用于使用参考画面信息进行并行视频编码的方法和设备以及用于使用参考画面信息进行 ...的制作方法
【技术领域】
[0001] 一个或更多个示例性实施例设及视频的并行编码和并行解码方案。
【背景技术】
[0002] 最近，随着数字显示技术的发展W及高质量数字TV的广泛使用，提出了用于处理 大量视频数据的新编解码器。另外，最近，随着硬件性能的发展，用于执行视频图像处理的 CPU或GPU被形成为多核，从而允许同时进行并行图像数据处理。
【发明内容】
[0003] -个或更多个示例性实施例包括将关于画面之间的参考关系的信息包括在预定 数据传输单元中W被发送。
[0004] 另外的方面将在随后的描述中部分地被阐述，并且部分将通过所述描述变得清 楚，或者可通过所提出的示例性实施例的实践而被获知。
[0005] 根据一个或更多个示例性实施例，一种用于并行处理的视频编码方法包括：对画 面组（G0P)中包括的画面执行帖间预测和帖内预测，并确定G0P中包括的画面之间的编码 顺序和参考依赖关系；产生包括参考关系信息的预定数据单元，其中，参考关系信息是基于 G0P中包括的画面之间的编码顺序和参考依赖关系而产生的。
[0006] 根据一个或更多个示例性实施例，一种用于并行处理的视频编码设备包括：图像 编码器，对画面组（G0P)中包括的画面执行帖间预测和帖内预测，并确定G0P中包括的画 面之间的编码顺序和参考依赖关系；输出单元，产生包括参考关系信息的预定数据单元，其 中，参考关系信息是基于G0P中包括的画面之间的编码顺序和参考依赖关系而产生的。
[0007] 根据一个或更多个示例性实施例，一种用于并行处理的视频解码方法包括：获得 包括参考关系信息的预定数据单元，其中，参考关系信息是基于画面组（G0P)中包括的画 面之间的解码顺序和参考依赖关系而产生的；基于所述数据单元中包括的参考关系信息， 在G0P中包括的画面之中确定可被并行处理的画面；对确定的画面进行并行解码。
[0008] 根据一个或更多个示例性实施例，一种用于并行处理的视频解码设备包括：接收 器，获得包括参考关系信息的预定数据单元，其中，参考关系信息是基于画面组（G0P)中包 括的画面之间的解码顺序和参考依赖关系而产生的；图像解码器，基于所述数据单元中包 括的参考关系信息，在G0P中包括的画面之中确定可被并行处理的画面，并且对确定的画 面进行并行解码。
【附图说明】
[0009] 从W下结合附图对示例性实施例的描述，该些和/或其它方面将变得明显和更易 于理解，其中；
[0010] 图1是根据本发明的实施例的基于树结构的编码单元的视频编码设备的框图。
[0011] 图2是根据本发明的实施例的基于树结构的编码单元的视频解码设备的框图。
[0012] 图3示出根据本发明的实施例的编码单元的构思。
[0013] 图4是根据本发明的实施例的基于编码单元的图像编码器的框图。
[0014] 图5是根据本发明的实施例的基于编码单元的图像解码器的框图。
[0015] 图6示出根据本发明的实施例的根据深度的编码单元W及分区。
[0016] 图7示出根据本发明的实施例的编码单元和变换单元之间的关系。
[0017] 图8示出根据本发明的实施例的根据深度的编码信息。
[001引图9示出根据本发明的实施例的根据深度的编码单元。
[0019] 图10、图11和图12示出根据本发明的实施例的编码单元、预测单元和变换单元之 间的关系。
[0020] 图13示出根据表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。
[0021] 图14是根据本发明的实施例的用于并行处理的视频编码设备的框图。
[002引图15示出根据本发明的实施例的NAL单元的类型。
[0023] 图16示出根据本发明的实施例的分层G0P结构。
[0024] 图17示出用于图16的分层G0P结构中所包括的画面的参考依赖树（RDT)。
[0025] 图18是示出根据本发明的实施例的用于并行处理的视频编码方法的流程图。
[0026] 图19是根据本发明的实施例的用于并行处理的视频解码设备的框图。
[0027] 图20是示出根据本发明的实施例的用于并行处理的视频解码方法的流程图。
[0028] 图21示出根据本发明的实施例的用于并行处理的多线程程序。
[0029] 图22示出多线程程序中的使用锁（lock)或信号量（semaphore)的线程执行处 理。
[0030] 图23是示出根据本发明的实施例的多线程程序的同步处理的流程图。
【具体实施方式】
[0031] 现在将详细描述附图中示出的示例性实施例，其中，相同的参考标号始终指示相 同元件。在该方面，本示例性实施例可具有不同形式，且不应被解释为受限于在此阐述的描 述。因此，在下面仅通过参照附图描述示例性实施例来解释本描述的各个方面。当诸如"… 中的至少一个"在一列元件之后时，修饰整列元件，而不修饰所述列中的单个元件。
[0032] 在下文中，将参照图1至图13来描述根据本发明的实施例的基于树结构的编码单 元的视频编码方案和视频解码方案。另外，将参照图14至图23来描述根据本发明的实施 例的用于并行处理的对视频进行编码和解码的方案。
[0033] 首先，将参照图1至图13来描述基于树结构的编码单元的视频编码方案和视频解 码方案。
[0034] 图1是根据本发明的实施例的基于树结构的编码单元的视频编码设备100的框 图。
[0035] 根据本发明的实施例的设及基于根据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。在下文中， 为便于解释，根据本发明的实施例的设及基于根据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。
