CN112042190B - 视频编码方法和装置以及视频解码方法和装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于基于当前块的宽度和高度来确定当前块的帧内预测模式的视频编码/解码方法和装置。在当前块具有宽度与高度相同的正方形形状时，从包括多个预设帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式，并且在当前块具有宽度与高度不同的非正方形形状时，从基于所述非正方形形状设置的第二帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式。

Description

视频编码方法和装置以及视频解码方法和装置
技术领域
本公开涉及一种视频解码方法和设备以及视频编码方法和设备，并且更具体地，涉及帧内预测，其中，通过该帧内预测自适应地配置将基于块的形状应用的帧内预测模式。
背景技术
图像数据由符合数据压缩标准(例如，运动图像专家组(MPEG)标准)的预定编解码器进行编码，然后被存储在记录介质中或者以比特流的形式通过通信信道被传输。近来，由于包括第5代(5G)的有线/无线通信基础设施的发展，除了现有的图像媒体之外，对用于有效地压缩下一代媒体(诸如，4K/8K超高清晰度(UHD)视频、360度视频、虚拟现实(VR)图像等)的技术的需求也日益增加。
发明内容
技术问题
在应用于正方形块的帧内预测模式被应用于非正方形块的情况下，可能存在针对当前像素的帧内预测中未使用的邻近像素，并且因此，帧内预测效率可能劣化。
问题解决方案
根据各种实施例，在当前块为非正方形形状的情况下，可通过自适应地改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式来配置将被应用于非正方形块的帧内预测模式。
本公开的有益效果
根据各种实施例，可基于当前块的形状自适应地配置帧内预测模式，使得可提高帧内预测效率。
附图说明
图1a是根据各种实施例的图像解码设备的框图。
图1b示出根据各种实施例的图像解码方法的流程图。
图1c是根据各种实施例的图像解码器的框图。
图1d是根据实施例的图像解码设备的框图。
图2a是根据各种实施例的图像编码设备的框图。
图2b示出根据各种实施例的图像编码方法的流程图。
图2c是根据各种实施例的图像编码器的框图。
图2d是根据各种实施例的图像编码设备的框图。
图3示出根据实施例的由图像解码设备执行的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。
图4示出根据实施例的由图像解码设备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。
图5示出根据实施例的由图像解码设备执行的基于块形状信息和划分形状模式信息中的至少一种信息对编码单元进行划分的处理。
图6示出根据实施例的由图像解码设备执行的从奇数个编码单元中确定预定编码单元的方法。
图7示出根据实施例的当图像解码设备通过对当前编码单元进行划分来确定多个编码单元时对所述多个编码单元进行处理的顺序。
图8示出根据实施例的由图像解码设备执行的当不能按预定顺序对编码单元进行处理时确定当前编码单元将被划分为奇数个编码单元的处理。
图9示出根据实施例的由图像解码设备执行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10示出根据实施例的当在图像解码设备对第一编码单元进行划分时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为的形状受到限制。
图11示出根据实施例的由图像解码设备执行的当划分形状模式信息指示正方形编码单元不被划分为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12示出根据实施例的可依据对编码单元进行划分的处理来改变多个编码单元之间的处理顺序。
图13示出根据实施例的在编码单元被递归地划分使得多个编码单元被确定的情况下在编码单元的形状和尺寸改变时确定编码单元的深度的处理。
图14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15示出根据实施例的基于包括在画面中的多个预定数据单元确定多个编码单元。
图16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标准的处理块。
图17示出根据实施例的帧内预测模式。
图18示出根据另一实施例的帧内预测模式。
图19示出根据实施例的基于4:2:2格式的亮度样点的位置和色度样点的位置。
图20a示出根据实施例的将被应用于正方形当前块的帧内预测模式候选。
图20b示出根据实施例的通过改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式来配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
图20c示出根据实施例的通过改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式来配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
图21示出根据实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
图22示出根据实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
图23是当被用于应用于正方形块的帧内预测模式被应用于宽度大于高度的当前块时的根据帧内预测模式的预测方向的相邻像素的位置的参考图。
图24是当被用于应用于正方形块的帧内预测模式被应用于高度大于宽度的当前块时的根据帧内预测模式的预测方向的相邻像素的位置的参考图。
图25a示出根据另一实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
图25b示出根据另一实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
图26a示出根据各种实施例的将帧内预测模式划分为水平部分和垂直部分的方法，其中，帧内预测模式将被应用于块。
图26b示出根据另一实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
图26c示出根据另一实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
图27示出根据实施例的示出根据帧内预测模式的帧内预测模式索引(predModeIntra)与角度参数(IntraPredAngle)之间的映射关系的查找表。
图28示出根据另一实施例的示出根据帧内预测模式的帧内预测模式索引(predModeIntra)与角度参数(IntraPredAngle)之间的映射关系的查找表。
图29是根据实施例的用于描述与帧内预测模式方向相关的角度参数IntraPredAngle的参考图。
图30示出确定用于角度帧内预测模式的参考样点的方法。
图31是用于描述当应用最可能模式(MPM)时确定相邻块的帧内预测模式的方法的示图。
最佳方式
根据实施例，一种视频解码方法包括：从比特流获得关于当前块的帧内预测模式信息；通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的所述帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式；通过根据确定的当前块的帧内预测模式执行帧内预测来获得包括在当前块中的每一个像素的预测样点；从所述比特流获得包括在当前块中的每一个像素的残差样点；以及通过使用所述预测样点和所述残差样点来重建当前块，以及其中，所述确定当前块的帧内预测模式的步骤包括：在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，基于所述帧内预测模式信息从包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式；以及在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时，基于所述帧内预测模式信息从基于所述非正方形形状配置的第二帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式。
根据实施例，在当前块具有宽度大于高度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于右上方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式，并且在当前块具有高度大于宽度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于左下方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，按照指示相对于-135度的方向接近-135度的方向的顺序来选择所述基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的所述帧内预测模式，按照指示0度与45度之间的特定方向之中的接近45度的方向的顺序来选择包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式，来代替所述基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式，以及按照指示相对于45度的方向接近45度的方向的顺序来选择所述基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式，按照指示-90度与-135度之间的特定方向之中的接近-135度的方向的顺序来选择包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式，来代替所述基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，代替包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式的包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示与由包括在第一帧内预测模式候选中并且被代替的帧内预测模式指示的特定方向相反的方向。
根据实施例，通过使用根据指示帧内预测模式索引的predModeIntra的特定角度的参数IntraPredAngle的查找表来配置第一帧内预测模式候选和第二帧内预测模式候选，所述特定角度通过使用水平方向上的固定数和垂直方向上的参数IntraPredAngle被指示，或者通过使用水平方向上的参数IntraPredAngle和垂直方向上的固定数被指示，并且所述固定数是2的幂。
根据实施例，在当前块具有宽度大于高度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选除了包括第一帧内预测模式候选之外，还包括指示接近水平方向的方向的帧内预测模式，并且在当前块具有高度大于宽度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选除了包括第一帧内预测模式候选之外，还包括指示接近垂直方向的方向的帧内预测模式。
根据实施例，基于具有45度的方向的第一帧内预测模式、具有135度的方向的第二帧内预测模式和具有-135度的方向的第三帧内预测模式，第一帧内预测模式候选包括通过对45度与135度之间的方向进行顺序地划分而配置的垂直部分帧内预测模式、以及通过对135度与180度之间以及-135度与-180度之间的方向进行顺序地划分而配置的水平部分帧内预测模式，并且基于指示从当前块的中心起的右上方顶点方向的第四帧内预测模式、指示从当前块的中心起的左上方顶点方向的第五帧内预测模式以及指示从当前块的中心起的左下方顶点方向的第六帧内预测模式，第二帧内预测模式候选包括通过对第四帧内预测模式的方向与第五帧内预测模式的方向之间的间隙进行顺序地二等分而配置的垂直部分帧内预测模式、以及通过对第五帧内预测模式的方向与第六帧内预测模式的方向之间的间隙进行顺序地二等分而配置的水平部分帧内预测模式。
根据实施例，基于从当前块的中心指向左下方顶点的第一帧内预测方向和从当前块的中心指向右上方顶点的第二帧内预测方向，第二帧内预测模式候选基于当前块的宽度与高度的比例指示第一帧内预测方向与第二帧内预测方向之间的特定方向。
根据实施例，所述确定当前块的帧内预测模式的步骤包括：通过使用当前块的相邻块的预测模式来配置最可能模式(MPM)；以及基于所述MPM确定当前块的帧内预测模式。
根据实施例，通过使用与当前块的左端相邻的相邻块的预测模式和与当前块的顶端相邻的相邻块的预测模式来配置包括在所述MPM中的帧内预测模式，并且当与当前块的左端或顶端相邻的相邻块的形状不同于当前块的形状，并且与所述左端或所述顶端相邻的相邻块的帧内预测模式不被包括在当前块的帧内预测模式候选中时，与所述左端或所述顶端相邻的相邻块的帧内预测模式被当前块的帧内预测模式候选之中具有最接近方向的帧内预测模式代替，或者被指示与由相邻于所述左端或所述顶端的相邻块的帧内预测模式指示的方向180度相反的方向最接近的方向的帧内预测模式代替。
根据实施例，一种视频解码设备包括：存储器；以及至少一个处理器，连接到存储器并且被配置为执行以下操作：从比特流获得关于当前块的帧内预测模式信息；通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的所述帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式；通过根据确定的当前块的帧内预测模式执行帧内预测来获得包括在当前块中的每一个像素的预测样点；从所述比特流获得包括在当前块中的每一个像素的残差样点；以及通过使用所述预测样点和所述残差样点来重建当前块，以及其中，所述至少一个处理器还被配置为执行以下操作：在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，基于所述帧内预测模式信息从包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式，以及在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时，基于所述帧内预测模式信息从基于所述非正方形形状配置的第二帧内预测模式候选之中确定当前块的帧内预测模式。
根据实施例，一种视频编码方法包括：基于当前块的宽度和高度确定多个帧内预测模式；从所述多个帧内预测模式之中确定当前块的帧内预测模式；基于所述帧内预测模式获得残差样点，其中，所述残差样点相应于当前块的像素值与包括在当前块中的像素中的每一个像素的预测样点之间的差；以及对所述残差样点和关于当前块的所述帧内预测模式信息进行编码，以及，其中，所述多个帧内预测模式包括：在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时的包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选；以及在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时的基于所述非正方形形状配置的第二帧内预测模式候选。
具体实施方式
可通过参照实施例和附图来更容易地理解实施例的优点和特征以及实现实施例的方法。就此而言，本公开可具有不同的形式并且不应被解释为限于在此阐明的实施例。相反地，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本公开的构思。
将简要地定义在说明书中使用的术语，并且将详细地描述实施例。
在本说明书中使用的包括描述性术语或技术术语的所有术语应被解释为具有对于本领域普通技术人员显而易见的含义。然而，根据本领域普通技术人员的意图、先例或新技术的出现，这些术语可具有不同的含义。此外，一些术语可由申请人任意选择，并且在这种情况下，将在本公开的具体描述中详细地描述所选择的术语的含义。因此，在本公开中使用的术语不应仅基于它们的名称被解释，必须基于术语的含义连同在整个说明书中的描述来定义。
在以下说明书中，除非上下文另有明确指示，否则单数形式包括复数形式。
当部件“包括”或“包含”元件时，除非存在与其相反的特定描述，否则该部件还可包括其他元件，而不排除其他元件。
在以下描述中，诸如“单元”的术语指示软件或硬件组件并且“单元”执行特定功能。然而，“单元”不限于软件或硬件。“单元”可形成在可寻址存储介质中，或者可形成为对一个或更多个处理器进行操作。因此，例如，术语“单元”可指诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件的组件，并且可包括处理、功能、属性、程序、子例程、程序代码片段、驱动器、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组或变量。由组件和“单元”提供的功能可与更少数量的组件和“单元”相关联，或者可被划分为另外的组件和“单元”。
根据本公开的实施例，“单元”可被实现为处理器和存储器。术语“处理器”应被广义地解释为包括通用处理器、中央处理器(CPU)、微处理器、数字信号处理器(DSP)、控制器、微控制器、状态机等。在一些环境中，“处理器”可指专用半导体(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)等。术语“处理器”可指处理装置的组合，诸如例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或更多个微处理器结合DSP核的组合或者任何其他这样的配置的组合。
术语“存储器”应被广义地解释为包括能够存储电子信息的任何电子组件。术语“存储器”可指各种类型的处理器可读介质，诸如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、闪存、磁或光学数据存储装置、寄存器等。当处理器可从存储器读取信息并且/或者向存储器写入信息时，存储器被称为处于与处理器的电子通信状态。集成在处理器中的存储器处于与处理器的电子通信状态。
在下文中，“图像”可以是诸如视频的静止图像的静态图像，或者可以是诸如运动图像的动态图像(也就是说，视频本身)。
