri的子块的不同划分的位置的位。
表T2包括：
-第一行，指示如果已经在相等的划分深度等级完全相同地划分了当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“1”位)，则比较所产生的残留信息的值是“0”位，
-第二行，指示如果在相等的划分深度等级既尚未划分当前块CTBu的子块也尚未划分已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“0”位)，则比较所产生的残留信息的值是“0”位，
-第三行，指示如果已经在相等的划分深度等级完全相同地划分了已编码并且然后解码的块CTBri的子块(“1”位)，而尚未划分当前块CTBu的相应子块(“0”位)，则比较所产生的残留信息的值是“1”位，接着是指示已编码并且然后解码的块CTBri的子块的不同划分的位置的位，以及
-第四行，表示如果在相等的划分深度等级尚未划分已编码并且然后解码的块CTBri的子块(“0”位)，而已经划分了当前块CTBu的相应子块(“1”位)，则比较所产生的残留信息的值是“1”位，接着是指示块CTBu的子块的不同划分的位置的位。
在按照表T2的比较结束时，表示所预测的当前块CTBu的划分的残留位序列如下：
S'u 0 0 1 0 0 0 1 0
在此序列S'u中，并且参照图4A和图4B：
-第一位“0”指示块CTBri和CTBu的相同划分成四个子块，在该第一划分深度等级考虑，
-第二位“0”指示块CTBri和CTBu的左上方第一子块的相同划分，在该第二划分深度等级考虑，
-第三位“1”指示存在第一子块中的位于已编码并且然后解码的块 CTBri的左上方的子块的划分，该子块不出现在当前块CTBu的相应子块中，在该第三划分深度等级考虑，
-第四位“0”指示块CTBu和CTBri两者都未达到划分深度等级kP＝4。
-第五位“0”指示没有划分子块Br5，
-第六位“0”指示没有划分子块Br6，
-第七位“1”指示子块Br7被划分成四个子块，以及
-第八位“0”指示没有划分子块Br8。
作为替代方案，在表T2中可以使用位值的另一惯例，如下面所给出的：
应用一个第三比较标准，按照下表T3执行所述比较：
表T3包括：
-第一行，指示如果已经完全相同地划分了当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“1”位)，则此比较所产生的残留信息的值是“1”位；
-第二行，指示如果既尚未划分当前块CTBu的子块也尚未划分已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“0”位)，则未由于比较确定残留信息；以及
-第三行，指示如果已经划分了已编码并且然后解码的块CTBri的子块 (“1”位)，而尚未划分当前块CTBu的相应子块(“0”位)，则比较所产生的残留信息的值是“0”位。
然后，将上述序列Sri和Su彼此进行比较，序列Sri中的第一位与序列 Su中的第一位进行比较等直到这些序列中的每一个序列中的最后位。
在根据表T3执行的比较结束时，指示所预测的当前块CTBu的划分的残留位序列如下：
S'u 1 1 0
应用一个第四比较标准，按照下表T4执行所述比较：
CTBri CTBu S'u
1 1 -
0 0 0
1 0 1加上一个指示块CTBri的子块的不同划分的类型的位
表T4包括：
-第一行，指示如果已经完全相同地划分了当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“1”位)，则未由于比较确定残留信息；
-第二行，指示如果既尚未划分当前块CTBu的子块也尚未划分已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块(“0”位)，则比较所产生的残留信息的值是“0”位；以及
-第三行，指示如果已经划分了已编码并且然后解码的块CTBri的子块(“1”位)，而尚未划分当前块CTBu的相应子块(“0”位)，则比较所产生的残留信息的值是“1”位，紧接着是指示块CTBri的子块的不同划分的类型的其他位。
然后将上述序列Sri和Su彼此进行比较，序列Sri中的第一位与序列Su中的第一位进行比较等，直到这些序列中的每一个序列中的最后位。
在根据表T4的比较结束时，指示所预测的当前块CTBu的划分的残留位序列如下：
S'u 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
在此序列S'u中并且参照图4B，“1”位后面的四个“0”位指示子块Br7被划分成四个子块Br9、Br10、Br11、Br12。
