CN115398908A - 用于对运动矢量进行编码的装置和方法以及用于对运动矢量进行解码的装置和方法 - Google Patents

用于对运动矢量进行编码的装置和方法以及用于对运动矢量进行解码的装置和方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种对运动矢量进行解码的方法，所述方法包括：确定根据从比特流获得的信息选择的第一邻近块的可用性；当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为不可用，或者第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及通过将所述当前块的预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得当前块的运动矢量。

Description

用于对运动矢量进行编码的装置和方法以及用于对运动矢量 进行解码的装置和方法
技术领域
本公开涉及图像编码和解码领域。更具体地，本公开涉及一种用于通过使用当前运动矢量的邻近运动矢量来对该当前运动矢量进行编码和解码的设备和方法。
背景技术
在图像编码和解码中，将图像划分成块，并且通过帧间预测或帧内预测对每个块进行预测编码和预测解码。
帧间预测是去除图像之间的时间冗余以压缩图像的方法。帧间预测的代表性示例是运动估计编码。运动估计编码通过使用至少一个参考画面来预测当前画面的块。通过使用预设评估函数在预设搜索范围内搜索与当前块最相似的参考块。基于参考块预测当前块，并且从当前块减去作为预测结果生成的预测块以生成残差块。然后对残差块进行编码。为了更准确地执行预测，对参考画面执行插值以生成小于整数像素单位的子像素单位中的像素，并且基于子像素单位中的像素执行帧间预测。
在编解码器(诸如H.264高级视频编码(AVC)和高效视频编码(HEVC))中，与当前块相邻的先前编码的块的运动矢量或者包括在先前编码的图像中的块的运动矢量被用于预测当前块的运动矢量。通过预设方法将作为当前块的运动矢量与先前编码块的运动矢量之间的差的差分运动矢量用信号发送到解码器侧。
发明内容
技术问题
提供了一种用于对运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法，由此提高了当前块的运动矢量的预测精度。
提供了一种用于对运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法，由此减小了包括在比特流中的差分运动矢量的大小。
问题的解决方案
根据实施例，一种对运动矢量进行解码的方法，包括：根据从比特流获得的信息，从与当前块相邻的邻近块中选择第一邻近块；当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用，并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及通过将所述当前块的所述预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得所述当前块的运动矢量。
公开的有利效果
在根据实施例的用于对运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法中，可提高当前块的运动矢量的预测精度。
在根据实施例的用于对运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法中，可减小包括在比特流中的差分运动矢量的大小。
应当注意，根据实施例的用于对运动矢量进行编码的设备和方法以及用于对运动矢量进行解码的设备和方法可实现的效果不限于上述那些，并且根据以下描述，未提及的其他效果对于本领域普通技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
提供每个附图的简要说明是为了更好地理解本文引用的附图。
图1是根据实施例的图像解码设备的框图。
图2是根据实施例的图像编码设备的框图。
图3示出根据实施例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示出根据实施例的基于块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个对编码单元进行划分的处理。
图6示出根据实施例的从奇数个编码单元中确定预设编码单元的方法。
图7示出根据实施例的当通过划分当前编码单元确定多个编码单元时对多个编码单元进行处理的顺序。
图8示出根据实施例的当编码单元不能按照预设顺序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第二编码单元满足预设条件时通过划分第一编码单元确定的非正方形第二编码单元可被划分为的形状受到限制。
图11示出根据实施例的当划分形状模式信息指示不以四个正方形编码单元为单位的划分时对正方形编码单元进行划分的处理。
图12示出根据实施例的多个编码单元之间的处理顺序可根据对编码单元进行划分的处理而改变。
图13示出根据实施例的当编码单元被递归地划分从而确定多个编码单元时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示出根据实施例的可基于编码单元的形状和尺寸确定的深度以及用于将编码单元区分开的部分索引(PID)。
图15示出根据实施例的基于画面中包括的多个预设数据单元确定多个编码单元。
图16示出根据实施例的当各个画面具有编码单元的不同划分形状组合时各个画面的编码单元。
图17示出根据实施例的可基于用二进制码表示的划分形状模式信息确定的编码单元的各种形状。
图18示出根据实施例的可基于用二进制码表示的划分形状模式信息确定的编码单元的其他形状。
图19是图像编码和解码***的框图。
图20是根据实施例的图像解码设备的框图。
图21a示出当当前块的左侧块可用时邻近块的位置。
图21b示出当当前块的左侧块和右侧块可用时邻近块的位置。
图21c示出当当前块的右侧块可用时邻近块的位置。
图22是示出运动矢量分辨率的索引、运动矢量分辨率和邻近块的位置之间的匹配关系的表。
图23a示出第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值不相同的情况。
图23b示出第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同的情况。
图23c示出当当前块的预测方向是双向时，列表0方向上的第一邻近块的参考画面索引和列表1方向上的第一邻近块的参考画面索引中的一个与预定值相同，而另一个与预定值不相同的情况。
图24是根据实施例的对运动矢量进行解码的方法的流程图。
图25是根据实施例的图像编码设备的框图。
图26是根据实施例的对运动矢量进行编码的方法的流程图。
图27是根据实施例的用于说明获得预测运动矢量的处理的视图。
图28是根据实施例的用于说明获得预测运动矢量的处理的视图。
具体实施方式
最佳方式
根据实施例，一种对运动矢量进行解码的方法，包括：根据从比特流获得的信息，从与当前块相邻的邻近块中选择第一邻近块；当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将所述第一邻近块识别为可用，并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及通过将所述当前块的所述预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得当前块的运动矢量。
当第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引为-1时，第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量可不存在。
可根据包括第一邻近块的并行块是否与包括当前块的并行块不同、第一邻近块是否位于当前画面之外、第一邻近块是否已经被帧内预测和第一邻近块是否被重建建中的至少一个来确定第一邻近块的可用性。
获得所述当前块的预测运动矢量可包括：当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用，并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时，从第一邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量。
从比特流获得的信息可包括：指示多个运动矢量分辨率中的所述当前块的运动矢量分辨率的信息，以及所述多个运动矢量分辨率可与不同位置处的邻近块映射。
第二邻近块的所述位置可根据指示所述当前块的左侧邻近块和右侧邻近块的可用性的信息而变化。
获得所述当前块的预测运动矢量可包括：当通过使用指示第二邻近块的可用性的信息将第二邻近块识别为可用，并且第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与所述当前块的参考画面索引相同或者第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时，从第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
获得所述当前块的预测运动矢量可包括：当通过使用指示第二邻近块的可用性的信息将第二邻近块识别为不可用，或者第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从在所述当前块之前被解码的块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量。
获得所述当前块的预测运动矢量可包括：当第一邻近块被识别为不可用时，从第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
根据实施例的图像解码设备，包括：运动矢量预测单元，被配置为根据从比特流获得的信息从与当前块相邻的邻近块中选择第一邻近块，并且当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及运动矢量重建单元，被配置为通过将所述当前块的预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得所述当前块的运动矢量。
根据实施例，一种对运动矢量进行编码的方法，包括：当从与当前块相邻的邻近块中选择的第一邻近块被识别为可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及生成包括当前块的运动矢量与所述当前块的所述预测运动矢量之间的差分运动矢量和用于指示第一邻近块的信息的比特流。
公开方式
由于本公开允许各种改变和许多实施例，因此将在附图中示出并在书面描述中详细描述特定实施例。然而，这并不旨在将本公开限制于实践的特定模式，并且将理解，不脱离本公开的精神和技术范围的所有改变、等同和替代都包含在本公开中。
在本公开的实施例的描述中，当认为相关技术的特定详细解释可能不必要地模糊本公开的本质时，省略了相关技术的特定详细解释。虽然可使用术语(诸如“第一”、“第二”等)来描述各种组件，但是这些组件不必限于上述术语。上述术语仅被用于将一个组件与另一个组件区分开。
当元件(例如，第一元件)“耦接到”或“连接到”另一元件(例如，第二元件)时，第一元件可直接耦接到或连接到第二元件，或者除非另有描述，否则第三元件可存在于它们之间。
关于表示为本文所使用的“部分(单元)”或“模块”的组件，可将两个或更多个组件组合成一个组件，或者可根据细分功能将一个组件划分为两个或更多个组件。另外，下文描述的每个组件除了其自身的主要功能之外，还可另外执行由另一组件执行的一些或全部功能，并且每个组件的一些主要功能可完全由另一组件执行。
此外，在此使用的“图像”或“画面”可表示视频的静止图像或运动画面(视频)。
此外，在此使用的“样点”或“信号”是指作为被分配给图像的采样位置的数据，将被处理的数据。例如，空间域图像上的像素值和变换域上的变换系数可以是样点。包括这样的一个或更多个样点的单元可被定义为块。
在下文中，将参照图1至图19描述根据实施例的基于具有树结构的编码单元和变换单元的图像编码方法和设备以及图像解码方法和设备。
图1是根据实施例的图像解码设备100的框图。
图像解码设备100可包括比特流获得器110和解码器120。比特流获得器110和解码器120可包括至少一个处理器。比特流获得器110和解码器120可包括存储将由至少一个处理器运行的指令的存储器。
比特流获得器110可接收比特流。比特流可包括由稍后将被描述的图像编码设备200的图像编码而来信息。可从图像编码设备200发送比特流。图像解码设备100可以以有线或无线方式连接到图像编码设备200，并且比特流获得器110可以以有线或无线方式接收比特流。比特流获得器110可从存储介质(诸如光学介质、硬盘等)接收比特流。解码器120可基于从接收的比特流获得的信息重建图像。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。
详细描述图像解码设备100的操作，比特流获得器110可接收比特流。
图像解码设备100可执行从比特流获得与编码单元的划分形状模式对应的二进制位串的操作。图像解码设备100可执行确定编码单元的划分规则的操作。图像解码设备100可执行基于与划分形状模式对应的二进制位串和划分规则中的至少一个将编码单元划分为多个编码单元的操作。图像解码设备100可根据编码单元的高度与宽度的比率来确定作为编码单元的允许尺寸范围的第一范围，以便确定划分规则。图像解码设备100可根据编码单元的划分形状模式来确定作为编码单元的允许尺寸范围的第二范围，以便确定划分规则。
在下文中，将根据本公开的实施例详细描述编码单元的划分。
首先，一个画面可被划分成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。根据实施方式示例，一个条带包括一个或更多个并行块，或者一个条带可包括一个或更多个最大编码单元。可在画面内确定包括一个并行块或多个并行块的条带。
存在在概念上与最大编码单元(CTU)相比的最大编码块(编码树块(CTB))。最大编码块(CTB)表示包括N×N个样点(其中N为整数)的N×N的块。每个颜色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(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、色度样点的两个对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结构。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以及用于对单色样点进行编码的语法结构。当画面是在根据颜色分量而分离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结构以及画面的样点。
一个最大编码块(CTB)可被划分为包括M×N个样点(M和N为整数)的M×N的编码块。
当画面具有针对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、色度样点的两个对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结构。当画面为单色画面时，编码单元包括单色样点的编码块以及用于对单色样点进行编码的语法结构。当画面是在根据颜色分量而分离的颜色平面中编码的画面时，编码单元包括用于对画面进行编码的语法结构以及画面的样点。
如上所述，最大编码块和最大编码单元在概念上彼此区分开，并且编码块和编码单元在概念上彼此区分开。换句话说，(最大)编码单元是指包括包含对应样点的(最大)编码块和与(最大)编码块对应的语法元素的数据结构。然而，因为本领域普通技术人员理解(最大)编码单元或(最大)编码块是指包括预设数量的样点的预设尺寸的块，所以除非另有描述，否则在以下说明书中在不进行区分的情况下提及最大编码块和最大编码单元或者编码块和编码单元。
图像可被划分为最大编码单元(CTU)。可基于从比特流获得的信息来确定每个最大编码单元的尺寸。每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，本公开的实施例不限于此。
