用于预测用于对视频进行编码或用于对视频进行解码的运动矢量的方法和设备的制作方法

用于预测用于对视频进行编码或用于对视频进行解码的运动矢量的方法和设备的制作方法
【专利摘要】提供了一种用于对视频进行编码和解码的运动矢量预测方法和设备。运动矢量预测方法包括：从当前块的多个邻近块确定多个候选块，其中，所述多个候选块被参考以预测当前块的运动矢量；基于所述多个候选块中的第一候选块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期参考图像，确定第一候选块的候选运动矢量；通过使用候选运动矢量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候选运动矢量列表包括确定的第一候选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。
【专利说明】用于预测用于对视频进行编码或用于对视频进行解码的运 动矢量的方法和设备

【技术领域】
[0001] 本公开设及对视频进行编码和解码，更具体地说，设及执行通过执行帖间预测和/ 或运动补偿来对视频进行编码和解码。

【背景技术】
[0002] 随着用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件正被开发和提供，对于用 于有效地对高分辨率或高质量视频内容进行编码或解码的视频编解码器的需求正在增加。 在传统的视频编解码器中，基于具有预定尺寸的宏块，根据受限的编码方法来对视频进行 编码。
[0003] 空间域中的图像数据通过频率变换被转换为频域中的系数。在视频编解码器中， 图像被划分为具有预定尺寸的块，并且对每个块执行离散余弦变换值CT) W按块单元对频 率系数进行编码，从而快速执行频率变换。与空间域中的图像数据相比，频域中的系数容易 被压缩。具体地，由于经由视频编解码器的帖间预测或帖内预测W预测误差表示空间域中 的图像像素值，因此当对预测误差执行频率变换时，大量数据可被转换为0。视频编解码器 用具有小尺寸的数据来代替连续并重复出现的数据，从而减少数据量。


【发明内容】

[0004] 技术问题
[0005] 本公开提供了一种经由运动矢量预测来确定运动矢量的方法和设备，并提供了一 种伴有经由运动矢量预测的帖间预测和运动补偿的对视频进行编码的方法和设备、W及一 种伴有经由运动矢量预测的运动补偿的对视频进行解码的方法和设备。
[0006] 技术方案
[0007] 根据本公开的一个或更多个实施例，提供了一种用于帖间预测的运动矢量预测方 法，所述运动矢量预测方法包括；从当前块的多个邻近块确定多个候选块，其中，所述多个 候选块被参考W预测当前块的运动矢量；基于所述多个候选块中的第一候选块的参考图像 和当前块的参考图像是否均是长期参考图像，确定第一候选块的候选运动矢量；通过使用 候选运动矢量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候选运动矢量列表包括确定的第一候 选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。
[000引有益效果
[0009] 根据在此公开的一个或更多个实施例，在当前块和当前块的参考图像中的至少一 个是长期参考图像时，调整候选块的运动矢量的尺寸的操作或参考候选块的运动矢量的操 作被省略，并可通过参考具有相对高预测精确度的另一候选块的运动矢量来预测当前块。 因此，预测运动矢量的操作的效率可被提高。

【专利附图】

【附图说明】
[0010] 图1是根据本公开的实施例的运动矢量预测设备的框图；
[0011] 图2是根据本公开的实施例的运动矢量预测方法的流程图；
[0012] 图3示出根据本公开的实施例的与当前块在空间上邻近的邻近块；
[0013] 图4a是示出根据本公开的实施例的当候选块是另一图像的共同定位 (collocated)块的情况的示图；
[0014] 图4b是用于描述根据本公开的实施例的当候选块是同一图像的邻近块的情况的 示图；
[0015] 图5是示出根据本公开的实施例的伴有运动矢量预测方法的视频编码方法的流 程图；
[0016] 图6是示出根据本公开的实施例的伴有运动矢量预测方法的视频解码方法的流 程图；
[0017] 图7是根据本公开的实施例的包括运动矢量预测设备的视频编码器的框图；
[0018] 图8是根据本公开的实施例的包括运动矢量预测设备的视频解码器的框图；
[0019] 图9是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频编码设备的框 图；
[0020] 图10是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频解码设备的框 图；
[0021] 图11是用于描述根据本公开的实施例的编码单元的概念的示图；
[0022] 图12是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像编码器的框图；
[0023] 图13是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像解码器的框图；
[0024] 图14是示出根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元W及分区的示 图；
[0025] 图15是用于描述根据本公开的实施例的编码单元与变换单元之间的关系的示 图；
[0026] 图16是用于描述根据本公开的实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息 的示图；
[0027] 图17是根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图；
[002引图18至图20是用于描述根据本公开的实施例的编码单元、预测单元和变换单元 之间的关系的示图；
[0029] 图21是用于描述根据表1的编码模式信息的编码单元、预测单元和变换单元之间 的关系的示图；
[0030] 图22是根据本公开的实施例的存储有程序的盘的物理结构的示图；
[0031] 图23是用于通过使用盘来记录和读取程序的盘驱动器的示图；
[0032] 图24是用于提供内容分发服务的内容供应系统的整体结构的示图；
[0033] 图25和图26分别是根据本公开的实施例的应用了视频编码方法和视频解码方法 的移动电话的内部结构和外部结构的示图；
[0034] 图27是根据本公开的实施例的应用了通信系统的数字广播系统的示图；
[0035] 图28是示出根据本公开的实施例的使用视频编码设备和视频解码设备的云计算 系统的网络结构的示图。
[0036] 最佳实施方式
[0037] 根据在此公开的实施例，提供了一种用于帖间预测的运动矢量预测方法，所述运 动矢量预测方法包括：从当前块的多个邻近块确定多个候选块，其中，所述多个候选块被参 考W预测当前块的运动矢量；基于所述多个候选块中的第一候选块的参考图像和当前块的 参考图像是否均是长期参考图像，确定第一候选块的候选运动矢量；通过使用候选运动矢 量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候选运动矢量列表包括确定的第一候选块的候选 运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。
[003引确定第一候选块的候选运动矢量的步骤可包括；在当前块的参考图像和第一候选 块的参考图像都是长期参考图像时，将第一候选块的当前运动矢量确定为第一候选块的候 选运动矢量。
[0039] 确定第一候选块的候选运动矢量的步骤可包括；在当前块的参考图像和第一候 选块的参考图像都是短期参考图像时，基于当前图像和当前块的参考图像之间的距离与第 一候选块的图像和第一候选块的参考图像之间的距离之比，改变第一候选块的当前运动矢 量，并将改变后的当前运动矢量确定为第一候选块的候选运动矢量。
[0040] 第一候选块可W是包括当前块的当前图像中的当前块的邻近块、或者可W是先于 当前图像被恢复的图像中的与当前块处于相同位置的共同定位块。
[0041] 根据在此公开的实施例，提供了一种用于帖间预测的运动矢量预测设备，所述运 动矢量预测设备包括；候选块确定器，用于从当前块的多个邻近块确定多个候选块，并基于 所述多个候选块中的第一候选块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期参考图像， 确定第一候选块的候选运动矢量，其中，所述多个候选块被参考W预测当前块的运动矢量； 运动矢量确定器，用于通过使用候选运动矢量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候选运 动矢量列表包括确定的第一候选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。
[0042] 根据在此公开的实施例，提供了一种计算机可读记录介质，其中，在所述计算机可 读记录介质上记录有用于执行所述运动矢量预测方法的程序。

【具体实施方式】
[0043] W下，将参照图1至图4b描述根据本公开的实施例的运动矢量预测设备和运动矢 量确定方法。此外，将参照图5和图8描述根据本公开的实施例的伴有运动矢量预测方法 的视频编码和解码方法W及视频编码和解码设备。此外，将参照图9至图21描述根据本公 开的实施例的基于具有树结构的编码单元并且伴有运动矢量预测操作的视频编码操作和 视频解码操作。W下，"图像"可表示静止图像或视频的运动图像、或者视频本身。
[0044] 首先，将参照图1至图4b描述根据在此公开的实施例的运动矢量预测设备和运动 矢量确定方法。随后，将参照图5和图8描述根据在此公开的实施例的伴有运动矢量预测 方法的视频编码和解码方法W及视频编码和解码设备。
[0045] 图1是根据本公开的实施例的运动矢量预测设备10的框图。
[0046] 运动矢量预测设备10包括候选块确定器12和运动矢量确定器14。
[0047] 帖间预测利用当前图像和另一图像之间的相似性。从先于当前图像被恢复的参考 图像检测与当前图像的当前区域相似的参考区域。当前区域和参考区域的坐标之间的距离 被表示为运动矢量，当前区域和参考区域的像素值之间的差被表示为残差数据。因此，经由 对当前区域的帖间预测，可输出指示参考图像的索引、运动矢量和残差数据，而不是直接输 出当前区域的图像信息。
[0048] 根据实施例的运动矢量预测设备10可根据视频的每个图像的块来执行帖间预 巧。。块可具有正方形形状、矩形形状或任何几何形状，并且不受限于具有预定尺寸的数据单 元。根据实施例的块可W是根据树结构的编码单元之中的最大编码单元、编码单元、预测单 元或变换单元。稍后将参照图9至图21描述基于根据树结构的编码单元的视频编码操作 和视频解码操作。
[0049] 用于当前图像的帖间预测的参考图像必须先于当前图像被解码。根据实施例的用 于帖间预测的参考图像可被分类为短期（short-term)参考图像和长期（long-term)参考 图像。解码画面缓冲器存储经由对先前图像的运动补偿而产生的恢复图像。产生的恢复图 像可被用作用于对其它图像进行帖间预测的参考图像。因此，可从解码画面缓冲器中存储 的恢复图像之中选择用于当前图像的帖间预测的至少一个短期参考图像或至少一个长期 参考图像。短期参考图像可W是根据解码顺序在当前图像之前刚被解码或最近被解码的图 像，而长期参考图像可W是比当前图像解码早得多而被选择并存储在解码画面缓冲器中被 用作用于对其它图像进行帖间预测的参考图像的图像。
[0化0] 为了运动矢量预测、预测单元（PU)合并、或高级运动矢量预测（AMVP)，可通过参 考另一块的运动矢量来确定当前块的运动矢量。
