CN111314695A - 使用二叉树块分区的视频编码的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露了一种使用包括二叉树分区处理的块分区处理的视频编码的方法。块分区处理被应用到视频数据的块以将块分区为最终子块。用于块的包括预测处理、变换处理、或其两者的编码处理将被应用于最终子块等级。二叉树分区处理可被递归地应用于给定块以产生二叉树叶节点，直到达到终止条件。在一实施例中，所述终止条件是当所述块的尺寸达到最小允许块尺寸、或预定阈值、或者树深度达到最大允许二叉树深度。在另一实施例中，四叉树分区处理首先被应用到块。使用二叉树分区处理进一步分区四叉树叶节点。四叉树分区处理可被递归地应用到给定块以产生四叉树叶节点，直到达到终止条件。

Description

使用二叉树块分区的视频编码的方法
【相关申请的交叉引用】
本发明主张申请于2014年12月10日，序列号为PCT/CN2014/093445的PCT专利申请的优先权。将此PCT专利申请以参考的方式并入本文中。本发明是申请号为201580067076.9的发明专利申请的分案。
【技术领域】
本发明涉及视频编码。特别地，本发明涉及与包括二叉树(binary tree)分区处理的编码树设计相关联的编码技术，其中，二叉树分区处理用于分区图像区域(例如：编码树单元(coding tree unit，CTU)，编码单元(coding unit，CU)，预测单元(prediction unit，PU)以及变换单元(transform unit，TU))以作不同处理。
【背景技术】
高效视频编码(High Efficiency Video Coding,Recommendation ITU-T H.265,Series H:Audiovisual And Multimedia Systems,Infrastructure of AudiovisualServices–Coding of Moving Video,International Telecommunication Unit,April,2013)是一种高级的视频编码系统，其是在来自ITU-T研究组的视频编码专家组的视频编码的联合协作小组(Joint Collaborative Team on Video Coding，JCT-VC)的基础上开发出来的。于高效视频编码(high efficiency video coding，HEVC)中，一个条带被分区为多个CTU。对于彩色视频数据，每个CTU由对应于颜色分量的多个编码树块组成。于主档次(mainprofile)，CTU的最小以及最大尺寸是由序列参数集(sequence parameter set，SPS)中的语法元素从8x8、16x16、32x32、以及64x64的尺寸中指定。对于每个条带，穿过条带的光栅扫描(raster scan)被用于处理CTU。
CTU被进一步分区为多个CU以适应各种局部特性。使用表示编码树的四叉树来将CTU分区为多个CU。使CTU尺寸为MxM，其中，M为64、32、或16中的一个值。CTU可以是单个CU或被分区为四个尺寸等于M/2xM/2的较小的单元，其为编码树的节点。如果单元为编码树的叶节点(leaf node)，则单元变为CU。否则，四叉树分区处理(splitting process)可被迭代(iterated)，直到节点的尺寸达到SPS中指定的最小CU尺寸。
图1A所示为递归地使用四叉树分区处理(partition process)的CU的分区结果的示例。每当块被四叉树分区时，原始块被分区为四个子块。在下一个等级中，子块变成要进一步分区的新块。分区处理可以决定不对块进行分区。在此情况下，块不会被进一步分区。当达到最小四叉树块尺寸时，分区处理可被终止。在一些情况下，当分区深度达到最大值时，分区处理可被终止。如图1A所示，具有各种块尺寸的实线中的最终子块(final sub-block)对应于由分区处理产生的编码单元的边界。如图1B所示，此分区处理导致了表示分区决定的递归结构，且实线的树状结构被称为编码树，其中，每个叶节点对应于CU(即，一个最终子块)。使用帧间图片(时间)或帧内图片(空间)预测确定是否编码图片区域的决定是于CU等级作出。于HEVC中，最小CU尺寸可以是8x8。因此，切换不同预测类型的最小粒度(minimum granularity)为8x8。
对于预测处理(例如：帧间预测或帧内预测)，每个CU被进一步分区为一个或多个预测单元PU。与CU一起，PU作为共享预测信息的基础代表块(basic representativeblock)。在一个PU内，应用相同的预测处理，且以PU为基础将相关信息传送到解码器。根据PU分区类型，CU可被分区为一个、两个、或四个PU。如图2所示，HEVC定义了将CU分区为一个或多个PU的8种形状。与CU不同，PU只能被分区一次。于图2中，下方(lower)四个分区对应于非对称分区。