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4×4、8×8、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被一分为二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一分为二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一分为二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。可通过使用亮度最大编码单元的尺寸来确定色度最大编码单元的尺寸。例如，当Y：Cb：Cr比率根据颜色格式为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，因为关于可二元划分的亮度编码块的最大尺寸的信息是从比特流获得的，所以可以可变地确定可二元划分的亮度编码块的最大尺寸。相反，可三元划分的亮度编码块的最大尺寸可以是固定的。例如，I画面中的可三元划分的亮度编码块的最大尺寸可以是32×32，并且P画面或B画面中的可三元划分的亮度编码块的最大尺寸可以是64×64。
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执行四元划分的信息、指示是否执行多划分的信息、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，指示是否执行四元划分的信息可指示当前编码单元是被四元划分(QUAD_SPLIT)还是不被四元划分。
当当前编码单元不被四元划分时，指示是否执行多划分的信息可指示当前编码单元是不再被划分(NO_SPLIT)还是被二元划分/三元划分。
当当前编码单元被二元划分或三元划分时，划分方向信息指示当前编码单元在水平方向和垂直方向中的一个方向上被划分。
当当前编码单元在水平方向或垂直方向上被划分时，划分类型信息指示当前编码单元被二元划分或三元划分。
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。当前编码单元在水平方向上被二元划分时的划分模式可被确定为二元水平划分模式(SPLIT_BT_HOR)，当前编码单元在水平方向上被三元划分时的划分模式可被确定为三元水平划分模式(SPLIT_TT_HOR)，当前编码单元在垂直方向上被二元划分时的划分模式可被确定为二元垂直划分模式(SPLIT_BT_VER)，并且当前编码单元在垂直方向上被三元划分时的划分模式可被确定为三元垂直划分模式(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对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元划分、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之一。当关于最大编码单元的划分形状模式信息指示不执行划分时，在最大编码单元中确定的编码单元与该最大编码单元具有相同的尺寸。当关于最大编码单元的划分形状模式信息指示执行划分时，可将最大编码单元划分为编码单元。此外，当关于编码单元的划分形状模式信息指示执行划分时，可将编码单元划分为更小的编码单元。然而，图像的划分不限于此，并且最大编码单元和编码单元可不被区分开。将参照图3至图16详细描述编码单元的划分。
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，可通过将编码单元用作预测因子来执行预测。此外，可通过将编码单元用作变换块来执行变换。
将参照图3至图16详细描述编码单元的划分。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、上方、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来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。块形状信息是指示编码单元的形状、方向、宽高比或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同时(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。
当编码单元的宽度和高度彼此不同时(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高比确定为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200可基于块形状信息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元划分。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”。详细地，图像解码设备100可确定最大编码单元的尺寸为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元划分。四元划分是编码单元的宽度和高度均被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可确定最小编码单元的尺寸为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来确定是否不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，当当前编码单元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来不对与当前编码单元300具有相同尺寸的编码单元310a进行划分，或者可确定基于指示预设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可基于指示在垂直方向上执行划分的划分形状模式信息来确定通过在垂直方向上划分当前编码单元300而获得的两个编码单元310b。图像解码设备100可基于指示在水平方向上执行划分的划分形状模式信息来确定通过在水平方向上划分当前编码单元300而获得的两个编码单元310c。图像解码设备100可基于指示在垂直方向和水平方向上执行划分的划分形状模式信息来确定通过在垂直方向和水平方向上划分当前编码单元300而获得的四个编码单元310d。根据实施例，图像解码设备100可基于指示在垂直方向上执行三元划分的划分形状模式信息来确定通过在垂直方向上划分当前编码单元300而获得的三个编码单元310e。图像解码设备100可基于指示在水平方向上执行三元划分的划分形状模式信息来确定通过在水平方向上划分当前编码单元300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上述方法，并且划分形状模式信息可指示各种方法。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设划分方法。
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。图像解码设备100可基于划分形状模式信息来确定是否不对非正方形当前编码单元进行划分或者是否通过使用预设划分方法来对非正方形当前编码单元进行划分。参照图4，当当前编码单元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来确定与当前编码单元400或450具有相同的尺寸的编码单元410或460，或者可确定基于指示预设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至430c、470a和470b或者480a至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设划分方法。
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来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划分编码单元而生成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进行划分来确定当前编码单元400或450中包括的两个编码单元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来对非正方形当前编码单元400或450进行划分时，图像解码设备100可考虑非正方形当前编码单元400或450的长边的位置以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的形状在对当前编码单元400或450的长边进行划分的方向上对当前编码单元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(三元划分)为奇数个块时，图像解码设备100可确定当前编码单元400或450中包括的奇数个编码单元。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的宽度和高度的比率可以是4:1或1:4。当宽度和高度的比率为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。当宽度和高度的比率为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的块形状信息来确定当前编码单元400或450的划分方向。例如，当当前编码单元400沿垂直方向时，图像解码设备100可通过在水平方向上划分当前编码单元400来确定编码单元430a、430b和430c。此外，当当前编码单元450沿水平方向时，图像解码设备100可通过在垂直方向上划分当前编码单元450来确定编码单元480a、480b和480c。
根据实施例，图像解码设备100可确定当前编码单元400或450中包括的奇数个编码单元，并且不是所有确定的编码单元可具有相同的尺寸。例如，所确定的奇数个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c中的预设编码单元430b或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，可通过划分当前编码单元400或450而确定的编码单元可具有多个尺寸，并且在一些情况下，全部奇数个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c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可确定当前编码单元400或450中包括的奇数个编码单元，并且此外，可对通过划分当前编码单元400或450而生成的奇数个编码单元中的至少一个编码单元施加预设限制。参照图4，图像解码设备100可将关于编码单元430b或480b的解码处理设置为与其他编码单元430a和430c或者480a和480c的解码处理不同，其中，编码单元430b或480b位于对当前编码单元400或450进行划分而生成的三个编码单元430a、430b和430c或者480a、480b和480c中的中心。例如，与其他编码单元430a和430c或者480a和480c不同，图像解码设备100可限制中心位置处的编码单元430b或480b不再被划分或仅被划分预设次数。
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，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在水平方向上划分第一编码单元500时，图像解码设备100可通过在水平方向上划分第一编码单元500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在划分编码单元之前和在划分编码单元之后的关系的术语。例如，可通过划分第一编码单元来确定第二编码单元，并且可通过划分第二编码单元来确定第三编码单元。将理解，第一编码单元、第二编码单元和第三编码单元的关系遵循以上描述。
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所确定的第二编码单元510划分为编码单元或不对所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和划分形状模式信息中的至少一个将通过划分第一编码单元500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、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，并且可基于获得的划分形状模式信息通过划分第一编码单元500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的划分方法来划分第二编码单元510。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(例如，520a、或者520b、520c和520d)。也就是说，可基于每个编码单元的划分形状模式信息来递归地划分编码单元。因此，可通过划分非正方形编码单元来确定正方形编码单元，并且可通过递归地划分正方形编码单元来确定非正方形编码单元。
参照图5，可递归地划分通过划分非正方形的第二编码单元510而确定的奇数个第三编码单元520b、520c和520d中的预设编码单元(例如，位于中心位置的编码单元或正方形编码单元)。根据实施例，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可在水平方向上被划分为多个第四编码单元。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可再次被划分为多个编码单元。例如，非正方形的第四编码单元530b或530d可再次被划分为奇数个编码单元。下面将关于各种实施例描述可用于递归地划分编码单元的方法。
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中的预设第三编码单元施加预设限制。例如，图像解码设备100可限制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不再被划分或被划分可设置的次数。
参照图5，图像解码设备100可将非正方形的第二编码单元510中所包括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、限制为通过使用预设划分方法被划分(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设次数(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，并且可包括用于与其他第三编码单元520b和520d不同地对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设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设编码单元的方法。
参照图6，可从当前编码单元600或650中包括的多个样点中的预设位置的样点(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设位置不限于图6中的中心位置，并且可包括当前编码单元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、右下方位置等)。图像解码设备100可从预设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者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设数量的编码单元时，图像解码设备100可选择编码单元中的一个编码单元。如下面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，并且可确定预设位置处的编码单元。
