TW202046731A - 用於視訊編解碼的簡化子模式的方法和裝置 - Google Patents

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Abstract

公開了一種用於視訊編解碼的幀間預測的方法和裝置。 根據一種方法，對於小尺寸編解碼單元，關閉子塊運動向量預測模式。 在另一種方法中，如果當前編解碼單元的相鄰參考塊在根編解碼單元區域中，则相鄰參考塊不用於導出合併候選者，或者根編解碼單元的共享邊界上的修改的相鄰參考塊用於導出當前塊的合併候選。 在又一方法中，為根編解碼單元區域或合併估計區域內的子編解碼單元導出共享子塊合併候選列表。 如果相鄰參考塊在與當前子編解碼單元相同的合併估計區域內，則相鄰參考塊不用於導出共享子編解碼單元合併列表的候選。

Description

用於視訊編解碼的簡化子模式的方法和裝置
本發明涉及用於視訊編解碼的合併模式。 特別地，本發明公開了通過對處理合併候選施加限制來提高硬體處理效率的技術。 此外，公開了處理在根CU下或在共享區域內的子CU的共享候選列表中的子CU合併候選的技術。
高效視訊編解碼（HEVC）標準是在ITU-T視訊編解碼專家組（VCEG）和ISO / IEC運動圖像專家組（MPEG）標準化組織，並且尤其是在被稱為視訊編解碼聯合協作團隊（JCT-VC）的聯合視訊項目下開發的。 在HEVC中，一個切片被劃分為多個編解碼樹單元（CTU）。 在主配置文檔（profile）中，CTU的最小和最大大小由序列參數集（SPS）中的語法元素指定。 允許的CTU大小可以是8x8,16x16,32x32或64x64。 對於每個切片，根據光柵掃描順序處理切片內的CTU。
CTU進一步劃分為多個編解碼單元（CU）以適應各種局部特性。表示爲編解碼樹的四叉樹用於將CTU劃分為多個CU。令CTU大小為MxM，其中M是64、32或16的值之一。CTU可以是單個CU（即，沒有分裂）或者可以分成四個相同大小的較小單元（即，每個M/2xM/2），對應於編解碼樹的節點。如果單元是編解碼樹的葉節點，則單元成為CU。否則，可以迭代四叉樹（split）分裂過程，直到節點的大小達到SPS（序列參數集）中指定的最小允許CU大小。該表示産生如第1圖中的編解碼樹（也稱為劃分樹結構）120所指定的遞歸結構。第1圖中示出了CTU劃分110，其中實線指示CU邊界。是否使用圖像間（時間）或圖像內（空間）預測來編解碼圖像區域的決定是在CU級別進行的。由於最小CU大小可以是8x8，因此用於在不同基本預測類型之間切換的最小粒度是8x8。
此外，根據HEVC，可以將每個CU劃分為一個或多個預測單元（PU）。PU與CU一起用作共享預測資訊的基本代表塊。 在每個PU內部，應用相同的預測過程，並且基於PU將相關資訊發送到解碼器。 可以根據PU分裂類型將CU分成一個、兩個或四個PU。 HEVC定義了用於將CU分成PU的八種形狀，如第2圖所示，包括2Nx2N、2NxN、Nx2N、NxN、2NxnU、2NxnD、nLx2N和nRx2N劃分類型。 與CU不同，PU可以僅根據HEVC分裂一次。 第二行中所示的劃分對應於不對稱劃分，其中兩個劃分部分具有不同的大小。
在通過基於PU分裂類型的預測過程獲得殘差塊之後，可以根據另一種四叉樹結構將CU的預測殘差劃分為變換單元（TU），該四叉樹結構類似於如第1圖所示的CU的編解碼樹。 實線表示CU邊界，虛線表示TU邊界。 TU是具有用於應用整數變換和量化的殘差或變換係數的基本代表性塊。 對於每個TU，應用具有與TU相同大小的一個整數變換以獲得殘差係數。 在以TU為基礎量化之後，將這些係數發送到解碼器。
術語編解碼樹塊（CTB）、編解碼塊（CB）、預測塊（PB）和變換塊（TB）被定義為指定分別與CTU、CU、PU和TU相關聯的一個顏色分量的2-D樣本陣列。 因此，CTU由一個亮度CTB、兩個色度CTB和相關的語法元素組成。 類似的關係對CU、PU和TU有效。 樹劃分通常同時應用於亮度和色度，但是當達到色度的某些最小尺寸時例外。
或者，在JCTVC-P1005中提出了二叉樹塊劃分結構（D.Flynn等，“HEVC Range Extensions Draft 6”，ITU-T SG 16 WP 3和ISO / IEC JTC 1 / SC 29 / WG 11視訊編解碼聯合協作團隊（JCT-VC），第16次會議：San Jose, US，2014年1月9日至17日，文檔：JCTVC-P1005）。 在所提出的二叉樹劃分結構中，可以使用各種二進位分裂類型將塊遞歸地分裂成兩個較小的塊，如第3圖所示。最有效和最簡單的是對稱的水平和垂直分裂，如第3圖中前兩個分裂類型所示。 對於大小為M×N的給定塊，信令（signal）標誌以指示給定塊是否被分成兩個較小的塊。 如果是，則信令另一語法元素以指示使用哪種分裂類型。 如果使用水平分裂，則將給定塊分成兩個大小為M×N / 2的塊。如果使用垂直分裂，則將給定塊分成兩個大小為M /2×N的塊。可以迭代二叉樹分裂過程，直到分裂塊的大小（寬度或高度）達到最小允許塊大小（寬度或高度）。可以在諸如SPS的高級語法中定義最小允許塊大小。由於二叉樹具有兩種分裂類型（即水平和垂直），因此應指示最小允許塊寬度和高度。當分裂將導致塊高度小於指示的最小值時，隱含地暗示非水平分裂（Non- horizontal splitting）。當分裂將導致塊寬度小於指示的最小值時，隱含地暗示非垂直分裂（Non-vertical splitting）。第4圖示出了塊劃分410及其對應的二叉樹420的示例。在二叉樹的每個分裂節點（即，非葉節點）中，使用一個標誌來指示使用哪種分裂類型（水平或垂直），其中0表示水平分裂，1表​​示垂直分裂。
二叉樹結構可用於將圖像區域劃分為多個較小的塊，諸如將切片劃分為CTU，將CTU劃分為CU，將CU劃分為PU，或將CU劃分為TU，等等。 二叉樹可以用於將CTU劃分為CU，其中二叉樹的根節點是CTU，二叉樹的葉節點是CU。 葉節點可以通過預測和變換編解碼進一步處理。 為了簡化，不存在從CU到PU或從CU到TU的進一步劃分，這意味著CU等於PU並且PU等於TU。 因此，換句話說，二叉樹的葉節點是用於預測和轉換編解碼的基本單元。
QTBT 結構
二叉樹結構比四叉樹結構更靈活，因為可以支持更多的劃分形狀，這也是編解碼效率改進的來源。 但是，編碼複雜度也會增加，以便選擇最佳的劃分形狀。 為了平衡複雜性和編碼碼效率，已經公開了一種組合四叉樹和二叉樹結構的方法，也稱為四叉樹加二叉樹（QTBT）結構。 根據QTBT結構，CTU（或I 切片的CTB）是四叉樹的根節點，CTU首先由四叉樹分裂，其中一個節點的四叉樹分裂可以迭代，直到節點達到允許的最小四叉樹葉節點大小（即MinQTSize）。 如果四叉樹葉節點大小不大於最大允許二叉樹根節點大小（即，MaxBTSize），則可以通過二叉樹進一步對其進行劃分。可以迭代一個節點的二叉樹分裂，直到節點達到最小允許二叉樹葉節點大小（即，MinBTSize）或最大允許二叉樹深度（即，MaxBTDepth）。 二叉樹葉節點，即CU（或用於I切片的CB）將用於預測（例如，圖像內或圖像間預測）並且在沒有任何進一步劃分（partition）的情況下進行變換。 二叉樹分裂中有兩種分裂類型：對稱水平分裂和對稱垂直分裂。 在QTBT結構中，允許的最小四叉樹葉節點大小、允許的最大二叉樹根節點大小、允許的最小二叉樹葉節點寬度和高度以及允許的最大二叉樹深度可以在高級語法中，例如在SPS中指示。 第5圖示出了塊劃分510及其對應的QTBT 520的示例。實線表示四叉樹分裂，虛線表示二叉樹分裂。 在二叉樹的每個分裂節點（即，非葉節點）中，一個標誌指示使用哪種分裂類型（水平或垂直），0可以指示水平分裂，1可以指示垂直分裂。
