[发明专利]使用L型划分树的帧内编码

说明书

本申请包括一种方法和包括计算机代码的装置，该计算机代码被配置为使一个或多个硬件处理器执行以下操作：获取视频数据的块；将块分割成L形分区和第二分区，第二分区是矩形分区和另一个L形分区中的一个；以及通过使用参考样本链作为参考样本来执行L形分区的帧内预测，参考样本链包括相邻重建样本的链。

援引并入

本申请要求于2020年4月9日提交的美国临时专利申请第63/007,852号的优先权权益和于2020年8月14日提交的美国专利申请第16/993,491号的优先权权益，这些专利申请的全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本申请涉及一组高级图像和视频编码技术，并且根据示例性实施例，更具体地涉及使用一个或多个L形划分树的帧内编码方案。

背景技术

AOMediaVideo1(AV1)是一种开放视频编码格式，设计用于通过互联网进行视频传输。AV1是由开放媒体联盟(AOMedia，Alliance For OpenMedia)作为VP9的后继者开发的，该联盟成立于2015年，包括半导体公司、视频点播提供商、视频内容生产商、软件开发公司和网络浏览器供应商。AV1项目的许多组件来自该联盟成员先前的研究工作。个体贡献者早在几年前就开始了实验性技术平台：Xiph/Mozilla的Daala已于2010年发布代码，谷歌(Google)的实验性VP9演进项目VP10于2014年9月12日发布，思科(Cisco)的Thor于2015年8月11日发布。基于VP9的代码库，AV1结合了其他技术，其中一些技术是以这些实验格式开发的。AV1参考编解码器的第一个版本0.1.0于2016年4月7日发布。该联盟于2018年3月28日宣布发布AV1比特流规范，以及基于软件的参考编码器和参考解码器。2018年6月25日，发布了该规范的验证版本1.0.0，并于2019年1月8日发布了该规范的带有勘误表1的验证版本1.0.0。AV1比特流规范包括参考视频编解码器。

图10A描绘了使用VP9的块划分方面的简化框图1000，VP9使用从块1001中的块1002处的64x64级别开始到4x4级别的4路划分树，并且对级别1003处的8x8及以下的块有一些附加限制。注意，根据示例性实施例，被指定为R的分区可以被称为递归的，因为相同的划分树可以以较低的比例重复直到达到最低的4x4级别。

图10B描绘了使用AV1进行块划分方面的简化框图1010，AV1不仅将这种划分树扩展为如图10B中所示的在级别1004处的10路结构，而且在块1020中的块1021处将最大尺寸(在VP9/AV1用语中被称为超级块)增加至从128x128开始。注意，根据示例性实施例，级别1004包括如上所述的VP9中不存在的4:1/1:4矩形分区，并且这些矩形分区中没有一个可以被进一步细分。此外，AV1为使用低于8x8级别的分区增加了更多灵活性，例如，在某种意义上，2x2色度帧间预测因此在某些情况下成为可能。

根据高效视频编码(High Efficiency Video Coding，HEVC)的实施例，通过使用表示为编码树的四叉树结构将编码树单元(Coding Tree Unit，CTU)分割成编码单元(Coding Unit，CU)以适应各种局部特征。在CU级别处确定是使用帧间图像(时间)预测还是帧内图像(空间)预测对图像区域进行编码。可以根据预测单元(Prediction Unit，PU)分割类型将每个CU进一步分割为一个、两个或四个PU。在一个PU内部，应用相同的预测过程，且将相关信息以PU为基础传输到解码器。在通过应用基于PU分割类型的预测过程获得残差块之后，可以根据另一个四叉树结构(例如针对CU的编码树)将CU划分为变换单元(TransformUnit，TU)。HEVC结构的关键特征之一是其具有包括CU、PU和TU在内的多个分区概念。在HEVC中，对于帧间预测块，CU或TU只能是正方形，而PU可以是正方形或矩形。在HEVC中，可以将一个编码块进一步分割为四个正方形子块，以及对每个子块(即TU)进行变换。可以进一步将每个TU递归地分割(使用四叉树分割)成更小的TU，这称为残差四叉树(Residual Quad-Tree，RQT)。