專利名稱：對視頻編碼的方法和設(shè)備以及對視頻解碼的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一個或多個示例性實施例涉及一種能夠通過根據(jù)預(yù)測的視頻數(shù)據(jù)的位置執(zhí)行后處理來提高視頻壓縮效率的視頻編碼方法和設(shè)備以及視頻解碼方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在圖像壓縮方法(諸如運(yùn)動圖像專家組(MPEG)-I、MPEG-2, MPEG-4或者H. 264/MPEG-4先進(jìn)視頻編碼(AVC))中，畫面被劃分為多個宏塊以對圖像進(jìn)行編碼。以能夠在幀間預(yù)測或幀內(nèi)預(yù)測中使用的所有編碼模式對每個宏塊編碼，然后以這樣的編碼模式對所述每個宏塊編碼所述編碼模式根據(jù)用于對宏塊編碼的比特率和解碼的宏塊基于原始宏塊的失真度而被選擇。隨著用于再現(xiàn)和存儲高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容的硬件正被開發(fā)和提供，越來越需要一種對高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容進(jìn)行有效的編碼或解碼的視頻編解碼器。在現(xiàn)有技 術(shù)的視頻編解碼器中，以多個宏塊為單位對視頻進(jìn)行編碼，每個宏塊具有預(yù)定大小。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題在現(xiàn)有技術(shù)的視頻編解碼器中，以多個宏塊為單位對視頻進(jìn)行編碼，每個宏塊具有有限的大小。技術(shù)方案—個或多個示例性實施例提供了一種視頻編碼方法和設(shè)備以及視頻解碼方法和設(shè)備，所述視頻編碼方法和設(shè)備以及視頻解碼方法和設(shè)備通過根據(jù)畫面中的預(yù)測塊的位置，經(jīng)過后處理改變預(yù)測塊中每個像素的值來產(chǎn)生新的預(yù)測塊，從而提高視頻壓縮效率。有益效果根據(jù)本發(fā)明，提高了編碼效率。


圖I是根據(jù)示例性實施例的用于對視頻編碼的設(shè)備的框圖；圖2是根據(jù)示例性實施例的用于對視頻解碼的設(shè)備的框圖；圖3是用于描述根據(jù)示例性實施例的編碼單元的構(gòu)思的示圖；圖4是根據(jù)示例性實施例的基于編碼單元的圖像編碼器的框圖；圖5是根據(jù)示例性實施例的基于編碼單元的圖像解碼器的框圖；圖6是示出根據(jù)示例性實施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元以及分區(qū)的示圖；圖7是用于描述根據(jù)示例性實施例的編碼單元和變換單元之間的關(guān)系的示圖；圖8是用于描述根據(jù)示例性實施例的與編碼深度對應(yīng)的編碼單元的編碼信息的示圖；圖9是根據(jù)示例性實施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元的示圖10至圖12是用于描述根據(jù)示例性實施例的編碼單元、預(yù)測單元和變換單元之間的關(guān)系的不圖；圖13是用于描述根據(jù)表I的編碼模式信息的編碼單元、預(yù)測單元或分區(qū)與變換單兀之間的關(guān)系的不圖；圖14是根據(jù)示例性實施例的幀內(nèi)預(yù)測設(shè)備的框圖；圖15是顯示根據(jù)示例性實施例的根據(jù)編碼單元的大小的幀內(nèi)預(yù)測模式的數(shù)量的表;圖16A至圖16C是用于解釋根據(jù)示例性實施例的可對具有預(yù)定大小的編碼單元執(zhí)行的幀內(nèi)預(yù)測模式的示圖；圖17A至圖17C是用于解釋根據(jù)另外的示例性實施例的可對具有預(yù)定大小的編碼單元執(zhí)行的幀內(nèi)預(yù)測模式的示圖； 圖18是用于解釋根據(jù)示例性實施例的具有不同方向性的幀間預(yù)測模式的參考圖；圖19是用于解釋根據(jù)示例性實施例的雙線性模式的參考圖；圖20是用于解釋根據(jù)示例性實施例的第一預(yù)測編碼單元的后處理的參考圖；圖21是用于解釋根據(jù)示例性實施例的后處理器的操作的參考圖；圖22是用于解釋根據(jù)示例性實施例的由后處理器使用的鄰近像素的參考圖；圖23是示出根據(jù)示例性實施例的對視頻編碼的方法的流程圖；圖24是用于解釋根據(jù)示例性實施例的對編碼單元進(jìn)行后處理的索引處理的參考圖；圖25是用于解釋根據(jù)另一示例性實施例的對編碼單元進(jìn)行后處理的索引處理的參考圖；圖26是示出根據(jù)示例性實施例的對視頻解碼的方法的流程圖；圖27是用于解釋當(dāng)前像素和位于具有(dx，dy)方向的延長線上的鄰近像素之間的關(guān)系的不圖；圖28是用于解釋根據(jù)示例性實施例的位于根據(jù)當(dāng)前像素的位置的(dx，dy)方向的延長線上的鄰近像素的改變的示圖；圖29和圖30是用于解釋根據(jù)示例性實施例的確定幀內(nèi)預(yù)測模式方向的方法的示圖。最佳模式根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種對視頻編碼的方法，所述方法包括產(chǎn)生將被編碼的當(dāng)前編碼單元的第一預(yù)測編碼單元；確定當(dāng)前編碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分；當(dāng)當(dāng)前編碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的像素的鄰近像素改變第一預(yù)測編碼單元的像素的值，來產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元；當(dāng)當(dāng)前編碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元的步驟。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，提供了一種對視頻編碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括預(yù)測器，產(chǎn)生將被編碼的當(dāng)前編碼單元的第一預(yù)測編碼單元；確定器，確定當(dāng)前編碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分；后處理器，當(dāng)當(dāng)前編碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的像素的鄰近像素改變第一預(yù)測編碼單元的像素的值，來產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元；當(dāng)當(dāng)前編碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元。根據(jù)另一示例性實施例的一方面，提供了一種對視頻解碼的方法，所述方法包括從接收的比特流提取關(guān)于將被解碼的當(dāng)前解碼單元的預(yù)測模式的信息；基于提取的信息產(chǎn)生當(dāng)前解碼單元的第一預(yù)測解碼單元；確定當(dāng)前解碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分；當(dāng)當(dāng)前解碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測解碼單元的像素和第一預(yù)測解碼單元的像素的鄰近像素改變第一預(yù)測解碼單元的像素的值來產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元，當(dāng)當(dāng)前解碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟。根據(jù)另一示例性實施例，提供了一種對視頻解碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括熵解碼器，從接收的比特流提取關(guān)于將被解碼的當(dāng)前解碼單元的預(yù)測模式的信息；預(yù)測器，基于提取的信息產(chǎn)生當(dāng)前解碼單元的第一預(yù)測解碼單元；確定器，確定當(dāng)前解碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分；后處理器，當(dāng)當(dāng)前解碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之 外的部分時，通過使用第一預(yù)測解碼單元的像素和第一預(yù)測解碼單元的像素的鄰近像素改變第一預(yù)測解碼單元的像素的值來產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元，當(dāng)當(dāng)前解碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟。