[0化1] 运动矢量预测设备10可通过参考与当前块在时间上或在空间上邻近的另一块的 运动矢量来确定当前块的运动矢量。运动矢量预测设备10可确定候选运动矢量列表，其 中，候选运动矢量列表包括可被参考的多个候选块的多个运动矢量。运动矢量预测设备10 可通过参考从候选运动矢量列表选择的一个运动矢量来确定当前块的运动矢量。
[0化2] 候选块确定器12可从当前块周围的多个邻近块之中确定多个候选块，其中，所述 多个候选块可被参考W预测当前块的运动矢量。
[0053] 根据本公开的实施例的候选块可W是当前块的当前图像中与当前块邻近的邻近 块、或者是先于当前图像被恢复的图像中与当前块处于相同位置的共同定位块。
[0化4] 运动矢量确定器14可产生候选运动矢量列表，候选运动矢量列表包括被参考W 预测当前块的运动矢量的多个候选块的候选运动矢量。
[0055] 运动矢量确定器14可基于多个候选块之中的一个候选块的参考图像和当前块的 参考图像是否均是长期参考图像，将该候选块的运动矢量确定为将成为候选运动矢量列表 中的一个候选运动矢量的候选运动矢量。候选矢量确定器14可选择候选块的当前运动矢 量作为候选运动矢量，或者对当前运动矢量进行缩放并且随后选择缩放后的当前运动矢量 作为候选运动矢量。确定的候选运动矢量可被包括在候选运动矢量列表中。
[0056] 当候选块的参考图像与当前块的参考图像不同时，运动矢量确定器14可确定当 前块的参考图像和候选块的参考图像是否均是长期参考图像。运动矢量确定器14可基于 当前块的参考图像和候选块的参考图像是否均是短期参考图像或长期参考图像，确定如何 使用候选块的运动矢量。
[0057] 在当前块的参考图像和候选块的参考图像都是长期参考图像时，运动矢量确定器 14可将候选块的当前运动矢量确定为候选运动矢量。该里，候选块的当前运动矢量在不进 行缩放的情况下被包括在候选运动矢量列表中。
[005引在当前块的参考图像和候选块的参考图像都是短期参考图像时，运动矢量确定器 14可对候选块的当前运动矢量进行缩放。该里，候选块确定器12可基于当前图像和当前块 的参考图像之间的距离与候选块的图像和候选块的参考图像之间的距离之比，对候选块的 当前运动矢量进行缩放。运动矢量确定器14可将候选块的缩放后的当前运动矢量包括在 候选运动矢量列表中。
[0059] 在当前块的参考图像和候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参考图像而 另一个参考图像是长期参考图像时，候选矢量确定器14可确定不将候选块的运动矢量 用作候选运动矢量列表的候选运动矢量。候选块的参考可能性信息可被设置为不可用 (dis油led)状态。
[0060] 可选择地，在当前块的参考图像和候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参 考图像而另一个参考图像是长期参考图像时，第一候选块的候选运动矢量可被设置为0。
[0061] 运动矢量确定器14可从候选运动矢量列表确定至少一个候选运动矢量，并通过 使用选择的至少一个候选运动矢量确定当前块的运动矢量。运动矢量确定器14可复制、组 合或修改所述至少一个候选运动矢量W确定当前块的运动矢量。
[0062] 图2是示出根据本公开的实施例的运动矢量预测方法的流程图。
[0063] 通过使用根据本公开的实施例的运动矢量预测设备10,可通过使用与当前块在时 间上或空间上邻近的块的运动矢量来预测当前块的运动矢量。可选择地，可确定能够预测 运动矢量的多个候选块，可选择多个候选块之一，并可通过参考所选择的候选块的运动矢 量来确定当前块的运动矢量。
[0064] 当由多个候选块之中的预定候选块的参考索引指示的参考图像与当前块的参考 图像不同并且运动矢量预测设备10通过参考该预定候选块的运动矢量来预测当前块的运 动矢量时，即使在该预定候选块的运动矢量被缩放时，预测的运动矢量的精确度也会下降。 因此，在当前块的参考图像与该预定候选块的参考图像彼此不同时，运动矢量预测设备10 可确定是否对该预定候选块的运动矢量进行缩放和参考，或者可确定是否不参考相应的运 动矢量。
[00化]现在参照图2的操作21、23和25来描述运动矢量预测方法，其中，由运动矢量预 测设备10从候选块的运动矢量预测当前块的运动矢量。
[0066] 在操作21，运动矢量预测设备10可从与当前块在空间上邻近的邻近块或者从在 时间上在当前图像之前或之后的图像之中的与当前块处于相同位置的块，确定将被参考的 候选块。
[0067] 在操作23,运动矢量预测设备10可基于当前块的参考图像和第一候选块的参考 图像是否均是长期参考图像，将第一候选块的运动矢量确定为当前块的候选运动矢量。
[0068] 在操作25,运动矢量预测设备10可确定候选运动矢量列表，其中，该候选运动矢 量列表包括第一候选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。运动矢量预测 设备10可通过使用候选运动矢量列表中的至少一个候选运动矢量来确定当前块的运动矢 量。
[0069] 在第一候选块的参考图像与当前块的参考图像不同时，运动矢量预测设备10可 基于当前块的参考图像和第一候选块的参考图像是否均是短期参考图像或长期参考图像， 确定是否将第一候选块的运动矢量用作候选运动矢量列表中的候选运动矢量。
[0070] 运动矢量预测设备10可通过使用指示当前块的参考图像是否是长期参考图像的 长期参考索引，确定当前块的参考图像是否是长期参考图像。类似地，通过使用第一候选块 的长期参考索引来确定第一候选块的参考图像是否是长期参考图像。
[0071] 在操作25,在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是长期参考图像时， 运动矢量预测设备10可将第一候选块的当前运动矢量包括在候选运动矢量列表中，而不 对第一候选块的当前运动矢量进行缩放。
[0072] 在操作25,在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像中的一个参考图像是短 期参考图像而另一个参考图像是长期参考图像时，可确定在候选运动矢量列表中不使用第 一候选块的运动矢量。
[0073] 在操作25,在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图像时， 可根据当前图像和当前块的参考图像之间的距离与第一候选块的图像和第一候选块的参 考图像之间的距离之比，对第一候选块的当前运动矢量进行缩放。缩放后的当前运动矢量 可被包括在候选运动矢量列表中。
[0074] 经由操作21、23和25,运动矢量预测设备10可确定候选运动矢量列表。在当前块 的参考图像和第一候选块的参考图像中只有一个参考图像是长期参考图像时，运动矢量预 测设备10可从候选运动矢量列表排除第一候选块的运动矢量，并因此不参考第一候选块 的运动矢量。因此，运动矢量预测设备10可通过参考候选运动矢量列表中的剩余运动矢量 来确定当前块的运动矢量。
[0075] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是长期参考图像时，运动矢量预 测设备10在不对第一候选块的运动矢量进行缩放的情况下将第一候选块的运动矢量包括 在候选运动矢量列表中。因此，运动矢量预测设备10可从第一候选块的运动矢量和剩余候 选运动矢量之中选择最佳参考运动矢量，并基于选择的最佳参考运动矢量来确定当前块的 运动矢量。
[0076] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图像时，运动矢量预 测设备10对第一候选块的当前运动矢量进行缩放，并将缩放后的当前运动矢量作为候选 运动矢量包括在候选运动矢量列表中。因此，运动矢量预测设备10可从第一候选块的候选 运动矢量和剩余候选运动矢量之中选择最佳参考运动矢量，并且通过使用选择的最佳参考 运动矢量来确定当前块的运动矢量。
[0077] 如上所述，根据W上参照图1和图2描述的运动矢量预测设备10和运动矢量预测 方法，在当前块的参考图像和候选块的参考图像中的至少一个是长期参考图像时，对候选 块的运动矢量进行缩放的操作或者参考候选块的运动矢量的操作可被省略。
[007引换句话说，如果在当前块的参考图像和候选块的参考图像彼此不同并且当前块的 参考图像和候选块的参考图像中的至少一个是长期参考图像时，通过参考候选块的运动矢 量来预测当前块的运动矢量，则预测的运动矢量的精确度会下降。因此，参考候选块的运动 矢量的操作（其预测精确度低）可被省略，并且可通过参考另一候选块的运动矢量（其预 测精确度相对高）来预测当前块。因此，预测运动矢量的效率可增加。
[0079] 图3示出根据本公开的实施例的与当前块20在空间上邻近的邻近块。
[0080] 为了预测当前块20的编码信息，与当前块20在空间上邻近的邻近块之中的块 A〇21、块Ai22、块B〇23、块町24和块B225中的至少一个的编码信息可被参考。在图3中，块 八。21、块4122、块8。23、块8124和块8225的尺寸没有显示邻近块的实际尺寸。该里，块4。21、 块Ai22,、块B〇23、块Bi24和块B225显示出位于相对于当前块20的相对方向上的块。
[0081] 块的X坐标从左到右增加，块的y坐标从上到下增加。块Au21可W是包括X坐标 和y坐标都小于左下采样点的采样点的块。块Ai22可W是包括X坐标小于左下采样点而y 坐标与左下采样点相同的采样点的块。块战23可W是包括X坐标和y坐标都大于右上采 样点的采样点的块。块Bi24可W是包括y坐标小于右上采样点而X坐标与右上采样点相 同的采样点的块。块B225可W是包括X坐标和y坐标都小于左上采样点的采样点的块。
[0082] 运动矢量预测设备10可将块A〇21、块Ai22、块B〇23、块Bi24和块B225用作候选块 W预测当前块20的运动矢量。因此，运动矢量预测设备10可参考当前块20周围的邻近块 之中的块A〇21、块Ai22、块B〇23、块Bi24和块B225的编码信息。
[0083] 运动矢量预测设备10可通过使用包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量来 确定将成为当前块的参考块的候选块，其中，该候选块的预测信息将与当前块20的预测信 息合并（merge)。所确定的候选块的预测信息可被编码为当前块的预测信息。
[0084] 例如，当块A〇21、块Ai22、块B〇23、块Bi24和块B225之中的块A〇21的编码信息与当 前块20的编码信息相同时，当前块20可与块4。21合并并被编码。通过将当前块20与块 八。21合并，块Au21和当前块20的编码信息的重叠部分不被重复地编码。因此，当编码器输 出块4。21的编码信息时，当前块20的编码信息可不被再次输出。甚至在当前块20的编码 信息没有被解析而接收器解析了针对包括被相互合并的当前块20和块A"21的块的编码信 息时，解码器可通过使用针对块Au21预先解析的编码信息来对当前块20进行解码。
[0085] 运动矢量预测设备10可通过将候选运动矢量列表中的至少一个候选运动矢量进 行组合来预测当前块20的运动矢量。
[0086] 在预测运动矢量的同时，可通过使用位于与当前块20邻近的块4。21、块Ai22、块 B〇23、块Bi24和块B225的运动矢量来确定当前块20的运动矢量。可通过使用块A〇21、块 Ai22、块B〇23、块Bi24和块B225的运动矢量估计量来确定当前块20的运动矢量估计量。可 选择地，可通过使用块A〇21、块Ai22、块B〇23、块町24和块B225中的两个或更多个运动矢量 (运动矢量估计量）的组合来确定当前块20的运动矢量估计量。
[0087] 因此，可从块A〇21、块Ai22、块B〇23、块町24和块B225的运动矢量（运动矢量估计 量）中的至少一个来预测当前块20的运动矢量（运动矢量估计量）。因此，当编码器首先 编码并输出块A021、块Ai22、块B〇23、块町24和块B225的运动矢量（运动矢量估计量）时， 编码器可不对当前块20的运动矢量（运动矢量估计量）进行编码。甚至在没有接收到当 前块20的运动矢量（运动矢量估计量）时，解码器可通过使用块4。21、块Ai22、块8。23、块 Bi24和块B225的运动矢量（运动矢量估计量）中的至少一个来预测当前块20的运动矢量 (运动矢量估计量）。
