[发明专利]视频编码方法、视频解码方法、视频编码设备、视频解码设备以及程序

说明书

该视频编码设备10包括：四叉树划分标记编码单元11，熵编码指示块是否基于四叉树结构而被划分的标记分割；跳过标记编码单元12，熵编码四叉树端子节点中的跳过标记；二叉树信息编码单元13，熵编码指示四叉树的端节点中的块是否基于二叉树结构而被划分的标记和指示分割划分方向的水平/竖直分割划分方向标记；以及尺寸多路复用单元14，将指示基于二叉树结构的划分的最小尺寸的信息多路复用到比特流中。在尺寸等于最小尺寸的节点基于二叉树结构而被进一步划分的情况下，二叉树信息编码单元13不熵解码该节点处的水平/竖直分割划分方向标记。

技术领域

本发明涉及一种使用基于四叉树和二叉树的块划分结构的视频编码技术。

背景技术

在非专利文献1中描述的视频编码系统中，数字化视频的每个帧被分割成编码树单元(CTU)，并且按照光栅扫描的顺序对每个CTU编码。

在四叉树结构中，每个CTU被分割成编码单元(CU)并且被编码。每个CU被分割成预测单元(PU)并且被预测编码。预测编码包括帧内预测(intra prediction)和帧间预测(inter-frame prediction)。

在四叉树结构中，每个CU的预测误差被分割成变换单元(TU)并且基于频率变换而被变换编码。

最大尺寸的CU被称为最大CU(最大编码单元：LCU)，并且最小尺寸的CU被称为最小CU(最小编码单元：SCU)。LCU尺寸和CTU尺寸相同。

下面描述帧内预测和帧间预测、以及CTU、CU、PU和TU的信号通知。

帧内预测是用于从与待编码帧具有相同显示时间的重构图像中生成预测图像的预测。非专利文献1定义了如图9所示的33种角度帧内预测。在角度帧内预测中，使用靠近待编码块的重构像素以用于在33个方向中的任何一个方向上外插，以生成帧内预测信号。除了33种角度帧内预测之外，非专利文献1还定义了用于对靠近待编码块的重构像素平均的DC帧内预测，以及用于对靠近待编码块的重构像素线性插值的平面帧内预测。下文中，基于帧内预测而被编码的CU被称为帧内CU。

帧间预测是用于从与待编码帧的显示时间不同的重构图像(参考图片)中生成预测图像的预测。下文中，帧间预测被称为帧间预测(inter prediction)。图10是描绘了帧间预测的示例的说明图。运动向量MV＝(mv_x,mv_y)指示参考图片的重构图像块相对于待编码块的平移量。在帧间预测中，基于参考图片的重构图像块来生成帧间预测信号(如有必要，使用像素插值)。下文中，基于帧间预测而被编码的CU被称为“帧间CU”。

编码后的仅包括帧内CU的帧被称为“I帧”(或“I图片”)。编码后的不仅包括帧内CU还包括帧间CU的帧被称为“P帧”(或“P图片”)。编码后的包括帧间CU、且每个帧间CU使用不止一个参考图片而是同时使用两个参考图片以用于块的帧间预测的帧被称为“B帧”(或“B图片”)。

跳过模式是指：基于下面提到的PU划分形状的2N×2N形状和下面提到的变换量化值不存在，通过帧预测来对待处理的CU预测编码。每个CU是否为跳过模式由非专利文献1中描述的skip_flag语法来信号通知。

每个不为跳过模式的CU是帧内CU还是帧间CU由非专利文献1中描述的pred_mode_flag语法来信号通知。

图11是描绘了在帧的空间分辨率为通用中间格式(CIF)并且CTU尺寸为64的情况下、帧t的CTU划分的示例和帧t中包括的第8个CTU(CTU8)的CU划分的示例的说明图。

图12是描绘了与CTU8的CU划分示例相对应的四叉树结构的说明图。每个CTU的四叉树结构、即CU划分形状，由非专利文献1中描述的cu_split_flag语法来信号通知。