于通过将预测处理应用到由分区处理产生的一个或多个PU以获得用于CU的残差块后，根据类似于CU的编码树的另一四叉树结构，CU可被分区为TU。于图1A中，虚线通过每个CU的四叉树分区指示所得到的TU边界。TU是具有残差或变换系数的基础代表块以用于应用整数变换以及量化。对于每个TU，具有与TU相同尺寸的一个整数变换被应用以获取残差系数。这些系数以TU为基础并于量化后被传送到解码器。
术语编码树块(coding tree block，CTB)、编码块(coding block，CB)、预测块(prediction block，PB)、以及变换块(transform block，TB)被定义以分别指定与CTU、CU、PU、以及TU相关联的一个颜色分量的2D样本阵列。因此，CTU由一个亮度CTB、两个色度CTB、以及相关的语法元素组成。对于CU、PU、以及TU，类似的关系是有效的。
虽然当对于色度达到某些最小尺寸时可能应用例外情况，但通常将相同的树分区应用到亮度以及色度分量两者。
当前HEVC块分区仅使用基于四叉树的分区来将CTU分区为CU，且将CU以递归的方式分区为TU，直到达到极限。另一方面，当前HEVC对于PU允许多达8种分区类型。然而，对于每个PU，PU分区仅被执行一次。因此，希望能进一步提高编码效率以满足视频内容的不断增加的存储以及传送的需要。
【发明内容】
本发明揭露了一种使用包括二叉树分区处理的块分区处理的视频编码的方法。块分区处理被应用到视频数据的块以将块分区为最终子块。用于块的包括：预测处理、变换处理、或其两者的编码处理将被应用于最终子块等级。二叉树分区处理可被递归地应用于给定块以产生二叉树叶节点。当一个节点达到最小允许二叉树叶节点尺寸或预定阈值或与所述节点相关联的二叉树深度达到最大允许二叉树深度时，此节点的分区被隐式终止。用于二叉树分区处理的各种二叉树分区类型可被使用。例如，这些类型可由对称的水平以及垂直分区组成。这些类型也可由对称的水平以及垂直分区以及非对称分区组成。与二叉树分区相关联的二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区、上侧较窄的非对称水平分区、下侧较窄的非对称水平分区、左侧较窄的非对称垂直分区、以及右侧较窄的非对称垂直分区组成。
用于给定块的第一指示符被标识以指示二叉树分区是否被应用于所述给定块。如果二叉树分区被应用到给定块，第二指示符可被标识以指示二叉树分区类型。在此类型是由对称水平以及垂直分区组成的情况下，1比特旗标可被用于指示对称水平分区或对称垂直分区。当给定块的高度达到最小允许高度时，第二指示符可被推断为指示对称垂直分区。类似地，当给定块的宽度达到最小允许宽度时，第二指示符可被推断为指示对称水平分区。最小允许高度以及最小允许宽度可在高等级语法(例如：序列参数集(sequence parameterset，SPS)、图片参数集(picture parameter set，PPS)或条带标头)中被指定。
以上所公开的基于递归的二叉树分区处理的块分区处理可被用于将CTU分区为CU。在一个实施例中，所有产生的CU被分别用于预测处理、变换处理、或其两者，而不需要任何进一步的显式分区处理。以上所公开的基于递归的二叉树分区处理的块分区处理还可被用于将图片分区为CTU、将条带分区为CTU、将CU分区为PU、将CU分区为TU、将PU分区为TU。
I条带中用于亮度以及非亮度分量的视频数据的块可使用单独的(individual)的二叉树分区处理，或I条带中用于两个色度分量的视频数据的块使用单独的二叉树分区处理。I条带中用于每个颜色分量的视频数据的块也可使用其单独的二叉树分区处理。
当块分区处理包括递归二叉树分区处理时，块分区处理可进一步包括四叉树分区处理，其中，当四叉树分区处理决定将四叉树分区应用到第二给定块时，第二给定块总是被分区为四个子块。可在二叉树分区处理之前将四叉树分区处理递归地应用到视频数据的块，以产生四叉树叶节点。根据一个实施例，二叉树分区处理被递归地应用到四叉树叶节点以产生最终子块。当一个节点达到最小允许四叉树叶节点尺寸或与所述节点相关联的四叉树深度达到最大允许四叉树深度时，所述节点的四叉树分区可被隐式终止。对于任何块尺寸不大于最大允许二叉树根节点(root node)尺寸的四叉树叶节点，二叉树分区处理可以进一步被递归地应用到四叉树叶节点。当一个节点达到最小允许二叉树叶节点尺寸或与所述节点相关联的二叉树深度达到最大允许二叉树深度时，所述节点的二叉树分区可被隐式终止。
最小允许四叉树叶节点尺寸、最大允许四叉树深度、最大允许二叉树根节点尺寸、最小允许二叉树叶节点尺寸、以及最大允许二叉树深度可在高等级语法(例如：SPS、PPS、或条带标头)中被指定。
以上公开的四叉树分区处理加上二叉树分区处理可被应用于将CTU分区为CU。在一个实施例中，所有产生的CU被分别用于预测处理、变换处理、或其两者，而不需要任何进一步的显式分区处理。以上分区处理也可用于将图片分区为CTU、将条带分区为CTU、将CU分区为PU、将CU分区为TU、或将PU分区为TU。I条带中用于亮度以及非亮度分量的视频数据的块可使用单独的四叉树加上二叉树分区处理，或I条带中用于两个色度分量的视频数据的块可使用单独的四叉树加上二叉树分区处理。
