CN112640460B - 用于边界划分的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：从接收到的位流中获得划分指示符；确定该划分指示符是否指示要对当前块进行分割并确定当前块是否是边界块；在该划分指示符指示不对当前块进行分割且该当前块是边界块时，对当前块的内侧部分执行非逆变换操作，其中，该块的内侧部分位于图像内。对于确定不进行分割的边界块，选择非逆变换操作。这样避免了在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行一般的逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了解码的复杂度。

Description

用于边界划分的装置及方法
技术领域
本公开涉及图像和/或视频编码和解码的技术领域，特别是涉及用于边界划分的装置和方法。
背景技术
自DVD光盘问世以来，数字视频就得到了广泛应用。在传输之前对视频进行编码，并使用传输介质传输。观看者接收视频并使用观看设备对视频进行解码和显示。多年以来，由于例如更高的分辨率、色深、以及帧速率，视频质量得到了提高。这导致了数据流更大，这些数据流如今通常通过互联网和移动通信网络进行传输。
然而，由于高分辨率视频具有更多信息，因此高分辨率视频通常需要更多的带宽。为了降低带宽需求，引入了与视频压缩有关的视频译码标准。在对视频进行编码后，带宽需求(或在存储情况下的相应的内存需求)会降低。这种降低通常以质量为代价。因此，视频译码标准试图在带宽需求和质量之间找到平衡。
由于视频含有图像序列，所以也可以通过处理单个图像来更好地实现结果。因此，一些方法和技术既可以用于视频处理，也可以用于单个图像或静止图像处理。
由于不断需要提高质量并且降低带宽需求，因此在不断寻找能够在降低带宽需求的同时维持质量或是在维持带宽需求的同时提高质量的解决方案。另外，有时可能可以接受折中方案。例如，如果质量明显改善，则可能可以接受提高带宽需求。
高效视频译码(high efficiency video coding，HEVC)是本领域技术人员公知的视频译码标准的示例。在HEVC中，译码单元(coding unit，CU)将被分割为预测单元(prediction unit，PU)或变换单元(transform unit，TU)。通用视频译码(versatilevideo coding，VVC)下一代标准ITU-T视频译码专家组(video coding experts group，VCEG)和ISO/IEC运动图像专家组(moving picture experts group，MPEG)标准化组织在称为联合视频探索小组(joint video exploration team，JVET)的合作伙伴关系中共同开展的最新联合视频项目。VVC也称为ITU-T H.266/下一代视频译码(next generation videocoding，NGVC)标准。VVC中取消了多种划分类型的概念，即取消了对CU、PU、以及TU概念的分离(除非对于最大变换长度而言尺寸过大的CU需要这种分离)，并且VVC支持更加灵活的CU划分形状。
随着视频的创建和使用变得越来越普遍，视频业务是通信网络上最大的负荷，也是提高数据存储的需求的驱动力。因而，大多数视频译码标准的目标之一是与之前的视频译码标准相比，在不牺牲图像质量的同时降低译码的复杂度。
发明内容
公开了一种用于边界划分(partition/partitioning)的装置和方法。该装置和方法使用特定的边界划分处理来降低译码的复杂度。边界划分处理也称为图像(picture/image)边界处理。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：解码器从接收到的位流中获得划分指示符；确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割(split)并确定当前块是否是边界块，在划分指示符指示不对当前块进行分割且当前块是边界块时，不对当前块的部分执行逆变换操作，其中，该块的部分是例如块的位于图像内的部分(即，块的内侧部分)。
无论当前块是边界块还是非边界块，都使用具有相同划分语法的划分指示符，这样有利于保持上下文自适应二进制算术译码(context-adaptive binary arithmeticcoding，CABAC)引擎的连续性，或者换句话说，有利于避免在用于边界块和非边界块的不同划分语法之间的切换。此外，对于确定不进行分割的边界块，可以选择非逆变换操作，这样可以避免在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行一般的逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了解码过程的复杂度。例如，不对当前块的外侧部分(即，当前块不位于图像内的部分)进行操作。
根据本发明第一方面的一个示例，该方法包括在划分指示符指示不对当前块进行分割时，确定当前块是否是边界块。
根据本发明第一方面的一个示例，根据块划分语法确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割。
无论当前块是边界块还是非边界块，都使用块划分语法，从而该方法既能保持CABAC引擎的连续性，又能得到图像边界，从而降低了解码的复杂度。
根据本发明第一方面的另一示例，在确定当前块是边界块时，解码器确定当前块(在图像内)的内侧部分是否可变换，如果当前块的内侧部分不可变换，则不对当前块的内侧部分执行逆变换操作(即，不对当前块的内侧部分执行逆变换操作)。
对于确定不进行分割的边界块，在解码边界块时，选择对图像/视频帧内的当前块的内侧部分执行非逆变换操作，这样避免在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了解码的复杂度。
根据本发明第一方面的一个示例，在确定当前块可变换时，该方法还包括确定要对当前块在图像内的内侧部分进行变换(例如，方法包括对当前块的该部分进行变换)。
根据本发明第一方面的一个示例，确定当前块可变换包括：确定当前块(在图像内)的内侧部分的尺寸满足该方法的变换约束。
术语“当前块的内侧部分的尺寸”是指当前块的内侧部分的宽度和高度。该方法的变换约束可以包括变换核约束。即，如果将使用例如来自预定的一组变换核(例如，4*4、8*8、16*16、32*32、4*8、8*4、16*8、8*16、32*16、16*32等)的变换核对块进行变换(例如，使用离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sinetransform，DST)等)，则当前块的内侧部分的尺寸可以遵循关于变换核的约束，例如，当前块的内侧部分的宽度和高度可分别包括n(n>＝1)的2次幂个像素。例如，在当前块的内侧部分的尺寸(例如，以样本或像素为单位)与任何一个例如预定的变换核的尺寸匹配时，当前块(在图像内)的内侧部分的尺寸满足该方法的变换约束，在当前块的内侧部分的尺寸(例如，以样本或像素为单位)不与任何一个例如预定的变换核的尺寸匹配时，当前块(在图像内)的内侧部分的尺寸不满足该方法的变换约束。对于例如编码器和解码器，该组例如预定的变换核是己知的，并且可以是固定的，或者可以通过隐式或显式信令调整，并且例如可以包括更多或更少的前述核，甚至可以包括其他变换核。
本示例提供了一种简单的方式，用于确定边界块的内侧部分是否可变换。
根据本发明第一方面的一个示例，如果确定当前块不是边界块且例如块划分语法中的划分指示符指示不对当前块进行分割时，该方法包括确定不对当前块进行分割(例如，该方法不对当前块进行分割)。
根据本发明第一方面的一个示例，在划分指示符指示要对当前块进行分割时，该方法还包括：在无需确定当前块是否是边界块的情况下对当前块进行分割。
在这种情况下，不对当前块是否是边界块进行确定，可以进一步降低解码的复杂度。
根据本发明第一方面的一个示例，在当前块仅部分地位于图像内时，当前块是边界块；在当前块完全位于图像内时，当前块是非边界块。
根据本发明第一方面的一个示例，在不对当前块的内侧部分执行非逆变换操作时，该方法包括以下操作之一：在解码器中，避免/略过(或省略)对当前块的内侧部分的残差的逆变换；将当前块的内侧部分的残差设置为零；或者在解码器中，对当前块的内侧部分使用跳过模式预测。
按照这种方式，为确定不进行分割的边界块选择这种非逆变换操作，避免了在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行一般的逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了解码的复杂度。