应用一个第五比较标准，结合上述第二和第三比较标准，按照下表T5 执行所述比较，从第二划分深度等级开始并且持续到在当前所描述的示例中等于4的划分深度等级kP：
CTBri CTBu 深度等级位 S'u
1 1 1 1
0 0 - -
1 0 1 0
1 1 0 -
1 0 0 -
表T5使用与表T3相同的惯例。它与其不同之处在于标注为“深度等级位”的附加列，指示当已经以不同的方式在相等的划分深度等级划分了当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的相应子块时，则将深度等级位设置为“1”以明确地指示当前块CTBu的子块和已编码并且然后解码的块CTBri的子块之间的划分差别。
在根据表T5的比较结束时，表示所预测的当前块CTBu的划分的残留位序列如下：
深度等级位 0 1 0
S'u 1 0 0
在本序列中，并且参照图4A和图4B：
-第一深度等级位是“0”，因为在第二划分深度等级，块CTBu的子块的划分与块CTBri的子块Br1的划分相同，
-第二深度等级位是“1”，因为，在第三划分深度等级，未划分块CTBu 的子块B7，然而块CTBri的子块Br7被划分成四个子块Br9至Br12，以及
鉴于块CTBu和CTBri都未达到第四划分深度等级kP，第三深度等级位是“0”。
参照图2，在预测步骤C5结束时，在步骤C6的过程中对指示所预测的当前块CTBu的划分的序列S'u进行编码。
由图3中所示的熵编码器CE执行这种编码步骤。
此后，在图2中所示的步骤C7的过程中，如图5中所示构建数据信号 F，该信号包含序列S'u和其他常规残留数据，比如像块CTBu的编码模式CM、其纹理残留(写作TR)、以及其运动矢量(MV)残留(写作MVR)。
在如图3中所示的流构建软件模块CF中构建数据信号F。
然后，通过通信网络(未示出)将数据信号F传输至远程终端。该远程终端具有下文更详细描述的解码器。
参照图6A至图6C，描述了已编码并且然后解码的块CTBri的各预标识的位置。
参照图6A，当前图像ICj由例如二维图像构成。在本示例中，在当前图像ICj的已经被编码并且然后解码的部分中选择已编码并且然后解码的块 CTBri。举例来讲，从当前块CTBu相邻的四个块当中做出这种选择，这些块如下：
-位于当前块CTBu左侧的块CTBrx，
-块CTBri本身，位于当前块CTBu的左上方，
-块CTBry，位于当前块CTBu的上方，以及
-块CTBri本身，位于当前块CTBu的右上方。
在数据信号F中传输所选择的块CTBri的索引。
参照图6B，图像ICj仍然是二维图像。在本示例中，在已经被编码并且然后被解码并且例如直接在当前图像ICj之前的图像Iref中选择已编码并且然后解码的块CTBri。已编码并且然后解码的块CTBri位于图像Iref中，例如，在与当前块CTBu在当前图像ICj中相同的位置。在数据信号F中传输所选择的已编码并且然后解码的块CTBri的索引。
在图6B中所示的示例的可能的替代方案中，可以用与图6A的示例中相同的方式在已经被编码并且然后被解码的当前图像ICj的位置中选择而不是在上述图像Iref中选择已编码并且然后解码的块。在图6B中所示的此变体的示例中，所选择的已编码并且然后解码的块在图6B中被写作CTB'ri，并且其是位于当前块CTBu的右上方的块。在数据信号F中传输所选择的块 CTB'ri的索引。
参照图6C，图像ICj是包括一个第一图像分量CI1j和一个第二图像分量 CI2j的三维图像。与第二图像分量CI2j相关联地获取第一图像分量CI1j。在所示示例中，在第一图像分量CI1j中选择已编码并且然后解码的块CTBri。这种分量被认为是参考图像分量，即，之前已经被编码并且然后被解码的分量，以便用于对第二图像分量CI2j进行编码，当前块CTBu位于该第二图像分量中。在数据信号F中传输所选择的已编码并且然后解码的块CTBri的索引。
这种第一和第二图像分量可以例如分别是纹理分量和相关联的深度分量，如以目前正在开发中的被称为多视点视频加深度(MVD)的新视频编码格式实现。
可替代地，上述第一和第二图像分量可以分别是深度分量及其相关联的纹理分量。
自然可以设想使用其他类型的第一和第二图像分量。
因此，第一和第二图像分量可以分别是：
-同一多视点图像的两个视图，或
-亮度分量和色度分量，或
-可伸缩视频编码过程中的两个不同层。
还可以设想相对于一个第二图像分量和一个第三图像分量对一个第一图像分量进行编码。举例来讲，这可以得出：
-该第一图像分量可以是分量Y，
-该第二图像分量可以是分量U，以及
-该第三图像分量可以是分量V。
本发明的解码方法的详细说明
下面描述了本发明的一种实现方式，其中，本发明的解码方法用于在二进制流中解码图像序列，该二进制流与按照(例如)目前正在开发的HEVC 2D标准编码所获得的二进制流类似。
