CN110870306A - 用于对使用自适应运动矢量分辨率确定的运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的一个实施例，公开了一种用于对运动矢量进行解码的方法，所述方法包括以下步骤：从比特流获取指示当前块的运动矢量分辨率的信息；基于当前块的运动矢量分辨率，在至少一个候选块中选择一个候选块；并且通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，获取当前块的与所述运动矢量分辨率相应的运动矢量。

Description

用于对使用自适应运动矢量分辨率确定的运动矢量进行编码 的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法
技术领域
本公开涉及视频编码和解码领域。更具体地，本公开涉及一种用于对视频的运动矢量进行编码的方法和设备以及用于对视频的运动矢量进行解码的方法和设备。
背景技术
在视频编码和解码方法中，为了对图像进行编码，可将一个画面划分成多个宏块，并且可通过使用帧间预测或帧内预测对每个宏块进行编码。
帧间预测是指通过去除画面之间的时间冗余来压缩图像的方法，其代表性示例是运动估计编码。在运动估计编码中，通过使用至少一个参考画面来预测当前画面的每个块。通过使用预定评估函数在预定搜索范围内找到与当前块最相似的参考块。
基于参考块来预测当前块，并且对通过从当前块中减去作为预测结果生成的预测块而获得的残差块进行编码。在这种情况下，为了更准确地执行预测，对参考画面的搜索范围执行插值，可生成小于整数像素单位像素的子像素单位像素，并且可对生成的子像素单位像素执行帧间预测。
在诸如H.264高级视频编码(AVC)和高效视频编码(HEVC)的编解码器中，为了预测当前块的运动矢量，与当前块相邻的先前编码的块或者先前编码的画面中包括的块的运动矢量被用作当前块的预测运动矢量。
发明内容
技术方案
根据实施例，一种对运动矢量进行解码的方法可包括：从比特流获得指示当前块的运动矢量分辨率(MVR)的信息；基于当前块的MVR，从至少一个候选块中选择一个候选块；并且通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量来获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
有益效果
根据实施例的对运动矢量进行编码的设备和方法以及对运动矢量进行解码的设备和方法可通过基于自适应确定的运动矢量分辨率表示残差运动矢量来以低比特率有效地对图像进行编码和解码。
附图说明
提供每个附图的简要说明以更充分地理解附图。
图1是示出根据实施例的运动矢量编码设备的配置的框图。
图2是用于描述根据实施例的运动矢量编码方法的流程图。
图3是示出根据实施例的运动矢量解码设备的配置的框图。
图4是用于描述根据实施例的运动矢量解码方法的流程图。
图5是用于描述以一对一(1：1)方式被映射到至少一个候选运动矢量分辨率(MVR)的至少一个候选块的示图。
图6是示出至少一个候选MVR和至少一个候选块之间的映射关系的示图。
图7是用于描述用于根据各种MVR确定运动矢量的插值的示图。
图8是示出当可用最小MVR是1/4像素单位MVR时可由根据1/4像素单位MVR、1/2像素单位MVR、1像素单位MVR和2像素单位MVR的运动矢量指示的像素的位置的示图。
图9a和图9b是用于描述调整预测运动矢量的方法的示图。
图10是示出用于描述获得当前块的MVR索引的处理的语法的示图。
图11是根据实施例的用于基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对图像进行解码的视频解码设备的框图。
图12是根据实施例的用于基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对图像进行编码的视频编码设备的框图。
图13示出根据实施例的当前编码单元被划分以确定至少一个编码单元的处理。
图14示出根据实施例的通过对非正方形编码单元进行划分来确定至少一个编码单元的处理。
图15示出根据实施例的基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对编码单元进行划分的处理。
图16示出根据实施例的从奇数个编码单元中确定预定编码单元的方法。
图17示出根据实施例的当通过对当前编码单元进行划分来确定多个编码单元时处理所述多个编码单元的顺序。
图18示出根据实施例的当编码单元不能以预定顺序处理时确定当前编码单元将被划分成奇数个编码单元的处理。
图19示出根据实施例的通过对第一编码单元进行划分来确定至少一个编码单元的处理。
图20示出根据实施例的当通过对第一编码单元进行划分而确定的具有非正方形形状的第二编码单元满足预定条件时第二编码单元可划分成的形状受到限制。
图21示出根据实施例的当划分形状信息指示正方形编码单元将不被划分成四个正方形编码单元时对正方形编码单元进行划分的处理。
图22示出根据实施例的多个编码单元之间的处理顺序可依据对编码单元进行划分的处理而改变。
图23示出根据实施例的当递归地对编码单元进行划分以确定多个编码单元时随着编码单元的形状和尺寸改变来确定编码单元的深度的处理。
图24示出根据实施例的基于编码单元的形状和尺寸可确定的深度以及用于区分编码单元的部分索引(PID)。
图25示出根据实施例的基于画面中包括的多个预定数据单元确定多个编码单元。
图26示出根据实施例的用作用于确定包括在画面中的参考编码单元的确定顺序的单元的处理块。
图27示出根据实施例的当编码单元可划分成的形状组合针对每个画面不同时的每个画面可确定的编码单元。
图28示出根据实施例的能够基于可表示为二进制码的划分形状信息确定的编码单元的各种形状。
图29示出根据实施例的能够基于可表示为二进制码的划分形状信息确定的编码单元的其他形状。
图30是用于执行环路滤波的视频编码和解码系统的框图。
图31示出根据实施例的最大编码单元中包括的滤波单元和滤波单元的滤波执行信息的示例。
图32示出根据实施例的在根据预定编码方法确定的编码单元之间执行合并或划分的处理。
图33示出根据实施例的根据编码单元的Z字形扫描顺序的索引。
图34是根据实施例的用于编码单元的帧内预测的参考样点的示图。
最优实施方式
一种根据实施例的对运动矢量进行解码的方法包括：从比特流获得指示当前块的运动矢量分辨率(MVR)的信息；基于当前块的MVR，从至少一个候选块中选择一个候选块；并且通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
一种根据实施例的对运动矢量进行解码的方法包括：从比特流获得指示针对当前块的一个候选块的信息；基于指示所述一个候选块的信息，从至少一个候选运动矢量分辨率(MVR)中确定一个候选MVR作为当前块的MVR；并且通过使用所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
可从至少一个候选MVR中确定当前块的MVR。
所述至少一个候选MVR和所述至少一个候选块可按照一对一(1：1)方式被映射。
所述方法还可包括：基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，确定所述至少一个候选MVR的数量和类型。
所述方法还可包括：基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，确定将被映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块的位置。
确定当前块的MVR的步骤可包括：从比特流获得指示当前块的MVR的索引；并且从所述至少一个候选MVR中确定与获得的索引相应的候选MVR作为当前块的MVR。
所述方法还可包括：当在所述一个候选块中不存在运动矢量时，将除了所述至少一个候选块之外的块的运动矢量确定为所述预测运动矢量。
所述方法还可包括：当在被映射到对于当前块可选择的至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，用除了所述至少一个候选块之外的块来替换具有相同运动矢量的候选块中的一些候选块。
获得当前块的运动矢量的步骤可包括：在当前块的MVR高于至少一个候选MVR中的最小MVR时，放大从比特流获得的残差运动矢量。
获得当前块的运动矢量的步骤可包括：在当前块的MVR高于至少一个候选MVR中的最小MVR时，对所述预测运动矢量进行调整。
调整步骤可包括：基于当前块的MVR和所述最小MVR之间的差，缩小所述预测运动矢量；当缩小的预测运动矢量不指示整数像素单位时，将缩小的预测运动矢量改变为指示整数像素单位；并且通过对改变后的缩小的预测运动矢量进行放大来获得经过调整的预测运动矢量。
一种用于对运动矢量进行解码的设备包括：获得器，被配置为从比特流获得指示当前块的运动矢量分辨率(MVR)的信息；预测解码器，被配置为基于当前块的MVR从至少一个候选块中确定一个候选块，并通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量来获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
一种对运动矢量进行编码的方法包括：确定当前块的运动矢量分辨率(MVR)；基于确定的MVR，从至少一个候选块中确定一个候选块；根据确定的MVR获得当前块的运动矢量；并且生成比特流，其中，所述比特流包括指示所述MVR的信息和指示所述一个候选块的信息中的至少一条信息以及当前块的运动矢量和所述一个候选块的运动矢量之间的残差运动矢量。
一种存储在存储介质中的比特流包括：指示当前块的运动矢量分辨率(MVR)的信息或指示针对当前块的一个候选块的信息；以及与通过使用根据所述MVR确定的当前块的运动矢量和所述一个候选块的运动矢量而获得的残差运动矢量相应的信息，其中，指示当前块的MVR的信息和指示针对当前块的所述一个候选块的信息相互映射。
具体实施例方式
由于本公开允许各种改变和多种实施方式，所以在附图中将示出示例性实施例并且在书面描述中将详细描述所述示例性实施例。然而，这并不旨在将本公开限制为特定的实践模式，并且将理解，不脱离本公开的精神和技术范围的所有改变、等同形式和替换形式均被包含在本公开中。
在本公开的描述中，当认为现有技术的特定详细解释可能不必要地使本公开的要点模糊时，省略这些特定详细解释。此外，在本公开的实施例的描述中使用的数字(例如，第一和第二)旨在仅将一个组件与另一个组件区分开。
当组件被称为“连接”或“接入”到任意其他组件或者由任意其他组件“连接”或“接入”时，应理解，除非另外特别说明，否则该组件可直接连接或接入到所述其他组件或者由所述其他组件直接连接或接入，但也可在它们之间插入另一新组件。
关于具有后缀(诸如“单元”或“模块”)的元件，根据功能可将两个或更多个元件组合成一个元件，或者可将一个元件划分成两个或更多个元件。此外，以下将被描述的各个组件中的每个组件除了执行每个组件所负责的主要功能之外还可执行其他组件所负责的功能之中的一些或全部功能，并且各个组件所负责的主要功能之中的一些主要功能可由其他组件专门执行。
此外，本文中使用的术语“图像”或“画面”可指视频的静止图像或者指运动图像，即视频本身。
此外，本文中使用的术语“样点”是指被分配到图像的样点位置并且将被处理的数据。例如，空间域的图像中的像素或变换域中的变换系数可以是样点。包括一个或更多个样点的单元可被定义为块。
此外，本文中使用的术语“当前块”可指当前图像的将被编码或解码的最大编码单元、编码单元、预测单元或变换单元的块。
此外，本文中使用的术语“MVR”可指参考图像(或经过插值的参考图像)中包括的像素之中的可由通过帧间预测确定的运动矢量指示的像素的位置的精度。当MVR具有N像素单位(N是有理数)时，这意为运动矢量可具有N像素单位的精度。例如，1/4像素单位的MVR可意为运动矢量可指示经过插值的参考图像中的1/4像素单位(即，子像素单位)的像素位置，并且1像素单位的MVR可意为运动矢量可指示经过插值的参考图像中的与1像素单位(即，整数像素单位)相应的像素位置。
此外，本文中使用的术语“候选MVR”是指可被选为块的MVR的一个或更多个MVR，并且术语“候选块”是指被映射到候选MVR的一个或更多个块并且可用作针对将被帧间预测的块的预测运动矢量的块。
此外，本文中使用的术语“像素单位”可与术语“像素精度”和“像素精确度”互换使用。
将参照图1至图4描述根据实施例的对运动矢量进行编码的设备和方法以及对运动矢量进行解码的设备和方法。
运动矢量编码设备10和运动矢量编码方法可被包括在下面描述的视频编码设备200和方法中。此外，运动矢量解码设备30和运动矢量解码方法可被包括在下面描述的视频解码设备100和方法中。
图1是示出根据实施例的运动矢量编码设备10的配置的框图。
视频编码中的帧间预测是指使用当前图像和另一图像之间的相似性的预测方法。从早于当前图像所解码的参考图像检测与当前图像的当前块相似的参考块，并且通过使用运动矢量来表示当前块与参考块之间的距离。此外，当前块和参考块之间的像素值的差可被表示为残差数据。因此，经由当前块的帧间预测输出的信息不是当前块的图像信息，而可以是指示参考块的索引、运动矢量和残差数据，从而提高了编码和解码效率。
根据实施例的运动矢量编码设备10可对用于针对视频的每个图像的每个块进行帧间预测的运动矢量进行编码。
块的类型可以是正方形形状或长方形形状，或者可以是任意几何形状。根据实施例的块不限于特定尺寸的数据单元，并且可包括根据树结构的编码单元之中的最大编码单元、编码单元、预测单元和变换单元。
下面将参照图11至图34描述基于根据树结构的编码单元的视频编码和解码方法。
如图1所示，根据实施例的运动矢量编码设备10可包括预测编码器11和生成器13。如上所述，运动矢量编码设备10可被包括在图12的视频编码设备200中，预测编码器11可被包括在视频编码设备200的编码器220中，并且生成器13可被包括在视频编码设备200的比特流生成器210中。
运动矢量编码设备10可通过按照从画面划分出的块单元执行帧间预测来对运动矢量执行编码。
关于包括编码单元或从编码单元划分出的预测单元的当前块，根据实施例的运动矢量编码设备10可通过运动估计在参考图像中搜索与当前块最相似的预测块，并且可确定指示当前块与预测块之间的运动信息的运动矢量。
在实施例中，预测编码器11可从至少一个候选MVR中选择一个候选MVR作为当前块的MVR，并且可根据选择的MVR来确定当前块的运动矢量。预测编码器11可将至少一个候选块中的被映射到所选择的当前块的MVR的候选块的运动矢量用作当前块的预测运动矢量。
在实施例中，预测编码器11可从至所述少一个候选块选择针对当前块的一个候选块，并且可从所述至少一个候选MVR确定被映射到所选择的候选块的一个候选MVR作为当前块的MVR。
在实施例中，可在运动矢量编码设备10中预设所述至少一个候选MVR与所述至少一个候选块之间的一对一(1：1)映射关系或对应关系。当所述至少一个候选MVR和所述至少一个候选块以1：1的方式被映射时，这意味着当所述至少一个候选MVR中的一个候选MVR被确定为当前块的MVR时，将被用作当前块的预测运动矢量的一个候选块的位置被相应地确定，相反，当将被用作当前块的预测运动矢量的一个候选块从所述至少一个候选块被确定时，一个候选MVR被相应地确定为当前块的MVR。也就是说，在本公开的实施例中，将理解的是，一个候选块被分配到所述至少一个候选MVR中的每个候选MVR。
所述至少一个候选MVR可包括1/8像素单位的MVR、1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR中的至少一个。然而，候选MVR不限于以上示例，并且具有各种值的MVR可被包括在候选MVR中。
在本说明书中，当第一MVR高于第二MVR时，这意味着第一MVR的像素单位高于第二MVR的像素单位。例如，1像素单位的MVR高于1/2像素单位的MVR，并且1/2像素单位的MVR高于1/4像素单位的MVR。实际上，尽管通过使用1/4像素单位的MVR确定运动矢量时的预测比通过使用1像素单位的MVR确定运动矢量时的预测更加准确，但是为了便于说明，本说明书将基于每个MVR的像素单位的大小描述每个MVR的大小差异。
可从包括与当前块相关联的时间块和空间块的块中选择所述至少一个候选块。与当前块相关联的空间块可包括空间上与当前块相邻的至少一个块。所述时间块可包括参考图像中的与当前块位于相同位置处的块以及与所述相同位置处的块在空间上相邻的至少一个块，其中，参考图像的画面顺序计数(POC)与当前块的POC不同。
在实施例中，当所述至少一个候选MVR包括1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR以及2像素单位的MVR并且所述至少一个候选块包括左侧块、上方块、左侧上方块和上方左侧块时，可在运动矢量编码设备10中设置(1/4像素单位的MVR与左侧块)、(1/2像素单位的MVR与上方块)、(1像素单位的MVR与左侧上方块)、(2像素单位的MVR与上方左侧块)之间的映射关系或对应关系。因此，当选择1/4像素单位的MVR作为当前块的MVR时，预测编码器11可相应地使用左侧块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。此外，当选择上方块作为当前块的预测运动矢量时，预测编码器11可相应地将1/2像素单位的MVR确定为当前块的MVR。
在实施例中，预测编码器11可基于关于当前块、先前编码的块、当前条带、先前编码的条带、当前画面和先前编码的画面中的至少一个的信息，以块为单位、以条带为单位或以画面为单位来确定可选候选MVR的数量和类型。预测编码器11可从以块为单位、以条带为单位或以画面为单位确定的针对当前块的可选候选MVR中确定一个候选MVR作为当前块的MVR。
例如，预测编码器11可不同地确定对于当前块可选择的至少一个候选MVR和对于后续块可选择的至少一个候选MVR。例如，可将1/4像素单位的MVR和1/2像素单位的MVR确定为对于当前块可选择的至少一个候选MVR，并且可将1像素单位的MVR和2像素单位的MVR确定为针对后续块的至少一个候选MVR。可选地，可仅将一个MVR确定为针对任意块的候选MVR。
例如，当以块为单位确定可选择的至少一个候选MVR时，预测编码器11可将当前块的尺寸与预先确定尺寸进行比较，并且可使仅一个MVR被包括在候选MVR中，或者可使多个MVR被包括在候选MVR中。可选地，当以块为单位确定可选择的至少一个候选MVR时，预测编码器11可基于先前编码的邻近块的MVR来确定对于当前块可选择的候选MVR的数量和类型。
此外，例如，当以条带或画面为单位确定可选择的至少一个候选MVR时，预测编码器11可根据条带或画面的类型来确定对于当前条带或当前画面可选择的候选MVR的数量和类型。此外，例如，当以条带或画面为单位确定可选择的至少一个候选MVR时，预测编码器11可根据所述条带或画面是否被另一条带或画面所参考来确定对于当前条带或当前画面可选择的候选MVR的数量和类型。
在实施例中，预测编码器11可基于关于当前块、先前编码的块、当前条带、先前编码的条带、当前画面和先前编码的画面中的至少一个的信息，以块为单位、以条带为单位或以画面为单位来确定被映射到至少一个候选MVR中的每个候选MVR的至少一个候选块的位置。
例如，预测编码器11可不同地确定对于当前块可选择的至少一个候选块和对于后续块可选择的至少一个候选块。例如，当以块为单位确定可选候选块的位置时，可将上方块和左侧块分别映射到与当前块的候选MVR相应的1像素单位的MVR和2像素单位的MVR，并且可将上方左侧块和左侧下方块分别映射到与后续块的候选MVR相应的1像素单位的MVR和2像素单位的MVR。
在实施例中，至少一个候选MVR的数量和类型以及将被分别映射到所述至少一个候选MVR的至少一个候选块的位置可被固定，并被设置为针对将被编码的视频的默认值。
在实施例中，预测编码器11可从至少一个候选MVR中确定一个候选MVR作为当前块的MVR，并且可根据当前块的MVR来确定当前块的运动矢量。
为了确定当前块的运动矢量，预测编码器11可通过使用所述至少一个候选MVR中的最小MVR对参考图像进行插值。
在实施例中，当所述至少一个候选MVR中的最小像素单位的候选MVR(即，最小MVR)具有1/n像素单位(n是自然数)时，预测编码器11可从参考图像的整数像素生成1/n像素单位的子像素以进行运动估计，并且可根据当前块的MVR确定当前块的指示最大1/n像素单位的子像素的运动矢量。
根据当前图像的特性通过使用小像素单位的MVR确定运动矢量可能总是比通过使用大像素单位的MVR确定运动矢量效率更低。与通过使用大像素单位的MVR来确定运动矢量的情况相比，通过使用小像素单位的MVR确定运动矢量的情况可能需要更多比特来表示运动矢量(或残差运动矢量)的大小，并且在比特率方面可能效率更低。因此，例如，可根据图像的分辨率来自适应地确定MVR，以降低比特率并且使重建图像的质量的下降最小化。
根据实施例的预测编码器11可自适应地确定当前块的MVR，并且可通过使用确定的MVR的像素单位来确定运动矢量。例如，在当前块的MVR的像素单位是1/2时，预测编码器11可确定指示根据最小MVR插值的参考图像中的1/2像素单位的像素的运动矢量。
