对视频解码的方法

文档序号:9931484阅读:411来源:国知局
对视频解码的方法
【专利说明】
[0001 ] 本申请是申请日为2011年4月13日、申请号为201180028147.6、题为"使用基于根 据树结构确定的编码单元的预测单元的视频编码方法和视频编码设备以及使用基于根据 树结构确定的编码单元的预测单元的视频解码方法和视频解码设备"的专利申请的分案申 请。
技术领域
[0002] 本发明涉及在空间区域和变换区域之间执行变换的视频编码和视频解码。
【背景技术】
[0003] 随着开发和提供用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件,对于有效地 对高分辨率或高质量视频内容编码或解码的视频编解码器的需求日益增加。在传统的视频 编解码器中,基于具有预定尺寸的宏块根据有限编码方法对视频编码。此外,传统的视频编 解码器通过使用具有相同尺寸的块对宏块执行变换和逆变换,从而对视频数据编码和解 码。

【发明内容】

[0004] 技术问题
[0005] 本发明提供通过使用分层预测分块在空间区域和变换区域之间执行变换的视频 编码和视频解码。
[0006] 技术方案
[0007] 根据本发明的一方面,提供了一种通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单 元对视频解码的方法,所述方法包括以下操作:接收关于编码的视频的比特流并解析比特 流;从比特流提取指示作为用于对视频的画面解码的数据单元的编码单元的尺寸和可变深 度的编码单元结构信息、以及关于画面的具有树结构的编码单元的编码深度和编码模式的 信息;基于编码单元结构信息和关于编码深度和编码模式的信息确定具有树结构的编码单 元,基于当前编码单元的深度确定分块类型,并基于编码单元和分块类型对所述画面解码。
[0008] 有益效果
[0009] 因为在考虑图像的特性的同时分层调整编码单元,并且在考虑图像的尺寸的同时 增加编码单元的最大尺寸,所以可提高图像压缩效率。因为编码器发送编码的视频数据以 及关于编码深度和编码模式的信息,所以解码器可在根据具有树结构的编码单元确定至少 一个编码深度之后对每条编码的图像数据解码,从而可提高图像的编码和解码效率。
【附图说明】
[0010] 图1是根据本发明实施例的通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单元对视 频编码的设备的框图。
[0011] 图2是根据本发明实施例的通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单元对视 频解码的设备的框图。
[0012] 图3是用于描述根据本发明实施例的编码单元的概念的示图。
[0013] 图4是根据本发明实施例的基于编码单元的图像编码器的框图。
[0014] 图5是根据本发明实施例的基于编码单元的图像解码器的框图。
[0015] 图6是示出根据本发明实施例的根据深度的更深的编码单元以及分块的示图。
[0016] 图7是用于描述根据本发明实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图。
[0017] 图8是用于描述根据本发明实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息的示 图。
[0018] 图9是根据本发明实施例的根据深度的更深的编码单元的示图。
[0019] 图10至图12是用于描述根据本发明实施例的编码单元、预测单元和变换单元之间 的关系的不图。
[0020] 图13是用于描述根据表1的编码模式信息的编码单元、预测单元或分块和变换单 元之间的关系的示图。
[0021] 图14是示出根据本发明实施例的通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单 元对视频编码的方法的流程图。
[0022] 图15是示出根据本发明实施例的通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单 元对视频解码的方法的流程图。
[0023]最佳模式