上述QTBT結構可用於將圖像區域（例如，切片、CTU或CU）劃分為多個較小的塊，例如將切片劃分為CTU，將CTU劃分為CU，將CU劃分為PU，或將CU劃分為TU等。 例如，QTBT可以用於將CTU劃分為CU，其中QTBT的根節點是CTU，其通過QTBT結構劃分為多個CU，並且CU通過預測和變換編解碼進一步處理。 為了簡化，不存在從CU到PU或從CU到TU的進一步劃分。 這意味著CU等於PU並且PU等於TU。 因此，換句話說，QTBT結構的葉節點是用於預測和變換的基本單元。
QTBT結構的示例如下所示。 對於大小為128x128的CTU，允許的最小四叉樹葉節點大小設置為16x16，允許的最大二叉樹根節點大小設置為64x64，允許的最小二叉樹葉節點寬度和高度都設置為4，並且允許的最大二叉樹深度設置為4。首先，CTU由四叉樹結構劃分，葉四叉樹單元可以具有從16x16（即，允許的最小四叉樹葉節點大小）到128x128（等於CTU大小，即， 沒有分裂）。 如果葉四叉樹單元是128x128，則由於大小超過允許的最大二叉樹根節點大小64x64，因此無法通過二叉樹進一步拆分。否則，葉四叉樹單元可以通過二叉樹進一步分裂。 葉四叉樹單元也是根二叉樹單元，其二叉樹深度為0。當二叉樹深度達到4（即，如所指示的最大允許二叉樹）時，隱含地暗示不分裂。 當相應二叉樹節點的塊具有等於4的寬度時，隱含地暗示非水平分裂。 當相應二叉樹節點的塊具有等於4的高度時，隱含地暗示非垂直分裂。 通過預測（圖像內（Intra picture）或圖像間（Inter picture））和變換編解碼進一步處理QTBT的葉節點。
對於I-切片，QTBT樹結構通常應用亮度/色度分離編解碼。 例如，QTBT樹結構分別應用於I-slice的亮度和色度分量，並且同時應用於P-和B-切片的亮度和色度（除非達到色度的某些最小大小）。 換句話說，在I-切片中，亮度CTB具有其QTBT結構的塊劃分，並且兩個色度CTB具有另一個QTBT結構的塊劃分。 在另一示例中，兩個色度CTB還可以具有它們自己的QTBT結構塊劃分。
高效視訊編解碼（HEVC）是由視訊編解碼的聯合協作團隊（JCT-VC）開發的新的國際視訊編解碼標準。 HEVC基於基於混合塊的運動補償DCT類變換編解碼架構。 用於壓縮的基本單元（稱為編解碼單元（CU））是2N×2N方塊，並且每個CU可以遞歸地分成四個較小的CU，直到達到預定義的最小大小。 每個CU包含一個或多個預測單元（PU）。
為了實現HEVC中的混合編解碼架構的最佳編解碼效率，針對每個PU存在兩種預測模式（即，幀內預測和幀間預測）。 對於幀內預測模式，空間相鄰重建像素可用於生成方向預測。 HEVC最多有35個方向。 對於幀間預測模式，時間重建參考幀可用於生成運動補償預測。 有三種不同的模式，包括Skip、Merge和Inter高級運動向量預測（AMVP）模式。
當以幀間AMVP模式編解碼PU時，利用可與運動向量預測子（MVP）一起使用的發送的運動向量差（MVD）來執行運動補償預測，以用於導出運動向量（MV）。 為了在幀間AMVP模式中確定MVP，使用高級運動向量預測（AMVP）方案來選擇包括兩個空間MVP和一個時間MVP的AMVP候選集中的運動向量預測子。 因此，在AMVP模式中，需要對MVP的MVP索引和相應的MVD進行編碼和傳輸。 另外，用於指定雙向預測（bi-prediction）和單向預測（uni-prediction）（列表0（即，L0）和列表1（即，L1））中的預測方向的帧間預測方向，以及每個列表的參考幀索引也應當被編碼和傳輸。
當以跳過或合併模式編碼PU時，除了所選候選的合併索引之外，不發送運動資訊，因為跳過和合併模式利用運動推斷方法。 由於跳過和合併模式的運動向量差（MVD）為零，因此跳過或合併編解碼塊的MV與運動向量預測子（MVP）相同（即，MV = MVP + MVD = MVP）。 因此，跳過或合併編解碼塊從位於共址圖像中的空間相鄰塊（空間候選）或時間塊（時間候選）獲得運動資訊。 共址圖像是列表0或列表1中的第一參考圖像，其在切片報頭中發信。 在跳過PU的情況下，也省略殘差信號。 為了確定跳過和合併模式的合併索引，合併方案用於在包含四個空間MVP和一個時間MVP的合併候選集中選擇運動向量預測子。
通過允許MTT的第二級中的二叉樹和三樹劃分方法，多類型樹（MTT）塊劃分（partition）擴展了QTBT中的兩級樹結構的概念。 MTT中的兩級樹分別稱為區域樹（RT）和預測樹（PT）。第一級RT始終是四叉樹（QT）劃分，第二級PT可以是二叉樹（BT）劃分或三樹（TT）劃分。例如，首先通過RT對CTU進行劃分，（其為QT劃分），並且每個RT葉節點可以進一步由PT分裂（其為BT或TT劃分）。由PT劃分的塊可以進一步用PT分裂，直到達到最大PT深度。例如，可以首先通過垂直BT劃分來劃分塊以生成左子塊和右子塊，並且通過水平TT劃分進一步劃分左子塊，同時通過水平BT劃分進一步劃分右子塊。 PT葉節點是用於預測和變換的基本編解碼單元（CU），並且不會被進一步分裂。
第6圖示出了根據MTT塊劃分的用於塊劃分的樹型（tree-type）信令的示例。 RT信令可以類似於QTBT塊劃分中的四叉樹信令。 為了信令PT節點，信令一個附加倉（bin）以指示它是二叉樹劃分還是三樹劃分。 對於通過RT分裂的塊，信令第一個倉以指示是否存在另一個RT分裂，如果該塊未被RT進一步分裂（即，第一個倉為0），則信令第二個倉以指示是否存在 PT分裂。 如果塊也沒有被PT進一步分裂（即第二個倉是0），則該塊是葉節點。 如果塊隨後被PT分裂（即第二個倉是1），則發送第三個倉以指示水平或垂直劃分，接著是第四個倉，用於區分二叉樹（BT）或三樹（TT）劃分。
在構建MTT塊劃分之後，MTT葉節點是CU，其用於預測和變換而無需任何進一步的劃分。 在MTT中，所提出的樹結構在I切片中針對亮度和色度單獨編解碼，並且同時應用於P和B切片中的亮度和色度（除了在達到色度的某些最小大小時）。 也就是說，在I切片中，亮度CTB具有其QTBT結構的塊劃分，並且兩個色度CTB具有另一個QTBT結構的塊劃分。
雖然所提出的MTT能夠通過自適應地劃分用於預測和變換的塊來提高性能，但是希望在可能的情況下進一步改進性能以便實現整體效率目標。
合併模式
為了增加HEVC中的運動向量（MV）編解碼的編解碼效率，HEVC具有跳過和合併模式。 跳過和合併模式從空間相鄰塊（空間候選）或時間共位塊（時間候選）獲得運動資訊，如第7圖所示。當PU是跳過或合併模式時，不編解碼運動資訊，而是僅編解碼所選候選的索引。 對於跳過模式，殘差信號被強制為零而不進行編解碼。 在HEVC中，如果特定塊被編碼為跳過或合併，則信令候選索引以指示候選集中的哪個候選用於合併。 每個合併的PU重用所選候選的MV、預測方向和參考圖像索引。
對於HEVC中HM-4.0（HEVC測試模型4.0）中的合併模式，如第7圖所示，從A0 、A1 、B0 和B1 導出多達四個空間MV候選，並且從TBR 或TCTR （首先使用TCTR ，如果沒有TBR ，則使用TCTR ）導出一個時間MV候選。請注意，如果四個空間MV候選中的任何一個不可用，則位置B2 然後用於導出MV候選作為替換。 在四個空間MV候選和一個時間MV候選的推導過程之後，應用去除冗餘（修剪）以移除冗餘MV候選。 如果在去除冗餘（修剪）之後，可用MV候選的數量小於5，則導出三種類型的附加候選並將其添加到候選集合（候選列表）中。 編碼器基於速率 - 失真優化（RDO）判決選擇候選集合中的一個最終候選用於跳過或合併模式，並將索引發送到解碼器。
在本公開中，跳過和合併模式被表示為“合併模式”。
第7圖還示出了用於導出AMVP和合併方案的空間和時間MVP的相鄰PU。 在AMVP中，左MVP是A0 、A1 中的第一個可用的MVP，頂部MVP是來自B0 、B1 、B2 的第一個可用的MVP，並且時間MVP是來自TBR 或TCTR 的第一個可用的MVP（首先使用TBR ， 如果TBR 不可用，則使用TCTR 代替）。 如果左MVP不可用且頂部MVP未縮放MVP，則如果在B0 、B1 和B2 中存在縮放的MVP，則可以導出第二頂部MVP。 在HEVC中，AMVP的MVP的列表大小是2。 因此，在兩個空間MVP和一個時間MVP的推導過程之後，只有前兩個MVP可以包括在MVP列表中。 如果在去除冗餘之後，可用MVP的數量小於2，則將零向量候選添加到候選列表中。