根据实施例的预测编码器11可使用任意候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，或者可改变任意候选块的运动矢量，并且可使用改变后的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。
在实施例中，预测编码器11可基于可用候选MVR中的最小MVR与当前块的MVR之间的差来调整针对当前块的候选块的运动矢量，然后可通过使用经过调整的运动矢量来确定当前块的运动矢量。
因为候选块的运动矢量被预测为指示根据最小MVR插值的图像中的像素坐标，所以候选块的运动矢量被调整为与当前块的MVR相应。此外，如下所述，对候选块的运动矢量进行调整的原因是为了以整数单位来表示残差运动矢量。
例如，在当前块的MVR为1像素单位时，当前块的运动矢量必须被确定为指示根据最小MVR插值的图像中的1像素单位的像素。然而，当候选块的运动矢量不指示1像素单位的像素时，候选块的运动矢量被调整为指示1像素单位的像素。
下面将参照图9a和图9b描述对候选块的运动矢量进行调整的方法。
预测编码器11通过将分别被映射到至少一个候选MVR的任意候选块的运动矢量用作预测运动矢量，通过使用每个候选MVR来确定当前块的运动矢量，并且基于代价从所述至少一个候选MVR确定一个候选MVR。当计算所述代价时，可使用率失真代价。
为了确定当前块的运动矢量，预测编码器11可通过使用分配给每个候选MVR的候选块的运动矢量(或经过调整的运动矢量)来确定参考图像中的搜索开始位置，并且可通过根据每个候选MVR搜索最优参考块来根据每个候选MVR确定当前块的运动矢量。例如，首先，预测编码器11可在搜索开始位置周围的5个像素的搜索范围内执行框式搜索(boxsearch)。其次，预测编码器11可按照各种步长执行菱形搜索。可选地，预测编码器11可通过执行光栅搜索来确定最优位置。
预测编码器11可基于根据每个候选MVR确定的当前块的运动矢量与分配给每个候选MVR的候选块的运动矢量之间的差来比较速率失真代价，并且可将具有最小代价的候选MVR和候选块确定为当前块的MVR和针对当前块的预测运动矢量的候选块。
例如，当被映射到左侧块的1/4像素单位的MVR、被映射到上方块的1/2像素单位的MVR和被映射到上方右侧块的1像素单位的MVR被包括在所述至少一个候选MVR中时，预测编码器11可通过使用左侧块的运动矢量来确定根据作为最小MVR的1/4像素单位MVR插值的参考图像中的1/4像素单位的当前块的运动矢量，可通过使用上方块的运动矢量来确定根据1/4像素单位MVR插值的参考图像中的1/2像素单位的当前块的运动矢量，并且可通过使用上方右侧块的运动矢量来确定根据1/4像素单位MVR插值的参考图像中的1像素单位的当前块的运动矢量。预测编码器11可将基于代价选择的一个候选MVR确定为当前块的MVR。
在实施例中，当在被分别映射到针对当前块的候选MVR的多个候选块之中的候选块中不存在运动矢量时，预测编码器11可排除该不具有运动矢量的候选块，并且可使用具有运动矢量的另一块作为候选块。在这种情况下，新用作候选块的所述另一块可包括除了被分别映射到候选MVR的候选块之外的块。预测编码器11可将根据候选MVR确定的所述另一块的运动矢量用作当前块的预测运动矢量。当对块进行帧内预测时，可将帧内预测的块确定为不具有运动矢量的块。
例如，当假设可用于当前块的至少一个候选MVR包括被映射到左侧块的1/4像素单位的MVR、被映射到上方块的1/2像素单位的MVR、被映射到上方右侧块的1像素单位的MVR并且上方右侧块中不存在运动矢量时，预测编码器11可将1像素单位的MVR映射到除了所述至少一个候选块之外的块(例如，上方左侧块)。
在实施例中，当在被映射到候选MVR的至少一个候选块之中的一些候选块中不存在运动矢量时，可预先确定将被新映射的块的位置和映射优先级。
此外，在实施例中，当在被映射到可用于当前块的至少一个候选MVR的至少一个候选块之中的一些候选块中不存在运动矢量时，预测编码器11可使用任意运动矢量(例如，零矢量)作为所述一些候选块的运动矢量。
此外，在实施例中，当在被映射到可用于当前块的所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，具有相同运动矢量的候选块中的一些候选块可被除所述至少一个候选块之外的块替换。例如，当被映射到1/4像素单位MVR的左侧块的运动矢量和被映射到1/2像素单位MVR的上方块的运动矢量相同时，预测编码器11可用另一个块(例如，上方左侧块)来替换左侧块和上方块中的一个块(例如，上方块)，并且可将替换后的块映射到候选MVR(例如，1/2像素分辨率)。
在实施例中，可通过对候选块的运动矢量进行调整，然后比较经过调整的运动矢量，来确定两个或更多个候选块的运动矢量是否相同。
当存在具有相同运动矢量的多个候选块时，可预先确定指示所述多个候选块中的哪个块将被另一个块替换的优先级以及将成为新块的块的位置和优先级。
在实施例中，当确定当前块的运动矢量和候选块时，预测编码器11可获得当前块的运动矢量和预测运动矢量之间的残差运动矢量。
生成器13可生成比特流，其中，该比特流包括指示当前块的MVR的信息和指示用作当前块的预测运动矢量的候选块的信息中的至少一条信息。如上所述，因为候选MVR和候选块具有1：1的映射关系，所以当确定当前块的MVR时，可相应地确定候选块的位置，相反，当反过来确定候选块时，可相应地确定当前块的MVR。因此，生成器13可生成包括关于当前块的MVR的信息和用于指定候选块的信息中的至少一条信息的比特流。
生成器13可使指示当前块的MVR的索引和指示候选块的索引中的至少一个作为指示当前块的MVR的信息和指示用作当前块的预测运动矢量的候选块的信息中的至少一个信息被包括。
在实施例中，当以一元方式将索引分配给可用于当前块的每个候选MVR并且由预测编码器11选择一个索引时，生成器13可生成包括选择的索引的比特流。例如，当可用候选MVR包括1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR时，1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR可分别由索引0、10、110、1110、11110和11111表示。
在实施例中，当以一元方式将索引分配给被分别映射到至少一个候选MVR的至少一个候选块中的每个候选块并且由预测编码器11选择一个索引时，生成器13可生成包括选择的索引的比特流。例如，当所述至少一个候选块包括左侧块、上方块、左侧上方块、左侧下方块、上方左侧块和上方右侧块时，左侧块、上方块、左侧上方块、左侧下方块、上方左侧块和上方右侧块可分别由索引0、10、110、1110、11110和11111表示。
在实施例中，当存在可用于当前块的一个候选MVR时，预测编码器11省略生成指示当前块的MVR和候选块的信息的操作。因此，指示当前块的MVR和候选块的信息可不被包括在由生成器13生成的比特流中。
在实施例中，当存在可用于当前块的两个或更多个候选MVR时，预测编码器11可通过使用标志或索引来生成指示当前块的MVR和候选块的信息中的至少一条信息。
在实施例中，预测编码器11可缩小作为当前块的运动矢量与预测运动矢量之间的差的残差运动矢量。
例如，在当前块的MVR高于候选MVR中的最小MVR时，预测编码器11可基于最小MVR和当前块的MVR之间的差来缩小残差运动矢量。例如，当最小MVR具有1/4像素单位并且当前块的MVR具有1/2像素单位时，预测编码器11可将残差运动矢量缩小一半。
在实施例中，因为根据针对当前块自适应地选择的MVR来自适应地或选择性地缩小残差运动矢量，所以可通过使用更少的比特对当前块的运动矢量进行编码。
图2是用于描述根据实施例的运动矢量编码方法的流程图。
在操作S21，运动矢量编码设备10可从可用于当前块的至少一个候选MVR中确定一个候选MVR作为当前块的MVR，并且可从至少一个候选块中确定被映射到选择的MVR的候选块作为针对当前块的预测运动矢量的候选块。
可选地，在实施例中，运动矢量编码设备10可从所述至少一个候选块中选择将用作预测运动矢量的候选块，并且可将被映射到选择的候选块的候选MVR确定为当前块的MVR。
可用的所述至少一个候选MVR可按照1：1方式被映射到所述至少一个候选块，并且运动矢量编码设备10可通过使用每个可用候选MVR和被映射到所述每个可用候选MVR的候选块的运动矢量，根据每个候选MVR来确定当前块的运动矢量。运动矢量编码设备10可将基于代价选择的一个候选MVR和候选块选为当前块的MVR和针对当前块的预测运动矢量的候选块。
在实施例中，运动矢量编码设备10可基于当前块、先前编码的块、当前条带、先前编码的条带、当前画面和先前编码的画面中的至少一个，以块为单位、以条带为单位或以画面为单位来确定所述至少一个候选MVR的数量和类型。
在实施例中，运动矢量编码设备10可基于关于当前块、先前编码的块、当前条带、先前编码的条带、当前画面和先前编码的画面中的至少一个的信息，以块为单位、以条带单位或以画面为单位来确定将被分别映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块的位置。
在实施例中，当在被分别映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中的候选块中不存在运动矢量时，运动矢量编码设备10可将除了被映射到候选MVR的所述至少一个候选块之外的块新映射为候选块，来代替不包括运动矢量的候选块，并且可使用新映射的块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。
此外，在实施例中，当在被映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中的候选块中不存在运动矢量时，运动矢量编码设备10可使用任意运动矢量(例如，零矢量)作为不包括运动矢量的候选块的运动矢量。
此外，在实施例中，当在被分别映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，运动矢量编码设备10可用除了被映射到候选MVR的所述至少一个候选块之外的块来替换具有相同运动矢量的一些候选块，并且可将替换后的块新映射到候选MVR。
在操作S22，运动矢量编码设备10根据当前块的MVR来确定经过插值的参考图像中的当前块的运动矢量。
运动矢量编码设备10可通过将对于当前块可选择的至少一个候选MVR中的最小MVR与当前块的MVR进行比较来对候选块的运动矢量进行调整。运动矢量编码设备10可根据经过调整的候选块的运动矢量来确定参考图像中的搜索开始位置，可在参考图像中搜索最优参考块，并且可根据当前块的MVR确定当前块的运动矢量。
在操作S23，运动矢量编码设备10获得当前块的运动矢量与候选块的运动矢量(或经过调整的运动矢量)之间的残差运动矢量。
在操作S24，运动矢量编码设备10生成关于当前块的MVR的信息和指示用作预测运动矢量的候选块的信息中的至少一条信息以及指示残差运动矢量的信息。
关于当前块的MVR的信息和指示用作预测运动矢量的候选块的信息中的至少一条信息以及指示残差运动矢量的信息可被包括在比特流中。
如上所述，运动矢量编码设备10可通过将当前块的MVR与所述至少一个候选MVR中的最小MVR进行比较来缩小残差运动矢量。
图3是示出根据实施例的运动矢量解码设备30的配置的框图。图3的运动矢量解码设备30可被包括在视频解码设备100中。详细地，获得器31可被包括在视频解码设备100的比特流获得器110中，并且预测解码器33可被包括在视频解码设备100的解码器120中。
运动矢量解码设备30可通过解析获得的比特流来确定用于执行当前块的帧间预测的运动矢量。
获得器31可从比特流获得关于当前块的MVR的信息和指示候选块的信息中的至少一条信息以及指示残差运动矢量的信息。
关于当前块的MVR的信息可包括指示当前块的MVR的索引，并且指示候选块的信息可包括指示候选块的索引。
当由获得器31获得关于当前块的MVR的信息时，预测解码器33可根据当前块的MVR来确定将用作当前块的预测运动矢量的候选块。
在实施例中，获得器31可获得关于针对每个帧间预测的编码单元的MVR的信息。图10是示出用于从比特流获得关于MVR的信息的语法的示图。
参照图10，当在短语“a”中包括当前编码单元的条带不是I条带时，在短语“b”中提取cu_skip_flag。cu_skip_flag指示跳过模式是否被应用于当前编码单元。当在短语“c”中检查出跳过模式被应用时，以跳过模式处理当前编码单元。当在短语“d”中检查出跳过模式未被应用时，在短语“e”中提取pred_mode_flag。pred_mode_flag指示当前编码单元是被帧内预测的还是被帧间预测的。当在短语“f”中当前编码单元不是被帧内预测的，即当前编码单元是被帧间预测时，在短语“g”中提取pred_mvr_idx。pred_mvr_idx是指示当前编码单元的MVR的索引，并且与每个索引相应的MVR如表1所示。
[表1]
MVR索引 0 1 2 3 4
像素分辨率(R) 1/4 1/2 1 2 4
在实施例中，当由获得器31获得指示将用作当前块的预测运动矢量的候选块的信息时，预测解码器33可从至少一个候选MVR中确定一个候选MVR作为当前块的MVR。
预测解码器33可预先存储关于对于当前块可选择的至少一个候选MVR与至少一个候选块之间的1：1映射关系(或对应关系)的信息。因此，当由获得器31获得关于当前块的MVR的信息时，可选择被映射到获得的信息的当前块的候选块，或者当由获得器31获得指示候选块的信息时，可选择被映射到获得的信息的当前块的MVR。
在实施例中，表1中所示的MVR索引可用作所述至少一个候选块的索引。根据索引确定的候选MVR和候选块如表2所示。
[表2]
索引 0 1 2 3 4
像素分辨率 1/4 1/2 1 2 4
第N MVP 第1MVP 第2MVP 第3MVP 第4MVP 第5MVP
在表2中，第1MVP、第2MVP、第3MVP、第4MVP和第5MVP指示不同的候选块。
在实施例中，所述至少一个候选MVR可包括1/8像素单位的MVR、1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR中的至少一个。然而，可用的至少一个候选MVR不限于以上示例，并且具有各种值的MVR可被包括在候选MVR中。
在实施例中，可从包括与当前块相关联的空间块和时间块的块中选择所述至少一个候选块。空间块可包括空间上与当前块相邻的至少一个块。时间块可包括参考图像中与当前块位于相同点处块以及空间上与相同位置处的所述块相邻的至少一个块，其中，所述参考图像的POC与当前块的POC不同。
在实施例中，当所述至少一个候选MVR包括1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR和2像素单位的MVR并且所述至少一个候选块包括左侧块、上方块、左侧上方块和上方左侧块时，可在运动矢量解码设备30中设置(1/4像素单位的MVR与左侧块)、(1/2像素单位的MVR与上方块)、(1像素单位的MVR与左侧上方块)以及(2像素单位的MVR与上方左侧块)之间的映射关系或对应关系。因此，当检查出1/4像素单位的MVR是当前块的MVR时，预测解码器33可相应地使用左侧块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。此外，当上方块被检查为当前块的预测运动矢量时，预测解码器33可相应地将1/2像素单位的MVR确定为当前块的MVR。
在实施例中，预测解码器33可基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，以块为单位、以条带为单位或以画面为单位来确定可选择的至少一个候选MVR的数量和类型。
例如，预测解码器33可不同地确定对于当前块可选择的至少一个候选MVR和对于后续块可选择的至少一个候选MVR。例如，可将1/4像素单位的MVR和1/2像素单位的MVR确定为对于当前块可选择的至少一个候选MVR，并且将1像素单位的MVR和2像素单位的MVR确定为对于后续块可选择的至少一个候选MVR。可选地，可将仅一个MVR包括为针对任意块的候选MVR。
例如，当以块为单位确定至少一个候选MVR时，预测解码器33可将当前块的尺寸与预定尺寸进行比较，并且可使仅一个MVR包括在候选MVR，或者可使多个MVR包括在候选MVR中。可选地，当以块为单位确定至少一个候选MVR时，预测解码器33可基于先前解码的块的MVR来确定当前块的候选MVR的数量和类型。
此外，例如，当以条带或画面为单位确定可选择的至少一个候选MVR时，预测解码器33可根据条带或画面的类型确定可用于当前条带或当前画面的候选MVR的数量和类型。此外，例如，当以条带或画面为单位确定所选择的至少一个候选MVR时，预测解码器33可根据条带或画面是否被另一条带或画面所参考来确定对于当前条带或当前画面可选择的候选MVR的数量和类型。
在实施例中，预测解码器33可基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，以块为单位、以条带为单位或以画面为单位来确定将被映射到至少一个候选MVR的至少一个候选块的位置。
例如，预测解码器33可基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，确定以1：1方式被映射到对于当前块可选择的候选MVR的候选块的位置。例如，预测解码器33可根据诸如先前解码块的预测模式(帧内或帧间模式)、运动矢量、MVR、参考图像或双向预测的存在的信息来确定将被映射到对于当前块可选择的候选MVR的每个候选块的位置。
例如，预测解码器33可不同地确定对于当前块可选择的至少一个候选块和对于后续块可选择的至少一个候选块。例如，当以块为单位确定候选块的位置时，可将上方块和左侧块分别映射到与当前块的候选MVR相应的1像素单位的MVR和2像素单位的MVR，并且可将左侧上方块和左侧下方块分别映射到与后续块的候选MVR相应的1像素单位的MVR和2像素单位的MVR。
在实施例中，可按照一元方式将索引分配给对于当前块可选择的每个候选MVR，并且预测解码器33可根据由获得器31获得的指示当前块的MVR的索引来选择当前块的MVR。例如，当可用候选MVR包括1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR时，可将索引0、10、110、1110、11110和11111分别分配给1/4像素单位的MVR、1/2像素单位的MVR、1像素单位的MVR、2像素单位的MVR、4像素单位的MVR和8像素单位的MVR。
在实施例中，可按照一元方式将索引分配给被映射到至少一个候选MVR的每个候选块，并且预测解码器33可根据由获得器31获得的候选块索引来选择用作当前块的预测运动矢量的候选块。例如，当所述至少一个候选块包括左侧块、上方块、左侧上方块、左侧下方块、上方左侧块和上方右侧块时，可将索引0、10、110、1110、11110和11111分别分配给左侧块、上方块、左侧上方块、左侧下方块、上方左侧块和上方右侧块。
在实施例中，当存在可用于当前块的一个候选MVR时，获得器31可跳过或省略获得指示用于当前块的预测运动矢量的候选块和当前块的MVR的信息的操作。当跳过获得信息的操作时，这可意味着没有从比特流获得所述信息。
在实施例中，当存在可用于当前块的两个或更多个候选MVR时，获得器31可获得指示在指示当前块的MVR的信息和指示用于确定当前块的预测运动矢量的候选块的信息中的至少一条信息的标志或索引。
根据实施例的预测解码器33可直接使用候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，或者可改变候选块的运动矢量，并且可使用改变后的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。
在实施例中，当在被映射到当前块的MVR的候选块中不存在运动矢量时，预测解码器33可将除了被分别映射到候选MVR的候选块之外的具有运动矢量的块映射到当前块的MVR。预测解码器33可将新映射的块的运动矢量用作当前块的预测运动矢量。当特定块被帧内预测时，可将该块确定为不包括运动矢量的块。
例如，当假设可用于当前块的至少一个候选MVR包括被映射到左侧块的1/4像素单位的MVR、被映射到上方块的1/2像素单位的MVR和被映射到上方右侧块的1像素单位的MVR并且在上方右侧块中不存在运动矢量时，预测解码器33可将1像素单位的MVR映射到除了所述至少一个候选块之外的块，例如，上方左侧块。
在实施例中，当在被映射到当前块的MVR的候选块中不存在运动矢量时，可预先确定将被新使用的其他块的位置和优先级。
此外，在实施例中，当在被映射到当前块的MVR的候选块中不存在运动矢量时，预测解码器33可使用任意运动矢量(例如，零矢量)作为当前块的预测运动矢量。
此外，在实施例中，当在被映射到当前块的MVR的候选块中不存在运动矢量时，可通过使用另一候选块的运动矢量来推导与当前块相应的候选块的运动矢量。
此外，在实施例中，当在被映射到可用于当前块的所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，预测解码器33可用除了被映射到每个候选MVR的所述至少一个候选块之外的块来替换具有相同运动矢量的候选块中的一些候选块。例如，当被映射到1/4像素单位MVR的左侧块的运动矢量和被映射到1/2像素单位MVR的上方块的运动矢量相同时，预测解码器33可用另一个块(例如，上方左侧块)来替换左侧块和上方块中一个块(例如，上方块)，并且可将替换后的块映射到候选MVR(例如，1/2像素分辨率)。