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可通过划分当前编码单元600或当前编码单元650来确定奇数个编码单元620a、620b和620c或奇数个编码单元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可通过基于指示编码单元620a、620b和620c中包括的预设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，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，并且所述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对应。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编码单元的与坐标之间的差值对应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)，并且指示下方编码单元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，当左上样点630a、630b和630c的坐标按照升序或降序被排序时，可将包括中心位置处的样点630b的坐标(xb,yb)的编码单元620b确定为通过划分当前编码单元600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)和指示下方编码单元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设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，并且可基于预设标准选择编码单元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中选择尺寸与其他编码单元的尺寸不同的编码单元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)以及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各自的尺寸。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可基于所确定的编码单元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确定为预设位置的编码单元。然而，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上述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设位置处的编码单元的示例对应，并且因此，可使用通过对基于预设样点的坐标确定的编码单元的尺寸进行比较来确定预设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)以及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各自的尺寸。
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可基于所确定的编码单元660a、660b和660c的宽度和高度来确定尺寸与其他编码单元的尺寸不同的编码单元。参照图6，图像解码设备100可将尺寸与左侧编码单元660a和右侧编码单元660c的尺寸不同的中间编码单元660b确定为预设位置的编码单元。然而，由图像解码设备100执行的确定尺寸与其他编码单元的尺寸不同的编码单元的上述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设位置处的编码单元的示例对应，并且因此，可使用通过对基于预设样点的坐标确定的编码单元的尺寸进行比较来确定预设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，从通过划分当前编码单元确定的奇数个编码单元中选择预设位置处的编码单元。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可确定沿水平方向的预设位置处的编码单元。也就是说，图像解码设备100可确定沿水平方向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可确定沿垂直方向的预设位置处的编码单元。也就是说，图像解码设备100可确定沿垂直方向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。
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设位置处的编码单元。图像解码设备100可通过划分(二元划分)当前编码单元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设位置处的编码单元。与其相关的操作可与已经在上面关于图6详细描述的确定奇数个编码单元中的预设位置(例如，中心位置)处的编码单元的操作对应，因此这里不提供其详细描述。
根据实施例，当非正方形的当前编码单元被划分为多个编码单元时，可在划分操作中使用关于预设位置处的编码单元的预设信息来确定多个编码单元中的预设位置处的编码单元。例如，图像解码设备100可在划分操作中使用中间编码单元中包括的样点中所存储的块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个来确定通过划分当前编码单元所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，并且可使用各种类型的信息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设样点获得用于标识预设位置处的编码单元的预设信息。参照图6，图像解码设备100可使用从当前编码单元600中的预设位置处的样点(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划分当前编码单元600而确定的多个编码单元620a、620b和620c中的预设位置处的编码单元(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的块形状来确定预设位置处的样点，可从通过划分当前编码单元600确定的多个编码单元620a、620b和620c中确定包括可获得预设信息(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施加预设限制。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确定为可获得预设信息的样点，并且可对包括样点640的编码单元620b施加预设限制。然而，可获得预设信息的样点的位置不限于上述位置，并且可包括将被确定为进行限制的编码单元620b中所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设信息的样点的位置。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设信息的样点的位置。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，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设信息的样点。作为另一示例，当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设信息的样点。
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设位置处的编码单元。根据实施例，图像解码设备100可从编码单元中的预设位置处的样点获得划分形状模式信息，并且可通过使用划分形状模式信息对通过划分当前编码单元生成的多个编码单元进行划分，其中，所述划分形状模式信息是从所述多个编码单元中的每个编码单元中的预设位置处的样点获得的。也就是说，可基于划分形状模式信息递归地划分编码单元，其中，所述划分形状模式信息是从每个编码单元中的预设位置处的样点获得的。上面已经关于图5描述了递归地划分编码单元的操作，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可通过划分当前编码单元确定一个或更多个编码单元，并且可基于预设块(例如，当前编码单元)确定对所述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通过划分当前编码单元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可通过在垂直方向上划分第一编码单元700来确定第二编码单元710a和710b，可通过在水平方向上划分第一编码单元700来确定第二编码单元730a和730b，或者可通过在垂直方向和水平方向上划分第一编码单元700来确定第二编码单元750a、750b、750c和750d。
参照图7，图像解码设备100可确定按照水平方向顺序710c对通过在垂直方向上划分第一编码单元700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对通过在水平方向上划分第一编码单元700而确定的第二编码单元730a和730b进行处理。图像解码设备100可根据预设顺序(例如，光栅扫描顺序或Z字形扫描顺序750e)确定通过在垂直方向和水平方向上划分第一编码单元700而确定的第二编码单元750a、750b和750d，其中，根据所述预设顺序对一行中的编码单元进行处理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可递归地划分编码单元。参照图7，图像解码设备100可通过划分第一编码单元700来确定多个编码单元710a和710b、730a和730b、或者750a、750b、750c和750d，并且可递归地划分所确定的多个编码单元710a、710b、730a、730b、750a、750b、750c和750d中的每一个。多个编码单元710a和710b、730a和730b、或者750a、750b、750c和750d的划分方法可对应于第一编码单元700的划分方法。因此，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可通过在垂直方向上划分第一编码单元700来确定第二编码单元710a和710b，并且可确定独立地划分或者不划分第二编码单元710a和710b中的每一个。
根据实施例，图像解码设备100可通过在水平方向上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，可基于划分编码单元的操作来确定编码单元的处理顺序。换言之，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后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来确定通过划分左侧第二编码单元710a而确定的第三编码单元720a和720b的处理顺序。因为通过在水平方向上划分左侧第二编码单元710a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。基于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，并且可使用各种方法按照预设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示出根据实施例的当编码单元不能按照预设顺序进行处理时，由图像解码设备100执行的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至820e。根据实施例，图像解码设备100可通过在水平方向上划分左侧第二编码单元810a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，视频解码设备100可通过确定第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e是否能够按照预设顺序进行处理来确定任意编码单元是否被划分为奇数个编码单元。参照图8，图像解码设备100可通过递归地划分第一编码单元800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信息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、或者第三编码单元820a和820b及820c、820d和820e。例如，第二编码单元810a和810b中的位于右侧的编码单元可被划分为奇数个第三编码单元820c、820d和820e。第一编码单元800中包括的多个编码单元的处理顺序可以是预设顺序(例如，Z字形扫描顺序830)，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所确定的第三编码单元820c、820d和820e是否满足用于按照预设顺序进行处理的条件。
根据实施例，图像解码设备100可确定第一编码单元800中包括的第三编码单元820a和820b以及820c、820d和820e是否满足用于按照预设顺序进行处理的条件，并且该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的边界被对半划分有关。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所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所确定的第三编码单元820c、820d和820e的边界未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设位置处的编码单元施加预设限制。上面已经关于各种实施例描述了所述限制或所述预设位置，因此本文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可基于通过比特流获得器110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，当第一编码块900具有正方形形状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，当划分形状模式信息指示通过在水平方向或垂直方向上划分第一编码单元900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，通过在垂直方向上划分正方形的第一编码单元900而确定的第二编码单元910a、910b和910c，或者通过在水平方向上划分正方形的第一编码单元900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设顺序进行处理的条件，并且该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的边界被对半划分有关。参照图9，因为通过在垂直方向上划分正方形的第一编码单元900所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不满足用于按照预设顺序进行处理的条件。此外，因为通过在水平方向上划分正方形的第一编码单元900所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不满足用于按照预设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可确定扫描顺序不连续，并且可基于确定结果确定第一编码单元900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设位置处的编码单元施加预设限制。上面已经关于各种实施例描述了所述限制或所述预设位置，因此本文将不提供其详细描述。
根据实施例，图像解码设备100可通过划分第一编码单元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图像解码设备100对第一编码单元1000进行划分而确定的具有非正方形形状的第二编码单元满足预设条件时第二编码单元可被划分为的形状受到限制。
根据实施例，图像解码设备100可基于由比特流获得器110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。如此，图像解码设备100可基于第二编码单元1010a和1010b、或者1020a和1020b中的每一个的划分形状模式信息，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者不对第二编码单元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可通过在水平方向上对通过在垂直方向上划分第一编码单元1000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在水平方向上被划分时，图像解码设备100可将右侧第二编码单元1010b限制为不在左侧第二编码单元1010a被划分的水平方向上被划分。当通过在同一方向上划分右侧第二编码单元1010b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在水平方向上被独立地划分，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可通过在垂直方向上对通过在水平方向上划分第一编码单元1000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)在垂直方向上被划分时，出于上述原因，图像解码设备100可将另一第二编码单元(例如，下方第二编码单元1020b)限制为不在上方第二编码单元1020a被划分的垂直方向上被划分。
