視頻解碼設(shè)備的制造方法
【專利說明】
[0001] 本申請是向中國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請日為2011年01月13日、申請?zhí)枮?201180013973. 3、發(fā)明名稱為"通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行編碼的方法和設(shè)備， 對視頻進(jìn)行解碼的方法和設(shè)備"的申請的分案申請。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 與示例性實(shí)施例一致的設(shè)備和方法涉及對視頻進(jìn)行編碼和解碼。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著用于再現(xiàn)和存儲高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容的硬件的開發(fā)和提供，對于有效 地編碼或解碼高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容的視頻編解碼器的需要正在增加。在現(xiàn)有技術(shù)的 視頻編解碼器中，基于具有預(yù)定大小的宏塊根據(jù)有限的編碼方法對視頻進(jìn)行編碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問題
[0005] 示例性實(shí)施例提供一種通過根據(jù)數(shù)據(jù)單元的特性考慮編碼單元的跳過和劃分順 序的視頻的編碼和解碼。
[0006] 技術(shù)方案
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行編碼的 方法，所述方法包括：將畫面劃分為包括編碼單元的最大編碼單元，其中，所述編碼單元為 對所述畫面進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)單元；對于最大編碼單元，通過基于根據(jù)深度的編碼單元執(zhí)行 編碼，來確定具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元并確定用于編碼深度的編碼單元的編碼模式，其中，樹 結(jié)構(gòu)包括編碼深度的編碼單元，通過隨著深度加深對最大編碼單元進(jìn)行分層劃分而獲得根 據(jù)深度的編碼單元，深度與最大編碼單元的劃分次數(shù)成比例；輸出關(guān)于最大編碼單元大小 的信息，以及對于最大編碼單元，輸出指示針對根據(jù)深度的編碼單元選擇性地確定的劃分 信息和跳過模式信息的順序的信息、包括根據(jù)所述順序進(jìn)行布置的劃分信息和跳過模式信 息的關(guān)于用于編碼深度的編碼單元的編碼模式的信息以及編碼視頻數(shù)據(jù)。
[0008] 有益效果
[0009] 基于考慮當(dāng)前畫面的特性而確定的最大編碼單元的大小和最大深度，通過針對每 個最大編碼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。此外，由于可通過使用各種預(yù)測模式和變換中的任意一個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而確定最佳編碼模式。
[0010] 通過考慮數(shù)據(jù)單元、編碼模式等來確定跳過模式信息和劃分信息的順序。此外，可 通過考慮跳過模式信息和劃分信息的總比特數(shù)以及在視頻數(shù)據(jù)的編碼和解碼中跳過模式 的發(fā)生頻率，來確定跳過模式信息和劃分信息的順序。由于可設(shè)置根據(jù)深度的編碼單元的 跳過模式信息和劃分信息的順序，所以可進(jìn)一步提高編碼數(shù)據(jù)發(fā)送效率。
【附圖說明】
[0011] 圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于對視頻進(jìn)行編碼的設(shè)備的框圖；
[0012] 圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于對視頻進(jìn)行解碼的設(shè)備的框圖；
[0013] 圖3是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的編碼單元的概念的示圖；
[0014] 圖4是根據(jù)示例性實(shí)施例的基于編碼單元的圖像編碼器的框圖；
[0015] 圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的基于編碼單元的圖像解碼器的框圖；
[0016] 圖6是根據(jù)示例性實(shí)施例的根據(jù)深度的更深層編碼單元以及預(yù)測單元的示圖；
[0017] 圖7是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的編碼單元與變換單元之間的關(guān)系的示圖；
[0018] 圖8是用于描述根據(jù)示例性實(shí)施例的與編碼深度對應(yīng)的編碼單元的編碼信息的 示圖；