当存在具有相同运动矢量的多个候选块时，可预先确定指示所述多个候选块中的哪个块将被另一个块替换的优先级、以及将被新映射的块的类型和优先级。
在实施例中，当被映射到可用于当前块的所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，预测解码器33可将任意运动矢量(例如，零矢量)分配给具有相同运动矢量的候选块中的一些候选块。在这种情况下，可预先确定将被分配所述任意运动矢量的候选块的优先级。
在实施例中，当在被映射到可用于当前块的所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，预测解码器33可通过使用另一候选块的运动矢量来推导具有相同运动矢量的候选块中的任意一些候选块的运动矢量。
在实施例中，如下所述，可通过对候选块的运动矢量进行调整然后比较经过调整的运动矢量，来确定两个或更多个候选块的运动矢量是否相同。
此外，在实施例中，预测解码器33可从比特流接收相关信息，而无需直接确定所述至少一个候选块中是否存在具有相同运动矢量的候选块。在实施例中，获得器31可从比特流获得指示候选块被替换的信息，并且预测解码器33可将替换后的块的运动矢量用作预测运动矢量。当获得了指示候选块被替换的信息时，可预先确定根据当前块的MVR将用作当前块的预测运动矢量的块的类型和优先级。
在实施例中，预测解码器33可基于当前块的MVR与所述至少一个候选MVR中的最小MVR之间的差，放大由获得器31获得的残差运动矢量。例如，在当前块的MVR高于所述最小MVR时，预测解码器33可放大残差运动矢量。
此外，在实施例中，预测解码器33可选择性地对被映射到当前块的MVR的候选块的运动矢量进行调整。
预测解码器33可通过使用所选择的候选块的经调整的运动矢量和选择性地放大的残差运动矢量来获得当前块的运动矢量。
将详细描述放大残差运动矢量和调整候选块的运动矢量的操作。
预测解码器33可通过使用当前块的运动矢量在参考图像中搜索预测块，并且可通过将经过反量化和逆变换的残差数据与预测块相加来重建当前块。
在实施例中，在当前块的MVR等于或大于1像素单位时，预测解码器33可在未被插值的参考图像中搜索预测块，并且在当前块的MVR小于1像素单位时，预测解码器33可在经过插值的参考图像中搜索预测块。
图4是用于描述根据实施例的运动矢量解码方法的流程图。
在操作S41，运动矢量解码设备30确定当前块的MVR以及用于确定当前块的预测运动矢量的候选块。由运动矢量解码设备30确定的当前块的MVR可对应于对于当前块可选择的至少一个候选MVR之一，并且针对当前块的预测运动矢量的候选块可对应于被映射到所述至少一个候选MVR中的每个候选MVR的至少一个候选块之一。
运动矢量解码设备30可从比特流获得指示当前块的MVR的信息和指示候选块的信息中的至少一条信息以及残差运动矢量。
当从比特流获得了指示当前块的MVR的信息时，运动矢量解码设备30可基于获得的信息来确定将用作预测运动矢量的候选块，并且当从比特流获得了指示候选块的信息时，运动矢量解码设备30可基于获得的信息来确定当前块的MVR。
在操作S42，运动矢量解码设备30通过使用候选块的运动矢量和残差运动矢量来获得当前块的运动矢量。
在实施例中，运动矢量解码设备30可根据当前块的MVR和最小MVR之间的差来选择性地对候选块的运动矢量进行调整，并且可根据所述最小MVR和当前块的MVR之间的差来选择性地放大残差运动矢量。
图5是用于描述以1：1方式被映射到至少一个候选MVR的至少一个候选块的示图。
可将从与当前块50相关联的空间块和时间块中选择的至少一个候选块映射到每个候选MVR。
例如，空间块可包括与当前块50相邻的左侧上方块a、右侧上方块b、上方左侧块c、上方右侧块d、左上方外部块e、右上方外部块f、左下方外部块g、右下方外部块h、左侧下方块i、右侧下方块j、左侧块k、右侧块l和上方块m。时间块可包括参考图像中与当前块50位于相同位置处的块n以及与相同位置处的块n相邻的块o，其中，所述参考图像的POC与当前块50的POC不同。
从空间块和时间块中选择的所述至少一个候选块可被映射到每个候选MVR，并且如图6所示，可将1/8像素单位的MVR映射到左侧块k，可将1/4像素单位的MVR映射到上方块m，可将1/2像素单位的MVR映射到左侧上方块a，可将1像素单位的MVR映射到上方左侧块c，并且可将2像素单位的MVR映射到左侧下方块i。示出的映射关系可以是示例，并且可设置各种映射关系。
根据图6的实施例，在当前块的MVR被确定为1/8像素单位时，运动矢量编码设备10使用左侧块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。此外，当上方块的运动矢量用作当前块的预测运动矢量时，运动矢量编码设备10可将当前块的MVR确定为1/4像素单位。
此外，当检查出当前块的MVR是1/8像素单位时，运动矢量解码设备30使用左侧块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量。此外，当检查出上方块的运动矢量用作当前块的预测运动矢量时，运动矢量解码设备30可将当前块的MVR确定为1/4像素单位。
在实施例中，当通过使用任意像素单位的MVR确定预定数量的画面中的块的运动矢量时，可按照选为预测运动矢量的顺序来确定将被映射到至少一个候选MVR的候选块的位置。例如，当可用候选MVR的数量是5时，可将包括空间块和时间块的块中被频繁地选为预测运动矢量的5个块中的每个块映射到每个候选MVR。
在实施例中，当候选MVR和候选块以1：1方式被映射时，候选MVR可根据像素单位的大小以升序被排列，候选块可根据被选为预测运动矢量的次数以降序被排列，然后具有相互对应的顺序的候选块和候选MVR被映射。
如上所述，对于当前块可选择的候选MVR的类型和数量可根据关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息而变化。
此外，被分别映射到对于当前块可选择的候选MVR的候选块的位置可根据关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息而变化。
可由运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30通过使用相同的标准来确定对于当前块可选择的候选MVR的类型和数量以及被分别映射到对于当前块可选择的候选MVR的候选块的位置，因此，尽管运动矢量编码设备10对指示当前块的MVR的索引或指示针对当前块的候选块的索引进行编码，并且将编码的索引发送到运动矢量解码设备30，但是运动矢量解码设备30可确定与每个索引相应的MVR或候选块。
图7是用于描述用于根据各种MVR确定运动矢量的插值的示图。
运动矢量编码设备10可根据至少一个候选MVR来确定当前块的运动矢量，以对当前块进行帧间预测。可用候选MVR可包括2k像素单位的MVR(k是整数)。当k大于0时，运动矢量可仅指示经过插值的参考图像中的整数像素，而当k小于0时，运动矢量可指示子像素和整数像素。
例如，当最小MVR具有1/4像素单位时，运动矢量编码设备10可对参考图像进行插值，以生成1/4像素单位的子像素，并且可确定运动矢量，使得运动矢量指示与每个候选MVR(例如，1/4像素单位MVR、1/2像素单位MVR、1像素单位MVR或2像素单位MVR)相应的像素。
例如，运动矢量编码设备10可通过使用n抽头有限脉冲响应(FIR)滤波器对参考图像执行插值以生成1/2像素单位的子像素(a至l)。在检查垂直1/2子像素时，运动矢量编码设备10可通过使用整数像素单位的A1、A2、A3、A4、A5和A6执行插值来生成子像素“a”，并且可通过使用整数像素单位的B1、B2、B3、B4、B5和B6执行插值来生成子像素“b”。可通过使用相同的方法来生成子像素“c”、“d”、“e”和“f”。
垂直子像素的像素值可被如下计算。例如，可如a＝(A1-5×A2+20×A3+20×A4-5×A5+A6)/32和b＝(B1-5×B2+20×B3+20×B4-5×B5+B6)/32所示来计算子像素“a”和“b”的像素值。可通过使用相同的方法来计算子像素“c”、“d”、“e”和“f”的像素值。
类似于垂直子像素，运动矢量编码设备10可通过使用6抽头FIR滤波器执行插值来生成水平子像素。可通过使用A1、B1、C1、D1、E1和F1来生成子像素“g”，并且可通过使用A2、B2、C2、D2、E2和F2来生成子像素“h”。
通过使用与用于计算垂直子像素的像素值的方法相同的方法来计算水平子像素的像素值。例如，可如g＝(A1-5×B1+20×C1+20×D1-5×E1+F1)/32所示来计算子像素“g”的像素值。
可通过使用另一个1/2像素单位的子像素对对角线方向上的1/2像素单位的子像素“m”进行插值。换句话说，可如m＝(a-5×b+20×c+20×d-5×e+f)/32所示来计算子像素“m”的像素值。
当生成1/2像素单位的子像素时，运动矢量编码设备10可通过使用1/2像素单位的子像素和整数像素来生成1/4像素单位的子像素。运动矢量编码设备10可通过使用两个邻近像素执行插值来生成1/4像素单位的子像素。可选地，可通过将插值滤波器直接应用于整数像素的像素值而不使用1/2像素单位的子像素的像素值来生成1/4像素单位的子像素。
尽管在上面插值滤波器是例如6抽头滤波器，但是运动矢量编码设备10可通过使用具有另一抽头数的滤波器对画面进行插值。插值滤波器的示例可包括4抽头滤波器、7抽头滤波器、8抽头滤波器和12抽头滤波器。
图8示出当可用最小MVR为1/4像素单位MVR时可由根据1/4像素单位MVR、1/2像素单位MVR、1像素单位MVR和2像素单位MVR的运动矢量指示的像素的位置。
图8的(a)、(b)、(c)和(d)分别示出基于坐标(0，0)的可由1/4像素单位MVR、1/2像素单位MVR、1像素单位MVR和2像素单位MVR的运动矢量指示的像素的坐标(由黑色正方形标记)。
当最小MVR是1/4像素单位MVR时，可由1/4像素单位MVR的运动矢量指示的像素的坐标变为(a/4，b/4)(a和b是整数)，可由1/2像素单位MVR的运动矢量指示的像素的坐标变为(2c/4，2d/4)(c和d是整数)，可由1像素单位MVR的运动矢量指示的像素的坐标变为(4e/4、4f/4)(e和f是整数)，并且可由2像素单位MVR的运动矢量指示的像素的坐标变为(8g/4，8h/4)(g和h为整数)。也就是说，当最小MVR具有2m(m是整数)像素单位时，可由2n(n是整数)像素单位MVR指示的像素的坐标变为(2n-m×i/2-m,2n-m×j/2-m)(i和j是整数)。尽管根据特定MVR确定了运动矢量，但是该运动矢量由根据1/4像素单位插值的图像中的坐标表示。
在实施例中，因为运动矢量编码设备10确定根据最小MVR插值的图像中的运动矢量，以通过使用整数来表示该运动矢量(和预测运动矢量)，所以整数单位的运动矢量可通过将该运动矢量(和预测运动矢量)乘以最小MVR的像素单位值的倒数(例如，当最小MVR具有2m(m是整数)像素单位时，为2-m)来表示。可在运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30中使用乘以2-m的整数单位的运动矢量。
当从坐标(0，0)开始的1/2像素单位MVR的运动矢量指示坐标(2/4，6/4)并且最小MVR具有1/4像素单位时，运动矢量编码设备10可将通过将运动矢量乘以整数4而获得的(2、6)确定为运动矢量。
当MVR的大小小于1像素单位时，为了以子像素单位执行运动预测，根据实施例的运动矢量编码设备10可根据以整数像素单位确定的运动矢量，基于子像素单位在参考图像中搜索与当前块相似的块。
例如，在当前块的MVR是1/4像素单位MVR时，运动矢量编码设备10可以以整数像素单位确定运动矢量，可对参考图像进行插值以生成1/2像素单位的子像素，然后可基于以整数像素单位确定的运动矢量在(-1～1，-1～1)范围内搜索最相似的预测块。接下来，运动矢量编码设备10可再次对参考图像进行插值以生成1/4像素单位的子像素，然后可基于以1/2像素单位确定的运动矢量在(-1～1，-1～1)范围内搜索最相似的预测块，从而确定最终的1/4像素单位MVR的运动矢量。
例如，当基于坐标(0，0)的整数像素单位的运动矢量为(-4，-3)时，1/2像素单位MVR的运动矢量变为(-8，-6)(＝(-4×2，-3×2))，当运动矢量移动了(0，-1)时，所述1/2像素单位MVR的运动矢量最终被确定为(-8，-7)(＝(-8，-6-1))。当1/4像素单位MVR的运动矢量变为(-16，-14)(＝(-8×2，-7×2))时，并且当运动矢量再次移动(-1，0)时，所述1/4像素单位MVR的最终运动矢量可被确定为(-17，-14)(＝(-16-1，-14))。
在当前块的MVR高于1像素单位MVR时，为了以大像素单位执行运动预测，根据实施例的运动矢量编码设备10可根据以整数像素单位确定的运动矢量，基于大于1像素单位的像素单位在参考画面中搜索与当前块相似的块。以大于1像素单位的像素单位(例如，2像素单位、3像素单位或4像素单位)所在的像素可被称为超像素。
将参照图9a和图9b描述根据实施例的由运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30选择性地执行的预测运动矢量调整方法。
在当前块的MVR高于可选择的候选MVR中的最小MVR时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可对用作当前块的预测运动矢量的候选块的运动矢量进行调整。
为了将由根据最小MVR插值的图像中的坐标表示的预测运动矢量调整为当前块的MVR，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可将预测运动矢量调整为指示邻近像素而不是由预测运动矢量指示的像素。
例如，为了将图9a中指示基于坐标(0，0)的坐标(19，27)的像素71的预测运动矢量A调整为作为当前块的MVR的1像素单位MVR，可将由预测运动矢量A指示的像素71的坐标(19、27)除以整数4(即，可缩小预测运动矢量A)，并且作为除法结果而获得的坐标(19/4、27/4)可不指示整数像素单位。
运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可将缩小的预测运动矢量调整为指示整数像素单位。例如，围绕坐标(19/4、27/4)的邻近整数像素的坐标为(16/4、28/4)、(16/4、24/4)、(20/4、28/4)和(20/4，24/4)。在这种情况下，在运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可将缩小的预测运动矢量A调整为指示位于右上方的坐标(20/4、28/4)而不是坐标(19/4、27/4)，并可乘以整数4(即，放大)，使得最终调整的预测运动矢量D指示与坐标(20、28)相应的像素74。
参照图9a，调整之前的预测运动矢量A可指示像素71，并且最终调整的预测运动矢量D可指示位于像素71的右上方的整数单位的像素74。
当根据当前块的MVR调整预测运动矢量时，根据实施例的运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的右上方的像素。根据另一实施例的运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的左上方的像素、位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的左下方的像素或者位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的右下方的像素。
在实施例中，当由缩小的预测运动矢量指示的x坐标值和y坐标值中的任意一个指示整数像素时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可仅增大或减小不指示整数像素的坐标值以指示整数像素。也就是说，当由缩小的预测运动矢量指示的x坐标值指示整数像素时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的顶部或底部的整数像素。可选地，当由缩小的预测运动矢量指示的y坐标值指示整数像素时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示位于由调整之前的预测运动矢量指示的像素的左侧或右侧的整数像素。
当预测运动矢量被调整时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可根据当前块的MVR不同地选择由经过调整的预测运动矢量指示的点。
例如，参照图9b，在当前块的MVR是1/2像素单位MVR时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示由调整之前的预测运动矢量指示的像素81的左上方处的像素83；在当前块的MVR是1像素单位MVR时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示由调整之前的预测运动矢量指示的像素81的右上方处的像素82；并且在当前块的MVR是2像素单位MVR时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可使经过调整的预测运动矢量指示由调整之前的预测运动矢量指示的像素81的右下方处的像素84。
运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可基于当前块的MVR、预测运动矢量、邻近块的信息、编码信息和任意模式中的至少一个来确定哪个像素将由经过调整的预测运动矢量指示。
当考虑当前块的MVR和最小MVR来调整候选块的运动矢量时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可根据等式1来调整候选块的运动矢量。
[等式1]
pMV'＝((pMV>>k)+offset)<<k
在等式1中，当pMV'表示经过调整的预测运动矢量时，并且在当前块的MVR为2m像素单位(m为整数)，最小MVR为2n像素单位(n为整数)，且m>n时，作为根据当前块的MVR和最小MVR之间的差确定的值的k可以是m-n。
在实施例中，k可以是MVR的索引，并且当候选MVR包括1/4像素单位MVR、1/2像素单位MVR、1像素单位MVR、2像素单位MVR和4像素单位MVR时，与索引相应的MVR如表1所示。当从比特流接收到MVR索引时，运动矢量解码设备30可通过使用MVR索引作为k根据等式1来调整候选块的运动矢量。
此外，在等式1中，作为移位运算的>>或<<是指减小或增大预测运动矢量的大小的运算。此外，offset表示当根据k值缩小的pMV不指示整数像素时，被相加或相减以指示整数像素的值。可根据基础pMV的x坐标值和y坐标值中的每一个来不同地确定offset。
在实施例中，当缩小的pMV被改变为指示整数像素时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可根据相同的标准来改变缩小的pMV。
在实施例中，当缩小的pMV的x坐标值和y坐标值不指示整数像素时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可一直增大或减小缩小的pMV的x坐标值和y坐标值以指示整数像素。可选地，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可对缩小的pMV的x坐标值和y坐标值进行舍入以指示整数像素。
在实施例中，当候选块的运动矢量被调整时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可省略对运动矢量的缩小和放大，并且可将根据最小MVR插值的参考图像中的坐标平面下的运动矢量调整为指示与当前块的MVR相应的像素单位。
此外，在实施例中，当考虑当前块的MVR和最小MVR来调整候选块的运动矢量时，运动矢量编码设备10和运动矢量解码设备30可根据等式2而不是等式1对运动矢量进行调整。
[等式2]
pMV'＝((pMV+offset)>>k)<<k
尽管等式2与等式1相似，但是与将offset应用于缩小的pMV的等式不同的是，offset被应用于原始pMV，然后根据k进行缩小。
运动矢量编码设备10通过使用当前块的MVR来找到当前块的运动矢量，并且获得当前块的运动矢量与被选择性地调整的预测运动矢量之间的差作为残差运动矢量。
运动矢量编码设备10可如等式3所示确定残差运动矢量并对残差运动矢量进行编码。在等式3中，MV表示当前块的运动矢量，pMV'表示经过调整的预测运动矢量，MVD表示残差运动矢量。
[等式3]
MVD＝MV-pMV'
在当前块的MVR高于最小MVR时，运动矢量编码设备10可如等式4所示对残差运动矢量进行缩小，并且可生成包括指示缩小的残差运动矢量的信息的比特流。
[等式4]
MVD'＝(MVD>>k)
在等式4中，MVD'表示缩小的残差运动矢量，并且作为根据最小MVR和当前块的MVR之间的差确定的值的k与等式1的k相同。