【附图说明】
图1A为根据HEVC标准的如实线所示将CTU分区为CU且如虚线所示将CU分区为TU的四叉树分区处理的示例。
图1B所示为对应于图1A中分区结构的分区树的示例。
图2所示为根据HEVC标准用于分区PU的可用的分区类型。
图3所示为根据本发明实施例的用于二叉树分区处理的可用的分区类型的示例。
图4A所示为根据本发明实施例的将视频数据的块分区为最终子块的二叉树分区处理的示例以用于包括预测处理，变换处理、或其两者的编码处理。
图4B所示为对应于图4A中分区结构的分区树的示例。
图5A所示为根据本发明实施例的将视频数据的块分区为最终子块的四叉树分区处理加上二叉树分区处理的示例，以用于包括预测处理，变换处理、或其两者的编码处理。
图5B所示为对应于图5A中分区结构的分区树的示例，其中，实线与四叉树分区处理相关联，且虚线与二叉树分区处理相关联。
图6所示为结合本发明实施例的使用基于递归二叉树分区处理的块分区处理来将视频数据的块分区为最终子块的编码系统的示范性流程图，以用于包括预测处理，变换处理、或其两者的编码处理。
【具体实施方式】
下文的描述是实施本发明的最佳预期模式。这种描述是为了说明本发明的一般原理，而不应被理解成对本发明的限制。本发明的范围可通过参考所附权利要求做最好的确定。
在本发明中，公开了一种二叉树块分区处理。根据本发明的一个实施例，二叉树分区处理可被递归地应用于块。每次当二叉树分区处理决定分区给定块时，给定块总是被分区为两个较小的块，于本公开中，两个较小的块也被称为子块。图3所示为根据一个实施例的示范性分区类型，其包括两个对称二叉树分区类型以及四个非对称二叉树分区类型。具体来说，与二叉树分区相关联的二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区、上侧较窄的非对称水平分区、下侧较窄的非对称水平分区、左侧较窄的非对称垂直分区、以及右侧较窄的非对称垂直分区组成。对称水平以及垂直分区类型是最简单的分区类型，且通常能获得良好的编码效率。因此，在一个实施例中，只有这两个对称二叉树分区类型被使用。对于尺寸为MxN的给定块，旗标可被标识以指示块是否被分区为两个较小的块。如果是，则第二语法元素被标识以指示哪个分区类型被使用。如果水平分区被使用，则其被分区为两个尺寸为MxN/2的块。如果垂直分区被使用，则块被分区为两个尺寸为M/2xN的块。在图3所示出的实施例中，M等于N，但本发明不限于此。
根据本发明，二叉树分区处理可被迭代，直到分区的块的尺寸(宽度或高度)达到最小允许块尺寸(宽度或高度)或二叉树分区处理达到最大允许二叉树深度。最小允许块尺寸可于包括SPS、PPS、或条带标头的高等级语法中被指定。然而，本发明不限于此。因为二叉树具有两个分区类型(即，水平以及垂直)，所以最小允许块宽度以及高度均被指示。在某些情况下，指示哪个分区类型被使用的第二语法元素可被推断出来，且不需要标识第二语法元素。例如，如果宽度等于最小允许块宽度的块被分区，则分区类型必定为水平分区。如果垂直分区被应用，则将会导致子块的块宽度小于最小允许块宽度。因此，当垂直分区将导致块宽度小于指示的最小值时，水平分区是被隐含的。类似地，当水平分区将导致块高度小于指示的最小高度时，垂直分区是被隐含的。
图4A所示为使用二叉树将块分区为最终子块的块分区处理的示例，且图4B所示为其对应的分区树(在本实施例中，其为二叉树)。在此示例中，分区类型由对应于对称水平分区以及垂直分区的两个类型组成。于每个分区(即，二叉树的非叶节点)中，指示分区类型(即，水平或垂直)的一个旗标被标识，其中，0指示水平分区且1指示垂直分区。每个最终子块对应于一个二叉树叶节点。换句话说，图4A中最终子块的数量与二叉树的叶节点的数量是相同的。
前几个分区步骤被详细示出。于第一步骤中，二叉树分区处理确定使用水平分区来分区初始块(即，二叉树分区的根节点)，其将初始块分区为对应于上半部分(upperhalf)以及下半部分(lower half)的两个子块。于图4A中，第一水平分区由水平线410a来指示。“0”410b被分配给根节点以指示对应的分区处理。分区处理决定不进一步分区下半部分(于图4A中被标记为子块“A”)，且下半部分不再作任何进一步分区。因此，子块“A”为最终子块。于下一步骤中，上半部分由垂直分区420a来分区，以将上半部分分区为左上(upper-left)子块以及右上(upper-right)子块。“1”420b被分配给对应的二叉树节点以指示垂直分区。于图4B中，该惯例已经采用指定用于在垂直分区的情况下的左子块的左分支或在水平分区的情况下的上子块。如图4A所示，另一垂直分区430a被应用到左上子块以产生子块“B”以及“C”。因为子块“B”以及“C”不再作进一步的分区，所以子块“B”以及“C”为最终子块。“1”430b被分配给对应的二叉树节点。子块“B”以及“C”对应于图4B中所指示的两个二叉树叶节点。图4A以及4B旨在说明根据本发明实施例的二叉树分区处理的一个示例。本发明不限于图4A以及图4B的示例。
