對(duì)視頻解碼的方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2011年4月13日、申請(qǐng)?zhí)枮?01180028147.6、題為"使用基于根 據(jù)樹(shù)結(jié)構(gòu)確定的編碼單元的預(yù)測(cè)單元的視頻編碼方法和視頻編碼設(shè)備以及使用基于根據(jù) 樹(shù)結(jié)構(gòu)確定的編碼單元的預(yù)測(cè)單元的視頻解碼方法和視頻解碼設(shè)備"的專(zhuān)利申請(qǐng)的分案申 請(qǐng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002] 本發(fā)明涉及在空間區(qū)域和變換區(qū)域之間執(zhí)行變換的視頻編碼和視頻解碼。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著開(kāi)發(fā)和提供用于再現(xiàn)和存儲(chǔ)高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容的硬件，對(duì)于有效地 對(duì)高分辨率或高質(zhì)量視頻內(nèi)容編碼或解碼的視頻編解碼器的需求日益增加。在傳統(tǒng)的視頻 編解碼器中，基于具有預(yù)定尺寸的宏塊根據(jù)有限編碼方法對(duì)視頻編碼。此外，傳統(tǒng)的視頻編 解碼器通過(guò)使用具有相同尺寸的塊對(duì)宏塊執(zhí)行變換和逆變換，從而對(duì)視頻數(shù)據(jù)編碼和解 碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問(wèn)題
[0005] 本發(fā)明提供通過(guò)使用分層預(yù)測(cè)分塊在空間區(qū)域和變換區(qū)域之間執(zhí)行變換的視頻 編碼和視頻解碼。
[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(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單 元對(duì)視頻解碼的方法，所述方法包括以下操作:接收關(guān)于編碼的視頻的比特流并解析比特 流;從比特流提取指示作為用于對(duì)視頻的畫(huà)面解碼的數(shù)據(jù)單元的編碼單元的尺寸和可變深 度的編碼單元結(jié)構(gòu)信息、以及關(guān)于畫(huà)面的具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的編碼深度和編碼模式的 信息;基于編碼單元結(jié)構(gòu)信息和關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息確定具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單 元，基于當(dāng)前編碼單元的深度確定分塊類(lèi)型，并基于編碼單元和分塊類(lèi)型對(duì)所述畫(huà)面解碼。
[0008] 有益效果
[0009] 因?yàn)樵诳紤]圖像的特性的同時(shí)分層調(diào)整編碼單元，并且在考慮圖像的尺寸的同時(shí) 增加編碼單元的最大尺寸，所以可提高圖像壓縮效率。因?yàn)榫幋a器發(fā)送編碼的視頻數(shù)據(jù)以 及關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息，所以解碼器可在根據(jù)具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元確定至少 一個(gè)編碼深度之后對(duì)每條編碼的圖像數(shù)據(jù)解碼，從而可提高圖像的編碼和解碼效率。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單元對(duì)視 頻編碼的設(shè)備的框圖。
[0011] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單元對(duì)視 頻解碼的設(shè)備的框圖。
[0012] 圖3是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼單元的概念的示圖。
[0013] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于編碼單元的圖像編碼器的框圖。
[0014] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于編碼單元的圖像解碼器的框圖。
[0015] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)深度的更深的編碼單元以及分塊的示圖。
[0016] 圖7是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼單元和變換單元之間的關(guān)系的示圖。
[0017] 圖8是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的與編碼深度相應(yīng)的編碼單元的編碼信息的示 圖。
[0018] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的根據(jù)深度的更深的編碼單元的示圖。
[0019] 圖10至圖12是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼單元、預(yù)測(cè)單元和變換單元之間 的關(guān)系的不圖。
[0020] 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(cè)單元或分塊和變換單 元之間的關(guān)系的示圖。
[0021] 圖14是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單 元對(duì)視頻編碼的方法的流程圖。
[0022] 圖15是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單 元對(duì)視頻解碼的方法的流程圖。
[0023]最佳模式
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單 元對(duì)視頻解碼的方法，所述方法包括以下操作:接收關(guān)于編碼的視頻的比特流并解析所述 比特流;從所述比特流提取指示作為用于對(duì)視頻的畫(huà)面解碼的數(shù)據(jù)單元的編碼單元的尺寸 和可變深度的編碼單元結(jié)構(gòu)信息、以及關(guān)于畫(huà)面的具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的編碼深度和編 碼模式的信息;基于編碼單元結(jié)構(gòu)信息和關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息確定具有樹(shù)結(jié)構(gòu) 的編碼單元，基于當(dāng)前編碼單元的深度確定分塊類(lèi)型，并基于編碼單元和分塊類(lèi)型對(duì)所述 畫(huà)面解碼。
