CN117201819A - 对视频数据进行编码或解码的方法和存储比特流的方法 - Google Patents

对视频数据进行编码或解码的方法和存储比特流的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及对视频数据进行编码或解码的方法和存储比特流的方法。本公开的技术涉及表示使用二叉树划分和四叉树划分确定的QTBT块中包括的各种块分割形状和块分割形式的语法以及针对语法的以更高级别表示的语法元素。

Description

对视频数据进行编码或解码的方法和存储比特流的方法
本申请是原案申请号为201880036548.8的发明专利申请(国际申请号：PCT/KR2018/005879，申请日：2018年05月24日，发明名称：用于支持各种块大小的图像编码或解码的设备和方法)的分案申请。
技术领域
本公开涉及用于高效编码视频的视频编码或解码。更具体地，本公开涉及用于发信号通知关于基于四叉树加二叉树(QTBT)的块分割的分割信息的技术。
背景技术
本部分中的陈述仅仅提供了与本公开相关的背景信息，不会构成现有技术。
在高效视频编码(HEVC)中，编码树单元(CTU)是用于反映视频中的各种局部特性的编码树，并且使用四叉树(四叉树)方案将CTU划分成多个编码单元(CU)。当以这种方式确定CU时，基于CU执行帧内编码预测和帧间编码预测。每个CU又被划分成预测单元(PU)。在确定PU并且执行预测处理之后，将CU划分成用于残差块的变换单元(TU)。
图1是例示了通过四叉树方案和表示分割的树结构来分割CTU的示例的图。一个大块CTU被分割成四个相等的正方形，其中，划分成的左上方块和右上方块不再被分割，而左下方块和右下方块中的每一个又被分割成四个相等的正方形。在图1的(b)中，代表块的圆圈被称为“节点”，而不再被分割的最终节点(也被称为“叶节点”)被涂成灰色。即，所有叶节点都是指作为最终编码块的CU。
作为表示以上提到的CTU和CU的高级别语法，如表1中所示，在序列参数集(SPS)中指定了两个语法元素。
[表1]
此处，log2_min_luma_coding_block_size_minus3指定基于亮度块允许的最小CU块大小(min_luma_coding_block_size)，而log2_diff_max_min_luma_coding_block_size指定min_luma_coding_block_size与基于亮度块允许的最大CU块大小(max_luma_coding_block_size)之差。使用这两个语法元素，实际的最小亮度块大小(MinCbSizeY)被表示为式3，而CTU大小(CtbSizeY)被表示为式4。
MinCbLog2SizeY＝log2_min_luma_coding_block_size_minus3+3
(1)
CtbLog2SizeY＝MinCbLog2SizeY+log2_diff_max_min_luma_coding_block_size (2)
MinCbSizeY＝1<<MinCbLog2SizeY (3)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (4)
关于CTU中多个CU块的分割信息被记录在片头(slice header)的编码四叉树头部分中，如表2中所示。使用1比特标志split_cu_flag来指示四叉树分割是否已应用于给定节点。当标志为“0”时，它指示未进行分割。当标志为“1”时，它指示将一个单元分割为四个相等的单元。由于标志被重复使用，提出了与CTU中的分割CU块有关的大小和位置信息。
[表2]
coding_quadtree(x0,y0,log2CbSize,cqtDepth){ 描述符
...
split_cu_flag[x0][y0] ae(v)
...
最近，新讨论了四叉树加二叉树(QTBT)结构。QTBT结构消除了CU、PU和TU的常规概念，同时使CU分割有灵活性，以便匹配视频数据的各种局部特征。即，在QTBT中，CU可以被定义为具有正方形或矩形形状。另外，尽管HEVC中CTU大小为64，但是随着视频分辨率增加，已讨论了诸如128和256这样的更大块大小的必要性。因此，当在CTU中块被分割成至少4×4个块时，发信号通知分割信息所需的数据量增加。
发明内容
技术问题
本公开的目的是高效地发信号通知与基于四叉树加二叉树(QTBT)的块分割相关的信息。
技术方案
按照本公开的一方面，提供了一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括以下步骤：接收包含针对视频数据的块的编码数据的比特流；通过对高级别的头信息(headerinformation)进行解码来解析用于以高级别定义的块分割的语法元素，所述视频数据的块属于所述高级别；用所述语法元素计算用于块分割的参数；基于计算出的所述参数，用所述比特流推导针对所述视频数据的块的QTBT块分割结构，其中，所述QTBT块分割结构是具有根源自所述QT的叶节点的BT的结构；以及基于所述视频比特流对与所述QTBT的叶节点对应的最终子块进行解码。
按照本公开的另一方面，提供了一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括以下步骤：接收包含针对视频数据的块的编码数据的比特流；通过对高级别的头信息进行解码来解析用于以高级别定义的块分割的语法元素，所述视频数据的块属于所述高级别；用所述语法元素计算用于块分割的参数；基于计算出的所述参数，用所述比特流推导针对所述视频数据的块的QTBT块分割结构，其中，所述QTBT块分割结构是具有根源自所述QT的叶节点的BT的结构；以及基于所述视频比特流对与所述QTBT的叶节点对应的最终子块进行解码。
在一些实施方式中，所述用于块分割的参数包括指示在BT中允许的叶节点的最小块大小的第一参数、指示QT中允许的叶节点的最小块大小的第二参数、指示所述BT中允许的根节点的最大块大小的第三参数和指示所述视频数据的块的大小的第四参数。
在一些其它实施方式中，所述用于块分割的参数包括指示通过对称分割而生成的BT叶节点的最小块大小的第一参数、指示通过不对称分割而生成的BT叶节点的最小块大小的第二参数、指示QT中允许的叶节点的最小块大小的第三参数、指示所述BT中允许的根节点的最大块大小的第四参数和指示所述视频数据的块的大小的第五参数。
附图说明
图1是例示了通过四叉树方案和表示分割的树结构来分割CTU的示例的图。
图2是能够实现本公开的技术的视频编码设备的示例性框图。
图3是例示了在本公开中提出的BT分割类型的图。
图4是能够实现本公开的技术的视频解码设备的示例性框图。
图5是例示了通过四叉树方案进行的分割和表示分割的树结构的示例的图。
图6是例示了根据本公开的实施方式的根据在BT分割语法的语义中的分割类型进行比特分配的树表示的图。
图7是例示了根据本公开的另一实施方式的根据在BT分割语法的语义中的分割类型进行比特分配的树表示的图。
图8是例示了根据本公开的另一实施方式的根据在BT分割语法的语义中的分割类型进行比特分配的树表示的图。
图9是例示了根据本公开的另一实施方式的根据在BT分割语法的语义中的分割类型进行比特分配的树表示的图。
图10是例示了根据本公开的另一实施方式的根据在BT分割语法的语义中的分割类型进行比特分配的树表示的图。
图11是例示了根据本公开的实施方式的由视频解码设备根据约束来确定第二分割的方法的流程图。
图12是例示了根据本公开的实施方式的由视频解码设备根据约束来确定第二分割的方法的流程图。
图13是例示了将给定块BT分割成三个区域和两个区域的图。
图14是例示了视频解码设备不发信号通知BT_split_flag的第二二进制数的BT异常的处理的流程图。
具体实施方式
下文中，将参照附图来详细描述本公开的一些实施方式。应当注意，在将附图标记添加到相应附图中的组成元件时，相同的附图标记指定相同的元件，尽管这些元件是在不同附图中被示出的。另外，在以下对本公开的描述中，当对并入本文中的已知功能和配置的详细描述会使得本发明的主题相当不清楚时，将省略该详细描述。