[0019] 圖9是根據(jù)示例性實(shí)施例的根據(jù)深度的更深層編碼單元的示圖；
[0020] 圖10至圖12是用于描述根據(jù)示例性實(shí)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；
[0021] 圖13是用于描述根據(jù)表1的編碼模式信息的編碼單元、預(yù)測單元或分區(qū)和變換單 兀之間的關(guān)系的不圖；
[0022] 圖14是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的對視頻進(jìn)行編碼的方法的流程圖；
[0023] 圖15是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的對視頻進(jìn)行解碼的方法的流程圖；
[0024] 圖16是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行編碼的 設(shè)備的框圖；
[0025] 圖17是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行解碼的 設(shè)備的框圖；
[0026] 圖18示出根據(jù)示例性實(shí)施例的最大編碼單位中的根據(jù)編碼深度的編碼單元；
[0027] 圖19至圖21是示出根據(jù)多個示例性實(shí)施例的對跳過信息和劃分信息進(jìn)行編碼和 解碼的方法的流程圖；
[0028] 圖22是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行編碼的 方法的流程圖；
[0029] 圖23是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行解碼的 方法的流程圖。
[0030] 最佳模式
[0031] 根據(jù)示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種通過考慮跳過和劃分順序來對視頻進(jìn)行 編碼的方法，所述方法包括：將畫面劃分為包括編碼單元的最大編碼單元，其中，所述編碼 單元為對所述畫面進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)單元；針對最大編碼單元，通過基于根據(jù)深度的編碼單 元執(zhí)行編碼，來確定包括編碼深度的編碼單元的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元并確定用于編碼深 度的編碼單元的編碼模式，其中，通過隨著深度加深對最大編碼單元進(jìn)行分層劃分而獲得 根據(jù)深度的編碼單元，深度與最大編碼單元被劃分的次數(shù)成比例；針對最大編碼單元，輸出 關(guān)于最大編碼單元大小的信息、指示針對根據(jù)深度的編碼單元選擇性地確定的劃分信息和 跳過模式信息的順序的信息、包括根據(jù)所述順序布置的劃分信息和跳過模式信息的關(guān)于用 于編碼深度的編碼單元的編碼模式的信息以及編碼視頻數(shù)據(jù)。
[0032] 可通過最大大小和深度來表征編碼單元。深度表示分層劃分編碼單元的次數(shù)，并 且隨著深度加深，可將根據(jù)深度的更深層編碼單元從最大編碼單元劃分至最小編碼單元。 最大編碼單元的深度可以是最上層深度，最小編碼單元的深度可以是最下層深度。由于隨 著最大編碼單元的深度加深，根據(jù)深度的編碼單元的大小減小，所以上層深度的編碼單元 可包括下層深度的多個編碼單元。
[0033] 根據(jù)編碼單元的最大大小，當(dāng)前畫面的圖像數(shù)據(jù)可被劃分為最大編碼單元，每個 最大編碼單元可包括根據(jù)深度劃分的編碼單元。由于根據(jù)深度劃分最大編碼單元，所以可 根據(jù)深度分層地分類包括在最大編碼單元中的空間域的圖像數(shù)據(jù)。
[0034] 可預(yù)先確定編碼單元的最大深度和最大大小，其中，所述編碼單元的最大深度和 最大大小限制分層地劃分最大編碼單元的高度和寬度的總次數(shù)。
[0035] 可通過根據(jù)深度的編碼單元所屬的圖像序列、像條、根據(jù)預(yù)測方向的像條類型和 數(shù)據(jù)單元的量化參數(shù)中的至少一個，確定針對根據(jù)深度的編碼單元選擇性地確定的劃分信 息和跳過模式信息的順序。
[0036] 可通過最大編碼單元中的編碼單元的深度，確定針對根據(jù)深度的編碼單元選擇性 地確定的劃分信息和跳過模式信息的順序。
[0037] 根據(jù)深度的編碼單元的劃分信息和跳過模式信息的順序按如下方式被確定：如果 編碼單兀是最大編碼單兀，則跳過模式?目息在劃分?目息之前；如果編碼單兀不是最大編碼 單元，則劃分信息在跳過模式信息之前。