在下文中，“样点”表示分配给图像的采样位置的数据(即，将被处理的数据)。例如，空间域中的图像的像素值和变换域上的变换系数可以是样点。包括至少一个这样的样点的单元可被定义为块。
在下文中，现在将参照附图更全面地描述本公开，以使本领域普通技术人员能够在没有任何困难的情况下执行实施例。此外，为了清楚地描述本公开，在附图中将省略与描述无关的部分。
在下文中，将参照图1a至图31描述根据实施例的图像编码设备和图像解码设备以及图像编码方法和图像解码方法。参照图3至图16，将描述根据实施例的确定图像的数据单元的方法，并且将参照图1a至图2d以及图17至图31描述用于通过基于块形状自适应地应用帧内预测模式来执行帧内预测的图像编码或图像解码方法和设备。
在下文中，现在将参照图1a至图2d描述根据本公开的实施例的用于基于各种形状编码单元自适应地执行帧内预测的图像编码或解码方法和设备。
图1a是根据各种实施例的图像解码设备的框图。
图像解码设备100可包括接收器110和解码器120。接收器110和解码器120可包括至少一个处理器。此外，接收器110和解码器120可包括存储将由所述至少一个处理器执行的指令的存储器。
接收器110可接收比特流。比特流包括由下面将描述的图像编码设备150进行编码的图像的信息。另外，比特流可从图像编码设备150被发送。图像编码设备150和图像解码设备100可通过有线或无线连接，并且接收器110可通过有线或无线接收比特流。接收器110可从存储介质(诸如，光学介质或硬盘)接收比特流。解码器120可基于从接收到的比特流获得的信息来重建图像。解码器120可从比特流获得用于重建图像的语法元素。解码器120可基于语法元素重建图像。
接收器110可从比特流获得关于当前块的预测模式信息和关于当前块的帧内预测模式信息。
包括在比特流中的关于当前块的预测模式信息可包括关于跳过模式、帧内模式或帧间预测模式的信息。在当前块不与跳过模式相应时，帧内模式或帧间预测模式中的哪个预测模式被用于对当前块进行编码可被用信号传送。
关于当前块的帧内预测模式信息可以是关于将被应用于当前块的帧内预测模式的信息，其中，所述帧内预测模式来自多个帧内预测模式之中。例如，帧内预测模式可以是DC模式、平面模式和具有预测方向的多个角度模式中的一个。角度模式可包括水平模式、垂直模式和对角模式，并且还可包括具有除了水平方向、垂直方向和对角方向之外的预定方向的模式。例如，角度模式的数量可以是65个或33个。
解码器120可基于当前块的预测模式获得当前块的预测块。解码器120可从比特流获得关于当前块的变换系数信息，可通过使用获得的变换系数信息来执行反量化和逆变换，因此可获得针对当前块的残差块的残差样点。
如以下将描述的，解码器120可通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，解码器120可基于帧内预测模式信息确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中。在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时，解码器120可基于帧内预测模式信息确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自基于非正方形形状配置的第二帧内预测模式候选之中。
在当前块具有当前块的宽度大于高度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于右上方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。在当前块具有当前块的高度大于宽度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指向除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于左下方向选择的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，可按照指示相对于-135度的方向接近-135度的方向的顺序来选择基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，可按照指示0度与45度之间的特定方向之中接近45度的方向的顺序来选择包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式，来代替基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，可按照指示相对于45度的方向接近45度的方向的顺序来选择基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
根据实施例，可按照指示-90度与-135度之间的特定方向中接近-135度的方向的顺序来选择包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
解码器120可基于当前块的预测块和当前块的残差块来重建当前块。解码器120可通过使用当前块的预测块中的预测样点的样点值和当前块的残差块中的残差样点的样点值来产生当前块中的重建样点，并且可基于重建样点来产生当前块的重建块。
图1b示出根据各种实施例的图像解码方法的流程图。
在操作170，解码器120可从比特流获得关于当前块的帧内预测模式信息。帧内预测模式信息可以是关于最可能模式(MPM)的信息或用于确定当前块的帧内模式索引(predModeIntra)的信息。
在操作171，解码器120可通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式。如以下将描述的，解码器120可通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，解码器120可基于帧内预测模式信息确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中。在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时，解码器120可基于帧内预测模式信息确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自基于非正方形形状配置的第二帧内预测模式候选。在当前块具有当前块的宽度大于高度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于右上方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。在当前块具有当前块的高度大于宽度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于左下方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
在操作172，解码器120可通过根据确定的当前块的帧内预测模式执行帧内预测来获得包括在当前块中的像素中的每一个的预测样点。
在操作173，解码器120从比特流获得包括在当前块中的像素中的每一个的残差样点。
在操作174中，解码器120通过使用预测样点和残差样点来重建当前块。残差样点是指与当前像素和预测值之间的差值相应的值，并且当前像素可通过将预测值与残差相加被重建。
图1c是根据各种实施例的图像解码器6000的框图。
根据各种实施例的图像解码器6000执行图像解码设备100的解码器120对图像数据进行解码所必需的操作。
参照图1c，熵解码器6150从比特流6050解析将被解码的编码的图像数据和解码所必需的编码信息。编码的图像数据是量化的变换系数，并且反量化器6200和逆变换器6250从量化的变换系数重建残差数据。
帧内预测器6400对块中的每一个执行帧内预测。如下面将描述的，帧内预测器6400可通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，帧内预测器6400可基于帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中。
帧间预测器6350通过使用从重建画面缓冲器6300获得的参考图像对每一个块执行帧间预测。可通过将残差数据与由帧内预测器6400或帧间预测器6350产生的每一个块的预测数据相加来重建针对当前图像的块的空间域的数据，并且去块器6450和样点自适应偏移(SAO)执行器6500可对空间域的重建数据执行环路滤波，使得经滤波的重建图像可被输出。存储在重建画面缓冲器6300中的重建图像可被输出为参考图像。
为了使图像解码设备100的解码器120对图像数据进行解码，根据各种实施例的图像解码器6000可对每一个块执行每一个阶段的操作。
图1d是根据实施例的图像解码设备100的框图。
根据实施例的图像解码设备100可包括存储器130和与存储器130连接的至少一个处理器125。根据实施例的图像解码设备100的操作可由单独的处理器执行或者可通过中央处理器的控制被执行。此外，图像解码设备100的存储器130可存储从外部源接收到的数据以及由处理器产生的数据。图像解码设备100的至少一个处理器125可从比特流获得关于当前块的帧内预测模式信息，然后可通过使用当前块的宽度和高度以及关于当前块的帧内预测模式信息来确定当前块的帧内预测模式。
图2a是根据各种实施例的图像编码设备的框图。
根据各种实施例的图像编码设备150可包括编码器155和输出单元160。
编码器155和输出单元160可包括至少一个处理器。此外，编码器155和输出单元160可包括存储将由所述至少一个处理器执行的指令的存储器。编码器155和输出单元160可被实现为单独的硬件组件，或者编码器155和输出单元160可被包括在一个硬件组件中。
编码器155通过应用包括跳过模式、帧内模式、帧间预测模式等的各种预测模式来确定当前块的预测模式。在当前块不与跳过模式相应时，可用信号传送帧内模式或帧间预测模式中的哪个预测模式被用于对当前块进行编码。
编码器155可基于当前块的预测模式获得当前块的预测块，然后可通过对作为当前块与预测块之间的差值的残差进行变换和量化来对残差进行编码。如下面将描述的，编码器155可通过使用当前块的宽度和高度来确定将被应用于当前块的帧内预测模式候选。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，编码器155可通过重新配置包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选来确定将被应用于具有非正方形形状的当前块的第二帧内预测模式候选。
编码器155可对关于当前块的帧内预测模式信息进行编码。输出单元160可产生包括关于当前块的帧内预测模式信息和用于确定具有分层划分形状的数据单元的结构信息的比特流，并且可输出比特流。
图2b示出根据各种实施例的图像编码方法的流程图。
在操作271，编码器155基于当前块的宽度和高度确定多个帧内预测模式。如以下将描述的，编码器155可通过使用当前块的宽度和高度来确定将被应用于当前块的帧内预测模式。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，编码器155可确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选之中。在当前块具有宽度与高度不相等的非正方形形状时，编码器155可将第二帧内预测模式候选确定为将被应用于当前块的帧内预测模式，其中，第二帧内预测模式候选不同于第一帧内预测模式候选。在当前块具有当前块的宽度大于高度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于右上方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。在当前块具有当前块的高度大于宽度的非正方形形状时，根据实施例的第二帧内预测模式候选可包括指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于左下方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
在操作272，编码器155可确定当前块的帧内预测模式，其中，所述帧内预测模式来自多个帧内预测模式之中。可基于率失真(RD)代价来确定最佳帧内预测模式。
在操作273，编码器155基于帧内预测模式获得残差样点，其中，所述残差样点相应于当前块的像素值与包括在当前块中的像素中的每一个的预测样点之间的差。
在操作274，编码器155对残差样点和关于当前块的帧内预测模式信息进行编码。
图2c是根据各种实施例的图像编码器的框图。
根据各种实施例的图像编码器7000执行图像编码设备150的编码器155对图像数据进行编码所必需的操作。
也就是说，帧内预测器7200对当前图像7050的块中的每一个执行帧内预测，帧间预测器7150通过使用当前图像7050和从重建画面缓冲器7100获得的参考图像对块中的每一个执行帧间预测。
通过从当前图像7050中的将被编码的块的数据减去预测数据来获得残差数据，其中，所述预测数据与每一个块相关并且从帧内预测器7200或帧间预测器7150被输出，变换器7250和量化器7300可通过对残差数据执行变换和量化来输出每一个块的量化的变换系数。
反量化器7450和逆变换器7500可通过对量化的变换系数执行反量化和逆变换来重建空间域的残差数据。空间域的重建残差数据可被相加到与每一个块相关并从帧内预测器7200或帧间预测器7150输出的预测数据，因此可被重建为关于当前图像7050的块的空间域的数据。去块器7550和SAO执行器7600通过对空间域的重建数据执行环内滤波来产生滤波的重建图像。产生的重建图像被存储在重建画面缓冲器7100中。存储在重建画面缓冲器7100中的重建图像可被用作用于针对另一图像的帧间预测的参考图像。熵编码器7350可对量化的变换系数进行熵编码，并且熵编码的系数可被输出为比特流7400。
为了使根据各种实施例的图像编码器7000被应用于图像编码设备150，根据各种实施例的图像编码器7000可对每一个块执行每一个阶段的操作。
图2d是根据实施例的图像编码设备150的框图。
根据实施例的图像编码设备150可包括存储器165和与存储器165连接的至少一个处理器170。根据实施例的图像编码设备150的操作可由单独的处理器执行或者可通过中央处理器的控制被执行。此外，图像编码设备150的存储器165可存储从外部源接收到的数据以及由处理器产生的数据。
图像编码设备150的至少一个处理器170可通过使用当前块的宽度和高度来确定将被应用于当前块的帧内预测模式候选。在当前块具有宽度与高度相等的正方形形状时，至少一个处理器170可通过重新配置包括多个预定帧内预测方向的第一帧内预测模式候选来确定将被应用于具有非正方形形状的当前块的第二帧内预测模式候选。
在下文中，将根据本公开的实施例详细描述对编码单元的划分。
首先，一个画面可被划分为一个或更多个条带或一个或更多个并行块。一个条带或一个并行块可以是一个或更多个最大编码单元(编码树单元(CTU))的序列。与最大编码单元(CTU)相比，在概念上存在最大编码块(编码树块(CTB))。
最大编码单元(CTU)是指包括N×N个样点(其中，N为整数)的N×N块。每一个色彩分量可被划分为一个或更多个最大编码块。
当画面具有三个样点阵列(分别针对Y分量、Cr分量和Cb分量的样点阵列)时，最大编码单元(CTU)包括亮度样点的最大编码块、色度样点的两个相应最大编码块以及用于对亮度样点和色度样点进行编码的语法元素。当画面为单色画面时，最大编码单元包括单色样点的最大编码块和用于对单色样点进行编码的语法元素。当画面是在根据色彩分量分开的颜色平面中编码的画面时，最大编码单元包括用于对画面进行编码的语法元素和画面的样点。
一个最大编码块(CTB)可被划分为包括M×N个样点的M×N编码块(其中，M和N是整数)。
当画面具有针对各个Y分量、Cr分量和Cb分量的样点阵列时，编码单元(CU)包括亮度样点的编码块、色度样点的两个相应编码块以及用于对亮度样点和色度样点进行编码的语法元素。当画面为单色画面时，编码单元包括单色样点的编码块和用于对单色样点进行编码的语法元素。当画面是在根据色彩分量分开的颜色平面中被编码的画面时，编码单元包括用于对画面进行编码的语法元素和画面的样点。
如上所述，最大编码块和最大编码单元在概念上彼此区分，并且编码块和编码单元在概念上彼此区分。也就是说，(最大)编码单元是指包括(最大)编码块的数据结构，其中，(最大)编码块包括相应样点和与(最大)编码块相应的语法元素。然而，因为本领域普通技术人员可理解(最大)编码单元或(最大)编码块是指包括预定数量的样点的预定尺寸的块，所以除非另外描述，否则在以下说明书中提及最大编码块和最大编码单元或者编码块和编码单元而无需进行区分。
图像可被划分为最大编码单元(CTU)。每一个最大编码单元的尺寸可基于从比特流获得的信息被确定。每一个最大编码单元的形状可以是相同尺寸的正方形形状。然而，本公开不限于此。
例如，可从比特流获得关于亮度编码块的最大尺寸的信息。例如，由关于亮度编码块的最大尺寸的信息指示的亮度编码块的最大尺寸可以是16×16、32×32、64×64、128×128和256×256中的一个。
例如，可从比特流获得关于亮度块尺寸差和可除以2的亮度编码块的最大尺寸的信息。关于亮度块尺寸差的信息可指亮度最大编码单元与可被二划分的最大亮度编码块之间的尺寸差。因此，当从比特流获得的关于可被二划分的亮度编码块的最大尺寸的信息和关于亮度块尺寸差的信息被彼此组合时，可确定亮度最大编码单元的尺寸。色度最大编码单元的尺寸可通过使用亮度最大编码单元的尺寸被确定。例如，当Y:Cb:Cr比例根据颜色格式为4:2:0时，色度块的尺寸可以是亮度块的尺寸的一半，并且色度最大编码单元的尺寸可以是亮度最大编码单元的尺寸的一半。
根据实施例，因为从比特流获得关于可被二划分的亮度编码块的最大尺寸的信息，所以可以可变地确定可被二划分的亮度编码块的最大尺寸。相反地，可被三划分的亮度编码块的最大尺寸可以是固定的。例如，在I画面中可被三划分的亮度编码块的最大尺寸可以是32×32，并且在P画面或B画面中可被三划分的亮度编码块的最大尺寸可以64×64。
此外，可基于从比特流获得的划分形状模式信息将最大编码单元分层地划分为编码单元。可从比特流获得指示是否将执行四划分的信息、指示是否将执行多划分的信息、划分方向信息和划分类型信息中的至少一个作为划分形状模式信息。
例如，指示是否将执行四划分的信息可指示当前编码单元是否将被四划分(QUAD_SPLIT)。