以下描述的技术可以用于被配置为对视频信号进行编码和/或解码的视频信号处理设备。通常，视频信号是指眼睛能识别的图像信号或图片序列。然而，在本说明书中，可以使用术语“视频信号”来表示代表编码图片的比特序列或与该比特序列对应的比特流。图片可以是指样本的布置，并且可以被称为帧、图像等。更具体地，图片可以是指样本的二维阵列或二维样本阵列。样本可以是指构成图片的最小单位，并且可以被称为像素、图片元素、画素等。样本可以包括亮度分量(亮度)和/或色度分量(色度)。在本说明书中，编码(coding)可以用于表示编码(encoding)，或者可以统称为编码/解码。
图片可以包含至少一个片，且片可以包括至少一个块。出于并行处理的目的等，或者出于当比特流由于数据丢失等而受损时将解码重新同步的目的，片可以被配置为包括整数个块，并且可以对每个片进行独立编码。块可以包括至少一个样本，并且可以是指样本的布置。块的大小可以小于或等于图片的大小。块可以被称为单元。当前被编码的图片可以被称为当前图片，并且当前被编码的块可以被称为当前块。
编码树单元(CTU)或编码树块(CTB)是指构成图片的最基本单元，并且可以根据图片纹理以四叉树形式被分割成编码块，以提高编码效率。编码块(CB)或编码单元(CU)可以是指在执行编码的基本单元，并且可以基于CB执行帧内编码或帧间编码。帧内编码可以是指使用帧内预测执行编码，并且帧内预测可以是指使用同一图片或片中所包括的样本执行预测。帧间编码可以是指使用帧间预测执行编码，并且帧间预测可以是指使用与当前图片不同的图片中所包括的样本执行预测。使用帧内编码编码的块或以帧内预测模式编码的块可以被称为帧内块，并且使用帧间编码编码的块或以帧间预测模式编码的块可以被称为帧间块。另外，使用帧内预测的编码模式可以被称为帧内模式，并且使用帧间预测的编码模式可以被称为帧间模式。
本公开的技术涉及块的各种分割形状，表示块的各种分割类型的语法以及以其高级别表示的语法元素。
图2是能够实现本公开的技术的视频编码设备的示例性框图。
视频编码设备包括块分割器210、预测器220、减法器230、变换器240、量化器245、编码器250、逆量化器260、逆变换器265、加法器270、滤波器单元280和存储器290。视频编码设备的每个元件都可以被实现为硬件芯片，或者可以被实现为软件，并且微处理器可以被实现为执行与相应元件对应的软件的功能。
块分割器210将构成视频的每个图片分割成多个编码树单元(CTU)，然后使用树结构来递归地分割CTU。树结构中的叶节点是编码单元(CU)，CU是编码的基本单位。可以使用节点(或父节点)被分割成相同大小的四个子节点(或子节点)的四叉树(QT)结构或者组合QT结构和节点被分割成两个子节点的二叉树(BT)结构的四叉树加二叉树(QTBT)结构作为树结构。
在四叉树加二叉树(QTBT)结构中，可以首先根据QT结构分割CTU。可以重复进行四叉树分割，直到分割块的大小达到QT中允许的叶节点的最小块大小MinQTSize。如果QT的叶节点不大于BT中允许的根节点的最大块大小MaxBTSize，则它能被进一步分割成BT结构。BT可以具有多种分割类型。图3是例示了在本公开中提出的BT分割类型的图。例如，在一些示例中，可以存在两种分割类型，即将给定块水平分割成两个相同大小的块的类型(即，对称水平分割)以及将给定块垂直分割成两个相同大小的块的类型(即，对称垂直分割)(在图3中用1/2指示)。另外，可以存在将给定块分割成两个不对称块的分割类型。非对称分割可以包括以1:3的大小比将给定块分割成两个矩形块(在图3中用1/4指示)，以3:1的大小比将给定块分割成两个矩形块(在图3中用3/4指示)，或者以1:2:1的大小比将给定块分割成三个矩形块(在图3中用tri(1/4&3/4)指示)。它还可以包括以除了1:3和3:1之外的比率(例如，1:7、7:1等)的更小的不对称分割。
由块分割器210通过按QTBT结构分割CTU而生成的分割信息由编码器250编码并被发送到视频解码设备。
下文中，与待编码或解码的CU(即，QTBT的叶节点)对应的块被称为“当前块”。
预测器220通过预测当前块来生成预测块。预测器220包括帧内预测器222和帧间预测器224。
帧内预测器222使用包括当前块的当前图片中的位于当前块周围的像素(参考像素)来预测当前块中的像素。根据预测方向存在多种帧内预测模式，并且根据每种预测模式不同地定义周边像素和要使用的等式。具体地，帧内预测器222可以确定将用于对当前块进行编码的帧内预测模式。在一些示例中，帧内预测器222可以使用多种帧内预测模式对当前块进行编码，并且从经测试模式中选择要使用的适当的帧内预测模式。例如，帧内预测器222可以使用经测试的多种帧内预测模式的速率-失真分析来计算速率失真值，并且可以从经测试模式当中选择具有最佳速率失真特性的帧内模式。
帧间预测器224在比当前图片更早被编码和解码的参考图片中搜索与当前块最相似的块，并且使用搜索到的块来生成当前块的预测块。然后，帧间预测器生成与当前图片中的当前块和参考图片中的预测块之间的位移对应的运动矢量。包括关于参考图片的信息和用于预测当前块的运动矢量的运动信息被编码器250编码并被发送到视频解码设备。
减法器230从当前块中减去由帧内预测器222或帧间预测器224生成的预测块，以生成残差块。
变换器240将空间域中的具有像素值的残差块中的残差信号变换为频域中的变换系数。变换器240可以通过使用当前块的大小作为变换单元来变换残差块中的残差信号，或者可以将残差块分割成多个更小的子块并且以与子块的大小对应的变换单元变换残差信号。可以存在将残差块分割成更小的子块的各种方法。例如，残差块可以被分割成相同预定义大小的子块，或者可以以将残差块作为根节点的四叉树(QT)的方式分割残差块。
量化器245量化从变换器240输出的变换系数并且将量化后的变换系数输出到编码器250。
编码器250使用诸如CABAC这样的编码方案对量化后的变换系数进行编码，以生成比特流。编码器250对与块分割关联的诸如块分割相关参数(MinBtSizeY、SymMinBtSizeY、AsymMinBtSizeY、MinQtSizeY、MaxBtSizeY、CtbSizeY)、QT分割标志和BT分割标志这样的信息进行编码，使得视频解码设备以与视频编码设备相同的方式分割块。
编码器250对与指示当前块是通过帧内预测还是帧间预测进行编码的预测类型有关的信息进行编码，并且根据预测类型对帧内预测信息或帧间预测信息进行编码。
逆量化器260对从量化器245输出的量化后的变换系数进行逆量化，以生成变换系数。逆变换器265将从逆量化器260输出的变换系数从频域变换到空间域并且重构残差块。
加法器270将重构的残差块添加到由预测器220生成的预测块，以重构当前块。重构的当前块中的像素被用作按顺序执行下一个块的帧内预测的参考样本。
滤波器单元280对重构的块之间的边界进行去块滤波，以便去除因逐块编码/解码引起的块效应并且将块存储在存储器290中。当重构一个图片中的所有块时，重构的图片被用作对要编码的后续图片中的块进行帧间预测的参考图片。
下文中，将描述视频解码设备。
图4是能够实现本公开的技术的视频解码设备的示例性框图。
视频解码设备包括解码器410、逆量化器420、逆变换器430、预测器440、加法器450、滤波器单元460和存储器470。如图2的视频编码设备的情况下一样，视频编码设备的每个元件都可以被实现为硬件芯片，或者可以被实现为软件，并且微处理器可以被实现为执行与相应元件对应的软件的功能。
解码器410对从视频编码设备接收的比特流进行解码，提取与块分割相关的信息以确定要解码的当前块，并且提取重构当前块所必需的预测信息和关于残差信号的信息。
解码器410从诸如序列参数集(SPS)或图片参数集(PPS)这样的高级别语法中提取关于CTU大小的信息，确定CTU的大小，并且将图片分割成所确定大小的CTU。然后，解码器确定CTU是树结构的最高层(即，根节点)，并且提取关于CTU的分割信息，以使用树结构(例如，QTBT结构)来分割CTU。