图11示出根据实施例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由图像解码设备100执行的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划分第一编码单元1100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划分编码单元的各种方法的信息，但是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。根据这样的划分形状模式信息，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可独立地划分非正方形的第二编码单元1110a和1110b、或者1120a和1120b等。第二编码单元1110a和1110b、或者1120a和1120b等中的每一个可按照预设顺序被递归地划分，并且该划分方法可与基于划分形状模式信息来划分第一编码单元1100的方法对应。
例如，图像解码设备100可通过在水平方向上划分左侧第二编码单元1110a来确定正方形的第三编码单元1112a和1112b，并且可通过在水平方向上划分右侧第二编码单元1110b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可通过在水平方向上划分左侧第二编码单元1110a和右侧第二编码单元1110b两者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可通过在垂直方向上划分上方第二编码单元1120a来确定正方形的第三编码单元1122a和1122b，并且可通过在垂直方向上划分下方第二编码单元1120b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可通过在垂直方向上划分上方第二编码单元1120a和下方第二编码单元1120b两者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示出根据实施例的多个编码单元之间的处理顺序可根据对编码单元进行划分的处理而改变。
根据实施例，图像解码设备100可基于划分形状模式信息来划分第一编码单元1200。当块形状指示正方形形状并且划分形状模式信息指示在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上划分第一编码单元1200时，图像解码设备100可通过划分第一编码单元1200来确定第二编码单元1210a和1210b、或者1220a和1220b等。参照图12，通过仅在水平方向或垂直方向上划分第一编码单元1200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可通过在水平方向上对通过在垂直方向上划分第一编码单元1200而生成的第二编码单元1210a和1210b进行划分来确定第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d，并且可通过在垂直方向上对通过在水平方向上划分第一编码单元1200而生成的第二编码单元1220a和1220b进行划分来确定第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d。上面已经关于图11描述了划分第二编码单元1210a和1210b、或者1220a和1220b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可按照预设顺序处理编码单元。上面已经关于图7描述了按照预设顺序处理编码单元的操作，因此本文将不提供其详细描述。参照图12，图像解码设备100可通过划分正方形的第一编码单元1200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可通过在水平方向上对通过在垂直方向上划分第一编码单元1200而生成的第二编码单元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处理第三编码单元1216a、1216b、1216c和1216d：首先在垂直方向上处理左侧第二编码单元1210a中包括的第三编码单元1216a和1216c，然后在垂直方向上处理右侧第二编码单元1210b中包括的第三编码单元1216b和1216d。
根据实施例，图像解码设备100可通过在垂直方向上对通过在水平方向上划分第一编码单元1200而生成的第二编码单元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处理第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d：首先在水平方向上处理上方第二编码单元1220a中包括的第三编码单元1226a和1226b，然后在水平方向上处理下方第二编码单元1220b中包括的第三编码单元1226c和1226d。
参照图12，可通过分别划分第二编码单元1210a和1210b、以及1220a和1220b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。尽管通过在垂直方向上划分第一编码单元1200而确定的第二编码单元1210a和1210b与通过在水平方向上划分第一编码单元1200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以及第三编码单元1226a、1226b、1226c和1226d最终示出从第一编码单元1200划分出的相同形状的编码单元。如此，通过基于划分形状模式信息以不同的方式递归地划分编码单元，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编码单元被递归划分从而确定多个编码单元时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。
根据实施例，图像解码设备100可基于预设标准确定编码单元的深度。例如，所述预设标准可以是编码单元的长边的长度。当被划分之前的编码单元的长边的长度是划分后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划分之前的编码单元的深度增大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低深度的编码单元。
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”)划分正方形的第一编码单元1300来确定更低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的宽度和高度划分为1/2而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的宽度和高度划分为1/2而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”)划分非正方形的第一编码单元1310或1320，来确定更低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可通过划分尺寸为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可通过在水平方向上划分第一编码单元1310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，或者可通过在水平方向和垂直方向上划分第一编码单元1310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可通过划分尺寸为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可通过在垂直方向上划分第一编码单元1320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，或者可通过在水平方向和垂直方向上划分第一编码单元1320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可通过划分尺寸为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可通过在垂直方向和水平方向上划分第二编码单元1302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可通过划分尺寸为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可通过在水平方向上划分第二编码单元1312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，或者可通过在垂直方向和水平方向上划分第二编码单元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可通过划分尺寸为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可通过在垂直方向上划分第二编码单元1322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，或者可通过在垂直方向和水平方向上划分第二编码单元1322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可在水平方向或垂直方向上划分正方形编码单元1300、1302或1304。例如，图像解码设备100可通过在垂直方向上划分尺寸为2N×2N的第一编码单元1300来确定尺寸为N×2N的第一编码单元1310，或者可通过在水平方向上划分第一编码单元1300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，通过在水平方向或垂直方向上划分尺寸为2N×2N的第一编码单元1300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，并且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示出根据实施例的可基于编码单元的形状和尺寸确定的深度以及用于将编码单元区分开的部分索引(PID)。
根据实施例，图像解码设备100可通过划分正方形的第一编码单元1400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在垂直方向和水平方向中的至少一个方向上划分第一编码单元1400来确定第二编码单元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。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而被确定。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在水平方向上划分高度长于宽度的第一编码单元1410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在垂直方向上划分宽度长于高度的第一编码单元1420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确定的第二编码单元1412a和1412b以及1414a、1414b和1414c、或者1422a和1422b以及1424a、1424b和1424c的深度可基于它们的长边的长度而被确定。例如，因为正方形的第二编码单元1412a和1412b的边的长度是高度长于宽度的具有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，确定从宽度长于高度的具有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，当奇数个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率来确定用于标识划分出的编码单元的PID。参照图14，奇数个划分出的编码单元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可包括两个其它编码单元1414a或1414c。因此，当中心位置处的编码单元1414b的PID基于扫描顺序而为1时，位于与编码单元1414b相邻位置的编码单元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可基于用于标识划分出的编码单元的PID是否存在不连续，确定奇数个划分出的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可基于用于标识通过划分当前编码单元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可通过划分具有高度长于宽度的矩形形状的第一编码单元1410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可使用指示相应编码单元的PID，以便识别相应编码单元。根据实施例，可从每个编码单元的预设位置的样点(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设位置处的编码单元。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可对奇数个划分出的编码单元的PID进行比较，以确定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PID与编码单元的PID中的中间值对应的编码单元1414b确定为通过划分第一编码单元1410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率确定用于区分划分出的编码单元的PID。参照图14，通过划分第一编码单元1410生成的编码单元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。在这种情况下，当中心位置处的编码单元1414b的PID是1时，位于与编码单元1414b相邻位置的编码单元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多个编码单元，其中，所述多个编码单元包括尺寸与其他编码单元的尺寸不同的编码单元。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设位置的编码单元(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划分当前编码单元。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，预设位置的编码单元的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可使用预设数据单元，其中，在该预设数据单元中开始递归地划分编码单元。
图15示出根据实施例的基于画面中包括的多个预设数据单元确定多个编码单元。
根据实施例，预设数据单元可被定义为通过使用划分形状模式信息开始递归地划分编码单元的数据单元。也就是说，预设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对应。在下面的描述中，为了便于解释，预设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设尺寸和预设尺寸形状。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可通过使用每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。划分参考数据单元的操作可与使用四叉树结构的划分操作对应。