根据本发明的第二方面，提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：编码器确定划分指示符，其中，该划分指示符指示是否要对当前块进行分割；确定当前块是否是边界块；在该划分指示符指示不对当前块进行分割且当前块是边界块时，不对当前块的部分(即当前块的内侧部分)执行变换操作，其中，该块的该部分位于图像内；生成包括该划分指示符的位流。
无论当前块是边界块还是非边界块，都使用具有相同划分语法的划分指示符，这样有利于保持CABAC引擎的连续性，或者换句话说，有利于避免在用于边界块和非边界块的不同划分语法之间的切换。此外，对于确定不进行分割的边界块，选择非变换操作，这样可以避免在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行一般的逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了编码的复杂度。例如，不对当前块的外侧部分(即，当前块不位于图像内的部分)进行操作。
根据本发明第二方面的一个示例，在划分指示符指示不对当前块进行分割时，编码器确定当前块是否是边界块。
根据本发明第二方面的一个示例，根据块划分语法确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割。
根据本发明第二方面的一个示例，在确定当前块是边界块之后，该方法还包括：确定当前块的部分是否可变换；在当前块的部分不可变换时，不对当前块在图像内的部分执行变换操作。
根据本发明第二方面的一个示例，在确定当前块可变换之后，该方法还包括：确定要对当前块在图像内的部分进行变换(例如，该方法包括对当前块的部分进行变换)。
根据本发明第二方面的一个示例，确定当前块可变换包括：确定当前块在图像内的部分的尺寸满足方法的变换约束。
根据本发明第二方面的一个示例，在确定当前块不是边界块且块划分语法中的划分指示符指示不对当前块进行分割时，该方法包括确定不对当前块进行分割(例如，该方法不对当前块进行分割)。
根据本发明第二方面的一个示例，在划分指示符指示要对当前块进行分割时，该方法还包括：在无需确定当前块是否是边界块的情况下对当前块进行分割。
根据本发明第二方面的一个示例，在当前块仅部分地位于图像内时，当前块是边界块；在当前块完全位于图像内时，当前块是非边界块。
根据本发明第二方面的一个示例，对于编码器侧，在不对当前块的内侧部分执行非变换操作时，该方法包括以下操作之一：在编码器中，避免/略过对当前块的内侧部分的残差的变换；在编码器中，将当前块的内侧部分的残差设置为零；或者在编码器中，对当前块的内侧部分使用跳过模式预测。
根据本发明的第三方面，提供了一种包括处理电路的解码装置，该处理电路用于执行第一方面的方法和第一方面的任何示例的方法。
根据本发明的第四方面，提供了一种包括处理电路的编码装置，该处理电路用于执行第二方面的方法和第二方面的任何示例的方法。
根据本发明的第五方面，提供了一种包括程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于执行第一方面的方法和第一方面的任何示例的方法。
根据本发明的第六方面，提供了一种包括程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品在计算机设备上运行时，程序代码用于执行第二方面的方法和第二方面的任何示例的方法。
根据本发明的第七方面，提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的解码装置。该解码装置包括：一个或多个处理器；耦合到处理器并存储由处理器执行的程序的非瞬时性计算机可读存储介质，其中，该程序在由处理器执行时，将解码器配置为执行第一方面的方法和第一方面的任何示例的方法。
根据本发明的第八方面，提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的编码装置。该编码装置包括：一个或多个处理器；耦合到处理器并存储由处理器执行的程序的非瞬时性计算机可读存储介质，其中，该程序在由处理器执行时，将编码器配置为执行第二方面的方法和第二方面的任何示例的方法。
第三方面和第七方面的实施方式对应于第一方面的相应实施方式。因此，该方法的实施方式包括解码装置的对应实施方式的特征，反之亦然。解码装置可以实现为用于解码编码视频位流的芯片组。
根据第一方面的方法的优点与根据第三方面和第七方面的解码装置的对应实施方式的优点相同。
第四方面和第八方面的实施方式对应于第二方面的相应实施方式。因此，该方法的实施方式包括编码装置的对应实施方式的特征。编码装置可以实现为用于将图像信息或视频信息编码为编码视频位流的芯片组。
根据第二方面的方法的优点与根据第四方面和第八方面的编码装置的对应实施方式的优点相同。
附图说明
下文结合附图对示例性实施例进行详细描述，在附图中：
图1示出了示出视频编码和解码系统100的示例的示意图。
图2示出了示出图像/视频编码器200的示例的示意图。
图3示出了示出图像/视频解码器300的示例的示意图。
图4A是示出根据本公开实施例的四叉树(quad-tree，QT)分割的示意图。
图4B是示出根据本公开实施例的垂直方向上的二叉树(binary tree，BT)分割的示意图。
图4C是示出根据本公开实施例的水平方向上的二叉树(BT)分割的示意图。
图4D是示出根据本公开实施例的垂直方向上的三叉树(ternary tree，TT)分割的示意图。
图4E是示出根据本公开实施例的水平方向上的三叉树(TT)分割的示意图。
图5是示出具有内侧部分和外侧部分的部分CU的示意图。
图6A是示出位流编码方法的实施例600的流程图。
图6B是示出位流编码方法的实施例600B的流程图。
图7A是示出位流解码方法的实施例700的流程图。
图7B是示出位流解码方法的实施例700B的流程图。
图8A是示出位流编码方法的实施例800的流程图。
图8B是示出位流编码方法的实施例800B的流程图。
图9A是示出位流解码方法的实施例900的流程图。
图9B是示出位流解码方法的实施例900B的流程图。
图10是示出根据实施例的块划分语法的示例的示意图。
图11是示出装置的示例性结构的示意图。
具体实施方式
在以下描述中参考了附图，这些附图构成本公开的一部分，并且在附图中通过图示的方式示出了本发明的特定方面。
例如，可以理解的是，结合所描述方法的公开也适用于配置为执行该方法的对应设备或系统，反之亦然。例如，如果描述了特定的方法步骤，则即使用于执行所描述的方法步骤的单元未在附图中明确描述或示出，这样的单元也可以包括在相应的设备中。另外，可以理解的是，除非另外特别指出，否则本文描述的各种示例性方面的特征之间可以彼此结合。
视频译码通常是指处理形成视频或视频序列的图像序列。在视频译码领域以及本申请中，术语“图像(picture/image)”或“帧(frame)”用作同义词或可以用作同义词。每个图像通常被划分成一组不重叠的块。图像的编码/解码通常在块级上执行，例如，使用帧帧间预测或帧内预测来生成预测块，以从当前块(当前处理/待处理的块)中减去预测块以得到残差块，进一步对该残差块进行变换和量化，以减少待传输(压缩)的数据量，而在解码器侧，对经编码/压缩的块应用逆处理，以重建块(视频块)进行表现。
介绍了用于图像边界划分的传统方法，例如自适应法和强制法。对于自适应法，对于位于边界的块，只能选择四叉树(quad-tree，QT)分割和二叉树(quad-tree，BT)分割，不能选择其他分割模式。在自适应方法中，根据译码单元(coding unit，CU)是边界CU还是非边界CU使用不同的划分语法。在CU是边界CU时，使用边界语法。在CU是非边界CU时，使用非边界语法。因此，对于边界CU或边界译码树单元(coding tree unit，CTU)，自适应方法需要改变语法。这将破坏上下文自适应二进制算术译码(context-adaptive binaryarithmetic coding，CABAC)引擎的连续性，也将限制划分的灵活性，从而可能会降低译码效率。对于强制法，位于条带(slice)/图像边界处的CTU或CU将强制使用四叉树(QT)进行分割，直到叶节点右下样本位于条带/图像边界内。不需要在位流中信令通知强制QT划分。强制边界划分的目的是确保所有待编码和/或解码的叶节点位于边界内，从而使得编码器和解码器可以对这些叶节点进行处理。强制法需要为边界CTU/CU定义特定的规则(使得工程过度复杂)，从而将降低译码效率。由于自适应法和强制法的译码效率较低，所以这两种方法都不是最优的。
本发明涉及一种通用边界划分方法，可以在例如混合视频译码中在多叉树划分结构顶部执行该方法。通用边界划分方法也将非边界块划分语法(例如，与非边界块所使用的相同的块划分语法)用于诸如边界CTU或边界CU等边界块。这一方法可以保持CABAC引擎的连续性，并且可以提供更灵活的边界划分。由此，使用通用边界划分方法可以提高译码效率。可以有利地使用这种边界划分，但不限于静止视频图像的编码和解码。在下文中，术语“图像(picture)”将用于表示静止图像和视频图像。也可以使用术语“图像(image)”或“帧(frame)”代替术语“图像(picture)”。在下文中，描述了可以实现根据本公开的通用边界划分的系统、编码器、解码器以及对应方法的实施例。
