确定图像编码单元和图像解码单元的帧内预测模式.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102934446 A (43)申请公布日 2013.02.13 C N 1 0 2 9 3 4 4 4 6 A *CN102934446A* (21)申请号 201180027802.6 (22)申请日 2011.04.05 10-2010-0031145 2010.04.05 KR H04N 7/34(2006.01) H04N 7/26(2006.01) (71)申请人三星电子株式会社 地址韩国京畿道水原市 (72)发明人闵正惠 艾林娜阿尔辛娜 韩宇镇 (74)专利代理机构北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人韩明星 王艳娇 (54) 发明名称 确定。

2、图像编码单元和图像解码单元的帧内预 测模式 (57) 摘要 一种用于确定编码单元的帧内预测模式的方 法和设备。确定包括亮度分量编码单元的帧内预 测模式的色度分量编码单元的候选帧内预测模 式，并对根据确定的候选帧内预测模式的色度分 量编码单元的代价进行比较，以将最小代价的帧 内预测模式确定为色度分量编码单元的帧内预测 模式。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2012.12.05 (86)PCT申请的申请数据 PCT/KR2011/002375 2011.04.05 (87)PCT申请的公布数据 WO2011/126275 EN 2011.10.13 (51)Int.Cl. 。

3、权利要求书2页 说明书26页 附图24页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 26 页 附图 24 页 1/2页 2 1.一种确定当前画面的编码单元的帧内预测模式的方法，所述方法包括： 基于最大编码单元和深度将当前画面的亮度分量划分为至少一个亮度分量编码单元， 其中，最大编码单元是当前画面被编码的、具有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编码单 元的分层划分信息； 确定所述至少一个亮度分量编码单元的帧内预测模式； 对将色度分量编码单元的候选帧内预测模式和所述至少一个亮度分量编码单元的帧 内预测模式应用于色度分量编码单元的代价进行比较； 基于比较的。

4、结果，确定色度分量编码单元的候选帧内预测模式和所述至少一个亮度分 量编码单元的确定的帧内预测模式中的具有最小代价的色度分量编码单元的帧内预测模 式。 2.如权利要求1所述的方法，其中，所述至少一个亮度分量编码单元的帧内预测模式 包括预测模式， 其中，通过使用基于亮度分量编码单元中的每个像素具有tan -1 (dy/dx)的角度的延长 线来执行预测，其中，dx和dy是整数。 3.如权利要求2所述的方法，其中，(dx,dy)具有从包括以下项的组中选择的至少一 个值：(-32,32)、(-26,32)、(-21,32)、(-17,32)、(-13,32)、(-9,32)、(-5,32)、(-2,32。

5、)、 (0,32)、(2,32)、(5,32)、(9,32)、(13,32)、(17,32)、(21,32)、(26,32)、(32,32)、(32,-26)、 (32,-21)、(32,-17)、(32,-13)、(32,-9)、(32,-5)、(32,-2)、(32,0)、(32,2)、(32,5)、 (32,9)、(32,13)、(32,17)、(32,21)、(32,26)和(32,32)。 4.如权利要求1所述的方法，其中，色度分量编码单元的候选帧内预测模式包括直流 (DC)模式、水平模式、垂直模式和平面模式。 5.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述至少一个亮度分量编码单元的帧内。

6、预测 模式的步骤包括： 将根据所述至少一个亮度分量编码单元的尺寸的可用帧内预测模式应用于所述至少 一个亮度分量编码单元，比较根据每个可用帧内预测模式的率失真代价，并将具有最小率 失真代价的可用帧内预测模式确定为所述至少一个亮度分量编码单元的帧内预测模式。 6.一种确定当前画面的编码单元的帧内预测模式的设备，所述设备包括： 亮度帧内预测器，确定从最大编码单元划分的亮度分量编码单元的帧内预测模式和深 度，其中，最大编码单元是当前画面被编码的、具有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编 码单元的分层划分信息； 色度帧内预测器，对将从最大编码单元划分的色度分量编码单元的候选帧内预测模式 和亮度分量编码单元。

7、的帧内预测模式应用于色度分量编码单元的代价进行比较，并基于比 较的结果，确定色度分量编码单元的候选预测模式和亮度分量编码单元的帧内预测模式中 的具有最小代价的色度分量编码单元的帧内预测模式。 7.如权利要求6所述的设备，其中，亮度分量编码单元的帧内预测模式包括预测模式， 其中，通过使用基于亮度分量编码单元中的每个像素具有tan -1 (dy/dx)的角度的延长线来 执行预测，其中，dx和dy是整数。 8.如权利要求8所述的设备，其中，(dx,dy)具有从包括以下项的组中选择的至少一 个值：(-32,32)、(-26,32)、(-21,32)、(-17,32)、(-13,32)、(-9,32)、。