具體實施例方式以下，將參照附圖更完整地描述示例性實施例，在附圖中示出了示例性實施例。在示例性實施例中，根據(jù)上下文，單元可以表示大小的單位，也可以不表示大小的單位。將參照圖I到圖13來描述根據(jù)示例性實施例的視頻編碼方法和設(shè)備以及視頻解碼方法和設(shè)備。以下，根據(jù)示例性實施例，編碼單元是在編碼器端圖像數(shù)據(jù)被編碼的編碼數(shù)據(jù)單元以及在解碼器端圖像數(shù)據(jù)被解碼的編碼數(shù)據(jù)單元。另外，編碼深度表示編碼單元被編碼的深度。此外，圖像可表示視頻的靜止圖像或運(yùn)動圖像(即，視頻本身)。圖I是根據(jù)示例性實施例的視頻編碼設(shè)備100的框圖。視頻編碼設(shè)備100包括最大編碼單元劃分器110、編碼單元確定器120和輸出單元130。最大編碼單元劃分器110可基于針對圖像的當(dāng)前畫面的最大編碼單元來劃分當(dāng)前畫面。如果當(dāng)前畫面大于最大編碼單元，則可將當(dāng)前畫面的圖像數(shù)據(jù)劃分為至少一個最大編碼單元。根據(jù)示例性實施例的最大編碼單元可以是大小為32X32、64X64、128X128、256 X 256等的數(shù)據(jù)單元，其中，數(shù)據(jù)單元的形狀是高度和寬度為2的若干次方的正方形?？筛鶕?jù)至少一個最大編碼單元將圖像數(shù)據(jù)輸出到編碼單元確定器120。根據(jù)示例性實施例的編碼單元可由最大大小和深度表征。深度表示編碼單元從最大編碼單元被空間劃分的次數(shù)，隨著深度加深或增加，根據(jù)深度的較深層編碼單元可從最大編碼單元被劃分到最小編碼單元。最大編碼單元的深度是最高深度，最小編碼單元的深度是最低深度。由于與每個深度相應(yīng)的編碼單元的大小隨著最大編碼單元的深度加深而減小，因此與較高深度相應(yīng)的編碼單元可包括多個與較低深度相應(yīng)的多個編碼單元。如上所述，根據(jù)編碼單元的最大大小將當(dāng)前畫面的圖像數(shù)據(jù)劃分為多個最大編碼單元，每個最大編碼單元可包括根據(jù)深度劃分的較深層編碼單元。由于根據(jù)示例性實施例的最大編碼單元根據(jù)深度被劃分，因此包括在最大編碼單元的空間域中的圖像數(shù)據(jù)可根據(jù)深度被分層地分類?？深A(yù)先確定編碼單元的最大深度和最大大小,最大深度和最大大小限制最大編碼單元的高度和寬度被分層劃分的總次數(shù)。編碼單元確定器120對通過根據(jù)深度劃分最大編碼單元的區(qū)域而獲得的至少一個劃分區(qū)域進(jìn)行編碼，并根據(jù)所述至少一個劃分區(qū)域確定用于輸出最終編碼的圖像數(shù)據(jù)的深度。換而言之，編碼單元確定器120通過根據(jù)當(dāng)前畫面的最大編碼單元對根據(jù)深度的較深層編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并選擇具有最小編碼誤差的深度來確定編碼深度。因此，最終輸出與確定的編碼深度對應(yīng)的編碼單元的編碼圖像數(shù)據(jù)。另外，與編碼深度對應(yīng)的編碼單元可被認(rèn)為是編碼的編碼單元。確定的編碼深度和根據(jù)確定的編碼深度的編碼圖像數(shù)據(jù)被輸出到輸出單元130。
基于與等于或低于最大深度的至少一個深度對應(yīng)的較深層編碼單元對最大編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并基于每個較深層編碼單元來比較對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的結(jié)果?？稍诒容^較深層編碼單元的編碼誤差之后選擇具有最小編碼誤差的深度。可針對每個最大編碼單元選擇至少一個編碼深度。隨著編碼單元根據(jù)深度被分層劃分并隨著編碼單元的數(shù)量增加，最大編碼單元的大小被劃分。另外，即使一個最大編碼單元中的多個編碼單元對應(yīng)于相同深度，仍通過單獨測量每個編碼單元的圖像數(shù)據(jù)的編碼誤差來確定是否將對應(yīng)于相同深度的每個編碼單元劃分為更低深度。因此，即使圖像數(shù)據(jù)被包括在一個最大編碼單元中，圖像數(shù)據(jù)被劃分為根據(jù)深度的多個區(qū)域并且在一個最大編碼單元中編碼誤差可根據(jù)區(qū)域而不同，因此，編碼深度可根據(jù)圖像數(shù)據(jù)中的區(qū)域而不同。因此，可在一個最大編碼單元中確定一個或多個編碼深度，并可根據(jù)至少一個編碼深度的編碼單元來劃分最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)。因此，編碼單元確定器120可確定包括在最大編碼單元中的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元。根據(jù)示例性實施例的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元包括最大編碼單元中所包括的所有較深層編碼單元中與確定為編碼深度的深度對應(yīng)的編碼單元?？稍谧畲缶幋a單元的相同區(qū)域中根據(jù)深度分層地確定編碼深度的編碼單元，并可在不同區(qū)域中獨立地確定編碼深度的編碼單元。類似地，當(dāng)前區(qū)域中的編碼深度與另一區(qū)域中的編碼深度可被獨立地確定。根據(jù)示例性實施例的最大深度是與從最大編碼單元到最小編碼單元的劃分次數(shù)相關(guān)的索引。根據(jù)示例性實施例的第一最大深度可表示從最大編碼單元到最小編碼單元的總劃分次數(shù)。根據(jù)示例性實施例的第二最大深度可表示從最大編碼單元劃分到最小編碼單元的深度等級的總數(shù)。例如，當(dāng)最大編碼單元的深度是0時，最大編碼單元被劃分一次的編碼單元的深度可被設(shè)置為1，最大編碼單元被劃分兩次的編碼單元的深度可被設(shè)置為2。這里，如果最小編碼單元是最大編碼單元被劃分4次的編碼單元，則存在深度O、深度I、深度2、深度3、深度4這5個深度等級，因此，第一最大深度可被設(shè)置為4，第二最大深度可被設(shè)置為5?？筛鶕?jù)最大編碼單元執(zhí)行預(yù)測編碼和變換。還根據(jù)最大編碼單元，基于根據(jù)等于最大深度的深度或小于最大深度的深度的較深層編碼單元執(zhí)行預(yù)測編碼和變換?？筛鶕?jù)正交變換或整數(shù)變換的方法執(zhí)行變換。