[008引 W下，将参照图4a和图4b描述根据候选块的类型的运动矢量预测方案。
[0089] 图4a是用于描述根据本公开的实施例的当候选块是另一图像的共同定位块36的 情况的示图。
[0090] 共同定位图像35是先于当前图像30被恢复的图像，并且可被参考W用于对当前 图像30中的当前块31进行帖间预测。可根据当前块31的共同定位索引32来确定共同定 位图像35。
[0091] 共同定位图像35中与当前图像30的当前块31处于相同位置的块可被确定为共 同定位块36。运动矢量预测设备10可将共同定位块36用作将被参考W预测当前块31的 运动矢量34的候选块。因此，可通过参考共同定位块36的运动矢量37来预测当前块31 的运动矢量34。
[0092] 可根据由共同定位块36的参考索引指示的画面顺序计数（POC)来确定共同定位 参考图像38。可根据由当前块31的参考索引指示的POC来确定当前参考图像33。
[0093] 然而，当共同定位参考图像38与当前参考图像33彼此不同时，运动矢量预测设备 10可再次确定是否参考共同定位块36的运动矢量37,或如何参考共同定位块36的运动矢 量37。
[0094] 详细地说，当共同定位块36的参考索引与当前块31的参考索引彼此不同时，运动 矢量预测设备10可通过使用共同定位块36的长期参考索引和当前块31的长期参考索引， 确定共同定位参考图像38和当前参考图像33是否均是短期参考图像或长期参考图像。
[0095] 然而，当共同定位参考图像38与当前参考图像33彼此不同时，运动矢量预测设备 10可再次确定是否参考共同定位块36的运动矢量37,或如何参考共同定位块36的运动矢 量37。
[0096] 当共同定位参考图像38与当前参考图像33彼此不同，但是都是短期参考图像时， 可基于共同定位图像35和共同定位参考图像38之间的距离Td与当前图像30和当前参考 图像33之间的距离化之比，对共同定位块36的运动矢量37进行缩放。该里，可基于当前 图像30和共同定位参考图像38的POC之间的差值，确定当前图像30和共同定位参考图像 38之间的距离Td。类似地，可基于当前图像30和当前参考图像33的POC之间的差值，确 定当前图像30和当前参考图像33之间的距离化。
[0097] 换句话说，在当前参考图像33和共同定位参考图像38都是短期参考图像时，候选 运动矢量MVcol'可被更新为通过将共同定位块36的运动矢量37MVC01乘W距离Td与距 离化之比而获得的值（MVc〇r = MVcolX化/Td)。
[009引因此，在当前参考图像33与共同定位参考图像38彼此不同，但是都是短期参考图 像时，运动矢量预测设备10可在候选运动矢量列表中将共同定位块36的运动矢量37改变 为候选运动矢量MVcol'。
[0099] 在当前参考图像33和共同定位参考图像38中的一个是短期参考图像而另一个是 长期参考图像时，可将不可用（not-available)标记分配给共同定位块36的运动矢量37。 在该种情况下，可从当前图像30的候选运动矢量列表排除共同定位块36的运动矢量37。
[0100] 在当前参考图像33和共同定位参考图像38都是长期参考图像时，可保持共同定 位块36的运动矢量37。在该种情况下，可在候选运动矢量列表中保持共同定位块36的运 动矢量37,而不对运动矢量37进行缩放。
[0101] 图4b是用于描述根据本公开的实施例的当候选块是同一图像的邻近块46的情况 的示图。
[0102] 运动矢量预测设备10可将当前图像40中与当前块41邻近的邻近块46用作将被 参考W预测当前块41的运动矢量44的候选块。因此，可通过参考邻近块46的运动矢量47 来预测当前块41的运动矢量44。
[0103] 可根据由邻近块46的参考索引指示的P0C来确定邻近参考图像48。可根据由当 前块41的参考索引指示的POC来确定当前参考图像43。
[0104] 然而，当邻近参考图像48与当前参考图像43彼此不同时，运动矢量预测设备10 可再次确定是否参考邻近块46的运动矢量47,或者如何参考邻近块46的运动矢量47。
[0105] 详细地，当邻近块46的参考索引与当前块41的参考索引彼此不同时，运动矢量预 测设备10可通过使用邻近块46的长期参考索引和当前块41的长期参考索引，确定邻近块 46和当前参考图像43是否均是短期参考图像或长期参考图像。
[0106] 然而，当邻近块46与当前参考图像33彼此不同时，运动矢量预测设备10可确定 是否参考邻近块46的运动矢量47,或者如何参考邻近块46的运动矢量47。
[0107] 在当前参考图像43与邻近参考图像48彼此不同，但是都是短期参考图像时，可基 于当前图像40和邻近参考图像48之间的距离Td与当前图像40和当前参考图像43之间 的距离化之比，对邻近块46的运动矢量47进行缩放。该里，可基于当前图像40和邻近参 考图像48的P0C的差值来确定当前图像40和邻近参考图像48之间的距离Td。类似地，可 基于当前图像40和当前参考图像43的P0C的差值来确定当前图像40和当前参考图像43 之间的距离化。
[0108] 换句话说，在当前参考图像43和邻近参考图像48都是短期参考图像时，候选运动 矢量MVne'可被更新为通过将距离Td与距离化之比乘W邻近块46的运动矢量47 (MVne) 而获得的值（MVne' =MVneXI'b/Td)。
[0109] 因此，在当前参考图像43和邻近参考图像48彼此不同，但是都是短期参考图像 时，运动矢量预测设备10可在候选运动矢量列表中将邻近块46的运动矢量47改变为候选 运动矢量MVne'。
[0110] 在当前参考图像43和邻近参考图像48中的一个是短期参考图像而另一个是长期 参考图像时，可将不可用标记分配给邻近块46的运动矢量47。在该种情况下，可从当前图 像40的候选运动矢量列表排除邻近块46的运动矢量47。
[0111] 在当前参考图像43和邻近参考图像48都是长期参考图像时，可保持邻近块46的 运动矢量47。在该种情况下，可在候选运动矢量列表中保持邻近块46的运动矢量47,而不 对运动矢量47进行缩放。
[0112] 在图4a和图4b中，运动矢量预测设备10可通过使用当前块31或41和共同定位 块36或邻近块46的长期参考索引，确定当前参考图像33或43和候选块（共同定位块36 或邻近块46)的参考图像（共同定位参考图像38或邻近参考图像48)是否均是短期参考 图像或长期参考图像，并确定是否参考共同定位块36的运动矢量37或邻近块46的运动矢 量47,或者确定是否在缩放之后参考共同定位块36的运动矢量37或邻近块46的运动矢量 47。
[0113] 现在将参照图5和图6来描述根据实施例的伴有运动矢量预测方法的视频编码方 法和视频解码方法。
[0114] 图5是示出根据本公开的实施例的伴有运动矢量预测方法的视频编码方法的流 程图。
[0115] 在操作51，根据运动矢量预测方法，可从当前块的多个邻近块确定多个候选块，并 可基于当前块的参考图像和候选块的参考图像是否均是长期参考图像，将候选块的运动矢 量确定为当前块的一个或更多个候选运动矢量。
[0116] 当候选块中的第一候选块的参考图像与当前块的参考图像不同时，基于当前块的 参考图像和第一候选块的参考图像是否均是长期参考图像来确定是按原样使用第一候选 块的运动矢量还是在缩放之后使用第一候选块的运动矢量。
[0117] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是长期参考图像时，可将第一候 选块的运动矢量包括在候选运动矢量列表中，而不对第一候选块的运动矢量进行缩放。
[0118] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参考图 像而另一个参考图像是长期参考图像时，可确定在候选运动矢量列表中不使用第一候选块 的运动矢量。
[0119] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图像时，可在对第一 候选块的运动矢量进行缩放之后，将第一候选块的运动矢量包括在候选运动矢量列表中。
[0120] 在操作53,可确定包括候选块的候选运动矢量的候选运动矢量列表，并且可通过 使用候选运动矢量列表中的至少一个候选运动矢量来确定当前块的运动矢量。
[0121] 可将候选运动矢量列表中的一个候选运动矢量选为参考运动矢量。可在将选择的 候选运动矢量确定为参考运动矢量之前，修改选择的候选运动矢量。可选择地，至少一个候 选运动矢量可被选择并被组合W被确定为当前块的运动矢量。例如，当存在运动矢量的差 信息时，可将差信息与参考运动矢量进行合成，W便确定当前块的运动矢量。
[0122] 当在当前块的参考图像中确定了由确定的当前块的运动矢量指示的参考块时，参 考块和当前块之间的残差数据可被产生。
[0123] 在操作55,残差数据被变换和量化，W产生量化后的变换系数。
[0124] 可根据当前图像的块执行操作51至55,从而根据块产生量化的变换系数。另外， 可根据块对量化的变换系数执行滴编码，W便产生并输出比特流。
[01巧]可由视频编码设备来实现图5的视频编码方法。由于执行图5的视频编码方法的 视频编码处理器通过被安装在视频编码设备中，或者与视频编码设备进行外部协作而被操 作，因此包括帖间预测、变换和量化的视频编码操作可被执行。视频编码设备的视频编码处 理器可不仅作为单独的处理器执行基本视频编码处理，而且视频编码设备、中央处理设备 或图形处理设备包括视频编码处理模块。
[01%] 图6是示出根据本公开的实施例的伴有运动矢量预测方法的视频解码方法的流 程图。
[0127] 在操作61，可接收当前块的参考索引和量化后的变换系数W及候选块的运动矢 量。
[0128] 在操作63,可对在操作61接收到的当前块的量化后的变换系数执行反量化和逆 变换，W恢复当前块的残差数据。
[0129] 在操作65,可确定将被参考W预测当前块的运动矢量的候选块。可基于多个候选 块中的第一候选块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期参考图像，确定第一候选 块的候选运动矢量。
[0130] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是长期参考图像时，可在不对该 候选块的运动矢量进行缩放的情况下参考该候选块的运动矢量。
[0131] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参考图 像而另一个参考图像是长期参考图像时，可确定不参考第一候选块的运动矢量。
[0132] 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图像时，可对该候选 块的运动矢量进行缩放并且随后参考该候选块的运动矢量。
[0133] 在操作67,可产生包括操作65中确定的候选运动矢量的候选运动矢量列表。可通 过使用候选运动矢量列表中的至少一个候选运动矢量来确定参考运动矢量。一个候选运动 矢量可被选择并且按原样被使用，或者可在被用作参考运动矢量之前被修改。可选择地，至 少一个候选运动矢量可被组合W用作参考运动矢量。
[0134] 可在由接收的当前块的参考索引指示的当前块的参考图像中确定由当前块的运 动矢量指示的参考块。可通过将残差数据和确定的参考块进行合成来恢复当前块。
[01巧]可通过根据块执行操作61至67来恢复包括恢复的当前块的当前图像。当图像被 该样恢复时，包括恢复的图像的序列的视频可被恢复。
[0136] 当通过在视频解码操作期间一接收到编码比特流就对编码比特流进行解码来恢 复视频时，可执行操作61至67。该里，在操作61，可对接收到的编码比特流进行解析，并且 可从解析的比特流提取当前块的参考索引和量化后的变换系数W及候选块的运动矢量。
