用于预测编码的使用可变分区的视频编码的方法和设备以及用于预测编码的使用可变分...的制作方法_5

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被后处理的图像数据可被输出为参考帖585。
[0219] 为了在视频解码设备200的图像数据解码器230中对图像数据进行解码,图像解码 器500可执行在解析器510之后执行的操作。
[0220] 为了使得图像解码器500被应用到视频解码设备200中,图像解码器500的所有元 件(即,解析器510、赌解码器520、反量化器530、反变换器540、帖内预测器550、运动补偿器 560、去块单元570和环路滤波单元580)对于每个最大编码单元基于具有树形结构的多个编 码单元执行操作。
[0221] 具体地讲,帖内预测器550和运动补偿器560基于针对具有树形结构的多个编码单 元中的每个编码单元的分区和预测模式来执行操作,并且反变换器540基于针对每个编码 单元的变换单元的尺寸来执行操作。
[0222] 图13是示出根据本发明的实施例的根据多个深度的多个较深层编码单元和多个 分区的示图。
[0223] 视频编码设备100和视频解码设备200使用多个分层的编码单元W考虑图像的特 性。多个编码单元的最大高度、最大宽度和最大深度可根据图像的特性被自适应地确定,或 者可由用户不同地设置。根据多个深度的多个较深层编码单元的尺寸可根据编码单元的预 定最大尺寸被确定。
[0224] 在根据本发明的实施例的多个编码单元的分层结构600中,多个编码单元的最大 高度和最大宽度都是64,并且最大深度是4。最大深度表示从最大编码单元到最小编码单元 的划分总数。由于深度沿着分层结构600的纵轴加深,因此较深层编码单元的高度和宽度都 被划分。另外,作为用于每个较深层编码单元的预测编码的基础的预测单元和多个分区沿 分层结构600的横轴被显示。
[0225] 换句话说,编码单元610是分层结构600中的最大编码单元,其中,深度是0,尺寸 (即,高度乘宽度)是64X64。深度沿纵轴加深,并且存在具有尺寸32X32和深度1的编码单 元620、具有尺寸16X 16和深度2的编码单元630、具有尺寸8X8和深度3的编码单元640W及 具有尺寸4 X 4和深度4的编码单元650。具有尺寸4 X 4和深度4的编码单元650是最小编码单 J L O
[0226] 编码单元的预测单元和多个分区根据每个深度沿横轴排列。换句话说,如果具有 尺寸64 X 64和深度0的编码单元610是预测单元,则该预测单元可被划分为包括在编码单元 610中的多个分区(即,具有尺寸64X64的分区610、具有尺寸64X32的多个分区612、具有尺 寸32 X 64的多个分区614、或者具有尺寸32 X 32的多个分区616)。
[0227]类似地,具有尺寸32X32和深度1的编码单元620的预测单元可被划分为包括在编 码单元620中的多个分区(即,具有尺寸32X32的分区620、具有尺寸32X16的多个分区622、 具有尺寸16 X 32的多个分区624W及具有尺寸16 X 16的多个分区626)。
[02%]类似地,具有尺寸16X16和深度2的编码单元630的预测单元可被划分为包括在编 码单元630中的多个分区(即,包括在编码单元630中的具有尺寸16X16的分区、具有尺寸16 X 8的多个分区632、具有尺寸8 X 16的多个分区634W及具有尺寸8 X 8的多个分区636)。
[0229] 类似地,具有尺寸8X8和深度3的编码单元640的预测单元可被划分为包括在编码 单元640中的多个分区(即,包括在编码单元640中的具有尺寸8X8的分区、具有尺寸8X4的 多个分区642、具有尺寸4 X 8的多个分区644W及具有尺寸4 X 4的多个分区646)。
[0230] 具有尺寸4X4和深度4的编码单元650是最小编码单元W及最低深度的编码单元。 编码单元650的预测单元仅被分配给具有尺寸4X4的分区。还可使用具有尺寸4X2的多个 分区652、具有尺寸2 X 4的多个分区654W及具有尺寸2 X 2的多个分区656。