在本实现方式中，例如以软件或硬件的方式通过修改最初符合HEVC 2D标准的解码器来实现本发明的解码方法。以包括如图7中所示的步骤D1 至D2的算法的形式示出了本发明的解码方法。
在本发明的实现方式中，在如图8中所示的解码器装置DO中实现本发明的解码方法，该装置被适配成用于接收图3的编码器CO所传送的数据信号F。
在图7中所示的步骤D1过程中，在数据信号F中标识以下与当前块 CTBu相关联的项：序列S'u；编码模式CM；纹理残留TR；以及运动矢量残留MVR。
这种步骤由如图8所示的选择软件模块MS执行，该模块被适配成用于将指向信号F的读指针放置在构成序列S'u的数据的开头。
在图7中所示的步骤D2过程中，用以下与当前块CTBu相关联的项的熵解码的常规方式执行子步骤D21：编码模式CM、纹理残留TR、以及运动矢量残留MVR。
这种步骤由如图8所示熵解码器模块DE执行。
在图7中所示的那个同一步骤D2的过程中，在表示之前重构的已解码块CTBri的划分的序列Sri的基础上并在如所读取的序列S'u的基础上执行对表示当前块CTBu的划分的序列Su进行重构的子步骤D22。之前由如图8中所示的反向预测模块MPRI重构序列Sri。
更确切地，这种重构在于执行与图2的预测步骤C5中所执行的预测相反的预测。
为此目的，将表示已解码块CTBri的之前的重构划分的序列Sri添加至如所读取的序列S'u，由此提供表示当前块CTBu的划分的重构序列Su。
可以同时执行子步骤D21和D22，或可替代地，它们可以用任何顺序执行。
针对数据信号F中所标识的所有序列S'1至S'S反复迭代步骤D1和D2。
自然，纯粹通过非限制性指示给出了上述实现方式，并且本领域的技术人员可以容易地将许多修改应用于这些实现方式，而不由此超出本发明范围。

Claims (11)

1.一种对之前已经被划分成多个块的当前图像(ICj)进行编码的方法，该方法针对一个有待编码的当前块(CTBu)执行以下步骤：
-至少一次将该当前块划分(C3)成多个子块，以及
-以一个第一数字信息序列的形式表示(C4)对当前块的划分，该编码方法的特征在于，其包括以下步骤，这些步骤在于：
-相对于一个已经被编码并且然后被解码的块(CTBrj)的划分对该当前块的划分进行预测(C5)，并且以第二数字信息序列的形式表示该块的划分，该预测是通过将该第一和第二序列彼此进行比较(C51)或通过将所述相应划分彼此进行比较并且然后通过应用一个预先确定的比较标准来确定(C52)表示所述比较的至少一个数字信息来进行的，根据所述预先确定的比较标准来执行确定(C52)的动作，作为子块是否已经被再次划分的函数，所述子块从已经被编码并且然后被解码的所述块的划分产生，且对应于所述当前块的划分产生的子块，从而如果当前块的子块和已编码并且然后解码的块的相应子块尚未被再次划分，则不确定数字信息，以及
-对于确定的所述至少一个数字信息：
-对如所确定的所述至少一个数字信息进行编码(C6)；以及
-向解码器发送包括所编码的所述至少一个数字信息的数据信号。
2.根据权利要求1所述的编码方法，包括一个步骤，该步骤在于：向一个解码器传输一个数据信号，该数据信号包括对是否已经执行了所述划分预测步骤进行指示的数字信息。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的编码方法，其中，该当前块(CTBu)和该已经被编码并且然后被解码的块(CTBrj)分别被划分至少一次，从而获得两个划分深度等级(k1，k2)，这两个划分深度等级小于或等于一个预先确定的划分深度等级(kP)(k1 ≥0，k2 ≥0，kP ≥0)，并且其中，所述预先确定的比较标准如下：
-在相等的划分深度等级(k1，k2)对该当前块的和该已经被编码并且然后被解码的块的划分进行比较，
-迭代所述比较直至所述预先确定的划分深度等级(kP)，以及
-在每次比较结束时，取决于所比较的这些划分各自是相同还是不同，确定或者一个第一值的或者一个第二值的至少一个数字信息。
4.根据权利要求1至2中任一项所述的编码方法，其中，所述比较标准如下：
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则不确定数字信息，以及
■如果该当前块的划分所产生的一个子块已经被再次划分，以及如果该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块已经或尚未被再次划分，则确定至少一个数字信息。
5.根据权利要求1至2中任一项所述的编码方法，其中，所述比较标准如下：
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块已经被再次划分，则不确定数字信息，