[0137] 在W上参照图5描述的视频编码方法期间，还可执行操作61至67, W产生将被参 考W用于对另一图像进行帖间预测的恢复图像。该里，在操作61，可接收经由帖间预测、变 换和量化而产生的当前块的参考索引和量化后的变换系数W及候选块的运动矢量，并且随 后执行操作63至67, W将最终恢复的当前图像用作用于对另一图像进行帖间预测的参考 图像。
[0138] 可由视频解码设备来实现图6的视频解码方法。当用于执行图6的视频解码方法 的视频解码处理器通过被安装在视频解码设备中或者与视频解码设备进行外部协作而被 操作时，包括反量化、逆变换和预测/补偿的视频解码操作可被执行。视频解码设备的视频 解码处理器可不仅作为单独的处理器执行基本视频解码处理，而且视频解码设备、中央处 理设备或图形处理设备包括视频解码处理模块。
[0139] 现在将参照图7和图8来描述根据本公开的实施例的包括运动矢量预测设备10 的视频编码器70和视频解码器80。
[0140] 图7是根据本公开的实施例的包括运动矢量预测设备10的视频编码器70的框 图。
[0141] 视频编码器70可包括帖间预测单元71和变换量化单元75。帖间预测单元71可 包括根据实施例的运动矢量预测设备10和残差产生器73。
[0142] 运动矢量预测设备10根据块确定运动矢量。此外，为了运动矢量预测、预测单元 (PU)合并或高级运动矢量预测（AMVP)，可通过参考另一块的运动矢量来预测当前块的运 动矢量。运动矢量预测设备10可确定当前块的候选运动矢量列表W进行运动矢量预测。可 从包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量确定一个参考运动矢量。
[0143] 运动矢量预测设备10可基于候选运动矢量列表中的多个候选块之中的第一候选 块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期参考图像，确定如何参考第一候选块的运 动矢量。
[0144] 运动矢量预测设备10可通过从候选运动矢量列表中的多个候选运动矢量选择最 佳候选运动矢量来确定参考运动矢量，并且通过使用参考运动矢量来预测当前块的运动矢 量。
[0145] 残差产生单元73可从当前块的参考图像确定由当前块的运动矢量指示的参考 块，并可产生参考块和当前块之间的残差数据。
[0146] 因此，帖间预测单元71可通过根据块执行帖间预测，来根据块输出残差数据。
[0147] 变换量化单元75可对由帖间预测单元71输出的残差数据执行变换和量化，来产 生量化变换系数。变换量化单元75可通过根据从帖间预测单元71接收到的块对残差数据 执行变换和量化，来根据块产生量化后的变换系数。
[0148] 视频编码器70可对由变换量化单元75产生的量化后的变换系数执行滴编码来输 出编码比特流。此外，当从帖间预测单元71输出参考索引、运动矢量和长期参考索引时，视 频编码器70不仅可对量化后的变换系数执行滴编码，还可对参考索引、运动矢量和长期参 考索引执行滴编码，W输出比特流。
[0149] 图8是根据本公开的实施例的包括运动矢量预测设备10的视频解码器80的框 图。
[0150] 视频解码器80包括反量化和逆变换单元81 W及运动补偿单元83。帖间预测单元 71可包括根据实施例的运动矢量预测设备10 W及块恢复器85。
[0151] 视频解码器80可接收当前块的参考索引和量化后的变换系数W及候选块的运动 矢量。反量化和逆变换单元81可通过对接收的当前块的量化后的变换系数执行反量化和 逆变换，恢复当前块的残差数据。
[0152] 运动补偿单元83可通过对经由帖间预测被编码的当前块执行运动补偿，恢复当 前块。
[0153] 运动矢量预测设备10根据块确定运动矢量。运动矢量预测设备10可确定当前块 的候选运动矢量列表W进行运动矢量预测。候选块可W是共同定位块或邻近块。运动矢量 预测设备10可从包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量确定一个参考运动矢量。
[0154] 运动矢量预测设备10可基于多个候选块中的第一候选块的参考图像和当前块的 参考图像是否均是长期参考图像，确定如何参考第一候选块的运动矢量。
[01巧]运动矢量预测设备10可通过从包括在候选运动矢量列表中的多个候选运动矢量 选择最佳候选运动矢量，确定参考运动矢量，并可通过使用参考运动矢量来预测并确定当 前块的运动矢量。
[0156] 块恢复器85可确定由通过视频解码器80接收到的当前块的参考索引指示的当前 块的参考图像。由运动矢量预测设备10确定的当前块的运动矢量指示参考图像中的参考 块，并且可通过对当前块的残差数据和参考块进行合成来恢复当前块。
[0157] 因此，运动补偿单元83可通过根据块执行运动补偿来恢复块，并恢复包括恢复的 块的当前图像。因此，当图像被恢复时，视频解码器80可恢复包括图像序列的视频。
[0158] 视频解码器80还可包括环内（in-loop)滤波单元，其中，环内滤波单元对恢复的 当前块W及包括恢复的块的恢复的图像执行去块滤波。
[0159] 视频解码器80可通过在接收到编码比特流时对编码比特流进行解码来恢复视 频。该里，视频解码器80可对接收的比特流进行解析，并可从解析的比特流提取当前块的 参考索引和量化后的变换系数W及候选块的运动矢量。此外，视频解码器80还可包括接收 比特流的接收器，对比特流执行滴解码，并从比特流解析并提取当前块的的参考索引和量 化后的变换系数W及候选块的运动矢量。
[0160] 另外，为了使图7的视频编码器70产生将被参考W对另一图像进行帖间预测的恢 复图像，视频解码器80可被组合到视频编码器70。该里，视频解码器80可接收候选块的运 动矢量W及经由视频编码器70的帖间预测、变换和量化而产生并输出的当前块的参考索 引和量化后的变换系数，并可输出通过反量化和逆变换单元81 W及运动补偿单元83最终 恢复的当前图像。由视频解码器80输出的恢复图像可被用作由视频编码器70对另一图像 进行帖间预测的参考图像。
[0161] 如上所述，运动矢量预测设备10可将视频数据的块划分为具有树结构的编码单 元，并且用于对编码单元进行帖间预测的预测单元可被使用。W下，将参照图9至图22描 述基于具有树结构的编码单元和变换单元的视频编码方法、视频编码设备、视频解码方法 和视频解码设备。
[0162] 图9是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频编码设备100的 框图。
[0163] 包括基于根据树结构的编码单元进行视频预测的基于根据树结构的编码单元的 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 了方便解释，W下将"基于根据树结构的编码单元的视频编码设备100"称为"视频编码设 备 100"。
[0164] 最大编码单元划分器110可基于图像的当前画面的最大编码单元（作为具有最大 尺寸的编码单元），来对当前画面进行划分。如果当前画面大于最大编码单元，则可将当前 画面的图像数据划分为至少一个最大编码单元。根据本公开的实施例的最大编码单元可W 是尺寸为32X32、64X64、128X128、256X256等的数据单元，其中，数据单元的形状是宽 度和长度为2的若干次方的正方形。图像数据可根据至少一个最大编码单元被输出到编码 单元确定器120。
[01化]根据本公开的实施例的编码单元可由最大尺寸和深度表征。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，根据深度的较深层编码单元可从最 大编码单元被划分到最小编码单元。最大编码单元的深度为最高深度，最小编码单元的深 度为最低深度。由于随着最大编码单元的深度加深，与每个深度相应的编码单元的尺寸减 小，因此与更高深度相应的编码单元可包括多个与更低深度相应的编码单元。
[0166] 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。由于根据深度对根 据本公开的实施例的最大编码单元进行划分，因此可根据深度对包括在最大编码单元中的 空间域的图像数据进行分层地分类。
[0167] 可预先确定编码单元的最大深度和最大尺寸，其中，所述最大深度和最大尺寸限 制对最大编码单元的高度和宽度进行分层划分的次数。
[0168] 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的 至少一个划分区域进行编码，并且根据所述至少一个划分区域来确定用于输出最终编码的 图像数据的深度。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。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。
[0169] 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。在对较深层编码单元的编码误差进行比较之后，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。
[0170] 随着编码单元根据深度而被分层地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。另外，即使在一个最大编码单元中编码单元与同一深度相应，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同一深度相应的每个编码单 元划分为更低深度。因此，即使当图像数据被包括在一个最大编码单元中时，在一个最大编 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 的编码单元来对最大编码单元的图像数据进行划分。
[0171] 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。根据本公开的实施例的"具有树结构的编码单元"包括最大编码单元中所包括的所有 较深层编码单元之中的与被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地确定编码深度的编码单元，并可在不同区域中独立地确定编 码深度的编码单元。类似地，可与另一区域中的编码深度相独立地确定当前区域中的编码 深度。
[0172] 根据本公开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的划分次 数有关的索引。根据本公开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 元的总划分次数。根据本公开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 单元的深度等级的总数。例如，当最大编码单元的深度是0时，对最大编码单元划分一次的 编码单元的深度可被设置为1，对最大编码单元划分两次的编码单元的深度可被设置为2。 该里，如果最小编码单元是对最大编码单元划分四次的编码单元，则存在深度0、1、2、3和4 的5个深度等级，并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。
[0173] 可根据最大编码单元执行预测编码和变换。还根据最大编码单元，基于根据等于 或小于最大深度的深度的较深层编码单元来执行预测编码和变换。
[0174] 由于每当根据深度对最大编码单元进行划分时，较深层编码单元的数量增加，因 此对随着深度加深而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，在最大编码单元中，现在将基于当前深度的编码单元来描述预测编码和变换。