在实施例中，运动矢量编码设备10可根据k值缩小当前块的运动矢量和预测运动矢量(或经过调整的预测运动矢量)，然后可将这两个值之间的差编码为残差运动矢量。
在实施例中，运动矢量编码设备10可根据等式5而不是等式3和等式4来计算缩小的残差运动矢量。
[等式5]
MVD'＝(MV-pMV')/(R×S)
在等式5中，MVD'表示缩小的残差运动矢量，MV表示当前块的运动矢量，并且pMV'表示经过调整的预测运动矢量。此外，R表示当前块的MVR的像素单位值(例如，在当前块的MVR是1/4像素单位MVR时，R为1/4)。此外，S表示最小MVR的像素单位值的倒数(例如，当最小MVR是1/4像素单位时S为4)。
运动矢量解码设备30可通过使用从比特流获得的指示候选块的信息和指示当前块的MVR的信息中的至少一条信息以及残差运动矢量，来重建当前块的运动矢量。
在当前块的MVR高于最小MVR时，运动矢量解码设备30可如等式1或等式2所示来调整预测运动矢量。
在当前块的MVR高于最小MVR时，运动矢量解码设备30可如式6所示来放大残差运动数据。
[等式6]
MVD”＝(MVD'<<k)
在等式6中，MVD'表示由编码设备缩小的残差运动矢量，并且MVD”指示放大的残差运动矢量。作为根据最小MVR和当前块的MVR之差确定的值的k与等式1的k相同。
运动矢量解码设备30可通过将根据最小MVR和当前块的MVR之间的大小差被选择性地调整的预测运动矢量与被选择性地放大的残差运动矢量相加来对当前块的运动矢量进行解码。
在实施例中，运动矢量解码设备30可根据等式7而不是等式6来确定放大的残差运动矢量。
[等式7]
MVD”＝MVD'×(R×S)
在等式7中，MVD'表示缩小的残差运动矢量，并且R表示当前块的MVR的像素单位值(例如，在当前块的MVR是1/4像素单位MVR时R为1/4)。此外，S表示最小MVR的像素单位值的倒数(例如，当最小MVR是1/4像素单位时S为4)。
在实施例中，在当前块的MVR小于1像素单位MVR时，运动矢量解码设备30可根据最小MVR对参考图像进行插值，然后可根据当前块的运动矢量来搜索预测块。此外，在当前块的MVR等于或高于1像素单位MVR时，运动矢量解码设备30可根据当前块的运动矢量搜索预测块而无需对参考图像进行插值。
将参照图11至图34描述根据实施例的基于具有树结构的编码单元和变换单元的视频编码方法和设备以及视频解码方法和设备。
图11是根据实施例的用于基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对图像进行解码的视频解码设备100的框图。
参照图11，根据实施例，视频解码设备100可包括：比特流获得器110，用于从比特流获得诸如划分形状信息或块形状信息的预定信息；以及解码器120，用于通过使用获得的信息对图像进行解码。根据实施例，当视频解码设备100的比特流获得器110获得块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息时，视频解码设备100的解码器120可基于块形状信息和划分形状信息中的所述至少一条信息确定用于对图像进行划分的至少一个编码单元。
根据实施例，视频解码设备100的解码器120可基于块形状信息来确定编码单元的形状。例如，块形状信息可包括指示编码单元具有正方形形状还是具有非正方形形状的信息。解码器120可通过使用块形状信息来确定编码单元的形状。
根据实施例，解码器120可基于划分形状信息来确定编码单元将被划分成的形状。例如，划分形状信息可指示关于包括在编码单元中的至少一个编码单元的形状的信息。
根据实施例，解码器120可根据划分形状信息来确定编码单元是否被划分。划分形状信息可包括关于包括在编码单元中的至少一个编码单元的信息，并且当划分形状信息指示仅一个编码单元被包括在编码单元中或者不被划分时，解码器120可确定包括该划分形状信息的编码单元不被划分。当划分形状信息指示编码单元被划分成多个编码单元时，解码器120可基于该划分形状信息将编码单元划分成该编码单元中包括的多个编码单元。
根据实施例，划分形状信息可指示编码单元将被划分成的编码单元的数量或编码单元将被划分的方向。例如，划分形状信息可指示编码单元在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上被划分或者不被划分。
图13示出根据实施例的视频解码设备100通过对当前编码单元进行划分来确定至少一个编码单元的处理。
块形状可包括4N×4N、4N×2N、2N×4N、4N×N或N×4N。N可以是正整数。块形状信息是指示编码单元的形状的尺寸或比率、方向、宽度和高度中的至少一个的信息。
编码单元的形状可包括正方形形状和非正方形形状。当编码单元的宽度和高度相同(4N×4N)时，视频解码设备100可将编码单元的块形状信息确定为正方形形状。视频解码设备100可将编码单元的形状确定为非正方形形状。
当编码单元的宽度和高度彼此不同(4N×2N、2N×4N、4N×N或N×4N)时，视频解码设备100可将编码单元的块形状信息确定为非正方形形状。当编码单元的形状是非正方形形状时，视频解码设备100可将编码单元的块形状信息中的宽高比确定为1：2、2：1、1：4、4：1、1：8和8：1中的至少一个。此外，视频解码设备100可基于编码单元的宽度长度和高度长度来确定编码单元是水平方向还是垂直方向。此外，视频解码设备100可基于编码单元的宽度长度、高度长度和面积中的至少一个来确定编码单元的尺寸。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用块形状信息来确定编码单元的形状，并且可通过使用关于划分形状模式的信息来确定编码单元被划分成的形状。也就是说，可根据由视频解码设备100使用的块形状信息所指示的块形状来确定由关于划分形状模式的信息指示的编码单元划分方法。
视频解码设备100可从比特流获得关于划分形状模式的信息。然而，本公开不限于此，并且视频解码设备100和视频编码设备200可获得基于块形状信息预先约定的关于划分形状模式的信息。视频解码设备100可获得针对最大编码单元或最小编码单元预先约定的关于划分形状模式的信息。例如，视频解码设备100可将最大编码单元的尺寸确定为256×256。视频解码设备100可通过使用四划分来确定预先约定的关于划分形状模式的信息。四划分是将编码单元的宽度和高度减半的划分形状模式。视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息从尺寸为256×256的最大编码单元获得尺寸为128×128的编码单元。此外，视频解码设备100可将最小编码单元的尺寸确定为4×4。视频解码设备100可获得针对最小编码单元的指示“不执行划分”的关于划分形状模式的信息。
根据实施例，视频解码设备100可使用指示当前编码单元具有正方形形状的块形状信息。例如，视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息来确定是否不对正方形编码单元进行划分、是否对正方形编码单元进行垂直划分、是否对正方形编码单元进行水平划分、或者是否将正方形编码单元划分成四个编码单元。参照图13，在当前编码单元300的块形状信息指示正方形形状时，解码器120可基于指示不执行划分的关于划分形状模式的信息来确定具有与当前编码单元300相同尺寸的编码单元310a不被划分，或者可确定基于指示预定划分方法的关于划分形状模式的信息而被划分出的编码单元310b、310c或310d。
参照图13，根据实施例，视频解码设备100可基于指示垂直地执行划分的关于划分形状模式的信息，确定通过对当前编码单元300进行垂直划分而获得的两个编码单元310b。视频解码设备100可基于指示水平地执行划分的关于划分形状模式的信息，确定通过对当前编码单元300进行水平划分而获得的两个编码单元310c。视频解码设备100可基于指示垂直和水平地执行划分的关于划分形状模式的信息，确定通过对当前编码单元300进行垂直和水平划分而获得的四个编码单元310d。然而，正方形编码单元的划分方法不限于上述方法，并且关于划分形状模式的信息可指示各种方法。下面将结合各种实施例详细描述对正方形编码单元进行划分的预定划分方法。
图14示出根据实施例的由视频解码设备100执行的通过对非正方形编码单元进行划分来确定至少一个编码单元的处理。
根据实施例，视频解码设备100可使用指示当前编码单元具有非正方形形状的块形状信息。视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息来确定是否不对非正方形的当前编码单元进行划分或者是否通过使用预定划分方法对非正方形的当前编码单元进行划分。参照图14，在当前编码单元400或450的块形状信息指示非正方形形状时，视频解码设备100可基于指示不执行划分的关于划分形状模式的信息来确定具有与当前编码单元400或450相同尺寸的编码单元410或460不被划分，或者确定基于指示预定划分方法的关于划分形状模式的信息而被划分出的编码单元420a和420b、编码单元430a至430c、编码单元470a和470b、或编码单元480a至480c。下面将结合各种实施例详细描述对非正方形编码单元进行划分的预定划分方法。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用关于划分形状模式的信息来确定编码单元的划分方法，并且在这种情况下，划分形状信息可指示通过对编码单元进行划分而生成的一个或更多个编码单元的数量。参照图14，当关于划分形状模式的信息指示将当前编码单元400或450划分成两个编码单元时，视频解码设备100可通过基于关于划分形状模式的信息对当前编码单元400或450进行划分来确定包括在当前编码单元400或450中的两个编码单元420a和420b、或者是编码单元470a和470b。
根据实施例，当视频解码设备100基于关于划分形状模式的信息对非正方形的当前编码单元400或450进行划分时，可考虑非正方形的当前编码单元400或450的长边的位置。例如，视频解码设备100可通过考虑当前编码单元400或450的形状对当前编码单元400或450的长边进行划分来确定多个编码单元。
根据实施例，当关于划分形状模式的信息指示将编码单元划分成奇数个块时，视频解码设备100可确定包括在当前编码单元400或450中的奇数个编码单元。例如，当关于划分形状模式的信息指示将当前编码单元400或450划分成三个编码单元时，视频解码设备100可将当前编码单元400或450划分成三个编码单元430a、430b和430c、或者是编码单元480a、480b和480c。
根据实施例，当前编码单元400或450的宽高比可以是4：1或1：4。当宽高比为4：1时，宽度的长度大于高度的长度，因此，块形状信息可以是水平的。当宽高比为1：4时，宽度的长度小于高度的长度，因此，块形状信息可以是垂直的。视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息来确定将当前编码单元划分成奇数个块。此外，视频解码设备100可基于当前编码单元400或450的块形状信息来确定当前编码单元400或450的划分方向。例如，在当前编码单元400在垂直方向上时，视频解码设备100可对当前编码单元400进行水平划分并且可确定编码单元430a、430b和430c。此外，在当前编码单元450在水平方向上时，视频解码设备100可对当前编码单元450进行垂直划分并且可确定编码单元480a、480b和480c。
根据实施例，视频解码设备100可确定包括在当前编码单元400或450中的奇数个编码单元，并且并非确定的所有编码单元的尺寸会相同。例如，确定的奇数个编码单元430a、430b和430c、或者是编码单元480a、480b和480c之中的预定编码单元430b或480b可具有与其他编码单元430a和430c或者是编码单元480a和480c的尺寸不同的尺寸。也就是说，通过对当前编码单元400或450进行划分可确定的编码单元可具有多种尺寸，并且在一些情况下，所有奇数个编码单元430a、430b和430c、或者是编码单元480a、480b和480c可具有不同的尺寸。
根据实施例，当关于划分形状模式的信息指示将编码单元划分成奇数个块时，视频解码设备100可确定包括在当前编码单元400或450中的奇数个编码单元，并且可对通过对当前编码单元400或450进行划分而生成的奇数个编码单元之中的至少一个编码单元设置预定限制。参照图14，视频解码设备100可使编码单元430b或480b的解码方法与其他编码单元430a和430c或者是编码单元480a和480c的解码方法不同，其中，编码单元430b或480b位于通过对当前编码单元400或450进行划分而生成的三个编码单元430a、430b和430c或者是编码单元480a、480b和480c之中的中心位置。例如，与其他编码单元430a和430c、或者是编码单元480a和480c不同，视频解码设备100可将中心位置处的编码单元430b或480b限制为不再被划分或者仅被划分预定次数。
图15示出根据实施例的由视频解码设备100执行的基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对编码单元进行划分的处理。
根据实施例，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定是否将正方形的第一编码单元500划分成多个编码单元。根据实施例，当关于划分形状模式的信息指示沿水平方向对第一编码单元500进行划分时，视频解码设备100可通过沿水平方向对第一编码单元500进行划分来确定第二编码单元510。根据实施例使用的第一编码单元、第二编码单元和第三编码单元是用于理解在对编码单元进行划分之前和之后的关系的术语。例如，可通过对第一编码单元进行划分来确定第二编码单元，并且可通过对第二编码单元进行划分来确定第三编码单元。将理解的是，第一编码单元、第二编码单元和第三编码单元之间的关系遵循以上描述。
根据实施例，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定是否将确定的第二编码单元510划分成多个编码单元。参照图15，基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，视频解码设备100可以或可不将通过对第一编码单元500进行划分而确定的非正方形的第二编码单元510划分成一个或更多个第三编码单元520a或者是第三编码单元520b、520c和520d。视频解码设备100可获得块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，并且可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的所获得的所述至少一条信息通过对第一编码单元500进行划分来划分多个不同形状的第二编码单元(例如，510)，并且第二编码单元510可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息通过使用第一编码单元500的划分方法被划分。根据实施例，当第一编码单元500基于第一编码单元500的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息被划分成第二编码单元510时，第二编码单元510也可基于第二编码单元510的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息被划分成第三编码单元520a或者是第三编码单元520b、520c和520d。也就是说，可基于每个编码单元的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来递归地对编码单元进行划分。因此，可通过对非正方形编码单元进行划分来确定正方形编码单元，并且可通过递归地对正方形编码单元进行划分来确定非正方形编码单元。
参照图15，通过对非正方形的第二编码单元510进行划分而确定的奇数个第三编码单元520b、520c和520d之中的预定编码单元(例如，中心位置处的编码单元或正方形编码单元)可被递归地划分。根据实施例，奇数个第三编码单元520b、520c和520d之中的正方形的第三编码单元520b可沿水平方向被划分成多个第四编码单元。多个第四编码单元530a、530b、530c和530d之中的非正方形的第四编码单元530b或530d可被划分成多个编码单元。例如，非正方形的第四编码单元530b或530d可被再次划分成奇数个编码单元。下面将结合各种实施例描述可用于递归地对编码单元进行划分的方法。
根据实施例，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来将第三编码单元520a或者是第三编码单元520b、520c和520d中的每一个划分成多个编码单元。此外，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定不对第二编码单元510进行划分。根据实施例，视频解码设备100可将非正方形的第二编码单元510划分成奇数个第三编码单元520b、520c和520d。视频解码设备100可对奇数个第三编码单元520b、520c和520d之中的预定第三编码单元设置预定限制。例如，视频解码设备100可将奇数个第三编码单元520b、520c和520d之中的中心位置处的第三编码单元520c限制为不再被划分或者被划分可设定的次数。
参照图15，视频解码设备100可将包括在非正方形的第二编码单元510中的奇数个第三编码单元520b、520c和520d之中的中心位置处的第三编码单元520c限制为不再被划分、通过使用预定的划分方法(例如，仅被划分成四个编码单元或通过使用第二编码单元510的划分方法进行划分)被划分、或者仅被划分预定次数(例如，仅被划分n次(其中，n>0))。然而，对中心位置处的第三编码单元520c的限制不限于上述示例，并且可包括用于与其他第三编码单元520b和520d不同地对中心位置处的第三编码单元520c进行解码的各种限制。
根据实施例，视频解码设备100可从当前编码单元中的预定位置获得用于对当前编码单元进行划分的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息。
图16示出根据实施例的由视频解码设备100执行的从奇数个编码单元之中确定预定编码单元的方法。
参照图16，可从当前编码单元600或650中包括的多个样点之中的预定位置的样点(例如，中心位置的样点640或690)获得当前编码单元600或650的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息。然而，当前编码单元600中的可获得块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息的预定位置不限于图16中的中心位置，并且可包括当前编码单元600中包括的各种位置(例如，顶部、底部、左侧、右侧、左上方、左下方、右上方和右下方位置)。视频解码设备100可从所述预定位置获得块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，并且确定将当前编码单元划分成各种形状和各种尺寸的编码单元或者不对当前编码单元进行划分。
根据实施例，在当前编码单元被划分成预定数量的编码单元时，视频解码设备100可选择这些编码单元中的一个编码单元。如下面将结合各种实施例进行描述的，可使用各种方法来选择多个编码单元中的一个编码单元。
根据实施例，视频解码设备100可将当前编码单元划分成多个编码单元，并且可确定预定位置处的编码单元。
根据实施例，视频解码设备100可使用指示奇数个编码单元的位置的信息来确定奇数个编码单元之中的中心位置处的编码单元。参照图16，视频解码设备100可通过对当前编码单元600或当前编码单元650进行划分来确定奇数个编码单元620a、620b和620c或奇数个编码单元660a、660b和660c。视频解码设备100可通过使用关于奇数个编码单元620a、620b和620c或者是奇数个编码单元660a、660b和660c的位置的信息来确定中心位置处的编码单元620b或者是中心位置处的编码单元660b。例如，视频解码设备100可通过基于指示编码单元620a、620b和620c中包括的预定样点的位置的信息来确定编码单元620a、620b和620c的位置以确定中心位置的编码单元620b。详细地，视频解码设备100可通过基于指示编码单元620a、620b和620c的左上方样点630a、630b和630c的位置的信息来确定编码单元620a、620b和620c的位置以确定中心位置处的编码单元620b。
根据实施例，指示分别包括在编码单元620a、620b和620c中的左上方样点630a、630b和630c的位置的信息可包括关于编码单元620a、620b和620c在画面中的位置或坐标的信息。根据实施例，指示分别包括在编码单元620a、620b和620c中的左上方样点630a、630b和630c的位置的信息可包括指示包括在当前编码单元600中的编码单元620a、620b和620c的宽度或高度的信息，并且所述宽度或高度可相应于指示编码单元620a、620b和620c在画面中的坐标之间的差的信息。也就是说，视频解码设备100可通过直接使用关于编码单元620a、620b和620c在画面中的位置或坐标的信息，或者通过使用关于编码单元的与坐标之间的差值相应的高度或宽度的信息来确定中心位置处的编码单元620b。