在当前编码单元将不被四划分时，指示是否将执行多划分的信息可指示当前编码单元将不再被划分(NO_SPLIT)还是将被二划分/三划分。
在当前编码单元被二划分或三划分时，划分方向信息指示当前编码单元将沿水平方向或垂直方向中的一个被划分。
在当前编码单元沿水平方向或垂直方向被划分时，划分类型信息指示当前编码单元将被二划分或三划分。
可根据划分方向信息和划分类型信息来确定当前编码单元的划分模式。可将当前编码单元沿水平方向被二划分时的划分模式确定为水平二划分模式(SPLIT_BT_HOR)，可将当前编码单元沿水平方向被三划分时的划分模式确定为水平三划分模式(SPLIT_TT_HOR)，可将当前编码单元沿垂直方向被二划分时的划分模式确定为垂直二划分模式(SPLIT_BT_VER)并且可将当前编码单元沿垂直方向被三划分时的划分模式确定为垂直三划分模式(SPLIT_TT_VER)。
图像解码设备100可从比特流获得来自一个二进制位串的划分形状模式信息。由图像解码设备100接收到的比特流的形式可包括固定长度二进制码、一元码、截断一元码、预定二进制码等。二进制位串是二进制数的信息。二进制位串可包括至少一个比特。图像解码设备100可基于划分规则获得与二进制位串相应的划分形状模式信息。图像解码设备100可基于一个二进制位串确定是否对编码单元进行四划分、是否不对编码单元进行划分、划分方向和划分类型。
编码单元可小于或等于最大编码单元。例如，因为最大编码单元是具有最大尺寸的编码单元，所以最大编码单元是编码单元中的一个。当关于最大编码单元的划分形状模式信息指示将不执行划分时，在最大编码单元中确定的编码单元具有与最大编码单元的尺寸相同的尺寸。当关于最大编码单元的划分形状模式信息指示将执行划分时，最大编码单元可被划分为编码单元。此外，当关于编码单元的划分形状模式信息指示将执行划分时，编码单元可被划分为更小的编码单元。然而，对图像的划分不限于此，并且可以不区分最大编码单元和编码单元。将参照图3至图16详细描述对编码单元的划分。
此外，可从编码单元确定用于预测的一个或更多个预测块。预测块可等于或小于编码单元。此外，可从编码单元确定用于变换的一个或更多个变换块。变换块可等于或小于编码单元。
变换块和预测块的形状和尺寸可彼此不相关。
在另一实施例中，可通过使用编码单元作为预测单元来执行预测。此外，可通过使用编码单元作为变换块来执行变换。
将参照图3至图16详细描述对编码单元的划分。本公开的当前块和邻近块可指示最大编码单元、编码单元、预测块和变换块中的一个。此外，当前编码单元的当前块是当前正被解码或编码的块或者当前正被划分的块。邻近块可以是在当前块之前重建的块。邻近块可在空间上或时间上与当前块相邻。邻近块可位于当前块的左下方、左侧、左上方、顶部、右上方、右侧、右下方中的一处。
图3示出根据实施例的由图像解码设备100执行的通过对当前编码单元进行划分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、N×4N、32N×N、N×32N、16N×N、N×16N、8N×N或N×8N。这里，N可以是正整数。块形状信息是指示形状、方向、宽度与高度的比例或宽度和高度的尺寸中的至少一个的信息。
编码单元的形状可包括正方形和非正方形。当编码单元的宽度长度和高度长度相等时(即，当编码单元的块形状为4N×4N时)，图像解码设备100可将编码单元的块形状信息确定为正方形。图像解码设备100可将编码单元的形状确定为非正方形。
当编码单元的宽度的长度与高度的长度彼此不同时(即，当编码单元的块形状为4N×2N、2N×4N、4N×N、N×4N、32N×N、N×32N、16N×N、N×16N、8N×N或N×8N时)，图像解码设备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时，图像解码设备100可将编码单元的块形状信息中的宽度与高度的比例确定为1:2、2:1、1:4、4:1、1:8、8:1、1:16、16:1、1:32和32:1中的至少一个。此外，图像解码设备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沿水平方向还是沿垂直方向。此外，图像解码设备100可基于编码单元的宽度长度、高度长度或面积中的至少一个来确定编码单元的尺寸。
根据实施例，图像解码设备100可通过使用块形状信息来确定编码单元的形状，并且可通过使用划分形状模式信息来确定编码单元的划分方法。也就是说，可基于由图像解码设备100使用的块形状信息所指示的块形状来确定由划分形状模式信息指示的编码单元划分方法。
图像解码设备100可从比特流获得划分形状模式信息。然而，实施例不限于此，并且图像解码设备100和图像编码设备150可基于块形状信息来确定预先约定的划分形状模式信息。图像解码设备100可确定针对最大编码单元或最小编码单元的预先约定的划分形状模式信息。例如，图像解码设备100可将针对最大编码单元的划分形状模式信息确定为四划分。此外，图像解码设备100可将关于最小编码单元的划分形状模式信息确定为“不执行划分”。具体地，图像解码设备100可将最大编码单元的尺寸确定为256×256。图像解码设备100可将预先约定的划分形状模式信息确定为四划分。四划分是将编码单元的宽度和高度两者二等分的划分形状模式。图像解码设备100可基于划分形状模式信息从256×256尺寸的最大编码单元获得128×128尺寸的编码单元。此外，图像解码设备100可将最小编码单元的尺寸确定为4×4。图像解码设备100可获得针对最小编码单元的指示“不执行划分”的划分形状模式信息。
根据实施例，图像解码设备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，图像解码设备100可基于划分形状模式信息确定是否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为四个编码单元。参照图3，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划分形状模式信息确定与当前编码单元300具有相同尺寸的编码单元310a，或者可确定基于指示预定划分方法的划分形状模式信息而划分出的编码单元310b、310c、310d、310e或310f。
参照图3，根据实施例，图像解码设备100可基于指示沿垂直方向执行划分的划分形状模式信息，确定通过沿垂直方向对当前编码单元300进行划分而获得的两个编码单元310b。图像解码设备100可基于指示沿水平方向执行划分的划分形状模式信息，确定通过沿水平方向对当前编码单元300进行划分而获得的两个编码单元310c。图像解码设备100可基于指示沿垂直方向和水平方向执行划分的划分形状模式信息，确定通过沿垂直方向和水平方向对当前编码单元300进行划分而获得的四个编码单元310d。根据实施例，图像解码设备100可基于指示沿垂直方向执行三划分的划分形状模式信息，确定通过沿垂直方向对当前编码单元300进行划分而获得的三个编码单元310e。图像解码设备100可基于指示沿水平方向执行三划分的划分形状模式信息，确定通过沿水平方向对当前编码单元300进行划分而获得的三个编码单元310f。然而，正方形编码单元的划分方法不限于前述方法，并且可包括可由划分形状模式信息所指示的各种方法。下面将关于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4示出根据实施例的由图像解码设备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，图像解码设备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。基于划分形状模式信息，图像解码设备100可确定是不对非正方形的当前编码单元进行划分还是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4，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，图像解码设备100可基于指示不执行划分的划分形状模式信息确定与当前编码单元400或450具有相同尺寸的编码单元410或编码单元460，或者可确定基于指示预定划分方法的划分形状模式信息而划分出的编码单元420a和420b、430a、430b和430c、470a和470b、或者480a、480b和480c。下面将关于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，图像解码设备100可通过使用划分形状模式信息确定编码单元的划分方法，并且在这种情况下，划分形状模式信息可指示通过对编码单元进行划分产生的一个或更多个编码单元的数量。参照图4，当划分形状模式信息指示将当前编码单元400或450划分为两个编码单元时，图像解码设备100可通过基于划分形状模式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470a和470b。
根据实施例，当图像解码设备100基于划分形状模式信息对非正方形的当前编码单元400或450进行划分时，图像解码设备100可考虑非正方形的当前编码单元400或450的长边的位置来对当前编码单元进行划分。例如，图像解码设备100可通过考虑当前编码单元400或450的形状来对当前编码单元400或450的长边进行划分对当前编码单元400或450进行划分来确定多个编码单元。
根据实施例，当划分形状模式信息指示将编码单元划分(三划分)为奇数个块时，图像解码设备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，当划分形状模式信息指示将当前编码单元400或450划分为三个编码单元时，图像解码设备100可将当前编码单元400或450划分为三个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c。
根据实施例，当前编码单元400或450的宽度与高度的比例可以是4:1或1:4。当宽度与高度的比例为4:1时，因为宽度长度长于高度长度，所以块形状信息可指示水平方向。当宽度与高度的比例为1:4时，因为宽度长度短于高度长度，所以块形状信息可指示垂直方向。图像解码设备100可基于划分形状模式信息来确定将当前编码单元划分为奇数个块。此外，图像解码设备100可基于当前编码单元400或450的块形状信息确定当前编码单元400或450的划分方向。例如，在当前编码单元400沿高度大于宽度的垂直方向时，图像解码设备100可通过沿水平方向对当前编码单元400进行划分来确定编码单元430a、430b和430c。此外，在当前编码单元450沿宽度大于高度的水平方向时，图像解码设备100可通过沿垂直方向对当前编码单元450进行划分来确定编码单元480a、480b和480c。
根据实施例，图像解码设备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，并且并非所有确定的编码单元都可具有相同的尺寸。例如，确定的奇数个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c中的预定的编码单元430b或编码单元480b可具有与其他编码单元430a和430c或者480a和480c的尺寸不同的尺寸。也就是说，可通过对当前编码单元400或450进行划分而确定的编码单元可具有多种尺寸，并且在某些情况下，奇数个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c中的全部编码单元可具有不同的尺寸。
根据实施例，当划分形状模式信息指示将编码单元划分为奇数个块时，图像解码设备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，并且另外，可对通过对当前编码单元400或450进行划分而产生的奇数个编码单元中的至少一个编码单元施加预定限制。参照图4，图像解码设备100可允许编码单元430b或编码单元480b的解码处理与其他编码单元430a和430c或者480a和480c的解码处理不同，其中，编码单元430b或编码单元480b位于在通过对当前编码单元400或450进行划分产生的三个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c中的中心位置处。例如，不同于其他编码单元430a和430c或者480a和480c，图像解码设备100可限制中心位置处的编码单元430b或编码单元480b不再被划分或仅被划分预定次数。
图5示出根据实施例的由图像解码设备100执行的基于块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个信息对编码单元进行划分的处理。
根据实施例，图像解码设备100可基于块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个信息确定将正方形的第一编码单元500划分为编码单元或不对正方形的第一编码单元500进行划分。根据实施例，当划分形状模式信息指示沿水平方向对第一编码单元500进行划分时，图像解码设备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对编码单元进行划分之前和对编码单元进行划分之后的关系的术语。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的结构遵循以上描述。
根据实施例，图像解码设备100可基于划分形状模式信息，确定将确定的第二编码单元510划分为编码单元或不对确定的第二编码单元510进行划分。参照图5，图像解码设备100可基于划分形状模式信息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划分为一个或更多个第三编码单元520a或者520b、520c和520d，或者可不对非正方形的第二编码单元510进行划分。图像解码设备100可获得划分形状模式信息，并且可通过基于获得的划分形状模式信息对第一编码单元500进行划分来获得多个各种形状的第二编码单元(例如，510)，并且可基于划分形状模式信息通过使用第一编码单元500的划分方法来对第二编码单元510进行划分。根据实施例，当基于第一编码单元500的划分形状模式信息将第一编码单元500划分为第二编码单元510时，也可基于第二编码单元510的划分形状模式信息将第二编码单元510划分为第三编码单元520a或者520b、520c和520d。也就是说，可基于每一个编码单元的划分形状模式信息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，并且可通过对正方形编码单元进行递归划分来确定非正方形编码单元。
参照图5，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中的预定编码单元(例如，位于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，可沿水平方向将奇数个第三编码单元520b、520c和520d中的非正方形的第三编码单元520b划分为多个第四编码单元。可将多个第四编码单元530a、530b、530c和530d中的非正方形的第四编码单元530b或530d再次划分为多个编码单元。例如，可将非正方形的第四编码单元530b或530d再次划分为奇数个编码单元。下面将关于各种实施例描述可被用于对编码单元进行递归划分的方法。
根据实施例，图像解码设备100可基于划分形状模式信息将第三编码单元520a或者520b、520c和520d中的每一个划分为编码单元。此外，图像解码设备100可基于划分形状模式信息确定不对第二编码单元510进行划分。根据实施例，图像解码设备100可将非正方形的第二编码单元510划分为奇数个第三编码单元520b、520c和520d。图像解码设备100可对奇数个第三编码单元520b、520c和520d中的预定的第三编码单元施加预定的限制。例如，图像解码设备100可将奇数个第三编码单元520b、520c和520d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置的次数。
参照图5，图像解码设备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中的中心位置处的第三编码单元520c限制为不再被划分，限制为通过使用预定的划分方法被划分(例如，仅被划分为四个编码单元或通过使用第二编码单元510的划分方法被划分)，或者限制为仅被划分预定次数(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，并且应该理解的是，所述限制可包括用于与其他第三编码单元520b和520d不同地对在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，图像解码设备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划分形状模式信息。
图6示出根据实施例的由图像解码设备100执行的从奇数个编码单元中确定预定编码单元的方法。
参照图6，可从包括在当前编码单元600或650中的多个样点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的划分形状模式信息。然而，当前编码单元600中的可获得至少一条划分形状模式信息的预定位置不限于图6中的中心位置，并且可包括在当前编码单元600中包括的各种位置(例如，上方、下方、左侧、右侧、左上方、左下方、右上方和右下方位置)。图像解码设备100可从预定位置获得划分形状模式信息并且可确定将当前编码单元划分为各种形状和各种尺寸的编码单元或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为预定数量的编码单元时，图像解码设备100可选择编码单元中的一个编码单元。如下将关于各种实施例描述的各种方法可被用于选择多个编码单元中的一个编码单元。
根据实施例，图像解码设备100可将当前编码单元划分为多个编码单元，并且可确定预定位置处的编码单元。