[0175] 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、变换和滴编码的操作，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。
[0176] 例如，视频编码设备100不仅可选择用于对图像数据进行编码的编码单元，还可 选择不同于编码单元的数据单元，W便对编码单元中的图像数据执行预测编码。
[0177] 为了 W最大编码单元执行预测编码，可基于与编码深度相应的编码单元（即，不 再被划分到与更低深度相应的编码单元的编码单元）来执行预测编码。W下，不再被划分 且成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 获得的分区可包括预测单元或通过对预测单元的高度和宽度中的至少一个进行划分而获 得的数据单元。分区是编码单元的预测单元被划分的数据单元，预测单元可W是与编码单 元具有相同的尺寸的分区。
[0178] 例如，当2NX2N(其中，N是正整数）的编码单元不再被划分，并且成为2NX2N的 预测单元时，分区的尺寸可W是2NX2N、2NXN、NX2N或NXN。分区类型的示例包括通过 对预测单元的高度或宽度进行对称地划分而获得的对称分区、通过对预测单元的高度或宽 度进行非对称地划分（诸如，1 ;n或n:l)而获得的分区、通过对预测单元进行几何地划分 而获得的分区、W及具有任意形状的分区。
[0179] 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个。例如， 可对2NX 2N、2NX N、NX 2N或NX N的分区执行帖内模式或帖间模式。另外，可仅对2NX 2N 的分区执行跳过模式。可对编码单元中的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。
[0180] 视频编码设备100不仅可基于用于对图像数据进行编码的编码单元，还可基于与 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数据单元来执行变换。例如，用于变换的数 据单元可包括帖内模式的数据单元和帖间模式的数据单元。
[0181] W与根据树结构的编码单元类似的方式，编码单元中的变换单元可被递归地划分 为更小尺寸的区域。因此，可基于根据变换深度的具有树结构的变换单元，对编码单元中的 残差数据进行划分。
[0182] 还可在变换单元中设置变换深度，其中，变换深度表示对编码单元的高度和宽度 进行划分W达到变换单元的划分次数。例如，在2NX2N的当前编码单元中，当变换单元的 尺寸是2NX2N时，变换深度可W为0,当变换单元的尺寸是NXN时，变换深度可W为1，当 变换单元的尺寸是N/2 X N/2时，变换深度可W为2。换句话说，可根据变换深度设置具有树 结构的变换单元。
[0183] 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，还需 要关于与预测编码和变换相关的信息的信息。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，还确定预测单元中的分区类型、根据预测单元的预测模式和用于 变换的变换单元的尺寸。
[0184] 稍后将参照图11至图22详细描述根据该里公开的实施例的最大编码单元中的根 据树结构的编码单元和确定预测单元/分区W及变换单元的方法。
[01化]编码单元确定器120可通过使用基于拉格朗日乘数的率失真优化，测量根据深度 的较深层编码单元的编码误差。
[0186] 输出单元130在比特流中输出最大编码单元的图像数据和关于根据编码深度的 编码模式的信息，其中，所述最大编码单元的图像数据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。
[0187] 可通过对图像的残差数据进行编码来获得编码图像数据。
[018引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的信息、关于预测单元 中的分区类型的信息、关于预测模式的信息和关于变换单元的尺寸的信息。
[0189] 可通过使用根据深度的划分信息来定义关于编码深度的信息，其中，根据深度的 划分信息指示是否对更低深度而不是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，则对当前编码单元中的图像数据进行编码和输出，因此可将划分信 息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，并因此可将划分信息定义为对当前编码单 元进行划分来获得更低深度的编码单元。
[0190] 如果当前深度不是编码深度，则对被划分到更低深度的编码单元的编码单元执行 编码。由于更低深度的至少一个编码单元存在于当前深度的一个编码单元中，因此对更低 深度的每个编码单元重复执行编码，并且因此可对具有相同深度的编码单元递归地执行编 码。
[0191] 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，所W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。另外，由于根据深度对图像数据进行分层划分，因此最大编码单元的图 像数据的编码深度可根据位置而不同，因此可针对图像数据设置关于编码深度和编码模式 的f目息。
[0192] 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给包括 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。
[0193] 根据本公开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4 份而获得的正方形数据单元。可选择地，根据实施例的最小单元可W是可包括在最大编码 单元中所包括的所有编码单元、预测单元、分区单元和变换单元中的最大正方形数据单元。
[0194] 例如，由输出单元130输出的编码信息可被分类为根据较深层编码单元的编码信 息和根据预测单元的编码信息。根据较深层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、W及关于帖内模式的插值方法的信息。
[0195] 根据画面、条带或GOP定义的关于编码单元的最大尺寸的信息和关于最大深度的 信息可被插入到比特流的头、序列参数集或画面参数集。
[0196] 还可通过比特流的头、序列参数集或画面参数集输出针对当前视频允许的关于变 换单元的最大尺寸的信息和关于变换的最小尺寸的信息。输出单元130可对W上参照图1 至图8描述的与预测有关的参考信息、预测信息和条带类型信息进行编码，并输出该些信 息。
[0197] 在视频编码设备100中，较深层编码单元可W是通过将更高深度（更高一层）的 编码单元的高度或宽度划分成两份而获得的编码单元。换句话说，在当前深度的编码单元 的尺寸是2NX 2N时，更低深度的编码单元的尺寸是NXN。另外，尺寸为2NX 2N的当前深度 的编码单元可包括最多4个更低深度的编码单元。
[0198] 因此，视频编码设备100可基于考虑当前画面的特征而确定的最大编码单元的尺 寸和最大深度，通过针对每个最大编码单元确定具有最优形状和最优尺寸的编码单元来形 成具有树结构的编码单元。另外，由于可通过使用各种预测模式和变换中的任意一个对每 个最大编码单元执行编码，因此可考虑各种图像尺寸的编码单元的特征来确定最优编码模 式。
[0199] 因此，如果W传统宏块对具有高分辨率或大数据量的图像进行编码，则每个画面 的宏块的数量极度增加。因此，针对每个宏块产生的压缩信息的条数增加，因此难W发送压 缩的信息，并且数据压缩效率降低。然而，通过使用视频编码设备100,由于考虑图像的尺 寸，在增加编码单元的最大尺寸的同时，考虑图像的特征来调整编码单元，因此图像压缩效 率可增加。
[0200] 图9的视频编码设备100可执行图1的运动矢量预测设备10的操作或图7的视 频编码器70的操作。
[0201] 编码单元确定器120可针对每个最大编码单元，确定包括用于根据具有树结构的 编码单元进行帖间预测的分区的预测单元，并执行帖间预测单元。
[0202] 编码单元确定器120可根据预测单元确定运动矢量。此外，为了运动矢量预测、 PU合并或AMVP，可通过参考另一预测单元的运动矢量来预测当前预测单元（分区）的运动 矢量。运动矢量预测设备10可确定当前预测单元的候选运动矢量列表，W进行运动矢量预 巧ij。可从候选运动矢量列表中的候选运动矢量确定一个参考运动矢量。候选预测单元可W 是与当前预测单元邻近的邻近预测单元或共同定位图像中的共同定位预测单元。
[0203] 编码单元确定器120可基于与当前预测单元邻近的多个候选预测单元之中的第 一候选预测单元的参考图像和当前预测单元的参考图像是否均是长期参考图像，来确定如 何参考第一候选预测单元的运动矢量。
[0204] 基于当前预测单元和第一候选预测单元的长期参考索引，确定当前预测单元的参 考图像和第一候选预测单元的参考图像是否均是短期参考图像或长期参考图像。
[0205] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像都是长期参考图像 时，可按原样参考第一候选预测单元的运动矢量，而不对第一候选预测单元的运动矢量进 行缩放。
[0206] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像中的一个参考图像 是短期参考图像而另一个参考图像是长期参考图像时，可确定不参考第一候选预测单元的 运动矢量。
[0207] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像都是短期参考图像 时，可在对第一候选预测单元的运动矢量进行缩放之后参考第一候选预测单元的运动矢 量。
[0208] 编码单元确定器120可通过从根据候选块确定的多个候选运动矢量选择的最佳 候选运动矢量来确定参考运动矢量，并随后可通过使用参考运动矢量来预测并确定当前预 测单元的运动矢量。
[0209] 编码单元确定器120可在当前预测单元的参考图像中确定由当前块的运动矢量 指示的参考块，并可产生参考预测单元和当前预测单元之间的残差数据。
[0210] 因此，编码单元确定器120可通过根据预测单元执行帖间预测，输出根据预测单 元的残差数据。
[0211] 编码单元确定器120可通过对包括根据预测单元的残差数据的编码单元的变换 单元执行变换和量化，来产生量化后的变换系数。因此，编码单元确定器120可根据变换单 元产生量化后的变换系数。
[0212] 编码单元确定器120可执行如上参照图8描述的视频解码器80的操作，W产生用 于预测单元的帖间预测的参考图像。
[0213] 编码单元确定器120可通过对所接收的当前预测单元的量化后的变换系数执行 反量化和逆变换，恢复当前块的残差数据。可通过对经由帖间预测而编码的当前预测单元 执行运动补偿来恢复当前预测单元。
[0214] 如上所述，编码单元确定器120可基于与当前预测单元邻近的多个候选预测单元 之中的第一候选预测单元的参考图像和当前预测单元的参考图像是否均是长期参考图像， 来确定如何使用第一候选预测单元的运动矢量。
[0215] 编码单元确定器120可通过从包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量之中 选择最佳运动矢量来确定参考运动矢量，并通过使用参考运动矢量来预测并确定当前预测 单元的运动矢量。
[0216] 编码单元确定器120可确定由接收的当前预测单元的参考索引指示的当前预测 单元的参考图像。可根据由当前预测单元的参考索引指示的POC来确定当前预测单元的参 考图像。不管参考图像是长期参考图像还是短期参考图像，参考索引都可指示POC，并且由 POC指示的图像可被确定为参考图像。