對於跳過和合併模式，如第7圖所示，從A0 、A1 、B0 和B1 導出多達四個空間合併索引，並且從TBR 或TCTR 導出一個時間合併索引（首先使用TBR ， 如果TBR 不可用，則使用TCTR 代替）。 請注意，如果四個空間合併索引中的任何一個不可用，則使用位置B2 來導出合併索引作為替換。 在四個空間合併索引和一個時間合併索引的推導過程之後，應用移除冗餘（removing redundancy）來移除冗餘合併索引。 如果在移除冗餘之後，可用的合併索引的數量小於5，則導出三種類型的附加候選並將其添加到候選列表中。
通過使用原始合併候選來創建額外的雙向預測合併候選。額外的候選分為三種候選： 1.組合雙向預測合併候選（候選類型1） 2.比例的雙向預測合併候選（候選類型2） 3.零向量合併/ AMVP候選（候選類型3）
在候選類型1中，通過組合原始合併候選來創建組合的雙向預測合併候選。 特別地，原始候選中的兩個候選具有mvL0（列表0中的運動向量）和refIdxL0（列表0中的參考圖像索引）或mvL1（列表1中的運動向量）和refIdxL1（列表1中的參考圖像索引），用於創建雙向預測合併候選。 第8圖示出了組合的雙向預測合併候選的推導過程的示例。 候選集810對應於原始候選列表，其包括L0中的mvL0_A、ref0（831）和L1中的mvL1_B、ref（832）。 如第8圖中的過程830所示，可以通過組合L0和L1中的候選來形成雙向預測MVP 833。候選集820對應於如過程830所示的包括兩個生成的雙向預測MVP的擴展候選列表。
在候選類型2中，通過縮放原始合併候選來創建縮放的雙向預測合併候選。具體地，具有mvLX（列表X中的運動向量）和refIdxLX（列表X中的參考圖像索引，X可以是0或1）的原始候選中的一個候選用於創建雙向預測合併候選。例如，一個候選A是具有mvL0_A和ref0的單一預測的列表0，首先將ref0複製到列表1中的參考索引ref0'。之後，通過用ref0和ref0'縮放mvL0_A來計算mvL0'_A。然後，創建在列表0中具有mvL0_A和ref0以及在列表1中具有mvL0'_A和ref0'的雙向預測合併候選，並將其添加到合併候選列表中。在第9A圖中示出了縮放的雙向預測合併候選的導出過程的示例，其中候選列表910對應於原始候選列表，並且候選列表920對應於如過程930所示的包括兩個生成的雙向預測MVP的擴展候選列表。
在候選類型3中，通過組合零向量和參考索引來創建零向量合併/ AMVP候選，其可被參考。 第9B圖示出了用於添加零向量合併候選的示例，其中候選列表940對應於原始合併候選列表，並且候選列表950通過添加零候選對應於擴展的合併候選列表。 第9C圖示出了用於添加零向量AMVP候選的示例，其中候選列表960（L0）和962（L1）對應於原始AMVP候選列表，並且候選列表970（L0）和972（L1）添加零候選對應於擴展的AMVP候選列表。 如果零向量候選不重複，則將其添加到合併/ AMVP候選列表中。
傳統的子PU時間運動向量預測（SbTMVP）
ATMVP（高級時間運動向量預測）模式（或者也稱為子PU時間運動向量預測（SbTMVP））是用於合併候選的基於子PU的模式，它使用空間相鄰來獲得初始向量並且初始向量（在一些實施例中將被修改）用於獲得並置圖像上的並置塊的坐標。然後，檢索並置圖像上的並置塊的子CU（通常是4×4或8×8）運動資訊，並將其填充到當前合併候選的子CU（通常是4×4或8×8）運動緩衝器中。JVET-C1001（J.Chen等人，“Algorithm Description of Joint Exploration Test Model 3 (JEM3)”, ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組（Joint Video Exploration Team (JVET) ），第3次會議：日內瓦，CH，2016年5月26日至6月1日，文檔：JVET-C1001）和JVET-K0346（X.Xiu等人，“CE4-related: One simplified design of advanced temporal motion vector prediction (ATMVP)”，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組 (JVET) ，第11次會議：Ljubljana，SI ，2018年7月10日至18日，文檔：JVET-K0346）中公開了ATMVP的幾種變型。
時間-空間運動向量預測（STMVP）
STMVP模式是用於合併候選的基於子PU的模式。 以光柵掃描順序遞歸地生成子PU的運動向量。 當前子PU的MV的推導首先識別其兩個空間相鄰。 然後使用一些MV縮放來導出一個時間相鄰。 在檢索和縮放MV之後，將所有可用運動向量（最多3個）平均以形成STMVP，其被指定為當前子PU的運動向量。 STMVP的詳細描述可以在JVET-C1001的2.3.1.2節中找到。
基於歷史的合併模式構建
基於歷史的合併模式是傳統合併模式的變體。 基於歷史記錄的合併模式存儲歷史數組(array)中某些先前CU的合併候選。 因此，除了原始合併候選之外，當前CU可以使用歷史數組內的一個或多個候選來豐富合併模式候選。 基於歷史的合併模式的細節可以在JVET-K0104（L. Zhang等人，“CE4-related: History-based Motion Vector Prediction”, ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組(JVET)，第11次會議：Ljubljana, SI，2018年7月10日至18日，文檔：JVET- K0104）中找到。
基於歷史的方法也可以應用於AMVP候選列表。
非相鄰合併候選
非相鄰合併候選使用遠離當前CU的一些空間候選。 非相鄰合併候選的變動可以在JVET-K0228（R.Yu，等人，“CE4-2.1: Adding non-adjacent spatial merge candidates”，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組 (JVET)，第11次會議：Ljubljana，SI，2018年7月10日-18日，文檔：JVET-K0104）和JVET-K0286（J. Ye等人，“CE4: Additional merge candidates (Test 4.2.13)” ，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組 (JVET)，第11次會議：Ljubljana，SI，2018年7月10日-18日，文檔：JVET-K0104）。
基於非相鄰的方法也可以應用於AMVP候選列表。
IBC 模式
在HEVC SCC擴展的標準化期間已經提出了當前圖像參考（current picture reference，簡寫為CPR）或幀內塊複製（Intra block copy，簡寫為IBC）。 已經證明它對於編解碼屏幕內容視訊資料是有效的。 IBC操作與視訊編解碼器中的原始幀間模式非常相似。 然而，參考圖像是當前解碼的幀而不是先前編解碼的幀。 IBC的一些細節可以在JVET-K0076（X.Xu等人，“CE8-2.2: Current picture referencing using reference index signaling”，ITU-T SG 16 WP 3和ISO/IEC JTC 1/SC 29/WG  11聯合視頻專家組 (JVET)，第11次會議：Ljubljana，SI，2018年7月10日至18日，文檔：JVET-K0076）和Xu等人的技術論文（X. Xu等人，“Intra Block Copy in HEVC Screen Content Coding Extensions”，IEEE J. Emerg. Sel. Topics Circuits Syst., vol. 6, no. 4，第409-419頁，2016 ）中找到。