由于每當(dāng)最大編碼單元根據(jù)深度被劃分時較深層編碼單元的數(shù)量就增加，因此對隨著深度加深而產(chǎn)生的所有較深層編碼單元執(zhí)行包括預(yù)測編碼和變換的編碼。為了便于描述，現(xiàn)在將基于最大編碼單元中的當(dāng)前深度的編碼單元描述預(yù)測編碼和變換。視頻編碼設(shè)備100可不同地選擇用于對圖像數(shù)據(jù)編碼的數(shù)據(jù)單元的大小或形狀。為了對圖像數(shù)據(jù)編碼，執(zhí)行諸如預(yù)測編碼、變換和熵編碼的操作，并且同時，可針對所述操作使用相同的數(shù)據(jù)單元，或者可針對每個操作使用不同的數(shù)據(jù)單元。例如，視頻編碼設(shè)備100不僅可選擇用于對圖像數(shù)據(jù)編碼的編碼單元，還可選擇與該編碼單元不同的數(shù)據(jù)單元以對編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)測編碼。為了在最大編碼單元中執(zhí)行預(yù)測編碼，可基于與編碼深度對應(yīng)的編碼單元( 即，基于不再被劃分為與更低深度對應(yīng)的編碼單元的編碼單元)執(zhí)行預(yù)測編碼。以下，不再被劃分并且成為用于預(yù)測編碼的基本單元的編碼單元將被稱為預(yù)測單元。通過劃分預(yù)測單元獲得的分區(qū)(partition)可包括預(yù)測單元或通過劃分預(yù)測單元的高度和寬度中的至少一個而獲得的數(shù)據(jù)單元。例如，當(dāng)2NX2N(其中，N是正整數(shù))的編碼單元不再被劃分并且成為2NX2N的預(yù)測單元時，分區(qū)的大小可以是2NX2N、2NXN、NX2N或NXN。分區(qū)類型的示例包括通過對稱地劃分預(yù)測單元的高度或?qū)挾榷@得的對稱分區(qū)、通過不對稱地劃分預(yù)測單元的高度或?qū)挾榷@得的分區(qū)(諸如，I n或n I)、通過幾何地劃分預(yù)測單元而獲得的分區(qū)以及具有任意形狀的分區(qū)。預(yù)測單元的預(yù)測模式可以是幀內(nèi)模式、幀間模式和跳過模式中的至少一個。例如，可對2N X 2N、2N X N、N X 2N或N X N的分區(qū)執(zhí)行幀內(nèi)模式或幀間模式。另外，可僅對2N X 2N的分區(qū)執(zhí)行跳過模式?？瑟毩⒌貙幋a單元中的一個預(yù)測單元執(zhí)行編碼，從而選擇具有最小編碼誤差的預(yù)測模式。視頻編碼設(shè)備100可不僅基于用于對圖像數(shù)據(jù)編碼的編碼單元對編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行變換，還可基于與編碼單元不同的數(shù)據(jù)單元對編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行變換。為了在編碼單元中執(zhí)行變換，可基于具有小于或等于編碼單元的大小的數(shù)據(jù)單元執(zhí)行變換。例如，用于變換的數(shù)據(jù)單元可包括用于幀內(nèi)模式的數(shù)據(jù)單元和用于幀間模式的數(shù)據(jù)單元。用作變換的基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)單元現(xiàn)在將被稱為變換單元。還可在變換單元中設(shè)置指示通過劃分編碼單元的寬度和高度而達(dá)到變換單元的劃分次數(shù)的變換深度。例如，在2NX 2N的當(dāng)前編碼單元中，當(dāng)變換單元的大小也是2NX2N時，變換深度可以是0，當(dāng)當(dāng)前編碼單元的高度和寬度均被劃分為兩等分，總共被劃分為4個變換單元并且因此變換單元的大小是NXN時，變換深度可以是1，當(dāng)當(dāng)前編碼單元的高度和寬度均被劃分為四等分，總共被劃分為42個變換單元并且因此變換單元的大小是N/2XN/2時，變換深度可以是2。例如，可根據(jù)分層樹結(jié)構(gòu)設(shè)置變換單元，在該結(jié)構(gòu)中，根據(jù)變換深度的分層特性將上層變換深度的變換單元劃分為下層變換深度的四個變換單元。與編碼單元類似，編碼單元中的變換單元可被遞歸地劃分為大小更小的區(qū)域，從而可以以區(qū)域為單位獨立地確定變換單元。因此，可根據(jù)變換深度按照具有樹結(jié)構(gòu)的變換來劃分編碼單元中的殘差數(shù)據(jù)。
根據(jù)與編碼深度對應(yīng)的編碼單元的信息編碼不僅需要關(guān)于編碼深度的信息，還需要與預(yù)測編碼和變換相關(guān)的信息。因此，編碼單元確定器120不僅確定具有最小編碼誤差的編碼深度，還確定預(yù)測單元中的分區(qū)類型、根據(jù)預(yù)測單元的預(yù)測模式以及用于變換的變換單元的大小。稍后將參照圖3到圖12詳細(xì)描述根據(jù)示例性實施例的根據(jù)最大編碼單元的樹結(jié)構(gòu)的編碼單元和確定分區(qū)的方法。編碼單元確定器120可通過使用基于拉格朗日乘子(Lagrangian multiplier)的率失真最優(yōu)化，測量根據(jù)深度的較深層編碼單元的編碼誤差。輸出單元130在比特流中輸出最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)和關(guān)于根據(jù)編碼深度的編碼模式的信息，其中，基于由編碼單元確定器120確定的至少一個編碼深度對最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)編碼。 可通過對圖像的殘差數(shù)據(jù)編碼來獲得編碼的圖像數(shù)據(jù)。
關(guān)于根據(jù)編碼深度的編碼模式的信息可包括關(guān)于編碼深度的信息、關(guān)于預(yù)測單元中的分區(qū)類型、預(yù)測模式和變換單元的大小的信息?？赏ㄟ^使用根據(jù)深度的劃分信息定義關(guān)于編碼深度的信息，所述根據(jù)深度的劃分信息指示是否對較低深度而非當(dāng)前深度的編碼單元執(zhí)行編碼。如果當(dāng)前編碼單元的當(dāng)前深度是編碼深度，則當(dāng)前編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)被編碼和輸出，并且因此劃分信息可被定義為不將當(dāng)前編碼單元劃分至較低深度?？蛇x擇地，如果當(dāng)前編碼單元的當(dāng)前深度不是編碼深度，則對較低深度的編碼單元執(zhí)行編碼，并且因此劃分信息可被定義為對當(dāng)前編碼單元進(jìn)行劃分以獲得較低深度的編碼單元。如果當(dāng)前深度不是編碼深度，則對被劃分為較低深度的編碼單元的編碼單元執(zhí)行編碼。因為在當(dāng)前深度的一個編碼單元中存在較低深度的至少一個編碼單元，所以對較低深度的每個編碼單元重復(fù)執(zhí)行編碼，從而可針對具有相同深度的編碼單元遞歸地執(zhí)行編碼。因為針對一個最大編碼單元確定具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元，并且針對編碼深度的編碼單元確定關(guān)于至少一個編碼模式的信息，所以可針對一個最大編碼單元確定關(guān)于至少一個編碼模式的信息。另外，因為根據(jù)深度分層地劃分圖像數(shù)據(jù)，所以最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)的編碼深度可根據(jù)位置而不同，從而可針對圖像數(shù)據(jù)設(shè)置關(guān)于編碼深度和編碼模式的信
肩、O因此，輸出單元130可將關(guān)于相應(yīng)的編碼深度和編碼模式的編碼信息分配給包括在最大編碼單元中的編碼單元、預(yù)測單元和最小單元中的至少一個。根據(jù)示例性實施例的最小單元是通過將組成最低深度的最小編碼單元劃分為4份而獲得的矩形數(shù)據(jù)單元?？蛇x擇地，最小單元可以是最大矩形數(shù)據(jù)單元，所述最大矩形數(shù)據(jù)單元可被包括在最大編碼單元中包括的所有編碼單元、預(yù)測單元、分區(qū)單元和變換單元中。例如，通過輸出單元130輸出的編碼信息可被分類為根據(jù)編碼單元的編碼信息和根據(jù)預(yù)測單元的編碼信息。根據(jù)編碼單元的編碼信息可包括關(guān)于預(yù)測模式的信息以及關(guān)于分區(qū)的大小的信息。根據(jù)預(yù)測單元的編碼信息可包括關(guān)于幀間模式的估計方向的信息、關(guān)于幀間模式的參考圖像索引的信息、關(guān)于運(yùn)動矢量的信息、關(guān)于幀內(nèi)模式的色度分量的信息以及關(guān)于幀內(nèi)模式的插值方法的信息。另外，關(guān)于根據(jù)畫面、像條或GOP定義的編碼單元的最大大小的信息以及關(guān)于最大深度的信息可被插入到比特流的SPS(序列參數(shù)集)或頭中。在視頻編碼設(shè)備100中，較深層編碼單元可以是通過將作為上一層的較高深度的編碼單元的高度或?qū)挾瘸?而獲得的編碼單元。換而言之，在當(dāng)前深度的編碼單元的大小是2NX2N時，較低深度的編碼單元的大小是NXN。另外，大小為2NX2N的當(dāng)前深度的編碼單元可包括最多4個較低深度的編碼單元。因此，視頻編碼設(shè)備100可基于最大編碼單元的大小和考慮當(dāng)前畫面的特性而確定的最大深度，通過針對每個最大編碼單元確定具有最佳形狀和最佳大小的編碼單元，來形成具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元。另外，因為可通過使用各種預(yù)測模式和變換中的任意一種來對每個最大編碼單元執(zhí)行編碼，所以可考慮各種圖像大小的編碼單元的特性來確定最佳編碼模式。