以上公开的二叉树结构可被用于将块分区为多个更小的块(即，子块)，例如：将图片分区为CTU、将条带分区为CTU、将CTU分区为CU、将CU分区为PU、将CU分区为TU、或将PU分区为TU等。在一个实施例中，二叉树被用于将CTU分区为CU，即，二叉树的根节点为CTU，且二叉树的叶节点为CU。叶节点进一步由预测以及变换编码来处理。在一个实施例中，为了简化编码处理，从CU到PU或从CU到TU没有进一步的显式分区。因此，CU也被用作PU以及TU。换句话说，二叉树的叶节点是用于预测处理以及变换处理的基础单元。在另一实施例中，二叉树的叶节点是用于预测处理的基础单元(即，CU也被用作PU)，然而，其需要从CU到TU的另一分区。在又一实施例中，二叉树的叶节点是用于变换处理的基础单元(即，CU也被用作TU)，但是其需要从CU到PU的另一分区。
因为可以支持更多的分区形状，二叉树结构比四叉树结构更灵活。因此，二叉树结构具有能提高编码效率的潜力。然而，由于需要大量的搜寻来识别最佳的分区形状，编码复杂性也将增加。为了平衡复杂性以及编码效率，本发明的另一实施例组合了四叉树以及二叉树结构，于本公开中，其被称为四叉树加上二叉树(quadtree plus binary tree，QTBT)结构。根据QTBT结构，块首先由四叉树处理来分区，其中，四叉树分区可被迭代，直到分区的块尺寸达到最小允许四叉树叶节点尺寸或四叉树分区处理达到最大允许四叉树深度。如果叶四叉树块(leaf quadtree block)不大于最大允许二叉树根节点尺寸，则其可由二叉树分区处理来做进一步分区。二叉树分区可被迭代，直到对应于二叉树节点的分区的块的尺寸(宽度或高度)达到最小允许二叉树叶节点尺寸(宽度或高度)或二叉树深度达到最大允许二叉树深度。
于QTBT结构中，最小允许四叉树叶节点尺寸、最大允许二叉树根节点尺寸、最小允许二叉树叶节点宽度以及高度、以及最大允许二叉树深度可在高等级语法(例如：SPS、PPS、或条带标头)中被指定。然而，本发明不限于此。
图5A所示为块分区的示例，且图5B所示为对应的QTBT。实线指示四叉树分区且虚线指示二叉树分区。于二叉树的每个分区(即，非叶)节点，一个旗标被标识以指示使用何种分区类型(即，水平或垂直)，其中，0指示水平分区且1指示垂直分区。对于四叉树分区，由于其总是水平地以及垂直地将块分区为具有相同尺寸的4个子块，因此不需要指定分区类型。要注意，二叉树分区处理可能会导致与QTBT处理相同的分区结果，但这两个过程是不同的。二叉树分区处理允许更灵活的分区，以更好地匹配用于编码处理(包括：预测处理，变换处理、或其两者)的底层视频数据的局部特性。
以上公开的QTBT结构可被用于将块分区为多个更小的块(即，最终子块)，例如：将图片分区为CTU、将条带分区为CTU、将CTU分区为CU、将CU分区为PU、将CU分区为TU、或将PU分区为TU等。例如，QTBT分区处理可被应用于将CTU分区为CU，即，QTBT的根节点为CTU且QTBT的叶节点为CU。CU进一步由预测以及变换编码来处理。在一个实施例中，从CU到PU或从CU到TU没有进一步的显式分区，以简化编码处理。换句话说，CU也被用作PU以及TU。因此，QTBT的叶节点是用于预测处理以及变换处理的基础单元。在另一实施例中，QTBT的叶节点是用于预测处理的基础单元(即，CU也被用作PU)，然而，其需要从CU到TU的另一分区。在又一实施例中，QTBT的叶节点是用于变换处理的基础单元(即，CU也被用作TU)，但是其需要从CU到PU的另一分区，在一个示例中，只有一种将CU分区为PU的分区类型，因此不需要将PU分区信息发送给解码器。
在QTBT分区处理的一个示例中，CTU尺寸被设置为128x128，最小允许四叉树叶节点尺寸被设置为16x16，最大允许二叉树根节点尺寸被设置为64x64，最小允许二叉树叶节点宽度以及高度均被设置为4，且最大允许二叉树深度被设置为4。四叉树分区处理首先被应用到CTU以产生四叉树叶节点。四叉树叶节点可具有从16x16(即，最小允许四叉树叶节点尺寸)到128x128(即，CTU尺寸)的尺寸。如果四叉树叶节点为128x128，因为其尺寸大于最大允许二叉树根节点尺寸(即，64x64)，则其将不会由二叉树做进一步分区。否则，四叉树叶节点将由二叉树做进一步分区。四叉树叶节点也是二叉树深度为0的二叉树分区处理的根节点。当二叉树深度达到4时，其为最大允许二叉树深度，这意味着不再进一步分区。当二叉树节点的宽度等于4时，意味着不再进一步垂直分区。类似地，当二叉树节点的高度等于4时，意味着不再进一步水平分区。QTBT的叶节点由预测(例如：帧内图片或帧间图片预测)以及变换编码来做进一步处理。
于本发明的一个实施例中，合并四叉树以及二叉树结构的分区处理首先由二叉树分区处理来对块进行分区，其中，二叉树分区处理可被迭代，直到满足终止准则(termination criterion)。如果二叉树叶节点的尺寸符合尺寸约束，则其可由四叉树分区处理进一步分区。四叉树分区处理可被迭代，直到满足另一个终止准则。上述的终止准则可以与分区的块尺寸和/或对应的树深度相关联。