仿射模式
提交給ITU-VCEG的貢獻ITU-T13-SG16-C1016（Lin等人，“Affine transform prediction for next generation coding”，ITU-U, Study Group 16, Question Q6/16, Contribution  C1016，2015年9月，日內瓦，CH）公開了一種四參數仿射預測，其包括仿射合併模式。 當仿射運動塊正在移動時，塊的運動向量場（field）可以通過兩個控制點（control-point）運動向量或如下的四個參數來描述，其中（vx，vy）表示運動向量
Figure 02_image001
(1)
第10圖中示出了四參數仿射模型的示例，其中塊1010對應於當前塊，塊1020對應於參考塊。 變換後的塊是矩形塊。 該移動塊中每個點的運動向量場可以用下面的等式描述：
Figure 02_image003
(2)
在上面的等式中，（v0x ，v0y ）是塊的左上角處的控制點運動向量（即，v0 ），並且（v1x ，v1y ）是塊的右上角處的另一個控制點運動向量（即 ，v1 ）。 當解碼兩個控制點的MV時，可以根據上面的等式確定塊的每個4×4塊的MV。 換句話說，可以通過兩個控制點處的兩個運動向量來指定塊的仿射（affine）運動模型。 此外，雖然塊的左上角和右上角用作兩個控制點，但是也可以使用其他兩個控制點。
有兩種仿射候選：繼承的仿射候选和角推導的（Corner derived）候選（即，構建的候選（constructed candidate））。 對於繼承的仿射候選，當前塊繼承相鄰塊的仿射模型。 所有控制點MV來自相同的相鄰塊。 如果當前塊1110從塊A1繼承仿射運動，則塊A1的控制點MV用作當前塊的控制點MV，如第11A圖所示，其中與塊A1相關聯的塊1112 基於兩個控制點MV（v0 和v1 ）被旋轉为塊1114。 因此，當前塊1110被旋轉為塊1116。在角推導的候選之前插入繼承的候選。 選擇繼承控制點MV的候選的順序是：（A0-＞ A1）（B0-＞ B1-＞ B2）。
在貢獻ITU-T13-SG16-C1016中，對於幀間模式編解碼CU，信令仿射標誌以指示當CU大小等於或大於16×16時是否應用仿射幀間模式。如果當前塊（例如，當前CU）以仿射幀間模式編解碼，則使用相鄰有效重構塊來構建候選MVP對列表。第11B圖示出了用於導出角推導的仿射候選的相鄰塊集合。如第11B圖所示，
Figure 02_image005
對應於當前塊1120的左上角的塊V0的運動向量，其從相鄰塊a0（稱為左上塊）、 a1（稱為內左上方塊）和a2（稱為較低左上方塊）的運動向量中選擇。
Figure 02_image007
對應於當前塊1120的右上角處的塊V1的運動向量，其從相鄰塊b0（稱為上方塊）和b1（稱為右上塊）的運動向量中選擇。
在上面的等式中，MVa是與塊a0，a1或a2相關聯的運動向量，MVb是從塊b0和b1的運動向量中選擇的，並且MVc是從塊c0和c1的運動向量中選擇的。 選擇具有最小DV的MVa和MVb以形成MVP對。 因此，雖然僅針對最小DV搜索兩個MV集（即，MVa和MVb），但是第三DV集（即，MVc）也參與選擇過程。 第三DV集對應於當前塊1110的左下角處的塊的運動向量，其從相鄰塊c0（稱為左塊）和c1（稱為左下塊）的運動向量中選擇。 在第11B圖的示例中，用於構造仿射運動模型的控制點MV的相鄰塊（a0，a1，a2，b0，b1，b2，c0和c1）被稱為本公開中的相鄰塊集合。
在ITU-T13-SG16-C-1016中，還提出了仿射合併模式。 如果當前是合併PU，則檢查相鄰的五個塊（第11B圖中的c0，b0，b1，c1和a0塊）以確定它們中的一個是否仿射幀間模式或仿射合併模式。 如果是，則信令affine_flag以指示當前PU是否是仿射模式。 當當前PU以仿射合併模式編解碼時，它從有效的相鄰重建塊獲得用仿射模式編解碼的第一塊。 候選塊的選擇順序是從左、上、右上、左下到左上（即，c0→b0→b1→c1→a0），如第11B圖所示。 第一仿射編解碼塊的仿射參數用於導出當前PU的v0 和v1 。
公開了一種用於視訊編解碼的幀間預測的方法和裝置，其允許子塊模式運動向量預測。根據本發明的一種方法，在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料，或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流。 。基於當前塊的塊大小確定條件。如果滿足條件，則使用除了目標子塊模式編解碼工具之外的編解碼工具集對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。如果不滿足條件，則使用包括目標子塊模式編解碼工具的編解碼工具集對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。在一個實施例中，目標子塊模式編解碼工具對應於基於子塊的時間運動向量預測（SbTMVP）。
在一個實施例中，如果當前塊的塊大小小於閾值，則滿足條件。 例如，如果當前塊的面積（area）小於閾值，則滿足條件。 在另一示例中，如果當前塊的塊寬度或當前塊的塊高度小於閾值，則滿足條件。
在本發明的另一方法中，當前塊對應於根節點下的多個葉塊中的一個目標葉塊，所述多個葉塊是由包括當前塊的區域的塊劃分產生的。 確定MER（合併估計區域），其中MER包含所述多個葉塊。 如果當前塊的參考塊在MER內，則從合併候選列表中排除與參考塊相關聯的目標候選，或者在合併候選列表中包括修改的目標候選，其中基於MER之外的修改參考塊導出修改的目標候選。 使用合併候選列表對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。
在一個實施例中，針對子塊模式導出合併候選列表。 在另一實施例中，針對SbTMVP（基於子塊的時間運動向量預測）模式導出合併候選列表。 在又一個實施例中，修改的參考塊位於MER的邊界附近。
在本發明的又一方法中，接收對應於根節點下的多個子CU中的一個目標子CU的當前CU，該當前CU是由包括當前CU的區域的塊劃分產生的。 確定包圍所述多個子CU的共享邊界，並且所述多個子CU彼此之間沒有編解碼依賴性，以便允許所述多個子CU的並行編解碼處理。 基於位於共享邊界附近的一個或多個相鄰參考塊來導出共享合併列表。 使用共享合併列表對與所述多個子CU相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。
在一個實施例中，所述一個或多個相鄰參考塊的控制點MV（運動向量）用於導出所述多個子CU的一個或多個仿射合併候選。 在另一實施例中，所述一個或多個相鄰參考塊的仿射參數用於導出所述多個子CU的一個或多個仿射合併候選。 例如，所述一個或多個相鄰參考塊的仿射參數對應於所述一個或多個相鄰參考塊的運動向量梯度、起始MV和位置。
以下描述是實現本發明的最佳方案。 進行該描述是為了說明本發明的一般原理，而不應被視為具有限制意義。 通過參考所附申請專利範圍最好地確定本發明的範圍。
在本發明中，公開了一些簡化子塊合併模式的技術。
方法-共享的候選列表