在通过分割树结构确定要解码的当前块后，解码器410提取与指示当前块是被帧内预测还是被帧间预测的预测类型有关的信息。
当预测类型信息指示帧内预测时，解码器410提取与当前块有关的帧内预测信息(帧内预测模式)的语法元素。
解码器410提取与当前块的量化变换系数有关的信息作为与残差信号有关的信息。
逆量化器420对量化后的变换系数进行逆量化。逆变换器430将逆量化后的变换系数从频域逆变换到空间域，以重构残差信号，并由此生成当前块的残差块。
预测器440包括帧内预测器442和帧间预测器444。当当前块的预测类型是帧内预测时，帧内预测器442被启动，并且当当前块的预测类型是帧间预测时，帧间预测器444被启动。
帧内预测器442用从解码器410提取的帧内预测模式的语法元素来确定多种帧内预测模式当中的当前块的帧内预测模式，并根据该帧内预测模式使用当前块周围的参考样本来预测当前块。
帧间预测器444使用从解码器410提取的帧内预测模式的语法元素来确定与当前块有关的运动信息，并且使用所确定的运动信息来预测当前块。
加法器450将从逆变换器输出的残差块与从帧间预测器或帧内预测器输出的预测块相加，以重构当前块。重构的当前块中的像素被用作用于对稍后要解码的块进行帧内预测的参考样本。
滤波器单元460对重构的块之间的边界进行去块滤波以便去除由逐块编码引起的块效应，并且将去块滤波后的块存储在存储器470中。当重构一个图片中的所有块时，重构的图片被用作对要解码的后续图片中的块进行帧间预测的参考图片。
本公开的示例总体上涉及用于发信号通知QTBT块分割信息的技术和用QTBT块分割信息确定块分割的技术。本公开的某些技术能由视频编码设备的编码器250和/或视频解码设备的解码器410来执行。即，例如，编码器250和解码器410可以执行参照以下图5至图14描述的本公开的技术。在其它示例中，视频编码设备和/或视频解码设备的一个或更多个其它单元能附加地或另选地用于执行本公开的技术。
首先，将描述在QTBT块分割结构中表达QT分割信息的方法。
在QTBT结构中，能首先按QT方式分割作为根节点的CTU。可以递归地重复QT分割。使用第一标志(QT_split_flag)来指示给定块是否被QT分割。例如，如表3中所示，第一标志＝1指示给定块被分割成四个相同大小的块，并且第一标志＝0指示给定块未被QT分割。
[表3]
QT分割标志 值
未分割 0
分割 1
图5是例示了四叉树分割和表示四叉树分割的树结构的示例的图。在每个节点上标记的“0”或“1”是指示对应节点是否被QT分割的QT_split_flag的值。在图5的(b)中，标记为灰色的节点是QT的叶节点，不再被QT分割。这里，以z扫描顺序发信号通知块的QT_split_flag。换句话说，以“深度第一搜索”的顺序发信号通知图5的(b)中例示的树结构中的节点。如上所述，在BT结构中还可以分割QTBT分割结构中的QT的叶节点。即，可以对已完成QT分割的块递归地执行BT分割。在BT中可能有多种分割类型。例如，在一些示例中，可以存在将给定块水平或垂直地分割成两个相同大小的块(在图3中用1/2表示)的类型。另外，可以存在将给定块分割成两个不对称块的类型。非对称分割可以包括以1:3的大小比将给定块分割成两个矩形块(在图3中用1/4指示)以及以3:1的大小比将给定块分割成两个矩形块(在图3中用3/4指示)。非对称分割还可以包括以1:2:1的大小比将给定块分割成三个矩形块(在图3中用“1/4&3/4”指示)。
可以使用第二标志(BT_split_flag)作为关于给定块的BT分割信息。由于BT分割块的形状根据分割方向和分割类型而变化，因此第二标志(BT_split_flag)可以指定给定块是否被BT分割，并且还在BT分割的情况下指定分割方向和分割类型。
1.BT分割语法的语义
第一实施方式
在该实施方式中，假定1/2类型在这四种分割类型中出现最频繁，可以将最少的比特分配给1/2类型，并且可以将更多的比特分配给3/4和tri类型。图6是例示了根据分割类型进行比特分配的树表示的图。表4示出了根据该实施方式的BT分割语法(即，BT分割标志的每种分割类型的码字)的语义的示例。
[表4]
第二实施方式
在该实施方式中，假定1/2类型在图3中例示的四种分割类型中出现最频繁，可以将最少的比特分配给1/2类型，并且可以将更多的比特分配给1/4和3/4类型。图7是例示了根据分割类型进行比特分配的树表示的图。表5示出了根据该实施方式的BT分割语法(即，BT分割标志的每种分割类型的码字)的语义的示例。表5中的码字中的第一比特可以指示给定块是否被BT分割。当执行BT分割时，第一比特可以指定分割方向，其余比特指定分割类型。
[表5]
BT分割标志 码字
No_split 0
Split_Hor_1/2 100
Split_Hor_1/4 10110
Split_Hor_3/4 10111
Split_Hr_Tri 1010
Split_Ver_1/2 110
Split_Ver_1/4 11110
Split_Ver_3/4 11111
Split_Ver_Tri 1110
第三实施方式
在该实施方式中，在假定四种分割类型均匀分布(即，出现频率是相近的)的情况下，提出了向每种分割类型分配数目相同的比特的方法。图8例示了根据分割类型进行比特分配的树表示。这里，能切换这四种分割类型的位置。表6示出了根据该实施方式的BT分割语法(即，BT分割标志的每种分割类型的码字)的语义的示例。这里，当切换这四种分割类型的位置时，用于每种分割类型的码字的比特结构对应地改变。
[表6]
BT分割标志 码字
No_split 0
Split_Hor_1/2 1000
Split_Hor_1/4 1001
Spit_Hor_3/4 1010
Split_Hor_Tri 1011
Split_Ver_1/2 1100
Split_Ver_1/4 1101
Split_Ver_3/4 1110
Split_Ver_Tri 1111
第四实施方式
该实施方式涉及当图3中例示的四种分割类型当中的仅仅使用除了Tri类型之外的三种分割类型(1/2、1/4、3/4)时用于BT分割类型的信令方法。在该实施方式中，假定1/2类型在这三种分割类型中出现最频繁，可以将最少的比特分配给1/2类型，并且可以将更多的比特分配给1/4和3/4类型。图9例示了根据分割类型进行比特分配的树表示。表7示出了根据该实施方式的BT分割语法(即，BT分割标志的码字)的语义的示例。
[表7]
BT分割标志 码字
No_split 0
Split_Hor_1/2 100
Split_Hor_1/4 1010
Split_Hor_3/4 1011
Split_Ver_1/2 110
Split_Ver_1/4 1110
Split_Ver_3/4 1111
第五实施方式
该实施方式涉及当图3中例示的四种分割类型当中的仅仅使用除了1/4和3/4类型之外的两种类型(1/2、Tri)时用于BT分割类型的信令方法。在该实施方式中，提出了在假定两种分割类型以相近频率出现的情况下将相同数目的比特分配给两种类型的方法。图10是例示了根据分割类型进行比特分配的树表示的图。表8示出了根据该实施方式的BT分割语法(即，BT分割标志的码字)的语义的示例。
[表8]
BT分割标志 码字
No_split
Split_Hor_1/2 100
Split_Hor_Tri 101
Split_Ver_1/2 110
Split_Ver_Tri 111
2.递归BT分割约束
通常，BT分割具有分层结构并且被递归分割。根据本公开的一方面，提出了对这种递归分割的BT结构施加约束，以减少表示分割类型的语法的比特。下文中，将描述具有各种约束的有条件BT分割方法。在下面描述的示例中，假定BT分割的分割类型由四种类型组成，这四种类型包括图3中例示的1/2、1/4、3/4和Tri类型。
分割约束#1
Bt分割的一种方法是将图3的1/4、3/4和Tri(除了1/2之外)中的一种或更多种类型指定为叶节点。换句话说，当给定块被BT分割成被指定为叶节点的分割类型时，给定块的子块不再被分割。因此，除了关于给定块的分割信息之外，不需要发信号通知关于子块的分割信息(指示不分割)。
