于根据当前块的尺寸确定的阔值将当前符号分类为前缀区域和后缀 区域。
[0120] 在操作55,通过使用针对符号的前缀区域和后缀区域分别确定的二值化方法来产 生前缀比特串和后缀比特串。
[0121] 在操作57,通过使用针对前缀比特串和后缀比特串分别确定的算术编码方法来执 行符号编码。
[0122] 在操作59, W比特流的形式输出通过符号编码产生的比特串。
[0123] 在操作57,可通过根据比特的位置使用用于执行上下文建模的算术编码方法来对 前缀比特串执行符号编码，并且还可通过在旁路模式下使用省略上下文建模的算术编码方 法来对后缀比特串执行符号编码。
[0124] 在操作57,当符号是变换系数的最终系数位置信息时，可通过使用预先分配到前 缀比特串的比特的位置的预定索引的上下文来执行算术编码。
[0125] 图6是用于描述根据本发明的实施例的视频解码方法的流程图。
[0126] 在操作61，从接收的比特流解析图像块的符号。
[0127] 在操作63,基于根据当前块的尺寸确定的阔值将当前符号分类为前缀比特串和后 缀比特串。
[0128] 在操作65,通过使用针对当前符号的前缀比特串和后缀比特串中的每一个确定的 算术解码方法来执行算术解码。
[0129] 在操作67,在算术解码之后，通过使用针对前缀比特串和后缀比特串中的每一个 确定的二值化方法来执行逆二值化。
[0130] 可通过使用针对前缀比特串和后缀比特串中的每一个确定的二值化方法执行逆 二值化来恢复符号的前缀区域和后缀区域。
[0131] 在操作69,可通过使用经由算术解码和逆二值化恢复的当前符号对当前块执行逆 变换和预测，来恢复图像块。
[0132] 在操作65,可对前缀比特串执行用于根据比特的位置确定上下文建模的算术解 码，并可在旁路模式下对后缀比特串执行省略上下文建模的算术解码。
[0133] 在操作65,当符号是变换系数的最终系数位置信息时，可通过使用预先分配到前 缀比特串的比特的位置的预定索引的上下文来执行算术解码。
[0134] 在根据本发明的实施例的视频编码设备10和根据本发明的另一实施例的视频解 码设备20中，将视频数据被划分的块划分为具有树结构的编码单元，使用预测单元对编码 单元执行帖内预测，并使用变换单元对编码单元进行变换。
[0135] 下文中，将描述基于具有树结构的编码单元、预测单元和变换单元对视频进行编 码的方法和设备W及对视频进行解码的方法和设备。
[0136] 图7是根据本发明的实施例的基于具有树结构的编码单元的视频编码设备100的 框图。
[0137] 设及基于具有树结构的编码单元的视频预测的视频编码设备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。为了便于描述，设及基于具有树结构的 编码单元的视频预测的视频编码设备100将被称为视频编码设备100。
[0138] 最大编码单元划分器110可基于用于图像的当前画面的最大编码单元来划分当前 画面。如果当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。根据本发明的实施例的最大编码单元可W是具有32 X 32、64 X 64、128 X 128、256 X256等尺寸的数据单元，其中，数据单元的形状是宽度和长度均为2的若干次方的正方形。 图像数据可根据所述至少一个最大编码单元被输出到编码单元确定器120。
[0139] 根据本发明的实施例的编码单元可W由最大尺寸和深度来表征。深度表示编码单 元在空间上从最大编码单元被划分的次数，并且随着深度加深，根据深度的较深层编码单 元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高深度，最小编码 单元的深度是最低深度。由于与每个深度相应的编码单元的尺寸随着最大编码单元的深度 加深而减小，因此与更高深度相应的编码单元可包括与更低深度相应的多个编码单元。
[0140] 如上所述，当前画面的图像数据根据编码单元的最大尺寸被划分为最大编码单 元，并且每个最大编码单元可包括根据深度被划分的较深层编码单元。由于根据本发明的 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域的图像数据可 根据深度被分层分类。
[0141] 限制最大编码单元的高度和宽度被分层划分的总次数的编码单元的最大深度和 最大尺寸可W被预先确定。
[0142] 编码单元确定器120对通过根据深度划分最大编码单元的区域所获得的至少一个 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最终输出编码的图像数据的深 度。换言之，编码单元确定器120通过根据当前画面的最大编码单元W根据深度的较深层编 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，来确定编码深度。将确定的 编码深度和根据确定的编码深度的编码的图像数据输出到输出单元130。