[0024] 根据本发明的一方面,提供了一种通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单 元对视频解码的方法,所述方法包括以下操作:接收关于编码的视频的比特流并解析所述 比特流;从所述比特流提取指示作为用于对视频的画面解码的数据单元的编码单元的尺寸 和可变深度的编码单元结构信息、以及关于画面的具有树结构的编码单元的编码深度和编 码模式的信息;基于编码单元结构信息和关于编码深度和编码模式的信息确定具有树结构 的编码单元,基于当前编码单元的深度确定分块类型,并基于编码单元和分块类型对所述 画面解码。
[0025] 分块类型可包括具有与当前编码单元相同尺寸的数据单元,并且通过分割当前编 码单元的高度和宽度之一来获得部分数据单元。
[0026] 根据本发明的另一方面,提供了一种通过使用基于具有树结构的编码单元的预测 单元对视频编码的方法,所述方法包括以下操作:将视频的画面分割为一个或多个最大编 码单元,所述最大编码单元是具有最大尺寸的编码单元;基于根据深度的编码单元并基于 按照根据深度的编码单元的深度确定的分块类型来对画面编码,并针对每个根据深度的编 码单元确定根据编码深度的编码单元,从而确定具有树结构的编码单元,其中,通过根据所 述一个或多个最大编码单元中的每个最大编码单元中的深度分层分割所述一个或多个最 大编码单元中的每个最大编码单元来获得根据深度的编码单元;输出基于分块类型和具有 树结构的编码单元编码的数据、关于编码深度和编码模式的信息、以及指示编码单元的尺 寸和可变深度的编码单元结构信息。
[0027]根据本发明的另一方面,提供了一种包括视频解码处理器并使用基于具有树结构 的编码单元的预测单元的视频解码设备,所述视频解码设备包括:接收器,接收关于编码的 视频的比特流并解析所述比特流;提取器,从所述比特流提取指示作为用于对视频的画面 解码的数据单元的编码单元的尺寸和可变深度的编码单元结构信息、以及关于画面的具有 树结构的编码单元的编码深度和编码模式的信息;解码器,与视频解码处理器结合,基于编 码单元结构信息和关于编码深度和编码模式的信息确定具有树结构的编码单元,基于当前 编码单元的深度确定分块类型,并基于编码单元和分块类型对所述画面解码。
[0028] 根据本发明的另一方面,提供了一种包括视频编码处理器并使用基于具有树结构 的编码单元的预测单元的视频编码设备,所述视频编码设备包括:最大编码单元分割器,将 视频的画面分割为一个或多个最大编码单元,所述最大编码单元是具有最大尺寸的编码单 元;编码单元确定器,与视频编码处理器结合,基于根据深度的编码单元并基于按照根据深 度的编码单元的深度确定的分块类型来对画面编码,并针对每个根据深度的编码单元确定 根据编码深度的编码单元,从而确定具有树结构的编码单元,其中,通过根据所述一个或多 个最大编码单元中的每个最大编码单元中的深度分层分割所述一个或多个最大编码单元 中的每个最大编码单元来获得根据深度的编码单元;输出单元,输出基于分块类型和具有 树结构的编码单元编码的数据、关于编码深度和编码模式的信息、以及指示编码单元的尺 寸和可变深度的编码单元结构信息。
[0029] 根据本发明的另一方面,提供了一种记录有通过使用计算机执行对视频编码的方 法的程序的计算机可读记录介质。根据本发明的另一方面,提供了一种记录有通过使用计 算机执行对视频解码的方法的程序的计算机可读记录介质。
【具体实施方式】
[0030] 在下文中,将参照附图更全面地描述本发明,在附图中示出本发明的示例性实施 例。在本发明的实施例中,术语"图像"不仅可指示静止图像,而且可指示诸如视频的运动图 像。
[0031] 在下文中,将参照图1至图15详细地描述通过使用基于具有树结构的编码单元的 预测单元对视频编码和解码的设备和方法。
[0032] 图1是根据本发明实施例的通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单元对视 频编码的设备100的框图。
[0033] 通过使用基于具有树结构的编码单元的预测单元对视频编码的设备100包括最大 编码单元分割器110、编码单元确定器120和输出单元130。在下文中,为了便于描述,通过使 用基于具有树结构的编码单元的预测单元对视频编码的设备1〇〇被称为"视频编码设备 100"。