例如，在不添加这种约束的一般情况下，当将给定块以1/4类型的形式被水平BT分割并且子块中的一个“未分割”时，根据例如表2中例示的码字，表示这些分割的比特是“1010”(split_hor_1/4)和“0”(未分割)。然而，在将1/4类型限制为叶节点的约束下，针对分割的比特表示“1010”(split_hor_1/4)，并且不再需要针对“0”(未分割)的比特。因此，本公开能通过分割约束来减少比特的数目。
分割约束#2
作为BT分割的另一种方法，当执行1/2类型块分割时，可以在块被分割之后重复地应用一般的BT分割方法。当执行1/4、3/4和Tri类型中的一种的块分割时，在下一次分割时，向分割块应用有限分割方案。这里，有限分割方案意味着，当当前BT分割类型是垂直分割(1/4、3/4和Tri类型中的一种)时，下一次BT分割类型限于水平分割，并且当当前BT分割类型是水平分割(1/4、3/4和Tri类型中的一种)时，下一次BT分割类型限于垂直分割。
例如，在不添加这种约束的一般情况下，当在水平方向上发生1/4类型的分割然后以1/2类型的形式垂直分割子块中的一个时，根据例如表2中列出的码字，代表这些分割的比特为“1010”(split_hor_1/4)和“110”(split_ver_1/2)。在表2中，指示split_ver_1/2的分割的码字(“110”)由指示分割的“1”、指示“垂直”的“1”和指示1/2类型的“0”组成。然而，在水平1/4分割之后的下一次分割限于垂直分割的约束下，表示这些分割的比特是“1010”(split_hor_1/4)和“10”(split_ver_1/2)。即，不需要指示“垂直”的比特。结果，split_ver_1/2的分割类型被表示为“10”。由此，能节省1个比特。
在表9中总结了根据与表2至6相关的第一实施方式至第五实施方式中施加的本发明约束的相应分割类型的新码字，并且在图11中的流程图中例示了由视频解码设备根据本发明约束确定第二分割的方法。
[表9]
BT分割标志 第一实施方式 第二实施方式 第三实施方式 第四实施方式 第五实施方式
No_split 0 0 0 0 0
Split_1/2 10 10 100 10 10
Split_1/4 110 1110 101 110 -
Split_3/4 1110 1111 110 111 -
Split_Tri 1111 110 111 - 11
图11例示了在给定块被BT分割之后确定子块的BT分割的方法，其中，第一块分割指示给定块的BT分割，并且第二块分割指示子块的BT分割。如图11中例示的，视频解码设备首先解析BT_split_flag的第一个二进制数(即，第一比特)(S1110)。BT_split_flag的第一个二进制数指示子块是否再被BT分割。当第一个二进制数为0时时(S1120中的“否”)，子块不被BT分割，并且对该子块的分割终止。当第一个二进制数为1时时(S1120中的“是”)，子块被BT分割，并且视频解码设备确定在垂直方向上是否发生了第一块分割(S1130)。当在垂直方向上发生了第一块分割时(S1130中的“是”)，可以推断第二块分割(即，子块的BT分割)是根据分割约束#2在水平方向上的分割。因此，视频解码设备解析BT_split_flag的其余二进制数，以便确定水平方向上的四种分割类型中的一种(S1260)。当在水平方向上发生了第一块分割(S1130中的“否”)时，可以推断第二块分割(即，子块的BT分割)是根据分割约束#2在垂直方向上的分割。因此，视频解码设备解析BT_split_flag的其余二进制数，以便确定垂直方向上的四种分割类型中的一种(S1260)。
分割约束#3
另一个约束性的BT分割方案是限制分割类型，使得在根据1/4、3/4和Tri类型中的一种执行块分割时，仅允许用1/2分割类型对分割块进行下一次分割。换句话说，当当前BT分割为1/4、3/4和Tri类型中的一种时，仅允许1/2分割类型作为下一次BT分割类型。
例如，在不添加这种约束的一般情况下，当在水平方向上发生1/4类型的分割然后以1/2类型的形式垂直分割子块中的一个时，根据例如表2中列出的码字，代表这些分割的比特表现为“1010”(split_hor_1/4)和“110”(split_ver_1/2)。在表2中，指示split_ver_1/2的分割的码字(“110”)由指示分割的“1”、指示“垂直”的“1”和指示1/2类型的“0”组成。然而，在水平分割的1/4分割类型之后的下一次分割限于1/2类型的约束下，表示这些分割的比特表现为“1010”(split_hor_1/4)和“11”(split_ver_1/2)。即，不需要指示“1/2”的比特。结果，split_ver_1/2的分割类型被表示为“11”。由此，能节省1个比特。
在表10中总结了根据第一实施方式至第五实施方式中施加的本发明约束的相应分割类型的新码字，并且在图12中的流程图中例示了由视频解码设备根据本发明约束确定第二分割的方法。
[表10]
BT_split_flag 第一实施方式 第二实施方式 第三实施方式 第四实施方式 第五实施方式
No_split 0 0 0 0 0
Split_Hor 10 10 10 10 10
Split_Ver 11 1 11 11 11
如图12中例示的，视频解码设备首先解析BT_split_flag的第一个二进制数(即，第一比特)(S1210)。BT_split_flag的第一个二进制数指示子块是否再被BT分割。当第一个二进制数为0时(S1220中的“否”)，子块不被BT分割，并且对该子块的分割被终止。当第一个二进制数为1时(S1220中的“是”)，子块被BT分割，并且视频解码设备解析BT_split_flag的第二个二进制数(即，第二比特)(S1230)。BT_split_flag的第二个二进制数指示第二块分割(即，子块的BT分割)的分割方向是水平还是垂直。根据分割约束#2，允许1/2类型的分割作为第二次块分割的类型。因此，当BT_split_flag的第二个二进制数指示在水平方向上进行分割时，可以推断出第二块分割为split_hor_1/2。类似地，当BT_split_flag的第二个二进制数指示在垂直方向上进行分割时，可以推断出第二块分割为split_ver_1/2(S1240)。
分割约束#4
另一种BT分割方法是应用方向约束和仅允许1/2类型的约束。例如，当当前BT分割类型是垂直方向上的(1/4、3/4和Tri型中的一种)分割时，下一次BT分割类型限于水平方向上的1/2类型分割。另一方面，当当前BT分割类型是水平方向上的(1/4、3/4和Tri型中的一种)分割时，下一次BT分割类型限于垂直方向上的1/2类型分割。最后，该受限分割类型的BT_split_flag语法的语义为不分割(“0”)和分割(“1”)，其中，根据先前BT分割类型，“分割”可以是指水平方向或垂直方向上的1/2类型分割。
例如，在不添加这种约束的一般情况下，当在垂直方向上发生1/4类型的分割，然后使子块中的一个经受1/2类型的垂直分割时，根据例如表2中列出的码字，代表这些分割的比特表现为“1010”(split_hor_1/4)和“110”(split_ver_1/2)。在表2中，指示split_ver_1/2的分割的码字(“110”)由指示分割的“1”、指示“垂直”的“1”和指示1/2类型的“0”组成。然而，当水平分割的1/4分割类型之后的分割限于垂直分割的1/4类型时，表示这些分割的比特表现为“1010”(split_hor_1/4)和“1”(split_ver_1/2)。即，不需要指示垂直和1/2类型的比特。结果，split_ver_1/2的分割类型被表示为“1”。由此，能节省2个比特。
表11中总结了针对以上所有五个实施方式的根据分割约束$4的相应分割类型的新码字。
[表11]
BT_split_flag 第一实施方式 第二实施方式 第三实施方式 第四实施方式 第五实施方式
No_split 0 0 0 0 0
Split 1 1 1 1 1