根据实施例，图像解码设备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中的中心位置处的编码单元。参照图6，图像解码设备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或者奇数个编码单元660a、660b和660c。图像解码设备100可通过使用关于奇数个编码单元620a、620b和620c或者奇数个编码单元660a、660b和660c的位置的信息来确定中间编码单元620b或中间编码单元660b。例如，图像解码设备100可通过基于指示包括在编码单元620a、620b和620c中的预定样点的位置的信息确定编码单元620a、620b和620c的位置来确定中心位置的编码单元620b。详细地讲，图像解码设备100可通过基于指示编码单元620a、620b和620c的左上样点630a、630b和630c的位置的信息确定编码单元620a、620b和620c的位置来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中的左上样点630a、630b和630c的位置的信息可包括指示在当前编码单元600中包括的编码单元620a、620b和620c的宽度或高度的信息，并且宽度或高度可与指示编码单元620a、620b和620c在画面中的坐标之间的差的信息相应。也就是说，图像解码设备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与坐标之间的差值相应的编码单元的宽度或高度的信息，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的左上样点630b的位置的信息可包括坐标(xb,yb)，指示下方编码单元620c的左上样点630c的位置的信息可包括坐标(xc,yc)。图像解码设备100可通过使用分别包括在编码单元620a、620b和620c中的左上样点630a、630b和630c的坐标来确定中间编码单元620b。例如，当将左上样点630a、630b和630c的坐标按照升序或降序排序时，可将包括中心位置处的样点630b的坐标(xb,yb)的编码单元620b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中的中心位置处的编码单元。然而，指示左上样点630a、630b和630c的位置的坐标可包括指示在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的左上样点630b相对于上方编码单元620a的左上样点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的左上样点630c相对于上方编码单元620a的左上样点630a的位置的相对位置的坐标(dxc,dyc)。通过将包括在编码单元中的样点的坐标用作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，图像解码设备100可将当前编码单元600划分为多个编码单元620a、620b和620c，并且可基于预定标准选择编码单元620a、620b和620c中的一个编码单元。例如，图像解码设备100可从编码单元620a、620b和620c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，图像解码设备100可通过使用作为指示上方编码单元620a的左上样点630a的位置的信息的坐标(xa,ya)、作为指示中间编码单元620b的左上样点630b的位置的信息的坐标(xb,yb)和作为指示下方编码单元620c的左上样点630c的位置的信息的坐标(xc,yc)来确定编码单元620a、620b和620c中的每一个的宽度或高度。图像解码设备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，图像解码设备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。图像解码设备100可将上方编码单元620a的高度确定为yb-ya。根据实施例，图像解码设备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。图像解码设备100可将中间编码单元620b的高度确定为yc-yb。根据实施例，图像解码设备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。图像解码设备100可基于确定的编码单元620a、620b和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6，图像解码设备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，上述由图像解码设备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方法仅与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相应，并且因此，可使用通过将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。
图像解码设备100可通过使用作为指示左侧编码单元660a的左上样点670a的位置的信息的坐标(xd,yd)、作为指示中间编码单元660b的左上样点670b的位置的信息的坐标(xe,ye)和作为指示右侧编码单元660c的左上样点670c的位置的信息的坐标(xf,yf)来确定编码单元660a、660b和660c中的每一个编码单元的宽度或高度。图像解码设备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的各个尺寸。
根据实施例，图像解码设备100可将左侧编码单元660a的宽度确定为xe-xd。图像解码设备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，图像解码设备100可将中间编码单元660b的宽度确定为xf-xe。图像解码设备100可将中间编码单元660b的高度确定为当前编码单元650的高度。根据实施例，图像解码设备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的宽度或高度来确定右侧编码单元660c的宽度或高度。图像解码设备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6，图像解码设备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，上述由图像解码设备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方法仅与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相应，并且因此，可使用通过将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。
然而，确定编码单元的位置所考虑的样点的位置不限于上述左上位置，并且可使用关于包括在编码单元中的样点的任意位置的信息。
根据实施例，图像解码设备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长于高度的非正方形形状时，图像解码设备100可确定在水平方向上的预定位置处的编码单元。也就是说，图像解码设备100可确定在水平方向上的不同位置处的编码单元中的一个编码单元并且可对该编码单元施加限制。在当前编码单元具有高度长于宽度的非正方形形状时，图像解码设备100可确定在垂直方向上的预定位置处的编码单元。也就是说，图像解码设备100可确定在垂直方向上的不同位置处的编码单元中的一个编码单元并且对该编码单元施加限制。
根据实施例，图像解码设备100可使用指示偶数个编码单元的各个位置的信息，以确定偶数个编码单元中的预定位置处的编码单元。图像解码设备100可通过对当前编码单元进行划分(二划分)来确定偶数个编码单元，并且可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。与其相关的操作可与已经在上面参照图6详细描述的确定奇数个编码单元中的预定位置(例如，中心位置)处的编码单元的操作相应，并且因此这里不提供其详细描述。
根据实施例，当将非正方形的当前编码单元划分为多个编码单元时，可在划分处理中使用关于预定位置处的编码单元的预定信息来确定多个编码单元中的预定位置处的编码单元。例如，图像解码设备100可在划分处理中使用存储在中间编码单元中包括的样点中的块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个信息来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中的中心位置处的编码单元。
参照图6，图像解码设备100可基于划分形状模式信息将当前编码单元600划分为多个编码单元620a、620b和620c，并且可确定多个编码单元620a、620b和620c中的中心位置处的编码单元620b。此外，图像解码设备100可考虑获得划分形状模式信息的位置来确定中心位置处的编码单元620b。也就是说，可从当前编码单元600的中心位置处的样点640获得当前编码单元600的划分形状模式信息，并且当基于划分形状模式信息将当前编码单元600划分为多个编码单元620a、620b和620c时，可将包括样点640的编码单元620b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划分形状模式信息，并且可将各种类型的信息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识别预定位置处的编码单元的预定信息。参照图6，图像解码设备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)获得的划分形状模式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中的预定位置处的编码单元(例如，划分出的多个编码单元中的中心位置处的编码单元)。也就是说，图像解码设备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，可从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中确定包括可获得预定信息(例如，划分形状模式信息)的样点的编码单元620b，并且可对编码单元620b施加预定限制。参照图6，根据实施例，在解码操作中，图像解码设备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，并且可对包括样点640的编码单元620b施加预定限制。然而，可获得预定信息的样点的位置不限于上述位置，并且可包括在将被确定用于限制的编码单元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具有非正方形形状，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，图像解码设备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个信息，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，图像解码设备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中的一个样点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为多个编码单元时，图像解码设备100可使用划分形状模式信息来确定多个编码单元中的预定位置处的编码单元。根据实施例，图像解码设备100可从编码单元中的预定位置处的样点获得划分形状模式信息，并且可通过使用从所述多个编码单元中的每一个编码单元中的预定位置的样点获得的划分形状模式信息对通过对当前编码单元进行划分而产生的多个编码单元进行划分。也就是说，可基于从每一个编码单元中的预定位置处的样点获得的划分形状模式信息对编码单元进行递归划分。上面已经关于图5描述了对编码单元进行递归划分的操作，并且因此这里将不提供其详细描述。
根据实施例，图像解码设备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，并且可基于预定块(例如，当前编码单元)确定对一个或更多个编码单元进行解码的顺序。
图7示出根据实施例的当图像解码设备100通过对当前编码单元进行划分来确定多个编码单元时对所述多个编码单元进行处理的顺序。
根据实施例，基于划分形状模式信息，图像解码设备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，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7，图像解码设备100可确定按照水平方向顺序710c对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进行处理。图像解码设备100可确定按照垂直方向顺序730c对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进行处理。图像解码设备100可确定根据预定顺序(例如，光栅扫描顺序或Z字形扫描顺750e)对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、750b、750c和750d进行处理，其中，按照所述预定顺序对一行中的编码单元进行处理并然后对下一行中的编码单元进行处理。
根据实施例，图像解码设备100可对编码单元进行递归划分。参照图7，图像解码设备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和710b、730a和730b或者750a、750b、750c和750d，并且对确定的多个编码单元710a和710b、730a和730b或者750a、750b、750c和750d中的每一个进行递归划分。多个编码单元710a和710b、730a和730b或者750a、750b、750c和750d的划分方法可相应于第一编码单元700的划分方法。像这样，多个编码单元710a和710b、730a和730b或者750a、750b、750c和750d中的每一个可被独立地划分为多个编码单元。参照图7，图像解码设备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，并且可确定对第二编码单元710a和710b中的每一个进行独立划分或者不对第二编码单元710a和710b中的每一个进行划分。
根据实施例，图像解码设备100可通过沿水平方向对左侧第二编码单元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确定编码单元的处理顺序。换句话说，可基于紧接在被划分之前的编码单元的处理顺序来确定划分出的编码单元的处理顺序。图像解码设备100可独立于右侧第二编码单元710b来确定通过对左侧第二编码单元710a进行划分而确定的第三编码单元720a和720b的处理顺序。因为通过沿水平方向对左侧第二编码单元710a进行划分来确定第三编码单元720a和720b，所以可按照垂直方向顺序720c对第三编码单元720a和720b进行处理。因为左侧第二编码单元710a和右侧第二编码单元710b按照水平方向顺序710c被处理，所以可在按照垂直方向顺序720c对左侧第二编码单元710a中包括的第三编码单元720a和720b进行处理之后对右侧第二编码单元710b进行处理。应当理解，基于被划分之前的编码单元来确定编码单元的处理顺序的操作不限于上述示例，并且可将各种方法用于按照预定顺序独立地处理被划分并被确定为各种形状的编码单元。
图8示出根据实施例的由图像解码设备100执行的当不可按照预定顺序对编码单元进行处理时确定当前编码单元将被划分为奇数个编码单元的处理。
根据实施例，图像解码设备100可基于获得的划分形状模式信息确定当前编码单元将被划分为奇数个编码单元。参照图8，正方形的第一编码单元800可被划分为非正方形的第二编码单元810a和810b，第二编码单元810a和810b可被独立地划分为第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e。根据实施例，图像解码设备100可通过沿水平方向对左侧第二编码单元810a进行划分来确定多个第三编码单元820a和820b，并且可将右侧第二编码单元810b划分为奇数个第三编码单元820c、820d和820e。
根据实施例，图像解码设备100可通过确定是否可按照预定顺序对第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e进行处理，来确定是否存在奇数个划分出的编码单元。参照图8，图像解码设备100可通过对第一编码单元800进行递归划分来确定第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e。图像解码设备100可基于块形状信息和划分形状模式中的至少一个确定以下编码单元中的任意一个是否被划分为奇数个编码单元：第一编码单元800、第二编码单元810a和810b、或第三编码单元820a和820b及820c、820d和820e。例如，第二编码单元810a和810b中的位于右侧的第二编码单元810b可被划分为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)，并且图像解码设备100可确定通过将右侧第二编码单元810b划分为奇数个编码单元而确定的第三编码单元820c、820d和820e是否满足用于按照预定顺序进行处理的条件。