图1是示出视频编码和解码系统100的示例的框图，该系统100可以利用本公开中所描述的包括对边界划分进行编码和解码的技术。该系统100不仅应用于视频编码和解码，而且还应用于图像的编码和解码，例如，静止图像的编码和解码。如图1所示，系统100包括源设备102，该源设备102生成编码视频数据，该编码视频数据将在之后由目的地设备104进行解码。图2所示的视频编码器200是源设备102的视频编码器108的示例。图3所示的视频解码器300是目的地设备104的视频解码器116的示例。源设备102和目的地设备104可以包括以下各种设备中的任一种，包括台式电脑、笔记本(即膝上型)电脑、平板电脑、机顶盒、诸如所谓“智能”手机等手持电话、所谓的“智能”平板、电视机、摄像机、显示设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、视频流设备等。在一些情况下，源设备102和目的地设备104可配备用于无线通信。
目的地设备104可以经由链路112接收待解码的编码视频数据。链路112可以包括能够将编码视频数据从源设备102移动到目的地设备104的任何类型的介质或设备。在一个示例中，链路112可以包括通信介质，以使源设备102能够实时地将编码视频数据直接传输到目的地设备104。可以根据诸如无线通信协议等通信标准对编码视频数据进行调制，并将其传输到目的地设备104。通信介质可以包括任何无线或有线通信介质，例如射频(radiofrequency，RF)频谱或一条或多条物理传输线。通信介质可以构成分组网络(例如局域网、广域网、或全球网络(例如，互联网))的一部分。通信介质可以包括路由器、交换机、基站或任何其他可以用于促进从源设备102到目的地设备104的通信的设备。
可选地，编码数据可以从输出接口110输出到存储设备(图1中未示出)。类似地，可以通过输入接口114从存储设备访问编码数据。目的地设备104可以经由流式传输或下载从存储设备访问存储的视频数据。本公开技术不一定限于无线应用或设置。这些技术可以应用于视频译码以支持各种多媒体应用中的任何多媒体应用，例如空中电视广播、有线电视传输、卫星电视传输、经由例如互联网的流式视频传输、编码存储在数据存储介质上的数字视频、解码存储在数据存储介质上的数字视频、或其他应用。在一些示例中，系统100可以用于支持单向视频传输或双向视频传输，以支持诸如视频流式传输、视频播放、视频广播和/或视频电话等应用。
在图1的示例中，源设备102包括视频源106、视频编码器108、以及输出接口110。在一些情况下，输出接口110可以包括调制器/解调器(调制解调器)和/或发射器。在源设备102中，视频源106可以包括源，例如视频捕获设备(例如摄像机)、包含先前捕获的视频的视频存档、用于从视频内容提供商接收视频的视频馈送接口、和/或用于生成作为源视频的计算机图形数据的计算机图形系统、或者上述源的组合。作为一个示例，如果视频源106是摄像机，则源设备102和目的地设备104可以形成所谓的照相手机或视频手机。然而，本公开中描述的技术通常可以适用于视频译码，并且可以应用于无线和/或有线应用。
捕获的视频、预先捕获的视频、或计算机生成的视频可以由视频编码器108进行编码。编码视频数据可以经由源设备102的输出接口110直接传输到目的地设备104。编码视频数据也可以(或可选地)存储在存储设备上，以便之后由目的地设备104或其他设备访问，以进行解码和/或播放。
目的地设备104包括输入接口114、视频解码器116、以及显示设备118。在一些情况下，输入接口114可以包括接收器和/或调制解调器。目的地设备104的输入接口114通过链路112接收编码视频数据。通过链路112传送的或存储设备上提供的编码视频数据可以包括各种语法元素，这些语法元素由视频编码器108生成以供视频解码器(例如视频解码器116)在解码视频数据时使用。这些语法元素可以包括在传输于通信介质上的、存储于存储介质上的、或存储于文件服务器上的编码视频数据中。
显示设备118可以与目的地设备104集成在一起，或者在目的地设备104外部。在一些示例中，目的地设备104可以包括集成的显示设备，并且还配置为与外部显示设备连接。在其他示例中，目的地设备104可以是显示设备。通常，显示设备118向用户显示解码视频数据，并且可以包括例如以下各种显示设备中的任何一种：液晶显示器(liquid crystaldisplay，LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)显示器、或其他类型的显示设备。
视频编码器108和视频解码器116可以根据任意一种视频压缩标准操作，这些标准包括但不限于MPEG-2、MPEG-4、ITU-T H.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分、高级视频译码(advanced video coding，AVC)、高效视频译码(highefficiencyvideocoding，HEVC)、ITU-T H.266/下一代视频译码(next generation video coding，NGVC)标准。
通常认为，源设备102的视频编码器108可以用于根据当前这些标准或未来标准中的任一标准对视频数据进行编码。类似地，通常还认为目的地设备104的视频解码器116可以用于根据当前这些标准或未来标准中的任一标准对视频数据进行解码。
视频编码器108和视频解码器116均可以实现为例如以下各种合适的编码器电路中的任意一种：一个或多个微处理器、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，FPGA)、离散逻辑、软件、硬件、固件、或其任意组合。如果部分技术在软件中实现，则设备可以将软件的指令存储在合适的非瞬时性计算机可读存储介质中，并且使用一个或多个处理器在硬件中执行指令，从而执行本公开的技术。视频编码器108和视频解码器116中的每个可以包括在一个或多个编码器或解码器中，视频编码器108和视频解码器116之一可以作为组合译码器(encoder/decoder，CODEC)的一部分集成在相应设备中。
在视频译码规范中，视频序列通常包括一系列图像。然而，需要注意的是，在应用隔行扫描情况下，本公开也适用于场。视频编码器108可以输出包括比特序列的位流，该比特序列形成对译码图像和关联数据的表示。视频解码器116可以接收由视频编码器108生成的位流。此外，视频解码器116可以解析位流以从位流中获得语法元素。视频解码器116可以至少部分地基于从位流中获得的语法元素重建视频数据的图像。重建视频数据的过程通常可以与视频编码器108执行的步骤相反。
图2示出了示出视频编码器200的示例的示意图。视频编码器200不仅应用于视频编码，而且还应用于图像编码。视频编码器200包括输入端和输出端，该输入端用于接收视频流的帧或图像的输入块，该输出端用于生成编码视频位流。视频编码器200适于对视频流应用预测、变换、量化和熵译码(entropy coding)。变换、量化和熵译码分别由变换单元201、量化单元202和编码单元203执行，以生成编码视频位流作为输出。
视频流对应于多个帧，其中，每一帧被划分成特定尺寸的块，这些块是经帧内译码的或帧间译码的。通过帧内预测单元209对例如视频流的第一帧的块进行帧内译码。仅使用同一帧内的信息对帧内帧进行译码，从而可以独立解码该帧内帧，并且该帧内帧可以在位流中提供用于随机访问的入口点。通过帧间预测单元210对视频流中其他帧的块进行帧间译码：使用来自译码帧(称为参考帧)的信息减少时间冗余，从而从参考帧中同样尺寸的块预测出帧间译码帧的每个块。模式选择单元208适于选择帧的块是将由帧内预测单元209处理还是将由帧间预测单元210处理。
为了执行帧间预测，由反量化单元204、逆变换单元205、滤波单元206(可选的)对译码参考帧进行处理，以获得参考帧，之后将该参考帧存储在帧缓冲器207中。特别地，这些单元可以对参考帧的参考块进行处理以获得重建的参考块。之后将重建的参考块重新组合在参考帧中。
帧间预测单元210包括作为输入的待帧间译码的当前帧或图像和来自帧缓冲器207的一个或多个参考帧或图像。运动估计和运动补偿由帧间预测单元210应用。运动估计用于基于特定的代价函数(cost function)获得运动矢量和参考帧。运动补偿则用从参考帧的参考块到当前帧的变换描述当前帧的当前块。帧间预测单元210输出用于当前块的预测块，其中，该预测块最小化待译码的当前块与其预测块之间的差，即最小化残差块。残差块的最小化基于例如率失真优化(rate-distortion optimization)程序。