根据实施例，图像解码设备100可预先确定当前画面中包括的参考数据单元所允许的最小尺寸。因此，图像解码设备100可确定具有等于或大于最小尺寸的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的比特流获得器110可从比特流获得针对各种数据单元中的每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的划分当前编码单元300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的划分当前编码单元400或450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，本文将不提供其详细描述。
根据实施例，图像解码设备100可根据基于预设条件预先确定的一些数据单元，使用用于标识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，比特流获得器110可从比特流仅获得针对每个条带、条带片段、并行块、并行块组或最大编码单元的用于标识参考编码单元的尺寸和形状的PID，其中，所述条带、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)中的满足预设条件的数据单元(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确定针对满足预设条件的每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，并且因此，可仅获得并使用PID，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，可预先确定与用于标识参考编码单元的尺寸或形状的PID对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可通过选择基于PID预先确定的参考编码单元的尺寸和形状中的至少一个，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可使用最大编码单元中包括的一个或更多个参考编码单元。也就是说，从画面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，并且可通过递归地划分每个参考编码单元来确定编码单元。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划分参考编码单元。
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，并且可使用所获得的信息。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可根据每个最大编码单元或每个参考编码单元从比特流获得与块形状信息或划分形状模式信息对应的语法元素，并且可使用所获得的语法元素。
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和图像编码设备200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来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来确定划分规则。图像解码设备100可根据帧、条带、并行块、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来确定划分规则。块形状可包括编码单元的尺寸、形状、宽高比和方向。图像编码设备200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，本公开的实施例不限于此。图像解码设备100可基于从自图像编码设备200接收到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和高度长度相同时，图像解码设备100可确定编码单元的形状为正方形。此外，当编码单元的宽度长度和高度长度不相同时，图像解码设备100可确定编码单元的形状为非正方形。
编码单元的尺寸可包括各种尺寸，诸如4×4、8×4、4×8、8×8、16×4、16×8、并且直到256×256。可基于编码单元的长边长度、短边长度或面积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可将具有相同长边长度的编码单元分类为具有相同尺寸。此外，图像解码设备100可将相同的划分规则应用于具有相同长边长度的编码单元。
编码单元的宽高比可包括1:2、2:1、1:4、4:1、1:8、8:1、1:16、16:1、32:1、1:32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比编码单元的高度长度长的情况。垂直方向可指示编码单元的宽度长度比编码单元的高度长度短的情况。
图像解码设备100可基于编码单元的尺寸自适应地确定划分规则。图像解码设备100可基于编码单元的尺寸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200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来确定划分规则。
图像解码设备100可基于编码单元的位置自适应地确定划分规则。图像解码设备100可基于编码单元在图像中的位置自适应地确定划分规则。
此外，图像解码设备100可确定划分规则，使得经由不同划分路径生成的编码单元不具有相同的块形状。然而，实施例不限于此，并且经由不同划分路径生成的编码单元具有相同的块形状。经由不同划分路径生成的编码单元可具有不同的解码处理顺序。因为上面参照图12描述了解码处理顺序，所以不再提供其细节。
图16示出根据实施例的当各个画面具有编码单元的不同划分形状组合时各个画面的编码单元。
参照图16，图像解码设备100可确定各个画面的编码单元的不同划分形状组合。例如，图像解码设备100可通过使用图像中包括的至少一个画面中的可被划分为四个编码单元的画面1600、可被划分为两个或四个编码单元的画面1610以及可被划分为两个、三个或四个编码单元的画面1620来对图像进行解码。图像解码设备100可仅使用指示划分为四个正方形编码单元的划分形状信息，以便将画面1600划分为多个编码单元。图像解码设备100可仅使用指示划分为两个或四个编码单元的划分形状信息，以便划分画面1610。图像解码设备100可仅使用指示划分为两个、三个或四个编码单元的划分形状信息，以便划分画面1620。上述划分形状组合是用于描述图像解码设备100的操作的实施例，因此，上述划分形状组合不应被解释为限于上述实施例。应被解释为各种划分形状组合可被用于每个预设数据单元。
根据实施例，图像解码设备100的比特流获得器110可获得包括索引的比特流，其中，该索引表示针对每个预设数据单元(例如，序列、画面、条带、条带片段、并行块、并行块组等)的划分形状信息的组合。例如，比特流获得器110可从序列参数集、画面参数集、条带头、并行块头或并行块组头获得表示划分形状信息的组合的索引。图像解码设备100的比特流获得器110可使用所获得的索引来针对每个预设数据单元确定编码单元可被划分为的划分形状组合，因此，比特流获得器110可针对各个预设数据单元使用不同的划分形状组合。
图17示出根据实施例的可基于可被表示为二进制码表的划分形状模式信息而确定的编码单元的各种形状。
根据实施例，图像解码设备100可通过使用经由比特流获得器110获得的块形状信息和划分形状模式信息来将编码单元划分为各种形状。编码单元可被划分为的形状可以是包括上面通过实施例描述的形状的各种形状。
参照图17，图像解码设备100可基于划分形状模式信息在水平方向和垂直方向中的至少一个方向上划分具有正方形形状的编码单元，并且在水平方向或垂直方向上划分具有非正方形形状的编码单元。
根据实施例，当图像解码设备100可在水平方向和垂直方向上划分具有正方形形状的编码单元以确定四个正方形编码单元时，针对正方形编码单元的划分形状模式信息可表示四个划分形状。根据实施例，划分形状模式信息可被表示为2位的二进制码，并且每个划分形状可被分配二进制码。例如，当编码单元未被划分时，划分形状模式信息可被表示为(00)b，当编码单元在水平方向和垂直方向上被划分时，划分形状模式信息可被表示为(01)b，当编码单元在水平方向上被划分时，划分形状模式信息可被表示为(10)b，并且当编码单元在垂直方向上被划分时，划分形状模式信息可被表示为(11)b。
根据实施例，当图像解码设备100在水平方向或垂直方向上划分具有非正方形形状的编码单元时，可由划分形状模式信息表示的划分形状的种类可取决于编码单元将被划分为的编码单元的数量。参照图17，根据实施例，图像解码设备100可将具有非正方形形状的编码单元划分为至多三个。此外，图像解码设备100可将编码单元划分为两个编码单元。在这种情况下，划分形状模式信息可被表示为(10)b。图像解码设备100可将编码单元划分为三个编码单元。在这种情况下，划分形状模式信息可被表示为(11)b。图像解码设备100可确定不对编码单元进行划分。在这种情况下，划分形状模式信息可被表示为(0)b。也就是说，图像解码设备100可使用可变长度编码(VLC)而不是固定长度编码(FLC)，以便使用表示划分形状模式信息的二进制码。
根据实施例，参照图17，表示编码单元未被划分的划分形状模式信息的二进制码可被表示为(0)b。在表示编码单元未被划分的划分形状模式信息的二进制码被设置为(00)b的情况下，尽管不存在被设置为(01)b的划分形状模式信息，但是可能需要全部使用2比特的划分形状模式信息的二进制码。然而，如图17所示，在三种划分形状被用于具有非正方形形状的编码单元的情况下，图像解码设备100可通过使用1比特的二进制码(0)b作为划分形状模式信息来确定编码单元未被划分，从而有效地使用比特流。然而，由划分形状模式信息表示的具有非正方形形状的编码单元的划分形状不应被解释为限于图17所示的三种形状，而应被解释为包括上述实施例的各种形状。
图18示出根据实施例的可基于可用二进制码表示的划分形状模式信息确定编码单元的其他形状。
参照图18，图像解码设备100可基于划分形状模式信息在水平方向或垂直方向上划分具有正方形形状的编码单元，并且在水平方向或垂直方向上划分具有非正方形形状的编码单元。也就是说，划分形状模式信息可指示在一个方向上划分具有正方形形状的编码单元。在这种情况下，表示具有正方形形状的编码单元未被划分的划分形状模式信息的二进制码可被表示为(0)b。在表示编码单元未被划分的划分形状模式信息的二进制码被设置为(00)b的情况下，虽然不存在被设置为(01)b的划分形状模式信息，但是2比特的划分形状模式信息的二进制码可能需要都被使用。然而，如图18所示，在三种划分形状被用于具有正方形形状的编码单元的情况下，图像解码设备100可通过使用1比特的二进制码(0)b作为划分形状模式信息来确定编码单元未被划分，从而有效地使用比特流。然而，由划分形状模式信息表示的具有正方形形状的编码单元的划分形状不应被解释为限于图18所示的三种形状，而应被解释为包括上述实施例的各种形状。
根据实施例，可通过使用二进制码来表示块形状信息或划分形状模式信息，并且块形状信息或划分形状模式信息可被立即生成为比特流。此外，可用二进制码表示的块形状信息或划分形状模式信息可被用作在上下文自适应二进制算术编码(CABAC)中输入的二进制码，而不被立即生成为比特流。
将描述根据实施例的图像解码设备100通过CABAC获得块形状信息或划分形状模式信息的语法的处理。图像解码设备100可通过比特流获得器110获得包括用于语法的二进制码的比特流。图像解码设备100可对包括在获得的比特流中的二进制位串进行反二值化来检测表示块形状信息或划分形状模式信息的语法元素。根据实施例，图像解码设备100可获得与将被解码的语法元素对应的一组二元二进制位串，并通过使用概率信息对各个二进制位进行解码。图像解码设备100可重复该操作，直到配置有被解码的二进制位的二进制位串与先前获得的二进制位串之一相同为止。图像解码设备100可对二进制位串执行反二值化来确定语法元素。
根据实施例，图像解码设备100可执行自适应二进制算术编码的解码处理来确定针对二进制位串的语法，并且图像解码设备100可更新针对通过比特流获得器110获得的二进制位的概率模型。参照图17，根据实施例，图像解码设备100的比特流获得器110可获得指示表示划分形状模式信息的二进制码的比特流。图像解码设备100可通过使用所获得的大小为1比特或2比特的二进制码来确定针对划分形状模式信息的语法。图像解码设备100可更新针对2比特的二进制码中的每个比特的概率，以便确定针对划分形状模式信息的语法。也就是说，图像解码设备100可根据2比特二进制码中的第一个二进制位的值是0或1中的哪一个来更新下一个二进制位进行解码时将具有值0或1的概率。
根据实施例，在确定语法的处理中，图像解码设备100可更新在针对语法的二进制位串的二进制位进行解码的处理中使用的二进制位的概率，并且图像解码设备100可确定二进制位串的特定比特具有相同的概率，而不更新特定比特的概率。
参照图17，在通过使用表示具有非正方形形状的编码单元的划分形状模式信息的二进制位串来确定语法的处理中，图像解码设备100可在具有非正方形形状的编码单元未被划分的情况下通过使用具有值0的二进制位来确定针对划分形状模式信息的语法。也就是说，当块形状信息表示当前编码单元具有非正方形形状时，在具有非正方形形状的编码单元未被划分的情况下，针对划分形状模式信息的二进制位串的第一个二进制位可以是0，并且在编码单元被划分为两个或三个编码单元的情况下，针对划分形状模式信息的二进制位串的第一个二进制位可以是1。因此，具有非正方形形状的编码单元的划分形状模式信息的二进制位串的第一个二进制位将为0的概率可以是1/3，并且第一个二进制位将为1的概率可以是2/3。如上所述，因为表示具有非正方形形状的编码单元不被划分的划分形状模式信息可用值为0的1比特的二进制位串来表示，所以图像解码设备100可仅在划分形状模式信息的第一个二进制位为1的情况下确定第二个二进制位是0还是1来确定针对划分形状模式信息的语法。根据实施例，当划分形状模式信息的第一个二进制位为1时，图像解码设备100可确定第二个二进制位将为0的概率等于第二个二进制位将为1的概率，并且对第二个二进制位进行解码。
因此，图像解码设备100可在确定针对划分形状模式信息的二进制位串的二进制位的处理中针对各个二进制位使用各种概率。根据实施例，图像解码设备100可根据当前编码单元的宽度或当前编码单元的长边的长度来确定针对划分形状模式信息的二进制位的不同概率。根据实施例，图像解码设备100可根据当前编码单元的形状和当前编码单元的长边的长度中的至少一个来确定针对划分形状模式信息的二进制位的不同概率。根据实施例，图像解码设备100可根据当前编码单元的形状和当前编码单元的长边的长度中的至少一个来确定针对划分形状模式信息的二进制位的不同概率。
根据实施例，图像解码设备100可确定针对划分形状模式信息的二进制位的概率针对等于或大于预设尺寸的编码单元是相同的。例如，图像解码设备100可确定针对划分形状模式信息的二进制位的概率针对长边的长度等于或大于64个样点的编码单元是相同的。
根据实施例，图像解码设备100可基于条带类型(例如，I条带、P条带或B条带)来确定构成划分形状模式信息的二进制位串的二进制位的初始概率。
图19是图像编码和解码***的框图。
图像编码和解码***的编码器1900可发送图像的编码比特流，并且图像编码和解码***的解码器1950可接收比特流并对比特流进行解码以输出重建图像。在此，解码器1950可以是与图像解码设备100相似的配置。
在编码器1900中，当当前块的预测模式是帧间预测模式时，帧间预测器1905生成指示在时间上与当前画面相邻的参考画面的参考块的当前块的运动信息。帧间预测器1905可通过使用参考块的样点来确定当前块的预测样点。为了通过使用在空间上与当前块相邻的邻近样点来确定当前块的预测样点，帧内预测器1910可确定指示与当前块类似的邻近样点所在的方向或确定预测样点的方法的帧内预测信息。
帧间预测器1905可从存储在解码画面缓冲器(DPB)1948中的预重建样点中确定将被用于预测当前块的参考样点。
变换器1920通过对通过从当前块的原始样点中减去由帧间预测器1905或帧内预测器1910生成的预测样点而获得的残差样点值执行变换来输出变换系数。量化器1925量化由变换器1920输出的变换系数以输出量化的变换系数。熵编码器1930可将量化的变换系数编码为包括等级值的残差语法元素来以比特流的形式输出量化的变换系数。
由量化器1925输出的量化的变换系数可通过反量化器1933和逆变换器1935进行反量化和逆变换，因此，可再次生成残差样点值。
加法器将残差样点值与预测样点值相加以输出重建样点值。重建后滤波器1940可针对重建样点执行重建后滤波，并且通过重建后滤波更新的重建样点可被用作将在帧内预测器1910中执行的帧内预测的参考样点值。重建后滤波器1940可对重建样点值执行哈达玛变换域滤波或双边滤波。