[0231] 由于在图13中示出的多个分区具有通过将与所述多个分区相应的编码单元的高 度和宽度中的至少一个两等分而获得的形状,因此图13的多个分区可相应于W上参照图1 至图7描述的分区等级为0的第一编码模式0、1、2和3的分区集合40、41、42和43。例如,分区 610、620、630、640和650可相应于分区等级为0的第一分区模式0的分区集合40,并且分区 612、622、632、642和652可相应于分区等级为0的第一分区模式1的分区集合41。分区614、 624、634、644和654可相应于分区等级为0的第一分区模式2的分区集合42,并且分区616、 626、636、646和656可相应于分区等级为0的第一分区模式3的分区集合43。
[0232] 为了确定构成最大编码单元610的多个编码单元的至少一个编码深度,视频编码 设备100的编码单元确定器120对包括在最大编码单元610中的与每个深度相应的编码单元 执行编码。
[0233] 随着深度的加深,包括相同范围中并且相同尺寸的数据的根据深度的较深层编码 单元的数量增加。例如,需要四个与深度2相应的编码单元W覆盖包括在一个与深度1相应 的编码单元中的数据。因此,为了根据深度对相同数据的多个编码结果进行比较,与深度1 相应的编码单元W及与深度2相应的四个编码单元都被编码。
[0234] 为了对多个深度中的当前深度执行编码,沿分层结构600的横轴,通过对与当前深 度相应的多个编码单元中的每个预测单元执行编码来对当前深度选择最小编码误差。可选 择地,可通过随着深度沿分层结构600的纵轴加深,对每个深度执行编码,根据深度比较最 小编码误差,来捜索最小编码误差。在编码单元610中的具有最小编码误差的深度和分区可 被选作为编码单元610的编码深度和分区类型。
[0235] 图14是用于描述根据本发明的实施例的编码单元710和变换单元720之间的关系 的示图。
[0236] 视频编码设备100或视频解码设备200针对每个最大编码单元根据具有尺寸小于 或等于最大编码单元的多个编码单元来对图像进行编码或解码。可基于不大于相应编码单 元的多个数据单元来选择在编码期间用于变换的多个变换单元的多个尺寸。
[0237] 例如,在视频编码设备100或视频解码设备200中,如果编码单元710的尺寸是64X 64,则可通过使用具有尺寸32 X 32的多个变换单元720来执行变换。
[023引另夕h可通过对具有尺寸小于64 X 64的尺寸32 X 32、16 X 16、8 X 8和4 X 4的每个变 换单元执行变换,来对具有尺寸64 X 64的编码单元710的数据进行编码,并且随后具有最小 编码误差的变换单元可被选择。
[0239] 图15是用于描述根据本发明的实施例的与编码深度相应的多个编码单元的编码 信息的示图。
[0240] 视频编码设备100的输出单元130可将如下信息作为关于编码模式的信息进行编 码和发送:关于分区类型的信息800、关于预测模式的信息810W及关于与编码深度相应的 每个编码单元的变换单元的尺寸的信息820。
[0241] 信息800指示关于通过划分当前编码单元的预测单元而获得的分区的形状的信 息,其中,所述分区是用于对当前编码单元进行预测编码的数据单元。例如,具有尺寸2NX 2N的当前编码单元CU_0可被划分为如下分区中的任何一个:具有尺寸2NX2N的分区802、具 有尺寸2NXN的分区804、具有尺寸NX 2N的分区806W及具有尺寸NXN的分区808。
[0242] 信息810指示每个分区的预测模式。例如,信息810可指示对由信息800指示的分区 执行的预测编码的模式(即,帖内模式812、帖间模式814或跳过模式816)。
[0243] 信息820指示当对当前编码单元执行变换时将被基于的变换单元。例如,变换单元 可W是第一帖内变换单元822、第二帖内变换单元824、第一帖间变换单元826或第二帖内变 换单元828。
[0244] 视频解码设备200的图像数据和编码信息提取器220可根据每个较深层编码单元 来提取并使用用于解码的信息800、810和820。