之后由变换单元201对当前块与其预测之间的差(即残差块)进行变换。变换系数由量化单元202进行量化，并由编码单元203进行熵译码。编码视频位流包括帧内译码块和帧间译码块。
图3示出了示出视频解码器300的示例的示意图。视频解码器300不仅应用于视频解码，而且还应用于图像解码。特别地，视频解码器300包括帧缓冲器307、帧间预测单元310。帧缓冲器307适于存储从编码视频位流获得的至少一个参考帧。帧间预测单元310适于从参考帧的参考块生成当前帧的当前块的预测块。
解码器300适于对视频编码器200生成的编码视频位流进行解码，且解码器300和编码器200生成相同的预测结果。帧缓冲器307和帧间预测单元310的特征与图2的帧缓冲器207和帧间预测单元210的特征相似。
特别地，视频解码器300包括也存在于视频编码器200中，例如反量化单元304、逆变换单元305、滤波单元306(可选的)和帧内预测单元309，这些单元分别对应于视频编码器200的量化单元202、变换单元201、滤波单元206和帧内预测单元209。解码单元303适于对接收到的编码视频位流进行解码，并相应地获得量化的变换残差系数。将量化的变换残差系数送入反量化单元304和逆变换单元305，以生成残差块。将残差块添加到预测块，并将该添加送入滤波单元306以获得解码视频。可以将解码视频的帧存储在帧缓冲器307中，并用作帧间预测的参考帧。
在编码前，视频编码器200可以将输入的视频帧分割成块。本公开中的术语“块”适用于任何类型或任何深度的块，例如，术语“块”包括但不限于根块、块、子块、叶节点等。待译码的块不一定具有同样的尺寸。一个图像可以包括尺寸不同的块，且视频序列中不同图像的块光栅也可以不同。图4A至图4E示出了VVC中的译码树单元(coding tree unit，CTU)/译码单元(coding unit，CU)的分割模式。
图4A示出了采用四叉树(quad-tree，QT)分割的块划分结构。QT是一种用于块划分的树结构，在这种结构中，尺寸为4Mx4N的节点可以分割成四个尺寸为2Mx2N的子节点。
图4B示出了在垂直方向采用二叉树(binary tree，BT)分割的块划分结构。
图4C示出了在水平方向采用二叉树(BT)分割的块划分结构。BT是一种用于块划分的树结构，在这种结构中尺寸为4Mx4N的节点可以水平地分割成尺寸为4Mx2N的两个子节点，也可以垂直地分割成尺寸为2Mx4N的两个子节点。
图4D示出了在垂直方向上采用三叉树(ternary tree，TT)分割的块划分结构。
图4E示出了在水平方向上采用三叉树(ternary tree，TT)分割的块划分结构。TT是一种用于块划分的树结构，在这种结构中，尺寸为4Mx4N的节点可以水平地分割成尺寸分别为4MxN、4Mx2N和4MxN的三个子节点；或垂直地分割成尺寸分别为Mx4N、2Mx4N和Mx4N的三个子节点。在图4D或图4E所示的三个子节点中，最大的节点位于中间。
四叉树加二叉树(quad-tree plus binary tree，QTBT)是一种四叉树加二叉树的结构，在这种结构中，首先用四叉树分割划分块，之后可以用二叉树分割进一步划分每个四叉树子节点。四叉树加二叉树或三叉树(quad-tree plus binary tree or ternary tree，QT-BT/TT)是一种四叉树加二叉树或三叉树的结构，在这种结构中，首先用四叉树分割划分块，之后可以用二叉树或三叉树分割进一步划分每个四叉树子节点。
对于与特定深度关联的块，编码器200确定使用的划分类型(包括不进一步分割)，并将确定的划分类型显式或隐式地(例如，可以从预定规则中导出划分类型)信令通知解码器300。例如，编码器200可以通过检查使用不同划分类型时块的率失真代价，确定要使用的划分类型。
在下文中，公开了与视频译码(或视频图像译码)相关的通用边界划分，该通用边界划分也用于静止图像(image/picture)译码。
通过以下规则定义本公开中通用边界划分的实施例：
-无论块是边界块(isB)还是非边界块(换句话说，不是边界块(noB))，都使用块划分语法(也可以称为传统非边界块划分语法、或常规块划分语法、或不变的常规块划分语法)，其中，isB表示位于图像边界并且只有部分位于图像内的CTU/CU；noB表示该CTU/CU完全位于图像内；
-(选项1)如果边界CTU/CU解析为不分割模式(no split mode)，则检查边界CTU/CU(在图像/视频帧内)的内侧部分是否可变换，是否不对边界CTU/CU(在图像/视频帧内)的内侧部分执行变换/逆变换操作，即省略或跳过变换/逆变换操作。否则，对边界CTU/CU的内侧部分执行逆变换操作
-(选项2)如果边界CTU/CU解析为不分割模式，则省略或跳过对边界CTU/CU(在图像/视频帧内)的内侧部分的变换/逆变换操作。
在选项1和选项2中，如果变换/逆变换操作的执行被省略从而不执行，则可以执行除变换/逆变换操作以外的其他操作。这种当变换/逆变换操作被省略时代替变换/逆变换操作而执行的操作，在本公开中分别称为“非变换操作”和“非逆变换操作”。
例如，通过将CTU的位置(特别是CTU中合适的像素位置)和边界的位置(或以样本为单位的垂直/水平图像尺寸)进行比较，来确定诸如CTU/CU的块是否是边界块或边界CTU/CU。在译码中，CTU具有固定的预定义尺寸，例如在HEVC中是128x128或64x64。图像将被分割成不重叠的CTU。作为实施例，编码器/解码器将检查CTU的左上角像素，并将其与边界进行比较。如果左上角像素位于图像边界内，则该CTU不是外侧块(非外侧块)。如果左上角像素不位于图像边界内，则该CTU为外侧块(外侧)。对于不是外侧块的CTU，编码器/解码器将检查CTU的右下角像素，并将其与边界进行比较。如果右下角像素位于图像边界外，则该CTU为边界CTU(isB)。如果右下角像素不位于图像边界外，则该CTU为非边界CTU(noB)。在本示例中，编码器/解码器首先将检查左上角像素，并确定当前CTU是外侧CTU还是非外侧CTU。对于非外侧CTU，编码器/解码器接着将检查右下角像素，并确定当前CTU是边界块(isB)还是非边界块(noB)。这种确定划分块是否是边界块的方式只是一个示例。还有其他用于确定划分块是否是边界块的方法。另外，根据图像处理方向，在上述方法中，可以用右上像素和左下角像素或其他一些由对角线连接的像素对替代左上角像素和右下角像素，上述对角线是连接块的角的对角线。
此外，这种确定划分块是否位于边界的方式不仅适用于CTU，而且还可以用于CU和任何对CTU或划分层级中的某个块进行分割而得到的划分块。
当省略变换/逆变换操作时，在本发明中，对例如当前块的内侧部分执行的非变换/非逆变换操作包括如下方案：
变换略过模式(transformbypassmode)：在解码器中，略过/避免对当前块的内侧部分的残差块的变换处理，并维持对残差块的量化处理和编码处理。换句话说，当前块的内侧部分的残差仍编码在位流中，但不进行变换。例如，在当前的通用视频译码下一代标准中，可以通过transform_bypass_flag控制变换略过，如果该标志设置为1，则启用变换略过。
非变换系数：在编码器或解码器中将当前块的内侧部分的残差值设为0，预测模式仍保持不变。可以通过例如将cbf_flag设置为0来实现这种模式。
跳过模式：将残差系数设为0，同时在编码器或解码器中，使用跳过模式作为当前块的内侧部分的预测模式。通过skip_flag控制该跳过模式。
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表1
本发明中的术语“块”是一个广义术语，“块”包括但不限于根块、块、子块、叶节点等。
本发明中的表述“图像/视频帧内的边界CTU的内侧部分”对应于位于图像/视频帧内(即，图像边界的内)的边界块的区域。这一表述对应于图5所示的边界块的内侧部分。
上述内容适用于编码器200和解码器300。下面的处理过程600-900以及600B-900B更详细地解释了上述规则和伪码。处理过程600和700是对使用通用边界划分处理的方法实施例的说明，这些方法可以分别由图2所示的视频编码器200和图3所示的视频解码器300执行。
图6A是使用通用边界划分处理的方法的实施例600的图示，该方法可以由图1所示的源设备102、图2所示的视频编码器200或任何其他编码器(例如静止图像编码器)执行。
在图6A的方法中，该方法起始于步骤602以开始划分。在步骤604中，编码器确定当前块的划分指示符，该划分指示符指示是否要对当前块进行分割。划分指示符可以根据块划分语法来确定。图10中示出了块划分语法的实施例。划分指示符包括但不限于划分标志，该划分标志包括一个或多个比特。编码器可以执行率失真优化(rate-distortionoptimization，RDO)代价估计，以确定划分指示符。