[0143] 基于与等于或低于最大深度的至少一个深度相应的较深层编码单元对最大编码 单元中的图像数据进行编码，并且基于每个较深层编码单元比较对图像数据进行编码的结 果。在比较较深层编码单元的编码误差之后，可选择具有最小编码误差的深度。可针对每个 最大编码单元选择至少一个编码深度。
[0144] 随着编码单元根据深度被分层划分，并且随着编码单元的数量增加，最大编码单 元的尺寸被划分。此外，即使编码单元在一个最大编码单元中对应于相同深度，也通过分别 测量每个编码单元的图像数据的编码误差来确定是否将与该相同深度相应的编码单元中 的每一个划分到更低的深度。因此，即使当图像数据被包括在一个最大编码单元中时，图像 数据也被划分为根据深度的区域，并且编码误差可根据所述一个最大编码单元中的区域而 不同，因此，编码深度可根据图像数据中的区域而不同。因此，可在一个最大编码单元中确 定一个或更多个编码深度，并且可根据至少一个编码深度的编码单元划分最大编码单元的 图像数据。
[0145] 因此，编码单元确定器120可确定包括在最大编码单元中的具有树结构的编码单 元。根据本发明的实施例的"具有树结构的编码单元"包括包含在最大编码单元中的所有较 深层编码单元中的与被确定为编码深度的深度相应的编码单元。编码深度的编码单元可在 最大编码单元的相同区域中根据深度被分层确定，并且可在不同区域中被独立地确定。类 似地，当前区域中的编码深度可独立于另一区域中的编码深度而被确定
[0146] 根据本发明的实施例的最大深度是与从最大编码单元到最小编码单元执行划分 的次数相关的索引。根据本发明的实施例的第一最大深度可表示从最大编码单元到最小编 码单元执行划分的总次数。根据本发明的实施例的第二最大深度可表示从最大编码单元到 最小编码单元的深度级的总数。例如，当最大编码单元的深度是0时，最大编码单元被划分 一次的编码单元的深度可被设置为1，最大编码单元被划分两次的编码单元的深度可被设 置为2。运里，如果最小编码单元是最大编码单元被划分四次的编码单元，则存在深度为0、 1、2、3和4的5个深度级，因此，第一最大深度可被设置为4，第二最大深度可被设置为5。
[0147] 可根据最大编码单元执行预测编码和变换。根据最大编码单元，还基于根据等于 最大深度的深度或小于最大深度的深度的较深层编码单元执行预测编码和变换。
[0148] 由于每当最大编码单元根据深度被划分时较深层编码单元的数量增加，因此对随 着深度加深产生的所有较深层编码单元执行包括预测编码和变换的编码。为了便于描述， 现在将基于最大编码单元中的当前深度的编码单元描述预测编码和变换。
[0149] 视频编码设备100可不同地选择用于对图像数据进行编码的数据单元的尺寸或形 状。为了对图像数据进行编码，执行诸如预测编码、变换和赌编码的操作，此时，可针对所有 操作使用相同的数据单元，或者可针对每个操作使用不同的数据单元。
[0150] 例如，视频编码设备100可不仅选择用于对图像数据进行编码的编码单元，而且选 择与编码单元不同的数据单元，W对编码单元中的图像数据执行预测编码。
[0151] 为了在最大编码单元中执行预测编码，可基于与编码深度相应的编码单元（即，基 于不再被划分为与更低深度相应的编码单元的编码单元)执行预测编码。下文中，不再被划 分并且变为用于预测编码的基本单元的编码单元现在将被称为"预测单元"。通过划分预测 单元所获得的分区可包括通过划分预测单元的高度和宽度中的至少一个所获得的预测单 元或数据单元。分区是具有编码单元的预测单元被划分的形状的数据单元，并且预测单元 可W是与编码单元具有相同尺寸的分区。
[0152] 例如，当2NX2N(其中，N是正整数)的编码单元不再被划分并且变为2NX2N的预测 单元时，分区的尺寸可W是2NX2N、2NXN、NX 2N或NXN。分区类型的示例包括通过对称地 划分预测单元的高度或宽度所获得的对称分区、通过非对称地划分预测单元的高度或宽度 (诸如l:n或n:l)所获得的分区、通过在几何上划分预测单元所获得的分区W及具有任意形 状的分区。
[0153] 预测单元的预测模式可W是帖内模式、帖间模式和跳过模式中的至少一种。例如， 可对2N X 2N、2N X N、N X 2N或N X N的分区执行帖内模式或帖间模式。此外，可仅对2N X 2N的 分区执行跳过模式。在编码单元中对一个预测单元独立地执行编码，从而选择具有最小编 码误差的预测模式。
