对图像进行编码/解码的方法和设备的制造方法_2

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信息可以是指示每个编码单元是否被划分的信息,例如,标志信息。例如,当最大编码单元被划分并被编码时,指示最大编码单元是否被划分的信息被编码。另外,当从最大编码单元划分的子编码单元被划分并被编码时,指示子编码单元是否被划分的信息被编码。
[0049]由于在每个最大编码单元中存在具有不同大小的子编码单元并且针对每个子编码单元确定关于编码模式的信息,故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。
[0050]图像编码设备100可根据深度的增加通过将最大编码单元的高度和宽度二等分来产生子编码单元。也就是说,当第k深度的编码单元的大小是2NX2N时,第(k+Ι)深度的编码单元的大小是NXN。
[0051]因此,图像编码设备100可考虑图像特征,基于最大编码单元的大小和最大深度,针对每个最大编码单元确定最优划分形状。通过考虑图像特征可变地调整最大编码单元的大小并通过将最大编码单元划分为不同深度的子编码单元而对图像进行编码,具有不同分辨率的图像可被更有效地编码。
[0052]图2是根据实施例的图像解码设备200的框图。
[0053]参照图2,图像解码设备200包括图像数据获取单元210、编码信息提取器220和图像数据解码器230。
[0054]图像数据获取单元210通过对由图像解码设备200接收的比特流进行解析来获取根据最大编码单元的图像数据,并将图像数据输出到图像数据解码器230。图像数据获取单元210可从当前帧或像条的头提取关于当前帧或像条的最大编码单元的信息。换句话说,图像数据获取单元210划分最大编码单元,从而图像数据解码器230可根据最大编码单元对图像数据进行解码。
[0055]编码信息提取器220通过对由图像解码设备200接收的比特流进行解析来从当前帧的头提取关于最大编码单元、最大深度、最大编码单元的划分形状和子编码单元的编码模式的信息。关于最大编码单元的划分形状的信息和关于编码模式的信息被提供给图像数据解码器230。
[0056]关于最大编码单元的划分形状的信息可包括关于根据深度具有不同大小并包括在最大编码单元中的子编码单元的信息。如上所述,关于划分形状的信息可以是指示每个编码单元是否被划分的信息,例如,标志信息。关于编码模式的信息可包括关于根据子编码单元的预测单元的信息、关于预测模式的信息以及关于变换单元的信息。
[0057]图像数据解码器230通过基于由编码信息提取器220提取的信息对每个最大编码单元的图像数据进行解码来恢复当前帧。
[0058]图像数据解码器230可基于关于最大编码单元的划分形状的信息对包括在最大编码单元中的子编码单元进行解码。解码处理可包括预测处理和逆变换处理,预测处理包括帧内预测和运动补偿。
[0059]图像数据解码器230可基于关于每个子编码单元的预测单元的信息和关于预测模式的信息执行帧内预测或帧间预测,从而对每个子编码单元进行预测。图像数据解码器230还可基于关于子编码单元的变换单元的信息对每个子编码单元执行逆变换。
[0060]图3示出根据本发明的实施例的分层编码单元。
[0061]参照图3,分层编码单元可包括宽度X高度是64X64、32X32、16X16、8X8和4X4的编码单元。除了这些具有完全正方形形状的编码单元之外,还可存在宽度X高度是64X32、32X64、32X16、16X32、16X8、8X16、8X4 和 4X8 的编码单元。
[0062]参照图3,对于分辨率是1920 X 1080的图像数据310,最大编码单元的大小被设置为64 X 64,最大深度被设置为2。
[0063]对于分辨率是1920X1080的图像数据320,最大编码单元的大小被设置为64X64,最大深度被设置为3。对于分辨率是352X288的图像数据330,最大编码单元的大小被设置为16 X 16,最大深度被设置为2。
[0064]当分辨率高或者数据量大时,编码单元的最大大小可以相对大以提高压缩率并精确地反映图像特征。因此,对于具有比图像数据330更高的分辨率的图像数据310和320,可选择64X64作为最大编码单元的大小。
[0065]最大深度指示分层编码单元中的层的总数量。由于图像数据310的最大深度是2,故图像数据310的编码单元315可根据深度的增加而包括长轴大小是64的最大编码单元和长轴大小是32和16的子编码单兀。
[0066]另一方面,由于图像数据330的最大深度是1,故图像数据330的编码单元335可根据深度的增加而包括长轴大小是16的最大编码单元以及长轴大小是8和4的编码单元。
[0067]然而,由于图像数据320的最大深度是3,故图像数据320的编码单元325可根据深度的增加而包括长轴大小是64的最大编码单元以及长轴大小是32、16、8和4的子编码单元。由于基于随着深度增加的更小的子编码单元对图像进行编码,实施例可适用于对包括更多精细场景的图像进行编码。
[0068]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400的框图。
[0069]帧内预测单元410对当前帧405中的帧内模式的预测单元执行帧内预测,运动估计器420和运动补偿器425使用当前帧405和参考帧495对帧间模式的预测单元执行帧间预测和运动补偿。
[0070]基于从帧内预测单元410、运动估计器420和运动补偿器425输出的预测单元产生残差值,产生的残差值通过变换器430和量化器440而被输出为量化的变换系数。
[0071]量化的变换系数通过反量化器460和逆变换器470而被恢复为残差值,并且恢复的残差值通过去块单元480和环路滤波单元490被后处理,并被输出为参考帧495。量化的变换系数可通过熵编码器450而被输出为比特流455。