8、(-5,32)、(-2,32)、 权 利 要 求 书CN 102934446 A 2/2页 3 (0,32)、(2,32)、(5,32)、(9,32)、(13,32)、(17,32)、(21,32)、(26,32)、(32,32)、(32,-26)、 (32,-21)、(32,-17)、(32,-13)、(32,-9)、(32,-5)、(32,-2)、(32,0)、(32,2)、(32,5)、 (32,9)、(32,13)、(32,17)、(32,21)、(32,26)和(32,32)。 9.如权利要求6所述的设备，其中，色度分量编码单元的候选帧内预测模式包括直流 (DC)模式、水平模式、垂直。

9、模式和平面模式。 10.如权利要求6所述的设备，其中，亮度帧内预测器将根据亮度分量编码单元的尺寸 的可用帧内预测模式应用于亮度分量编码单元，比较根据每个可用帧内预测模式的率失真 代价，并将具有最小率失真代价的可用帧内预测模式确定为亮度分量编码单元的帧内预测 模式。 11.一种确定当前画面的解码单元的帧内预测模式的方法，所述方法包括： 从比特流提取最大编码单元和深度，其中，所述最大编码单元是当前画面被编码的、具 有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编码单元的分层划分信息； 基于最大编码单元和深度，将待解码的当前画面的亮度分量和色度分量分别划分为至 少一个亮度分量解码单元和至少一个色度分量解码单元；。

10、 从比特流提取帧内预测模式信息，所述帧内预测模式信息指示应用于所述至少一个亮 度分量解码单元和所述至少一个色度分量解码单元的帧内预测模式； 基于提取的帧内预测模式信息对所述至少一个亮度分量解码单元和所述至少一个色 度分量解码单元执行帧内预测，以对所述至少一个亮度分量解码单元和所述至少一个色度 分量解码单元进行解码。 12.如权利要求11所述的方法，其中，应用于所述至少一个亮度分量解码单元和所述 至少一个色度分量解码单元的帧内预测模式包括预测模式， 其中，通过使用位于延长线上的所述至少一个亮度分量解码单元或所述至少一个色度 分量解码单元的像素或最接近于所述延长线的邻近块的像素来执行预测，其中，所。

11、述延长 线基于所述至少一个亮度分量解码单元或所述至少一个色度分量解码单元中的每一个像 素具有tan -1 (dy/dx)的角度，其中，dx和dy是整数。 13.如权利要求12所述的方法，其中，(dx,dy)具有从包括以下项的组中选择的至少 一个值：(-32,32)、(-26,32)、(-21,32)、(-17,32)、(-13,32)、(-9,32)、(-5,32)、(-2,32)、 (0,32)、(2,32)、(5,32)、(9,32)、(13,32)、(17,32)、(21,32)、(26,32)、(32,32)、(32,-26)、 (32,-21)、(32,-17)、(32,-13)、(。

12、32,-9)、(32,-5)、(32,-2)、(32,0)、(32,2)、(32,5)、 (32,9)、(32,13)、(32,17)、(32,21)、(32,26)和(32,32)。 14.如权利要求11所述的方法，其中，色度分量编码单元的候选帧内预测模式包括直 流(DC)模式、水平模式、垂直模式和平面模式。 15.一种对图像解码的设备，所述设备包括： 熵解码器，从比特流提取最大编码单元、深度和帧内预测模式信息，其中，最大编码单 元是当前画面被编码的、具有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编码单元的分层划分信 息，帧内预测模式信息指示应用于将被解码的亮度分量解码单元和色度分量解码单元的帧 内预。

13、测模式； 帧内预测执行器，根据提取的帧内预测模式对亮度分量解码单元和色度分量解码单元 执行帧内预测，以对亮度分量解码单元和色度分量解码单元进行解码。 权 利 要 求 书CN 102934446 A 1/26页 4 确定图像编码单元和图像解码单元的帧内预测模式 技术领域 0001 示例性实施例涉及图像的编码和解码，更具体地，涉及对图像编码和解码的方法 和设备，其中，通过应用针对亮度分量编码单元确定的帧内预测模式来对色度分量编码单 元执行帧内预测。 背景技术 0002 在图像压缩方法(诸如，运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4或H.264/ MPEG-4先进视频编码(AVC)。