例如，代价函数可以是对当前块和候选块之间的差的度量，即对当前块相对于候选块的残差的度量。例如，代价函数可以是当前块的所有像素(样本)与候选参考图像中的候选块的所有像素之间的绝对差和(sum of absolute difference，SAD)。然而，通常可以采用任何相似性度量，例如均方误差(mean square error，MSE)或结构相似性度量(structural similarity metric，SSIM)。
然而，代价函数也可以是对这种帧间块进行译码所必要的比特数量和/或由这种译码造成的失真。因此，率失真优化程序可以用于决定运动矢量的选择和/或通常用于决定编码参数，该编码参数是例如是对块使用帧间预测还是帧内预测以及用何种设置。
在这种通用边界划分处理中，无论当前块是边界块(isB)还是非边界块(noB)，都使用相同划分语法的划分指示符(因为划分语法用于边界块和非边界块这两种块，所以该划分语法也可以称为联合划分语法或通用划分语法)，在这种划分语法中，isB指示块(例如，CTU/CU，即CTU或CU)位于图像边界处并且仅部分位于图像内；noB指示块(例如，CTU/CU)完全位于图像内，可以包括位于图像边界处但不超出边界的非边界块。因此，编码器无需先确定当前块是否是边界块即可确定划分指示符。
在划分指示符指示将不对当前块进行分割时，在步骤606中，编码器确定当前块是否是边界块。这种确定可以对例如译码单元(coding unit，CU)或译码树单元(coding treeunit，CTU)的任何种类的块做出，这种块包括从译码树单元(或任何其他种类的根块)中划分/分割出或以其他方式导出的任何种类的块。
在划分指示符指示要对当前块进行分割时，无需确定当前块是否是边界块，在步骤608中，编码器对当前块进行分割。然后程序返回步骤602，以开始对下一级进行划分。
在当前块是边界块时，块划分语法的划分指示符指示要对当前块的(在帧内的，即，如图5所示的帧中的边界块的内侧部分，其中，例如“帧”是指图像或视频帧)部分执行非变换操作。因而，在编码器确定当前块是边界块时，在步骤610中，编码器不对当前块的(在图像/视频帧内的)内侧部分执行变换操作。如果所有边界划分的叶节点都完全在图像边界内，则在步骤614中，该方法停止划分。这意味着，在执行边界划分后，不再执行进一步的划分(叶节点)。这将尽可能保留最大的叶节点，同时有助于使得所有叶节点完全在图像边界内。在当前块不是边界块时，块划分语法中的划分指示符指示将不对当前块进行分割。因而，在编码器确定当前块不是边界块时，在步骤612中，编码器不对当前块进行分割，并照常对编码过程的当前块执行变换处理(例如，离散余弦变换(discrete cosine transform，DCT)或离散正弦变换(discrete sine transform，DST)等)。在步骤612之后，在步骤614中，该方法可以在接收到指示不再分割的指示符后停止划分。
在步骤604之后，编码器可以将划分指示符的值编码在位流中，并将位流发送给解码器(图6A中未示出)。
如上所述，在这种通用边界划分处理中，块是边界块还是非边界块并不重要。因此，编码器可以使用常规(例如非边界)块划分语法。在方法600中，编码器可以使用不变的常规(例如非边界)块划分语法来划分位于边界的CTU/CU，划分语法的语义对于边界块和非边界块(例如，CTU/CU)可以(至少部分)不同。可以使用位流中的一个或多个比特指示划分指示符。以00为例：对于常规块或非边界块(例如，CTU/CU)，00指示不执行分割(不分割)；对于边界块(例如，CTU/CU)，00指示执行非变换操作。由于采用的是常规块划分语法，所以这种通用边界划分可以保持CABAC引擎的连续性，并且可以实现更灵活的边界划分。
图6B示出了本公开实施例，其中，在不执行变换操作时，在步骤610B中，编码器对当前块的(在图像/视频帧内的)内侧部分执行非变换操作。处理过程600B的其余步骤602至608以及612至614与图6A所示的相同。
对应地，本公开包括一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：编码器确定划分指示符，其中，该划分指示符指示是否要对当前块进行分割；确定606当前块是否是边界块；在划分指示符指示将不对当前块进行分割且当前块是边界块时，对当前块的部分(即当前块的内侧部分)执行610B非变换操作，其中，该块的该部分位于图像内；生成包括划分指示符的位流。
此外，本公开还包括一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：编码器确定划分指示符，其中，该划分指示符指示是否要对当前块进行分割；在划分指示符指示将不对当前块进行分割时，确定606当前块是否是边界块；在当前块是边界块时，对当前块的部分(即当前块的内侧部分)执行610B非变换操作，其中，该块的该部分位于图像内；生成包括划分指示符的位流。
图7A是使用通用边界划分处理的方法的实施例700的图示，该方法可以由图1所示的目的地设备104、图3所示的视频解码器300或任何其他解码器(例如静止图像解码器)执行。
在图7A的方法700中，该方法起始于步骤702以从例如编码器接收位流，其中，该位流包括划分指示符和图像数据。在步骤702中，解码器可以解析位流以获得划分指示符。在步骤704中，解码器确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割。解码器可以根据非边界块划分语法确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割。划分指示符包括但不限于划分标志，该划分标志包括一个或多个比特。
在这种通用边界划分处理中，无论当前块是边界块(isB)还是非边界块(noB)，都使用相同划分语法的划分指示符，在这种划分语法中，isB指示该块(例如，CTU/CU)位于图像边界处并且仅部分位于图像内；noB指示该块(例如，CTU/CU)完全位于图像内，可以包括位于图像边界处但不超出边界的非边界块。因此，解码器无需先确定当前块是否是边界块即可确定划分指示符。
在确定(例如，划分指示符指示)将不对当前块进行分割后，在步骤706中，解码器确定当前块是否是边界块。类似于步骤606中的边界块。
在确定(例如，划分指示符指示)要对当前块进行分割后，无需确定当前块是否是边界块，在步骤708中，解码器对当前块进行分割。然后程序返回步骤702。
在当前块是边界块时，非边界块划分语法的划分指示符指示要对当前块执行边界划分。因而，在解码器确定当前块是边界块时，在步骤710中，解码器不对当前块执行逆变换操作。如果所有边界划分的叶节点都完全在图像边界内，则在步骤714中，该方法停止划分。这意味着，在执行边界划分后，不再执行进一步的划分(叶节点)。
在当前块不是边界块时，块划分语法中的划分指示符指示将不对当前块进行分割。因而，在解码器确定当前块不是边界块时，在步骤712中，解码器不对当前块进行分割，并照常对解码过程的当前块执行逆变换处理(例如，逆DCT或逆DST等)。在步骤712之后，在步骤714中，该方法可以在接收到指示不再分割的指示符后停止划分。
图7B示出了本公开实施例，其中，在不执行变换操作时，在步骤710B中，解码器对当前块的(在图像/视频帧内的)内侧部分执行非变换操作。处理过程700B的其余步骤702至708以及712至714与图7A所示的相同。
对应地，本公开包括一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：解码器从接收到的位流中获得702划分指示符，确定704、706划分指示符是否指示要对当前块进行分割并确定当前块是否是边界块，在划分指示符指示将不对当前块进行分割且当前块是边界块时，对当前块的部分执行710B非逆变换操作，其中，该块的该部分位于图像内。
此外，还提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：解码器从接收到的位流中获得702划分指示符；确定704该划分指示符是否指示要对当前块进行分割；在划分指示符指示将不对当前块进行分割时，确定706当前块是否是边界块；在当前块是边界块时，对当前块的部分执行710B非逆变换操作，其中，该块的该部分位于图像内(即，块的内侧部分)。
如上所述，在这种通用边界划分处理中，解码器确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割。因此，解码器可以解析并使用常规(例如非边界)块划分语法。参考图10作为示例，方法700或方法700B中的解码器可以使用不变的常规块划分语法来划分位于边界的块(例如，CTU/CU)，其中，块划分语法的语义对于边界和非边界块(例如，CTU/CU)可以(至少部分)不同。可以使用位流中的一个或多个比特指示划分指示符。以00为例：对于常规块或非边界块(例如，CTU/CU)，00指示不执行分割(不分割)；对于边界块(例如，CTU/CU)，00指示执行非逆变换操作。由于采用的是常规块划分语法，所以这种通用边界划分可以保持CABAC引擎的连续性，并且可以实现更灵活的边界划分。