[0217] 从参考图像确定由当前预测单元的运动矢量指示的参考预测单元，并且可通过对 当前预测单元的残差数据和参考预测单元进行合成来恢复当前预测单元。
[0218] 因此，编码单元确定器120可通过根据预测单元执行运动补偿来恢复预测单元， 并可恢复包括恢复后的预测单元的当前图像。恢复后的预测单元和恢复后的当前图像可作 为另一预测图像和另一图像而被参考。
[0219] 图10是根据本公开的实施例的基于根据树结构的编码单元的视频解码设备200 的框图。
[0220] 包含基于具有树结构的编码单元的视频预测的基于根据树结构的编码单元的视 频解码设备200包括接收器210、图像数据和编码信息提取器220 W及图像数据解码器 230。为了便于解释，W下"基于根据树结构的编码单元的视频解码设备200"被称为"视频 解码设备200"。
[0221] 用于视频解码设备200的解码操作的各种术语（诸如编码单元、深度、预测单元、 变换单元和关于各种编码模式的信息）的定义与参照图9和视频编码设备100描述的定义 相同。
[0222] 接收器210接收和解析编码视频的比特流。图像数据和编码信息提取器220从解 析的比特流，针对每个编码单元提取编码图像数据，并随后将提取的图像数据输出到图像 数据解码器230,其中，编码单元具有根据每个最大编码单元的树结构。图像数据和编码信 息提取器220可从关于当前画面的头、序列参数集或画面参数集提取关于当前画面的编码 单元的最大尺寸的信息。
[0223] 另外，图像数据和编码信息提取器220从解析的比特流，根据每个最大编码单元， 提取关于具有树结构的编码单元的编码深度和编码模式的信息。提取的关于编码深度和编 码模式的信息被输出到图像数据解码器230。换句话说，比特流中的图像数据被划分为最大 编码单元，使得图像数据解码器230针对每个最大编码单元对图像数据进行解码。
[0224] 可针对关于与编码深度相应的至少一个编码单元的信息设置关于根据最大编码 单元的编码深度和编码模式的信息，关于编码模式的信息可包括关于与编码深度相应的相 应编码单元的分区类型的信息、关于预测模式的信息和关于变换单元的尺寸的信息。另外， 根据深度的划分信息可被提取为关于编码深度的信息。
[02巧]由图像数据和编码信息提取器220提取的关于根据每个最大编码单元的编码深 度和编码模式的信息是该样的关于编码深度和编码模式的信息：该信息被确定为在编码器 (诸如，视频编码设备100)根据每个最大编码单元对根据深度的每个较深层编码单元重复 地执行编码时产生最小编码误差。因此，视频解码设备200可通过根据产生最小编码误差 的编码深度和编码模式对图像数据进行解码来恢复图像。
[0226] 由于关于编码深度和编码模式的编码信息可被分配给相应的编码单元、预测单元 和最小单元之中的预定数据单元，因此图像数据和编码信息提取器220可根据预定数据单 元，提取关于编码深度和编码模式的信息。如果关于相应最大编码单元的编码深度和编码 模式的信息根据预定数据单元被记录，则可将被分配了相同的关于编码深度和编码模式的 信息的预定数据单元推断为是包括在同一最大编码单元中的数据单元。
[0227] 图像数据解码器230基于关于根据最大编码单元的编码深度和编码模式的信息， 通过对每个最大编码单元中的图像数据进行解码，来恢复当前画面。换句话说，图像数据解 码器230可基于提取出的关于包括在每个最大编码单元中的具有树结构的编码单元之中 的每个编码单元的分区类型、预测模式和变换单元的信息，对编码图像数据进行解码。解码 处理可包括预测（包含帖内预测和运动补偿）和逆变换。
[0228] 图像数据解码器230可基于关于根据编码深度的编码单元的预测单元的分区类 型和预测模式的信息，根据每个编码单元的分区和预测模式，执行帖内预测或运动补偿。
[0229] 另外，为了对每个最大编码单元进行逆变换，图像数据解码器230可读取每个编 码单元的关于根据树结构的变换单元的信息，W便基于每个编码单元的变换单元执行逆变 换。通过逆变换，可恢复编码单元的空间域的像素值。
[0230] 图像数据解码器230可通过使用根据深度的划分信息来确定当前最大编码单元 的编码深度。如果划分信息指示图像数据在当前深度中不再被划分，则当前深度是编码深 度。因此，图像数据解码器230可通过使用关于与编码深度相应的每个编码单元的预测单 元的分区类型、预测模式和变换单元的尺寸的信息，对当前最大编码单元中的编码数据进 行解码。
[0231] 换句话说，可通过观察分配给编码单元、预测单元和最小单元之中的预定数据单 元的编码信息集来收集包含包括相同划分信息的编码信息的数据单元，并且收集的数据单 元可被认为是将由图像数据解码器230 W相同编码模式进行解码的一个数据单元。该样， 可通过获得关于每个编码单元的编码模式的信息来对当前编码单元进行解码。
[0232] 此外，图10的视频解码设备200的图像数据解码器230可执行图1的运动补偿设 备10的操作或图8的视频解码器80的操作。
[0233] 图像数据解码器230可针对每个最大编码单元，根据具有树结构的编码单元确定 用于运动补偿的预测单元并对每个预测单元执行运动补偿。
[0234] 图像数据解码器230可通过对当前预测单元的量化后的变换系数执行反量化和 逆变换，恢复当前块的残差数据。可通过对经由帖间预测而被编码的当前预测单元执行运 动补偿来恢复当前预测单元。
[02巧]图像数据解码器230可基于与当前预测单元邻近的多个候选预测单元之中的第 一候选预测单元的参考图像和当前预测单元的参考图像是否均是长期参考图像，确定是将 按原样使用第一候选预测单元的运动矢量还是将在对第一候选预测单元的运动矢量进行 修改后使用第一候选预测单元的运动矢量。
[0236] 候选预测单元可W是当前图像中的与当前预测单元邻近的邻近预测单元，或者是 共同定位图像中的共同定位预测单元。
[0237] 可基于当前预测单元和第一候选预测单元的长期参考索引，确定当前预测单元的 参考图像和第一候选预测单元的参考图像是否均是短期参考图像或长期参考图像。
[0238] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像都是长期参考图像 时，可按原样使用第一候选预测单元的运动矢量，而不对第一候选预测单元的运动矢量进 行缩放。
[0239] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像中的一个参考图像 是短期参考图像而另一个参考图像是长期参考图像时，可确定不参考第一候选预测单元的 运动矢量。
[0240] 在当前预测单元的参考图像和第一候选预测单元的参考图像都是短期参考图像 时，第一候选预测单元的运动矢量可被缩放，W被确定为候选运动矢量。
[0241] 图像数据解码器230可确定包括根据候选块确定的候选运动矢量的候选运动矢 量列表。通过从候选运动矢量列表选择最佳候选运动矢量来确定参考运动矢量，并且可通 过使用参考运动矢量来预测和确定当前块的运动矢量。
[0242] 图像数据解码器230可根据由当前预测单元的参考索引指示的POC来确定当前预 测单元的参考图像。不管参考图像是长期参考图像还是短期参考图像，参考索引指示POC， 并且可将由POC指示的图像确定为参考图像。
[0243] 从参考图像确定由当前预测单元的运动矢量指示的参考预测单元，并可通过对当 前预测单元的残差数据和参考预测单元进行合成来恢复当前预测单元。
[0244] 因此，图像数据解码器230可通过根据预测单元执行运动补偿来恢复预测单元， 并且恢复包括恢复后的预测单元的当前图像。因此，当图像被恢复时，包括图像序列的视频 可被恢复。恢复后的预测单元和恢复后的当前图像可被参考W用于另一预测单元和图像。
[0245] 因此，视频解码设备200可获得关于当针对每个最大编码单元递归地执行编码时 产生最小编码误差的至少一个编码单元的信息，并且可使用所述信息来对当前画面进行解 码。换句话说，被确定为每个最大编码单元中的最优编码单元的具有树结构的编码单元可 被解码。
[0246] 因此，即使图像数据具有高分辨率和大数据量，也可通过使用编码单元的尺寸和 编码模式，对图像数据进行有效地解码和恢复，其中，通过使用从编码器接收到的关于最优 编码模式的信息，根据图像数据的特征自适应地确定所述编码单元的尺寸和编码模式。
[0247] 图11是用于描述根据本公开的实施例的编码单元的概念的示图。
[0248] 可按照宽度X高度表示编码单元的尺寸，并且编码单元的尺寸可W是64X64、 32 X 32、16 X 16 和 8 X 8。64 X 64 的编码单元可被划分为 64 X 64、64 X 32、32 X 64 或 32 X 32 的分区，32X32的编码单元可被划分为32 X32、32X 16、16X32或16X16的分区，16X16 的编码单元可被划分为16X16、16X8、8X 16或8X8的分区，8X8的编码单元可被划分为 8X8、8X4、4X8 或 4X4 的分区。
[0249] 在视频数据310中，分辨率是1920 X 1080,编码单兀的最大尺寸是64,最大深度是 2。在视频数据320中，分辨率是1920X1080,编码单元的最大尺寸是64,最大深度是3。在 视频数据330中，分辨率是352X288,编码单元的最大尺寸是16,最大深度是1。图11中示 出的最大深度表示从最大编码单元到最小编码单元的划分总次数。
[0250] 如果分辨率高或数据量大，则编码单元的最大尺寸可能较大，从而不仅提高编码 效率，而且准确地反映图像的特征。因此，比视频数据330具有更高分辨率的视频数据310 和320的编码单元的最大尺寸可W是64。
[0巧1] 由于视频数据310的最大深度是2,因此由于通过对最大编码单元划分两次，深度 加深至两层，因此视频数据310的编码单元315可包括长轴尺寸为64的最大编码单元和长 轴尺寸为32和16的编码单元。由于视频数据330的最大深度是1，因此由于通过对最大 编码单元划分一次，深度加深至一层，因此视频数据330的编码单元335可包括长轴尺寸为 16的最大编码单元和长轴尺寸为8的编码单元。
[0巧2] 由于视频数据320的最大深度是3,因此由于通过对最大编码单元划分=次，深度 加深至3层，因此视频数据320的编码单元325可包括长轴尺寸为64的最大编码单元和长 轴尺寸为32、16和8的编码单元。随着深度加深，详细信息可被精确地表示。
[0巧3] 图12是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像编码器400的框图。
[0巧4] 图像编码器400执行视频编码设备100的编码单元确定器120的操作来对图像数 据进行编码。换句话说，帖内预测器410在帖内模式下对当前帖405中的编码单元执行帖 内预测，运动估计器420和运动补偿器425通过使用当前帖405和参考帖495,在帖间模式 下对当前帖405中的编码单元分别执行帖间估计和运动补偿。
[0巧5] 从帖内预测器410、运动估计器420和运动补偿器425输出的数据通过变换器430 和量化器440被输出为量化后的变换系数。量化后的变换系数通过反量化器460和逆变换 器470被恢复为空间域中的数据，恢复的空间域中的数据在通过去块单元480和采样点自 适应偏移（SAO)调整器490后处理之后被输出为参考帖495。量化后的变换系数可通过滴 编码器450被输出为比特流455。
[0256] 为了将图像编码器400应用到视频编码设备100中，图像编码器400的所有元件 (即，帖内预测器410、运动估计器420、运动补偿器425、变换器430、量化器440、滴编码器 450、反量化器460、逆变换器470、去块单元480和SAO调整器490)在考虑每个最大编码单 元的最大深度的同时，基于具有树结构的编码单元之中的每个编码单元执行操作。
[0巧7] 具体地，帖内预测器410、运动估计器420和运动补偿器425在考虑当前最大编码 单元的最大尺寸和最大深度的同时，确定具有树结构的编码单元之中的每个编码单元的分 区和预测模式，变换器430确定具有树结构的编码单元之中的每个编码单元中的变换单元 的尺寸。