根据实施例，指示上方编码单元620a的左上方样点630a的位置的信息可包括坐标(xa，ya)，指示中间编码单元620b的左上方样点630b的位置的信息可包括坐标(xb，yb)，并且指示下方编码单元620c的左上方样点630c的位置的信息可包括坐标(xc，yc)。视频解码设备100可通过使用分别包括在编码单元620a、620b和620c中的左上方样点630a、630b和630c的坐标来确定中间编码单元620b。例如，当左上方样点630a、630b和630c的坐标以升序或降序排序时，包括中心位置处的样点630b的坐标(xb，yb)的编码单元620b可被确定为通过对当前编码单元600进行划分而确定的编码单元620a、620b和620c之中的中心位置处的编码单元。然而，指示左上方样点630a、630b和630c的位置的坐标可包括指示画面中的绝对位置的坐标，或者可使用指示中间编码单元620b的左上方样点630b相对于上方编码单元620a的左上方样点630a的位置的相对位置的坐标(dxb，dyb)以及指示下方编码单元620c的左上方样点630c相对于上方编码单元620a的左上方样点630a的位置的相对位置的坐标(dxc，dyc)。此外，通过使用包括在编码单元中的样点的坐标作为指示样点的位置的信息来确定预定位置处的编码单元的方法不限于上述方法，并且可包括能够使用样点的坐标的各种算术方法。
根据实施例，视频解码设备100可将当前编码单元600划分成多个编码单元620a、620b和620c，并可基于预定标准来选择编码单元620a、620b和620c中的一个编码单元。例如，视频解码设备100可从编码单元620a、620b和620c之中选择具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元620b。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用指示上方编码单元620a的左上方样点630a的位置的坐标(xa，ya)、指示中间编码单元620b的左上方样点630b的位置的坐标(xb，yb)以及指示下方编码单元620c的左上方样点630c的位置的坐标(xc，yc)来确定编码单元620a、620b和620c的宽度或高度。视频解码设备100可通过使用指示编码单元620a、620b和620c的位置的坐标(xa，ya)、(xb，yb)和(xc，yc)来确定编码单元620a、620b和620c的各个尺寸。根据实施例，视频解码设备100可将上方编码单元620a的宽度确定为当前编码单元600的宽度。视频解码设备100可将上方编码单元620a的高度确定为yb-ya。根据实施例，视频解码设备100可将中间编码单元620b的宽度确定为当前编码单元600的宽度。视频解码设备100可将中间编码单元620b的高度确定为yc-yb。根据实施例，视频解码设备100可通过使用当前编码单元600的宽度或高度或者上方编码单元620a和中间编码单元620b的宽度或高度来确定下方编码单元620c的宽度或高度。视频解码设备100可基于确定的编码单元620a至620c的宽度和高度来确定具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元。参照图16，视频解码设备100可将具有与上方编码单元620a和下方编码单元620c的尺寸不同的尺寸的中间编码单元620b确定为预定位置的编码单元。然而，由视频解码设备100执行的确定具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元的上述方法仅相应于通过使用基于样点的坐标确定的编码单元的尺寸来确定预定位置处的编码单元的示例，因此通过对基于预定样点的坐标确定的编码单元的尺寸进行比较来确定预定位置处的编码单元的各种方法可被使用。
视频解码设备100可通过使用坐标(xd，yd)、坐标(xe，ye)和坐标(xf，yf)来确定编码单元660a、660b和660c中的每一个的宽度或高度，其中，坐标(xd，yd)是指示左侧编码单元660a的左上方样点670a的位置的信息，坐标(xe，ye)是指示中间编码单元660b的左上方样点670b的位置的信息，坐标(xf，yf)是指示右侧编码单元660c的左上方样点670c的位置的信息。视频解码设备100可通过使用指示编码单元660a、660b和660c的位置的坐标(xd，yd)、(xe，ye)和(xf，yf)来确定编码单元660a、660b和660c的尺寸。
根据实施例，视频解码设备100可将左侧编码单元660a的宽度确定为xe-xd。视频解码设备100可将左侧编码单元660a的高度确定为当前编码单元650的高度。根据实施例，视频解码设备100可将中间编码单元660b的宽度确定为xf-xe。视频解码设备100可将中间编码单元660b的高度确定为当前编码单元600的高度。根据实施例，视频解码设备100可通过使用当前编码单元650的宽度或高度或者左侧编码单元660a和中间编码单元660b的宽度和高度来确定右侧编码单元660c的宽度或高度。视频解码设备100可基于确定的编码单元660a、660b和660c的宽度和高度来确定具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元。参照图16，视频解码设备100可将具有与左侧编码单元660a和右侧编码单元660c的尺寸不同的尺寸的中间编码单元660b确定为预定位置的编码单元。然而，由视频解码设备100执行的确定具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元的上述方法仅相应于通过使用基于样点的坐标确定的编码单元的尺寸来确定预定位置处的编码单元的示例，因此通过对基于预定样点的坐标确定的编码单元的尺寸进行比较来确定预定位置处的编码单元的各种方法可被使用。
然而，为确定编码单元的位置而考虑的样点的位置不限于上述左上方位置，并且可使用关于编码单元中包括的样点的任意位置的信息。
根据实施例，视频解码设备100可考虑当前编码单元的形状，从通过对当前编码单元进行划分而确定的奇数个编码单元之中选择预定位置处的编码单元。例如，在当前编码单元具有宽度比高度长的非正方形形状时，视频解码设备100可确定水平方向上的预定位置处的编码单元。也就是说，视频解码设备100可确定水平方向上的不同位置处的编码单元之一，并对该编码单元设置限制。在当前编码单元具有高度比宽度长的非正方形形状时，视频解码设备100可确定垂直方向上的预定位置处的编码单元。也就是说，视频解码设备100可确定垂直方向上的不同位置处的编码单元之一，并对该编码单元设置限制。
根据实施例，视频解码设备100可使用指示偶数个编码单元的各个位置的信息来确定偶数个编码单元之中的预定位置处的编码单元。视频解码设备100可通过对当前编码单元进行划分来确定偶数个编码单元，并且通过使用关于偶数个编码单元的位置的信息来确定预定位置处的编码单元。与其相关的操作可相应于已在上面结合图16详细描述的确定奇数个编码单元之中的预定位置(例如，中心位置)处的编码单元的操作，因此，这里不提供其详细描述。
根据实施例，当非正方形的当前编码单元被划分成多个编码单元时，可在划分操作中使用关于预定位置处的编码单元的预定信息，以确定所述多个编码单元之中的预定位置处的编码单元。例如，视频解码设备100可在划分操作中使用被存储在中心位置处的编码单元中所包括的样点中的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，以确定通过对当前编码单元进行划分而确定的多个编码单元之中的中心位置处的编码单元。
参照图16，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息将当前编码单元600划分成多个编码单元620a、620b和620c，并且可确定多个编码单元620a、620b和620c之中的中心位置处的编码单元620b。此外，考虑获得块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息的位置，视频解码设备100可确定中心位置处的编码单元620b。也就是说，当前编码单元600的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息可从当前编码单元600的中心位置处的样点640被获得，并且在当前编码单元600基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息被划分成多个编码单元620a、620b和620c时，包括样点640的编码单元620b可被确定为中心位置处的编码单元。然而，用于确定中心位置处的编码单元的信息不限于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，并且各种类型的信息可被用于确定中心位置处的编码单元。
根据实施例，可从包括在将被确定的编码单元中的预定样点获得用于标识预定位置处的编码单元的预定信息。参照图16，视频解码设备100可使用从当前编码单元600中的预定位置处的样点(例如，当前编码单元600的中心位置处的样点)获得的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定通过对当前编码单元600进行划分而确定的多个编码单元620a、620b和620c之中的预定位置处的编码单元(例如，多个划分出的编码单元之中的中心位置处的编码单元)。也就是说，视频解码设备100可通过考虑当前编码单元600的块形状来确定预定位置处的样点，确定通过对当前编码单元600进行划分而确定的多个编码单元620a、620b和620c之中的包括可获得预定信息(例如，块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息)的样点的编码单元620b，并对编码单元620b设置预定限制。参照图16，根据实施例，在解码操作中，视频解码设备100可将当前编码单元600的中心位置处的样点640确定为可获得预定信息的样点，并且对包括样点640的编码单元620b设置预定限制。然而，可获得预定信息的样点的位置不限于上述位置，并且可包括将被确定为受限制的编码单元620b中包括的样点的任意位置。
根据实施例，可基于当前编码单元600的形状来确定可获得预定信息的样点的位置。根据实施例，块形状信息可指示当前编码单元是具有正方形形状还是非正方形形状，并且可基于该形状确定可获得预定信息的样点的位置。例如，视频解码设备100可通过使用关于当前编码单元的宽度的信息和关于当前编码单元的高度的信息中的至少一条信息将位于用于将当前编码单元的宽度和高度中的至少一个对半划分的边界上的样点确定为可获得预定信息的样点。作为另一示例，在当前编码单元的块形状信息指示非正方形形状时，视频解码设备100可将与用于将当前编码单元的长边对半划分的边界相邻的样点之一确定为可获得预定信息的样点。
根据实施例，在当前编码单元被划分成多个编码单元时，视频解码设备100可使用块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定所述多个编码单元之中的预定位置处的编码单元。根据实施例，视频解码设备100可从编码单元中的预定位置处的样点获得块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息，并且可通过使用从对当前编码单元进行划分而生成的多个编码单元中的每个编码单元中的预定位置的样点获得的划分形状信息和关于块形状模式的信息中的至少一条信息对所述多个编码单元进行划分。也就是说，可基于从每个编码单元中的预定位置处的样点获得的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来递归地对编码单元进行划分。上面已经结合图15描述了递归地对编码单元进行划分的操作，因此，这里将不提供其详细描述。
根据实施例，视频解码设备100可通过对当前编码单元进行划分来确定一个或更多个编码单元，并可基于预定块(例如，当前编码单元)确定对所述一个或更多个编码单元进行解码的顺序。
图17示出根据实施例的当视频解码设备100通过对当前编码单元进行划分来确定多个编码单元时处理所述多个编码单元的顺序。
根据实施例，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息通过沿垂直方向对第一编码单元700进行划分来确定第二编码单元710a和710b，通过沿水平方向对第一编码单元700进行划分来确定第二编码单元730a和730b，或者通过沿垂直方向和水平方向对第一编码单元700进行划分来确定第二编码单元750a至750d。
参照图17，视频解码设备100可确定以水平方向顺序710c处理通过沿垂直方向对第一编码单元700进行划分而确定的第二编码单元710a和710b。视频解码设备100可确定以垂直方向顺序730c处理通过沿水平方向对第一编码单元700进行划分而确定的第二编码单元730a和730b。视频解码设备100可确定以用于处理一行中的编码单元然后再处理下一行中的编码单元的预定顺序(例如，以光栅扫描顺序或Z字形扫描顺序750e)来处理通过沿垂直方向和水平方向对第一编码单元700进行划分而确定的第二编码单元750a至750d。
根据实施例，视频解码设备100可递归地对编码单元进行划分。参照图17，视频解码设备100可通过对第一编码单元700进行划分来确定多个编码单元710a、710b、730a、730b、750a、750b、750c和750d，并且递归地对所确定的多个编码单元710a、710b、730a、730b、750a、750b、750c和750d中的每一个进行划分。多个编码单元710a、710b、730a、730b、750a、750b、750c和750d的划分方法可与第一编码单元700的划分方法相应。这样，多个编码单元710a、710b、730a、730b、750a、750b、750c和750d中的每一个可独立地被划分成多个编码单元。参照图17，视频解码设备100可通过沿垂直方向对第一编码单元700进行划分来确定第二编码单元710a和710b，并且可确定独立地对第二编码单元710a和710b中的每一个进行划分或不对第二编码单元710a和710b中的每一个进行划分。
根据实施例，视频解码设备100可通过沿水平方向对左侧的第二编码单元710a进行划分来确定第三编码单元720a和720b，并且可不对右侧的第二编码单元710b进行划分。
根据实施例，可基于对编码单元进行划分的操作来确定编码单元的处理顺序。换句话说，可基于编码单元在刚被划分之前的处理顺序来确定划分出的编码单元的处理顺序。视频解码设备100可与右侧的第二编码单元710b独立地来确定通过对左侧的第二编码单元710a进行划分而确定的第三编码单元720a和720b的处理顺序。因为第三编码单元720a和720b是通过沿水平方向对左侧的第二编码单元710a进行划分被确定的，所以可以以垂直方向顺序720c处理第三编码单元720a和720b。因为左侧的第二编码单元710a和右侧的第二编码单元710b以水平方向顺序710c被处理，所以可在包括在左侧的第二编码单元710a中的第三编码单元720a和720b以垂直方向顺序720c被处理之后来处理右侧的第二编码单元710b。基于被划分之前的编码单元确定编码单元的处理顺序的操作不限于上述示例，并且各种方法可被用于独立地以预定顺序处理被划分并被确定为各种形状的编码单元。
图18示出根据实施例的由视频解码设备100执行的当编码单元不能以预定顺序处理时确定当前编码单元将被划分成奇数个编码单元的处理。
根据实施例，视频解码设备100可基于获得的块形状信息和关于划分形状模式的信息来确定当前编码单元是否被划分成奇数个编码单元。参照图18，正方形的第一编码单元800可被划分成非正方形的第二编码单元810a和810b，并且第二编码单元810a和810b可被独立地划分成第三编码单元820a和820b以及第三编码单元820c至820e。根据实施例，视频解码设备100可通过沿水平方向对左侧的第二编码单元810a进行划分来确定多个第三编码单元820a和820b，并且将右侧的第二编码单元810b划分成奇数个第三编码单元820c至820e。
根据实施例，视频解码设备100可通过确定第三编码单元820a和820b以及第三编码单元820c至820e是否能够按预定顺序处理来确定是否将任意编码单元划分成奇数个编码单元。参照图18，视频解码设备100可通过递归地对第一编码单元800进行划分来确定第三编码单元820a和820b以及第三编码单元820c至820e。视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息确定第一编码单元800、第二编码单元810a和810b、第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e中的任意一个是否被划分成奇数个编码单元。例如，右侧的第二编码单元810b可被划分成奇数个第三编码单元820c、820d和820e。包括在第一编码单元800中的多个编码单元的处理顺序可以是预定顺序(例如，Z字形扫描顺序830)，并且视频解码设备100可判定通过将右侧的第二编码单元810b划分成奇数个编码单元而确定的第三编码单元820c、820d和820e是否满足以预定顺序进行处理的条件。
根据实施例，视频解码设备100可确定包括在第一编码单元800中的第三编码单元820a和820b以及第三编码单元820c、820d和820e是否满足以预定顺序进行处理的条件，并且所述条件与第二编码单元810a和810b的宽度和高度中的至少一个是否沿第三编码单元820a和820b以及第三编码单元820c、820d和820e的边界被对半划分有关。例如，通过将非正方形的左侧第二编码单元810a的高度对半划分而确定的第三编码单元820a和820b满足所述条件。然而，因为通过将右侧的第二编码单元810b划分成三个编码单元而确定的第三编码单元820c、820d和820e的边界未将右侧的第二编码单元810b的宽度或高度对半划分，所以可确定第三编码单元820c、820d和820e不满足所述条件。当如上所述不满足所述条件时，视频解码设备100可判定扫描顺序的不连续性，并且基于判定结果确定右侧的第二编码单元810b被划分成奇数个编码单元。根据实施例，当编码单元被划分成奇数个编码单元时，视频解码设备100可对划分出的编码单元之中的预定位置处的编码单元设置预定限制，并且上面已经结合各种实施例描述了所述限制或所述预定位置，因此这里将不提供其详细描述。
图19示出根据实施例的由视频解码设备100执行的通过对第一编码单元900进行划分来确定至少一个编码单元的处理。
根据实施例，视频解码设备100可基于由比特流获得器110获得的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息对第一编码单元900进行划分。正方形的第一编码单元900可被划分成四个正方形编码单元，或者可被划分成多个非正方形编码单元。例如，参照图19，当块形状信息指示第一编码单元900具有正方形形状并且关于划分形状模式的信息指示将第一编码单元900划分成非正方形编码单元时，视频解码设备100可将第一编码单元900划分成多个非正方形编码单元。详细地，当关于划分形状模式的信息指示通过沿水平方向或垂直方向对第一编码单元900进行划分以确定奇数个编码单元时，视频解码设备100可将正方形的第一编码单元900划分成奇数个编码单元，例如，通过沿垂直方向对正方形的第一编码单元900进行划分而确定的第二编码单元910a、910b和910c，或者通过沿水平方向对正方形的第一编码单元900进行划分而确定的第二编码单元920a、920b和920c。
根据实施例，视频解码设备100可确定包括在第一编码单元900中的第二编码单元910a、910b、910c、920a、920b和920c是否满足以预定顺序进行处理的条件，并且所述条件与第一编码单元900的宽度和高度中的至少一个是否沿第二编码单元910a、910b、910c、920a、920b和920c的边界被对半划分有关。参照图19，因为通过沿垂直方向对正方形的第一编码单元900进行划分而确定的第二编码单元910a、910b和910c的边界未将第一编码单元900的宽度对半划分半，所以可确定第一编码单元900不满足以预定顺序进行处理的所述条件。此外，因为通过沿水平方向对正方形的第一编码单元900进行划分而确定的第二编码单元920a、920b和920c的边界未将第一编码单元900的宽度对半划分，所以可确定第一编码单元900不满足以预定顺序进行处理的所述条件。当如上所述不满足所述条件时，视频解码设备100可判定扫描顺序的不连续性，并且可基于判定结果确定第一编码单元900被划分成奇数个编码单元。根据实施例，当编码单元被划分成奇数个编码单元时，视频解码设备100可对划分出的编码单元之中的预定位置处的编码单元设置预定限制，并且上面已经结合各种实施例描述了所述限制或所述预定位置，因此这里将不提供其详细描述。
根据实施例，视频解码设备100可通过对第一编码单元进行划分来确定各种形状的编码单元。
参照图19，视频解码设备100可将正方形的第一编码单元900或非正方形的第一编码单元930或950划分成各种形状的编码单元。