14、中，图像被划分为用于对图像编码的宏块。以能够在帧间预测 或帧内预测中使用的所有编码模式对每个宏块编码，随后以根据用于对宏块编码的比特率 和基于原始宏块的解码宏块的失真度选择的编码模式对每个宏块编码。 0003 随着用于再现和存储高分辨率或高质量视频内容的硬件被开发和提供，越来越需 要能够有效地对高分辨率或高质量视频内容编码或解码的视频编解码器。在传统的视频编 解码器中，以宏块为单位对视频编码，其中，每个宏块具有预定尺寸。 发明内容 0004 技术问题 0005 在传统的视频编解码器中，以宏块为单位对视频编码，其中，每个宏块具有预定尺 寸。另外，在传统的视频编解码器中，帧内模式的方向性有限。 0。

15、006 技术方案 0007 示例性实施例包括基于具有多种尺寸的分层编码单元来确定具有多种方向性的 亮度分量编码单元的帧内预测模式的方法，以及用于对图像编码和解码的方法和设备，其 中，根据包括针对亮度分量编码单元确定的帧内预测模式的候选帧内预测模式对色度分量 编码单元执行帧内预测。 0008 有益效果 0009 根据示例性实施例，通过添加具有多种方向性的亮度分量编码单元的帧内预测模 式作为色度分量编码单元的帧内预测模式，可增加色度分量的图像预测效率以及整个图像 的预测效率，而不增加吞吐量。 附图说明 0010 图1是根据示例性实施例的用于对视频编码的设备的框图； 0011 图2是根据示例性实施例。

16、的用于对视频解码的设备的框图； 0012 图3是用于描述根据示例性实施例的编码单元的概念的示图； 0013 图4是根据本发明示例性实施例的基于编码单元的图像编码器的框图； 0014 图5是根据示例性实施例的基于编码单元的图像解码器的框图； 0015 图6是示出根据示例性实施例的根据深度的较深层编码单元和预测单元的示图； 0016 图7是用于描述根据示例性实施例的编码单元和变换单元之间的关系的示图； 说 明 书CN 102934446 A 2/26页 5 0017 图8是用于描述根据示例性实施例的与编码深度对应的编码单元的编码信息的 示图； 0018 图9是根据示例性实施例的根据深度的较深层编码。

17、单元的示图； 0019 图10A和图10B是用于描述根据示例性实施例的编码单元、预测单元和变换单元 之间的关系的示图； 0020 图11是示出根据示例性实施例的根据编码单元的编码信息的表； 0021 图12A到图12C是根据示例性实施例的亮度分量图像和色度分量图像的格式的示 图； 0022 图13是示出根据示例性实施例的根据亮度分量编码单元的尺寸的多个帧内预测 模式； 0023 图14A到图14C是用于解释根据示例性实施例的应用于具有预定尺寸的亮度分量 编码单元的帧内预测模式的示图； 0024 图15是用于解释根据示例性实施例的应用于具有预定尺寸的亮度分量编码单元 的帧内预测模式的示图； 00。

18、25 图16是用于解释根据示例性实施例的具有多种方向性的亮度分量编码单元的帧 内预测模式的参考示图； 0026 图17是用于解释根据示例性实施例的双线性模式的参考示图； 0027 图18是用于解释根据示例性实施例的产生当前亮度分量编码单元的帧内预测模 式的预测值的处理的示图； 0028 图19是用于解释根据示例性实施例的具有不同尺寸的亮度分量编码单元之间的 帧内预测模式的映射处理的参考示图； 0029 图20是用于解释根据示例性实施例的将邻近亮度分量编码单元的帧内预测模式 映射到代表性帧内预测模式之一的处理的参考示图； 0030 图21是用于解释根据示例性实施例的应用于色度分量编码单元的候选帧。

19、内预测 模式的示图； 0031 图22是根据示例性实施例的帧内预测设备的框图； 0032 图23是示出根据示例性实施例的确定编码单元的帧内预测模式的方法的流程 图； 0033 图24是示出根据示例性实施例的确定解码单元的帧内预测模式的方法的流程 图； 0034 图25是用于解释位于具有(dx,dy)的方向性的延长线上的当前像素和邻近像素 之间的关系的示图； 0035 图26是用于解释根据示例性实施例的位于根据当前像素的位置具有(dx,dy)的 方向性的延长线上的邻近像素的改变； 0036 图27和图28是用于解释根据示例性实施例的确定帧内预测模式方向的方法的示 图。 0037 最佳模式 003。