环内滤波器1945可对通过重建后滤波更新的重建样点执行去块滤波和自适应环路滤波中的至少一个。通过环内滤波器1945的滤波更新的重建样点值可被存储在DPB 1948中，并且可被用作将由帧间预测器1905执行的帧间预测的参考样点值。
解码器1950的熵解码器1955可通过对接收的比特流执行熵解码来解析包括等级值的残差语法元素。熵解码器1955可从残差语法元素重建量化的变换系数。反量化器1960可通过对量化的变换系数执行反量化来输出变换系数，并且逆变换器1965可通过对变换系数执行逆变换来输出残差样点值。
解码器1950的帧间预测器1970可通过使用由熵解码器1955解析的当前块的运动信息来确定在时间上与当前画面相邻的参考画面，并且可确定参考画面内的参考块。帧间预测器1970可通过使用参考块的样点来确定当前块的预测样点。解码器1950的帧内预测器1975可通过使用帧内运动信息和由熵解码器1955解析的当前块的运动信息来确定在空间上与当前块相邻的参考样点，并且可通过使用所确定的邻近样点来确定当前块的预测样点。
帧间预测器1970可从存储在解码画面缓冲器(DPB)1990中的预重建样点中确定将被用于预测当前块的参考样点。
解码器1950的加法器1995将残差样点值与预测样点值相加来输出当前块的重建样点值。解码器1950的重建后滤波器1980可对重建样点值执行哈达玛变换域滤波或双边滤波。通过重建后滤波器1980的重建后滤波更新的重建样点可被用作将在帧内预测器1975中执行的帧内预测的参考样点值。
解码器1950的环内滤波器1985可对通过重建后滤波更新的重建样点执行去块滤波和自适应环路滤波中的至少一个。通过环内滤波器1985的滤波更新的重建样点值可被存储在DPB 1990中，并且可被用作将由帧间预测器1970执行的帧间预测的参考样点值。
上述各种实施例描述了与由图像解码设备100执行的图像解码方法相关的操作。在下文中，将通过各种实施例描述执行与图像解码方法的逆序对应的图像编码方法的图像编码设备200的操作。
图2是根据实施例的能够基于块形状信息和划分形状模式信息中的至少一个对图像进行编码的图像编码设备200的框图。
图像编码设备200可包括编码器220和比特流生成器210。编码器220可接收输入图像并对输入图像进行编码。编码器220可对输入图像进行编码以获得至少一个语法元素。语法元素可包括跳过标志、预测模式、运动矢量差、运动矢量预测方法(或索引)、变换量化系数、编码块模式、编码块标志、帧内预测模式、直接标志、合并标志、增量QP、参考索引、预测方向或变换索引中的至少一个。编码器220可基于包括编码单元的形状、方向、高宽比或尺寸中的至少一个的块形状信息来确定上下文模型。
比特流生成器210可基于编码的输入图像生成比特流。例如，比特流生成器210可通过基于上下文模型对语法元素执行熵编码来生成比特流。图像编码设备200可将比特流发送到图像解码设备100。
根据实施例，图像编码设备200的编码器220可确定编码单元的形状。例如，编码单元可具有正方形形状或非正方形形状，并且表示这种形状的信息可被包括在块形状信息中。
根据实施例，编码器220可确定编码单元将被划分成的形状。编码器220可确定包括在编码单元中的至少一个编码单元的形状，并且比特流生成器210可生成包括划分形状模式信息的比特流，该划分形状模式信息包括关于编码单元的形状的信息。
根据实施例，编码器220可确定是否划分编码单元。当编码器220确定编码单元仅包括一个编码单元或者编码单元不被划分时，比特流生成器210可生成包括表示编码单元不被划分的划分形状模式信息的比特流。编码器220可将编码单元划分为包括在编码单元中的多个编码单元，并且比特流生成器210可生成包括表示编码单元将被划分为多个编码单元的划分形状模式信息的比特流。
根据实施例，表示编码单元被划分成的编码单元的数量或编码单元被划分的方向的信息可被包括在划分形状模式信息中。例如，划分形状模式信息可表示垂直方向和水平方向中的至少一个方向上的划分，或者可表示不划分。
图像编码设备200可基于编码单元的划分形状模式来确定划分形状模式信息。图像编码设备200可基于编码单元的形状、方向、宽高比率或尺寸中的至少一个来确定上下文模型。图像编码设备200可基于上下文模型生成关于用于划分编码单元的划分形状模式的信息为比特流。
为了确定上下文模型，图像编码设备200可获得用于将编码单元的形状、方向、宽高比或尺寸中的至少一个与上下文模型的索引对应的布置。图像编码设备200可基于编码单元的形状、方向、宽高度比或尺寸中的至少一个从布置获得上下文模型的索引。图像编码设备200可基于上下文模型的索引来确定上下文模型。
为了确定上下文模型，图像编码设备200可进一步基于包括与编码单元相邻的周围编码单元的形状、方向、宽高比或尺寸中的至少一个的块形状信息来确定上下文模型。周围编码单元可包括位于编码单元的左下方、左侧、左上方、上方、右上方、右侧或右下方的编码单元中的至少一个。
为了确定上下文模型，图像编码设备200可将上方周围编码单元的宽度的长度与编码单元的宽度的长度进行比较。图像编码设备200可将左侧周围编码单元和右侧周围编码单元的高度的长度与编码单元的高度的长度进行比较。图像编码设备200可基于比较的结果来确定上下文模型。
图像编码设备200的操作包括与上面参照图3至图19描述的图像解码设备100的内容类似的内容，因此，其详细描述将被省略。
图20是根据实施例的图像解码设备2000的结构的框图。
参照图20，图像解码设备2000可包括比特流获得器2010和预测解码器2030。预测解码器2030包括运动矢量预测单元2032和运动矢量重建单元2034。
图20中所示的比特流获得器2010可与图1中所示的比特流获得器110对应，且预测解码器2030可与图1中所示的解码器120对应。
根据实施例，比特流获得器2010和预测解码器2030可被实现为至少一个处理器。图像解码设备2000可包括用于存储比特流获得器2010和预测解码器2030的输入和输出数据的一个或更多个存储器(未示出)。图像解码设备2000可包括用于控制存储器(未示出)的数据输入和输出的存储器控制器(未示出)。
比特流获得器2010获得作为画面编码的结果的比特流。比特流获得器2010从比特流获得用于对画面进行解码的语法元素。与语法元素对应的二进制值可根据画面的分层结构被包括在比特流中。比特流获得器2010可通过对包括在比特流中的二进制值进行熵解码来获得语法元素。
比特流可包括关于当前画面内的当前块的预测模式的信息。当前块可指从期望被解码的当前画面划分的最大编码单元、编码单元或变换单元的块。
当前块的预测模式可包括帧内预测模式或帧间预测模式。如上所述，帧间预测模式是通过由参考画面内的当前块的运动矢量指示的参考块重建当前块的模式。
预测解码器2030可根据当前块的预测模式通过使用帧内预测或帧间预测来重建当前块。
在帧间预测模式中，运动信息可被用于重建当前块。当前块的运动信息可包括当前块的预测方向、参考画面索引和运动矢量。可从包括在比特流中的信息确认当前块的预测方向、参考画面索引和运动矢量。
当前块的预测方向可以是列表0方向、列表1方向和双向中的一个。预测方向为列表0方向是指使用包括在参考画面列表0中的画面作为列表0方向的参考画面，并且预测方向为列表1方向是指使用包括在参考画面列表1中的画面作为列表1方向的参考画面。预测方向为双向是指使用包括在参考画面列表0中的画面作为列表0方向的参考画面并且使用包括在参考画面列表1中的画面作为列表1方向的参考画面。
参考画面索引指示来自包括在参考画面列表0和/或参考画面列表1中的画面中的被用作块的参考画面的画面。根据列表0方向的参考画面索引，从列表0方向中包括的画面中指定被用作参考画面列表0的参考画面的画面。根据列表1方向的参考画面索引，从列表1方向中包括的画面中指定被用作参考画面列表1的参考画面的画面。
运动矢量指定参考画面内的参考块的位置。列表0方向的运动矢量表示指示列表0方向的参考画面内的参考块的运动矢量，并且列表1方向的运动矢量表示指示列表1方向的参考画面内的参考块的运动矢量。
当当前块的预测方向是列表0方向时，当前块的运动信息包括指示当前块的预测方向是列表0方向、列表0方向的参考画面索引和列表0方向的运动矢量的信息中的至少一个。当当前块的预测方向为列表1方向时，当前块的运动信息包括指示当前块的预测方向为列表1方向、列表1方向的参考画面索引和列表1方向的运动矢量的信息中的至少一个。当当前块的预测方向为双向时，当前块的运动信息包括指示当前块的预测方向为双向、列表0方向的参考画面索引、列表1方向的参考画面索引、列表0方向的运动矢量和列表1方向的运动矢量的信息中的至少一个。
根据实施例，当当前块的预测模式是帧间预测模式时，比特流获得器2010可从比特流获得指示当前块的预测方向和当前块的参考画面索引的信息。预测解码器2030可从比特流中包括的信息获得当前块的差分运动矢量，并将当前块的预测运动矢量与差分运动矢量组合以获得当前块的运动矢量。
预测解码器2030可基于当前块的预测方向、参考画面索引和运动矢量重建当前块。
现在将详细描述由预测解码器2030执行的获得当前块的预测运动矢量的方法。
根据实施例的运动矢量预测单元2032可通过使用与当前块相邻的邻近块的运动矢量来获得预测运动矢量。作为被用于获得当前块的预测运动矢量的预定位置处的块的邻近块与当前块一起被包括在当前画面中。
邻近块可包括A0块、块A1、块B0、块B1和块B2。
运动矢量预测单元2032可基于指示当前块的左侧块和右侧块的可用性的信息来识别块A0、块A1、块B0、块B1和块B2的位置。
在一般的视频编解码器中，在画面上进行在光栅扫描方向上的解码。在这种情况下，当前块的左侧块在当前块之前被完全解码并且是可用的，并且当前块的右侧块未被完全解码并且是不可用的。
在本公开中，可自适应地确定从画面划分的解码块的方向。换句话说，可通过在从右到左的方向上对从画面划分的块中的一些进行解码而非在光栅扫描方向上对从画面划分的所有块进行解码来提高编码效率。因此，当前块的右侧块可用而当前块的左侧块不可用，或者当前块的左侧块和右侧块都可用。
可与稍后将描述的关于第一邻近块的可用性的确定相同的方式做出关于左侧块和右侧块是否可用的确定。
下面将参照图21a至图21c描述根据当前块的左侧块和右侧块的可用性而变化的邻近块的位置。
图21a示出当当前块2100的左侧块可用时邻近块的位置。
当当前块2100的左侧块可用时，邻近块的位置可与HEVC标准中定义的空间邻近块的位置相同。
参照图21a，邻近块可包括当前块2100的左下角块A0、左下方块A1、右上角块B0、右上方块B1和左上角块B2。如图21a所示，左下方块A1可位于左下角块A0上方，并且右上方块B1可位于右上角块B0的左侧。
图21b示出当当前块2100的左侧块和右侧块都可用时邻近块的位置。
参照图21b，邻近块可包括当前块2100的右上角块A0、左下方块A1、左上方块B0、右下方块B1和左上角块B2。如图21b所示，左上角块B2可位于左上方块B0的左侧。
图21c示出当当前块2100的右侧块可用时邻近块的位置。
参照图21c，邻近块可包括当前块2100的右下角块A0、右下方块A1、左上角块B0、左上方块B1和右上角块B2。如图21c所示，右下方块A1可位于右下角块A0上方，并且左上方块B1可位于左上角块B0的右侧。
图21a到图21c中所示的邻近块的位置仅为示例。根据实施例，邻近块的位置和邻近块的数量可变化。
运动矢量预测单元2032可确定当前块的左侧块和右侧块的可用性，并且可从指示当前块的左侧块和右侧块的可用性的信息指定将被用于获得当前块的预测运动矢量的邻近块的位置。
根据实施例，运动矢量预测单元2032通过从比特流获得的信息选择第一邻近块。第一邻近块可以是与邻近块对应的块A0、块A1、块B0、块B1和块B2中的一个。
根据实施例，从比特流获得的信息可以是指示当前块的运动矢量分辨率的信息。运动矢量预测单元2032可从多个预定运动矢量分辨率中根据从比特流获得的信息来确认指示当前块的运动矢量分辨率的信息，并且可选择用于获得预测运动矢量的第一邻近块。
运动矢量分辨率可指从包括在参考画面(或插值参考画面)中的像素中可由通过帧间预测确定的运动矢量指示的像素的位置的精度。具有N像素单位(其中N是有理数)的运动矢量分辨率表示运动矢量可具有N像素单位的精度。例如，1/4像素单位的运动矢量分辨率可表示运动矢量可指示插值参考画面中的1/4像素单位(即，子像素单位)的像素，并且1像素单位的运动矢量分辨率可表示运动矢量可指示插值参考画面中的1像素单位(即，整数像素单位)的像素。可从若干运动矢量分辨率中自适应地确定能够表示当前块的运动矢量的运动矢量分辨率。
根据实施例，从比特流获得的指示运动矢量分辨率的信息可在指示若干运动矢量分辨率中的一个运动矢量分辨率的同时，指示不同位置处的邻近块中的第一邻近块。
图22是示出运动矢量分辨率的索引、运动矢量分辨率和邻近块的位置之间的匹配关系的表。
参照图22，可根据AMVR索引的值确定运动矢量分辨率和与第一邻近块对应的邻近块。例如，当AMVR索引为0时，可将当前块的运动矢量分辨率选择为1/4像素单位(pel)，且可将第一邻近块选择为块A1。当AMVR索引为1时，可将当前块的运动矢量分辨率选择为1/2像素单位(pel)，且可将第一邻近块选择为块B1。
在现有HEVC标准中，若干邻近块被包括在候选列表中，并且将从通过比特流用信号发送的信息选择的候选列表中的邻近块的运动矢量用作预测运动矢量。然而，根据本公开，可根据从比特流获得的信息(即，指示当前块的运动矢量分辨率的信息)来指定被用于获得当前块的预测运动矢量的第一邻近块。因此，指示被包括在候选列表中的一个邻近块的特殊信息(例如，HEVC中的mvp_l0_flag和mvp_l1_flag)不被包括在比特流中。
运动矢量预测单元2032确定根据指示运动矢量分辨率的信息选择的第一邻近块的可用性。详细地，运动矢量预测单元2032根据包括第一邻近块的并行块是否与包括当前块的并行块不同、第一邻近块是否位于当前画面之外、第一邻近块是否已经被帧内预测和第一邻近块的重建是否已经被完成中的至少一个确定第一邻近块的可用性。
例如，当满足以下四个条件中的任一个时，运动矢量预测单元2032可确定第一邻近块不可用。
(条件1)包括第一邻近块的并行块与包括当前块的并行块不同。
(条件2)第一邻近块位于当前画面之外。
(条件3)第一邻近块不被重建。
(条件4)第一邻近块已在帧内预测模式或帧内块复制(IBC)模式中被编码。
在IBC模式中，从当前画面搜索与当前块对应的预测块。可通过针对当前画面的运动估计来找到预测块。例如，可以以整数像素为单位在当前画面中搜索预测块，并且可将当前块与找到的预测块之间的位置关系用信号发送给解码器。
根据实施例，当从指示第一邻近块的可用性的信息中识别出第一邻近块可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值(例如，-1)不相同时，运动矢量预测单元2032可确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用。当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用时，运动矢量预测单元2032从第一邻近块的运动矢量推导当前块的预测运动矢量。
即使当从指示第一邻近块的可用性的信息识别出第一邻近块不可用或第一邻近块可用时，当第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同时，也可确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用。在这种情况下，运动矢量预测单元2032可根据稍后将描述的默认运动矢量推导过程获得默认运动矢量，并且可通过使用默认运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
当第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值不相同时，这可表示存在指示在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面的第一邻近块的运动矢量。另一方面，当第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同时，这可表示不存在指示在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面的第一邻近块的运动矢量。
第一邻近块的参考画面索引包括列表0方向的参考画面索引和列表1方向的参考画面索引。可根据第一邻近块的预测方向确定列表0方向的参考画面索引的值和列表1方向的参考画面索引的值。
例如，当第一邻近块的预测方向是列表0方向时，列表0方向的参考画面索引被设置为从比特流获得的索引(例如，ref_idx_l0)的值，并且列表1方向的参考画面索引被设置为预定值。因为包括在参考画面列表中的画面具有0到n(其中n是自然数)的索引，所以预定值可为不同于0到n的值，例如-1。