[0038] 根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種通過考慮跳過和劃分順序來對視頻 進(jìn)行解碼的方法，所述方法包括：接收并解析編碼視頻數(shù)據(jù)的比特流；從比特流，提取關(guān)于 作為對畫面進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)單元的編碼單元最大大小的信息、關(guān)于針對根據(jù)深度的編碼單 元的劃分信息和跳過模式信息的順序的信息，并根據(jù)劃分信息和跳過模式信息的順序，提 取關(guān)于根據(jù)畫面的最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息；基于提取的關(guān)于編碼單元 的最大大小的信息和關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息，根據(jù)包括編碼深度的編碼單元的具 有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元對畫面的編碼視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
[0039] 提取的步驟可包括：如果編碼單元是最大編碼單元，則根據(jù)劃分信息和跳過模式 信息的順序，在根據(jù)劃分信息確定最大編碼單元是否被劃分之前，根據(jù)跳過模式信息確定 最大編碼單元是否在跳過模式下被編碼；如果編碼單元不是最大編碼單元，則在根據(jù)跳過 模式信息確定編碼單元是否在跳過模式下被編碼之前，根據(jù)劃分信息確定編碼單元是否被 劃分；提取關(guān)于編碼深度和編碼深度的編碼模式的信息，根據(jù)編碼深度的編碼單元提取編 碼視頻數(shù)據(jù)。
[0040] 在提取的步驟中，如果提取通過組合針對根據(jù)深度的編碼單元的劃分信息和跳過 模式信息而獲得的一條劃分和跳過信息，則根據(jù)深度的編碼單元可在跳過模式下被預(yù)測， 而不被劃分，如果提取針對根據(jù)深度的編碼單元的劃分信息或跳過模式信息，則根據(jù)深度 的編碼單元可不被劃分或者可不在跳過模式下被預(yù)測。
[0041] 根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種用于通過考慮跳過和劃分順序來對 視頻進(jìn)行編碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括：最大編碼單元劃分器，將畫面劃分為包括編碼單元的 最大編碼單元，其中，所述編碼單元為對所述畫面進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)單元；編碼單元和編碼 模式確定器，針對最大編碼單元，通過基于根據(jù)深度的編碼單元執(zhí)行編碼，來確定包括編碼 深度的編碼單元的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元并確定用于編碼深度的編碼單元的編碼模式，其 中，通過隨著深度加深對最大編碼單元進(jìn)行分層劃分而獲得根據(jù)深度的編碼單元；輸出單 元，針對最大編碼單元，輸出關(guān)于最大編碼單元大小的信息、指示針對根據(jù)深度的編碼單元 選擇性地確定的劃分信息和跳過模式信息的順序的信息、包括根據(jù)所述順序布置的劃分信 息和跳過模式信息的關(guān)于用于編碼深度的編碼單元的編碼模式的信息以及編碼視頻數(shù)據(jù)。
[0042] 根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種用于通過考慮跳過和劃分順序來對 視頻進(jìn)行解碼的設(shè)備，所述設(shè)備包括：接收器，接收并解析編碼視頻數(shù)據(jù)的比特流；數(shù)據(jù)提 取器，從比特流，提取關(guān)于作為對畫面進(jìn)行解碼的數(shù)據(jù)單元的編碼單元最大大小的信息、關(guān) 于對于根據(jù)深度的編碼單元的劃分信息和跳過模式信息的順序的信息，并根據(jù)劃分信息和 跳過模式信息的順序，提取關(guān)于根據(jù)畫面的最大編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息； 解碼器，基于關(guān)于編碼單元的最大大小的信息和關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息，根據(jù)包 括編碼深度的編碼單元的具有樹結(jié)構(gòu)的編碼單元對畫面的編碼視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。
[0043] 根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種在其上實(shí)現(xiàn)了用于執(zhí)行編碼方法的 程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。此外，根據(jù)另一示例性實(shí)施例的一方面，提供了一種在其上實(shí) 現(xiàn)了用于執(zhí)行解碼方法的程序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0044] 將參照圖1至圖23解釋根據(jù)示例性實(shí)施例的對視頻進(jìn)行編碼的設(shè)備、對視頻進(jìn)行 解碼的設(shè)備、對視頻進(jìn)行編碼的方法以及對視頻進(jìn)行解碼的方法。將參照圖1至圖15解釋 根據(jù)一個或多個示例性實(shí)施例的基于空間分層數(shù)據(jù)單元對視頻的編碼和解碼，將參照圖16 至圖23解釋根據(jù)一個或多個示例性實(shí)施例的考慮跳過和劃分順序?qū)σ曨l的編碼和解碼。