根据实施例，图像解码设备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820c、820d和820e是否满足用于按照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将沿着第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e的边界被对半划分相关。例如，当非正方形形状的左侧第二编码单元810a的高度被对半划分时确定的第三编码单元820a和820b可满足所述条件。因为当将右侧第二编码单元810b划分为三个编码单元时确定的第三编码单元820c、820d和820e的边界不能将右侧第二编码单元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，图像解码设备100可确定扫描顺序不连续，并且可基于确定结果确定右侧第二编码单元810b将被划分为奇数个编码单元。根据实施例，当编码单元被划分为奇数个编码单元时，图像解码设备100可对划分出的编码单元中的预定位置处的编码单元施加预定限制，上面已经关于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9示出根据实施例的由图像解码设备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，图像解码设备100可基于通过接收器(未示出)获得的划分形状模式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可被划分为四个正方形编码单元，或者可被划分为多个非正方形编码单元。例如，参照图9，当第一编码单元是正方向并且划分形状模式信息指示将第一编码单元900划分为非正方形编码单元时，图像解码设备100可将第一编码单元900划分为多个非正方形编码单元。详细地讲，当划分形状模式信息指示通过沿水平方向或垂直方向对第一编码单元900进行划分来确定奇数个编码单元时，图像解码设备100可将正方形的第一编码单元900划分为奇数个编码单元(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，图像解码设备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是否满足用于按照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将沿着第二编码单元910a、910b、910c、920a、920b和920c的边界被对半划分相关。参照图9，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，所以可确定第一编码单元900不满足用于按照预定顺序进行处理的条件。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的高度对半划分，所以可确定第一编码单元900不满足用于按照预定顺序进行处理的条件。当如上所述不满足所述条件时，图像解码设备100可决定扫描顺序不连续，并且可基于决定结果确定第一编码单元900被划分为奇数个编码单元。根据实施例，当编码单元被划分为奇数个编码单元时，图像解码设备100可对划分出的编码单元中的预定位置处的编码单元施加预定限制。上面已经关于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，图像解码设备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9，图像解码设备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划分为各种形状的编码单元。
图10示出根据实施例的当在图像解码设备100对第一编码单元1000进行划分时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可将第二编码单元划分为的形状受到限制。
根据实施例，图像解码设备100可基于由接收器(未示出)获得的划分形状模式信息确定将正方形的第一编码单元1000划分为非正方形的第二编码单元1010a和1010b或者1020a和1020b。第二编码单元1010a和1010b或者1020a和1020b可被独立地划分。像这样，基于第二编码单元1010a和1010b或者1020a和1020b中的每一个的划分形状模式信息，图像解码设备100可确定将第二编码单元1010a和1010b或者1020a和1020b中的每一个划分为多个编码单元或不对第二编码单元1010a和1010b或者1020a和1020b中的每一个进行划分。根据实施例，图像解码设备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，当左侧第二编码单元1010a沿水平方向被划分时，图像解码设备100可限制右侧第二编码单元1010b不沿左侧第二编码单元1010a被划分的水平方向被划分。当通过沿同一方向对右侧第二编码单元1010b进行划分来确定第三编码单元1014a和1014b时，因为左侧第二编码单元1010a和右侧第二编码单元1010b沿水平方向被独立地划分，所以可确定第三编码单元1012a和1012b或者1014a和1014b。然而，这种情况与图像解码设备100基于划分形状模式信息将第一编码单元1000划分为四个正方形的第二编码单元1030a、1030b、1030c和1030d的情况作用相同，并且在图像解码方面可能是低效的。
根据实施例，图像解码设备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和1022b或者1024a和1024b。然而，当第二编码单元(例如，上方第二编码单元1020a)沿垂直方向被划分时，出于上述原因，图像解码设备100可限制另一第二编码单元(例如，下方第二编码单元1020b)不沿上方第二编码单元1020a被划分的垂直方向被划分。
图11示出根据实施例的由图像解码设备100执行的当划分形状模式信息指示正方形编码单元将不被划分为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。
根据实施例，图像解码设备100可通过基于划分形状模式信息对第一编码单元1100进行划分来确定第二编码单元1110a和1110b或者1120a和1120b等。划分形状模式信息可包括关于对编码单元进行划分的各种方法的信息，但关于各种划分方法的信息可不包括用于将编码单元划分为四个正方形编码单元的信息。根据划分形状模式信息，图像解码设备100可不将正方形的第一编码单元1100划分为四个正方形的第二编码单元1130a、1130b、1130c和1130d。图像解码设备100可基于划分形状模式信息确定非正方形的第二编码单元1110a和1110b或者1120a和1120b等。
根据实施例，图像解码设备100可对非正方形的第二编码单元1110a和1110b或者1120a和1120b等进行独立划分。第二编码单元1110a和1110b或者1120a和1120b等中的每一个可按照预定顺序被递归地划分，并且此划分方法可与基于划分形状模式信息对第一编码单元1100进行划分的方法相应。
例如，图像解码设备100可通过沿水平方向对左侧第二编码单元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，图像解码设备100可通过沿水平方向对左侧第二编码单元1110a和右侧第二编码单元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，图像解码设备100可通过沿垂直方向对上方第二编码单元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，图像解码设备100可通过沿垂直方向对上方第二编码单元1120a和下方第二编码单元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12示出根据实施例的可根据对编码单元进行划分的处理改变多个编码单元之间的处理顺序。
根据实施例，图像解码设备100可基于划分形状模式信息对第一编码单元1200进行划分。当块形状指示正方形形状并且划分形状模式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，图像解码设备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和1210b或者1220a和1220b。参照图12，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和1210b或者1220a和1220b可基于每一个编码单元的划分形状模式信息被独立地划分。例如，图像解码设备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进行划分而产生的第二编码单元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进行划分而产生的第二编码单元1220a和1220b进行划分来确定第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d。上面已经参照图11描述了对第二编码单元1210a和1210b或者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，图像解码设备100可按照预定顺序对编码单元进行处理。上面已经参照图7描述了按照预定顺序对编码单元进行处理的操作，因此这里将不提供其详细描述。参照图12，图像解码设备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1226a、1226b、1226c和1226d。根据实施例，图像解码设备100可基于第一编码单元1200被划分的划分形状来确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d以及1226a、1226b、1226c和1226d的处理顺序。
根据实施例，图像解码设备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进行划分而产生的第二编码单元1210a和1210b进行划分来确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d，并且可按照如下处理顺序1217对第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d进行处理：首先在垂直方向上对包括在左侧第二编码单元1210a中的第三编码单元1216a和1216c进行处理，并且然后在垂直方向上对包括在右侧第二编码单元1210b中的第三编码单元1216b和1216d进行处理。
根据实施例，图像解码设备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进行划分而产生的第二编码单元1220a和1220b进行划分来确定第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d，并且可按照如下处理顺序1227对第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d进行处理：首先在水平方向上对包括在上方第二编码单元1220a中的第三编码单元1226a和1226b进行处理，并且然后在水平方向上对包括在下方第二编码单元1220b中的第三编码单元1226c和1226d进行处理。
参照图12，可通过分别对第二编码单元1210a和1210b以及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进行划分而确定的第二编码单元1210a和1210b与通过沿水平方向对第一编码单元1200进行划分而确定的第二编码单元1220a和1220b不同，但是从第二编码单元1210a和1210b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1226a、1226b、1226c和1226d最终示出与从第一编码单元1200划分出的相同形状的编码单元。像这样，通过基于划分形状模式信息以不同的方式对编码单元进行递归划分，即使最终将编码单元确定为相同的形状，图像解码设备100也可按照不同顺序对多个编码单元进行处理。
图13示出根据实施例的当对编码单元进行递归划分使得多个编码单元被确定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。
根据实施例，图像解码设备100可基于预定标准来确定编码单元的深度。例如，预定标准可以是编码单元的长边的长度。当编码单元在被划分之前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，图像解码设备100可确定当前编码单元的深度比被划分之前的编码单元的深度增大了n。在下面的描述中，具有增大的深度的编码单元被表示为更深深度的编码单元。
参照图13，根据实施例，图像解码设备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的宽度和高度划分至1/2所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的宽度和高度划分至1/2所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的深度为D时，宽度和高度是第一编码单元1300的宽度和高度的1/2的第二编码单元1302的深度可以是D+1，并且宽度和高度是第一编码单元1300的宽度和高度的1/4的第三编码单元1304的深度可以是D+2。
根据实施例，图像解码设备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长于宽度的非正方形形状的“1:NS_VER”，或者可被表示为指示宽度长于高度的非正方形形状的“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。
图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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或尺寸为N/2×N/4的第三编码单元1324。
根据实施例，图像解码设备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，图像解码设备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来确定尺寸为N/4×N/2的第三编码单元1314。
根据实施例，图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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，图像解码设备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，宽度和高度是第一编码单元1310或1320的宽度和高度的1/2的第二编码单元1312或1322的深度可以是D+1，宽度和高度是第一编码单元1310或1320的宽度和高度的1/4的第三编码单元1314或1324的深度可以是D+2。
图14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，图像解码设备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，图像解码设备100可通过基于划分形状模式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、1404a和1404b、以及1406a、1406b、1406c和1406d。也就是说，图像解码设备100可基于第一编码单元1400的划分形状模式信息来确定第二编码单元1402a和1402b、1404a和1404b、以及1406a、1406b、1406c和1406d。
根据实施例，基于正方形的第一编码单元1400的划分形状模式信息所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的深度可基于它们的长边的长度被确定。例如，因为正方形的第一编码单元1400的边的长度等于非正方形的第二编码单元1402a和1402b以及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1404a和1404b可具有相同的深度(例如，D)。然而，当图像解码设备100基于划分形状模式信息将第一编码单元1400划分为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的边的长度是第一编码单元1400的边的长度的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深了1的D+1。
根据实施例，图像解码设备100可通过基于划分形状模式信息沿水平方向对高度长于宽度的第一编码单元1410进行划分来确定多个第二编码单元1412a和1412b以及1414a、1414b和1414c。根据实施例，图像解码设备100可通过基于划分形状模式信息沿垂直方向对宽度长于高度的第一编码单元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的划分形状模式信息所确定的第二编码单元1412a和1412b以及第二编码单元1414a、1414b和1414c、或者第二编码单元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的边的长度是具有高度长于宽度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深了1的D+1。
此外，图像解码设备100可基于划分形状模式信息将非正方形的第一编码单元1410划分为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的长边的长度以及正方形的第二编码单元1414b的边的长度是第一编码单元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深了1的D+1。图像解码设备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长于高度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，当划分出的奇数个编码单元不具有相等的尺寸时，图像解码设备100可基于编码单元之间的尺寸比例来确定用于识别划分出的编码单元的PID。参照图14，划分出的奇数个编码单元1414a、1414b和1414c中的中心位置的编码单元1414b的宽度可等于其他编码单元1414a和1414c的宽度并且其高度可以是其他编码单元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基于扫描顺序为1时，位置与编码单元1414b相邻的编码单元1414c的PID可增加2并且因此可以是3。也就是说，可能存在PID值不连续。根据实施例，图像解码设备100可基于用于识别划分出的编码单元的PID中是否存在不连续来确定划分出的奇数个编码单元是否不具有相等的尺寸。