通过如上所述将分割限制为BT的递归分割类型，能节省指示方向性的比特和/或指示类型的比特。从表9至表11中可以看出，通过对比特类型而非对用于一般块分割类型的码字施加约束，能分配较少比特。在上述的分割约束#2至#4中，对(1/4、3/4、Tri类型中的一种的)第一次分割之后的第二次分割施加约束。第一次分割之后的块具有如图13中所示的形状，并且根据第一分割类型将块分割成三部分或两部分。例如，当第一分割为Tri类型时，块被分成三个子块A、B和C，如图13的(a)中所示。当第一分割为1/4或3/4类型时，块被分成两个子块A和B，如图13的(b)中所示。
如图13所示，分别向(两个或三个)分割子块中的每个应用第一次分割之后的第二次分割，或者可以向所有子块应用相同分割。例如，在如图13的(a)中所示将块分成三个子块的情况下，当假定所有子块都经受相同的分割时，可以通过只表示分割信息一次来表示三个子块的分割类型。相反，在如图13的(a)中所示块被分割成三个子块的情况下，当假定分割子块中的每个被独立分割时，对于子块A、子块B和子块C中的每个而言，需要关于第二次分割的独立信息。
在本公开中，分割约束#2至分割约束#4适用于上述两种情况(即，向所有子块应用相同分割的情况以及分别向子块中的每个应用分割的情况)。例如，在分割约束#4的情况下，当第一次分割为Tri类型并且针对在第二次分割中分成的子块(子块A、子块B和子块C)中的每个生成分割信息时，需要总共3个比特，包括用于关于子块A的分割信息的1个比特(不分割或分割)、用于关于子块B的分割信息的1个比特和用于关于子块C的分割信息的1个比特。相比之下，当第一次分割为Tri类型并且针对第二次分割中分成的所有子块生成相同的分割信息时，需要用1个比特表示关于子块A、子块B和子块C的分割信息。
以上已描述了CTU-至-CU分割结构、用于表示分割信息的语法(QT_split_flag和BT_split_flag)以及该语法的语义(即，二进制化)。
3.用于QTBT块分割的参数
为了更高效地发信号通知与通过QTBT结构进行的块分割有关的信息，可以另外使用以下参数。这些参数可以被指定为视频级、序列级或图片级。
在QTBT块分割结构中采用如图3中所示的BT分割类型的一些实施方式中，可以使用以下参数。
-MinBtSizeY:BT中允许的叶节点的最小块大小
-MinQtSizeY:QT中允许的叶节点的最小块大小
-MaxBtSizeY:BT所允许的根节点的最大块大小
-CtbSizeY:CTU大小
另选地，在QTBT块分割结构中采用如图3中所示的BT分割类型的一些实施方式中，可以使用以下列出的参数。在此，假定图3的分割类型当中的1/2类型被归类为对称类型，1/4和3/4类型被归类为非对称类型，并且Tri类型将中间块对称地划分并且不对称地划分两侧的块。
-SymMinBtSizeY:通过对称分割而产生的BT叶节点的最小块大小
-AsymMinBtSizeY：通过不对称分割而产生的BT叶节点的最小块大小
-MinQtSizeY:QT中允许的叶节点的最小块大小
-MaxBtSizeY:BT中允许的根节点的最大块大小
-CtbSizeY:CTU大小
用于这些块的大小的参数允许更高效地如下表示与通过QTBT结构进行的块分割有关的信息。这里，MinBtSizeY指示CU的最小大小。因此，当CU被对称和不对称地划分时，AsymMinBtSizeY可以表示MinBtSizeY。另选地，在某种情形下，SymMinBtSizeY可以表示MinBtSizeY。
(1)当CtbSizeY大于预定义或预定的最大变换大小时，视频编码设备不对与针对对应CTB块的QT有关的分割信息(QT_split_flag)进行编码，并且视频解码设备将其自动地设置为1。即，给定的CTB被无条件地QT分割直到最大变换大小。最大变换大小可以被预定义为默认值，或者可以被作为头中的一个语义元素发信号通知。
(2)不允许在QT中对于大小大于MaxBtSizeY的块进行BT分割。因此，当QT的叶节点的大小大于MaxBtSizeY时，可以推断出该块不允许被BT分割，因此，视频编码设备不发信号通知与针对块的BT有关的分割信息(QT_split_flag)。当给定块是QT的叶节点并且其大小大于MaxBtSizeY时，视频解码设备既不对BT_split_flag进行解码，又不再进一步进行对应块的分割。即，视频解码设备将块确定为QTBT的叶节点(即，CU)。
(3)在QT中，大小与MinQtSizeY相同的块不再被分割。因此，视频编码设备不对关于块的QT的分割信息(QT_split_flag)进行编码。即，当通过重复的QT分割将块分割为具有MinQtSizeY的大小时，块既不执行任何进一步QT分割，也不再对用于该块的QT分割信息进行编码。这里，QT分割信息指示无分割(“0”)并且未被编码。另外，当通过重复的QT分割将块分割为具有MinQtSizeY的大小时，视频解码设备既不对关于用于该块的QT的分割信息(QT_split_flag)进行解码(即，该设备将其自动地设置为0)，也不对该块执行进一步QT分割。
(4)当在BT分割期间给定块的宽度和高度都等于MinBtSizeY(包括SymMinBtSizeY或AsymMinBtSizeY)时，将不执行进一步BT分割。因此，视频编码设备不对关于针对给定块的BT的分割信息(BT_split_flag)进行编码，而是将其自动地设置为0。即，当在重复的QT分割期间将块的宽度和高度分割成MinBtSizeY的大小时，视频解码设备不对关于用于该块的BT的分割信息(QT_split_flag)进行解码(即，该设备将其自动地设置为0)，而是将该块确定为QTBT的叶节点(即，CU)。
(5)当给定块的宽度或高度等于MinBtSizeY并且BT_split_flag的第一个二进制数为“1”时，可以推断出，给定块的BT分割的方向是水平还是垂直的。因此，不需要指示BT分割方向的BT_split_flag的第二个二进制数。即，当给定块的宽度等于MinBtSizeY并且BT_split_flag的第一个二进制数为“1”时，可以推断出，给定块的BT分割是水平分割(“0”)，因此编码/解码装置不对用于给定块的BT_split_flag的第二个二进制位进行编码/解码。相比之下，当给定块的高度等于MinBtSizeY并且BT_split_flag的第一个二进制数为“1”时，可以推断出，给定块的BT分割是垂直分割(“1”)，因此编码/解码装置不对用于给定块的BT_split_flag的第二个二进制位进行编码/解码。图14是例示了其中视频解码设备不发信号通知BT_split_flag的第二二进制数的BT异常的处理的流程图。
如图14中例示的，视频解码设备首先解析BT_split_flag的第一个二进制数(即，第一比特)(S1410)。BT_split_flag的第一个二进制数指示子块是否再被BT分割。当第一个二进制数为0时(S1420中的“否”)，给定块不被BT分割，并且对该给定块的分割被原样终止。当第一个二进制数为1时(S1420中的“是”)，子块被BT分割，并且视频解码设备确定块的宽度是否等于MinBtSizeY(S1430)。当给定块的宽度等于MinBtSizeY时(在S1430中的“是”)，设备推断出，给定块的BT分割方向是水平的，并且解析其余二进制数，以确定分割类型(即，图3的(b)的类型中的一种)(S1480)。当给定块的宽度不等于MinBtSizeY时(在S1430中的“否”)，设备还确定给定块的高度是否等于MinBtSizeY。当给定块的高度等于MinBtSizeY时(在S1440中的“是”)，设备推断出，给定块的BT分割方向是垂直的，并且解析其余二进制数，以确定分割类型(即，图3的(a)的类型中的一种)(S1480)。当给定块的高度不等于MinBtSizeY时(在S1440中的“否”)，解析BT_split_flag的第二个二进制数。在这种情况下，第二个二进制数指示给定块的BT分割方向。解析其余的二进制数，以确定给定分割类型(S1480)。
4.高级别语法(HLS)