因此，如果以傳統(tǒng)的宏塊對具有高分辨率或大數(shù)據(jù)量的圖像編碼，則每個畫面的宏塊的數(shù)量會急劇增加，針對每個宏塊產(chǎn)生的壓縮信息的條數(shù)增加，從而難以發(fā)送壓縮的信息并且數(shù)據(jù)壓縮效率下降。然而，通過使用視頻編碼設(shè)備100，因為在考慮圖像的大小而增大編碼單元的最大大小的同時，考慮圖像的特性調(diào)整了編碼單元，所以圖像壓縮效率可提聞。圖2是根據(jù)示例性實施例的視頻解碼設(shè)備200的框圖。視頻解碼設(shè)備200包括接收器210、圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220以及圖像數(shù)據(jù)解碼器230。用于視頻解碼設(shè)備200的各種操作的各種術(shù)語(諸如編碼單元、深度、預(yù)測單元、變換單元以及關(guān)于各種編碼模式的信息)的定義與參照圖I和視頻編碼設(shè)備100所描述的術(shù)語的定義相同。接收器210接收并解析編碼的視頻的比特流。圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220從解析的比特流中提取每個編碼單元的編碼的圖像數(shù)據(jù)，并將提取的圖像數(shù)據(jù)輸出到圖像數(shù)據(jù)解碼器230，其中，編碼單元具有根據(jù)每個最大編碼單元的樹結(jié)構(gòu)。圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220可從關(guān)于當(dāng)前畫面的頭或SPS提取關(guān)于當(dāng)前畫面的編碼單元的最大大小的信肩、O此外，圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220從解析的比特流提取關(guān)于編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息，其中，編碼單元具有根據(jù)每個最大編碼單元的樹結(jié)構(gòu)。提取的關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息被輸出到圖像數(shù)據(jù)解碼器230。換而言之，比特流中的圖像數(shù)據(jù)被劃分為最大編碼單元，從而圖像數(shù)據(jù)解碼器230對每個最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)解碼?？舍槍﹃P(guān)于與編碼深度相應(yīng)的至少一個編碼單元的信息設(shè)置關(guān)于根據(jù)最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息，關(guān)于編碼模式的信息可包括關(guān)于與編碼深度相應(yīng)的相應(yīng)編碼單元的分區(qū)類型的信息、關(guān)于預(yù)測模式的信息以及變換單元的大小的信息。另外，根據(jù)深度的劃分信息可被提取作為關(guān)于編碼深度的信息。由圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220提取的關(guān)于根據(jù)每個最大編碼單元的編碼模式和編碼深度的信息是關(guān)于這樣的編碼深度和編碼模式的信息，即所述編碼深度和編碼模式被確定為當(dāng)編碼器(諸如視頻編碼設(shè)備100)根據(jù)每個最大編碼單元針對根據(jù)深度的每個較深層編碼單元重復(fù)執(zhí)行編碼時產(chǎn)生最小編碼誤差。因此，視頻解碼設(shè)備200可通過根據(jù)產(chǎn)生最小編碼誤差的編碼深度和編碼模式對圖像數(shù)據(jù)解碼來恢復(fù)圖像。
由于關(guān)于編碼深度和編碼模式的編碼信息可被分配給相應(yīng)的編碼單元、預(yù)測單元和最小單元中的預(yù)定數(shù)據(jù)單元，因此圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220可提取關(guān)于根據(jù)預(yù)定數(shù)據(jù)單元的編碼深度和編碼模式的信息。被分配有相同的關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息的預(yù)定數(shù)據(jù)單元可被推斷為是包括在同一最大編碼單元中的數(shù)據(jù)單元。圖像數(shù)據(jù)解碼器230通過基于關(guān)于根據(jù)最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息，對每個最大編碼單元中的圖像數(shù)據(jù)解碼來恢復(fù)當(dāng)前畫面。換而言之，圖像數(shù)據(jù)解碼器230可基于提取的與包括在每個最大編碼單元中的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元中的每個編碼單元的分區(qū)類型、預(yù)測模式和變換單元有關(guān)的信息，來對編碼的圖像數(shù)據(jù)解碼。解碼處理可包括預(yù)測和反變換，所述預(yù)測包括幀內(nèi)預(yù)測和運(yùn)動補(bǔ)償?？筛鶕?jù)反正交變換或反整數(shù)變換的方法來執(zhí)行反變換。圖像數(shù)據(jù)解碼器230可基于關(guān)于根據(jù)編碼深度的編碼單元的預(yù)測單元的分區(qū)類型和預(yù)測模式的信息，根據(jù)每個編碼單元的分區(qū)和預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測或運(yùn)動補(bǔ)償。此外，圖像數(shù)據(jù)解碼器230可基于關(guān)于根據(jù)編碼深度的編碼單元的變換單元的大 小的信息，根據(jù)編碼單元中的每個變換單元來執(zhí)行反變換，以根據(jù)最大編碼單元執(zhí)行反變換。圖像數(shù)據(jù)解碼器230可通過使用根據(jù)深度的劃分信息來確定當(dāng)前最大編碼單元的至少一個編碼深度。如果所述劃分信息指示在當(dāng)前深度不再劃分圖像數(shù)據(jù)，則當(dāng)前深度是編碼深度。因此，圖像數(shù)據(jù)解碼器230可通過使用關(guān)于針對與編碼深度相應(yīng)的每個編碼單元的預(yù)測單元的分區(qū)類型、預(yù)測模式、變換單元的大小的信息，對當(dāng)前最大編碼單元中的與每個編碼深度相應(yīng)的至少一個編碼單元的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并輸出當(dāng)前最大編碼單元的圖像數(shù)據(jù)。換而言之，可通過觀察為編碼單元中的預(yù)定數(shù)據(jù)單元分配的編碼信息集，收集包含編碼信息(所述編碼信息包括相同的劃分信息)的數(shù)據(jù)單元，并且收集的數(shù)據(jù)單元可被認(rèn)為是將由圖像數(shù)據(jù)解碼器230以相同編碼模式解碼的一個數(shù)據(jù)單元。視頻解碼設(shè)備200可獲得與在對每個最大編碼單元遞歸地執(zhí)行編碼時產(chǎn)生最小編碼誤差的至少一個編碼單元有關(guān)的信息，并且視頻解碼設(shè)備200可使用所述信息來對當(dāng)前畫面解碼。