在另一实施例中，视频数据的块通过多等级块分区处理分区为最终子块。例如，第一等级块分区处理为四叉树分区处理，第二等级块分区处理为二叉树分区处理，且第三等级块分区处理为另一四叉树分区处理。当分区的块尺寸和/或对应的树深度达到预定阈值时，块分区处理的每个等级将被终止。如果由第一等级块分区处理产生的叶块不大于第一最大允许根节点尺寸，则第二分区处理可被应用，而如果由第二等级块分区处理产生的叶块不大于第二最大允许根节点尺寸，则第三分区处理可被应用。
当以上公开的分区处理(例如：二叉树或QTBT分区处理)被应用于彩色视频时，可将单独的分区处理应用于I条带的亮度以及色度分量。对于P以及B条带，除了当达到色度分量的某些最小尺寸时，相同的分区处理可被应用于亮度以及色度分量两者。换句话说，于I条带中，亮度CTB可使用其QTBT分区处理，且两个色度CTB可具有单独的QTBT分区处理。于另一示例中，两个色度CTB还可具有单独的QTBT分区处理。
将结合本发明实施例的系统的编码性能与现有的HEVC进行比较。如上所述，现有的HEVC使用四叉树分区处理来递归地将CTU分区为一个或多个CU且将CU分区为一个或多个TU，直到达到终止条件。现有的HEVC也使用包括对称水平或垂直分区的块分区处理来将CU分区为一个或多个PU。结合本系统实施例的系统使用QTBT分区处理来将CTU分区为一个或多个CU。CU被用于预测处理以及变换处理，而不需要进一步显式分区。性能测量取决于BD率，这在视频编码领域的性能测量上是公知的。基于各种文本数据，结合本发明实施例的系统已经显示出比常规HEVC具有显著的改进。于全帧内(All Intra)以及随机接入编码配置(Random Access coding configuration)的情况下，亮度(即，Y分量)以及色度分量(即，U以及V分量)在BD率方面的改进分别为3％以及8％。然而，编码运行时间也明显增加，而解码时间仅略微增加。
图6所示为结合本发明实施例的使用块分区处理的解码系统的示范性流程图。于步骤610中，系统接收视频比特流。视频比特流可由存储器(例如：计算机存储器或缓冲器(RAM或DRAM))中获取。视频比特流还可从处理器(例如：处理单元或数字信号处理器)中接收。于步骤620中，从视频比特流中导出对应于包括二叉树分区处理的块分区处理的分区结构以用于视频数据的块。分区结构表示将视频数据的块分区为最终子块，且当二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，所述一个给定块总是被分区为两个子块。于步骤630中，最终子块是根据视频比特流来解码。如步骤640所示，根据导出的分区结构基于解码的最终子块来解码视频数据的块。
结合本发明的实施例，以上所示的流程图旨在说明视频编码的示例。本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神实质的情况下修改每个步骤，重新排列所述步骤，分割步骤，或合并步骤来实施本发明。
以上描述可使本领域的普通技术人员如特定应用及其要求的上下文提供的来实践本发明。对本领域技术人员来说，对所描述的实施例的各种修改是显而易见的，且本文定义的一般原理可被应用于其它实施例。因此，本发明并非意在限定于以上所示及所描述的特定实施例，而是要符合与此公开揭露的原理和新颖特征相一致的最宽范围。在以上详细描述中，各种具体细节被示出以便提供本发明的彻底理解。然而，本领域技术人员应知晓本发明是可被实践的。
如上所述，本发明的实施例可以由各种硬件，软件代码，或两者的组合来实现。例如，本发明的实施例可以是被集成到视频压缩芯片的一个或多个电子电路，或被集成于视频压缩软件的程序代码以执行本文所描述的处理过程。本发明的实施例还可以是执行于数字信号处理器上的程序代码，以执行本文所描述的处理过程。本发明还可包含由计算机处理器，数字信号处理器，微处理器，或现场可编程门阵列执行的多个功能。根据本发明，通过执行定义本发明所体现的特定方法的机器可读软件代码或固件代码，这些处理器可被配置为执行特定任务。软件代码或固件代码可被开发为不同的编程语言以及不同的格式或风格。软件代码还可被编译以用于不同的目标平台。然而，根据本发明的不同的软件代码的代码格式、风格及语言，以及用于配置代码以执行任务的其他方式，均不会背离本发明的精神以及范围。
在不脱离其精神或本质特征的情况下，本发明可以其它特定形式来体现。所描述的示例在所考虑的所有的方面都只是说明性的而不是限制性的。因此，本发明的范围是由其所附的权利要求来指示的，而不是由上文的描述来指示的。在权利要求的等效范围及含义内的所有改变均包含于本发明范围之内。

Claims (34)

1.一种视频解码方法，其特征在于，所述方法包括：
接收视频比特流，所述视频比特流包括用于视频数据的块的已编码数据；
从所述视频比特流导出对应于包括用于所述视频数据的块的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的块分区为最终子块，并且其中导出所述二叉树分区结构的步骤包含：
解析与给定块相关的第一指示符；以及
基于所述第一指示符的值来决定该二叉树分区处理是否应用至所述给定块，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，
