视频解码设备的制造方法
【专利说明】
[0001] 本申请是向中国知识产权局提交的申请日为2011年01月13日、申请号为 201180013973. 3、发明名称为"通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行编码的方法和设备， 对视频进行解码的方法和设备"的申请的分案申请。
技术领域
[0002] 与示例性实施例一致的设备和方法涉及对视频进行编码和解码。
【背景技术】
[0003] 随着用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件的开发和提供，对于有效 地编码或解码高分辨率或高质量视频内容的视频编解码器的需要正在增加。在现有技术的 视频编解码器中，基于具有预定大小的宏块根据有限的编码方法对视频进行编码。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 示例性实施例提供一种通过根据数据单元的特性考虑编码单元的跳过和划分顺 序的视频的编码和解码。
[0006] 技术方案
[0007] 根据本发明的一方面，提供了一种通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行编码的 方法，所述方法包括：将画面划分为包括编码单元的最大编码单元，其中，所述编码单元为 对所述画面进行编码的数据单元；对于最大编码单元，通过基于根据深度的编码单元执行 编码，来确定具有树结构的编码单元并确定用于编码深度的编码单元的编码模式，其中，树 结构包括编码深度的编码单元，通过随着深度加深对最大编码单元进行分层划分而获得根 据深度的编码单元，深度与最大编码单元的划分次数成比例；输出关于最大编码单元大小 的信息，以及对于最大编码单元，输出指示针对根据深度的编码单元选择性地确定的划分 信息和跳过模式信息的顺序的信息、包括根据所述顺序进行布置的划分信息和跳过模式信 息的关于用于编码深度的编码单元的编码模式的信息以及编码视频数据。
[0008] 有益效果
[0009] 基于考虑当前画面的特性而确定的最大编码单元的大小和最大深度，通过针对每 个最大编码编码单元确定具有最佳形状和最佳大小的编码单元来形成具有树结构的编码 单元。此外，由于可通过使用各种预测模式和变换中的任意一个来对每个最大编码单元执 行编码，所以可考虑各种图像大小的编码单元的特性而确定最佳编码模式。
[0010] 通过考虑数据单元、编码模式等来确定跳过模式信息和划分信息的顺序。此外，可 通过考虑跳过模式信息和划分信息的总比特数以及在视频数据的编码和解码中跳过模式 的发生频率，来确定跳过模式信息和划分信息的顺序。由于可设置根据深度的编码单元的 跳过模式信息和划分信息的顺序，所以可进一步提高编码数据发送效率。
【附图说明】
[0011] 图1是根据示例性实施例的用于对视频进行编码的设备的框图；
[0012] 图2是根据示例性实施例的用于对视频进行解码的设备的框图；
[0013] 图3是用于描述根据示例性实施例的编码单元的概念的示图；
[0014] 图4是根据示例性实施例的基于编码单元的图像编码器的框图；
[0015] 图5是根据示例性实施例的基于编码单元的图像解码器的框图；
[0016] 图6是根据示例性实施例的根据深度的更深层编码单元以及预测单元的示图；
[0017] 图7是用于描述根据示例性实施例的编码单元与变换单元之间的关系的示图；
[0018] 图8是用于描述根据示例性实施例的与编码深度对应的编码单元的编码信息的 示图；
[0019] 图9是根据示例性实施例的根据深度的更深层编码单元的示图；
[0020] 图10至图12是用于描述根据示例性实施例的编码单元、预测单元和变换单元之 间的关系的不图；
[0021] 图13是用于描述根据表1的编码模式信息的编码单元、预测单元或分区和变换单 兀之间的关系的不图；
[0022] 图14是示出根据示例性实施例的对视频进行编码的方法的流程图；
[0023] 图15是示出根据示例性实施例的对视频进行解码的方法的流程图；
[0024] 图16是示出根据示例性实施例的通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行编码的 设备的框图；
[0025] 图17是示出根据示例性实施例的通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行解码的 设备的框图；
[0026] 图18示出根据示例性实施例的最大编码单位中的根据编码深度的编码单元；
[0027] 图19至图21是示出根据多个示例性实施例的对跳过信息和划分信息进行编码和 解码的方法的流程图；
[0028] 图22是示出根据示例性实施例的通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行编码的 方法的流程图；