換而言之，可以對在每個最大編碼單元中被確定為最佳編碼單元的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元進(jìn)行解碼。此外，考慮圖像數(shù)據(jù)的分辨率和數(shù)據(jù)量來確定編碼單元的最大大小。因此，即使圖像數(shù)據(jù)具有高分辨率和大數(shù)據(jù)量，也可通過使用編碼單元的大小和編碼模式對所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地解碼和恢復(fù)，其中，通過使用從編碼器接收的關(guān)于最佳編碼模式的信息，根據(jù)圖像數(shù)據(jù)的特性來自適應(yīng)地確定編碼單元的大小和編碼模式?，F(xiàn)在將參照圖3至圖13描述根據(jù)示例性實施例的確定具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元、預(yù)測單元和變換單元的方法。圖3是用于描述根據(jù)示例性實施例的編碼單元的構(gòu)思的示圖。可以以寬度X高度來表示編碼單元的大小，并且編碼單元的大小可以是64X64、32X32、16X16和8X8。64X64的編碼單元可被劃分為64X64、64X32、32X64或32X32的分區(qū)，32X32的編碼單元可被劃分為32 X 32、32 X 16、16 X 32或16X16的分區(qū)，16X16的編碼單元可被劃分為16X16、16X8、8X16或8X8的分區(qū)，8X8的編碼單元可被劃分為8X8、8X4、4X8或4X4的分區(qū)。在視頻數(shù)據(jù)310中，分辨率是1920 X 1080，編碼單元的最大大小是64，最大深度是
2。在視頻數(shù)據(jù)320中，分辨率是1920 X 1080，編碼單元的最大大小是64，最大深度是3。在視頻數(shù)據(jù)330中，分辨率是352X288，編碼單元的最大大小是16，最大深度是I。圖3中示出的最大深度表示從最大編碼單元到最小編碼單元的劃分的總數(shù)。如果分辨率高或者數(shù)據(jù)量大，則編碼單元的最大大小可以很大，從而不僅提高編碼效率，還精確地反映圖像的特性。因此，具有比視頻數(shù)據(jù)330更高的分辨率的視頻數(shù)據(jù)310和視頻數(shù)據(jù)320的編碼單元的最大大小可以為64。由于視頻數(shù)據(jù)310的最大深度是2，所以視頻數(shù)據(jù)310的編碼單元315可包括具有64的長軸(long axis)大小的最大編碼單元，還包括由于通過將最大編碼單元劃分兩次使深度加深了兩層而具有32和16的長軸大小的編碼單元。同時，因為視頻數(shù)據(jù)330的最大深 度是1，所以視頻數(shù)據(jù)330的編碼單元335可包括具有16的長軸大小的最大編碼單元，還包括由于通過將最大編碼單元劃分一次使深度加深了一層而具有8的長軸大小的編碼單元。因為視頻數(shù)據(jù)320的最大深度是3，所以所述視頻數(shù)據(jù)320的編碼單元325可包括具有64的長軸大小的最大編碼單元，并且由于通過劃分最大編碼單元三次將深度加深了 3層而具有32、16和8的長軸大小的編碼單元。隨著深度加深，詳細(xì)信息可被精確地表示。圖4是根據(jù)示例性實施例的基于編碼單元的圖像編碼器400的框圖。圖像編碼器400執(zhí)行視頻編碼設(shè)備100的編碼單元確定器120的操作，以對圖像數(shù)據(jù)編碼。換而言之，幀內(nèi)預(yù)測器410對當(dāng)前幀405中的幀內(nèi)模式的編碼單元執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，運(yùn)動估計器420和運(yùn)動補(bǔ)償器425通過使用當(dāng)前幀405和參考幀495，對當(dāng)前幀405中的幀間模式的編碼單元執(zhí)行幀間估計和運(yùn)動補(bǔ)償。從幀內(nèi)預(yù)測器410、運(yùn)動估計器420和運(yùn)動補(bǔ)償器425輸出的數(shù)據(jù)通過變換器430和量化器440被輸出為量化的變換系數(shù)。量化的變換系數(shù)通過反量化器460和反變換器470被恢復(fù)為空間域中的數(shù)據(jù)，并且恢復(fù)的空間域中的數(shù)據(jù)在通過去塊單元480和環(huán)路濾波單元490進(jìn)行后處理之后，被輸出為參考幀495。量化的變換系數(shù)可通過熵編碼器450被輸出為比特流455。為了在視頻編碼設(shè)備100中應(yīng)用圖像編碼器400，圖像編碼器400的所有部件(即，幀內(nèi)預(yù)測器410、運(yùn)動估計器420、運(yùn)動補(bǔ)償器425、變換器430、量化器440、熵編碼器450、反量化器460、反變換器470、去塊單元480、環(huán)路濾波器490)在考慮每個最大編碼單元的最大深度的同時，基于具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元中的每個編碼單元執(zhí)行操作。具體地說，幀內(nèi)預(yù)測器410、運(yùn)動估計器420以及運(yùn)動補(bǔ)償器425在考慮當(dāng)前最大編碼單元的最大大小和最大深度的同時，確定具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元中的每個編碼單元的分區(qū)和預(yù)測模式，變換器430確定在具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元中的每個編碼單元中的變換單元的大小。圖5是根據(jù)示例性實施例的基于編碼單元的圖像解碼器500的框圖。解析器510從比特流505解析將被解碼的編碼圖像數(shù)據(jù)和解碼所需的關(guān)于編碼的信息。編碼圖像數(shù)據(jù)通過熵解碼器520和反量化器530被輸出為反量化的數(shù)據(jù)，并且反量化的數(shù)據(jù)通過反變換器540被恢復(fù)為空間域中的圖像數(shù)據(jù)。幀內(nèi)預(yù)測器550針對空間域中的圖像數(shù)據(jù)，對幀內(nèi)模式的編碼單元執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，運(yùn)動補(bǔ)償器560通過使用參考幀585，對幀間模式的編碼單元執(zhí)行運(yùn)動補(bǔ)償。經(jīng)過幀內(nèi)預(yù)測器550和運(yùn)動補(bǔ)償器560的空間域中的圖像數(shù)據(jù)可在通過去塊單元570和環(huán)路濾波單元580進(jìn)行后處理之后，被輸出為恢復(fù)的幀595。另外，通過去塊單元570和環(huán)路濾波單元580進(jìn)行后處理的圖像數(shù)據(jù)可被輸出為參考幀585。為了在視頻解碼設(shè)備200的圖像數(shù)據(jù)解碼器230中對圖像數(shù)據(jù)解碼，圖像解碼器500可執(zhí)行在解析器510之后執(zhí)行的操作。為了在視頻解碼設(shè)備200中應(yīng)用圖像解碼器500，圖像解碼器500的所有部件(即，解析器510、熵解碼器520、反量化器530、反變換器540、幀內(nèi)預(yù)測器550、運(yùn)動補(bǔ)償器560、去塊單元570以及循環(huán)濾波單元580)針對每個最大編碼單元基于具有樹結(jié)構(gòu)的編碼 單元來執(zhí)行操作。具體地說，幀內(nèi)預(yù)測器550和運(yùn)動補(bǔ)償器560基于每個具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元的分區(qū)和預(yù)測模式來執(zhí)行操作，反變換器540基于每個編碼單元的變換單元的大小來執(zhí)行操作。圖6是示出根據(jù)示例性實施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元以及分區(qū)的示圖。視頻編碼設(shè)備100和視頻解碼設(shè)備200使用分層的編碼單元以考慮圖像的特性。根據(jù)圖像的特性可自適應(yīng)地確定編碼單元的最大高度、最大寬度和最大深度，或可由用戶不同地設(shè)置編碼單元的最大高度、最大寬度和最大深度。