[0245] 信息800可包括如关于根据实施例的编码模式的信息的分区信息。例如,信息800 可包括基于第一分区模式信息、分区等级和第二分区模式信息确定的分区类型。
[0246] 图16是根据本发明的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图。
[0247] 划分信息可用于指示深度的改变。划分信息指示当前深度的编码单元是否被划分 为更低深度的多个编码单元。
[024引用于对深度0和尺寸2N_0 X 2N_0的编码单元900进行预测编码的预测单元910可包 括如下分区类型的多个分区:具有尺寸2N_0X2N_0的分区类型912、具有尺寸2N_0XN_0的 分区类型914、具有尺寸N_0X2N_0的分区类型916W及具有尺寸N_0XN_0的分区类型918。 尽管图16仅示出通过对预测单元910对称划分而获得的分区类型912至918,但是应该理解 分区类型不限于此,并且预测单元910的多个分区可包括多个不对称分区、具有预定形状的 多个分区W及具有几何形状的多个分区。
[0249] 根据每个分区类型对如下分区重复地执行预测编码:具有尺寸2N_0 X 2N_0的一个 分区、具有尺寸2N_0 XN_0的两个分区、具有尺寸N_0 X 2N_0的两个分区W及具有尺寸N_0 X N_0的四个分区。可对具有尺寸2N_0 X 2N_0、N_0 X 2N_0、2N_0 X N_0 W及N_0 X N_0的多个分 区执行帖内模式和帖间模式的预测编码。仅对具有尺寸2N_0X2N_0的分区执行跳过模式的 预测编码。
[0250] 包括W分区类型912至918的预测编码的编码误差被比较,并且在多个分区类型中 确定最小编码误差。如果一编码误差在分区类型912至916之一中最小,则预测单元910可不 被划分为更低深度。
[0251] 如果该编码误差在分区类型918中最小,则在操作920,深度从0改变为IW划分分 区类型918,并且对具有深度2和尺寸N_0XN_0的编码单元930重复地执行编码W捜索最小 编码误差。
[0252] 用于对具有深度1和尺寸2N_1X2N_1(=N_0XN_0)的编码单元930进行预测编码 的预测单元940可包括如下分区类型的多个分区:具有尺寸2N_1X2N_1的分区类型942、具 有尺寸2N_1 XN_1的分区类型944、具有尺寸N_1 X 2N_1的分区类型946W及具有尺寸N_1 X N_1的分区类型948。
[0253] 如果编码误差在分区类型948中最小,则在操作950,深度从1改变为2W划分分区 类型948,并且对具有深度2和尺寸N_2XN_2的编码单元960重复地执行编码W捜索最小编 码误差。
[0254] 当最大深度是加寸,可执行根据每个深度的划分操作直到当深度变为d-1,并且划 分信息可被编码直到当深度是0至d-2之一。换句话说,当执行编码直到在操作970与深度d-2相应的编码单元被划分之后深度是d-1时,用于对具有深度d-1和尺寸2N_(d-l)X2N_(d- 1)的编码单元980进行预测编码的预测单元990可包括如下分区类型的多个分区:具有尺寸 2N_(d-l)X2N_(d-l)的分区类型992、具有尺寸2N_(d-l)XN_(d-l)的分区类型994、具有尺 寸NJd-I) X 2N_(d-l)的分区类型996W及具有尺寸NJd-I) XNJd-I)的分区类型998。 [02W]可对如下分区重复地执行预测编码:分区类型992至998中的具有尺寸2N_(d-l) X 2N_(d-l)的一个分区、具有尺寸2N_(d-l) X N_(d-1)的两个分区、具有尺寸N_(d-1) X 2N_ (d-1)的两个分区、具有尺寸NJd-I) XNJd-I)的四个分区,W捜索具有最小编码误差的分 区类型。
[0256] 即使在分区类型998具有最小编码误差时,由于最大深度是d,因此具有深度d-1的 编码单元CUJd-I)不再被划分到更低深度,并且构成当前最大编码单元900的多个编码单 元的编码深度被确定为d-1并且当前最大编码单元900的分区类型可被确定为NJd-I) XN_ (d-1)。另外,由于最大深度是d并且具有最低深度d-1的最小编码单元980不再被划分到更 低深度,因此最小编码单元980的划分信息不被设置。