[0036] 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来获得当前画 面，其中，最大编码单元是最大尺寸的编码单元。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。根据本发明的实施例的最大编码单元 可W是诸如32X32、64X64、128X128或256X256的数据单元，并且可W是长度和宽度的 尺寸为2的若干次方的正方形的数据单元。图像数据可通过至少一个最大编码单元被输出 到编码单元确定器120。
[0037] 根据本发明的实施例的编码单元可由最大尺寸和深度表征。深度表示编码单元被 空间划分的次数，并且随着深度加深，根据深度的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，最小编码单元可被定义为最低层的编码单 元。针对最大编码单元，随着深度加深，根据深度的编码单元的尺寸减小，因此更高深度的 编码单元可包括多个更低深度的编码单元。
[0038] 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编码单元。根据深度对根据本发明的 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 像数据进行分层分类。
[0039] 可预先设置编码单元的最大尺寸和最大深度，其中，所述最大深度限制对最大编 码单元的高度和宽度进行分层划分的总次数。
[0040] 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，W根据至少一个划分区域来确定输出最终编码结果的深度。 也就是说，编码单元确定器120针对当前画面的每个最大编码单元W根据深度的编码单元 对图像数据进行编码，并选择产生最小编码误差的深度，来确定编码深度。将根据最大编码 单元的图像数据W及确定的编码深度输出到输出单元130。
[0041] 根据小于最大深度的至少一个深度，基于根据深度的编码单元对最大编码单元中 的图像数据进行编码，并且，对基于根据深度的编码单元的编码结果进行比较。作为根据深 度的编码单元中的编码误差的结果，可选择具有最小编码误差的深度。可针对各个最大编 码单元确定至少一个编码深度。
[0042] 通过随着深度加深而对编码单元进行分层划分，最大编码单元的尺寸被划分，并 且编码单元的数量增加。另外，即使对于包括在一个最大编码单元中的相同深度的编码单 元，仍测量针对各个数据的编码误差，并确定是否将编码单元划分到更低深度。因此，即使 包括在一个最大编码单元中的数据也会根据位置而具有不同的基于深度的编码误差，并因 此编码深度可被不同地确定。因此，可针对一个最大编码单元设置一个或更多个深度，并且 可根据一个或更多个编码深度的编码单元来对最大编码单元的数据进行划分。
[0043] 因此，根据发明的实施例的编码单元确定器120可确定包括在当前最大编码单元 中的根据树结构的编码单元。根据本发明的实施例的根据树结构的编码单元包括在当前最 大编码单元中所包括的所有深度的编码单元之中的被确定为编码深度的深度的编码单元。 可根据最大编码单元的相同区域中的深度分层地确定编码深度的编码单元，并可在最大编 码单元中的其它区域中独立地确定编码深度的编码单元。类似地，当前区域的编码深度可 独立于其它区域的编码深度被确定。
[0044] 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的划分次 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 元的划分总次数。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确定为1，对最大编码单元划分两次的编码单元的深度可被确定为2。 该里，如果从最大编码单元划分四次的编码单元是最小编码单元，则存在深度0、1、2、3和4 的深度等级，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。
[0045] 可执行最大编码单元的预测编码和变换。还可针对每个最大编码单元，针对小于 最大深度的每个深度的根据深度的编码单元来执行预测编码和变换。
[0046] 每当根据深度对最大编码单元进行划分时，根据深度的编码单元的数量增加，并 因此需要对随着深度加深而产生的所有深度的所有编码单元执行预测编码和变换。在下文 中，为了便于解释，在一个或更多个最大编码单元中，将基于当前深度的编码单元来描述预 测编码和变换。
[0047] 根据本发明的实施例的视频编码设备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，并且，可针对所有操作使用相同的数据单元，或者可针对不同操作使用不同的数据 单元。
[0048] 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，来对编码单元中的图像数据执行预测编码。
[0049] 为了对最大编码单元执行预测编码，可基于编码深度的编码单元（即，基于根据 本发明的实施例的不再被划分的编码单元）来执行预测编码。W下，不再被划分且成为预 测编码的基础的编码单元被称为预测单元。通过划分预测单元得到的分区可包括预测单元 W及通过对预测单元的高度和宽度中的至少一个进行划分而得到的数据单元。分区可W是 处于对编码单元的预测单元进行划分的形式的数据单元，预测单元可W是尺寸与编码单元 的尺寸相同的分区。
[0050] 例如，当尺寸为2NX2N(其中，N是正整数）的编码单元不再被划分时，预测单元 尺寸成为2NX2N，并且分区尺寸可W是2NX2N、2NXN、NX2N、NXN等。根据本发明的实施 例的分区类型可选择性地包括通过按照预测单元的高度或宽度的对称比率被划分出的对 称分区、通过按照诸如1;n或n:l的非对称比率被划分出的分区、W几何形状被划分出的分 区、W及处于任意形状的分区。
[0051] 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， 可对尺寸为2NX2N、2NXN、NX2N和NXN的分区