20、8 根据示例性实施例的一方面，提供了一种确定当前画面的编码单元的帧内预测模 式的方法，所述方法包括：基于最大编码单元和深度将当前画面的亮度分量划分为至少一 说 明 书CN 102934446 A 3/26页 6 个亮度分量编码单元，其中，最大编码单元是当前画面被编码的、具有最大尺寸的编码单 元，深度指示最大编码单元的分层划分信息；确定所述至少一个亮度分量编码单元的帧内 预测模式；对将色度分量编码单元的候选帧内预测模式和所述至少一个亮度分量编码单元 的帧内预测模式应用于色度分量编码单元的代价进行比较；基于比较的结果，确定色度分 量编码单元的候选帧内预测模式和所述至少一个亮度分量编码单元的确定的帧。

21、内预测模 式中的具有最小代价的色度分量编码单元的帧内预测模式。 0039 根据示例性实施例的一方面，提供了一种用于确定当前画面的编码单元的帧内预 测模式的设备，所述设备包括：亮度帧内预测器，确定从最大编码单元划分的亮度分量编码 单元的帧内预测模式和深度，其中，最大编码单元是当前画面被编码的、具有最大尺寸的编 码单元，深度指示最大编码单元的分层划分信息；色度帧内预测器，对将从最大编码单元划 分的色度分量编码单元的候选帧内预测模式和亮度分量编码单元的帧内预测模式应用于 色度分量编码单元的代价进行比较，并基于比较的结果，确定色度分量编码单元的候选预 测模式和亮度分量编码单元的帧内预测模式中的具有最小。

22、代价的色度分量编码单元的帧 内预测模式。 0040 根据示例性实施例的一方面，提供了一种确定当前画面的解码单元的帧内预测模 式的方法，所述方法包括：从比特流提取最大编码单元和深度，其中，所述最大编码单元是 当前画面被编码的、具有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编码单元的分层划分信息；基 于最大编码单元和深度，将待解码的当前画面的亮度分量和色度分量分别划分为至少一个 亮度分量解码单元和至少一个色度分量解码单元；从比特流提取帧内预测模式信息，所述 帧内预测模式信息指示应用于所述至少一个亮度分量解码单元和所述至少一个色度分量 解码单元的帧内预测模式；基于提取的帧内预测模式信息对所述至少一个亮度分量解。

23、码单 元和所述至少一个色度分量解码单元执行帧内预测，以对所述至少一个亮度分量解码单元 和所述至少一个色度分量解码单元进行解码。 0041 根据示例性实施例的一方面，提供了一种对图像解码的设备，所述设备包括：熵解 码器，从比特流提取最大编码单元、深度和帧内预测模式信息，其中，最大编码单元是当前 画面被编码的、具有最大尺寸的编码单元，深度指示最大编码单元的分层划分信息，帧内预 测模式信息指示应用于将被解码的亮度分量解码单元和色度分量解码单元的帧内预测模 式；帧内预测执行器，根据提取的帧内预测模式对亮度分量解码单元和色度分量解码单元 执行帧内预测，以对亮度分量解码单元和色度分量解码单元进行解码。 具。

24、体实施方式 0042 以下，将参照附图更全面地描述示例性实施例。 0043 以下，“编码单元”指的是图像数据在编码器端被编码的编码数据单元，以及编码 的图像数据在解码器端被解码的编码数据单元。另外，编码深度指的是编码单元被编码的 深度。 0044 图1是根据示例性实施例的视频编码设备100的框图。 0045 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、图像数据 输出单元130和编码信息输出单元140。 0046 最大编码单元划分器110可基于针对图像的当前画面的最大编码单元来划分当 说 明 书CN 102934446 A 4/26页 7 前画面。如果当前画面大于最大编。

25、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。根据示例性实施例的最大编码单元可以是尺寸为3232、6464、128128、 256256等的数据单元，其中，数据单元的形状是宽度和长度为2的若干次方的正方形。可 根据至少一个最大编码单元将图像数据输出到编码单元确定器120。 0047 根据示例性实施例的编码单元可由最大尺寸和深度表征。深度表示编码单元从最 大编码单元被空间划分的次数，随着深度加深，根据深度的较深层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是最高深度，最小编码单元的深度是最 低深度。由于与每个深度相应的编码单元的尺寸随着最大编码单元的深度加深。