如上所述，这些参数可以被指定为视频级、序列级或图片级。因此，表示这些参数的信息可以被包括在高级的头中，该高级别的头包括序列参数集(SPS)、图片参数集(PPS)和视频参数集(VPS)。在下面的描述中，提供了用于高效表示这些参数的高级别语法(HLS)。
第一实施方式(HLS)
下面给出该实施方式中提出的语法元素。考虑到块大小可以被表示为2的幂，以下的语法元素被表示为以2为底数定义的实际值的对数。
1)log2_luma_min_BT_size_minus1:根据亮度块定义BT中允许的最小BT块大小(最小BT块大小)。
2)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size:基于亮度块定义QT中允许的叶节点的最小块大小(最小QT块大小)与BT中允许的最小块大小(最小BT块大小)之间的差(最小QT块大小-最小BT块大小)。
3)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size:基于亮度块定义BT中允许的根节点的最大块大小(最大BT块大小)与QT中允许的叶节点的最小块大小(最小QT块大小)之间的差(最大BT块大小-最小QT块大小)。
4)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size:基于亮度块定义QT中允许的最大块大小(最大QT块大小)与BT中允许的根节点的最大块大小(最大BT块大小)之间的差(最大QT块大小-最大BT块大小：即，CTU块的大小)。
表12示例性示出了序列参数集(SPS)头中定义的语法元素。如上所述，可以在图片参数集(PPS)头等中定义语法元素。
[表12]
seq_parameter_set_rbsp(){ 描述符
...
log2_luma_min_BT_size_minus1 ue(v)
log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size ue(v)
...
从以上的语法元素中推导出，用式5给出最小BT亮度块的实际大小(MinBtSizeY)，用式6给出最小QT块的实际大小(MinQtSizeY)，用式7给出最大QT块的实际大小(MaxBtSizeY)并且用式8给出实际CTU大小(CtbSizeY)。
MinBtLog2SizeY＝log2_luma_min_BT_size_minus2+2
MinQtLog2SizeY＝MinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
MaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
MinBtSizeY＝1<<MinBtLog2SizeY (5)
MinQtSizeY＝1<<MinQtLog2SizeY (6)
MaxBtSizeY＝1<<MaxBtLog2SizeY (7)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (8)
第二实施方式(HLS)
下面给出该实施方式中提出的语法元素。
1)log2_sym_luma_min_BT_size_minus2:基于对称分割的亮度块，定义BT中允许的最小块大小(对称的最小BT块大小)。
2)log2_asym_luma_min_BT_size_minus1:基于不对称分割的亮度块，定义BT中允许的最小块大小(不对称的最小BT块大小)。
3)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size:定义最小BT块大小与最小QT块大小之间的差(最小QT块大小-对称的最小BT块大小)。
5)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size:基于亮度块定义BT中允许的根节点的最大块大小(最大BT块大小)与QT中允许的叶节点的最小块大小(最小QT块大小)之间的差(最大BT块大小-最小QT块大小)。
6)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size:基于亮度块定义QT中允许的最大块大小(最大QT块大小)与BT中允许的根节点的最大块大小(最大BT块大小)之间的差(最大QT块大小-最大BT块大小：即，CTU块的大小)。
表13示例性示出了序列参数集(SPS)中定义的语法元素。如上所述，可以在图片参数集(PPS)等中定义语法元素。
[表13]
seq_parameter_set_rbsp(){ 描述符
...
log2_sym_luma_min_BT_size_minus2 ue(v)
log2_asym_luma_min_BT_size_minus1 ue(v)
log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size ue()
...
从以上的语法元素中推导出，用式9给出对称的最小BT亮度块的实际大小(SymMinBtSizeY)，用式10给出不对称的最小BT块的大小(AsymMinBtSizeY)，用式11给出最小QT块的大小(MinQtSizeY)，用式12给出最大BT块的大小(MaxBtSizeY)并且用式13给出CTU大小(CtbSizeY)。
SymMinBtLog2SizeY＝log2_sym_luma_min_BT_size_minus2+2
AsymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+1
MinQtLog2SizeY＝SymMinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
MaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
SymMinBtSizeY＝1<<SymMinBtLog2SizeY (9)
AsymMinBtSizeY＝1<<AsymMinBtLog2SizeY (10)
MinQtSizeY＝1<<MinQtLog2SizeY (11)
MaxBtSizeY＝1<<MaxBtLog2SizeY (12)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (13)
第三实施方式(HLS)
下面给出该实施方式中提出的语法元素。
1)log2_asym_luma_min_BT_size_minus1:基于不对称分割的亮度块，定义BT中允许的最小块大小(不对称的最小BT块大小)。
2)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size:定义基于亮度块的QT中允许的叶节点的最小块大小(最小QT块大小)与基于对称分割的亮度块的BT中允许的最小块大小(对称的最小BT块大小)之间的差(对称的最小QT块大小-最小BT块大小)。
3)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size:最大BT块大小与最小QT块大小之间的差(最大BT块大小-最小QT块大小)
4)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size:最大QT块大小与最大BT块大小之间的差(最大QT块大小-最大BT块大小：即，CTU块的大小)
表13示例性示出了SPS中定义的语法元素。如上所述，可以在PPS等中定义语法元素。
[表14]
seq_parameter_set_rbsp(){ 描述符
...
log2_asym_luma_min_BT_size_minus1 ue(v)
log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size ue(v)
log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size ue(v)
...