[0257] 数据单元999可W是当前最大编码单元的"最小单元"。根据本发明的实施例的最 小单元可W是通过按照4划分最小编码单元980而获得的矩形数据单元。通过重复地执行编 码,视频编码设备100可通过根据编码单元900的多个深度来比较多个编码误差来选择具有 最小编码误差的深度W确定编码深度,并且将相应分区类型W及预测模式设置为编码深度 的编码模式。
[0258] 同样地,根据多个深度的多个最小编码误差在所有的深度1至d中被比较,并且具 有最小编码误差的深度可被确定为编码深度。编码深度、预测单元的分区类型W及预测模 式可被编码并作为关于编码模式的信息被发送。另外,由于编码单元从深度0到编码深度被 划分,因此仅该编码深度的划分信息被设置0,除了编码深度之外的多个深度的划分信息被 设置为1。
[0259] 视频解码设备200的图像数据和编码信息提取器220可提取并使用关于编码单元 900的编码深度W及预测单元的信息W对分区912进行解码。视频解码设备200可通过使用 根据多个深度的划分信息来将划分信息是0的深度确定为编码深度,并且使用关于相应深 度的编码模式的信息用于解码。
[0260] 图17至图19是用于描述根据本发明的实施例的多个编码单元1010、多个预测单元 1060和多个变换单元1070之间的关系的示图。
[0261] 多个编码单元1010是最大编码单元中的与视频编码设备100确定的多个编码深度 相应的具有树形结构的多个编码单元。多个预测单元1060是多个编码单元1010的每个的多 个预测单元的多个分区,多个变换单元1070是多个编码单元1010的每个的多个变换单元。
[0262] 当在多个编码单元1010中最大编码单元的深度是0时,多个编码单元1012和1054 的深度是1,多个编码单元1014、1016、1018、1028、1050和1052的深度是2,多个编码单元 1020、1022、1024、1026、1030、1032 和 1048 的深度是 3,多个编码单元 1040、1042、1044和 1046 的涂度是4。
[0263] 在多个预测单元 1060 中,一些编码单元 1014、1046、1022、1032、1048、1050、1052 和 1054通过划分多个编码单元1010的编码单元而获得。换句话说,多个编码单元1014、1022、 1050和1054中的多个分区类型具有尺寸2NXN,多个编码单元1016、1048和1052中的多个分 区类型具有尺寸NX2N,编码单元1032的分区类型具有尺寸NXN。编码单元1010的多个预测 单元和多个分区小于或等于每个编码单元。
[0264] W小于编码单元1052的数据单元对多个变换单元1070中的编码单元1052的图像 数据执行变换或反变换。另外,多个变换单元1070的多个编码单元1014、1016、1022、1032、 1048、1050和1052在尺寸和形状上与多个预测单元1060的多个编码单元1014、1016、1022、 1032、1048、1050和1052不同。换句话说,视频编码设备100和视频解码设备200可对相同编 码单元中的数据单元独立地执行帖内预测、运动估计、运动补偿、变换和反变换。
[0265] 因此,对最大编码单元的每个区域中的具有分层结构的多个编码单元中的每个执 行递归编码,W确定最佳编码单元,因此可获得具有递归树形结构的多个编码单元。编码信 息可包括关于编码单元的划分信息、关于分区类型的信息、关于预测模式的信息W及关于 变换单元的尺寸的信息。表2显示可由视频编码设备100和视频解码设备200设置的编码信 息。

[0269] 视频编码设备100的输出单元130可输出关于具有树形结构的多个编码单元的编 码信息,并且视频解码设备200的图像数据和编码信息提取器220可从接收的比
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