[0025] 分塊類(lèi)型可包括具有與當(dāng)前編碼單元相同尺寸的數(shù)據(jù)單元，并且通過(guò)分割當(dāng)前編 碼單元的高度和寬度之一來(lái)獲得部分?jǐn)?shù)據(jù)單元。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè) 單元對(duì)視頻編碼的方法，所述方法包括以下操作:將視頻的畫(huà)面分割為一個(gè)或多個(gè)最大編 碼單元，所述最大編碼單元是具有最大尺寸的編碼單元;基于根據(jù)深度的編碼單元并基于 按照根據(jù)深度的編碼單元的深度確定的分塊類(lèi)型來(lái)對(duì)畫(huà)面編碼，并針對(duì)每個(gè)根據(jù)深度的編 碼單元確定根據(jù)編碼深度的編碼單元，從而確定具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元，其中，通過(guò)根據(jù)所 述一個(gè)或多個(gè)最大編碼單元中的每個(gè)最大編碼單元中的深度分層分割所述一個(gè)或多個(gè)最 大編碼單元中的每個(gè)最大編碼單元來(lái)獲得根據(jù)深度的編碼單元;輸出基于分塊類(lèi)型和具有 樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元編碼的數(shù)據(jù)、關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息、以及指示編碼單元的尺 寸和可變深度的編碼單元結(jié)構(gòu)信息。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括視頻解碼處理器并使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu) 的編碼單元的預(yù)測(cè)單元的視頻解碼設(shè)備，所述視頻解碼設(shè)備包括:接收器，接收關(guān)于編碼的 視頻的比特流并解析所述比特流;提取器，從所述比特流提取指示作為用于對(duì)視頻的畫(huà)面 解碼的數(shù)據(jù)單元的編碼單元的尺寸和可變深度的編碼單元結(jié)構(gòu)信息、以及關(guān)于畫(huà)面的具有 樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的編碼深度和編碼模式的信息;解碼器，與視頻解碼處理器結(jié)合，基于編 碼單元結(jié)構(gòu)信息和關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息確定具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元，基于當(dāng)前 編碼單元的深度確定分塊類(lèi)型，并基于編碼單元和分塊類(lèi)型對(duì)所述畫(huà)面解碼。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括視頻編碼處理器并使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu) 的編碼單元的預(yù)測(cè)單元的視頻編碼設(shè)備，所述視頻編碼設(shè)備包括:最大編碼單元分割器，將 視頻的畫(huà)面分割為一個(gè)或多個(gè)最大編碼單元，所述最大編碼單元是具有最大尺寸的編碼單 元;編碼單元確定器，與視頻編碼處理器結(jié)合，基于根據(jù)深度的編碼單元并基于按照根據(jù)深 度的編碼單元的深度確定的分塊類(lèi)型來(lái)對(duì)畫(huà)面編碼，并針對(duì)每個(gè)根據(jù)深度的編碼單元確定 根據(jù)編碼深度的編碼單元，從而確定具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元，其中，通過(guò)根據(jù)所述一個(gè)或多 個(gè)最大編碼單元中的每個(gè)最大編碼單元中的深度分層分割所述一個(gè)或多個(gè)最大編碼單元 中的每個(gè)最大編碼單元來(lái)獲得根據(jù)深度的編碼單元;輸出單元，輸出基于分塊類(lèi)型和具有 樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元編碼的數(shù)據(jù)、關(guān)于編碼深度和編碼模式的信息、以及指示編碼單元的尺 寸和可變深度的編碼單元結(jié)構(gòu)信息。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種記錄有通過(guò)使用計(jì)算機(jī)執(zhí)行對(duì)視頻編碼的方 法的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種記錄有通過(guò)使用計(jì) 算機(jī)執(zhí)行對(duì)視頻解碼的方法的程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 在下文中，將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，在附圖中示出本發(fā)明的示例性實(shí)施 例。在本發(fā)明的實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)"圖像"不僅可指示靜止圖像，而且可指示諸如視頻的運(yùn)動(dòng)圖 像。
[0031] 在下文中，將參照?qǐng)D1至圖15詳細(xì)地描述通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的 預(yù)測(cè)單元對(duì)視頻編碼和解碼的設(shè)備和方法。
[0032] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單元對(duì)視 頻編碼的設(shè)備100的框圖。
[0033] 通過(guò)使用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單元對(duì)視頻編碼的設(shè)備100包括最大 編碼單元分割器110、編碼單元確定器120和輸出單元130。在下文中，為了便于描述，通過(guò)使 用基于具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元的預(yù)測(cè)單元對(duì)視頻編碼的設(shè)備1〇〇被稱(chēng)為"視頻編碼設(shè)備 100"。