[0072]为了基于根据本发明的实施例的图像编码方法执行编码,图像编码器400的组件(即,帧内预测单元410、运动估计器420、运动补偿器425、变换器430、量化器440、熵编码器450、反量化器460、逆变换器470、去块单元480和环路滤波单元490)基于最大编码单元、根据深度的子编码单元、预测单元和变换单元来执行图像编码处理。
[0073]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500的框图。
[0074]参照图5,比特流505经过解析器510,从而将被解码的编码图像数据以及解码所必需的编码信息被解析。编码图像数据通过熵解码器520和反量化器530而被输出为反量化的数据,并通过逆变换器540而被恢复为残差值。通过根据编码单元将残差值与帧内预测单元550的帧内预测结果或运动补偿器560的运动补偿结果相加来恢复残差值。恢复的编码单元通过去块单元570和环路滤波单元580而被用于下一编码单元或下一帧的预测。
[0075]为了基于根据本发明的实施例的图像解码方法执行解码,图像解码器500的组件(即,解析器510、熵解码器520、反量化器530、逆变换器540、帧内预测单元550、运动补偿器560、去块单元570和环路滤波单元580)基于最大编码单元、根据深度的子编码单元、预测单元和变换单元来执行图像解码处理。
[0076]特别地,帧内预测单元550和运动补偿器560通过考虑最大编码单元和深度来按照子编码单元确定预测单元和预测模式,逆变换器540通过考虑变换单元的大小来执行逆变换。
[0077]图6示出根据本发明的实施例的最大编码单元、子编码单元和预测单元。
[0078]图1中示出的图像编码设备100和图2中示出的图像解码设备200通过考虑图像特征使用分层编码单元以执行编码和解码。最大编码单元和最大深度可根据图像特征而被自适应地设置,或根据用户的需要而被不同地设置。
[0079]在图6中,分层编码单元结构600具有高度和宽度是64并且最大深度是4的最大编码单元610。深度沿着分层编码单元结构600的垂直轴增加,并且随着深度增加,子编码单元620到650的高度和宽度减小。最大编码单元610和子编码单元620到650的预测单元沿着分层编码单元结构600的水平轴被显示。
[0080]最大编码单元610的深度为0,编码单元大小(即,高度和宽度)是64X64。深度沿着垂直轴增加,并且存在大小是32X32且深度是I的子编码单元620,大小是16 X 16且深度是2的子编码单元630,大小是8X8且深度是3的子编码单元640,以及大小是4X4且株度是4的子编码单兀650。大小是4X4且株度是4的子编码单兀650是最小编码单兀。
[0081]参照图6,预测单元的示例根据每个深度沿着水平轴而被示出。也就是说,深度是O的最大编码单元610的预测单元可以是大小等于编码单元610 (即,64 X 64)的预测单元,或者具有小于大小是64X 64的编码单元610的大小的大小是64X 32的预测单元612、大小是32X64的预测单元614或大小是32X32的预测单元616。
[0082]深度是I且大小是32X32的编码单元620的预测单元可以是大小等于编码单元620 (即,32X32)的预测单元,或者具有小于大小是32X 32的编码单元620的大小的大小是32X16的预测单元622、大小是16X32的预测单元624或大小是16X16的预测单元626。
[0083]深度是2且大小是16X16的编码单元630的预测单元可以是大小等于编码单元630 (即,16X16)的预测单元,或者具有小于大小是16X16的编码单元630的大小的大小是16X8的预测单元632、大小是8X16的预测单元634或大小是8X8的预测单元636。
[0084]深度是3且大小是8X8的编码单元640的预测单元可以是大小等于编码单元640(即,8X8)的预测单元,或者具有小于大小是8X8的编码单元640的大小的大小是8X4的预测单元642、大小是4X8的预测单元644或大小是4X4的预测单元646。
[0085]最后,株度是4且大小是4X4的编码单兀650是最大?米度的编码单兀。编码单兀650的预测单元可以是大小等于预测单元650的大小的预测单元。然而,即使编码单元具有最大深度,编码单元的大小也不需要总是等于该编码单元的预测单元的大小。与编码单元610到640类似,也可通过将编码单元650划分为作为预测单元的子编码单元来对编码单元650进行预测。
[0086]图7示出根据本发明的实施例的编码单元和变换单元。
[0087]图1中示出的图像编码设备100和图2中示出的图像解码设备200对最大编码单元本身或者通过分别将最大编码单元划分为大小等于或小于最大编码单元的大小的至少一个子编码单元来执行编码和解码。在编码和解码处理中,可以以这样的方式来选择变换单元的大小:不管编码单元和预测单元而最大化压缩率。例如,参照图7,当当前编码单元710的大小是64X64时,可使用大小是32X32的变换单元720执行变换。
[0088]图8a和图Sb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的划分形状。
[0089]在图8a中,左示图示出由图1中示出的图像编码设备100选择的用于对最大编码单元810进行编码的划分形状。图像编码设备100将最大编码单元810划分为各种形状,执行编码,并通过基于R-D代价将各种划分形状的编码结果彼此进行比较来选择最优划分形状。当照其原样对最大编码单元810进行编码最优时,如图8a和图8b所示,可对最大编码单元810进行编码而不划分最大编码单元810。
[0090]在图8a的左示图中,通过将深度是O的最大编码单元810
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