可根據(jù)編碼單元的預(yù)定最大大小來確定根據(jù)深度的較深層編碼單元的大小。根據(jù)示例性實施例，在編碼單元的分層結(jié)構(gòu)600中，編碼單元的最大高度和最大寬度均為64，最大深度是4。隨著深度隨分層結(jié)構(gòu)600的垂直軸加深，較深層編碼單元的高度和寬度均被劃分。此外，沿分層結(jié)構(gòu)600的水平軸示出了作為用于每個較深層編碼單元的預(yù)測編碼的基礎(chǔ)的預(yù)測單元和分區(qū)。換而言之，編碼單元610是分層結(jié)構(gòu)600中的最大編碼單元，其中，深度是0，大小(即高度X寬度)是64X64。深度沿著垂直軸加深，并存在大小為32 X 32和深度為I的編碼單元620、大小為16X16和深度為2的編碼單元630、大小為8X8和深度為3的編碼單元640和大小為4X4和深度為4的編碼單元650。大小為4X4和深度為4的編碼單元650是最小編碼單元。編碼單元的預(yù)測單元和分區(qū)根據(jù)每個深度沿著水平軸布置。換而言之，如果大小為64X64和深度為0的編碼單元610是預(yù)測單元，則所述預(yù)測單元可被劃分為包括在編碼單元610中的多個分區(qū)，即大小為64X64的分區(qū)610、大小為64X32的分區(qū)612、大小為32X64的分區(qū)614和大小為32X32的分區(qū)616。類似地，大小為32 X 32和深度為I的編碼單元620的預(yù)測單元可以被劃分為包括在編碼單元620中的多個分區(qū)，即大小為32X32的分區(qū)620、大小為32X 16的分區(qū)622、大小為16X32的分區(qū)624和大小為16X16的分區(qū)626。類似地，大小為16 X 16和深度為2的編碼單元630的預(yù)測單元可以被劃分為包括在編碼單元630中的多個分區(qū)，即包括在編碼單元630中的大小為16X16的分區(qū)、大小為16X8的分區(qū)632、大小為8X16的分區(qū)634和大小為8X8的分區(qū)636。類似地，大小為8X8和深度為3的編碼單元640的預(yù)測單元可以被劃分為包括在編碼單元640中的多個分區(qū)，即包括在編碼單元640中的大小為8X8的分區(qū)、大小為8X4的分區(qū)642、大小為4X8的分區(qū)644和大小為4X4的分區(qū)646。大小為4X4和深度為4的編碼單元650是最小編碼單元和最低深度的編碼單元。編碼單元650的預(yù)測單元只被分配給大小為4X4的分區(qū)。為了確定組成最大編碼單元610的編碼單元的至少一個編碼深度，視頻編碼設(shè)備100的編碼單 元確定器120對包括在最大編碼單元610中的與各個深度相應(yīng)的編碼單元執(zhí)行編碼。隨著深度加深，以相同范圍和相同大小包括數(shù)據(jù)的根據(jù)深度的較深層編碼單元的數(shù)量增加。例如，需要4個與深度2相應(yīng)的編碼單元以覆蓋與深度I相應(yīng)的一個編碼單元中包括的數(shù)據(jù)。因此，為了比較根據(jù)深度的相同數(shù)據(jù)的編碼結(jié)果，與深度I相應(yīng)的編碼單元和四個與深度2相應(yīng)的編碼單元均被編碼。為了對深度中的當(dāng)前深度執(zhí)行編碼，可通過沿著分層結(jié)構(gòu)600的水平軸對與當(dāng)前深度相應(yīng)的編碼單元中的每個預(yù)測單元執(zhí)行編碼來針對當(dāng)前深度選擇最小編碼誤差。作為選擇，可通過隨著深度沿分層結(jié)構(gòu)600的垂直軸加深對每個深度執(zhí)行編碼來比較根據(jù)深度的最小編碼誤差，從而搜索最小編碼誤差。編碼單元610中具有最小編碼誤差的深度和分區(qū)可被選擇為編碼單元610的編碼深度和分區(qū)類型。圖7是用于描述根據(jù)示例性實施例的在編碼單元710和變換單元720之間的關(guān)系的示圖。視頻編碼設(shè)備100或200針對每個最大編碼單元根據(jù)具有小于或等于最大編碼單元的大小的編碼單元對圖像進(jìn)行編碼或解碼。可基于不大于相應(yīng)編碼單元的數(shù)據(jù)單元來選擇編碼期間用于變換的變換單元的大小。例如，在視頻編碼設(shè)備100或200中，如果編碼單元170的大小是64X64，則可通過使用大小為32X32的變換單元720來執(zhí)行變換。此夕卜，可通過對大小為小于64X64的32X32、16X16、8X8、4X4的變換單元中的每一個執(zhí)行變換來對大小為64X64的編碼單元710的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，然后可選擇具有最小編碼誤差的變換單元。圖8是用于描述根據(jù)示例性實施例的與編碼深度相應(yīng)的編碼單元的編碼信息的示圖。視頻編碼設(shè)備100的輸出單元130可將與編碼深度相應(yīng)的每個編碼單元的關(guān)于分區(qū)類型的信息800、關(guān)于預(yù)測模式的信息810和關(guān)于變換單元的大小的信息820編碼為關(guān)于編碼模式的信息，并將其發(fā)送。信息800指示關(guān)于通過劃分當(dāng)前編碼單元的預(yù)測單元而獲得的分區(qū)的形狀的信息，其中，所述分區(qū)是用于對當(dāng)前編碼單元進(jìn)行預(yù)測編碼的數(shù)據(jù)單元。例如，大小為2NX2N的當(dāng)前編碼單元⑶0可被劃分為大小為2NX2N的分區(qū)802、大小為2NXN的分區(qū)804、大小為NX 2N的分區(qū)806和大小為NXN的分區(qū)808中的任意一個。這里，關(guān)于分區(qū)類型的信息800被設(shè)置為指示大小為2NXN的分區(qū)804、大小為NX 2N的分區(qū)806和大小為NXN的分區(qū)808中的一個。信息810指示每個分區(qū)的預(yù)測模式。例如，信息810可指示對由信息800指示的分區(qū)執(zhí)行預(yù)測編碼的模式，即幀內(nèi)模式812、幀間模式814或跳過模式816。信息820指示當(dāng)對當(dāng)前編碼單元執(zhí)行變換時作為基礎(chǔ)的變換單元。例如，變換單元可以是第一幀內(nèi)變換單元822、第二幀內(nèi)變換單元824、第一幀間變換單元826或第二幀間變換單元828。視頻解碼設(shè)備200的圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220可根據(jù)每個較深層編碼單元提取和使用用于解碼的信息800、810和820。圖9是根據(jù)示例性實施例的根據(jù)深度的較深層編碼單元的示圖。劃分信息可被用于指示深度的改變。劃分信息指示當(dāng)前深度的編碼單元是否被劃分為較低深度的編碼單
J Li o用于對深度為0大小為2N_0X 2N_0的編碼單元900進(jìn)行預(yù)測編碼的預(yù)測單元910可包括以下分區(qū)類型的分區(qū)大小為2N_0X2N_0的分區(qū)類型912、大小為2N_0XN_0的分區(qū)類型914、大小為N_0X2N_0的分區(qū)類型916和大小為N_0XN_0的分區(qū)類型918。圖9只示出了通過對稱地劃分預(yù)測單元910獲得的分區(qū)類型912至分區(qū)類型918，但是分區(qū)類型不限于此，預(yù)測單元910的分區(qū)可包括非對稱分區(qū)、具有預(yù)定形狀的分區(qū)和具有幾何形狀的分區(qū)。
根據(jù)每個分區(qū)類型，可對大小為2N_0X2N_0的一個分區(qū)、大小為N_0X2N_0的兩個分區(qū)、大小為2N_0XN_0的兩個分區(qū)、大小為N_0XN_0的四個分區(qū)重復(fù)地執(zhí)行預(yù)測編碼。可對大小為2N_0 X 2N_0、N_0 X 2N_0、2N_0 XN_0和N_0 XN_0的分區(qū)執(zhí)行幀內(nèi)模式下和幀間模式下的預(yù)測編碼。僅對大小為N_0XN_0的分區(qū)執(zhí)行跳過模式下的預(yù)測編碼。對包括分區(qū)類型912至分區(qū)類型918中的預(yù)測編碼的編碼誤差進(jìn)行比較，在分區(qū)類型中確定最小編碼誤差。如果在分區(qū)類型912至分區(qū)類型916之一中，編碼誤差最小，則預(yù)測單元910可不被劃分為較低深度。如果在分區(qū)類型918中編碼誤差最小，則在操作920，深度從0改變?yōu)镮以劃分分區(qū)類型918，并對深度為2和大小為N_0XN_0的編碼單元930重復(fù)執(zhí)行編碼以搜索最小編