从以上的语法元素中推导出，用式14给出对称的最小BT亮度块的实际大小(SymMinBtSizeY)，用式15给出不对称的最小BT块的大小(AsymMinBtSizeY)，用式16给出最小QT块的大小(MinQtSizeY)，用式17给出最大BT块的大小(MaxBtSizeY)并且用式18给出CTU大小(CtbSizeY)。
SymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+2
AsymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+1
MinQtLog2SizeY＝SymMinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
MaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
SymMinBtSizeY＝1<<SymMinBtLog2SizeY (14)
AsymMinBtSizeY＝1<<AsymMinBtLog2SizeY (15)
MinQtSizeY＝1<<MinQtLog2SizeY (16)
MaxBtSizeY＝1<<MaxBtLog2SizeY (17)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (18)
在一些示例中，如以上针对第二实施方式描述的，当在SPS、PPS和片头中的任一个中表达QT的QT公共深度时，以比CTU高的级别设置(即，以SPS、PPS或片头设置)的QT公共深度可以是对于CTU单元中的亮度和色度的QT公共深度。在一些其它示例中，对于CTU单元中的亮度和色度的QT公共深度可以被表示为与在CTU上方设置的QT公共深度不同。
根据上述的第一实施方式至第三实施方式，与块大小相关的参数可以被定义为视频级、序列级或图片级。在下述的第四实施方式至第六实施方式中，在比第一实施方式至第三实施方式中使用的头低的头中定义指示与上述参数的差异(即，偏移)的附加参数，以提供以更低级别调节参数的方法。即，提出了在第一实施方式至第三实施方式中提出的语法元素在上头中表达并且用于定义上头中表达的语法元素的偏移的语法元素在下头中表达。这里，上头可以是序列级或图片级的头。当上头是序列级头时，下头可以是图片级头或片头。当上头是图片级头时，下头可以是片头。
根据这种方法，使用在下头(例如，片头)中表达的语法值，可以以对应级别(例如，片级别)调节最小BT块大小、最小QT块大小、最大BT块大小和/或最大QT块大小。
第四实施方式(HLS)
■上头的语法元素
上头中所包括的语法元素与第一实施方式中的语法元素相同。
1)log2_luma_min_BT_size_minus1
2)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
3)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
4)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
■下头的语法元素
下头中包括以下语法元素。
1)delta_log2_luma_min_BT_size:基于亮度块定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最小BT块大小的偏移(最小BT块大小变量)。
2)delta_log2_luma_min_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最小QT块大小的偏移(最小QT块大小变量)。
3)delta_log2_luma_max_BT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大BT块大小的偏移(最大BT块大小变量)。
4)delta_log2_luma_max_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大QT块大小的偏移(最大QT块大小变量)。
从上头和下头的语法元素中推导出，用式19给出最小BT亮度块的实际大小(MinBtSizeY)，用式20给出最小QT块的实际大小(MinQtSizeY)，用式21给出最大BT块大小的实际大小(MaxBtSizeY)并且用式22给出实际CTU大小(CtbSizeY)。
MinBtLog2SizeY＝log2_luma_min_BT_size_minus2+2
MinQtLog2SizeY＝MinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
MaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
MinBtLog2SizeY＝MinBtLog2SizeY+delta_log2_luma_min_BT_size
MinQtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+delta_log2_luma_min_QT_size
MaxBtLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+delta_log2_luma_max_BT_size
CtbLog2SizeY＝CtbLog2SizeY+delta_log2_luma_max_QT_size
MinBtSizeY＝1<<MinBtLog2SizeY (19)
MinQtSizeY＝1<<MinQtLog2SizeY (20)
MaxBtSizeY＝1<<MaxBtLog2SizeY (21)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (22)
第五实施方式(HLS)
■上头的语法元素
上头中所包括的语法元素与第二实施方式中的语法元素相同。
1)log2_sym_luma_min_BT_size_minus2
2)log2_asym_luma_min_BT_size_minus1
3)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
4)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
5)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
■下头的语法元素
下头中包括以下语法元素。
1)delta_log2_sym_luma_min_BT_size:基于对称分割的亮度块定义添加到上头中定义的语法元素所指定的对称的最小BT块大小的偏移(对称的最小BT块大小变量)。
2)delta_log2_asym_luma_min_BT_size:基于不对称分割的亮度块定义添加到上头中定义的语法元素所指定的对称的最小BT块大小的偏移(不对称的最小BT块大小变量)。
3)delta_log2_luma_min_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最小QT块大小的偏移(最小QT块大小变量)。
4)delta_log2_luma_max_BT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大BT块大小的偏移(最大BT块大小变量)。
5)delta_log2_luma_max_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大QT块大小的偏移(最大QT块大小变量)。
从上头和下头的语法元素中推导出，用式23给出对称的最小BT亮度块的实际大小(SymMinBtSizeY)，用式24给出不对称的最小BT块的实际大小(AsymMinBtSizeY)，用式25给出最小QT块的实际大小(MinQtSizeY)，用式26给出最大BT块的实际大小(MaxBtSizeY)并且用式27给出实际CTU大小(CtbSizeY)。
SymMinBtLog2SizeY＝log2_sym_luma_min_BT_size_minus2+2
AsymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+1
MinQtLog2SizeY＝SymMinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
MaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
SymMinBtLog2SizeY＝SymMinBtLog2SizeY+delta_log2_sym_luma_min_BT_size
AsymMinBtLog2SizeY＝AsymMinBtLog2SizeY+delta_log2_asym_luma_min_BT_size
MinQtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+delta_log2_luma_min_QT_size
MaxBtLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+delta_log2_luma_max_BT_size
CtbLog2SizeY＝CtbLog2SizeY+delta_log2_luma_max_QT_size
SymMinBtSizeY＝1<<SymMinBtLog2SizeY (23)
AsymMinBtSizeY＝1<<AsymMinBtLog2SizeY (24)
MinQtSizeY＝1<<MinQtLog2SizeY (25)
MaxBtSizeY＝1<<MaxBtLog2SizeY (26)
CtbSizeY＝1<<CtbLog2SizeY (27)
第六实施方式(HLS)
上头的语法元素
上头中所包括的语法元素与第三实施方式中的语法元素相同。
1)log2_asym_luma_min_BT_size_minus1
2)log2_diff_luma_min_QT_min_BT_size
3)log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
4)log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
■下头的语法元素
下头中包括以下语法元素。
1)delta_log2_asym_luma_min_BT_size:基于亮度块定义添加到上头中定义的语法元素所指定的不对称的最小BT块大小的偏移(不对称的最小BT块大小变量)。
2)delta_log2_luma_min_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最小QT块大小的偏移(最小QT块大小变量)。
3)delta_log2_luma_max_BT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大BT块大小的偏移(最大BT块大小变量)。
4)delta_log2_luma_max_QT_size:定义添加到上头中定义的语法元素所指定的最大QT块大小的偏移(最大QT块大小变量)。
从上头和下头的语法元素中推导出，用式28给出对称的最小BT亮度块的实际大小(SymMinBtSizeY)，用式29给出不对称的最小BT块的实际大小(AsymMinBtSizeY)，用式30给出最小QT块的实际大小(MinQtSizeY)，用式31给出最大BT块的实际大小(MaxBtSizeY)并且用式32给出实际CTU大小(CtbSizeY)。
SymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+2