[0045] 現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述示例性實(shí)施例。
[0046] 以下，根據(jù)示例性實(shí)施例，"編碼單元（coding unit) "是進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)單元以及 被編碼后的數(shù)據(jù)單元，其中，按照所述進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)單元，圖像數(shù)據(jù)在編碼器端（例如包 括處理器和編碼器的編碼設(shè)備）被編碼，按照所述被編碼后的數(shù)據(jù)單元，編碼圖像數(shù)據(jù)在 解碼器端（例包括處理器和解碼器的解碼設(shè)備端）被解碼。
[0047] 以下，"圖像"可表示用于視頻的靜止圖像或運(yùn)動圖像，即，視頻本身。
[0048] 將參照圖1至圖15描述根據(jù)示例性實(shí)施例的對視頻進(jìn)行編碼的設(shè)備、對視頻進(jìn)行 解碼的設(shè)備、對視頻進(jìn)行編碼的方法以及對視頻進(jìn)行解碼的方法。
[0049] 圖1是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于對視頻進(jìn)行編碼的設(shè)備100的框圖。
[0050] 所述設(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 130〇
[0051] 最大編碼單元劃分器110可基于圖像的當(dāng)前畫面（picture)的最大編碼單元，對 當(dāng)前畫面進(jìn)行劃分。如果前畫面大于最大編碼單元，則當(dāng)前畫面的圖像數(shù)據(jù)可被劃分為 至少一個最大編碼單元。根據(jù)示例性實(shí)施例的最大編碼單元可以是具有32X32、64X64、 128X128、256X256等的大小的數(shù)據(jù)單元，其中，所述數(shù)據(jù)單元的形狀是寬度和長度為2的 若干次方的方形。圖像數(shù)據(jù)可根據(jù)至少一個最大編碼單元輸出到編碼單元確定器120。
[0052] 根據(jù)示例性實(shí)施例的編碼單元可通過最大大小和深度來表征。所述深度表示編碼 單元從最大編碼單元被空間劃分的次數(shù)，并且隨著深度加深或增加，根據(jù)深度的更深層編 碼單元（deeper coding unit)可從最大編碼單元被劃分為最小編碼單元。最大編碼單元 的深度是最上層深度，最小編碼單元的深度是最下層深度。由于隨著最大編碼單元的深度 加深，與每個深度對應(yīng)的編碼單元的大小減小，因此與上層深度對應(yīng)的編碼單元可包括多 個與下層深度對應(yīng)的編碼單元。
[0053] 如上所述，當(dāng)前畫面的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)編碼單元的最大大小被劃分為最大編碼單 元，每一個最大編碼單元可包括根據(jù)深度被劃分的更深層編碼單元元。由于根據(jù)示例性實(shí) 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中的空間域的圖像數(shù)據(jù)可 根據(jù)深度被分層地分類。
[0054] 可預(yù)先確定編碼單元的最大深度和最大大小，所述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)。
[0055] 編碼單元確定器120對通過根據(jù)深度對最大編碼單元的區(qū)域進(jìn)行劃分而獲得至 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。換言之，編碼單元確定器120通過如下的方式確定編碼深度（coded depth)， 即，根據(jù)當(dāng)前畫面的最大編碼單元，按照根據(jù)深度的更深層編碼單元對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼 并選擇具有最小編碼誤差的深度。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)。此外，與編碼深度對應(yīng)的編碼單元可視為被編碼的編碼單元（encoded coding unit)〇
[0056] 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。
[0057] 基于與等于或小于最大深度的至少一個深度對應(yīng)的更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，并且基于每個更深層編碼單元比較對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的結(jié) 果?？稍诒容^更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。
[0058] 隨著編碼單元根據(jù)深度被分層劃分