為了簡化編解碼器操作複雜度，提出了一種共享候選列表的方法。 “候選列表”可以對應於合併候選列表、AMVP候選列表或其他類型的預測候選列表（例如，DMVR（解碼器側運動向量微調）或雙側微調候選列表）。 “共享候選列表”的基本思想是在更大的邊界（或QTBT樹中的子樹的一個根）上生成候選列表，以便生成的候選列表可以由邊界內或者子樹內的所有葉CU共享。 共享候選列表的一些示例在第12A圖至第12C圖中示出。 在第12A圖中，子樹的根CU由大虛線框（1210）示出。 分裂葉CU（1212）顯示為較小的虛線框。與根CU相關聯的虛線框1210還對應於根葉下的葉CU的共享邊界。 在第12B圖中，共享邊界（1220）由大虛線框示出。 小葉CU（1222）顯示為較小的虛線框。 第12C圖示出了合併共享節點的四個示例。 為虛線虛擬CU（即，合併共享節點）生成共享合併候選列表。 在劃分1232中，對應於8×8塊的合併共享節點被分成4個4×4塊。 在劃分1234中，對應於8×8塊的合併共享節點被分成2個4×8塊。 在劃分1236中，對應於4×16塊的合併共享節點被分成2個4×8塊。 在劃分1238中，對應於4×16塊的合併共享節點被分成2個4×4塊和1個8×8塊。
“共享候選列表”有兩個主要實施例：一個是在子樹內共享候選列表; 另一種是在“共同共享邊界”內共享候選列表。
實施例 - 一個子樹內的共享候選列表
術語“子樹”被定義為QTBT分裂樹的子樹（例如，如第1圖所示的QTBT分裂樹120）。 “子樹”（1310）的一個示例在第13圖中示出，其中子樹根是QTBT分裂樹內的樹節點（1312）。子樹的最終分裂葉CU在該子樹內。塊劃分1320對應於第13圖中的子樹1310。在所提出的方法中，可以在共享塊邊界基礎上生成候選列表（合併模式、AMVP模式候選或其他類型的預測候選列表），其中，共享塊邊界的示例基於子樹的根CU邊界，如第12A圖所示。然後，候選列表被重用於子樹內的所有葉CU。共同共享候選列表（common shared candidate list）由子樹的根生成。換句話說，空間相鄰位置和時間相鄰位置都基於子樹的根CU邊界的矩形邊界（即，共享邊界）。
"實施例 - 一個“共同共享邊界”內的共享候選列表
在該實施例中，定義了“共同共享邊界（common shared boundary）”。 一個“共同共享邊界”是在圖像內對齊的最小塊（例如4×4）的矩形區域。 “共同共享邊界”內的每個CU可以使用共同共享候選列表，其中基於“共同共享邊界”生成共同共享候選列表。 例如，共同共享邊界1210內的子塊可以共享合併候選列表，其中基於共同共享邊界上的相鄰塊導出一個或多個合併候選。 換句話說，空間相鄰位置和時間鄰近位置都基於“共同共享邊界”。
共享候選列表中的子CU合併候選處理
用於實現子CU候選的共享列表（例如，在合併模式中的ATMVP、STMVP或仿射合併）的一些方法。 根據本發明的共享候選列表的子CU候選的示例如下所示。
一種方法是關閉共享候選列表中的子CU候選。 另一種方法是在根CU上構建子CU候選（或建立在共享塊邊界上），並且對於每個“用於共享的子CU”，它直接從子CU候選檢索子CU的運動資訊（的相應區域）。例如，對於使用ATMVP模式的共享16×8邊界，可以在共享邊界16x8上生成ATMVP，作為傳統的ATMVP方法。 當在公共邊界（16×8）內共享2個子CU（例如8×8）的該候選列表時，可以直接檢索16×8 ATMVP的左8×8運動資訊以形成用於左8×8子CU的新的8×8 ATMVP。 類似地，可以直接檢索16x8 ATMVP的右8x8運動資訊，以形成用於右8x8子CU的新8x8 ATMVP。 因此，生成適合8×8的ATMVP候選。
在另一實施例中，通過使用根CU或共享邊界的大小/深度/形狀/區域/寬度/高度來導出ATMVP的初始MV（用於在ATMVP中導出並置的MV參考塊）。 可以為子CU共享根CU的ATMVP的初始MV或共享邊界。 共享初始MV可用於導出子CU的並置MV參考塊，然後導出子CU的塊MV或子塊MV。
根據本發明的另一個實施例，它根據CU大小移除一些候選。 如果CU大小小於與CU大小相關的預定義閾值（例如，區域= 16），則從候選列表的構造中移除一些候選。 如本領域中已知的，CU大小可以對應於塊寬度、塊高度或塊區域。 雖然該區域用作與CU大小相關的預定義閾值的示例，但是寬度、高度或兩者可以用作與CU大小相關的預定義閾值。有數個移除一些候選的實施例。 例如，可以基於與CU大小相關的一個或多個預定閾值來移除ATMVP。
根據本發明的一個實施例，關閉共享候選列表中的子CU候選。根據本發明的另一個實施例，子CU候選建立在根CU上（或建立在共享塊邊界上）。對於每個“用於共享的子CU”，從子CU候選直接檢索子CU運動資訊的對應區域。在具有ATMVP模式的共享邊界（大小為16×8）的示例中，可以如傳統的ATMVP方法基於共享邊界（大小16×8）生成ATMVP。當在公共邊界（即，16×8）內共享具有大小為8×8的兩個子CU的該候選列表時，可以直接檢索16×8 ATMVP的左8×8運動資訊以形成用於左8×8子CU的新的8×8 ATMVP候選。類似地，可以直接檢索16x8 ATMVP候選的右8x8運動資訊，以形成用於右8x8子CU的新8x8 ATMVP候選。因此，可以基於16×8塊導出適合於8×8的ATMVP候選。
根據本發明實施例的所提出的“共享候選列表”、“共享合併索引”和其他共享屬性提案可以應用於其他類型的合併列表構造方法，例如“基於歷史的合併模式構造”和“不相鄰的合併候選” 。 換句話說，共享屬性提案通常適用於所有合併模式算法和AMVP模式算法。
此外，我們還建議信令標誌以打開或關閉所提出的共享方法。 在一個實施例中，可以信令標誌以指示是否啟用“共享候選列表”。 信令中的單元的最小大小也可以在序列級、圖像級、切片級或PU級中單獨編解碼。
在一個實施例中，當導出用於ATMVP的初始向量時，如果所參考的相鄰MV在根CU或共享邊界內，則不使用ATMVP。
方法 - 關閉小CU的子CU合併模式
在該實施例中，其關閉（或稱為排除（exclude））用於小CU的子CU合併模式（例如，ATMVP、STMVP或仿射合併）（例如，CU大小低於閾值或任何其他CU大小相關特徵低於閾值）。
在子塊合併列表中，可以插入多於一個ATMVP候選。 例如，可以插入兩個ATMVP候選。 在一個實施例中，兩個ATMVP候選被插入子塊合併列表的前面。 在另一個實施例中，在子塊合併列表的前面插入一個ATMVP候選，在一個或多個其他類型的子塊候選（例如，仿射候選）之後插入另一個ATMVP候選。 在一個示例中，ATMVP被插入子塊合併列表的第三、第四或第五位置。 在另一個例子中，在子塊合併列表中的某些仿射候選之後（例如，在一些仿射繼承的候選之後或在仿射構造的候選之前）插入ATMVP。 在另一實施例中，在一個或多個其他類型的子塊候選（例如，仿射候選）之後插入兩個ATMVP候選。
方法 - 仿射編解碼塊的共享列表
在所提出的共享列表方法（例如，在一個子樹和共同共享邊界內的共享候選列表）中，使用根CU（也稱為父CU）或共享邊界大小/深度/形狀/寬度/高度導出候選列表。在候選列表推導中，對於任何基於位置的推導（例如，根據當前塊/ CU / PU位置/大小/深度/形狀/寬度/高度的參考塊位置推導），使用根CU或共享邊界位置和形狀/大小/深度/寬度/高度。在一個實施例中，對於仿射繼承候選推導，首先導出參考塊位置。當應用共享列表時，通過使用根CU或共享邊界位置以及形狀/大小/深度/寬度/高度來導出參考塊位置。在一個示例中，存儲參考塊位置。當子CU在根CU或共享邊界中時，存儲的參考塊位置用於找到用於仿射候選推導的參考塊。