作为设置cbf_flag(采用表1中的非变换系数方案)以实现非逆变换操作的示例，与VVC[JVET-K1001-v2]的草案文本2的第2版(通过引用合并于此)相比，本方案的更改如下列出(下划线文本表示新增的文本，带删除线的文本表示将删除的文本)：
7.3.4.3译码四叉树语法
7.3.4.4多类型树语法
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7.3.4.5译码单元语法
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7.4.5.5译码单元语义
cu_cbf等于1规定，对于当前译码单元，存在transform_tree()语法结构。cu_cbf等于0规定，对于当前译码单元，不存在transform_tree()语法结构。
在cu_cbf不存在时， 以下适用：
–如果以下条件中一个或多个为真，则推断cu_cbf的值等于0：
–x0+cbWidth大于pic_width_in_luma_samples。
–y0+cbHeight大于pic_height_in_luma_samples。
处理过程800(如图8A所示)和处理过程900(如图9A所示)是使用通用边界划分处理的方法的另一实施例的图示，该方法可以分别由图2所示的视频编码器200和图3所示的视频解码器300执行。
图8A中的步骤802、804、806、812和814分别对应于图6A中的步骤602、604、606、608和612。处理过程800(如图8A所示)与处理过程600(如图6A所示)的不同之处在于，在确定当前块是边界块时，在步骤808中，还另外确定当前块的内侧部分是否可变换。在步骤808中，如果确定当前块的内侧部分可变换，则将在步骤816中对当前块的内侧部分执行一般的变换操作，如果确定当前块的内侧部分不可变换，则将在步骤810中省略对当前块的变换操作。例如，在图8B所示的处理过程800B的步骤810B中，将对内侧部分执行非变换操作。当在步骤806中确定当前块不是边界块时，在步骤814中，将不对当前块执行分割。在步骤814和步骤816之后，在步骤818中，该方法可以在接收到指示不再分割的指示符后停止划分。处理过程800B的步骤802至808以及步骤812至818对应于处理过程800中具有相同编号的步骤。
图9A中的步骤902、904、906、912和914分别对应于图7A中的步骤702、704、706、708和712。处理过程900(如图9A所示)与处理过程700(如图7A所示)的不同之处在于，在确定当前块是边界块时，在步骤908中，确定当前块的内侧部分是否可变换。在步骤908中，如果确定当前块的内侧部分可变换，则将在步骤916中对当前块的内侧部分执行一般的逆变换操作，如果确定当前块的内侧部分不可变换，则将省略对当前块的一般的变换操作。例如，在图9B所示的处理过程900B的步骤910B中，将对内侧部分执行非逆变换操作。当在步骤906中确定当前块不是边界块时，在步骤914中，不对当前块执行分割。在步骤914和步骤916之后，在步骤918中，该方法可以在接收到指示不再分割的指示符后停止划分。处理过程900B的步骤902至908以及步骤912至918对应于处理900过程中具有相同编号的步骤。
为了简化描述，“非变换操作”是一个广义术语，其对应于在编码器侧执行的非变换操作，并且对应于在解码器侧执行的非逆变换操作。
表述“当前块的内侧部分是否可变换”对应于确定当前块的内侧部分是否满足变换核约束。例如，确定当前块的内侧部分的宽度和高度是否包括n的2次幂个像素。
如上所述，用于执行非逆变换操作的方案有三种。作为示例，将cbf_flag设置为0(对应于非变换系数方案)，与VVC[JVET-K1001-v2]的草案文本2的第2版相比，方案2的变化突出显示如下(下划线文本表示新增的文本，带删除线的文本表示将删除的文本)：
7.3.4.3译码四叉树语法
7.3.4.4多类型树语法
/>
/>
7.3.4.5译码单元语法
7.4.5.5译码单元语义
cu_cbf等于1规定，对于当前译码单元，存在transform_tree()语法结构。cu_cbf等于0规定，对于当前译码单元，不存在transform_tree()语法结构。
在cu_cbf不存在时， 以下适用：
–如果以下条件中一个或多个为假，则推断cu_cbf的值等于0：
–isTransformable(cbWidth)。
–isTransformable(cbHeight))。
–否则，推断cu_cbf的值等于1
如果x0+cbWidth小于pic_width_in_luma_samples，则推断isTransformable (cbWidth)为1否则，如果isPowerOfTwo(pic_width_in_luma_samples-x0)为真，则推断 isTransformable(cbWidth)为1
否则，推断isTransformable(cbWidth)为0
如果x0+cbHeight小于pic_height_in_luma_samples，则推断isTransformable (cbHeight)为1否则，如果isPowerOfTwo((pic_height_in_luma_samples-x0)为真，则推断 isTransformable(cbHeight)为1
否则，推断isTransformable(cbHeight)为0。
图10是根据实施例的块划分语法(也可以称为传统块划分语法、或常规块划分语法、或不变的常规块划分语法)的示例，其中，根据通用块划分语法确定划分指示符(如图6A至图7B和图8A至图9B所示)是否指示要对当前块进行分割，该通用块划分语法对于非边界块和边界块是通用的，且包括划分指示符(或划分指示符值)，对于非边界块，该划分指示符指示不对当前块进行分割，而对于边界块，该划分指示符指示要对当前块进行边界划分。换句话说，当前块是否将进行分割是根据(预定的)边界划分确定的。换句话说，根据当前块是否是边界块(例如，当前块是边界块还是非边界块)，相同的划分指示符(或划分指示符值，例如图10中所示的00)具有两种不同的含义。将在每个层级和每个块处对图10的决策树进行检查。如图10所示，如果是noB，则图10的框1002表示“不分割”；如果是isB，则图10中的框1002表示“非变换操作/非逆变换操作”。无论当前块是isB还是noB，该语法不变。节点上的标签1代表QT分割，节点上的标签0代表非QT分割。节点1004中的水平分割包括水平TT(horizontal TT，HTT)和水平BT(horizontal BT，HBT)。节点1006中的垂直分割包括垂直TT(vertical TT，VTT)和垂直BT(vertical BT，VBT)。
通用边界划分可以通过几种方式实现，基于表2所示的伪码说明了两个实施例(以解码器为例)：
表2
返回参考图6A至图6B和图7A至图7B，进一步的实施例可以将步骤604和606(分别地，步骤704和706)的执行包括在一个步骤中(例如，在同一时间)，或者通常包括确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割并确定当前块是否是边界块(连续地或并行地)，从而在(或在已经确定)划分指示符指示不对当前块进行分割且当前块是边界块时，省略变换(或逆变换)操作(步骤610或710)的执行，和/或执行非变换(或非逆变换)操作(步骤610B或710B)。在划分指示符指示要对当前块进行分割时，实施例可以执行步骤608或708，在划分指示符指示不对当前块进行分割且当前块不是边界块时，实施例可以执行步骤612或712。
返回参考图8A至图8B和图9A至图9B，进一步的实施例可以将步骤804、806和808(分别地，步骤904、906和908)的执行包括在一个步骤中(例如，在同一时间)，或者通常包括确定划分指示符是否指示要对当前块进行分割、当前块是否是边界块、以及当前块(或当前块的内侧部分)是否可变换(连续地或并行地)，从而在(或在已经确定)划分指示符指示不对当前块进行分割、当前块是边界块、且当前块的部分不可变换时，省略变换(或逆变换)操作(步骤810或910)的执行，和/或执行非变换(或非逆变换)操作(步骤810B或910B)，在(或在已经确定)划分指示符指示不对当前块进行分割、当前块是边界块、且当前块的部分可变换时，执行变换(或逆变换)操作(步骤816或916)。在划分指示符指示要对当前块进行分割时，实施例可以执行步骤808或908，在划分指示符指示不对当前块进行分割且当前块不是边界块时，实施例可以执行步骤814或814。如上针对图6A至图6B和图7A至图7B所述，进一步的实施例可以(仅)合并步骤804和806(分别地，步骤904和906)，并且单独执行如图8A至图8B和图9A至图9B所描绘的步骤808或908。