26、而减小，因 此与较高深度相应的编码单元可包括多个与较低深度相应的多个编码单元。 0048 如上所述，根据编码单元的最大尺寸将当前画面的图像数据划分为多个最大编码 单元，每个最大编码单元可包括根据深度划分的较深层编码单元。由于根据示例性实施例 的最大编码单元根据深度被划分，因此包括在最大编码单元的空间域中的图像数据可根据 深度被分层地分类。 0049 可预先确定编码单元的最大深度和最大尺寸，最大深度和最大尺寸限制最大编码 单元的高度和宽度被分层地划分的总次数。可以在画面或条带(slice)单元中设置这样 的最大编码单元和最大深度。换句话说，可针对每个画面或条带设置不同的最大编码单元 和不同的最大。

27、深度，并且可根据最大深度设置包括在最大编码单元中的最小编码单元的尺 寸。这样，通过根据画面或条带设置最大编码单元和最大深度，可通过使用最大编码单元对 平坦区域的图像进行编码来提高编码效率，并且可通过使用具有比最大编码单元更小尺寸 的编码单元对具有高复杂度的图像进行编码来提高图像的压缩效率。 0050 编码单元确定器120根据最大编码单元确定不同的最大深度。可基于率失真 (R-D)代价计算来确定最大深度。确定的最大深度被输出到编码信息输出单元140，根据最 大编码深度的图像数据被输出到图像数据输出单元130。 0051 基于与等于或低于最大深度的至少一个深度对应的较深层编码单元对最大编码 单元中。

28、的图像数据进行编码，并基于每个较深层编码单元来比较对图像数据进行编码的结 果。可在比较较深层编码单元的编码误差之后选择具有最小编码误差的深度。可针对每个 最大编码单元选择至少一个编码深度。 0052 随着编码单元根据深度被分层地划分并随着编码单元的数量增加，最大编码单元 的尺寸被划分。另外，即使一个最大编码单元中的多个编码单元对应于相同深度，仍通过单 独测量每个编码单元的图像数据的编码误差来确定是否将对应于相同深度的每个编码单 元划分为更低深度。因此，即使当图像数据被包括在一个最大编码单元中时，图像数据被划 分为根据深度的多个区域，并且编码误差可根据一个最大编码单元中的区域而不同，因此， 编码。

29、深度可根据图像数据中的区域而不同。换句话说，最大编码单元可被划分为根据深度 具有不同尺寸的编码单元。因此，可在一个最大编码单元中确定一个或多个编码深度，并可 根据至少一个编码深度的编码单元来划分最大编码单元的图像数据。 0053 另外，可基于具有不同尺寸的数据单元预测或变换最大编码单元中的具有不同尺 寸的编码单元。换句话说，视频编码设备100可基于具有不同尺寸和形状的数据单元执行 多个用于对图像编码的操作。为了对图像数据编码，执行诸如预测、变换、熵编码等的操作， 并且在此时，相同的数据单元可用于所有操作，或者不同的数据单元可用于每个操作。 说 明 书CN 102934446 A 5/26页 8。

30、 0054 例如，视频编码设备100可选择与编码单元不同的数据单元来预测编码单元。例 如，当编码单元具有2N2N(其中，N是正整数)的尺寸时，用于预测的数据单元可具有 2N2N、2NN、N2N或NN的尺寸。换句话说，可基于通过对编码单元的高度和宽度中 的至少一个进行划分而获得的数据单元来执行运动预测。在下文中，作为预测的基本单元 的数据单元将被称为预测单元。 0055 预测模式可以是帧内模式、帧间模式和跳过模式中的至少一个，其中，对具有特定 尺寸或形状的预测单元仅执行特定预测模式。例如，可仅对具有2N2N或NN的尺寸的正 方形预测单元执行帧内模式。另外，可仅对具有2N2N的尺寸的预测单元执行跳。

31、过模式。 如果在编码单元中包括多个预测单元，则可对每个预测单元执行预测以选择具有最小误差 的预测模式。 0056 可选择地，视频编码设备100可基于与编码单元不同的数据单元变换图像数据。 为了变换编码单元，可基于具有小于或等于编码单元的尺寸的数据单元执行变换。用作变 换的基础的数据单元将被称为变换单元。 0057 编码单元确定器120可通过使用基于拉格朗日乘子(Lagrangian multiplier)的 率失真最优化来测量根据深度的较深层编码单元的编码误差，从而确定具有最优编码误差 的最大编码单元的划分形状。换句话说，编码单元确定器120可确定将从最大编码单元划 分的编码单元的形状，其中，。

