浅析音频视频编码标准（AVS3）的块分割方法和编码单元树形状

在本文中，我将回顾第三代音频视频编码标准（avs3）的块分割方法和编码单元树形状。
编码单元树
avs3是在其前身avs2的基础上开发的，其目标之一是适应对超高清内容（4k、8k）不断增长的需求。
audio video standard 是一个基于块的视频编码框架。对于块分区，avs2仅使用四叉树方案（图1），这对于8k 视频效率不高。为了解决这个问题，avs3开发了一种更灵活的分区方案：四叉树(qt)、二叉树(bt) 和扩展四叉树(eqt)（图 2）。
对于每个最大的编码单元，首先使用一个比特来指示大编码单元（lcu）是否被划分为qt。如果不是，则再使用一位来表示lcu 是分为eqt 还是 bt（图3）。一旦编码单元被划分为bt或eqt，qt就不能用于后续的划分过程。
内部派生树
avs3 具有将帧内编码单元拆分为更小的预测单元的附加模式。它只分割亮度分量。cu可以垂直或水平分成4个pu。有六种拆分模式；您可以在图4 中看到它们。就对称性而言，派生模式可以细分为两类：
对称模式：2n×hn和hn×2n，旨在提高边信息的信令效率
非对称模式：2n×nu、2n×nd、nl×2n和nr×2n，旨在提高分区结构对非对称纹理的灵活性
对于非对称模式（2mxnd、2mxnu、nlx2n、nrx2n），应该提到一件事——它们最初被分成2 个pu：大的和小的。然后将大pu拆分为三个具有相同参数的子pu；结果，有3+1 个pu。这样，由于预测样本和参考样本之间的相关性更强，可以提高预测精度。
此外，当使用 dt时，变换单元被迫根据预测单元进行拆分。
dt 内标志在 cu级别发出信号。当内部dt 标志为真时，随后传输拆分方向和拆分类型。
intra dt 仅适用于 luma分量，因此色度没有被分割，色度pu 保持与 cu相同的大小。这是图 5中的示例。
色度树拆分限制
avs3对分割色度分量有特殊限制-色度两侧在色度下采样分辨率下至少应为4个像素（在亮度分辨率下为8个像素）。如果分区可以创建更小的色度块，则不执行色度拆分。因此色度编码块仍然大于分割的亮度块（图5、图6）。
非矩形块分裂
对于帧间块有特殊的角加权预测(awp) 模式，对于帧内块有空间角加权预测(sawp) 的特殊模式，其作用类似于通过斜线将cu 分成两个pu。最初，每个部分都使用不同的预测参数进行预测；然后使用由平滑过渡的斜线生成的权重掩码将它们组合起来（图7）。对这些模式的更详细的回顾在单独的文章中给出。