图20示出根据实施例的当通过对第一编码单元1000进行划分而确定的具有非正方形形状的第二编码单元满足预定条件时第二编码单元可被视频解码设备100划分成的形状受限制。
根据实施例，视频解码设备100可基于由比特流获得器110获得的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定将正方形的第一编码单元1000划分成非正方形的第二编码单元1010a、1010b、1020a和1020b。第二编码单元1010a、1010b、1020a和1020b可独立地被划分。这样，视频解码设备100可基于第二编码单元1010a、1010b、1020a和1020b中的每一个的块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息来确定是否将第二编码单元1010a、1010b、1020a和1020b中的每一个划分成多个编码单元。根据实施例，视频解码设备100可通过沿水平方向对通过沿垂直方向对第一编码单元1000进行划分而确定的非正方形的左侧的第二编码单元1010a进行划分来确定第三编码单元1012a和1012b。然而，当左侧的第二编码单元1010a沿水平方向被划分时，视频解码设备100可将右侧的第二编码单元1010b限制为不沿左侧的第二编码单元1010a被划分的水平方向被划分。当通过沿相同的方向对右侧的第二编码单元1010b进行划分来确定第三编码单元1014a和1014b时，因为左侧的第二编码单元1010a和右侧的第二编码单元1010b沿水平方向被独立地划分，所以可确定第三编码单元1012a、1012b、1014a和1014b。然而，这种情况与视频解码设备100基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息将第一编码单元1000划分成四个正方形的第二编码单元1030a、1030b、1030c和1030d的情况等同，但是在图像解码方面可能是低效的。
根据实施例，视频解码设备100可通过沿垂直方向对通过沿水平方向对第一编码单元1000进行划分而确定的非正方形的第二编码单元1020a或1020b进行划分来确定第三编码单元1022a、1022b、1024a和1024b。然而，当第二编码单元(例如，上方的第二编码单元1020a)沿垂直方向被划分时，由于上述原因，视频解码设备100可将另一个第二编码单元(例如，下方的第二编码单元1020b)限制为不沿上方的第二编码单元1020a被划分的垂直方向被划分。
图21示出根据实施例的由视频解码设备100执行的当关于划分形状模式的信息指示正方形编码单元将不被划分成四个正方形编码单元时对该正方形编码单元进行划分的处理。
根据实施例，视频解码设备100可通过基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息对第一编码单元1100进行划分来确定第二编码单元1110a、1110b、1120a、1120b等。关于划分形状模式的信息可包括关于对编码单元进行划分的各种方法的信息，但是关于各种划分方法的信息可不包括用于将编码单元划分成四个正方形编码单元的信息。根据这样的关于划分形状模式的信息，视频解码设备100可不将正方形的第一编码单元1100划分成四个正方形的第二编码单元1130a、1130b、1130c和1130d。视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息确定非正方形的第二编码单元1110a、1110b、1120a、1120b等。
根据实施例，视频解码设备100可独立地对非正方形的第二编码单元1110a、1110b、1120a、1120b等进行划分。第二编码单元1110a、1110b、1120a、1120b等中的每一个可按照预定顺序被递归地划分，并且该划分方法可与基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息对第一编码单元1100进行划分的方法相应。
例如，视频解码设备100可通过沿水平方向对左侧的第二编码单元1110a进行划分来确定正方形的第三编码单元1112a和1112b，并且可通过沿水平方向对右侧的第二编码单元1110b进行划分来确定正方形的第三编码单元1114a和1114b。此外，视频解码设备100可通过沿水平方向对左侧的第二编码单元1110a和右侧的第二编码单元1110b两者进行划分来确定正方形的第三编码单元1116a、1116b、1116c和1116d。在这种情况下，可确定与从第一编码单元1100划分出的四个正方形的第二编码单元1130a、1130b、1130c和1130d具有相同形状的编码单元。
作为另一示例，视频解码设备100可通过沿垂直方向对上方的第二编码单元1120a进行划分来确定正方形的第三编码单元1122a和1122b，并且可通过沿垂直方向对下方的第二编码单元1120b进行划分来确定正方形的第三编码单元1124a和1124b。此外，视频解码设备100可通过沿垂直方向对上方的第二编码单元1120a和下方的第二编码单元1120b两者进行划分来确定正方形的第三编码单元1126a、1126b、1126c和1126d。在这种情况下，可确定与从第一编码单元1100划分出的四个正方形的第二编码单元1130a、1130b、1130c和1130d具有相同形状的编码单元。
图22示出根据实施例的多个编码单元之间的处理顺序可依据对编码单元进行划分的处理而改变。
根据实施例，视频解码设备100可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息对第一编码单元1200进行划分。当块形状信息指示正方形形状并且关于划分形状模式的信息指示沿水平方向和垂直方向中的至少一个方向对第一编码单元1200进行划分时，视频解码设备100可通过对第一编码单元1200进行划分来确定第二编码单元1210a、1210b、1220a和1220b。参照图22，通过仅沿水平方向或垂直方向对第一编码单元1200进行划分而确定的非正方形的第二编码单元1210a、1210b、1220a和1220b可基于每个编码单元的块形状信息和关于划分形状模式的信息被独立地划分。例如，视频解码设备100可通过沿水平方向对通过沿垂直方向对第一编码单元1200进行划分而生成的第二编码单元1210a和1210b进行划分来确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d，并且通过沿水平方向对通过沿水平方向对第一编码单元1200进行划分而生成的第二编码单元1220a和1220b进行划分来确定第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d。上面已经结合图21描述了对第二编码单元1210a、1210b、1220a和1220b进行划分的操作，因此，这里将不提供其详细描述。
根据实施例，视频解码设备100可按照预定顺序处理编码单元。上面已经结合图17描述了以预定顺序处理编码单元的操作，因此，这里将不提供其详细描述。参照图22，视频解码设备100可通过对正方形的第一编码单元1200进行划分来确定四个正方形的第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d以及第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d。根据实施例，视频解码设备100可基于第一编码单元1200的划分方法确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d以及第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d的处理顺序。
根据实施例，视频解码设备100可通过沿水平方向对通过沿垂直方向对第一编码单元1200进行划分而生成的第二编码单元1210a和1210b进行划分来确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d，并且可以以处理顺序1217来处理第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d，其中，处理顺序1217用于首先沿垂直方向处理包括在左侧的第二编码单元1210a中的第三编码单元1216a和1216c，然后沿垂直方向处理包括在右侧的第二编码单元1210b中的第三编码单元1216b和1216d。
根据实施例，视频解码设备100可通过沿垂直方向对通过沿水平方向对第一编码单元1200进行划分而生成的第二编码单元1220a和1220b进行划分来确定第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d，并且可以以处理顺序1227处理第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d，其中，处理顺序1227用于首先沿水平方向处理包括在上方的第二编码单元1220a中的第三编码单元1226a和1226b，然后沿水平方向处理包括在下方的第二编码单元1220b中的第三编码单元1226c和1226d。
参照图22，可通过分别对第二编码单元1210a、1210b、1220a和1220b进行划分来确定正方形的第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d以及第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d。尽管通过沿垂直方向对第一编码单元1200进行划分来确定第二编码单元1210a和1210b不同于通过沿水平方向对第一编码单元1200进行划分确定第二编码单元1220a和1220b，但是从第二编码单元1210a和1210以及第二编码单元1220a和1220b划分出的第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d以及第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d最终显示为从第一编码单元1200划分出的相同形状的编码单元。这样，通过基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息以不同的方式递归地对编码单元进行划分，即使在多个编码单元最终被确定为相同形状时，视频解码设备100也可按照不同顺序处理多个编码单元。
图23示出根据实施例的当递归地对编码单元进行划分以确定多个编码单元时随着编码单元的形状和尺寸变化来确定编码单元的深度的处理。
根据实施例，视频解码设备100可基于预定标准确定编码单元的深度。例如，所述预定标准可以是编码单元的长边的长度。当被划分之前的编码单元的长边的长度是划分出的当前编码单元的长边的长度的2n(n>0)倍时，视频解码设备100可确定当前编码单元的深度从被划分之前的编码单元的深度增加n。在以下描述中，具有增加的深度的编码单元被表示为深度更深的编码单元。
参照图23，根据实施例，视频解码设备100可通过基于指示正方形形状的块形状信息(例如，块形状信息可被表示为“0：SQUARE”)对正方形的第一编码单元1300进行划分来确定更深深度的第二编码单元1302和第三编码单元1304。假设正方形的第一编码单元1300的尺寸是2N×2N，通过将第一编码单元1300的宽度和高度划分到1/2而确定的第二编码单元1302可具有N×N的尺寸。此外，通过将第二编码单元1302的宽度和高度划分到1/2而确定的第三编码单元1304可具有N/2×N/2的尺寸。在这种情况下，第三编码单元1304的宽度和高度是第一编码单元1300的宽度和高度的1/4。当第一编码单元1300的深度是D时，第二编码单元1302的深度可以是D+1，并且第三编码单元1304的深度可以是D+2，其中，第二编码单元1302的宽度和高度是第一编码单元1300的宽度和高度的1/2，第三编码单元1304的宽度和高度是第一编码单元1300的宽度和高度的1/4。
根据实施例，视频解码设备100可通过基于指示非正方形形状的块形状信息(例如，块形状信息可被表示为指示高度比宽度长的非正方形形状的“1：NS_VER”，或者表示为指示宽度比高度长的非正方形形状的“2：NS_HOR”)对非正方形的第一编码单元1310或1320进行划分来确定更深深度的第二编码单元1312或1322以及第三编码单元1314或1324。
视频解码设备100可通过对尺寸为N×2N的第一编码单元1310的宽度和高度中的至少一个进行划分来确定第二编码单元1302、1312或1322。也就是说，视频解码设备100可通过沿水平方向对第一编码单元1310进行划分来确定尺寸为N×N的第二编码单元1302或尺寸为N×N/2的第二编码单元1322，或者可通过沿水平方向和垂直方向对第一编码单元1310进行划分来确定尺寸为N/2×N的第二编码单元1312。
根据实施例，视频解码设备100可通过对尺寸为2N×N的第一编码单元1320的宽度和高度中的至少一个进行划分来确定第二编码单元1302、1312或1322。也就是说，视频解码设备100可通过沿垂直方向对第一编码单元1320进行划分来确定尺寸为N×N的第二编码单元1302或尺寸为N/2×N的第二编码单元1312，或者可通过沿水平方向和垂直方向对第一编码单元1320进行划分来确定尺寸为N×N/2的第二编码单元1322。
根据实施例，视频解码设备100可通过对尺寸为N×N的第二编码单元1302的宽度和高度中的至少一个进行划分来确定第三编码单元1304、1314或1324。也就是说，视频解码设备100可通过沿垂直方向和水平方向对第二编码单元1302进行划分来确定尺寸为N/2×N/2的第三编码单元1304、尺寸为N/4×N/2的第三编码单元1314、或者尺寸为N/2×N/4的第三编码单元1324。
根据实施例，视频解码设备100可通过对尺寸为N/2×N的第二编码单元1312的宽度和高度中的至少一个进行划分来确定第三编码单元1304、1314或1324。也就是说，视频解码设备100可通过沿水平方向对第二编码单元1312进行划分来确定尺寸为N/2×N/2的第三编码单元1304或尺寸为N/2×N/4的第三编码单元1324，或者可通过沿垂直方向和水平方向对第二编码单元1312进行划分来确定尺寸为N/4×N/2的第三编码单元1314。
根据实施例，视频解码设备100可通过对尺寸为N×N/2的第二编码单元1322的宽度和高度中的至少一个进行划分来确定第三编码单元1304、1314或1324。也就是说，视频解码设备100可通过沿垂直方向对第二编码单元1322进行划分来确定尺寸为N/2×N/2的第三编码单元1304或尺寸为N/4×N/2的第三编码单元1314，或者可通过沿垂直方向和水平方向对第二编码单元1322进行划分来确定尺寸为N/2×N/4的第三编码单元1324。
根据实施例，视频解码设备100可沿水平方向或垂直方向对正方形编码单元1300、1302或1304进行划分。例如，视频解码设备100可通过沿垂直方向对尺寸为2N×2N的第一编码单元1300进行划分来确定尺寸为N×2N的第一编码单元1310，或者可通过沿水平方向对第一编码单元1300进行划分来确定尺寸为2N×N的第一编码单元1320。根据实施例，当基于编码单元的最长边的长度确定深度时，通过沿水平方向或垂直方向对尺寸为2N×2N的第一编码单元1300进行划分而确定的编码单元的深度可与第一编码单元1300的深度相同。
根据实施例，第三编码单元1314或1324的宽度和高度可以是第一编码单元1310或1320的宽度和高度的1/4。当第一编码单元1310或1320的深度为D时，第二编码单元1312或1322的深度可以是D+1，并且第三编码单元1314或1324的深度可以是D+2，其中，第二编码单元1312或1322的宽度和高度是第一编码单元1310或1320的宽度和高度的1/2，第三编码单元1314或1324的宽度和高度是第一编码单元1310或1320的宽度和高度的1/4。
图24示出根据实施例的基于编码单元的形状和尺寸可确定的深度以及用于区分编码单元的部分索引(PID)。
根据实施例，视频解码设备100可通过对正方形的第一编码单元1400进行划分来确定各种形状的第二编码单元。参照图14，视频解码设备100可通过基于关于划分形状模式的信息沿垂直方向和水平方向中的至少一个方向对第一编码单元1400进行划分来确定第二编码单元1402a和1402b、第二编码单元1404a和1404b、以及第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d。也就是说，视频解码设备100可基于第一编码单元1400的关于划分形状模式的信息来确定第二编码单元1402a和1402b、第二编码单元1404a和1404b、以及第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d。
根据实施例，基于正方形的第一编码单元1400的关于划分形状模式的信息确定的第二编码单元1402a和1402b、第二编码单元1404a和1404b、以及第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d的深度可以是基于它们的长边的长度确定的。例如，因为正方形的第一编码单元1400的边长等于非正方形的第二编码单元1402a和1402b以及第二编码单元1404a和1404b的长边的长度，所以第一编码单元1400和非正方形的第二编码单元1402a和1402b以及第二编码单元1404a和1404b可具有相同的深度，例如，D。然而，当视频解码设备100基于关于划分形状模式的信息将第一编码单元1400划分成四个正方形的第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d时，因为正方形的第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d的边长是第一编码单元1400的边长的1/2，所以第二编码单元1406a、1406b、1406c和1406d的深度可以是比第一编码单元1400的深度D深1的D+1。
根据实施例，视频解码设备100可通过基于关于划分形状模式的信息沿水平方向对高度比宽度长的第一编码单元1410进行划分来确定多个第二编码单元1412a和1412b以及第二编码单元1414a、1414b和1414c。根据实施例，视频解码设备100可通过基于关于划分形状模式的信息沿垂直方向对宽度比高度长的第一编码单元1420进行划分来确定多个第二编码单元1422a和1422b以及第二编码单元1424a、1424b和1424c。
根据实施例，基于非正方形的第一编码单元1410或1420的关于划分形状模式的信息确定的第二编码单元1412a和1412b、第二编码单元1414a、1414b和1414c、第二编码单元1422a和1422b以及第二编码单元1424a、1424b和1424c的深度可基于它们的长边的长度被确定。例如，因为正方形的第二编码单元1412a和1412b的边长是具有高度比宽度长的非正方形形状的第一编码单元1410的长边的长度的1/2，所以正方形的第二编码单元1412a和1412b的深度是比非正方形的第一编码单元1410的深度D深1的D+1。
此外，视频解码设备100可基于关于划分形状模式的信息将非正方形的第一编码单元1410划分成奇数个第二编码单元1414a、1414b和1414c。奇数个第二编码单元1414a、1414b和1414c可包括非正方形的第二编码单元1414a和1414c以及正方形的第二编码单元1414b。在这种情况下，因为非正方形的第二编码单元1414a和1414c的长边的长度和正方形的第二编码单元1414b的边长是第一编码单元1410的长边的长度的1/2，所以第二编码单元1414a、1414b和1414c的深度可以是比非正方形的第一编码单元1410的深度D深1的D+1。视频解码设备100可通过使用上述确定从第一编码单元1410划分出的编码单元的深度的方法来确定从具有宽度比高度长的非正方形形状的第一编码单元1420划分出的编码单元的深度。
根据实施例，当奇数个被划分出的编码单元不具有相等尺寸时，视频解码设备100可基于编码单元之间的尺寸比率来确定用于标识划分出的编码单元的PID。参照图24，奇数个划分出的编码单元1414a、1414b和1414c之中的中心位置的编码单元1414b可具有与其他编码单元1414a和1414c的宽度相等的宽度并且高度是其他编码单元1414a和1414c的高度的两倍。也就是说，在这种情况下，中心位置处的编码单元1414b可包括两个其他编码单元1414a或1414c。因此，当中心位置处的编码单元1414b的PID基于扫描顺序是1时，位于编码单元1414b旁边的编码单元1414c的PID可增加2，因此可以是3。也就是说，可能存在PID值的不连续性。根据实施例，视频解码设备100可基于用于标识划分出的编码单元的PID是否存在不连续性来确定奇数个划分出的编码单元是否不具有相等的尺寸。