[0034] 最大編碼單元分割器110可基于用于圖像的當(dāng)前畫(huà)面的最大編碼單元來(lái)分割當(dāng)前 畫(huà)面。如果當(dāng)前畫(huà)面大于最大編碼單元，則當(dāng)前畫(huà)面的圖像數(shù)據(jù)可被分割為至少一個(gè)最大 編碼單元。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的最大編碼單元可以是具有32X32、64X64、128X128、256X 256等尺寸的數(shù)據(jù)單元，其中，數(shù)據(jù)單元的形狀是具有寬度和長(zhǎng)度為2的若干次方的正方形。 根據(jù)至少一個(gè)最大編碼單元，圖像數(shù)據(jù)可被輸出到編碼單元確定器120。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的編碼單元可由最大尺寸和深度來(lái)表示特性。深度表示從最大 編碼單元空間分割編碼單元的次數(shù)，并且隨著深度加深，可從最大編碼單元到最小編碼單 元分割根據(jù)深度的更深的編碼單元。最大編碼單元的深度是最高的深度，最小編碼單元的 深度是最低的深度。因?yàn)榕c每個(gè)深度相應(yīng)的編碼單元的尺寸隨著最大編碼單元的深度加深 而減小，所以與較高的深度相應(yīng)的編碼單元可包括與較低的深度對(duì)應(yīng)的多個(gè)編碼單元。
[0036] 如上所述，當(dāng)前畫(huà)面的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)編碼單元的最大尺寸被分割為多個(gè)最大編碼 單元，并且每個(gè)最大編碼單元可包括根據(jù)深度分割的更深的編碼單元。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明實(shí) 施例的最大編碼單元根據(jù)深度被分割，所以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(lèi)。
[0037] 編碼單元的最大深度和最大尺寸可以被預(yù)先確定，所述最大深度和最大尺寸限制 最大編碼單元的高度和寬度被分層分割的總次數(shù)。
[0038]編碼單元確定器120對(duì)通過(guò)根據(jù)深度分割最大編碼單元的區(qū)域獲得的至少一個(gè)分 割區(qū)域編碼，并根據(jù)至少一個(gè)分割區(qū)域確定深度以輸出最終編碼的圖像數(shù)據(jù)。換句話說(shuō)，編 碼單元確定器120通過(guò)根據(jù)當(dāng)前畫(huà)面的最大編碼單元根據(jù)深度以更深的編碼單元對(duì)圖像數(shù) 據(jù)編碼并選擇具有最小編碼誤差的深度，來(lái)確定編碼深度。因此，與確定的編碼深度相應(yīng)的 編碼單元的編碼的圖像數(shù)據(jù)被最終輸出。此外，與編碼深度相應(yīng)的編碼單元可被視為編碼 的編碼單元。
[0039]確定的編碼深度和根據(jù)確定的編碼深度的編碼的圖像數(shù)據(jù)被輸出到輸出單元 130〇
[0040] 基于與等于或小于最大深度的至少一個(gè)深度相應(yīng)的更深的編碼單元對(duì)最大編碼 單元中的圖像數(shù)據(jù)編碼，并且基于每個(gè)更深的編碼單元比較編碼圖像數(shù)據(jù)的結(jié)果?？稍诒?較更深的編碼單元的編碼誤差之后選擇具有最小編碼誤差的深度?？蔀槊總€(gè)最大編碼單元 選擇至少一個(gè)編碼深度。
[0041] 隨著根據(jù)深度對(duì)編碼單元進(jìn)行分層分割且隨著編碼單元的數(shù)量的增加，最大編碼 單元的尺寸被分割。另外，即使在一個(gè)最大編碼單元中多個(gè)編碼單元對(duì)應(yīng)于相同深度，也通 過(guò)單獨(dú)測(cè)量每個(gè)編碼單元的圖像數(shù)據(jù)的編碼誤差來(lái)確定是否將與相同深度對(duì)應(yīng)的每個(gè)編 碼單元分割至更低的深度。因此，即使在圖像數(shù)據(jù)被包括在一個(gè)最大編碼單元中時(shí)，也根據(jù) 深度將圖像數(shù)據(jù)分割至多個(gè)區(qū)域，并且在所述一個(gè)最大編碼單元中編碼誤差可根據(jù)區(qū)域而 不同，因此，在圖像數(shù)據(jù)中，編碼深度可根據(jù)區(qū)域而不同。因此，可在一個(gè)最大編碼單元中確 定一個(gè)或多個(gè)編碼深度，并可根據(jù)至少一個(gè)編碼深度的編碼單元對(duì)最大編碼單元的圖像數(shù) 據(jù)進(jìn)行分割。
[0042]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(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單 元。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的"具有樹(shù)結(jié)構(gòu)的編碼單元"包括在最大編碼單元中所包括的所有更 深的編碼單元中與確定為編碼深度的深度相應(yīng)的編碼單元?？稍谧畲缶幋a單元的相同區(qū)域 中根據(jù)深度來(lái)分層確定編碼深度的編碼單元，并且可在不同區(qū)域中獨(dú)立地確定編碼深度的 編碼單元。類(lèi)似地，當(dāng)前區(qū)域中的編碼深度可與另一區(qū)域中的編碼深度被獨(dú)立地確定。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的最大深度是與從最大編碼單元到最小編碼單元的分割次數(shù) 相關(guān)的數(shù)。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的最大深度可表示從最大編碼單元到最小編碼單元的總分割 次數(shù)。例如，當(dāng)最大編碼單元的深度為〇時(shí)，最大編碼單元被分割一次的編碼單元的深度可 被設(shè)置為1，最大編碼單元被分割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分割四次的編碼單元，則存在深度〇、1、2、3和4的5個(gè)深度級(jí)，因此， 最大深度可被設(shè)置為4。
[0044] 可根據(jù)最大編碼單元執(zhí)行預(yù)測(cè)編碼和變換。還可根據(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