根据实施例，图像解码设备100可基于用于识别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14，图像解码设备100可通过对具有高度长于宽度的矩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。图像解码设备100可使用指示各个编码单元的PID来识别各个编码单元。根据实施例，可从每一个编码单元的预定位置的样点(例如，左上样点)获得PID。
根据实施例，图像解码设备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中的预定位置处的编码单元。根据实施例，当具有高度长于宽度的矩形形状的第一编码单元1410的划分形状模式信息指示将编码单元划分为三个编码单元时，图像解码设备100可将第一编码单元1410划分为三个编码单元1414a、1414b和1414c。图像解码设备100可将PID分配给三个编码单元1414a、1414b和1414c中的每一个。图像解码设备100可将划分出的奇数个编码单元的PID进行比较，以确定划分出的奇数个编码单元中的中心位置处的编码单元。图像解码设备100可将具有与编码单元的PID中的中间值相应的PID的编码单元1414b确定为通过对第一编码单元1410进行划分所确定的编码单元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的尺寸时，图像解码设备100可基于编码单元之间的尺寸比例确定用于区分划分出的编码单元的PID。参照图14，通过对第一编码单元1410进行划分而产生的编码单元1414b的宽度可等于其他编码单元1414a和1414c的宽度，并且编码单元1414b的高度可以是其他编码单元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，位置与编码单元1414b相邻的编码单元1414c的PID可增加2并且因此可以是3。当如上所述PID未均匀地增大时，图像解码设备100可确定编码单元被划分为包括尺寸与其他编码单元的尺寸不同的编码单元的多个编码单元。根据实施例，当划分形状模式信息指示将编码单元划分为奇数个编码单元时，图像解码设备100可按照奇数个编码单元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来对当前编码单元进行划分。在这种情况下，图像解码设备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以及尺寸或位置不限于上述示例，并且可使用编码单元的各种PID以及各种位置和尺寸。
根据实施例，图像解码设备100可使用预定数据单元，其中，编码单元在所述预定数据单元开始被递归地划分。
图15示出根据实施例的基于包括在画面中的多个预定数据单元来确定多个编码单元。
根据实施例，预定数据单元可被定义为通过使用划分形状模式信息开始对编码单元进行递归划分的数据单元。也就是说，预定数据单元可与用于确定从当前画面划分出的多个编码单元的最高深度的编码单元相应。在下面的描述中，为了便于解释，预定数据单元被称为参考数据单元。
根据实施例，参考数据单元可具有预定尺寸和预定形状。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，并且可以是被表示为2的幂的整数。也就是说，参考数据单元可具有正方形形状或非正方形形状，并且可被划分为整数个编码单元。
根据实施例，图像解码设备100可将当前画面划分为多个参考数据单元。根据实施例，图像解码设备100可通过使用从当前画面划分出的多个参考数据单元中的每一个参考数据单元的划分形状模式信息来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，图像解码设备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，图像解码设备100可确定尺寸等于或大于最小尺寸的各种参考数据单元，并且可参考确定的参考数据单元通过使用划分形状模式信息来确定一个或更多个编码单元。
参照图15，图像解码设备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个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、并行块、并行块组、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，图像解码设备100的接收器(未示出)可从比特流获得针对各种数据单元中的每一个数据单元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个。上面已经关于图3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划分为一个或更多个编码单元的操作，并且上面已经关于图4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划分为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，图像解码设备100可根据先前基于预定条件确定的一些数据单元，使用用于识别参考编码单元的尺寸和形状的PID来确定参考编码单元的尺寸和形状。也就是说，接收器(未示出)可从比特流仅获得用于识别针对每一个条带、条带片段、并行块、并行块组或最大编码单元的参考编码单元的尺寸和形状的PID，其中，所述每一个条带、条带片段、并行块、并行块组或最大编码单元是各种数据单元(例如，序列、画面、条带、条带片段、并行块、并行块组、最大编码单元等)中的满足预定条件的数据单元(例如，尺寸等于或小于条带的数据单元)。图像解码设备100可通过使用PID确定针对满足预定条件的每一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一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，使用比特流的效率可能不高，因此，仅PID可被获得并被使用，而不是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，可预先确定与用于识别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，图像解码设备100可通过基于PID选择参考编码单元的尺寸和形状中的被预先确定的至少一个，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，图像解码设备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，从图像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，并且可通过对每一个参考编码单元进行递归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，图像解码设备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划分形状模式信息中的至少一个来对参考编码单元进行划分。
图16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标准的处理块。
根据实施例，图像解码设备100可确定从画面划分出的一个或更多个处理块。处理块是从画面划分出的包括一个或更多个参考编码单元的数据单元，并且在处理块中包括的一个或更多个参考编码单元可根据特定顺序被确定。也就是说，在每一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各种类型的用于确定参考编码单元的顺序中的一种顺序相应，并且可根据处理块变化。针对每一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)中的一个，但不限于以上提及的扫描顺序。
根据实施例，图像解码设备100可获得处理块尺寸信息并且可确定包括在画面中的一个或更多个处理块的尺寸。图像解码设备100可从比特流获得处理块尺寸信息并且可确定包括在画面中的一个或更多个处理块的尺寸。处理块的尺寸可以是由处理块尺寸信息指示的数据单元的预定尺寸。
根据实施例，图像解码设备100的接收器(未示出)可根据每一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、条带片段、并行块、并行块组等的数据单元从比特流获得处理块尺寸信息。也就是说，接收器(未示出)可根据各种数据单元中的每一个数据单元从比特流获得处理块尺寸信息，并且图像解码设备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。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，图像解码设备100可确定包括在画面1600中的处理块1602和1612的尺寸。例如，图像解码设备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16，根据实施例，图像解码设备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。图像解码设备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，图像解码设备100可基于处理块的尺寸确定包括在画面1600中的处理块1602和1612，并且可确定处理块1602和1612中的一个或更多个参考编码单元的确定顺序。根据实施例，确定参考编码单元的操作可包括确定参考编码单元的尺寸。
根据实施例，图像解码设备100可从比特流获得包括在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信息，并且可基于获得的确定顺序信息来确定针对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，可针对每一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，图像解码设备100可根据每一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，接收器(未示出)可根据每一个数据单元(诸如图像、序列、画面、条带、条带片段、并行块、并行块组或处理块)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一个特定数据单元获得确定顺序信息。
根据实施例，图像解码设备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，接收器(未示出)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相关的信息，并且图像解码设备100可确定包括在处理块1602和1612中的一个或更多个参考编码单元的确定顺序，并基于所述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16，图像解码设备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，当针对每一个处理块获得了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，可根据光栅扫描顺序确定包括在处理块1602中的参考编码单元。相反，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，可根据反向光栅扫描顺序确定包括在处理块1612中的参考编码单元。
根据实施例，图像解码设备100可对确定的一个或更多个参考编码单元进行解码。图像解码设备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，图像解码设备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划分形状模式信息，并且可使用获得的信息。划分形状模式信息可被包括在与各种数据单元相关的比特流中。例如，图像解码设备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、条带片段头、并行块头或并行块组头中的划分形状模式信息。此外，图像解码设备100可根据每一个最大编码单元、每一个参考编码单元或每一个处理块从比特流获得与块形状信息或划分形状模式信息相应的语法元素，并且可使用获得的语法元素。
在下文中，将详细描述根据本公开的实施例的确定划分规则的方法。
图像解码设备100可确定图像的划分规则。可在图像解码设备100与图像编码设备150之间预先确定划分规则。图像解码设备100可基于从比特流获得的信息确定图像的划分规则。图像解码设备100可基于从序列参数集、画面参数集、视频参数集、条带头、条带片段头、并行块头和并行块组头中的至少一个获得的信息确定划分规则。图像解码设备100可根据帧、条带、时间层、最大编码单元或编码单元来不同地确定划分规则。
图像解码设备100可基于编码单元的块形状确定划分规则。块形状可包括编码单元的尺寸、形状、宽度与高度的比例以及方向。图像编码设备150和图像解码设备100可预先确定基于编码单元的块形状来确定划分规则。然而，本公开不限于此。图像解码设备100可基于从图像编码设备150接收的比特流获得的信息来确定划分规则。
编码单元的形状可包括正方形和非正方形。当编码单元的宽度长度与高度长度相同时，图像解码设备100可将编码单元的形状确定为正方形。此外，当编码单元的宽度长度与高度长度不相同时，图像解码设备100可将编码单元的形状确定为非正方形。
编码单元的尺寸可包括诸如4×4、8×4、4×8、8×8、16×4、16×8至256×256的各种尺寸。可基于编码单元的长边长度、短边长度或者面积来对编码单元的尺寸进行分类。图像解码设备100可将相同的划分规则应用于被分类为同一组的编码单元。例如，图像解码设备100可将长边长度为相同的编码单元分类为相同尺寸的编码单元。此外，图像解码设备100可将相同的划分规则应用于长边长度相同的编码单元。
编码单元的宽度与高度的比例可包括1:2、2:1、1:4、4:1、1:8、8:1、1:16、16:1等。此外，编码单元的方向可包括水平方向和垂直方向。水平方向可指示编码单元的宽度长度长于编码单元的高度长度的情况。垂直方向可指示编码单元的宽度长度短于编码单元的高度长度的情况。
图像解码设备100可基于编码单元的尺寸来适应性地确定划分规则。图像解码设备100可基于编码单元的尺寸来不同地确定可允许的划分形状模式。例如，图像解码设备100可基于编码单元的尺寸来确定是否允许进行划分。图像解码设备100可根据编码单元的尺寸来确定划分方向。图像解码设备100可根据编码单元的尺寸来确定可允许的划分类型。
基于编码单元的尺寸确定的划分规则可以是在图像编码设备150与图像解码设备100之间预先确定的划分规则。此外，图像解码设备100可基于从比特流获得的信息确定划分规则。
图像解码设备100可基于编码单元的位置来适应性地确定划分规则。图像解码设备100可基于编码单元在图像中的位置来适应性地确定划分规则。
此外，图像解码设备100可确定划分规则使得经由不同的划分路径而产生的编码单元不具有相同的块形状。然而，本公开不限于此，并且经由不同的划分路径而产生的编码单元可具有相同的解码处理顺序。经由不同的划分路径而产生的编码单元可具有不同的解码处理顺序。因为以上已经参照图12描述了解码处理顺序，因此将不再提供其细节。
在下文中，参照图17至图31，根据在本说明书中提供的各种实施例，将详细描述根据块形状自适应地配置帧内预测模式候选并通过使用帧内预测模式候选执行帧内预测的处理。根据各种实施例的帧内预测处理可由图1a的图像解码设备100的解码器120和图2a的图像编码设备150的编码器155执行。具体地，根据各种实施例的帧内预测处理可由图1c的图像解码器6000的帧内预测器6400和图2c的图像编码器7000的帧内预测器7200执行。
图17示出根据实施例的帧内预测模式，并且图18示出根据另一实施例的帧内预测模式。
根据各种实施例的帧内预测模式可包括非角度帧内预测模式和角度帧内预测模式，其中，非角度帧内预测模式包括不具有方向性的平面模式和DC模式，并且角度帧内预测模式具有方向性。
参照图17和图18，角度帧内预测模式包括指示相对于45度的方向和-135度的方向在-135度与-180度之间的范围内以及在45度与180度之间的范围内的特定方向的帧内预测模式。
在下面的描述中，指示象限I和象限II上的方向的在0度与180度之间的范围内的预测方向的角度可被表示为+，并且指示象限III和象限IV上的方向的在-180度与0度之间的范围内的预测方向的角度可被表示为-。指示象限III和象限IV上的方向的预定角度-a(其中“a”是正实数)相应于(360-a)度的角度。例如，-135度的方向相应于225度的方向，并且-180度的方向相应于180度的方向。
在图17和图18中所示出的被表示为箭头的预测方向指示将在帧内预测中使用的相邻像素相对于将被帧内预测的当前块的当前像素的方向。在图17和图18中标记的数字是根据帧内预测方向的帧内预测模式索引(predModeIntra)的示例。作为非角度帧内预测模式的平面模式的predModeIntra值和作为非角度帧内预测模式的DC模式的predModeIntra值可分别被设置为0和1。
参照图17，根据实施例的角度帧内预测模式可包括通过将45度与-135度之间的间隙除以33而获得的33个帧内预测模式。所述33个角度帧内预测模式可沿顺时针方向从-135度的方向起顺序地具有2至34的predModeIntra值。