根据实施例，视频解码设备100可基于用于标识通过对当前编码单元进行划分而确定的多个编码单元的PID值来确定是否使用特定划分方法。参照图24，视频解码设备100可通过对具有高度比宽度长的长方形形状的第一编码单元1410进行划分来确定偶数个编码单元1412a和1412b或奇数个编码单元1414a、1414b和1414c。视频解码设备100可使用PID来识别各个编码单元。根据实施例，可从每个编码单元的预定位置的样点(例如，左上方样点)获得PID。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用用于区分编码单元的PID来确定划分出的编码单元之中的预定位置处的编码单元。根据实施例，当具有高度比宽度长的长方形形状的第一编码单元1410的关于划分形状模式的信息指示将编码单元划分成三个编码单元时，视频解码设备100可将第一编码单元1410划分成三个编码单元1414a、1414b和1414c。视频解码设备100可将PID分配给三个编码单元1414a、1414b和1414c中的每一个。视频解码设备100可对奇数个划分出的编码单元的PID进行比较，以确定所述编码单元之中的中心位置处的编码单元。视频解码设备100可将具有编码单元的PID之中的与中间值相应的PID的编码单元1414b确定为通过对第一编码单元1410进行划分而确定的编码单元之中的中心位置处的编码单元。根据实施例，当划分出的编码单元不具有相等尺寸时，视频解码设备100可基于编码单元之间的尺寸比率来确定用于区分划分出的编码单元的PID。参照图24，通过对第一编码单元1410进行划分而生成的编码单元1414b可具有与其他编码单元1414a和1414c的宽度相等的宽度并且高度是其他编码单元1414a和1414c的高度的两倍。在这种情况下，当中心位置处的编码单元1414b的PID是1时，位于编码单元1414b旁边的编码单元1414c的PID可增加2，因此可以是3。当如上所述不均匀地增加PID时，视频解码设备100可确定编码单元被划分成多个编码单元，其中，所述多个编码单元包括具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸的编码单元。根据实施例，当关于划分形状模式的信息指示将编码单元划分成奇数个编码单元时，视频解码设备100可按照奇数个编码单元之中的预定位置的编码单元(例如，中心位置的编码单元)具有与其他编码单元的尺寸不同的尺寸这样的方式对当前编码单元进行划分。在这种情况下，视频解码设备100可通过使用编码单元的PID来确定具有不同尺寸的中心位置的编码单元。然而，预定位置的编码单元的PID和尺寸或位置不限于上述示例，并且编码单元的各种PID以及各种位置和尺寸可被使用。
根据实施例，视频解码设备100可使用预定数据单元，其中，编码单元从所述预定数据单元开始被递归地划分。
图25示出根据实施例的基于画面中包括的多个预定数据单元确定多个编码单元。
根据实施例，预定数据单元可被定义为这样的数据单元：通过使用块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息从该数据单元开始对编码单元递归地进行划分。也就是说，预定数据单元可与最高深度的编码单元相应，其中，最高深度的编码单元用于确定从当前画面划分出的多个编码单元。在以下描述中，为了便于解释，将预定数据单元称为参考数据单元。
根据实施例，参考数据单元可具有预定的尺寸和和预定的尺寸形状。根据实施例，参考数据单元可包括M×N个样点。这里，M和N可彼此相等，并且可以是表示为2的倍数的整数。也就是说，参考数据单元可具有正方形或非正方形形状，并且可被划分成整数个编码单元。
根据实施例，视频解码设备100可将当前画面划分成多个参考数据单元。根据实施例，视频解码设备100可通过使用针对每个参考数据单元的关于划分形状模式的信息对从当前画面划分出的多个参考数据单元进行划分。对参考数据单元进行划分的操作可与使用四叉树结构的划分操作相应。
根据实施例，视频解码设备100可预先确定包括在当前画面中的参考数据单元所允许的最小尺寸。因此，视频解码设备100可确定尺寸等于或大于最小尺寸的各种参考数据单元，并且通过使用关于所确定的参考数据单元的块形状信息和关于划分形状模式的信息来确定一个或更多个编码单元。
参照图25，视频解码设备100可使用正方形的参考编码单元1500或非正方形的参考编码单元1502。根据实施例，可基于能够包括一个或更多参考编码单元的各种数据单元(例如，序列、画面、条带、条带片段、最大编码单元等)来确定参考编码单元的形状和尺寸。
根据实施例，视频解码设备100的比特流获得器110可从比特流获得关于各种数据单元中的每一个的参考编码单元形状信息和参考编码单元尺寸信息中的至少一条信息。上面已经结合图13的对当前编码单元300进行划分的操作描述了将正方形的参考编码单元1500划分成一个或更多个编码单元的操作，并且上面已经结合图14的对当前编码单元400或450进行划分的操作描述了将非正方形的参考编码单元1502划分成一个或更多个编码单元的操作，因此，这里将不提供其详细描述。
根据实施例，视频解码设备100可使用用于标识参考编码单元的尺寸和形状的PID，以根据先前基于预定条件确定的一些数据单元来确定参考编码单元的尺寸和形状。也就是说，比特流获得器110可从比特流仅获得PID，其中，PID用于标识针对各种数据单元(例如，序列、画面、条带、条带片段、最大编码单元等)之中的作为满足预定条件的数据单元(例如，数据单元的尺寸等于或小于条带)的每个条带、条带片段或最大编码单元的参考编码单元的尺寸和形状。视频解码设备100可通过使用PID来确定针对满足预定条件的每个数据单元的参考数据单元的尺寸和形状。当根据具有相对小尺寸的每个数据单元从比特流获得并使用参考编码单元形状信息和参考编码单元尺寸信息时，因为使用比特流的效率可能不高，所以可仅获得并使用PID，而不直接获得参考编码单元形状信息和参考编码单元尺寸信息。在这种情况下，可预先确定与用于标识参考编码单元的尺寸和形状的PID相应的参考编码单元的尺寸和形状中的至少一个。也就是说，视频解码设备100可通过基于PID选择先前确定的参考编码单元的尺寸和形状中的至少一个来确定包括在用作用于获得PID的单元的数据单元中的参考编码单元的尺寸和形状中的至少一个。
根据实施例，视频解码设备100可使用包括在最大编码单元中的一个或更多个参考编码单元。也就是说，从画面划分出的最大编码单元可包括一个或更多个参考编码单元，并且可通过递归地对每个参考编码单元进行划分来确定编码单元。根据实施例，最大编码单元的宽度和高度中的至少一个可以是参考编码单元的宽度和高度中的至少一个的整数倍。根据实施例，可通过基于四叉树结构将最大编码单元划分n次来获得参考编码单元的尺寸。也就是说，根据各种实施例，视频解码设备100可通过基于四叉树结构将最大编码单元划分n次来确定参考编码单元，并且可基于块形状信息和关于划分形状模式的信息中的至少一条信息对参考编码单元进行划分。
图26示出根据实施例的用作用于确定包括在画面1600中的参考编码单元的确定顺序的单元的处理块。
根据实施例，视频解码设备100可确定从画面划分出的一个或更多个处理块。处理块是包括从画面划分出的一个或更多个参考编码单元的数据单元，并且可根据特定顺序确定处理块中包括的一个或更多个参考编码单元。也就是说，在每个处理块中确定的一个或更多个参考编码单元的确定顺序可与用于确定参考编码单元的各种类型的顺序之一相应，并且可依据处理块而变化。针对每个处理块确定的参考编码单元的确定顺序可以是各种顺序(例如，光栅扫描顺序、Z字形扫描、N字形扫描、右上对角扫描、水平扫描和垂直扫描)之一，但不限于上述扫描顺序。
根据实施例，视频解码设备100可获得处理块尺寸信息并可确定包括在画面中的一个或更多个处理块的尺寸。视频解码设备100可从比特流获得处理块尺寸信息，并可确定画面中包括的一个或更多个处理块的尺寸。处理块的尺寸可以是数据单元的由处理块尺寸信息指示的预定尺寸。
根据实施例，视频解码设备100的比特流获得器110可根据每个特定数据单元从比特流获得处理块尺寸信息。例如，可按照诸如图像、序列、画面、条带或条带片段的数据单元从比特流获得处理块尺寸信息。也就是说，比特流获得器110可根据各种数据单元中的每一个从比特流获得处理块尺寸信息，并且视频解码设备100可通过使用获得的处理块尺寸信息确定从画面划分出的一个或更多个处理块的尺寸，并且处理块的尺寸可以是参考编码单元的尺寸的整数倍。
根据实施例，视频解码设备100可确定画面1600中包括的处理块1602和1612的尺寸。例如，视频解码设备100可基于从比特流获得的处理块尺寸信息来确定处理块的尺寸。参照图26，根据实施例，视频解码设备100可将处理块1602和1612的宽度确定为参考编码单元的宽度的四倍，并且可将处理块1602和1612的高度确定为参考编码单元的高度的四倍。视频解码设备100可确定一个或更多个处理块中的一个或更多个参考编码单元的确定顺序。
根据实施例，视频解码设备100可基于处理块的尺寸来确定包括在画面1600中的处理块1602和1612，并且可确定包括在处理块1602和1612中的一个或更多个参考编码单元的确定顺序。根据实施例，确定参考编码单元可包括确定参考编码单元的尺寸。
根据实施例，视频解码设备100可从比特流获得一个或更多个处理块中包括的一个或更多个参考编码单元的确定顺序信息，并可基于获得的确定顺序信息确定关于一个或更多个参考编码单元的确定顺序。确定顺序信息可被定义为用于确定处理块中的参考编码单元的顺序或方向。也就是说，可针对每个处理块独立地确定参考编码单元的确定顺序。
根据实施例，视频解码设备100可根据每个特定数据单元从比特流获得参考编码单元的确定顺序信息。例如，比特流获得器110可根据诸如图像、序列、画面、条带、条带片段或处理块的每个数据单元从比特流获得参考编码单元的确定顺序信息。因为参考编码单元的确定顺序信息指示用于确定处理块中的参考编码单元的顺序，所以可针对包括整数个处理块的每个特定数据单元获得确定顺序信息。
根据实施例，视频解码设备100可基于确定的确定顺序来确定一个或更多个参考编码单元。
根据实施例，比特流获得器110可从比特流获得参考编码单元的确定顺序信息作为与处理块1602和1612有关的信息，并且视频解码设备100可确定包括在处理块1602和1612中的一个或更多个的参考编码单元的确定顺序，并可基于确定顺序确定包括在画面1600中的一个或更多个参考编码单元。参照图26，视频解码设备100可分别确定处理块1602和1612中的一个或更多个参考编码单元的确定顺序1604和1614。例如，当针对每个处理块获得参考编码单元的确定顺序信息时，可针对处理块1602和1612获得参考编码单元的不同类型的确定顺序信息。当处理块1602中的参考编码单元的确定顺序1604是光栅扫描顺序时，包括在处理块1602中的参考编码单元可根据光栅扫描顺序被确定。相反地，当另一处理块1612中的参考编码单元的确定顺序1614是反向光栅扫描顺序时，包括在处理块1612中的参考编码单元可根据反向光栅扫描顺序被确定。
根据实施例，视频解码设备100可对确定的一个或更多个参考编码单元进行解码。视频解码设备100可基于如上所述确定的参考编码单元对图像进行解码。对参考编码单元进行解码的方法可包括各种图像解码方法。
根据实施例，视频解码设备100可从比特流获得指示当前编码单元的形状的块形状信息或指示当前编码单元的划分方法的关于划分形状模式的信息，并可使用所获得的信息。块形状信息或关于划分形状模式的信息可被包括在与各种数据单元有关的比特流中。例如，视频解码设备100可使用包括在序列参数集、画面参数集、视频参数集、条带头或条带片段头中的块形状信息或关于划分形状模式的信息。此外，视频解码设备100可根据每个最大编码单元、每个参考编码单元或每个处理块从比特流获得与块形状信息或关于划分形状模式的信息相应的语法元素，并可使用所获得的语法元素。
图27示出根据实施例的当编码单元可划分成的形状的组合针对每个画面不同时针对每个画面可确定的编码单元。
参照图27，视频解码设备100可针对每个画面不同地确定编码单元可划分成的形状的组合。例如，视频解码设备100可通过使用图像中包括的至少一个画面中的可划分成4个编码单元的画面1700、可划分成2或4个编码单元的画面1710以及可划分成2、3或4个编码单元的画面1720对图像进行解码。为了将画面1700划分成多个编码单元，视频解码设备100可仅使用指示画面1700被划分成4个正方形编码单元的划分形状信息。为了对画面1710进行划分，视频解码设备100可仅使用指示画面1710被划分成2或4个编码单元的划分形状信息。为了对画面1720进行划分，视频解码设备100可仅使用指示画面1720被划分成2、3或4个编码单元的划分形状信息。因为这样的划分形状的组合仅是用于描述视频解码设备100的操作的实施例，所以划分形状的组合不应被解释为限于该实施例，而是可根据预定数据单元使用划分形状的各种组合。
根据实施例，视频解码设备100的比特流获得器110可根据预定数据单元单位(例如，序列、画面或条带)获得包括指示划分形状信息的组合的索引的比特流。例如，比特流获得器110可从序列参数集、画面参数集或条带头获得指示划分形状信息的组合的索引。视频解码设备100可通过使用获得的索引来确定根据预定数据单元可将编码单元划分成的划分形状的组合，因此可根据预定数据单元使用划分形状的不同组合。
图28示出根据实施例的可基于可表示为二进制码的划分形状信息确定的编码单元的各种形状。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用由比特流获得器110获得的块形状信息和划分形状信息将编码单元划分成各种形状。编码单元可被划分成的形状可对应于包括通过以上实施例描述的形状的各种形状。
参照图28，视频解码设备100可基于划分形状信息将具有正方形形状的编码单元沿水平方向和垂直方向中的至少一个方向进行划分，并且可将具有非正方形形状的编码单元沿水平方向或垂直方向进行划分。
根据实施例，当视频解码设备100能够沿水平方向和垂直方向对具有正方形形状的编码单元进行划分以获得四个正方形编码单元时，可由关于具有正方形形状的编码单元的划分形状信息指示的划分形状的数量可以是4。根据实施例，划分形状信息可被表示为2位数的二进制码，并且可将二进制码分配给每个划分形状。例如，当不对编码单元进行划分时，划分形状信息可被表示为(00)b；当沿水平方向和垂直方向对编码单元进行划分时，划分形状信息可被表示为(01)b；当沿水平方向对编码单元进行划分时，划分形状信息可被表示为(10)b；当沿垂直方向对编码单元划分时，划分形状信息可被表示为(11)b。
根据实施例，当视频解码设备100沿水平方向或垂直方向对具有非正方形形状的编码单元进行划分时，可根据编码单元被划分成的编码单元的数量来确定可由划分形状信息指示的划分形状的类型。参照图28，根据实施例，视频解码设备100可将具有非正方形形状的编码单元划分成3个编码单元。视频解码设备100可将编码单元划分成两个编码单元，并且在这种情况下，划分形状信息可被表示为(10)b。视频解码设备100可将编码单元划分成3个编码单元，并且在这种情况下，划分形状信息可被表示为(11)b。视频解码设备100可确定不对编码单元进行划分，并且在这种情况下，划分形状信息可被表示为(0)b。也就是说，为了使用指示划分形状信息的二进制码，视频解码设备100可使用可变长度编码(VLC)，而不是固定长度编码(FLC)。
根据实施例，参照图28，可将指示编码单元不被划分的划分形状信息的二进制码表示为(0)b。当将指示编码单元不被划分的划分形状信息的二进制码设置为(00)b时，尽管不存在被设置为(01)b的划分形状信息，但是也必须使用划分形状信息的全部2比特的二进制码。然而，如图28所示，当3个划分形状用于具有非正方形形状的编码单元时，即使通过使用1比特二进制码(0)b作为划分形状信息，视频解码设备100也可确定不对编码单元进行划分，从而有效地使用比特流。然而，由划分形状信息指示的具有非正方形形状的编码单元的划分形状不应被解释为限于图28所示的3种形状，并且应被解释为包括上面实施例的各种形状。
图29示出根据实施例的可基于可表示为二进制码的划分形状信息确定的编码单元的其他形状。
参照图29，视频解码设备100可基于划分形状信息沿水平方向或垂直方向对具有正方形形状的编码单元进行划分，并且可沿水平方向或垂直方向对具有非正方形形状的编码单元进行划分。也就是说，划分形状信息可指示具有正方形形状的编码单元沿一个方向被划分。在这种情况下，指示具有正方形形状的编码单元不被划分的划分形状信息的二进制码可被表示为(0)b。当将指示编码单元不被划分的划分形状信息的二进制码设置为(00)b时，尽管不存在被设置为(01)b的划分形状信息，但是也必须使用划分形状信息的全部2比特的二进制码。然而，如图29所示，当3个划分形状用于具有正方形形状的编码单元时，即使通过使用1比特的二进制码(0)b作为划分形状信息，视频解码设备100也可确定不对编码单元进行划分，从而有效地使用比特流。然而，由划分形状信息指示的具有正方形形状的编码单元的划分形状不应被解释为限于图29所示的3种形状，并且应被解释为包括上面实施例的各种形状。
根据实施例，可通过使用二进制码来表示块形状信息或划分形状信息，并且可将这样的信息立即生成为比特流。可选地，可表示为二进制码的块形状信息或划分形状信息可不立即在比特流中被生成，并且可用作在上下文自适应二进制算术编码(CABAC)期间输入的二进制码。
根据实施例，将描述由视频解码设备100执行的通过CABAC获得关于块形状信息或划分形状信息的语法的处理。可由比特流获得器110获得包括针对该语法的二进制码的比特流。视频解码设备100可通过对获得的比特流中包括的二进制位串进行解二进制来检测指示块形状信息或划分形状信息的语法元素。根据实施例，视频解码设备100可获得与将被解码的语法元素相应的二进制的二进制位串的集合，并且可通过使用概率信息对每个二进制位进行解码，并且视频解码设备100可重复地执行该处理直到包括这样解码的二进制位的二进制位串与预先获得的二进制位串之一相同。视频解码设备100可通过对二进制位串进行解二进制来确定语法元素。
根据实施例，视频解码设备100可通过执行自适应二进制算术编码的解码处理来确定关于二进制位串的语法，并且可更新针对由比特流获得器110获得的二进制位的概率模型。参照图28，根据实施例，视频解码设备100的比特流获得器110可获得指示二进制码的比特流，其中，该二进制码指示划分形状信息。视频解码设备100可通过使用获得的具有1比特或2比特大小的二进制码来确定关于划分形状信息的语法。为了确定关于划分形状信息的语法，视频解码设备100可更新二进制码的2个比特中的每个比特的概率。也就是说，视频解码设备100可根据二进制码的2个比特中的第一个二进制位的值是0还是1来更新在对下一个二进制位进行解码时可具有0或1的值的概率。
根据实施例，在确定语法时，视频解码设备100可更新在对针对语法的二进制位串的二进制位进行解码的处理中使用的二进制位的概率，并且视频解码设备100可在不更新概率的情况下确定二进制位串中的特定比特具有相同的概率。
参照图28，当通过使用指示关于具有非正方形形状的编码单元的划分形状信息的二进制位串来确定语法时，视频解码设备100可通过使用在具有非正方形形状的编码单元不被划分时值为0的一个二进制位来确定关于划分形状信息的语法。也就是说，当块形状信息指示当前编码单元具有非正方形形状时，针对划分形状信息的二进制位的第一个二进制位在具有非正方形形状的编码单元不被划分时可以是0，并且在具有非正方形形状的编码单元被划分成两个或三个编码单元时可以是1。因此，关于具有非正方形形状的编码单元的划分形状信息的二进制位串的第一个二进制位是0的概率可以是1/3，并且关于具有非正方形形状的编码单元的划分形状信息的二进制位串的第一个二进制位是1的概率可以是2/3。如上所述，因为指示具有非正方形形状的编码单元不被划分的划分形状信息可仅表示值为0的1比特的二进制位串，所以视频解码设备100可通过仅在划分形状信息的第一个二进制位是1时确定第二个二进制位是0还是1来确定关于划分形状信息的语法。根据实施例，当针对划分形状信息的第一个二进制位为1时，视频解码设备100可通过确定第二个二进制位是0和1的概率相同来对二进制位进行解码。
根据实施例，视频解码设备100可在确定针对划分形状信息的二进制位串的二进制位时，使用针对每个二进制位的各种概率。根据实施例，视频解码设备100可根据非正方形块的方向不同地确定针对划分形状信息的二进制位的概率。根据实施例，视频解码设备100可根据当前编码单元的面积或长边的长度来不同地确定针对划分形状信息的二进制位的概率。根据实施例，视频解码设备100可根据当前编码单元的形状和长边的长度中的至少一个来不同地确定针对划分形状信息的二进制位的概率。
根据实施例，视频解码设备100可针对具有预定尺寸或更大尺寸的编码单元，确定针对划分形状信息的二进制位的概率相同。例如，视频解码设备100可基于每个编码单元的长边的长度，针对尺寸等于或大于64个样点的编码单元，确定针对划分形状信息的二进制位的概率相同。
根据实施例，视频解码设备100可基于条带类型(例如，I条带、P条带、B条带等)确定构成划分形状信息的二进制位串的二进制位的初始概率。
图30是用于执行环路滤波的图像编码和解码系统2000的框图。
图像编码和解码系统2000的编码端2010发送图像的编码比特流，并且解码端2050接收和解码该比特流并输出重建图像。编码端2010可具有与将在下面描述的视频编码设备200的配置相似的配置，并且解码端2050可具有与视频解码设备100的配置相似的配置。