AsymMinBtLog2SizeY＝log2_asym_luma_min_BT_size_minus1+1
MinQtLog2SizeY＝SymMinBtLog2SizeY+log2_diff_luma_min_QT_min_BT_sizeMaxBtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_BT_min_QT_size
CtbLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+log2_diff_luma_max_QT_max_BT_size
SymMinBtLog2SizeY
＝SymMinBtLog2SizeY+delta_log2_asym_luma_min_BT_size+1
AsymMinBtLog2SizeY＝AsymMinBtLog2SizeY+delta_log2_luma_min_BT_size
MinQtLog2SizeY＝MinQtLog2SizeY+delta_log2_luma_min_QT_size
MaxBtLog2SizeY＝MaxBtLog2SizeY+delta_log2_luma_max_BT_size
CtbLog2SizeY＝CtbLog2SizeY+delta_log2_luma_max_QT_size
SymMinBtSizeY ＝ 1 << SymMinBtLog2SizeY (28)
AsymMinBtSizeY ＝ 1 << AsymMinBtLog2SizeY (29)
MinQtSizeY ＝ 1 << MinQtLog2SizeY (30)
MaxBtSizeY ＝ 1 << MaxBtLog2SizeY (31)
CtbSizeY ＝ 1 << CtbLog2SizeY (32)
使用与以上例示的HLS有关的信息，视频解码设备可以计算诸如MinBtSizeY、SymMinBtSizeY、AsymMinBtSizeY、MinQtSizeY、MaxBtSizeY和CtbSizeY，并且可以基于计算出的参数，在不对QT_split_flag或BT_split_flag进行解码的情况下，推断出在确定给定CTU或CTB的QTBT块分割结构的操作中是否向一些(子)块应用QT分割或BT分割。对于视频解码设备可以用这些参数推断出的一些(子)块，视频编码设备不发信号通知QT_split_flag或BT_split_flag。
虽然已经出于例示目的描述了示例性实施方式，但是本领域技术人员应该领会的是，能够在不脱离实施方式的构思和范围的情况下进行各种修改和改变。为了简明扼要，已经描述了示例性实施方式。因此，普通技术人员将理解，实施方式的范围不由以上明确描述的实施方式限制，而是包括在权利要求及其等同物中。
相关申请的交叉引用
本申请要求在韩国于2017年5月26日提交的专利申请No.10-2017-0065495以及在韩国于2017年7月31日提交的专利申请No.10-2017-0097259的优先权，这两个专利申请的全部内容以引用方式并入本文中。

Claims (13)

1.一种对视频数据进行解码的方法，该方法包括以下步骤：
接收包含针对视频数据的块的编码数据的比特流；
从所述比特流中解析以高级别的头信息定义的用于块分割的第一语法元素，其中，所述块分割是基于多类型树根源自四叉树QT的叶节点的分割结构的，并且所述多类型树包括二叉树BT和三叉树，在所述二叉树BT中与父节点对应的块被允许被划分为与两个子节点对应的两个子块，并且在所述三叉树中父节点被允许被划分为与三个子节点对应的三个子块；
对用于修改所述第一语法元素中的一些第一语法元素的第二语法元素进行解析，所述第二语法元素以属于所述高级别的低级别的头信息被定义；
用所述第一语法元素和所述第二语法元素计算用于块分割的参数，其中，所述用于块分割的参数包括指示所述BT中允许的叶节点的最小块大小的第一参数、指示所述QT中允许的叶节点的最小块大小的第二参数、指示所述BT中允许的根节点的最大块大小的第三参数和指示所述视频数据的块的大小的第四参数；
在基于计算出的参数施加的限制下从所述比特流中解析指定所述视频数据的块的所述分割结构的第三语法元素进行解析以推导所述视频数据的块的所述分割结构，所述视频数据的块属于所述低级别；以及
基于所述比特流解码与所述视频数据的所述块的所述分割结构的叶节点对应的子块，
其中，所述第一语法元素中的一些第一语法元素明确地指示所述用于块分割的参数中的一些，并且其中，所述第一语法元素中的其它第一语法元素指示所述用于块分割的参数中的一些之间的差，并且
其中，当给定子块的宽度和高度等于所述第一参数所指示的大小时，所述给定子块不再被BT分割。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一语法元素包括用于指定以下的元素：
所述视频数据的所述块的所述大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差；以及
所述BT中允许的所述根节点的所述最大块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第三语法元素包括用于指示以下的元素：
是否将与所述QT中的父节点对应的块划分为与四个子节点对应的四个子块；
是将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为与两个子节点对应的两个子块还是划分为与三个子节点对应的三个子块；以及
将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为子块的方向。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，推导所述分割结构包括以下步骤：
当给定子块的高度等于所述第一参数所指示的大小并且所述给定子块被BT分割时，推断出所述给定子块是在垂直方向上被分割的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，推导所述分割结构包括以下步骤：
当给定子块的宽度等于所述第一参数所指示的大小并且所述给定子块被BT分割时，推断出所述给定子块是在水平方向上被分割的。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，推导所述分割结构包括以下步骤：
当所述QT的叶节点的大小大于所述第三参数所指示的大小时，推断出所述QT的叶节点为所述分割结构的叶节点。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，推导所述分割结构包括以下步骤：
当所述第四参数所指示的大小大于预定义或预定的最大变换大小时，推断出所述视频数据的块被递归QT分割成所述最大变换大小。
8.一种对视频数据进行编码的方法，该方法包括以下步骤：
确定高级别的用于块分割的参数，其中，所述块分割是基于多类型树根源自四叉树QT的叶节点的分割结构的，并且所述多类型树包括二叉树BT和三叉树，在所述二叉树BT中与父节点对应的块被允许被划分为与两个子节点对应的两个子块，并且在所述三叉树中父节点被允许被划分为与三个子节点对应的三个子块；
将用于块分割的第一语法元素编码在所述高级别的头信息中；
确定属于所述高级别的低级别的用于所述块分割的参数；
将用于修改所述第一语法元素中的一些第一语法元素的第二语法元素编码在所述低级别的头信息中；
在通过所述参数施加的约束下，对指定属于所述低级别的所述视频数据的块的所述分割结构的第三语法元素进行编码；以及
对与所述视频数据的所述块的所述分割结构的叶节点对应的子块进行编码，
其中，用于块分割的所述参数包括指示所述BT中允许的叶节点的最小块大小的第一参数、指示所述QT中允许的叶节点的最小块大小的第二参数、指示所述BT中允许的根节点的最大块大小的第三参数和指示所述视频数据的块的大小的第四参数，并且
其中，所述第一语法元素中的一些第一语法元素明确地指示所述用于块分割的参数中的一些，并且其中，所述第一语法元素中的其它第一语法元素指示所述用于块分割的参数中的一些之间的差，并且
其中，当给定子块的宽度和高度等于所述第一参数所指示的大小时，所述给定子块不再被BT分割。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一语法元素包括用于指定以下的元素：
所述视频数据的所述块的所述大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差；以及
所述BT中允许的所述根节点的所述最大块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第三语法元素包括用于指示以下的元素：
是否将与所述QT中的父节点对应的块划分为与四个子节点对应的四个子块；
是将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为与两个子节点对应的两个子块还是划分为与三个子节点对应的三个子块；以及
将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为子块的方向。
11.一种用于存储编码的视频数据的比特流的方法，该方法包括以下步骤：
通过执行编码过程将视频数据编码到所述比特流中；以及
将所述比特流存储在存储装置中，
其中，所述编码过程包括以下步骤：
确定高级别的用于块分割的参数，其中，所述块分割是基于多类型树根源自四叉树QT的叶节点的分割结构的，并且所述多类型树包括二叉树BT和三叉树，在所述二叉树BT中与父节点对应的块被允许被划分为与两个子节点对应的两个子块，并且在所述三叉树中父节点被允许被划分为与三个子节点对应的三个子块；
将用于块分割的第一语法元素编码在所述高级别的头信息中；
确定属于所述高级别的低级别的用于所述块分割的参数；
将用于修改所述第一语法元素中的一些第一语法元素的第二语法元素编码在所述低级别的头信息中；
在通过所述参数施加的约束下，对指定属于所述低级别的所述视频数据的块的所述分割结构的第三语法元素进行编码；以及
对与所述视频数据的所述块的所述分割结构的叶节点对应的子块进行编码，
其中，用于块分割的所述参数包括指示所述BT中允许的叶节点的最小块大小的第一参数、指示所述QT中允许的叶节点的最小块大小的第二参数、指示所述BT中允许的根节点的最大块大小的第三参数和指示所述视频数据的块的大小的第四参数，
其中，所述第一语法元素中的一些第一语法元素明确地指示所述用于块分割的参数中的一些，并且其中，所述第一语法元素中的其它第一语法元素指示所述用于块分割的参数中的一些之间的差，并且
其中，当给定子块的宽度和高度等于所述第一参数所指示的大小时，所述给定子块不再被BT分割。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一语法元素包括用于指定以下的元素：
所述视频数据的所述块的所述大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小；
所述BT中允许的所述叶节点的所述最小块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差；以及
所述BT中允许的所述根节点的所述最大块大小和所述QT中允许的所述叶节点的所述最小块大小之间的差。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第三语法元素包括用于指示以下的元素：
是否将与所述QT中的父节点对应的块划分为与四个子节点对应的四个子块；
是将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为与两个子节点对应的两个子块还是划分为与三个子节点对应的三个子块；以及
将与所述多类型树中的父节点对应的块划分为子块的方向。
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