在另一實施例中，導出根據根CU或共享邊界來推導出的候選列表中的每個仿射候選的控制點MV。 根CU或每個仿射候選的共享邊界的控制點MV被共享用於該根CU或共享邊界中的子CU。 在一個示例中，可以為子CU存儲導出的控制點MV。 對於根CU或共享邊界中的每個子CU，根CU或共享邊界的控制點MV用於導出子CU的控制點MV或用於導出子CU的子塊MV。 在一個示例中，子CU的子塊MV是從子CU的控制點MV導出的，子CU的控制點MV是從根CU或共享邊界的控制MV導出的。在一個示例中，子CU的子塊MV是從根CU或共享邊界的控制點MV導出的。 在一個示例中，可以在根CU或共享邊界處導出根CU或共享邊界中的子塊的MV。 可以直接使用導出的子塊MV。 對於根CU或共享邊界之外的相鄰CU中的CU，從根CU或共享邊界的控制點MV導出的控制點MV用於導出仿射繼承候選。 在另一示例中，根CU或共享邊界的控制點MV用於導出仿射繼承候選。 在另一示例中，CU的存儲的子塊MV用於導出仿射繼承候選。在另一示例中，根CU或共享邊界的存儲的子塊MV用於導出仿射繼承的候選。 在一個實施例中，對於上方（above）CTU行（row）中的相鄰參考CU，相鄰參考CU的存儲的子塊MV（例如，左下（bottom-left）和右下（bottom-right）子塊MV、左下和底部（bottom-centre）中心子塊MV，或者底部中心和右下子塊MV）用於導出仿射繼承候選而不是根CU的控制點。
在另一示例中，當編解碼子CU時，可以存儲或導出根CU或共享邊界的位置和形狀/寬度/高度/大小以用於仿射候選參考塊導出。 可以使用4-參數仿射模型（在等式（3）中）和6參數仿射模型（在等式（4）中）來導出仿射候選或子CU的控制點MV。 例如，在第12A圖中，根CU內的CU可以參考塊A0 、A1 ，B0 ，B1 、B2 和並置塊TBR 和TCTR 以導出仿射候選。 在另一實施例中，對於仿射繼承候選推導，使用當前子CU位置和形狀/大小/深度/寬度/高度。 如果參考塊在根CU或共享邊界內，則它不用於導出仿射候選。
Figure 02_image009
(3)
Figure 02_image011
(4)
對於仿射角推導的候選，根據本發明的一個實施例，不使用子CU的角推導的候選。 在另一實施例中，使用當前子CU位置和形狀/大小/深度/寬度/高度。 如果參考塊/ MV在根CU或共享邊界內，則它不用於導出仿射候選。 在另一實施例中，使用根CU或共享邊界的形狀/大小/深度/寬度/高度。 基於根CU或共享邊界的形狀/大小/深度/寬度/高度導出角參考塊（corner reference block）/ MV。 導出的MV可以直接用作控制點MV。 在另一實施例中，基於根CU或共享邊界的形狀/大小/深度/寬度/高度導出角參考塊/ MV。參考MV及其位置可用於通過使用仿射模型（例如，4-參數仿射模型或6參數仿射模型）來導出仿射候選。 例如，可以將導出的角控製點MV視為根CU或共享邊界的CU的控制點MV。 可以通過使用等式（3）和/或（4）導出子CU的仿射候選。 換句話說，基於共享邊界上的相鄰參考塊生成仿射參數。 此外，仿射參數可以對應於梯度、起始MV和相鄰參考塊的位置，如等式（3）和/或（4）中所示。
可以存儲根CU或根共享邊界的所構造的仿射候選的控制點MV。 對於根CU或共享邊界中的子CU，存儲的參考塊位置用於找到用於仿射候選推導的參考塊。 在另一實施例中，導出根CU或候選列表中的每個仿射候選的共享邊界的控制點MV。 根CU或每個仿射候選的共享邊界的控制點MV被共享用於該根CU或共享邊界中的子CU。 在一個示例中，可以為子CU存儲導出的控制點MV。 對於根CU或共享邊界中的每個子CU，根CU或共享邊界的控制點MV用於導出子CU的控制點MV或用於導出子CU的子塊的MV。在一個示例中，子CU的子塊MV是從子CU的控制點MV導出的，子CU的控制點MV是從根CU或共享邊界的控制MV導出的。 在一個示例中，子CU的子塊MV是從根CU或共享邊界的控制點MV導出的。 在一個示例中，可以在根CU或共享邊界處導出根CU或共享邊界中的子塊的MV。 可以直接使用導出的子塊MV。 對於根CU或共享邊界之外的相鄰CU中的CU，從根CU或從共享邊界的控制點MV導出的控制點MV用於導出仿射繼承的候選。在另一示例中，根CU或共享邊界的控制點MV用於導出仿射繼承候選。 在另一示例中，CU的存儲的子塊MV用於導出仿射繼承的候選。 在另一示例中，根CU或共享邊界的存儲的子塊MV用於導出仿射繼承的候選。 在一個實施例中，對於上方CTU行中的相鄰參考CU，相鄰參考CU的存儲的子塊MV（例如，左下（bottom-left）和右下（bottom-right）子塊MV、左下和底部（bottom-centre）中心子塊MV，或者底部中心和右下子塊MV）用於導出仿射繼承候選，而不是根CU或包括相鄰參考CU的共享邊界的控制點用於導出仿射繼承候選或相鄰參考CU的控制點MV用於導出仿射繼承候選。
在另一實施例中，可以直接使用來自根CU和共享邊界的導出的控制點MV，而無需仿射模型變換。
在另一實施例中，對於所提出的共享列表方法（例如，一個子樹內或一個共同共享邊界內的共享候選列表），當導出參考塊位置時，使用當前塊位置/大小/深度/形狀/寬度/高度。然而，如果參考塊在根CU或共享邊界內，則將參考塊位置推送（push）或移到根CU或共享邊界之外。例如，在第7圖中，塊B1 是當前塊的右上樣本的上方塊。如果塊B1 在根CU或共享邊界內，則塊B1 的位置在根CU或共享邊界的第一最近塊外側上方移動。在另一實施例中，當導出參考塊位置時，使用當前塊位置/大小/深度/形狀/寬度/高度。但是，如果參考塊在根CU或共享邊界內，則不使用參考塊/ MV（視為不可用）。在另一實施例中，當導出參考塊位置時，使用當前塊位置/大小/深度/形狀/寬度/高度。但是，如果參考塊在根CU或共享邊界內，則不使用參考塊/ MV（視為不可用）。
在一個實施例中，對於時間並置MV推導，根CU或共享邊界的並置MV被共享/用於所有子CU。 在另一實施例中，對於時間並置MV推導，使用每個CU /塊的並置MV而不是共享時間並置MV。
方法-MER和共享列表都存在於QTMTT結構中
在該方法中，MER（合併估計區域）和共享列表概念都可以在QTMTT結構中啟用。 HEVC中引用的合併估計區域對應於可以並行處理該區域內的所有葉CU的區域。 換句話說，可以消除該區域內的葉CU之間的依賴性。 QTMTT對應於一種類型的多類型樹（MTT）塊劃分，其中四叉樹和另一劃分樹（例如二叉樹（BT）或三叉树（TT））用於MTT。 在一個實施例中，對於正常的合併和ATMVP，根CU中的葉CU使用共享列表。 但對於仿射合併，它使用基於QTMTT的MER。 在另一實施例中，對於一些預測模式，根CU中的葉CU使用共享列表，但是對於其他合併模式或AMVP模式，它使用MER概念。
在一個實施例中，HEVC中的合併估計區域（MER）的概念可以擴展到QTBT或QTBTTT（四叉樹/二叉樹/三叉树）結構。 MER可以是非正方形的。 MER可以具有不同的形狀或大小，具體取決於結構劃分。可以在序列/圖像/切片級別中預定義或信令大小/深度/區域/寬度/高度。對於MER的寬度/高度，可以信令寬度/高度的log2值。對於MER的區域/大小，可以信令大小/區域的log2值。當針對區域定義MER時，該MER中的CU / PU不能用作用於合併模式候選推導的參考CU / PU，使得該MER中的CU / PU從合併模式候選推導中被排除。舉例來說，此MER中的CU / PU的MV​​或仿射參數不能由用於合併候選或仿射合併候選導出的相同MER中的CU / PU參考。那些MV和/或仿射參數被視為對於相同MER中的CU / PU不可用。對於子塊模式（例如ATMVP模式）推導，使用當前CU的大小/深度/形狀/區域/寬度/高度。如果參考CU在相同的MER中，則不能使用參考CU的MV資訊。