[0巧引详细地，为了 PU合并或AMVP，运动估计器420可通过参考另一预测单元的运动矢 量来预测当前预测单元（分区）的运动矢量。运动估计器420可根据W上参照图1至图4b 描述的运动矢量预测方法来预测运动矢量。
[0巧9] 运动估计器420可通过从包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量之中选择 最佳候选运动矢量来确定参考运动矢量，并可通过使用参考运动矢量来确定当前预测单元 的运动矢量。运动估计器420可在当前预测单元的参考图像495中确定由当前块的运动矢 量指示的参考块，并可产生参考预测单元和当前预测单元之间的残差数据。因此，运动估计 器420可输出根据预测单元的残差数据。
[0%0] 此外，运动补偿器425可根据W上参照图1至图4b描述的运动矢量预测方法来预 测运动矢量，并且通过使用该运动矢量来执行运动补偿。
[0%1] 运动补偿器425可在参考帖495中确定由当前预测单元的运动矢量指示的参考 预测单元，可通过对当前预测单元的残差数据和参考预测单元进行合成来恢复当前预测单 J L 〇
[0%2] 因此，运动补偿器425可通过根据预测单元执行运动补偿来恢复预测单元，并恢 复包括恢复后的预测单元的当前图像。恢复后的预测单元和恢复后的图像可被参考W用于 另一预测单元和图像。
[0%3] 图13是根据本公开的实施例的基于编码单元的图像解码器500的框图。
[0264] 解析器510从比特流505解析将被解码的编码图像数据和解码所需的关于编码的 信息。编码图像数据通过滴解码器520和反量化器530被输出为反量化的数据，反量化的 数据通过逆变换器540被恢复为空间域中的图像数据。
[0265] 针对空间域中的图像数据，帖内预测器550在帖内模式下对编码单元执行帖内预 巧。，运动补偿器560通过使用参考帖585在帖间模式下对编码单元执行运动补偿。
[0%6] 通过帖内预测器550和运动补偿器560的空间域中的图像数据可在通过去块单元 570和SAO调整器580后处理之后被输出为恢复帖595。另外，通过去块单元570和SAO调 整器580后处理的图像数据可被输出为参考帖585。
[0267] 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。
[0268] 为了将图像解码器500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、滴解码器520、反量化器530、逆变换器540、帖内预测器550、运动补偿器 560、去块单元570和SAO调整器580)针对每个最大编码单元，基于具有树结构的编码单元 执行操作。
[0269] 具体地，帖内预测器550和运动补偿器基于具有树结构的每个编码单元的分区和 预测模式来执行操作，并且逆变换器540基于每个编码单元的变换单元的尺寸来执行操 作。
[0270] 详细地，运动补偿器560可根据W上参照图1至图4b描述的运动矢量预测方法来 预测运动矢量。运动补偿器560可确定根据当前预测单元的参考索引的POC指示的参考帖 585,可从参考帖585确定由当前预测单元的运动矢量指示的参考预测单元，并可通过对当 前预测单元的残差数据和参考预测单元进行合成来恢复当前预测单元。
[0271] 因此，运动补偿器560可通过根据预测单元执行运动补偿来恢复预测单元，并产 生包括恢复后的预测单元的恢复后的图像。恢复后的预测单元和恢复后的图像可被参考W 用于用作另一预测单元和另一图像。
[0272] 图14是示出根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元W及分区的示 图。
[0273] 视频编码设备100和视频解码设备200使用分层编码单元W考虑图像的特征。可 根据图像的特征自适应地确定编码单元的最大高度、最大宽度和最大深度，或可由用户不 同地设置编码单元的最大高度、最大宽度和最大深度。可根据编码单元的预定最大尺寸来 确定根据深度的较深层编码单元的尺寸。
[0274] 在根据本公开的实施例的编码单元的分层结构600中，编码单元的最大高度和最 大宽度均是64,最大深度是4。在该种情况下，最大深度表示编码单元从最大编码单元被划 分到最小编码单元的总次数。由于沿着分层结构600的垂直轴深度加深，因此较深层编码 单元的高度和宽度均被划分。另外，预测单元和分区沿着分层结构600的水平轴被示出，其 中，所述预测单元和分区是对每个较深层编码单元进行预测编码的基础。
[02巧]换句话说，在分层结构600中，编码单元610是最大编码单元，其中，深度为0,尺寸 (即，高度乘宽度）为64X64。深度沿着垂直轴加深，存在尺寸为32X32且深度为1的编 码单元620、尺寸为16X 16且深度为2的编码单元630、尺寸为8X8且深度为3的编码单 元640。尺寸为8 X 8且深度为3的编码单元640是具有最低深度的编码单元和最小编码单 yn 〇
[0276] 编码单元的预测单元和分区根据每个深度沿着水平轴被排列。换句话说，如果尺 寸为64X64且深度为0的编码单元610是预测单元，则可将预测单元划分成包括在编码单 元610中的分区，即，尺寸为64X64的分区610、尺寸为64X32的分区612、尺寸为32X64 的分区614或尺寸为32X32的分区616。
[0277] 类似地，可将尺寸为32 X 32且深度为1的编码单元620的预测单元划分成包括在 编码单元620中的分区，即，尺寸为32X32的分区620、尺寸为32X16的分区622、尺寸为 16X32的分区624和尺寸为16X16的分区626。
[0278] 类似地，可将尺寸为16 X 16且深度为2的编码单元630的预测单元划分成包括在 编码单元630中的分区，即，包括在编码度单元630中的尺寸为16 X 16的分区630、尺寸为 16X8的分区632、尺寸为8X 16的分区634和尺寸为8X8的分区636。
[0279] 类似地，可将尺寸为8X8且深度为3的编码单元640的预测单元划分成包括在编 码单元640中的分区，即，包括在编码单元640中的尺寸为8X8的分区、尺寸为8X4的分 区642、尺寸为4X8的分区644和尺寸为4X4的分区646。
[0280] 为了确定构成最大编码单元610的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。
[0281] 随着深度加深，包括相同范围和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相应的编码单元来覆盖包括在与深度1相应的一个编 码单元中的数据。因此，为了根据深度比较对相同数据进行编码的结果，与深度1相应的编 码单元和四个与深度2相应的编码单元均被编码。
[0282] 为了针对深度之中的当前深度执行编码，可沿着分层结构600的水平轴，通过对 与当前深度相应的编码单元中的每个预测单元执行编码，来针对当前深度选择最小编码误 差。可选地，随着深度沿着分层结构600的垂直轴加深，可通过针对每个深度执行编码，比 较根据深度的最小编码误差，来捜索最小编码误差。编码单元610中的具有最小编码误差 的深度和分区可被选为编码单元610的编码深度和分区类型。
[0283] 图15是用于描述根据本公开的实施例的编码单元710和变换单元720之间的关 系的不图。
[0284] 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，根据具有小于或 等于最大编码单元的尺寸的编码单元，对图像进行编码或解码。可基于不大于相应的编码 单元的数据单元，选择用于在编码期间进行变换的变换单元的尺寸。
[0285] 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 64X64,则可通过使用尺寸为32X32的变换单元720来执行变换。
[0286] 此外，可通过对小于64X 64的尺寸为32 X 32、16 X 16、8 X 8和4X 4的每个变换单 元执行变换，来对尺寸为64X64的编码单元710的数据进行编码，然后可选择具有最小编 码误差的变换单元。
[0287] 图16是用于描述根据本公开的实施例的与编码深度相应的编码单元的编码信息 的示图。
[028引视频编码设备100的输出单元130可对与编码深度相应的每个编码单元的关于分 区类型的信息800、关于预测模式的信息810 W及关于变换单元尺寸的信息820进行编码， 并将信息800、信息810和信息820作为关于编码模式的信息来发送。
[0289] 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，可将尺寸为 2NX2N的当前编码单元CU_0划分成W下分区中的任意一个；尺寸为2NX2N的分区802、尺 寸为2NXN的分区804、尺寸为NX 2N的分区806 W及尺寸为NXN的分区808。该里，关于 分区类型的信息800被设置来指示尺寸为2NXN的分区804、尺寸为NX 2N的分区806 W及 尺寸为NXN的分区808中的一个。
[0290] 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。
[0291] 信息820指示当对当前编码单元执行变换时所基于的变换单元。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。
[0292] 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，提取并使用用于解码的信息800、810和820。
[0293] 图17是根据本公开的实施例的根据深度的较深层编码单元的示图。
[0294] 划分信息可用来指示深度的改变。划分信息指示当前深度的编码单元是否被划分 成更低深度的编码单元。
[0295] 用于对深度为0且尺寸为2N_0X2N_0的编码单元900进行预测编码的预测单元 910可包括W下分区类型的分区；尺寸为2N_0X2N_0的分区类型912、尺寸为2N_0XN_0的 分区类型914、尺寸为N_0X2N_0的分区类型916和尺寸为N_0XN_0的分区类型918。图 17仅示出了通过对称地划分预测单元910而获得的分区类型912至918,但是分区类型不 限于此，并且预测单元910的分区可包括非对称分区、具有预定形状的分区和具有几何形 状的分区。
[0296] 根据每种分区类型，对尺寸为2N_0X2N_0的一个分区、尺寸为2N_0XN_0的两个 分区、尺寸为N_0X2N_0的两个分区和尺寸为N_0XN_0的四个分区重复地执行预测编码。 可对尺寸为2N_0 X 2N_0、N_0 X 2N_0、2N_0 X N_0和N_0 X N_0的分区执行帖内模式和帖间模 式下的预测编码。可仅对尺寸为2N_0X2N_0的分区执行跳过模式下的预测编码。
[0297] 如果在分区类型912至916中的一个分区类型中编码误差最小，则可不将预测单 元910划分到更低深度。
[0298] 如果在分区类型918中编码误差最小，则深度从0改变到1 W在操作920中划分 分区类型918,并对深度为2且尺寸为N_0XN_0的编码单元930重复地执行编码来捜索最 小编码误差。
[0299] 用于对深度为1且尺寸为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W下分区类型的分区；尺寸为2N_1X2N_1的分区类型942、尺寸 为2N_1XN_1的分区类型944、尺寸为N_1X2N_1的分区类型946 W及尺寸为N_1XN_1的 分区类型948。
[0300] 如果在分区类型948中编码误差最小，则深度从1改变到2 W在操作950中划分 分区类型948,并对深度为2且尺寸为N_2XN_2的编码单元960重复执行编码来捜索最小 编码误差。