所述给定块被分区为两个子块；
基于所述视频比特流解码所述最终子块；以及
根据导出的所述二叉树分区结构基于解码的所述最终子块来解码所述视频数据的块；
其中当所述给定块的尺寸达到最小允许块尺寸、或者树深度达到最大允许二叉树深度时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
2.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，所述二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区组成。
3.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，与所述二叉树分区相关联的二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区、上侧较窄的非对称水平分区、下侧较窄的非对称水平分区、左侧较窄的非对称垂直分区、以及右侧较窄的非对称垂直分区组成。
4.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，当所述二叉树分区被应用到所述给定块时，第二指示符被用于所述给定块以指示与所述二叉树分区相关联的二叉树分区类型。
5.如权利要求4所述的视频解码方法，其特征在于，如果所述二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区组成，所述第二指示符对应1比特旗标，来指示所述对称水平分区或所述对称垂直分区。
6.如权利要求5所述的视频解码方法，其特征在于，当所述给定块的高度达到最小允许高度时，所述第二指示符被推断为指示所述对称垂直分区，且当所述给定块达到最小允许宽度时，所述第二指示符被推断为指示所述对称水平分区。
7.如权利要求6所述的视频解码方法，其特征在于，所述最小允许高度以及所述最小允许宽度可在包括序列参数集、图片参数集、或条带标头的高等级语法中被指定。
8.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，与所述二叉树分区结构的根节点相关联的所述视频数据的块对应于编码树单元，且与所述二叉树分区结构的叶节点相关联的所述最终子块对应于编码单元。
9.如权利要求8所述的视频解码方法，其特征在于，所有编码单元被分别用于预测处理、变换处理、或所述预测处理以及所述变换处理，而不需要任何进一步的显式分区处理。
10.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，所述视频数据的块以及所述最终子块分别对应于图片以及编码树单元、分别对应于条带以及编码树单元、分别对应于编码单元以及预测单元、分别对应于编码单元以及变换单元、或分别对应于预测单元以及变换单元。
11.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，I条带中用于亮度分量以及非亮度分量的所述视频数据的块单独使用二叉树分区处理，或I条带中用于两个色度分量的所述视频数据的块单独使用二叉树分区处理。
12.如权利要求1所述的视频解码方法，其特征在于，所述块分区处理还包含四叉树分区处理，其中，当所述四叉树分区处理决定将四叉树分区应用到一个第二给定块时，所述第二给定块总是被分区为四个子块。
13.如权利要求12所述的视频解码方法，其特征在于，于所述二叉树分区处理之前，所述四叉树分区处理先被递归地应用到所述视频数据的块以产生四叉树叶节点，且依据与所述四叉树叶节点之一相关的所述第一指示符来决定是否应用所述二叉树分区处理被递归地应用于所述四叉树叶节点以产生所述最终子块。
14.如权利要求13所述的视频解码方法，其特征在于，当选择的节点达到最小允许四叉树叶节点尺寸或与所述选择的节点相关联的四叉树深度达到最大允许四叉树深度时，用于所述选择的节点的所述四叉树分区处理被隐式终止。
15.如权利要求14所述的视频解码方法，其特征在于，所述最小允许四叉树叶节点尺寸、所述最大允许四叉树深度是在包括序列参数集、图片参数集、或条带标头的高等级语法中被指定。
16.如权利要求12所述的视频解码方法，其特征在于，所述视频数据的块以及所述最终子块分别对应于编码树单元以及编码单元。
17.如权利要求16所述的视频解码方法，其特征在于，所有编码单元被分别用于预测处理、变换处理、或所述预测处理以及所述变换处理，而不需要任何进一步的显式分区处理。
18.如权利要求14所述的视频解码方法，其特征在于，所述视频数据的块以及所述最终子块分别对应于图片以及编码树单元、分别对应于条带以及编码树单元、分别对应于编码单元以及预测单元、分别对应于编码单元以及变换单元、或分别对应于预测单元以及变换单元。
19.一种视频编码方法，其特征在于，所述方法包括：
接收与视频数据的块相关联的输入数据；
