[发明专利]利用三角分区进行视频编解码的方法和装置

说明书

提供了一种用于在视频编解码期间为编码单元(CU)内的块填充运动矢量的方法和装置。该方法包括：将该CU划分为两个预测单元(PU)，包括第一PU和第二PU；分别获得针对该第一PU的第一单向预测运动向量MV₀和针对该第二PU的第二单向预测运动向量MV₁；基于MV₀和MV₁的特性形成运动矢量MV₀₁；以及用从由MV₀、MV₁和MV₀₁组成的组中选择的运动矢量填充该CU内的相应块。

技术领域

本申请实施例总体上涉及视频编解码和压缩，尤其涉及但不限于利用视频编解码中的三角预测单元(即几何分区预测单元的特殊情况)进行运动补偿预测的方法和装置。

背景技术

数字视频被各种电子设备支持，诸如数字电视、膝上型或台式计算机、平板计算机、数码相机、数字记录设备、数字媒体播放器、视频游戏控制台、智能电话、视频电话会议设备、视频流送设备等。这些电子设备通过实现视频压缩/解压缩来传输、接收、编码、解码和/或存储数字视频数据。数字视频设备实现视频编解码技术，诸如由通用视频编解码(VVC)、联合探索测试模型(JEM)、MPEG-2、MPEG-4、ITU-TH.263、ITU-T H.264/MPEG-4第10部分、高级视频编解码(AVC)、ITU-T H.265/高效视频编解码(HEVC)以及此类标准的扩展定义的标准中描述的那些技术。

视频编解码通常利用预测方法(例如，帧间预测、帧内预测)，该预测方法利用视频图像或序列中存在的冗余。视频编解码技术的重要目标是将视频数据压缩成使用较低比特率的形式，同时避免或最小化视频质量的下降。随着不断演进的视频服务变得可用，需要具有更好编解码效率的编码技术。每个标准中的块划分方案也在不断发展。

视频压缩通常包括进行空间(帧内)预测和/或时间(帧间)预测以减少或去除视频数据中固有的冗余。对于基于块的视频编解码，视频帧被划分为一个或多个条带，每个条带具有多个视频块，这些视频块也可以称为编码树单元(CTU)。每个CTU可以包含一个编码单元(CU)或者被递归地划分为更小的CU，直到达到预定义的最小CU的尺寸。每个CU(也称为叶CU)包含一个或多个变换单元(TU)，每个CU还包含一个或多个预测单元(PU)。每个CU可以采用帧内、帧间或IBC模式进行编解码。使用相对于同一视频帧内的相邻块中的参考样本的空间预测对视频帧的帧内编码的(I)条带中的视频块进行编码。视频帧的帧间编码的(P或B)条带中的视频块可使用相对于同一视频帧内相邻块中的参考样本的空间预测或相对于其它先前的和/或未来的参考视频帧中的参考样本的时间预测。

基于先前已编码的参考块(例如，相邻块)的空间域或时域预测产生要编解码的当前视频块的预测块。寻找参考块的过程可以通过块匹配算法来完成。表示要编解码的当前块和预测块之间的像素点差异的残差数据被称为残差块或预测误差。帧间编解码块根据指向形成预测块的参考帧中的参考块的运动向量和残差块进行编码。确定运动向量的过程通常称为运动估计。帧内编解码块根据帧内预测模式和残差块进行编码。为了进一步压缩，残差块从像素域被变换到变换域，例如频域，产生残差变换系数，然后可以对残差变换系数进行量化。最初以二维阵列布置的量化变换系数可以被扫描以产生变换系数的一维向量，然后被熵编码到视频比特流中以实现甚至更进一步的压缩。

编码的视频比特流然后被保存在计算机可读存储介质(例如，闪存)中以供具有数字视频能力的另一电子设备访问或者被直接有线或无线地传输到所述电子设备。所述电子设备然后通过例如解析该编码视频比特流以从比特流获得语义元素并且至少部分地基于从比特流获得的语义元素从编码的视频比特流将所述数字视频数据重构为其原始格式来执行视频解压缩(这是与上述视频压缩相反的过程)，并且在电子设备的显示器上呈现重构的数字视频数据。

随着数字视频质量从高清到4Kx2K甚至8Kx4K，要编码/解码的视频数据量呈指数增长。如何在保持解码视频数据的图像质量的同时更有效地编码/解码视频数据是一种持续的挑战。