碼誤差。用于對深度為I和大小為2N_1X2N_1( = N_0XN_0)的編碼單元930進(jìn)行預(yù)測編碼的預(yù)測單元940可包括以下分區(qū)類型的分區(qū)大小為2N_1X2N_1的分區(qū)類型942、大小為2N_1XN_1的分區(qū)類型944、大小為N_1X2N_1的分區(qū)類型946和大小為N_1XN_1的分區(qū)類型948。如果在分區(qū)類型948中編碼誤差最小，則在操作950，深度從I改變?yōu)?以劃分分區(qū)類型948，并對深度為2和大小為N_2XN_2的編碼單元960重復(fù)執(zhí)行編碼以搜索最小編
碼誤差。當(dāng)最大深度為d時，根據(jù)每個深度的劃分操作可被執(zhí)行直到深度變?yōu)閐-1，并且劃分信息可被編碼直到深度為0至d-2中的一個。換而言之，當(dāng)在操作970將與深度d-2相應(yīng)的編碼單元劃分之后，執(zhí)行編碼直到深度為d-1時，用于對深度為d-1和大小為2N_(d-1) X2N_(d-l)的編碼單元980進(jìn)行預(yù)測編碼的預(yù)測單元990可包括以下分區(qū)類型的分區(qū)大小為2N_(d-l) X2N_(d-l)的分區(qū)類型992、大小為2N_(d_l) XN_(d_l)的分區(qū)類型994、大小為N_(d-1) X2N_(d-l)的分區(qū)類型996以及大小為N_(d_l) XN_(d_l)的分區(qū)類型 998?？蓪Ψ謪^(qū)類型992至分區(qū)類型998中的大小為2N_(d_l) X2N_(d_l)的一個分區(qū)、大小為2N_(d-l) XN_(d-l)的兩個分區(qū)、大小為(d-1) X2N_(d-l)的兩個分區(qū)、大小為(d-1) XN_(d-l)的四個分區(qū)重復(fù)執(zhí)行預(yù)測編碼，以搜索具有最小編碼誤差的分區(qū)類型。
即使當(dāng)分區(qū)類型998具有最小編碼誤差時，由于最大深度為山所以深度為d-1的編碼單元cu_(d-l)不再被劃分為較低深度，構(gòu)成當(dāng)前最大編碼單元900的編碼單元的編碼深度被確定為d-1，并且當(dāng)前最大編碼單元900的分區(qū)類型可被確定為(d-1) XN_(d-l)。此外，由于最大深度為d，并且最低深度為d-1的最小編碼單元980不再被劃分為較低深度，所以不設(shè)置最小編碼單元980的劃分信息。數(shù)據(jù)單元999可以是用于當(dāng)前最大編碼單元的“最小單元”。根據(jù)示例性實施例的最小單元可以是通過將最小編碼單元980劃分為4部分而獲得的矩形數(shù)據(jù)單元。通過重復(fù)地執(zhí)行編碼，視頻編碼設(shè)備100可通過比較根據(jù)編碼單元900的深度的編碼誤差來選擇具有最小編碼誤差的深度以確定編碼深度，并且可將相應(yīng)的分區(qū)類型和預(yù)測模式設(shè)置為編碼深度的編碼模式。這樣，在深度I至深度d的所有深度中比較根據(jù)深度的最小編碼誤差，并且具有最 小編碼誤差的深度可被確定為編碼深度。預(yù)測單元的分區(qū)類型、編碼深度和預(yù)測模式可作為關(guān)于編碼模式的信息被編碼和發(fā)送。此外，由于從深度0至編碼深度來劃分編碼單元，所以只有編碼深度的劃分信息被設(shè)置為0，并且除了編碼深度之外的深度的劃分信息被設(shè)置為I。視頻解碼設(shè)備200的圖像數(shù)據(jù)和編碼信息提取器220可提取并使用關(guān)于編碼單元900的編碼深度以及預(yù)測單元的信息，以對分區(qū)912解碼。視頻解碼設(shè)備200可通過使用根據(jù)深度的劃分信息將劃分信息為0的深度確定為編碼深度，并且可使用關(guān)于相應(yīng)深度的編碼模式的信息進(jìn)行解碼。圖10至圖12是描述根據(jù)示例性實施例的編碼單元1010、預(yù)測單元1060和變換單元1070之間的關(guān)系的示圖。編碼單元1010是最大編碼單元中的與由視頻編碼設(shè)備100確定的編碼深度相應(yīng)的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元。預(yù)測單元1060是每個編碼單元1010的預(yù)測單元的分區(qū)，變換單元1070是每個編碼單元1010的變換單元。當(dāng)編碼單元1010中的最大編碼單元的深度為0時，編碼單元1012和1054的深度為 1，編碼單元 1014、1016、1018、1028、1050 和 1052 的深度為 2，編碼單元 1020、1022、1024、1026、1030、1032和1048的深度為3，編碼單元1040、1042、1044和1046的深度為4。在預(yù)測單元1060中，通過在編碼單元1010中劃分編碼單元來獲得一些編碼單元 1014、1016、1022、1032、1048、1050、1052 和 1054。換而言之，編碼單元 1014、1022、1050和1054中的分區(qū)類型的大小為2NXN，編碼單元1016、1048和1052的分區(qū)類型的大小為NX2N，編碼單元1032的分區(qū)類型的大小為NXN。編碼單元1010的預(yù)測單元和分區(qū)小于或等于每個編碼單元。以小于編碼單元1052的數(shù)據(jù)單元對變換單元1070中的編碼單元1052的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行變換或反變換。另外，變換單元1070中的編碼單元1014、1016、1022、1032、1048、1050和1052與預(yù)測單元1060中的那些編碼單元在大小和形狀上不同。換而言之，視頻編碼設(shè)備100和視頻解碼設(shè)備200可單獨地對相同的編碼單元中的數(shù)據(jù)單元執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測、運(yùn)動估計、運(yùn)動補(bǔ)償、變換和反變換。因此，對最大編碼單元的每個區(qū)域中具有分層結(jié)構(gòu)的每個編碼單元遞歸地執(zhí)行編碼以確定最佳編碼單元，因此可獲得具有遞歸樹結(jié)構(gòu)的編碼單元。編碼信息可包括關(guān)于編碼單元的劃分信息、關(guān)于分區(qū)類型的信息、關(guān)于預(yù)測模式的信息以及關(guān)于變換單元的大小的信息。表I不出了可由視頻編碼和解碼設(shè)備100和200設(shè)置的編碼信息。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種對視頻編碼的方法，所述方法包括 產(chǎn)生將被編碼的當(dāng)前編碼單元的第一預(yù)測編碼單元； 確定當(dāng)前編碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分； 當(dāng)當(dāng)前編碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的所述像素的鄰近像素來改變第一預(yù)測編碼單元的所述像素的值，從而產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元，當(dāng)當(dāng)前編碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元的步驟。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，產(chǎn)生第一預(yù)測編碼單元的步驟包括 基于最大編碼單元和作為關(guān)于最大編碼單元的分層劃分信息的深度，將當(dāng)前畫面劃分為至少一個編碼單元； 通過對所述至少一個編碼單元中的當(dāng)前編碼單元執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測來產(chǎn)生第一預(yù)測編碼單元。