在编码端2010中，预测编码器2015通过帧间预测和帧内预测输出参考图像，并且变换器和量化器2020将参考图像和当前输入图像之间的残差数据量化为量化的变换系数，并输出量化的变换系数。熵编码器2025将量化的变换系数编码并变换为比特流，并且输出该比特流。通过反量化器和逆变换器2030将量化的变换系数重建为空间域中的数据，并且通过去块滤波器2035和环路滤波器2040将重建的空间域中的数据输出为重建图像。可通过预测编码器2015将重建图像用作下一输入图像的参考图像。
通过熵解码器2055以及反量化器和逆变换器2060将由解码端2050接收到的比特流中的编码图像数据重建为空间域中的残差数据。当将残差数据与从预测解码器2075输出的参考图像组合时形成空间域中的图像数据，并且去块滤波器2065和环路滤波器2070可对空间域中的图像数据进行滤波并可输出针对当前原始图像的重建图像。可通过预测解码器2075将重建图像用作针对下一原始图像的参考图像。
编码端2010的环路滤波器2040通过使用根据用户输入或系统设置输入的滤波器信息来执行环路滤波。由环路滤波器2040使用的滤波器信息被输出到熵编码器2025，并且与编码图像数据一起被发送到解码端2050。解码端2050的环路滤波器2070可基于从解码端2050输入的滤波器信息来执行环路滤波。
图31示出根据实施例的最大编码单元中包括的滤波单元和滤波单元的滤波性能信息的示例。
当编码端2010的环路滤波器2040的滤波单元和解码端2050的环路滤波器2070的滤波单元包括与根据参照图13至图15描述的实施例的编码单元相似的数据单元时，滤波器信息可包括用于指示滤波单元的数据单元的块形状信息和划分形状信息以及指示是否对滤波单元执行环路滤波的环路滤波性能信息。
根据实施例的包括在最大编码单元2100中的滤波单元可具有与包括在最大编码单元2100中的编码单元相同的块形状和划分形状。此外，可基于根据实施例的最大编码单元2100中包括的编码单元的尺寸对最大编码单元2100中包括的滤波单元进行划分。参照图31，例如，滤波单元可包括具有正方形形状且深度为D的滤波单元2140、具有非正方形形状且深度为D的滤波单元2132和2134、具有正方形形状且深度为D+1的滤波单元2112、2114、2116、2152、2154和2164、具有非正方形形状且深度为D+1的滤波单元2162和2166以及具有正方形形状且深度为D+2的滤波单元2122、2124、2126和2128。
最大编码单元2100中包括的滤波单元的块形状信息、划分形状信息(深度)和环路滤波性能信息可如表3所示被编码。
[表3]
Figure BDA0002358191520000671
根据实施例的通过根据块形状信息和块划分信息递归地对编码单元进行划分来确定多个编码单元的处理与参照图23描述的处理相同。根据实施例的滤波单元的环路滤波性能信息指示当标志值为1时对滤波单元执行环路滤波，并且指示当标志值为0时不对滤波单元执行环路滤波。参照表1，可将用于确定将由环路滤波器2040和2070进行滤波的滤波单元的数据单元的信息全部作为滤波信息进行编码并发送。
因为根据实施例配置的编码单元是被配置为使原始图像的误差最小化的编码单元，所以期望在编码单元中具有高空间相关性。因此，由于根据实施例基于编码单元确定滤波单元，所以可省略与确定编码单元分开的确定滤波单元的操作。此外，因此，由于根据实施例基于编码单元确定滤波单元，因此可省略用于确定滤波单元的划分形状的信息，可保留滤波器信息的传输比特率。
尽管在以上实施例中描述了根据实施例的基于编码单元确定滤波单元，但是可基于编码单元对滤波单元进行划分直到任意深度，从而滤波单元的形状最多可被确定到任意深度。
在以上实施例中描述的确定滤波单元的操作不仅可被应用于环路滤波，而且可被应用于诸如去块滤波和自适应环路滤波的各种实施例。
根据实施例，视频解码设备100可通过使用块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对当前编码单元进行划分，并且可将块形状信息预先确定为指示仅使用正方形形状，并且可将划分形状信息预先确定为指示当前编码单元不被划分或被划分成4个正方形编码单元。也就是说，当前编码单元的编码单元可根据块形状信息总具有正方形形状，并且当前编码单元可基于划分形状信息不被划分或被划分成4个正方形编码单元。视频解码设备100可通过使用比特流获得器110获得通过使用被预先确定为仅使用这样的块形状和划分形状的预定编码方法而生成的比特流，并且视频解码设备100可仅使用预先确定的块形状和划分形状。在这种情况下，视频解码设备100可通过使用与预定编码方法相似的预定解码方法来解决与预定编码方法的兼容性问题。根据实施例，当视频解码设备100使用仅利用可由块形状信息和划分形状信息指示的各种形状中的预先确定的块形状和划分形状的预定解码方法时，块形状信息仅指示正方形形状，因此视频解码设备100可不执行从比特流获得块形状信息的处理。可使用指示是否使用预定解码方法的语法，并且可根据可包括诸如序列、画面、条带单元和最大编码单元的多个编码单元的具有各种形状的数据单元从比特流获得这种语法。也就是说，比特流获得器110可基于指示是否使用预定解码方法的语法来确定是否将从比特流获得指示块形状信息的语法。
图33示出根据实施例的根据编码单元的Z字形扫描顺序的索引。
根据实施例的视频解码设备100可根据Z字形扫描顺序对包括在上层数据单元中的下层数据单元进行扫描。此外，根据实施例的视频解码设备100可根据处理块或最大编码单元中包括的编码单元中的Z字形扫描索引顺序地访问数据。
如参照图13和图14所述，根据实施例的视频解码设备100可将参考编码单元划分成至少一个编码单元。在这种情况下，具有正方形形状的编码单元和具有非正方形形状的编码单元可共存于参考编码单元中。根据实施例的视频解码设备100可根据参考编码单元中的每个编码单元中包括的Z字形扫描索引来访问数据。在这种情况下，应用Z字形扫描索引的方法可根据参考编码单元中是否存在具有非正方形形状的编码单元而改变。
根据实施例，当在参考编码单元中不存在具有非正方形形状的编码单元时，参考编码单元中的更低深度的编码单元可具有连续的Z字形扫描索引。例如，根据实施例，更高深度的编码单元可包括四个更低深度的编码单元。更低深度的四个编码单元的边界可以是连续的，并且更低深度的编码单元可根据指示Z字形扫描顺序的索引以Z字形扫描顺序被扫描。根据实施例的指示Z字形扫描顺序的索引可被设置为根据用于编码单元的Z字形扫描顺序而增加的数字。在这种情况下，可根据Z字形扫描顺序对相同深度的更深编码单元进行扫描。
根据实施例，当在参考编码单元中存在至少一个具有非正方形形状的编码单元时，视频解码设备100可将参考编码单元中的每个编码单元划分成子块，并且可根据Z字形扫描顺序对划分出的子块进行扫描。例如，当在参考编码单元中存在在垂直方向或水平方向上具有非正方形形状的编码单元时，可通过使用划分出的子块来执行Z字形扫描。此外，例如，当参考编码单元被划分成奇数个编码单元时，可通过使用子块来执行Z字形扫描。子块是不再被划分的编码单元或者是通过对任意编码单元进行划分而获得的编码单元，并且可具有正方形形状。例如，可从具有正方形形状的编码单元划分出四个具有正方形形状的子块。此外，例如，可从具有非正方形形状的编码单元划分出两个具有正方形形状的子块。
参照图33，例如，根据实施例的视频解码设备100可根据Z字形扫描顺序对编码单元2300中的更低深度的编码单元2302、2304、2306、2308和2310进行扫描。编码单元2300和编码单元2302、2304、2306、2308和2310分别是上层编码单元和下层编码单元。编码单元2300包括在水平方向上具有非正方形形状的编码单元2306和2310。具有非正方形形状的编码单元2306和2310与具有正方形形状且彼此相邻的编码单元2302和2304具有不连续的边界。此外，编码单元2308具有正方形形状，并且是当将具有非正方形形状的编码单元划分成奇数个编码单元时在中心处的编码单元。类似于具有非正方形形状的编码单元2306和2310，编码单元2308与具有正方形形状且彼此相邻的编码单元2302和2304具有不连续的边界。当编码单元2300包括具有非正方形形状的编码单元2306和2310或位于中心处的编码单元2308时，在将具有非正方形形状的编码单元划分成奇数个编码单元时，因为编码单元之间的相邻边界不连续，所以可能无法设置连续的Z字形扫描索引。因此，视频解码设备100可通过将编码单元划分成子块来连续设置Z字形扫描索引。此外，视频解码设备100可对具有非正方形形状的编码单元2306和2310或位于具有非正方形形状的奇数个编码单元的中心处的编码单元2308执行连续Z字形扫描。
通过将编码单元2300中的编码单元2302、2304、2306、2308和2310划分成子块来获得图33的编码单元2320。因为可针对每个子块设置Z字形扫描索引并且子块之间的相邻边界是连续的，所以可根据Z字形扫描顺序对子块进行扫描。例如，在根据实施例的解码设备中，可将编码单元2308划分成子块2322、2324、2326和2328。在这种情况下，可在对子块2330执行数据处理之后对子块2322和2324进行扫描，并且可在对子块2332执行数据处理之后对子块2326和2328进行扫描。此外，可根据Z字形扫描顺序对子块进行扫描。
在以上实施例中，根据Z字形扫描顺序对数据单元进行扫描，以进行数据存储、数据加载和数据访问。
此外，在以上实施例中，尽管可根据Z字形扫描顺序对数据单元进行扫描，但是数据单元的扫描顺序可以是诸如光栅扫描顺序、N字形扫描顺序、右上对角线扫描顺序、水平扫描顺序和垂直扫描顺序的各种顺序之一，并且不应限于Z字形扫描顺序。
此外，在以上实施例中，尽管参考编码单元中的编码单元被扫描，但是本公开不限于此，并且将被扫描的目标可以是处理块中的任意块或最大编码单元。
此外，在以上实施例中，尽管仅当存在具有非正方形形状的至少一个块时将块划分成子块并且根据Z字形扫描顺序执行扫描，但是对于简化的实施例，即使当不存在具有非正方形形状的块时，也可将块划分成子块并且根据Z字形扫描顺序执行扫描。
根据实施例的视频解码设备100可通过对编码单元执行帧间预测或帧内预测来生成预测数据，可通过对当前编码单元中包括的变换单元执行逆变换来生成残差数据，并且可通过使用生成的预测数据和残差数据来重建当前编码单元。
根据实施例的编码单元的预测模式可以是帧内模式、帧间模式和跳过模式中的至少一种。根据实施例，可根据编码单元独立地选择预测模式。
根据实施例，当将具有2N×2N形状的编码单元划分成具有2N×N形状或N×2N形状的两个编码单元时，可对每个编码单元分别执行帧间模式预测和帧内模式预测。此外，根据实施例，可将跳过模式应用于具有2N×N形状或N×2N形状的编码单元。
根据实施例的视频解码设备100可允许在具有8×4形状或4×8形状的编码单元的跳过模式下执行双向预测。因为在跳过模式下仅接收关于编码单元的跳过模式信息，所以省略了使用针对编码单元的残差数据。因此，在这种情况下，可减少反量化和逆变换的开销。相反，根据实施例的视频解码设备100可允许对应用了跳过模式的编码单元执行双向预测，从而提高了解码效率。此外，根据实施例的视频解码设备100可在运动补偿期间将插值抽头数设置为相对小的值，同时允许对具有8×4形状或4×8形状的编码单元执行双向预测，从而有效地使用存储带宽。例如，可使用抽头数小于8的插值滤波器(例如，2抽头插值滤波器)来代替8抽头插值滤波器。
此外，根据实施例的视频解码设备100可通过将当前编码单元中包括的每个区域划分成预设形状(例如，基于对角线的划分)，用信号发送关于当前编码单元中包括的每个区域的帧内预测信息或帧间预测信息。
根据实施例的视频解码设备100可通过使用当前编码单元的邻近样点，使用帧内模式来获得当前编码单元的预测样点。在这种情况下，通过使用预先重建的邻近样点来执行帧内预测，并且这些样点被称为参考样点。
图34是根据实施例的用于编码单元的帧内预测的参考样点的示图。参照图34，对于块形状是水平方向的长度为w、垂直方向的长度为h的非正方形形状的编码单元2400，需要w+h个上方参考样点2402、w+h个左侧参考样点2404和一个左上方参考样点2406，即总共需要2(w+h)+1个参考样点。为了准备参考样点，可对不存在参考样点的部分执行填充，并且可针对每种预测模式执行参考样点滤波处理，以减少重建参考样点中包括的量化误差。
尽管在以上实施例中已经描述了在当前编码单元的块形状是非正方形形状时的参考样点的数量，但是即使在当前编码单元是长方形形状时，参考样点的数量也被等同应用。
上面的各个实施例描述了与由视频解码设备100执行的图像解码方法有关的操作。用于执行与图像解码方法的逆序处理相应的图像编码方法的视频编码设备200的操作将通过各种实施例被描述。
图12是根据实施例的用于基于块形状信息和划分形状信息中的至少一条信息对图像进行编码的视频编码设备200的框图。
视频编码设备200可包括编码器220和比特流生成器210。编码器220可接收输入图像并且可对输入图像进行编码。编码器220可对输入图像进行编码并且可获得至少一个语法元素。语法元素可包括以下各项中的至少一项：跳过标志、预测模式、运动矢量差、运动矢量预测方法(或索引)、变换量化系数、编码块模式、编码块标志、帧内预测模式、直接标志、合并标志、增量QP、参考索引、预测方向和变换索引。编码器220可基于包括编码单元的形状的比率或尺寸、方向、宽度和高度中的至少一个的块形状信息来确定上下文模型。
比特流生成器210可基于编码的输入图像来生成比特流。例如，比特流生成器210可通过基于上下文模型对语法元素进行熵编码来生成比特流。此外，视频编码设备200可将比特流发送到视频解码设备100。
根据实施例，视频编码设备200的编码器220可确定编码单元的形状。例如，编码单元可具有正方形形状或非正方形形状，并且指示该形状的信息可被包括在块形状信息中。
根据实施例，编码器220可确定编码单元将被划分成哪种形状。编码器220可确定包括在编码单元中的至少一个编码单元的形状，并且比特流生成器210可生成包括划分形状信息的比特流，其中，所述划分形状信息包括关于编码单元的形状的信息。
根据实施例，编码器220可确定编码单元是否被划分。当编码器确定在编码单元中仅包括一个编码单元或者编码单元不被划分时，比特流生成器210可生成包括指示编码单元不被划分的划分形状信息的比特流。此外，编码器220可将编码单元划分成多个编码单元，并且比特流生成器210可生成包括指示编码单元被划分成多个编码单元的划分形状信息的比特流。
根据实施例，指示编码单元将被划分成的编码单元的数量或编码单元将被划分的方向的信息可被包括在划分形状信息中。例如，划分形状信息可指示编码单元沿垂直方向和水平方向中的至少一个方向被划分或者编码单元不被划分。
视频编码设备200基于编码单元的划分形状模式来确定关于划分形状模式的信息。视频编码设备200基于编码单元的形状的比率或尺寸、方向、宽度和高度中的至少一个来确定上下文模型。视频编码设备200将关于用于基于上下文模型对编码单元进行划分的划分形状模式的信息编码为比特流。
为了确定上下文模型，视频编码设备200可获得用于将编码单元的形状的比率或尺寸、方向、宽度和高度中的至少一个对应于针对上下文模型的索引的布置。视频编码设备200可基于所述布置中的编码单元的形状的比率或尺寸、方向、宽度和高度中的至少一个来获得针对上下文模型的索引。视频编码设备200可基于针对上下文模型的索引来确定上下文模型。
为了确定上下文模型，视频编码设备200可进一步基于包括与编码单元相邻的邻近编码单元的形状的比率或尺寸、方向、宽度和高度中的至少一个块形状信息来确定上下文模型。此外，邻近编码单元可包括位于编码单元的左下侧、左侧、左上侧、上侧、右上侧、右侧或右下侧的编码单元中的至少一个。
此外，为了确定上下文模型，视频编码设备200可将上方邻近编码单元的宽度的长度与编码单元的宽度的长度进行比较。此外，视频编码设备200可将左侧邻近编码单元和右侧邻近编码单元的高度的长度与编码单元的高度的长度进行比较。此外，视频编码设备200可基于比较结果来确定上下文模型。
视频编码设备200的操作类似于参照图13至图34描述的视频解码设备100的操作，因此这里不提供其详细说明。
实施例可被实现为计算机可执行程序，并且该程序可被存储在介质中。
介质可持续存储计算机可执行程序，或者可临时存储计算机可执行程序以执行或下载计算机可执行程序。此外，介质可以是包括单个硬件或多个硬件的组合的各种记录设备或存储设备中的任意一种，并且可分布在网络中，而不限于直接连接到计算机系统的介质。介质可被配置为存储程序指令，并且介质的示例可包括诸如硬盘、软盘或磁带的磁性介质、诸如紧凑盘只读存储器(CD-ROM)或数字多功能光盘(DVD)的光学记录介质、诸如软光盘、ROM、随机存取存储器(RAM)和闪存的磁光介质。此外，介质的其他示例可包括由分发应用的应用商店或者提供或分发各种其他软件的站点或服务器进行管理的记录介质和存储介质。
虽然已经参照本公开的实施例具体示出并描述了本公开，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由权利要求所定义的本公开的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行各种改变。

Claims (15)

1.一种对运动矢量进行解码的方法，所述方法包括：
从比特流获得指示当前块的运动矢量分辨率MVR的信息；
基于当前块的MVR，从至少一个候选块中选择一个候选块；并且
通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
2.如权利要求1所述的方法，其中，当前块的MVR是从至少一个候选MVR中被确定的。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述至少一个候选MVR与所述至少一个候选块以一对一(1：1)方式被映射。
4.如权利要求2所述的方法，还包括：
基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，确定所述至少一个候选MVR的数量和类型。
5.如权利要求2所述的方法，还包括：
基于关于当前块、先前解码的块、当前条带、先前解码的条带、当前画面和先前解码的画面中的至少一个的信息，确定将被映射到所述至少一个候选MVR的所述至少一个候选块的位置。
6.如权利要求2所述的方法，其中，确定当前块的MVR的步骤包括：
从比特流获得指示当前块的MVR的索引；并且
从所述至少一个候选MVR中确定与获得的索引相应的候选MVR作为当前块的MVR。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：
当在所述一个候选块中不存在运动矢量时，将除了所述至少一个候选块之外的块的运动矢量确定为所述预测运动矢量。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：
当在被映射到对于当前块能够选择的至少一个候选MVR的所述至少一个候选块中存在具有相同运动矢量的候选块时，用除了所述至少一个候选块之外的块来替换具有相同运动矢量的候选块中的一些候选块。
9.如权利要求1所述的方法，其中，获得当前块的运动矢量的步骤包括：在当前块的MVR高于至少一个候选MVR中的最小MVR时，放大从比特流获得的残差运动矢量。
10.如权利要求1所述的方法，其中，获得当前块的运动矢量的步骤包括：在当前块的MVR高于至少一个候选MVR中的最小MVR时，对所述预测运动矢量进行调整。
11.如权利要求10所述的方法，其中，调整步骤包括：
基于当前块的MVR和所述最小MVR之间的差，缩小所述预测运动矢量；
当缩小的预测运动矢量不指示整数像素单位时，将缩小的预测运动矢量改变为指示整数像素单位；并且
通过对改变后的缩小的预测运动矢量进行放大来获得经过调整的预测运动矢量。
12.一种对运动矢量进行解码的方法，所述方法包括：
从比特流获得指示针对当前块的一个候选块的信息；
基于指示所述一个候选块的信息，从至少一个候选运动矢量分辨率MVR中确定一个候选MVR作为当前块的MVR；并且
通过使用所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量，获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
13.一种用于对运动矢量进行解码的设备，所述设备包括：
获得器，被配置为从比特流获得指示当前块的运动矢量分辨率MVR的信息；以及
预测解码器，被配置为基于当前块的MVR从至少一个候选块中确定一个候选块，并通过使用确定的所述一个候选块的运动矢量作为当前块的预测运动矢量来获得当前块的与所述MVR相应的运动矢量。
14.一种对运动矢量进行编码的方法，所述方法包括：
确定当前块的运动矢量分辨率MVR；
基于确定的MVR，从至少一个候选块中确定一个候选块；
根据确定的MVR获得当前块的运动矢量；并且
生成比特流，其中，所述比特流包括指示所述MVR的信息和指示所述一个候选块的信息中的至少一条信息以及当前块的运动矢量与所述一个候选块的运动矢量之间的残差运动矢量。
15.一种存储比特流的存储介质，所述比特流包括：
指示当前块的运动矢量分辨率MVR的信息或指示针对当前块的一个候选块的信息；以及
与通过使用根据所述MVR确定的当前块的运动矢量和所述一个候选块的运动矢量获得的残差运动矢量相应的信息，
其中，指示当前块的MVR的信息和指示针对当前块的所述一个候选块的信息相互映射。
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