图11是可用于实现各种实施例的装置1100的框图。装置1100可以是如图1所示的源设备102、或如图2所示的视频编码器200、或如图1所示的目的地设备104、或如图3所示的视频解码器300。此外，装置1100可以托管一个或多个上述元件。在一些实施例中，装置1100配备有一个或多个输入/输出设备，例如扬声器、麦克风、鼠标、触摸屏、小键盘、键盘、打印机、显示器等。装置1100可以包括连接到总线的一个或多个中央处理单元(centralprocessing unit，CPU)1110、存储器1120、大容量存储器1130、视频适配器1140、以及I/O接口1160。总线是包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、视频总线等的任何类型的若干总线架构中的一种或多种。
CPU 1110可以具有任何类型的电子数据处理器。存储器1120可以具有或可以是任何类型的系统存储器，例如静态随机存取存储器(static random access memory，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic random access memory，DRAM)、同步DRAM(synchronousDRAM，SDRAM)、只读存储器(read-only memory，ROM)、或以上的组合等。在实施例中，存储器1120可以包括在启动时使用的ROM，以及在执行程序时用于存储程序和数据的DRAM。在实施例中，存储器1120是非瞬时性的。大容量存储器1130包括存储数据、程序和其他信息并使得数据、程序和其他信息可经由总线访问的任何类型的存储设备。大容量存储器1130包括例如固态驱动器、硬盘驱动器、磁盘驱动器、光盘驱动器等的一种或多种。
视频适配器1140和I/O接口1160提供接口，以将外部输入和输出设备耦合到装置1100。例如，装置1100可以向客户端提供SQL命令接口。如图所示，输入和输出设备的示例包括耦合到视频适配器1140的显示器1190以及耦合到I/O接口1160的鼠标/键盘/打印机1170的任何组合。其他设备可以耦合到装置1100，并且可以利用更多或更少的接口卡。例如，可以使用串行接口卡(未示出)为打印机提供串行接口。
装置1100还包括一个或多个网络接口1150，该网络接口1150包括诸如以太网电缆等有线链路和/或无线链路，以访问节点或一个或多个网络1180。网络接口1150允许装置1100经由网络1180与远端单元通信。例如，网络接口1150可以提供与数据库的通信。在实施例中，装置1100耦合到局域网或广域网，以进行数据处理和与远端设备(例如，其他处理单元、互联网、远端存储设施等)通信。
如上所述，无论块是边界块还是非边界块，在通用边界划分方法和装置(例如，编码器和解码器)中使用的都是非边界块划分语法。非边界块划分语法保持不变，从而保持CABAC引擎的连续性。对位于边界的CTU/CU的划分更加灵活。此外，边界划分不需要扩展最大允许二叉树和三叉树深度(maximum allowed binary and ternary tree depth，MaxBTTDepth)。由此，将降低译码的复杂度。
在本公开中描述的主题和操作的实施方式可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括在本公开中公开的结构及其等价结构，或者这些结构中的一个或多个的组合。本公开描述的主题的实施方式可实现为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，这些程序指令编码在计算机存储介质上，以便由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。可替代地或附加地，程序指令可以编码在人工生成的传播信号(例如，机器生成的电信号、光信号、或电磁信号)中，生成这些信号用于编码信息以传输到合适的接收器装置，以便由数据处理装置执行。计算机存储介质(例如计算机可读介质)可以是或包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或设备中，或者这些设备的一个或多个组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的物理和/或非瞬时性组件或介质(例如，多个CD、磁盘、或其他存储设备)，也可以包含在这些介质中。
在一些实施方式中，本公开中描述的操作可以实现为云计算网络中的服务器上提供的托管服务。例如，上述计算机可读存储介质可以在云计算网络内逻辑分组和访问。上述云计算网络中的服务器可包括云计算平台，用于提供基于云的服务。“云”、“云计算”和“基于云”等术语可适当互换使用，而不脱离本公开的范围。基于云的服务可以是由服务器提供并通过网络传递到客户端平台的托管服务，以增强、补充、或替换在客户端计算机上本地执行的应用。电路可以使用基于云的服务来快速接收软件升级、应用、以及其他资源，否则需要很长的时间才能将资源传送到电路。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本、或代码)可以以任何形式的编程语言编写，这些语言包括编译或解释的语言、声明、或程序语言，并且可以以任何形式部署，包括部署为独立程序或部署为适合在计算环境中使用的模块、组件、子例程、对象、或其他单元。计算机程序可以(但不需要)与文件系统中的文件相对应。程序可以存储在包含其他程序或数据(例如存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中、存储在专用于该程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件(例如存储一个或多个模块、子程序、或部分代码的文件)中。计算机程序可以部署为在位于一个站点的一台计算机或分布在多个站点并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
本公开中描述的过程和逻辑流可以由一个或多个可编程处理器执行，上述一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行操作。上述过程和逻辑流也可以由专用逻辑电路(例如，现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)或专用集成电路(application-specific integratedcircuit，ASIC))执行，装置也可以实现为专用逻辑电路。
适合执行计算机程序的处理器包括：例如，通用微处理器、专用微处理器、以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器和/或随机访问存储器接收指令和数据。计算机的基本元件是用于根据指令执行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合到用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘、或光盘)，以从这些存储设备接收数据和/或将数据传输到这些存储设备。但是，计算机不需要具有此类设备。此外，计算机可以嵌入到其他设备中，例如移动电话、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、移动音频或视频播放器、游戏控制台、全球定位系统(global positioning system，GPS)接收器、或便携式存储设备(例如，通用串行总线(universalserial bus，USB)闪存驱动器)，仅举几个例子。适用于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备，包括例如半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；CD-ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路。
虽然本公开包含许多具体的实施方式细节，但这些细节不应理解为对任何实施或可能要求保护的范围的限制，而应理解为特定于特定实施方式的特定特征的描述。在本公开中，在单独的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方式中结合实现。相反地，在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独实现，也可以在任何合适的子组合中实现。此外，尽管可以将特征描述为在某些组合中起作用，甚至最初要求保护的为这样，但在某些情况下，可以从组合中删除所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以指向子组合的子组合或变型。