[0034] 最大编码单元分割器110可基于用于图像的当前画面的最大编码单元来分割当前 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分割为至少一个最大 编码单元。根据本发明实施例的最大编码单元可以是具有32X32、64X64、128X128、256X 256等尺寸的数据单元,其中,数据单元的形状是具有宽度和长度为2的若干次方的正方形。 根据至少一个最大编码单元,图像数据可被输出到编码单元确定器120。
[0035] 根据本发明实施例的编码单元可由最大尺寸和深度来表示特性。深度表示从最大 编码单元空间分割编码单元的次数,并且随着深度加深,可从最大编码单元到最小编码单 元分割根据深度的更深的编码单元。最大编码单元的深度是最高的深度,最小编码单元的 深度是最低的深度。因为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,所以与较高的深度相应的编码单元可包括与较低的深度对应的多个编码单元。
[0036] 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分割为多个最大编码 单元,并且每个最大编码单元可包括根据深度分割的更深的编码单元。因为根据本发明实 施例的最大编码单元根据深度被分割,所以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。
[0037] 编码单元的最大深度和最大尺寸可以被预先确定,所述最大深度和最大尺寸限制 最大编码单元的高度和宽度被分层分割的总次数。
[0038]编码单元确定器120对通过根据深度分割最大编码单元的区域获得的至少一个分 割区域编码,并根据至少一个分割区域确定深度以输出最终编码的图像数据。换句话说,编 码单元确定器120通过根据当前画面的最大编码单元根据深度以更深的编码单元对图像数 据编码并选择具有最小编码误差的深度,来确定编码深度。因此,与确定的编码深度相应的 编码单元的编码的图像数据被最终输出。此外,与编码深度相应的编码单元可被视为编码 的编码单元。
[0039]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被输出到输出单元 130〇
[0040] 基于与等于或小于最大深度的至少一个深度相应的更深的编码单元对最大编码 单元中的图像数据编码,并且基于每个更深的编码单元比较编码图像数据的结果。可在比 较更深的编码单元的编码误差之后选择具有最小编码误差的深度。可为每个最大编码单元 选择至少一个编码深度。
[0041] 随着根据深度对编码单元进行分层分割且随着编码单元的数量的增加,最大编码 单元的尺寸被分割。另外,即使在一个最大编码单元中多个编码单元对应于相同深度,也通 过单独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相同深度对应的每个编 码单元分割至更低的深度。因此,即使在图像数据被包括在一个最大编码单元中时,也根据 深度将图像数据分割至多个区域,并且在所述一个最大编码单元中编码误差可根据区域而 不同,因此,在图像数据中,编码深度可根据区域而不同。因此,可在一个最大编码单元中确 定一个或多个编码深度,并可根据至少一个编码深度的编码单元对最大编码单元的图像数 据进行分割。
[0042]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。根据本发明实施例的"具有树结构的编码单元"包括在最大编码单元中所包括的所有更 深的编码单元中与确定为编码深度的深度相应的编码单元。可在最大编码单元的相同区域 中根据深度来分层确定编码深度的编码单元,并且可在不同区域中独立地确定编码深度的 编码单元。类似地,当前区域中的编码深度可与另一区域中的编码深度被独立地确定。
[0043] 根据本发明实施例的最大深度是与从最大编码单元到最小编码单元的分割次数 相关的数。根据本发明实施例的最大深度可表示从最大编码单元到最小编码单元的总分割 次数。例如,当最大编码单元的深度为〇时,最大编码单元被分割一次的编码单元的深度可 被设置为1,最大编码单元被分割两次的编码单元的深度可被设置为2。这里,如果最小编码 单元是最大编码单元被分割四次的编码单元,则存在深度〇、1、2、3和4的5个深度级,因此, 最大深度可被设置为4。
[0044] 可根据最大编码单元执行预测编码和变换。还可根据最大编码单元,基于根据等 于最大深度的深度或小于最大深度的深度
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