32、编码单元的尺寸根据深度而不相同。 0058 图像数据输出单元130在比特流中输出最大编码单元的图像数据，其中，图像数 据基于由编码单元确定器120确定的至少一个编码深度被编码。由于已经通过编码深度确 定器120执行了编码以测量最小编码误差，因此，可通过使用最小编码误差来输出编码数 据流。 0059 编码信息输出单元140可在比特流中输出关于根据编码深度的编码模式的信息， 所述信息基于由编码单元确定器120确定的至少一个编码深度被编码。关于根据编码深度 的编码模式的信息可包括指示编码深度的信息、指示预测单元中的划分类型的信息、指示 预测模式的信息以及指示变换单元的尺寸的信息。 0060 可通过使。

33、用根据深度的划分信息定义关于编码深度的信息，所述根据深度的划分 信息指示是否对较低深度而非当前深度的编码单元执行编码。如果当前编码单元的当前深 度是编码深度，则当前编码单元中的图像数据被编码和输出，并且因此划分信息可被定义 为不将当前编码单元划分至较低深度。可选择地，如果当前编码单元的当前深度不是编码 深度，则对较低深度的编码单元执行编码，并且因此划分信息可被定义为对当前编码单元 进行划分以获得较低深度的编码单元。 0061 如果当前深度不是编码深度，则对被划分为较低深度的编码单元的编码单元执行 编码。因为在当前深度的一个编码单元中存在较低深度的至少一个编码单元，所以对较低 深度的每个编码单元。

34、重复执行编码，从而可针对具有相同深度的编码单元递归地执行编 码。 0062 因为针对一个最大编码单元确定具有树结构的编码单元，并且针对编码深度的编 码单元确定关于至少一个编码模式的信息，所以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。另外，因为根据深度分层地划分图像数据，所以最大编码单元的图像数 据的编码深度可根据位置而不同，从而可针对图像数据设置关于编码深度和编码模式的信 说 明 书CN 102934446 A 6/26页 9 息。 0063 相应地，编码信息输出单元140可将相应的编码信息分配给包括在最大编码单元 中的每个最小编码单元。换句话说，编码深度的编码单元包括至少一个包。

35、含相同编码信息 的最小编码单元。因此，如果邻近最小编码单元具有相同的编码信息，则邻近最小编码单元 可以是包括在相同最大编码单元中的最小编码单元。 0064 在视频编码设备100中，较深层编码单元可以是通过将作为上一层的较高深度的 编码单元的高度或宽度除以2而获得的编码单元。换而言之，在当前深度的编码单元的尺 寸是2N2N时，较低深度的编码单元的尺寸是NN。另外，尺寸为2N2N的当前深度的编 码单元可包括最多4个较低深度的编码单元。 0065 因此，视频编码设备100可基于最大编码单元的尺寸和考虑当前画面的特性而确 定的最大深度，针对每个最大编码单元确定具有最佳形状的编码单元。另外，因为可通过使。

36、 用各种预测模式和变换中的任何一种来对每个最大编码单元执行编码，所以可考虑各种图 像尺寸的编码单元的特性来确定最佳编码模式。 0066 因此，如果以传统的宏块对具有高分辨率或大数据量的图像编码，则每个画面的 宏块的数量会过度增加。因此，针对每个宏块产生的压缩信息的条数增加，从而难以发送压 缩的信息并且数据压缩效率下降。然而，通过使用视频编码设备100，因为在考虑图像的尺 寸而增大编码单元的最大尺寸的同时，考虑图像的特性调整了编码单元，所以图像压缩效 率可提高。 0067 图2是根据示例性实施例的视频解码设备200的框图。 0068 参照图2，视频解码设备200包括接收器210、编码信息提取器2。

37、20以及图像数据 解码器230。 0069 接收器210接收并解析视频解码设备200接收的比特流以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。接收器210可从关于当前画面或条 带的头部提取关于当前画面或条带的最大编码单元的信息。视频解码设备200根据最大编 码单元对图像数据解码。 0070 编码信息提取器220解析从视频解码设备200接收的比特流，并从解析的比特流 中的当前画面的头部提取关于根据最大编码单元的编码深度和编码模式的信息。关于提取 的编码深度和编码模式的信息被输出到图像数据解码器230。 0071 可针对关于与编码深度相应的至少一个编码单元的信息设置关。