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，產(chǎn)生第一預(yù)測編碼單元的步驟包括當(dāng)當(dāng)前編碼單元具有第一大小時，根據(jù)具有第一方向的第一幀內(nèi)預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測，當(dāng)當(dāng)前編碼單元具有第二大小時，根據(jù)具有第二方向的第二幀內(nèi)預(yù)測模式執(zhí)行幀內(nèi)預(yù)測。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元的步驟包括 當(dāng)當(dāng)前編碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，將當(dāng)前編碼單元劃分為多個較深層編碼單元； 使用所述多個較深層編碼單元中的不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分的較深層編碼單元，來產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其中，產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元的步驟包括通過計算第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的所述像素的預(yù)定數(shù)量的鄰近像素的加權(quán)平均，來改變第一預(yù)測編碼單元的所述像素的值。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，還包括對作為當(dāng)前編碼單元和第二預(yù)測編碼單元之間的差的殘差塊進(jìn)行編碼。
7.—種對視頻編碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括 預(yù)測器，產(chǎn)生將被編碼的當(dāng)前編碼單元的第一預(yù)測編碼單元； 確定器，確定當(dāng)前編碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分； 后處理器，當(dāng)當(dāng)前編碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的所述像素的鄰近像素來改變第一預(yù)測編碼單元的所述像素的值，從而產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元，當(dāng)當(dāng)前編碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元的步驟。
8.一種對視頻解碼的方法，所述方法包括 從接收的比特流提取與將被解碼的當(dāng)前解碼單元的預(yù)測模式有關(guān)的信息； 基于提取的信息產(chǎn)生當(dāng)前解碼單元的第一預(yù)測解碼單元； 確定當(dāng)前解碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分； 當(dāng)當(dāng)前解碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測解碼單元的像素和第一預(yù)測解碼單元的所述像素的鄰近像素來改變第一預(yù)測解碼單元的所述像素的值，從而產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元，當(dāng)當(dāng)前解碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，確定當(dāng)前解碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分的步驟包括獲取指示是否將執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟的索引信息。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中 如果所述索引信息具有第一預(yù)定值，則所述索引信息指示將不執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟； 如果所述索引信息具有第二預(yù)定值，則所述索引信息指示將執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟。
11.一種對視頻解碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括 熵解碼器，從接收的比特流提取與將被解碼的當(dāng)前解碼單元的預(yù)測模式有關(guān)的信息； 預(yù)測器，基于提取的信息產(chǎn)生當(dāng)前解碼單元的第一預(yù)測解碼單元； 確定器，確定當(dāng)前解碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分； 后處理器，當(dāng)當(dāng)前解碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測解碼單元的像素和第一預(yù)測解碼單元的所述像素的鄰近像素來改變第一預(yù)測解碼單元的所述像素的值，從而產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元，當(dāng)當(dāng)前解碼單元包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，跳過產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的步驟。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，確定器獲取指示是否將執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的處理的索引信息。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中 如果述索引信息具有第一預(yù)定值，則所述索引信息指示將不執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的處理； 如果所述索引信息具有第二預(yù)定值，則所述索引信息指示將執(zhí)行產(chǎn)生第二預(yù)測解碼單元的處理。
14.一種其上記錄有用于執(zhí)行權(quán)利要求I的方法的程序代碼的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
15.一種其上記錄有用于執(zhí)行權(quán)利要求8的方法的程序代碼的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
全文摘要
公開了一種視頻編碼方法和設(shè)備以及視頻解碼方法和設(shè)備。對視頻編碼的方法包括產(chǎn)生將被編碼的當(dāng)前編碼單元的第一預(yù)測編碼單元；確定當(dāng)前編碼單元是否包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分；當(dāng)當(dāng)前編碼單元不包括位于當(dāng)前畫面的邊界之外的部分時，通過使用第一預(yù)測編碼單元的像素和第一預(yù)測編碼單元的所述像素的鄰近像素來改變第一預(yù)測編碼單元的所述像素的值，從而產(chǎn)生第二預(yù)測編碼單元。因此，作為當(dāng)前編碼單元和第二預(yù)測編碼單元之間的差的殘差塊可被編碼，從而提高視頻預(yù)測效率。
文檔編號H04N7/26GK102763411SQ201080063360
公開日2012年10月31日 申請日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者亞歷山大·阿爾辛, 尼古雷·謝利亞霍夫, 艾琳娜·阿爾辛娜, 范迪姆·謝廖金 申請人:三星電子株式會社