参照图18，根据实施例的角度帧内预测模式可包括通过将相对于45度的方向和-135度的方向的-135度与-180度之间的间隙以及45度与180度之间的间隙除以65而获得的65个帧内预测模式。所述65个角度帧内预测模式可沿顺时针方向从-135度的方向起顺序地具有2至66的predModeIntra值。然而，帧内预测模式的predModeIntra值不限于在图17和图18中所示出的那些值并且可被改变。例如，沿顺时针方向从45度的方向起的角度帧内预测模式的数量可不限于33或65，并且可被改变，角度帧内预测模式的predModeIntra值可沿逆时针方向从45度的方向起被顺序地设置，并且设置的predModeIntra值还可被改变。角度帧内预测模式不限于此，并且可包括指示随机A度(其中“A”是实数)与B度(其中“B”是实数)之间的范围内的特定方向的预定数量的帧内预测模式。
根据构成画面的色彩分量，可将画面分类为仅包括亮度分量的单色图像、包括一个亮度分量和两个色度分量的图像(YCbCr或YCgCo)、RGB图像等。根据亮度分量和色度分量之间的采样比，可将包括一个亮度分量和两个色度分量的图像分类为4:4:4格式图像、4:2:2格式图像和4:2:0格式图像。
在4:4:4格式图像中，亮度分量与色度分量之间的采样比相等。也就是说，当亮度分量块的尺寸是2N×2N(其中，N为整数)时，与其相应的色度分量块的尺寸也是2N×2N。
在4:2:2格式图像中，垂直方向上的亮度分量和色度分量之间的采样比相等，但水平方向上的色度分量的采样比是亮度分量的采样比的1/2。也就是说，当亮度分量块的尺寸为2N×2N时，与其相应的色度分量块的尺寸为N×2N。
在4:2:0格式图像中，在垂直方向和水平方向上的两个色度分量的采样比均是亮度分量的采样比的1/2。即，当亮度分量块的尺寸为2N×2N时，与其相应的色度分量块的尺寸为N×N。
图19示出根据实施例的基于4:2:2格式的亮度样点的位置和色度样点的位置。
参照图19，如上所述，在4:2:2格式图像中，垂直方向上的亮度分量和色度分量之间的采样比相等，但水平方向上的色度分量的采样比是亮度分量的采样比的1/2。也就是说，针对水平方向上的两个亮度分量仅对一个色度分量进行采样。因此，在4:2:2格式图像中，亮度分量和色度分量的分辨率在垂直方向上相等，但色度分量的分辨率在水平方向上是亮度分量的分辨率的1/2。当亮度分量块的尺寸为2N×2N时，与其相应的色度分量块的尺寸为N×2N。
参照图17和图18描述的帧内预测模式是考虑到正方形形状来设置的。然而，如以上参照图3至图5所描述的，根据实施例，包括编码单元、预测单元和变换单元的数据单元可各自具有正方形形状或非正方形形状。此外，根据4:2:2格式，即使当亮度分量具有正方形形状时，与其相应的色度分量的块也具有非正方形形状。
因此，根据各种实施例，在当前块具有非正方形形状时，基于当前块的形状自适应地配置帧内预测模式候选，然后通过应用自适应配置的帧内预测模式候选来执行帧内预测。
图23是当被用于应用于正方形块的帧内预测模式被应用于宽度大于高度的当前块时的根据帧内预测模式的预测方向的相邻像素的位置的参考图，以及图24是当被用于应用于正方形块的帧内预测模式被应用于高度大于宽度的当前块时的根据帧内预测模式的预测方向的相邻像素的位置的参考图。
参照图23，当前块是非正方形形状为8×4的块，其中，宽度(W)是8并且高度(H)是4。在接近-135度方向的帧内预测模式2314被应用于将被帧内预测的当前像素A 2310的情况下，通过使用相邻像素L 2311的值来预测当前像素A 2310，并且在针对当前像素A 2310的帧内预测中不使用在空间上比相邻像素L 2311更接近当前像素A 2310并且由帧内预测模式2314的相反方向2315指示的相邻像素T 2312。相反方向2315是不被包括在被用于应用于正方形块的被设置在-135度与45度之间的帧内预测模式预测方向中的方向。
参照图24，当前块是非正方形形状为4×8的块，其中，宽度(W)是4并且高度(H)是8。当接近45度的帧内预测模式2413被应用于将被帧内预测的当前块的当前像素A 2410时，通过使用相邻像素T 2411的值来预测当前像素A 2410，并且在针对当前像素A 2410的帧内预测中不使用在空间上比相邻像素T 2411更接近当前像素A 2410并且由帧内预测模式2413的相反方向2414指示的相邻像素L 2412。相反方向2414是不被包括在被用于应用于正方形块的-135度与45度之间的预测方向中的方向。
根据被用于应用于正方形块的帧内预测模式的-135度与45度之间的预测方向同样地指向顶部侧和左侧中的相邻样点。因此，在被用于应用于正方形块的帧内预测模式被应用于作为矩形块的非正方形块的情况下，在空间上较远位置处的参考样点被用作当前像素的预测值，而不是相邻样点被用作当前像素的预测值。如上所述，被用于应用于正方形块的帧内预测模式无法充分地指向块的宽度和高度中的一个比另一个更长的方向上的相邻样点。例如，被应用于正方形块并且指示相对于45度的方向和-135度的方向在-135度与-180度之间以及在45度与180度之间的方向的帧内预测模式不包括在0度与45度之间的预测方向，并且因此，如图23所示出的，无法充分地指向相对于宽度大于高度的当前块的当前像素位于0度与45度之间的方向处的右上相邻像素。此外，被应用于正方形块并且指示相对于45度的方向和-135度的方向在-135度与-180度之间以及在45度与180度之间的方向的帧内预测模式不包括在-90度与-135度之间的预测方向，并且因此，如图24中所示出的，无法充分地指向相对于高度大于宽度的当前块的当前像素位于-90度与-135度之间的方向上的左下相邻像素。因此，当被用于应用于正方形块的帧内预测模式应用于非正方形块时，帧内预测效率可能劣化。
为了解决这些问题，根据各种实施例，在当前块具有非正方形形状时，自适应地改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式以配置可被应用于非正方形块的帧内预测模式。
在下文中，参照图20a至图20c以及图21和图22，现在将描述根据实施例的基于当前块的形状自适应地配置帧内预测模式候选的处理。
图20a示出根据实施例的将被应用于正方形当前块的帧内预测模式候选。在当前块2010具有宽度与高度相等的正方形形状的情况下，指示相对于45度的方向和-135度的方向在-135度与-180度之间以及在45度与180度之间的方向的预定数量的帧内预测模式可被应用于当前块2010的帧内预测模式。在下文中，可被应用于正方形块的帧内预测模式组可被称为第一帧内预测模式候选。
图20b示出根据实施例的通过改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式来配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
图20b中的上方示图相应于被用于应用于正方形块的第一帧内预测模式候选被无改变地应用于矩形形状的当前块2015的情况。参照图20b中的上方示图，包括在第一帧内预测模式候选中并且指示左下方向和接近左下方向的方向的预定数量的帧内预测模式2011和2012指向在空间上较远位置处的相邻像素。此外，当第一帧内预测模式候选被无改变地应用于矩形形状的当前块2015时，第一帧内预测模式候选无法充分地指向宽度大于高度的方向上的相邻像素。也就是说，基于第一帧内预测模式候选，位于宽度大于高度的矩形形状的当前块2015的右上侧的相邻像素不被使用。
因此，根据实施例，在当前块2015具有宽度大于高度的矩形形状时，如在图20b中的下方示图所示出的，作为对基于左下方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式2011和2012的替代，预定数量的帧内预测模式2021和2022可被包括在用于当前块2015的第二帧内预测模式候选中，其中，预定数量的帧内预测模式2021和2022指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于右上方向被配置的特定方向。在下文中，可被应用于非正方形块的帧内预测模式组可被称为第二帧内预测模式候选。
图20c示出根据实施例的通过改变被用于应用于正方形块的帧内预测模式来配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
图20c中的上方示图相应于第一帧内预测模式候选将被无改变地应用于矩形形状的当前块2030的情况。参照图20c中的上方示图，包括在第一帧内预测模式候选中并且指向右上方向和接近右上方向的方向的预定数量的帧内预测模式2031和2032指向在空间上较远位置处的相邻像素。此外，当第一帧内预测模式候选被无改变地应用于矩形形状的当前块2030时，第一帧内预测模式候选无法充分地指向高度大于宽度的方向上的相邻像素。也就是说，基于第一帧内预测模式候选，位于高度大于宽度的矩形形状的当前块2030的左下侧的相邻像素不被使用。
因此，根据实施例，在当前块2030具有高度大于宽度的矩形形状时，如在图20c中的下方示图中所示出的，作为对基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式2031和2032的替代，预定数量的帧内预测模式2041和2042可被包括在用于当前块2030的第二帧内预测模式候选中，其中，预定数量的帧内预测模式2041和2042指示除了由包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式指示的方向之外的基于左下方向被配置的特定方向。
图21示出根据实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法。
参照图21，可按照指示相对于-135度的左下方向接近-135度的方向的顺序来选择来自将被应用于正方形块2100的第一帧内预测模式候选之中并且将从将被应用于非正方形块2110的第二帧内预测模式候选中被排除的帧内预测模式，其中，第一帧内预测模式候选在-135度与-180度之间以及45度与180度之间的方向上。参照图21，可从第二帧内预测模式候选中排除预定数量的帧内预测模式2112和2113，其中，所述预定数量的帧内预测模式2112和2113来自指示从非正方形块2110的中心指示左下方顶点的方向2111与从非正方形块2110的中心偏离该左下方顶点的-135度的方向2112之间的方向的帧内预测模式。考虑到所有预定角度的帧内预测模式的数量，可改变来自第一帧内预测模式候选之中并且将从将被应用于非正方形块2110的第二帧内预测模式候选中被排除的帧内预测模式的数量。
作为对从第二帧内预测模式候选中排除的帧内预测模式2112和帧内预测模式2113的替代，指示无法由第一帧内预测模式候选指示的方向的帧内预测模式2122和2123可被包括在第二帧内预测模式候选中。无法由第一帧内预测模式候选指示的方向可以是0度与45度之间的方向。可在与从第一帧内预测模式候选中排除的帧内预测模式2112和2113的方向相反的方向上(即，按照180度相反的方向上)选择被新添加到第二帧内预测模式候选的帧内预测模式2122和2123。
图22示出根据实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
参照图22，可按照指示相对于45度的右上方向接近45度的方向的顺序来选择来自将被应用于正方形块2200的第一帧内预测模式候选之中并且将从将被应用于非正方形块2210的第二帧内预测模式候选中被排除的帧内预测模式，其中，第一帧内预测模式候选在-135度与-180度之间以及在45度与180度之间的方向上(即，在45度与225度之间的方向上)。参照图22，可从第二帧内预测模式候选中排除预定数量的帧内预测模式2212和2213，其中，所述预定数量的帧内预测模式2212和2213来自指示从非正方形块2210的中心指向右上方顶点的方向2211与从非正方形块2210的中心偏离右上方顶点的45度方向2212之间的方向的帧内预测模式。考虑到所有预定角度的帧内预测模式的数量，可改变来自第一帧内预测模式候选之中并且将从将被应用于非正方形块2210的第二帧内预测模式候选中被排除的帧内预测模式的数量。
作为对从第二帧内预测模式候选中排除的帧内预测模式2212和2213的替代，指示无法由第一帧内预测模式候选指示的方向的帧内预测模式2222和2223可被包括在第二帧内预测模式候选中。
无法由第一帧内预测模式候选指示的方向可以是在-90度和-135度之间的方向。可在与包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式2212和2213的方向相反的方向(即，按照180度相反的方向)上选择被新添加到第二帧内预测模式候选的帧内预测模式2222和2223。
此外，第二帧内预测模式候选可包括基于当前块的宽度与高度的比例而预先确定的多个帧内预测模式。例如，在当前块的宽度与高度的比例是1:n或n:1(其中，n是正整数)时，基于根据n的值的宽度与高度的比例，以下帧内预测模式可被包括在第二帧内预测模式候选中：所述帧内预测模式基于当前块的宽度与高度的比例指示第一帧内预测方向与第二帧内预测方向之间的预定特定方向，其中，第一帧内预测方向从当前块的中心指向左下方顶点，并且第二帧内预测方向从当前块的中心指向右上方顶点。
图25a示出根据另一实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法，图25b示出根据另一实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
当前块的帧内预测模式在统计上可与当前块的形状相关。例如，如在包括沿水平方向的条纹的图像中，当图像具有强水平分量时，可将基于RD代价确定的图像的形状确定为宽度大于高度的平坦矩形形状，并且可将针对图像的帧内预测模式确定为指向水平方向或接近水平方向的方向的帧内预测模式。相反地，如在包括沿垂直方向的条纹的图像中，当图像具有强垂直分量时，可将图像的形状确定为高度大于宽度的矩形形状，并且可将针对图像的帧内预测模式确定为指向垂直方向或接近垂直方向的方向的帧内预测模式。
因此，根据另一实施例，将被应用于非正方形的当前块的第二帧内预测模式候选还可密集地设置指示宽度和高度中的较短的一个的预测方向。例如，如在图25a中，在当前块2010具有宽度大于高度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选除了包括第一帧内预测模式候选之外，还可包括指向接近水平方向的方向的帧内预测模式2511和2512。此外，如在图25b中，在当前块2520具有高度大于宽度的非正方形形状时，第二帧内预测模式候选除了包括第一帧内预测模式候选之外，还可包括指向接近垂直方向的方向的帧内预测模式2521和2522。
图26a示出根据各种实施例的将帧内预测模式划分为水平部分和垂直部分的方法，其中，帧内预测模式将被应用于块。
参照图26a，基于指向右上方顶点的45度方向上的第一帧内预测模式2601、135度方向上的第二帧内预测模式2603、以及-135度方向上的第三帧内预测模式2602，将被应用于正方形块2600的帧内预测模式包括垂直部分帧内预测模式和水平部分帧内预测模式，其中，垂直部分帧内预测模式通过对45度与135度之间的角度进行划分被配置，水平部分帧内预测模式通过对135度与225度之间的角度(即，135度与180度之间以及-135度和-180度之间的角度)进行划分被配置。垂直部分帧内预测模式可包括指示通过对45度与135度之间的角度进行划分而获得的方向的帧内预测模式。例如，在垂直部分帧内预测模式中可顺序地包括以下帧内预测模式：所述帧内预测模式是通过对45度方向与135度方向之间的间隙进行二等分而获得的90度方向的帧内预测模式、通过对45度方向与90度方向之间的间隙进行二等分而获得的帧内预测模式、以及通过对90度方向与135度方向之间的间隙进行二等分而获得的帧内预测模式。如上所述，可通过对45度方向与135度方向之间的间隙进行顺序地划分来配置垂直部分帧内预测模式。可考虑到所有帧内预测模式的数量来确定对45度方向与135度方向之间的间隙进行划分的次数。
类似地，水平部分帧内预测模式可包括指示通过对135度方向与225度方向之间的间隙(即，135度与180度之间的间隙以及-135度与-180度之间的间隙)进行划分而获得的方向的帧内预测模式。例如，在水平部分帧内预测模式中可顺序地包括以下帧内预测模式：所述帧内预测模式是通过对-135度方向与135度方向之间的间隙进行二等分而获得的180度方向(-180度方向)的帧内预测模式、通过对135度方向和180度方向之间的间隙进行二等分而获得的帧内预测模式、以及通过对-135度方向和-180度方向之间的间隙进行二等分而获得的帧内预测模式。如上所述，可通过对135度方向与225度方向之间的间隙(即，135度与180度之间的间隙以及-135度与-180度之间的间隙)进行顺序地划分来配置水平部分帧内预测模式。可考虑到所有帧内预测模式的数量来确定对-135度与135度之间的角度进行划分的次数。具体地，在帧内预测模式将被应用于正方形块的情况下，可将垂直部分帧内预测模式的数量和水平部分帧内预测模式的数量可设置为相等。
图26b示出根据另一实施例的配置将被应用于宽度大于高度的当前块的帧内预测模式的方法，图26c示出根据另一实施例的配置将被应用于高度大于宽度的当前块的帧内预测模式的方法。
参照图26b，基于从当前块2610的中心指示右上方顶点方向2611的帧内预测模式、从当前块2610的中心指示左上方顶点方向2613的帧内预测模式、以及从当前块2610的中心指示左下方顶点方向2612的帧内预测模式，将被应用于宽度大于高度的当前块2610的第二帧内预测模式候选可包括通过对右上方顶点方向2611与左上方顶点方向2613之间的间隙进行顺序地二等分而配置的垂直部分帧内预测模式2614、2615和2616以及通过对左上方顶点方向2613与左下方顶点方向2612之间的间隙进行顺序地二等分而配置的水平部分帧内预测模式2617、2618和2619。
可考虑到所有帧内预测模式的数量来确定对右上方顶点方向2611与左上方顶点方向2613之间的间隙进行划分的次数以及对左上方顶点方向2613与左下方顶点方向2612之间的间隙进行划分的次数。与图25a的描述类似，在将被应用于宽度大于高度的当前块2610的第二帧内预测模式候选中，可将水平部分帧内预测模式的数量设置为大于垂直部分帧内预测模式的数量。
参照图26c，基于从当前块2620的中心指示右上方顶点方向2621的帧内预测模式、从当前块2620的中心指示左上方顶点方向2623的帧内预测模式、以及从当前块2620的中心指示左下方顶点方向2622的帧内预测模式，将被应用于高度大于宽度的当前块2620的第二帧内预测模式候选可包括通过对右上方顶点方向2621与左上方顶点方向2623之间的间隙进行顺序地二等分而配置的垂直部分帧内预测模式2624、2625和2626以及通过对左上方顶点方向2623与左下方顶点方向2622之间的间隙进行顺序地二等分而配置的水平部分帧内预测模式2627、2628和2629。