[0301] 当最大深度是d时，根据每个深度的划分操作可被执行直到深度变成d-1，并且划 分信息可被编码直到深度是0到d-2中的一个。换句话说，当编码被执行直到在与d-2的 深度相应的编码单元在操作970中被划分之后深度是d-1时，用于对深度为d-1且尺寸为 2N_(d-l) X2N_(d-l)的编码单元980进行预测编码的预测单元990可包括W下分区类型 的分区；尺寸为2N_(d-l) X2N(d-l)的分区类型992、尺寸为2N_(d-l) XN(d-l)的分区类 型994、尺寸为N_ (d-1) X2N (d-1)的分区类型996和尺寸为N_ (d-1) XN (d-1)的分区类型 998。
[030引可对分区类型992至998之中的尺寸为2N_(d-l) X2N_(d-l)的一个分区、尺寸 为2N_(d-l)XN_(d-l)的两个分区、尺寸为N_(d-l)X2N_(d-l)的两个分区、尺寸为N_ (d-1) XN_(d-1)的四个分区重复地执行预测编码，W捜索具有最小编码误差的分区类型。
[0303] 即使当分区类型998具有最小编码误差时，由于最大深度是山因此深度为d-1的 编码单元CU_(d-1)不再被划分到更低深度，构成当前最大编码单元900的编码单元的编码 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N_(d-1) XN(d-l)。 此外，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，因此不设置最小编码单元980的划分信息。
[0304] 数据单元999可W是用于当前最大编码单元的"最小单元"。根据本公开的实施例 的最小单元可W是通过将最小编码单元980划分成4份而获得的正方形数据单元。通过重 复地执行编码，视频编码设备100可通过比较根据编码单元900的深度的编码误差来选择 具有最小编码误差的深度W确定编码深度，并将相应分区类型和预测模式设置为编码深度 的编码模式。
[03化]该样，在所有深度1至d中对根据深度的最小编码误差进行比较，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和预测模式可作为关 于编码模式的信息被编码并被发送。另外，由于编码单元从深度0被划分到编码深度，因此 仅编码深度的划分信息被设置为0,并且除了编码深度W外的深度的划分信息被设置为1。
[0306] 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的编码深度和预测单元的信息，来对分区912进行解码。视频解码设备200可通过使用 根据深度的划分信息，将划分信息为0的深度确定为编码深度，并且使用关于相应深度的 编码模式的信息来进行解码。
[0307] 图18至图20是用于描述根据本公开的实施例的编码单元1010、预测单元1060和 变换单元1070之间的关系的示图。
[0308] 编码单元1010是最大编码单元中的与由视频编码设备100确定的编码深度相应 的具有树结构的编码单元。预测单元1060是每个编码单元1010中的预测单元的分区，变 换单元1070是每个编码单元1010的变换单元。
[0309] 当在编码单元1010中最大编码单元的深度是0时，编码单元1012和编码单元 1054的深度是1，编码单元1014、1016、1018、1028、1050和1052的深度是2,编码单元1020、 1022、1024、1026、1030、1032 和 1048 的深度是 3,编码单元 1040、1042、1044 和 1046 的深度 是4。
[0310] 在预测单元1060中，通过划分编码单元1010中的编码单元来获得一些编码单元 1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052 和 1054。换句话说，编码单元 1014、1022、1050 和 1054中的分区类型的尺寸是2NXN，编码单元1016U048和1052中的分区类型的尺寸是 NX2N，编码单元1032的分区类型的尺寸就NXN。编码单元1010的预测单元和分区小于或 等于每个编码单元。
[0311] 在小于编码单元1052的数据单元中的变换单元1070中，对编码单元1052的图 像数据执行变换或逆变换。另外，在尺寸和形状方面，变换单元1070中的编码单元1014、 1016、1022、1032、1048、1050和 1052 不同于预测单元 1060 中的编码单元1014、1016、1022、 1032、1048、1050和1052。换句话说，视频编码设备100和视频解码设备200可对同一编码 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、变换和逆变换。
[0312] 因此，对最大编码单元的每个区域中的具有分层结构的每个编码单元递归地执行 编码来确定最优编码单元，从而可获得具有递归树结构的编码单元。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和关于变换单元的尺寸 的信息。表1示出可由视频编码设备100和视频解码设备200设置的编码信息。 闺][表U [0314]

【权利要求】
1. 一种用于帧间预测的运动矢量预测方法，所述运动矢量预测方法包括： 从当前块的多个邻近块确定多个候选块，其中，所述多个候选块被参考以预测当前块 的运动矢量； 基于所述多个候选块中的第一候选块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期 参考图像，确定第一候选块的候选运动矢量； 通过使用候选运动矢量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候选运动矢量列表包括 确定的第一候选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢量。
2. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括：在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是长期参考图像时，将第一候 选块的当前运动矢量确定为第一候选块的候选运动矢量。
3. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括：在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图像时，基于当前 图像和当前块的参考图像之间的距离与第一候选块的图像和第一候选块的参考图像之间 的距离之比，改变第一候选块的当前运动矢量，并将改变后的当前运动矢量确定为第一候 选块的候选运动矢量。
4. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括： 确定当前块的参考图像和第一候选块的参考图像是否相同； 在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像不相同时，确定当前块的参考图像和第 一候选块的参考图像是否均是长期参考图像。
5. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括：在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参考图 像而另一个参考图像是长期参考图像时，将第一候选块的参考可能性信息设置为不可用状 〇
6. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括：在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像中的一个参考图像是短期参考图 像而另一个参考图像是长期参考图像时，将第一候选块的候选运动矢量设置为0。
7. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，第一候选块是包括当前块的当前图 像中的当前块的邻近块、或者是先于当前图像被恢复的图像中的与当前块处于相同位置的 共同定位块。
8. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定第一候选块的候选运动矢量的 步骤包括： 通过使用指示当前块的参考图像是否是长期参考图像的长期参考索引来确定当前块 的参考图像是否是长期参考图像； 通过使用第一候选块的长期参考索引来确定第一候选块的参考图像是否是长期参考 图像。
9. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定当前块的运动矢量的步骤包括： 通过使用包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量来确定将成为当前块的合并块 的候选块，其中，所述将成为当前块的合并块的候选块的预测信息将用作当前块的预测信 息； 将确定的将成为当前块的合并块的候选块的预测信息编码为当前块的预测信息。
10. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，其中，确定当前块的运动矢量的步骤包 括：通过将包括在候选运动矢量列表中的候选运动矢量中的至少一个候选运动矢量进行组 合来预测当前块的运动矢量。
11. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，还包括： 从当前块的参考图像确定由确定的当前块的运动矢量指示的参考块，并产生确定的参 考块与当前块之间的残差数据； 通过对残差数据执行变换和量化来产生量化后的变换系数。
12. 如权利要求1所述的运动矢量预测方法，还包括： 接收当前块的参考索引和量化后的变换系数以及第一候选块的运动矢量； 通过对接收到的当前块的量化后的变换系数执行反量化和逆变换来恢复当前块的残 差数据； 从由接收到的当前块的参考索引指示的当前块的参考图像来确定由确定的当前块的 运动矢量指示的参考块，并通过将确定的参考块和当前块的残差数据进行合成来恢复当前 块。
13. -种用于帧间预测的运动矢量预测设备，所述运动矢量预测设备包括： 候选块确定器，用于从当前块的多个邻近块确定多个候选块，并基于所述多个候选块 中的第一候选块的参考图像和当前块的参考图像是否均是长期参考图像，确定第一候选块 的候选运动矢量，其中，所述多个候选块被参考以预测当前块的运动矢量； 运动矢量确定器，用于通过使用候选运动矢量列表来确定当前块的运动矢量，其中，候 选运动矢量列表包括确定的第一候选块的候选运动矢量和来自剩余候选块的候选运动矢 量。
14. 如权利要求13所述的运动矢量预测设备，其中，在当前块的参考图像和第一候选 块的参考图像都是长期参考图像时，候选块确定器将第一候选块的当前运动矢量确定为第 一候选块的候选运动矢量；在当前块的参考图像和第一候选块的参考图像都是短期参考图 像时，候选块确定器将第一候选块的运动矢量确定为第一候选块的候选运动矢量，其中，通 过基于当前图像和当前块的参考图像之间的距离与第一候选块的图像和第一候选块的参 考图像之间的距离之比改变第一候选块的当前运动矢量来获得第一候选块的运动矢量。
15. 如权利要求13所述的运动矢量预测设备，其中，在当前块的参考图像和第一候选 块的参考图像都是短期参考图像时，候选块确定器基于当前图像和当前块的参考图像之间 的距离与第一候选块的图像和第一候选块的参考图像之间的距离之比来改变第一候选块 的运动矢量，并使用来自候选运动矢量列表的改变后的运动矢量。
【文档编号】H04N19/56GK104488272SQ201380035705
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月2日 优先权日:2012年7月2日
【发明者】金壹求 申请人:三星电子株式会社