當定義MER區域/大小/深度/形狀/面積/寬度/高度（例如，預定義或信令）時，如果當前CU大於或等於定義的區域/尺寸/形狀/面積/寬度/高度並且子劃分之一或所有子劃分或子劃分的一部分小於區域/大小/形狀/面積/寬度/高度，當前CU是一個MER。在另一示例中，如果當前CU的深度小於或等於定義的深度和子劃分之一的深度，或者所有子劃分或子劃分的一部分大於定義的深度，則當前CU是一個MER。在另一個實施例中，如果當前CU小於或等於定義的面積/大小/形狀/區域/寬度/高度並且父CU大於定義的面積/大小/形狀/區域/寬度/高度，則當前CU是一個MER。在另一示例中，如果當前CU的深度大於或等於所定義的深度並且父CU小於所定義的深度，則當前CU是一個MER。例如，如果定義的區域是1024並且CU大小是64x32（寬度等於64並且高度等於32），則使用垂直TT分裂（例如，64x32 CU劃分為16x32子CU、32x32子CU和16×32子CU）， 在一個實施例中，64×32塊是一個MER。 此64x32中的子CU使用共享列表。 在另一實施例中，64x32塊不是MER。 然而，16x32子CU、32x32子CU和16x32子CU分別是MER。 在另一個實施例中，對於定義的MER面積/大小/形狀/區域/寬度/高度，當進行TT分裂時，MER面積/大小/形狀/區域/寬度/高度可以在不同的TT劃分中不同。 例如，對於第一和第三劃分，MER面積/大小/形狀/區域/寬度/高度的閾值可以除以2（或者深度增加1）。 對於第二劃分，MER面積/大小/形狀/區域/寬度/高度的閾值保持相同。
方法 - 根據CU維度減少合併候選列表
該方法應用於合併模式或其他候選列表模式，例如仿射合併列表（僅仿射合併候選），或統一仿射-ATPVP合併列表（將仿射合併候選和ATMVP候選組到一個列表中）或ATMVP普通合併（normal merge）列表（非子塊或平移類型（translational）合併候選和ATMVP候選在一個列表中），依此類推。
在另一實施例中，其根據CU大小或任何其它CU大小相關特徵移除一些候選。 如果CU大小大於預定閾值（例如，面積= 16），則從候選列表的構造中移除（或稱為排除）一些候選（例如，ATMVP）。
在另一實施例中，ATMVP的關閉取決於當前CU的寬度或高度，其也與CU大小有關。 在一個示例中，如果CU寬度小於預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一示例中，如果CU高度小於預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一實施例中，如果CU高度小於預定閾值或CU寬度小於另一預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一實施例中，如果CU高度小於預定閾值並且CU寬度小於另一預定閾值，則關閉ATMVP。
在一個示例中，當寬度小於8或高度小於8時，ATMVP被關閉（即，禁用或排除）。
在另一實施例中，ATMVP的關閉取決於當前CU的寬度或高度。 例如，如果CU寬度大於預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一示例中，如果CU高度大於預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一實施例中，如果CU高度大於預定閾值或CU寬度大於另一預定閾值，則關閉ATMVP。 在另一實施例中，如果CU高度大於預定閾值並且CU寬度大於另一預定閾值，則關閉ATMVP。
在另一實施例中，ATMVP的關閉取決於當前CU的形狀。例如，如果CU縱橫比（即，寬度/高度或高度/寬度）小於預定閾值，則關閉ATMVP。在另一示例中，如果CU縱橫比（即，寬度/高度或高度/寬度）大於預定閾值，則ATMVP被關閉。
可以為所有圖像大小和所有位元流固定和預定​​義大小閾值、寬度閾值或高度閾值。在另一個實施例中，可以根據圖像大小自適應地確定大小閾值、寬度閾值或高度閾值。對於不同的圖像大小，閾值可能不同。在另一個實施例中，可以從編碼器向解碼器信令大小閾值、寬度閾值或高度閾值。用於信令大小閾值/寬度閾值/高度閾值的單元的最小尺寸也可以在序列級、圖像級、切片級或PU級中單獨編解碼。
用於合併/幀間/仿射合併/仿射幀間/ ATMVP /子塊候選列表構造的共享合併列表MV
在根CU或共享邊界處生成的候選列表可以用於子CU的合併/幀間/仿射合併/仿射幀間/ ATMVP /子塊候選列表構造，即使共享列表未啟用。 可以將根CU或共享邊界的候選添加到子CU的候選列表中。 根CU或共享邊界的形狀/大小/深度/寬度/高度可以是預定義的、信令的（例如在序列/圖像/切片/圖塊/ CTU行/ CTU級別中）或導出的。 例如，根CU可以是父N級（parent N-level）CU。 N可以是整數。
在一個實施例中，可以定義兩個閾值：一個較大而一個較小。 較大的根CU或較大的共享邊界由較大的閾值定義/確定。 在較大的根CU或較大的共享邊界處生成候選列表。 對於較大根CU或較大共享邊界中的所有子CU，可以將較大根CU或較大共享邊界的候選添加到子CU的候選列表中。 較小的根CU或較小的共享邊界由較小的閾值定義/確定。 在較小的根CU或較小的共享邊界處生成候選列表。 當生成較小根CU或較小共享邊界的候選列表時，可以添加較大根CU或較大共享邊界的候選。 對於較小根CU或較小共享邊界中的子CU，使用在較小根CU或較小共享邊界處生成的候選列表。
可以在編碼器和/或解碼器中實現前面提出的方法。 例如，任何所提出的方法可以在編碼器中的熵編碼模塊或塊劃分模塊中實現，和/或在解碼器中的熵解析器模塊或塊劃分模塊中實現。 或者，任何所提出的方法都可以實現為耦合到編碼器中的熵編碼模塊或塊劃分模塊的電路，和/或解碼器中的熵解析器模塊或塊劃分模塊，以便提供熵解析器模塊或塊劃分模塊所需的資訊。
第14圖示出了視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中所述視訊編解碼允許根據本發明的實施例的子塊模式運動向量預測。 流程圖中示出的步驟以及本公開中的其他後續流程圖可以實現為在編碼器側和/或解碼器側的一個或多個處理器（例如，一個或多個CPU）上可執行的程式代碼。 流程圖中示出的步驟還可以基於諸如被佈置為執行流程圖中的步驟的一個或多個電子設備或處理器的硬體來實現。根據該方法，在步驟1410，在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料，或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流。 在步驟1420，基於當前塊的塊大小確定條件。在步驟1430，如果滿足條件，則使用排除目標子塊的編解碼工具的編解碼工具集對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。 如果不滿足條件，則在步驟1440中使用包括目標子塊模式編解碼工具的編解碼工具集對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。
第15圖示出了根據本發明實施例的視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中一個根區域內的相鄰塊被取消或推送用於合併候選。 根據該方法，在步驟1510，在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料，或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流，其中當前塊對應於根節點下的多個葉塊之中的一個目標葉塊，該多個葉塊是由包括當前塊的區域的塊劃分產生的。在步驟1520中確定包圍所述多個葉塊的MER（合併估計區域）。在步驟1530中，如果當前塊的參考塊在MER內，則從合併候選列表中排除與參考塊相關聯的目標候選，或者修改的目標候選包括在合併候選列表中，其中基於MER外部的修改的參考塊導出修改的目標候選。 在步驟1540，使用合併候選列表對與當前塊相關聯的當前運動資訊進行編碼或解碼。