[0154] 视频编码设备100还可不仅基于用于对图像数据进行编码的编码单元而且基于与 编码单元不同的数据单元来对编码单元中的图像数据执行变换。为了在编码单元中执行变 换，可基于具有小于或等于编码单元的尺寸的变换单元来执行变换。例如，变换单元可包括 用于帖内模式的变换单元和用于帖间模式的变换单元。
[0155] 与编码单元类似地，编码单元中的变换单元可递归地被划分为更小尺寸的区域。 因此，可W按照根据变换深度的具有树结构的变换单元来划分编码单元中的残差数据。
[0156] 还可在变换单元中设置指示通过划分编码单元的高度和宽度而执行划分W达到 变换单元的次数的变换深度。例如，在2NX 2N的当前编码单元中，当变换单元的尺寸也是2N X 2N时，变换深度可W是0，当变换单元尺寸是N X N时，变换深度可W是1，当变换单元尺寸 是N/2 X N/2时，变换深度可W是2。换言之，可根据变换深度设置具有树结构的变换单元。
[0157] 根据与编码深度相应的编码单元的编码信息不仅需要关于编码深度的信息，而且 需要与预测编码和变换相关的信息。因此，编码单元确定器120不仅确定具有最小编码误差 的编码深度，而且确定预测单元中的分区类型、根据预测单元的预测模式W及用于变换的 变换单元的尺寸。
[0158] 稍后将参照图7至图19详细地描述根据本发明的实施例的最大编码单元中的根据 树结构的编码单元W及确定预测单元/分区和变换单元的方法。
[0159] 编码单元确定器120可通过使用基于拉格朗日乘子的率失真优化，来测量根据深 度的较深层编码单元的编码误差。
[0160] 输出单元130W比特流形式输出基于由编码单元确定器120确定的至少一个编码 深度被编码的最大编码单元的图像数据W及关于根据编码深度的编码模式的信息。
[0161] 可通过对图像的残差数据进行编码来获得编码的图像数据。
[0162] 关于根据编码深度的编码模式的信息可包括关于编码深度、预测单元中的分区类 型、预测模式和变换单元的尺寸的信息。
[0163] 关于编码深度的信息可通过使用根据深度的划分信息来定义，其表示是否对更低 深度（而非当前深度）的编码单元执行编码。如果当前编码单元的当前深度是编码深度，贝U 当前编码单元中的图像数据被编码和输出，因此，划分信息可被定义为不将当前编码单元 划分到更低深度。可选地，如果当前编码单元的当前深度不是编码深度，则对更低深度的编 码单元执行编码，因此，划分信息可被定义为划分当前编码单元W获得更低深度的编码单 J L O
[0164] 如果当前深度不是编码深度，则对被划分为更低深度的编码单元的编码单元执行 编码。由于在当前深度的一个编码单元中存在更低深度的至少一个编码单元，因此，对更低 深度的每个编码单元重复地执行编码，从而可针对具有相同深度的编码单元递归地执行编 码。
[0165] 由于针对一个最大编码单元确定具有树结构的编码单元，并且针对编码深度的编 码单元确定关于至少一个编码模式的信息，因此，可针对一个最大编码单元确定关于至少 一个编码模式的信息。此外，最大编码单元的图像数据的编码深度可根据位置而不同，运是 因为图像数据根据深度被分层划分，因此，可针对图像数据设置关于编码深度和编码模式 的信息。
[0166] 因此，输出单元130可将关于相应的编码深度和编码模式的编码信息分配到包括 在最大编码单元中的编码单元、预测单元和最小单元中的至少一个。
[0167] 根据本发明的实施例的最小单元是通过将构成最低深度的最小编码单元划分为 四个所获得的矩形数据单元。可选地，最小单元可W是可被包括在在最大编码单元中包括 的所有的编码单元、预测单元、分区单元和变换单元中的最大矩形数据单元。
[0168] 例如，通过输出单元130输出的编码信息可被分类为根据编码单元的编码信息和 根据预测单元的编码信息。根据编码单元的编码信息可包括关于预测模式的信息和关于分 区的尺寸的信息。根据预测单元的编码信息可包括关于帖间模式的估计方向的信息、关于 帖间模式的参考图像索引的信息、关于运动矢量的信息、关于帖内模式的色度分量的信息 和关于帖内模式的插值方法的信息。此外，关于根据画面、条带或画面组(GOP)定义的编码 单元的最大尺寸的信息W及关于最大深度的信息可被插入序列参数集(SPS)或画面参数集 肿S)中。
[0169] 此外，关于对当前视频允许的变换单元的最大尺寸的信息W及关于变换单元的最 小尺寸的信息可经由比特流的头、SPS或PI^输出。输出单元130可对与W上参照图1至图6描 述的预测相关的参考信息、单方向预测信息、包括第四条带类型的条带类型信息等进行编 码和输出。
[0170] 在视频编码设备100中，较深层编码单元可W是通过将上述的作为一层的更高深 度的编码单元的高度或宽度划分两次所获得的编码单元。换言之，当当前深度的编码单元 的