[0029] 图23是示出根据示例性实施例的通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行解码的 方法的流程图。
[0030] 最佳模式
[0031] 根据示例性实施例的一方面，提供了一种通过考虑跳过和划分顺序来对视频进行 编码的方法，所述方法包括：将画面划分为包括编码单元的最大编码单元，其中，所述编码 单元为对所述画面进行编码的数据单元；针对最大编码单元，通过基于根据深度的编码单 元执行编码，来确定包括编码深度的编码单元的具有树结构的编码单元并确定用于编码深 度的编码单元的编码模式，其中，通过随着深度加深对最大编码单元进行分层划分而获得 根据深度的编码单元，深度与最大编码单元被划分的次数成比例；针对最大编码单元，输出 关于最大编码单元大小的信息、指示针对根据深度的编码单元选择性地确定的划分信息和 跳过模式信息的顺序的信息、包括根据所述顺序布置的划分信息和跳过模式信息的关于用 于编码深度的编码单元的编码模式的信息以及编码视频数据。
[0032] 可通过最大大小和深度来表征编码单元。深度表示分层划分编码单元的次数，并 且随着深度加深，可将根据深度的更深层编码单元从最大编码单元划分至最小编码单元。 最大编码单元的深度可以是最上层深度，最小编码单元的深度可以是最下层深度。由于随 着最大编码单元的深度加深，根据深度的编码单元的大小减小，所以上层深度的编码单元 可包括下层深度的多个编码单元。
[0033] 根据编码单元的最大大小，当前画面的图像数据可被划分为最大编码单元，每个 最大编码单元可包括根据深度划分的编码单元。由于根据深度划分最大编码单元，所以可 根据深度分层地分类包括在最大编码单元中的空间域的图像数据。
[0034] 可预先确定编码单元的最大深度和最大大小，其中，所述编码单元的最大深度和 最大大小限制分层地划分最大编码单元的高度和宽度的总次数。
[0035] 可通过根据深度的编码单元所属的图像序列、像条、根据预测方向的像条类型和 数据单元的量化参数中的至少一个，确定针对根据深度的编码单元选择性地确定的划分信 息和跳过模式信息的顺序。
[0036] 可通过最大编码单元中的编码单元的深度，确定针对根据深度的编码单元选择性 地确定的划分信息和跳过模式信息的顺序。
[0037] 根据深度的编码单元的划分信息和跳过模式信息的顺序按如下方式被确定：如果 编码单兀是最大编码单兀，则跳过模式?目息在划分?目息之前；如果编码单兀不是最大编码 单元，则划分信息在跳过模式信息之前。
[0038] 根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种通过考虑跳过和划分顺序来对视频 进行解码的方法，所述方法包括：接收并解析编码视频数据的比特流；从比特流，提取关于 作为对画面进行解码的数据单元的编码单元最大大小的信息、关于针对根据深度的编码单 元的划分信息和跳过模式信息的顺序的信息，并根据划分信息和跳过模式信息的顺序，提 取关于根据画面的最大编码单元的编码深度和编码模式的信息；基于提取的关于编码单元 的最大大小的信息和关于编码深度和编码模式的信息，根据包括编码深度的编码单元的具 有树结构的编码单元对画面的编码视频数据进行解码。
[0039] 提取的步骤可包括：如果编码单元是最大编码单元，则根据划分信息和跳过模式 信息的顺序，在根据划分信息确定最大编码单元是否被划分之前，根据跳过模式信息确定 最大编码单元是否在跳过模式下被编码；如果编码单元不是最大编码单元，则在根据跳过 模式信息确定编码单元是否在跳过模式下被编码之前，根据划分信息确定编码单元是否被 划分；提取关于编码深度和编码深度的编码模式的信息，根据编码深度的编码单元提取编 码视频数据。
[0040] 在提取的步骤中，如果提取通过组合针对根据深度的编码单元的划分信息和跳过 模式信息而获得的一条划分和跳过信息，则根据深度的编码单元可在跳过模式下被预测， 而不被划分，如果提取针对根据深度的编码单元的划分信息或跳过模式信息，则根据深度 的编码单元可不被划分或者可不在跳过模式下被预测。
[0041] 根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种用于通过考虑跳过和划分顺序来对 视频进行编码的设备，所述设备包括：最大编码单元划分器，将画面划分为包括编码单元的 最大编码单元，其中，所述编码单元为对所述画面进行编码的数据单元；编码单元和编码 模式确定器，针对最大编码单元，通过基于根据深度的编码单元执行编码，来确定包括编码 深度的编码单元的具有树结构的编码单元并确定用于编码深度的编码单元的编码模式，其 中，通过随着深度加深对最大编码单元进行分层划分而获得根据深度的编码单元；输出单 元，针对最大编码单元，输出关于最大编码单元大小的信息、指示针对根据深度的编码单元 选择性地确定的划分信息和跳过模式信息的顺序的信息、包括根据所述顺序布置的划分信 息和跳过模式信息的关于用于编码深度的编码单元的编码模式的信息以及编码视频数据。