第16圖示出了根據本發明實施例的視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中一個根區域內的子塊共享公共合併候選列表。根據該方法，在步驟1610中，在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前CU（編碼單元）相關的輸入資料，或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前CU的壓縮資料相對應的視訊位元流，其中當前CU對應於根節點下的多個子CU中的一個目標子CU，所述根節點是由包括當前CU的區域的塊劃分產生的。在步驟1620中確定包圍所述多個子CU的共享邊界。在步驟1630中，基於位於共享邊界附近的一個或多個相鄰參考塊導出共享合併列表。在步驟1640中使用共享合併列表編碼或解碼與所述多個子CU相關聯的當前運動資訊。
所示的流程圖旨在示出根據本發明的視訊編解碼的示例。 在不脫離本發明的精神的情況下，所屬領域具有通常知識者可以修改每個步驟，重新安排步驟，分裂步驟，或組合步驟以實施本發明。 在本公開中，已經使用特定語法和語義來說明用於實現本發明的實施例的示例。 所屬領域具有通常知識者可以通過用等同的語法和語義替換語法和語義來實踐本發明而不脫離本發明的精神。
呈現以上描述是為了使得所屬領域具有通常知識者能夠實踐在特定應用及其要求的上下文中提供的本發明。 對所描述的實施例的各種修改對於所屬領域具有通常知識者來說是顯而易見的，並且這裡定義的一般原理可以應用於其他實施例。 因此，本發明不限於所示出和描述的特定實施例，而是與符合本文所公開的原理和新穎特徵的最寬範圍相一致。 在以上詳細描述中，示出了各種具體細節以便提供對本發明的透徹理解。 然而，所屬領域具有通常知識者將理解，可以實施本發明。
如上所述的本發明的實施例可以以各種硬體、軟體代碼或兩者的組合來實現。例如，本發明的實施例可以是集成到視訊壓縮晶片中的一個或多個電路或集成到視訊壓縮軟體中的程式代碼，以執行這裡描述的處理。本發明的實施例還可以是要在數位信號處理器（DSP）上執行的程式代碼，以執行這裡描述的處理。本發明還可以涉及由計算機處理器、數位信號處理器、微處理器或現場可程式化門陣列（FPGA）執行的許多功能。這些處理器可以被配置為通過執行定義本發明所體現的特定方法的機器可讀軟體代碼或韌體代碼來執行根據本發明的特定任務。軟體代碼或韌體代碼可以用不同的程式語言和不同的格式或樣式開發。還可以針對不同的目標平台編譯軟體代碼。然而，軟體代碼的不同代碼格式、樣式和語言以及配置代碼以執行根據本發明的任務的其他裝置將不脫離本發明的精神和範圍。
在不脫離本發明的精神或基本特徵的情況下，本發明可以以其他特定形式實施。 所描述的示例在所有方面都應被視為僅是說明性的而非限制性的。 因此，本發明的範圍由所附申請專利範圍而不是前面的描述表示。 在申請專利範圍的含義和等同範圍內的所有變化都包含在其範圍內。
110:CTU劃分 120:分裂樹 410、510:塊劃分 420:二叉樹 520:QTBT 810、820:候選集 830、930:過程 831:mvL0_A、ref0 832:mvL1_B、ref 833:雙向預測MVP 910、920、940、950、960、962、970、972:候選列表 1010、1020、1110、1112、1114、1116、1120:塊 1210:虛線框 1212、1222:葉CU 1220:共享邊界 1232、1234、1236、1238、1320:劃分 1310:子樹 1312:樹節點 1410~1440、1510~1540、1610~1640:步驟
第1圖示出了使用四叉樹結構將編解碼樹單元（CTU）劃分為編解碼單元（CU）的塊劃分的示例。 第2圖示出了根據高效視訊編解碼（HEVC）的非對稱運動劃分（AMP），其中AMP定義了用於將CU分成PU的八種形狀。 第3圖示出了二叉樹劃分結構使用的各種二進位分裂類型的示例，其中可以使用分裂類型將塊遞歸地分裂成兩個較小的塊。 第4圖示出了塊劃分及其對應的二叉樹的示例，其中在二叉樹的每個分裂節點（即，非葉節點）中，一種語法用於指示哪種分裂類型（水平或垂直） 被使用，其中0可表示水平分裂，1可表示垂直分裂。 第5圖示出了塊劃分及其對應的QTBT的示例，其中實線指示四叉樹分裂，而虛線指示二叉樹分裂。 第6圖示出了根據MTT塊劃分的用於塊劃分的樹型信令的示例，其中RT信令可以類似於QTBT塊劃分中的四叉樹信令。 第7圖示出了用於導出AMVP和合併方案的空間和時間MVP的相鄰PU。 第8圖示出了組合的雙向預測合併候選的推導過程的示例。 第9A圖示出了縮放的雙向預測合併候選的導出過程的示例，其中左側的候選列表對應於原始候選列表，右側的候選列表對應於包括兩個生成的雙向預測MVP的擴展候選列表。 第9B圖示出了添加零向量合併候選的示例，其中左側的候選列表對應於原始合併候選列表，右側的候選列表通過添加零候選對應於擴展的合併候選列表。 第9C圖示出了用於添加零向量AMVP候選的示例，其中頂部的候選列表對應於原始AMVP候選列表（左側的L0和右側的L1），並且底部的候選列表通過添加零候選對應於擴展的AMVP候選列表（左側為L0，右側為L1）。 第10圖示出了四參數仿射模型的示例，其中示出了當前塊和參考塊。 第11A圖示出了繼承的仿射候選推導的示例，其中當前塊通過繼承相鄰塊的控制點MV作為當前塊的控制點MV來繼承相鄰塊的仿射模型。 第11B圖示出了用於導出角推導的仿射候選的相鄰塊集合，其中一個MV可以從一個相鄰組中決定出來。 第12A圖- 第12C圖示出了根CU內的子CU的共享合併列表的示例。 第13圖示出了子樹的示例，其中子樹根是QTBT分裂樹內的樹節點。 第14圖示出了視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中所述視訊編解碼允許根據本發明的實施例的子塊模式運動向量預測。 第15圖示出了根據本發明實施例的視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中一個根區域內的相鄰塊被取消或推送用於合併候選。 第16圖示出了根據本發明實施例的視訊編解碼的示例性幀間預測的流程圖，其中一個根區域內的子塊共享公共合併候選列表。
1410~1440:步驟

Claims (6)

  1. 一種視訊編解碼的幀間預測方法，該方法包括： 在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流，其中，該當前塊對應於根節點下的多個葉塊中的一個目標葉塊，該根節點由包括該當前塊的區域的塊劃分產生; 確定包含該多個葉塊的合併估計區域; 如果該當前塊的參考塊在該合併估計區域內，則從合併候選列表中排除與該參考塊相關聯的目標候選，或者在該合併候選列表中包括修改的目標候選，其中基於該合併估計區域之外的修改的參考塊導出該修改的目標候選;以及 使用該合併候選列表編碼或解碼與該當前塊相關聯的當前運動資訊。
  2. 如請求項1所述之方法，其中，針對子塊模式導出該合併候選列表。
  3. 如請求項1所述之方法，其中，針對基於子塊的時間運動向量預測導出該合併候選列表。
  4. 如請求項1所述之方法，其中，針對仿射模式導出該合併候選列表。
  5. 如請求項1所述之方法，其中，該修改的參考塊位於該合併估計區域的邊界附近。
  6. 一種用於視訊編解碼的幀間預測的裝置，其中所述視訊編解碼允許子塊模式運動向量預測或仿射模式，該裝置包括一個或多個電子電路或處理器，其被佈置成： 在視訊編碼器側接收與當前圖像中的當前塊相關的輸入資料或者在視訊解碼器側接收與包括當前圖像中的當前塊的壓縮資料相對應的視訊位元流，其中，該當前塊對應於根節點下的多個葉塊中的一個目標葉塊，該根節點由包括該當前塊的區域的塊劃分產生; 確定包含該多個葉塊的合併估計區域; 如果該當前塊的參考塊在該合併估計區域內，則從合併候選列表中排除與該參考塊相關聯的目標候選，或者在該合併候選列表中包括修改的目標候選，其中基於該合併估計區域之外的修改的參考塊導出該修改的目標候選;以及 使用該合併候選列表編碼或解碼與該當前塊相關聯的當前運動資訊。
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