VVC编码工具之Partitioning

从这篇博文开始介绍VVC中新加的一些编码工具，主要参考JVET-M1002提案。

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1.Partitioning of the picture into CTUs
VVC保留了HEVC中的CTU结构，亮度块的最大尺寸扩展到了128x128（亮度变换块的最大尺寸为64x64）。

2.Partitioning of the CTUs using a tree structure
VVC去除了PU和TU的概念，对CTU进行树结构的划分，该树结构为 a quadtree with nested multi-type tree using binary and ternary splits segmentation structure，CU可以为方形也可以为矩形。对CTU首先进行四叉树划分，针对叶子节点可以进一步按照muti-type的结构（Binary Tree和Ternary Tree）划分为四种类型：

图5为一个CTU划分的例子

其中粗体框为四叉树划分的结果剩下的代表multi-type tree划分的结果。

 

3.CU splits on picture boundaries
在图片边缘的CU划分情况下，相比于HEVC只支持四叉树划分的方形CU，在HM中在边界处的划分只能是强制四叉树划分，而VVC支持二叉树和三叉树划分为矩形CU，因此VTM4根据划分树与图片的右边界和下边界的不同关系做了不同的划分方式。

4.Restrictions on redundant CU splits
由于VTM支持nested multi-type tree的划分，因此会存在冗余的划分块，如图7所示为一种冗余划分方式

图中第一个为二叉树划分，第二个为同方向的三叉树划分，第一种划分方式的结构与以下划分结构相同，即首先进行一次三叉树划分，然后对中央区CU再做一次二叉树划分。这种情况下，VTM通过语法元素禁止三叉树的中央区CU进一步划分。

5.Virtual pipeline data units (VPDUs)
在硬件解码中，连续的VPDU由多个流水线级同时处理，VPDU通常与流水线级缓冲的大小成比例关系，因此保持VPDU的小尺寸很重要，通常设为最大变换块TB的大小。VVC中BT和TT可能会造成VPDU变大，为了保持VPDU的大小为64x64，对于某些长边超过64的CU会做一些限制处理。