38、于根据最大编码 单元的编码深度和编码模式的信息，关于编码模式的信息可包括根据编码单元的预测单元 的划分类型信息、指示预测模式的信息以及指示变换单元的尺寸的信息。另外，根据深度的 划分信息可被提取作为关于编码深度的信息。 0072 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尺寸的编码 单元的信息，关于编码模式的信息可包括指示根据编码单元的预测单元的信息、指示预测 模式的信息以及指示变换单元的信息。 0073 图像数据解码器230通过基于编码信息提取器220提取的信息对每个最大编码单 元中的图像数据解码，来恢复当前画面。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。

39、包括在最大编码单元中的编码单元解码。解码处理可包括预测和反变 换，预测包括帧内预测和运动补偿。 说 明 书CN 102934446 A 7/26页 10 0074 可选择地，图像数据解码器230通过基于关于根据最大编码的单元的编码深度和 编码模式的信息对每个最大编码单元中的图像数据解码，来恢复当前图像。换而言之，图像 数据解码器230可基于关于根据最大编码单元的编码深度的信息，根据至少一个编码深度 的编码单元对图像数据解码。解码处理可包括预测和反变换，预测包括帧内预测和运动补 偿。 0075 图像数据解码器230可基于关于根据编码深度的编码单元的预测单元的划分类 型和预测模式的信息，根据编码单。

40、元在预测单元和预测模式中执行帧内预测或运动补偿， 从而根据编码单元执行预测。此外，图像数据解码器230可基于关于根据编码深度的编码 单元的变换单元的尺寸的信息，根据编码单元中的每个变换单元来执行反变换，以根据最 大编码单元执行反变换。 0076 图像数据解码器230可通过使用根据深度的划分信息来确定当前最大编码单元 的编码深度。如果所述划分信息指示在当前深度执行解码，则当前深度是编码深度。因此， 图像数据解码器230可通过使用关于预测单元的划分类型、预测模式和变化单元的尺寸的 信息，针对当前最大编码单元的图像数据对当前深度的编码单元的编码图像数据进行解 码。换而言之，可观察分配给最小编码单元的。

41、编码信息，并且包括具有相同划分信息的编码 信息的最小编码单元可被聚集以在一个数据单元中被解码。 0077 视频解码设备200可获得与在对每个最大编码单元递归地执行编码时产生最小 编码误差的至少一个编码单元有关的信息，并且视频解码设备200可使用所述信息来对当 前画面解码。换而言之，可以在每个最大编码单元中的最佳编码单元中对图像数据进行解 码。因此，即使图像数据具有高分辨率和大数据量，也可通过使用编码单元的尺寸和编码模 式对所述图像数据进行有效地解码和恢复，其中，通过使用从编码器接收的关于最佳编码 模式的信息，根据图像数据的特性来自适应地确定编码单元的尺寸和编码模式。 0078 图3是用于描述根。

42、据示例性实施例的编码单元的概念的示图。 0079 参照图3，可以以宽度高度来表示编码单元的尺寸，并且编码单元的尺寸可以 是6464、3232、1616、88和44。除了具有正方形形状的编码单元之外，编码单元 可具有6432、3264、3216、1632、168、816、84或48的尺寸。 0080 在视频数据310中，分辨率是19201080，编码单元的最大尺寸是64，最大深度是 2。在视频数据320中，分辨率是19201080，编码单元的最大尺寸是64，最大深度是4。在 视频数据330中，分辨率是352288，编码单元的最大尺寸是16，最大深度是2。 0081 如果分辨率高或者数据量大，则编。

43、码单元的最大尺寸可以很大，从而不仅提高编 码效率，还精确地反映图像的特性。因此，具有比视频数据330更高的分辨率的视频数据 310和视频数据320的编码单元的最大尺寸可以为64。 0082 最大深度表示从最大编码单元到最小编码单元的总的划分次数。因此，由于视频 数据310的最大深度是2，所以视频数据310的编码单元315可包括长轴(long axis)尺寸 为64的最大编码单元，还包括由于通过将最大编码单元划分两次使深度加深了两层而使 得长轴尺寸为32和16的编码单元。同时，因为视频数据330的最大深度是2，所以视频数 据330的编码单元335可包括长轴尺寸为16的最大编码单元，还包括由于通过。