■如果该当前块的划分所产生的一个子块和该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则确定至少一个数字信息，以及
■如果该当前块的划分所产生的一个子块已经被再次划分并且如果该已经被编码并且然后被解码的块的划分所产生的一个相应子块尚未被再次划分，则确定至少一个数字信息。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的编码方法，其中，该已被编码并且然后被解码的块具有一个预先标识的位置：
-在该当前图像的一个已解码部分中，或
-在已经被解码的另一图像中，或
-在与该当前块所处于的另一图像分量相关联的一个图像分量中。
7.一种用于对之前已经被划分成多个块的当前图像进行编码的编码器装置，该装置用于执行根据权利要求1至6中任一项所述的编码方法，针对一个有待编码的当前块，所述装置包括，
-划分装置(MP2)，用于至少一次将该当前块划分成多个子块，以及
-表示装置(PSB)，用于以一个第一数字信息序列(Su)的形式表示该当前块的划分，
所述编码器装置的特征在于，其包括：
-预测装置(MPR)，用于相对于一个已经被编码并且然后被解码的块的划分对该当前块的划分进行预测，并且以一个第二数字信息序列的形式表示该块的划分，所述预测装置适用于将该第一和第二序列彼此进行比较或用于将所述相应划分彼此进行比较、并且然后用于应用一个预先确定的比较标准来确定表示所述比较的至少一个数字信息，根据所述预先确定的比较标准来执行确定的动作，作为子块是否已经被再次划分的函数，所述子块从已经被编码并且然后被解码的所述块的划分产生，且对应于所述当前块的划分产生的子块，从而如果当前块的子块和已编码并且然后解码的块的相应子块尚未被再次划分，则不确定数字信息；
-对于确定的所述至少一个数字信息：
-编码器装置(CE)，用于对所述所确定的至少一个数字信息进行编码；
-发送器装置，用于向解码器发送包括所述至少一个数字信息的数据信号。
8.一种计算机可读数据介质，存储计算机程序，包括用于当该程序被一个处理器执行时执行根据权利要求1至6中任一项所述的编码方法的各步骤的指令。
9.一种对表示当前图像的数据信号(F)进行解码的方法，该当前图像之前已经被划分成多个块并且已经被编码，该解码是通过执行一个步骤来进行的，该步骤在于：首先重构一个已解码块的划分，所述解码方法的特征在于，其针对待解码的当前块(CTBu)包括以下步骤，这些步骤在于：
-在所述数据信号(F)中标识(D1)至少一个数字信息(S'u)的存在与否，该至少一个数字信息表示在表示一个当前块的划分的一个第一数字信息序列(Su)和表示一个已解码块的所述划分的一个第二数字信息序列(Sri)之间的、或实际上所述相应划分之间的编码过程中应用一个预先确定的比较标准执行的一次比较，根据所述预先确定的比较标准，所标识的所述至少一个数字信息指示子块是否已经被再次划分，所述子块从所述已解码块的划分产生，且对应于所述当前块的划分产生的子块，从而如果当前块的子块和已编码并且然后解码的块的相应子块在编码时尚未被再次划分，则不识别数字信息；以及
-从所述已解码块的所述重构划分并从所述至少一个所标识的数字信息来对该当前块的划分进行重构(D22)。
10.一种用于执行根据权利要求9所述的解码方法的解码器装置，所述装置被适配成用于对表示之前已经被划分成多个块并且已经被编码的当前图像的数据信号(F)进行解码，该装置包括适用于首先重构一个已解码块的划分的重构装置(MPRI)，所述解码器装置的特征在于，其针对待解码的当前块(CTBu)，包括：
-标识装置(MS)，用于在所述数据信号中标识至少一个数字信息(S'u)的存在与否，该至少一个数字信息表示应用一个预先确定的比较标准对表示一个当前块的划分的一个第一数字信息序列(Su)和表示一个已解码块的所述划分的一个第二数字信息序列(Sri)之间的、或所述相应划分之间的编码执行的一次比较，根据所述预先确定的比较标准，所标识的所述至少一个数字信息子块指示子块是否已经被再次划分，所述子块从所述已解码块的划分产生，且对应于所述当前块的划分产生的子块，从而如果当前块的子块和已编码并且然后解码的块的相应子块在编码时尚未被再次划分，则不识别数字信息，以及
-所述重构装置(MPRI)，适用于从所述已解码块的所述重构划分并从所述所标识的数字信息来对该当前块的划分进行重构。
11.一种存储计算机程序的计算机可读数据介质，包括用于当该程序被一个处理器执行时执行根据权利要求9所述的解码方法的步骤的多个指令。
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