同样，虽然操作按特定顺序在附图中进行了描述，但这不应理解为要求按所示的特定顺序或先后顺序执行此类操作，也不应理解为要求执行所有所示操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，在上述实施方式中的各种系统组件的分离不应理解为需要在所有实施方式中进行这种分离，并且应理解的是，所描述的程序组件和系统通常可以集成在单个软件产品中，或者封装在多个软件产品中。
因此，已经描述了本主题的特定实施方式。其他实施方式在权利要求的保护范围之内。在一些情况下，权利要求中的动作可以以不同的顺序执行，并且仍然实现期望的结果。此外，附图中所示的过程不一定需要所示的特定顺序或先后顺序来实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可能是有利的。
综上，提供了一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法。该方法包括：从接收到的位流中获得划分指示符；确定该划分指示符是否指示要对当前块进行分割；在划分指示符指示不对当前块进行分割时，确定当前块是否是边界块；在当前块是边界块时，对当前块的内侧部分执行非逆变换操作，其中，该块的内侧部分位于图像内。对于确定不进行分割的边界块，选择非逆变换操作，这样可以避免在解码器中对当前块(在图像内)的内侧部分的残差进行一般的逆变换，所以减少了进行逆变换的块的数量，从而降低了解码的复杂度。

Claims (23)

1.一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法，其中，所述方法由解码器执行，所述方法包括：
从接收到的位流中获得划分指示符；
确定所述划分指示符是否指示要对所述当前块进行分割并确定所述当前块是否是边界块；以及
在所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割且所述当前块是边界块时，不对所述当前块的部分执行逆变换操作，其中，所述当前块的所述部分位于所述图像内；
其中，在所述当前块仅部分地位于图像内时，所述当前块是边界块；以及在所述当前块完全位于所述图像内时，所述当前块是非边界块。
2.根据权利要求1所述的方法，包括：
在所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割时，确定所述当前块是否是边界块。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据块划分语法确定所述划分指示符是否指示要对所述当前块进行分割。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在确定所述当前块是边界块之后，所述方法包括：
确定所述当前块的所述部分是否可变换；以及
在所述当前块的所述部分不可变换时，不对所述当前块在所述图像内的所述部分执行所述逆变换操作。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，在确定所述当前块在所述图像内的所述部分可变换之后，所述方法还包括：
确定要对所述当前块在所述图像内的所述部分进行变换。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，确定所述当前块可变换包括：
确定所述当前块在所述图像内的所述部分的尺寸满足所述方法的变换约束。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在确定所述当前块不是边界块且所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割时，所述方法包括确定不对所述当前块进行分割。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在所述划分指示符指示要对所述当前块进行分割时，所述方法还包括：
在无需确定所述当前块是否是边界块的情况下对所述当前块进行分割。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，在不对所述当前块的所述部分执行所述逆变换操作时，所述方法包括执行以下之一：
在所述解码器中，略过对所述当前块的所述部分的残差的逆变换；
在所述解码器中，将所述当前块的所述部分的残差设置为零；
在所述解码器中，对所述当前块的所述部分使用跳过模式预测。
10.一种用于对图像的当前块进行边界划分的方法，其中，所述方法由编码器执行，所述方法包括：
确定划分指示符，其中，所述划分指示符指示是否要对所述当前块进行分割，并且确定所述当前块是否是边界块；
在所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割且所述当前块是边界块时，不对所述当前块的部分执行变换操作，其中，所述块的所述部分位于所述图像内；以及
生成包括所述划分指示符的位流；
其中，在所述当前块仅部分地位于图像内时，所述当前块是边界块；以及在所述当前块完全位于所述图像内时，所述当前块是非边界块。
11.根据权利要求10所述的方法，包括：
在所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割时，确定所述当前块是否是边界块。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，根据块划分语法确定所述划分指示符是否指示要对所述当前块进行分割。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在确定所述当前块是边界块之后，所述方法还包括：
确定所述当前块的所述部分是否可变换；以及
在所述当前块的所述部分不可变换时，不对所述当前块在所述图像内的所述部分执行所述变换操作。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，在确定所述当前块在所述图像内的所述部分可变换之后，所述方法还包括：
确定要对所述当前块在所述图像内的所述部分进行变换。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，确定所述当前块可变换包括：
确定所述当前块在所述图像内的所述部分的尺寸满足所述方法的变换约束。
16.根据权利要求12所述的方法，其中，在确定所述当前块不是边界块且所述块划分语法中的所述划分指示符指示不对所述当前块进行分割时，所述方法包括确定不对所述当前块进行分割。
17.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在所述划分指示符指示要对所述当前块进行分割时，所述方法还包括：
在无需确定所述当前块是否是边界块的情况下对所述当前块进行分割。
18.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，在不对所述当前块的所述部分执行所述变换操作时，所述方法包括以下之一：
在所述编码器中，略过对所述当前块的所述部分的残差的变换；
在所述编码器中，将所述当前块的所述部分的残差设置为零；
在所述编码器中，对所述当前块的所述部分使用跳过模式预测。
19.一种解码装置，包括处理电路，所述处理电路用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
20.一种编码装置，包括处理电路，所述处理电路用于执行根据权利要求10至18中任一项所述的方法。
21.一种计算机可读存储介质，包括程序代码，在所述程序代码在计算设备上运行时，所述程序代码用于执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法，或者用于执行根据权利要求10至18中任一项所述的方法。
22.一种用于对图像的当前块进行边界划分的解码装置，包括：
一个或多个处理器；以及
非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中，所述程序在由所述处理器执行时，将解码器配置为执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
23.一种用于对图像的当前块进行边界划分的编码装置，包括：
一个或多个处理器；以及
非瞬时性计算机可读存储介质，耦合到所述处理器并存储由所述处理器执行的程序，其中，所述程序在由所述处理器执行时，将编码器配置为执行根据权利要求10至18中任一项所述的方法。
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