确定对应于包括用于所述视频数据的块的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的块分区为最终子块，其中所述确定二叉树分区结构的步骤包含：
将与给定块相关的第一指示符包含入视频比特流，其中所述第一指示符指示该二叉树分区处理是否应用至所述给定块，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，所述给定块被分区为两个子块；以及
通过在对应于所述最终子块的等级应用包括预测处理、变换处理、或其两者的编码处理，将所述编码处理应用到所述视频数据的块；
其中，当所述给定块的尺寸达到最小允许块尺寸、或者树深度达到最大允许二叉树深度时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
20.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，所述二叉树分区类型包含对称水平分区、对称垂直分区、上侧较窄的非对称水平分区、下侧较窄的非对称水平分区、左侧较窄的非对称垂直分区、以及右侧较窄的非对称垂直分区中的至少两种。
21.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，当所述二叉树分区被应用到所述给定块时，第二指示符被用于所述给定块以指示与所述二叉树分区相关联的二叉树分区类型。
22.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，所述给定块对应于编码树单元，且所述给定块的所述最终子块对应于编码单元。
23.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，所有编码单元被分别用于预测处理、变换处理、或所述预测处理以及所述变换处理，而不需要任何进一步的显式分区处理。
24.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，所述块分区处理还包含四叉树分区处理，其中，当所述四叉树分区处理决定将四叉树分区应用到一个第二给定块时，所述第二给定块总是被分区为四个子块；于所述二叉树分区处理之前，所述四叉树分区处理先被递归地应用到所述视频数据的块以产生四叉树叶节点，且依据与所述四叉树叶节点之一相关的所述第一指示符来决定是否应用所述二叉树分区处理被递归地应用于所述四叉树叶节点以产生所述最终子块。
25.如权利要求19所述的视频编码方法，其特征在于，所述视频数据的块以及所述最终子块分别对应于编码树单元以及编码单元，所有编码单元被分别用于预测处理、变换处理、或所述预测处理以及所述变换处理，而不需要任何进一步的显式分区处理。
26.一种视频解码装置，包含一或多个电子装置配置为：
接收视频比特流，所述视频比特流包括用于视频数据的块的已编码数据；
从所述视频比特流导出对应于包括用于所述视频数据的块的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的块分区为最终子块，并且其中导出所述二叉树分区结构的步骤包含：
解析与给定块相关的第一指示符；以及
基于所述第一指示符的值来决定该二叉树分区处理是否应用至所述给定块，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，
所述给定块被分区为两个子块；
基于所述视频比特流解码所述最终子块；以及
根据导出的所述二叉树分区结构基于解码的所述最终子块来解码所述视频数据的块；
其中当所述给定块的尺寸达到最小允许块尺寸、或者树深度达到最大允许二叉树深度时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
27.一种视频编码装置，包含一或多电子装置配置为：
接收与视频数据的块相关联的输入数据；
确定对应于包括用于所述视频数据的块的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的块分区为最终子块，其中所述确定二叉树分区结构的步骤包含：
将与给定块相关的第一指示符包含入视频比特流，其中所述第一指示符指示该二叉树分区处理是否应用至所述给定块，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，所述给定块被分区为两个子块；以及
通过在对应于所述最终子块的等级应用包括预测处理、变换处理、或其两者的编码处理，将所述编码处理应用到所述视频数据的块；
其中，当所述给定块的尺寸达到最小允许块尺寸、或者树深度达到最大允许二叉树深度时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
28.一种非易失计算机可读介质，存储计算机可执行程序，当执行时，该计算机可执行程序使得解码器来执行如下步骤：
接收视频比特流，所述视频比特流包括用于视频数据的块的已编码数据；
从所述视频比特流导出对应于包括用于所述视频数据的块的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的块分区为最终子块，并且其中导出所述二叉树分区结构的步骤包含：