当第一邻近块的预测方向是列表1方向时，列表1方向的参考画面索引被设置为从比特流获得的索引(例如，ref_idx_l1)的值，并且列表0方向的参考画面索引被设置为预定值。
当第一邻近块的预测方向是双向时，列表0方向的参考画面索引和列表1方向的参考画面索引都被设置为从比特流获得的索引(例如，ref_idx_l0和ref_idx_l1)的值。
现在将参照图23a至图23c描述第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同或不相同的情况。
图23a示出第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值不同的情况。
参照图23a，当前块2312和第一邻近块2314的相应的预测方向都是列表0方向。因此，第一邻近块2314的运动矢量MV指示包括在参考画面列表0中的参考画面2330内的参考块。根据从比特流获得的信息设置列表0方向上的第一邻近块2314的参考画面索引，并且将列表1方向上的第一邻近块2314的参考画面索引设置为预定值。因为第一邻近块2314的在与当前块2312的预测方向相同的预测方向(即，列表0方向)上的参考画面索引与预定值不相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用第一邻近块2314的运动矢量MV来获得当前块2312的预测运动矢量。
类似地，当当前块2312和第一邻近块2314的相应预测方向都是列表1方向时，因为第一邻近块2314的在与当前块2312的预测方向相同的预测方向(即列表1方向)上的参考画面索引与预定值不相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用第一邻近块2314的运动矢量MV来获得当前块2312的预测运动矢量。
图23b示出第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同的情况。
参照图23b，当前块2312的预测方向是列表1方向，并且第一邻近块2314的预测方向是列表0方向。第一邻近块2314的运动矢量MV指示包括在参考画面列表0中的参考画面2330内的参考块。根据从比特流获得的信息设置列表0方向上的第一邻近块2314的参考画面索引，并且将列表1方向上的第一邻近块2314的参考画面索引设置为预定值。因为第一邻近块2314的在与当前块2312的预测方向相同的预测方向(即，列表1方向)上的参考画面索引与预定值相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用稍后将描述的默认运动矢量来获得当前块2312的预测运动矢量。
类似地，当当前块2312的预测方向是列表0方向并且第一邻近块2314的预测方向是列表1方向时，因为第一邻近块2314的在与当前块2312的预测方向相同的预测方向(即列表0方向)上的参考画面索引与预定值相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用默认运动矢量来获得当前块2312的预测运动矢量。
图23c示出当当前块的预测方向是双向时，列表0方向上的第一邻近块的参考画面索引和列表1方向上的第一邻近块的参考画面索引中的一个与预定值相同，而另一个与预定值不相同的情况。
参照图23c，当前块2312的预测方向是双向，并且第一邻近块2314的预测方向是列表1方向。第一邻近块2314的运动矢量MV指示包括在参考画面列表1中的参考画面2350内的参考块。将列表0方向上的第一邻近块2314的参考画面索引设置为预定值，并且根据从比特流获得的信息设置列表1方向上的第一邻近块2314的参考画面索引。如上所述，作为双向的预测方向包括列表0方向和列表1方向两者。因为列表0方向上的第一邻近块2314的参考画面索引与预定值相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用默认运动矢量来获得列表0方向上的当前块2312的预测运动矢量。因为列表1方向上的第一邻近块2314的参考画面索引与预定值不相同，所以运动矢量预测单元2032通过使用列表1方向上的第一邻近块2314的运动矢量MV来获得当前块2312的预测运动矢量。
当当前块2312的预测方向是双向并且第一邻近块2314的预测方向是列表0方向时，运动矢量预测单元2032通过使用列表0方向上的第一邻近块2314的运动矢量MV获得列表0方向上的当前块2312的预测运动矢量，并通过使用默认运动矢量获得列表1方向上的当前块2312的预测运动矢量。
在本公开中，当第一邻近块可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值不相同时，确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用。从第一邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
当确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用时，仅根据第一邻近块应可用的条件，第一邻近块的预测运动矢量可能被设置为零向量，即(0，0)。换句话说，当第一邻近块可用但不存在第一邻近块的与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量时，第一邻近块的运动矢量可不被用作当前块的预测运动矢量。因此，当前块的预测运动矢量可被确定为零向量，并且因此成为增加表达差分运动矢量所需的比特数的因子。
在本公开中，当不仅满足第一邻近块应可用的条件并且还满足应存在第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量的条件时，使用第一邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量，从而减少表达差分运动矢量所需的比特数。
现在将描述当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用时推导默认运动矢量的处理。
根据实施例，当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用时，运动矢量预测单元2032可将预定位置处的第二邻近块的运动矢量设置为默认运动矢量。可提供多个第二邻近块。在此情况下，可通过确定多个第二邻近块的可用性而将第二邻近块的运动矢量设置为默认运动矢量。
第二邻近块可与邻近块中的至少一个对应。例如，第二邻近块可包括块A1和块B1。作为另一示例，第二邻近块的位置可不同于A0块、A1块、B0块、B1块和B2块的位置。
当第二邻近块包括块A1和块B1时，如上所述，块A1和块B1的位置可根据当前块的左侧块和右侧块的可用性而变化。详细地，参照图21a至图21c，当当前块的左侧块可用时，块A1可位于当前块的左上方，并且块B1可位于当前块的右上方。当当前块的左侧块和右侧块都可用时，块A1可位于当前块的左下方，并且块B1可位于当前块的右下方。当当前块的右侧块可用时，块A1可位于当前块的右下方，并且块B1可以位于当前块的左上方。
运动矢量预测单元2032可确定块A1的可用性，并且当根据指示块A1是否可用的信息将块A1识别为可用时，可将块A1的运动矢量确定为默认运动矢量。当块A1不可用时，运动矢量预测单元2032可确定块B1的可用性，并且当根据指示块B1是否可用的信息将块B1识别为可用时，可将块B1的运动矢量确定为默认运动矢量。换句话说，运动矢量预测单元2032可按块A1→块B1的顺序检查块A1和块B1的运动矢量是否可被用作默认运动矢量。
可基于用于确定第一邻近块的可用性的上述四个条件来确定块A1的可用性和块B1的可用性。
根据实施例，当根据指示第二邻近块是否可用的信息将第二邻近块识别为可用并且第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引相同或不与预定值相同时(即，当存在第二邻近块的与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量时)，运动矢量预测单元2032可将第二邻近块的运动矢量设定为默认运动矢量。
当从指示第二邻近块的可用性的信息识别出第二邻近块不可用或不存在第二邻近块的与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量时，运动矢量预测单元2032可将在当前块之前被解码的块的运动矢量设置为默认运动矢量。
运动矢量预测单元2032可将第一邻近块的运动矢量或默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。
当第一邻近块的运动矢量被确定为预测运动矢量并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，运动矢量预测单元2032可通过根据当前画面与当前块的参考画面之间的距离和当前画面与第一邻近块的参考画面之间的距离缩放当前块的预测运动矢量来更新当前块的预测运动矢量。
根据实施例，当第二邻近块(或在当前块之前被解码的块，该块被用于获得默认运动矢量)的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引相同时，运动矢量预测单元2032可将默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。当第二邻近块(或在当前块之前被解码的块，该块被用于获得默认运动矢量)的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，运动矢量预测单元2032可根据当前画面与当前块的参考画面之间的距离和当前画面与第二邻近块(或在当前块之前被解码的块)的参考画面之间的距离缩放默认运动矢量，并且可将被缩放的默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。
在获得当前块的预测运动矢量之后，当当前块的运动矢量分辨率与预定运动矢量分辨率(例如，多个运动矢量分辨率中的最小运动矢量分辨率)不同时，运动矢量预测单元2032可调整当前块的预测运动矢量。调整预测运动矢量的原因是使当前块的运动矢量分辨率与预测运动矢量的分辨率匹配。
为了将以根据最小运动矢量分辨率插值的画面内的坐标表达的预测运动矢量调整为当前块的运动矢量分辨率，运动矢量预测单元2032可调整预测运动矢量，使得预测运动矢量指示邻近像素而不是由预测运动矢量指示的像素。
例如，当最小运动矢量分辨率为1/4像素单位并且当前块的运动矢量分辨率为1像素单位时，运动矢量预测单元2032可调整(19，27)的预测运动矢量为(20，28)。这是因为，当最小运动矢量分辨率是1/4像素单位时，整数像素在插值画面内具有(4n，4m)的坐标。
根据实施例，当根据当前块的运动矢量分辨率调整预测运动矢量时，运动矢量预测单元2032可允许调整后的预测运动矢量指示位于由尚未调整的预测运动矢量指示的像素的右上方的像素。根据另一实施例，运动矢量预测单元2032可允许调整后的预测运动矢量指示位于由尚未调整的预测运动矢量指示的像素的左上方的像素、位于由尚未调整的预测运动矢量指示的像素的左下方的像素、或者位于由尚未调整的预测运动矢量指示的像素的右下方的像素。
总结根据实施例的上述内容，当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用时，将第一邻近块的运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。当第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，缩放预测运动矢量。当当前块的运动矢量分辨率与多个运动矢量分辨率中的预定运动矢量分辨率不相同时，根据当前块的运动矢量分辨率调整预测运动矢量或被缩放的预测运动矢量。
当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用时，推导默认运动矢量。当块的与当前块(被用于推导默认运动矢量的块)的预测方向相同的预测方向的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，缩放默认运动矢量，并且将被缩放默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。当当前块的运动矢量分辨率与多个运动矢量分辨率中的预定运动矢量分辨率不相同时，根据当前块的运动矢量分辨率调整预测运动矢量。
运动矢量重建单元2034通过将当前块的预测运动矢量与从比特流获得的差分运动矢量组合来获得当前块的运动矢量。运动矢量重建单元2034可通过将当前块的预测运动矢量与差分运动矢量相加来获得当前块的运动矢量。
预测解码器2030可通过根据当前块的预测方向、参考画面索引和运动矢量对当前块进行帧间预测来重建当前块。
图24是根据实施例的对运动矢量进行解码的方法的流程图。
在操作S2410，图像解码设备2000确定根据从比特流获得的信息从与当前块相邻的邻近块中选择的第一邻近块的可用性。
根据实施例，从比特流获得的信息可包括指示多个运动矢量分辨率中的当前块的运动矢量分辨率的信息。
在操作S2420，图像解码设备2000确定第一邻近块是否可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量是否存在。
在操作S2430，当第一邻近块可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时，图像解码设备2000从第一邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
在操作S2440，当第一邻近块不可用或者第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，图像解码设备2000从第二邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
如上文所描述，当第二邻近块不可用时，可从在当前块之前被解码的块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
在操作S2450，图像解码设备2000通过将当前块的预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得当前块的运动矢量。
图25是根据实施例的图像编码设备2500的结构的框图。
参照图25，图像编码设备2500包括预测编码器2510和比特流生成器2530。预测编码器2510可包括运动矢量预测单元2512和运动矢量编码单元2514。
预测编码器2510可与图2中所示的编码器220对应，并且比特流生成器2530可与图2中所示的比特流生成器210对应。
根据实施例的预测编码器2510和比特流生成器2530可被实现为至少一个处理器。图像编码设备2500可包括用于存储预测编码器2510和比特流生成器2530的输入和输出数据的一个或更多个存储器(未示出)。图像编码设备2500可包括用于控制存储器(未示出)的数据输入和输出的存储器控制器(未示出)。
预测编码器2510根据预测模式对画面进行编码，并且比特流生成器2530生成包括作为对画面进行编码的结果而生成的信息的比特流。
预测编码器2510可确定当前图像内的当前块的预测模式。当当前块的预测模式被确定为帧间预测模式时，比特流生成器2530将当前块的运动信息包括在比特流中。
运动矢量预测单元2512预测以帧间预测模式被编码的当前块的运动矢量。
根据实施例的运动矢量预测单元2512可通过使用与当前块相邻的邻近块的运动矢量来获得预测运动矢量。上面已经描述了邻近块的位置，因此将省略其详细描述。
根据实施例，运动矢量预测单元2512从邻近块中选择第一邻近块。第一邻近块可以是与邻近块对应的块A0、块A1、块B0、块B1和块B2中的一个。
根据实施例，运动矢量预测单元2512可从多个运动矢量分辨率中选择与当前块的运动矢量分辨率映射的第一邻近块。
运动矢量预测单元2512确定第一邻近块的可用性。详细地，运动矢量预测单元2512根据包括第一邻近块的并行块是否与包括当前块的并行块不同、第一邻近块是否位于当前画面之外、第一邻近块是否已被帧内预测和第一邻近块的重建是否已被完成中的至少一个来确定第一邻近块的可用性。