可考虑到所有帧内预测模式的数量来确定对右上方顶点方向2621与左上方顶点方向2623之间的间隙进行划分的次数以及对左上方顶点方向2623与左下方顶点方向2622之间的间隙进行划分的次数。与图25b的描述类似，在将被应用于高度大于宽度的当前块2620的第二帧内预测模式候选中，可将垂直部分帧内预测模式的数量设置为大于水平部分帧内预测模式的数量。
根据各种实施例，通常将水平方向或垂直方向上的帧内预测模式确定为块的帧内预测模式，使得帧内预测模式可被设置为密集地指示水平或垂直方向。
图27示出根据实施例的示出根据帧内预测模式的帧内预测模式索引(predModeIntra)与角度参数(intraPredAngle)之间的映射关系的查找表，并且图28示出根据另一实施例的示出根据帧内预测模式的帧内预测模式索引(predModeIntra)与角度参数(intraPredAngle)之间的映射关系的查找表。
除了90度的垂直方向和180度的水平方向之外，可通过使用关于基于帧内预测模式索引(predModeIntra)的特定方向的角度参数intraPredAngle来表示根据上述各种实施例的帧内预测模式的特定方向。例如，通过使用水平方向上的固定数字和垂直方向上的角度参数intraPredAngle，水平部分帧内预测模式的方向可具有tan-1(intraPredAngle/固定数)的方向，并且通过使用水平方向上的角度参数intraPredAngle和垂直方向上的固定数字，垂直部分帧内预测模式的方向可具有tan-1(固定数/intraPredAngle)的方向。就此而言，固定数可以是2的幂。例如，固定数可以是32、64和128中的一个。
图29是根据实施例的用于描述与帧内预测模式方向相关的角度参数intraPredAngle的参考图。
可通过使用水平方向上的固定数和垂直方向上的角度参数intraPredAngle来指示基于帧内预测模式的预测方向，或者可通过使用水平方向上的角度参数intraPredAngle和垂直方向上的固定数来指示基于帧内预测模式的预测方向。例如，参照图29，通过使用水平方向上的角度参数intraPredAngle和垂直方向上的固定数32，针对当前像素2910的特定方向2912具有tan-1(32/intraPredAngle)(度)或(90-tan-1(32/intraPredAngle)(度)的角度。
在帧内预测中，可通过使用固定数和角度参数intraPredAngle来确定相邻像素。
现在将描述确定由针对当前像素2910的特定方向2911指向的相邻像素2911的处理。假设当前像素2910与相邻像素2911在垂直方向上的位置差为y+1，并且在水平方向上的位置差为n。就此而言，基于三角函数，建立与(y+1):n＝32:intraPredAngle相应的比例关系。根据所述比例关系，可推导出n＝(y+1)*intraPredAngle/32。可通过位运算将n＝(y+1)*intraPredangle/32的运算执行为n＝(y+1)*intraPredangle>>5。以这种方式，如果已知当前块的尺寸和当前像素2910的位置，则可通过使用intraPredAngle来确定相邻像素的位置。
当(y+1)*intraPredAngle的值是32的倍数时，p指示整数位置处的相邻像素，并且当(y+1)*intraPredAngle的值不是32的倍数时，基于intraPredAngle的特定方向指示两个相邻像素(k与k+1)之间的间隙。当基于intraPredAngle的特定方向指示两个相邻像素(k与k+1)之间的间隙时，可将两个相邻像素(k与k+1)的加权平均值用作当前像素2910的预测值。
在帧内预测中，将特定方向上的相邻像素用作针对当前像素2910的参考像素，即，预测值。在水平方向或垂直方向上的固定数的条件下，可通过使用角度参数intraPredAngle中的一个参数来指示角度帧内预测模式的方向。因此，如以上参照图27和图28所描述的，可以以查找表的形式预先确定指示与帧内预测模式的帧内预测模式索引(predModeIntra)相应的角度帧内预测模式的特定方向的角度参数intraPredAngle。
假设帧内预测模式索引predModeIntra的值是A(其中，A为整数)，其中，帧内预测模式索引predModeIntra指示当包括在第一帧内预测模式候选中的帧内预测模式将被应用于非正方形形状时将被代替的帧内预测模式。作为对将被代替的第一帧内预测模式的替代，指示包括在第二帧内预测模式候选中的帧内预测模式的帧内预测模式索引的值可以是通过将预定值a(其中，a为整数)与A相加或者通过从A减去预定值a而获得的值。此外，可设置指示将代替predModeIntra并且值为A+a或A-a的第二帧内预测模式候选的特定方向的intraPredAngle的值。例如，参照图28，包括在第一帧内预测模式候选中的predModeIntra的值是2的帧内预测模式是指其intraPredAngle是32并且指示左下侧的-135度的方向的帧内预测模式。针对宽度大于高度的非正方形块，-135度方向附近的帧内预测模式可被代替。在这种情况下，可将作为通过将预定值65与predModeIntra相加而获得的值67确定为针对非正方形块的predModeIntra的值，并且当predModeIntra是67时，将35分配给intraPredAngle的值，从而指示第二帧内预测模式候选。换句话说，针对非正方形块，可针对predModeIntra+a或predModeIntra-a设置指示将被代替的基于第二帧内预测模式候选的特定方向的intraPredAngle的值，而不是由先前的predModeIntra指示的intraPredAngle。
根据另一实施例，第二帧内预测模式候选可包括基于当前块的宽度与高度的比例而预先确定的多个帧内预测模式。在当前块的宽度与高度的比例是1:n或n:1(其中，n为正整数)时，指示基于根据n的值的宽度与高度的比例而预先确定的特定方向的帧内预测模式可被包括在第二帧内预测模式候选中。
根据另一实施例，当亮度分量和色度分量各自被划分为具有不同形状的数据单元时，可基于各个亮度分量块与各个色度分量块的形状和比例来独立地确定将被应用于各个亮度分量块的帧内预测模式候选和将被应用于各个色度分量块的帧内预测模式候选。
图30示出确定用于角度帧内预测模式的参考样点的方法。
第一实施例3120指示当重建了上一行中的块和左侧块时将在帧内预测中使用的参考样点3102、参考样点3106、参考样点3108和参考样点3110。在第一实施例3120中，重建的上方块的参考样点3102和参考样点3106以及重建的左侧块的参考样点3108可被用于帧内预测。左下方块的参考样点3110可仅在重建了左下方块被使用，或者重建的左侧块的参考样点可被复制和使用。为了使用参考样点3102、参考样点3106、参考样点3108和参考样点3110，可在针对当前块3100的帧内预测中使用包括在第一帧内预测方向组3125中的预测方向。
第二实施例3130指示当重建了上一行中的块和右侧块时将在帧内预测中使用的参考样点3102、参考样点3104、参考样点3112和参考样点3114。在第二实施例3130中，可在帧内预测中使用重建的上方块的参考样点3102和参考样点3104以及重建的右侧块的参考样点3112。右下方块的参考样点3114可仅在重建了右下方块时被使用，或者重建的右侧块的参考样点可被复制和使用。为了使用参考样点3102、参考样点3104、参考样点3112和参考样点3114，可在针对当前块3100的帧内预测中使用包括在第二帧内预测方向组3135中的预测方向。
第三实施例3140指示当重建了上方块、右侧块和左侧块时将在帧内预测中使用的参考样点3102、参考样点3108和参考样点3112。在第三实施例3140中，可在帧内预测中使用上方块的参考样点3102、左侧块的参考样点3108和右侧块的参考样点3112。可在针对当前块3100的帧内预测中使用包括在第三帧内预测方向组3145中的预测方向。
根据第一实施例3120和第二实施例3130，当左下方块的参考样点3110和右下块的参考样点3114不可用时，预测精度可能降低。然而，在第三实施例3140中，将被使用的所有参考样点3102、参考样点3108和参考样点3112与当前块3100相邻，使得与其他实施例相比，预测精度可以相对高。
第四实施例3150指示当仅重建了上一行中的块时将在帧内预测中使用的参考样点3102、参考样点3104和参考样点3106。在第四实施例3150中，在帧内预测中可仅使用重建的上方块的参考样点3102、参考样点3104和参考样点3106。在针对当前块3100的帧内预测中可使用包括在第四帧内预测方向组3155中的预测方向。
与第三实施例不同，在第四实施例3150中，与当前块3100相邻的参考样点仅是上方块的参考样点3102。此外，参考样点3104和参考样点3106在空间上远离当前块3100，使得与其他实施例3120、3130和3140相比，预测精度可能劣化。因此，将被用于第四实施例3150的帧内预测方法可以是使用与当前块3100相邻的上方块的参考样点3102的垂直模式，或者可以是指向与垂直模式相邻的方向的角度预测模式。
按照Z编码顺序，使用根据第一实施例3120的帧内预测方法，但是，当彼此水平相邻的两个块的编码顺序被交换时，可通过使用根据第四实施例3150的帧内预测方法来首先预测右侧块。在重建右侧块之后，可通过使用根据第三实施例3140的帧内预测方法进行预测来重建左侧块。
以此方式，根据实施例，当参考样点的位置由于处理顺序的改变而改变时，可基于参考样点的位置自适应地重新配置帧内预测模式。例如，当如第二实施例3130中那样重建了上一行中的块和右侧块时，指示包括在第二帧内预测方向组3135中的预测方向中的在0度与135度之间以及-45度与0度之间的特定方向的帧内预测模式候选可被用于针对当前块3100的帧内预测。此外，当如在第三实施例3140中重建了上方块、右侧块和左侧块时，指示在包括在第三帧内预测方向组3145中的预测方向中的在0度与180度之间的特定方向的帧内预测模式候选可被用于针对当前块3100的帧内预测。此外，当如第四实施例3150中那样仅与当前块相邻的上方块的参考样点3102可用时，在关于当前块3100的帧内预测中可使用垂直部分帧内预测模式，例如，指示45度与135度之间的方向的帧内预测模式候选。
此外，根据实施例，在当前块3100具有宽度大于高度的非正方形形状的情况下，可使用指示基于右上方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于左下方向选择并被用于应用于正方形形状的预定数量的帧内预测模式。此外，在当前块3100具有高度大于宽度的非正方形形状的情况下，可使用指示除了由第一帧内预测模式候选指示的方向之外的基于左下方向配置的特定方向的预定数量的帧内预测模式，来代替基于右上方向从第一帧内预测模式候选之中选择的预定数量的帧内预测模式。
此外，根据实施例，可基于当前块的相邻像素的可用性来确定是否重新配置将被应用于非正方形块的帧内预测模式候选。就此而言，可基于相邻像素是否是被包括在不同于当前块的条带或并行块中的像素或者被包括在帧间预测块中的像素来确定相邻像素的可用性。例如，当相邻像素是被包括在不同于当前块的条带或并行块中的像素，或者被包括在帧间预测块中的像素时，相邻像素可被确定为不可用相邻像素。
根据实施例，在当前块的宽度大于高度的情况下，当位于右上侧的相邻像素不可用时，被用于应用于正方形块的第一帧内预测模式候选被无改变地应用于非正方形的当前块，并且当位于右上侧的相邻像素可用时，可通过使用通过重新配置被用于应用于正方形块的第一帧内预测模式候选而获得的第二帧内预测模式候选来对非正方形当前块执行帧内预测。
根据实施例，在当前块的高度大于宽度的情况下，当位于左下侧的相邻像素不可用时，被用于应用于正方形块的第一帧内预测模式候选被无改变地应用于非正方形的当前块，并且当位于左下侧的相邻像素可用时，可通过使用通过重新配置被用于应用于正方形块的第一帧内预测模式候选而获得的第二帧内预测模式候选来对非正方形当前块执行帧内预测。
此外，根据另一实施例，可经由单独的标志信息用信号传送是否重新配置将被应用于非正方形块的帧内预测模式候选。
图31是用于描述当应用MPM时确定相邻块的帧内预测模式的方法的示图。
通常，当前块与相邻块极有可能具有相似图像特性。因此，MPM指的是极有可能是当前块的帧内预测模式的帧内预测模式候选。可通过使用当前块的顶部相邻块和左侧相邻块的预测模式来确定MPM。
参照图31，当与当前块3100的顶端相邻的顶部相邻块3110和与当前块3100的左端相邻的左侧相邻块3120的帧内预测模式分别是垂直模式和水平模式时，当前块3100的MPM模式可被确定为垂直模式和水平模式，并且附加模式集可包括与MPM模式有高关联度并且接近MPM模式的模式，其中，所述模式来自垂直模式和水平模式之间的模式之中。例如，附加模式集可被配置有具有垂直模式的帧内预测模式索引增加1的索引的帧内预测模式、具有垂直模式的帧内预测模式索引增加2的索引的帧内预测模式、具有水平模式的帧内预测模式索引减少2的索引的帧内预测模式、具有水平模式的帧内预测模式索引减少1的索引的帧内预测模式、以及具有通过对垂直模式和水平模式的帧内预测模式索引求平均值并然后进行四舍五入而获得的索引的帧内预测模式。
根据实施例，附加模式集可包括根据帧内预测模式的数量或MPM的数量的N个模式(其中，N为预定整数)。
根据实施例，根据与当前块相邻的邻近块的帧内预测模式的类型，附加模式集可不同地包括N或M(其中，N和M为正整数)个模式。详细地，附加模式集可根据相邻块的帧内预测模式是角度模式的情况和相邻块的帧内预测模式是非角度模式(诸如，DC模式、平面模式等)的情况而变化。
当如上所述应用基于当前块的形状自适应地配置的帧内预测模式候选时，相邻块的帧内预测模式可以不被包括在将被应用于当前块的帧内预测模式中。根据实施例，在与当前块的左端或顶端相邻的相邻块的形状不同于当前块的形状，并且与左端或顶端相邻的相邻块的帧内预测模式不被包括在当前块的帧内预测模式候选中的情况下，与左端或顶端相邻的相邻块的帧内预测模式可被替换为当前块的帧内预测模式候选中方向最接近的帧内预测模式。根据实施例，在与当前块的左端或顶端相邻的相邻块的形状不同于当前块的形状，并且与左端或顶端相邻的相邻块的帧内预测模式不被包括在当前块的帧内预测模式候选中的情况下，与左端或顶端相邻的相邻块的帧内预测模式可被替换为以下帧内预测模式，该帧内预测模式指示与由相邻于左端或顶端的相邻块的帧内预测模式指示的方向相反(即，180度相反)的方向最接近的方向。
参照图31，假设顶部相邻块3110具有宽度大于高度的矩形形状，并且顶部相邻块3110的帧内预测模式指示在0度与45度之间的方向3115，左侧相邻块3120具有高度大于宽度的矩形形状，并且左侧相邻块3120的帧内预测模式指示在-90度与-135度之间的方向3125，并且当前块3100具有正方形形状。在这种情况下，顶部相邻块3110的帧内预测模式或左侧相邻块3120的帧内预测模式指示从-135度与-180度之间的范围以及45度与180度之间的范围偏离的方向，并且不被包括在当前块3100的第一帧内预测模式候选中。以这种方式，在MPM被配置的情况下，当由于相邻块和当前块的形状不同而帧内预测模式候选不同时，相邻块的帧内预测模式可被将被应用于当前块的帧内预测模式候选之中具有最相似方向的帧内预测模式代替。例如，参照图31，顶部相邻块3110的帧内预测模式可被指示45度方向3116的帧内预测模式代替，而不是被0度与45度之间的方向3115替代，并且左侧相邻块3120的帧内预测模式可被指示-135度方向3126的帧内预测模式代替，而不是被-90度与-135度之间的方向3125替代。
根据另一实施例，当相邻块的帧内预测模式不被包括在将被应用于当前块的帧内预测模式候选中时，可通过使用指示与相邻块的帧内预测模式所指示的方向180度相反的方向的帧内预测模式来配置MPM。例如，参照图31，顶部相邻块3110的帧内预测模式可被确定为指示与0度和45度之间的方向3115相反(即，180度相反)的方向的帧内预测模式。在180度相反的方向不被包括在当前块3100的帧内预测模式候选中的情况下，来自当前块3100的帧内预测模式候选之中并且指示与180度相反的方向最相似的方向的帧内预测模式可被确定为顶部相邻块3110的帧内预测模式。
即使在当前块的形状与相邻块的形状不同时，也可通过无改变地使用相邻块的帧内预测模式来配置相邻块的MPM，而当相邻块与非角度帧内预测模式(诸如，平面模式或DC模式)相应时无需模式改变。
已经参照本公开的实施例具体示出和描述了本公开。就此而言，本领域普通技术人员将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。因此，实施例应当仅在描述性意义上考虑，而不是出于限制的目的。本公开的范围不由本公开的详细描述限定而是由所附权利要求限定，并且范围内的所有差异将被解释为包括在本公开中。
另外，本公开的上述实施例可被编写为可在计算机上执行的程序，并且可在通过使用计算机可读记录介质执行程序的通用数字计算机中实现。计算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光记录介质(例如，CD-ROM或DVD)等。

Claims (2)

1.一种视频解码方法，包括：
从比特流获得指示多个帧内预测模式中的当前块的帧内预测模式的帧内预测模式信息，其中，所述多个帧内预测模式包括第一左下方向和第一右上方向；
在当前块的宽度大于当前块的高度并且所述帧内预测模式指示第一左下方向时，用指示第二右上方向的第二帧内预测模式替代所述帧内预测模式；
在当前块的高度大于当前块的宽度并且第一帧内预测模式指示第一右上方向时，用指示第二左下方向的第二帧内预测模式替代所述帧内预测模式；并且
通过使用第二帧内预测模式执行帧内预测来获得包括在当前块中的像素的预测样点，
其中，当所述帧内预测模式的值是A时，通过将预定值与A相加或从A减去预定值来获得第二帧内预测模式，其中，A为整数。
2.一种视频编码方法，包括：
确定当前块的帧内预测模式；
使用所述帧内预测模式执行帧内预测；
在当前块的宽度大于当前块的高度并且所述帧内预测模式指示第二右上方向时，用指示第一左下方向的第一帧内预测模式替代所述帧内预测模式；
在当前块的高度大于当前块的宽度并且所述帧内预测模式指示第二左下方向时，用指示第一右上方向的第一帧内预测模式替代所述帧内预测模式；并且
对指示第一帧内预测模式的帧内预测模式信息进行编码，以及
其中，当所述帧内预测模式的值是A时，通过将预定值与A相加或从A减去预定值来获得第一帧内预测模式，其中，A为整数。
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