解析与给定块相关的第一指示符；以及
基于所述第一指示符的值来决定该二叉树分区处理是否应用至所述给定块，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定块时，所述给定块被分区为两个子块；
基于所述视频比特流解码所述最终子块；以及
根据导出的所述二叉树分区结构基于解码的所述最终子块来解码所述视频数据的块；
其中当所述给定块的尺寸达到最小允许块尺寸、或者树深度达到最大允许二叉树深度时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
29.一种视频解码方法，所述方法包括：
接收视频比特流，所述视频比特流包括用于编码单元的已编码数据；
从所述视频比特流导出对应于包括用于所述编码单元的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的编码单元分区为变换单元，并且其中导出所述二叉树分区结构的步骤包含：
解析与给定编码单元相关的第一指示符；以及
基于所述第一指示符的值来决定该二叉树分区处理是否应用至所述给定编码单元，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定编码单元时，所述给定编码单元被分区为两个变换单元；
基于所述视频比特流解码所述变换单元；以及
根据导出的所述二叉树分区结构基于解码的所述变换单元来解码所述视频数据的块；
其中当所述给定编码单元的尺寸达到预定阈值时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
30.如权利要求29所述的视频解码方法，其特征在于，当所述第一指示符指示所述二叉树分区处理应用至所述给定编码单元时，多种二叉树分区类型中的一种被选择用于所述给定编码单元。
31.如权利要求30所述的视频解码方法，其特征在于，与所述二叉树分区相关联的二叉树分区类型是由对称水平分区以及对称垂直分区、上侧较窄的非对称水平分区、下侧较窄的非对称水平分区、左侧较窄的非对称垂直分区、以及右侧较窄的非对称垂直分区组成。
32.一种视频编码方法，所述方法包括：
接收与视频数据的编码单元相关联的输入数据；
确定对应于包括用于所述视频数据的编码单元的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的编码单元分区为变换单元，并且其中所述确定二叉树分区结构的步骤包含：
将与给定块相关的第一指示符包含入视频比特流，其中所述第一指示符指示该二叉树分区处理是否应用至所述给定编码单元，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定编码单元时，所述给定编码单元被分区为两个变换单元；
通过在对应所述变换单元的层级应用编码处理来应用该编码处理，该编码处理包含变换处理，
其中当所述给定编码单元的尺寸达到预定阈值时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
33.一种视频解码装置，所述装置包括一个或者多个电子装置，配置为：
接收视频比特流，所述视频比特流包括用于编码单元的已编码数据；
从所述视频比特流导出对应于包括用于所述编码单元的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中，所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的编码单元分区为变换单元，并且其中导出所述二叉树分区结构的步骤包含：
解析与给定编码单元相关的第一指示符；以及
基于所述第一指示符的值来决定该二叉树分区处理是否应用至所述给定编码单元，其中当所述二叉树分区处理决定将二叉树分区应用到一个给定编码单元时，所述给定编码单元被分区为两个变换单元；
基于所述视频比特流解码所述变换单元；以及
根据导出的所述二叉树分区结构基于解码的所述变换单元来解码所述视频数据的块；
其中当所述给定编码单元的尺寸达到预定阈值时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
34.一种视频编码装置，所述装置包括一个或者多个电子装置，配置为：
接收与视频数据的编码单元相关联的输入数据；
确定对应于包括用于所述视频数据的编码单元的二叉树分区处理的块分区处理的二叉树分区结构，其中所述二叉树分区结构表示将所述视频数据的编码单元分区为变换单元，并且其中所述确定二叉树分区结构的步骤包含：
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通过在对应所述变换单元的层级应用编码处理来应用该编码处理，该编码处理包含变换处理，
其中当所述给定编码单元的尺寸达到预定阈值时，所述第一指示符被推断为不应用二叉树分区处理。
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