根据实施例，当从指示第一邻近块的可用性的信息中识别出第一邻近块可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值不相同时(即，当第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时)，运动矢量预测单元2512可确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用。预定值可以是例如-1。当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量可用时，运动矢量预测单元2512从第一邻近块的运动矢量推导当前块的预测运动矢量。
当从指示第一邻近块的可用性的信息识别出第一邻近块不可用或第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同时，可确定第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用。在这种情况下，运动矢量预测单元2512可通过使用默认运动矢量来获得当前块的预测运动矢量。
根据实施例，当第一邻近块的运动矢量作为预测运动矢量不可用时，运动矢量预测单元2512可将预定位置处的第二邻近块的运动矢量设置为默认运动矢量。可提供多个第二邻近块。在此情况下，可通过确定多个第二邻近块的可用性来将第二邻近块的运动矢量设定为默认运动矢量。
当第二邻近块包括块A1和块B1时，运动矢量预测单元2512可确定块A1的可用性，并且当根据指示块A1是否可用的信息将块A1识别为可用时，可将块A1的运动矢量确定为默认运动矢量。当块A1不可用时，运动矢量预测单元2512可确定块B1的可用性，并且当根据指示块B1是否可用的信息将块B1识别为可用时，可将块B1的运动矢量确定为默认运动矢量。换句话说，运动矢量预测单元2512可按块A1→块B1的顺序检查块A1和块B1的运动矢量是否可被用作默认运动矢量。
根据实施例，当根据指示第二邻近块是否可用的信息将第二邻近块识别为可用并且第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引相同或不与预定值相同时(即，当存在第二邻近块的与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量时)，运动矢量预测单元2512可将第二邻近块的运动矢量设置为默认运动矢量。
当从指示第二邻近块的可用性的信息中识别出第二邻近块不可用或者第二邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与预定值相同时，运动矢量预测单元2512可将在当前块之前被编码的块的运动矢量设置为默认运动矢量。
运动矢量预测单元2512可将第一邻近块的运动矢量或默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。
当第一邻近块的运动矢量被确定为预测运动矢量并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，运动矢量预测单元2512可通过根据当前画面与当前块的参考画面之间的距离和当前画面与第一邻近块的参考画面之间的距离缩放当前块的预测运动矢量来更新当前块的预测运动矢量。
当获得默认运动矢量时，根据实施例，当第二邻近块(或在当前块之前被解码的块，该块被用于获得默认运动矢量)的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考图像索引与当前块的参考图像索引相同时，运动矢量预测单元2512可将默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。当第二邻近块(或在当前块之前被解码的块，该块被用于获得默认运动矢量)的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与当前块的参考画面索引不相同时，运动矢量预测单元2512可根据当前画面与当前块的参考画面之间的距离和当前画面与第二邻近块(或在当前块之前被解码的块)的参考画面之间的距离来缩放默认运动矢量，并且可将缩放的默认运动矢量确定为当前块的预测运动矢量。
在获得当前块的预测运动矢量之后，当当前块的运动矢量分辨率与预定运动矢量分辨率(例如，多个运动矢量分辨率中的最小运动矢量分辨率)不同时，运动矢量预测单元2512可调整当前块的预测运动矢量。
运动矢量编码单元2514获得当前块的运动矢量与预测运动矢量之间的差分运动矢量。运动矢量编码单元2514可通过从当前块的运动矢量中减去预测运动矢量来获得差分运动矢量。
比特流生成器2530生成包括指示差分运动矢量的信息和指示邻近块中的第一邻近块的信息的比特流。如上所述，指示第一邻近块的信息可以是指示多个运动矢量分辨率中的当前块的运动矢量分辨率的信息。
图26是根据实施例的对运动矢量进行编码的方法的流程图。
在操作S2610，图像编码设备2500确定从与当前块相邻的邻近块中选择的第一邻近块的可用性。根据实施例，图像编码设备2500可选择与当前块的运动矢量分辨率对应的第一邻近块。
在操作S2620，图像编码设备2500确定第一邻近块是否可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量是否存在。
在操作S2630，当第一邻近块可用并且第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时，图像编码设备2500从第一邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
在操作S2640，当第一邻近块不可用或者第一邻近块的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，图像编码设备2500从第二邻近块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
当第二邻近块不可用时，可从在当前块之前被编码的块的运动矢量获得当前块的预测运动矢量。
在操作S2650，图像编码设备2500获得当前块的运动矢量与预测运动矢量之间的差分运动矢量，并且生成包括指示差分运动矢量的信息和指示第一邻近块的信息的比特流。指示第一邻近块的信息可为指示多个运动矢量分辨率中的当前块的运动矢量分辨率的信息。
图27和图28是根据实施例用于说明获得预测运动矢量的处理的视图。
图27和图28示出上述实施例的示例。在图27和图28中，包括在mvpLX和mvLX中的LX指示当前块的预测方向。换句话说，当当前块的预测方向为L0方向时，X为0，并且当当前块的预测方向为L1方向时，X为1。当当前块的预测方向是双向时，X可顺序地具有0和1的值。
在S2710中，表示预测运动矢量的可用性的标志mvpAvailFlag被设置为0。
在S2720中，根据指示当前块的运动矢量分辨率的信息amvr_idx来指定将被用于获得当前块的预测运动矢量的块。当信息amvr_idx是1时，选择块B1。确定块B1的可用性。可根据用于确定第一邻近块的可用性的上述四个条件来执行关于块B1的可用性的确定。图27仅示出当amvr_idx为1时的处理，以省略冗余描述，但是根据amvr_idx的值选择不同位置处的块。例如，如图22所示，可选择与信息amvr_idx映射的块。
在S2730中，当从指示块B1的可用性的信息availableB1中将块B1识别为可用并且块B1的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引RefIdxLX与-1不相同时，表示预测运动矢量的可用性的标志mvpAvailFlag被设置为1，并且块B1的运动矢量被设置为预测运动矢量mvpLX。
在S2740中，当当前块的参考画面索引refIdxLX与块B1的参考画面索引RefIdxLX[xNbB1][yNbB1]不相同时，根据当前画面与块B1的参考画面RefPicListX[RefIdxLX[xNbB1][yNbB1]]之间的距离currPocDiffLX和当前画面与当前块的参考画面RefPicListX[refIdxLX]之间的距离targetPocDiffLX之间的比率distScaleFactorLX来缩放预测运动矢量mvpLX。
在S2750中，当amvr_idx不为0时，即，当当前块的运动矢量分辨率与预定运动矢量分辨率(例如，最小运动矢量分辨率)不同时，调整预测运动矢量mvpLX。当amvr_idx为0时，即，当从块A1的运动矢量获得预测运动矢量时，不调整预测运动矢量。
接下来，参照图28，在S2810中，当表示预测运动矢量的可用性的标志mvpAvailFlag为0时，即，当从指示块B1的可用性的信息availableB1中将块B1识别为不可用时，或者当块B1的在与当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引RefIdxLX[xNbB1][yNbB1]与-1相同时，执行通过S2820至S2890推导默认运动矢量的处理。
在S2820中，确定块A1的可用性和块B1的可用性。可根据用于确定第一邻近块的可用性的上述四个条件来执行关于块A1的可用性和块B1的可用性的确定。
在S2830中，默认运动矢量DefaultMvLX的x轴分量和y轴分量都被设置为0。
在S2840中，当从指示块A1的可用性的信息availableA1将块A1识别为可用并且当前块的参考画面索引refIdxLx与块A1的参考画面索引RefIdxLX[xNbA1][yNbA1]相同时，将块A1的运动矢量设置为默认运动矢量。
在S2850中，当不满足S2840中提到的条件时，从指示块B1的可用性的信息availableB1将块B1识别为可用，并且当前块的参考画面索引refIdxLX与块B1的参考画面索引RefIdxLX[xNbB1][yNbB1]相同，将块B1的运动矢量设置为默认运动矢量。
在S2860中，当不满足S2850中提到的条件时，从指示块A1的可用性的信息availableA1将块A1识别为可用，并且块A1的参考画面索引RefIdxLX[xNbA1][yNbA1]与-1不相同，将块A1的运动矢量设置为默认运动矢量。
在S2870中，当不满足S2860中提到的条件时，从指示块B1的可用性的信息availableB1中将块B1识别为可用，并且块B1的参考画面索引RefIdxLX[xNbB1][yNbB1]与-1不相同，将块B1的运动矢量设置为默认运动矢量。
在S2880中，当块A1的运动矢量或块B1的运动矢量未被设置为默认运动矢量时，在当前块之前被解码的块的运动矢量被设置为默认运动矢量。
在S2890中，当当前块的参考画面索引refIdxLX与默认参考画面索引DefaultRefIdxLX不相同时，根据当前画面与由默认参考画面索引DefaultRefIdxLX指示的画面RefPicListX[DefaultRefIdxLX]之间的距离currPocDiffLX和当前画面与当前块的参考画面RefPicListX[refIdxLX]之间的距离targetPocDiffLX之间的比率distScaleFactorLX来缩放默认运动矢量。默认参考画面索引DefaultRefIdxLX可指被用以获得默认运动矢量的块的参考画面索引。
在S2895中，将默认运动矢量DefaultMvLX设置为当前块的预测运动矢量mvpLX。
尽管未在图28中示出，但是当amvr_idx不为0时，即，当当前块的运动矢量分辨率与预定运动矢量分辨率(例如，最小运动矢量分辨率)不同时，调整预测运动矢量mvpLX。
本公开的上述实施例可被编写为计算机可执行程序，并且所编写的计算机可执行程序可被存储在介质中。
介质可连续地存储计算机可执行程序，或者临时存储计算机可执行程序以供执行或下载。此外，介质可以是其中组合了单件或多件硬件的各种记录介质或存储介质中的任何一种，并且介质不限于直接连接到计算机***的介质，而是可被分布在网络上。介质的示例包括磁介质(例如，硬盘、软盘或磁带)、光学介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM)或数字通用盘(DVD))、磁光介质(例如，软磁盘)以及ROM、随机存取存储器(RAM)和闪存，其被配置为存储程序指令。介质的其他示例包括由分发应用的应用商店或由提供或分发其他各种类型的软件的网站、服务器等管理的记录介质和存储介质。
虽然已经参照附图描述了本公开的一个或更多个实施例，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。

Claims (11)

1.一种由图像解码设备执行的对运动矢量进行解码的方法，所述方法包括：
根据从比特流获得的信息，从与当前块相邻的邻近块中选择第一邻近块；
当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用，并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及
通过将所述当前块的所述预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得所述当前块的运动矢量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，当第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引为-1时，第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，根据包括第一邻近块的并行块是否与包括所述当前块的并行块不同、第一邻近块是否位于当前画面之外、第一邻近块是否已经被帧内预测和第一邻近块是否被重建中的至少一个确定第一邻近块的可用性。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获得所述当前块的预测运动矢量，包括：当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用，并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量存在时，从第一邻近块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，从比特流获得的信息包括：指示多个运动矢量分辨率中的所述当前块的运动矢量分辨率的信息，以及
所述多个运动矢量分辨率与位于不同位置的邻近块映射。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，第二邻近块的所述位置根据指示所述当前块的左侧邻近块和右侧邻近块的可用性的信息而变化。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获得所述当前块的预测运动矢量，包括：当通过使用指示第二邻近块的可用性的信息将第二邻近块识别为可用，并且第二邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的参考画面索引与所述当前块的参考画面索引相同或者存在第二邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量时，从第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述获得所述当前块的预测运动矢量，包括：当通过使用指示第二邻近块的可用性的信息将第二邻近块识别为不可用，或者第二邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从在所述当前块之前被解码的块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述获得所述当前块的预测运动矢量，包括：当第一邻近块被识别为不可用时，从第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的所述预测运动矢量。
10.一种图像解码设备，包括：
运动矢量预测单元，被配置为根据从比特流获得的信息从与当前块相邻的邻近块中选择第一邻近块，并且当通过使用指示第一邻近块的可用性的信息将第一邻近块识别为可用并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及
运动矢量重建单元，被配置为通过将所述当前块的所述预测运动矢量与差分运动矢量组合来获得所述当前块的运动矢量。
11.一种由图像编码设备执行的对运动矢量进行编码的方法，所述方法包括：
当从与当前块相邻的邻近块中选择的第一邻近块被识别为可用并且第一邻近块的在与所述当前块的预测方向相同的预测方向上的运动矢量不存在时，从预定位置处的第二邻近块的运动矢量获得所述当前块的预测运动矢量，第二邻近块与所述当前块相邻；以及
生成包括所述当前块的运动矢量与所述当前块的所述预测运动矢量之间的差分运动矢量和用于指示第一邻近块的信息的比特流。
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