44、将最大编码 单元划分两次使深度加深了两层而使得长轴尺寸为8和4的编码单元。 0083 因为视频数据320的最大深度是4，所以所述视频数据320的编码单元325可包括 说 明 书CN 102934446 A 10 8/26页 11 长轴尺寸为64的最大编码单元，并且还包括由于通过将最大编码单元划分四次使深度加 深了4层而使得的长轴尺寸为32、16、8和4的编码单元。随着深度加深，详细信息可被精 确地表示。 0084 图4是根据示例性实施例的基于编码单元的图像编码器400的框图。 0085 参照图4，帧内预测器410对当前帧405的编码单元中的帧内模式的编码单元执行 帧内预测，运动估计器420和运。

45、动补偿器425通过使用当前帧405和参考帧495，对当前帧 405的编码单元中的帧间模式的编码单元执行帧间估计和运动补偿。 0086 从帧内预测器410、运动估计器420和运动补偿器425输出的数据通过变换器430 和量化器440被输出作为量化的变换系数。量化的变换系数通过反量化器460和反变换器 470被恢复为空间域中的数据，并且恢复的空间域中的数据在通过去块单元480和环路滤 波单元490进行后处理之后，被输出作为参考帧495。量化的变换系数可通过熵编码器450 被输出作为比特流455。 0087 为了在视频编码设备100中应用图像编码器400，图像编码器400的所有部件 (即，帧内预测器。

46、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、反变换器470、去块单元480和环路滤波器490)基于最大编码单元、根 据深度的编码单元、预测单元和变换单元执行图像编码处理。具体地说，帧内预测器410、运 动估计器420以及运动补偿器425通过考虑编码单元的最大尺寸和深度，来确定编码单元 的预测单元和预测模式，变换器430通过考虑编码单元的最大尺寸和深度确定变换单元的 尺寸。另外，如稍后所述，帧内预测器410通过对色度分量编码单元应用为亮度分量编码单 元确定的帧内预测模式来执行帧内预测，因此可提高色度分量编码单元的预测效率。 0088 。

47、图5是根据示例性实施例的基于编码单元的图像解码器500的框图。 0089 参照图5，解析器510解析接收的比特流505，并从解析的比特流505提取将被解 码的编码图像数据和解码所需的关于编码的信息。编码图像数据通过熵解码器520和反量 化器530被输出作为反量化的数据，并且反量化的数据通过反变换器540被恢复为空间域 中的图像数据。帧内预测器550针对空间域中的图像数据，对帧内模式的编码单元执行帧 内预测，运动补偿器560通过使用参考帧585，对帧间模式的编码单元执行运动补偿。经过 帧内预测器550和运动补偿器560的空间域中的图像数据可在通过去块单元570和环路滤 波单元580进行后处理之后。

48、，被输出作为恢复的帧595。另外，通过去块单元570和环路滤 波单元580进行后处理的图像数据可被输出作为参考帧585。 0090 为了在视频解码设备200中应用图像解码器500，图像解码器500的所有部件 (即，解析器510、熵解码器520、反量化器530、反变换器540、帧内预测器550、运动补偿器 560、去块单元570以及循环滤波单元580)基于最大编码单元、根据深度的编码单元、预测 单元和变换单元执行图像解码处理。具体地说，帧内预测器550和运动补偿器560通过考 虑编码单元的最大尺寸和深度来确定编码单元的预测单元和预测模式，反变换器540通过 考虑编码单元的最大尺寸和深度来确定变换。

49、单元的尺寸。 0091 图6是示出根据示例性实施例的根据深度的较深层编码单元的示图。 0092 视频编码设备100和视频解码设备200使用分层的编码单元以考虑图像的特性。 根据图像的特性可自适应地确定编码单元的最大高度、最大宽度和最大深度，或可根据用 户的输入单独设置编码单元的最大高度、最大宽度和最大深度。可根据编码单元的预定最 说 明 书CN 102934446 A 11 9/26页 12 大尺寸来确定根据深度的较深层编码单元的尺寸。 0093 根据示例性实施例，在编码单元的分层结构600中，编码单元的最大高度和最大 宽度均为64，最大深度是4。随着深度沿着分层结构600的垂直轴加深，较深层编码单元的 高度和宽度均被划分。此外，沿着分层结构600的水平轴示出了构成部分数据单元的预测 单元，所述部分数据单元是用于每个较深层编码单元的预测编码的基础。 。