[0042] 根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种用于通过考虑跳过和划分顺序来对 视频进行解码的设备，所述设备包括：接收器，接收并解析编码视频数据的比特流；数据提 取器，从比特流，提取关于作为对画面进行解码的数据单元的编码单元最大大小的信息、关 于对于根据深度的编码单元的划分信息和跳过模式信息的顺序的信息，并根据划分信息和 跳过模式信息的顺序，提取关于根据画面的最大编码单元的编码深度和编码模式的信息； 解码器，基于关于编码单元的最大大小的信息和关于编码深度和编码模式的信息，根据包 括编码深度的编码单元的具有树结构的编码单元对画面的编码视频数据进行解码。
[0043] 根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种在其上实现了用于执行编码方法的 程序的计算机可读记录介质。此外，根据另一示例性实施例的一方面，提供了一种在其上实 现了用于执行解码方法的程序的计算机可读记录介质。
【具体实施方式】
[0044] 将参照图1至图23解释根据示例性实施例的对视频进行编码的设备、对视频进行 解码的设备、对视频进行编码的方法以及对视频进行解码的方法。将参照图1至图15解释 根据一个或多个示例性实施例的基于空间分层数据单元对视频的编码和解码，将参照图16 至图23解释根据一个或多个示例性实施例的考虑跳过和划分顺序对视频的编码和解码。
[0045] 现在，将参照附图更充分地描述示例性实施例。
[0046] 以下，根据示例性实施例，"编码单元（coding unit) "是进行编码的数据单元以及 被编码后的数据单元，其中，按照所述进行编码的数据单元，图像数据在编码器端（例如包 括处理器和编码器的编码设备）被编码，按照所述被编码后的数据单元，编码图像数据在 解码器端（例包括处理器和解码器的解码设备端）被解码。
[0047] 以下，"图像"可表示用于视频的静止图像或运动图像，即，视频本身。
[0048] 将参照图1至图15描述根据示例性实施例的对视频进行编码的设备、对视频进行 解码的设备、对视频进行编码的方法以及对视频进行解码的方法。
[0049] 图1是根据示例性实施例的用于对视频进行编码的设备100的框图。
[0050] 所述设备100包括最大编码单元划分器110、编码单元确定器120和输出单元 130〇
[0051] 最大编码单元划分器110可基于图像的当前画面（picture)的最大编码单元，对 当前画面进行划分。如果前画面大于最大编码单元，则当前画面的图像数据可被划分为 至少一个最大编码单元。根据示例性实施例的最大编码单元可以是具有32X32、64X64、 128X128、256X256等的大小的数据单元，其中，所述数据单元的形状是宽度和长度为2的 若干次方的方形。图像数据可根据至少一个最大编码单元输出到编码单元确定器120。
[0052] 根据示例性实施例的编码单元可通过最大大小和深度来表征。所述深度表示编码 单元从最大编码单元被空间划分的次数，并且随着深度加深或增加，根据深度的更深层编 码单元（deeper coding unit)可从最大编码单元被划分为最小编码单元。最大编码单元 的深度是最上层深度，最小编码单元的深度是最下层深度。由于随着最大编码单元的深度 加深，与每个深度对应的编码单元的大小减小，因此与上层深度对应的编码单元可包括多 个与下层深度对应的编码单元。
[0053] 如上所述，当前画面的图像数据根据编码单元的最大大小被划分为最大编码单 元，每一个最大编码单元可包括根据深度被划分的更深层编码单元元。由于根据示例性实 施例的最大编码单元根据深度被划分，因此包括在最大编码单元中的空间域的图像数据可 根据深度被分层地分类。
[0054] 可预先确定编码单元的最大深度和最大大小，所述最大深度和最大大小限制最大 编码单元的高度和宽度被分层划分的总次数。
[0055] 编码单元确定器120对通过根据深度对最大编码单元的区域进行划分而获得至 少一个划分区域进行编码，并根据所述至少一个划分区域确定用于输出最终编码的图像数 据的深度。换言之，编码单元确定器120通过如下的方式确定编码深度（coded depth)， 即，根据当前画面的最大编码单元，按照根据深度的更深层编码单元对图像数据进行编码 并选择具有最小编码误差的深度。因此，最终输出与确定的编码深度对应的编码单元的编 码图像数据。此外，与编码深度对应的编码单元可视为被编码的编码单元（encoded coding unit)〇
[0056] 确定的编码深度和根据确定的编码深度的编码图像数据被输出到输出单元130。
[0057] 基于与等于或小于最大深度的至少一个深度对应的更深层编码单元对最大编码 单元中的图像数据进行编码，并且基于每个更深层编码单元比较对图像数据进行编码的结 果。可在比较更深层编码单元的编码误差之后，选择具有最小编码误差的深度。
[0058] 随着编码单元根据深度被分层划分